JP3945304B2 - 透湿防水加工布帛およびそれを用いてなる衣料 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた透湿性と防水性を有する透湿性防水布帛およびそれを用いてなる衣料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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て、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皮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透湿防水加工布帛が開示されている。
【０００３】
また、親水性無孔質ポリウレタン皮膜を布帛の片面に形成した透湿防水加工布帛が知られている。
【０００４】
さらにまた、これらの透湿性を向上させるべく、ポリウレタン溶液の中に無孔質シリカ微粒子等を混入し、湿式ゲル化させる構造をより微細化して透湿性を向上させる試みや、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等の親水性ポリオールを含有させることにより無孔質ポリウレタン皮膜の透湿性を向上させる試みが実施されている。
【０００５】
しかしながら、従来の透湿防水加工布帛では、透湿性を大きくすれば防水性が低下し、防水性を大きくすれば透湿性が低下するのが現状であり、風雨の中での作業や運動中には、やはり不快感が生じていた。
【０００６】
透湿防水加工布帛を通して水蒸気が透過する際の透湿抵抗は、透湿防水性皮膜の透湿抵抗に布帛の透湿抵抗を加えたものになる。透湿防水性皮膜の透湿抵抗を低下させ透湿性を向上させる検討は種々の機関で実施されているが、透湿防水性皮膜に積層される布帛の透湿抵抗を低下させる検討はほとんど実施されていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来の問題点を解決し、風雨の中での作業や運動中でも蒸れや漏水を発生しない優れた透湿性を有する防水加工布帛を提供することであり、布帛構造により透湿性を向上させるものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、総繊度５５ｄｔｅｘ以下の繊維を用い、かつ次式で示されるカバーファクターが１８５０以下の織物の片面に透湿防水性皮膜を有し、厚さが０．２ｍｍ以下、ＪＩＳＬ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度が２５０００ｇ／ｍ２・２４時間以上であることを特徴とする透湿防水加工布帛である。
【０００９】
ＣＦ＝｛（Ｄ１）１／２×Ｍ｝＋｛（Ｄ２）１／２×Ｎ｝
ここで、ＣＦ：カバーファクター
Ｄ１：タテ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｍ ：タテ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
Ｄ２：ヨコ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｎ ：ヨコ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
また、本発明の他の態様は、総繊度５５ｄｔｅｘ以下の繊維を用い、かつ次式で示されるカバーファクターが１８５０以下の織物の片面に透湿防水性皮膜を有し、厚さが０．２ｍｍ以下、ＪＩＳＬ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度が２５０００ｇ／ｍ ２ ・２４時間以上である透湿防水加工布帛の前記透湿防水加工布帛を構成する織物の吸湿率が１％以下、該編物の吸湿率が３．５％以上、ＪＩＳ Ｌ １０９９（Ｂ−１法）の透湿度が２００００ｇ／ｍ２・２４時間以上であることを特徴とする透湿防水加工布帛である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明におけるカバーファクターは次式で示されるものであり、織物における織糸の込み具合を示すものである。同じく、織糸の込み具合を示すものとして密度があるが、密度は織糸の繊度が異なると比較できなくなる。カバーファクターは、繊度と密度の２つの因子を含むものであり、繊度が異なる織物間でも織糸の込み具合を比較できる数値である。カバーファクターの数値が小さいものは粗な織物、一方、数値が高いものほど密な織物を意味する。
【００１１】
ＣＦ＝｛（Ｄ１）1/2 ×Ｍ｝＋｛（Ｄ２）1/2 ×Ｎ｝
ここで、ＣＦ：カバーファクター
Ｄ１：タテ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｍ ：タテ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
Ｄ２：ヨコ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｎ ：ヨコ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
本発明においては、織物のカバーファクターが１８５０以下であることが重要であり、好ましくは１７５０以下、より好ましくは１６５０以下である。
【００１２】
カバーファクターが小さいほどＪＩＳ Ｌ １０９９（Ｂ−１法）透湿度が高くなるので、透湿性という観点からはカバーファクターが小さいほど好ましい。一方、織物は通常表地となるため透湿防水性皮膜を保護する役割もありカバーファクターが小さすぎると織糸間の隙間が大きくなり透湿防水性皮膜が露出し、摩擦等によりきずがつき防水性が低下する。また、表地の審美性等も考慮すると１４００以上が好ましい。
【００１３】
織物に使用する繊維は、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などのポリエステル繊維やナイロン６、ナイロン６６などの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種以上を混合して使用できる。透湿防水加工布に用いる織物には撥水加工を施して用いることが通常であるため、耐久性の高い撥水加工が施し易いポリエステル繊維やナイロン繊維の如き合成繊維の長繊維が好ましい。繊維の断面形状は、特に限定されず、丸、三角、中空等のものを広く用いることができる。また、制電性等を付与する添加物や酸化チタン等の艶消し剤を糸に含んでも何ら差し支えない。
【００１４】
透湿性を向上させる観点から表地となる織物に用いる繊維は、吸湿性が低い方が好ましい。透湿性は、透湿防水加工布帛をはさむ高湿度側の水蒸気圧と低湿度側の水蒸気圧の差がドライブフォースになって水蒸気が移動する。よって、水蒸気圧差が大きいほど透湿量が多くなる。衣服等に用いられる場合、通常は、透湿防水性皮膜面が衣服内で高湿度側であり、織物面が表地となり低湿度側である。吸湿率の高い繊維が用いられた織物の場合、透湿防水性皮膜面から織物面に水蒸気が移動する際、織物が水分を保有するため局部的に低湿度側の水蒸気圧が高くなり、結果的に水蒸気圧差が小さくなり、透湿量が少なくなる。すなわち、表地用の織物の吸湿率が低いほど透湿性が高くなることを見いだしたのである。こうした考察の結果から、表地に織物を用いる場合、織物の吸湿率は１％以下とすることが好ましく、０．５％以下がより好ましい。このため、織物に用いる繊維はポリエステル繊維やポリプロピレン繊維の長繊維が好ましいが、染色性を考慮するとポリエステル繊維が特に好ましい。
【００１５】
また、織物に用いる糸条には、仮撚加工、タスラン加工、空気交絡加工等どのような加工が施されていても何ら問題ないが、織物の厚さを薄くする観点から糸加工の施されていない糸の方が好ましい。しかし、本発明のカバーファクターが１８５０以下の領域になると粗な織物になるため、織糸がずれる目よれが発生し易くなる。本発明は、透湿防水性皮膜がダイレクトコーティングもしくは接着剤を介して積層されるため、加工後では織糸が固定され目よれの問題はなくなるが、透湿防水性皮膜の積層加工に至るまでの染色加工などにおいて目よれが発生する可能性がある。この目よれを防ぐためには、捲縮を有する仮撚加工糸が好ましいが、通常の仮撚加工糸は捲縮が多いため地厚になる。したがって、目よれを防ぐ程度の捲縮があり、かつ織物の厚さが厚くならないように、次の特性を有する捲縮糸が好ましい。
