JP2013256727A - 伸縮性コーティング布帛及びその製造方法 - Google Patents

伸縮性コーティング布帛及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】環境に影響を与えることなく、優れた透湿防水性及び防風性を有する伸縮性コーティング布帛及びその製造方法を提供する。
【解決手段】伸縮性コーティング布帛は、炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体からなるフッ素系撥水剤(C6フッ素系撥水剤)を用いて撥水加工が施されている。これにより、パーフルオロオクタン酸やパーフルオロオクタンスルホン酸等が含まれたC8フッ素系撥水剤を使用しないことから、環境に影響を与えることがない。また、フッ素系撥水剤の撥トルエン性が100秒以上、伸縮性繊維布帛の少なくとも片面に塗布される合成樹脂溶液の23℃におけるチクソトロピー指数が1.4〜2.0の範囲内であり、合成樹脂の100%モジュラスが5kgf/cm以上である。したがって、合成樹脂の裏漏れなどがなく、製膜性に優れたコーティング樹脂皮膜が形成される。
【選択図】なし

Description

本発明は、伸縮性コーティング布帛及びその製造方法に関する。特に、衣料分野で、アウトドア用途やスポーツ用途に好適に使用される、透湿防水性や防風性を有する伸縮性コーティング布帛及びその製造方法に関する。
繊維製品からなる衣料の表面に撥水撥油性を付与する方法としては、炭素数が8以上のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体を媒体に分散させたエマルションからなるフッ素系撥水剤(以下、「C8フッ素系撥水剤」という。)を用いて処理する方法が使用されている。しかし、EPA(米国環境保護庁)によって、C8フッ素系撥水剤には、パーフルオロオクタン酸やパーフルオロオクタンスルホン酸等が含まれていることが判明した。これらの化合物は、環境内や生体中で分解し、分解生成物が蓄積し、環境負荷が高い。そのため、これらの化合物を含有しないフッ素系撥水剤の使用が要望されている。
そこで、炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体からなるフッ素系撥水剤(以下、「C6フッ素系撥水剤」という。)への切り替えが急速に進められており、例えば、特許文献1には、C6フッ素系撥水剤を用いた撥水撥油性布帛及びその製造方法が開示されている。さらに、透湿防水性や防風性を有する布帛を得るために、C6フッ素系撥水剤を用いて撥水撥油性を付与した布帛に、例えば、乾式法にて、有機溶媒を含む合成樹脂溶液を塗布することが行われている。
特開2007−270374号公報
しかしながら、このC6フッ素系撥水剤は、従来のC8フッ素系撥水剤と比較して、相対的に撥水撥油性能が劣る。C6フッ素系撥水剤を用いて繊維布帛に撥水撥油加工のみを施した場合、初期性能としてはC8フッ素系撥水剤を用いたものと同等の撥水撥油性能が得られる。しかし、その後、繊維布帛に合成樹脂溶液をコーティングすると、該樹脂溶液が繊維布帛中に浸透してしまう。この現象は、C6フッ素系撥水剤で加工した布帛は、C8フッ素系撥水剤で加工された布帛と比較して、コーティング加工による動的な撥油性が劣るためと推定される。その結果、繊維布帛の表面に連続した樹脂皮膜が形成されにくく、必要な性能(耐水圧性、透湿性、防風性等)が得られないという問題点があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、環境に影響を与えることなく、優れた透湿防水性及び防風性を有する伸縮性コーティング布帛及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係る伸縮性コーティング布帛は、
炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体からなるフッ素系撥水剤を用いて撥水加工を施した伸縮性繊維布帛の少なくとも片面に合成樹脂溶液を塗布してなる合成樹脂からなるコーティング樹脂皮膜を有する伸縮性コーティング布帛であって、
前記フッ素系撥水剤を用いて撥水加工を施した伸縮性繊維布帛の撥トルエン性が100秒以上、前記合成樹脂溶液の23℃におけるチクソトロピー指数が1.4〜2.0の範囲内であり、
前記合成樹脂の100%モジュラスが5kgf/cm以上である。
前記合成樹脂がアクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂の中から選ばれる少なくとも1種類以上であることが好ましい。
初期撥水性能(JIS L1092)が4級以上、洗濯20回後の撥水性能が3級以上であることが好ましい。
耐水圧性(JIS L1092 A法)が100〜3000mmHO、透湿性が3000g/m・24hr(JIS L1092 A−1法)以上であることが好ましい。
通気度が6cc/cm・sec(JIS L1018 フラジール形法)以下であることが好ましい。
前記伸縮性繊維布帛が、28ゲージ以上のハイゲージで編まれている編物であることが好ましい。
前記伸縮性繊維布帛が、総繊度84dtex以下のポリアミド繊維及び/またはポリエステル繊維を主体とした布帛であって、生地目付が200g/m以下であり、0.5kgf加重時の経方向の伸長率(JIS L1096 A法)が、45%以下で、2.0kgf加重時の経方向の伸長率が、75%以下であることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の観点に係る伸縮性コーティング布帛の製造方法は、
炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体からなるフッ素系撥水剤を用いて撥水加工を施した伸縮性繊維布帛を用意する工程と、
