專利名稱：透濕防水性布料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于透濕防水性布料及其制備方法的發(fā)明。具體而言，是關(guān)于具有實(shí)用 性的扯裂強(qiáng)力，同時輕量薄質(zhì)、手感好、透濕性能以及防水性能優(yōu)秀的布料以及其制備方法 的發(fā)明。
背景技術(shù)：
在雨衣和滑雪服等防水布料中，經(jīng)常使用能夠減輕穿著時蒸燜感的高透濕性布 料。但最近越來越需要的是高性能、輕量、可緊湊收納、舒適性等更高功能的布料。在通過濕式或干式涂布加工法在織物表面形成樹脂層而得到的透濕防水性布料 上，形成的樹脂層已知有多孔質(zhì)和無孔質(zhì)兩種。例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了一種透濕防水 性涂層布料，該布料具有由聚氨酯樹脂形成的微多孔層。在樹脂層為多孔質(zhì)的情況下，雖然 可容易得到優(yōu)秀的透濕性能，但有防水性能不充分的傾向，而且當(dāng)多孔質(zhì)樹脂層的膜厚在 20 μ m以下時，防水性能大幅下降，所以很難將該膜厚設(shè)置的更薄。反過來，當(dāng)樹脂層為無孔 質(zhì)的情況下，雖然可容易得到優(yōu)秀的防水性能，但有透濕性不充分的傾向，而且如果為了提 高透濕性而將膜厚設(shè)置得較薄的話，耐水壓和透濕性等就會變得不穩(wěn)定從而很難得到均質(zhì) 的性能。另外，為了獲得更優(yōu)秀的透濕防水性，有人采用下述方法(例如專利文獻(xiàn)2)首先 在纖維基材上形成微多孔質(zhì)皮膜層，然后在該微多孔質(zhì)皮膜層上形成無孔質(zhì)皮膜層。然而， 在該方法中，無論怎樣薄地涂布無孔質(zhì)皮膜層，都不能很薄地涂布微多孔質(zhì)皮膜層，從而在 降低膜厚方面有一定限度。另外，為了獲得具有輕量感的透濕防水性織物，有人提議了一種如下的透濕防水 性織物(例如專利文獻(xiàn)3):該透濕防水性織物是一種覆蓋系數(shù)(CF)為1900 2500，經(jīng)線的 覆蓋系數(shù)與緯線的覆蓋系數(shù)之比為1. 25以上的織物，在該織物的經(jīng)線突出率(日語原文 張>9出L·率)為6.0%以上的織物單面上層疊有少量樹脂。然而，為了提高經(jīng)線突出率，不 得不使用粗纖度且單纖維數(shù)多的線而制備成高密度織物，其結(jié)果織物變成又重又硬，難以 提供真正輕量、柔軟的織物。為了得到滿意的薄 輕，有必要使用用細(xì)線織成的薄質(zhì)織物。然而如果這樣的話， 就有如下問題發(fā)生在層疊樹脂層時樹脂容易從背面透出，或者透濕防水性布料的扯裂強(qiáng) 力達(dá)不到實(shí)用水平。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利特開平9-158051號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利特開昭60-196336號公報專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2008-144310號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題本發(fā)明鑒于上述問題而作，其目的在于提供一種具有實(shí)用性的扯裂強(qiáng)力，同時輕 量薄質(zhì)、手感柔軟、而且透濕性能以及防水性能優(yōu)秀的布料及其制備方法。解決上述問題的手段本發(fā)明的發(fā)明人對上述問題進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的探討后，完成了本發(fā)明。也就是說， 本發(fā)明的透濕防水性布料是在織物的至少單面上層疊有2層聚氨酯樹脂層而成的，其特征 在于，第1聚氨酯樹脂層是在織物表面上，以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織紋凸部 的方式不連續(xù)層疊的多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層；第2聚氨酯樹脂層是在所述第1聚氨酯樹脂層 之上以及織紋凸部之上連續(xù)層疊的親水性聚氨酯樹脂層。由此，通過用第1聚氨酯樹脂層 只填埋織物表面的凹部來消除織物表面的凹凸，就可以如同在平滑的薄膜上層疊一樣比較 均一地層疊第2聚氨酯樹脂層，從而可以抑制布料的透濕性、防水性的偏差，即使與現(xiàn)有品 具有相同水平的平均膜厚，也可大幅提高透濕性和防水性。這意味著可大幅減少為獲得與 現(xiàn)有品同等的透濕防水性能而使用的親水性聚氨酯樹脂層的厚度。而且，在用具有空洞構(gòu) 造的多孔質(zhì)第1聚氨酯樹脂層填埋織物表面的凹部后，比較均一地層疊了親水性第2聚氨 酯樹脂層而成的上述構(gòu)造，與只層疊了無孔質(zhì)樹脂層的相同厚度的構(gòu)造相比，對布料柔軟 性的妨礙小，可以保持非常柔軟的手感。另外，所述第2聚氨酯樹脂層的厚度優(yōu)選為1 30 μ m，其厚度偏差優(yōu)選為80%以下。優(yōu)選的織物為使用了由相對粘度3. 0以上的尼龍6和/或尼龍66形成的總纖度 8 25dtex的絲線、覆蓋系數(shù)CF為1700 2200、織組織為平織、格子或雙格子的織物。通 過使用相對粘度高的素材、取特定范圍的覆蓋系數(shù)、取特定的織組織，就會以與由來于上述 構(gòu)造的柔軟性的相乘效果，實(shí)現(xiàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)的透濕防水性布料即使使用目前為止不能 使用的總纖度為22dtex以下的細(xì)線，也可防止樹脂透過背面，而且輕量薄質(zhì)、柔軟、扯裂強(qiáng) 力也耐得起實(shí)用。