JPH055949B2 - - Google Patents

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JPH055949B2
JPH055949B2 JP59259664A JP25966484A JPH055949B2 JP H055949 B2 JPH055949 B2 JP H055949B2 JP 59259664 A JP59259664 A JP 59259664A JP 25966484 A JP25966484 A JP 25966484A JP H055949 B2 JPH055949 B2 JP H055949B2
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fabric
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pau
moisture
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Kunio Amamya
Mikihiko Tanaka
Kenichi Kamemaru
Kyoshi Nakagawa
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Unitika Ltd
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Unitika Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、防水性と透湿性の二機能を同時に有
し、かつ優れた耐寒特性を有する布帛の製造方法
に関するものである。 (従来の技術) 一般に透湿性と防水性は互いに相反する機能で
あるが、透湿性の優れた防水加工布帛は乾式ある
いは湿式コーテイング加工の際にコーテイング樹
脂皮膜に水蒸気の発散が可能な程度の連続した微
細孔を無数に形成させることにより得られてい
る。これら乾式あるいは湿式コーテイング加工の
際にコーテイング樹脂として一般にポリウレタン
エラストマーが皮膜強度、ゴム弾性及び柔軟性の
点で好ましく用いられている。ところがポリウレ
タンエラストマーによる透湿性防水布帛の場合防
水性能と透湿性能の両者のバランスをもとにして
作られているため、防水性能がJIS L−1096の耐
水圧測定で1500mm(水柱下)以上の布帛につい
て、湿度が4000〜5000g/m2・24hrs(JIS Z−
0208測定)程度のものしか得られていないのが現
状であり、さらに気温−20℃以下の極寒の地で使
用した場合、布帛が極端に硬化し、皮膜の屈曲疲
労が大きく、防水性が低下する欠点を有してい
た。本発明者等は従来のポリウレタンエラストマ
ーにより透湿性防水布帛の欠点のうち、透湿度の
レベルを大巾に向上させ、雨中での作業時や運動
時の発汗による衣服内気候の湿度コントロールが
スムーズになる透湿性防水布帛の製造方法を先に
特願昭59−10853号にて提案した。すなわち、ポ
リアミノ酸ウレタン樹脂と特別な微細孔形成剤を
用い、多孔質膜のミクロセルや孔径をコントロー
ルすることにより湿式コーテイング方法にて高透
湿性の防水布帛を製造する方法である。しかしな
がら、この方法によつて得られた透湿性防水布帛
を極寒の地において使用した場合、従来のポリウ
レタンエラストマーによる透湿性防水布帛と同様
に、低温時の硬化が著しく、屈曲疲労による防水
性の低下が大きい欠点を有していた。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上述の現状に鑑みて行われたもの
で、防水性と透湿性のバランスがとれており、し
かも極寒の地における耐寒特性が良好な透湿性防
水布帛を得ることを目的とするものである。 (問題点を解決するための手段及び作用) 本発明者らは、鋭意研究の結果、耐寒特性と赤
外線吸収スペクトルの特定波長における吸光度の
比との間に相関関係があることを見出し、かかる
知見のもとにさらに検討の結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は「赤外線吸収スペクトル
における波数3290cm-1と2950cm-1の吸光度の比が
0.4〜2.0の範囲にあるポリアミノ酸ウレタン樹脂
よりなる被膜であつて、該反膜の厚さ方向に相互
に細孔で連絡されたミクロセルを有し、かつ被膜
表面に上記ミクロセルと連絡する微細孔を無数に
有する多孔質膜を、撥水性の繊維布帛の片面に有
し、透湿度が7000g/m2・24hrs以上で耐水圧が
2000mm以上であることを特徴とする耐寒性の優れ
た透湿性防水布帛」並びに「赤外線吸収スペクト
ルにおける波数3290cm-1と2950cm-1の吸光度の比
が0.4〜2.0の範囲にあるポリアミノ酸ウレタン樹
脂とイソシアネート化合物、微細孔形成剤及び極
性有機溶剤よりなる樹脂溶液を繊維布帛の片面に
塗布した後水中に浸漬、湯洗し、乾燥布帛を撥水
処理することを特徴とする耐寒性の優れた透湿性
防水布帛の製造方法」を要旨とするものである。
以下、本発明を詳細に説明する。本発明でいう赤
外線級数スペクトルは、赤外分光光度計を用い、
プリズムなどにより近赤外領域から遠赤外領域ま
で波長を分けた後、その分光した光を物質に当て
ると、物質を構成する分子に基因する比較的幅の
狭い吸収帯が数多く現れるもので、化合物の同定
特に官能基の定性及び定量分析に有用で主として
有機物の定性及び定量分析に利用されているもの
である。ポリアミノ酸ウレタン樹脂(以下PAU
樹脂という。)はアミノ酸とウレタンの共重合物
であるが、本発明者等はその共重合組成が皮膜物
性等に温度特性、風合、強伸度特性及び透湿性能
に大きく影響することを見出した。まず、アミノ
酸とウレタンとの共重合組成比は、代表的な
PAU樹脂の赤外線吸収スペクトルを示す第1図
から明らかなようにNH基の伸縮振動に帰属され
る3290cm-1(A)と皮膜の厚み補正バンドに用いられ
るCH非対称伸縮振動に帰属される2950cm-1(B)の
吸光度の比を求めることにより可能である。そこ
で、アミノ酸とウレタンの組成比(重量分率)10
〜90:90〜10の各種PAU樹脂を合成してその赤
外線吸収スペクトルをとり、上記3290cm-1と2950
cm-1の吸光度の比を求めた。次にこれらのPAU
樹脂を塗布した透湿性防水布帛について−30℃〜
+20℃の温度範囲で布帛の風合を評価したとこ
ろ、上記吸光度の比と耐寒特性との間に相関関係
が認められた。すなわち、吸光度の比が0.4未満
になると耐寒特性が悪く、風合硬化が顕著にな
る。一方、吸光度の比が0.2を超えるとアミノ酸
比率が高くなり、耐寒特性や透湿性能は優れてい
るが、皮膜が低伸度で弾性回復が乏しいため硬い
風合となり、また基布との接着も悪くなる。した
がつて、耐寒特性及び皮膜物性面から吸光度の比
が0.4〜2.0の範囲にあるPAU樹脂を用いることが
必要になる。次に耐熱性についても耐寒特性と同
様な傾向が認められ、上記吸光度の比が0.4〜2.0
の範囲にあるPAU樹脂の場合、ポリウレタンエ
ラストマーとは異なり、熱粘着温度が上昇した
り、通常の熱処理工程で多孔質膜が変形したり、
透湿度低下を引き起こしたりすることもない。ま
た、従来ポリウレタンエラストマーの場合、熱硬
化及び透湿度低下の問題により転写プリントが不
可能であつたが、転写プリントについても本発明
の透湿性防水布帛の場合可能となる。このように
PAU樹脂が低温時や高温時においても熱的挙動
が良好な理由はポリ−α−アミノ酸のα−ヘリツ
クス構造に基因しているものと考えられる。つま
り、α−ヘリツクス構造ではα−アミノ酸が分子
内水素結合を形成し、その棒状分子が熱的に安定
であるためと推定される。 本発明で用いるPAU樹脂は、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−ロイシン及びその
誘導体が挙げられ、ポリアミノ酸を合成する場合
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。ポリウレタ
ンはイソシアネート成分として芳香族ジイソシア
ネート、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイ
ソシアネートの単独又はこれらの混合物が用いら
れ、例えばトリレン2・4−ジイソシアネート、
4・4′−ジフエ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。
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が使用される。
ポリエーテルポリオールに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
