JP2007186817A - 透湿防水性布帛の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 繊維布帛上に容易に多孔質なポリエステル系樹脂層を形成することにより、コスト面で有利な透湿防水性布帛の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 繊維布帛の片面に、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子との混合樹脂溶液を塗布し、乾燥後、洗浄処理する透湿防水性布帛の製造方法。前記繊維布帛としてポリエステル系繊維を用いてなるものが好ましい。本発明によって得られる透湿防水性布帛は、優れた透湿防水性を有すると共に風合いも柔らかく、リサイクルが可能である。したがって、スポーツウエアやアウトドアウエアなどの衣料分野のみならず、テントなどの資材分野における使用にも適している。

【選択図】 なし

Description

本発明は、スポーツ、アウトドア分野における衣料やテントなどに用いられる透湿防水性布帛の製造方法に関するものである。

従来から、透湿防水性布帛として、ポリウレタン系樹脂を繊維布帛にコーティングしたもの、あるいはポリテトラフルオロエチレンフィルムを繊維布帛にラミネートしたものが知られている。これらの透湿防水性布帛は、風合いや堅牢度に優れ、製造コストも安いことから衣料分野のみならず資材分野においても広く使用されている。しかしながら、リサイクルが不能である上、焼却時に有毒ガスを発生させるという欠点があり、近年重要視されている環境問題には全く対応できないというのが現状である。

このような経緯から、ポリエステル系樹脂を繊維布帛にコーティングした透湿防水性布帛が多く提案されている。この透湿防水性布帛は、リサイクルが可能であるため環境負荷が少ないという長所を有する反面、風合いが硬く、多孔質な樹脂層が得られ難く透湿性を十分に発揮できないという短所を有している。

このような短所を改善する方法として、ポリエステル系熱可塑性エラストマーの乳化分散液にポリエチレングリコールを添加したエマルジョン溶液を繊維布帛にコーティングし、特定温度で熱処理した後、温水に浸漬して上記ポリエチレングリコールを抽出して多孔質構造の樹脂層を繊維布帛表面に形成する透湿防水性布帛の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−９６４４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、エマルジョン溶液を繊維布帛にコーティングした後の熱処理温度が高すぎるため、透湿防水性布帛の風合いが硬くなるだけでなく、生産コストも上がる傾向にあった。

本発明は、上記のような従来技術の欠点を解消するものであり、繊維布帛上に容易に多孔質なポリエステル系樹脂層を形成することにより、コスト面で有利な透湿防水性布帛の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意研究の結果、本発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
１．繊維布帛の片面に、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子との混合樹脂溶液を塗布し、乾燥後、洗浄処理することを特徴とする透湿防水性布帛の製造方法。
２．前記繊維布帛がポリエステル系繊維を用いてなるものであることを特徴とする上記１記載の透湿防水性布帛の製造方法。

本発明によれば、繊維布帛上に容易に多孔質なポリエステル系樹脂層を形成できるため、コスト面で非常に有利である。また、得られる透湿防水性布帛は、優れた透湿防水性を有すると共に風合いも柔らかく、リサイクルが可能である。この透湿防水性布帛は、スポーツウエアやアウトドアウエアなどの衣料分野のみならず、テントなどの資材分野における使用にも適している。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に用いる繊維布帛としては、ナイロン６やナイロン６６で代表されるポリアミド系合成繊維、ポリエチレンテレフタレートで代表されるポリエステル系合成繊維、ポリアクリルニトリル系合成繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、トリアセテート、ジアセテートなどの半合成繊維、又はナイロン６／綿、ポリエチレンテレフタレート／綿で代表される混合繊維を用いてなる織物、編物、不織布などがあげられる。中でも、本発明においては、強度、耐久性の点で優れるポリエステル系合成繊維を用いた織物を採用することが好ましい。

また、本発明における繊維布帛は撥水処理されていることが好ましい。これにより、混合樹脂溶液を塗布した際に、溶液が繊維布帛内部へ浸透するのを抑制することができる。撥水処理に用いる撥水剤としては、パラフィン系撥水剤やポリシロキサン系撥水剤、フッ素系撥水剤など公知のものが使用でき、特にフッ素系撥水剤が有利である。処理方法としては、パディング法、スプレー法など公知の方法が採用できる。撥水処理の一例としては、フッ素系撥水剤エマルジョン（旭硝子株式会社製、「アサヒガードＧＳ−１０（商品名）」）を固形分換算で５質量％含む水分散液で繊維布帛をパディング処理し（絞り率４０％）、１７０℃で１分間熱処理すればよい。

