JPH02281942A - 耐摩耗性に優れた透湿性防水布帛 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、優れた耐摩耗性を有する透湿性防水布帛に関
するものである。

（従来の技術） 従来より、布帛の表面に透湿膜を有する透湿性防水布帛
は、その透湿膜が多孔質であるものと無孔質であるもの
が知られている。特に無孔の透湿膜を有するものは、膜
表面に孔径ｌ〜３μの水蒸気が発散可能な程度の連続し
た微細孔を有する多孔質膜より耐洗濯性、耐摩耗性に優
れた透湿性防水布帛として知られている。しかしながら
、このような透湿性防水布帛を用いてウィンドブレーカ
−を縫製し９着用テストを行った際、皮膜がアンダーウ
ェアーによって摩耗され、皮膜が損傷するという欠点が
見出され、その欠点を改善するために皮膜の厚膜化も試
みられたが、この場合、良好な透湿性能が得られず、耐
摩耗性の向上が十分でないことが判明している。また、
耐摩耗性向上剤としてシリコン含有化合物等も用いられ
るが、その効果も十分ではなく、今のところ優れた耐摩
耗性を有し、かつ良好な透湿、防水性能を有した透湿性
防水布帛は得られていないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述の現状に鑑みて行われたもので優れた透
湿、防水性能を有し、かつ着用時における摩耗による皮
膜損傷を防ぐ優れた耐摩耗性を有する透湿性防水布帛を
得ることを特徴とする特許である。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の目的を達成するもので２次の構成を有
するものである。

すなわち３本発明は、「ウレタン樹脂あるいはポリアミ
ノ酸ウレタン樹脂主体の合成重合体よりなる無孔または
有孔の透湿膜を布帛の表面に有する透湿性防水布帛であ
って、上記透湿膜中にＬ−リジンと有機酸の反応物であ
る平板状粉体を０．１重量％以上有することを特徴とす
る耐摩耗性に優れた透湿性防水布帛」を要旨とするもの
である。

以下１本発明について詳細に説明を行う。

本発明で用いられるポリウレタン樹脂主体の合成重合体
とは２合成重合体としてポリウレタン樹脂を６０〜１０
０％含むもの（勿論、ポリウレタン樹脂１００％でもよ
い、）をいい、その他の合成重合体として１例えば、ポ
リアクリル酸、ポリ１化ビニル、ポリスチレン、ポリブ
タジェン、ポリアミノ酸等の高分子や、これらの共重合
体等を４０％未満の範囲で含んでいてもよい。

本発明で用いられるポリウレタン樹脂とは２両末端に水
酸基を有するポリオール、有機ジイソシアネートおよび
鎖伸長剤を成分とする反応物である。上記ポリオール成
分としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオールまたはこれらの混合物もしくは共重合体等を挙
げることができ、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
リテトラメチレングリコール等が挙げられ、また。

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、ヘキサメチレングリコール等
のジオールとアジピン酸、セパチン酸、マレイン酸、テ
レフタル酸等の二塩基酸との重縮合物や、カプロラクト
ン、ラクトン酸等の開環重合物が挙げられる。

有機ジイソシアネート成分としては、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が用いられ２例えば
、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
ート等が挙げられる。

鎖伸長剤としては、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ヘキサメチレングリコール等のジオール類や
、エチレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ナフチ
レンジアミン等のジアミン類等の活性水素を有する化合
物が挙げられる。

本発明で用いられるポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の合
成重合体とは２合成重合体としてポリアミノ酸ウレタン
樹脂を７０〜１００％含むものく勿論、ポリアミノ酸ウ
レタン樹脂１００％でもよい。）をいい、その他の合成
重合体として８例えば、ポリーＴ−アルキルグルタメー
トとブタジェンのブロック共重合体や、ポリ〜γ−アル
キルグルタメートとロイシンのブロック共重合体等を３
０％未満の範囲で含んでいてもよい。

本発明で用いられるポリアミノ酸ウレタン樹脂（以下、
ＰＡＵ樹脂という、）は、アミノ酸とポリウレタンとか
らなる共重合体であり、アミノ酸としては、ＤＬ−アラ
ニン、Ｌ−アスパラギン酸。