バ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
ノ酸とポリウメタンとの共重合で使用されるアミ
ン類としてはエチレンジアミン、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。該PAU樹脂を構成するア
ミノ酸成分として皮膜性能面から光学活性γ−ア
ルキル−グルタメート−NCAが好ましく用いら
れ、さらに該光学活性γ−アルキル−グルタメー
トの中でも価格と皮膜物性の面からγ−メチル−
L−グルタメート−NCA又はγ−メチル−D−
グルタメートが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。本発明の多孔質膜
を得るためには、水溶性の溶媒系からなる均一な
樹脂組成物を用いることが塗工性と湿式成膜性の
両面から有利である。かかる樹脂組成物として
は、PAU樹脂の中でも特に光学活性γ−アルキ
ル−グルタメート−NCAとウレタンプレポリマ
ーとの反応物が好ましく用いられるが、これは上
記反応物が極性有機溶剤を主体とする溶媒系例え
ばジメチルホルムアミドとジオキサンとの混合溶
媒系でそのアミノ酸とウレタンとの重量比率にお
いて90:10〜10:90の広範囲な領域で均一な樹脂
溶液となるため要求される皮膜物性を考慮しなが
ら上記重量比率を自由に選択することができるか
らである。 このようにPAU樹脂の湿式コーテイング加工
により、高耐水圧と高透湿性を得ることができる
理由はさだかでないが、得られた透湿性防水布帛
の皮膜の断面を観察するとポリウレタン皮膜に比
べ、PAU樹脂皮膜の場合にはミクロセルが小さ
く、かつその個数が多く均一に分布しており、こ
のことが高透湿性と高耐水圧を与える要因になつ
ていると思われる。さらにPAU樹脂自身の水蒸
気に対する親和性の高いことも高透湿性を与える
一つの原動力になつているのかも知れない。 本発明に使用されるPAU樹脂の分子構造から
考察すれば、PAU樹脂がアミノ酸とウレタンと
のブロツク共重合より構成されるもので、前述の
ごとくアミノ酸成分がおもにα−ヘリツクス構造
を形成し、一方ウレタン成分はランダムコイル構
造を形成している。これは、本発明の湿式凝固法
による多孔質膜において、赤外吸収スペクトルの
アミドバンドの帰属(アミドV615cm-1;ポリ−
γ−アルキル−L−グルタメートのα−ヘリツク
スコンフオメーシヨンのキーバンド)により確認
されている。一般にアミノ酸樹脂の場合、高透湿
性を与える原動力として、その拡散係数の高いこ
とがあげられ、その理由として側鎖が大きいアミ
ノ酸樹脂のα−ヘリツクス構造に起因していると
考えられる。これらを総合すると、PAU樹脂の
場合、α−ヘリツクス構造とランダムコイル構造
の2つの構造が存在し、両者の境界面においてよ
りルースなパツキング構造を有していることが十
分に考えられる。この分子構造のルースなパツキ
ング状態及びアミド結合間での水素結合によりポ
リマー自身の水蒸気の透過性がポリウレタンエラ
ストマーと異なり、高くなつていると考えられ
る。 本発明では、上述のPAU樹脂を布帛に塗布す
ることにより耐寒特性の良好な透湿性防水布帛を
得るが、布帛と皮膜との耐剥離性を向上する目的
で繊維基布との親和性の高い化合物を併用する。
本発明ではイソシアネート化合物を併用する。イ
ソシアネート化合物として2・4−トリレンジイ
ソシアネート、ジフエニルメタンジイソシアネー
ト、イソフオロンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンイソシアネート又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、グリセリンなど)1モ
ルとの付加反応によつて得られるトリイソシアネ
ート類が使用される。上述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つて
も、あるいはフエノール、メチルエチルケトオキ
シムなどを付加することにより安定化させ、その
後の熱処理によりブロツクを解離させる形のもの
であつても、いずれも使用でき、作業性や用途な
どにより適宜使い分ければよい。イソシアネート
化合物の使用量としてはPAU樹脂に対して0.1〜
10%、好ましくは0.5〜5%の割合で使用するこ
とが望ましい。使用量が0.1%未満であれば、布
帛に対する樹脂の接着力が乏しく、逆に10%を超
えると風合が硬化するので好ましくない。 次に、PAU樹脂皮膜において、ミクロセルの
大きさを小さくし、しかも表面の孔数を多く均一
に存在させるために微細孔形成剤を併用する。 ここで用いる微細孔形成剤としては、アニオン
系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、親水性高
分子及びポリウレタンエラストマー等をあげるこ
とができる。その使用量は併用するPAU樹脂の
固形分に対してアニオン系界面活性剤や非イオン
系界面活性剤の場合0.5〜10%、親水性高分子の
場合0.3〜20%、ポリウレタンエラストマーの場
合1.5〜30%の範囲にあることが望ましい。これ
らの微細孔形成剤の使用量が上記範囲より少ない
場合には、PAU樹脂皮膜の細孔が小さくなりす
ぎて、連絡されたミクロセルが得られにくくな
り、透湿性が不良になる。また、上記範囲より多
い場合には、細孔が大きくなりすぎ、高耐水圧が
得られない。 上述の微細孔形成剤として用いるアニオン系界
面活性剤とは、従来公知のアルキル硫酸エステル
塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフ
インスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、脂肪
酸アミドスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク
酸塩等やあるいはこれらの任意の混合物のことで
ある。 また、非イオン系界面活性剤とはポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリエチレンアルキル
フエニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドエーテ
ル、多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシ
エチレン多価アルコール脂肪酸エステル、脂肪酸
シヨ糖エステル、アルキロードアミド等や、ある
いはこれらの任意の混合物のことである。 親水性高分子とは、ホリビニルピロリドン、ポ
リアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、カルボ
キシビニルポリマー有機アミン及びポリエチレン
イミン等であり、極性有機溶媒中に溶解、分散あ
るいは乳化可能な物質でかつ水に溶解可能な高分
子のことである。 ポリウレタンエラストマーとはポリイソシアネ
ートとポリオールを反応せしめて得られる重合物
であり、ポリイソシアネートとしては公知の脂肪
族並びに芳香族ポリイソシアネートが使用でき、
例えばヘキサメチレンジイソシアネート、トリエ
ンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート
及びこれらの過剰と多価アルコールとの反応生成
物があげられる。ポリオールとしては、ポリエー
テルあるいはポリエステルなど通常のポリウレタ
ン樹脂製造に使用される公知のものが使用可能で
ある。ポリエステルとしては、例えばエチレング
リコール、ジエチレングリコール又は1.4−ブタ
ンジオールなどの多価アルコールとアジピン酸、
シユウ酸又はセバシン酸などの多塩基性カルボン
酸の反応物があげられる。ポリエーテルとしては
例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ルなどの多価アルコールにエチレンオキシド、プ
ロピレンオキシド、ブチレンオシドなどのアルキ
レンオキシドの1種又は2種以上を付加させたも
のがあげられる。 本発明では、上述のPAU樹脂、イソシアネー
ト化合物、微細孔形成剤及び極性有機溶剤を混合
して使用するが、ここで用いる極性有機溶剤には
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
N−メチルピロリドン、ヘキサメチレンホスホン
アミドなどがある。これらの物質は水に非常に溶
けやすいものであり、水不溶性の樹脂の極性有機
溶剤溶液を水中に浸漬すると極性有機溶剤のみが
水に溶解し、樹脂が水中に凝固してくる。かかる
方法による樹脂の凝固法は湿式凝固法と一般によ
ばれている。湿式凝固法で樹脂の凝固を行うと樹
脂中に存在する微量の極性有機溶剤も水に溶出す
るため、無数の微細孔を有する樹脂を得ることが
