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JPH0450937B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0450937B2
JPH0450937B2 JP2425985A JP2425985A JPH0450937B2 JP H0450937 B2 JPH0450937 B2 JP H0450937B2 JP 2425985 A JP2425985 A JP 2425985A JP 2425985 A JP2425985 A JP 2425985A JP H0450937 B2 JPH0450937 B2 JP H0450937B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
water
fabric
pau
moisture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP2425985A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61183327A (en
Inventor
Kunio Amamya
Mikihiko Tanaka
Kenichi Kamemaru
Kyoshi Nakagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP2425985A priority Critical patent/JPS61183327A/en
Publication of JPS61183327A publication Critical patent/JPS61183327A/en
Publication of JPH0450937B2 publication Critical patent/JPH0450937B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

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、優れた耐寒特性を有する透湿性防水
布帛をラミネート法によつて製造する方法に関す
るものである。 (従来の技術) 一般に、ラミネート方式による透湿性防水布帛
の性能はラミネートする樹脂皮膜の透湿防水性能
と耐寒特性に左右されることが多い。ところで、
かかる性能の優れた樹脂皮膜として従来から皮膜
の製造時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た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が、このようなポリウレタン
エラストマーの樹脂皮膜をラミネートした透湿性
防水布帛の場合、皮膜は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、ま
たラミネート時の接着剤による透湿度低下も若干
加わるため、防水性能がJIS L−1096の耐水圧測
定で2000mm(水柱下)以上のラミネート布帛につ
いては、透湿度がたかだか3500g/m2・24hrs
(JISZ−0208測定)程度のものしか得られておら
ず、これより防水性能の低い耐水圧1500mmのラミ
ネート布帛でも透湿度は4000g/m2・24hrs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、皮膜の屈曲疲労による皮膜の損
傷から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る
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式にて高透湿性の防
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、屈曲疲労による皮膜の損傷か
ら防水性が低下する欠点を有していた。 (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
水布帛をラミネート方式にて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
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シート状物に塗布し
た後水中に浸漬し、湯洗し、乾燥し、次に上記塗
布面に繊維布帛を接着剤にて接合した後シート状
物を剥離し、得られたラミネート布帛を撥水処理
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」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シート状物に塗布し
た後水中に浸漬し、湯洗し、乾燥し、次に上記塗
布面に撥水性を有する繊維布帛を接着剤にて接合
し、しかる後にシート状物を剥離することを特徴
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。 本発明では、まず始めに次に述べるシート状物
の片面に、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
囲にある後述のポリアミノ酸ウレタン樹脂(以下
PAU樹脂という。)、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
塗布し、続いて水中に浸漬し、湯洗し、乾燥する
ことにより、ラミネート用のPAU樹脂皮膜を形
成する。 本発明で用いるシート状物は、タフタ織物、フ
イルム、紙など表面が平滑で、しかも少なくとも
その表面がPAU樹脂との親和性に乏しい物質か
らなるものをいう。もし、該シート状物の表面が
PAU樹脂との親和性の高いものであれば、繊維
布帛とのラミネート後に行うシート状物の剥離が
不可能となり、本発明の目的とする透湿性防水布
帛が得られなくなる。PAU樹脂と親和性の乏し
い物質としては、ポリエチレンテレフタレートで
代表されるジオールと二塩基酸との重縮合物であ
るポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリプロ
ピレンで代表されるポリオレフイン系樹脂、ポリ
ジメチルシロキサンやメチル水素ポリシロキサン
からなるシリコーン樹脂及びポリテトラフルオロ
エチレンで代表されるフツ素系樹脂が使用でき
る。また、上記シート状物は上述の物質100%か
らなるものであつても、あるいはその表面層だけ
が上述の物質で処理されてなるもの(例えば離型
紙のようなもの)であつてもよく、湿式成膜の
際、破損しないものであれば十分に利用できる。 本発明でいう赤外線吸収スペトルは、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、化合物の固定時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。PAU樹脂はアミノ酸
