JP4050182B2

JP4050182B2 - Method for producing moisture-permeable fiber structure

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Publication number: JP4050182B2
Application number: JP2003133068A
Authority: JP
Inventors: 史久神藤; 茂田所; 淑文玉木
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2023-05-12
Also published as: JP2004330736A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風合い、耐洗濯性に優れる透湿性繊維構成体、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、透湿性繊維構成体は、スポーツ衣料等の用途において使用されてきた。これらの用途において、透湿性繊維構成体には、発汗等に対応するための透湿性、洗濯等に対応するための耐洗濯性、雨水等に対応するための耐水圧性が要求されている。
これまでの透湿性繊維構成体の製造方法としては、透湿性シート基材と繊維基材をラミネートするラミネート方式が一般的であった。かかるラミネート方式としては、例えば、ポリウレタン樹脂の多孔質体からなる透湿性シートと、繊維基材として繊維織物とを溶剤系ポリウレタン樹脂で部分的にラミネートさせる方法（例えば、特許文献１参照。）や、多孔質フィルムと通気性基材をウレタン系反応性ホットメルト接着剤によりラミネートさせる方法等が提案されている。
【０００３】
しかしながら、これらのラミネート方式には問題があった。例えば、前者の溶剤系ポリウレタン樹脂を用いる方法は、有害性の有機溶剤（トルエン、酢酸エチル等）を多量に使用しなければならず、溶剤の揮散による作業環境の悪化や大気汚染の発生、得られる透湿性繊維構成体中への溶剤の残留等の多くの問題があった。また、柔軟な風合いにするために、接着剤を部分的に塗布（全体に対する塗布面積が３０〜７０％）しているが、それでもまだ風合いが硬く、また接着面と非接着面があるために折れ皺や伸縮時に皺が発生しやすく表面品位に劣るという問題もあった。
【０００４】
また、後者の反応性ホットメルト接着剤を用いる方法は、反応性ホットメルト接着剤をドット状に塗工するため、透湿性は発現するものの、満足するレベルではない。また、ウレタン系反応性ホットメルト接着剤を塗工するためには特別なメルター及び塗布装置を使う必要があり、簡便な方法とは言い難い。更に、ウレタン系反応性ホットメルト接着剤は基本的には結晶性のポリマーであり、ドット状に接着したとしても、風合いが硬くなりやすいという欠点があった。
【０００５】
一方、最近、通気性に優れるシート構造体として、水性ポリウレタン樹脂を機械的に発泡させて得られる、連続気泡を有する発泡層を備えたシート構造体が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５８−１６６０３６号公報（第２頁右欄６行目〜第４頁左欄４行目）
【特許文献２】
特開平１１−８１１５５号公報（第４頁右欄段落「００２８」〜第５頁右欄段落「００３５」）
【０００７】
しかしながら、かかる通気性に優れるシート構造体の製造は、発泡層を一旦形成させた後、該発泡層と、通気性を有する表皮層とを熱ラミネートすることによって行われており、工程が煩雑である。また、表皮層を熱ラミネートする際、熱によって発泡層がつぶれないようにするために、使用する樹脂や加工条件の選定が難しいという問題がある。更に、表皮層として多孔質の表皮材を使用しているため、耐水圧性に乏しいという問題もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、風合いが柔軟であり、且つ耐水圧性、透湿性等のバランスにも優れる透湿性繊維構成体を提供することである。また、本発明の他の目的は、作業環境上の問題がなく、比較的簡単な製造工程で製造し得る透湿性繊維構成体の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無孔性の透湿性シート基材（Ａ）と、接着層（Ｂ）と、繊維基材（Ｃ）とからなり、透湿性を有する透湿性繊維構成体において、接着層（Ｂ）が、水性ポリウレタン樹脂を主成分とする水性樹脂組成物からなる発泡体である透湿性繊維構成体の製造方法を提供するものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、前記透湿性繊維構成体の製造方法であって、繊維基材（Ｃ）の上に、接着層（Ｂ）として、水性ポリウレタン樹脂を主成分とする水性樹脂組成物を機械発泡させてなる発泡液を塗布した後、引き続き、該発泡液の上に無孔性の透湿性シート基材（Ａ）をラミネートした後、乾燥させることを特徴とする透湿性繊維構成体の製造方法を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を実施するにあたり、必要な事項を以下に述べる。
【００１２】
≪透湿性繊維構成体≫
本発明の透湿性繊維構成体は、無孔性の透湿性シート基材（Ａ）と、接着層（Ｂ）と、繊維基材（Ｃ）とからなるものである。
【００１３】
＜透湿性シート基材（Ａ）＞
まず、本発明の透湿性繊維構成体を構成する透湿性シート基材（Ａ）について述べる。
本発明において、無孔性の透湿性シート基材（Ａ）としては、無孔性であり且つ透湿性であるシート基材であれば如何なるものでも使用できる。無孔性のシート基材を用いることにより、防水性、耐水圧性が向上する。
透湿性シート基材（Ａ）として、好ましくは、透湿性の高分子重合体からなるシート構造体が用いられる。
高分子重合体としては、例えば、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。その中でも、柔軟な風合い、伸縮性、耐摩耗性、屈曲性、耐寒性などの観点から、特に透湿性ポリウレタン樹脂が好ましい。
透湿性ポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂、これらのポリウレタン樹脂の混合物、及びこれらのポリウレタン樹脂を構成するモノマーの共重合体からなるポリウレタン樹脂に対し、好ましくはアミノ酸変性、ポリエチレングリコール変性、又はシリコーン変性等の各種変性により透湿性を付与したもの等が挙げられる。
【００１４】
これらの高分子重合体は、後述する透湿性シート基材（Ａ）の調製の際、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）等の良溶媒中に溶解させた有機溶剤溶液、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）等の貧溶剤中に分散させた有機溶剤分散液、又は水に分散させた水性分散液などの形態で使用できる。また、高分子重合体が熱可塑性樹脂、例えば熱可塑性ウレタン樹脂である場合は、固体の形態で使用することもできる。
【００１５】
無孔性の透湿性シート基材（Ａ）は、その透湿性が最終的に得られる本発明の透湿性繊維構成体の透湿度に大きな影響を与えるために重要であり、日本工業規格ＪＩＳＬ１０９９（Ａ−１法）による試験方法において、１６０／ｍ^２・ｈ以上の透湿度を有することが好ましい。
【００１６】