前記伸縮性繊維布帛の少なくとも片面に合成樹脂を溶媒に溶解させた合成樹脂溶液を塗布する工程と、
を含む伸縮性コーティング布帛の製造方法であって、
前記フッ素系撥水剤を用いて伸縮性布帛の撥トルエン性を100秒以上にし、前記合成樹脂溶液の23℃におけるチクソトロピー指数が1.4〜2.0の範囲内であり、
前記合成樹脂の100%モジュラスが5kgf/cm以上である。
前記合成樹脂がアクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂の中から選ばれる少なくとも1種類以上であることが好ましい。
前記伸縮性繊維布帛が、28ゲージ以上のハイゲージで編まれている編物であることが好ましい。
前記伸縮性繊維布帛が、総繊度84dtex以下のポリアミド繊維及び/またはポリエステル繊維を主体とした布帛であって、生地目付が200g/m以下であり、0.5kgf加重時の経方向の伸長率(JIS L1096 A法)が、45%以下で、2.0kgf加重時の経方向の伸長率が、75%以下であることが好ましい。
本発明に係る伸縮性コーティング布帛は、炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体からなるフッ素系撥水剤(C6フッ素系撥水剤)を用いて撥水加工が施されている。これにより、パーフルオロオクタン酸やパーフルオロオクタンスルホン酸等が含まれたC8フッ素系撥水剤を使用しないことから、環境に影響を与えることが少ない。また、C6フッ素系撥水剤で撥水加工を施した伸縮性繊維布帛の撥トルエン性が100秒以上、伸縮性繊維布帛の少なくとも片面に塗布される合成樹脂溶液の23℃におけるチクソトロピー指数が1.4〜2.0の範囲内であり、合成樹脂の100%モジュラスが5kgf/cm以上である。したがって、合成樹脂の裏漏れなどがなく、製膜性に優れたコーティング樹脂皮膜が形成される。これにより、優れた透湿防水性及び防風性を有する伸縮性コーティング布帛となる。
本発明の実施形態に係る伸縮性コーティング布帛について、以下に詳細に説明する。本実施形態に係る伸縮性コーティング布帛は、伸縮性繊維布帛に、C6フッ素系撥水剤を用いて撥水処理を施した後、該伸縮性繊維布帛の少なくとも片面に合成樹脂を塗布してなる。
(1)伸縮性繊維布帛
本実施形態に用いられる伸縮性繊維布帛の形態としては、例えば、織物、編物、不織布などを挙げることができるが、伸縮性の点で編物が好ましい。また、繊維素材としては、例えば、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66等)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等)、ポリウレタン、ポリアクリル等の合成繊維などを挙げることができ、これらが2種以上組み合わされていてもよい。なかでも、繊維物性の点で合成繊維が好ましく、特にポリアミド繊維やポリエステル繊維からなる布帛が好ましい。これらに伸縮性のある、例えばポリウレタン繊維を組み合わせることにより、例えば織物で用いれば、伸縮性をコントロールすることが可能となり好ましい。さらに、ポリエステル繊維においては分散染料の移行昇華を防ぐため、カチオン可染ポリエステル繊維であることが好ましい。
伸縮性繊維布帛を構成する糸の総繊度は、84dtex(デシテックス)以下であることが好ましい。本実施形態で用いられる糸の総繊度が84dtexを超えると、風合いが硬くなるだけでなく、例えば、伸縮性繊維布帛が編地の場合に繊維布帛表面の凹凸が大きくなるために、製膜性が損なわれ、コーティング加工を行った際に必要とする耐水圧や通気度等の物性が得られないおそれがある。
伸縮性繊維布帛の目付けは、200g/m以下であることが好ましい。200g/mを超えると、衣料としたときに重く、風合いが硬くなる傾向がある。
また、伸縮性繊維布帛の伸長率は、0.5kgfの荷重時で、繊維布帛の経方向の伸長率(JIS L1096 A法)が、45%以下で、さらに2.0kgfの荷重時で、繊維布帛の経方向の伸長率が、75%以下であると好ましい。0.5kgfの荷重時の経方向の伸長率が45%を超えたり、2.0kgfの荷重時の経方向の伸長率が75%を超えると、布帛が経方向に伸びすぎることにより、緯方向の幅入りも大きくなって、コーティング加工を行った際に必要とする耐水圧や通気度等の物性が得られないおそれがある。
本実施形態に用いられる伸縮性繊維布帛は、28ゲージ以上のハイゲージで編まれている編物であることが好ましい。28ゲージ未満であると、伸縮性繊維布帛の編密度が低くなり、コーティング加工を行った際の製膜性が低下し、必要とする透湿性、耐水圧や通気度等の物性が得られないおそれがある。
伸縮性繊維布帛には、必要に応じて、染色をはじめ、帯電防止加工、難燃加工、カレンダー加工などが施されていてもよい。
(2)C6フッ素系撥水剤
本実施形態においては、合成樹脂の塗布前に撥水加工を行う。この撥水加工は防水性を向上させることができるだけでなく、合成樹脂溶液が繊維布帛内部に深く浸透するのを抑制し、風合いが硬くなるのを防止するとともに耐水圧や通気度等の物性を向上させることができる。
本実施形態で用いられる撥水剤は、高い撥水性を付与することができるという点と環境や生体に対して影響が少ないという点から、炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体からなるフッ素系撥水剤(C6フッ素系撥水剤)を用いて加工を行う。本実施形態においては、C6フッ素系撥水剤を使用する全撥水剤に対し80〜100%含むものが好ましく、その他の撥水剤としてパラフィン系撥水剤やシリコーン系撥水剤などが20%未満の範囲で含まれていてもよい。
本実施形態で使用される撥水剤は、後述する測定方法において、使用する伸縮性繊維布帛との組み合わせで、撥水加工を行った布帛の撥トルエン性が100秒以上の性能が得られる撥水剤を用いることが好ましい。100秒未満であると、伸縮性繊維布帛に対して樹脂が浸透しやすくなり、樹脂がコーティング面から反対側の面に漏れたりして、必要とする耐水圧や通気度等の物性が得られないおそれがある。