而且，所述透濕防水性布料優(yōu)選布料厚度為0. Imm以下，由JIS L 1096 8. 15. 5 D 法測定的扯裂強(qiáng)力在經(jīng)緯方向均為8. ON以上，由JIS L 1096 8. 19.1 A法測定的剛軟性在 經(jīng)緯方向均為5 35mm。更優(yōu)選所述扯裂強(qiáng)力在經(jīng)緯方向均為10. ON以上。特別優(yōu)選所述 布料的由JIS L 1099A-1法測定的透濕性為4000mm/m2 · 24hr以上，由JIS L 1092 B法測 定的耐水壓為50kPa以上。另外，制備上述透濕防水性布料的方法也包括在本發(fā)明中。該制備方法的特征在 于包括下述步驟(1)將用于第1聚氨酯樹脂層的第1聚氨酯樹脂液以填平織紋凹部且不 覆蓋至少一部分織紋凸部的方式涂布于織物表面后，通過濕式凝固法形成第1聚氨酯樹脂 層的步驟；(2)在所述第1聚氨酯樹脂層以及織紋凸部之上，連續(xù)地涂布用于第2聚氨酯樹 脂層的第2聚氨酯樹脂液后，通過干式法形成第2聚氨酯樹脂層的步驟。發(fā)明的效果本發(fā)明的透濕防水性布料具有實(shí)用性的扯裂強(qiáng)力，同時輕量薄質(zhì)、手感好、透濕性 能以及防水性能優(yōu)秀，特別適用于雨衣、外衣等各種衣料和室外用品等。另外，由于使用本 發(fā)明的透濕防水性布料得到的產(chǎn)品可非常緊湊地進(jìn)行收納而且輕，所以外出攜帶非常便 利。而且，在制成衣物時，由于穿著輕松容易運(yùn)動，所以舒適并可減輕運(yùn)動能力的下降。


圖1表示本發(fā)明的多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層的SEM截面照片。圖2表示本發(fā)明的透濕防水性布料的一個例子的SEM截面照片。圖3表示用于本發(fā)明織物的雙格子織組織的概略說明圖。圖4表示用于本發(fā)明織物的格子織組織的概略說明圖。
具體實(shí)施例方式下面，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但本發(fā)明不受下述實(shí)施方式的限制，可 在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)作各種變更。本發(fā)明的透濕防水性布料是在織物的至少單面上層疊有2層聚氨酯樹脂層而成 的，其特征在于，第1聚氨酯樹脂層是在織物表面上以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分 織紋凸部的方式不連續(xù)層疊的多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層；第2聚氨酯樹脂層是在所述第1聚氨 酯樹脂層之上以及織紋凸部之上連續(xù)層疊的親水性聚氨酯樹脂層。首先，對用于本發(fā)明的透濕防水性布料的織物進(jìn)行具體說明。本發(fā)明的透濕防水 性布料可以使用由下述纖維而成的織物、編物、無紡布以尼龍6和尼龍66等為代表的聚酰 胺系合成纖維、以聚對苯二甲酸乙二醇酯為代表的聚酯系合成纖維、聚丙烯腈系合成纖維、 聚乙烯醇系合成纖維、三醋酸酯等半合成纖維、或者尼龍6/棉、聚對苯二甲酸乙二醇酯/棉 等混合纖維。為了得到輕量薄質(zhì)且扯裂強(qiáng)力高的布料，優(yōu)選使用了材質(zhì)為尼龍6和/或尼 龍66的絲線的織物。當(dāng)使用尼龍作為絲線材料時，尼龍的相對粘度優(yōu)選為2. 5以上，更優(yōu)選為3.0以 上，優(yōu)選為4. 0以下，更優(yōu)選為3. 8以下。當(dāng)相對粘度在2. 5以上時，得到的布料的扯裂強(qiáng) 力可達(dá)到實(shí)用水平。當(dāng)相對粘度在3. 0以上時，由于布料的扯裂強(qiáng)力達(dá)到8. ON以上，所以 可以獲得足夠的強(qiáng)力。而當(dāng)相對粘度不滿2. 5時，就容易產(chǎn)生因斷裂強(qiáng)度不足而引起的產(chǎn) 品扯裂強(qiáng)力下降以及因斷裂伸長度不足而引起的加工操作性惡化和產(chǎn)品耐久性惡化等問 題。當(dāng)相對粘度超過4. 0時，雖然可以得到韌性高的產(chǎn)品，但是不僅需要與高粘度相對應(yīng)的 聚合設(shè)備和紡線設(shè)備等，而且由于高粘度化使得生產(chǎn)性顯著下降、紡線成本上升，從而不能 向消費(fèi)者提供價廉且性能高的產(chǎn)品。對絲線的單纖維纖度雖然沒有特別限制，但優(yōu)選為0.4dtex以上，更優(yōu)選為 0. 6dtex以上，優(yōu)選為2. Odtex以下，更優(yōu)選為1. 5dtex以下。將單纖維纖度設(shè)定為上述范圍 內(nèi)，就可以得到手感和扯裂強(qiáng)力平衡性好的布料。而當(dāng)單纖維纖度小于0. 4dtex時，由于過 細(xì)，所以用現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)難以生產(chǎn)出具有足夠強(qiáng)度和品質(zhì)的絲線。另外，當(dāng)超過2. Odtex 時，手感變硬，難以得到輕量薄質(zhì)的布料。絲線的總纖度優(yōu)選為5dtex以上，更優(yōu)選為8dtex以上，優(yōu)選為33dtex以下，更優(yōu) 選為25dtex以下。將總纖度設(shè)定為上述范圍內(nèi)，就可以得到輕量薄質(zhì)、具有實(shí)用性扯裂強(qiáng) 度的布料。而當(dāng)總纖度小于5dtex時，難以得到必要的強(qiáng)度，當(dāng)大于33dtex時，由于體積變 大，所以難以得到輕量薄質(zhì)的布料。