できる。 PAU樹脂、イソシアネート化合物、微細孔形
成剤及び極性有機溶剤よりなる樹脂溶液を繊維布
帛に塗布するには通常のコーテイング法などによ
り行えばよい。一般的に樹脂の塗布厚は機械の性
能上10〜300μmである。 ここでいう繊維布帛としては、ナイロン6やナ
イロン66で代表されるポリアミド系合成繊維、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、ポリアクリロニトリル系合成繊
維、ポリビニルアルコール系合成繊維、さらには
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
の混紡繊維から構成された織物、編物、不織布等
をあげることができる。 本発明ではこれらの繊維布帛に撥水剤処理を施
したものを用いて加工を行う。布帛の撥水性は
JIS L−1096スプレー法にて撥水度90以上あるこ
とが望ましい。用いる撥水剤はパラフイン系撥水
剤やポリシロキサン系撥水剤、フツ素系撥水剤等
公知のものでよく、その処理は一般に行われてい
る公知の方法で行つたものでよい。特に良好な撥
水性を必要とする場合にはフツ素系撥水剤を使用
し、例えば旭硝子株式会社製のアサヒガード730
(フツ素系撥水剤エマルジヨン)を5%の水溶液
でパデイング(絞り率35%)後、160℃にて1分
間の熱処理を行う方法等によつて行えばよい。 上述の樹脂溶液を繊維布帛に付与した後、該布
帛を水中に浸漬するが、このときの水温は0〜30
℃の範囲にあることが望ましく、水温が30℃以上
になるとジメチルホルムアミドの水中への拡散が
早くなり、樹脂皮膜の微細孔が大きくなるので、
その結果耐水圧が不良となる恐れがある。また、
浸漬時間は10秒以上必要で、10秒未満では樹脂の
凝固が不十分で満足なPAU樹脂皮膜が得られな
い。 水中でPAU樹脂を凝固せしめた後、布帛を湯
洗し、残留している溶剤を除去する。湯洗の条件
はPAU樹脂及び微細孔形成剤の使用量により異
なるが、30〜80℃の温度で3分間以上行えばよ
い。湯洗後、乾燥する。 上述の方法では、繊維布帛として撥水処理した
布帛を用いたが、本発明ではコーテイング後に再
度撥水処理を行う。 ここで用いる撥水剤及び撥水処理の方法につい
ては、前述のごとくあらかじめ繊維布帛を撥水処
理した場合の方法に準じて、適宜パデイング法、
スプレー法、コーテイング法等により撥水処理を
行えばよい。また、撥水性の耐久性を高めるた
め、メラミン樹脂等の樹脂を併用して撥水処理を
行うこともできる。 本発明方法においては、撥水処理はコーテイン
グ化合の前後の双方に行うことにより、片方しか
行なわな場合より一層耐水圧の良好なものが得ら
れる。また、布帛の平滑性や柔軟性を高めるた
め、さらに布帛にポリシロキサン樹脂付与を行つ
てもよい。付与するポリシロキサンとしては、ジ
メチルポリシロキサン、フエニル基含有ポリシロ
キサン、アミノ変性やオレフイン変性等の変性シ
リコンオイル、メチル水素ポリシロキサンあるい
はジメチルポリシロキサンとメチル水素ポリシロ
キサンとの混合物などが使用でき、用途により適
宜選択すればよいが、本発明においてジメチルポ
リシロキサンの分子量5000〜30000のものが好ま
しく用いられる。このポリシロキサン処理は、先
ず第一に布帛に平滑性を与え、生地間の摩擦によ
る皮膜の摩耗損傷を低減させることができる。ま
たこの平滑効果により裏地を使用しなくてもスム
ーズに着脱できるメリツトもある。第二にシリコ
ン樹脂が織物組織間に付着し、織物を構成する糸
条間の摩擦を減少することにより風合が柔軟にな
ることである。このポリシロキサン処理は水分散
液、エマルジヨン等の形態で付与してもよいが、
処理斑を発生させない目的で1.1.1.−トリクロロ
エタン、トリクロロエチレン、パークロルエチレ
ン等の塩素化炭化水素やトルエン、ヘキサン、ミ
ネラルターペンなどの溶剤溶液として付与しても
よい。ポリシロキサン樹脂の付与方法は通常行わ
れているパツデイング法、コーテイング法又はス
プレー法等で行えばよい。ポリシロキサンの付着
量は繊維重量に対し、固形分で0.1%以上が望ま
しい。 (実施例) 次に実施例により本発明をさらに説明するが、
本実施例における性能の測定、評価は次の方法に
て行つた。 (1) 耐水圧 JIS L−1096(低水圧法) (2) 撥水圧 JIS L−1096(スプレー法) (3) 透湿度 JIS Z−0208 (4) 赤外線吸収スペクトル 所定のアミノ酸とウレタンの組成比よりなる
PAU樹脂を適当な濃度になるようジメチルホ
ルムアミドにて希釈し、ガラス板上に流延し、
50〜80℃にて乾燥し、膜厚3〜5μのフイルム
を形成する。非対称CH伸縮振動に帰属される
2950cm-1の吸光度がフイルム厚に比例するため
この2950cm-1の吸収バンドを厚み補正バンドと
して使用する。吸収強度については、図面第2
図のベースライン法により特定吸収帯のBC,
ACを読み取り、吸光度Dを次式により求める D=log10AC/BC 本発明では、吸光度比=D3290/D2950を求
める。 (5) 耐寒特性 温度による風合変化 −30℃及び+20℃の雰囲気下で温度による
風合変化を調べ、柔軟10から剛直1までの
10ランクによる評価を行う。 耐寒時の揉みによる防水性評価 −30℃にて2時間放置した試料を手で100
回揉んだ後、耐水圧を測定し、20℃における
耐水圧と比較する。 実施例 1 まず始めに本実施例で用いるPAU樹脂(ポリ
アミノ酸ウレタン樹脂)の製造を次の方法で行つ
た。 ポリテトラメチレングリコール(OH価56.9)
985gとイソホロンジイソシアネート222gを110
℃で5時間反応させ、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(NCO当量1233)
を得た。このウレタンプレポリマー51gとγ−メ
チル−L−グルタメート−NCA119gをジメチル
ホルムアミド/ジオキサン(重量比=7/3)の
混合溶媒669gに溶解し、かきまぜながらこれに
2%含水ヒトラジン溶液102gを加え30℃で3時
間反応を行うと粘度23000cps(25℃)の乳濁状の
流動性の良好なPAU樹脂溶液を得た。(PAU樹
脂(A)) このPAU樹脂(A)は後述の処方1にて用いるも
のである。次に得られたPAU樹脂溶液をガラス
板上に流延し、70℃にて乾燥することにより膜厚
5μの透明なフイルムを得た。このフイルムの赤
外線吸収スペクトルをとり、波数3290cm-1と2950
cm-1の吸光度の比を求めると1.90であつた。 ここで、経糸にナイロン70デニール/24フイラ
メント、緯糸にナイロン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本/インチの平織物(タフタ)の精錬、酸性染
料による染色後のものを用意し、これにフツ素糸
撥水剤エマルジヨンのアサヒガード710(旭硝子株
式会社製品)を5%の水溶液でパツデイング(絞
り率35%)し、続いて160℃にて1分間の熱処理
を行つたあと、鏡面ロールを持つカレンダー加工
機を用いて温度170℃、圧力30Kg/cm、速度20
m/分の条件下にてカレンダー加工を行つた。次
に下記処方1に示す樹脂溶液をナイフオーバーロ
ールコーターを使用して塗布量60g/m2にて塗布
した後20℃の水浴中に30秒間浸漬して樹脂分を凝
固させ、続いて50℃の温水中で10分間洗浄し、乾
燥し、引き続き、撥水処理工程として、アサヒガ
ードAG−710(フツ素系撥水剤エマルジヨン、旭
硝子株式会社製品)5%及びイソプロピルアルコ
ール10%からなる水溶液にてパデイングし(絞り
率35%)、乾燥後160℃にて1分間の熱処理を行つ
た。得られたPAU樹脂(A)による本発明のコーテ
イング布帛を布帛Aとした。 処方1 PAU樹脂(A) 100部 バーノツクBL−50(イソシアネート化合物大日本
インキ化学工業株式会社製品) 2部 CRISVON AW−7H(微細孔形成剤;ポリウレ
タンエラストマー大日本インキ化学工業株式会社
製品) 8部 ジメチルアミド 10部 次に、本発明の効果をさらに明確にするため処
方1の塗布溶液の中でPAU樹脂(A)のかわりに後
述のPAU樹脂(B)〜(D)を使用し、イソシアネート
化合物、微細孔形成剤及びジメチルホルムアミド
は同一組成のものを用い、処方1と同じ方法にて
布帛B〜Dを得た。布帛Bは本発明による透湿性
防水布帛であり、布帛C及び布帛Dはその比較例
である。 〔PAU樹脂(B)の製造〕 実施例1にて使用したウレタンプレポリマー
(NCO当量1233)111gとγ−メチル−L−グル
タメート−NCA59gをジメチルホルムアミド/
ジオキサ(重量比=7/3)の混合溶媒666gに
溶解し、かきまぜながらこれに2%含水ヒトラジ
ン溶液51gを加え30℃にて2時間反応を行うと粘
度32000cps(25℃)の乳濁状の流動性良好なPAU
