DE69320774T2 - Feuchtigkeitsdurchlässiges tuch und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Feuchtigkeitsdurchlässiges tuch und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein feuchtigkeitsdurchlässiges, wasserdichtes Tuch und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein bequemes, feuchtigkeitsdurchlässiges, wasserdichtes Tuch, das die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und das Wärmerückhaltevermögen regeln kann, so daß sie unabhängig von Wärme und Kälte dem erforderlichen Körperempfinden entsprechen, und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft es ein derartiges Tuch, das auf mindestens einer Oberfläche eine Polyurethanharzfaser aufweist.
- Mit Polyurethanschichten laminierte Gewebe und Verfahren zu deren Herstellung ist allgemein bekannt. FR-A-2 369 815 beschreibt zum Beispiel ein Verfahren zur Herstellung von mit Polyurethanschaum verstärkten Teppichen für die Autoindustrie. Das Polyurethan kann aus einem Isocyanat, einem Polyether (durch Polymerisation eines Epoxids erhältlich und mit einem Molekulargewicht von 400 bis 10.000) und einem Kettenverlängerungsmittel hergestellt werden.
- DE-A-24 31 846 offenbart ein Verfahren zum Laminieren von Tuch mit einer Polyurethanbeschichtung mit Hilfe eines Klebemittels, wobei entsprechende Lösungen von Polyurethan und dem Klebemittel aufgebracht werden und jede Lösung zur Verbesserung des Verfahrens das gleiche Lösungsmittel enthält. Das Polyurethan kann aus einem Isocyanat, einem Polyether (durch Polymerisation eines Epoxids erhältlich und mit einem Molekulargewicht von 600 bis 4.000) und einem Kettenverlängerungsmittel hergestellt werden.
- Herkömmliche Verfahren zur Herstellung von endbehandeltem Tuch mit den Eigenschaften der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit als auch der Wasserdichtigkeit richteten sich grundsätzlich auf die Verbesserung der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, um Feuchtigkeit bei aktiver Bewegung zu verhindern, wobei die Wasserdichtigkeit erhalten bleibt. Wasserdicht veredeltes Tuch mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, das nach herkömmlichen Verfahren bereitgestellt wird, hat jedoch aufgrund der hohen Feuchtigkeitsdurchlässigkeit ein geringes Wärmerückhaltevermögen, so daß eine Person Kälte empfindet, wenn die Körpertemperatur gering ist, d. h. wenn der Körper vor der körperlichen Bewegung noch nicht ausreichend aufgewärmt ist. Bei wasserdicht veredeltem Tuch mit geringer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit empfindet eine Person andererseits Feuchtigkeit, da die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit gering ist, und Wärme, wenn die Körpertemperatur hoch ist, d. h. wenn sich der Körper in einem ausreichend aufgewärmten Zustand befindet und während oder nach der Bewegung stark schwitzt. Nach herkömmlichen Fertigungsverfahren hergestelltes veredeltes Tuch hat deshalb nicht die Funktion, die zu einer echten Bequemlichkeit führt, d. h. eine solche Funktion, daß es bei einer geringen Körpertemperatur ein hohes Wärmerückhaltevermögen zeigt und den Körper warm hält, während es bei einer hohen Körpertemperatur voraussichtlich weniger Schweiß zurückhält und für Kühle sorgen kann.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines feuchtigkeitsdurchlässigen wasserdichten Gewebes mit echter Bequemlichkeit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein hohes Wärmerückhaltevermögen aufweist, wenn die Körpertemperatur gering ist, während es eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit aufweist, wodurch Kühle entsteht, wenn die Körpertemperatur hoch ist, und in der Bereitstellung eines Verfahrens zu dessen Herstellung.
- Zur Lösung der obengenannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein feuchtigkeitsdurchlässiges, wasserdichtes, gewebtes oder gewirktes Tuch oder Faservlies bereit, das ein gewebtes, gewirktes oder ungewebtes Trägergewebe bzw. -material umfaßt und auf mindestens einer Oberfläche des Trägermaterials mit einem Harzfilm versehen ist, der ein Polyurethanharz umfaßt, das durch Reaktion einer Isocyanatkomponente mit einer Polyolkomponente und einem Kettenverlängerungsmittel hergestellt wurde und einen Umwandlungspunkt zweiter Ordnung bzw. Glasumwandlungspunkt im Bereich von -20 bis 20ºC und einen Gehalt an Ethylenoxid-Einheiten von mindestens 7,0 Mol/kg aufweist.
- Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten Tuchs bereit, welches die Schritte umfaßt: Beschichten mindestens einer Oberfläche eines gewebten, gewirkten oder ungewebten Trägermaterials mit einer Lösung eines Harzes in einem polaren organischen Lösungsmittel, wobei das Harz ein Polyurethanharz umfaßt, das durch Reaktion einer Isocyanatkomponente mit einer Polyolkomponente und einem Kettenverlängerungsmittel hergestellt wurde und einen Umwandlungspunkt zweiter Ordnung im Bereich von -20 bis 20ºC und einen Gehalt an Ethylenoxid-Einheiten von mindestens 7,0 Mol/kg aufweist, und Unterziehen der Beschichtung einem Naßverfestigungsverfahren in einem Koagulationsbad, wodurch ein Film entsteht, oder Beschichten von Trennpapier mit der oben beschriebenen Lösung des Harzes in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, wodurch ein Film erzeugt wird, und Anbringen des Films auf zumindest einer Oberfläche von Faservlies.
- Nachfolgend wird die beste Art und Weise der Durchführung der Erfindung beschrieben.
- Das bei der vorliegende Erfindung vorteilhafte Tuch kann eine Chemiefaser, wie eine Polyester-, Polyamid-, Acryl- oder Rayon-Faser, eine Naturfaser, wie Baumwolle oder Wolle, oder eine Mischung davon umfassen. Es kann in Form von gewebtem Tuch, gewirktem Tuch und Faservlies vorliegen.
- Bei dem Polyurethanharz, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet und durch Reaktion einer Isocyanatkomponente mit einer Polyolkomponente und einem Kettenverlängerungsmittel hergestellt wird, wird für die Bildung des Polyurethanharzes eine Komponente mit einer starren Struktur verwendet, die der Unterdrückung der Molekülbewegung dient, damit der Umwandlungspunkt zweiter Ordnung des Polyurethanharzes in einen Bereich von -20 bis 20ºC gebracht wird, wodurch die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des gewebten Tuchs stark temperaturabhängig wird.
- Bei der Herstellung des für die vorliegende Erfindung vorteilhaften Polyurethanharzes können als Isocyanatkomponente bekannte Isocyanate verwendet werden, die gewöhnlich bei Polyurethan eingesetzt werden. Bevorzugte Beispiele davon umfassen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), hydriertes MDI, Isophorondiisocyanat, 1,3-Xyloldiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat und m-Phenylendiisocyanat. Diese können allein oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehreren davon verwendet werden. MDI und hydriertes MDI sind in Anbetracht der Starrheit der Molekülstruktur noch bevorzugt.
- Das Kettenverlängerungsmittel kann ebenfalls ein auf diesem Fachgebiet bekanntes sein. Bevorzugte Beispiele davon umfassen Ethylenglycol, Propylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Ethylendiamin, Trimethylendiamin, Isophorondiamin und Wasser. Sie können allein oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehreren davon verwendet werden. Ethylenglycol, Propylenglycol und Wasser sind in Anbetracht der Starrheit der Molekülstruktur besonders bevorzugt.
- Die Polyolkomponente kann eine auf diesem Fachgebiet bekannte sein, und Beispiele davon umfassen Diole mit hohem Molekulargewicht, wie Polyethylenglycol, das ein Produkt einer Additionshomopolymerisation von Ethylenoxid ist, ein Ethylenoxid-Addukt von Tetrahydrofuran, das ein Copolymer von Ethylenoxid mit einer anderen Verbindung ist, ein Ethylenoxid-Addukt von Bisphenol A, ein Kondensat von Adipinsäure mit Ethylenoxid und ein Ethylenoxid-Addukt von Polybutylenglycoladipatdiol oder Polypropylenglycoladipatdiol und Diolen mit hohem Molekulargewicht, die kein Ethylenoxid enthalten, wie Polytetramethylenglycol, Polypropylenetherglycol, Poly-E-caprolactonglycol, Polybutyrolactonglycol, Polypropylenglycoladipatdiol und Polybutylenglycoladipatdiol. Sie können allein oder in Form einer Mischung aus zwei oder mehreren davon verwendet werden.
- Das Polyol hat vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 3.000. Wenn das Molekulargewicht weniger als 500 beträgt, ist die elastomere Leistung des entstehenden Polyurethanharzes unbefriedigend, was zu einer schlechten Haltbarkeit bei der Verwendung führt. Wenn andererseits das Molekulargewicht mehr als 3.000 beträgt, sind die Synthesebedingungen eingeschränkt, was bei der Filmbildung aus dem entstehenden Polyurethanharz zu einem Problem führt, der Film ist opaque und zeigt einen Mangel, wie "Fischaugen".
- Bei der vorliegenden Erfindung ist es besonders bevorzugt, als Polyol eine Mischung, die Polyethylenglycol und Polytetramethylenglycol umfaßt, oder eine Mischung zu verwenden, die Polyethylenglycol und einen Ester von Ethylenoxid mit Adipinsäure umfaßt, wobei diese Polyole ein Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 3.000 aufweisen.
- Bei der vorliegenden Erfindung wird der Anteil des Ethylenoxids im Polyurethanharz, das durch Formulierung des Polyols, des Isocyanats und des Kettenverlängerungsmittels erhalten wird, bei 7,0 Mol/kg oder mehr gehalten.
- Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Polyurethanharz wird durch ein Einstufenverfahren oder ein Vorpolymerisatverfahren ohne Lösungsmittel (Massepolymerisation) oder mit Lösungsmittel (Lösungspolymerisation) hergestellt.
- Bei der vorliegenden Erfindung kann das oben beschriebene Polyurethanharz in Form einer Mischung mit anderen Urethanharzen verwendet werden. Beispiele der anderen Urethanharze umfassen herkömmliche Urethanharze mit einem Umwandlungspunkt zweiter Ordnung von -20ºC oder darunter, wie ein Ether-Urethan-Harz, ein Ester-Urethan-Harz, ein Polycarbonat-Urethan-Harz, ein mit Aminosäure modifiziertes Urethanharz und ein mit Fluor modifiziertes Urethanharz.
- Bei den aus dem erfindungsgemäßen Tuch hergestellten Produkten, insbesondere Kleidungsgegenständen, beträgt das Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur vorzugsweise 1,4 oder mehr, damit die Bequemlichkeit gesichert wird, die dadurch entsteht, daß man sich bei hoher Temperatur und in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit nicht mehr verschwitzt fühlt/ und der Komfort gesichert ist, der durch Wärme in einer Umgebung mit geringer Temperatur entsteht. Der hier benutzte Begriff "Wasserdampfdurchlässigkeit (g/cm² · 24 h x mmHg)" soll den Zahlenwert darstellen, der durch Teilen der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit (g/cm² · 24 h) bei der Meßtemperatur durch den Partialdruck des Wasserdampfes (mmHg) erhalten wird. Außerdem soll der Ausdruck "bei geringer Temperatur" bedeuten, daß die Temperatur innerhalb der Kleidung im Bereich von 0 bis 20ºC liegt, und der Ausdruck "bei hoher Temperatur" soll bedeuten, daß die Temperatur innerhalb der Kleidung im Bereich von 20 bis 50ºC liegt. Herkömmliche feuchtigkeitsdurchlässige, wasserdichte gewebte Stoffe mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit weisen ein konstantes hohes Wasserdampfdurchlässigkeitsverhältnis auf, so daß sie bei hoher Temperatur Wasser tatsächlich aus der Kleidung lassen und gleichzeitig die gebundene Wärme des Wasserdampfes auch bei einer geringen Temperatur aus der Kleidung lassen, wodurch ein guter Komfort entsteht. Da die Wasserdampfdurchlässigkeit auch bei geringer Temperatur hoch ist, wird jedoch die gebundene Wärme des Was serdampfes aus der Kleidung abgegeben, so daß das Wärmerückhaltevermögen gering ist. Herkömmliche feuchtigkeitsdurchlässige, wasserdichte gewebte Stoffe mit geringer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit weisen andererseits eine konstante geringe Wasserdampfdurchlässigkeit auf. Deshalb wird der Wasserdampf bei geringer Temperatur nicht merklich aus der Kleidung gelassen und sammelt sich als gebundene Wärme innerhalb der Kleidung an, so daß ein Wärmerückhaltevermögen entsteht, wohingegen die Kleidung bei hoher Temperatur aufgrund der geringen Feuchtigkeitsdurchlässigkeit wahrscheinlich ein verschwitztes oder stickiges Gefühl verursacht.
- Je höher die Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur desto geringer die Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur, und je höher das Wasserdampfdurchlässigkeitsverhältnis desto größer die Temperaturabhängigkeit der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten gewebten Tuchs, d. h. desto höher die Tendenz, daß Wasserdampf bei hoher Temperatur tatsächlich abgegeben wird, um zu verhindern, daß es im Inneren der Kleidung stickig wird, während die Durchlässigkeit für Wasserdampf bei geringer Temperatur gehemmt ist, wodurch sich das Wärmerückhaltungsvermögen zeigt.
- Bei der vorliegenden Erfindung wurde die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit (g/cm² · 24 h) nach dem in JIS L 1099 A-1 beschriebenen Verfahren gemessen. In diesem Zusammenhang wurden Bedingungen mit einer Temperatur von 5ºC und einer relativen Feuchte von 90% als bei der Messung verwendete Umgebung mit geringer Temperatur gewählt, und Bedingungen mit einer Temperatur von 40ºC und einer relativen Feuchte von 90% wurden als bei der Messung verwendete Umgebung mit hoher Temperatur gewählt.
- Die bestimmte Temperatur und Feuchte in der Umgebung mit hoher Temperatur und der Umgebung mit geringer Temperatur sind nicht besonders begrenzt. In diesem Fall kann der Temperaturbereich und der Feuchtebereich in der zu prüfenden Kleidung in Abhängigkeit vom Verwendungszweck bestimmt werden, und die Temperatur und Feuchte in der Umgebung mit hoher Temperatur und der Umgebung mit geringer Temperatur können auf der Basis dieser Bereich bestimmt werden. Danach erfolgt eine Auswahl, so daß das Verhältnis von Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur hoch wird.