Ｌ−シスチン、Ｌ−グルタミン酸、グリシン、Ｌ−リジ
ン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−ロイシンおよびそれらの誘導
体が挙げられ、ポリアミノ酸を合成する場合には、アミ
ノ酸とホスゲンから得られるアミノ酸Ｎ−カルボン酸無
水物（以下、Ｎ−カルボン酸無水物をＮＣＡという。）
が一般に用いられるが、特に皮膜性能面から、光学活性
γ−アルキルグルタメー）−ＮＣＡが好ましく用いられ
。

その中でも１価格と皮膜物性の面から、Ｔ−メチル−Ｌ
−グルタメート−ＮＣＡまたはγ−メチルーＤ−グルタ
メートーＮＣＡがＰＡＵ樹脂のアミノ酸成分として有利
に選択される場合が多い。−方、ポリウレタンとしては
、末端にイソシアネートｘを有するウレタンプレポリマ
ーで、イソシアネートとポリオールを当量比ＮＧＯ１０
Ｈ＞１（７）条件で反応させて得られるものが用いられ
る。イソシアネート成分としては、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が用いられ９例えば
、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ト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
が挙げられる。

また、ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオー
ル、ポリエステルポリオール等が使用される。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、ポリテトラメチレングリコー
ル等が挙げられ、また。

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
パチン酸等の二塩基酸との反応生成物やカプロラクトン
等の開環重合物が挙げられる。

なお、アミノ酸とポリウレタンとの共重合で使用される
アミン類としては、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジ
エチルアミン、トリエチルアミン。

エタノールアミン等が用いられる。

このように、ＰＡＵ樹脂は、各種アミノ酸ＮＣＡと末端
にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーとの
反応系にアミン類を添加して得られるものである。

ＰＡＵ樹脂の合成時に用いられる重合溶媒としては、ア
ミノ酸ＮＣＡの重合溶媒で活性水素を含まないこと、お
よび末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリ
マーを溶解することができることの２点を満足する溶媒
が選択され、かかる溶媒には２例えば、ジオキサン、テ
トラヒドロフラン等の環状エーテル、酢酸エチル、酢酸
ブチル等の酢酸エステル類、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル
ピロリドン等の極性アミド溶媒等を挙げることができ、
これらは単独溶媒として、あるいは混合溶媒として用い
られる。これらの溶媒系のうち特に好ましいものは、生
成する重合体組成物を溶解または均一分散するもので２
例えば、ジメチルホルムアミド単独溶媒、ジメチルホル
ムアミドとジオキサンの混合溶媒またはメチルエチルケ
トンとジメチルホルムアミドとの混合溶媒等を挙げるこ
とができる。これらの溶媒は、コーティングによるポリ
ウレタン樹脂膜あるいはＰＡＵ樹脂膜製造時の樹脂溶液
の安定性および塗工性の面でも溶媒として優れている。

本発明では、耐摩耗性向上の目的で、前述のポリウレタ
ン樹脂あるいはＰＡＵ樹脂にＬ−リジンと有機酸との反
応物である平板状粉体を含有せしめ、湿式法または乾式
法で透湿膜を形成する。

本発明で用いるし一リジンとを機成の反応物とは、Ｌ−
リジンと有機酸９例えば、プロピオン酸。

酪酸、イソ酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸
、オクタン酸、コハク酸、アジピン酸、フマル酸、マレ
イン酸、フタル酸、ミリスチン酸。

パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸
、ラウリン酸、リルン酸等との反応物であり、その性能
等より、Ｌ−リジン−アルキル酸系の反応物が好ましい
。その中でも特にＮε−ラウロイル−Ｌ−リジンの効果
が著しい。

上記平板状粉体は、長さ方向と厚さ方向の割合が３：１
以下の白色結晶性の粉末であり、粉砕により微粉化が可
能であるが８通常長さ方向に５０μ以下、厚さ方向に１
０μ以下の粉体が好ましく用いられる。