また、無孔性の透湿性シート基材（Ａ）は、最終的に得られる本発明の透湿性繊維構成体に、柔軟な風合いと伸縮性、機械的強度（剥離強度、耐摩耗性、屈曲性、耐寒性等）を付与するために、その膜厚が１０〜５０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００１７】
＜接着層（Ｂ）＞
次に、本発明の透湿性繊維構成体を構成する接着層（Ｂ）について述べる。
接着層（Ｂ）は、水性ポリウレタン樹脂を主成分とする水性樹脂組成物からなる発泡体である。接着層（Ｂ）が発泡体であることにより、最終的に得られる透湿性繊維構成体は、柔軟な風合いとなり、透湿性に優れた繊維構成体となる。また、発泡体が水性ポリウレタン樹脂を主成分とすることにより、柔軟性、機械的強度（剥離強度、屈曲性、耐寒性）、耐水圧性、耐洗濯性などが付与された接着層（Ｂ）が構成される。
尚、本発明でいう「水性ポリウレタン樹脂を主成分とする」とは、最終的に得られる水性樹脂組成物の固形分の内、少なくとも５０質量％が水性ポリウレタン樹脂であることを意味する。
【００１８】
本発明において、水性ポリウレタン樹脂としては、従来公知の水性ポリウレタン樹脂が使用できる。従来公知の水性ポリウレタン樹脂としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基等のアニオン性基、又はポリオキシエチレングリコール鎖等のポリオキシアルキレングリコール鎖を含むノニオン性基を含有する、自己乳化型の水性ポリウレタン樹脂；ノニオン性乳化剤、アニオン性乳化剤、又はノニオンアニオン性乳化剤を用いて機械乳化して得られる乳化剤分散型の水性ポリウレタン樹脂；及びこれらの水性ポリウレタン樹脂の複合型あるいはブレンド型の水性ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００１９】
また、前記水性ポリウレタン樹脂としては、最終的に得られる透湿性繊維構成体に対して、柔軟な風合いと高い機械的強度を共に両立させて付与するために、乾燥皮膜の１００％モジュラスが１〜５ＭＰａの範囲であることが好ましい。
また、接着層（Ｂ）を構成する発泡体の泡の均質性と泡の成型性の点から、水性ポリウレタン樹脂の固形分濃度が少なくとも３０質量％以上であることが好ましく、更には４０〜６０質量％の範囲であることが特に好ましい。
【００２０】
本発明において、接着層（Ｂ）に用いられる水性樹脂組成物には、水性ポリウレタン樹脂に加えて、発泡性や泡の成型性を向上させる目的で、その他の水性樹脂を配合することができる。
前記その他の水性樹脂としては、例えば、スチレン・ブタジエン系重合体エマルジョン、アクリロニトリル・ブタジエン系重合体エマルジョン、メタクリル酸メチル・ブタジエン系重合体エマルジョン等の共役ジエン系重合体エマルジョン；アクリル酸エステル系重合体エマルジョン、メタクリル酸エステル系重合体エマルジョン、アクリル酸エステル・スチレン系重合体エマルジョン、メタクリル酸エステル・スチレン系重合体エマルジョン等の（メタ）アクリル酸エステル系重合体エマルジョン等が挙げられる。これらの水性樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の割合で使用できる。
かかる水性樹脂としては、泡の成形性と柔軟な風合いと耐洗濯性の観点から、−３０℃から１０℃のガラス転移温度を有するものが特に好ましい。
また、かかる水性樹脂の固形分濃度は、発泡層の泡の均質性と泡の成型性の点から、少なくとも４０質量％以上であることが好ましく、更に４５〜６０質量％であることが好ましい。
【００２１】
本発明の接着層（Ｂ）を構成する水性樹脂組成物の調製に際しては、主成分である前記水性ポリウレタン樹脂、及び必要に応じて添加配合される前記その他の水性樹脂の他、増粘剤、起泡剤、架橋剤、整泡剤等の添加剤が配合されて実用に供される。
【００２２】
増粘剤としては従来公知の増粘剤が使用でき、例えば、カゼイン、アルギン酸塩、アラビアゴム、カルボキシル化メチルセルロース、ポリアクリル酸塩、アクリル酸あるいはメタクリル酸の共重合体エマルジョンのアルカリ金属塩あるいはアンモニウム塩等が使用できる。かかる増粘剤の添加量は、前記水性ポリウレタン樹脂及びその他の水性樹脂の固形分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜５質量部の範囲であり、最終的に得られる水性樹脂組成物の粘度として３,０００〜３０,０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。
【００２３】
また、起泡剤としては従来公知の起泡剤が使用でき、例えば、ラウリン酸ナトリウム、ヤシ油石けん、ミリスチン酸ナトリウム、ステアリン酸アンモニウム、パルミチン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、高級アルコール硫酸エステルナトリウム、高級脂肪酸アミドアルキルスルホン酸ナトリウム、サポニン、ゼラチン、またはカゼイン等が使用できる。また、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、サクシネート系アニオン性乳化剤、アルキルフェニルエーテル系ノニオン性乳化剤、アルキルエーテル系ノニオン乳化剤、エチレンオキサイド・プロピレンオキサイド系ノニオン性乳化剤等も使用できる。更に、炭素数１〜２０のパーフルオロアルキル基を有するフッ素系界面活性剤等も使用できる。かかる起泡剤の添加量は、前記水性ポリウレタン樹脂及びその他の水性樹脂の固形分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜５質量部の範囲である。
【００２４】
また、架橋剤としては、水性ポリウレタン樹脂及びその他の水性樹脂を架橋できるものであれば、従来公知の如何なる架橋剤でも使用できる。かかる架橋剤としては、例えば、水性ポリイソシアネート、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、オキサゾリン樹脂、アジリジン樹脂、カルボジイミド樹脂等が挙げられる。かかる架橋剤の添加量は、水性ポリウレタン樹脂及びその他の水性樹脂の固形分１００質量部に対して、好ましくは０．５〜２０質量部の範囲である。
【００２５】
また、整泡剤としては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル等のシリコーンオイルが使用でき、シリコーンオイルを直接添加してもよく、また予めエマルジョン化したものでも構わない。かかるシリコーンオイルの添加量は、水性ポリウレタン樹脂及びその他の水性樹脂の固形分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３質量部の範囲である。
【００２６】
接着層（Ｂ）に用いる水性樹脂組成物には、更に必要に応じて感熱ゲル化剤、炭酸カルシウム、クレー、水酸化アルミニウム等の充填剤、水性顔料、耐光安定剤、酸化防止剤、紫外線安定剤等の各種添加剤等を添加配合して最終的に調製することも可能である。
【００２７】