樹脂溶液を得た。(PAU樹脂(B)) このPAU樹脂(B)の赤外吸収スペクトルによる
波数3290cm-1と2950cm-1の吸光度の比を求めると
0.61であつた。 〔PAU樹脂(C)の製造〕 実施例1にて使用したウレタンプレポリマー
(NCO当量1233)153gとγ−メチル−L−グル
タメート−NCA17gをジメチルホルムアミド/
ジオキサ(重量比=7/3)の混合溶媒666gに
溶解し、かきまぜながらこれに2%含水ヒトラジ
ン溶液13gを加え、30℃にて5時間反応を行う
と、半透明の流動性良好なPAU樹脂溶液を得た。
(PAU樹脂(C)) このPAU樹脂(C)の赤外吸収スペクトルによる
波数3290cm-1と2950cm-1の吸光度の比を求めると
0.2で柔軟な樹脂組成物であるが、風合的にウレ
タンライクでしかもタツク性のあるものであつ
た。 〔PAU樹脂(D)の製造〕 実施例1にて使用したウレタンプレポリマー
(NCO当量1233)25.5gとγ−メチル−−グルタ
メート−NCA144.5gをジメチルホルムアミド/
ジオキサン(重量比=7/3)の混合溶媒666g
に溶解し、かきまぜながらこれに2%含水ヒドラ
ジン溶液120gを加え、30℃にて3時間反応を行
うと粘度18000cps(25℃)の黄褐色乳濁状の流動
性良好な樹脂溶液を得た。(PAU樹脂(D)) このPAU樹脂(D)の赤外吸収スペクトルによる
波数3290cm-1と2950cm-1の吸光度の比を求めると
2.3で剛直でもろく、低伸度を示す組成物であつ
た。 PAU樹脂(A)〜(D)による透湿性防水布帛4点
(布帛A〜D)について性能を測定、評価し、そ
の結果を第1表に示した。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing a fabric that simultaneously has the dual functions of waterproofness and moisture permeability, and has excellent cold resistance properties. (Prior art) Generally, moisture permeability and waterproofness are contradictory functions, but waterproof fabrics with excellent moisture permeability have a continuous property that allows water vapor to escape from the coating resin film during dry or wet coating processing. It is obtained by forming countless microscopic pores. In these dry or wet coating processes, polyurethane elastomer is generally preferably used as the coating resin in terms of film strength, rubber elasticity, and flexibility. However, in the case of breathable waterproof fabric made from polyurethane elastomer, it is made based on the balance between waterproof performance and moisture permeability, so the waterproof performance is 1500 mm or more (under the water column) as measured by JIS L-1096 water pressure resistance. For fabrics, humidity is 4000-5000g/ m2・24hrs (JIS Z-
0208 measurement), and furthermore, when used in extremely cold areas with temperatures below -20℃, the fabric becomes extremely hard, the film suffers from significant bending fatigue, and its waterproof properties decrease. It had the disadvantage of The present inventors have found that using polyurethane elastomer, the level of moisture permeability, which is one of the disadvantages of conventional moisture permeable waterproof fabrics, has been greatly improved, and the humidity inside the clothes can be smoothly controlled due to sweating during work or exercise in the rain. A method for producing a moisture permeable waterproof fabric was previously proposed in Japanese Patent Application No. 10853/1983. That is, this method uses a polyamino acid urethane resin and a special micropore-forming agent to control the microcells and pore diameter of a porous membrane to produce a highly moisture-permeable waterproof fabric by a wet coating method. However, when the moisture-permeable waterproof fabric obtained by this method is used in extremely cold regions, it hardens significantly at low temperatures and deteriorates in waterproofness due to bending fatigue, similar to the conventional moisture-permeable waterproof fabric made from polyurethane elastomer. had major drawbacks. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation, and has a well-balanced waterproof property and moisture permeability, and has moisture permeability with good cold resistance properties in extremely cold regions. The purpose is to obtain a waterproof fabric. (Means and effects for solving the problem) As a result of intensive research, the present inventors discovered that there is a correlation between cold resistance characteristics and the ratio of absorbance at a specific wavelength of an infrared absorption spectrum, and based on this knowledge, As a result of further investigation, the present invention was arrived at. In other words, the present invention is based on ``the ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 in the infrared absorption spectrum.
