JPS61160481A - コ−テイング布帛の製造法 - 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、耐水性、透湿性ともにすぐれたコーティング
布帛を製造する方法に関する。

（従来技術） 近年、コーティング布帛に関する開発が活発に展開され
、雨衣、スポーツ衣料、カジュアルコート、登山用品、
ウィンドブレーカ−、フィッシングウエア、ライダース
ーツ、マリンウェアなどへ使用されている。

かかる技術でのコーティング樹脂としては、従来よりア
クリル酸エステル、ポリアミド、塩化どニル、クロロプ
レン、ハイパロン、天然ゴム、シリコーン樹脂、フッ素
樹脂などが用いられていた。

しかし、これらの樹脂は通常単独でコーテイング膜を形
成させるものであり、風合や物性の点で今−歩満足され
ないものであった。

しかし、ポリウレタンは比較的良好な膜形成を達成する
ので、コーティングに主として適用されていた。かかる
ポリウレタン膜のなかでも湿式凝固したポリウレタンが
多孔膜を形成し、耐水、透湿性能を必要とする分野に多
用されている。しかし、かかる湿式凝固ポリウレタン膜
でもムレ感が強く、さらに透湿性のすぐれたものが要求
されている。ムレ感を改善するために透湿性を向上させ
ると耐水性や被膜特性が低下し両方の性能を満足するも
のが得られていないのが実情である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、布帛に耐水性と透湿性の両方の性能を同時に
高いレベルで付与し、体内から発生する汗を吸収し、衣
服外へ拡散する汗処理機能も兼ね備えた製品の加工方法
である。

（問題点を解決するための手段） 布帛に、アクリル系化合物を含有するポリウレタン溶液
と高吸水性樹脂微粉体を混合した液をコーティングした
後に湿式凝固することを特徴とするコーディング布帛の
製造す法。

本発明は、ポリウレタンに特定な化合物を存在させると
、透湿性が向上するにも拘らず、膜の物性も、耐水性も
低下しないという特徴的な膜を形成し、そして、高吸水
性樹脂微粉体が、被膜内部微多孔に介在し、防水時に高
耐水性を１ｑ、ざらには、体内より発生した水蒸気、汗
を吸収し、外部に拡散させるという汗処理機能を持った
膜形成が達成されることを究明し、本発明に到達したも
のである。

本発明でいう布帛とはポリアミド、ポリエステル、ポリ
アクリルなどの合成繊維およびこれらの改質繊維、羊毛
、絹、木綿、麻などの天然繊維、アセテート、レーヨン
などの半合成繊維など、おるいはこれらの混用繊維から
なるシート状物であって、たとえば織編物、不織布など
をいう。

本発明でいうアクリル系化合物には、それらのモノマー
ならびにポリマー、コポリマーから選ばれた化合物の単
独または２種以上の混合物を含むものである。

モノマーの具体例をあげると、たとえばアクリル酸、α
アルキル置換アクリル酸、すなわちメタクリル酸、エタ
クリル酸などやこれらの塩類などがあげられる。また、
アクリル酸エステル系化合物としては、メチルアクリレ
ート、ブチルメタクリレート、アミルアクリレート、ｎ
−デシルメタクリレート、ベンジルアクリレートなどの
アクリル酸、メタクリル酸のアルコールエステル、β−
ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒドロキシイソプ
ロピルアクリレート、グリシジルアクリレート、アルキ
レングリコールジアクリレートなどのグリコールエステ
ル、アミノアルキルアクリレート、２−シアノエチルア
クリレート、アルコキシカルボニルアクリレート ペンタクロロフェニルアクリレートなどの官能基を有す
るアルコールのエステルあるいはジメチルアミノエチル
アクリレートなどのアミノ基含有アクリル酸化合物のメ
チルクロライド塩、３−アクリルオキシ−２−ヒドロキ
シプロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどのア
ンモニウム塩およびそれらの誘導体があげられる。

これらの化合物の中でも水ならびにジメチルホルムアミ
ドの両方の媒体に溶解し易いものが好ましい。すなわち
、かかる化合物はポリウレタン溶液中での安定性が良く
、かつ水によって凝固させる時には凝固浴への抽出がよ
り促進される結果、より多孔化され、ざらに気孔率が大
きくアップする効果を発揮する。

かかる化合物の好ましい例としては、七ツマ−ではジメ
チルアミノアルキルアクリレート（メタクリレート）の
メチルクロライド塩、ポリマーではポリアクリル酸（メ
タクリル酸）ならびにその塩があげられる。

また、高吸水性樹脂微粉体が、ポリウレタン溶液中に存
在しているとコーテイング後、湿式凝固する際に水分を
吸収して膨潤するため、ポリウレタンの微多孔をざらに
大きくする効果がある。凝固後乾燥すると該微粉体は、
水分を放出し、収縮して微多孔膜内部気孔に残留するた
め、透湿性がさらに向上することになる。また防水時に
連通孔を塞ぎ、耐水性を上げる効果もある。