感熱ゲル化剤としては、例えば、珪弗化ナトリウム、珪弗化カリウム；塩酸、硝酸、リン酸のアンモニウム塩、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、バリウム、ニッケル、スズ、鉛、鉄及びアルミニウム等の多価金属塩；セルロースメチルエーテル、ポリビニルメチルエーテル等のような冷水に可溶性で温水に不溶性であるメチルエーテル基を有する高分子化合物；ポリエーテルチオエーテルグリコール類、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系化合物；アルキルフェノール−ホルマリン縮合物のアルキレンオキシド付加物、あるいは特開昭５１−１２７１４２号公報、特開昭５１−６３８４１号公報、特開昭６０−６５０１５号公報等に記載のポリエーテルウレタン等が挙げられ、これら単独であるいは併用して使用される。
【００２８】
接着層（Ｂ）において用いる水性樹脂組成物は、乾燥性と発泡層の泡の均質性を確保するためには、最終固形分濃度が４０〜６０質量％の範囲であることが好ましく、最終粘度も３,０００〜３０,０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが特に好ましい。
【００２９】
接着層（Ｂ）は、上述した水性樹脂組成物からなる発泡体である。
接着層（Ｂ）は、最終的に得られる透湿性繊維構成体に柔軟な風合いと十分な透湿性を付与するために、直径２０〜３００μｍの範囲の複数の気泡を有し、且つ２つ以上の気泡が連通した連通孔を有していることが好ましい。気泡の直径は２０〜１５０μｍの範囲であることがより好ましい。
【００３０】
また、接着層（Ｂ）の膜厚は、最終的に得られる透湿性繊維構成体に対して、優れた透湿性と高い機械的強度とを共に両立させて付与するために、２０〜５００μｍの範囲であることが好ましく、２０〜２００μｍの範囲であることがより好ましい。
【００３１】
＜繊維基材（Ｃ）＞
次に、本発明の透湿性繊維構成体を構成する繊維基材（Ｃ）について述べる。
かかる繊維基材（Ｃ）としては、従来公知の如何なる繊維基材も使用することができ、例えば、綿、麻、絹等の天然繊維、レーヨン等の半合成繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の合成繊維等の単独あるいはそれらを複合した繊維からなる織物、編み物、あるいは不織布等の現在市場で入手可能な如何なる繊維基材も使用できる。更に、不織布として、例えばアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂等で含浸加工された不織布も使用することができる。
【００３２】
≪透湿性繊維構成体の製造方法≫
次に、本発明の透湿性繊維構成体の製造方法について説明する。本発明の透湿性繊維構成体の製造方法は、繊維基材（Ｃ）の上に、接着層（Ｂ）として、水性ポリウレタン樹脂を主成分とする水性樹脂組成物を機械発泡させてなる発泡液を塗布し、該発泡液の上に透湿性シート基材（Ａ）をラミネートした後、乾燥させることを特徴とする。
【００３３】
本発明においては、先ず、無孔性の透湿性シート基材（Ａ）の調製を行う。透湿性シート基材（Ａ）の調製方法としては、従来公知の如何なる方法でもよく、例えば、以下の方法１）〜３）等が挙げられる。
方法１）少なくとも１種の前記高分子重合体の有機溶剤溶液あるいは有機溶剤分散液を離型紙上に塗工した後、熱風乾燥させて無孔性の透湿性シートを形成する方法、
方法２）少なくとも１種の前記高分子重合体の水性分散液を離型紙上に塗工した後、熱風乾燥させて無孔性の透湿性シートを形成する方法、
方法３）少なくとも１種の前記高分子重合体のうち、熱可塑性樹脂（固体状態のもの）を熱溶融させて熱ロール、カレンダー上で透湿性シートを形成する方法。
なお、本発明で使用する透湿性シート基材（Ａ）の調製方法は、これらの方法１）〜３）に限定されるものではない。
また、かかる透湿性シート基材（Ａ）の調製に際して、前記高分子重合体の有機溶剤溶液あるいは有機溶剤分散液を用いる場合に、シリカ等の充填剤、有機または無機の顔料、耐光安定剤等の各種添加剤を配合して実用に供しても構わない。また前記高分子重合体の水性分散液を用いる場合に、公知慣用の増粘剤、架橋剤、シリカ等の充填剤、有機または無機の顔料、耐光安定剤、レベリング剤等の各種添加剤を配合して実用に供しても構わない。
【００３４】
次いで、接着層（Ｂ）に用いる水性樹脂組成物の調製を、主成分である前記水性ポリウレタン樹脂に、必要に応じて前記その他の水性樹脂、及び増粘剤、起泡剤、架橋剤、整泡剤等の添加剤を配合することによって行う。
【００３５】
次いで、得られた水性樹脂組成物を、従来公知の方法で機械発泡させることにより、均一で微細な気泡を有する水性樹脂組成物の発泡液に変える。
かかる機械発泡のために使用される発泡機としては、従来公知の発泡機が使用でき、例えば、共栄工業(株)製の連続発泡機（ＦＭ−１０型、ＦＭ−８１型、ＦＭＷ−８１型）、テキスタイルラバー社製の「テキサコートフォームマシン」（ＭＧ型、ＳＧ型、ＤＧ型）、ＴＥＸＩＣＯＮ社製の「オートフォームシステム」、(有)スガ機械製の連続発泡機（１４Ｍ、１０Ｍ、８Ｍ、４Ｍ型）等のストーク式発泡機等が好ましい。
かかる発泡液の発泡倍率は、最終的に得られる透湿性繊維構成体の柔軟な風合いと、透湿度と機械的強度を考慮し、１．２〜３倍の範囲に設定することが好ましい。発泡倍率をこの範囲内とすることにより、接着層（Ｂ）に、直径２０〜３００μｍの範囲の複数の気泡が形成され、且つ２つ以上の気泡が連通した連通孔が形成される。
【００３６】
次いで、得られた発泡液を、前記繊維基材（Ｃ）の上に、ナイフコーター、コンマロールコーター、ロールコーター、ロータリスクリーンコーター等の各種コーターによって、均一な厚さに塗布する。
発泡液は、最終的に得られる透湿性繊維構成体の柔軟な風合い、透湿度と機械的強度を両立させるために、乾燥後の膜厚が、好ましくは２０〜５００μｍの範囲、より好ましくは２０〜２００μｍの範囲になる塗布量で塗布する。
【００３７】
繊維基材（Ｃ）上に発泡液を塗布した後、引き続き、発泡液が塗布された繊維基材（Ｃ）の上に透湿性シート基材（Ａ）をラミネートし、乾燥させることにより、本発明の透湿性繊維構成体を得る。
この時の乾燥方法としては、従来公知の乾燥方法が使用でき、一般的には熱風乾燥機を使用して、乾燥温度が好ましくは６０〜１５０℃の範囲であり、より好ましくは１００〜１４０℃の範囲である。また、遠赤外線による乾燥機を併用しても差し支えない。
水性樹脂組成物に架橋剤を配合した場合は、水分を蒸発させただけでなく、引き続き加熱することにより架橋反応を完結させることが好ましい。
【００３８】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。尚、以下において、部及び％は、特にことわりのない限り、全て質量基準であるものとする。又、樹脂の諸性質は以下の方法に従い測定した。
【００３９】
［透湿度の測定方法］ＪＩＳＬ１０９９（Ａ−１法）に準拠し測定した。
［接着層の気泡の大きさの測定方法］電子顕微鏡にて測定した。
［耐水圧の測定方法］ＪＩＳＬ１０９２（Ｂ法）に準拠し測定した。
［耐洗濯性の試験法］ＪＩＳＬ０２１７（１０３法）に準拠し測定した。
［発泡倍率の測定方法］発泡倍率ｍ（倍）を、容積１００ｍＬの発泡前の試料質量をａ（ｇ）とし、発泡後の状態での容積１００ｍＬの試料質量をｂ（ｇ）として、ｍ＝ａ÷ｂで算出した。
［粘度の測定方法］Ｂ型粘度計を用いて、測定温度２５℃にて測定した。
［１００％モジュラスの測定方法］水性ウレタン樹脂をガラス板上に、乾燥後の膜厚が１００μｍになるように塗布した後、常温で２日間乾燥させ、更に１４０℃で５分間熱処理して皮膜を作成した。この皮膜を、室温にてオートグラフを使用して、引っ張り速度２００ｍｍ／分にて引っ張り試験を行い、１００％モジュラスを測定した。
