(57)【要約】  本発明は撥水性、透湿性、保温性及び耐久性に優れた撥水性及び透湿性生地及び撥水ダウン衣類に関するものである。本発明による撥水性及び透湿性生地及び撥水ダウン製品は、人体に有害及び環境ホルモンを発生するものと報告されたフッ素系化学物（ＰＦＣｓ）を全く使用しないながらも、優れた撥水力及び保温性を提供することができ、多数回の繰り返し洗濯にも撥水能力が劣化せずに維持され、加熱によって撥水性の回復が可能な機能及び効果を発揮する。また、生地に直接的に透湿コーティングを付与することにより、多数回の繰り返し洗濯にもダウンが生地を透過して脱け出す現象が発生せず、同時に、アウトドア活動時に空気と汗によって発生した水蒸気は透過及び排出させて、雪、雨等の水と風は透過させないので、どんな天気変化でも正常体温を維持したまま、登山、クライミング、ゴルフ、バイク、スキー、スノーボーディング、ジョギング、ワーキング等、多様な冬のアウトドアスポーツ活動を中断なしに持続的に楽しむことができる。さらに、ダウンが常に新鮮な状態で呼吸して製品寿命が増加し、ダウンに悪臭が発生したり細菌が繁殖しないようにすることができ、一般的なダウンに比べて洗濯回数が減って水資源とエネルギー及び費用の節減効果も期待することができる。【選択図】  図１
2020509248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生地を非フッ素系撥水剤及び水性ブロックポリイソシアネート（ａｑｕｅｏｕｓ  ｂｌｏｃｋｅｄ  ｐｏｌｙｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）架橋剤を含む非フッ素系撥水剤エマルジョンに浸漬する段階、及び
浸漬させた生地を１５０〜２００℃で乾燥及び硬化する段階
を含む製造方法によって製造された撥水性生地にポリウレタン系透湿コーティング液を塗布する段階、及び
前記撥水性生地を１００℃から１５０℃まで温度を増加させながら乾燥する段階
を含む撥水性及び透湿性生地の製造方法であって、
前記撥水性及び透湿性生地は、２０回の洗濯時に撥水度４級以上を維持し、
前記透湿コーティング液は生地に塗布後１００℃から１５０℃まで温度を増加させながら乾燥して透湿性生地に製造された場合、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２，Ｂ−１（酢酸カリウム）法によって測定した水蒸気透過度が、４０，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上であることを特徴とする、撥水性及び透湿性生地の製造方法。
【請求項２】
前記撥水性及び透湿性生地が、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２，Ｂ−１（酢酸カリウム）法によって測定した水蒸気透過度が、１０，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の撥水性及び透湿性生地の製造方法。
【請求項３】
前記生地は、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ポリケトン（ｐｏｌｙｋｅｔｏｎｅ）、ポリスルホン（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ナイロン及びウレタンスパンデックスで構成された群から選択されたことを特徴とする、請求項１に記載の撥水性及び透湿性生地の製造方法。
【請求項４】
前記非フッ素系撥水剤が、下記の化学式１の単位を有する重合体、有機溶媒及び水を含むことを特徴とする、請求項１に記載の撥水性及び透湿性生地の製造方法。
【化１】
2020509248.tif 000006
（前記式で、ｎは１〜３０の整数で、
Ｒ１〜Ｒ５はそれぞれ独立して炭素数１〜２１のアルキル基であり、
Ｘは水素原子、炭素数１〜２１のアルキル基又はハロゲン原子である。）
【請求項５】
前記非フッ素系撥水剤エマルジョンは、全体の非フッ素系撥水剤エマルジョン１００重量部に対して非フッ素系撥水剤５〜１０重量部及び架橋剤０．５〜５重量部を含むことを特徴とする、請求項４に記載の撥水性及び透湿性生地の製造方法。
【請求項６】
前記ポリウレタン系透湿コーティング液がポリウレタンポリオール及び芳香族ジイソシアネートを含むポリウレタン系樹脂、水及び有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項１に記載の撥水性及び透湿性生地の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項による方法で製造された撥水性及び透湿性生地。
【請求項８】
請求項７による撥水性及び透湿性生地、及び撥水ダウンを含む撥水ダウン製品。
【請求項９】
前記撥水ダウン製品が撥水ダウン衣類、撥水ダウン寝袋、撥水ダウン寝具及び撥水ダウン用品で構成された群から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の撥水ダウン製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥水性生地及びこれを含む撥水ダウン製品に関する。さらに詳細には、環境にやさしい素材を使用し、撥水性、透湿性及び保温性に非常に優れ、耐久性が格段に優れた高機能撥水性生地及び撥水ダウン製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダウンは、鴨の羽根や鵞鳥の羽根等の鳥類の羽毛で、軽くて保温力に優れ、嵩ばらなくてパディング・ウェアや寝袋、寝具類等に主に使用される。ダウンを素材としたパディング・ウェアや寝袋、寝具類の場合、裏地と表地間の内部又はダウンバッグにダウンを注入し、表地やダウンバッグが内部のダウンを包むように保護することにより、湿気にさらされて容易に濡れることがないように使用されるのが一般的である。
