JPS62271740A

JPS62271740A - 湿潤特性の改良された透湿性防水布

Info

Publication number: JPS62271740A
Application number: JP61116582A
Authority: JP
Inventors: 孝鈴木; 西川　演; 清水　冨雄; 俊男今井
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1987-11-26
Also published as: JPH053829B2

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕この発明は、雨衣、スポーツ衣、防酉服などの各種衣料
その他、テントなどのスポーツ用品または履物用甲被材
料等に好適な透湿性防水布に関するもので、持に、非多
孔ｉ生フィルム状で、高度の透湿［生とすぐれた耐水性
特性を有する透湿性防水布を日差したものである。

〔従来の技術〕

防水布関係材料としては、その用途上、内部からの湿気
は透過するが、外部からの水は通さず、使用者において
、可及的快適性が１ｑられる累月であることが極めて小
要な因子でおり、従来より種種な工夫がなされ実用化が
試みられている。

これらの多くの試行中、多孔性フィルムを用いた例とし
て、米国特許第３９５３６６号明細書には、ポリテトラ
フルオロエチレンの疎水性の多孔性フィルムを、織物ま
たは編物に、適当な間隔をとった線状又は点状に塗布し
た接着剤にてラミネートした材料が開示されている。

また、特開昭５９−１５８２５２号明細書には、「透ｉ
♀性の浸れた防水材料」として、特許請求の範囲に示す
とあり、［防水性を確保すると共に透湿性を備えた多孔質フィル
ムである第１の層と該第１の層を補強し所要の形状保持
性を具備させるだめの織物又は編物である第２の層を親
水［生の官能基を含み水分によって膨潤するが溶解しな
い親水性接着剤によりラミネートしたことを７７１微と
する透湿性の優れた防水材料」が開示されている。

また、特開昭５８−１６６０３６号明細書には、「新規
な防水、透湿性貼り合せ布帛」として、特許請求の範囲
に示すとおり、「（１）ポリウレタン重合体を主成分とする微多孔質フ
ィルムを伸縮性のある繊維素材の少なくとも片面に貼り
合せ、経及び緯方向の伸度が５％から２００％あり、耐
水圧か３５０ｍｍｌ−１２０／　ｃｍ２、透湿度が２５
００　ＣＩ／　ｍ２／２４　ｈｒｓ以上の性能ヲ有する
ことを特徴とする新規な貼り合せ７ｆｒ帛。

（２、特許請求の範囲（１）に於て、貼り合せ布帛の少
なくとも片面に９０点以上の撥水度を付与したことを特
徴とする貼り合ｕｔ５帛。

（３）特許請求の範囲（２）に於て、旧水性面の反対面
に１００ｓｅｃ、以下のウィッキング（ｗｉｃｋｉｒ＋
−ｇ　）性のある吸水性を付与したことを特徴とする貼
り合せ布帛。」を要旨とする貼り合せｒｂ帛が開示され
ている。

ざらに、特開昭５９−１４０２１７号、特開昭５９−１
４０２１９号明細書には、ポリアミノ酸セグメントとポ
リウレタンセグメントを有するポリアミノ酸ウレタン共
重合樹脂（ＰＡＵ）の溶媒合成時のＰＡＵ溶液８脱溶媒
して得られるフィルムは、透湿性、通気ｉ生に特に優れ
ており、人工皮革用樹脂としてはもら論、織イｔｉ、不
織イ「又は多孔質１にコーティングした防水イｎおよび
その他繊維加工の用途に好適な材料であり、該材料であ
るポリアミノ酸ウレタン樹脂のジメチルホルムアミドを
主体とした溶媒中での製法が示されている。