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特に温度特性、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-1A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-1Bの吸光度の比を求めることにより
可能である。(なお、上記吸収位置A,Bは、組
成比及びアミノ酸やウレタンの種類により10〜20
cm-1程度ずれることがあるが、そのような場合に
は最大吸収を示す位置で吸光度の比を求めればよ
い。)そこで、アミノ酸とウレタンの組成比(重
量分率)10〜90:〜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2950cm-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2.0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
する。このため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
がなくなる。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、この転写プリン
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樹脂が低温時や恒温時
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
ノ酸とポリウレ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。 PAU樹脂は、ラミネート後のラミネート布帛
の皮膜部分を構成するものであり、その使用量は
純分で5g/m2以上であることが好ましく、使用
量が5g/m2未満では高度の耐水圧を得ることが
困難である。 PAU樹脂の湿式加工により、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はない
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
のブロツク共重合に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湿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。 上述のPAU樹脂と併用するイソシアネート化
合物としては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、
しずれでも使用でき、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0.1〜5%、好ま
しくは0.5〜3%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、製膜のための
シート状物に対する樹脂の接着力が乏しく、湿式
製膜中に皮膜が剥離する恐れがあり、逆に5%を
超えると樹脂の接着力が高くなりすぎてラミネー
ト後のシート状物の剥離が困難となり、風合も硬
化するので好ましくない。 本発明では、PAU樹脂皮膜におけるミクロセ
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、上記範囲より高
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、トルエ
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、ブチレンオキシドなどのアル
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。 また、本発明では湿式凝固法による多孔質膜の
耐水性を高める目的で、多孔質膜を形成する上記
塗布溶液の中にあらかじめ撥水剤を混入しておい
てもよい。撥水剤にはフツ素系、シリコン系、ジ
ルコニウム系等各種あるが、本発明において極性
有機溶剤と相溶するものが好ましく、さらに撥水
剤としてフルオロアルキル基を含有するアクリル
酸エステル系溶剤型撥水剤、テトラフルオロエチ
レンやフツ化ビニリデン系樹脂、あるいはメチル
水素ポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン等
のシリコン系撥水剤が好ましく使用される。 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シート
状物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。 樹脂溶液をシート状物に塗布した後、これをそ
のまま水中に浸漬する。この水中への浸漬により
微細孔を無数に有するPAU樹脂皮膜を形成する
ことができ、また微細孔成形剤の作用により透湿
度と耐水圧が良好になる適度な大きさの微細孔を
得ることができる。浸漬する際の水温は0〜30℃
の範囲にあればよく、また浸漬時間は10秒以上あ
れば十分である。 水中でPAU樹脂を凝固せしめた後、湯洗し、
残留している溶剤を除去する。湯洗の条件は
PAU樹脂及びイソシアネート化合物、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。 次に、本発明方法では上述の樹脂塗布面に撥水
性を有する繊維布帛を接着剤にて接合する。 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。特に、本発明方法はラミ
ネート法によるものであるから、繊維布帛として
表面に凹凸感のある布帛や粗めの布帛、通気度の
大きい布帛、伸縮性の大きい布帛等、一般にコー
テイングを行うことのできない布帛でも本発明方
法は用いることができる。 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。 布帛の接合のために用いられる接着剤は、本発
明の目的からポリマーの可撓性の良好なものが必
要で、さらに揉みや洗濯により剥離することのな
い程度の接着性を有するものが好ましく用いられ
る。例えば、ポリビニルブチラール、ポリピニル
ホルマール等のポリアセタール樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル酸及びメタ
クリル酸のイソブチル、n−ブチル、プロピル等
のエステル及びその共重合物、天然ゴムやNBR
のラテツクス等があげられる。繊維布帛の接着剤
による接合に際しては、ラミネート後の布帛の透
湿性を極力阻害することのないように点状の部分
接着が好ましく用いられる。また、接着剤を賦与
する方法としては、塗布量、ラミネート後の布帛
の風合、接着強力、作業性等の点からグラビアロ
ール法が適している。ラミネート方式は用いる接
着剤の種類によりドライラミネート方式かウエツ
トラミネート方式のいずれかを採用すればよい。 繊維布帛を接着剤にて接合後、シート状物を剥