雖然對絲線的斷裂強(qiáng)度沒有特別限制，但優(yōu)選為4.0cN/dteX以上，更優(yōu)選為 4. 5cN/dtex以上，特別優(yōu)選為5. OcN/dtex以上。線的斷裂強(qiáng)度如果在4. OcN/dtex以上，就力的布料。織物的覆蓋系數(shù)(CF)優(yōu)選為1700以上，更優(yōu)選為1800以上，特別優(yōu)選為1900以 上。另外，優(yōu)選為2200以下，更優(yōu)選為2100以下，特別優(yōu)選為2000以下。將織物的覆蓋系 數(shù)設(shè)定為上述范圍內(nèi)，涂布的樹脂就不會從背面透出，且可得到輕量薄質(zhì)、柔軟的布料。而 當(dāng)覆蓋系數(shù)小于1700時，得到的布料雖然輕量薄質(zhì)，但涂布的樹脂容易從背面透出。當(dāng)超 過2200時，得到的布料的扯裂強(qiáng)力容易下降或者手感容易變硬。此處的織物的覆蓋系數(shù) (CF)是由下式計算得到的。CF = TX (DT) 1/2+WX (Dff)1/2式中，T和W分別表示織物的經(jīng)密度和緯密度(條/英寸)，DT和DW分別表示構(gòu) 成織物的經(jīng)線和緯線的纖度(dtex)。對織物的織組織也沒有特別限制，除了平織、還可使用斜紋織、緞紋織等任意組 織。但從制備輕量薄質(zhì)布料的目的來講，優(yōu)選使用平織。另外，為了提高布料的扯裂強(qiáng)力， 則更優(yōu)選使用格子織，特別優(yōu)選雙格子織。接下來，具體說明層疊于本發(fā)明的透濕防水性布料上的聚氨酯樹脂層。用于形成層疊于本發(fā)明的透濕防水性布料上的第1和第2聚氨酯樹脂層的聚氨酯 樹脂是指聚氨酯樹脂成分的含量為50 100質(zhì)量％，其他的合成聚合物成分的含量不足 50質(zhì)量％的樹脂。所述聚氨酯樹脂是由聚異氰酸酯和多元醇進(jìn)行反應(yīng)得到的共聚物。作為聚異氰酸 酯，可以單獨(dú)或混合使用芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯和脂環(huán)族二異氰酸酯，例如 可以列舉2，4_甲苯二異氰酸酯、4，4’_二苯基甲烷二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、1，4_環(huán) 己二異氰酸酯等。作為多元醇，可以使用聚醚多元醇和聚酯多元醇等。作為聚醚多元醇，可 以列舉聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等。作為聚酯多元醇，可以列舉乙二醇、丙二醇 等二元醇與己二酸、癸二酸等二元酸的反應(yīng)產(chǎn)物以及己內(nèi)酯等的開環(huán)聚合物等。作為其他的合成聚合物成分，例如可以列舉聚(甲基)丙烯酸、聚氯乙烯、聚苯乙 烯、聚丁二烯、聚氨基酸等以及這些化合物的共聚物等。另外，為了改善透濕性、吸濕性以及防止結(jié)露等，也可在聚氨酯樹脂中添加無機(jī)系 和有機(jī)系的微粒。作為適合使用的無機(jī)系微粒，可以列舉二氧化硅、碳化硅、氮化硅等硅化 合物的微粒、氧化鎂、氫氧化鎂、硫酸鎂等鎂化合物或者這些化合物的粒子表面變性物等微 粒。作為有機(jī)系微粒，適合使用纖維素、膠原蛋白、動物性蛋白質(zhì)、多糖類、聚(甲基)丙烯 酸酯粒子等微粒。對微粒的大小雖然沒有特別限制，但為了提高透濕性，優(yōu)選的平均粒徑為ΙΟ.Ομπι 以下，更優(yōu)選為3. 0 μ m以下，特別優(yōu)選為1. 0 μ m以下。當(dāng)粒徑大于10. 0 μ m時，在得到的 布料的聚氨酯樹脂層上形成的孔的直徑大，防水性能容易下降。對微粒的添加量也沒有特 別限制，為達(dá)到其目的可適當(dāng)設(shè)定必要的量。而且，在本發(fā)明中，為了提高聚氨酯樹脂層和織物層間的耐剝離性，也可在聚氨酯 樹脂中并用與聚氨酯樹脂或織物親和性高的化合物，例如異氰酸酯化合物。作為異氰酸酯 化合物，可以使用2，4_甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六 亞甲基二異氰酸酯、或者這些二異氰酸酯類與含有活性氫的化合物(例如，三羥甲基丙烷、 甘油等)通過加成反應(yīng)得到的三異氰酸酯類。上述異氰酸酯類可以是異氰酸酯基為游離狀態(tài)的異氰酸酯類，或者是通過加成苯酚、甲乙基酮肟等使之穩(wěn)定化后通過熱處理使嵌段發(fā) 生解離的異氰酸酯類，可根據(jù)操作性和用途等適當(dāng)使用。另外，使用異氰酸酯化合物時的添 加量優(yōu)選為，相對于聚氨酯樹脂使用0. 1 10質(zhì)量％。如果使用量不足0. 1質(zhì)量％，樹脂 層相對于織物的粘接力有下降的危險，當(dāng)超過10質(zhì)量％時，有手感硬化的傾向。上述第1聚氨酯樹脂層是在織物表面上，以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織 紋凸部的方式不連續(xù)層疊的多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層。本發(fā)明的多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層是指在 表面上具有多個微細(xì)孔，在層內(nèi)部具有與這些微細(xì)孔相連通的比較粗大的空洞部的聚氨酯 樹脂層，例如可以列舉圖1所示的聚氨酯樹脂層。圖1是為了說明本發(fā)明的多孔質(zhì)聚氨酯 樹脂層而對在織物表面上只層疊了多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層的布料進(jìn)行拍攝得到的SEM截面 照片。這樣的多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層可通過后述的濕式凝固法形成。