以上は多孔性フィルム系統の従来例である。

次に、非多孔性フィルムの例としては、特開昭５９−１
５９３３８号公報に開示されているように、商品名ラッ
クスキンＵＸ−６７８（セイコー化成（味）製ポリ「フ
レタン樹脂〕おるいは、ＣＲＩＳＶＯＮ　　８００６Ｈ
〔大日本インキ（株）製ポリウレタン樹脂〕にアルミニ
ウム粉末を添加し、乾式成膜法で成膜した透湿性フィル
ムを通気性布帛に接着した透湿性保）Ｂ積層材が示され
ており、特許請求の範囲に示すとおり、「１ｇ水性、通
気性を有し、かつ伸縮性を有する１５帛の片面に、アル
ミニウム粉末を０．５％以上含有し、かつ２０００　（
］／ｍ２−２４　ｈｒｓ　　以上の透湿度を有する伸縮
性ポリウレタン系フィルムが接着されてなることを特徴
とする透湿性保温積層材」を要旨とするものが開示され
ている。

また、特開昭６０−１３５２４５号公報には、非多孔ｉ
生フィルムのラミネート布帛またはダイレクトコーティ
ング布帛を伸縮性布帛の間に屈曲状態で介装すると共に
両者の接合面に接着部を形成したストレッチ性のある防
水透湿性布帛材が示されており、特許請求の範囲に示す
とおり、「伸縮性布帛の間に防水透湿性布帛を屈曲状態
で介装すると共に上記伸縮性イ５帛と防水透湿性布帛の
接合面に接着部を形成したことを特徴とするストレッチ
ｉ生のある防水透湿ｉ生布用材」を要旨とするものか開
示されている。

上記従来の技術において、多孔ｉ生フィルム系恍のもの
は、耐水圧性が劣り、また、使用中微孔が異物で塞がれ
、透湿性が次第に低下するので、防水イ［としては不適
当である。従って、非多孔性フィルムが好ましい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

非多孔性ポリウレタンフィルムに透湿性を与える手段と
しては、ポリオール成分にポリオキシエチレングリコー
ルやポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンのブロ
ック共重合体を用いることはよく知られている。これら
従来の親水性ポリウレタンにあっては、所望の透湿性を
確保するため最終ポリマー中のポリオキシエチレン含有
率を高めると吸水膨潤性が著しく高くなり、湿潤時のポ
リマ一層の物性が低下し実用性に問題があった。

逆にポリオキシエチレン含有率を下げると吸水膨潤性は
改良されるが、透湿性が低下し好ましくない。

また、特開昭６０−６７７５号公報には、エステル系ポ
リウレタン重合体よりなる非多孔［生フィルムを用いた
透湿性粘着フィルムが開示されているが、このフィルム
では湿潤時の膨潤性は避けられるものの透湿度は６０　
Ｃ）〜８００　ｇ／ｍ２−２４ｈｒ。

であって、ＪＩＳ　　Ｚ−０２０８に規定する透湿係数
（１５００Ｍｍ２・２４　ｈｒ、以上）を満足スルもの
は得られていない。

さらに、これらの透湿性フィルムと基布とをラミネート
して透湿性防水布を製造する場合に使用される接着剤に
ついても、種種な改良がなされ、点状あるいは線状など
の部分接着が採用されてぎたが、その接着面積は、有効
全表面積の１／３〜１／２を占めることになり、それだ
け透湿［生が損われる結果となる。従って、特開昭５９
−１５８２５２＠公報には、透湿性をもった接着剤、す
なわち、ポリオキシエチレンブロックを多量に含有する
親水性ポリウレタン接着剤によってラミネートすること
が提案されている。これによると市販の熱可塑性ウレタ
ン樹脂接着剤を用いた場合に比較して約２倍の透湿性が
得られている（いずれも接着剤カバー率５０％の場合）
が水分によって膨ａＶる欠点がある。

また、特開昭６０−６７７５号公報には、ミラブルタイ
プウレタンエラストマーにフェノール系樹脂と架橋剤を
添加した粘着剤組成物を、非多孔性ポリウレタンフィル
ムに全面接着した透湿性粘着フィルムが開示されている
が、この粘着フィルムの透湿度は、８００　ｇ／ｍ２・
２４　ｈｒ、テあッテ、充分な透湿性を有するものでな
い。