A film made of a polyamino acid urethane resin having a molecular weight ranging from 0.4 to 2.0, which has microcells interconnected by pores in the thickness direction of the film, and micropores communicating with the microcells on the surface of the film. It has a porous membrane with countless numbers on one side of the water-repellent fiber fabric, and has a moisture permeability of 7000g/ m2・24hrs or more and a water pressure resistance.
``A moisture-permeable waterproof fabric with excellent cold resistance characterized by a length of 2000 mm or more'' and ``a polyamino acid urethane resin whose ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 in the infrared absorption spectrum is in the range of 0.4 to 2.0. A transparent material with excellent cold resistance characterized by applying a resin solution consisting of an isocyanate compound, a micropore-forming agent, and a polar organic solvent to one side of a fiber fabric, then immersing it in water, washing with hot water, and drying the fabric to make it water repellent. The gist of this paper is ``Method for manufacturing wet waterproof fabric.''
The present invention will be explained in detail below. The infrared series spectrum in the present invention is obtained using an infrared spectrophotometer.
When wavelengths are separated from the near-infrared region to the far-infrared region using a prism, etc., and the separated light is applied to a material, many relatively narrow absorption bands will appear due to the molecules that make up the material. It is useful for the identification of compounds, especially for the qualitative and quantitative analysis of functional groups, and is mainly used for the qualitative and quantitative analysis of organic substances. Polyamino acid urethane resin (hereinafter referred to as PAU)
It's called resin. ) is a copolymer of amino acids and urethane, and the present inventors have found that the copolymer composition greatly affects the physical properties of the film, such as temperature characteristics, hand feel, strength and elongation characteristics, and moisture permeability. First, the copolymerization ratio of amino acids and urethane is
As is clear from Figure 1, which shows the infrared absorption spectrum of PAU resin, 3290cm -1 (A) is attributed to the stretching vibration of the NH group, and 2950cm -1 (A) is attributed to the CH asymmetric stretching vibration used for the film thickness correction band . This is possible by determining the absorbance ratio of 1 (B). Therefore, the composition ratio (weight fraction) of amino acids and urethane is 10.
~90: Various PAU resins of 90 to 10 were synthesized and their infrared absorption spectra were taken, and the above 3290 cm -1 and 2950
The ratio of absorbance in cm -1 was determined. Then these PAUs
Regarding moisture-permeable waterproof fabric coated with resin -30℃~
When the texture of the fabric was evaluated in a temperature range of +20°C, a correlation was found between the above absorbance ratio and cold resistance properties. That is, if the absorbance ratio is less than 0.4, the cold resistance will be poor and the texture will be noticeably hardened. On the other hand, if the absorbance ratio exceeds 0.2, the amino acid ratio will be high and the film will have excellent cold resistance and moisture permeability, but the film will have a hard texture due to low elongation and poor elastic recovery, and will also have poor adhesion to the base fabric. It also gets worse. Therefore, it is necessary to use a PAU resin having an absorbance ratio in the range of 0.4 to 2.0 in terms of cold resistance and film properties. Next, the same tendency as the cold resistance property was observed for heat resistance, and the above absorbance ratio was 0.4 to 2.0.
Unlike polyurethane elastomers, PAU resins in the range of
It does not cause a decrease in moisture permeability. Further, in the case of conventional polyurethane elastomers, transfer printing has been impossible due to problems of heat curing and decreased moisture permeability, but transfer printing is also possible with the moisture permeable waterproof fabric of the present invention. in this way
The reason why PAU resin exhibits good thermal behavior even at low and high temperatures is thought to be due to the α-helical structure of poly-α-amino acids. In other words, it is presumed that in the α-helical structure, α-amino acids form intramolecular hydrogen bonds, making the rod-shaped molecules thermally stable. The PAU resin used in the present invention is a copolymer consisting of amino acids and polyurethane, and the amino acids include DL-alanine, L-aspartic acid, L-
-cystine, L-glutamic acid, glycine, L-
These include lysine, L-methionine, L-leucine and their derivatives, and when synthesizing polyamino acids, the amino acid N-carboxylic anhydride (hereinafter referred to as N-carboxylic anhydride) is obtained from amino acids and phosgene.
It's called NCA. ) is commonly used. Polyurethane uses aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, and alicyclic diisocyanates singly or in mixtures thereof as isocyanate components, such as tolylene 2,4-diisocyanate,
4,4'-diphenylmethane diisocyanate,
Examples include 1,6-hexane diisocyanate and 1,4-cyclohexane diisocyanate.
Moreover, polyether polyol and polyester polyol are used as the polyol component.
Polyether polyols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, etc., and polyester polyols include reaction products of diols such as ethylene glycol and propylene glycol with dibasic acids such as adipic acid and sebacic acid; Examples include ring-opening polymers such as caprolactone. In addition, ethylenediamine, diethylamine, triethylamine, ethanolamine, etc. are used as the amines used in the copolymerization of amino acids and polyurethane. In this way, PAU resin can be used for various amino acids.
It is obtained by adding amines to the reaction system of NCA and a urethane prepolymer having an isocyanate group at the end. As the amino acid component constituting the PAU resin, optically active γ-alkyl-glutamate-NCA is preferably used from the viewpoint of film performance, and among the optically active γ-alkyl-glutamates, γ-methyl-NCA is preferably used from the viewpoint of price and film properties.
L-glutamate-NCA or γ-methyl-D-
Glutamate is often advantageously selected as the amino acid component of PAU resins. In order to obtain the porous membrane of the present invention, it is advantageous to use a uniform resin composition made of a water-soluble solvent system from the viewpoint of both coating properties and wet film forming properties. As such a resin composition, a reaction product of an optically active γ-alkyl-glutamate-NCA and a urethane prepolymer among PAU resins is preferably used, but this is because the above-mentioned reaction product is a solvent system mainly composed of a polar organic solvent. For example, in a mixed solvent system of dimethylformamide and dioxane, the weight ratio of amino acid and urethane can be a uniform resin solution over a wide range of 90:10 to 10:90. This is because the ratio can be freely selected. The reason why high water pressure resistance and high moisture permeability can be obtained through wet coating processing of PAU resin is not obvious, but when observing the cross section of the film of the resulting moisture-permeable waterproof fabric, it is clear that PAU resin In the case of a film, the microcells are small, many in number, and uniformly distributed, which is thought to be a factor in providing high moisture permeability and high water pressure resistance. Furthermore, PAU resin's own high affinity for water vapor may be one of the driving forces behind its high moisture permeability. Considering the molecular structure of the PAU resin used in the present invention, it is found that the PAU resin is composed of a block copolymer of amino acids and urethane, and as mentioned above, the amino acid component mainly forms an α-helical structure. The urethane component forms a random coil structure. This is due to the attribution of the amide band in the infrared absorption spectrum (amide V615 cm -1 ; poly-
This has been confirmed by the key band of the α-helical conformation of γ-alkyl-L-glutamate. In general, in the case of amino acid resins, the driving force behind their high moisture permeability is their high diffusion coefficient, and this is thought to be due to the α-helical structure of the amino acid resins, which have large side chains. Taken together, it is highly conceivable that PAU resin has two structures, an α-helical structure and a random coil structure, and has a looser packing structure at the interface between the two. It is thought that the loose packing state of this molecular structure and the hydrogen bonds between amide bonds give the polymer its own high water vapor permeability, unlike that of polyurethane elastomers. In the present invention, a moisture-permeable waterproof fabric with good cold resistance properties is obtained by applying the above-mentioned PAU resin to a fabric. Combined use of compounds.