- Beim erfindungsgemäßen feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten gewebten Tuch beträgt die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit in einer Umgebung mit hoher Temperatur, d. h. bei einer Temperatur von 40ºC und einer relativen Feuchte von 90%, vorzugsweise 8.000 g/cm² · 24 h oder mehr, die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit in einer Umgebung mit geringer Temperatur, d. h. bei einer Temperatur von 5ºC und einer relativen Feuchte von 90%, beträgt vorzugsweise weniger als 1.000 g/cm² · 24 h oder mehr, und der Wasserdruckwiderstand beträgt vorzugsweise 1.000 mmH&sub2;O oder mehr.
- Die Temperatur, bei der der Wasserdampf tatsächlich freigesetzt wird, und die Temperatur, bei der sich ein Wärmerückhaltevermögen zeigt, können in Abhängigkeit vom Anwendungszweck geregelt werden, wenn der Umwandlungspunkt zweiter Ordnung des Polyurethanharzes ausgenutzt wird. Der Umwandlungspunkt zweiter Ordnung des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyurethanharzes liegt im Hinblick auf die Bequemlichkeit für Personen bei einer üblichen Tätigkeit oder bei körperlicher Bewegung im Bereich von -20 bis 20ºC.
- Das erfindungsgemäße feuchtigkeitsdurchlässige, wasserdichte gewebte Tuch mit dem oben beschriebenen Aufbau zeigt eine hervorragende Feuchtigkeitsdurchlässigkeit in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchte und verringert dessen Feuchtigkeitsdurchlässigkeit in einer Umgebung mit geringer Temperatur, wodurch sich ein hervorragendes Wärmerückhaltever mögen zeigt, wodurch es möglich wird, die Temperatur und Feuchte in Produkten eindeutig zu regeln.
- Nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten gewebten Tuchs beschrieben.
- Bei der Herstellung des feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten gewebten Tuchs zum Beispiel nach dem Naßverfahren wird eine Lösung des oben beschriebenen Polyurethanharzes in einem polaren organischen Lösungsmittel auf zumindest eine Oberfläche eines gewebten Tuchs, vorzugsweise bei einer Abdeckung von 3 bis 50 g/m², aufgebracht, wodurch eine Beschichtung erzeugt wird, die erstarren kann und aus der das Lösungsmittel entfernt wird, und die dann getrocknet wird. In Anbetracht einer guten Handhabbarkeit liegt in diesem Fall die Abdeckung mit dem Polyurethanharz nach dem Trocknen vorzugsweise im Bereich von 3 bis 10 g/m². Bei Anwendungszwecken, bei denen dem Wasserdruckwiderstand Bedeutung beigemessen wird, wird ein Polyurethanharzfilm außerdem durch einen Naßkoagulations- oder Trockenprozeß des nach dem oben beschriebenen Verfahren erzeugten Films hergestellt. Es ist bevorzugt, das als Lösungsmittel für das Polyurethanharz verwendete polare organische Lösungsmittel in Anbetracht der Löslichkeit des Harzes im Lösungsmittel und der Einfachheit der Entfernung des Lösungsmittels hauptsächlich aus wasserlöslichen polaren organischen Lösungsmitteln, wie Dimethylformamid (nachfolgend als "DMF" bezeichnet), Dimethylacetamid und N-Methylpyrrolidon, auszuwählen. Es ist außerdem auch möglich, der Harzlösung Isocyanat- Vernetzungsmittel, oberflächenaktive Mittel usw. zuzusetzen. Die Isocyanat-Vernetzungsmittel dienen der Erzeugung einer Struktur im Film durch Wärmebehandlung nach der Filmbildung, die zu einer Verbesserung der Festigkeit und Haltbarkeit des Films beiträgt.
- Das Festwerden und die Entfernung des Lösungsmittels können nach einem herkömmlichen Naßverfestigungsverfahren vorgenommen werden. Als Koagulationsbad werden vorzugsweise eine wäßrige Lösung des oben beschriebenen Lösungsmittel und Wasser verwendet. Angesichts der Regelung des Durchmessers der im Harzfilm gebildeten Poren in einem geeigneten Bereich liegt die Verfestigungstemperatur vorzugsweise im Bereich von 5 bis 50ºC. Zur Entfernung des Lösungsmittels wird vorzugsweise Wasser verwendet. Die Temperatur, bei der das Lösungsmittel entfernt wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 10 bis 80ºC. Dann wird das gewebte Tuch nach einem herkömmlichen Verfahren getrocknet. In diesem Fall liegt die Trocknungstemperatur vorzugsweise im Bereich von 60 bis 140ºC. Außerdem kann je nach Bedarf nach dem Trocknen eine wasserabweisende Behandlung vorgenommen werden, um dem gewebten Tuch ein dauerhaftes Wasserabweisevermögen zu verleihen. Bei der wasserabweisenden Behandlung kann man bekannte wasserabweisende Mittel verwenden. Um die Qualität des gewebten Tuchproduktes zu verbessern, ist es außerdem bevorzugt, das gewebte Tuch ferner einem veredelnden Fixieren zu unterziehen. Das gewebte Tuch kann einer wasserabweisenden Behandlung oder einer Kalandrierbehandlung unterzogen werden, bevor es mit dem Harz beschichtet wird.
