JP4143804B2

JP4143804B2 - Functional coated fabric and method for producing the same

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Publication number: JP4143804B2
Application number: JP2002028129A
Authority: JP
Inventors: 治夫浅井; 直美石井; 賢二杉本; 定男根ケ山
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2002-02-05
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2022-02-05
Also published as: JP2003227068A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テント、防寒布及び防水布のようなシート、印刷媒体などの産業資材として用いられるコーティング布及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塩化ビニル樹脂は、可塑剤の添加により柔軟性及び接着性を有しかつ比較的安価であることから、広い範囲で使用されている。特にシート、テントなどの様々な産業資材及び工事用資材としてのコーティング布のコーティング材として利用されている。しかし、特開平7−242789号公報、特開平9−227662号公報などに記載されているように、塩化ビニル樹脂の廃材に起因すると考えられる塩化水素やダイオキシンの発生という問題が生じているため、塩化ビニル樹脂で被覆された布は通常の焼却処分では処理し難い。
【０００３】
また、塩化ビニル樹脂の代替樹脂として、接着性に優れたウレタン系樹脂を用いることが特開平8−291474号公報に開示されている。しかし、ウレタン系樹脂で被覆された布も、焼却時にウレタン結合に含有される窒素が高温下で他の物質と反応して異臭の原因となる物質を発生する場合がある。また、樹脂が着色していること、樹脂のゲル化などの好ましくない点があることから、現行の技術では再利用に限界がある。
【０００４】
また、塩化ビニル樹脂の代替樹脂の基布へコーティング方法として、ディッピング、各種コーターによる塗布、溶融コート、溶融プレスなどの種々の方法がある。例えば、特開平9−323390号公報には、特定組成のポリエステル樹脂をセロソルブ系有機溶剤中で加熱し、分散させた後水中に混合してポリエステル樹脂分散液を調製し、基布をこの分散液にディピングすることによりポリエステル樹脂で被覆された布を製造することが開示されている。しかし、有機溶剤を使用する系では、塗膜形成時に大気中に有機物を蒸発させることとなり、作業環境を汚染するとともに防火に対する配慮が必要になってくる。また、沸点の高い有機溶剤を含有する場合には高い乾燥熱量が必要である。また、溶剤を用いない溶融コート方法でも、樹脂を溶融またはさらに混合するために高い熱量が必要である。
【０００５】
一方、有機溶剤を用いずに基布にコーティングする方法として、水系分散体を用いる方法がある。しかし、樹脂を単に水等に分散させた分散体では分散体の溶液粘度が低いために、分散液が基布に浸透しやすく、被覆されたコーティング布の風合いが柔軟性に欠ける傾向にある。
【０００６】
柔軟性のある皮膜のベタツキ感を解消できるコーティング材として、特開平7−242789号公報は、無機微粒子をアクリル系樹脂に添加した組成物を開示している。また、基布表面の塗膜を厚くすることにより布の嵩を多くする目的で、熱可塑性のシェル内に液体発泡剤を含む発泡性粒子を含む発泡性水生被覆組成物をコーティング材として用いることが特開平7−179788に開示されている。コーティング材中に無機微粒子を添加する方法や、コーティング材中に、コーティング材の塗布後に後加工により発泡する発泡剤を添加する方法は、水分散液の安定性が悪く、またコーティング材と基布との密着性が悪い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、塩化ビニル樹脂でコーティングされた布に匹敵する柔軟性及び耐久性等の機能を有し、さらに廃棄しても環境を汚染しない機能性コーティング布、及び、このような機能性コーティング布を環境を汚染せずに製造できる方法を提供することを主目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記目的を達成するために研究を重ね、以下の知見を見出した。