【０００３】
その中でも軽量ダウン衣類は活動性が高く、携帯の便宜性も高くて、快適な保温性を有し、登山、スキー、ゴルフ、ハイキング、ジョギング等の各種アクティブスポーツウェア及びアウトドア衣類に広く適用されている。
【０００４】
しかし、ダウン衣類は、高価な高機能性アウトドア製品と認識されているにもかかわらず、アウトドア活動時の汗や水蒸気のような水分に脆弱で、雪や雨によく濡れて保温性を容易に喪失することで低体温症にさらされやすいだけでなく、乾燥に長期間を要する問題があり、使用された生地やダウンに撥水性（ｗａｔｅｒ  ｒｅｐｅｌｌｅｎｔ）を付与して機能性を補うことが必須である。
【０００５】
また、既存の一般生活撥水性が適用されたダウン衣類、寝袋等の製品の場合も、繰り返される洗濯によって保温性及び撥水性等の機能性が急激に低下する傾向があり、長期間の使用の際に使用者の汗及び体臭がダウン自体に染み付くため、ダウン特有の悪臭がひどくなったり細菌が繁殖する等の問題があった。
【０００６】
さらに、ゴアテックスジャケット等の既存の防水アウトドア衣類に撥水剤として主に使用されてきたフッ素系撥水剤の場合、主成分である過フッ素化学物（ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ；ＰＦＣｓ）が環境ホルモンとして作用する毒性を持っているという発表があって、ヨーロッパでもＰＦＯＡ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏｉｃ  ａｃｉｄ，Ｃ８）、ＰＦＯＳ（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｘｔａｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ，Ｃ６）等のフッ素系撥水剤に対する規制が強化されており、ＰＦＣｓを全く含まない非フッ素系撥水剤をダウン製品の撥水剤として使用しようとする試みが増えている。しかし、ＰＦＣｓを含まない（Ｃ０タイプ）非フッ素系撥水剤は、既存のフッ素系撥水剤と同一の工程によって生地に適用される場合、生地にむらが発生する等、汚れたり、初期及び耐久撥水性能が完全に発揮されない問題があった。
【０００７】
したがって、人体に無害なＣ０タイプの環境にやさしい非フッ素系撥水剤を使用しながらも、撥水性及び保温性に優れ、繰り返しの洗濯によっても保温性及び撥水性が劣化しない撥水ダウン製品を開発する必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述したような問題点を解決しようとすることであり、人体及び環境に無害で親環にやさしく、撥水性及び保温性に優れ、洗濯耐久性が向上した撥水性生地とダウン、これから製造された衣類、寝袋、寝具のような撥水ダウン製品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明の一実施の様態は、生地を非フッ素系撥水剤及び水性ブロックポリイソシアネート（ａｑｕｅｏｕｓ  ｂｌｏｃｋｅｄ  ｐｏｌｙｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）架橋剤を含む非フッ素系撥水剤エマルジョンに浸漬する段階、及び浸漬させた生地を１５０〜２００℃で乾燥及び硬化する段階を含む製造方法によって製造された撥水性生地にポリウレタン系透湿コーティング液を塗布する段階、及び前記撥水性生地を１００℃から１５０℃まで温度を増加させながら乾燥する段階、を含む撥水性及び透湿性生地の製造方法であって、前記撥水性及び透湿性生地は、２０回の洗濯時に撥水度４級以上を維持し、前記透湿コーティング液は生地に塗布後１００℃から１５０℃まで温度を増加させながら乾燥して透湿性生地に製造された場合、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２，Ｂ−１（酢酸カリウム）法によって測定した水蒸気透過度が、４０，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上であることを特徴とする、撥水性及び透湿性生地の製造方法を提供する。
【００１０】
本発明において、前記撥水性及び透湿性生地は、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２，Ｂ−１（酢酸カリウム）法によって測定した水蒸気透過度が、１０，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上であり得る。
【００１１】
本発明で、前記生地は、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ポリケトン（ｐｏｌｙｋｅｔｏｎｅ）、ポリスルホン（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ナイロン及びウレタンスパンデックスで構成された群から選択され得る。
【００１２】
本発明で、前記非フッ素系撥水剤は、下記の化学式１の単位を有する重合体、有機溶媒及び水を含み得る。
【００１３】
【化１】
