JPH0299671A - コーティング布帛の製造方法 - 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〉 この発明はコーティング布帛の製造方法に係り、詳しく
は防水性、通気性および透湿性を有し、風合いが柔軟で
耐久性に優れたコーティング布帛の製造方法に関するも
のである。

〈従来の技術とその課題〉 これまでに各種の防水性、透湿性コーティング布帛が知
られている。

その代表的なものとしては、ポリウレタン微多孔質皮膜
を被覆した布帛で、その製造法として繊維基材にポリウ
レタン重合体の水混和性溶媒溶液を塗布し、次いで水浴
中に浸漬してポリウレタン微多孔質皮膜を形成する、所
謂湿式凝固法が挙げられる。

しかしながら、この製造法では微細な多孔質皮膜となり
、通気性、透湿性、防水性を有するコーティング布帛は
得られるものの、その性能が実用上未だ不十分である。

又、表面の滑性が不足すると共に摩耗強度も劣っている
。

防水性能がＪＩＳ　Ｌ−１０７９に準する耐水圧測定（
以下同じ）で１５００ｍｍＨ２０／ｃｍ２以上のコーテ
ィング布については、ＪＩＳ　Ｚ−０２０８に準する透
湿度（以下同じ）が４，０００〜５，０００ｇ／ｍ”２
４ｈｒｓ程度のものしか得られていないのが現状である
。

この他に、ポリアミノ酸ウレタン樹脂溶液を用いて湿式
凝固させたコーティング布があり、７、０００ｇ／ｍ２
・２４ｈｒｓ以上の透湿度が得られてはいるが、本発明
はこれら従来の方法とは全く異なった素材と手段により
耐水圧１５００ｍｍＨ２０７Ｃｍ２以上で、かつ透湿度
が７．０００ｇ／ｍ２．２４ｈｒｓ以上の性能を有する
コーティング布帛を得るべ（検討の結果得られたもので
ある。

く課題を解決するための手段〉 即ち、この発明はポリウレタンエラストマー溶液の湿式
凝固法における透湿度向上の手段として、ポリウレタン
エラストマー溶液とフッ素ゴムを幹ポリマーとするフッ
素樹脂共重合体を水混和性有機溶剤に溶解したフッ素樹
脂溶液（以下、フッ素樹脂溶液という）とを混合するこ
とによりえられる混合液を基材にコーティングし、湿式
凝固することを特徴とする防水性、透湿性にすぐれたコ
ーティング布帛の製造方法を提供するものである。

く作用〉 この発明において、ポリウレタンエラストマーとしては
一般にポリウレタン、ポリウレタン尿素エラストマー　
ポリ尿素エラストマーといわれるもので、ポリアルキレ
ンエーテルグリコールまたは末端に水酸基を有するポリ
エステル、またはポリε−カプロラクトングリコールま
たはポリカーボネートジオールを、有機ジイソシアネー
トと反応させるか、必要に応じて２個の活性水素を有す
る化合物で鎖伸長させてえられる弾性体が好適である。

そして、上記の反応に有用なポリオールとしては分子量
が１０００〜３０ｏＯのものが好ましく、例えばポリエ
チレンエーテルグリコール、ポリプロピレンエーテルグ
リコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポ
リへキサメチレンエーテルグリコール等のポリアルキレ
ンエーテルグリコールがある。

ポリエステルとしてはジカルボン酸とグリコールの脱水
縮合反応によりえられるもので、ジカルボン酸としては
アジピン酸、セパチン酸等があり、グリコールとしては
エチレングリコール、ジエチレングリコール、１．４−
ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１．５−ベ
ンタンジオール、１．６−ヘキサンジオール等がある。

有機ジイソシアネートは芳香族、脂肪族、環状脂肪族の
ジイソシアネート化合物であり、例えば、４−メチル−
ｍ−フェニレンジイソシアネート、４．４−ジフェニレ
ンジイソシアネート、メチレンビス（４−フェニルイソ
シアネー１−）、１．４−シクロヘキシレンジイソシア
ネート、１．６−へキサメチレンジイソシアネート、イ
ンホロンジイソシアネート等を挙げることができる。

又、鎖伸長剤としてはヒドラジン、エチレンジアミン、
テトラメチレンジアミン、水、ピペラジン、イソホロン
ジアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール
、プロピレングリコール、１．４−ブタンジオール、１
．５−ベンタンジオール、１．６−ヘキサンジオール、
ネオペンチルグリコール等が用いられる。

上記化合物を末端にイソシアネート基が残存しないよう
に配合した後、反応させて平均分子量３０、０００〜１
２０．０００の範囲のポリウレタンエラストマーを得る
。

使用する水混和性有機溶剤としてはジメチルホルムアミ
ド（以下、ＤＭＦという）が代表的なものとして用いら
れるが、このほかジメチルアセトアミド、テトラヒドロ
フラン、ジオキサン等あるいはそれらの混合溶剤も使用
でき、ポリウレタンエラストマー溶液を水中に浸漬する
とこの溶剤のみが水に溶解し、樹脂が水中にに凝固して
（る。

