JPS63276532A - 多機能性布帛およびその製造法 - 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〕 本発明は多機能性布帛とその製造法に係り、さらに詳し
くは、布帛本来の性質を損なわないで、布帛の有してい
ない、少なくとも２種以上の新規機能を付与した布帛お
よびその製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来、ポリウレタン系、シリコーン系、アクリル系樹脂
などの樹脂をコーティングすることによって透湿性、防
水性、撥水性などを与えた、雨具用、スポーツ用、カジ
ュアルコート用、スキーウェアー用、登山用などの布帛
は公知である。

そして、上記機能性布帛にさらに多くの機能を付与する
ために、コーティングする樹脂中に、撥水剤、架橋剤、
吸湿性剤などを配合したものを同様に布帛にコーティン
グする試みが知られているが、このような各種の薬剤を
配合した樹脂組成物の安定性、薬剤の樹脂または樹脂溶
液にたいする相溶性などの面から、配合する薬剤の種類
や量に制限があり、十分な機能が発現しなかったり、透
湿性、防水性、撥水性などの樹脂塗膜の性質を損なった
り、あるいはコーティング樹脂塗料としてのコーテイン
グ性能が低下し、良好な塗膜を形成できなかったりする
欠点があった。

一方、着用時のむれを軽減するために、透湿性を強調し
た防水性布帛として、特公昭６０−４７９５４号や特公
昭６０−４７９５５号公報に見られる透湿性、防水性コ
ーティング布帛が提案され、実用に供されている。しか
し、これらの基材は透湿性や防水性について、一応の効
果を奏するものの、外気温の低いときに衣服として着用
した場合、衣服内の暖かい側、すなわちコーテイング膜
面に水滴が付着する、いわゆる結露現象を引き起こす問
題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を改善し、コ
ーティング布帛でありながら、多（の機能の付与された
、活性炭粒子によって多機能の性質が付与された布帛お
よび結露防止性のコーテイング膜面を有する多機能性布
帛の製造法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、布帛の少なくとも片面に、単機能化活
性炭粒子を複数種含有する多孔質樹脂膜を設けることに
より、一平面に多機能の性質を付与した多機能性布帛お
よび１つの機能性薬剤を含有する活性炭粒子を少なくと
も２種混合したコーティング用樹脂組成物を、布帛の少
なくとも片面に塗付するか、もしくは予め該コーティン
グ樹脂組成物で構成した被膜を該布帛の片面に接着、転
写する方法によって達成される。

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明に用いられる布帛としては、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、綿などの天然繊維、アセテート、レ
ーヨンなどの半合成繊維などまたはこれらの少なくとも
２種の繊維を混用して得られる繊維シート状物、たとえ
ば織・編成物、不織布などを挙げることができる。

これらの布帛は、布帛の種類によるが、樹脂コーティン
グの前に、コーテイング液が塗付面から裏面まで浸透す
るのを防止するために、撥水加工、カレンダー加工、下
引きコーティングなどを施したり、コーティング被膜に
対する接着性を向上させるために、パフ起毛機、針布起
毛機などを用いて、起毛しておくことができる。

本発明の布帛の少なくとも片面に設ける多孔質被膜層を
形成する樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、シリコー
ン系樹脂、弗素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、アクリル系樹脂などの樹脂が適用できるが、
特にポリウレタンが最適である。このポリウレタンとし
ては、ポリエステル系またはポリエーテル系のものが好
ましく、一般に乾式または湿式凝固法によって皮膜に形
成することができる。

これらの樹脂に配合される活性炭粒子としては、おが屑
、ヤシ殻、石炭などを主体として得られるものまたは炭
素繊維の製造の中間生成物の酸化繊維（耐炎化繊維）を
利用して得られる繊維状活性炭を粉末化したものものが
使用可能である。粉末粒子の大きさは、高分子重合体を
シート状に形成した際、凹凸を持った皮膜表面にするこ
とが好ましく、粒径は４０μよりも大きく、２５０　μ
よりも細かいものがよい。より好ましくは６０〜１００
μの範囲内のものがよい。粒径が４０μよりも細かい場
合は、粒子が細か過ぎるために合成重合体をシート状の
皮膜に形成した時表面の凹凸が出にくく鏡面状態になる
ため好ましくないし、また、粒径が２５０μよりも大き
い場合は、粒子が大き過ぎるため、合成重合体をシート
状にま（形成したとき、厚さが不揃いになり易く、また
活性炭粉末が膜から飛び出して他の物体と擦られたとき
に剥離したり、膜が破れたり、或いはその他の物体を傷
付けたり、汚したりすることがあるため好まし、くない
。

