JPH03269175A - コーティング布帛およびその製造方法 - 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） 本発明は、高度な透湿性および防水性が要求される衣料
などの素材として有用なコーティング布帛およびその製
造方法に関するものである。

（従来の技術） スキーウェア、アスレチックウエアなどのスポーツウェ
アにおいては、雨水などが衣服を通して浸透するのを抑
制する防水性能とともに、人体から発散される汗などの
湿気が衣服を通して外部に発散される透湿性能を有する
ことが望ましい。

従来より、この目的のために種々の提案がなされており
、例えば、布帛の片面に透湿性および防水性を有するポ
リウレタン多孔質皮膜を形成したコーティング布帛があ
る。このコーティング布帛は、多孔質皮膜がその表面に
多数のｍ＊な小孔を有し、皮膜内部に該小孔と連通した
空胴部を有し、かつ隣接する該空胴部相互を仕切る壁面
の少なくとも一部に連通孔を有するという構造を具備す
るために直径の小さい水蒸気は通過するが直径の大きい
水滴は通さない特徴があるので、皮膜面を人体側に位置
するようにして着用させ、外部からの雨水などが人体側
に浸透するのをこの多孔質皮膜によって防止するととも
に、人体から発散される汗などの湿気がこの多孔質皮膜
を通して外部に発散されるようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） このような多孔質皮膜を形成したコーティング布帛は優
れた透湿性と防水性を有しているが、その透湿性能は上
記のような多孔質構造に基づくものであって、人体から
発散される汁などの湿気の量が多い場合はこの多孔質皮
膜の有ノ゛る透湿性能を上回り、外部に発散されなかフ
た水分が凝縮されて人体側の多孔質皮膜面に水滴となっ
て溜り、このような水滴は表面積が小さくて薫発効率が
悪いために発散され難く、これが下着や人体を濡らし、
むれによる不快感を覚えるとともに、風邪を引くなどの
原因にもなっていた。

これを改良するために多孔質皮膜に含まれる微小孔の直
径を粗大にする方法があるが、透湿性は向上するものの
耐水性が極端に低下し、高度の透湿性と防水性とを併有
させ゛るのは困難であった。

本発明はこれら従来技術の問題点を解消し、高度の透湿
性能と吸湿・放湿機能および耐久性の防水性能とを併有
するコーティング布帛およびその製造方法を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、撥水性を付与した布帛の片面に、ポリウレタ
ン多孔質皮膜と、その皮膜表面にアルブミン無孔質皮膜
を有するコーティング布帛であって、該コーティング布
帛は撥水度が８０点以上、耐水圧が２０００　ｇｇｍＨ
ユ０以上であり、透湿度が６０００ｇ／ｍ・２４時間以
、Ｌで、かつ吸湿・放湿機能を有することを特徴とする
コーティング布帛であり、このようなコーティング布帛
は、布帛の片面に、ポリウレタン重合体を主体として含
有する極性有機溶剤溶液を塗布したのち、水を主体とす
る凝固洛中に浸漬してポリウレタン多孔質皮膜を形成し
、次いで該多孔質皮膜の表面に、アルブミン水溶液を含
有する合成重合体の有機溶剤溶液を塗布したのち、加熱
処理して実質的に簾孔質のアルブミン皮膜を形成し、さ
らに布帛に撥水処理を施して撥水性を付与することによ
って製造できる。

以下に、本発明に係るコーティング布帛を好ましい製造
工程例にしたがって説明する。

まづ、布帛の片面にポリウレタン重合体を主体として含
有する極性有機溶剤溶液を塗布し、次いで凝固浴中に浸
漬するいわゆる湿式凝固法によってポリウレタン多孔質
皮膜を形成する。

