(57)【要約】【課題】樹脂層が結露しにくく、樹脂層に肌が接しても、べとつき感や冷え感を感じることなく、快適な着用感を維持しうる透湿防水布帛を得ること【解決手段】繊維布帛上に合成重合体よりなる少なくとも一層の樹脂層が形成されている透湿防水布帛であって、耐水圧５０００ｍｍＨ２Ｏ以上、酢酸カリウム法による透湿度５０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ以上、結露量が１０ｇ／ｍ２・ｈｒ以下、２０℃×６５％ＲＨ、２４時間調湿後の樹脂層の摩擦係数が０．５０以下である透湿防水布帛。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維布帛上に合成重合体よりなる少なくとも一層の樹脂層が形成されている透湿防水布帛であって、耐水圧５０００ｍｍＨ２Ｏ以上、酢酸カリウム法による透湿度５０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ以上、結露量が１０ｇ／ｍ２・ｈｒ以下、２０℃×６５％ＲＨ、２４時間調湿後の樹脂層の摩擦係数が０．５０以下であることを特徴とする透湿防水布帛。
【請求項２】
剥離強さが２ｃＮ以下であることを特徴とする請求項１に記載の透湿防水布帛。
【請求項３】
樹脂層が二層以上であり、樹脂層の最上層が膜形成能を有する撥水剤により形成された膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の透湿防水布帛。
【請求項４】
撥水剤がシリコーン系であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透湿防水布帛。
【請求項５】
撥水性を有する樹脂最上層に微粒子が含有されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の透湿防水布帛。
【請求項６】
樹脂最上層が無孔質膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の透湿防水布帛。
【請求項７】
樹脂最上層が微粒子による凸部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の透湿防水布帛。
【請求項８】
基布と接着している樹脂層が吸湿発熱性を有する微粒子を含有してなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の透湿防水布帛。
【請求項９】
吸湿発熱性を有する微粒子が有機化合物からなる微粒子であることを特徴とする請求項８に記載の透湿防水布帛。
【請求項１０】
吸湿発熱性を有する微粒子がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有することを特徴とする請求項８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、着用時にべとつき感のないドライな感触を維持できる透湿防水布帛に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透湿防水布帛は、高密度織物やポリアミノ酸ウレタン重合体、ポリウレタン重合体、ポリテトラフルオロエチレン重合体を布帛にコーティングまたはラミネートしたものが従来公知である。これら透湿防水布帛は、防寒衣やスポーツ衣料、アウトドア衣料分野に広く用いられており、スキー、アスレチック、登山分野において不可欠な衣料用素材である。しかし、環境温湿度の変化により樹脂層と皮膚の肌離れ性の低下に起因するべとつき感を生じるという問題があった。
【０００３】
このような不快感を解消する対策として、樹脂層にメッシュなどの裏地を縫い合わせることが多い。しかし、こういった方策は縫製工程が煩雑になるためコストアップの要因となるばかりでなく、裏地を必要としない、軽くて薄くて柔らかい透湿防水布帛の実現には至っていない。