また、Ｌ−リジンと有機酸の反応物である平板状粉体の
使用量は、布帛の使用用途により適宜選択して用いれば
よく８通常は透湿樹脂中に０．１重量％以上均一に分散
させればよい。特に耐摩耗性を効率よく発現させるには
、透湿樹脂膜の表層部に上記平板状粉体を集中させる方
が好ましい。より好ましくは、上記粉体を含有していな
い透湿樹脂を布帛上に塗工し、湿式法または乾式法で透
湿膜を形成させた後、その透湿膜上に上記粉体を含有せ
しめた透湿樹脂を塗工し、湿式法または乾式法で薄膜を
形成させて２Ｎ構造をとる方法がよく。

この場合、第２層形成用の透湿樹脂量の１重量％以上の
含有、透湿樹脂全体量の０．１重量％以上の含有が望ま
しい。また、Ｌ−リジンと有機酸の反応物は、その化学
構造より、抗菌性能も有する。

本発明は以上の構成よりなるものであり９本発明によれ
ば、高度な透湿、防水性能と優れた耐摩耗性を有する透
湿性防水布帛を得ることができる。

（作　用） 本発明の透湿性防水布帛は、ポリウレタン樹脂あるいは
ＰＡＴＪ樹脂中に、Ｌ−リジンと有機酸との反応物であ
る平板状粉体を含有せしめることにより、優れた耐摩耗
性能を付与せしめたものである。また、Ｌ−リジンと有
機酸の反応物である平板状粉体は、透湿膜の性能をほと
んど低下させないため、透湿、防水性能においても卓越
している。

何故にＬ−リジンと有機酸の反応物よりなる平板状粉体
を含有せしめることにより優れた耐摩耗性能を得ること
ができるのか２本発明者らはその理由について次のよう
に推測している。

上記粉体は、平板状で、かつ壁間しやすいため。

透湿膜用樹脂溶液に分散、混合すると薄く剥離し。

樹脂溶液を塗工すると、塗工面と平行に粉体が並び、か
つ多層になる。Ｌ−リジンと有機酸の反応物は滑性に優
れているため、これを樹脂膜に含有せしめると、樹脂膜
表面の滑性が良好となり、摩耗抵抗が小さくなる。また
、上記平板状粉体自身は、アミノ酸と有機酸の反応物で
あるため、透湿膜用樹脂、特にＰＡＵ樹脂とのなじみが
良好であること、およびそれらの相乗効果により、卓越
した耐摩耗性が得られるものと推測される。

（実施例） 次に２本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
が、実施例における布帛の性能の測定評価は次の方法で
行った。

（１）　　透湿度 ＪＩＳ−Ｚ−０２０８による。

（２）耐水圧 ＪＩＳ−Ｌ−１０９６（低水圧法）による。

（３）摩耗強力 ＪＩＳ−Ｌ−１０８４（Ａ−１法）による。

実施例１ 本実施例では、Ｌ−リジンと有機酸の反応物としてＮε
−ラウロイル−し−リジンを用い５次の方法により本発
明の透湿性防水布帛を製造した。

まず、基布として経糸、緯糸の双方にナイロン７０デニ
ール／３４フイラメントを用いた経糸密度１２０本／イ
ンチ、緯糸密度９０木／インチの手織物（タフタ）を用
意し、これに通常の方法で精練および酸性染料による染
色を行った後、フッ素系ｔθ水剤エマルジョンのアサヒ
ガード７１０（旭硝子株式会社製）５％水溶液でパッテ
ィング（絞り率３５％）Ｌ、１６０℃にて１分間の熱処
理を行った。次に、鏡面ロールをもつカレンダー加工機
を用いて、温度１６０℃、圧力３Ｑｋｇ／ｃｎ＋。

速度２０ｍ／分の条件にてカレンダー加工を行い。

引続き、下記処方１に示す樹脂固形分濃度１８％の樹脂
溶液をナイフオーバーロールコータ−を使用して塗布量
１００ｇ／ｒｒｆにて塗布した後、７０℃にて２分間の
乾燥を行い２本発明の透湿性防水布帛を得た。

〔処方１〕 Ｎε−ラウロイル−し−リジン　　　　３部メチルエチ
ルケトン　　　　　　　　１８部トルエン 水 １８部 ５０部 実施例２，３ 上記実施例１において、その処方１に代えて後記第１表
の処方２，４をそれぞれ用いるほかは。