これらの活性炭粒子は、綿繊維の９０χＲＨで１０〜１
２χという吸湿性に比較して、同じ＜９０χＲＨで３１
．７χと云う高い吸湿性を示すと共に、吸臭性を有して
いる。

本発明において、上記活性炭粒子は、そのまま前記の樹
脂中に配合し、シート状に成形させることにより、その
高分子重合体が木来有する防水性や透湿性を低下させる
ことなく、結露防止性、吸湿性、吸水性を与えることが
できる。

しかし、これらの機能をさらに高めたり、他の機能を持
たせるためには、単機能化活性炭粒子、すなわち機能性
薬剤が複数種付着、含有されたものが使用される必要が
ある。

ここで、機能性薬剤としては、加熱などによって膨張、
気化などを起こし、上記活性炭粒子から分離して、多孔
質被膜の内外部に拡散するもの、多孔質被膜面から滲み
出すものなど、多孔質被膜を通して徐々に表面や外部に
放出され、それぞれ薬剤の機能を発揮するものであれば
よい。このような機能性薬剤としては、たとえば撥水剤
、柔軟剤、帯電防止剤、防汚剤、吸水剤、吸湿剤、表面
平滑剤、抗菌剤、防虫剤、殺虫剤、防臭剤（脱臭剤）、
芳香剤（香料）などがあり、これらは、その少なくとも
１種が活性炭粒子に付着、含有せしめられる。

これらの機能性薬剤は、そのまままたは該薬剤に対して
非反応性で、相溶性の低沸点溶剤、たとえば水、メタノ
ール、エタノール、イソプロピルアルコール、メチルエ
チルケトン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
、）リクレン、パークレンなどに溶解し、溶液として使
用することができる。

これらの機能性薬剤を活性炭粒子に付着、含有させる手
段としては、該活性炭粒子の吸着機能を利用して前記薬
剤を吸着させたり、該活性炭粒子を薬剤またはその溶液
中に浸漬するなどの手段があり、これらは薬剤の種類、
組み合わせによっては併用することができる。

しかしながら、前記コーティング用樹脂に対する該機能
性薬剤を付着、含有させた機能化活性炭粒子の量は、１
０〜２００重量％、好ましくは３０〜１５０重量％の範
囲内にするのがよい。１０重量％よりも少ないと、本発
明の目的とする機能の付与が不十分になるし、２００χ
を越えると、布帛表面に形成される多孔質被膜の機械的
強度、耐剥離性などが不十分になるから好ましくない。

上記機能化活性炭粒子を配合した樹脂組成物は、通常、
適宜の溶剤に溶解した溶液、または分散したエマルジョ
ンなどとして使用されるが、該溶液における樹脂組成物
の濃度は、１〜４０重量％、好ましくは１０〜２５重量
％、溶液粘度が５０〜５０，０００センチポイズ（ｃｐ
ｓ）、好ましくは１００〜３０．０ＯＯｃｐｓのものが
よい。

また、布帛へのコーティング方法としては、公知の各種
方法を適用することができる。たとえばフローテンイブ
・ナイフコーター、ナイフオーバーロール・コーター、
リバースロール・コーター、ロールドクター・コーター
、グラビアロール・コーター、エアーナイフコーター、
カーテンコーター、キスロールコーター、ニップロール
コータ−、キャストコーター、コンアダイレクト・コー
ター、コンテリバースコーター、スリットコーターおよ
びスプレ一方式などを例示することができ、ラミネート
やボンデング方式も使用でき、これらのコーティングに
続いて、湿式または乾式法により皮膜化される。

湿式の場合は、樹脂溶液をコーティングされた布帛を、
水系凝固浴または水−有機溶剤系凝固浴中に浸漬し、次
いで水洗または湯洗して塗膜中の溶剤を十分に除去し、
乾燥する方法が一般的であり、乾式の場合は前記コーテ
ィングした布帛を加熱して塗膜中の溶媒を揮散、除去す
る方法がある。