本発明に使用するポリウレタン重合体としては通常のポ
リエステル系ポリウレタン重合体、ポリエーテル系ポリ
ウレタン重合体などの任意のものが、単独ないし併用し
て使用でき、極性有機溶剤としてはジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド
、テトラヒドロフランなどが使用できるがジメチルホル
ムアミドが最も経済的で一般的である・ 極性有機溶剤中のポリウレタン重合体の含有量はフない
し２０重量％が望ましく、７重量％より少ないと不均質
な多孔構造を形成して耐水性が乏しく、２０重量％より
多いと緻密な多孔構造を形成して透湿性が乏しく、かつ
風合いがラバーライクになる。なお、この溶液中にはポ
リウレタン■合体以外の他の重合体を含有していてもよ
く、気孔ｒｌＩｉ節剤、安定剤、充填剤、着色剤その他
各種の添加剤などが配合されていても差１ノ支えない。

湿式凝固法は一般に使用されているポリウレタン重合体
溶液の湿式凝固方法が任意に適用でき、例えば、布帛の
片面にポリウレタン重合体を主体として含有するジメチ
ルホルムアミド溶液を、ナイフオーバーロールコータ−
などを用いて均一に塗布し、次いで水を主体とする凝固
洛中に浸漬してポリウレタン重合体を凝固させ、脱溶剤
、湯洗を行ったのち、乾燥する方法が挙げられる。

なお、このポリウレタン溶液を塗布する前に、布帛にあ
らかじめ撥水処理を施すことによりポリウレタン塗布液
が布帛内部へ浸透するのを抑制しても良く、また、布帛
に下引き処理を施すことにより布帛とポリウレタン多孔
質皮膜との接着性を高めるようにしても良い。

次に、この多孔質皮膜の表面に、アルブミン水溶液を含
有する合成重合体の有機溶剤溶液を塗布し、加熱処理し
て実質的に無孔質のアルブミン皮膜を形成する。

ここに、アルブミンとは鶏卵の白味に含まれる卵白アル
ブミンや、牛乳の乳清から精製された活性孔ホエイ蛋臼
（ラクトアルブミン）などが挙げられ、これを微細な粉
末状のまま使用しても良いが、冷水に溶解して水溶液の
形で使用するのが極めて効果的であり、粉末状で使用す
る場合に比較して極めて少量で著効を示す。

合成重合体としては各種の合成重合体が使用できるが、
ポリウレタン多孔質皮膜との接着性の点では乾式用の一
液型ポリウレタン重合体が適している。また、有機溶剤
としては任意であるが、親水性溶剤と疎水性溶剤との混
合溶剤が好ましい。

なお、この溶液中には安定剤、充填剤、着色剤その他各
種の添加剤などが配合されていても良い。

アルブミンの含有量はポリウレタン重合体に対して２な
いし１０重量％であり、これを水溶液として配合するこ
とが必要である。アルブミンの含有量が２重量％より少
ないと吸湿・放湿機能が不充分であり、１０重量％より
多いと吸湿・放湿機能は良好であるが、皮膜が脆くなり
、風合いが硬くなる傾向がある。

無孔質皮膜の形成方法は通常のコーティング方法が適用
でき、アルブミン水溶液を含有するポリウレタン重合体
を主体とする溶液をポリウレタン多孔質皮膜の表面に均
一に塗布し、乾燥して溶剤を蒸発させたのち、加熱処理
することにより水溶性のアルブミンは水に難溶性ないし
不溶性となり実質的に無孔質の皮膜を形成する。生成し
た皮膜の厚さは工ないし２０ミクロン程度であり、１ミ
クロンより薄いと吸湿・放湿機能が劣り、２０ミクロン
より厚いと吸湿・放湿機能は良好であるが風合いが硬く
なる。

本発明にあっては布帛に撥水性を付与することが防水性
の耐久性の点で有効であり、撥水剤の布帛に対する付着
量は０．５ないし３．０重量％程度である。

撥水剤としては特に限定されないが、目止めテープの接
着性の点で弗素系撥水剤が好ましく、この溶液にメチロ
ール系架橋剤その他の架橋剤を併用すると撥水性の耐久
性が向上する。