（１）伸度が２０％以上５０％以下
（２）伸縮復元率（ＣＲ）が１０以上４０％以下
（３）捲縮発現伸長率（ＴＲ）が０．５以上１５％以下
（４）収縮応力の最大値が０．１ＣＮ／ｄｔｅｘ以上１ＣＮ／ｄｔｅｘ以下
（５）捲縮糸の単繊維の変形度が１以上２以下
（６）交絡数が４以上５０以下
なお、ここでいう伸度、伸縮復元率（ＣＲ）、捲縮発現伸長率（ＴＲ）、収縮応力の最大値、単繊維の変形度、交絡数は、後述する実施例の欄に記載されている方法により求められるものである。この特性を有する捲縮糸は、例えば次の方法で得ることができる。合成繊維の未延伸糸を加撚加工前に加熱した後、加熱体と仮撚り具との間において加熱体と糸条とが離れる点とは異なる位置に撚り止め装置を設け、その撚り止め装置を加熱開始点として延伸仮撚加工することにより得られる。
【００１６】
図１は、本発明で好ましく用いられる捲縮糸の製造方法を示す行程説明図である。図１において、未延伸糸１はフィードロール２を経て加熱ロール３とセパレートロール４に数回巻き付けられて予備加熱され、撚り止め装置６、仮撚り具７、加熱可能な引き取りローラ８の間で加熱ロール３と糸条が離れる点５とは異なる点に設けた撚り止め装置６を加熱開始点として、延伸仮撚を連続的に施す。次いで加熱していないストレッチロール９に巻いた後、巻き取り装置１０で巻き取られる。この巻き取り装置は、トラベラがリングを滑走するタイプであり、実撚をかけることができる。
【００１７】
本発明の透湿防水加工布帛の厚さは、０．２ｍｍ以下にする必要がある。この厚さは、織物の片面に透湿防水性皮膜を積層した透湿防水加工布帛全体の厚さであり、ＪＩＳＬ １０９６に記載の荷重２３．５ｋｐａ（２４０ｇ／ｍ２）での厚さをいう。
【００１８】
透湿防水加工布帛の透湿度は、厚さに反比例し、薄いほど透湿性が高くなる。この理由としては、薄いほど水蒸気が移動する距離が短くなり透湿度が高くなるものと考えられる。そのため厚さは０．２ｍｍ以下とするものである。このように透湿防水加工布帛の厚さを薄くするには、（１）織物の厚さを薄くする、（２）透湿防水性皮膜の厚さを薄くする、（３）ラミネート品の場合は接着剤層を薄くするなどで達成できる。
【００１９】
織物の厚さを薄くすることは、使用する糸の繊度を細くすればよいので総繊度５５ｄｔｅｘ以下とするものである。しかし細すぎると引裂強力が低下するため１１ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。用途により細繊度糸が必要な場合は、何本かに一本は太繊度糸あるいは細繊度糸を複数本引き揃えて打ち込むリップストップ等の織り組織を用いることにより、薄くても引裂強力の高い織物が得られる。織り組織は、平織り、ツイル、サテン、変化組織等特に限定はないが、厚さを薄くする観点からは平織りが好ましい。
【００２０】
カバーファクターが低く、かつ厚さが薄い基布を使用した本発明の透湿防水加工布帛は、製品の重量を軽くする効果も得られ、縫製品にした場合の衣服重量を軽くでき、重量面での着用快適性も優れたものとなる。
【００２１】
透湿防水性皮膜に使用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樹脂、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樹脂、アクリル系樹脂、合成ゴム、ポリ塩化ビニルの如きビニル系樹脂等を用いることができる。透湿性を付与させるためには、（１）透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜、（２）ウレタンを主成分とする微多孔質膜、（３）ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする微多孔質膜、などがある。なかでも厚さを薄くしても防水性を維持できる観点から（１）の透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜が特に好ましい。なお、上記（２）および（３）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できる。
【００２２】
透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜は、透湿性を高くするためにポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の親水性ポリオールを含有させたものが好ましく使用でき、親水性ポリオールの含有率が１０重量％以上５０重量％以下のものが好ましい。特に、膜強度の観点から、主鎖に脂肪族カーボネート系からなるジオールを導入したポリウレタンが好ましい。また、親水性ポリオールを主鎖よりも側鎖に主として含有する構成のものが好ましい。これらの樹脂をメチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、トルエン等の有機溶剤で希釈して離型紙上に塗布し、乾燥することで無孔質膜が得られる。
【００２３】
ウレタンを主成分とする微多孔質膜は、ポリウレン樹脂をジメチルホルムアミド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ることにより得られる。
【００２４】
ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする微多孔質膜は、ペースト成形押し出し方法により、約９５％以上の結晶化度を有するテトラフルオロエチレン重合体を押し出し、前記成形物より液体減摩剤を、液体減摩剤の蒸発温度より高く、前記重合体の結晶融点より低い温度で乾燥することにより除去し、そして前記重合体の結晶融点より低い温度で１方向以上の方向に延伸することにより得られる。
【００２５】
また、本発明は、表地の織物と透湿防水性皮膜からなる２レア（２層）だけでなく、表地の織物と透湿防水性皮膜と裏地を積層した３レア（３層）にも適用できる。通常、裏地は縫い目が目止めテープでシールできるように粗な編地が用いられている。本発明においても、使用目的に応じ任意の裏地を使用できる。
【００２６】
透湿防水性皮膜を介して積層される表地の織物と裏地の編物の吸湿率に差をつけ表地の織物の吸湿率を１．０％以下とし、かつ裏地の編物の吸湿率を３．５％以上とすることにより、上述したとおり衣服内の水蒸気圧と衣服外の水蒸気圧の差を局部的に高く保持できることにより、透湿量が多くなり、より快適になる。
【００２７】
織物と透湿防水性皮膜からなる２レア（２層）の場合、ＪＩＳ Ｌ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度を２５０００ｇ／ｍ2・２４時間以上とする。２７０００ｇ／ｍ2・２４時間以上が好ましく、３００００ｇ／ｍ2・２４時間以上がより好ましい。また、表地の織物、透湿防水性皮膜、裏地の編物の３レアの場合、ＪＩＳ Ｌ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度を２００００ｇ／ｍ2・２４時間以上とする。２２０００ｇ／ｍ2・２４時間以上が好ましく、２５０００ｇ／ｍ2・２４時間以上がより好ましい。
【００２８】
透湿度は高いほど、衣服内の水蒸気を衣服外へ放出する能力が高く、着用時に蒸れにくく、さらに、膜面に結露が発生せず着用快適性に優れる。従来の技術では、上記の透湿度は達成されておらず蒸れやすく結露の発生し易いものであったが、本発明によれば達成できる。
【００２９】
次に、本発明の透湿防水加工布帛の製造方法の一例について説明する。
【００３０】
図１に示すような工程において、高速紡糸したポリエチレンテレフタレートの未延伸糸をフィードロールを経て１００℃の加熱ロールとセパレートロールに数回巻き付け、延伸と同時に予備加熱し、加熱ロールと糸条が離れる点より後に設けた撚り止め装置を通した後、フリクションタイプの仮撚り具で撚りを掛け、ついで引き取りロールを経て、空気交絡ノズルを通しストレッチロールへ導き、トラベラーがリングを走行するタイプの巻き取り装置にて捲縮糸を得ることができる。
【００３１】