そして、重要なことは、上記布帛にコーティングされた
塗膜内に含まれる機能化活性炭粒子に付着、含有される
機能性薬剤の少なくとも一部を膨張、気化、沸騰などに
より、該機能化活性炭粒子から分離させる必要がある。

上記乾式製膜の場合は、ニーテンイグ樹脂溶液の加熱、
乾燥過程の熱処理によって、上記薬剤の分離を行うこと
ができる。また、湿式製膜の場合は、乾熱処理、スチー
ミング、電子線照射、紫外線照射、赤外線加熱、浴中処
理などの任意の熱処理を行うことができ、特に限定され
るものではない。

このような熱処理によって、機能化活性炭粒子に付着、
含有される薬剤は、活性炭粒子から分離して塗膜中を拡
散し、その表面から外部に放出されたり、また一部が機
能化活性炭粒子や塗膜内部に残留して、徐々に放出され
る。

以下、多孔質塗膜用樹脂として、ポリウレタンを使用し
た本発明の機能性布帛の製造例について、さらに詳しく
説明する。

まず、第一工程として、任意の繊維基材の厚さ方向にお
けるコーティング樹脂溶液の浸透を、該繊維基材の厚さ
の１／３以下に制限するため、該繊維基材の樹脂塗付面
を加熱・加圧して該表面の繊維の形状を変形し、繊維間
隙を狭くし、該塗付面にシリコーン系または弗素系の撥
水剤で前処理を施す。

ここで、ポリウレタン・コーティング？容液としては、
８〜２５重量％のポリウレタン、０．１〜１．０重量％
の弗素系撥水剤、ポリイソシアネート類０．２〜３重量
％、界面活性剤１〜８重量％を含有するジメチルホルム
アミド（ｏＭＦ）？Ｓ液に、前記ポリウレタンに対して
機能性薬剤付与活性炭粒子１０〜２００重量％を配合し
た樹脂溶液を使用する。

次いで第二工程として、上記機能性薬剤を付着した活性
炭粒子含有ポリウレタンＤＭＦ溶液を前記ナイフオーバ
ーコーターなどを用いて、前処理した繊維基材表面に均
一の厚さに塗付する。

第三工程として、前記第二工程の樹脂溶液コーティング
繊維基材を５〜１５重量％のＤＭＦを含むＤＭＦ−水系
凝固浴に導き、凝固させ、微多孔質塗膜を形成させる。

〔実施例〕

実施例において使用した評価項目の詳細は、次の通りで
ある。

（１）皮膜の表面凹凸： 膜断面を走査型電子顕微鏡を使用して１５０倍の写真を
取り、この写真上の直線１０ｃｍ間における膜表面に相
当する断面の軌跡の長さを測定して表した。

（２）結露水分量： 水温６０°Ｃの水２０００〜４０００ｃｃの入った容器
の中に水面から５〜１０ｃｍ離して、氷の入った箱１８
×１８　Ｘ　５ｃｍ　（タテ×ヨコ×高さ）を置き、箱
の上面に９ｘ　９ｃｍ　（タテ×ヨコ）の穴を開け、そ
の穴を塞ぐようにシート状物（試料）　１０１０Ｘ１０
　（タテ×ヨコ）　ヲ貼りつけ、６０秒間に結露した水
分ｉｔ　（Ａ）を次式にしたがって算出した。

結露水分量（Ａ）　−Ｂ−Ｃ Ｂ：６０秒間結露させたシート状物の総重量。

Ｃ：　シート状物の皮膜の付着水分を濾紙で拭き取った
後の重量。

（３）吸湿率： ＪＩＳ　Ｌ−１０９６による。但し、繊維基の素材は、
ポリアミド繊維など化学繊維、合成繊維で構成されてい
ること。２０°Ｃ１９０χＲＨ条件下で測定。

（４）吸水率： １０１０Ｘ１０　（タテ×ヨコ）、厚さ５ｍｍのダンボ
ール紙に、試料１０　Ｘ　１０ｃｍ　（タテ×ヨコ）を
貼り付け、水深約２〜３ｍｍの中に試料を下にして６０
秒間浸漬した後の吸水率（Ｘχ）を次式にしたがって求
めた。