▲１▼ 基布を覆う被覆層の合成樹脂成分として、分子構造の主鎖に塩素原子も窒素原子も含まない合成樹脂を用いることにより、焼却しても塩化水素やダイオキシン等の有害物質を生じたり、異臭を生じたりすることがない。
▲２▼ 基布を覆う被覆層の樹脂成分として、ガラス転移温度が−30〜30℃で、かつ、塗膜伸度が500%以上である合成樹脂を用いることにより、塩化ビニル樹脂でコーティングした布に匹敵する柔軟性を有するコーティング布が得られる。
▲３▼ 基布表面に合成樹脂からなる被覆層を形成するにあたって、基布に、ガラス転移温度が−30〜30℃で、かつ、塗膜伸度が500%以上である合成樹脂の水分散体を塗布することにより、環境を汚染する有機溶媒を使用せず、しかも水分散体の溶液粘度が適度に高くなるために良好な柔軟性を有する被覆層を形成することができる。
本発明は、前記知見に基づきさらに研究を重ねて完成されたものであり、以下の機能性コーティング布及びその製造方法を提供するものである。
【０００９】
項1．基布の少なくとも1面に被覆層が形成されたコーティング布であって、被覆層が、分子構造の主鎖に塩素原子も窒素原子も含まず、ガラス転移温度が−30〜30℃であり、被覆される合成樹脂成分単独の塗膜伸度が500%以上である少なくとも1種類の合成樹脂を主成分とする機能性コーティング布。
【００１０】
項2．合成樹脂が樹脂成分に少なくとも一種以上のアクリル酸エステルを含むアクリル系樹脂である項１に記載の機能性コーティング布。
項３．基布がフィラメント嵩高糸および／または紡績糸を含む項１または２に記載の機能性コーティング布。
【００１１】
項４．基布の少なくとも１面に、分子構造の主鎖に塩素原子も窒素原子も含まず、ガラス転移温度が−30〜30℃であり、塗膜伸度が500%以上である少なくとも1種類の合成樹脂の水分散体を塗布する工程と、水分散体を乾燥して被覆層を形成する工程とを含む項１に記載の機能性コーティング布の製造方法。
【００１２】
項５．さらに、被覆層を基布に圧着する工程を含む項４に記載の機能性コーティング布の製造方法。
【００１３】
項６．合成樹脂が樹脂成分に少なくとも一種以上のアクリル酸エステルを含むアクリル系樹脂である項４又は５に記載の機能性コーティング布の製造方法。項７．基布がフィラメント嵩高糸および／または紡績糸を含む項４、５又は６に記載の機能性コーティング布の製造方法。
【００１４】
項８．合成樹脂の水分散体が気泡を含む項４から７のいずれかに記載の機能性コーティング布の製造方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の機能性コーティング布の概要
本発明の機能性コーティング布は、基布の少なくとも1面に被覆層が形成されたコーティング布である。この被覆層は、分子構造の主鎖に塩素原子も窒素原子も含まず、ガラス転移温度−30〜30℃であり、しかも塗膜伸度が500%以上である少なくとも1種類の合成樹脂を主成分とする。
基布
基布を構成する繊維の種類は特に制限されない。基布は、合成繊維からなる布、半合成繊維からなる布、再生繊維からなる布、天然繊維からなる布又はこれらの２つ以上から組み合わされてなる布であり、織物、不織布、編み物の構造のいずれであってもよい。また、これらの構造体の組合せでもかまわない。基布が織物又は編物を含む場合には、被覆層との接着性を向上させるために、当該織物又は編物は長繊維の嵩高糸又は短繊維紡績糸を主として含むことが好ましい。なお、繊維形態は、長繊維又は短繊維のいずれでもよい。
【００１６】
これらの繊維は、公知の繊維を広い範囲から選択して使用できる。合成繊維としては、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン、アラミド）、アクリル、ビニロン、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリイミド、ポリアリレート、ポリベンズアゾール、ポリクラール等を例示できる。半合成繊維としては、アセテート及びプロミックス等を例示できる。再生繊維としては、レーヨン、キュプラ等を例示できる。天然繊維としては、木綿、麻、羊毛のような獣毛等を例示できる。
【００１７】
強度及び耐久性等の観点から、基布は、ポリエステル長繊維を主として含む織物であることが好ましい。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。特に、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、ポリエステルには、１種類のカルボン酸成分と１種類のジオール成分とからなるものであってもよいが、例えばフタル酸、イソフタル酸のような他の共重合成分が含まれていてもよい。