この捲縮糸をタテ糸とヨコ糸に使用し、ウォータージェットルームで製織し、ついで、精練、染色加工し、乾燥後、所望によりフッ素系撥水剤、シリコーン系撥水剤等を用い常法で撥水処理を行い、１４０〜１９０℃でしわ取りおよび幅等の規格調整のため乾熱セットしカバーファクター１８５０以下に仕上げる。この撥水処理は必要に応じ、下記の皮膜ラミネート後に実施しても、またラミネート前後に２回実施してもよい。
【００３２】
一方、シリコーン樹脂等を塗布した離型紙にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の親水性ポリオールの含有率が１０重量％以上５０重量％以下のウレタンを主成分した有機溶媒溶液をナイフオーバーロールコーター、または、フローティングロールコーターを用いて所望の膜厚になるように塗工し、次いで乾燥することにより、離型紙上に透湿防水性皮膜を得ることができる。皮膜化の際、接着性、耐溶剤性、膜強度を向上させるためポリイソシアネート化合物、ポリエポキシ化合物等の架橋剤を適宜併用してもよい。
【００３３】
樹脂層を着色する場合においては、樹脂に無機系、有機系顔料等を、膜表面タッチを変える場合においては二酸化珪素や酸化チタン等の粒子を適宜添加することも可能である。
【００３４】
次いで、その皮膜の上に接着剤としてポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、シリコーン系樹脂等を主成分とする単独樹脂あるいはこれらの混合物の有機溶媒溶液をグラビアロールコーター等で塗工する。この際、透湿性発現および風合いの観点から塗工樹脂厚、被覆率、樹脂の種類等を考慮する必要がある。
【００３５】
被覆率は、高透湿性の樹脂であれば１００％被覆の全面接着でも問題はないが、透湿性と接着強力の両立の観点から一般的には４０〜８０％の被覆率とすることが好ましい。
【００３６】
樹脂厚も接着強力と透湿性の両立の観点から２〜２０μｍ程度が好ましく、樹脂は加工が容易であることからポリウレタン系が好ましい。接着方式はウエットラミネート方式、ドライラミネート方式等接着剤の特性により使い分ければよい。
【００３７】
次いで、接着剤の上に上記で得た織物を積層し圧着する。その後、離型紙を剥離することで、織物の片面に透湿防水性皮膜を積層した製品が得られる。この透湿防水加工布帛製品の厚さは０．２ｍｍ以下にする必要がある。
【００３８】
裏地を接着した３層品は、上記透湿防水加工布帛の皮膜面に再度、上記同様に接着剤を塗工し、さらに裏地を積層し圧着することで得られる。
【００３９】
以上ラミネート法について述べたが、コーティング法により透湿防水性皮膜を積層する場合は、ナイフオーバーロールコーター等により撥水加工した織物に樹脂溶液を塗工し、湿式法の場合は水中へ導き凝固させ、その後乾燥させることにより得られる。乾式法の場合は、塗工後乾燥することで得られる。
【００４０】
本発明の透湿防水布帛は、優れた透湿性と防水性を併せ有しているためスキー、スケート、スノーボード、アスレチック等のアウトドアスポーツ衣料、防寒衣、作業衣や一般生活衣に好適に用いることができる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、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。
【００４２】
ただし、伸びのあるサンプルを測定する場合は、ＪＩＳ規格の各種の染色堅牢度測定用ナイロン添付白布をサンプルの上に重ねて測定する。
（２）透湿度
ＪＩＳ規格Ｌ−１０９９（Ｂ−１）による。
（３）厚さ
ＪＩＳ規格Ｌ−１０９６記載の織物の厚さ（荷重２３．５ｋｐａ（２４０ｇ／ｃｍ2））による。
（４）糸特性
Ａ．伸度
ＪＩＳ規格Ｌ−１０１３ 引張強さおよび伸び率の項に記載の定速緊張形の伸び率による。
【００４３】
Ｂ．伸縮復元率（ＣＲ）
ＪＩＳ規格Ｌ−１０１９Ｔによる。すなわち、初荷重を掛けてカセ長約４０ｃｍ、巻き回数１０回のカセを作った後に、これを９０℃の熱水中に２０分間浸漬した後、試料を取り出し、吸い取り紙、または布で水を切り、水平状態で自然乾燥した後測定する。
【００４４】
Ｃ．捲縮発現伸長率（ＴＲ）
５回巻きしたカセを作製し、０．０２２×見かけ繊度（ｄｔｅｘ）の初荷重を掛け、１５０±２℃で５分間の乾熱処理を行う。処理後、初荷重を掛けた状態のカセ長を測定する。ついで０．１１×見かけ繊度（ｄｔｅｘ）の定荷重を掛けたカセ長を測定し、次式により捲縮発現伸長率（ＴＲ）を求める。
【００４５】
捲縮発現伸長率（ＴＲ）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ｂ｝×１００
Ａ：定荷重を掛けたカセの長さ
Ｂ：初荷重を掛けたカセの長さ
Ｄ．収縮応力の最大値
カネボウエンジニアリング社製熱応力測定器（タイプＫＥ−２Ｓ）を用い、紐状にした試料を０．０８８ｃＮ／ｄｔｅｘの初荷重を掛けた後２．５℃／ｓｅｃの速度で昇温し、発生する応力をチャート上に記録し、チャートから読みとった最大応力を繊度で除し、ｃＮ／ｄｔｅｘで表記する。
【００４６】
Ｅ．単繊維の変形度
単繊維の断面写真を撮り、次式より求める。すなわち、１本のマルチフィラメントに含まれる全単繊維について次式より求め、その平均値にて変形度とした。
【００４７】
単繊維の変形度＝単繊維断面の最も長い部位の長さ（長軸）／単繊維断面の長軸に対する最大幅
例えば図２に示した単繊維断面においては、長軸がＡ、長軸に対する最大幅がＢとなる。
【００４８】
Ｆ．交絡数
ＪＩＳ規格Ｌ−１０１３（１９９２）に準じ、ロシルド社製インタングルメントテスター（形式：Ｒ２０４０）を用いて測定する。
（５）吸湿率
１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片を３枚採集する。ついで試験片を６０℃以下５０℃以上の熱風乾燥機で３０分間予備乾燥を行った後、試験片を２０±２℃、６５±２％の環境下で２４時間以上放置し、重さ既知の秤量ビンに入れ０．１ｍｇまでの重さをはかる（Ｗ1）。つぎに、１０５±２℃の熱風乾燥機に秤量ビンを入れ、蓋をとって試験片が乾燥しやすい状態で２時間乾燥する。乾燥後、直ちに秤量ビンの蓋をしてデシケーターに入れ、約３０分間放冷する。放冷後デシケータから秤量ビンを取り出し０．１ｍｇまでの重さをはかる（Ｗ2）。上記で求めた乾燥前後の試験片の重さから、次式により吸湿率を求め、３枚の平均値で表す。
【００４９】
吸湿率（％）＝｛（Ｗ1−Ｗ2）／Ｗ2｝×１００
ここで、Ｗ1およびＷ2は、秤量ビンの重さを引いた試料片のみの重さを表す。
［実施例１］
３４ホールの紡糸ノズルを使用し、紡糸速度３０００ｍ／分で高速紡糸して得られたポリエチレンテレフタレートの未延伸糸を、図１に示す工程により、延伸倍率１．６９倍、加熱ロール温度１００℃、仮撚り数４８００ｔ／ｍ、速度５００ｍ／分で、仮撚り具により仮撚りしながら延伸し、引き取りローラーとストレッチローラー間で交絡を掛けパーンに巻き取り４４ｄｔｅｘの捲縮糸を製造した。この捲縮糸は、伸度３０％、ＣＲは１３％、ＴＲは０．７％、収縮応力の最大値は０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、断面変形度１．４４、交絡数１０個／ｍ、沸騰水収縮率は２２％であった。
【００５０】
こうして得た捲縮糸をタテ糸用に糊付け処理を施し、またヨコ糸はそのまま使用してウォータージットルームを用い平組織で密度１０３×９２本／ｉｎにて製織した。
【００５１】
次いで精練した後、プレセットにより密度が１２５×１０８本／ｉｎになる様に１８０℃で４０秒間熱セットし、さらに液流減量法にて８％の減量処置を施し、染色、乾燥した後、１６０℃でしわ取りセットした。
【００５２】
一方、イソシアネートが４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートでありソフトセグメントにポリエチレングリコールを含むポリエーテル系ポリウレタン樹脂をジメチルホルムアミドとメチルエチルケトン（１：１）との混合溶媒に溶解し、２３重量％の溶液を調整した。ナイフコーターを用い、離型紙上に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚さ７μｍの透湿防水皮膜を作製した。
【００５３】