本発明に用いられるC6フッ素系撥水剤は、撥水性や撥油性など用途に応じた要求性能を満たすものであれば、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いることもできる。
(3)コーティング樹脂
本実施形態に用いる合成樹脂溶液の23℃におけるチクソトロピー指数は、1.4〜2.0の範囲内にあることが必要である。さらに好ましくは、1.45〜1.7である。チクソトロピー指数とは、一定温度において、回転粘度計により測定される低回転時の粘度を高回転時の粘度で除した値である。チクソトロピー指数が1.4より小さいと、繊維布帛上に合成樹脂を所望の厚さにコーティングした後、硬化するまでの間に合成樹脂が流動しやすくなり、コーティング膜を維持することができなくなる。チクソトロピー指数が2.0を超えると、コーティングする場合にせん断応力に対する粘度変化が大きく、コーティング加工にてコーティング形状を制御することが困難となる。
また、コーティング加工時の合成樹脂溶液の23℃における粘度は、8000〜25000mPa・sの範囲内であることが好ましく、10000〜20000mPa・sの範囲内であることがより好ましい。粘度が8000mPa・s未満であると、合成樹脂が繊維布帛内部に深く浸透して風合いが硬くなったり、合成樹脂溶液が繊維布帛の他方の面にまで漏れ出したりするおそれがある。また粘度が25000mPa・sを超えると、コーティング加工時に筋状の欠点や気泡が発生し易く、樹脂皮膜の形成が困難となり、十分な耐水圧や防風性が得られない可能性がある。
また、本発明において使用される合成樹脂の100%モジュラスは5kgf/cm以上であることが好ましい。使用される合成樹脂の100%モジュラスが5kgf/cm未満であると、コーティング時の皮膜形成において、連続した皮膜形成が難しくなると同時に皮膜強度も弱くなって、必要とする耐水圧や通気度等の物性が得られないおそれがある。また100%モジュラスの上限としては衣料用途を考慮し、風合いを損なわないレベルとして、60kgf/cm未満であることが好ましい。
本発明において使用される合成樹脂は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂の中から少なくとも1種類以上を選択して使用することができる。特にアクリル樹脂やウレタン樹脂は、必要な皮膜強度をもった樹脂を合成できることから、好ましく用いることができる。
また、これらの合成樹脂だけでは、必要とする透湿性や通気性が得られない場合には、これらの合成樹脂中に、物性に影響を及ぼさない範囲内で、着色用の顔料、透湿性の向上や表面のタッチを改善する目的で無機/有機微粒子を添加したり、皮膜強度を向上させる架橋剤や抗菌剤等を添加することができる。
例えば、透湿性や通気度を向上させる場合には、合成樹脂を70重量%以上用いて、この合成樹脂の中に30重量%以下の割合で、粒径が0.2〜20μmの無機系微粒子や適量の水を混合することで、必要とする透湿性や通気性を得ることができる。コーティング樹脂中の合成樹脂の含有量が70重量%を下回り、0.2μm〜20μmの無機系微粒子の含有量が30重量%を超えると、合成樹脂自体の皮膜強度が落ちるため好ましくない。添加する無機系微粒子は、0.2μm〜20μmの範囲であれば、必要な耐水圧や透湿性、通気性をコントロールすることができて、合成樹脂皮膜の強度を著しく落とすことはない。20μmを超えると、皮膜強度低下が起こり、好ましくない。また、0.2μmを下回ると、必要な耐水圧や透湿性、通気性をコントロールすることができなくなるおそれがある。
(4)コーティング加工の前処理(撥水加工)
本実施形態に用いられる伸縮性繊維布帛は、予め常法により精練染色加工を行った後、コーティング加工の前に前処理として、C6フッ素系撥水剤を用いて通常の撥水加工を行うが、加工の手段としては、パディング法、コーティング法、グラビアコーティング法、スプレー法などの手段が適用できる。
また、C6フッ素系撥水剤だけでは、撥水性の洗濯耐久性が得られないおそれがあるため、メラミン系やイソシアネート系の架橋剤及び架橋触媒等を併用した処方にて撥水加工を行うことが好ましい。さらに必要に応じて、耐電防止剤や可縫製向上剤等を併用してもかまわない。そして、撥水加工を行う前や行った後に必要に応じてカレンダー処理を行ってもよい。
さらに、コーティング布帛の引裂強力や風合い、すべり感なども併せて向上させたいときは、撥水剤としてフッ素系撥水剤エマルジョンとポリエチレンエマルジョンとを混合した水分散液を使用するのがよい。また、これらの使用に併せ、例えば、シリコーン樹脂や滑剤などを用いることにより風合い、すべり感などのさらなる向上をさせることができる。
(5)コーティング加工方法
本実施形態における伸縮性繊維布帛の少なくとも片面に合成樹脂をコーティングする方法としては、通常のナイフコーティングが好ましく採用される。例えば、フローティングナイフコータ、ナイフオーバーロールコータ等の公知のコーティング加工方法によってコーティングすることができる。コーティング加工後の乾燥は、通常の熱風乾燥機にて100〜120℃で、熱処理時間は、1〜5分間であることが好ましい。
本実施形態におけるコーティング樹脂の塗布量は、樹脂固形分が12〜25g/mであることが好ましい。塗布量が12g/m未満であると、必要とする耐水圧や通気度等の物性が得られない可能性が高く、塗布量が25g/mを超えると風合いが硬くなる傾向がある。
(6)伸縮性コーティング布帛
本実施形態の伸縮性コーティング布帛の初期撥水性能(JIS L1092)は、初期4級以上、洗濯20回後の撥水性能が3級以上で、さらに耐水圧性能(JIS L1092 A法)は、100〜3000mmHOであることが好ましい。特にアウトドアやスポーツ用途であれば、耐水圧性能は、300mmHO以上が好ましい。