離することにより繊維布帛の表面にPAU樹脂皮
膜を有する本発明の透湿性防水布帛を得ることが
できる。 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、この繊維布帛は必ずしもあらか
じめ撥水処理しておく必要はなく、ラミネート後
に得られた布帛について撥水処理を行つてもよ
い。この場合には、繊維布帛を接着剤にてシート
状物上のPAU樹脂皮膜面に接合したあと、シー
ト状物を剥離し、得られたラミネート布帛を撥水
処理することによつて本発明の透湿性防水布帛を
得ることができる。 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、撥水処理をラミネート
加工の前後の双方に行つても一向にさしつかえな
く、この場合には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) 次に実施例による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) 撥水性JIS L−1096(スプレー法) (3) 透湿度JIS Z−0208 (4) 剥離強力JIS K−6328 (5) 洗濯耐久性 JIS L−0842(A−2法)に
よる洗濯を繰り返し10回行つた後の剥離の有無
により判定した。 (6) 伸長率 JIS L−1080(A法)による1.5Kg荷
重時の伸長率を測定。 (7) 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=1og10−AC/BC− 本発明では、吸光度比=D3290/D2950を求め
る。 (8) 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
するウレタンプレパリマー(NCO当量1233)を
得た。このウレタンプレパリマー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
外線吸収スペトルをとり、波数3290cm-1と2950cm
−1の吸光度の比を求めると1.90であつた。 次に、厚さ25μのポリエステル二軸延伸フイル
ムを用意し、該フイルムに下記処方1に示す樹脂
固形分濃度20%の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100g/m2にて塗布
した後15℃の水浴中に20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
燥した。 処方 1 PAU樹脂A 100部 バーノツクBL−50 2部 (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) CRISVON AW−7H 8部 (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) ジメチルホルムアミド 5部 以上のようにして多孔質皮膜を上記フイルム上
に形成させた。 次に、30メツシユの亀甲型グラビアロールを使
用し、下記処方2のポリウレタン系接着剤を上述
の多孔質皮膜面に塗布量10g/m2にて点状に付与
したあと、別に用意しておいたナイロン仮燃加工
糸70d/36fよりなる目付200g/m2の丸編物(JIS
L−1096スプレー法による撥水度100;通気度
40cc/cm2・sec)と接着せしめ、続いて120℃にて
3分間の乾燥を行つた。 処方 2 CRISVON 4070 100部 (ポリウレタン系接着剤、大日本インキ化学
工業株式会社製品) CRISVON CL−2 18部 (イソシアネート架橋剤、大日本インキ化学
工業株式会社製品) CRISVON ACCEL HR 2部 (イソシアネート架橋剤用触媒、大日本イン
キ化学工業株式会社製品) このあと、ポリエステルフイルムのみを剥離
し、ラミネート加工方式による本発明の透湿防水
布帛Aを得た。 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
ラミネート加工方式による透湿性防水布帛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−L−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の赤外線吸収スペトルによる
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 manufacturing a moisture permeable waterproof fabric having excellent cold resistance properties by a lamination method. (Prior Art) Generally, the performance of a laminated moisture-permeable waterproof fabric is often influenced by the moisture-permeable waterproof performance and cold resistance properties of the laminated resin film. by the way,
As a resin film with such excellent performance, polyurethane elastomer, in which countless continuous micropores are formed to allow water vapor to escape during the production of the film, has traditionally been preferably used in terms of film strength, rubber elasticity, and flexibility. However, in the case of moisture-permeable waterproof fabrics laminated with polyurethane elastomer resin films, the film is made with a balance between waterproof and moisture permeability, and the adhesive used during lamination Due to this, there is also a slight decrease in moisture permeability, so for laminate fabrics with waterproof performance of 2000mm (under the water column) or more as measured by water pressure resistance according to JIS L-1096, the moisture permeability is at most 3500g/ m2・24hrs.
