JP4328552B2

JP4328552B2 - 制電性透湿防水布帛

Info

Publication number: JP4328552B2
Application number: JP2003087300A
Authority: JP
Inventors: 博之福島; 浩明石; 好巳松浦; 篤樹平井
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004291420A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、制電性に優れた透湿防水布帛に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透湿防水布帛において備えるべき基本的な性能としては、透湿性と耐水性がまず挙げられるが、近年になってこの相反すると思える２つの性能を高レベルで両立させたものが開発されてきている。
【０００３】
引用文献１には、透湿度〔ＪＩＳＬ１０９９（Ｂ−１法）〕が１０，０００ｇ／ｍ^２／２４ｈｒ以上、耐水圧が１０，０００ｍｍＨ_２Ｏ以上である透湿防水布帛が開示されている。高透湿、高耐水圧を達成する透湿防水布帛の構造としては、繊維布帛にまず微多孔質膜を積層し、次に無孔質膜を積層する多層構造がよいと考えられている。
【０００４】
このように透湿性と耐水性については従来より多くの研究がなされており、高性能の商品も開発されてきているが、近年においては、透湿性と耐水性という基本的な性能にさらに新しい機能を付与させようとする動きが盛んになってきている。
【０００５】
そのような動きの中の１つに透湿防水布帛の制電性の向上というものがある。衣類用途において一般的には静電気障害を避ける目標値としては、温度２０℃、湿度４０％の雰囲気下で１，０００Ｖ以下が望ましいとされているが、透湿防水布帛の繊維基布がナイロン繊維の様に元々帯電しやすいものである場合には、摩擦帯電圧が２，０００Ｖ以上となってしまい制電性に優れる透湿防水布帛というものは未だ開発されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２２６７７８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記した現状を鑑み、透湿防水布帛に要求される諸性能を低下させることなく、制電性に優れる透湿防水布帛を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するものであり、その構成は次の通りである。
【０００９】
即ち、本発明は（１）繊維布帛に湿式成膜によって積層されたポリウレタン樹脂を主体とする微多孔質膜層上に、ポリウレタン樹脂を主体とする吸湿性無孔質膜層を設けてなる布帛であって、透湿度が１０，０００ｇ／ｍ^２／２４ｈｒ以上であり、耐水圧が１０，０００ｍｍＨ２Ｏ以上であり、かつ摩擦耐電圧が１，０００Ｖ以下であり、さらに該吸湿性無孔質膜が樹脂溶液の乾式成膜によってつくった無孔質膜であって、２０℃４０％ＲＨでの吸湿率が１．５〜４．０％であり、かつ２０℃９０％ＲＨでの吸湿率が１０〜４０％である制電性透湿防水布帛を要旨とするものである。
【００１１】
そしてまた、（２）繊維布帛がポリアミド系合成繊維布帛である制電性透湿防水布帛を要旨とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明は、繊維布帛に積層されたポリウレタン樹脂を主体とする微多孔質膜層上に、ポリウレタン樹脂を主体とする吸湿性無孔質膜層を設けてなる構成であり、透湿度が１０，０００ｇ／ｍ^２／２４ｈｒ以上であり、耐水圧が１０，０００ｍｍＨ_２Ｏ以上であり、かつ摩擦帯電圧が１，０００Ｖ以下であることを特徴とする、透湿防水布帛に要求される諸性能を低下させることなく、制電性に優れる透湿防水布帛を提供する。
【００１４】