- Der nach dem Naßverfahren erzeugte Harzfilm wird leicht porös, wodurch ein feuchtigkeitsdurchlässiges, wasserdichtes gewebtes Tuch mit guter Feuchtigkeitsdurchlässigkeit bereitgestellt wird.
- Bei der Herstellung des feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten gewebten Tuchs nach dem Trockenverfahren wird zum Beispiel eine Lösung des oben beschriebenen Polyurethanharzes in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel vorzugsweise bei einer Abdeckung von 50 bis 200 g/m² auf Trennpapier aufgebracht, wodurch ein Harzfilm erzeugt wird. Dann wird auf den Harzfilm ein Klebeharz aufgebracht und falls erforderlich bei 40 bis 150ºC getrocknet. Dann wird es auf mindestens eine Oberfläche eines gewebten Tuchs laminiert, und das Trennpapier wird abgezogen. Nach dem Trocknen liegt die Abdeckung des Polyurethanharzes vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50 g/m², und bevorzugte Beispiele des flüchtigen Lösungsmittels umfassen Toluol, Methylethylketon, Isopropylalkohol und Dimethylformamid. Der Harzlösung können UV-Absorptionsmittel, Antioxidantien, Schaumbildner usw. zugesetzt werden. Beim Trockenverfahren kann sowohl ein poröser Harzfilm als auch ein nichtporöser Harzfilm erzeugt werden. Außerdem können der Harzlösung Isocyanat-Vernetzungsmittel, oberflächenaktive Mittel usw. zugesetzt werden. Die Isocyanat-Vernetzungsmittel dienen der Bildung einer vernetzten Struktur im Film durch die Wärmebehandlung nach der Filmbildung, die zu einer Verbesserung der Festigkeit und Haltbarkeit des Films beiträgt.
- Außerdem kann nach der vorliegenden Erfindung ein Harzfilm nach einem Trockenverfahren auf die Oberfläche eines Harzfilms eines feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten gewebten Tuchs aufgebracht werden, der aus einem herkömmlichen Polyurethanharz hergestellt wurde. Das nach diesem Verfahren hergestellte wasserdichte gewebte Tuch hat einen Wasserdruckwiderstand von 10.000 mmH&sub2;O oder mehr.
- Beim erfindungsgemäßen feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten gewebten Tuch hängt die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von der Temperatur ab. Die Bewegung des Wasserdampfes, d. h. die Bewegung der gebundenen Wärme, wird besonders bei einer geringen Körpertemperatur unterdrückt, wodurch das Wärmerückhaltevermögen erhalten bleibt, wohingegen bei einer hohen Körpertemperatur der Wasserdampf tatsächlich durch das gewebte Tuch geleitet wird, wodurch die gebundene Wärme freigesetzt wird, womit das Auftreten einen verschwitzten Zustands und eines Temperaturanstiegs verhindert wird. Deshalb kann die Verwendung des erfindungsgemäßen feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten gewebten Tuchs bei einem Windschutz, Skibekleidung, Arbeitsbekleidung, Schuhen usw. ein Tuch bereitstellen, das wasserdicht ist, ein hervorragendes Wärmerückhaltevermögen besitzt, wenn der Körper vor oder am Anfang der Bewegung noch nicht aufgewärmt ist und eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit zeigt, wenn der Körper während oder nach der Bewegung aufgewärmt ist; bei dem die Entstehung eines verschwitzten Zustands weniger wahrscheinlich ist; das ein gutes Gefühl hervorruft; das bequem ist und ein gutes Griffgefühl hat.
- Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele detaillierter beschrieben.
- In den folgenden Beispielen wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit bzw. der Wasserdruckwiderstand nach JIS L 1099 A-1 und JIS L 1092 gemessen (durch ein Verfahren bei geringem Wasserdruck für Produkte mit einem Wasserdruckwiderstand von 2.000 mmH&sub2;O (1,96 kPa) oder weniger und ein Verfahren mit hohem Wasserdruck für Produkte mit einem Wasserdruckwiderstand von mehr als 2.000 mmH&sub2;O (1,96 kPa)).
- Ein gewebtes Tuch aus Polyester-Ponge (ponzee) (75D-72F sowohl für die Kett- als auch die Einschußfäden, Fadenabstand: 101 Fäden/inch (2,54 cm), Schußfadenabstand: 80 Fäden/inch (2,54 cm)) wurde dem Foulardieren mit einer 10%igen wäßrigen Lösung von Asahi Guard AG710 als wasserabweisendes Fluormittel unterzogen, und das foulardierte gewebte Tuch wurde getrocknet und gehärtet.