本発明では、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子との混合樹脂溶液を使用する。

ポリエステル系樹脂とは、主鎖中にエステル結合を有する高分子化合物のことであり、一般に多塩基酸と多価アルコールとを重縮合させることにより得ることができる。ここで、多塩基酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸などがあげられる。一方、多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどがあげられる。具体的に、本発明におけるポリエステル系樹脂としては、上記の多塩基酸と多価アルコールとを重縮合させて得られる飽和アルキド樹脂や飽和アルキド樹脂を脂肪酸、ロジン酸などを使用して変性した変性アルキド樹脂などが採用できる。また、不飽和酸、ジカルボン酸及びジオールを反応させて得られる不飽和基を有するポリエステル樹脂なども採用できる。具体例に、不飽和酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などがあげられる。ジカルボン酸としては、フタル酸、アジピン酸などがあげられる。そして、ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコールなどがあげられる。また、これら以外にもビニル基を有するものと共重合させて得られる不飽和ポリエステル樹脂、炭酸と多価アルコール又は多価フェノールとの反応生成物であるポリカーボネート樹脂なども採用できる。本発明においては、ポリエステル系樹脂として、特に耐熱性、耐水性、耐候性などを考慮し、テレフタル酸を主成分とした二重結合をもたない飽和共重合ポリエステルを主体とした樹脂を採用することが好ましい。

ポリエステル系樹脂を使用する際は、上記の樹脂を単独で又は混合して用いることが好ましいが、上記のポリエステル系樹脂とポリエステル系樹脂以外の樹脂とを混合して用いてもよく、そのような混合状態にある樹脂も本発明におけるポリエステル系樹脂の範疇に含むものとする。ポリエステル系樹脂以外の樹脂としては、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチルなどやこれらの共重合体などがあげられる。混合状態にある樹脂に占めるポリエステル系樹脂の割合としては、５０質量％以上であることが好ましい。ポリエステル系樹脂の割合が５０質量％未満であると、得られる透湿防水性布帛をリサイクルし難くなる傾向にある。

一方、本発明における水溶性高分子としては、多糖類、セルロースエステル類、セルロースエーテル類、水溶性蛋白質高分子化合物、合成水溶性高分子化合物、又はこれらの誘導体などがあげられ、本発明では、これらを単独で又は混合して用いる。具体的に、多糖類としては、澱粉、デキストリン、アルギン酸ソーダなどがあげられる。セルロースエステル類としては、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロースなどがあげられる。セルロースエーテル類としては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどがあげられる。水溶性蛋白質高分子化合物としては、ゼラチン、アルブミン、グロブリンなどがあげられる。そして、合成水溶性高分子化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミドなどがあげられる。

水溶性高分子の使用量としては、ポリエステル系樹脂の固形分に対し３〜３０質量％であることが好ましい。

混合樹脂溶液の作製方法としては、特に限定されるものでないが、例えば、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子とを溶媒に添加した後、手撹拌又はプロペラ型攪拌機、ディスパー型攪拌機などを用いて機械撹拌することにより作製できる。混合樹脂溶液は、透湿性を向上させるため発泡していることが好ましく、発泡し難い場合は、界面活性剤などを添加して撹拌すればよい。発泡状態が経時的に安定している混合樹脂溶液を作製するには、例えば、飽和共重合ポリエステルを主体とした水溶性ポリエステル系樹脂とカルボキシメチルセルロースとを溶媒に添加した後、機械撹拌することにより、増粘して消泡し難い混合樹脂溶液が得られる。

本発明における混合樹脂溶液には、架橋剤、顔料、パール顔料、滑剤、難燃剤などの各種機能向上剤が添加されていてもよい。

本発明では、上記の混合樹脂溶液を繊維布帛の片面に塗布する。塗布の方法としては、特に限定されるものでないが、コンマコータ、ナイフコータ、リバースコータなどを用いて行うことができる。

本発明では、混合樹脂溶液を塗布した後、乾燥する。乾燥温度としては５０〜１５０℃が好ましく、乾燥時間としては０．５〜５分間が好ましい。この混合樹脂溶液の塗布、乾燥により、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子とからなる樹脂層が形成される。この場合の樹脂層の厚みとしては、５〜２００μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。厚みが５μｍ未満になると、防水性が乏しくなる傾向にある。一方、２００μｍを超えると、風合いが硬くなると共に透湿性も乏しくなる傾向にある。

乾燥後は、洗浄処理する。洗浄処理の方法としては、通常の水槽又はオープンソーパーなどの精練機、もしくは、ジッガー染色機、ビーム染色機、液流染色機などの染色機を用いて１０〜８０℃の水又は温水で５〜３０分間行えばよい。このような洗浄処理により、上記の水溶性高分子が溶出除去され、多孔質なポリエステル系樹脂層が繊維布帛上に形成される。このように樹脂層が多孔質となるため、透湿性が向上するのと同時に風合いもソフトなものになる。さらに、洗浄処理においては揉み効果も加わるため、ソフトな風合いを得る上で有利である。