以上のとあり、ポリオール成分として、ポリオキシエチ
レングリコールを単独、または、これとポリオキシプロ
ピレングリコールと）昆用したり、両者の共重合体を用
いた非多孔性透湿性ポリウレタンフィルムあるいは接着
剤は、ポリオキシエチレンの含有率に比例して、吸水に
よるポリマーの膨訪性が大ぎくなる傾向を示し、膨潤時
は著しい強度低下を起こす欠点があり、到底衣料やテン
トの累月として使用に耐えうるちのでない。

また、非膨潤性材料として開発されたエステル系ポリウ
レタン重合体は透）♀性が充分でない、等の多くの問題
点を有するしのである。

この発明の透湿性防水イロは、上記の問題点を解消する
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、通気性を有するイロ帛の片面に、吸水膨潤
率が５％以下で、透湿係数が２０００（］／ｍ’・２４
　ｈｒ、以上である非多孔性ポリウレタンフィルムを透
湿状態に接着剤を介して接着して透湿性防水布を構成す
るものである。

この発明で使用される布帛の構成素材は、天然繊維、合
成繊維のいずれでもよく、布帛としての形態は、これら
の繊維単独あるいは相豆に混紡、交織、交編等により形
成された。織物、編物、不織布で必り、通気四を有する
限り、いずれも使用しうるが、中でも好適な例としては
、ナイロン平織、ポリエステル／綿の混紡平織や各種ニ
ットファブリック、トリコット、編物等が必げられる。

また、この発明で使用される透湿性ポリウレタンフィル
ムとしては、非多孔性であり、吸水膨潤率が５％以下、
透湿係数が２０００ｇ／ｍ２・２４　ｈｒ。

以上のものであれば、他の処方により合成されたポリウ
レタン重合体フィルムも適用可能であるが、特に好まし
い透湿性のポリウレタン重合体としては、分子ｆｆ１２
００〜６００のポリエチレングリコールと有機ジカルボ
ン酸単独又は有機ジカルボン酸とε−カプロラクトン及
び／または短鎖ポリオールとの混合物を反応ざぜて、ポ
リオキシエチレン含有率が１７〜７０％で、分子量が５
００〜３０００のポリエステルポリオールとなし、該ポ
リニスデルポリオールに鎖延長剤の存在下で、有機ポリ
イソシアネートを反応させて、ポリオキシエチレン含有
率を１５〜６２％の範囲としたポリウレタン重合体組成
を主体とするものであり、実用上必要に応じてＢｌ候剤
、顔料（着色剤）、その仙の配合剤を適宜添加されたも
のである。

また、この発明に使用される接着剤は、上記の非多孔性
の透湿性ポリウレタンフィルムのポリウレタン重合体組
成に、添加剤としてメトキシメチロール化メラミンとそ
の硬化触媒を添加したものを基本組成液とする透湿性接
着剤であって、実用上必要に応じて適宜柔軟化剤、耐候
剤、顔料その他の配合剤を添加した透湿性接着剤である
。

上記ポリエステルポリオールの構成に使用されるポリエ
チレングリコールとしては、好適な透湿係数並びに膨潤
率が得られる分子量が２００〜６００の範囲に限定する
ものである。

有機ジカルボン酸としては、ポリエチレングリコールと
エステル化反応が可能であれば制約はないが、特に好ま
しいものとしてアジピン酸か、イソフタール酸の単独又
はこれらのジカルボン酸とε−カプロラクトン及び又は
１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、プロピ
レングリコール等の短鎖ポリオールの併用系であり、反
応によって得られる本願の対象となるポリオールは、ポ
リオキシエチレン含有率が１７〜７０’Ｍｍ％で、分子
量が５’　ＯＯ〜３０００の範囲のものである。