また、イシシアネートが４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）でありソフトセグメントにポリエチレングリコールを含むポリエーテル系ポリウレタン樹脂をジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、トルエン（１：１：０．５）の混合溶媒に溶解し２３重量％したものに、架橋剤としてシアヌル骨格を有するヘキサメチレンジイソシアネートの３量体を溶液重量に対して６部添加し接着剤とした。
【００５４】
この溶液を離型紙上の製膜された樹脂層の上に被覆率が５０％となるようにグラビアコーターを用いて点状に塗布し後、１２０℃で１分間乾燥した。
【００５５】
次いで、上記で得た織物を重ね、金属ロールとゴムロール間の線圧が９ｋｇ／ｃｍ、金属ロールの温度が１３０℃である熱ロールを通し、織物に透湿防水皮膜を接着した。接着後、離型紙を剥離させ試料を４８時間室温でエージングを行った。さらに織物面にキッスローラーで、アサヒガードＡＧ７１０（フッ素系撥水剤、旭硝子（株）製）の５％水溶液を付着率６０％になる様に付与し、１２０℃で１分間乾燥した後、１７０℃で３０秒間熱処理して透湿性防水加工布帛を得た。
【００５６】
得られた透湿性防水加工布帛のタテ密度は１２５本／ｉｎ、ヨコ密度は１０８本／ｉｎ、タテ糸の繊度は４８ｄｔｅｘ、ヨコ糸の繊度は４７ｄｔｅｘ、カバーファクターは１６０６、厚さは０．１２ｍｍであった。また、Ｂ−１法透湿度は３５０００ｇ／ｍ2・２４時間であり、耐水圧は２００ｋｐａと優れた透湿防水性能を有していた。得られた測定値を表１に示す。
［実施例２］
ポリマーをナイロン６にし、捲縮処理を施さずに冷延伸のみとした以外は実施例１と同様に製糸し、捲縮のない通常の４４ｄｔｅｘ−３４フィラメントの丸断面のセミダル糸を製造した。得られたナイロン糸をタテ糸およびヨコ糸に使用し、タテ糸は糊付け処理を施し、密度が１２５×１０８本／ｉｎになる様にウーオータージェトルームで製織した。ついで精練した後、プレセットにより密度が１４０×１１５本／ｉｎになる様に１７０℃で４０秒間熱セットし、さらに染色、乾燥し１６０℃でしわ取りセットした。
【００５７】
その後、実施例１で得た無孔質ポリウレタン透湿防水皮膜を実施例１と同様に接着し、撥水処理も実施例１と同様に処理して透湿性防水加工布帛を得た。
【００５８】
得られた透湿性防水加工布帛のタテ密度は１４０本／ｉｎで、ヨコ密度は１１５本／ｉｎであり、タテ糸の繊度は４６ｄｔｅｘであり、ヨコ糸の繊度は４６ｄｔｅｘであり、カバーファクターは１７２９であり、厚さは０．１３ｍｍであった。また、Ｂ−１法透湿度は２８０００ｇ／ｍ2・２４時間であり、耐水圧は２００ｋｐａと優れた透湿防水性能を有していた。得られた測定値を表１に示す。［実施例３］
実施例１で得られた透湿性防水加工布帛の皮膜面に、接着剤を被覆率が５０％となるように実施例１で塗布したのと同じようにグラビアコーターを用いて点状に塗布し後、１２０℃で１分間乾燥した。
【００５９】
次いで、３３ｄｔｅｘ−２４フィラメント−ナイロン６・セミダル・丸断面糸を使用した２９ウエル／ｉｎ×４６コース／ｉｎのナイロンシングルトリコットを接着して３レア透湿性防水加工布帛を得た。
【００６０】
表地の織物カバーファクターは１６０６であり、吸湿率は０．３％であった。また、裏地の編物の吸湿率は４．０％であった。
【００６１】
得られた３レア透湿性防水加工布帛のＢ−１法透湿度は２７０００ｇ／ｍ2・２４時間であり、耐水圧は２００ｋｐａと優れた透湿防水性能を有していた。
また、厚さは裏地のトリコットの接着前は０．１２ｍｍであり、トリコットの接着後は０．２５ｍｍであった。得られた測定値を表１に示す。
［比較例１］
実施例２と同様にポリマーをナイロン６にし、捲縮処理を施さずに冷延伸のみとした以外は実施例１と同様に製糸し、捲縮のない通常の７７ｄｔｅｘ−３４フィラメントの丸断面のセミダル糸を製造した。得られたナイロン糸をタテ糸およびヨコ糸に使用し、タテ糸は糊付け処理を施し、密度が１５５×１００本／ｉｎになる様にウーオータージェトルームで製織した。ついで精錬した後、プレセットにより密度が１７０×１０８本／ｉｎになる様に１７０℃で４０秒間熱セットし、さらに染色、乾燥し１６０℃でしわ取りセットした。
【００６２】
その後、実施例１で得た無孔質ポリウレタン透湿防水皮膜を実施例１と同様に接着し、撥水処理も実施例１と同様に処理して本発明の透湿性防水加工布帛を得た。
【００６３】
得られた透湿性防水加工布帛のタテ密度は１７０本／ｉｎ、ヨコ密度は１０８本／ｉｎ、タテ糸の繊度は８０ｄｔｅｘ、ヨコ糸の繊度は８１ｄｔｅｘ、カバーファクターは２６００、厚さは０．３５ｍｍであった。また、Ｂ−１法透湿度は１５５００ｇ／ｍ2・２４時間であり、耐水圧は２００ｋｐａであり、耐水圧は良好なものの透湿度は本発明に比べ低いものであった。
得られた測定値を表１に示す。
［比較例２］
３４ホールの紡糸ノズルを使用し、紡糸速度３０００ｍ／分で高速紡糸して得られたポリエチレンテレフタレートの未延伸糸を通常の熱板を使用した仮撚り延伸機を使用して延伸倍率１．６９倍、熱板温度１９０℃、仮撚り数３５００ｔ／ｍ、速度３００ｍ／分で仮撚り具で仮撚りしながら延伸し、引き取りローラーとストレッチローラー間で交絡を掛けドラムに巻き取り８４ｄｔｅｘの仮撚り加工糸を製造した。この仮撚り加工糸は、伸度３０％、ＣＲは５０％、ＴＲは２０％、収縮応力の最大値は０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、断面変形度２．１０、交絡数１０個／ｍ、沸騰水収縮率は１５％であった。
【００６４】
上記で得た仮撚り加工糸をタテ糸用に糊付け処理を施し、またヨコ糸はそのまま使用してウォータージットルームを用い平組織で密度１４５×８３本／ｉｎにて製織した。
【００６５】
ついで精練した後、プレセットにより密度が１６０×９５本／ｉｎになる様に１８０℃で４０秒間熱セットし、さらに液流減量法にて８％の減量処置を施し、染色、乾燥した後、１６０℃でしわ取りセットした。
【００６６】
ついで、実施例１と同様に無孔質膜をラミネートした後、撥水処理を施し透湿性防水加工布帛を得た。
【００６７】
得られた透湿性防水加工布帛のタテ密度は１６５本／ｉｎ、ヨコ密度は９５本／ｉｎ、タテ糸の繊度は９２ｄｔｅｘ、ヨコ糸の繊度は９１ｄｔｅｘ、カバーファクターは２４８８でり、厚さは０．３６ｍｍであった。また、Ｂ−１法透湿度は１７５００ｇ／ｍ2・２４時間、耐水圧は２００ｋｐａであり、耐水圧は良好なものの透湿度は本発明に比べ低いものであった。
得られた測定値を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、優れた透湿性と防水性とを有する透湿性防水布帛を得ることができ、特に、ＪＩＳＬ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度が２５０００ｇ／ｍ ２ ・２４時間以上の高い性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に好適に用いられる捲縮糸を製造する方法の一例を示す行程図である。
【図２】単繊維の断面変形度を説明する単繊維の断面図である。
【符号の説明】
１：未延伸糸
２：フィードロール
３：加熱ロール
４：セパレートロール
５：加熱ロールと糸条が離れる点
６：撚り止め具
７：仮撚り具
８：引き取りロール
９：ストレッチロール
１０：巻き取り装置
Ａ：単繊維断面の最も長い部位に長さ（長軸）
Ｂ：単繊維断面の長軸に対する最大幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた透湿性と防水性を有する透湿性防水布帛およびそれを用いてなる衣料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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て、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皮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透湿防水加工布帛が開示されている。
【０００３】
また、親水性無孔質ポリウレタン皮膜を布帛の片面に形成した透湿防水加工布帛が知られている。
【０００４】