由此，通過用第1聚氨 酯樹脂層只填埋織物表面的凹部，就可以如同在平滑的薄膜上層疊一樣比較均一地層疊親 水性的第2聚氨酯樹脂層，從而可以抑制布料的透濕性、防水性的偏差，即使與現(xiàn)有品具有 相同水平的平均膜厚，也可成功地大幅提高透濕性和防水性。這意味著可以大幅減少為獲 得與現(xiàn)有品同等的透濕防水性能而使用的親水性聚氨酯樹脂層的厚度。而且，如果用具有 上述空洞構(gòu)造的多孔質(zhì)第1聚氨酯樹脂層填埋織物表面的凹部，得到的透濕防水性布料與 只層疊了無孔質(zhì)樹脂層的相同厚度的布料相比，可以保持非常柔軟的手感。上述第1聚氨酯樹脂層在織紋凸部頂點(diǎn)處的厚度大概為0 μ m，在織紋凹部處的厚 度雖然依凹部深度而變化，但優(yōu)選為1 μ m以上，更優(yōu)選為3 μ m以上，特別優(yōu)選為5 μ m，另 外，優(yōu)選為20 μ m以下，更優(yōu)選為15 μ m以下，特別優(yōu)選為10 μ m以下。將第1聚氨酯樹脂 層的厚度設(shè)定為上述范圍，可以得到既具有透濕防水性，又輕量薄質(zhì)、手感好的布料。而當(dāng) 厚度不足1 μ m時，填埋效果下降，當(dāng)超過20 μ m時，難以得到又薄又軟的布料。為了得到上述厚度而設(shè)定的樹脂附著量依織物涂布面的凹凸形狀和平滑性等而 不同，以干燥后的質(zhì)量計，優(yōu)選為0. 5g/m2以上，更優(yōu)選為lg/m2以上，特別優(yōu)選為2g/m2以 上。另外，優(yōu)選為50g/m2以下，更優(yōu)選為20g/m2以下，特別優(yōu)選為10g/m2以下。將附著量 設(shè)定為上述范圍，就可得到既具有透濕防水性，又輕量薄質(zhì)、手感好的布料。而當(dāng)附著量不 足0. 5g/m2時，填埋效果下降，當(dāng)多于50g/m2時，就會涂布到織紋凸部，從而難以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的 薄·輕和柔軟的手感。上述第2聚氨酯樹脂層是在所述第1聚氨酯樹脂層之上以及織紋凸部之上連續(xù)層 疊的親水性聚氨酯樹脂層。本發(fā)明的親水性聚氨酯樹脂層是使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑和/或 水，主要通過干式法進(jìn)行制膜得到的樹脂層，該樹脂層沒有起因于溶劑溶出產(chǎn)生的空洞。該 親水性聚氨酯樹脂層由于樹脂本身具有親水性，所以可以吸附水分，使?jié)駳獬煞滞高^。如上 所述，由于第1聚氨酯樹脂層以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織紋凸部的方式進(jìn)行層 疊，從而平整了織物表面的凹凸，所以就可以如同在平滑的薄膜上層疊一樣比較均一地層 疊第2聚氨酯樹脂層。由此得到的透濕防水性布料的透濕性、防水性的偏差得到了抑制，所 以即使與現(xiàn)有品具有相同水平的平均膜厚，也可大幅提高透濕性和防水性。上述第2聚氨酯樹脂層的厚度優(yōu)選為1 μ m以上，更優(yōu)選為3 μ m以上，特別優(yōu)選為 5μπι以上。另外，優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為25 μ m以下，特別優(yōu)選為20 μ m以下。將第 2聚氨酯樹脂層的厚度設(shè)定為上述范圍，就可得到薄 輕和透濕防水性二者兼?zhèn)涞牟剂稀６?當(dāng)厚度不足1 μ m時，有可能得不到足夠的耐水壓。當(dāng)厚于30 μ m時，雖然耐水壓得到提高，但透濕性有可能下降。為得到上述厚度而設(shè)定的樹脂附著量依目標(biāo)的透濕性、耐水壓等而不同，優(yōu)選為 lg/m2以上，更優(yōu)選為2g/m2以上，特別優(yōu)選為3g/m2以上。另外，優(yōu)選為50g/m2以下，更優(yōu) 選為40g/m2以下，特別優(yōu)選為30g/m2以下。將附著量設(shè)定為上述范圍，就可得到薄·輕和 透濕防水性二者兼?zhèn)涞牟剂稀６?dāng)附著量少于lg/m2時，有可能得不到足夠的耐水壓。當(dāng) 多于50g/m2時，雖然耐水壓得到提高，但透濕性有可能下降。上述第2聚氨酯樹脂層的厚度均一性對得到穩(wěn)定的透濕防水性很重要。厚度偏差 優(yōu)選為80%以下，更優(yōu)選為50%以下，特別優(yōu)選為30%以下。當(dāng)厚度偏差大于80%時，難 以得到穩(wěn)定的透濕防水性。厚度偏差的計算方法將在后面進(jìn)行描述。另外，上述第1聚氨酯樹脂層和第2聚氨酯樹脂層可層疊于織物單面，也可層疊于 織物雙面。如上所述，在本發(fā)明中，通過改善透濕防水層，得到了在現(xiàn)有技術(shù)中未曾獲得的既 薄又輕的透濕防水性布料。而且，通過對作為基材的織物構(gòu)成進(jìn)行特定，得到的透濕防水性 布料的涂布樹脂不會透過背面，而且在保持實(shí)用水平的布料強(qiáng)度的同時，薄度追求到了極 限。接下來，對本發(fā)明的透濕防水性布料作具體說明。本發(fā)明的透濕防水性布料是在織物的至少單面上層疊上述第1聚氨酯樹脂層和 第2聚氨酯樹脂層而成的。圖2表示本發(fā)明的透濕防水性布料的一個例子的SEM截面照片。 在圖2中，第1聚氨酯樹脂層3在織物1的表面上以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織 紋凸部的方式不連續(xù)地進(jìn)行層疊，第2聚氨酯樹脂層5在所述第1聚氨酯樹脂層3之上以 及織紋凸部之上連續(xù)地進(jìn)行層疊。本發(fā)明的透濕防水性布料的總厚度優(yōu)選為0. Imm以下，更優(yōu)選為0. 08mm以下。