また、ポリエステルポリオールをポリウレタン化するた
めに用いられる有機ポリイソシアネートとしては、ヘキ
サメチレンジイソシアネート（トＩＤＩ）、キシリレン
ジイソシアネート（ＸＤ　Ｉ　＞、イソホロンジイソシ
アネート（ＩＰＤＩ＞、水添ＭＤＩのごときジイソシア
ネートが好適である。

変色が容認される用途の場合には、公知のトルエンジイ
ソシアネート（ＴＤ　Ｉ　＞やジフェニルメタン−４，
４′−ジイソシアネート（ＭＤ　Ｉ　）　、粗’Ｉ（Ｍ
ＤＩ）なども使用可能である。

また、鎖延長剤としては公知のものはすべて使用可能で
、たとえば、ポリエチレングリコール、ネオペンデルグ
リコールのようなジオール類、４．４′−メチレンビス
（２−クロロアニリン）。

イソホロンジアミン、ピヘラジン、エチレンジアミンの
ようなジアミン類？＞るいは、Ｎ−メチルエタノールア
ミンやモノエタノールアミンのようなアミノアルコール
等があげられる。

この発明の透湿性防水布は、上記の非多孔［生の透湿性
ポリウレタン重合体のフィルムおよび透湿性接着剤とイ
Ｕ帛類からなり、ダイレクトコート法おＪ、びトランス
ファーコート法によって１ｑられる。

トランスファーコート法は、離型紙に、非多孔性ポリウ
レタンフィルム用配合液を塗イ「乾燥し、そのフィルム
面に透湿性接着剤を塗ｍ乾燥し、ｔｒｉ帛を圧着して貼
り合わけ、巻取り、オーブン中て２４時間熟成後、離型
紙を剥離し、ラミネートイＵを作成するものである。必
要に応じてＩσ水剤で′噴霧乾燥等の処理が行なわれる
。

なお、詳細については、実施例において具体的に説明す
る。

〔実施例〕

次に、ポリエステルポリオールとポリウレタン重合体の
構成の一例を示す。

ω　ポリエステルポリオール。

分子量２ｏｏのポリエチレングリコール〔ト１０　　（
Ｃト１２　　ＣＨ２０）。　ト１）１０８０　部、アジ
ピン酸（ＨＯＯ（ＣＨ２）４　Ｃ００Ｈ）６４２．４部
及び２３６部からなる組成物にチタン酸テトラブチル（Ｔｉ
　　（ＯＣ４Ｈ９）４　）を組成物全量に対し、０．０
０１％加え、フラスコ中で攪拌しながら２００〜２１０
’Ｃに加熱し、エステル化反応を行ない、２０時間反応
を続けながら減圧脱水して分子ω１８００のポリエステ
ルポリオールを構成するものである。計算によって求め
たポリオール中のポリオキシエヂレン含有率は６０％で
ある。

に）ポリウレタン重合体。

上記ポリエステルポリオール１００部に、イソホロンジ
イソシアネート２４部を反応させてイソシアネート末端
プレポリマーとなし、これに溶剤としてジメチルボルム
アミド（ＨＣＯＮ　（Ｃｔ−１３）２　）（ＤＭＦ）を固形分
５０％となるように加え、次いで、硬化剤イソホロンジ
アミン９部を添加してポリウレタン重合体を構成するも
のである。