2020509248.tif 000003
（前記式で、ｎは１〜３０の整数で、
Ｒ１〜Ｒ５はそれぞれ独立して炭素数１〜２１のアルキル基であり、
Ｘは水素原子、炭素数１〜２１のアルキル基又はハロゲン原子である。）
【００１４】
本発明において、前記非フッ素系撥水剤エマルジョンは、全体の非フッ素系撥水剤エマルジョン１００重量部に対して非フッ素系撥水剤５〜１０重量部及び架橋剤０．５〜５重量部を含み得る。
【００１５】
本発明はさらに、前記方法で製造された撥水性及び透湿性生地を提供する。
【００１６】
本発明はさらに、前記撥水性及び透湿性生地、及び撥水ダウンを含む撥水ダウン製品を提供する。
【００１７】
本発明において、前記撥水ダウン製品は、撥水ダウン衣類、撥水ダウン寝袋、撥水ダウン寝具及び撥水ダウン用品で構成された群から選択され得る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による撥水性及び透湿性生地及び撥水ダウン製品は、人体に有害及び環境ホルモンを発生するものと報告されたフッ素系化学物（ＰＦＣｓ）を全く使用しないながらも、優れた撥水力及び保温性を提供することができ、多数回の繰り返し洗濯にも撥水能力が劣化せずに維持され、加熱によって撥水性の回復が可能な機能及び効果を発揮する。
【００１９】
また、生地に呼吸する透湿コーティングを付与することにより、多数回の繰り返し洗濯にもダウンが生地を透過して脱け出す現象が発生せず、同時に、アウトドア活動時に内部の熱気や汗によって発生した水蒸気は透過及び排出させ、外部の雪、雨等の水や寒風は透過させないので、どんな天気変化でも正常体温を維持したまま、登山、クライミング、ゴルフ、バイク、スキー、スノーボーディング、ジョギング、ワーキング等、多様な冬のアウトドアスポーツ活動を中断なしに持続的に楽しむことができる。さらに、ダウンが常に新鮮な状態に呼吸をして製品寿命が増加し、ダウンに悪臭が発生したり細菌が繁殖しないようにすることができ、一般的なダウンに比べて洗濯回数が減って水資源とエネルギー及び費用の節減効果も期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のＣ０タイプ非フッ素系撥水剤を加工した生地のマイクロカムイメージを表す図面である。
【図２】本発明の透湿コーティングのマイクロカムイメージを表す図面である。
【図３】従来技術による透湿ラミネートのマイクロカムイメージを表す図面である。
【図４】本発明の撥水ダウンの撥水性能を試験した結果を示す図面である。
【図５】本発明の撥水ダウンを５回洗濯した後の撥水性能を試験した結果を示す図面である。
【図６】本発明の撥水ダウンを１０回洗濯した後の撥水性能を試験した結果を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の具現例について詳細に説明する。以下の説明は、本発明の具現例を容易に理解するためのものであるだけで、保護範囲を制限するためのものではない。
【００２２】
１．生地
本発明は、撥水性生地及び撥水ダウン製品に関するもので、本発明の撥水ダウン製品は、衣類、寝袋、寝具及びその他の撥水ダウン用品を含む。本発明の撥水性生地は、アウトドア衣類、例えばダウンジャケット、インナーウェア、ズボンや、アウトドア用品、例えば帽子、リュックサック、寝袋、テント、又は履物等に適用されることができ、これに制限されない。
【００２３】
本発明の撥水ダウン製品に使用されるための生地は、繊維原糸で作った製品、例えば織物（ｗｏｖｅｎ）、編物（ｋｎｉｔｔｅｄ）、フェルト等を含む。特に、本発明に使用される生地は、登山、スキー、ゴルフ、ハイキング、ジョギング等の各種アクティブスポーツウェア及びアウトドアウェアに適して適用されることができるものである。
【００２４】
このような生地は、ナイロン、ポリエステル、ウレタンスパンデックス糸等の化学繊維を使用することができ、例えば、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ポリケトン（ｐｏｌｙｋｅｔｏｎｅ）、ポリスルホン（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）及びポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）の中から選択される一つ以上であり得る。
【００２５】
本発明で、前記生地は、後で説明する撥水コーティング及び透湿コーティングを適用するに先立ち、希望する色の染料で染色されることができる。前記染色は、本技術分野で一般的に使用される染料及び工程を使用して行われ得る。例えば、前記染色は、生地を染料に浸漬した後、１５０〜２００℃で加熱して乾燥することによって行われ得る。
【００２６】
２．撥水性生地の製造
本発明の撥水性生地は、先に説明したような生地の一側面に、撥水性コーティングを適用することで製造され得る。前記撥水性コーティングが適用される生地の一側面は、外部と直接的に触れる側面として使用されるものがよく、例えば撥水ダウン衣類の表面として使用されることができる。
【００２７】
本発明で使用される撥水コーティング剤は、環境規制で論議されたＰＦＯＡ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏｉｃ  ａｃｉｄ）、ＰＦＯＳ（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｘｔａｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）等のような過フッ素消化学物（ＰＦＣｓ）を使用しないＣ０タイプの非フッ素系撥水剤である。本発明において、「Ｃ０タイプ」とは、撥水剤成分においてフッ素（又はＣＦ２）を全く含まないタイプの撥水剤を意味する。