In the present invention, an isocyanate compound is also used. The isocyanate compound is 2,4-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene isocyanate, or 3 moles of these diisocyanates and 1 mole of a compound containing active hydrogen (e.g. trimethylolpropane, glycerin, etc.). Triisocyanates obtained by addition reactions are used. The above-mentioned isocyanates may be in a form in which the isocyanate group is free, or in a form in which the blocks are stabilized by adding phenol, methyl ethyl ketoxime, etc., and the blocks are dissociated by subsequent heat treatment. can also be used, and should be used appropriately depending on workability, purpose, etc. The amount of isocyanate compound used is 0.1 to PAU resin.
It is desirable to use it in a proportion of 10%, preferably 0.5-5%. If the amount used is less than 0.1%, the adhesion of the resin to the fabric will be poor, and if it exceeds 10%, the texture will be hardened, which is not preferable. Next, in the PAU resin film, a micropore-forming agent is used in combination to reduce the size of the microcells and to ensure that a large number of pores exist uniformly on the surface. Examples of the micropore-forming agent used here include anionic surfactants, nonionic surfactants, hydrophilic polymers, and polyurethane elastomers. The amount used is 0.5 to 10% for anionic surfactants and nonionic surfactants, 0.3 to 20% for hydrophilic polymers, and 1.5 to 1.5% for polyurethane elastomers based on the solid content of the PAU resin used in combination. It is desirable to be in the range of 30%. If the amount of these micropore-forming agents used is less than the above range, the pores of the PAU resin film will become too small, making it difficult to obtain interconnected microcells and resulting in poor moisture permeability. Moreover, when the amount exceeds the above range, the pores become too large and high water pressure resistance cannot be obtained. The anionic surfactants used as the above-mentioned micropore-forming agents include conventionally known alkyl sulfate ester salts, alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, alkyl sulfonates, fatty acid amide sulfonates, and dialkyl sulfosuccinic acids. Salt, etc. or any mixture thereof. In addition, nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid amide ether, polyhydric alcohol fatty acid ester, polyoxyethylene polyhydric alcohol fatty acid ester, It refers to fatty acid sucrose ester, alkyrodamide, etc., or any mixture thereof. Hydrophilic polymers include holivinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylic ester, carboxyvinyl polymer organic amine, and polyethyleneimine, and are substances that can be dissolved, dispersed, or emulsified in polar organic solvents and soluble in water. This refers to polymers that can be used. Polyurethane elastomer is a polymer obtained by reacting polyisocyanate and polyol, and known aliphatic and aromatic polyisocyanates can be used as the polyisocyanate.
Examples include hexamethylene diisocyanate, triene diisocyanate, xylene diisocyanate, and reaction products of excess thereof with polyhydric alcohols. As the polyol, known polyethers, polyesters, and other polyols used in the production of ordinary polyurethane resins can be used. Examples of polyesters include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol or 1,4-butanediol, and adipic acid;
Examples include reactants of polybasic carboxylic acids such as oxalic acid or sebacic acid. Examples of polyether include polyhydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol to which one or more alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide are added. In the present invention, the above-mentioned PAU resin, isocyanate compound, micropore forming agent, and polar organic solvent are used in combination, and the polar organic solvent used here includes dimethylformamide, dimethylacetamide,
Examples include N-methylpyrrolidone and hexamethylenephosphonamide. These substances are highly soluble in water, and when a polar organic solvent solution of a water-insoluble resin is immersed in water, only the polar organic solvent dissolves in the water, and the resin coagulates in the water. A resin coagulation method using such a method is generally called a wet coagulation method. When a resin is coagulated by a wet coagulation method, a trace amount of the polar organic solvent present in the resin is eluted into water, so a resin having countless micropores can be obtained. A resin solution consisting of a PAU resin, an isocyanate compound, a micropore-forming agent, and a polar organic solvent may be applied to a fiber fabric by a conventional coating method. Generally, the coating thickness of the resin is 10 to 300 μm due to machine performance. The fiber fabrics mentioned here include polyamide synthetic fibers such as nylon 6 and nylon 66, polyester synthetic fibers such as polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile synthetic fibers, polyvinyl alcohol synthetic fibers, and even triacetate. Examples include woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, etc. made of semi-synthetic fibers or mixed fibers such as nylon 6/cotton, polyethylene terephthalate/cotton, etc. In the present invention, processing is performed using these fiber fabrics treated with a water repellent agent. The water repellency of the fabric
It is desirable that the water repellency is 90 or higher as determined by the JIS L-1096 spray method. The water repellent used may be a known one such as a paraffin water repellent, a polysiloxane water repellent, or a fluorine water repellent, and the treatment may be carried out by a commonly known method. If particularly good water repellency is required, use a fluorine-based water repellent, such as Asahi Guard 730 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
This may be carried out by padding (fluorine-based water repellent emulsion) with a 5% aqueous solution (squeezing ratio: 35%), followed by heat treatment at 160° C. for 1 minute. After applying the above-mentioned resin solution to the fiber fabric, the fabric is immersed in water, at a water temperature of 0 to 30°C.
It is desirable that the water temperature be within the range of 30°C, as dimethylformamide will diffuse into the water faster and the micropores in the resin film will become larger.