ポリウレタン樹脂主体の合成重合体溶液としては、樹脂成分としてポリウレタン樹脂を５０〜１００重量％含む合成重合体溶液が好適に用いられる。ポリウレタン樹脂以外の樹脂成分としては、ポリアクリル酸、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリアミノ酸、ポリカーボネート等やこれらの共重合体を５０重量％未満の範囲で含んでいてもよく、勿論、フッ素やシリコン等で変性した重合体を含んでいてもよい。
【００１５】
本発明で用いるポリウレタン樹脂とは、イソシアネートとポリオールを反応せしめて得られる重合体である。イソシアネート成分としては、例えば、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネートおよび脂環族ジイソシアネートの単独またはこれらの混合物を挙げることができ、具体的には、トリレン−２，４−ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，６−ヘキサンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート等を主成分として用いたものであり、３官能以上のイソシアネートを用いてもよい。
【００１６】
ポリオール成分としては、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールを挙げることができ、具体的には、ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等が用いられ、ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール等のジオールとアジピン酸、セバチン酸等の２塩基酸との反応生成物やカプロラクトン等の開環重合物を用いることができ、勿論オキシ酸モノマーやプレポリマーを用いることもできる。
【００１７】
本発明で、ポリウレタン樹脂を主体とする吸湿性無孔質膜の吸湿率は、２０℃４０％ＲＨでの吸湿率が１．５〜４．０％であり、かつ２０℃９０％ＲＨでの吸湿率が１０〜４０％である。２０℃４０％ＲＨとは、温度２０℃、相対湿度４０％の雰囲気という意味である。ここで２０℃４０％ＲＨでの吸湿率は、本発明の透湿防水布帛の低湿度環境下での制電性能に大きな影響を及ぼし、２０℃９０％ＲＨでの吸湿率は、本発明の透湿防水布帛の透湿性能に大きな影響を及ぼす。２０℃４０％ＲＨでの吸湿率が１．５％より低いと望ましい制電性が得られず、２０℃４０％ＲＨでの吸湿率が４．０％より大きいと吸湿性無孔質膜の成膜性が悪くなってしまう。また２０℃９０％ＲＨでの吸湿率が１０％より低いと望ましい透湿性が得られず、２０℃９０％ＲＨでの吸湿率が４０％より大きいと吸湿性無孔質膜の湿潤時の物性低下が顕著になり、縫製後の漏水防止に使用されるシームテープとの剥離強度低下等が起こりやすくなる。
【００１８】
本発明で用いられる繊維布帛としては、ナイロン６，ナイロン６６で代表されるポリアミド系合成繊維や、ポリエチレンテレフタレートで代表されるポリエステル系合成繊維、ポリアクリルニトリル系合成繊維あるいはポリビニルアルコール系合成繊維、トリアセテート等の半合成繊維あるいはナイロン６／木綿、ポリエチレンテレフタレート／木綿等の混合繊維からなる織物、編物、不織布等を挙げることができるが、特に、ポリアミド系合成繊維のように帯電し易い繊維を含む布帛を基材として用いる場合に対して優れた効果を発揮する。なお、ポリウレタン樹脂の浸透防止ために繊維布帛に予め撥水処理を施しておくことが好ましい。
【００１９】
次に、本発明の制電性透湿防水布帛の製造方法について説明する。
まず、上記繊維布帛に、ポリウレタン樹脂を主体とする合成樹脂重合体溶液を塗布し、水中に浸漬して樹脂成分を凝固させた後乾燥させる、所謂湿式成膜を行う。合成樹脂重合体溶液中の溶媒としては、ポリウレタン樹脂を溶解する有機溶媒であれば、どのようなものでも用いることができ、一般的には、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の極性有機溶剤を用いるのが好ましい。
