米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 繊維;紙;印刷 -> 東洋紡績株式会社

発明の名称 透湿防水布帛
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−131875(P2001−131875A)
公開日 平成13年5月15日(2001.5.15)
出願番号 特願平11−307394
出願日 平成11年10月28日(1999.10.28)
代理人
発明者 西本 晃 / 表 雄一郎 / 高橋 克機
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】高吸放湿吸湿発性熱有機微粒子をベース樹脂中に添加した樹脂組成物をコーティングした透湿防水布帛であり、コーティング膜の剥離強度が5.8N/2.5cm以上である透湿防水布帛。
【請求項2】ベース樹脂中に架橋剤としてブロックイソシアネートを含有する請求項1に記載の透湿防水布帛。
【請求項3】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子がアクリロニトリルを85%以上含むアクリル系樹脂にヒドラジン処理により架橋構造を導入し、窒素含有量の増加が1.0〜15.0重量%であり、加水分解により残存しているニトリル基量の1.0mmol/g以上を塩系カルボキシル基に化学変換せしめたものである請求項1〜2に記載の透湿防水布帛。
【請求項4】ベース樹脂がウレタン樹脂を60%以上含む樹脂である請求項1〜3に記載の透湿防水布帛。
【請求項5】コーティング膜が基布上に樹脂組成物をコーティング後、水中に浸漬して樹脂を凝固させ、溶媒を水中に抽出し、乾燥されたものである請求項1〜4に記載の透湿防水布帛。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は雨衣、登山、アスレチック、スキー、スノーボード、ゴルフ等のスポーツ衣料、紳士、婦人服、コート類等のカジュアルウェア及び各種外衣、冷凍庫、冷蔵庫などで作業するユニホーム等各種衣料用として用いられる吸湿発熱、衣服内湿度低減、結露防止効果を持つ透湿防水布帛に関するものである。
【0002】
【従来の技術】保温性が要求される繊維製品には冬季に使用する一般衣料(スーツ、コート等)、防寒衣料(ジャンパー等)、またスキーなどの冬季スポーツ衣料ならびに冷凍庫、冷蔵庫などで作業するユニフォーム等があり、保温性向上のために繊維集合体の繊維径を細くしてデッドエア層を増やすことや、繊維にセラミックスや金属を練り込み遠赤外線の効果を期待する方法などが種々提案されている。保温性を向上させる方法としては、例えば繊維にセラミックスや金属を練り込む方法としては、特開昭63−105107号の繊維製品の製造方法や特開平7−331584号の防ダニ用遠赤外線放射繊維等のように繊維に遠赤外線を放射するセラミックス及び金属を練り込む方法が提案されている。しかしながら、これらの方法はセラミックス及び金属を練り込むことにより原糸の強力が低下したり、原糸が着色したりする欠点がある。コーティング剤やラミネート樹脂の中にセラミックスや金属を添加する方法としては、特開昭60−162641号の保温効果の優れたシート状素材や特開昭63−35887号のコーティング布帛、特開平1−183579号のセラミックスをコーティングした布または紙製品などが開示されている。しかし、これらの方法では保温性は得られるが添加剤の吸放湿性に由来する衣服内湿度低減、結露防止効果は得られていなかった。一方、透湿防水衣料の着用時の蒸れを防止し、結露防止性を高める方法としては、特開昭56−17256号、特開昭56−20679号の防水シート、特開昭60−52675号の吸放湿性防水シート、特開昭60−110440号、特開昭60−126386号の非通気性吸放湿性防水シート、特開昭1−77530号の結露防止性防水シート、特開平7−9631号の透湿性防水布帛、特開平3―97970号の吸放湿性防水コーティング布帛等が開示されている。しかし、これらの方法では結露防止性と発熱効果の両者を兼ね備えた添加剤は見出されていなかった。そこで、以前に本発明者らは、高吸放湿吸湿発熱性の微粒子を繊維布帛に対し透湿性樹脂を接着剤として付着させることによって、人体から放出される汗を吸湿して発熱し、併せて高い吸放湿性により衣服内湿度低減、結露防止効果を持つ透湿防水布帛を得る方法により本問題の解決を図った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】透湿防水布帛を得る方法において、従来の湿式コーティング法は透湿性の高い製品を得るのに良い方法である。そこで本高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子をベース樹脂中に添加することで透湿防水布に保温性を付与する検討を行い、満足する吸湿発熱性、透湿性を得た。ところがこの時、本高吸放湿吸湿性発熱有機微粒子の影響により形成された膜と基布の間の剥離強力が弱い欠点が明らかになり、改善の必要が生じた。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は上記課題を解決するための次の構成より成るものである。
1. 高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子をベース樹脂中に添加した樹脂組成物をコーティングした透湿防水布帛であり、コーティング膜の剥離強度が5.8N/2.5cm以上である透湿防水布帛。