フッ素樹脂溶液としてはフッ素ゴムを幹ポリマーとする
フッ素樹脂共重合体でＤＭＦ等水混水混和性有機溶剤解
したものが用いられる。

その他、添加剤としてはコーティング基材との接着性を
向上させるために多官能性ポリイソシアネート（例えば
日本ポリウレタン株式会社製、商品名コロネートＥＨ，
コロネートＨＬ）を添加すると有効である。また、湿式
凝固による脱溶剤速度を速め、多孔質セル形状の微細化
を促進するためにノニオン系界面活性剤を添加すると有
効である。

ポリウレタンエラストマー溶液とフッ素樹脂溶液の混合
比率の変化により当然諸物性が異なるが、ポリウレタン
エラストマー溶液単独では前述した通り透湿度が４００
０〜５０００ｇ　／ｍ”、　２４ｈｒｓ程度であり、湿
式凝固成膜性もその配合および反応条件を相当に考慮し
なければ良いものは得られない。

このようなポリウレタンエラストマー溶液にフッ素樹脂
溶液を混合していくと透湿度が向上する。即ち、樹脂比
でフッ素樹脂溶液を１０％以上混合すると７．０００ｇ
〜１３．０００ｇ／ｍ２．２４ｈｒｓが得られる。

又、湿式成膜性が非常に向上し、１５０℃の加熱におい
ても多孔質セルの破壊も起こらない。ポリウレタンエラ
ストマー溶液とフッ素樹脂溶液との混合溶液の相溶性お
よび均一塗布性はポリウレタンエラストマー製造時の配
合および上記の混合比率なうま（選定しなければならな
い。

この発明におけるポリウレタンエラストマー溶液とフッ
素樹脂溶液の相溶性の良好な混合比率としては両者の樹
脂比率で９０：１０〜１０：９０であり、特に７０：３
０〜６０：４０が最適で、得られるコーティング布帛の
透湿度も更に向上し、９０００〜１３，０００ｇ／ｍ”
、　２４ｈｒｓとなり、耐水圧も１５００ｍｍＨｚＯ／
ｃｍ”以上のものが得られるのである。

フッ素樹脂溶液の比率を９０％以上としても同様に高透
湿のコーティング布帛は得られるが、ポリウレタンエラ
ストマー溶液製造時の配合をより選定しなければ相溶性
が悪くなり、湿式凝固成膜すると不均一な塗ムラを生じ
、かつ耐水圧も１０００＋ｎ＋ｎＬＯ／ｃｍ”に低下す
る場合があって好ましくない。

また、フッ素樹脂溶液の比率が９０％以上となるとポリ
アミド系合成繊維、ポリエステル系合成繊維、ポリエス
テル／木綿の混紡繊維等の繊維基材にコーティングし、
湿式凝固成膜させても基材と塗布膜の接着性が１００ｇ
／ｃｍ以下と低（なり、湿式凝固成膜したフィルムの引
張強度も１５ｋｇ／ｃｍ”以下と弱くなる点からも実用
上好ましくない。

ポリウレタンエラストマー溶液とフッ素樹脂溶液の混合
方法は、常温で均一になる迄撹拌すれば良いが、４０〜
６０℃に加熱撹拌下で混合しても良い。

混合溶液を繊維基材に塗布するためには通常のコーティ
ングなどにより行なえば良く、その塗布厚は凝固樹脂量
で１５〜６０ｇ／ｍ”が適当である。

このコーティング布を水中に浸漬する時の水温は０〜３
０℃が適温で、３０℃以上になると樹脂皮膜の孔が大き
くなり、耐水性が低下する。また浸漬時間は３０秒以上
が必要である。これは浸漬時間が３０秒以下では樹脂の
凝固が不十分となるためである。

尚、残留している有機溶剤を完全に除去するためには３
０〜８０℃の温水中で３〜１０分の湯洗を行なうほうが
良い。

湯洗後乾燥し、得られたコーティング布帛に更に撥水剤
を付与することにより、耐水圧の向上を計ることができ
る。

撥水剤にはパラフィン系、シリコン系、フッ素糸等各種
あるが、用途に応じ適宜選択すれば良い。撥水剤の付与
方法は通常行なわれているバッティング法、コーティン
グ法またはスプレー法等で行なえば良い。

上記したこの発明の方法によれば、耐水圧が１５００ｍ
ｒｎＨｚＯ／ｃｍ２以上ありながら、しかも透湿度が７
０００ｇ／ｍ”、　２４ｈｒｓ以上の高透湿性、防水性
のコーティング布帛を得ることができるのである。

