JP3718422B2 - 防水加工布帛およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスポーツ用衣類および雨衣等に好適に使用される快適性を持つ防水加工布帛に関する。
【０００２】
【従来の技術】
防水加工布帛として、例えば特開昭６０−４７９５４号公報には、主としてポリウレン樹脂を水に可溶な溶剤に溶解させてなるポリウレタン溶液を布帛にコーティングし、これを湿式ゲル化させ、溶剤が水によって置換される時に布帛上に形成される多孔質のポリウレタン被膜が雨やその他の水は通さず、湿気（水蒸気）は通すといういわゆる透湿性を有するものが開示されている。
【０００３】
しかしながら、従来の多孔膜では、膜表面および多孔膜内に一度結露が発生するとべとつき感が生じ快適性が非常に低下する問題があった。
【０００４】
また、親水性樹脂を用いることにより、汗の水滴を吸収させることができるが、一旦水分を吸収すると容易に水分を放出しないため樹脂表面がべとつく欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記のごとき従来の問題点を解決し、防水性に加えて快適性を併せ持つ新規な防水加工布帛およびその製造方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検収した結果、コーティング法または接合法によるウレタン樹脂膜の防水層であり、該防水層がウレタンを主成分とする微多孔質膜または透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜を含むものであって、その上に有機球状粒子を有する混合高分子樹脂層を部分的に積層することにより、樹脂面の滑り摩擦抵抗値の低下と視覚的感覚を含めた樹脂表面の心地よい肌触りとさらっとしたべとつきおよびタック感の少ないドライな防水加工布帛が得られることを見出した。
【０００７】
すなわち、上記の目的を達成するため本発明は以下の構成を採用する。
【０００８】
（１）布帛の片面にコーティング法または接合法によるウレタン樹脂膜の防水層を有し、該防水層がウレタンを主成分とする微多孔質膜または透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜を含むものであり、該防水層面側に粒径が５μｍから２００μｍの有機球状粒子を固形分比で２０％から２００％に分散した樹脂が部分的に積層され、有機球状粒子を分散した樹脂の表面のＫＥＳ法による平均摩擦係数（ＭＩＵ）がタテ方向およびヨコ方向ともに０．８以下であることを特徴とする防水加工布帛。
【０００９】
（２）耐水圧が１０ｋＰａ以上であることを特徴とする前記（１）に記載の防水加工布帛。
【００１２】
（３）コーティング法または接合法によるウレタン樹脂膜の防水層がウレタンを主成分とする微多孔質膜に透湿性を有する無孔質膜を積層してなることを特徴とする前記（１）または（２）のいずれかに記載の防水加工布帛。
【００１４】
（４）Ａ−１透湿度が２，５００ｇ／ｍ^２・ｈｒ以上であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の防水加工布帛。
【００１５】
（５）有機球状粒子を分散した樹脂が透湿性を有するウレタンを主成分とすることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の防水加工布帛。
【００１６】
（６）有機球状粒子がアクリル樹脂を主成分としてなることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の防水加工布帛。
【００１７】
（７）有機球状粒子の重量分布が２以上のピークを有することを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の防水加工布帛。
【００１８】