【0005】2. 架橋剤としてブロックイソシアネートを使用する前記1に記載の透湿防水布帛。
3.高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子がアクリロニトリルを85%以上含むアクリル系樹脂にヒドラジン処理により架橋構造を導入し、窒素含有量の増加が1.0〜15.0重量%であり、加水分解により残存しているニトリル基量の1.0mmol/g以上を塩系カルボキシル基に化学変換せしめたものである前記1、2に記載の透湿防水布帛。
4.ベース樹脂がウレタン樹脂を60%以上含む樹脂である前記1〜3に記載の透湿防水布帛。
5.コーティング膜が基布上に樹脂組成物をコーティング後、水中に浸漬して樹脂を凝固させ、溶媒を水中に抽出し、乾燥されたものである前記1〜4に記載の透湿防水布帛。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明に用いるベース樹脂はウレタン樹脂であるが、この樹脂には他の樹脂、例えばシリコン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等、またはこれらの樹脂の混合物等で、非水系溶媒の樹脂を40%以下の割合で含んでいても良い。
【0007】本発明に用いる繊維布帛としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系等の合成繊維、レーヨン、アセテート等の半合成繊維、木綿、シルク、ウール等の天然繊維からなる、織物、編物、不織布などが含まれる。また上記の基布に他の後加工、例えば撥水加工等を施しておいても良い。
【0008】本発明で言う高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子としては吸湿性が高く、かつ放湿性を有し、なおかつ吸湿した際に発熱を示す有機微粒子であれば使用可能であるが、相対湿度(RH)65%での吸湿率が40%以上の高吸湿性であり、初期吸湿速度が0.8%/分以上の高吸湿速度であることが発熱速度が速く、吸湿発熱性に優れ好ましい。さらに好ましくは吸湿率が45%以上、初期吸湿速度は1.0%/分以上の有機微粒子である。但し本粒子の吸水量が大きすぎる場合、膜の膨潤、粒子の脱離等が発生するため、上記の吸湿性に加え粒子の吸水量比(絶乾した粒子及びその粒子に純水を添加して24時間放置後、余分の水をデカンテーションで除いた後の全体の重量(B)を測定し、(B−A)÷Aで計算される)が0.4以上でありかつ10未満であることが必要であり、0.6以上4未満がより好ましい。また放湿性に関しては20℃、90%RHから20℃、40%RHでの初期放湿速度が0.8%/分以上であることが吸収した水分の放散による衣服内湿度低減、結露防止の観点より好ましく、さらに好ましくは1.0%/分以上である。なお、初期吸湿速度とは70℃×12時間の真空乾燥後、20℃×65%RHの雰囲気中に10分間放置した時の吸湿率を求め、1分間当たりの吸湿率の増加率によって求められるものであり、初期放湿速度とは20℃、90%RHでの24時間調湿後、20℃、40%RHの雰囲気に移し10分間放置した時の吸湿率を求め、1分間当たりの吸湿率の減少率によって求められるものである。
【0009】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子のより具体的な例としては、塩系カルボキシル基を有し、かつ架橋構造を有する有機微粒子であり、アクリロニトリルを85%以上含むアクリル系樹脂にヒドラジン処理により架橋構造を導入し、窒素含有量の増加を1.0〜15.0%とし、加水分解により残存しているニトリル基量の1.0mmol/g以上を塩系カルボキシル基に化学変換せしめたアクリル系金属変性粒子が挙げられる。
【0010】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の樹脂添加時の吸湿率はベース樹脂が非水系である場合、樹脂の粘度異常と関係のある重要な要素である。粘度異常を避けるためには、樹脂溶液に高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子を直接添加する場合においても、また湿式分散等のために一旦溶剤を多くして粘度を下げた樹脂に高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子を添加して分散液を作成する場合においても、粒子の吸湿率を20%以下にすることが必要である。
【0011】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の平均粒径は吸湿、放湿速度の向上、また樹脂層からの脱離防止、布帛のざらつき防止の観点より平均粒径30μm以下が必要であり、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。
【0012】なお、高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の平均粒径を低減する方法としては、例えばボールミル、ビーズミル、サンドミル、2本、3本ロールミル、ニーダーなどの湿式分散法等があるが、上記粒径が得られるならば本様式に限定されない。つまり、本高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の平均粒径を30μm以下に出来る方法であればいずれの方法を使用してもよい。なお、例えば湿式分散を行う際、分散のために一旦溶剤を多くして粘度を下げておき、分散完了後溶剤濃度の低い、あるいは溶剤なしのベース樹脂を添加する事により粉体とベース樹脂固形分の比、また粘度を目標値に合わせる方法を使用してもよい。