また、本実施形態の伸縮性コーティング布帛の透湿性能(JIS L1092 A−1法)は、3000g/m・24hr以上であることが好ましい。透湿度が3000g/m・24hr未満であると、衣服として着用した際に蒸れ感を覚え、快適性が損なわれるおそれがある。
また、通気度は、6cc/cm・sec(JIS L1018フラジール形法)以下であることが好ましい。通常、通気度は20cc/cm・sec以下であれば、一般的な防風性素材として使用可能であるが、伸縮性コーティング布帛は、経伸びや緯伸びした場合に通気度が一気に増加する傾向があるため、伸縮性コーティング布帛に於いては、より小さな通気度が求められている。また最近は、用途により小さな通気度が求められるようにもなってきている。例えば、ニット素材をダウン衣料に用いる例が増えてきており、このような用途であると通気度は1〜3cc/cm・sec以下が好ましい。スポーツ等の用途で使用されるような場合には、通気度が6cc/cm・secを超えると、スポーツ衣服として着用した際に十分な防風性が得られない。
本実施形態により片面のみコーティング加工された伸縮性コーティング布帛を衣料として使用する場合、コーティング加工されていない面を表面として使用する場合とコーティング加工された面を表面として使用する場合が考えられる。基本的には撥水性を得るために前者で使用されるが、後者で使用することも可能である。しかしこの場合、コーティング樹脂の被膜にて撥水性が劣るため、好ましくない。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
以下に説明するように、本発明の実施例1〜5に係る伸縮性コーティング布帛を製造し、性能評価を行った。また、比較のため、比較例1〜4の伸縮性コーティング布帛を製造し、性能評価を行った。
実施例及び比較例における各種物性値の測定や、伸縮性コーティング布帛の性能の評価は、下記の方法で行った。
(1)チクソトロピー指数
合成樹脂溶液のチクソトロピー指数は、東機産業(株)製のBM型粘度計にて、ローターNo.4(ガード無し)を用いて、23℃における粘度を測定したときに、回転数6rpmにおける粘度(6rpm)と、回転数30rpmにおける粘度(30rpm)との比を表したもので、一般式(A)で示される。
チクソトロピー指数=粘度(6rpm)/粘度(30rpm) ・・・(A)
(2)合成樹脂溶液粘度
合成樹脂溶液粘度は、東機産業(株)製のBM型粘度計にて、ローターNo.4(ガード無し)を用いて、23℃における回転数12rpmの粘度を測定した。
(3)合成樹脂の100%モジュラス
モジュラスとは、試験片に特定の伸びを与えた時の応力であり、以下のようにして測定した。測定する合成樹脂に、コーティング樹脂処方で使用する架橋剤を添加して、そこにコーティング樹脂処方で使用する希釈溶剤を添加して、合成樹脂溶液の粘度が室温で3000〜5000mPa・sになるように希釈した。その合成樹脂溶液を、樹脂皮膜が約0.2mmの厚さになるように型に流し込み、常温で乾燥させ、乾燥後、150℃で3分間熱処理を行い、皮膜を硬化させて合成樹脂のシートを作り、JISの引張2号形ダンベル状の型で合成樹脂のシートをダンベル状に打ち抜き、測定試料とした。そして、合成樹脂のシート厚みを測定し、ダンベルの幅が1cmの部分に1cmの標線を引き、測定温度23℃の環境で、引張速度200mm/分で、縦方向に標線の間隔が2cmになるまで引っぱって、100%モジュラスを測定した。
(4)撥トルエン性評価法
有機溶剤であるトルエンを、撥水加工を行った伸縮性繊維布帛の上に直径が5mmになるようにスポイトにて滴下し、完全に浸透する時間を測定した。
(5)繊維布帛の経方向の伸長率(JIS L1096 A法)
試料は、5cm幅とし、つかみ間隔は20cm、引張速度は200mm/分で、加重0.5kgfと2.0kgfにて測定を行った。
(6)撥水度
JIS L1092 スプレー法に準じて測定した。
(7)耐水圧
JIS L1092 A法 低水圧法に準じて測定した。
(8)透湿度
JIS L1092 A−1法(塩化カルシウム法)に準じて測定した。
(9)通気度
JIS L1018 フラジール形法に準じて測定した。
(10)風合い
試料の風合いについて、以下の基準に従って評価した。
◎:非常に柔らかい。
○:柔らかい。
△:若干硬い。
×:硬い
(11)コーティング面の品位
コーティング面の品位について、樹脂皮膜がコーティング面を覆っている状態を以下の基準に従って評価した。
○:コーティング樹脂が、布帛にあまり浸透しておらず、布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている。
△:コーティング樹脂が、わずかに布帛に浸透しているが、ほぼ布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている。
×:コーティング樹脂のほとんどが、布帛に浸透して、コーティング面に樹脂皮膜がほとんど形成されていない。
[実施例1]
33dtex/36フィラメントのポリエステル糸を用いて、40ゲージのスムース組織の編物を製編し、常法により精練、染色を行った。染色加工後の目付けは74g/mで、経方向の伸長率は、加重0.5kgfで8.6%、加重2.0kgfで24.9%であった。
次いで、上記で作製した編物を、処方1に示す、2種類のC6フッ素系撥水剤を用いた水溶液に浸漬し、マングルにて絞り(絞り率:55重量%)、120℃で60秒間乾燥した後、160℃で60秒間熱処理を行って撥水加工を行った。撥水加工後に撥水加工布帛の撥トルエン性を評価したところ、153秒であった。
<処方1>
1)NUVA 2114LIQ −−−−−−−−−−−−−−− 3.0重量%
(C6フッ素系撥水剤、クラリアントジャパン株式会社製)
2)ARKOPHOB NANO 2605LIQ −−−−−− 3.0重量%
(C6フッ素系撥水剤、クラリアントジャパン株式会社製)