【００１８】
いずれにしても、繊維強度が通常5g／デニール（約4.5g／dtex）以上、特に6g／デニール(約5.5d／dtex)以上であることが好ましい。繊維強度の上限は特に限定されないが、7〜10g／デニール（約6.4〜約9.1d／dtex）程度であることが最も好ましい。
【００１９】
被覆層と基布との接着性を向上させる上では、基布の表面積が広いことが好ましい。例えば、繊維として前述した長繊維嵩高糸又は短繊維紡績糸を採用したり、繊維の捲縮率・捲縮数を高くしたり、繊度を小さくすることにより、基布の表面積を大きくすることができる。
【００２０】
さらに、基布を構成する繊維には、例えば酸化チタン、マイカ、カーボンブラックのような着色顔料、難燃剤、耐候性改良材、撥水剤、防カビ剤、抗菌剤、安定剤、増粘剤、減粘剤、結晶化剤等の繊維添加剤として通常用いられる物質が配合又は塗布されていてもよい。
被覆層
1) 合成樹脂
被覆層の主成分である分子構造の主鎖に塩素原子も窒素原子も含まれていない合成樹脂としては、特に限定されず、コーティング布の被覆材として公知のものを広い範囲から選択して使用できる。特に、分子構造の主鎖のみならず側鎖にも塩素原子も窒素原子も含まれていない合成樹脂を用いることが好ましい。このような樹脂は、特に炭素、水素、酸素、フッ素、珪素等を含む合成樹脂であることが好ましい。
【００２１】
このような公知の合成樹脂として、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ビニル系樹脂（ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル等）、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等）、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で又は２種以上混合して使用できる。
【００２２】
特にアクリル系樹脂が好ましく、ポリアクリル酸エステル又はポリメタクリル酸エステルがより好ましい。構成モノマーである（メタ）アクリル酸エステルは特に限定されないが、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸n−ブチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸−2−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸グリシジル等が挙げられる。アクリル系樹脂としては、例えばこれらの重合体又は共重合体を用いることができる。
【００２３】
特に、アクリル酸又はメタクリル酸と炭素数１〜16程度のアルコールとのエステルの重合体又は共重合体が好ましい。このアルコールの炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜16程度の範囲内であればコストが高くなりすぎることがない。（メタ）アクリル酸と炭素数１〜16程度のアルコールとのエステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸n−ブチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸−2−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。
【００２４】
さらに（メタ）アクリル酸エステルモノマーの重合体又は共重合体と共重合可能なラジカル重合性の不飽和化合物を該モノマーとともに用いて乳化重合により得られる合成樹脂も用いることができる。
【００２５】
このような不飽和化合物としては、例えばブタジエン、イソプレン等のジエン化合物、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族アルケニル化合物、（メタ）アクリル酸、イタコン酸等の不飽和酸、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタクリロニトリル、塩化ビニル等が挙げられる。
【００２６】
また、合成樹脂は、合成樹脂のモノマーである不飽和化合物（合成樹脂の原料である不飽和モノマー）と共重合可能な架橋性モノマーとの共重合体であってもよい。共重合可能な架橋性モノマーとしては、メタクリル酸グリシジール、メタクリル酸アセトアセトキシ又はジビニルベンゼン、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等の不飽和化合物を例示できる。架橋性モノマーの使用量は、合成樹脂のモノマーである不飽和化合物100重量部に対して通常10重量部以下、好ましくは５重量部以下とすることが好ましい。架橋性モノマーを共重合することにより、得られる機能性コーティング布の耐水性及び表面強度等の機能が向上する。架橋性モノマーの使用量が余りに多いと、得られるコーティング布の柔軟性や風合いが乏しくなったり、塗膜伸度が低くなるが、本発明の範囲内であればこのような問題は生じない。