該微粉体は、平均−次粒子径０．００５〜４０μ、より
好ましくは０．１μ〜２０μでおる。小さすぎると２次
凝集を起して均一成形が不充分となりやすく、耐水性が
低下する。太きすきと、皮膜の強度が低下するだけでな
く、場合によっては凝固時に破れてしまうため、耐水性
、耐久性が悪くなる。なお、衣服として着用時に、高吸
水性樹脂は、自重の１〜５０００倍、好ましくは２〜３
００倍の水を吸収して膨潤することにより、皮膜の微多
孔をふさぐので、耐水性が一層向上するのである。また
体内から汗を吸収した高吸水性樹脂が、微多孔の孔径よ
り大きく膨潤すると、被膜より圧力が加わるためその圧
力で汗が衣服外へ拡散してゆくのである。

本発明に使用される高吸水性樹脂は、特に限定されない
が、次のような方法で作られたものである。　■デンプ
ンーポリアクリル酸ナトリウムのグラフト重合およびそ
れを加水分解する方法　■糊化デンプンにポリアクリロ
ニトリルをグラフト重合したのち加水分解する方法　■
ポリアクリル義ナトリウム、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリビニルアルコールなどを架橋剤で若干架橋する
方法　■セルロースへのグラフト重合をする方法■メタ
クリル酸メチルー酢酸ビニル重合体を加水分解する方法
　■アクリル酸を架橋性上ツマ−とともにデンプンに共
グラフト重合し中和する方法　■アクリルアミドとスル
ホン酸含有モノマーをデンプンに共グラフト重合し中和
する方法　■セルロースパルプにアクリロニトリルをグ
ラフト重合させ加水分解する方法　■セルロースをカル
ボキシメチル化する際にメチレンビスアクリルアミドを
併用して架橋させる方法　［株］カルボキシメチルセル
ロースを繊維状のまま加熱ロール上で不溶化させる方法
　■デンプンをエピクロルヒドリンであらかじめ架橋さ
せ、架橋物をカルボキシメチル化する方法■キトサンを
エチレンオキサイドでヒドロキシエチル化しホルマリン
で栗＠させる方法　■カルボキシル基を含む高分子（ア
クリル酸−アクリル酸エチル共重合体など）の中和物の
水溶液とエチレングリコールジグリシジルエーテルを配
合し、加熱乾燥する方法　■アクリル酸と０１０〜２ｏ
のアクリル酸エステルとＣ１〜９のアクリル酸エステル
を共重合させる方法　■金属イオンを用いて架橋させた
ポリカルボン酸型ポリマーのへ〇、＋３架橋型高吸水性
樹脂を得る方法■デンプンとアクリロニトリルとスルホ
ン酸含有モノマーを共重合する方法　＠アクリロニトリ
ル、メタクリル酸、Ｎ−メチロールアクリルアミドの共
重合物をＷｉｔｉａ酸に浸漬、乾燥して架橋する方法［
相］ポリオキシエチレンを放射線で架橋する方法■ポリ
ビニルアルコールを放射線で架橋する方法または架橋剤
（オルトリン酸、アルブミン酸、マレイン酸、無水フタ
ル酸など）を用いて架橋する方法　［相］アクリルアミ
ドと架橋性上ツマ−を共重合する方法　０スチレンスル
ホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸やビニルピロリドンを出発原料として作る方法　
Ｏ酢酸ビニルとアクリル酸エステルのブロック共重合体
をケン化する方法　０アクリル酸（塩）と多官能上ツマ
−を共重合する方法 これらの方法で得られたものを微粉体にして使用するの
であるが、その方法としては、ボールミル、衝撃式微粉
砕機、ジェット粉砕機、振動ミル、コロイドミル、湿式
ボールミル、塔式摩砕機、サンドグラインダー、ロッド
ミル、スタンプミル、リングロールミル、エツジランナ
ー、スクリュー中砕機、ロールクラッシャー、コーンミ
ル、ハンマーミルなどの機械を使用する方法と沈澱法（
直接沈澱法、均一沈澱法、共沈法、アルコキシド加水分
解法）、溶媒蒸発法（凍結乾燥法、噴霧乾燥法、噴霧熱
分解法）などの液相法と蒸発−凝縮法、気相反応法など
の気相法がある。本発明においてはこれらの微粉体を単
独あるいは２種以上混合して使用することができる。

本発明でいうポリウレタン溶液とは、上記アクリル系化
合物と他の添加剤を含有するポリウレタンを主成分とす
る溶液であって、本発明においては、さらに高吸水性樹
脂微粉体を混合してコーテイング液として用いる。

ポリウレタン、アクリル系化合物、高吸水性樹脂微粉体
の混合割合は次の通りである。

ポリウレタン１００重量部に対して、アクリル系化合物
は０．５〜５０重量部、より好ましくは、３〜３０重量
部である。少ないと透湿性が低く、逆に多すぎると皮膜
の強度が低下し、耐水性が低くなる。高吸水性樹脂微粉
体は、０．１〜３０重量部、より好ましくは２〜１５重
量部である。少ないと均一微多孔膜の成形が不十分とな
り、耐水性が低下し、逆に多すぎると皮膜がもろく、な
る。