【００２８】
本発明で使用することができる非フッ素系撥水剤は、下の化学式１の単位を有する重合体、有機溶媒及び水を含み得る。
【００２９】
【化２】
2020509248.tif 000004
（前記式で、ｎは１〜３０の整数で、
Ｒ１〜Ｒ５はそれぞれ独立して炭素数１〜２１のアルキル基であり、
Ｘは水素原子、炭素数１〜２１のアルキル基又はハロゲン原子である。）
【００３０】
本発明の非フッ素系撥水剤において、前記化学式１の単位を有する重合体は１０〜３０重量％含まれ得、好ましくは１５〜２５重量％含まれ得て、最も好ましくは約１８重量％含まれ得る。
【００３１】
本発明の非フッ素系撥水剤において、前記有機溶媒はアセトン、メチルエチルケトン、エチルアセテート、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びエタノールから選択された１種以上であり得、好ましくはトリプロピレングリコールを使用することができる。前記有機溶媒は１〜１５重量％含まれ得、好ましくは３〜８重量％含まれ得て、最も好ましくは約５重量％含まれ得る。
【００３２】
前記非フッ素系撥水剤は、必要に応じて乳化剤等の添加剤を追加で含み得、残量は水を含み得る。前記水は、５５〜８５重量％含まれ得、好ましくは６５〜８０重量％含み得て、最も好ましくは約７７重量％含み得る。前記撥水剤のｐＨは、２．０〜７．０であり得る。
【００３３】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明によるＣ０タイプ非フッ素系撥水剤を加工した生地のマイクロカムイメージを表す。本発明によるＣ０タイプ非フッ素系撥水剤は、ナノ単位でコーティングが可能で、生地を構成する原糸一本ごとに表面に蓮の花びらのような微細な突起粒子を人為的に形成し、原糸上にナノ粒子が多層に重畳される形状でナノ表面を構成することにより、優れた防汚効果を示すだけでなく、付加的に自浄効果を示す特徴がある。
【００３４】
本発明において、前記非フッ素系撥水剤は、生地に適用される際、架橋剤と共に適用されることが好ましい。
【００３５】
本発明で前記架橋剤は、イソシアネート系架橋剤であり得る。前記イソシアネート架橋剤は、当業界で公知の脂肪族及び／又は芳香族イソシアネートを使用することができる。脂肪族イソシアネートとしては、代表的に、ヘキサメチレンジイソシアネート（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ，ＨＤＩ）が使用され得る。芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トルエンジイソシアネート（ｔｏｌｕｅｎｅ  ２，４−ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ，ＴＤＩ）、メチレンジフェニルジイソシアネート（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｄｉｐｈｅｎｙｌ  ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ，ＭＤＩ）等が業界に広く知られたイソシアネートである。これらのうち、ＴＤＩ、ＭＤＩの場合において、トルエン又はベンゼン環に置換される二つ以上のイソシアネート官能基の置換位置は任意的である。公知のイソシアネート系架橋剤のまた他の例として、ポリメリックＭＤＩを挙げることができる。
【００３６】
特に好ましくは、イソシアネート系架橋剤としてブロックイソシアネート（ｂｌｏｃｋｅｄ  ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）を使用することができる。前記ブロックイソシアネートは、脂肪族・脂環族ジイソシアネートの活性置換基である−ＮＣＯ官能基のうち一つ以上を、アルコール（ＲＯＨ）と反応させてＮＣ（＝Ｏ）−ＯＲの形態に変性させたものを意味する。前記アルコールは、モノアルコールか又は多価アルコールであり得る。前記変性したブロックイソシアネートは熱解離性を有し、常温では変性した形態の官能基を有するが、高温では再びイソシアネートとアルコールに解離し、解離・生成されたイソシアネートが架橋剤の役割をする。通常の解離温度は９０〜１６０℃である。本発明の特定具現様態において、最も好ましいイソシアネート系架橋剤は、水性ブロックポリイソシアネート（ｂｌｏｃｋｅｄ  ｐｏｌｙｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）である。
【００３７】
前記非フッ素系撥水剤と架橋剤は、全体の非フッ素系撥水剤エマルジョン１００重量部に対して、非フッ素系撥水剤５〜１０重量部、及び架橋剤０．５〜５重量部で含まれ得、好ましくは非フッ素系撥水剤約７重量部及び架橋剤約１重量部で含まれ得る。架橋剤の含量が０．５重量部に至ることができなければ、生地素材と撥水剤との結合が十分でなく、製造される生地の洗濯耐久性等が落ちる問題点がある。一方、５重量部を超過する場合には、生地と組成物の構成成分との結合が過度で、生地の伸縮性が落ちるようになり、アウトドア衣類用の素材として適さなくなる。
【００３８】
前記非フッ素系撥水剤エマルジョンは、非フッ素系撥水剤及び架橋剤以外にも柔軟剤、帯電防止剤、抗菌剤等の添加剤を含み得るが、最適の撥水機能性を発揮するためには追加の添加剤を使用しないことが好ましい。