［風合いの評価方法］手による触感にて評価した。
［剥離強度の測定方法］オートグラフを使用し、室温で剥離スピード２００ｍｍ／分にて測定した。
【００４０】
《透湿性シート基材の調製》
透湿性のポリウレタン樹脂溶液（大日本インキ化学工業(株)製クリスボンＳ−５２５、不揮発分濃度３０質量％、ジメチルホルムアミド(ＤＭＦ)／メチルエチルケトン(ＭＥＫ)／トルエン混合溶液）を離型紙上に膜厚５０μｍで塗布した後、熱風乾燥機中で７０℃で２分間乾燥させ、次いで１２０℃で２分間乾燥させて、膜厚１５μｍの透湿性シート基材を得た。この透湿性シート基材は無孔性であり、透湿度２６０ｇ／ｍ^２・ｈであった。
【００４１】
《非透湿性シート基材の調製》
非透湿性のポリウレタン樹脂溶液（大日本インキ化学工業(株)製クリスボンＮＢ−１３０、不揮発分濃度３０質量％、ＤＭＦ／ＭＥＫ混合溶液）を離型紙上に膜厚５０μｍで塗布した後、熱風乾燥機中で７０℃で２分間乾燥させ、次いで１２０℃で２分間乾燥させて、膜厚１５μｍの非透湿性シート基材を得た。この透湿性シート基材は無孔性であり、透湿度３５ｇ／ｍ^２・ｈであった。
【００４２】
《実施例１》透湿性繊維構成体１の製造
水性ポリウレタン樹脂（大日本インキ化学工業（株）製ハイドランＨＷ−９３０、不揮発分濃度５０質量％、１００％モジュラス２ＭＰａ）１００部、３０％ステアリン酸アンモニウム水分散液７部、カルボキシル化メチルセルロースの４％水溶液６部を配合して粘度１２,０００ｍＰａ・ｓに調製した後、シリコーンオイル（大日本インキ化学工業(株)製ボンディックＮＢＡ−１）１部と水性ポリイソシアネート（大日本インキ化学工業(株)製ＣＲ−６０Ｎ）２部とを配合して均一に混合し、水性樹脂組成物を調製した。この水性樹脂組成物を、連続機械発泡機（(有)スガ機械製４Ｍ型機）にて発泡させ、発泡倍率２．５倍の発泡液を調製した。この発泡液を、綿ブロード上に均一に塗布した後、上記で調製した透湿性シート基材をラミネートし、熱風乾燥機中１２０℃で５分間乾燥させることにより膜厚７０μｍの接着層を形成し、透湿性繊維構成体１を得た。
得られた本発明の透湿性繊維構成体１の諸性質の評価結果を表１に示す。透湿性繊維構成体１は、外観、風合い、透湿性、耐水圧性、剥離強度、耐洗濯性のいずれについても優れていた。
【００４３】
《実施例２》透湿性繊維構成体２の製造
水性ポリウレタン樹脂（大日本インキ化学工業(株)製ハイドランＨＷ−９３０）５０部、アクリル酸エステル系共重合体エマルジョン（ボンコート３５０、不揮発分濃度６０質量％、Ｔｇ−１３℃）５０部、３０％ステアリン酸アンモニウム水分散液７部、カルボキシル化メチルセルロースの４％水溶液８部を配合して粘度１１,０００ｍＰａ・ｓに調製した後、シリコーンオイル（大日本インキ化学工業(株)製ボンディックＮＢＡ−１）１部と水性ポリイソシアネート（大日本インキ化学工業(株)製ＣＲ−６０Ｎ）２部を配合して均一に混合し、水性樹脂組成物を調製した。この水性樹脂組成物を、連続機械発泡機（(有)スガ機械製４Ｍ型機）にて発泡させ、発泡倍率２．５倍の発泡液を調製し、綿ブロード上に均一に塗布した後、透湿性シート基材１をラミネートし、熱風乾燥機中１２０℃で５分間乾燥させることにより膜厚８０μｍの接着層を形成し、透湿性繊維構成体２を得た。
得られた本発明の透湿性繊維構成体２の諸性質の評価結果を表１に示す。透湿性繊維構成体２は、外観、風合い、透湿性、耐水圧性、剥離強度、耐洗濯性のいずれについても優れていた。
【００４４】
《比較例１》繊維構成体３の製造
水性ポリウレタン樹脂（大日本インキ化学工業(株)製ハイドランＨＷ−９３０）１００部、３０％ステアリン酸アンモニウム水分散液７部、カルボキシル化メチルセルロースの４％水溶液６部を配合して粘度１２,０００ｍＰａ・ｓに調製した後、シリコーンオイル（大日本インキ化学工業(株)製ボンディックＮＢＡ−１）１部と水性ポリイソシアネート（大日本インキ化学工業(株)製ＣＲ−６０Ｎ）２部を配合して均一に混合し、水性樹脂組成物を調製した。この水性樹脂組成物を、連続機械発泡機（(有)スガ機械製４Ｍ型機）にて発泡させ、発泡倍率２．５倍の発泡液を調製し、綿ブロード上に均一に塗布した後、非透湿性シート基材をラミネートし、熱風乾燥機中１２０℃で５分間で乾燥させることにより膜厚７０μｍの接着層を形成し、繊維構成体３を得た。
得られた繊維構成体３の諸性質の評価結果を表２に示す。この繊維構成体３は、接着層とシート基材の間に皺状の浮きが発生し、外観不良のものしか得られなかった。また、風合いもやや硬いものであった。
【００４５】
《比較例２》繊維構成体４の製造
連続機械発泡機による機械発泡を行わなかった以外は実施例１と全く同様の方法で繊維構成体４を得た。得られた繊維構成体４の諸性質の評価結果を表２に示す。この繊維構成体４は、風合いが硬く、透湿度も低いものしか得られなかった。
【００４６】
《比較例３》繊維構成体５の製造
水性樹脂組成物の代わりに、ウレタン系反応性ホットメルト樹脂（大日本インキ化学工業（株）製タイフォースＮＨ−３００）を使用し、グラビアロールコーターにてドット上に塗布（２０ｇ／ｍ^２）して透湿性シート基材とラミネートし、常温で１週間エージングした以外は実施例１と全く同様の方法で繊維構成体５を得た。得られた繊維構成体５の諸性質の評価結果を表２に示す。しかし、この繊維構成体５は、透湿度も低く、表面に折れ皺が発生し、表面品位に劣っていた。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【表２】

【００４９】
【発明の効果】
本発明の透湿性繊維構成体は、無孔性の透湿性シート基材（Ａ）と接着層（Ｂ）と繊維基材（Ｃ）からなり、繊維基材（Ｃ）上に水性ポリウレタン樹脂を主成分とする水性樹脂組成物の発泡液を塗布し接着層（Ｂ）を形成させた後、透湿性シート基材（Ａ）とラミネートして乾燥するだけの簡便な方法により製造することができ、従来の有機溶剤を多量に使用することもなく、作業環境にも悪影響を与えず環境対応型であり、また煩雑な工程を経ることもなく透湿性繊維構成体を製造できる。
更に、本発明の製造方法で得られる透湿性繊維基材は、柔軟な風合いで、且つ透湿性、耐水圧性、剥離強度、耐洗濯性等にも優れることから、透湿防水性素材として、スポーツ衣料等の衣料分野や防水シーツ等の医療分野等の透湿性が必要とされる繊維材料として広範囲に利用可能である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a moisture permeable fiber structure excellent in texture and washing resistance, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Traditionally, moisture permeable fiber constructions have been used in applications such as sports clothing. In these applications, the moisture-permeable fiber structure is required to have moisture permeability for dealing with perspiration, washing resistance for washing, etc., and water pressure resistance for dealing with rainwater.