このポリウレタン重合体溶液からキャスティング（Ｃａ
Ｓｔｉｎｑ　）法により得られた非多孔性のポリウレタ
ンフィルムの物性値は、次表のとおりである。

第１表　ポリウレタンフィルムの物性値（ハ）ポリウレ
タン重合体を主体とした透湿性接着剤の構成。

前記（１）で構成されたポリエステルポリオール１モル
当り、キシリレンジイソシアネート１．９モルを反応さ
せて、末端にイソシアネート基を有するプレポリマーと
なし、これにメチルエチルケトンを固形分５０％となる
ように加え、次いで、ネオペンチルグリコール１モルを
添加して、ポリウレタン重合体原液を調製し、この原液
１００部当り、メトキシメヂロール化メラミン］Ｏ部と
アミン系硬化剤５部を添加して透湿性接着剤の基本組成
液を構成するものである。この基本組成液には、実用上
必要に応じて、柔軟化剤（たとえば、スミテックス・ソ
フトナー３１００、スミテックス・シリコンソフトナー
１０その他の可塑剤）、耐候剤（たとえば、各種の老化
防止剤）、顔料その他の配合剤が適宜に添加される。本
例は、上記基本組成液に、柔軟化剤１．５部、耐候剤３
．５部および希釈剤として、メチルエチルケトン４５部
を添加して接着剤配合液としたものである。

この接着剤配合液の固形分は２５％であり、１０’Ｃに
おける粘度は４０００ｃｐである。この接着剤配合液か
らキャスティング法（流し込み成形）により得られた接
着剤フィルムの特性は次表のとおりで市る。

第２表　透湿性接着剤フィルムの物性値上記特性値にお
ける、ポリウレタンフィルム、接着剤フィルムの吸水膨
潤率および透湿係数の測定法は、ポリウレタン重合体溶
液または接着剤配合液を、フィルムキャスティング用の
アプリケーター（ａｐｌ）Ｉ　１ｃａｔｏｒ）を用いて
、ガラス板上においてフィルム成形を行ない、吸水膨潤
率の場合は、厚さ２０μｘ幅３０ｍｍｘ長ざ１５０ｍｍ
のフィルムを形成し、このフィルムに１００ｍｍ間隔の
標線を入れ、室温で水中に２４時間浸漬した後、水中よ
り取り出し、その直後の標線間距離りを測定し、次式に
より計算した値を吸水膨潤率％とした。

吸水膨潤率％＝　（、ｆＬ−１００＞　Ｘ　１００／１
００また、透湿係数の場合は、同じくガラス板上にフィ
ルムを形成し、この２０μのフィルムを用いて、ＪＩＳ
　　Ｚ−０２０８の規定に準じて透湿係数を測定したも
のである。

仁）透湿性防水布の構成。

ポリウレタン重合体溶液１００部当り、シリコン系表面
活性剤１部および希釈剤（ＤＭＦ）４５部を添加して、
コーティング配合液（粘度４３００ｃｐ／　１０’Ｃ１
固形分３５％）を調製し、これにコーティング装置（た
とえばコンマコーター）を用いて一定の速度で送り出さ
れる離型紙等の離型材上に、乾燥後のフィルム厚が２０
μになるように連続的に塗布し、乾燥炉中を通過させて
乾燥（乾燥条件１００’ＣＸ１分）し、この離型紙を同
伴したままのポリウレタンフィルムを直列式に連結され
た第２のコーチイブ装置（たとえばコンマコーター）に
導き、この上に、接着剤配合液（粘度４０００Ｃ１）、
固形分２５％）を、乾燥後の接着剤層の厚みが２０μに
なるようにコンマコーターを用いて連続的に塗布し、乾
燥炉中を通過させ乾燥（乾燥条件８０’ＣＸｉ分）し、
次いで、乾燥炉から送り出される該積層体の接着剤フィ
ルム面に、たとえばナイロンタフタ（たとえば、打込数
８５Ｘ１０５のパイル織物）のような布帛を加圧ロール
によって圧着、貼り合わせた後、巻取ロールに巻き取り
、これを６０’Ｃのオーブン中で２４時間熟成し、離型
紙から剥離する（剥、雑紙は循環使用される〉。しかる
後、必要に応じ、布帛面にはシリコン！發水剤処理をｔ
Ｍす等の処理を行ない、透湿性防水１５を構成するもの
である。