吸水率Ｘ（％）　＝　（（Ｙ−Ｚ）／Ｚ）　１００Ｙ：
６０秒間浸漬後、ダンボール紙から試料を外し、皮膜表
面の付着水分を濾紙で拭き取った後の重量。

Ｚ：　浸漬する前の試料の重量。

（５）脱臭性； １０００ｃｃの広口壜に固形カレー２ｇと本発明の結露
防止材５０ｇを封入し、４８時間後、官能試験する方法
で求めた。

（６）透湿度：　　ＪＩＳ　Ｚ−０２０８による。

（７）耐水圧：　　ＪＩＳ　Ｌ−１０７９による。

（８）芳香性：　　１０００ｃｃの広口壜に本発明の多
機能性布帛を５０ｇ封入し、２４時間後、官能試験を行
って測定した。

以下、実施例により本発明の効果について具体的に説明
する。

実施例１．２．３　比較例１．２ 染色されたナイロンタフタ　（タテ・ヨコ７０ｄナイロ
ンフィラメント使い、タテ密度×ヨコ密度−１２３Ｘ８
７木／インチ）に弗素系撥水剤水分散液を絞り率６０χ
てパッチング処理し、乾燥熱処理を施す。弗素系撥水剤
の付着量は０．３重量％である。

この処理をたとえば、基材の撥水加工ありとした。

ポリエステル系ポリウレタン溶液１００重量部、ポリイ
ソシアネート４重量部、メチルエチルケトン３０部より
なる塗料液（粘度６０００ｃｐｓ／２５°Ｃ）を前処理
済み生地にナイフフロートコーティング法により付着量
３０ｇ／ｍ２で塗付、乾燥し接着層とした。なお、この
接着層は、布帛状の繊維基材と活性炭を含む微多孔層を
分離し、活性炭が繊維基材を汚染するのを防止する機能
を有する。

この前処理を施した布帛に次の樹脂液（Ａ）に第１表に
示す各種機能性薬剤を付着、含有させた活性炭粒子を配
合し、リバース・ロールコータ−を用いて１５０ｇ／ｍ
２（ｗｅｔ）塗付した。この樹脂コーティング布帛をＤ
ＭＦの３重量％含む水溶液中に導入してゲル化させた後
、湯洗、熱風乾燥した。

得られた機能性布帛の機能および物性を第１表に示した
。

（以下本頁余白） 樹脂溶液（Ａ）： ポリエステル系ウレタン樹脂；１８重量部トルエン／イ
ソプロピルアルコール／ジメチルホルムアミド：　　７
９．８　／　１５／２．７トリメチロールプロパンーヘ
キサメチレンジイソシアネート付加物：１．０重量部 ポリプロピレングリコール・ポリエチレングリコールブ
ロソク共重合体：　５重量部７４〜１４９μの活性炭粒
子（ヤシ殻製）：上記ボリウレクン樹脂（１８重量部）
に対して１００重量％ ＤＭＦ　：　　７８．６重量部 比較のため、上記樹脂溶液（Ａ）に機能化活性炭粒子を
配合しなかったもの（比較例１）、機能性薬剤を付着、
含有していない活性炭粒子のみを配合したもの（比較例
２）を用いて同様にコーティングした布帛の機能性を第
１表に示した。当然のことながら、比較例１〜２には、
本発明の多機能性布帛の示す機能は全く現れなかった。

〔発明の効果〕

本発明の多機能性布帛は、従来の微多孔質塗膜を設けた
布帛のように、単に布帛表面に形成した該塗膜の機能だ
けでなく、機能性薬剤による機能、たとえば殺虫・殺菌
効果、芳香性または脱臭性などの布帛および／または微
多孔質塗膜本来の機能とは全く別の機能を容易に付与す
ることができる。しかも布帛および前記塗膜の有する本
来機能は、そのまま保有されるのである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）布帛の少なくとも片面に、単機能化活性炭粒子を
   複数種含有する多孔質樹脂膜を設けることにより、一平
   面に多機能の性質を付与せしめてなる多機能性布帛。
2. （２）１つの機能性薬剤を含有する活性炭粒子を少なく
   とも２種含有するコーティング用樹脂組成物を、布帛の
   少なくとも片面に塗付するか、もしくは予め該コーティ
   ング樹脂組成物で構成した被膜を該布帛の片面に接着、
   転写することを特徴とする多機能性布帛の製造法。