実施例１と全く同一の方法により本発明の透湿性防水布
帛２点（それぞれ実施例２，３とする。）を得た。

実施例４ コーティング用の基布として実施例１で用いたものと同
一の基布を用意し、これに後記第１表の処方３に示す樹
脂固形分濃度２０％の樹脂溶液をナイフオーバーロール
コータ−を使用して塗布量１００ｇ／％にて塗布した後
、１５℃の水溶液中に４０秒間浸漬し、樹脂分を凝固さ
せ、続いて。

５０℃の温水中で１０分間洗浄し、乾燥する湿式法を用
いて本発明の透湿性防水布帛を製造した。

実施例５ 上記実施例４において、その処方３に代えて後記第１表
の処方５を用いるほかは、実施例４と全く同一の方法に
より本発明の透湿性防水布帛を得た。

比較例１〜５ 本発明との比較のため、実施例１において、その処方１
に代えて後記第２表の処方６，７．９をそれぞれ用いる
ほかは、実施例１と全く同一の方法により比較用の透湿
性防水布帛３点（それぞれ比較例１，２．４とする。）
を得た。また１本発明との比較のため、実施例４におい
て、その処方３に代えて後記第２表の処方８．１０をそ
れぞれ用いる他は、実施例４と全く同一の方法により比
較用の透湿性防水布帛２点（それぞれ比較例３゜５とす
る。）を得た。

（以下、余白） 第 表 第 表 本発明（実施例１〜５）および比較例１〜５の透湿性防
水布帛の性能を測定評価し、その結果を合わせて第３表
に示した。

第 表 第３表において本発明（実施例１〜５）の性能を比較例
１〜５の性能と比較すれば明らかなごとく２本発明の透
湿性防水布帛は、いずれも透湿性。

防水性を損なうことなく良好な耐摩耗性能を有している
ことがわかる。

実施例６ コーティング用の基布として実施例１で使用したものと
同一の基布を用意し、これに前記第２表の処方６に示す
樹脂固形分濃度１８％の樹脂溶液をナイフオーバーロー
ルコータ−を使用して塗布量３００ｇ／ｒｄにて塗布し
た後、７０℃で２分間乾燥し、第１樹脂層である多孔質
膜（膜厚６０μｍ）を形成した。

次に、上述の第１樹脂層の表面に、実施例１における第
１表の処方４に示すＰＡＵ樹脂溶液をナイフオーバーロ
ールコータ−を使用してＰＡＵ樹脂膜の乾燥膜厚が８μ
ｍになるように塗布量を適宜調整して塗布した後、６０
℃、１０分間の条件で乾燥を行い１本発明の透湿性防水
布帛を得た。

本発明の透湿性防水布帛の性能を測定評価したところ、
摩耗強力はタテ４〜５級、ヨコ４〜５級という優れた耐
摩耗性を有しており、その他の性能としても、透湿度６
．８００　ｇ／ｍ　・２４ｈｒ、耐水圧１，６００ｍｍ
と問題なく、優れた性能であった。

（発明の効果） 本発明の透湿性防水布帛は、布帛の表面がＬ−リジンと
有機酸との反応物である平板状粉体を含有するウレタン
樹脂あるいはＰＡＵ樹脂よりなる有孔または無孔の透湿
膜から構成されているものであり、かかる構成の本発明
の透湿性防水布帛によれば、高い透湿性能と防水性能を
満足するのみならず、優れた耐摩耗性をも満足すること
ができる。

また１本発明の透湿性防水布帛は、その優れた性能から
、特にスポーツ衣料や雨衣に適した素材である。

特許出願人　　ユニ亭力株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウレタン樹脂あるいはポリアミノ酸ウレタン樹脂
   主体の合成重合体よりなる無孔または有孔の透湿膜を布
   帛の表面に有する透湿性防水布帛であって、上記透湿膜
   中にＬ−リジンと有機酸の反応物である平板状粉体を０
   ．１重量％以上有することを特徴とする耐摩耗性に優れ
   た透湿性防水布帛。