As a result, the water pressure resistance may become poor. Also,
The dipping time must be at least 10 seconds; if it is less than 10 seconds, the resin will not solidify sufficiently and a satisfactory PAU resin film will not be obtained. After solidifying the PAU resin in water, the fabric is washed with hot water to remove any remaining solvent. Conditions for hot water washing vary depending on the amounts of PAU resin and micropore forming agent used, but it may be carried out at a temperature of 30 to 80° C. for 3 minutes or more. After washing with hot water, dry. In the above-mentioned method, a water-repellent treated fabric was used as the fiber fabric, but in the present invention, the water-repellent treatment is performed again after coating. Regarding the water repellent agent and water repellent treatment method used here, the padding method, the padding method,
Water repellent treatment may be performed by a spray method, a coating method, or the like. Furthermore, in order to increase the durability of water repellency, water repellent treatment can be performed using a resin such as melamine resin in combination. In the method of the present invention, by performing the water repellent treatment both before and after coating compounding, a product with better water pressure resistance can be obtained than when only one of the treatments is performed. Further, in order to improve the smoothness and flexibility of the fabric, a polysiloxane resin may be further applied to the fabric. As the polysiloxane to be applied, dimethylpolysiloxane, phenyl group-containing polysiloxane, modified silicone oil such as amino-modified or olefin-modified silicone oil, methylhydrogen polysiloxane, or a mixture of dimethylpolysiloxane and methylhydrogen polysiloxane can be used. Although it may be selected as appropriate, dimethylpolysiloxane having a molecular weight of 5,000 to 30,000 is preferably used in the present invention. This polysiloxane treatment first of all imparts smoothness to the fabric and can reduce abrasion damage to the film due to friction between the fabrics. This smoothing effect also has the advantage of making it easy to put on and take off without using a lining. Second, the silicone resin adheres between the fabric structures and reduces the friction between the threads that make up the fabric, resulting in a softer texture. This polysiloxane treatment may be applied in the form of an aqueous dispersion, emulsion, etc.
For the purpose of preventing treatment spots, it may be applied as a solution of chlorinated hydrocarbons such as 1.1.1.-trichloroethane, trichlorethylene, perchlorethylene, etc., or solvents such as toluene, hexane, mineral turpentine, etc. The polysiloxane resin may be applied by a commonly used padding method, coating method, spraying method, or the like. The amount of polysiloxane deposited is preferably 0.1% or more in terms of solid content based on the weight of the fiber. (Example) Next, the present invention will be further explained with reference to Examples.
Performance measurements and evaluations in this example were performed in the following manner. (1) Water resistance JIS L-1096 (low water pressure method) (2) Water repellency JIS L-1096 (spray method) (3) Moisture permeability JIS Z-0208 (4) Infrared absorption spectrum Composition ratio of specified amino acid and urethane becomes more
PAU resin was diluted with dimethylformamide to an appropriate concentration and cast onto a glass plate.
Dry at 50-80°C to form a film with a thickness of 3-5μ. Attributed to asymmetric CH stretching vibration
Since the absorbance at 2950 cm -1 is proportional to the film thickness, this absorption band at 2950 cm -1 is used as a thickness correction band. Regarding absorption strength, see drawing 2.
The BC of a specific absorption band is calculated using the baseline method shown in the figure.
AC is read and the absorbance D is determined by the following formula: D=log 10 AC/BC In the present invention, the absorbance ratio=D 3290 /D 2950 is determined. (5) Cold resistance characteristics Change in texture due to temperature The change in texture due to temperature was investigated in an atmosphere of -30℃ and +20℃, and the texture was changed from 10 in flexibility to 1 in stiffness.
Evaluate based on 10 ranks. Waterproofness evaluation by rubbing during cold resistance: 100% by hand for samples left at -30℃ for 2 hours.
After rolling, measure the water pressure resistance and compare it with the water pressure resistance at 20℃. Example 1 First, the PAU resin (polyamino acid urethane resin) used in this example was manufactured by the following method. Polytetramethylene glycol (OH value 56.9)
110g of 985g and 222g of isophorone diisocyanate
Urethane prepolymer with isocyanate groups at the end (NCO equivalent weight 1233) after reacting at ℃ for 5 hours
I got it. 51 g of this urethane prepolymer and 119 g of γ-methyl-L-glutamate-NCA were dissolved in 669 g of a mixed solvent of dimethylformamide/dioxane (weight ratio = 7/3), and while stirring, 102 g of a 2% hydrous hydrazine solution was added thereto at 30°C. When the reaction was carried out for 3 hours, an emulsion-like PAU resin solution with a viscosity of 23,000 cps (25°C) and good fluidity was obtained. (PAU resin (A)) This PAU resin (A) is used in formulation 1 described below. Next, the resulting PAU resin solution was cast onto a glass plate and dried at 70°C to increase the film thickness.
A transparent film of 5μ was obtained. The infrared absorption spectrum of this film was taken, and the wavenumbers were 3290 cm -1 and 2950 cm -1.
The ratio of absorbance in cm -1 was found to be 1.90. Here, the warp yarn is made of nylon 70 denier/24 filaments, the weft yarn is made of nylon 70 denier/34 filament, and the warp yarn density is 120 pieces/inch, and the weft yarn density is
Prepare 90 strands/inch of plain fabric (taffeta) after refining and dyeing with acid dye, and apply fluorine yarn water repellent emulsion Asahi Guard 710 (product of Asahi Glass Co., Ltd.) to this with a 5% aqueous solution. (squeezing ratio 35%), followed by heat treatment at 160℃ for 1 minute, and then using a calendar processing machine with mirror rolls at a temperature of 170℃, a pressure of 30Kg/cm, and a speed of 20℃.
Calendering was carried out under conditions of m/min. Next, a resin solution shown in Formulation 1 below was applied using a knife-over roll coater at a coating amount of 60 g/m 2 , and then immersed in a 20°C water bath for 30 seconds to solidify the resin, and then heated to 50°C. Washed in warm water for 10 minutes, dried, and then treated with an aqueous solution of 5% Asahi Guard AG-710 (fluorine-based water repellent emulsion, product of Asahi Glass Co., Ltd.) and 10% isopropyl alcohol as a water repellent treatment process. After drying, the material was padded (squeezing ratio: 35%), and then heat treated at 160°C for 1 minute. The coated fabric of the present invention using the obtained PAU resin (A) was designated as Fabric A. Formulation 1 PAU resin (A) 100 parts Burnock BL-50 (isocyanate compound, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. product) 2 parts CRISVON AW-7H (micropore forming agent; polyurethane elastomer, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. product) 8 parts 10 parts of dimethylamide Next, in order to further clarify the effects of the present invention, PAU resins (B) to (D) described below were used instead of PAU resin (A) in the coating solution of Formulation 1, and the isocyanate compound Fabrics B to D were obtained in the same manner as in Formulation 1, using the same compositions of the micropore forming agent and dimethylformamide. Fabric B is a moisture permeable waterproof fabric according to the present invention, and Fabric C and Fabric D are comparative examples thereof. [Production of PAU resin (B)] 111 g of the urethane prepolymer (NCO equivalent: 1233) used in Example 1 and 59 g of γ-methyl-L-glutamate-NCA were mixed with dimethylformamide/
Dioxa (weight ratio = 7/3) was dissolved in 666 g of a mixed solvent, and while stirring, 51 g of a 2% hydrous hydrazine solution was added to it and the reaction was carried out at 30°C for 2 hours, resulting in an emulsion with a viscosity of 32000 cps (25°C) PAU with good flowability
A resin solution was obtained. (PAU resin (B)) Calculating the ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 from the infrared absorption spectrum of this PAU resin (B)
It was 0.61. [Production of PAU resin (C)] 153 g of the urethane prepolymer (NCO equivalent: 1233) used in Example 1 and 17 g of γ-methyl-L-glutamate-NCA were mixed with dimethylformamide/
Dissolved in 666 g of mixed solvent of dioxa (weight ratio = 7/3), added 13 g of 2% hydrazine solution while stirring, and reacted at 30°C for 5 hours, resulting in a translucent PAU resin with good fluidity. A solution was obtained.