さらにまた、これらの透湿性を向上させるべく、ポリウレタン溶液の中に無孔質シリカ微粒子等を混入し、湿式ゲル化させる構造をより微細化して透湿性を向上させる試みや、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等の親水性ポリオールを含有させることにより無孔質ポリウレタン皮膜の透湿性を向上させる試みが実施されている。
【０００５】
しかしながら、従来の透湿防水加工布帛では、透湿性を大きくすれば防水性が低下し、防水性を大きくすれば透湿性が低下するのが現状であり、風雨の中での作業や運動中には、やはり不快感が生じていた。
【０００６】
透湿防水加工布帛を通して水蒸気が透過する際の透湿抵抗は、透湿防水性皮膜の透湿抵抗に布帛の透湿抵抗を加えたものになる。透湿防水性皮膜の透湿抵抗を低下させ透湿性を向上させる検討は種々の機関で実施されているが、透湿防水性皮膜に積層される布帛の透湿抵抗を低下させる検討はほとんど実施されていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来の問題点を解決し、風雨の中での作業や運動中でも蒸れや漏水を発生しない優れた透湿性を有する防水加工布帛を提供することであり、布帛構造により透湿性を向上させるものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、総繊度５５ｄｔｅｘ以下の繊維を用い、かつ次式で示されるカバーファクターが１８５０以下の織物の片面に透湿防水性皮膜を有し、厚さが０．２ｍｍ以下、ＪＩＳＬ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度が２５０００ｇ／ｍ２・２４時間以上であることを特徴とする透湿防水加工布帛である。
【０００９】
ＣＦ＝｛（Ｄ１）１／２×Ｍ｝＋｛（Ｄ２）１／２×Ｎ｝
ここで、ＣＦ：カバーファクター
Ｄ１：タテ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｍ ：タテ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
Ｄ２：ヨコ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｎ ：ヨコ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
また、本発明の他の態様は、総繊度５５ｄｔｅｘ以下の繊維を用い、かつ次式で示されるカバーファクターが１８５０以下の織物の片面に透湿防水性皮膜を有し、厚さが０．２ｍｍ以下、ＪＩＳＬ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度が２５０００ｇ／ｍ ２ ・２４時間以上である透湿防水加工布帛の前記透湿防水加工布帛を構成する織物の吸湿率が１％以下、該編物の吸湿率が３．５％以上、ＪＩＳ Ｌ １０９９（Ｂ−１法）の透湿度が２００００ｇ／ｍ２・２４時間以上であることを特徴とする透湿防水加工布帛である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明におけるカバーファクターは次式で示されるものであり、織物における織糸の込み具合を示すものである。同じく、織糸の込み具合を示すものとして密度があるが、密度は織糸の繊度が異なると比較できなくなる。カバーファクターは、繊度と密度の２つの因子を含むものであり、繊度が異なる織物間でも織糸の込み具合を比較できる数値である。カバーファクターの数値が小さいものは粗な織物、一方、数値が高いものほど密な織物を意味する。
【００１１】
ＣＦ＝｛（Ｄ１）1/2 ×Ｍ｝＋｛（Ｄ２）1/2 ×Ｎ｝
ここで、ＣＦ：カバーファクター
Ｄ１：タテ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｍ ：タテ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
Ｄ２：ヨコ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｎ ：ヨコ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
本発明においては、織物のカバーファクターが１８５０以下であることが重要であり、好ましくは１７５０以下、より好ましくは１６５０以下である。
【００１２】
カバーファクターが小さいほどＪＩＳ Ｌ １０９９（Ｂ−１法）透湿度が高くなるので、透湿性という観点からはカバーファクターが小さいほど好ましい。一方、織物は通常表地となるため透湿防水性皮膜を保護する役割もありカバーファクターが小さすぎると織糸間の隙間が大きくなり透湿防水性皮膜が露出し、摩擦等によりきずがつき防水性が低下する。また、表地の審美性等も考慮すると１４００以上が好ましい。
【００１３】
織物に使用する繊維は、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などのポリエステル繊維やナイロン６、ナイロン６６などの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種以上を混合して使用できる。透湿防水加工布に用いる織物には撥水加工を施して用いることが通常であるため、耐久性の高い撥水加工が施し易いポリエステル繊維やナイロン繊維の如き合成繊維の長繊維が好ましい。繊維の断面形状は、特に限定されず、丸、三角、中空等のものを広く用いることができる。また、制電性等を付与する添加物や酸化チタン等の艶消し剤を糸に含んでも何ら差し支えない。
【００１４】
透湿性を向上させる観点から表地となる織物に用いる繊維は、吸湿性が低い方が好ましい。透湿性は、透湿防水加工布帛をはさむ高湿度側の水蒸気圧と低湿度側の水蒸気圧の差がドライブフォースになって水蒸気が移動する。よって、水蒸気圧差が大きいほど透湿量が多くなる。衣服等に用いられる場合、通常は、透湿防水性皮膜面が衣服内で高湿度側であり、織物面が表地となり低湿度側である。吸湿率の高い繊維が用いられた織物の場合、透湿防水性皮膜面から織物面に水蒸気が移動する際、織物が水分を保有するため局部的に低湿度側の水蒸気圧が高くなり、結果的に水蒸気圧差が小さくなり、透湿量が少なくなる。すなわち、表地用の織物の吸湿率が低いほど透湿性が高くなることを見いだしたのである。こうした考察の結果から、表地に織物を用いる場合、織物の吸湿率は１％以下とすることが好ましく、０．５％以下がより好ましい。このため、織物に用いる繊維はポリエステル繊維やポリプロピレン繊維の長繊維が好ましいが、染色性を考慮するとポリエステル繊維が特に好ましい。
【００１５】
また、織物に用いる糸条には、仮撚加工、タスラン加工、空気交絡加工等どのような加工が施されていても何ら問題ないが、織物の厚さを薄くする観点から糸加工の施されていない糸の方が好ましい。しかし、本発明のカバーファクターが１８５０以下の領域になると粗な織物になるため、織糸がずれる目よれが発生し易くなる。本発明は、透湿防水性皮膜がダイレクトコーティングもしくは接着剤を介して積層されるため、加工後では織糸が固定され目よれの問題はなくなるが、透湿防水性皮膜の積層加工に至るまでの染色加工などにおいて目よれが発生する可能性がある。この目よれを防ぐためには、捲縮を有する仮撚加工糸が好ましいが、通常の仮撚加工糸は捲縮が多いため地厚になる。したがって、目よれを防ぐ程度の捲縮があり、かつ織物の厚さが厚くならないように、次の特性を有する捲縮糸が好ましい。
（１）伸度が２０％以上５０％以下
（２）伸縮復元率（ＣＲ）が１０以上４０％以下
（３）捲縮発現伸長率（ＴＲ）が０．５以上１５％以下
（４）収縮応力の最大値が０．１ＣＮ／ｄｔｅｘ以上１ＣＮ／ｄｔｅｘ以下
（５）捲縮糸の単繊維の変形度が１以上２以下
（６）交絡数が４以上５０以下
なお、ここでいう伸度、伸縮復元率（ＣＲ）、捲縮発現伸長率（ＴＲ）、収縮応力の最大値、単繊維の変形度、交絡数は、後述する実施例の欄に記載されている方法により求められるものである。この特性を有する捲縮糸は、例えば次の方法で得ることができる。合成繊維の未延伸糸を加撚加工前に加熱した後、加熱体と仮撚り具との間において加熱体と糸条とが離れる点とは異なる位置に撚り止め装置を設け、その撚り止め装置を加熱開始点として延伸仮撚加工することにより得られる。
【００１６】