- Ein Polyol wurde bei 50ºC unter Rühren in DMF gelöst, und ein Diisocyanat wurde hineingegeben. Die Mischung wurde etwa eine Stunde gerührt, wodurch ein Vorpolymerisat bzw. Prepolymer erhalten wurde. Anschließend wurde tropfenweise ein Kettenverlängerungsmittel zugesetzt, wodurch eine Polymerisationsreaktion hervorgerufen wurde, womit eine DMF-Lösung des Polyurethanharzes mit 25 Gew.-% erhalten wurde. MDI als Diisocyanat, Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 2.000, und Polyethylenglycoladipatdiol mit einem Molekulargewicht von 1.200, jeweils als Polyol, und Ethylenglycol als Kettenverlängerungsmittel wurden in einem Molverhältnis von 3, 4 : 0,5 : 0,5 : 2,5 vermischt. Der Umwandlungspunkt zweiter Ordnung des entstandenen Polyurethanharzes betrug 0,2ºC, und der Anteil des Ethylenoxids im Polymer lag bei 8,4 Mol/kg.
- Eine Harzlösung, die durch den Zusatz von 10 Gew.-Teilen DMF und 1 Gew.-Teil Resamine NE (von Dainichiseika Color & Chemicals hergestellt) als Isocyanat-Vernetzungsmittel zu 100 Gew.- Teilen der oben beschriebenen Lösung und Vermischen hergestellt worden war, wurde mit einer Abdeckung von 15 g/m² auf eine Oberfläche des oben beschriebenen gewebten Tuchs aufgebracht, und die Beschichtung ließ man 5 Minuten in einer wäßrigen Lösung fest werden. Danach wurde das Lösungsmittel mit Wasser mit 25ºC entfernt, und das behandelte gewebte Tuch wurde gewaschen, getrocknet, einer wasserabweisenden Fluorverölungsbehandlung unterzogen und anschließend bei 150ºC veredelnd fixiert, wodurch ein beschichtetes gewebtes Tuch bereitgestellt wurde. Die Abdeckung mit Polyurethanharz betrug nach dem Trocknen 5 g/m². Bei dem so erhaltenen beschichteten gewebten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Wasserdampfdurchlässigkeitsverhältnis (Abhängigkeit der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von der Umgebung, die von einer Umgebung mit geringer Temperatur bis zu einer Umgebung mit hoher Temperatur reicht) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
- Ein gewebtes Tuch aus Polyester-Ponge (ponzee) (75D-72F sowohl für die Kett- als auch die Einschußfäden, Fadenabstand: 101 Fäden/inch (2,54 cm), Schußfadenabstand: 80 Fäden/inch (2,54 cm)) wurde dem Foulardieren mit einer 10%igen wäßrigen Lösung von Asahi Guard AG710 als wasserabweisendes Fluormittel unterzogen, und das foulardierte gewebte Tuch wurde getrocknet und gehärtet.
- Ein Polyol wurde bei 50ºC unter Rühren in DMF gelöst, und ein Diisocyanat wurde hineingegeben. Die Mischung wurde etwa eine Stunde gerührt, wodurch ein Vorpolymerisat bzw. Prepolymer erhalten wurde. Anschließend wurde tropfenweise ein Kettenverlängerungsmittel zugesetzt, wodurch eine Polymerisationsreaktion hervorgerufen wurde, womit eine DMF-Lösung des Polyurethanharzes mit 25 Gew.-% erhalten wurde. MDI als Diisocyanat, Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 2.000, und Polyethylenglycoladipatdiol mit einem Molekulargewicht von 1.200, jeweils als Polyol, und 1,4-Butandiol als Kettenverlängerungsmittel wurden in einem Molverhältnis von 1, 2 : 0,7 : 0,2 : 0,2 vermischt. Der Umwandlungspunkt zweiter Ordnung des entstandenen Polyurethanharzes betrug 3,0ºC, und der Anteil des Ethylenoxids im Polymer lag bei 11,3 Mol/kg.
- Eine Harzlösung, die durch den Zusatz von 10 Gew.-Teilen DMF und 1 Gew.-Teil Resamine NE (von Dainichiseika Color & Chemicals hergestellt) als Isocyanat-Vernetzungsmittel zu 100 Gew.- Teilen der oben beschriebenen Lösung und Vermischen hergestellt worden war, wurde mit einer Abdeckung von 15 g/m² auf eine Oberfläche des oben beschriebenen gewebten Tuchs aufgebracht, und die Beschichtung ließ man 5 Minuten in einer wäßrigen Lösung fest werden. Danach wurde das Lösungsmittel mit Wasser mit 25ºC entfernt, und das behandelte gewebte Tuch wurde gewaschen, getrocknet, einer wasserabweisenden Fluorverölungsbehandlung unterzogen und anschließend bei 150ºC veredelnd fixiert, wodurch ein beschichtetes gewebtes Tuch bereitgestellt wurde. Die Abdeckung mit Polyurethanharz betrug nach dem Trocknen 5 g/m². Bei dem so erhaltenen beschichteten gewebten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Wasserdampfdurchlässigkeitsverhältnis (Abhängigkeit der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit von der Umgebung, die von einer Umgebung mit geringer Temperatur bis zu einer Umgebung mit hoher Temperatur reicht) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
- Ein gewebtes Tuch aus Polyester-Ponge (ponzee) (75D-72F sowohl für die Kett- als auch die Einschußfäden, Fadenabstand: 101 Fäden/inch (2,54 cm), Schußfadenabstand: 80 Fäden/inch (2,54 cm)) wurde dem Foulardieren mit einer 10%igen wäßrigen Lösung von Asahi Guard AG710 als wasserabweisendes Fluormittel unterzogen, und das foulardierte gewebte Tuch wurde getrocknet und gehärtet.