3)ナイスポールFE−26 −−−−−−−−−−−−−−−− 0.5重量%
(帯電防止剤、日華化学株式会社製)
4)メイカネートTP10 −−−−−−−−−−−−−−−−− 0.5重量%
(イソシアネート系架橋剤、明成化学工業株式会社製)
5)イソプロピルアルコール −−−−−−−−−−−−−−−−− 3.0重量%
(浸透助剤)
6)水 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 90.0重量%
次いで、処方2に示す合成樹脂溶液を、ナイフコータを用いて、フローティングナイフコート法にて塗布量として、樹脂固形分が15〜18g/mとなるように前記編物に塗布した後、120℃で1分間熱処理し、その後、150℃で熱セットし、実施例1の伸縮性コーティング布帛を得た。この伸縮性コーティング布帛の目付けは、90g/mであった。
<処方2>
1)XE−5573 −−−−−−−−−−−−−−−−−−− 100.0重量部
(アクリル樹脂溶液(100%モジュラス:9kgf/cm)、株式会社トウペ製)
2)レザミンUD架橋剤 −−−−−−−−−−−−−−−− 2.0重量部
(ウレタン系架橋剤、大日精化工業株式会社製)
3)トルエン −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 17.0重量部
(希釈溶剤)
合成樹脂溶液の粘度は、15900mPa・s(B型粘度計)で、チクソトロピー指数は、23℃で1.44であった。
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は1cc/cm・secで、耐水圧は300mmHO、透湿度は6568g/m・24時間、撥水性能は、初期4級、洗濯20回後3級であった。さらに伸縮性コーティング布帛の風合いは、柔らかかった。さらにコーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、布帛にあまり浸透しておらず、布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。
[実施例2]
22dtex/24フィラメントのポリエステル糸を用いて、40ゲージのスムース組織の編物を製編し、常法により精練、染色を行った。染色加工後の目付けは55g/mで、経方向の伸長率は、加重0.5kgfで9.6%、加重2.0kgfで23.0%であった。
次いで、上記で作製した編物を上記の処方1の2種類のC6フッ素系撥水剤を用いた水溶液に浸漬し、マングルにて絞り(絞り率:53重量%)、120℃で60秒間乾燥した後、160℃で60秒間熱処理を行って撥水加工を行った。撥水加工後に撥水加工布帛の撥トルエン性を評価したところ、144秒であった。
次いで、上記の処方2に示す合成樹脂溶液を、ナイフコータを用いて、フローティングナイフコート法にて塗布量として、樹脂固形分が15〜18g/mとなるように前記編物に塗布した後、120℃で1分間熱処理し、その後、150℃で熱セットし、実施例2の伸縮性コーティング布帛を得た。この伸縮性コーティング布帛の目付けは、71g/mであった。
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は1cc/cm・secで、耐水圧は220mmHO、透湿度は8384g/m・24時間、撥水性能は、初期4級、洗濯20回後3級であった。さらに伸縮性コーティング布帛の風合いは、柔らかかった。さらにコーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、布帛にあまり浸透しておらず、布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。
[実施例3]
56dtex/48フィラメントの6ナイロン糸を用いて、32ゲージのトリコットの編物を製編し、常法により精練、染色を行った。染色加工後の目付けは178g/mで、経方向の伸長率は、加重0.5kgfで8.2%、加重2.0kgfで19.3%であった。
次いで、上記で作製した編物を、上記の処方1の性能の異なる2種類のC6フッ素系撥水剤を用いた水溶液に浸漬し、マングルにて絞り(絞り率:56重量%)、120℃で60秒間乾燥した後、160℃で60秒間熱処理を行って撥水加工を行った。撥水加工後に撥水加工布帛の撥トルエン性を評価したところ、174秒であった。
次いで、上記の処方2に示す合成樹脂溶液を、ナイフコータを用いて、フローティングナイフコート法にて塗布量として、樹脂固形分が15〜18g/mとなるように前記編物に塗布した後、120℃で1分間熱処理し、その後、150℃で熱セットし、実施例3の伸縮性コーティング布帛を得た。この伸縮性コーティング布帛の目付けは、194g/mであった。
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は3cc/cm・secで、耐水圧は180mmHO、透湿度は7240g/m・24時間、撥水性能は、初期4級、洗濯20回後3級であった。さらに伸縮性コーティング布帛の風合いは、柔らかかった。さらにコーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、布帛にあまり浸透しておらず、布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。
[実施例4]
84dtex/72フィラメントのポリエステル糸を用いて、28ゲージのスムース組織の編物を製編し、常法により精練、染色を行った。染色加工後の目付けは188g/mで、経方向の伸長率は、加重0.5kgfで5.3%、加重2.0kgfで10.5%であった。
次いで、上記で作製した編物を上記の処方1の性能の異なる2種類のC6フッ素系撥水剤を用いた水溶液に浸漬し、マングルにて絞り(絞り率:54重量%)、120℃で60秒間乾燥した後、160℃で60秒間熱処理を行って撥水加工を行った。撥水加工後に撥水加工布帛の撥トルエン性を評価したところ、163秒であった。