【００３９】
以下、前記生地に撥水剤をコーティングする工程について詳しく説明する。
【００４０】
本発明で、前記非フッ素系撥水剤を生地にコーティングする方法は、
生地を非フッ素系撥水剤エマルジョンに浸漬する段階、及び
前記撥水剤エマルジョンに浸漬させた生地を１５０〜２００℃で乾燥及び硬化する段階を含む。
【００４１】
既存のフッ素系撥水剤の場合、３〜５回の乾燥と硬化を経て生地に撥水剤をコーティングする工程を経たが、Ｃ０タイプ非フッ素系撥水剤の場合、３〜５回の乾燥／硬化を経る場合に生地にむらが発生し、むしろ撥水性能が減少するということを発見した。したがって、本発明によるコーティング工程は、Ｃ０タイプ非フッ素系撥水剤の最適のコーティング工程条件を見つけ出したもので、ただ１回のコーティング工程のみで優れた撥水力と耐久性を有する撥水コーティングを得ることができる。
【００４２】
前記生地を非フッ素系撥水剤エマルジョンに浸漬する段階は、槽（ｂａｔｈ）に非フッ素系撥水剤及び架橋剤を含む非フッ素系撥水剤エマルジョンを満たし、生地を完全に浸漬させてから取り出す方式で行うことができる。この際、前記生地はロール・ツー・ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）方式で移送され得、移送速度は５０〜７０ｍ／ｍｉｎが好ましく、５５〜６５ｍ／ｍｉｎがより好ましく、約６０ｍ／ｍｉｎが最も好ましい。
【００４３】
非フッ素系撥水剤エマルジョンに浸漬させた生地は、乾燥及び硬化段階を経て揮発性溶媒を乾燥し撥水成分を生地上に固着化することができる。前記乾燥及び硬化段階は１５０〜２００℃で行われることが好ましく、１６０〜１８０℃がより好ましく、約１７０℃が最も好ましい。前記乾燥段階もロール・ツー・ロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）方式で移送中に行われ得るし、移送速度は５０〜７０ｍ／ｍｉｎが好ましく、５５〜６５ｍ／ｍｉｎがより好ましく、約６０ｍ／ｍｉｎが最も好ましい。
【００４４】
本発明による、非フッ素系撥水剤を用いて製造された撥水性生地は、多数回の洗濯後にも優れた撥水性を維持する。特に、本発明の撥水性生地は、ＫＳ  Ｋ  ０５９０：２００８スプレー法を使用して測定した撥水度で、２０回及び２５回洗濯後にも４級以上の撥水度を維持し、３０回洗濯以後に３級、４０回洗濯後に２級又は３級を維持することができる。
【００４５】
前記撥水能力検査の公式検査基準は５段階であり、５級は洗濯後の撥水度判定時に１００％を維持するもので、４級は洗濯後の撥水度判定時に９０％、３級は洗濯後の撥水度判定時に８０％、２級は洗濯後の撥水度判定時に７０％、１級は洗濯後の撥水度判定時に６０％以下である。通常の米国輸出基準は洗濯１０回後７０％である。
【００４６】
このような結果は、従来のフッ素系撥水剤を使用した場合、一般的に１０回洗濯後に３級又は２級の結果が得られるという事実と比べると、非常に優れたものである。多くの有名なグローバル衣類ブランドで、洗濯後に優れた撥水性を発揮するということを広告しているが、実際に提出する試験成績表では１０〜２０回洗濯後に３級又は２級の結果を受けている実情である。
【００４７】
また、本発明の工程によれば、生地を構成する原糸単位で撥水剤がナノコーティングされるため、より耐久力の高い撥水コーティングを提供することができ、さらには長期間の使用による摩擦や多数回の繰り返し洗濯によって撥水力が落ちたときは、加熱によって撥水力を回復させることができる。具体的には、原糸単位に付けられた多層ナノコーティング膜に、摩擦や繰り返し洗濯等によって特定部位が損傷した場合、加熱によって崩れた分子配列を再配列されるようにして多層コーティング膜を相当部分回復させることにより、優れた耐久力及び撥水性を維持することができる。本発明の一実施例では、２０回の洗濯後にアイロンをかけた後、５回追加洗濯した場合、むしろ撥水性能が向上する結果を確認した。
【００４８】
また、非フッ素系撥水剤を使用するため人体及び環境に無害で、環境ホルモンが全く発生せず環境にやさしい。
【００４９】
３．透湿コーティング
本発明の撥水性生地は、透湿コーティングを追加で含む撥水性及び透湿性生地であることが好ましい。
【００５０】
本発明の撥水性生地は、外部環境に露出する面を非フッ素系撥水剤を用いて撥水コーティングし、内部のダウンが位置する面を透湿コーティングすることにより、多数回の繰り返し洗濯にもダウンが生地を透過して脱け出す現象を事前に防止することができ、雪、雨等の水が外部から染み込めないようにすると同時に、アウトドア活動時に人体から生成される内部の汗や水蒸気を外部に排出することにより、ダウンが常に新鮮で乾燥した状態を維持し、細菌が繁殖できないようにして悪臭が発生しないようにし、製品の寿命が延びるようにすることができる。
【００５１】
本発明において、前記透湿コーティングは、透湿コーティング液を生地上にコーティングすることにより形成される。本発明で透湿コーティング液は、ポリウレタン系コーティング液が好ましい。具体的には、前記透湿コーティング液は、ポリウレタン系樹脂、及び溶媒、被膜防止剤、架橋剤、シリコーン樹脂、消泡剤、撥水剤及び顔料のうち一つ以上が水と有機溶媒の希釈溶媒に混合された形態を有することができる。
【００５２】
本発明で、前記ポリウレタン系樹脂は、ポリウレタンポリオール及び芳香族ジイソシアネートを含み得る。
【００５３】