図１は、本発明で好ましく用いられる捲縮糸の製造方法を示す行程説明図である。図１において、未延伸糸１はフィードロール２を経て加熱ロール３とセパレートロール４に数回巻き付けられて予備加熱され、撚り止め装置６、仮撚り具７、加熱可能な引き取りローラ８の間で加熱ロール３と糸条が離れる点５とは異なる点に設けた撚り止め装置６を加熱開始点として、延伸仮撚を連続的に施す。次いで加熱していないストレッチロール９に巻いた後、巻き取り装置１０で巻き取られる。この巻き取り装置は、トラベラがリングを滑走するタイプであり、実撚をかけることができる。
【００１７】
本発明の透湿防水加工布帛の厚さは、０．２ｍｍ以下にする必要がある。この厚さは、織物の片面に透湿防水性皮膜を積層した透湿防水加工布帛全体の厚さであり、ＪＩＳＬ １０９６に記載の荷重２３．５ｋｐａ（２４０ｇ／ｍ２）での厚さをいう。
【００１８】
透湿防水加工布帛の透湿度は、厚さに反比例し、薄いほど透湿性が高くなる。この理由としては、薄いほど水蒸気が移動する距離が短くなり透湿度が高くなるものと考えられる。そのため厚さは０．２ｍｍ以下とするものである。このように透湿防水加工布帛の厚さを薄くするには、（１）織物の厚さを薄くする、（２）透湿防水性皮膜の厚さを薄くする、（３）ラミネート品の場合は接着剤層を薄くするなどで達成できる。
【００１９】
織物の厚さを薄くすることは、使用する糸の繊度を細くすればよいので総繊度５５ｄｔｅｘ以下とするものである。しかし細すぎると引裂強力が低下するため１１ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。用途により細繊度糸が必要な場合は、何本かに一本は太繊度糸あるいは細繊度糸を複数本引き揃えて打ち込むリップストップ等の織り組織を用いることにより、薄くても引裂強力の高い織物が得られる。織り組織は、平織り、ツイル、サテン、変化組織等特に限定はないが、厚さを薄くする観点からは平織りが好ましい。
【００２０】
カバーファクターが低く、かつ厚さが薄い基布を使用した本発明の透湿防水加工布帛は、製品の重量を軽くする効果も得られ、縫製品にした場合の衣服重量を軽くでき、重量面での着用快適性も優れたものとなる。
【００２１】
透湿防水性皮膜に使用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樹脂、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樹脂、アクリル系樹脂、合成ゴム、ポリ塩化ビニルの如きビニル系樹脂等を用いることができる。透湿性を付与させるためには、（１）透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜、（２）ウレタンを主成分とする微多孔質膜、（３）ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする微多孔質膜、などがある。なかでも厚さを薄くしても防水性を維持できる観点から（１）の透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜が特に好ましい。なお、上記（２）および（３）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できる。
【００２２】
透湿性を有するウレタンを主成分とする無孔質膜は、透湿性を高くするためにポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の親水性ポリオールを含有させたものが好ましく使用でき、親水性ポリオールの含有率が１０重量％以上５０重量％以下のものが好ましい。特に、膜強度の観点から、主鎖に脂肪族カーボネート系からなるジオールを導入したポリウレタンが好ましい。また、親水性ポリオールを主鎖よりも側鎖に主として含有する構成のものが好ましい。これらの樹脂をメチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、トルエン等の有機溶剤で希釈して離型紙上に塗布し、乾燥することで無孔質膜が得られる。
【００２３】
ウレタンを主成分とする微多孔質膜は、ポリウレン樹脂をジメチルホルムアミド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ることにより得られる。
【００２４】
ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする微多孔質膜は、ペースト成形押し出し方法により、約９５％以上の結晶化度を有するテトラフルオロエチレン重合体を押し出し、前記成形物より液体減摩剤を、液体減摩剤の蒸発温度より高く、前記重合体の結晶融点より低い温度で乾燥することにより除去し、そして前記重合体の結晶融点より低い温度で１方向以上の方向に延伸することにより得られる。
【００２５】
また、本発明は、表地の織物と透湿防水性皮膜からなる２レア（２層）だけでなく、表地の織物と透湿防水性皮膜と裏地を積層した３レア（３層）にも適用できる。通常、裏地は縫い目が目止めテープでシールできるように粗な編地が用いられている。本発明においても、使用目的に応じ任意の裏地を使用できる。
【００２６】
透湿防水性皮膜を介して積層される表地の織物と裏地の編物の吸湿率に差をつけ表地の織物の吸湿率を１．０％以下とし、かつ裏地の編物の吸湿率を３．５％以上とすることにより、上述したとおり衣服内の水蒸気圧と衣服外の水蒸気圧の差を局部的に高く保持できることにより、透湿量が多くなり、より快適になる。
【００２７】
織物と透湿防水性皮膜からなる２レア（２層）の場合、ＪＩＳ Ｌ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度を２５０００ｇ／ｍ2・２４時間以上とする。２７０００ｇ／ｍ2・２４時間以上が好ましく、３００００ｇ／ｍ2・２４時間以上がより好ましい。また、表地の織物、透湿防水性皮膜、裏地の編物の３レアの場合、ＪＩＳ Ｌ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度を２００００ｇ／ｍ2・２４時間以上とする。２２０００ｇ／ｍ2・２４時間以上が好ましく、２５０００ｇ／ｍ2・２４時間以上がより好ましい。
【００２８】
透湿度は高いほど、衣服内の水蒸気を衣服外へ放出する能力が高く、着用時に蒸れにくく、さらに、膜面に結露が発生せず着用快適性に優れる。従来の技術では、上記の透湿度は達成されておらず蒸れやすく結露の発生し易いものであったが、本発明によれば達成できる。
【００２９】
次に、本発明の透湿防水加工布帛の製造方法の一例について説明する。
【００３０】
図１に示すような工程において、高速紡糸したポリエチレンテレフタレートの未延伸糸をフィードロールを経て１００℃の加熱ロールとセパレートロールに数回巻き付け、延伸と同時に予備加熱し、加熱ロールと糸条が離れる点より後に設けた撚り止め装置を通した後、フリクションタイプの仮撚り具で撚りを掛け、ついで引き取りロールを経て、空気交絡ノズルを通しストレッチロールへ導き、トラベラーがリングを走行するタイプの巻き取り装置にて捲縮糸を得ることができる。
【００３１】
この捲縮糸をタテ糸とヨコ糸に使用し、ウォータージェットルームで製織し、ついで、精練、染色加工し、乾燥後、所望によりフッ素系撥水剤、シリコーン系撥水剤等を用い常法で撥水処理を行い、１４０〜１９０℃でしわ取りおよび幅等の規格調整のため乾熱セットしカバーファクター１８５０以下に仕上げる。この撥水処理は必要に応じ、下記の皮膜ラミネート後に実施しても、またラミネート前後に２回実施してもよい。
【００３２】
一方、シリコーン樹脂等を塗布した離型紙にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の親水性ポリオールの含有率が１０重量％以上５０重量％以下のウレタンを主成分した有機溶媒溶液をナイフオーバーロールコーター、または、フローティングロールコーターを用いて所望の膜厚になるように塗工し、次いで乾燥することにより、離型紙上に透湿防水性皮膜を得ることができる。皮膜化の際、接着性、耐溶剤性、膜強度を向上させるためポリイソシアネート化合物、ポリエポキシ化合物等の架橋剤を適宜併用してもよい。
【００３３】
樹脂層を着色する場合においては、樹脂に無機系、有機系顔料等を、膜表面タッチを変える場合においては二酸化珪素や酸化チタン等の粒子を適宜添加することも可能である。
【００３４】