（８）有機球状粒子を分散した高分子樹脂をグラビアコーティング方式により積層する工程を含み、前記（１）〜（７）のいずれかに記載の防水加工布帛を製造することを特徴とする防水加工布帛の製造方法。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の防水加工布帛に用いる布帛としては、使用目的等に応じて適宜なものを用いることができるが、例を挙げると、ナイロン繊維やポリエステル繊維、ポリアミド繊維の如き合成繊維、アセテート繊維の如き半合成繊維、綿や麻や羊毛の如き天然繊維を単独でまたは２種以上を混合して、織物や編物、不織布等特に限定なく用いることができる。
【００２０】
防水布帛の防水層を形成する樹脂については、例を挙げると、ポリエステル共重合系、ポリエーテル共重合系、あるいはポリカーボネート共重合系のポリウレタンシリコーン、フッ素、アミノ酸等を共重合したポリウレタンを用いることができる。
【００２１】
後述するような透湿性を付与させるためには、例えば、
（１）ウレタンを主成分とする微多孔質膜
（２）透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜
等がある。
【００２２】
また、上記（１）のような微多孔質膜に、透湿性を有する無孔質膜をさらに積層することも好ましい。
【００２３】
本発明の防水加工布帛は、防水面側にさらに粒子を分散した樹脂を積層してなる。
【００２４】
分散する粒子は、球状であることが重要である。球状であるとは、針状や破片状など、鋭角的な角を有する粒子は除外する趣旨である。鋭角的な角を有する粒子は、本発明に採用した場合、引っかかり感の原因となり、滑らかさやさらっとしたドライ感を得ることができない。
【００２５】
また、粒子の粒径は５μｍから２００μｍとし、分散させる樹脂に対する比率は固形分比で２０％から２００％とすることが重要である。粒子の粒径が５μｍ未満では粒子が小さすぎてドライな触感が得られず、また、２００μｍを越えると粒子が大きすぎてザラザラ感が顕著になるからである。また、配合量が２０％未満では粒子が少なすぎ滑り性が得られず、また、２００％を越えるとそれ以上の効果が得られず、逆に洗濯等による脱落が顕著になってくる。
【００２６】
また粒子についてはさらに、重量分布が２以上のピークを有することが好ましい。さらにまた、重量分布で正規分布させた粒径のものを少なくとも２種類以上配合することが望ましい。重量分布で正規分布させると、個数分布では平均的な分布になり、かつ２種類以上配合させることにより、樹脂へのより均一な分散が可能となる。粒子径の大きいものでドライなタッチ感が発現し、粒子径の小さいもので摩擦係数がより低下するものと考えられ、これによりざらざら感がなくなり、より快適性に優れる防水布帛が得られる。
【００２７】
球状粒子の組成については、球状の有機粒子であり、水または塗布工程やクリーニングで用いるような溶剤に不溶であり、かつ膨潤が少ないことが望ましい。水に溶解または膨潤しやすいと汗や洗濯により脱落が生じ、また、塗布工程で用いるジメチルホルムアミドやメチルエチルケトン等の溶剤に溶解すると樹脂に配合する際溶解し、所用の目的が果たせなくなる。また、ドライクリーニングに用いる石油系溶剤やパーク連等の溶剤に溶けると洗濯耐久性がなくなる。特にアクリル樹脂を中心とするものは樹脂へのなじみ、分散性に優れており、空洞がないため、破損の危険性が少ない。また、透明性が高く、意匠性の点から顔料を配合した場合も発色性が高い特徴があり特に有効である。
【００２８】
粒子を分散する樹脂については特に限定しないが、快適性の点から透湿性を有することが望ましい。
【００２９】
粒子を分散した樹脂は、防水層上に部分的に積層する。部分的に積層した場合には、防水層が透湿性をも有するものである場合には透湿性による快適性も損なわず、またコスト的にも好ましい。部分的に積層する場合、上記のような点から、点状、格子状、ストライプ状など、効率よい分布状態であることが好ましい。
【００３０】
粒子を分散した樹脂の表面のＫＥＳ法による平均摩擦係数（ＭＩＵ）はタテ方向およびヨコ方向とも０．８以下である。０．８以下とすることで、着用時に摩擦抵抗による不快感がなくなる。さらには、摩擦により膜面に傷が入り防水性が低下することもない。好ましくは、洗濯後も０．８以下を維持するものであることが望ましい。