たとえば、特開平２００２−１３０７６号公報には透湿防水布帛を形成する繊維布帛に吸放湿成分を含有する合成繊維と、ポリウレタン主体の樹脂層からなる透湿防水布帛が提案されているが、透湿防水布帛の吸放湿性能は向上するが、実用に供すると樹脂層と皮膚の肌離れ性が悪くなり、快適性を確保するには樹脂層に裏地を用いる必要がある。また、特開平１１−６１６４８号公報には、酢酸カリウム法による透湿度、結露量、耐水圧に着眼した、漏水しにくくムレ感の少ない透湿防水布帛に関する提案がある。本特許によると、酢酸カリウム法による透湿度が１５０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ以上、結露量が５ｇ／ｍ２・ｈｒ以下、耐水圧が８０００ｍｍＨ２Ｏ以上であることが上記目的を達成するには必要であることが開示されている。しかし、これも前述したように、樹脂層と皮膚の肌離れ性が悪くなるため、裏地を用いなければ十分な快適性を得ることができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような現状を鑑みて、樹脂層が結露しにくく、樹脂層に肌が接しても、べとつき感や冷え感を感じることなく、快適な着用感を維持しうる透湿防水布帛を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は以下の構成よりなる。
１．繊維布帛上に合成重合体よりなる少なくとも一層の樹脂層が形成されている透湿防水布帛であって、耐水圧５０００ｍｍＨ２Ｏ以上、酢酸カリウム法による透湿度５０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ以上、結露量が１０ｇ／ｍ２・ｈｒ以下、２０℃×６５％ＲＨ、２４時間調湿後の樹脂層の摩擦係数が０．５０以下であることを特徴とする透湿防水布帛。
２．剥離強さが２ｃＮ以下であることを特徴とする上記第１に記載の透湿防水布帛。
３．樹脂層が二層以上であり、樹脂層の最上層が膜形成能を有する撥水剤により形成された膜であることを特徴とする上記第１または第２に記載の透湿防水布帛。
４．撥水剤がシリコーン系であることを特徴とする上記第１〜第３のいずれかに記載の透湿防水布帛。
５．撥水性を有する樹脂最上層に微粒子が含有されてなることを特徴とする上記第１〜第４のいずれかに記載の透湿防水布帛。
６．樹脂最上層が無孔質膜であることを特徴とする上記１〜第５のいずれかに記載の透湿防水布帛。
７．樹脂最上層が微粒子による凸部を有することを特徴とする上記第１〜第６のいずれかに記載の透湿防水布帛。
８．基布と接着している樹脂層が吸湿発熱性を有する微粒子を含有してなることを特徴とする上記第１〜第７のいずれかに記載の透湿防水布帛。
９．吸湿発熱性を有する微粒子が有機化合物からなる微粒子であることを特徴とする上記第８に記載の透湿防水布帛。
１０．吸湿発熱性を有する微粒子がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有することを特徴とする請求項８に記載の透湿防水布帛。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の透湿防水布帛は合成繊維から形成された繊維布帛と、ポリウレタン系重合体などから選ばれた樹脂層からなる透湿防水布帛であって、耐水圧５０００ｍｍＨ２Ｏ以上、酢酸カリウム法による透湿度５０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ以上、結露量が１０ｇ／ｍ２・ｈｒ以下、２０℃×６５％ＲＨ、２４時間調湿後の樹脂層の摩擦係数が０．５０以下であることが好ましい。
【０００７】
透湿防水布帛の基本性能はいうまでもなく、漏水しにくく、体内から発生する水蒸気を透過することにある。この観点からすると、耐水圧は実用上５０００ｍｍＨ２Ｏ以上あれば必要最低限の水漏れ防止性を具備することができる。更に好ましくは、８０００ｍｍＨ２Ｏ以上あれば風雨の激しい環境においても十分な耐水性を具備することができる。
【０００８】
透湿度については、実用に近い快適性評価法としてＩＳＯ１１０９２が認知されていることから同様に相関関係のあるＪＩＳ　Ｌ−１０９９　Ｂ−１法　酢酸カリウム法も有効であることがよく知られている。この評価メジャーを前提とすると、我々の研究では透湿という現象に対しては実用上５０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ以上あれば衣服内の水蒸気を十分衣服外に放出することができることが明らかとなった。より好ましくは７０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ以上であり、いっそう好ましくは１００００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ以上である。
【０００９】