次いで、その皮膜の上に接着剤としてポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、シリコーン系樹脂等を主成分とする単独樹脂あるいはこれらの混合物の有機溶媒溶液をグラビアロールコーター等で塗工する。この際、透湿性発現および風合いの観点から塗工樹脂厚、被覆率、樹脂の種類等を考慮する必要がある。
【００３５】
被覆率は、高透湿性の樹脂であれば１００％被覆の全面接着でも問題はないが、透湿性と接着強力の両立の観点から一般的には４０〜８０％の被覆率とすることが好ましい。
【００３６】
樹脂厚も接着強力と透湿性の両立の観点から２〜２０μｍ程度が好ましく、樹脂は加工が容易であることからポリウレタン系が好ましい。接着方式はウエットラミネート方式、ドライラミネート方式等接着剤の特性により使い分ければよい。
【００３７】
次いで、接着剤の上に上記で得た織物を積層し圧着する。その後、離型紙を剥離することで、織物の片面に透湿防水性皮膜を積層した製品が得られる。この透湿防水加工布帛製品の厚さは０．２ｍｍ以下にする必要がある。
【００３８】
裏地を接着した３層品は、上記透湿防水加工布帛の皮膜面に再度、上記同様に接着剤を塗工し、さらに裏地を積層し圧着することで得られる。
【００３９】
以上ラミネート法について述べたが、コーティング法により透湿防水性皮膜を積層する場合は、ナイフオーバーロールコーター等により撥水加工した織物に樹脂溶液を塗工し、湿式法の場合は水中へ導き凝固させ、その後乾燥させることにより得られる。乾式法の場合は、塗工後乾燥することで得られる。
【００４０】
本発明の透湿防水布帛は、優れた透湿性と防水性を併せ有しているためスキー、スケート、スノーボード、アスレチック等のアウトドアスポーツ衣料、防寒衣、作業衣や一般生活衣に好適に用いることができる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、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。
【００４２】
ただし、伸びのあるサンプルを測定する場合は、ＪＩＳ規格の各種の染色堅牢度測定用ナイロン添付白布をサンプルの上に重ねて測定する。
（２）透湿度
ＪＩＳ規格Ｌ−１０９９（Ｂ−１）による。
（３）厚さ
ＪＩＳ規格Ｌ−１０９６記載の織物の厚さ（荷重２３．５ｋｐａ（２４０ｇ／ｃｍ2））による。
（４）糸特性
Ａ．伸度
ＪＩＳ規格Ｌ−１０１３ 引張強さおよび伸び率の項に記載の定速緊張形の伸び率による。
【００４３】
Ｂ．伸縮復元率（ＣＲ）
ＪＩＳ規格Ｌ−１０１９Ｔによる。すなわち、初荷重を掛けてカセ長約４０ｃｍ、巻き回数１０回のカセを作った後に、これを９０℃の熱水中に２０分間浸漬した後、試料を取り出し、吸い取り紙、または布で水を切り、水平状態で自然乾燥した後測定する。
【００４４】
Ｃ．捲縮発現伸長率（ＴＲ）
５回巻きしたカセを作製し、０．０２２×見かけ繊度（ｄｔｅｘ）の初荷重を掛け、１５０±２℃で５分間の乾熱処理を行う。処理後、初荷重を掛けた状態のカセ長を測定する。ついで０．１１×見かけ繊度（ｄｔｅｘ）の定荷重を掛けたカセ長を測定し、次式により捲縮発現伸長率（ＴＲ）を求める。
【００４５】
捲縮発現伸長率（ＴＲ）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ｂ｝×１００
Ａ：定荷重を掛けたカセの長さ
Ｂ：初荷重を掛けたカセの長さ
Ｄ．収縮応力の最大値
カネボウエンジニアリング社製熱応力測定器（タイプＫＥ−２Ｓ）を用い、紐状にした試料を０．０８８ｃＮ／ｄｔｅｘの初荷重を掛けた後２．５℃／ｓｅｃの速度で昇温し、発生する応力をチャート上に記録し、チャートから読みとった最大応力を繊度で除し、ｃＮ／ｄｔｅｘで表記する。
【００４６】
Ｅ．単繊維の変形度
単繊維の断面写真を撮り、次式より求める。すなわち、１本のマルチフィラメントに含まれる全単繊維について次式より求め、その平均値にて変形度とした。
【００４７】
単繊維の変形度＝単繊維断面の最も長い部位の長さ（長軸）／単繊維断面の長軸に対する最大幅
例えば図２に示した単繊維断面においては、長軸がＡ、長軸に対する最大幅がＢとなる。
【００４８】
Ｆ．交絡数
ＪＩＳ規格Ｌ−１０１３（１９９２）に準じ、ロシルド社製インタングルメントテスター（形式：Ｒ２０４０）を用いて測定する。
（５）吸湿率
１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片を３枚採集する。ついで試験片を６０℃以下５０℃以上の熱風乾燥機で３０分間予備乾燥を行った後、試験片を２０±２℃、６５±２％の環境下で２４時間以上放置し、重さ既知の秤量ビンに入れ０．１ｍｇまでの重さをはかる（Ｗ1）。つぎに、１０５±２℃の熱風乾燥機に秤量ビンを入れ、蓋をとって試験片が乾燥しやすい状態で２時間乾燥する。乾燥後、直ちに秤量ビンの蓋をしてデシケーターに入れ、約３０分間放冷する。放冷後デシケータから秤量ビンを取り出し０．１ｍｇまでの重さをはかる（Ｗ2）。上記で求めた乾燥前後の試験片の重さから、次式により吸湿率を求め、３枚の平均値で表す。
【００４９】
吸湿率（％）＝｛（Ｗ1−Ｗ2）／Ｗ2｝×１００
ここで、Ｗ1およびＷ2は、秤量ビンの重さを引いた試料片のみの重さを表す。
［実施例１］
３４ホールの紡糸ノズルを使用し、紡糸速度３０００ｍ／分で高速紡糸して得られたポリエチレンテレフタレートの未延伸糸を、図１に示す工程により、延伸倍率１．６９倍、加熱ロール温度１００℃、仮撚り数４８００ｔ／ｍ、速度５００ｍ／分で、仮撚り具により仮撚りしながら延伸し、引き取りローラーとストレッチローラー間で交絡を掛けパーンに巻き取り４４ｄｔｅｘの捲縮糸を製造した。この捲縮糸は、伸度３０％、ＣＲは１３％、ＴＲは０．７％、収縮応力の最大値は０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、断面変形度１．４４、交絡数１０個／ｍ、沸騰水収縮率は２２％であった。
【００５０】
こうして得た捲縮糸をタテ糸用に糊付け処理を施し、またヨコ糸はそのまま使用してウォータージットルームを用い平組織で密度１０３×９２本／ｉｎにて製織した。
【００５１】
次いで精練した後、プレセットにより密度が１２５×１０８本／ｉｎになる様に１８０℃で４０秒間熱セットし、さらに液流減量法にて８％の減量処置を施し、染色、乾燥した後、１６０℃でしわ取りセットした。
【００５２】
一方、イソシアネートが４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートでありソフトセグメントにポリエチレングリコールを含むポリエーテル系ポリウレタン樹脂をジメチルホルムアミドとメチルエチルケトン（１：１）との混合溶媒に溶解し、２３重量％の溶液を調整した。ナイフコーターを用い、離型紙上に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚さ７μｍの透湿防水皮膜を作製した。
【００５３】
また、イシシアネートが４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）でありソフトセグメントにポリエチレングリコールを含むポリエーテル系ポリウレタン樹脂をジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、トルエン（１：１：０．５）の混合溶媒に溶解し２３重量％したものに、架橋剤としてシアヌル骨格を有するヘキサメチレンジイソシアネートの３量体を溶液重量に対して６部添加し接着剤とした。
【００５４】
この溶液を離型紙上の製膜された樹脂層の上に被覆率が５０％となるようにグラビアコーターを用いて点状に塗布し後、１２０℃で１分間乾燥した。
【００５５】
次いで、上記で得た織物を重ね、金属ロールとゴムロール間の線圧が９ｋｇ／ｃｍ、金属ロールの温度が１３０℃である熱ロールを通し、織物に透湿防水皮膜を接着した。接着後、離型紙を剥離させ試料を４８時間室温でエージングを行った。さらに織物面にキッスローラーで、アサヒガードＡＧ７１０（フッ素系撥水剤、旭硝子（株）製）の５％水溶液を付着率６０％になる様に付与し、１２０℃で１分間乾燥した後、１７０℃で３０秒間熱処理して透湿性防水加工布帛を得た。
【００５６】
得られた透湿性防水加工布帛のタテ密度は１２５本／ｉｎ、ヨコ密度は１０８本／ｉｎ、タテ糸の繊度は４８ｄｔｅｘ、ヨコ糸の繊度は４７ｄｔｅｘ、カバーファクターは１６０６、厚さは０．１２ｍｍであった。また、Ｂ−１法透湿度は３５０００ｇ／ｍ2・２４時間であり、耐水圧は２００ｋｐａと優れた透湿防水性能を有していた。得られた測定値を表１に示す。