【００３１】
本発明の防水性加工布帛は、実用上の防水性の点から耐水圧が１０ｋＰａ以上であることが好ましい。
【００３２】
また、本発明の防水性加工布帛は、透湿性としてＡ−１法で２，５００ｇ／ｍ²・hr以上、もしくはＢ−１法で４，０００ｇ／ｍ²・hr以上を有することが望ましい。これを満たすことにより着用時に蒸れ感を感じないようになる。
【００３３】
次に、本発明の防水加工布帛の製造方法について説明する。
【００３４】
布帛へのポリウレタン膜の防水層の積層方法としては、布帛にダイレクトにコーティングしたり、離型紙にコーティング等で形成した防水層を接着剤を用いてドットもしくは、全面接着で布帛に接合させた後離型紙を剥離する方法があるが、これらに限定されない。
【００３５】
特に前述のように透湿性をも有する防水層を積層するには、
（１）ポリウレタンを主成分とする樹脂を水に可溶な溶剤に溶解させてなるポリウレタン溶液を布帛にコーティングし、これを湿式ゲル化させて透湿性と防水性を併せ持つ微多孔質膜を形成する方法、
（２）透湿性を有するポリウレタンを主成分とする樹脂を布帛にコーティングし、これを乾燥させることにより透湿性と防水性を併せ持つ無孔質膜を形成する方法、
等があるが特に限定されるものではない。
【００３６】
なお、コーティング方式としてはナイフコーティング、ナイフオーバーロールコーティング、リバースロールコーティングなど各種のコーティング法を実施できる。
【００３７】
有機球状粒子を分散したウレタン樹脂を防水層面に部分的に積層する方法としては、例えば、コーティングする方法がある。コーティング方式としては、グラビアコーティング、ナイフコーティング、ナイフオーバーロールコーティング、リバースロールコーティングなど各種のコーティング法を実施できるが、有機球状粒子を含む混合高分子樹脂を点状に塗布積層するにはグラビア（凹版）コーティング方式を用いてコーティングするのが、均一に分散させるのに優れている。また意匠性を重視する場合は、顔料等を配合しても良いのはもちろんのこと、柄状にプリントしたり、多色塗りをしても構わない。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明を実施例で詳細に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
（測定方法）
（１）耐水圧ＪＩＳ規格Ｌ−１０９２による。
（２）透湿度の測定は、ＪＩＳ規格Ｌ−１０９９（Ａ−１及びＢ−１）による。
（３）ＫＥＳ法による平均摩擦係数（ＭＩＵ）
カトーテック（株）製のＫＥＳ−ＦＢ４を用いて測定した。糸目を通した２０ｃｍ×２０ｃｍの試料を平滑な金属表面上におき、１９．６ｃＮ／ｃｍの一軸張力をかけて０．５ｍｍのピアノ線を移動軸方向に垂直に１０本並べた摩擦面寸法が５ｍｍ×５ｍｍの接触子を５０ｇｆの荷重で試料の膜面に圧着し、試料を０．１ｃｍ／ｓｅｃの速度で水平に２ｃｍ移動させたときの摩擦抵抗力から平均摩擦係数（ＭＩＵ）を求めた。ＭＩＵは次式により求められる。
【００３９】
ＭＩＵ＝（１／Ｘ）∫₀ ^X μdx
ここでμ＝摩擦力／試料を圧する力（５０ｇｆ）
ｘ：試料表面上の位置
Ｘ：移動距離（２ｃｍ）
（４）肌触り
肌触りについては樹脂面を手の平および甲、上腕部の皮膚の触感を４段階で評価した。
【００４０】
◎：タック感なくドライ
○：ほとんどタック感なくドライ
△：ややタック感あり
×：タック感あり。
（５）洗濯
ＪＩＳ規格Ｌ−０２１７の（番号）１０３の方法に準じた。
【００４１】
［実施例１］
７０デニールのナイロンフィラメントヤーンで構成されたナイロンタフタを、フッ素系撥水剤アサヒガードＡＧ７１０（明成化学（株）製）を３重量％に含有した水分散液に浸漬し、絞り率４０％にピックアップしヒートセッターにて１３０℃×３０秒の乾燥熱処理を施すことにより、撥水処理を行った。
ここで、下記処方１に示す組成でポリウレタン溶液をナイフオーバーロールコーターにて１３０ｇ／ｍ² の割合で塗工し、ＤＭＦを１０重量％含有した水溶液を凝固液とする浴槽中に３０℃にて３分間浸漬してポリウレタン塗布液を湿式凝固させ、ついで８０℃の温湯にて１０分間水洗し、１４０℃にて熱風乾燥し微多孔質膜加工品を得た。