本発明のポリウレタンはポリマージオールとジイソシア
ネートと鎖伸長剤を成分とする反応物であり、本発明に
はポリマージオールとしてはポリエステルタイプのもの
が好ましい。ポリエステルタイプのポリマージオールの
なかでもポリアルキレンアジペートグリコール、すなち
ポリエチレンアジペートグリコール、ポリエチレンプロ
ピレン）ノジペートグリコール、ポリエチレンブチレン
アジペートグリコール、ポリブチレンアジペートグリコ
ール、ポリへキサメチレンアジペートグリコールなどの
ジオールが好ましい。

本発明においては、他の成分であるジイソシアネートお
よび鎖伸長剤には制約がないか、たとえばジイソシアネ
ートとしては、４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシ
アネートなど通常のポリウレタン用のイソシアネート類
が適用される。

これらの中でも４，４′−ジフェニルメタンジイソシア
ネートが本発明の目的に好ましい。また、鎖伸長剤には
、ジオールとジアミンがあるが、本発明の鎖伸長剤とし
ては、特にジオール系鎖伸長剤が好ましく、エチレング
リコール、１，４−ブチレングリコール、ヘキサメチレ
ングリコールなどのグリコール類があげられる。

かかるポリウレタン溶液の添加剤とは膜特性を改善する
目的で必要に応じて添加される助剤などの薬剤で、たと
えば、膜表面平滑性、カーリングの改善のために添加さ
れる親水性アニオン系界面活性剤、疎水性ノニオン系界
面活性剤、さらにはシリコン系化合物、フッ素系化合物
などがあげられる。

ポリウレタン溶液の媒体としては水溶性溶剤であれば適
用できるが、特にジメチルホルムアミドが好ましい。

かかるポリウレタン溶液の濃度は５〜４０重量％、好ま
しくは１０〜２５重量％の範囲のものが適用される。か
かる溶液の粘度は、５００〜５０゜ｏｏｏｃｐｓ、好ま
しくは１０，０００〜３０゜ｏｏｏｃｐｓであるものが
、膜形成性、透湿性ならびに膜物性の点から選択される
。

該溶液を布帛にコーティングする方法には制限を受けな
い。たとえば、７０−テイングナイフコー夕、ナイフオ
ーバーロールコータ、リバースロールコータ、ロールド
クターコーター、グラビアロールコータ、キスロールコ
ータ、ニップロールコータなどのコーティング法あるい
はスプレ一方式、ラミネート方式、ボンディング方式な
どが適用できる。

かかるコーティングの後、ポリウレタンを湿式）迂回す
るが、このｔＲ固浴としては、２０〜４０℃の水または
水とジメチルホルムアミドからなる水溶液が適用される
。

凝固浴処理した後は十分湯洗して膜中のジメチルホルム
アミドを除去し、ざらにその俊、乾燥・熱処理する。

本発明においては、上記溶媒除去後に撥水加工やカレン
ダー加工を施すことができる。待に撥水加工は、さらに
本発明の効果ならびにその耐久性をアップする特徴があ
る。かかる撥水剤としては、フッ素系とシリコン系のも
のがあるが、特にフッ素系の撥水剤が耐水性の向上効果
にすぐれている。

［実施例］ 実施例１，２．３ 経糸７０デニール１２フイラメント、緯糸７０デニール
２４フイラメントで経糸密度１２０本／１ｎｃｈ、緯糸
密度９０本／１ｎｃｈのナイロン６タフタを常法で染色
した後、フッ系撥水剤５ｇ／ｌの処理浴をパッド、乾燥
１１ｒ１７０℃で１分の熱処理をした。

次に、表１に示す通り、それぞれのコーティング剤をフ
ローティングナイフコーターで均一に塗布し、直ちにジ
メチルホルムアミド１０重量％含有水溶液中に浸漬し、
３０’Ｃで５分間滞留させて凝固させた。このコーティ
ング布帛を８０℃で３０分間湯洗し、１００℃で乾燥し
、ざらに１４０℃の熱処理をして本製品を得た。

以上のコーティング布帛について機能性を評価し、表１
の結果を得た。なお、皮膜の厚さは、いずれも約３０μ
であった。耐水度、透湿度は、それぞれ、ＪＩＳ　　Ｌ
１０７９、ＪＩＳ　　Ｚ、０２０８により測定した。

これより、本発明のコーティング布帛は、耐水度、透湿
度とも非常に優れていることがわかる。

比較例１ 表１の通り、配合化合物も微粉体も混合せずにコーティ
ングした場合は、透湿度が非常に低い。

表１ ［発明の効果」 本発明により得られたコーティング布帛の効果は次の通
りである。

（１）耐水性と透湿性が優れている。

（２）　　体内から発散する汗を吸収し、衣服外に汗を
拡散することができる。

（３）　　防汚性が良く、ドライクリーニングでの逆汚
染がない。

（４）　　耐光性が良い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 布帛に、アクリル系化合物を含有するポリウレタン溶液
   と高吸水性樹脂微粉体を混合した液をコーティングした
   後に湿式凝固することを特徴とするコーティング布帛の
   製造法。