當(dāng) 厚度在0. Imm以下時，得到的布料輕量薄質(zhì)，可緊湊地進(jìn)行收納。上述透濕防水性布料的扯裂強(qiáng)力優(yōu)選為在經(jīng)緯方向均為7. 0 20. ON的范圍內(nèi)， 更優(yōu)選為在8. 0 20. ON的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選為在10. 0 20. ON的范圍內(nèi)。將扯裂強(qiáng)力設(shè) 定為上述范圍，可以得到具有實(shí)用性強(qiáng)度的布料。而當(dāng)扯裂強(qiáng)力不足7. ON時，在使用階段 容易發(fā)生破洞等損傷。當(dāng)超過20. ON時，有必要使用衣料用途中并不通用的超強(qiáng)力線，從而 在手感和染色方面具有很多難點(diǎn)。此處的扯裂強(qiáng)力是由JIS L 1096 8.15.5 D法測定得到 的。上述透濕防水性布料的剛軟性優(yōu)選為在經(jīng)緯方向均為5mm以上，更優(yōu)選為IOmm以 上，優(yōu)選為35mm以下，更優(yōu)選為30mm以下，特別優(yōu)選為25mm以下。將剛軟性設(shè)定為上述范 圍，就可得到既具有必要的強(qiáng)力和耐水壓等，又輕量薄質(zhì)且柔軟的布料。而當(dāng)剛軟性不足 5mm時，就有必要減小織物密度或者降低聚氨酯樹脂層的厚度，從而難以得到必要的強(qiáng)力和 耐水壓等。當(dāng)超過35mm時，難以得到本發(fā)明目標(biāo)的輕量薄質(zhì)且柔軟的布料。此處的剛軟性 是由JIS L 1096 8. 19. 1 A法測定得到的。上述透濕防水性布料的透濕性優(yōu)選為4000mm/m2 · 24hr以上，更優(yōu)選為5000mm/ m2 -24hr以上。當(dāng)透濕性在4000mm/m2 -24hr以上時，可得到具有實(shí)用性透濕性的布料。此 處的透濕性是由JIS L 1099 A-I法測定得到的。上述透濕防水性布料的耐水壓優(yōu)選為35kPa以上，更優(yōu)選為50kPa以上。如果耐水壓在35kPa以上，就可得到滿足實(shí)用水平耐水壓的布料。此處的耐水壓是由JIS L 1092 B法測定得到的。下面，對本發(fā)明的透濕防水性布料的制備方法進(jìn)行具體說明。本發(fā)明的透濕防水性布料的制備方法的特征在于，該方法包括下述步驟(1)將 用于第1聚氨酯樹脂層的第1聚氨酯樹脂液以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織紋凸部 的方式涂布于織物表面后，通過濕式凝固法形成第1聚氨酯樹脂層的步驟；( 在所述第1 聚氨酯樹脂層以及織紋凸部之上，連續(xù)地涂布用于第2聚氨酯樹脂層的第2聚氨酯樹脂液 后，通過干式法形成第2聚氨酯樹脂層的步驟。所述步驟(1)是用于形成第1聚氨酯樹脂層的步驟，該第1聚氨酯樹脂層是在織 物表面上以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織紋凸部的方式不連續(xù)層疊的多孔質(zhì)聚氨 酯樹脂層。作為第1聚氨酯樹脂液，可以使用將上述聚氨酯樹脂溶于極性有機(jī)溶劑而形成的 溶液。作為可以使用的極性有機(jī)溶劑，可以列舉N，N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基 亞砜、N-甲基吡咯烷酮、六亞甲基磷酰胺等。將上述第1聚氨酯樹脂液以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織紋凸部的方式 進(jìn)行不連續(xù)涂布。從本發(fā)明的目的來看，僅在織紋凹部涂布第1聚氨酯樹脂液是最理想的， 但由于這在工業(yè)上很困難，所以在一部分織紋凸部的表面上附著第1聚氨酯樹脂液也是可 以的。作為涂布方法，可以用通常的涂布方法，使用例如刮刀涂布機(jī)、逗號涂布機(jī)(日語原 文m 二一夕一)、逆轉(zhuǎn)涂布機(jī)、凹版涂布機(jī)等進(jìn)行適當(dāng)涂布。為了不損害手感而只填 埋織紋凹部以獲得填平效果程度的膜厚、附著量，優(yōu)選使用能夠進(jìn)行較薄涂布的刮刀涂布 機(jī)。例如，通過使涂布機(jī)的刮刀和織物之間不留間隙地將刮刀擦過織物，就可以以填平織紋 凹部的方式不連續(xù)地進(jìn)行涂布。涂布樹脂液后，通過濕式凝固法形成多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層。作為濕式凝固法，可以 使用一般的濕式聚氨酯涂布法，例如在織物上涂布樹脂液后，通過在0 30°C的水中浸漬 0. 5 10分鐘進(jìn)行樹脂成分的濕式凝固，然后在40 60°C的溫水中清洗5 15分鐘后， 用通常的方法進(jìn)行干燥。上述步驟( 是用于形成第2聚氨酯樹脂層的步驟，該第2聚氨酯樹脂層是在所 述第1聚氨酯樹脂層之上以及織紋凸部之上連續(xù)層疊的親水性聚氨酯樹脂層。作為第2聚氨酯樹脂液，可以使用將上述聚氨酯樹脂與揮發(fā)性溶劑和/或水進(jìn)行 混合后均一乳化的乳液。作為可以使用的揮發(fā)性溶劑，有酮類溶劑和芳香族烴系溶劑等，代 表性的有丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯等。將上述第2聚氨酯樹脂液連續(xù)且比較均一地涂布于上述第1聚氨酯樹脂層以及織 紋凸部之上。作為涂布方法，可以用通常的涂布方法，使用例如刮刀涂布機(jī)、逗號涂布機(jī)、逆 轉(zhuǎn)涂布機(jī)、凹版涂布機(jī)等進(jìn)行適當(dāng)涂布，優(yōu)選使用能夠進(jìn)行較薄涂布的刮刀涂布機(jī)。涂布樹脂液后，通過干式法形成親水性的第2聚氨酯樹脂層。