本発明で前記有機溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、エチルアセテート、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びエタノールから選択された１種以上であり得、メチルエチルケトンが最も好ましい。
【００５４】
本発明で前記溶媒、被膜防止剤、架橋剤、シリコーン樹脂、消泡剤、撥水剤及び顔料は、本技術分野で一般的に使用する成分を使用することができる。
【００５５】
本発明の具現様態において、前記透湿コーティングは、生地の一側面に前記透湿コーティング液を塗布する段階、及び温度を１００℃から１５０℃まで増加させることにより多段乾燥する段階を含む。このように温度を増加させながら乾燥することにより、水／有機溶媒が混合された希釈溶剤から有機溶媒が先に蒸発し、その後に水が蒸発するようにする多段乾燥を行い、透湿コーティングにおいて水が除去された位置に気孔が形成されるようにすることができる。
【００５６】
このように微細気孔（ｍｉｃｒｏ−ｐｏｒｏｕｓ）構造を有する透湿コーティングは、汗滴が生じる前の水蒸気状態から汗を外に排出することができるため、従来の技術に比べてより快適なダウン製品環境を提供することが可能である。
【００５７】
この際、前記水／有機溶媒が混合された希釈溶剤での水の含量によって気孔形成が左右され、気孔が多く生成されると耐水圧及び引張強度が低下し相対的に透湿度が増加する特性を持ち、気孔が少なく生成されると反対の特性を示す。したがって、適正比率の水の含量が、最適の物性を持つことのできる重要な要素である。このような観点から、水／有機溶媒が混合された希釈溶媒で水の含量は、ポリウレタン系樹脂１００重量部に対して、２０〜５０重量部が好ましい。水の含量が２０重量部未満だと、透湿度が著しく低下し、一方、水の含量が多くなるほど耐水圧及び引張強度が低下し、透湿度が増加する結果を示すため、５０重量部を超過すると、粘度が高くてコーティングするのに適さない。
【００５８】
本発明の撥水性及び透湿性生地は、生地に直接ポリウレタン系透湿コーティング液を塗布し昇温乾燥して撥水性及び透湿性生地を製造することにより、撥水性と透湿性が全て優れた単一層（ｏｎｅ−ｌａｙｅｒ）生地を製造することができ、特に透湿性に優れ生地が軽くて、透湿性コーティングが容易に分離しない生地を製造することができる。
【００５９】
図２は、本発明による透湿性生地のマイクロカムイメージを表す。図２で確認可能なように、本発明の透湿性生地は、透湿コーティング液を生地に直接塗布して形成させるため、透湿性ポリウレタンコーティング層が原糸と混融して形成される。このような構造的な特徴により、撥水性コーティング層が生地の内部まで侵透して融合して撥水性層の分離が容易に発生せず、接着剤層等の構成が省略されて最終生地が非常に軽く、非常に優れた水蒸気透過率を現わすことができる。
【００６０】
このような透湿コーティング形成方式は、従来のシリコーン離型紙上に透湿性フィルムを形成させた後、これを剥離して生地上に接着剤層を利用してラミネート方式で接着させる多層（ｔｗｏ  ｏｒ  ｍｏｒｅ  ｌａｙｅｒｓ）技術と差別化されることができる。
【００６１】
図３は従来方式によって製造された透湿性層を表す。図３で、生地と透湿ラミネート層の間に接着剤層が形成されていることを確認することができる。このような接着剤層は、生地と透湿性フィルムの間で水蒸気の透過を妨害するが、これにより水蒸気の透過度が下がり、最終生地の重さが重くなって、繰り返しの洗濯等の外部衝撃によって透湿性層が容易に剥離する現象が発生する。
【００６２】
したがって、本発明による工程で形成された透湿コーティングは、従来技術による透湿ラミネート層に比べて顕著に優れた透湿性を発揮する。本発明による工程で形成された透湿コーティングの物性を、一般生地に形成された透湿コーティングと撥水性生地に形成された透湿コーティングについて分けて説明する。
【００６３】
本発明による透湿コーティングは、一般生地上に形成された場合、空気透過度が２ｃｆｍ（ｃｕｂｉｃ  ｆｅｅｔ  ｐｅｒ  ｍｉｎ）以上であることが好ましく、さらに好ましくは空気透過度が３ｃｆｍ以上であることが好ましい。前記空気透過度が低過ぎるとダウンが呼吸できずに保存力及び洗濯後の回復力が落ちるようになり、ダウン製品の寿命（保温性）が短縮する。
【００６４】
また、前記透湿コーティングは、一般生地上に形成された場合、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２、塩化カルシウム法によって測定した水蒸気透過度が５，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上、好ましくは７，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上、最も好ましくは９，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上であることが好ましく、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２，Ｂ−１（酢酸カリウム）法によって測定した水蒸気透過度が３５，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上、好ましくは４０，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上、最も好ましくは４４，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上であることが好ましい。水蒸気透過度が前記範囲より低い場合、汗の排出が円滑にできずに悪臭が発生し、ダウンに細菌が繁殖する可能性が高い。