この構成された撥水処理透湿性防水布は、透湿係数３５
００　Ｍｍ２−２４Ｈ１湿潤接着力（ナイロンタフタ−
接着剤間＞２ｋ（］／２ｃｍ以上、吸水膨潤率−〇、耐
水圧２００００ｍｍ水柱以上（ＪＩＳ　　Ｌ−１０９２
の規定に準拠）、スコツト型耐揉試験（湿潤時＞２００
０回（荷重１ｋ（］）’以上（ＪＩＳ　　Ｌ−１０４１
の規定に準拠〉のすぐれた特性を示すものである。この
発明の接着剤以外の接着剤を使用する場合は、点状ある
いは線状等の部分接着を採用する必要がおる。

次に透湿性防水布の基イ「の種類と、ポリウレタンフィ
ルムと接着剤フィルムの合計厚の相違ににる各試料につ
いての物性を第３表（布帛の構成と物性）に示す。試料
Ｎ００１は上記実施例のものである。

〔発明の作用・効果〕

この発明の透湿性防水布を構成するポリウレタンフィル
ムは非多孔性であり、すぐれた物性値を有するため、透
湿性防水布の構成時における雌型紙からフィルムを剥離
する際にも破れるおそれはなく、非常な薄肉化が可能で
あり、また、吸水膨潤率が実質上ゼロであり、湿潤時の
膨潤による物性の低下も抑制され、１５〜２Ｑμ厚のフ
ィルムであっても十分実用に耐えるものか得られる。こ
のように薄肉化できることは透湿性についても好適であ
る。また、フィルム表面の一部に水滴が付着した場合に
も、部分的にふくれる現象もみられず防水ｒ５としての
Ａ貿を発揮するものである。

特に、２０μ品について測定した透湿係数は４５００ｇ
／ｍ２・２４　Ｈのような極めて良好な透）９度を発揮
するものである。また、接着剤についても、布帛は、揉
み作用や洗濯作用によって剥離したり、破れたりするこ
とのないすぐれた接着力（特に湿潤時）と物性が得られ
るばかりでなくすぐれた透湿特性を発揮するものである
。また、特に吸水膨潤率がゼロであることは、接着力を
低下することなく、長期に好適な接着布帛の特性を発揮
する耐久性効果が得られるものである。

なお、この透湿性布帛は、用途並びに布帛の加工形態等
に応じて、全面接着の外、点状あるいは線状等の部分接
着が適宜に選択使用されることも可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）布帛の少なくとも片面に、吸水膨潤率が５％以下
で、透湿係数が２０００（ｇ／ｍ＾２・２４Ｈ）以上で
ある非多孔性ポリウレタンフィルムが透湿状態に接着剤
を介して接着されていることを特徴とする透湿性防水布
。
（２）非多孔性ポリウレタンフィルムが、分子量２００
〜６００のポリエチレングリコールと有機ジカルボン酸
単独又は有機ジカルボン酸とε−カプロラクトン及び／
または短鎖ポリオールとの混合物を反応させて、ポリオ
キシエチレン含有率が１７〜７０％で、分子量が５００
〜３０００のポリエステルポリオールとなし、該ポリエ
ステルポリオールに鎖延長剤の存在下で、有機ポリイソ
シアネートを反応させて、ポリオキシエチレン含有率を
１５〜６２％の範囲としたポリウレタン重合体組成であ
ることを特徴とし、必要に応じて、耐候剤、顔料、その
他の配合剤を適宜添加した特許請求の範囲第１項記載の
透湿性防水布。
（３）非多孔性ポリウレタンフィルムの厚さが、１０〜
２５μである特許請求の範囲第１項記載の透湿性防水布
。
（４）接着剤は、上記の非多孔性ポリウレタンフィルム
組成範囲のポリウレタン重合体に、添加剤として、メト
キシメチロール化メラミンとその硬化触媒を添加したも
のを基本組成液とする透湿性接着剤であつて、実用上、
必要に応じて適宜柔軟化剤、耐候剤、顔料その他の配合
剤を添加した透湿性接着剤である特許請求の範囲第１項
記載の透湿性防水布。