As a conventional method for producing a moisture-permeable fiber structure, a laminate method in which a moisture-permeable sheet substrate and a fiber substrate are laminated is generally used. As such a laminating method, for example, a method of partially laminating a moisture permeable sheet made of a porous body of polyurethane resin and a fiber woven fabric as a fiber base material with a solvent-based polyurethane resin (for example, see Patent Document 1) or the like. A method of laminating a porous film and a breathable substrate with a urethane-based reactive hot melt adhesive has been proposed.
[0003]
However, these laminating methods have problems. For example, the former method using a solvent-based polyurethane resin requires the use of a large amount of a harmful organic solvent (toluene, ethyl acetate, etc.). There were many problems such as residual solvent in the moisture permeable fiber structure. Moreover, in order to make it soft, the adhesive is partially applied (coating area is 30 to 70% with respect to the whole), but the texture is still hard and there are adhesive and non-adhesive surfaces. There was also a problem that wrinkles were liable to occur at the time of bending wrinkles and expansion and contraction and the surface quality was inferior.
[0004]
Further, the latter method using a reactive hot-melt adhesive is not satisfactory because the reactive hot-melt adhesive is applied in the form of dots and exhibits moisture permeability. Moreover, in order to apply a urethane type reactive hot melt adhesive, it is necessary to use a special melter and a coating apparatus, which is not a simple method. Furthermore, the urethane-based reactive hot melt adhesive is basically a crystalline polymer, and has a drawback that the texture tends to be hard even when bonded in a dot shape.
[0005]
On the other hand, recently, as a sheet structure excellent in air permeability, a sheet structure including a foam layer having open cells obtained by mechanically foaming an aqueous polyurethane resin has been proposed (see, for example, Patent Document 2). .)
[0006]
[Patent Document 1]
JP 58-166036 (page 2, right column, line 6 to page 4, left column, line 4)
[Patent Document 2]
JP 11-81155 A (page 4, right column, paragraph “0028” to page 5, right column, paragraph “0035”)
[0007]
However, the manufacture of such a sheet structure having excellent air permeability is performed by forming a foam layer once and then thermally laminating the foam layer and a skin layer having air permeability, and the process is complicated. is there. In addition, when laminating the skin layer, there is a problem that it is difficult to select a resin to be used and processing conditions in order to prevent the foamed layer from being crushed by heat. Further, since a porous skin material is used as the skin layer, there is a problem that the water pressure resistance is poor.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a moisture-permeable fiber structure having a soft texture and excellent balance of water pressure resistance and moisture permeability. Another object of the present invention is to provide a method for producing a moisture-permeable fiber structure that can be produced by a relatively simple production process without problems in the working environment.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises a non-porous moisture-permeable sheet substrate (A), an adhesive layer (B), and a fiber substrate (C). ) Is a foam made of an aqueous resin composition mainly composed of an aqueous polyurethane resin. A method for producing a moisture-permeable fiber structure is provided. .
[0010]
That is, The present invention is a method for producing the moisture-permeable fiber structure, wherein a water-based resin composition mainly composed of a water-based polyurethane resin is mechanically foamed as an adhesive layer (B) on a fiber substrate (C). Apply the foaming liquid And then continue The present invention provides a method for producing a moisture-permeable fiber structure, wherein a non-porous moisture-permeable sheet substrate (A) is laminated on the foamed liquid and then dried.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The matters necessary for carrying out the present invention are described below.
[0012]
≪Moisture permeable fiber composition≫
The moisture-permeable fiber structure of the present invention comprises a nonporous moisture-permeable sheet substrate (A), an adhesive layer (B), and a fiber substrate (C).
[0013]
<Moisture permeable sheet substrate (A)>
First, the moisture-permeable sheet substrate (A) constituting the moisture-permeable fiber structure of the present invention will be described.
In the present invention, as the non-porous moisture-permeable sheet base material (A), any sheet base material that is non-porous and moisture-permeable can be used. By using a non-porous sheet base material, waterproofness and water pressure resistance are improved.
As the moisture-permeable sheet substrate (A), a sheet structure made of a moisture-permeable polymer is preferably used.
Examples of the high molecular polymer include a polyurethane resin, an acrylic resin, and a polyester resin. Among them, a moisture-permeable polyurethane resin is particularly preferable from the viewpoints of soft texture, stretchability, wear resistance, flexibility, cold resistance and the like.
Examples of the moisture permeable polyurethane resin include polyester polyurethane resins, polyether polyurethane resins, polycarbonate polyurethane resins, mixtures of these polyurethane resins, and polyurethane resins composed of copolymers of monomers constituting these polyurethane resins. On the other hand, those imparted with moisture permeability by various modifications such as amino acid modification, polyethylene glycol modification, or silicone modification are preferable.
[0014]
In the preparation of the moisture-permeable sheet substrate (A) described later, these high molecular polymers are in an organic solvent solution dissolved in a good solvent such as DMF (dimethylformamide), or in a poor solvent such as MEK (methyl ethyl ketone). It can be used in the form of an organic solvent dispersion dispersed in water or an aqueous dispersion dispersed in water. Moreover, when a high molecular polymer is a thermoplastic resin, for example, a thermoplastic urethane resin, it can also be used with a solid form.
[0015]
The non-porous moisture-permeable sheet base material (A) is important because the moisture permeability has a great influence on the moisture permeability of the moisture-permeable fiber construct of the present invention that is finally obtained. Japanese Industrial Standard JIS L1099 In the test method according to (A-1 method), 160 / m ² -It is preferable to have a moisture permeability of h or more.
[0016]
In addition, the non-porous moisture-permeable sheet base material (A) has a soft texture and stretchability, mechanical strength (peel strength, abrasion resistance, bending) in the moisture-permeable fiber structure of the present invention finally obtained. The film thickness is preferably in the range of 10 to 50 μm.
[0017]
<Adhesive layer (B)>
Next, the adhesive layer (B) constituting the moisture permeable fiber structure of the present invention will be described.
