JP4451613B2

JP4451613B2 - 制電性と撥水性を有する防水織物

Info

Publication number: JP4451613B2
Application number: JP2003148782A
Authority: JP
Inventors: 二三男柴田; 明弘寺野
Original assignee: エヌアイ帝人商事株式会社
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2023-05-27
Also published as: JP2004353097A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度織物に撥水加工を施した防水織物であって、耐久性よく制電性、撥水性、防水性に優れた防水織物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高密度織物に撥水加工を施した防水織物は、防水樹脂を織物にコートまたはラミネートした防水織物に比べて、軽量かつソフトな風合いを有するため、ゴルフウエアー、一般アウトドアーウエアーなどスポーツ衣料用途を中心に巾広い衣料用途に使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、疎水性の極細合成繊維を高密度に織成し、該高密度織物に撥水加工を施した防水織物が提案されている。かかる疎水性の合成繊維で構成される織物に撥水加工を施したものでは、静電気が発生しやすく、該織物を用いた衣料では、着心地が悪く、かつ発生した静電気のために汚れが付着しやすく、この汚れのために撥水性、防水性が低下するという問題があった。さらに、織物を構成する繊維の単糸繊度が細いため、織物表面においてフィラメントのループによって形成される微細な凹凸構造が不安定であり、織物表面に空気を安定的に保持できず、撥水性、防水性の耐久性の点においても不十分であった。
【０００４】
織物に制電性と撥水性を付加する方法としては、制電剤と撥水剤とを混合して布帛に付着させる方法や、布帛に制電剤を付着させた後に撥水剤を付着させる方法（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
【０００５】
しかるに、制電剤と撥水剤とを混合して布帛に付着させる方法では、制電剤は強い親水性の性質を有するため、撥水剤の機能が低下し、しかも洗濯等で容易に脱落が起こるので、両方の剤が互いに相殺し合い、制電性、撥水性いずれの機能も充分に発現せず、耐久性に劣る布帛しか得られなかった。他方、布帛に制電剤を付着させた後に撥水剤を付着させる方法では、耐久性が改善されるもなお不満足であり、さらには２段階の加工処理を必要とするためコストアップになるという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特公平４−５７８６号公報
【０００７】
【特許文献２】
特許第３１３３２２７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の従来技術に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、耐久性よく制電性、撥水性、防水性に優れた、制電性と撥水性を有する防水織物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、吸湿性マルチフィラメントと非吸湿性合成繊維マルチフィラメントとから構成される複合糸を用いて高密度織物を織成した後、該織物に撥水加工を施すと、撥水加工にもかかわらず織物の吸湿性が損なわれず優れた制電効果が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【００１０】