(JISZ-0208 measurement), and even with a laminate fabric with a water pressure resistance of 1500mm, which has a lower waterproof performance, the moisture permeability is only about 4000g/ m2・24hrs. Moreover, when used in extremely cold areas with temperatures below -20°C, the fabric had the disadvantage of being extremely hardened and the film being damaged by bending fatigue, resulting in a decrease in waterproof properties. The inventors of the present invention have greatly improved the level of moisture permeability of conventional polyurethane elastomer-based moisture-permeable waterproof fabrics, making it possible to smoothly control the humidity inside the clothes due to sweating when working in the rain or exercising. A patent application was filed in 1984 for a method for manufacturing a moisture-permeable waterproof fabric.
- Proposed in No. 10853. 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 using 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 is susceptible to film damage due to bending fatigue, similar to conventional moisture-permeable waterproof fabrics made from polyurethane elastomers. It had the disadvantage of reduced waterproofness. (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 waterproof fabric using a lamination method. (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 resin solution consisting of a polyamino acid urethane resin in the range of 0.4 to 2.0, an isocyanate compound, a micropore forming agent, and a polar organic solvent is applied to a sheet material, then immersed in water, washed with hot water, dried, and then the above-mentioned ``A method for producing a moisture-permeable waterproof fabric with excellent cold resistance, which comprises bonding a fiber fabric to the coated surface with an adhesive, then peeling off the sheet-like material, and treating the obtained laminate fabric with water repellency'' and `` The ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 in the infrared absorption spectrum is
A resin solution consisting of a polyamino acid urethane resin in the range of 0.4 to 2.0, an isocyanate compound, a micropore forming agent, and a polar organic solvent is applied to a sheet material, then immersed in water, washed with hot water, dried, and then the above-mentioned A method for producing a moisture-permeable waterproof fabric with excellent cold resistance, characterized by bonding a water-repellent fiber fabric to the coated surface with an adhesive and then peeling off the sheet-like material.'' . The present invention will be explained in detail below. In the present invention, first of all, on one side of the sheet-like material described below, a wave number in the infrared absorption spectrum is applied.
Polyamino acid urethane resin (described below) whose absorbance ratio at 3290 cm -1 and 2950 cm -1 is in the range of 0.4 to 2.0.
It is called PAU resin. ), a resin solution consisting of an isocyanate compound, a micropore-forming agent, and a polar organic solvent is applied, followed by immersion in water, hot water washing, and drying to form a PAU resin film for lamination. The sheet-like material used in the present invention has a smooth surface, such as taffeta fabric, film, or paper, and is made of a material that has at least a poor affinity with PAU resin. If the surface of the sheet-like material
If it has a high affinity with the PAU resin, it will be impossible to peel off the sheet-like material after lamination with the fiber fabric, making it impossible to obtain the moisture-permeable waterproof fabric that is the object of the present invention. Substances that have poor affinity with PAU resins include polyester resins that are polycondensates of diols and dibasic acids such as polyethylene terephthalate, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polydimethylsiloxane, and methyl hydrogen. Silicone resins made of polysiloxane and fluorine resins typified by polytetrafluoroethylene can be used. Further, the sheet-like material may be made of 100% of the above-mentioned material, or only the surface layer thereof may be treated with the above-mentioned material (for example, release paper), It can be fully used as long as it does not break during wet film formation. The infrared absorption spectrum referred to in the present invention is obtained by using an infrared spectrophotometer to separate the wavelengths from the near-infrared region to the far-infrared region using a prism, etc., and then applying the separated light to a substance. Many relatively narrow absorption bands based on molecules appear, and it is useful for qualitative and quantitative analysis of functional groups when immobilizing compounds, and is mainly used for qualitative and quantitative analysis of organic substances. PAU 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, particularly the temperature characteristics, hand feel, strength and elongation characteristics, and moisture permeability. First, the copolymerization composition ratio of amino acid and urethane is determined by adjusting the film thickness of 3290 cm -1 A, which is attributed to the stretching vibration of the NH group, as shown in Figure 1, which shows the infrared absorption spectrum of a typical PAU resin. This can be done by determining the ratio of the absorbance at 2950 cm -1 B attributed to the CH asymmetric stretching vibration used in the band. (The above absorption positions A and B are 10 to 20 depending on the composition ratio and the type of amino acid and urethane.)