既述のように本発明においては、発泡している混合樹脂溶液を使用することが好ましく、この場合、まず、混合樹脂溶液を塗布し乾燥することにより、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子とからなる、微多孔質な樹脂層が形成される。次いで、洗浄処理により水溶性高分子を溶出除去することにより、微多孔同士が連通し、透湿性に一段と優れたポリエステル系樹脂層が形成される。

なお、繊維布帛がポリエステル系繊維からなり中濃色に染色されている場合、通常、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子とからなる樹脂層への分散染料の移行により各種堅牢度が低下する傾向にあるが、本発明では上記のように洗浄処理を行うため、各種堅牢度の低下を十分に抑制することができる。

本発明は、以上のように繊維布帛の片面に、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子との混合樹脂溶液を塗布し、乾燥後、洗浄処理して透湿防水性布帛を得るものである。

次に、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、実施例における透湿防水性布帛の各性能の測定及び評価は、下記の方法で行った。
（１）耐水圧：ＪＩＳ Ｌ−１０９２（高水圧法）
（２）透湿性：ＪＩＳ Ｌ−１０９９（Ａ−１法）
（３）洗濯堅牢度：ＪＩＳ Ｌ−０８４４（Ａ−２法）
（４）風合い：ハンドリングにより、風合いを次の３段階で相対評価した。
○・・柔らかい △・・やや硬い ×・・硬い

実施例１
経緯糸にトータル繊度８３ｄｔｅｘ７２ｆのポリエステル系合成繊維を用いて、経糸密度１２０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度９５本／２．５４ｃｍの平織物を作製し、精練、染色（ダイスタージャパン株式会社製、分散染料「Ｄｉａｎｉｘ Ｒｅｄ ＳＥ−３Ｂ（商品名）」 ２％ｏｍｆ使用）した後、フッ素系撥水剤エマルジョン（旭硝子株式会社製、「アサヒガードＧＳ−１０（商品名）」）を固形分換算で５質量％含む水分散液でパディング処理し（絞り率４０％）、乾燥後、１７０℃で１分間熱処理した。

続いて、鏡面ロールを有するカレンダー加工機を用いて、温度１７０℃、圧力３００ｋＰａ、速度３０ｍ／分で目潰し加工した。

その一方で、カルボキシメチルセルロース（第一工業製薬株式会社製、「ファインガムＨＥ−ＳＳ（商品名）」）３質量部を水（溶媒）１０質量部に添加し、ディスパー型攪拌機を用いて回転数５００ｒｐｍで機械撹拌しながら、水溶性ポリエステル系樹脂（互応化学工業株式会社製、「プラスコートＲＺ−５７０（商品名）」固形分２５質量％）１００質量部を徐々に添加し、粘度９０００ｍＰａ・ｓ／２５℃の発泡した混合樹脂溶液を得た。

次に、コンマコータを使用して上記織物の目潰し加工された面に上記混合樹脂溶液を９０ｇ／ｍ^２塗布し、１００℃で３分間の乾燥し、厚み２０μｍの樹脂層を形成した。

そして、オープンソーパー機を使用して６０℃で１０分間洗浄処理してカルボキシメチルセルロースを溶出除去し、１３０℃で１分間乾燥した後、１７０℃で３０秒間のヒートセットを行い、透湿防水性布帛を得た。

比較例１
カルボキシメチルセルロースに替えてポリオール系増粘剤（互応化学工業株式会社製、「Ｄ２５３（商品名）」）３質量部を用いる以外は、実施例１と同様にして、比較用の透湿防水性布帛を得た。

比較例２
洗浄処理を省略する以外は、実施例１と同様にして、比較用の透湿防水性布帛を得た。

実施例及び比較例に係る方法で得られた透湿防水性布帛の各性能及び評価を下記表１に示す。

以上のように、本発明は、維布帛上に容易に多孔質な樹脂層を形成できるため、コスト面で有利であった。また、表１の結果から明らかなように、本発明により得られた透湿防水性布帛は、優れた透湿防水性を有すると共に風合いも柔らかく、繊維布帛上にポリエステル系樹脂層が形成されているためリサイクルが可能であった。

これに対し、比較例１については、水溶性高分子を用いていないため、繊維布帛上に形成された樹脂層が多孔質とならず、透湿性に劣るものとなった。

また、比較例２については、洗浄処理を省いたため風合いが硬く、さらに、繊維布帛上に形成された樹脂層が多孔質とならず、透湿性に劣るものとなった。

Claims (2)

1. 繊維布帛の片面に、ポリエステル系樹脂と水溶性高分子との混合樹脂溶液を塗布し、乾燥後、洗浄処理することを特徴とする透湿防水性布帛の製造方法。
2. 前記繊維布帛がポリエステル系繊維を用いてなるものであることを特徴とする請求項１記載の透湿防水性布帛の製造方法。