【００６５】
また、本発明による透湿コーティングは、本発明の撥水性生地上に形成された撥水性及び透湿性生地の形態の場合、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２、塩化カルシウム法によって測定した水蒸気透過度が９，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上で、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２，Ｂ−１（酢酸カリウム）法によって測定した水蒸気透過度が１０，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ以上の非常に優れた透湿性を発揮する。
【００６６】
本発明の撥水性及び透湿性生地は、一側面に撥水性コーティングを形成し、他の側面に透湿コーティングを形成することにより、外部の雨、雪等の水分を防御し、内部からの汗による水蒸気を排出することによって、撥水性及び保温性を維持し長期保存性を維持することができる。
【００６７】
本発明の撥水性生地は、アウトドア衣類、例えばダウンジャケット、インナーウェア、ズボンや、アウトドア用品、例えば帽子、リュックサック、寝袋、テント、又は履物等に適用されることができ、これに制限されない。
【００６８】
４．撥水ダウン製品
本発明は、上述したような撥水性生地及びダウンを含む撥水ダウン製品を提供する。前記撥水ダウン製品は、衣類、寝袋、寝具及びその他撥水ダウン用品を含む。前記撥水ダウン衣類は、例えばダウンジャケット、インナーウェア、ズボン等であり得る。前記撥水ダウン用品は、帽子、リュックサック、テント、履物等を含む。
【００６９】
前記撥水ダウン製品は、本発明の撥水性生地を用いて製造され、内部に撥水ダウンを含む。ダウンは鴨の羽根や鵞鳥の羽根等の鳥類の羽毛で、軽くて保温力に優れ、嵩張らなくてアウトドア衣類等に使用されるのに適している。ダウンは、水分に容易に濡れて断熱機能がなくなるため、ダウンにも撥水性能を付与して衣類に使用することが好ましい。
【００７０】
本発明による撥水ダウン製品に使用されるためのダウンは、ダウンに撥水剤をナノコーティング処理したものであり、洗濯前６００分以上、好ましくは１０００分以上撥水性能が持続維持される撥水ダウンを使用することが好ましい。また、１０回洗濯をした以後も３００分以上、好ましくは１０００分以上撥水性能が持続維持される撥水ダウンを使用することがさらに好ましい。
【００７１】
ダウンの加工は、一般的に汚染物質除去（Ｄｅｄｕｓｔｉｎｇ）、洗浄（Ｗａｓｈｉｎｇ）、乾燥（Ｄｒｙ）、冷却（Ｃｏｏｌｉｎｇ）、選別（Ｓｏｒｔｉｎｇ）の工程順で進められる。本発明では、ダウンの加工工程中の乾燥工程で撥水コーティング溶液を噴射することにより撥水コーティングがダウン上にナノコーティングの形態でコーティングされて、濡れない撥水ダウンを提供する。前記撥水コーティング溶液は、非フッ素系撥水剤を使用することが好ましく、上述した性能を発揮することができる撥水コーティング溶液であれば特に制限されない。本発明の一具現様態では、前に説明したＣ０タイプ非フッ素系撥水剤を含む非フッ素系撥水剤エマルジョンを使用してダウンを撥水コーティングすることができる。
【００７２】
前記撥水コーティングが適用されたダウンは、既存の未処理の一般的なダウンより３０〜４０倍以上撥水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）に優れ、既存の撥水コーティング技術で処理されるダウンより２５倍少なく水を消耗し、一部ダウンが濡れた場合にも３〜４倍より早く乾燥が可能な特徴がある。また、ＰＦＯＡ及びＰＦＯＳのようなフッ素系撥水剤を使用しないため、人体や環境にも無害である。したがって、雪又は雨等の外部環境によってダウンが濡れず、洗濯後に早く乾燥してダウンの柔らかさと保温性を維持することができ、汗や湿気によるバクテリア及びウイルスの発生を抑制することができる。
【実施例】
【００７３】
実施例１：撥水性生地の撥水能力試験
浸け用の槽（ｂａｔｈ）に水とエタノールを１：１の質量比で添加し、前記水及びエタノールの総量を基準としてＣ０タイプ非フッ素系撥水剤（ＸＦ−５００１、ダイキン）７重量％、及びブロックポリイソシアネート系架橋剤（ＴＤＸ−７、ダイキン）１重量％を混合して撥水剤エマルジョンを製造した。
【００７４】
製造された撥水剤エマルジョンにポリエステル生地（ＦＤＸ３９０、ウォンチャン）をロール・ツー・ロール工程によって６０ｍ／ｍｉｎの移送速度で生地が完全に浸かるように浸漬した後、引き上げた生地を１７０℃で乾燥及び硬化した。
【００７５】
製造された撥水性生地について、ＫＳ  Ｋ  ０５９０：２００８スプレー法を使用して撥水度を測定した。その試験結果を下の表１に示した。
【００７６】
【表１】
2020509248.tif 000005
【００７７】
前記表で確認可能なように、本発明の撥水性生地は、２０回の洗濯後に４級、２５回の洗濯後に４級、３０回の洗濯後に３級、及び４０回の洗濯後に２級の撥水度を示した。
【００７８】
このような結果は、従来のフッ素系撥水剤を使用した場合、一般的に１０回の洗濯後に３級又は２級の結果が得られるという事実と比べると、非常に優れたものである。
【００７９】