作為干式法，可以使 用一般的干式聚氨酯涂布法，代表的方法為涂布樹脂液后，通過干燥處理蒸發(fā)掉揮發(fā)性溶 劑和/或水進(jìn)行成膜。另外，在本發(fā)明中，為了防止聚氨酯樹脂浸透到織物內(nèi)部，優(yōu)選在形成聚氨酯樹脂 層以前，在織物上實(shí)施防水處理。作為可以使用的防水劑，可列舉石蠟系防水劑、聚硅氧烷系防水劑、氟系防水劑等公知的防水劑。作為其處理方法，可采用一般使用的浸軋法(日語 原文〃fM 法)、噴涂法等公知的方法進(jìn)行。特別是在需要良好防水性的情況下，優(yōu) 選使用氟系防水劑，例如可用7寸t力一 K LS317(氟系防水劑乳液，旭硝子社制)的5質(zhì) 量％左右的水分散液進(jìn)行浸軋后(軋余率(日語原文絞>9率)35% )，在160°C熱處理1分鐘。為了提高透濕防水性，作為另外一個前處理也可進(jìn)行壓延加工(日語原文力^ 一加工)。然而，由于壓延加工容易損害布料的柔軟性，所以在本發(fā)明中盡量不用。在
進(jìn)行壓延加工的情況下，圓筒的溫度優(yōu)選為100 180°C，更優(yōu)選為120 170°C，特別優(yōu)選 為140 150°C。當(dāng)溫度不足100°C時，難以得到足夠的壓延效果，當(dāng)超過180°C時，壓延效 果過強(qiáng)，布料喪失了柔軟性，從而容易損害柔軟的手感。另外，在本發(fā)明中，為了進(jìn)一步提高防水性，也可在形成透濕防水層之后實(shí)施防水 處理。使用的防水劑與上述前處理相同，可以使用石蠟系防水劑、聚硅氧烷系防水劑、氟系 防水劑等公知的防水劑，通過浸軋法、噴涂法、涂布法等適當(dāng)方法進(jìn)行防水處理。在本發(fā)明中，為了使其具有外觀設(shè)計性、隱蔽涂布條紋等加工缺陷、提高光滑感以 改善手感和穿著時的舒適感、或者為了提高聚氨酯樹脂層的磨耗耐久性等，優(yōu)選在透濕防 水層上層疊圖案層。該圖案層主要由合成樹脂組成，通過凹版涂布、輪轉(zhuǎn)印刷、平網(wǎng)印刷等 非全面且均一地進(jìn)行涂布而形成。作為所述合成樹脂，可以使用聚氨酯系樹脂、聚酯系樹 脂、聚酰胺系樹脂、丙烯酸系樹脂、硅酮系樹脂、氯乙烯系樹脂、聚烯系樹脂、乙烯 醋酸乙烯 樹脂等，可單獨(dú)使用或者混合使用這些樹脂。另外，在賦予圖案層以光滑感的情況下，優(yōu)選 在其中含有潤滑劑。對潤滑劑沒有特別限定，例如作為有機(jī)系潤滑劑，可以列舉聚二甲基硅 氧烷等硅酮系化合物、作為L-賴氨酸與有機(jī)酸反應(yīng)產(chǎn)物的N-月桂酰-L-賴氨酸等平板狀 粉體、各種耐熱性有機(jī)填充劑微粉等。作為無機(jī)系潤滑劑，可以列舉通過濕式法(沉降法、 凝膠法)得到的微多孔性非晶質(zhì)硅石(二氧化硅)微粉、各種無機(jī)填充劑微粉等。另外，也 可根據(jù)需要，在圖案層中含有染料、顏料、填充劑、珠光顏料等化妝劑、以及蓄熱劑、抗菌劑、 消臭劑等功能劑。實(shí)施例下面，通過列舉實(shí)施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。但本發(fā)明并不限定于這 些實(shí)施例和比較例，在不脫離前述·后述宗旨的范圍內(nèi)實(shí)施的變更均包括在本發(fā)明的技術(shù) 范圍內(nèi)。另外，使用下述方法對本發(fā)明實(shí)施例和比較例中的各種性能進(jìn)行了評價。[聚合物的相對粘度]在96.3士0. 1質(zhì)量％的試藥特級濃硫酸中溶解聚合物樣品調(diào)制樣品溶液，使聚合 物的濃度達(dá)到10mg/ml。使用在20°C 士0. 05°C的溫度下水落下秒數(shù)為6 7秒的奧式粘 度計，在20°C 士0.05°C的溫度下，分別測定20ml調(diào)制的樣品溶液的落下時間T1(秒)以及 20ml用于溶解樣品的96. 3士0. 1質(zhì)量％的試藥特級濃硫酸的落下時間Ttl(秒)。聚合物的 相對粘度(RV)由下式計算。RV = IVT0[絲線的纖度]制作3個由IOOm長的絲線形成的卷線軸，分別精稱各自的質(zhì)量(g)，求其平均值， 然后乘以100倍，求得總纖度(dtex)。
[絲線的強(qiáng)度]使用4 > 7卜口 >夕Y “ >社制的4301型萬能材料試驗(yàn)機(jī)，樣品長20cm、拉伸 速度20cm/分、施加相當(dāng)于線纖度X l/33g的荷重，測定3回，將斷裂時的強(qiáng)度平均值作為 斷裂強(qiáng)度。[絲線的伸長度]測定方法同上述斷裂強(qiáng)度，將斷裂時的伸長度平均值作為斷裂伸長度。[織物的覆蓋系數(shù)]織物的覆蓋系數(shù)(CF)由下式計算。CF = TX (DT) 1/2+WX (Dff)1/2式中，T和W分別表示織物的經(jīng)密度和緯密度(條/英寸)，DT和DW分別表示構(gòu) 成織物的經(jīng)線和緯線的纖度(dtex)。[親水性聚氨酯樹脂層的厚度]使用銳利的安全刮臉刀，借助尺子將刀刃沿著經(jīng)線放入經(jīng)線之間，切出透濕防水 性布料的緯方向斷面。之后，用SEM以500倍的倍率對斷面進(jìn)行拍照。從不同部位任意拍 照3張。用尺子測出各個照片中的親水性聚氨酯樹脂層的厚度，從照片上附注的單位標(biāo)尺 算出厚度。測定每張照片中的最大值和最小值，將其中央值的η = 3的平均值作為厚度。另 外，在比較例3中，用同樣的方法測定了多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層的厚度。[親水性聚氨酯樹脂層的厚度偏差]將上述中央值的平均值記作a，將上述最大值與中央值的平均值之差記作b，厚度 偏差c用下式計算。c = 100Xb/a[透濕防水性布料的厚度]依照J(rèn)IS L 1096織物的厚度法進(jìn)行測定。測定時的壓力為23. 5kPa，測定的厚度 為加壓10秒后的厚度。