次いで、上記の処方2に示す合成樹脂溶液を、ナイフコータを用いて、フローティングナイフコート法にて塗布量として、樹脂固形分が15〜18g/mとなるように前記編物に塗布した後、120℃で1分間熱処理し、その後、150℃で熱セットし、実施例4の伸縮性コーティング布帛を得た。この伸縮性コーティング布帛の目付けは、204g/mであった。
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は1cc/cm・secで、耐水圧は220mmHO、透湿度は8453g/m・24時間、撥水性能は、初期4級、洗濯20回後3級であった。さらに伸縮性コーティング布帛の風合いは、柔らかかった。さらにコーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、布帛にあまり浸透しておらず、布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。
[実施例5]
実施例1で用いた編物の撥水加工布帛を使用して、処方3に示す合成樹脂溶液を、ナイフコータを用いて、フローティングナイフコート法にて塗布量として、樹脂固形分が15〜18g/mとなるように前記編物に塗布した後、120℃で1分間熱処理し、その後、150℃で熱セットし、実施例5の伸縮性コーティング布帛を得た。この伸縮性コーティング布帛の目付けは、93g/mであった。
<処方3>
1)XE−5573 −−−−−−−−−−−−−−−−−−− 100.0重量部
(アクリル樹脂溶液(100%モジュラス:9kgf/cm)、株式会社トウペ製)
2)レザミンUD架橋剤 −−−−−−−−−−−−−−−− 2.0重量部
(ウレタン系架橋剤、大日精化工業株式会社製)
3)トルエン −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 6.0重量部
(希釈溶剤)
合成樹脂溶液の粘度は、24800mPa・s(B型粘度計)で、チクソトロピー指数は、23℃で1.69であった。
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は0.5cc/cm・secで、耐水圧は360mmHO、透湿度は6165g/m・24時間、撥水性能は、初期4級、洗濯20回後3級であった。伸縮性コーティング布帛の風合いは、柔らかかった。コーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、布帛にあまり浸透しておらず、布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。
[比較例1]
実施例1で用いた編物の撥水加工布帛を使用して、処方4に示す合成樹脂溶液を、ナイフコータを用いて、フローティングナイフコート法にて塗布量として、樹脂固形分が15〜18g/mとなるように前記編物に塗布した後、120℃で1分間熱処理し、その後、150℃で熱セットし、比較例1の伸縮性コーティング布帛を得た。この伸縮性コーティング布帛の目付けは、92g/mであった。
<処方4>
1)SA−6218 −−−−−−−−−−−−−−−−−−− 100.0重量部
(アクリル樹脂溶液(100%モジュラス:4kgf/cm)、株式会社トウペ製)
2)レザミンUD架橋剤 −−−−−−−−−−−−−−−− 2.0重量部
(ウレタン系架橋剤、大日精化工業株式会社製)
3)トルエン −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 8.0重量部
(希釈溶剤)
合成樹脂溶液の粘度は、15500mPa・s(B型粘度計)で、チクソトロピー指数は、23℃で1.32であった。
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は12cc/cm・secで、耐水圧は90mmHO、透湿度は8965g/m・24時間、撥水性能は、初期4級、洗濯20回後3級であった。さらに伸縮性コーティング布帛の風合いは、若干硬かった。さらにコーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、わずかに布帛に浸透しているが、ほぼ布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。
[比較例2]
比較例1で使用した撥水処方を、以下の処方5のC8フッ素系撥水剤を用いた以外は、比較例1と同様に行って、比較例2の伸縮性コーティング布帛を得た。コーティング加工前に撥水加工布帛の撥トルエン性を評価したところ、600秒以上経ってもトルエンは浸透しなかった。またこの伸縮性コーティング布帛の目付けは、90g/mであった
<処方5>
1)AG−7000 −−−−−−−−−−−−−−−−−−− 6.0重量%
(C8フッ素系撥水剤、旭硝子株式会社製)
2)ナイスポールFE−26 −−−−−−−−−−−−−−−− 0.5重量%
(帯電防止剤、日華化学株式会社製)
3)メイカネートTP10 −−−−−−−−−−−−−−−−− 0.5重量%
(イソシアネート系架橋剤、明成化学工業株式会社製)
4)イソプロピルアルコール −−−−−−−−−−−−−−−−− 3.0重量%
(浸透助剤)
5)水 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 90.0重量%
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は0.5cc/cm・secで、耐水圧は300mmHO、透湿度は6350g/m・24時間、撥水性能は、初期4−5級、洗濯20回後4級であった。さらに伸縮性コーティング布帛の風合いは、柔らかかった。さらにコーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、布帛にあまり浸透しておらず、布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。以上のように、C8フッ素系撥水剤で加工したものは、物性的に良好であった。