【００２７】
いずれにしても合成樹脂は、ガラス転移温度が−30〜30℃程度の範囲のものを用いる。ガラス転移温度は−25〜25℃程度が好ましく、−20〜20℃程度がより好ましい。ガラス転移温度が余りに低いとコーティング布表面にタックやブロッキングなどが発生し、ガラス転移温度が余りに高いと風合いが硬くなりすぎる。機能性コーティング布を通常の条件下で使用する場合には、本発明のガラス転移温度の範囲内であればこのような問題は生じない。所望のガラス転移温度の合成樹脂を得るためには、モノマーの種類、組み合わせ、共重合比率、分子量等を適宜調整すればよい。
【００２８】
また、合成樹脂は、塗膜伸度が500％以上のものを使用する。塗膜伸度は、特に600％以上、さらに特に700％以上であることが好ましい。塗膜伸度の上限は通常1500％程度である。本発明の塗膜伸度の範囲内であれば、コーティング布の柔軟性や風合いが実用上十分なものとなる。
【００２９】
本発明において、塗膜伸度は実施例に記載の方法で測定した値である。
2) 合成樹脂の製造方法
本発明の合成樹脂は、どのような方法で重合したものであってもよいが、特に分子量の制御が容易である点で乳化重合により得られたものであることが好ましい。乳化重合法により後述する水分散体を作製することがより好ましく、この方法については後述する。
3) 被覆層の形態
被覆層は、基布の片面に対して通常5〜1000g/m²程度、特に10〜800g/m²程度の量が形成されていることが好ましい。また、基布表面が完全に被覆層で覆われていてもよいが、基布の一部に被覆層で覆われていない部分があってもよい。
本発明の機能性コーティング布の製造方法
1) 本発明方法の概要
本発明の機能性コーティング布の製造方法は、基布の少なくとも１面に、分子構造の主鎖に塩素原子も窒素原子も含まず、ガラス転移温度が−30〜30℃であり、塗膜伸度が500%以上である少なくとも1種類の合成樹脂の水分散体を塗布する工程と、水分散体を乾燥して被覆層を形成する工程とを含む方法である。本発明の方法は、さらに、被覆層を基布に圧着する工程を含むことが好ましい。
2) 水分散体の塗布工程
2-1) 水分散体
本発明方法において使用する水分散体の合成樹脂からなる固形分濃度は通常20%以上特に30%以上であることが好ましい。固形分濃度の上限は、分散できる範囲であれば特に限定されないが、通常60％程度である。
【００３０】
水分散体は、前述した合成樹脂の他に、本発明の効果に影響を及ぼさない範囲であれば、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、シリカ、酸化チタンなどの無機充填剤、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、アクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂、耐候性改良剤、着色剤等が含まれていてもよい。また、分散液の粘度を調製する目的で粘度調整剤等が含まれていてもよい。また、コーティング布に難燃性又は防炎性を付与する目的で、難燃剤又は防炎剤が含まれていてもよい。
【００３１】
水分散体の製造方法は、特に限定されないが、例えば乳化重合により重合と同時に水分散体を製造する方法、水と相溶性のあるアルコール等の共溶剤を使用する方法、界面活性剤等を併用する方法等が挙げられる。特に好ましいのは、乳化重合方法である。
【００３２】
モノマーの乳化重合方法は、特に制限されず、例えば反応釜に水、乳化剤、モノマー等を全て仕込み昇温し適宜重合開始剤を加えることにより重合を進行させるバッチ重合法、重合釜に水、乳化剤を仕込み昇温した後モノマーを滴下するモノマー滴下法、滴下するモノマーを予め乳化剤を用いて水で乳化させた後に該エマルジョンを滴下する乳化モノマー滴下法等の公知の方法を使用できる。
【００３３】