There may be a difference of about cm -1 , but in such a case, the absorbance ratio can be found at the position where the maximum absorption occurs. ) Therefore, various PAU resins with a composition ratio (weight fraction) of amino acids and urethane of 10 to 90: to 10 were synthesized and their infrared absorption spectra were taken.
The ratio of absorbance at −1 and 2950 cm −1 was determined. Next, when we evaluated the texture of the moisture-permeable waterproof fabric coated with these PAU resins in the temperature range of -30℃ to +20℃, we found a correlation between the above absorbance ratio and cold resistance properties. . That is, the ratio of absorbance is
When it is less than 0.4, cold resistance properties are poor and texture hardening becomes noticeable. On the other hand, when the absorbance ratio exceeds 2.0, the amino acid ratio becomes high, and the film has excellent cold resistance and moisture permeability, but the film has low elongation and poor elastic recovery, resulting in a hard texture and 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
For PAU resins in the range of 0.4 to 2.0, the thermal adhesion temperature increases, unlike polyurethane elastomers. This prevents the porous membrane from being deformed or causing a decrease in moisture permeability during a normal heat treatment process. Further, in the case of conventional polyurethane elastomers, transfer printing has been impossible due to problems of heat curing and decreased moisture permeability, but this transfer printing is also possible with the moisture permeable waterproof fabric of the present invention. The reason why PAU resin exhibits good thermal behavior even at low temperatures and constant 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. The amines used in the copolymerization of amino acids and polyurethane include ethylenediamine, diethylamine, triethylamine, ethanolamine, and the like. 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 PAU resin constitutes the film part of the laminated fabric after lamination, and the amount used is preferably 5 g/m 2 or more in pure terms. is difficult to obtain. The reason why high water pressure resistance and high moisture permeability can be obtained through wet processing of PAU resin is not obvious, but when observing the cross section of the film of the obtained moisture-permeable waterproof fabric, it is found that the PAU resin film has a higher resistance to water than a polyurethane film. The microcells are small, large 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, the PAU resin is composed of block copolymerization 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 the attribution of the amide band in the infrared absorption spectrum (amide V615cm -1 ; key band of α-helical conformation of poly-γ alkyl-L-glutamate) in the porous membrane produced by the wet coagulation method of the present invention. Confirmed by. 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 the molecular structure and the hydrogen bonds between amide bonds give the polymer its own high moisture vapor permeability, unlike that of polyurethane elastomers. Isocyanate compounds used in combination with the above-mentioned PAU resins include 2,4-tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene isocyanate, or compounds containing 3 moles of these diisocyanates and active hydrogen (for example, trimethylolpropane). , glycerin, etc.) are used. The above-mentioned isocyanates may be in the form where the isocyanate group is free, or may be stabilized by adding phenol, methyl ethyl ketoxime, etc., and the block may be dissociated by subsequent heat treatment.