かくして得られたコーティング布帛はゴルフウェアー、
スキーウェアーなどのスポーツウェアーや防寒衣、雨衣
、作業衣など非常に広範な用途に適用できる。

〈実施例〉 以下この発明を実施例により詳細に説明するが、この発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 平均分子量３．０００で末端ヒドロキシル基である１、
４−ブタンジオールアジペート３００部とエチレングリ
コール２４．８部との混和物とジフェニルメタンジイソ
シアナート（以下ＭＤＩという）１２５部をＤＭＦ中で
加熱反応させて、２５％　ＤＭＦ溶液テ２５．０００ｃ
ｐｓ／３０”Ｃのポリウレタンエラストマー溶液を得た
。このポリウレタンエラストマー溶液１００部にフッ素
樹脂（セントラル硝子株式会社製、商品名セフラルソフ
ト、Ｇ−１８０）の２０％ＤＭＦ溶液３１部と多官能性
ポリイソシアネート（日本ポリウレタン株式会社製、商
品名コロネートＥＨ）　１．３部、ＤＭＦ２０部を添加
し撹拌混合してコーテイング液を調整した。

一方、６ナイロン繊維の平織物（タフタ）にフッ素系撥
水剤エマルジョンの１％水溶液でバッティング処理を行
ない、１６０℃にて１分間熱処理を行なった。

撥水処理した基材上に上記で得たコーテイング液をフロ
ーティングナイフコーターを用いて２００ｇ／ｍ”　（
ｗｅｔ）塗布した後、２０℃の水浴中に１分間浸漬し樹
脂分を凝固させた。その後、５０℃の温水中で１０分間
浸漬しＤＨＦを十分に抽出した。続いて乾燥を行なった
後フッ素系撥水剤エマルジョンの５％水溶液でバッティ
ング処理を行ない、１６０℃にて１分間の熱処理を行な
ってこの発明のコーチインク布帛を得た。

実施例２ 実施例１で得たポリウレタンエラストマー溶液１００部
に、同じ（実施例１のフッ素樹脂溶液８３部、コロネー
トＥＨ１，８部、ＤＭＦ　２０部を添加し撹拌混合して
コーテイング液を得、以下実施例１と同様の工程を経て
高透湿性、防水性のコーティング布帛を得た。

実施例３ 平均分子量４０００で末端ヒドロキシル基であるエチレ
ングリコール、１．４−ブタンジオールを等モル配合し
たアジピン酸とのポリエステル４００部とエチレングリ
コール３７．２部との混合物とＭＤＩ　１７５部をＤＭ
Ｆ中で加熱反応させ、２５％ＤＭＦ溶液で２５０００ｃ
ｐｓ　／　３０℃のポリウレタンエラストマー溶液を得
た。

このポリウレタンエラストマー溶液１００部に実施例１
のフッ素樹脂溶液５４部、コロネートＥＨ１，５部、Ｄ
ＭＦ　２０部を撹拌混合してコーテイング液を調整し、
これを以下実施例１と同様の工程を経て、高透湿性、防
水性のコーティング布帛を得た。

比較例 実施例３で得たポリウレタンエラストマー溶液１００部
にコロネートＥＨ１部、ＤＭＦ　２０部を添加し、撹拌
混合してコーテイング液を調整し、これを以下実施例１
と同様の工程を経てコーティング布帛を作成した。

上記実施例１〜３及び比較例で得たコーティング布帛に
ついて耐水圧、透湿度等の性能を測定したところ、第１
表の結果を得た。

尚、測定はそれぞれ次の方法に準じて行なった。

耐水圧　　　ＪＩＳＬ−１０７９ 透湿度　　　ＪＩＳＺ−０２０８ 剥離強度　　ＪＩＳＫ−６３２８ 第　　　１　　　表 第１表から明らかなごと（、この発明の方法により得ら
れたコーティング布帛は、耐水圧が１５００ｍｍＨｚｏ
／ａｍ”以上であると共に、その透湿度も７５００〜１
１０００ｇ／ｍ”２４ｈｒｓの高い値を記録し、抜群の
透湿度と防水性の性能を兼ね備えていることが認められ
た。これに対して比較例は、実施例３のうちフッ素樹脂
液を混合しなかったものであるが、湿式凝固成膜（微細
孔の生成）が完全でな（、また透湿度が低（、表面も粘
着性が認められた。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明で得られたコーティング布帛は
上記した良好な性能のほかに柔軟な風合いを有し、表面
滑性が良好であり、かつまた耐洗濯性もきわめて良好で
あり、洗濯を５回行なった後も諸物性は殆ど変化せず、
スキー用アノラックその他スポーツウェアー、雨衣など
の用途に好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高分子ジオール、有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤か
   らなるポリウレタンエラストマーを水混和性有機溶剤中
   に溶解したポリウレタンエラストマー溶液（Ａ）と、フ
   ッ素ゴムを幹ポリマーとしてなるフッ素樹脂共重合体を
   水混和性有機溶剤に溶解したフッ素樹脂溶液（Ｂ）とを
   その重量比率で溶液（Ａ）中の樹脂分と溶液（Ｂ）中の
   樹脂分が９０：１０乃至１０：９０となるように混和し
   た混合液を基材にコーティングし、次いで水中に浸漬し
   て水混和性有機溶剤を抽出した後乾燥することを特徴と
   する防水性、透湿性にすぐれたコーティング布帛の製造
   方法。