The adhesive layer (B) is a foam made of an aqueous resin composition containing an aqueous polyurethane resin as a main component. When the adhesive layer (B) is a foam, the moisture permeable fiber structure finally obtained has a soft texture and a fiber structure excellent in moisture permeability. In addition, since the foam has a water-based polyurethane resin as a main component, the adhesive layer (B) to which flexibility, mechanical strength (peel strength, flexibility, cold resistance), water pressure resistance, washing resistance, etc. are imparted. Composed.
In the present invention, “having an aqueous polyurethane resin as a main component” means that at least 50% by mass of the solid content of the finally obtained aqueous resin composition is an aqueous polyurethane resin.
[0018]
In the present invention, a conventionally known aqueous polyurethane resin can be used as the aqueous polyurethane resin. As a conventionally known aqueous polyurethane resin, for example, a self-emulsifying aqueous solution containing an anionic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a nonionic group containing a polyoxyalkylene glycol chain such as a polyoxyethylene glycol chain. Polyurethane resins; emulsifier-dispersed aqueous polyurethane resins obtained by mechanical emulsification using nonionic emulsifiers, anionic emulsifiers, or nonionic anionic emulsifiers; and composite or blended aqueous polyurethane resins of these aqueous polyurethane resins, etc. Is mentioned.
[0019]
In addition, as the water-based polyurethane resin, the 100% modulus of the dry film is 1 to 1 in order to give both the soft texture and the high mechanical strength to the moisture permeable fiber structure finally obtained. The range is preferably 5 MPa.
Moreover, it is preferable that the solid content density | concentration of aqueous polyurethane resin is at least 30 mass% or more from the point of the homogeneity of the foam of the foam which comprises an adhesive layer (B), and the moldability of foam, Furthermore, 40-60 It is particularly preferable that the mass range.
[0020]
In the present invention, in addition to the aqueous polyurethane resin, the aqueous resin composition used for the adhesive layer (B) can contain other aqueous resins for the purpose of improving foamability and foam moldability.
Examples of the other aqueous resin include conjugated diene polymer emulsions such as styrene / butadiene polymer emulsion, acrylonitrile / butadiene polymer emulsion, methyl methacrylate / butadiene polymer emulsion; Examples thereof include (meth) acrylic acid ester polymer emulsions such as emulsions, methacrylic acid ester polymer emulsions, acrylic acid ester / styrene polymer emulsions, and methacrylic acid ester / styrene polymer emulsions. These aqueous resins can be used in an arbitrary ratio as long as the effects of the present invention are not impaired.
As such an aqueous resin, those having a glass transition temperature of −30 ° C. to 10 ° C. are particularly preferred from the viewpoints of foam moldability, soft texture and washing resistance.
The solid content concentration of the aqueous resin is preferably at least 40% by mass, more preferably 45-60% by mass, from the viewpoint of foam homogeneity and foam moldability of the foamed layer.
[0021]
In preparing the aqueous resin composition constituting the adhesive layer (B) of the present invention, in addition to the aqueous polyurethane resin as the main component and the other aqueous resin added and blended as necessary, a thickener, Additives such as a foaming agent, a crosslinking agent, and a foam stabilizer are blended for practical use.
[0022]
As the thickener, conventionally known thickeners can be used. For example, casein, alginate, gum arabic, carboxylated methylcellulose, polyacrylate, acrylic acid or methacrylic acid copolymer emulsion alkali metal salt or ammonium Salt and the like can be used. The addition amount of the thickener is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous polyurethane resin and other aqueous resins, and finally obtained aqueous resin composition The viscosity of the product is preferably in the range of 3,000 to 30,000 mPa · s.
[0023]
As the foaming agent, conventionally known foaming agents can be used, such as sodium laurate, coconut oil soap, sodium myristate, ammonium stearate, sodium palmitate, sodium oleate, higher alcohol sulfate ester, Sodium fatty acid amide alkyl sulfonate, saponin, gelatin, casein and the like can be used. Further, sodium dodecylbenzenesulfonate, succinate anionic emulsifier, alkylphenyl ether nonionic emulsifier, alkyl ether nonionic emulsifier, ethylene oxide / propylene oxide nonionic emulsifier, and the like can also be used. Furthermore, a fluorine-type surfactant etc. which have a C1-C20 perfluoroalkyl group can also be used. The amount of the foaming agent added is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous polyurethane resin and other aqueous resins.
[0024]
As the crosslinking agent, any conventionally known crosslinking agent can be used as long as it can crosslink the aqueous polyurethane resin and other aqueous resins. Examples of the crosslinking agent include aqueous polyisocyanate, epoxy resin, melamine resin, oxazoline resin, aziridine resin, carbodiimide resin, and the like. The addition amount of the crosslinking agent is preferably in the range of 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous polyurethane resin and other aqueous resins.
[0025]
Examples of the foam stabilizer include silicone oils such as dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, amino-modified silicone oil, and polyether-modified silicone oil. Silicone oil may be added directly, or emulsion may be added in advance. It may be a modified one. The amount of silicone oil added is preferably in the range of 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous polyurethane resin and other aqueous resins.
[0026]
If necessary, the aqueous resin composition used for the adhesive layer (B) further includes a heat-sensitive gelling agent, a filler such as calcium carbonate, clay, aluminum hydroxide, an aqueous pigment, a light-resistant stabilizer, an antioxidant, and an ultraviolet stabilizer. It is also possible to finally prepare by adding and blending various additives such as an agent.
[0027]
Examples of heat-sensitive gelling agents include sodium silicofluoride, potassium silicofluoride; hydrochloric acid, nitric acid, ammonium phosphate, sodium, potassium, calcium, magnesium, zinc, barium, nickel, tin, lead, iron and aluminum. Polyvalent metal salts such as cellulose methyl ether, polyvinyl methyl ether and the like, polymer compounds having methyl ether groups that are soluble in cold water and insoluble in hot water; polyether thioether glycols, polyether-modified polydimethylsiloxane compounds An alkylene oxide adduct of an alkylphenol-formalin condensate or a polyether urethane described in JP-A-51-127142, JP-A-51-63841, JP-A-60-65015, etc. , These alone or in combination It is used.
[0028]
The aqueous resin composition used in the adhesive layer (B) preferably has a final solid content concentration in the range of 40 to 60% by mass in order to ensure drying property and foam uniformity of the foamed layer. Is particularly preferably in the range of 3,000 to 30,000 mPa · s.
[0029]
The adhesive layer (B) is a foam made of the above-described aqueous resin composition.
The adhesive layer (B) has a plurality of bubbles having a diameter in the range of 20 to 300 μm and two or more in order to impart a soft texture and sufficient moisture permeability to the finally obtained moisture-permeable fiber structure. It is preferable to have a communication hole through which the bubbles communicate. The diameter of the bubbles is more preferably in the range of 20 to 150 μm.
[0030]
In addition, the film thickness of the adhesive layer (B) is 20 to 500 μm in order to impart both excellent moisture permeability and high mechanical strength to the finally obtained moisture permeable fiber structure. The range is preferable, and the range of 20 to 200 μm is more preferable.