つぎに、下記処方２に示す組成でポリウレタン溶液を上記微多孔質膜上にグラビアコーター（３２メッシュ、開孔率５０％）にて塗工し、ついで８０℃にて熱風乾燥し、さらに１６０℃にて３分間熱処理をして、本発明の防水加工布帛を得た。得られた布帛について、耐水圧、透湿度および膜面の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を測定し、触感にて肌触りを評価（初期、洗濯１０回後）した。結果を、表１に示した。
【００４２】
（処方１）
クリスボン８１６６：１００部（大日本インキ化学工業株式会社製、ポリエステル系ポリウレタン）
バーノックＤ５００： １部（大日本インキ化学工業株式会社製、ブロックイソシアネート）
サイリシア＃３５０： ５部（富士デヴィソン化学株式会社製、多孔質シリカゲル）
ＤＭＦ ： ５０部。
【００４３】
（処方２）
ハイムレンＹ−２６２：１００部（大日精化製、ポリエーテル系ポリウレタン、（厚さ12μｍの透湿度（Ａ−１）５,５００ｇ／ｍ²・hr））
架橋アクリル粒子Ａ： １５部（平均重量粒子径２８μｍ、粒子径５〜５０μｍ）
架橋アクリル粒子Ｂ： １５部（平均重量粒子径４０μｍ、粒子径１０〜８０μｍ）
ＭＥＫ： ７５部
トルエン： ７５部。
【００４４】
［実施例２］
上記実施例１と同処方にて得られた微多孔質膜に、下記処方３に示す組成でポリウレタン溶液をナイフオーバーロールを使用してクリアランス５０μで塗工し、ついで８０℃にて熱風乾燥して、微多孔質膜に無孔質皮膜を積層した２層膜を有する透湿性防水膜加工品を得た。
つぎに、上記記処方２に示す組成でポリウレタン溶液を上記微多孔質膜上にグラビアコーター（３２メッシュ、開孔率５０％）にて塗工し、ついで８０℃にて熱風乾燥し、さらに１６０℃にて３分間熱処理をして、本発明の防水加工布帛を得た。得られた布帛について、耐水圧、透湿度及び膜面の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を測定し、触感にて肌触りを評価（初期、洗濯１０回後）した。結果を、表１に示した。
【００４５】
（処方３）
ハイムレンＹ−２６２：１００部（大日精化製、ポリエーテル系ポリウレタン、（厚さ12μｍの透湿度（Ａ−１）５,５００ｇ／ｍ²・hr））
ＭＥＫ： ２５部
トルエン： ２５部。
【００４６】
［実施例３］
上記実施例１と同処方にてナイロンタフタの基布に撥水前処理を行なった。
つぎに、下記処方４に示す組成でポリウレタン溶液をナイフオーバーロールを使用してクリアランス２００μで塗工し、ついで８０℃にて熱風乾燥して、更に上記処方３に示す組成でポリウレタン溶液をナイフオーバーロールを使用してクリアランス５０μで塗工し、ついで８０℃にて熱風乾燥して、無孔質膜透湿性防水加工品を得た。
つぎに、上記記処方２に示す組成でポリウレタン溶液を上記透湿性防水膜上にグラビアコーター（３２メッシュ、開孔率５０％）にて塗工し、ついで８０℃にて熱風乾燥し、さらに１６０℃にて３分間熱処理をして、本発明の防水加工布帛を得た。得られた布帛について、耐水圧、透湿度および膜面の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を測定し、触感にて肌触りを評価（初期、洗濯１０回後）した。結果を、表１に示した。
【００４７】
（処方４）
ハイムレンＹ−２６５：１００部（大日精化製、ポリエーテル系ポリウレタン（厚さ12μｍの透湿度（Ａ−１）６,３００ｇ／ｍ² ・hr））
レザミンＸ−１００架橋剤： １部（大日精化製、イソシアネート系架橋剤）
ＭＥＫ： ２５部
トルエン： ２５部。
【００４８】
［比較例１］
上記実施例１と同処方にてナイロンタフタの基布上に微多孔質膜を作製し、さらに１６０℃にて３分間熱処理をして、透湿性防水加工布帛を得た。得られた布帛について、耐水圧、透湿度および膜面の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を測定し、触感にて肌触りを評価（初期、洗濯１０回後）した。結果を、表１に示した。