着用快適性には、樹脂層の結露性が大きく影響することがよく知られている。たとえば、特開平１１−６１６４８号公報には、結露性の評価方法として５０℃のお湯を入れたビーカーに被測定試料の樹脂層を下にして密閉カバーをし、１０℃、６５％ＲＨの雰囲気中に一定時間放置し、樹脂層に付着した水滴の量を定量化する方法が開示されている。この方法では、１０℃、６５％ＲＨの雰囲気に放置している段階で湯温および被測定試料の温度が低下するため、実用時の結露現象を十分再現することはできない。我々はこのような実態を考慮し、「スキンモデル試験法」を開発し、実用との対応関係を研究した。この試験法は、常に一定の水蒸気と熱が樹脂層に供給されるという実用環境を考慮したモデル評価法である。この評価法によると、後述する樹脂層と皮膚の肌離れ性を良好な状態に保つには、本評価法による結露量が１０ｇ／ｍ２・ｈｒ以下であることが必要である。より好ましくは８ｇ／ｍ２・ｈｒ以下であり、いっそう好ましくは５ｇ／ｍ２・ｈｒ以下である。
【００１０】
樹脂層と皮膚との肌離れ性がべとつき感抑制に重要な性能であることはよく知られている。肌離れ性は樹脂層の粘着性と関係するが、我々の研究の結果、樹脂層の平滑性を上げれば肌離れ性が飛躍的に向上することがわかった。樹脂層の平滑性は、カトーテック株式会社製摩擦感テスターを用い測定することができる。本発明者らの研究では、摩擦感テスターで得られる摩擦係数が０．５０以下であれば上述した物性値との組み合わせで実用でもべとつき感の少ない、裏地をつけなくても実用で十分快適な透湿防水布帛を得ることができる。より好ましくは０．４２以下であり、いっそう好ましくは０．３５以下である。
【００１１】
また、本発明においては発汗時の肌離れ性と湿潤状態の樹脂層どうしの剥離強さとが大きく関係していることを見出した。湿潤状態にした一枚の試料の裏（樹脂面）と他の一枚の裏（樹脂面）を合わせ荷重を一定時間かけた後の剥離特性が２ｃＮ以下であるものはべとつき感の少ない、裏地をつけなくても実用で十分快適な布帛であり、その好ましい範囲としては１ｃＮ以下であり、より好ましくは０．５ｃＮ以下であることがわかった。
【００１２】
本発明では、樹脂層の最上層に膜形成能を有する撥水剤により形成された膜であることが発汗時の肌離れ性を向上させる手段の一つとして有効であることを見出した。撥水剤の中でもシリコーン系撥水剤がより好ましく、さらには樹脂最上層が無孔質膜であれば耐水性を向上させるためいっそう好ましい手段であることをも見出した。また、その樹脂膜に微粒子を含有し、特に樹脂最上層が微粒子による凸部を有することが摩擦特性を低くすることに効果があり、凸部を有する撥水膜は肌離れ性が著しく向上することも見出した。膜を形成しないものは摩擦による剥離が発生しやすく、耐水圧が低下しやすくなるばかりでなく、微粒子を含有する場合の保持性が悪く、品位のみならず肌離れ性が悪くなり不快に感じやすいものとなる。シリコーン系撥水剤は撥水性が優れているばかりでなく、通気性があることから透湿防水布帛に好適に用いられる。特に撥水性の無孔膜は耐水性が著しく向上するばかりでなく、ＳＲ性が向上し、、とくに人の油成分が付着したときにふき取りやすくなり、手入れが容易な透湿防水膜となる。撥水剤に微粒子を含有すると、例えばスプレー法で製膜した場合、表面に凸部を形成させることができる。
【００１３】
撥水剤に含有される微粒子は無機系であっても有機系であっても、さらにはそれらの組み合わせのいずれであっても構わないが、微粒子の直径は０．５μｍ以上が好ましく、さらには１〜５μｍがより好ましい。０．５μｍ未満では凸部を形成しにくく、１０μｍを超えると摩擦されたときに剥離、脱落しやすくなる。
【００１４】
本発明では基布と接着している樹脂層に吸湿発熱性を有する微粒子を含有することが結露防止性が向上することから好ましく採用される。着用時に汗をかいた時、吸湿発熱効果がある布帛であれば雰囲気温度が上昇し相対湿度は低下するため着用者は蒸れ感を感じにくくなると同じに、透湿防水膜への結露も防止できる。吸湿発熱性を有する微粒子が有機化合物からなる微粒子であれば樹脂層への分散性が良好であり、また微粒子への処理方法を選択することで吸湿発熱性能も制御することが出来る。
【００１５】
また吸湿発熱性を有する微粒子がアクリロニトリルを５０重量％以上含むアクリロニトリル系重合体にヒドラジン、ジビニルベンゼン又はトリアリルイソシアヌレート処理により架橋構造を導入し残存しているニトリル基を加水分解により塩型カルボキシル基に化学変換せしめたものであって、塩型カルボキシル基を１．０ｍｍｏｌ／ｇ以上有するものであることが、優れた吸湿発熱性能を得るために好ましく採用される。
【００１６】