- Ein Polyol wurde bei 50ºC unter Rühren in DMF gelöst, und ein Diisocyanat wurde hineingegeben. Die Mischung wurde etwa eine Stunde gerührt, wodurch ein Vorpolymerisat bzw. Prepolymer erhalten wurde. Anschließend wurde tropfenweise ein Kettenverlängerungsmittel zugesetzt, wodurch eine Polymerisationsreaktion hervorgerufen wurde, womit eine DMF-Lösung des Polyurethanharzes mit 25 Gew.-% erhalten wurde. MDI als Diisocyanat, Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 2.000, und Polytetramethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 2.000, jeweils als Polyol, und Ethylenglycol als Kettenverlängerungsmittel wurden in einem Molverhältnis von 3, 3 : 0,5 : 0,5 : 2,4 vermischt. Der Umwandlungspunkt zweiter Ordnung des entstandenen Polyurethanharzes betrug -8,5ºC, und der Anteil des Ethylenoxids im Polymer lag bei 7,4 Mol/kg.
- Eine Harzlösung, die durch Zugabe von 20 Gew.-Teilen Methylethylketon und 80 Gew.-Teilen Toluol zu 100 Gew.-Teilen der oben beschriebenen Lösung und Mischen hergestellt worden war, wurde mit einer Abdeckung von 80 g/m² auf Trennpapier aufgebracht, und die Beschichtung wurde bei 120ºC getrocknet. Dann wurde eine Harzlösung, die durch Zugabe von 60 Gew.-Teilen Toluol und 10 Gew.-Teilen Resamine NE (von Dainichiseika Color & Chemicals hergestellt) als Isocyanat-Vernetzungsmittel zu 100 Gew.-Teilen eines Ether-Polyurethan-Harzes als Bindemittelharz und Mischen hergestellt worden war, auf den entstandenen Harzfilm aufgebracht und auf eine Oberfläche des oben beschriebe nen gewebten Tuches laminiert. Das Laminat konnte 24 Stunden altern, und das Trennpapier wurde abgezogen, wodurch ein laminiertes gewebtes Tuch bereitgestellt wurde. Die Abdeckung mit Polyurethanharz betrug nach dem Trocknen 15 g/m². Bei diesem erhaltenen beschichteten gewebten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 3 wurde ein laminiertes Tuch hergestellt, außer daß ein gewirktes Polyester (Trikot mit 30d und einer Feinheit von 20) als Tuch und MDI als Diisocyanat, Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 2.000 und Polytetraethylenglycol mit einem Molekulargewicht von 2.000 jeweils als Polyol und Ethylenglycol als Kettenverlängerungsmittel in einem Molverhältnis von 3,30 : 0,55 : 0,45 : 2,40 verwendet wurden. Der Umwandlungspunkt zweiter Ordnung des Polyurethanharzes betrug -18ºC und der Anteil des Ethylenoxids im Polymer lag bei 7,8 Mol/kg. Beim so erhaltenen laminierten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
- Eine gemischte Harzlösung mit folgender Zusammensetzung wurde auf eine Oberfläche des gleichen Tuchs wie in Beispiel 4 aufgebracht, und die Beschichtung ließ man 5 Minuten in einer wäßrigen Lösung fest werden. Danach wurde das Lösungsmittel bei 25ºC mit Wasser entfernt, und anschließend wurde die Beschichtung getrocknet, wodurch ein Tuch mit einem porösen Film mit einer Abdeckung von 27 g/m² erhalten wurde.