Either type can be used, and it can be used appropriately depending on workability, purpose, etc. The amount of the isocyanate compound to be used is preferably 0.1 to 5%, preferably 0.5 to 3%, based on the PAU resin. If the amount used is less than 0.1%, the adhesion of the resin to the sheet material for film formation will be poor, and the film may peel off during wet film formation.On the other hand, if the amount exceeds 5%, the adhesion of the resin will be poor. is undesirable because it becomes too high and it becomes difficult to peel off the sheet-like material after lamination and the texture becomes hard. In the present invention, a micropore-forming agent is used in combination to reduce the size of microcells in the PAU resin film 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 it is higher than 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. It refers to a polymer that has a 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, toluene 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. Further, in the present invention, a water repellent may be mixed in advance into the coating solution for forming the porous membrane in order to improve the water resistance of the porous membrane formed by the wet coagulation method. There are various types of water repellents such as fluorine-based, silicon-based, and zirconium-based, but in the present invention, those that are compatible with polar organic solvents are preferred, and acrylate-based solvent-based water repellents containing fluoroalkyl groups are preferred. Water repellents such as tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride resins, or silicone water repellents such as methylhydrogen polysiloxane and dimethyl polysiloxane are preferably used. The resin solution consisting of the PAU resin, isocyanate compound, micropore-forming agent, and polar organic solvent may be applied to the sheet-like material by a conventional coating method. Generally, the coating thickness of resin is 10 to 300 μm due to machine performance. After applying the resin solution to a sheet-like object, this sheet-like object is immersed in water as it is. This immersion in water makes it possible to form a PAU resin film with countless micropores, and the action of the micropore forming agent makes it possible to obtain micropores of an appropriate size that provide good moisture permeability and water pressure resistance. can. Water temperature during immersion is 0-30℃
It is sufficient if the dipping time is within the range of 10 seconds or more. After solidifying the PAU resin in water, wash it with hot water,
Remove remaining solvent. Conditions for hot water washing
Although it varies depending on the amounts of the PAU resin, isocyanate compound, and micropore forming agent used, it may be carried out at a temperature of 30 to 80°C for 3 minutes or more. After washing with hot water, dry. Next, in the method of the present invention, a water-repellent fiber fabric is bonded to the resin-coated surface using an adhesive. 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 particular, since the method of the present invention is based on a lamination method, it is difficult to coat fiber fabrics that generally cannot be coated, such as fabrics with uneven surfaces, coarse fabrics, fabrics with high air permeability, fabrics with high elasticity, etc. The method of the present invention can also be applied to fabrics. 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. For the purposes of the present invention, the adhesive used for joining the fabrics needs to have a polymer with good flexibility, and it is preferable to use an adhesive that has a degree of adhesiveness that will not peel off when rubbed or washed. It will be done. For example, polyacetal resins such as polyvinyl butyral and polypynyl formal, polyurethane resins, polyester resins, esters of acrylic acid and methacrylic acid such as isobutyl, n-butyl, and propyl, and their copolymers, natural rubber, and NBR.
Examples include latex, etc. When bonding fiber fabrics with an adhesive, dotted partial bonding is preferably used so as not to impede the moisture permeability of the laminated fabric as much as possible. In addition, as a method for applying the adhesive, a gravure roll method is suitable from the viewpoints of coating amount, texture of the fabric after lamination, adhesive strength, workability, etc. The lamination method may be either a dry lamination method or a wet lamination method depending on the type of adhesive used. The moisture permeable waterproof fabric of the present invention having a PAU resin film on the surface of the fiber fabric can be obtained by bonding the fiber fabric with an adhesive and then peeling off the sheet. In the above-mentioned method, a water-repellent treated fabric was used as the fiber fabric, but this fiber fabric does not necessarily have to be subjected to a water-repellent treatment in advance, and the fabric obtained after lamination may be subjected to a water-repellent treatment. In this case, after bonding the fiber fabric to the PAU resin coating surface on the sheet-like object with an adhesive, the sheet-like object is peeled off and the obtained laminate fabric is treated to make it water repellent. A moisture permeable waterproof fabric can be obtained. 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, there is no problem even if the water repellent treatment is performed both before and after lamination, and in this case, a product with even better water pressure resistance can be obtained. 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, etc. can be used, and they may be selected as appropriate depending on the application. In the present invention, dimethylpolysiloxane having a molecular weight of 5,000 to 30,000 is preferably used. This polysiloxane treatment
First of all, it can impart smoothness to the fabric and reduce wear and tear on 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., but in order to prevent treatment spots, 1.1.1. It may also be applied as a solution in a solvent such as mineral turpentine. 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 an example.