以上のようにして製造されたコーティング布帛において
は、第１図に示すように、布帛ｌの片面にポリウレタン
多孔質皮膜２が形成され、さらにその表面にアルブミン
無孔質皮１１３が形成された構造を有し、それぞれの皮
膜が持つ特性と相まって高度の透湿性能と吸湿◆放湿機
能および耐久性の防水性能を保有することができる。

（作用） 本発明のコーティング布帛は、撥水性を有する布帛１０
片面に透湿性および防水性を有するポリウレタン多孔質
皮膜２と、その表面に優れた透湿性と吸湿・放湿機能を
有するアルブミン無孔質皮膜３が形成された構成のため
に、これらの相乗作用によって高度の透湿性と吸湿・放
湿機能および恒久性の防水性とを兼備することができ、
特に発汗量が多い（温度が高い）場合に著効を示す。

すなわち、外部からの雨水などは撥水性を有する布帛ｌ
と防水性を有するポリウレタン多孔質皮膜２により人体
側に浸透するのを防止し、一方、人体から発散される汗
などの湿気は高度の透湿性と吸湿・放湿機能を有するア
ルブミン無孔質皮膜３を介してポリウレタン多孔質皮膜
２を通して外部に発散されるようになっている。

また、人体から発散される汁などの湿気の量がこれらの
皮膜の透湿性能を上回る場合などにおいては、外部に発
散されなかった過剰の湿気が吸湿性を有するアルブミン
無孔質皮膜３に吸収されて従来のように凝縮して水滴化
することが無い、なお、吸収された湿分はアルブミン無
孔質皮膜３の持つ放湿性により広範囲において順次蒸発
され、ポリウレタン多孔質皮膜２の微細連通孔を通して
外部に発散されるようになっている。

本発明においてはアルブミン無孔質皮Ｍ３を形成するに
際してアルブミンを水溶液として使用するが、アルブミ
ンは他の蛋白質と異なり冷水に可溶で、かつ加熱するこ
とによ−Ｚ）で水不溶（難溶）性となる性質を利用した
もので、アルブミン粉末のままで使用するよりも極めて
少量で作用し、皮膜の物性や風合いを損なうことなしに
高度の透湿性と吸湿・放湿＊＊ｉを具備することができ
る。

（実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。なお、実施例中
の％および部はそれぞれ重量％および重量部を意味する
。

実施例１ ポリエステルタフタに弗素系撥水剤１％水溶液を処理し
、乾燥、熱処理する。

この布帛の片面に、ポリエステル系ポリウレタン重合体
１５部、弗素系撥水剤０．５部、トリメチロールプロパ
ン・ヘキサメチレンジイソシアネート（モル比ｌ：３）
付加物１部、顔料１部をジメチルホルムアミド８２，５
部に溶解して調合した塗料液を、ナイフオーバーロール
コータ−を用いて約２００　ｇ／ｒｎ”均一に塗布した
のち、２５°Ｃの水浴中に浸漬してボリウしタン１合体
を凝固させ、脱溶剤、湯洗を行い、熱風で乾燥し、１４
０８Ｃで５分間熱処理を施す。

このようにしてポリウレタン多孔質皮膜を形成したコー
ティング布帛は耐水圧２５００１ｌｄ２０て、かつ透湿
度５２００ｇ／ｒｎ２・２４時間の防水性と透湿性とを
有する。

このポリウレタン多孔質皮膜の表面に、クリスボン３１
１４（大日本インキ化学工業ＭｌＪ品）１００部をイソ
プロピルアルコール５０部およびドルオール２０部で稀
釈し、この液にアルブミン５Ｎ−１００（日本新薬■製
品）０．５部を水８部に溶解した水溶液を添加し、均一
に溶解した溶液を、約４０ｇ／ｍ２均一に塗布し、８０
°Ｃで１０分閏乾燥し、１４０’Ｃで５分間熱処理する
。