- Ester-Polyurethan-Harz 100 Teile
- Dimethylformamid 80 Teile
- Resamine NE 1 (von Dainichiseika Color & Chemicals hergestellt) Teil
- Dann wurde mit dem gleichen Harz und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 4 ein Tuch mit einem porösen Film und einem nichtporösen Film hergestellt. Bei dem erhaltenen laminierten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 2 wurde ein beschichtetes gewebtes Tuch hergestellt, außer daß MDI, Polyethylenglycol, Polyethylenglycoladipatdiol und 1,4-Butandiol in einem Molverhältnis von 3, 3 : 0,3 : 0,7 : 2,4 verwendet wurden. Der Umwandlungspunkt zweiter Ordnung des Polyurethanharzes betrug 0,8ºC, und der Anteil des Ethylenoxids im Polymer lag bei 4,54 Mol/kg. Bei dem so erhaltenen beschichteten gewebten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 2 wurde ein beschichtetes gewebtes Tuch hergestellt, außer daß das verwendete Polyurethanharz einen Umwandlungspunkt zweiter Ordnung von -50ºC aufwies. Bei dem so erhaltenen beschichteten gewebten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 2 wurde ein beschichtetes gewebtes Tuch hergestellt, außer daß das verwendete Polyurethanharz einen Umwandlungspunkt zweiter Ordnung von -50ºC und eine hohe Feuchtigkeitsdurchlässigkeit aufwies. Bei dem so erhaltenen beschichteten gewebten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
- In der gleichen Weise wie in Beispiel 4 wurde ein laminiertes Tuch hergestellt, außer daß das verwendete Polyurethanharz einen Umwandlungspunkt zweiter Ordnung von -50ºC aufwies. Bei dem erhaltenen laminierten Tuch wurden die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, der Wasserdruckwiderstand und das Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. TABELLE 1
- Bemerk.: *1) Einheit: (g/m² · 24 h)
- *2) Feuchte: 90% relative Feuchte
- *3) Einheit: (g/m² · 24h · mmHg)
Claims (9)
1. Feuchtigkeitsdurchlässiges, wasserdichtes, gewebtes,
gewirktes oder ungewebtes Tuch, das ein gewebtes, gewirktes
oder ungewebtes Trägermaterial umfaßt und auf mindestens einer
Oberfläche des Trägers mit einem Harzfilm versehen ist, der
ein Polyurethanharz umfaßt, das durch Reaktion einer
Isocyanatkomponente mit einer Polyolkomponente und einem
Kettenverlängerungsmittel hergestellt wurde und einen
Umwandlungspunkt zweiter Ordnung im Bereich von -20 bis 20ºC und einen
Gehalt an Ethylenoxid-Einheiten von mindestens 7,0 Mol/kg
aufweist.
2. Tuch nach Anspruch 1, wobei die Polyolkomponente eine
Mischung umfaßt, die Polyethylenglycol und
Polytetramethylglycol umfaßt, wobei die Polyole ein Molekulargewicht im Bereich
von 500 bis 3.000 aufweisen.
3. Tuch nach Anspruch 1, wobei die Polyolkomponente eine
Mischung umfaßt, die Polyethylenglycol und einen Ester von
Ethylenoxid mit Adipinsäure umfaßt, wobei die Polyole ein
Molekulargewicht im Bereich von 500 bis 3.000 aufweisen.
4. Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der
Harzfilm porös ist.
5. Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der
Harzfilm nicht porös ist.
6. Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ein
Verhältnis der Wasserdampfdurchlässigkeit bei hoher Temperatur
zur Wasserdampfdurchlässigkeit bei geringer Temperatur von 1, 4
oder mehr aufweist.
7. Tuch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das eine
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit in einer Umgebung mit geringer
Temperatur von weniger als 1000 g/m² · 24 h und eine
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit in einer Umgebung mit hoher Temperatur von
8. 000 g/m² · 24 h oder mehr aufweist.
8. Verfahren zur Herstellung eines
feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten Tuches, welches die Schritte umfaßt:
Beschichten von zumindest einer Oberfläche eines
gewebten, gewirkten oder ungewebten Trägermaterials mit einer
Lösung eines Harzes in einem polaren organischen Lösungsmittel,
wobei das Harz ein Polyurethanharz umfaßt, das durch Reaktion
einer Isocyanatkomponente mit einer Polyolkomponente und einem
Kettenverlängerungsmittel hergestellt wurde und einen
Umwandlungspunkt zweiter Ordnung im Bereich von -20 bis 20ºC und
einen Gehalt an Ethylenoxid-Einheiten von mindestens 7,0
Mol/kg aufweist, und Unterziehen der Beschichtung einem
Naßverfestigungsverfahren in einem Koagulationsbad, wodurch ein
Film erzeugt wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines
feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserdichten Tuches, welches die Schritte umfaßt:
(1) Beschichten von Trennpapier mit einer Lösung eines
Harzes in einem polaren organischen Lösungsmittel, wodurch ein
Harzfilm erzeugt wird, wobei das Harz ein Polyurethanharz
umfaßt, das durch Reaktion einer Isocyanatkomponente mit einer
Polyolkomponente und einem Kettenverlängerungsmittel
hergestellt wurde und einen Umwandlungspunkt zweiter Ordnung im
Be
reich von -20 bis 20ºC und einen Gehalt an
Ethylenoxid-Einheiten von mindestens 7,0 Mol/kg aufweist, und
(2) Anbringen des Harzfilms an zumindest einer Oberfläche
eines gewebten, gewirkten oder ungewebten Trägermaterials
mittels eines Klebemittels, wodurch ein Laminat aus dem Harz, dem
Klebemittel und dem Trägermaterial hergestellt wird.
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