Performance measurements and evaluations in this example were performed in the following manner. (1) Water pressure resistance JIS L-1096 (low water pressure method) (2) Water repellency JIS L-1096 (spray method) (3) Moisture permeability JIS Z-0208 (4) Peel strength JIS K-6328 (5) Washing durability The quality was determined by the presence or absence of peeling after repeated washing 10 times according to JIS L-0842 (method A-2). (6) Elongation rate Measure the elongation rate at a load of 1.5Kg according to JIS L-1080 (Method A). (7) Infrared absorption spectrum Consists of a specific composition ratio of amino acids and urethane
PAU resin was diluted with dimethylformamide to an appropriate concentration, poured onto a glass plate, and
Dry at 80°C to form a film with a thickness of 3 to 5μ. 2950cm -1 attributed to asymmetric CH stretching vibration
The absorbance of 2950 cm is proportional to the film thickness.
-1 absorption band is used as the thickness correction band. Regarding the absorption intensity, read the BC and AC of the specific absorption band using the baseline method shown in Figure 2,
The absorbance D is determined by the following formula. D= 1og10 -AC/BC- In the present invention, the absorbance ratio= D3290 / D2950 is determined. (8) Cold resistance characteristics Change in texture due to temperature Changes in texture due to temperature are examined in an atmosphere of -30℃ and +20℃, and evaluated on a 10-rank scale from 10 for flexibility to 1 for rigidity. Evaluation of waterproofness by rubbing during cold resistance After rubbing the sample 100 times by hand after leaving it at -30°C for 2 hours, the water pressure resistance is measured and compared with the water pressure resistance at 20°C. 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)
985g and 222g of isophorone diisocyanate at 110℃
The mixture was reacted for 5 hours to obtain a urethane prepolymer (NCO equivalent: 1233) having an isocyanate group at the end. 51 g of this urethane prepolymer and 119 g of γ-methyl-L-glutamate-NCA were dissolved in 666 g of a mixed solvent of dimethylformamide/dioxane (weight ratio = 7/3), and 2
When 102 g of a hydrated hydrazine solution was added and the reaction was carried out at 30°C 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 spectra of this film were taken, and the wave numbers were 3290 cm -1 and 2950 cm.
-1 absorbance ratio was found to be 1.90. Next, a biaxially stretched polyester film with a thickness of 25 μm was prepared, and a resin solution with a resin solid content concentration of 20% shown in Formulation 1 below was applied to the film at an amount of 100 g/m 2 using a knife over roll coater. After coating, the resin was immersed in a water bath at 15°C for 20 seconds to solidify the resin, followed by washing in warm water at 50°C for 10 minutes and drying. Prescription 1 PAU resin A 100 parts Burnock BL-50 2 parts (Isocyanate compound, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. product) CRISVON AW-7H 8 parts (Pore forming agent; polyurethane elastomer, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. product) Dimethylformamide 5 parts A porous film was formed on the film as described above. Next, using a 30-mesh hexagonal gravure roll, apply the polyurethane adhesive of the following formulation 2 to the porous film surface at a coating amount of 10 g/m 2 in dots. Circular knitted fabric (JIS
Water repellency 100 by L-1096 spray method; Air permeability
40cc/cm 2 ·sec), and then dried at 120°C for 3 minutes. Prescription 2 CRISVON 4070 100 parts (polyurethane adhesive, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. product) CRISVON CL-2 18 parts (isocyanate crosslinking agent, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. product) CRISVON ACCEL HR 2 parts (isocyanate crosslinking agent) catalyst, product of Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.) Thereafter, only the polyester film was peeled off to obtain a moisture-permeable and waterproof fabric A of the present invention using a lamination process. Next, in order to further clarify the effect of the present invention, PAU resins B to D described below were used in place of PAU resin A in the coating solution of formulation 1, and the isocyanate compound, micropore forming agent, and dimethylformamide were the same. Moisture-permeable waterproof fabrics B to D are laminated using the same composition as in Prescription 1.