【００４９】
［比較例２］
上記実施例１と同処方にて得られた微多孔質膜加工品に、下記処方５に示す組成でポリウレタン溶液を上記微多孔質膜上にグラビアコーター（３２メッシュ、開孔率５０％）にて塗工し、ついで８０℃にて熱風乾燥し、さらに１６０℃にて３分間熱処理をして、透湿性防水加工布帛を得た。得られた布帛について、耐水圧、透湿度および膜面の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を測定し、触感にて肌触りを評価（初期、洗濯１０回後）した。結果を、表１に示した。
【００５０】
（処方５）
ハイムレンＹ−２６２：１００部（大日精化製、ポリエーテル系ポリウレタン（厚さ12μｍの透湿度（Ａ−１）５,５００ｇ／ｍ²・hr））
ＭＥＫ： ７５部
トルエン： ７５部。
【００５１】
［比較例３］
上記実施例２と同処方にて得られた透湿性防水膜加工品に、さらに１６０℃にて３分間熱処理をして、透湿性防水加工布帛を得た。得られた布帛について、耐水圧、透湿度および膜面の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を測定し、触感にて肌触りを評価（初期、洗濯１０回後）した。結果を、表１に示した。
【００５２】
［比較例４］
上記実施例３と同処方にて得られた透湿性防水膜加工品に、さらに１６０℃にて３分間熱処理をして、透湿性防水加工布帛を得た。得られた布帛について、耐水圧、透湿度および膜面の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を測定し、触感にて肌触りを評価（初期、洗濯１０回後）した。結果を、表１に示した。
【００５３】
【表１】

【００５４】
【発明の効果】
本発明によって、樹脂面の滑り摩擦係数の低下と感覚的な樹脂表面の心地よい肌触りとさらっとしたべとつきおよびタックの少ないドライな防水加工布帛を得ることができる。

Claims (8)

1. 布帛の片面にコーティング法または接合法によるウレタン樹脂膜の防水層を有し、該防水層がウレタンを主成分とする微多孔質膜または透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜を含むものであり、該防水層面側に粒径が５μｍから２００μｍの有機球状粒子を固形分比で２０％から２００％に分散した樹脂が部分的に積層され、有機球状粒子を分散した樹脂の表面のＫＥＳ法による平均摩擦係数（ＭＩＵ）がタテ方向およびヨコ方向ともに０．８以下であることを特徴とする防水加工布帛。
2. 耐水圧が１０ｋＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の防水加工布帛。
3. コーティング法または接合法によるウレタン樹脂膜の防水層がウレタンを主成分とする微多孔質膜に透湿性を有する無孔質膜を積層してなることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の防水加工布帛。
4. Ａ−１透湿度が２，５００ｇ／ｍ^２・ｈｒ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の防水加工布帛。
5. 有機球状粒子を分散した樹脂が透湿性を有するウレタンを主成分とすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の防水加工布帛。
6. 有機球状粒子がアクリル樹脂を主成分としてなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の防水加工布帛。
7. 有機球状粒子の重量分布が２以上のピークを有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の防水加工布帛。
8. 有機球状粒子を分散した高分子樹脂をグラビアコーティング方式により積層する工程を含み、請求項１から７のいずれかに記載の防水加工布帛を製造することを特徴とする防水加工布帛の製造方法。