本発明に使用する繊維布帛は合成繊維を主体とする繊維から構成されたものであり、合成繊維フィラメントからなる布帛であることが引裂き強度が高いため好ましいが、綿、麻、羊毛などの天然繊維やこれらの混繊もしくは交織品などが繊維布帛の一部含まれていても構わず特に限定されるものではない。また、それらの形態は織物、編物、不織布などのいかなるものであっても良い。
【００１７】
また、本発明の基布と接着している樹脂層はポリアミノ酸ウレタン重合体、ポリウレタン重合体、ポリテトラフルオロエチレン重合体などをあげることができるが、特に限定されるものではない。また、本発明の樹脂層はウレタン湿式コーティング膜に見られるような微多孔膜やラミネート膜など何れでもよく、特にその制約を受けるものではない。
【００１８】
【実施例】
次に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。尚、実施例における特性値の測定は次の通りである。
（ａ）透湿性
ＪＩＳ　Ｌ　１０９９　Ｂ−１法（酢酸カリウム法）により測定し、２４時間換算で表示をした。
（ｂ）耐水圧
ＪＩＳ　Ｌ　１０９２　Ｂ法により測定した。
（ｃ）結露量
スキンモデル試験機で、水供給量５６０ｇ／ｍ２・ｈ、熱版温度３７℃、試料熱板距離３ｃｍ、環境温度１０℃、環境湿度５０％ＲＨで、予備発汗５分後、試料取り付け発汗１５分後の試料樹脂層の結露量を測定し、単位をｇ／ｍ２・ｈｒに換算した。
（ｄ）摩擦特性
カトーテック株式会社製摩擦感テスターにより、２０℃、６５％ＲＨ、２４時間調湿後の動摩擦係数で評価した。
（ｅ）剥離強さ
２．５ｃｍ×１０ｃｍの試験片を２枚作成し、湿潤状態（水に２０秒間浸漬）にした一枚の試料の裏（樹脂面）と他の一枚の裏（樹脂面）を合わせ試験片全面に１０ｋｇの荷重をかけ２０℃、６５％ＲＨの環境下で２４時間放置する。その後、試験片の片側端部を手でゆっくりと５ｃｍ分だけを剥がし、つかみ間隔が５ｃｍとなるようにセットし、引張速度１０ｃｍ／分でテンシロンにて最大値を測定し、５回の平均値を求めた。
【００１９】
（実施例１）
下記のウレタン樹脂溶液を準備した。
一液型エステル系ポリウレタン樹脂（固形分３２％）　　　　　　　７５部
低重合度エステル系ポリウレタン樹脂（固形分３５％）　　　　　　３５部
Ｎ，Ｎ‘−ジメチルホルムアミド　　　　　　　　　　　　　　　　３０部
ＨＵ−７２０Ｐ（吸放湿性微粒子：日本エクスラン工業（株）製）　１０部
コロネートＨＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
【００２０】
このウレタン樹脂溶液を用いて透湿防水布帛を以下の手順で加工した。ナイロン織物（糸使い：７８デシテックス、９６フィラメント）であって、密度が経１８２本／ｉｎｃｈ、緯１１０本／ｉｎｃｈの平織物を定法により精錬、染色、撥水処理、乾燥後、ナイフオーバーロールコーターを使用し、上記ウレタン樹脂溶液をコーティングした。これを２０℃の水中に導き、３分間凝固させた後、１３０℃のオーブンで乾燥し、樹脂厚５０μｍの微多孔膜を得た。次に、微粒子を含有する撥水剤であるＧＥ東芝シリコーン株式会社製ハイスリップシリコーンＨＳ−４をスプレーコートし、１２０℃で乾燥し透湿防水布帛を得た。得られた透湿防水布帛の耐水圧は７５００ｍｍＨ２Ｏ、透湿度１００００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ、結露量５ｇ／ｍ２・ｈｒ、摩擦係数０．１５であった。トップ層は微粒子含有の無孔膜を形成し凸部を有していた。剥離強さはほとんど検出されないレベルで実質的に０ｃＮであった。
【００２１】
（比較例１）
実施例１記載のＧＥ東芝シリコーン株式会社製ＨＳ−４の代わりに、微粒子を含有せず膜形成能が無いフッ素形の撥水剤であるアサヒガードＡＧ６９０を用いた撥水処理を行い透湿防水布帛を得た。得られ透湿防水布帛の耐水圧は８５００ｍｍＨ２Ｏ、透湿度１３０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓ、結露量９ｇ／ｍ２・ｈｒ、摩擦係数０．７０であった。トップ層には微粒子も凸部も無く、肌離れ性に劣るものであった。剥離強さは１３．５ｃＮであった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によって、樹脂層が結露しにくく、樹脂層に肌が接しても、べとつき感や冷え感を感じることなく、快適な着用感を維持しうる透湿防水布帛を得ることが可能となった。特に樹脂層の摩擦係数を従来の透湿防水布帛に例のないレベルにまで低くできたため、肌離れ性がよく、べとつき感がなく、裏地をつけなくても快適な透湿防水布帛を得ることが可能となった。