【0013】本発明の樹脂を基布上に付与する方法は湿式コーティング法、つまり基布上に樹脂組成物をコーティング後、水中に浸漬して樹脂を凝固させ、溶媒を水中に抽出し、乾燥する方法である。
【0014】本方法で作成した透湿防水布帛に、耐水圧向上、膜面の撥水性付与等の目的でさらに後加工を施してもかまわない。またその方法としては、例えばコーティング法、パディング法、スプレー法等、いかなる方法でも使用できる。
【0015】基布と湿式膜との剥離強度は透湿防水布帛の耐久性を決定する極めて重要な要素である。具体的には本測定値が5.8N/2.5cm以上であることが必須であり、7.8N/2.5cm以上であることが好ましく、9.8N/2.5cm以上であることがより好ましい。
【0016】
【実施例】以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本実施例は本発明の請求の範囲を何ら制限するものではない。また、本実施例における樹脂の性能の測定、評価は次の方法で行った。
剥離強度:JIS L 1089法により測定した。なお、試験片をあらかじめ5cm剥離しておく方法としては、試験片の膜面に熱接着テープをアイロンで接着後、基布と熱接着テープを剥離することで行った。単位:N/2.5cm【0017】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の吸湿率:高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の20℃、65%RHでの重量を測定し、次に該高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子を70℃で12時間真空乾燥した後の重量を測定後、下記計算式により求めた。
吸湿率=(乾燥前重量−乾燥後重量)÷乾燥前重量×100【0018】高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の粒径:実施例あるいは比較例で得られた布帛の断面を1000倍の電子顕微鏡で撮影し、その写真をたて5cm×よこ5cmの正方形に分割し、正方形を任意に3箇所選んで中の粒子の粒径を測定し、平均した。単位:μm【0019】吸湿発熱温度差:評価する樹脂層を有する布帛および高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子を含まない樹脂層を持つブランク布(下記比較例4)をそれぞれ絶乾(乾燥条件:120℃、3時間)したのちデシケーターに入れ、このデシケーターを32℃、相対湿度70%の環境に10時間以上置くことで布帛の調温を行い、その後サンプルを取り出して10秒後の布帛の表面温度を日本電気三栄株式会社製THERMO TRACER TH3100及びDETECTOR UNITTH3100で測定し、下記のT(サンプル)、T(ブランク)の値を求めて、計算式T=T(サンプル)−T(ブランク)により吸湿発熱温度差Tの値を算出した。単位:℃T(サンプル):上記樹脂層を有する布帛を絶乾し、絶乾状態のまま32℃に調温した後、32℃、相対湿度70%の環境に置いた際の10秒後の樹脂層を有する面の表面温度。
T(ブランク):ブランク布を絶乾し、絶乾状態のまま32℃に調温した後、32℃、相対湿度70%の環境に置いた際の10秒後の樹脂層を有する面の表面温度。
【0020】透湿度:JIS L 1099 (A−1法)で測定した。単位:g/m2・24hr【0021】耐水圧:JIS L 1092 (低水圧法)で測定した。単位:Pa【0022】実施例及び比較例(1)コーティング用基布の製造経糸、緯糸の双方にナイロン77dtex/96fを用い、仕上がりの密度が経糸125本/2.54cm、緯糸が101本/2.54cmになるように設計し、ジッガー染色機で酸性染料で染色して加工用布帛を得た。その後、フッ素系撥水剤のアサヒガード710(旭硝子社製造)1%owfをパッド−ドライ法で付与した後、155℃×1.5分間の熱処理を行った。次いで、170℃で圧力290N/cm2の条件でカレンダー処理を行い、コーティング用基布とした。
【0023】(2)高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の製造アクリロニトリル450部、アクリル酸メチル20部、p−スチレンスルホン酸ソーダ16部及び水1220部をオートクレーブに入れ、重合開始剤としてジ−tert−ブチルパーオキサイドを単量体全量に対して0.6%添加した後、密閉し、次いで攪拌下において152℃の温度にて20分間重合せしめた後、反応終了後、攪拌を継続しながら90℃まで冷却し、平均粒子径0.9μm(光散乱光度計で測定)の原料微粒子の水分散体を得た。この水分散体に浴中濃度が33%になるようにヒドラジンを加え、102℃で3時間架橋処理を行い、続いて浴中濃度が10%となるようにNaOHを加え、103℃で8.5時間の加水分解処理を行った後、流水中で透析、脱塩、乾燥後、高吸放湿吸湿発熱性の微粒子を得た。該有機微粒子の窒素増加量は3.2%、塩系カルボキシル基4.6mmol/g、65%RH(20℃)の吸湿率は49%、平均粒子径は50μmであった。該有機微粒子を70℃で12時間真空乾燥後、65%RH(20℃)の雰囲気下に10分間放置後の吸湿率は10.6%であり、24時間後は49%であった。また、90%RH(20℃)の雰囲気下での24時間後の吸湿率は78%であり、その後40%RH(20℃)の雰囲気に移した際、10分後の吸湿率は67%、また24時間後の吸湿率は28%であり、吸放湿性が確認された。