[比較例3]
実施例1で用いた編物の撥水加工布帛を使用して、処方6に示す合成樹脂溶液を、ナイフコータを用いて、フローティングナイフコート法にて塗布量として、樹脂固形分が15〜18g/mとなるように前記編物に塗布した後、120℃で1分間熱処理し、その後、150℃で熱セットし、比較例1の伸縮性コーティング布帛を得た。この伸縮性コーティング布帛の目付けは、90g/mであった。
<処方6>
1)SA−6218 −−−−−−−−−−−−−−−−−−− 100.0重量部
(アクリル樹脂溶液(100%モジュラス:4kgf/cm)、株式会社トウペ製)
2)レザミンUD架橋剤 −−−−−−−−−−−−−−−− 2.0重量部
(ウレタン系架橋剤、大日精化工業株式会社製)
3)トルエン −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 2.0重量部
(希釈溶剤)
合成樹脂溶液の粘度は、19400mPa・s(B型粘度計)で、チクソトロピー指数は、23℃で1.42であった。
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は8cc/cm・secで、耐水圧は140mmHO、透湿度は7920g/m・24時間、撥水性能は、初期4級、洗濯20回後3級であった。さらに伸縮性コーティング布帛の風合いは、若干硬かった。さらにコーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、わずかに布帛に浸透しているが、ほぼ布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。
[比較例4]
実施例2で用いた編物に、処方7に示す、1種類のC6フッ素系撥水剤を用いた水溶液に浸漬し、マングルにて絞り(絞り率:53重量%)、120℃で60秒間乾燥した後、160℃で60秒間熱処理を行って撥水加工を行った。撥水加工後に撥水加工布帛の撥トルエン性を評価したところ、36秒であった。
<処方7>
1)NUVA 2114LIQ −−−−−−−−−−−−−−− 6.0重量%
(C6フッ素系撥水剤、クラリアントジャパン株式会社製)
2)ナイスポールFE−26 −−−−−−−−−−−−−−−− 0.5重量%
(帯電防止剤、日華化学株式会社製)
3)メイカネートTP10 −−−−−−−−−−−−−−−−− 0.5重量%
(イソシアネート系架橋剤、明成化学工業株式会社製)
4)イソプロピルアルコール −−−−−−−−−−−−−−−−− 3.0重量%
(浸透助剤)
5)水 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 90.0重量%
次いで、上記の処方2に示す合成樹脂溶液を、ナイフコータを用いて、フローティングナイフコート法にて塗布量として、樹脂固形分が15〜18g/mとなるように前記編物に塗布した後、120℃で1分間熱処理し、その後、150℃で熱セットし、比較例4の伸縮性コーティング布帛を得た。この伸縮性コーティング布帛の目付けは、72g/mであった。
得られた伸縮性コーティング布帛に関して物性等を確認したところ、通気度は10cc/cm・secで、耐水圧は80mmHO、透湿度は7453g/m・24時間、撥水性能は、初期4級、洗濯20回後3級であった。伸縮性コーティング布帛の風合いは、硬かった。コーティング面の品位を観察したところ、コーティング樹脂が、わずかに布帛に浸透しているが、ほぼ布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態であった。
以上説明した実施例1〜5の結果を、表1にまとめて示す。また、比較例1〜4の結果を表2にまとめて示す。
Figure 2013256727
Figure 2013256727
表1に示されるように、実施例1〜5に係る伸縮性コーティング布帛は、いずれもフッ素系撥水剤の撥トルエン性が100秒以上、合成樹脂(コーティング樹脂)の23℃におけるチクソトロピー指数が1.4〜2.0の範囲内、100%モジュラスが5kgf/cm以上、という条件を満たしている。この結果、通気度は3cc/cm・sec以下と小さく、十分な防風性を有している。また、耐水圧は180mmHO以上と高く、透湿度も6165g/m・24時間以上と高く、十分な透湿防水性を有している。
また、撥水性能についても、初期4級、洗濯20回後3級と十分な性能を有している。さらに、風合いも柔らかく、コーティング面の品位もほぼ布帛のコーティング面が樹脂皮膜で覆われている状態で、良好であった。
これに対して、表2に示されるように、比較例1の伸縮性コーティング布帛は、合成樹脂(コーティング樹脂)の23℃におけるチクソトロピー指数が1.32であって、1.4〜2.0の範囲内という条件を満たしておらず、100%モジュラスが4kgf/cmで、5kgf/cm以上という条件を満たしていない。この結果、通気度が12cc/cm・secと大きく、防風性が不足している。また、耐水圧は90mmHOと低く、防水性にも問題がある。さらに、風合いも硬く、コーティング面の品位にも問題がある。
また、表2に示されるように、比較例2の伸縮性コーティング布帛は、通気度、耐水圧、透湿度、風合い及びコーティング面の品位には問題がないが、C6フッ素系撥水剤ではなくC8フッ素系撥水剤を使用しているため、環境に影響を及ぼすという問題が解決されていない。
また、表2に示されるように、比較例3の伸縮性コーティング布帛は、合成樹脂(コーティング樹脂)の23℃におけるチクソトロピー指数は1.42で、1.4〜2.0の範囲内という条件を満たしているが、100%モジュラスが4kgf/cmで、5kgf/cm以上という条件を満たしていない。この結果、通気度が8cc/cm・secと大きく、防風性が不十分である。また、耐水圧も140mmHO以上とやや不足している。さらに、風合い及びコーティング面の品位にも問題がある。