(PAU resin (C)) Calculating the ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 from the infrared absorption spectrum of this PAU resin (C)
0.2, the resin composition was flexible, but had a urethane-like texture and was tough. [Production of PAU resin (D)] 25.5 g of the urethane prepolymer (NCO equivalent: 1233) used in Example 1 and 144.5 g of γ-methyl-glutamate-NCA were mixed with dimethylformamide/
666g mixed solvent of dioxane (weight ratio = 7/3)
120 g of a 2% aqueous hydrazine solution was added to the solution while stirring, and the reaction was carried out at 30°C for 3 hours to obtain a yellowish brown emulsion resin solution with good fluidity and a viscosity of 18,000 cps (25°C). (PAU resin (D)) Calculating the ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 from the infrared absorption spectrum of this PAU resin (D)
2.3, the composition was rigid and brittle and exhibited low elongation. The performance of four moisture-permeable waterproof fabrics (fabrics A to D) made of PAU resins (A) to (D) was measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.

【表】 第1表から明らかなように、本発明による布帛
A及び布帛Bはいずれも優れた透湿性及び耐水圧
を示し、さらに温度差50℃の極端な環境変化に対
しても風合変化が少なく、屈曲後の耐水圧変化も
なく、極寒の状態でも十分に使用できることがわ
かつた。これに対して、比較用の布帛Cの場合に
はウレタン感触の布帛で屈曲後の耐水圧変化及び
温度変化に対し剛直になり、従来のウレタンコー
テイング品と同等のものにすぎなかつた。また、
比較用の布帛Dの場合には、ポリα−アミノ酸の
風合、物性に類似したもので、初期性能の透湿度
及び耐水圧は良好であつたが、風合が剛直で伸度
が低いため、屈曲により皮膜が損傷し、さらに手
揉み100回後の皮膜表面を観察すると、基布面か
ら皮膜が剥離していた。 (発明の効果) 本発明は、赤外線吸収スペクトルにおける波数
3290cm-1と2950cm-1の吸光度の比が0.4〜2.0の範
囲にあるPAU樹脂を用いるものであり、本発明
によれば得られる布帛は耐寒特性が良好で低温時
の風合硬化が少ないため、従来の透湿性防水布帛
と異なり、寒冷地においても十分使用できる透湿
性防水布帛を得ることができる。本発明の透湿性
防水布帛は、スポーツ用衣料はもちろん、極寒地
域でのサバイバル用途にも十分適した素材であ
る。
[Table] As is clear from Table 1, both Fabric A and Fabric B according to the present invention exhibit excellent moisture permeability and water pressure resistance, and furthermore, their texture does not change even under extreme environmental changes with a temperature difference of 50°C. It was found that there was no change in water pressure resistance after bending, and that it could be used satisfactorily even in extremely cold conditions. On the other hand, in the case of comparative fabric C, the fabric had a urethane feel and was resistant to changes in water pressure and temperature after bending, and was only comparable to conventional urethane coated products. Also,
In the case of comparative fabric D, the texture and physical properties were similar to that of polyα-amino acids, and the initial performance of moisture permeability and water pressure resistance was good, but the texture was stiff and the elongation was low. The film was damaged by bending, and when the film surface was observed after being rubbed 100 times by hand, it was found that the film had peeled off from the base fabric surface. (Effect of the invention) The present invention provides wave numbers in an infrared absorption spectrum.
A PAU resin with an absorbance ratio of 3290 cm -1 and 2950 cm -1 in the range of 0.4 to 2.0 is used, and the fabric obtained according to the present invention has good cold resistance properties and has little texture hardening at low temperatures. Unlike conventional moisture-permeable waterproof fabrics, it is possible to obtain moisture-permeable waterproof fabrics that can be used satisfactorily even in cold regions. The moisture-permeable waterproof fabric of the present invention is a material that is well suited not only for sports clothing but also for survival use in extremely cold regions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明で用いるPAU樹脂(ポリア
ミノ酸ウレタン樹脂)の赤外線吸収スペクトルを
示し、第2図は、特定波数(cm-1)における吸収
強度をベースライン法より求める図である。 (A)……波数3290cm-1NH伸縮振動バンド、(B)…
…波数2950cm-1皮膜の厚み補正バンドCH非対称
伸縮振動バンド、XY……ベースライン、A……
Bを通る垂線とベースラインXYとの交点、B…
…スペトルの透過率が最低部になる位置Bの波数
(cm-1)(吸収位置)、C……Bを通る垂線の透過
率0%の位置。
FIG. 1 shows the infrared absorption spectrum of the PAU resin (polyamino acid urethane resin) used in the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the absorption intensity at a specific wave number (cm -1 ) determined by the baseline method. (A)... Wave number 3290cm -1 NH stretching vibration band, (B)...
...wave number 2950cm -1 film thickness correction band CH asymmetrical stretching vibration band, XY...baseline, A...
The intersection of the perpendicular line passing through B and the baseline XY, B...
...The wave number (cm -1 ) of position B where the spectrum transmittance is the lowest (absorption position), C...The position where the transmittance of the perpendicular line passing through B is 0%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 赤外線吸収スペクトルにおける波数3290cm-1
と2950cm-1の吸光度の比が0.4〜2.0の範囲にある
ポリアミノ酸ウレタン樹脂よりなる被膜であつ
て、該被膜の厚さ方向の相互に細孔で連絡された
ミクロセルを有し、かつ被膜表面に上記ミクロセ
ルと連絡する微細孔を無数に有する多孔質膜を、
撥水性の繊維布帛の片面に有し、透湿度が7000
g/m2・24hrs以上で耐水圧が2000mm以上である
ことを特徴とする耐寒性の優れた透湿性防水布
帛。 2 赤外線吸収スペクトルにおける波数3290cm-1
と2950cm-1の吸光度の比が0.4〜2.0の範囲にある
ポリアミノ酸ウレタン樹脂とイソシアネート化合
物、微細孔形成及び極性有機溶剤よりなる樹脂溶
液を撥水性の繊維布帛の片面に塗布した後水中に
浸漬、湯洗し、乾燥する樹脂膜形成工程及び上記
繊維布帛を撥水処理する撥水工程とからなること
を特徴とする耐寒性の優れた透湿性防水布帛の製
造方法。
[Claims] 1. Wave number 3290 cm -1 in infrared absorption spectrum
A coating made of a polyamino acid urethane resin with a ratio of absorbance of A porous membrane having countless micropores that communicate with the microcells,
Water repellent fiber fabric on one side, moisture permeability 7000
A moisture-permeable waterproof fabric with excellent cold resistance, characterized by a water pressure resistance of 2000 mm or more at g/m 2 24 hours or more. 2 Wave number 3290cm -1 in infrared absorption spectrum
A resin solution consisting of a polyamino acid urethane resin, an isocyanate compound, a micropore-forming agent , and a polar organic solvent with a ratio of absorbance at A method for producing a moisture-permeable waterproof fabric with excellent cold resistance, characterized by comprising a resin film forming step of washing with hot water and drying, and a water repellent step of treating the fiber fabric with water repellency.
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