かくして、本発明によれば「ジアセテート繊維またはトリアセテート繊維またはレーヨン繊維またはナイロン繊維からなる吸湿性マルチフィラメントと、ポリエステル繊維からなる非吸湿性合成繊維マルチフィラメントとから構成される複合糸が経糸および／または緯糸に配されてなる織物であって、そのカバーファクター（ＣＦ）が１４００〜５２００の範囲にあり、かつ該織物の表面が撥水剤を含む加工剤で処理されてなることを特徴とする制電性と撥水性を有する防水織物。」が提供される。
【００１１】
その際、吸湿性マルチフィラメントの単糸繊度が１ｄｔｅｘ以上であり、かつ非吸湿性合成繊維マルチフィラメントの単糸繊度が１ｄｔｅｘ以上であることが、撥水性の耐久性の点で好ましい。また、吸湿性マルチフィラメントの複合糸に対する重量割合が、５０〜８５重量％であることが制電性の点で好ましい。かかる吸湿性マルチフィラメントとしては、制電性と撥水性と両立させる上でジアセテート繊維が好適である。複合糸を構成する他方の非吸湿性合成繊維マルチフィラメントとしてはポリエステル繊維が好適である。撥水剤としてはふっ素系撥水剤が好適である。本発明の防水織物において、織物表面にフィラメントのループによる微細凹凸が形成されていることが撥水性の点で好ましい。また、織物表面に主として吸湿性マルチフィラメントが現れていることが制電性の点で好ましい。本発明の防水織物において、洗濯１０回後の摩擦耐電圧で２５００Ｖ以下の制電性を有することが好ましい。また、洗濯１０回後の撥水性が４級以上であることが好ましい。さらに、洗濯１０回後の防水性が４００ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
まず、本発明でいう吸湿性マルチフィラメントとは、ＪＩＳＬ１０１３７．１．２に規定された方法で標準温湿度状態（２０℃、６５％ＲＨ）における付着水分率を求め、該付着水分率が４％以上のマルチフィラメントである。かかる吸湿マルチフィラメントの種類としては、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、ジアセテート、トリアセテートなどの半合成繊維、ナイロンなどの合成繊維が例示される。なかでも、撥水性や風合いを考慮するとやや疎水性のほうがよく、ジアセテート繊維が特に好ましく例示される。ジアセテート繊維は太くてもしなやかな性質を有しているため、本発明の防水織物にソフトな風合いを付加することも可能となる。
【００１３】
かかる吸湿性マルチフィラメントの単糸繊度としては、１ｄｔｅｘ以上（好ましくは２ｄｔｅｘ以上、特に好ましくは３〜６ｄｔｅｘ）であることが好ましい。該単糸繊度が１ｄｔｅｘ未満であると、織物表面において、微細凹凸構造が変形しやすくなり、撥水性の耐久性が低下し、それにつれて防水性も低下するおそれがある。かかる吸湿性マルチフィラメントのフィラメント数、総繊度としては特に限定されないが、風合い等の点で、各々１０〜５０本、３０〜３００ｄｔｅｘの範囲が好適である。
【００１４】
該吸湿性マルチフィラメントの繊維形態としては長繊維である必要がある。短繊維は通常撚糸されているため、ループ状の微細凹凸形状が形成されにくく、かつ短繊維毛羽のために十分な撥水性が得られず好ましくない。該吸湿性マルチフィラメントの横断面形状は特に限定されず丸、三角、扁平、中空など適宜選定される。
【００１５】
なお、本発明でいう微細凹凸形状とは、特公平４−５７８６号公報に開示される、表面粗さが１．５ミクロン以上の、フィラメント糸条のループにより形成されるループ状の微細な凹凸のことである。
【００１６】
他方、非吸湿性合成繊維マルチフィラメントは、前記の付着水分率が４％未満の合成繊維マルチフィラメントであり、その種類は特に限定されないが、織物強度を保持する点で、引張り強度が３０ｍＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。具体的な種類としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ乳酸、カチオン可染ポリエステルなどに代表されるポリエステル繊維、ポリエーテルエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維などが例示される。なかでも、沸水収縮率を自在に設定できる点でポリエステル繊維が好ましく例示される。