【００２０】
ポリウレタン樹脂主体の合成樹脂重合体溶液を繊維布帛に塗布する方法としては、一般的に行われているコーティング法を用いればよく、例えばナイフコータ、コンマコータ、リバースコータ等を用いて適宜コーティングを行えばよい。塗布後、５〜３０℃の水中に浸漬して樹脂分を凝固させ、続いて４０〜６０℃の温水中で湯洗後、乾燥して樹脂膜を形成させる。
【００２１】
本発明では、コーティングの際、樹脂層と繊維布帛間の耐剥離性能を向上させる目的で、樹脂溶液に樹脂および繊維布帛との親和性の高い化合物を併用してもよく、その化合物としてイソシアネート化合物が好適に使用できる。イソシアネート化合物としては、トリレン−２，４−ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，６−ヘキサンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネートまたは、これらのジイソシアネート類３モルと活性水素を含有する化合物（例えば、トリメチロールプロパン、グリセリン等）1モルとの付加反応によって得られるトリイソシアネート類が使用できる。上記のイソシアネート類は、イソシアネート基が遊離した形のものであっても、あるいはフェノール、ラクタム、メチルケトンなどで付加ブロック体を形成させ、熱処理によって解離させる形のものであってもよく、作業性や用途などによって適宜使い分ければよい。イソシアネート化合物を使用する際の使用量としては、上記ポリウレタン樹脂主体の合成樹脂重合体混合溶液に対して、０．１〜１０重量％の割合で使用することが望ましく、使用量が０．１重量％未満であれば、布帛に対する樹脂層の接着力が低く、また１０重量％を超えると風合いが硬くなるので好ましくない。
【００２２】
本発明では、このようにしてつくられた微多孔質膜層上に、ポリウレタン樹脂を主体とする吸湿性無孔質膜層を設ける。微多孔質膜層と吸湿性無孔質膜層との積層方法としては、微多孔質膜層に直接コーティングにより作成する方法や、予め離型紙等に塗工して吸湿性無孔質膜を作成し、更に微多孔質膜層と貼り合わせるラミネート方式等適宜な方法で作成すればよいが、吸湿性無孔質膜の透湿性、耐水圧等の安定した性能を得るためには、ラミネート方式が好ましく用いられる。
【００２３】
ラミネート方式で用いる離型紙とは、一般的に用いられているもので、例えば、紙にポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムをラミネートした離型紙やさらにシリコン樹脂を塗布した離型紙等を用いればよい。本発明では離型紙上に前述のポリウレタン樹脂主体の合成樹脂重合体溶液を、前述と同様のコーティング装置を用いて塗布して乾燥させ、実質的に無孔の樹脂層を形成させる、いわゆる乾式成膜を行う。塗布量については所望の耐水圧、透湿性により適宜決定すればよいが、好ましくは乾燥樹脂膜重量が１ｇ/ｍ^２以上、より好ましくは３ｇ/ｍ^２以上になるように塗布量を調節して行えばよい。
【００２４】
微多孔質膜面と吸湿性無孔質樹脂膜面を貼合する方法としては、一般的に行われている方法を採用すればよく、例えば、圧着または熱圧着、接着剤を介して両者を接合する方法等が挙げられる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における特性値及び評価値は、下記の測定方法、評価方法によるものである。
（１）透湿性ＪＩＳＬ−１０９９（Ｂ−１法）
（２）耐水圧ＪＩＳＬ−１０９２（高水圧法）
（３）制電性ＪＩＳＬ−１０９４（摩擦帯電圧測定法）
（４）吸湿率製造した無孔質膜を縦２０ｃｍ×横２０ｃｍに切り取り、１０５℃で５時間熱風乾燥して乾燥後の重量（Ｗ０）を測定し、その後各環境下（２０℃４０％ＲＨまたは２０℃９０％ＲＨ）に２４時間放置後の重量（Ｗ１）を測定すると、吸湿率は次式で算出される。
吸湿率（％）＝（Ｗ１−Ｗ０）／Ｗ０×１００
【００２６】