また、表2に示されるように、比較例4の伸縮性コーティング布帛は、合成樹脂(コーティング樹脂)の23℃におけるチクソトロピー指数は1.44で、1.4〜2.0の範囲内という条件を満たしており、100%モジュラスは9kgf/cmで、5kgf/cm以上という条件を満たしている。しかし、フッ素系撥水剤の撥トルエン性が36秒と小さく、100秒以上という条件を満たしていない。この結果、通気度が10cc/cm・secと大きく、防風性が不十分である。また、耐水圧も80mmHO以上と不足している。さらに、風合い及びコーティング面の品位にも問題がある。
なお、表1に示されるように、実施例5に係る伸縮性コーティング布帛は、合成樹脂(コーティング樹脂)の23℃におけるチクソトロピー指数が1.69であり、実施例1〜4に係る伸縮性コーティング布帛のチクソトロピー指数1.44に比べて大きい。このため、通気度が0.5cc/cm・secと小さく、防風性が特に優れている。また、耐水圧も360mmHOと大きく、防水性にも優れている。
以上説明したように、本実施形態及び実施例に係る伸縮性コーティング布帛は、優れた透湿防水性及び防風性を有している。したがって、衣料分野で、アウトドア用途やスポーツ用途に好適に使用することができる。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態及び実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明に係る伸縮性コーティング布帛は、アウトドア用途やスポーツ用途に使用される衣料用布帛として適している。

Claims (11)

  1. 炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体からなるフッ素系撥水剤を用いて撥水加工を施した伸縮性繊維布帛の少なくとも片面に合成樹脂溶液を塗布してなる合成樹脂からなるコーティング樹脂皮膜を有する伸縮性コーティング布帛であって、
    前記フッ素系撥水剤を用いて撥水加工を施した伸縮性繊維布帛の撥トルエン性が100秒以上、前記合成樹脂溶液の23℃におけるチクソトロピー指数が1.4〜2.0の範囲内であり、
    前記合成樹脂の100%モジュラスが5kgf/cm以上である伸縮性コーティング布帛。
  2. 前記合成樹脂がアクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂の中から選ばれる少なくとも1種類以上である請求項1に記載の伸縮性コーティング布帛。
  3. 初期撥水性能(JIS L1092)が4級以上、洗濯20回後の撥水性能が3級以上である請求項1または2に記載の伸縮性コーティング布帛。
  4. 耐水圧性(JIS L1092 A法)が100〜3000mmHO、透湿性が3000g/m・24hr(JIS L1092 A−1法)以上である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の伸縮性コーティング布帛。
  5. 通気度が6cc/cm・sec(JIS L1018 フラジール形法)以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の伸縮性コーティング布帛。
  6. 前記伸縮性繊維布帛が、28ゲージ以上のハイゲージで編まれている編物である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の伸縮性コーティング布帛。
  7. 前記伸縮性繊維布帛が、総繊度84dtex以下のポリアミド繊維及び/またはポリエステル繊維を主体とした布帛であって、生地目付が200g/m以下であり、0.5kgf加重時の経方向の伸長率(JIS L1096 A法)が、45%以下で、2.0kgf加重時の経方向の伸長率が、75%以下である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の伸縮性コーティング布帛。
  8. 炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を含有する共重合体からなるフッ素系撥水剤を用いて撥水加工を施した伸縮性繊維布帛を用意する工程と、
    前記伸縮性繊維布帛の少なくとも片面に合成樹脂を溶媒に溶解させた合成樹脂溶液を塗布する工程と、
    を含む伸縮性コーティング布帛の製造方法であって、
    前記フッ素系撥水剤を用いて伸縮性布帛の撥トルエン性を100秒以上にし、前記合成樹脂溶液の23℃におけるチクソトロピー指数が1.4〜2.0の範囲内であり、
    前記合成樹脂の100%モジュラスが5kgf/cm以上である伸縮性コーティング布帛の製造方法。
  9. 前記合成樹脂がアクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂の中から選ばれる少なくとも1種類以上である請求項8に記載の伸縮性コーティング布帛の製造方法。
  10. 前記伸縮性繊維布帛が、28ゲージ以上のハイゲージで編まれている編物である請求項8または9に記載の伸縮性コーティング布帛の製造方法。
  11. 前記伸縮性繊維布帛が、総繊度84dtex以下のポリアミド繊維及び/またはポリエステル繊維を主体とした布帛であって、生地目付が200g/m以下であり、0.5kgf加重時の経方向の伸長率(JIS L1096 A法)が、45%以下で、2.0kgf加重時の経方向の伸長率が、75%以下である請求項8乃至10のいずれか1項に記載の伸縮性コーティング布帛の製造方法。
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