[0031]
<Fiber base material (C)>
Next, the fiber base material (C) which comprises the moisture-permeable fiber structure of this invention is described.
As the fiber base material (C), any conventionally known fiber base material can be used, for example, natural fibers such as cotton, hemp, silk, semi-synthetic fibers such as rayon, polyester, nylon, acrylic, etc. Any fiber base material currently available on the market, such as a woven fabric, a knitted fabric, or a non-woven fabric made of a single fiber such as a synthetic fiber or a composite fiber of them, can be used. Furthermore, as the nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric impregnated with an acrylic resin, a polyurethane resin or the like can also be used.
[0032]
≪Method for producing moisture-permeable fiber structure≫
Next, the manufacturing method of the moisture-permeable fiber structure of this invention is demonstrated. The manufacturing method of the moisture-permeable fiber structure of the present invention is a foaming liquid obtained by mechanically foaming an aqueous resin composition mainly composed of an aqueous polyurethane resin as an adhesive layer (B) on a fiber substrate (C). And a moisture-permeable sheet substrate (A) is laminated on the foamed liquid, and then dried.
[0033]
In the present invention, first, a nonporous moisture-permeable sheet substrate (A) is prepared. As a method for preparing the moisture-permeable sheet substrate (A), any conventionally known method may be used, and examples thereof include the following methods 1) to 3).
Method 1) A method of forming a non-porous moisture-permeable sheet by applying at least one organic polymer solution or organic solvent dispersion of the polymer to a release paper and then drying with hot air.
Method 2) A method of forming a non-porous moisture-permeable sheet by applying at least one aqueous dispersion of the polymer to release paper and then drying with hot air.
Method 3) A method of forming a moisture-permeable sheet on a hot roll or a calendar by hot-melting a thermoplastic resin (solid one) among at least one kind of the above-mentioned polymer.
In addition, the preparation method of the moisture-permeable sheet | seat base material (A) used by this invention is not limited to these methods 1) -3).
Further, in the preparation of the moisture permeable sheet substrate (A), when an organic solvent solution or an organic solvent dispersion of the polymer is used, a filler such as silica, an organic or inorganic pigment, a light stabilizer, etc. These various additives may be blended for practical use. In addition, when using the above aqueous dispersion of a polymer, various additives such as known and commonly used thickeners, crosslinking agents, fillers such as silica, organic or inorganic pigments, light stabilizers, leveling agents, etc. And you may use for practical use.
[0034]
Next, the preparation of the aqueous resin composition used for the adhesive layer (B) is performed on the aqueous polyurethane resin, which is the main component, and the other aqueous resin, thickener, foaming agent, cross-linking agent, and adjusting agent as necessary. This is done by adding an additive such as a foaming agent.
[0035]
Next, the obtained aqueous resin composition is mechanically foamed by a conventionally known method to change the foamed liquid of the aqueous resin composition having uniform and fine bubbles.
As a foaming machine used for such mechanical foaming, a conventionally known foaming machine can be used. For example, a continuous foaming machine manufactured by Kyoei Kogyo Co., Ltd. (FM-10 type, FM-81 type, FMW-81 type). ), Textile Rubber's “Texacoat Foam Machine” (MG type, SG type, DG type), TEXICON's “Auto Foam System”, Suga Machinery's continuous foaming machines (14M, 10M, 8M, 4M type) or the like is preferred.
The foaming ratio of the foaming liquid is preferably set in the range of 1.2 to 3 times in consideration of the soft texture of the moisture-permeable fiber structure finally obtained, moisture permeability and mechanical strength. By setting the expansion ratio within this range, a plurality of bubbles having a diameter of 20 to 300 μm are formed in the adhesive layer (B), and a communication hole in which two or more bubbles are communicated is formed.
[0036]
Subsequently, the obtained foaming liquid is apply | coated to uniform thickness with various coaters, such as a knife coater, a comma roll coater, a roll coater, a rotary screen coater, on the said fiber base material (C).
The foaming liquid preferably has a film thickness after drying in the range of 20 to 500 μm, more preferably 20 in order to achieve both the soft texture, moisture permeability and mechanical strength of the moisture permeable fiber structure finally obtained. Apply at a coating amount in the range of ~ 200 μm.
[0037]
After applying the foaming liquid on the fiber base material (C), the moisture permeable sheet base material (A) is subsequently laminated on the fiber base material (C) to which the foaming liquid is applied, and dried. A moisture-permeable fiber construct according to the invention is obtained.
As a drying method at this time, a conventionally known drying method can be used. Generally, using a hot air dryer, the drying temperature is preferably in the range of 60 to 150 ° C, more preferably 100 to 140 ° C. Range. In addition, a far-infrared dryer may be used in combination.
When a crosslinking agent is blended in the aqueous resin composition, it is preferable not only to evaporate moisture but also to complete the crosslinking reaction by subsequent heating.
[0038]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited only to these examples. In the following, all parts and percentages are based on mass unless otherwise specified. Various properties of the resin were measured according to the following methods.
[0039]
[Measurement Method of Moisture Permeability] Measured according to JIS L1099 (A-1 method).
[Method for Measuring Bubble Size of Adhesive Layer] Measurement was performed with an electron microscope.
[Measurement method of water pressure resistance] The water pressure was measured in accordance with JIS L1092 (Method B).
[Test Method for Washing Resistance] Measured according to JIS L0217 (Method 103).
[Measurement Method of Foaming Ratio] The foaming ratio m (times) is defined as a (g) where the sample mass before foaming with a volume of 100 mL is a (g), and the sample mass with a volume of 100 mL in the state after foaming is b (g). Calculated as a ÷ b.
[Measurement Method of Viscosity] The viscosity was measured at a measurement temperature of 25 ° C. using a B-type viscometer.
[Measurement Method of 100% Modulus] A water-based urethane resin was applied on a glass plate so that the film thickness after drying was 100 μm, dried at room temperature for 2 days, and further heat-treated at 140 ° C. for 5 minutes to form a film. Created. This film was subjected to a tensile test at a pulling rate of 200 mm / min using an autograph at room temperature to measure 100% modulus.
[Texture Evaluation Method] Evaluation was made by hand touch.
[Measurement Method of Peel Strength] An autograph was used and measured at room temperature at a peel speed of 200 mm / min.
[0040]
<< Preparation of moisture-permeable sheet substrate >>
Film thickness of moisture permeable polyurethane resin solution (Chrisbon S-525, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., non-volatile content 30% by mass, dimethylformamide (DMF) / methyl ethyl ketone (MEK) / toluene mixed solution) on release paper After coating at 50 μm, it was dried at 70 ° C. for 2 minutes in a hot air dryer and then dried at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a moisture-permeable sheet substrate having a film thickness of 15 μm. This moisture-permeable sheet base material is non-porous and has a moisture permeability of 260 g / m. ² ・ It was h.