【００１７】
該合成繊維の単糸繊度としては、１ｄｔｅｘ以上（好ましくは２ｄｔｅｘ以上、特に好ましくは３〜６ｄｔｅｘ）であることが好ましい。該単糸繊度が１ｄｔｅｘ未満であると、織物表面において、表面の微細凹凸構造が保持されにくく、撥水性の耐久性が低下するため好ましくない。該合成繊維のフィラメント数、総繊度としては特に限定されないが、風合い等の点で、各々１０〜５０本、３０〜３００ｄｔｅｘの範囲が好適である。
【００１８】
該合成繊維の繊維形態としては長繊維である必要がある。短繊維は通常撚糸されているため、微細凹凸形状が形成されにくく、かつ短繊維毛羽のために十分な撥水性が得られず好ましくない。該合成繊維の横断面形状は特に限定されず丸、三角、扁平、中空など適宜選定される。
【００１９】
本発明において、複合糸は、前記の吸湿性マルチフィラメントと非吸湿性合成繊維マルチフィラメントとで構成される。その際、複合糸を構成する吸湿性マルチフィラメントと非吸湿性合成繊維マルチフィラメントの本数（１マルチフィラメントを１本と数える。）としては特に限定されず、（前者：後者）で（１本：１本）、（１本：複数本）、（複数本：１本）、（複数本：複数本）いずれでもよい。ここで、吸湿性マルチフィラメントの複合糸に対する重量割合としては、優れた制電性を得る上で５５〜８５重量％（より好ましくは６５〜８５重量％、特に好ましくは７０〜８０重量％）であることが好ましい。吸湿性マルチフィラメントの重量割合が５５重量％よりも小さいと十分な制電性が得られない恐れがある。逆に、吸湿性マルチフィラメントの重量割合が該範囲よりも大きいと織物の引張り強度や引き裂き強度が低下する恐れがある。
【００２０】
かかる複合糸の形態としては特に限定されないが、撚糸、空気混繊糸、複合仮撚捲縮加工糸が好適である。なかでも、熱収縮率差を利用して織物表面に主として吸湿性マルチフィラメントが現れるようにするためには、空気混繊糸が特に好ましい。
【００２１】
本発明の織物には、該複合糸が経糸および／または緯糸（好ましくは経糸および緯糸）に配される。その際、織物の組織については特に限定されず、用途に応じて平組織、綾組織、朱子組織、およびこれらの変化組織などが用いられる。なかでも、優れた防水性を得る上で、平組織、綾組織など比較的シンプルな組織が好適である。
【００２２】
ここで、織物のカバーファクター（ＣＦ）が１４００〜５２００の範囲内である必要がある。該ＣＦが１４００より小さいと防水性が低下するためこのましくない。逆に、該ＣＦが５２００よりも大きくなると風合いが硬くなるため好ましくない。かかるＣＦの最適範囲は、織物組織によって少し異なり、例えば、平組織の場合では、カバーファクター（ＣＦ）を１４００〜３２００（より好ましくは２０００〜３０００）の範囲内とすることが好ましい。また、綾組織の場合では、カバーファクター（ＣＦ）を２０００〜４４００（より好ましくは２６００〜３９００）の範囲内とすることが好ましい。さらに、サテンの場合では、２７００〜５１００の範囲内とすることが好ましい。
【００２３】
なお、カバーファクター（ＣＦ）は下記式で表されるものである。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）^1/2×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）^1/2×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］
【００２４】