さらに、布帛の上記加工面と反対の面に、弗素系撥水剤
５％およびメチロール系架橋剤１％を含有する処理液を
約６０ｇ／♂塗布し、８０°ＣでｌＯ分閏乾燥したのち
、ヒートセッターを用いて１５０’Ｃで３０秒閏加熱処
理を施す。

得られたコーティング布帛は、撥水度が９０点で、耐水
圧が８５００１１１Ｉ）＋２０であり、透湿度が７５０
　Ｏｇ／ｎｎ・２４時間であり、優れた防水性と透湿性
とを有し、かつ耐洗濯性が極めて良好であって洗濯５回
後も諸物性は殆ど変化しない。

なお、耐水圧：Ｊ［；Ｌ−１０９２ 透湿度：ＪＩＳＬ−１０９９ の駅験方法で測定した。

次いで、コーティング布帛の吸湿・放湿機能を次の方法
で確認した。

すなわち、人間が着用する状態に近似させるために温度
２２６Ｃ１相対湿度６０％、風速ｕｒｎ／ｓｅｅの条件
下で、第２図に示すように、容器ｌＯの中の水１１をｌ
Ｌｏ’ｃの状態で保ち、コーティング布帛の皮膜面を容
器側にして容器１０の口を覆い、蒸発水分の発散状態と
皮膜面の状態を調べた。

その結果、本発明のコーティング布帛は皮膜面に水滴の
付着が全く見られず、布帛を通して外部に発散された水
の量は１０５ｇ／♂／時間であった。

これに対して、ポリウレタン多孔質皮膜を形成した従来
のコーティング布帛は優れた透湿性を有するにもかかわ
らず、皮膜面に水滴が付着し、布帛を通して外部に発散
された水の量は３５　ｇ／ｍ／時間であった。

この結果から、本発明のコーティング布帛は優れた防水
性および高度の透湿性と吸湿・放湿機能を有することが
明らかである。

実施例２ ナイロンタフタの片面に、ポリニーデル系ポリウレタン
重合体１５部、気孔調節剤５部、弗素系撥水剤工部、ト
リメチａ−ルブロバン・ヘキサメチレンジイソシアネー
ト（モル比１：３）（１加物］部、Ｍ料１部をジメチル
ホルムアミド７７．５部に溶解して調合した塗料液を、
ナイフオーバーロールコータ−を用いて約２５０ｇ／ｍ
　　均一に塗布したのち、２５”Ｃの水浴中に浸漬して
ポリウレタン重合体を凝固させ、脱溶剤、湯洗を行い、
熱風で乾燥し、１４０’Ｃで５分間熱処理を施す。

次いで、ポリウレタン多孔質皮膜の表面に、クリズボン
３１１４：１００部をイソプロピルアルコール５０部お
よびドルオール２０部で稀釈した液に、アルブミン５Ｎ
−１００：１部を水１５部に溶解した水溶液を添加し、
均一に溶解した溶液を約５０ｇ／ｍ均一に塗布し、８０
″Ｃで１０分間乾燥し、１４０’Ｃで６分間熱処理する
。

さらに、布帛の上記加工面と反対の面に、弗素系撥水剤
５％およびメチロール系架橋剤１％を含有する処理液を
約６０ｇ／ｍ塗布し、８０°Ｃで１０分間乾燥したのち
、ヒートセッターを用いて１５０°Ｃで３０秒問加熱処
理を施す。

得られたコーティング布帛は、撥水度が９０点で、耐水
圧が７５００　ｍｍＨｚＯで、かつ透湿度が７７００　
ｇ／ｍ・２４時間であり、優れた防水性と透湿性とを有
し、しかも耐洗濯性が極めて良好であって洗濯５回後も
諸物性は殆ど変化せず、また、このコーティング布帛の
吸湿・放湿機能を実施例１に記載の方法で試験した結果
、皮膜面に水滴の付着が全く見られず、布帛を通して外
部に発散された水の量はＩ　Ｉ　Ｏｇ／ｍ’／時間であ
った。