［実施例２］
ポリマーをナイロン６にし、捲縮処理を施さずに冷延伸のみとした以外は実施例１と同様に製糸し、捲縮のない通常の４４ｄｔｅｘ−３４フィラメントの丸断面のセミダル糸を製造した。得られたナイロン糸をタテ糸およびヨコ糸に使用し、タテ糸は糊付け処理を施し、密度が１２５×１０８本／ｉｎになる様にウーオータージェトルームで製織した。ついで精練した後、プレセットにより密度が１４０×１１５本／ｉｎになる様に１７０℃で４０秒間熱セットし、さらに染色、乾燥し１６０℃でしわ取りセットした。
【００５７】
その後、実施例１で得た無孔質ポリウレタン透湿防水皮膜を実施例１と同様に接着し、撥水処理も実施例１と同様に処理して透湿性防水加工布帛を得た。
【００５８】
得られた透湿性防水加工布帛のタテ密度は１４０本／ｉｎで、ヨコ密度は１１５本／ｉｎであり、タテ糸の繊度は４６ｄｔｅｘであり、ヨコ糸の繊度は４６ｄｔｅｘであり、カバーファクターは１７２９であり、厚さは０．１３ｍｍであった。また、Ｂ−１法透湿度は２８０００ｇ／ｍ2・２４時間であり、耐水圧は２００ｋｐａと優れた透湿防水性能を有していた。得られた測定値を表１に示す。［実施例３］
実施例１で得られた透湿性防水加工布帛の皮膜面に、接着剤を被覆率が５０％となるように実施例１で塗布したのと同じようにグラビアコーターを用いて点状に塗布し後、１２０℃で１分間乾燥した。
【００５９】
次いで、３３ｄｔｅｘ−２４フィラメント−ナイロン６・セミダル・丸断面糸を使用した２９ウエル／ｉｎ×４６コース／ｉｎのナイロンシングルトリコットを接着して３レア透湿性防水加工布帛を得た。
【００６０】
表地の織物カバーファクターは１６０６であり、吸湿率は０．３％であった。また、裏地の編物の吸湿率は４．０％であった。
【００６１】
得られた３レア透湿性防水加工布帛のＢ−１法透湿度は２７０００ｇ／ｍ2・２４時間であり、耐水圧は２００ｋｐａと優れた透湿防水性能を有していた。
また、厚さは裏地のトリコットの接着前は０．１２ｍｍであり、トリコットの接着後は０．２５ｍｍであった。得られた測定値を表１に示す。
［比較例１］
実施例２と同様にポリマーをナイロン６にし、捲縮処理を施さずに冷延伸のみとした以外は実施例１と同様に製糸し、捲縮のない通常の７７ｄｔｅｘ−３４フィラメントの丸断面のセミダル糸を製造した。得られたナイロン糸をタテ糸およびヨコ糸に使用し、タテ糸は糊付け処理を施し、密度が１５５×１００本／ｉｎになる様にウーオータージェトルームで製織した。ついで精錬した後、プレセットにより密度が１７０×１０８本／ｉｎになる様に１７０℃で４０秒間熱セットし、さらに染色、乾燥し１６０℃でしわ取りセットした。
【００６２】
その後、実施例１で得た無孔質ポリウレタン透湿防水皮膜を実施例１と同様に接着し、撥水処理も実施例１と同様に処理して本発明の透湿性防水加工布帛を得た。
【００６３】
得られた透湿性防水加工布帛のタテ密度は１７０本／ｉｎ、ヨコ密度は１０８本／ｉｎ、タテ糸の繊度は８０ｄｔｅｘ、ヨコ糸の繊度は８１ｄｔｅｘ、カバーファクターは２６００、厚さは０．３５ｍｍであった。また、Ｂ−１法透湿度は１５５００ｇ／ｍ2・２４時間であり、耐水圧は２００ｋｐａであり、耐水圧は良好なものの透湿度は本発明に比べ低いものであった。
得られた測定値を表１に示す。
［比較例２］
３４ホールの紡糸ノズルを使用し、紡糸速度３０００ｍ／分で高速紡糸して得られたポリエチレンテレフタレートの未延伸糸を通常の熱板を使用した仮撚り延伸機を使用して延伸倍率１．６９倍、熱板温度１９０℃、仮撚り数３５００ｔ／ｍ、速度３００ｍ／分で仮撚り具で仮撚りしながら延伸し、引き取りローラーとストレッチローラー間で交絡を掛けドラムに巻き取り８４ｄｔｅｘの仮撚り加工糸を製造した。この仮撚り加工糸は、伸度３０％、ＣＲは５０％、ＴＲは２０％、収縮応力の最大値は０．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、断面変形度２．１０、交絡数１０個／ｍ、沸騰水収縮率は１５％であった。
【００６４】
上記で得た仮撚り加工糸をタテ糸用に糊付け処理を施し、またヨコ糸はそのまま使用してウォータージットルームを用い平組織で密度１４５×８３本／ｉｎにて製織した。
【００６５】
ついで精練した後、プレセットにより密度が１６０×９５本／ｉｎになる様に１８０℃で４０秒間熱セットし、さらに液流減量法にて８％の減量処置を施し、染色、乾燥した後、１６０℃でしわ取りセットした。
【００６６】
ついで、実施例１と同様に無孔質膜をラミネートした後、撥水処理を施し透湿性防水加工布帛を得た。
【００６７】
得られた透湿性防水加工布帛のタテ密度は１６５本／ｉｎ、ヨコ密度は９５本／ｉｎ、タテ糸の繊度は９２ｄｔｅｘ、ヨコ糸の繊度は９１ｄｔｅｘ、カバーファクターは２４８８でり、厚さは０．３６ｍｍであった。また、Ｂ−１法透湿度は１７５００ｇ／ｍ2・２４時間、耐水圧は２００ｋｐａであり、耐水圧は良好なものの透湿度は本発明に比べ低いものであった。
得られた測定値を表１に示す。
【００６８】
【表１】
【発明の効果】
本発明によれば、優れた透湿性と防水性とを有する透湿性防水布帛を得ることができ、特に、ＪＩＳＬ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度が２５０００ｇ／ｍ ２ ・２４時間以上の高い性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に好適に用いられる捲縮糸を製造する方法の一例を示す行程図である。
【図２】単繊維の断面変形度を説明する単繊維の断面図である。
【符号の説明】
１：未延伸糸
２：フィードロール
３：加熱ロール
４：セパレートロール
５：加熱ロールと糸条が離れる点
６：撚り止め具
７：仮撚り具
８：引き取りロール
９：ストレッチロール
１０：巻き取り装置
Ａ：単繊維断面の最も長い部位に長さ（長軸）
Ｂ：単繊維断面の長軸に対する最大幅
Claims (8)
- 総繊度５５ｄｔｅｘ以下の繊維を用い、かつ次式で示されるカバーファクターが１８５０以下の織物の片面に透湿防水性皮膜を有し、厚さが０．２ｍｍ以下、ＪＩＳＬ １０９９（Ｂ−１）法の透湿度が２５０００ｇ／ｍ２・２４時間以上であることを特徴とする透湿防水加工布帛。
ＣＦ＝｛（Ｄ１）１／２ ×Ｍ｝＋｛（Ｄ２）１／２ ×Ｎ｝
ここで、ＣＦ：カバーファクター
Ｄ１：タテ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｍ ：タテ糸密度（本／２．５４ｃｍ）
Ｄ２：ヨコ糸の繊度（ｄｔｅｘ）
Ｎ ：ヨコ糸密度（本／２．５４ｃｍ） - カバーファクターが１７５０以下であることを特徴とする請求項１記載の透湿防水加工布帛。
- カバーファクターが１６５０以下であることを特徴とする請求項１記載の透湿防水加工布帛。
- 該織物が下記（１）〜（６）の特性を満足する捲縮糸からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透湿防水加工布帛。
（１）伸度が２０％以上５０％以下
（２）伸縮復元率（ＣＲ）が１０以上４０％以下
（３）捲縮発現伸長率（ＴＲ）が０．５以上１５％以下
（４）収縮応力の最大値が０．１ＣＮ／ｄｔｅｘ以上１ＣＮ／ｄｔｅｘ以下
（５）捲縮糸の単繊維の変形度が１以上２以下
（６）交絡数が４以上５０以下 - 該織物の吸湿率が１％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の透湿防水加工布帛。
- 請求項１に記載の透湿防水加工布帛の透湿防水皮膜の他の片面に編物を有し、前記透湿防水加工布帛を構成する織物の吸湿率が１％以下、該編物の吸湿率が３．５％以上、ＪＩＳＬ １０９９（Ｂ−１法）の透湿度が２００００ｇ／ｍ２・２４時間以上であることを特徴とする透湿防水加工布帛。
- 該透湿防水性皮膜が無孔質ポリウレタン皮膜であり、耐水圧が９８．０ｋｐａ以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の透湿防水加工布帛。
- 請求項１〜７のいずれかに記載の透湿防水加工布帛を用いてなる衣料。
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