[透濕防水性布料的扯裂強(qiáng)力]依照J(rèn)IS L 1096 8.15.5 D法(擺錘法)進(jìn)行測定。經(jīng)方向和緯方向分別為η = 5的平均值。[透濕防水性布料的剛軟性]依照J(rèn)IS L 1096 8. 19. 1 A法懸臂法)進(jìn)行測定。經(jīng)方向和緯方向分別為 η = 5的平均值。[透濕防水性布料的透濕性]依照J(rèn)IS L 1099 A-I法(氯化鈣法)進(jìn)行測定。在溫度40°C、濕度90% RH的環(huán) 境下進(jìn)行測定，取η = 3的平均值。[透濕防水性布料的耐水壓]依照J(rèn)IS L 1092 B法(高水壓法)進(jìn)行測定。[透濕防水性布料的手感]將尼龍6的56T24F的平織物(經(jīng)130條 緯116條/英寸)進(jìn)行染色·固定后， 將之作為空白對照物。隨意選擇5個評價人，將感覺柔軟的布料定為5點(diǎn)，將感覺硬的布料 定為1點(diǎn)，將評價分為5個級別。
實(shí)施例1使用相對粘度3. 5的尼龍6聚合物片，在的紡線溫度下進(jìn)行熔融紡線。在3 個導(dǎo)絲輥中，將第1輥的速度設(shè)定為2000m/分、第2輥的速度設(shè)定為3500m/分、第3輥的 速度設(shè)定為3500m/分，在第2輥的拉伸溫度153°C下進(jìn)行拉伸。得到了總纖度22dtex、每 條絲線中含有20條單纖維、斷裂強(qiáng)度5. 5cN/dteX、伸長度48%的圓斷面絲線。將該絲線用于經(jīng)線和緯線，將經(jīng)密度設(shè)定為186條/英寸、緯密度設(shè)定為207條 /英寸，使用噴水織機(jī)，用圖3所示的雙格子織組織制作織物。使用通常的方法進(jìn)行精煉 和染色(三菱化成社制的酸性染料DiacidFast Red 3B 2% owf)。之后，用7寸t力一 F LS317(氟系防水劑乳劑，旭硝子社制)的5質(zhì)量％的水分散液進(jìn)行浸軋(軋余率35%)，干 燥后在160°C下熱處理1分鐘，得到了用于涂布的織物。該織物的經(jīng)密度為198條/英寸、 緯密度為221條/英寸。接下來，使用輥式刮刀涂布機(jī)，通過使刮刀和織物之間不留間隙地將刮刀擦過織 物，將處方1所示的用于第1聚氨酯樹脂層的樹脂液以填平織紋凹部且撓取織紋凸部表面 樹脂液的方式進(jìn)行涂布。其結(jié)果在織紋凸部表面沒有涂布樹脂液。之后，立刻在15°c的水 槽中浸漬1分鐘凝固樹脂后，在50°C的熱水槽中浸漬10分鐘進(jìn)行熱水洗滌，用熱風(fēng)干燥機(jī) 進(jìn)行干燥。接下來，使用輥式刮刀涂布機(jī)，將處方2所示的用于第2聚氨酯樹脂層的樹脂固 體成份為19質(zhì)量％的樹脂液進(jìn)行涂布，調(diào)整涂布量以使得干燥后的膜厚為20μπι。然后， 在80°C干燥2分鐘，在150°C熱處理1分鐘。用上述評價方法對得到的透濕防水性布料進(jìn) 行評價，結(jié)果如表1所示。處方1S >⑶-4555(大日精化工業(yè)社制，含有30質(zhì)量％聚酯型聚氨酯樹脂的二甲 基甲酰胺溶液)100質(zhì)量份>> X交聯(lián)劑(大日精化工業(yè)社制，異氰酸酯交聯(lián)劑)2質(zhì)量份Nipsil Ε200(日本硅石工業(yè)社制，含水型的親水性二氧化硅微粉平均粒徑 2. 5 μ m) 1質(zhì)量份二甲基甲酰胺30質(zhì)量份處方2/、4 Λ > > Y-237NS (大日精化工業(yè)社制，聚氨酯樹脂不揮發(fā)成分25質(zhì)量％ ) 100質(zhì)量份>Χ_100(大日精化工業(yè)社制，異氰酸酯化合物)2質(zhì)量份甲乙酮15質(zhì)量份甲苯15質(zhì)量份水40質(zhì)量份實(shí)施例2將緯密度變更為220條/英寸、將織物組織變更為圖4所示的格子織組織，除此之 外，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性布料。與實(shí)施例1同樣地對得到的透濕防水性布 料進(jìn)行評價，結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3將經(jīng)密度變更為180條/英寸、緯密度變更為212條/英寸、將織物組織變更為平織，除此之外，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性布料。與實(shí)施例1同樣地對得到的透濕 防水性布料進(jìn)行評價，結(jié)果如表1所示。實(shí)施例4對處方2所示的用于第2聚氨酯樹脂層的樹脂液的涂布量進(jìn)行調(diào)整使干燥后的膜 厚為5 μ m、并將織組織變更為格子織組織，除此之外，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性 布料。與實(shí)施例1同樣地對得到的透濕防水性布料進(jìn)行評價，結(jié)果如表1所示。實(shí)施例5使用相對粘度2. 5的尼龍6聚合物片、并將織組織變更為格子織組織，除此之外， 與實(shí)施例1同樣地制備了絲線。得到的絲線為總纖度22dtex、每條絲線中含有20條單纖 維、強(qiáng)度4. lcN/dtex、伸長度38%的圓斷面絲線。將該絲線用于經(jīng)線和緯線，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性布料。與實(shí)施例 1同樣地對得到的透濕防水性布料進(jìn)行評價，結(jié)果如表1所示。比較例1將織物的經(jīng)密度變更為240條/英寸、緯密度變更為220條/英寸、將織組織變更 為格子織組織，除此之外，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性布料。