なお、実施例２において、アルブミン５Ｎ−１００＝１
部を水１５部に溶解した水溶液を添加する代わりに、微
粉末のままで添加した以外は実施例２と同様の処方およ
び製造方法でコーティング布帛を得たが、撥水度９０点
、耐水圧５５００■■ＨｚＯであり、優れた防水性を有
しているが、透湿度は５６００　ｇ／ｍ・２４時間であ
り、また、このコーティング布帛の吸湿・放湿機能を試
験した結果、皮膜面に水滴が付着し、布帛を通して外部
に発散された水の量は５５ｇ／ｍ２／時間であった。

このことから、アルブミンは水溶液で配合することによ
って著効を示すことが明らかである。

（発明の効果） 本発明のコーティング布帛は、撥水性を有する布帛の片
面に透湿性および防水性を有するポリウレタン多孔質皮
膜と、さらにその表面に高度の透湿性および吸湿・放湿
機能を有するアルブミン無孔質皮膜とを併有するために
、これを衣服の素材として使用し、皮膜面を人体側にし
て着用させた場合には、外部からの雨水などは撥水性を
有する布帛と防水性を有するポリウレタン多孔質皮膜に
よって人体側に浸透するのを防止し、また、人体から発
散される汗などの湿気は高度の透湿性と吸湿・放湿機能
を有するアルブミン無孔質皮膜を介してポリウレタン多
孔質皮膜を通して外部に発散されるようになっている。

また、人体から発散される汗などの湿気の量がこれらの
皮膜の有する透湿性能を上回る場合などにおいては、外
部に発散されなかった過剰の湿気が吸湿性を有するアル
ブミン無孔質皮膜に吸収されて、従来のコーティング布
帛のように皮膜面に凝縮して水滴化することが無く、か
つ吸収された湿分はアルブミン無孔質皮膜の持つ放湿性
により広範囲において順次蒸発され、ポリウレタン多孔
質皮膜のｉｕｉ連通孔を通して外部に発散されるように
なっている。

この結果、本発明のコーティング布帛を素材としたスポ
ーツウェアなどは、激しい運動によって生じる多量の発
汗に対しても人体側に水滴が留まることが無く、着用感
が非常に良好である。

【図面の簡単な説明】

第１ｆ！ｌは本発明のコーティング布帛の断面の拡大図
、第２図はコーティング布帛の吸湿・放湿機能を人間が
着用する状態と近似の状態で測定する方法である。 図において、ｌ・・布帛、　２・・ポリウレタン多孔質
皮膜、　３・・アルブミン無孔質皮膜、１０・・容器、
　１１・・水　である。 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撥水性を付与した布帛の片面に、ポリウレタン多
   孔質皮膜と、その皮膜表面にアルブミン無孔質皮膜を有
   するコーティング布帛であって、該コーティング布帛は
   撥水度が８０点以上、耐水圧が２０００ｍｍＨ＿２Ｏ以
   上であり、透湿度が６０００ｇ／ｍ＾２・２４時間以上
   で、かつ吸湿・放湿機能を有することを特徴とするコー
   ティング布帛。
2. （２）布帛の片面に、ポリウレタン重合体を主体として
   含有する極性有機溶剤溶液を塗布したのち、水を主体と
   する凝固浴中に浸漬してポリウレタン多孔質皮膜を形成
   し、次いで該多孔質皮膜の表面に、アルブミン水溶液を
   含有する合成重合体の有機溶剤溶液を塗布したのち、加
   熱処理して実質的に無孔質のアルブミン皮膜を形成し、
   さらに布帛に撥水処理を施して撥水性を付与することを
   特徴とするコーティング布帛の製造方法。