〔実施例１〕経糸、緯糸の双方にナイロンマルチフィラメント７０デニール／６８フィラメントを用い、経糸密度１８０本／インチ、緯糸密度８０本／インチのナイロンタフタを製織し、常法により精練、染色を行った後、アサヒガードＬＳ−３１７（明成化学工業株式会社製、フッ素系撥水剤）５％水溶液でパッディングし、乾燥後、１７０℃６０秒間の熱処理を行った。そしてさらに温度１７０℃、圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ^２の条件にてカレンダー加工を行った。
【００２７】
次に、下記処方１に示す組成のポリウレタン樹脂溶液を、ナイフオーバーロールコータを用いて、上述のカレンダー面に塗布量１５０ｇ／ｍ^２にて塗布した後、２０℃の水中にて１２０秒間浸漬して樹脂分を凝固させ、続いて５０℃の温水中で１０分間の洗浄を行った後、１３０℃にて乾燥し、ナイロンタフタの片面に微多孔質膜層を形成した。
【００２８】
処方１（微多孔質膜用混合樹脂）
レザミンＣＵ４５５０ＨＶ１００部
（大日精化（株）製、エステル系ポリウレタン樹脂）
炭酸カルシウム（＃４００、日東粉化工（株）製）５部
ダイラックＬ−１５００（大日本インキ化学工業（株）、白色顔料）５部
レザミンＣＵＴ−７２５（大日精化（株）、成膜助剤）３部
レザミンＸ架橋剤（ＨＤＩ系イソシアネート）２部
ＤＭＦ３０部
【００２９】
次に、下記処方２に示す組成のポリウレタン樹脂溶液を、ナイフオーバーロールコータを用いて離型紙上に塗布、１３０℃にて乾燥して塗布量１０ｇ／ｍ^２の吸湿性無孔質樹脂膜を得た。さらに、この吸湿性無孔質樹脂膜と前記の微多孔質膜とを１２０℃、４ｋｇ／ｃｍ^２にて熱圧着後、離型紙を剥離して透湿防水布帛を得た。得られた布帛に対する各評価をおこない、その結果を表１に示す。
【００３０】
処方２（吸湿性無孔質膜用混合樹脂）
ハイムレンＹ６１１−１２４１００部
（大日精化（株）製、エーテル系ポリウレタン樹脂）
※吸湿率２．１％（２０℃４０％ＲＨ）／２９．２％（２０℃９０％ＲＨ）
ＤＭＦ３０部
【００３１】
〔実施例２〕実施例１で作成した微多孔質膜上に下記処方３に示す組成のポリウレタン樹脂を、ナイフオーバーロールコータを用い塗布量４ｇ／ｍ^２で直接塗布して、吸湿性無孔質膜樹脂が積層した透湿防水布帛を得た。得られた布帛に対する各評価をおこない、その結果を表１に示す。
【００３２】
処方３（吸湿性無孔質膜用混合樹脂）
ハイムレンＹ３０１−３１００部
（大日精化（株）製、エーテル系ポリウレタン樹脂）
※吸湿率１．９％（２０℃４０％ＲＨ）／２５．９％（２０℃９０％ＲＨ）
ＩＰＡ１５部
トルエン１５部
【００３３】
〔比較例１〕無孔質膜用混合樹脂として下記処方を用いた以外は実施例２と同様にして透湿防水布帛を得た。得られた布帛に対する各評価をおこない、その結果を表１に示す。
【００３４】
処方４（無孔質膜用混合樹脂）
ハイムレンＮＰＵ５１００部
（大日精化（株）製、エーテル系ポリウレタン樹脂）
※吸湿率１．１％（２０℃４０％ＲＨ）／４．９％（２０℃９０％ＲＨ）
ＩＰＡ１５部
トルエン１５部
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、透湿防水布帛に要求される諸性能を低下させることなく、制電性に優れる透湿防水布帛を提供することができ、ウインドブレーカー、スキーウェアー、フィッシングウェアー等のスポーツ衣料、作業服、制服等のユニフォーム、一般衣料等に幅広く利用することができる。

Claims

繊維布帛に湿式成膜によって積層されたポリウレタン樹脂を主体とする微多孔質膜層上に、ポリウレタン樹脂を主体とする吸湿性無孔質膜層を設けてなる布帛であって、透湿度が１０，０００ｍｍＨ２Ｏ以上であり、かつ摩擦耐電圧が１，０００Ｖ以下であり、
さらに該吸湿性無孔質膜が樹脂溶液の乾式成膜によってつくった無孔質膜であって、２０℃４０％ＲＨでの吸湿率が１．５〜４．０％であり、かつ２０℃９０％ＲＨでの吸湿率が１０〜４０％であることを特徴とする制電性透湿防水布帛。
繊維布帛がポリアミド系合成繊維布帛であることを特徴とする請求項１記載の制電性透湿防水布帛。