與實(shí)施例1同樣地對 得到的透濕防水性布料進(jìn)行評價，結(jié)果如表2所示。比較例2將織物的經(jīng)密度變更為181條/英寸、緯密度變更為134條/英寸、將織物組織變 更為格子織組織，除此之外，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性布料。與實(shí)施例1同樣地 對得到的透濕防水性布料進(jìn)行評價，結(jié)果如表2所示。比較例3應(yīng)用一般的涂布條件對處方1所示的用于第1聚氨酯樹脂層的樹脂液進(jìn)行涂布， 對其涂布量進(jìn)行調(diào)整以使干燥后的平均膜厚為25 μ m,另外不涂布處方2的樹脂液，并將織 組織變更為格子織組織，除此之外，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性布料。與實(shí)施例1 同樣地對得到的透濕防水性布料進(jìn)行評價，結(jié)果如表2所示。比較例4不涂布用于第1聚氨酯樹脂層的樹脂液、并將織組織變更為格子織組織，除此之 外，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性布料。與實(shí)施例1同樣地對得到的透濕防水性布 料進(jìn)行評價，結(jié)果如表2所示。比較例5通過調(diào)整刮刀與織物之間的空隙，調(diào)整處方1所示的用于第1聚氨酯樹脂層的樹 脂液的涂布量以使干燥后的平均膜厚為 ο μ m左右，并調(diào)整處方2所示的用于第2聚氨酯 樹脂層的樹脂液的涂布量以使干燥后的平均膜厚為3 μ m左右，另外，將織組織變更為格子 織組織，除此之外，與實(shí)施例1同樣地制備了透濕防水性布料。由于在得到的透濕防水性布 料上，硬將多孔質(zhì)的第1聚氨酯樹脂層的膜厚涂布為ΙΟμπι，所以產(chǎn)生了紋路等涂布斑從而 外觀品質(zhì)差。與實(shí)施例1同樣地對該透濕防水性布料進(jìn)行評價，結(jié)果如表2所示。
權(quán)利要求
1.一種透濕防水性布料，該布料是在織物的至少單面上層疊有2層聚氨酯樹脂層而成 的，其特征在于，第1聚氨酯樹脂層是在織物表面上，以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織紋凸部的 方式不連續(xù)層疊的多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層；第2聚氨酯樹脂層是在所述第1聚氨酯樹脂層之上以及織紋凸部之上連續(xù)層疊的親水 性聚氨酯樹脂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透濕防水性布料，其中，所述第2聚氨酯樹脂層的厚度為1 30 μ m0
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透濕防水性布料，其中，所述第2聚氨酯樹脂層的厚度偏 差為80%以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的透濕防水性布料，其中，所述織物使用了由相 對粘度3. 0以上的尼龍6和/或尼龍66形成的總纖度8 25dtex的絲線，所述織物的覆 蓋系數(shù)CF為1700 2200，織組織為平織、格子或雙格子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的透濕防水性布料，其中，該布料的厚度為 0. Imm以下，由JIS L 10968. 15. 5D法測定的扯裂強(qiáng)力在經(jīng)緯方向均為8. ON以上，由JIS L 1096 8. 19. 1 A法測定的剛軟性在經(jīng)緯方向均為5 35mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透濕防水性布料，其中，所述扯裂強(qiáng)力在經(jīng)緯方向均為10.ON 以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項所述的透濕防水性布料，其中，所述布料的由JISL 1099 A-I法測定的透濕性為4000mm/m2 · 24hr以上，由JIS L 1092 B法測定的耐水壓為 50kPa以上。
8.—種透濕防水性布料的制備方法，該方法是用于制備權(quán)利要求1 7中任意一項所 述的透濕防水性布料的方法，其特征在于，該方法包括下述步驟(1)將用于第1聚氨酯樹脂層的第1聚氨酯樹脂液以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部 分織紋凸部的方式涂布于織物表面后，通過濕式凝固法形成第1聚氨酯樹脂層的步驟；(2)在所述第1聚氨酯樹脂層以及織紋凸部之上，連續(xù)地涂布用于第2聚氨酯樹脂層的 第2聚氨酯樹脂液后，通過干式法形成第2聚氨酯樹脂層的步驟。
全文摘要
提供一種具有實(shí)用性的扯裂強(qiáng)力，同時輕量薄質(zhì)、手感好、透濕性能以及防水性能優(yōu)秀的透濕防水性布料。本發(fā)明的透濕防水性布料是在織物的至少單面上層疊有2層聚氨酯樹脂層而成的，其特征在于，第1聚氨酯樹脂層是在織物表面上，以填平織紋凹部且不覆蓋至少一部分織紋凸部的方式不連續(xù)層疊的多孔質(zhì)聚氨酯樹脂層；第2聚氨酯樹脂層是在所述第1聚氨酯樹脂層之上以及織紋凸部之上連續(xù)層疊的親水性聚氨酯樹脂層。
文檔編號B32B5/18GK102083618SQ20098012510
公開日2011年6月1日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者刀根肇, 河端秀樹 申請人:東洋紡高機(jī)能制品貿(mào)易株式會社