本発明の防水織物は、その表面が撥水剤を含む加工剤で処理されている必要がある。かかる撥水処理は、通常のものでよい。例えば、特許第３１３３２２７号公報や特公平４−５７８６号公報に記載された方法が好適である。すなわち、撥水剤として市販のふっ素系撥水剤（例えば、旭硝子（株）製、アサヒガードＬＳ−３１７）を使用し、必要に応じてメラミン樹脂、触媒を混合して撥水剤の濃度が３〜１５重量％程度の加工剤とし、ピックアップ率５０〜９０％程度で、該加工剤を用いて織物の表面を処理する方法である。加工剤で織物の表面を処理する方法としては、パッド法、スプレー法などが例示され、なかでも、加工剤を織物内部まで浸透させる上でパッド法が最も好ましい。
【００２５】
なお、前記ピックアップ率とは、加工剤の織物（加工剤付与前）重量に対する重量割合（％）である。
【００２６】
本発明の防水織物は、下記の方法で製造することができる。まず、前記の吸湿性マルチフィラメントと非吸湿性合成繊維マルチフィラメントとを用いて複合糸を得る。その際、複合糸内における吸湿性マルチフィラメントの重量比率を前記のように５５〜８５重量％とすること、および／または非吸湿性合成繊維マルチフィラメントの沸水収縮率を吸湿性マルチフィラメントの沸水収縮率よりも大きくなるよう選定することにより、得られた織物表面に現れる吸湿性マルチフィラメントの比率を、非吸湿性合成繊維マルチフィラメントよりも大きくすることができる。その結果、優れた制電性が得られやすくなる。その際、吸湿性マルチフィラメントの沸水収縮率としては、０．５〜７％（より好ましくは、１〜３％）、非吸湿性合成繊維マルチフィラメントの沸水収縮率としては、２０〜５０％（より好ましくは、２５〜４０％）の範囲が好ましい。
【００２７】
かかる沸水収縮率差をもうけることにより、織物を後加工工程に供した際、織物表面にフィラメントループによる微細な凹凸が形成されやすく、優れた撥水性が得られやすくなる。該沸水収縮率差を効果的に発現させる上で、複合糸の形態としては、公知のインターレースノズルを用いた空気混繊糸が好適である。なお、かかる複合糸には、本発明の目的が損なわれない範囲内であれば、他の繊維が少量含まれていてもさしつかえない。
【００２８】
次いで、かかる複合糸を経糸および／または緯糸（好ましくは経糸および緯糸）に用いて、後加工後のカバーファクター（ＣＦ）が前記の範囲なるよう、適宜生機密度を選定して織物に製織される。その際、好ましい織物組織は前述の通りである。
【００２９】
かかる織物に、通常の後加工工程（染色仕上げ工程）に従い、糊抜き精錬、リラックス、熱セット、染色加工等を適宜施した後、前記の撥水加工を施し、通常はさらに乾燥、必要に応じてキュアーすることにより、本発明の防水織物が得られる。
【００３０】
かくして得られた防水織物において、織物表面にフィラメントループによる微細な凹凸があることが、優れた撥水性を得る上で好ましい。かかる微細な凹凸は、吸湿マルチフィラメントと合成繊維マルチフィラメントの沸水収縮率を適宜選定することにより容易に得られる。
【００３１】
本発明の防水織物において、表面に現れる繊維が主として吸湿性マルチフィラメントであることが、優れた制電性を得る上で好ましい。ここで、「主として」とは６０％以上という意味である。このように、織物表面において、主として吸湿性マルチフィラメントが現れるようにする方法としては、前記のように、吸湿性マルチフィラメントの複合糸に対する重量割合を高くするか、および／または吸湿性マルチフィラメントの沸水収縮率を非吸湿性合成繊維マルチフィラメントの沸水収縮率よりも低くする方法などがあげられる。
【００３２】
本発明の防水織物において、吸湿性マルチフィラメントが含まれるため、撥水処理されているにもかかわらず、優れた制電性が発現される。かかる制電性としては、洗濯１０回後の摩擦耐電圧で２５００Ｖ以下であることが好ましい。また、洗濯１０回後の撥水性、防水性、透湿性としては、各々撥水性４級以上、防水性４００ｍｍ以上、透湿性６０００ｇ／ｍ²／２４Ｈｒ以上であることが好ましい。なお、本発明でいう洗濯とは、ＪＩＳＬ０２１７１０３法で規定された洗濯のことである。
【００３３】