また、２０回の洗濯及び撥水度判定後、プレスで熱処理を行った場合には、２５回の洗濯後にむしろ撥水性能が向上する結果を示した。すなわち、本発明の撥水性生地は、熱処理を行うことにより撥水性能を一定水準回復／向上させることができるということが分かる。
【００８０】
実施例２：透湿コーティング性能試験
乾式多孔性ポリウレタンコーティング（Ｖ−ｃｏａｔ  ２０００ｓｐ、トゥックム）をメチルエチルケトン溶媒に、固形分含量が約３０％になるように混合して、２５℃での粘度が約２０，０００ｃｐｓである透湿コーティング液を製造した。
【００８１】
ロール・ツー・ロール工程で移送されるポリエステル生地に、前記透湿コーティング液を４０μｍの厚さに塗布した後、乾燥チャンバで１５ｍ／ｍｉｎの移送速度で１００℃から１５０℃まで順に高温領域を通るようにした。
【００８２】
透湿コーティングが完了した生地について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６：２０１０，８．２６．１法で空気透過度を測定した結果、４．０ｃｆｍの透過度を示した。
【００８３】
前記生地について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２塩化カルシウム法により水蒸気透過度を測定した結果、９，９００ｇ／ｍ２／２４ｈの非常に高い数値が得られた。
【００８４】
また、前記生地について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２，Ｂ−１（酢酸カリウム）法により水蒸気透過度を測定した結果、４４，５００ｇ／ｍ２／２４ｈの数値が得られた。
【００８５】
前記結果から、本発明による透湿コーティングが適用された生地は、空気が円滑が通過してダウンが呼吸することができ、内部で発生した汗を外部に容易に排出することができる空気透過度及び水蒸気透過度の範囲を有するということを確認した。
【００８６】
実施例３：撥水性及び透湿性生地の透湿性試験
実施例１で製造された撥水性生地を生地として用い、前記実施例２に記載された方法で透湿性コーティングを行って、撥水性及び透湿性生地を製造した。
【００８７】
製造された撥水性及び透湿性生地について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２  塩化カルシウム法により水蒸気透過度を測定した結果、９，４４２ｇ／ｍ２／２４ｈの非常に高い数値が得られた。
【００８８】
また、前記生地について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９９：２０１２，Ｂ−１（酢酸カリウム）法により水蒸気透過度を測定した結果、１０，０６７ｇ／ｍ２／２４ｈの数値が得られた。
【００８９】
一般的に、既存のラミネーティング加工処理された生地の場合、水蒸気透過度が５，０００ｇ／ｍ２／２４ｈ内外という点を勘案すると、２倍以上の非常に優れた透湿機能を発揮するということが分かる。
【００９０】
前記結果から、本発明による撥水性及び透湿性生地は、従来技術の撥水又は透湿生地に比べて顕著に優れた撥水性及び透湿性を示し、コーティングが適用された生地は、空気が円滑に通過してダウンが呼吸することができ、内部で発生した汗を外部に容易に排出することができる空気透過度及び水蒸気透過度の範囲を有するということを確認した。
【００９１】
実施例４：ダウンの撥水力試験
本発明による撥水ダウンの撥水力を試験するために、テピョンヤン物産から購入したダウン１０ｇに、実施例１で製造した非フッ素系撥水剤エマルジョンを空気中に噴霧してダウンに撥水剤のナノコーティングが形成されるようにした後、乾燥して撥水ダウンを製造した。
【００９２】
製造された撥水ダウンのうち３ｇについて５回の洗濯を行い、他の３ｇについては１０回の洗濯を行った。
【００９３】
容積１リットル、１７３ｍｍの高さを持ったガラスのメイソン瓶（Ｍａｓｏｎ  ｊａｒ）３つに約２０℃の蒸溜水４００ｍｌを各々添加した。瓶の前面に１ｃｍ間隔で５つの等級マークを表示したテープを、最初のマークと水面の高さが一致する位置に貼った。その後、各瓶に洗濯前の撥水ダウン、５回洗濯後の撥水ダウン、及び１０回洗濯後の撥水ダウンを各々２ｇずつ投入し蓋を堅たく閉めて密封した。
【００９４】
密封したメイソン瓶を水平型振動機に位置させ、振動幅４０ｍｍ、振動数１５０回／分で２分間振動を行った。振動は、瓶の底から入口の方向に搖れるように瓶を横に寝かせて行った。
【００９５】
２分間振動を行った後、瓶を平らな床に置き、ダウンの最も底部が何番目のマークに位置するかを目で確認した。１時間後、再び２分間振動を行ってダウンの底部の位置を確認した。このような実験を１０００分になるまで繰り返した。３つの瓶について実験開始後２分、３００分、６００分及び１０００分後の様子を図４〜６に各々示した。
【００９６】
図４〜６で確認可能なように、本発明の撥水ダウンは、３つの条件で全て１０００分間水面上にダウンが位置し、１０回の洗濯後にも１０００分以上間撥水性能が優秀に維持するということが分かった。
【００９７】
以上、本発明の一部の具現形態について説明したが、本発明は、上述したような具現形態についてのみ限定されるものでなく本発明の要旨を逸脱しない範囲内で修正及び変形して実施することができ、そのような修正及び変形が加えられた形態も、本発明の技術的思想に属するものと理解されなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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