[0041]
<< Preparation of moisture-impermeable sheet base material >>
A moisture-impermeable polyurethane resin solution (Chrisbon NB-130 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., non-volatile content of 30% by mass, DMF / MEK mixed solution) is applied on a release paper with a film thickness of 50 μm, and then dried with hot air The film was dried at 70 ° C. for 2 minutes in the machine and then dried at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a moisture-impermeable sheet base material having a film thickness of 15 μm. This moisture permeable sheet base material is non-porous and has a moisture permeability of 35 g / m. ² ・ It was h.
[0042]
<< Example 1 >> Manufacture of moisture-permeable fiber structure 1
100 parts of an aqueous polyurethane resin (Hydran HW-930, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., nonvolatile concentration 50 mass%, 100% modulus 2 MPa), 7 parts of 30% aqueous ammonium stearate dispersion, 4% of carboxylated methylcellulose After blending 6 parts of an aqueous solution to prepare a viscosity of 12,000 mPa · s, 1 part of silicone oil (Bondic NBA-1 manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) and aqueous polyisocyanate (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) ) CR-60N) 2 parts were blended and mixed uniformly to prepare an aqueous resin composition. This aqueous resin composition was foamed with a continuous mechanical foaming machine (4M type machine manufactured by Suga Kikai Co., Ltd.) to prepare a foaming liquid having a foaming ratio of 2.5 times. After this foaming liquid is uniformly applied onto cotton broad, the moisture-permeable sheet base material prepared above is laminated, and dried in a hot air dryer at 120 ° C. for 5 minutes to form an adhesive layer having a thickness of 70 μm. The moisture-permeable fiber structure 1 was obtained.
Table 1 shows the evaluation results of various properties of the obtained moisture-permeable fiber structure 1 of the present invention. The moisture-permeable fiber structure 1 was excellent in all of appearance, texture, moisture permeability, water pressure resistance, peel strength, and washing resistance.
[0043]
<< Example 2 >> Manufacture of moisture-permeable fiber structure 2
50 parts of aqueous polyurethane resin (Hydran HW-930, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), 50 parts of acrylic ester copolymer emulsion (Boncoat 350, non-volatile content 60 mass%, Tg-13 ° C.), 30% After mixing 7 parts of an aqueous ammonium stearate dispersion and 8 parts of a 4% aqueous solution of carboxylated methylcellulose to prepare a viscosity of 11,000 mPa · s, silicone oil (Bondic NBA-1 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) ) 1 part and 2 parts of aqueous polyisocyanate (CR-60N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) were blended and mixed uniformly to prepare an aqueous resin composition. After foaming this aqueous resin composition with a continuous machine foaming machine (4M type machine manufactured by Suga Machine), preparing a foaming liquid having a foaming ratio of 2.5 times, and evenly applying it on cotton broad, The moisture-permeable sheet substrate 1 was laminated and dried in a hot air dryer at 120 ° C. for 5 minutes to form an adhesive layer having a film thickness of 80 μm, whereby a moisture-permeable fiber structure 2 was obtained.
Table 1 shows the evaluation results of various properties of the obtained moisture-permeable fiber structure 2 of the present invention. The moisture permeable fiber structure 2 was excellent in all of appearance, texture, moisture permeability, water pressure resistance, peel strength, and washing resistance.
[0044]
<< Comparative Example 1 >> Production of Fiber Structure 3
100 parts of aqueous polyurethane resin (Hydran HW-930, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), 7 parts of 30% ammonium stearate aqueous dispersion, and 6 parts of 4% aqueous solution of carboxylated methylcellulose are mixed to give a viscosity of 12,000 mPa · 1 part of silicone oil (Bondic NBA-1 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) and 2 parts of aqueous polyisocyanate (CR-60N manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) The mixture was uniformly mixed to prepare an aqueous resin composition. After foaming this aqueous resin composition with a continuous machine foaming machine (4M type machine manufactured by Suga Machine), preparing a foaming liquid having a foaming ratio of 2.5 times, and evenly applying it on cotton broad, A non-moisture permeable sheet base material was laminated and dried in a hot air dryer at 120 ° C. for 5 minutes to form an adhesive layer having a film thickness of 70 μm. Thus, a fiber structure 3 was obtained.
Table 2 shows the evaluation results of various properties of the obtained fiber structure 3. In this fiber structure 3, a saddle-like float occurred between the adhesive layer and the sheet base material, and only those with poor appearance were obtained. Also, the texture was somewhat hard.
[0045]
<< Comparative example 2 >> Manufacture of fiber structure 4
A fiber structure 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that mechanical foaming by a continuous mechanical foaming machine was not performed. Table 2 shows evaluation results of various properties of the obtained fiber structure 4. Only a fiber structure 4 having a hard texture and low moisture permeability was obtained.
[0046]
<< Comparative example 3 >> Manufacture of fiber structure 5
Instead of the aqueous resin composition, a urethane-based reactive hot melt resin (Taiforce NH-300 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) is used and applied onto the dots with a gravure roll coater (20 g / m ² ) And laminated with a moisture permeable sheet substrate, and a fiber structure 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was aged at room temperature for 1 week. Table 2 shows evaluation results of various properties of the obtained fiber structure 5. However, the fiber structure 5 had low moisture permeability, creased on the surface, and was inferior in surface quality.
[0047]
[Table 1]

[0048]
[Table 2]

[0049]
【The invention's effect】
The moisture-permeable fiber structure of the present invention comprises a nonporous moisture-permeable sheet substrate (A), an adhesive layer (B), and a fiber substrate (C), and an aqueous polyurethane resin is formed on the fiber substrate (C). After the foaming liquid of the aqueous resin composition as the main component is applied to form the adhesive layer (B), it can be produced by a simple method of laminating with the moisture permeable sheet substrate (A) and drying. The moisture-permeable fiber structure can be produced without using a large amount of conventional organic solvents, being environmentally friendly without adversely affecting the working environment, and without undergoing complicated processes.
Furthermore, the moisture-permeable fiber base material obtained by the production method of the present invention has a soft texture and is excellent in moisture permeability, water pressure resistance, peel strength, washing resistance, and the like. It can be widely used as a fiber material that requires moisture permeability in the clothing field such as clothing and the medical field such as waterproof sheets.

Claims

A method for producing a moisture-permeable fiber structure having moisture permeability, wherein an aqueous resin composition mainly composed of an aqueous polyurethane resin is mechanically foamed as an adhesive layer (B) on a fiber substrate (C). A method for producing a moisture-permeable fiber structure, comprising: applying a foaming liquid, and subsequently laminating a non-porous moisture-permeable sheet substrate (A) on the foaming liquid, followed by drying .

The manufacturing method of the moisture-permeable fiber structure of Claim 1 in which a moisture-permeable sheet base material (A) has a film thickness of the range of 10-50 micrometers.

The manufacturing method of the moisture-permeable fiber structure according to claim 1 or 2, wherein the adhesive layer (B) has a plurality of bubbles having a diameter in the range of 20 to 300 µm and has a communication hole in which two or more bubbles communicate.

The manufacturing method of the moisture-permeable fiber structure as described in any one of Claims 1-3 in which a contact bonding layer (B) has a film thickness of the range of 20-500 micrometers.