I got it. Fabric B is a moisture permeable waterproof fabric according to the present invention, and Fabric C and Fabric D are comparative examples. [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 666 g of a mixed solvent of dimethylformamide/dioxane (weight ratio = 7/3). Add 51g of 2% hydrated hydrazine solution to this solution while stirring, and react at 30°C for 2 hours to reduce the viscosity.
An emulsion-like PAU resin solution with good fluidity was obtained at 32,000 cps (25°C). (PAU resin B) Find the ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 according to the infrared absorption spectrum of this PAU resin B.
It was 0.61. [Manufacture 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 666 g of a mixed solvent of dimethylformamide/dioxane (weight ratio = 7/3). 13g of 2% hydrated hydrazine solution was added to this while stirring, and the reaction was carried out at 30°C for 5 hours.
A translucent PAU resin solution with good fluidity was obtained.
(PAU resin C) Find the ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 according to 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-L-glutamate-NCA were mixed in dimethylformamide/dioxane (weight ratio = 7/3). mixed solvent
666 g, 120 g of a 2% aqueous hydrazine solution was added thereto with stirring, and the reaction was carried out at 30°C for 3 hours to obtain a resin solution in the form of a yellowish brown emulsion with a viscosity of 18,000 cps (25°C) and good fluidity. (PAU resin D) Find the ratio of absorbance at wave numbers 3290 cm -1 and 2950 cm -1 according to 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】【table】

【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はいす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、従来のウレタンラミ
ネート加工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、風合が剛直で屈曲
による耐水圧低下が大きく、さらに手揉み後の皮
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樹脂を用いてネート加工方式で加
工を行うものであり、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、従来のラミネート法による透湿性防水布帛
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 changes 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, comparative fabric C was a urethane-touch fabric that was resistant to changes in water pressure and temperature after bending, and was only comparable to conventional urethane laminated products. In addition, in the case of comparative fabric D, the texture and physical properties are similar to that of polyα-amino acids, and the texture is rigid and the water pressure resistance decreases greatly due to bending.Furthermore, when observing the film surface after hand-rubbing, 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.
Processing is carried out using the nate processing method using PAU resin whose absorbance ratio between 3290 cm -1 and 2950 cm -1 is in the range of 0.4 to 2.0, and the fabric obtained according to the present invention has good cold resistance properties and can be used at low temperatures. Unlike moisture-permeable waterproof fabrics produced by conventional lamination methods, it is possible to obtain moisture-permeable waterproof fabrics that can be used satisfactorily even in cold regions, since there is little hand hardening during the process. 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 drawings]

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により求める図である。 A……波数3290cm-1 NH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
Asymmetric stretching vibration band, XY...baseline, A...intersection of the perpendicular line passing through B and baseline ), C...The position of the perpendicular line passing through B where the transmittance 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
溶液をシート状物に塗布した後水中に浸漬し、湯
洗し、乾燥し、次に上記塗布面に繊維布帛を接着
剤にて接合した後シート状物を剥離することから
なる繊維布帛と樹脂膜のラミネート工程及び上記
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。 2 ラミネート工程の後に撥水工程を行うことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の透湿性防
水布帛の製造方法。 3 撥水工程の後にラミネート工程を行うことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の透湿性防
水布帛の製造方法。
[Claims] 1. Wave number 3290 cm -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 having an absorbance ratio of 0.4 to 2.0 at 2950 cm A laminating process of a fiber fabric and a resin film, which consists of washing, drying, and then bonding the fiber fabric to the coated surface with an adhesive, and then peeling off the sheet-like material, and a water-repellent treatment of the fiber fabric to make it water-repellent. A method for producing a moisture-permeable waterproof fabric with excellent cold resistance, comprising the steps of: 2. The method for producing a moisture permeable waterproof fabric according to claim 1, wherein a water repellent step is performed after the lamination step. 3. The method for producing a moisture permeable waterproof fabric according to claim 1, characterized in that a lamination step is performed after the water repellent step.
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