本発明の防水織物には、防水性をさらに高めるために、通常のカレンダー加工により、織物組織の空隙をさらに小さくしてもよい。さらに高度の防水性が必要とされる場合には、樹脂コーテング、フィルムラミネート等の通常透湿防水布帛を得るために実施されている各種手段と組合わせることにより一層の防水性向上をはかることはさしつかえない。また、起毛加工、抗菌防臭加工、マイナスイオン発生加工など公知の加工が適宜付加されていてもさしつかえない。
【００３４】
【実施例】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例では下記の方法で評価を行った。
＜付着水分率＞ＪＩＳＬ１０１３７．１．２に規定された方法で標準温湿度状態（２０℃、６５％ＲＨ）における付着水分率（％）をｎ数３で求めた。
＜沸水収縮率＞ＪＩＳＬ１０１３で規定される方法により、沸水収縮率（熱水収縮率）（％）をｎ数３で測定した。
＜摩擦耐電圧＞ＪＩＳＬ１０９４−１９９７により摩擦耐電圧（Ｖ）をｎ数３で測定した。
＜撥水性＞ＪＩＳＬ１０９２の５．２撥水度（スプレー法）で撥水性（級）をｎ数３で測定した。なお、該撥水性は５級が最良である。
＜摩耗撥水性＞ＪＩＳＬ０８４９の摩擦試験機ＩＩ型（学振型）を用いて荷重１．９６Ｎ（２００ｇｒｆ）で１０００回実施したのち、上記撥水性評価方法で、摩耗部の撥水性をｎ数３で測定した。
＜透湿性＞ＪＩＳＬ１０９６のカップ法でｎ数１で測定した。
＜防水性＞ＪＩＳＬ１０９２−Ａの低水圧法でｎ数３で測定した。
【００３５】
［実施例１］
沸水収縮率が２％、付着水分率が６．５％の８４ｄｔｅｘ／２０ｆｉｌの通常のジアセテートマルチフィラメント（吸湿性マルチフィラメント）と、沸水収縮率が３０％、付着水分率が０．４％の３３ｄｔｅｘ／１２ｆｉｌの高収縮ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント（非吸湿性合成繊維マルチフィラメント）とを各々１本ずつ引き揃え、公知のインターレースノズルを用いて圧空圧３００ｋＰａ（３ｋｇｆ／ｃｍ²）で空気混繊を行うことにより、複合糸を得た。該複合糸において、ジアセテートマルチフィラメントの重量割合は、７２％であった。
【００３６】
次いで、該複合糸を経糸および緯糸に用いて、生機経糸密度１３６本／２．５４ｃｍ、生機緯糸密度１００本／２．５４ｃｍの１／２綾織物（ＣＦ＝２４１３）を製織した。
【００３７】
かかる織物を通常のアセテート、ポリエステル混合織物の加工方法に準じて、リラックス処理、乾燥、熱セット、染色、乾燥後、下記の処理液（加工剤）をパッドし、ピックアップ率７０％で搾液し、１３０℃で３分間乾燥後１７０℃で４５秒間熱処理を行い、防水織物（経糸密度１７０本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１３０本／２．５４ｃｍ、ＣＦ＝３０６７）を得た。
＜加工剤組成＞
・ふっ素系撥水剤１０．０ｗｔ％
（旭硝子（株）製、アサヒガードＬＳ−３１７）
・メラミン樹脂０．３ｗｔ％
（住友化学（株）製、スミテックスレジンＭ−３）
・触媒０．３ｗｔ％
（住友化学（株）製、スミテックスアクセレレータＡＣＸ）
・水８９．４ｗｔ％
【００３８】
得られた防水織物において、織物表面にフィラメントのループによる微細な凹凸が形成されていた。そして、該防水織物について、摩擦耐電圧、撥水性、防水性、透湿性、織物としての付着水分率を測定したところ、洗濯前で摩擦帯電圧２３００Ｖ、撥水性５級、摩耗撥水性５級、防水性４５０ｍｍ、透湿性９０００ｇ／ｍ²／２４Ｈｒ、７時間後の付着水分率３．０５％であった。また、ＪＩＳＬ０２１７１０３法で規定された洗濯１０回後で、微細な凹凸はほぼ保持されており、摩擦帯電圧１６５０Ｖ、撥水性４−５級、摩耗撥水性４−５級防水性４４０ｍｍ、透湿性９０００ｇ／ｍ²／２４Ｈｒ、７時間後の付着水分率３．２８％と洗濯後においても制電性、撥水性、防水性に優れるものであった。
【００３９】
［比較例１］