【0024】(3)ベース樹脂MP829(大日本インキ(株)製湿式レザー加工用ウレタン樹脂、固形分濃度20%、DMF溶液)
【0025】(4)架橋剤コロネート2507 (日本ポリウレタン(株)製 ヘキサメチレンジイソシアネート系ブロックイソシアネート架橋剤、固形分濃度80%)
コロネートHX(日本ポリウレタン(株)製 ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤、固形分濃度100%)
【0026】[実施例1]まず始めに、本実施例で用いる樹脂の製造を次の方法で行った。上記で製造した高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子を70℃で12時間真空乾燥し、乾燥実施後、シリカゲルの入ったデシケーターに粉砕後の微粒子を入れ、冷却した。冷却後の高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の粒径は50μm、吸湿率は9%であった。冷却後、上記の高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子100部に対し、DMF135部を添加し、次に上記MP−829の原液113.8部を添加、混合して分散液を調製した。本分散液1kgに対し、シンマルエンタープライゼス製ダイノミルKDL−PILOTを用いて2時間の分散を行った。分散中の液温は40℃、分散液粘度は0.6Pa・sであった。分散終了後、本分散液100部に対しMP−829の原液を570部添加してコーティング液を調製した。この時の樹脂の粘度は7Pa・sであった。次にコロネート2507を上記コーティング液100部に対し1.25部添加(架橋剤固形分としては1部)し、前記コーティング基布に対し100ミクロンのクリアランスを持つアプリケーターで塗布した。続いて本布帛を水中に10分間浸漬してDMFの抽出及び膜の凝固を行い、次いで50℃の温水中に浸漬してさらに残留DMF抽出後、乾燥機(120℃)で3分間乾燥し、その後150℃で3分間のキュアリング処理をして透湿防水布帛を得た。これより、本透湿防水布に付与した樹脂層中の高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子の割合(水分なし)は40%と計算される。該透湿防水布の物性を下表1に示す。
【0027】[実施例2]上記実施例1の透湿防水布帛の製造に対し、コロネート2507の量を2.5部(架橋剤固形分としては2部)とする以外は実施例1と全く同一の方法により透湿防水布を試作した。該透湿防水布の物性を下表1に示す。
【0028】[比較例1]上記実施例1の透湿防水布帛の製造に対し、架橋剤を添加しない以外は実施例1と全く同一の方法により透湿防水布を試作した。該透湿防水布の物性を下表1に示す。
【0029】[比較例2]上記実施例1の透湿防水布帛の製造に対し、架橋剤をコロネートHXとし、架橋剤添加量を1部(架橋剤固形分として1部)とする以外は実施例1と全く同一の方法により透湿防水布を試作した。該透湿防水布の物性を下表1に示す。
【0030】[比較例3]上記実施例1の透湿防水布帛の製造に対し、架橋剤コロネートHXとし、架橋剤添加量を2部(架橋剤固形分として2部)とする以外は実施例1と全く同一の方法により透湿防水布を試作した。該透湿防水布の物性を下表1に示す。
【0031】[比較例4]吸湿発熱温度差評価用のブランク布帛の製造を次の方法で行った。MP−829の樹脂100部に対しDMFを35部添加してコーティング液を調製した。この時の樹脂の粘度は7Pa・sであった。次にコロネートHXを上記コーティング液100部に対し1部添加(架橋剤固形分としては1部)し、前記コーティング基布に対し100ミクロンのクリアランスを持つアプリケーターで塗布した。続いて本布帛を水中に10分間浸漬してDMFの抽出及び膜の凝固を行い、次いで50℃の温水中に浸漬してさらに残留DMF抽出後、乾燥機(120℃)で3分間乾燥し、その後150℃で3分間のキュアリング処理をして透湿防水布帛を得た。該透湿防水布の物性を表1に示す。
【0032】
【表1】

表1に示すように、ブロックイソシアネート架橋剤を用いた実施例1、2による透湿防水布は比較例1〜3の透湿防水布に対し、基布と膜の間の剥離強力に優れたものであり、加えて他物性(耐水圧、透湿度、吸湿発熱温度差)の低下のない非常に優れたものであることがわかる。また比較例4は実施例1、2の透湿防水布に対し、高吸放湿吸湿発熱性有機微粒子を添加しないために剥離強力は高いが、吸湿発熱効果はなく、また透湿度も非常に低いものであった。
【0033】
【発明の効果】上記から明らかなように、本発明で得られる透湿防水布帛は、ブロックイソシアネート系の架橋剤を用いることによって、優れた透湿性能と高い剥離耐久性を両立できるものである。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013