実施例１において、沸水収縮率が７．０％、付着水分率が０．４％の６６ｄｔｅｘ／１４４ｆｉｌの通常のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントと、沸水収縮率が３０％、付着水分率が０．４％の３３ｄｔｅｘ／１２ｆｉｌの高収縮ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントと用いて複合糸を得た。そして該複合糸を用いて生機経糸密度１４２本／２．５４ｃｍ、生機緯糸密度１０９本／２．５４ｃｍの１／２綾織物（ＣＦ＝２４５２）を製織したこと以外は実施例１と同様にして防水織物（経糸密度１８１本／２．５４ｃｍ、緯糸密度１３３本／２．５４ｃｍ、ＣＦ＝３０６８）を得た。
【００４０】
得られた防水織物において、織物表面にフィラメントのループによる微細な凹凸が形成されていた。そして、該防水織物について、摩擦耐電圧、撥水性、防水性、透湿性、織物としての付着水分率を測定したところ、洗濯前で摩擦帯電圧３８００Ｖ、撥水性５級、摩耗撥水性５−４級、防水性７５０ｍｍ、透湿性９０００ｇ／ｍ²／２４Ｈｒ、７時間後の付着水分率０．３３％であった。また、ＪＩＳＬ０２１７１０３法で規定された洗濯１０回後で、微細な凹凸はあるものの形状が乱れており、摩擦帯電圧５２００Ｖ、撥水性４級、摩耗撥水性４−３級、防水性６５０ｍｍ、透湿性９０００ｇ／ｍ²／２４Ｈｒ、７時間後の付着水分率０．３２％であり、制電性、撥水性とも不十分であった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、耐久性よく制電性、撥水性、防水性に優れた防水織物が提供される。かかる防水織物において、静電気による汚れ付着が少ないため、撥水性、防水性が低下する恐れがない。しかも、かかる防水織物は、後加工で制電性を付与する必要がないため比較的安いコストで製造可能である。本発明の防水織物を用いて衣服を作製すると、制電性、撥水性、防水性の点で耐久性よく優れた防水衣服が得られる。本発明の防水織物は、スキーウエアー、ウインドブレーカー、ゴルフウエアー等のスポーツウエアーからコート、ジャケット、パンツ等のファッション衣料用途、アウトドアー用途等に巾広く使用が可能である。

Claims

ジアセテート繊維またはトリアセテート繊維またはレーヨン繊維またはナイロン繊維からなる吸湿性マルチフィラメントと、ポリエステル繊維からなる非吸湿性合成繊維マルチフィラメントとから構成される複合糸が経糸および／または緯糸に配されてなる織物であって、そのカバーファクター（ＣＦ）が１４００〜５２００の範囲にあり、かつ該織物の表面が撥水剤を含む加工剤で処理されてなることを特徴とする制電性と撥水性を有する防水織物。
吸湿性マルチフィラメントの単糸繊度が１ｄｔｅｘ以上であり、かつ非吸湿性合成繊維マルチフィラメントの単糸繊度が１ｄｔｅｘ以上である請求項１に記載の制電性と撥水性を有する防水織物。
吸湿性マルチフィラメントの複合糸に対する重量割合が５５〜８５重量％である請求項１または請求項２に記載に制電性と撥水性を有する防水織物。
吸湿性マルチフィラメントがジアセテート繊維である請求項１〜３のいずれかに記載の制電性と撥水性を有する防水織物。
非吸湿性合成繊維マルチフィラメントがポリエステル繊維である請求項１〜４のいずれかに記載の制電性と撥水性を有する防水織物。
撥水剤がふっ素系撥水剤である請求項１〜５のいずれかに記載の制電性と撥水性を有する防水織物。
織物表面にフィラメントのループによる微細凹凸が形成されてなる請求項１〜６のいずれかに記載の制電性と撥水性を有する防水織物。
織物表面に主として吸湿性マルチフィラメントが現れる請求項１〜７のいずれかに記載の制電性と撥水性を有する防水織物。
洗濯１０回後の摩擦耐電圧が２５００Ｖ以下である請求項１〜８のいずれかに記載の制電性と撥水性を有する防水織物。
洗濯１０回後の撥水性が４級以上である請求項１〜９のいずれかに記載の制電性と撥水性を有する防水織物。
洗濯１０回後の防水性が４００ｍｍ以上である請求項１〜１０のいずれかに記載の制電性と撥水性を有する防水織物。