前記乳化重合に用いられる乳化剤としては、従来公知のアニオン系又はノニオン系の乳化剤を使用することができる。このような乳化剤として、例えばポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルのようなノニオン系乳化剤、アルキルベンゼンスルフォン酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムのようなアニオン系乳化剤等が挙げられる。乳化剤の使用量はモノマー100重量部に対して通常0.1〜5重量部程度、特に0.5〜3重量部程度が好ましい。乳化剤が少なすぎると生成するエマルジョンの安定性に欠け、多すぎると得られる合成樹脂の耐水性が劣化するが、本発明の範囲であればこのような問題は生じない。
【００３４】
乳化重合は、重合開始剤の種類により、従来公知の酸化剤単独による熱重合又は酸化剤−還元剤の組み合わせによるレドックス系等のいずれの重合方法を採用してもよい。酸化剤としては過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩や過酸化水素、ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物等を例示できる。還元剤としてはホルムアルデヒドナトリウムスルホキシレート、チオ硫酸ナトリウム、ビタミンＣ等を例示できる。他の乳化重合条件については、常法に従えばよい。
【００３５】
また、塗付前の水分散体は気泡を含むことが好ましい。水分散体が気泡を充分量含む場合には、基布に水分散体を塗布し、該両者が接触するときに水分散体が基布を構成する繊維間や繊維の中に浸透し難くなり、基布の柔軟性を向上させることができる。従って、気泡を含有した水分散体は基布に対して均一に塗布されることが好ましく、これにより気泡の効果が確実になる。常圧下での気泡による水分散体の体積増加率は通常1.2倍以上、特に1.5倍以上であることが好ましい。気泡による体積増加率の上限は、気泡を含ませることができる範囲であれば特に限定されないが、通常5倍程度である。
【００３６】
水分散体中に気泡を発生させる方法は、公知の方法を制限なく採用できる。特に機械発泡法が好ましく、従来公知の機械発泡法を採用することができる。例えば、水分散体に発泡剤等を添加するとともに水分散体を強制的に攪拌することにより水分散体中に気泡を発生させる方法が挙げられる。機械的発泡法による場合には、水分散体には、発泡剤の他に乳化剤、整泡剤、増粘剤、フィラー、難燃剤等も添加してもよい。
【００３７】
発泡剤としては、炭酸カルシウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムのような無機発泡剤；ジニトロソペンタメチレンテトラミン、p-トルエンスルホニルヒドラジド、4,4'-オキシビスベンゼンスルホニル、アゾジカルボンアミド、ジアゾアミノベンゼンのような有機発泡剤等の公知の発泡剤を使用できる。発泡剤の使用量は、発泡による体積増加率に応じて定めればよい。
乳化剤としては、アルキル硫酸ソーダ、ジアルキルスルホ琥珀酸ソーダ、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル等の非イオン界面活性剤等の公知の乳化剤を使用できる。エマルジョンの凝集破壊が生じないものであれば、陽イオン界面活性剤や両性界面活性剤の使用も可能である。整泡剤としては、例えばステアリン酸カルシウム、パルチミン酸カルシウムのような金属石鹸等の公知の整泡剤を使用できる。
【００３８】
乳化剤、整泡剤の量は、乳化剤、整泡剤の各々がエマルジョン中の固形分（重合体）100重量部に対して通常１〜20重量部程度、特に３〜15重量部程度が好ましい。乳化剤又は整泡剤の量が多すぎると得られる塗膜の耐水性が悪くなり、少なすぎると均一な発泡層が得られない。本発明の範囲であればこのような問題が生じない。
【００３９】
水分散体には、必要に応じてフィラ―を使用しても良い。フィラ―としては、例えば水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、クレー、マイカ、酸化チタン等の無機フィラ―；ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹脂等の有機微粒子系フィラ―等が挙げられる。フィラ―の配合割合は、機能性コーティング布に求められる性能に応じて適宜決定すればよいが、エマルジョン中の固形分（重合体）100重量部に対して通常0.1〜200重量部程度、特に10〜100重量部程度が好ましい。フィラー量が少なすぎると塗膜のベタツキが強くなり、多すぎると柔軟性や風合いに乏しい塗膜となる。本発明の範囲であればこのような問題は生じない。2-2) 水分散体の塗布
水分散体を基布表面に塗布する方法は、特に限定されず、ナイフコーター、ブロックコーター、ロータリーコーター等を用いたコーティング法、パディング法等が挙げられる。特に、ナイフコーターによるコーティング法が好ましい。水分散体は、被覆層の乾燥塗布量が最終的に通常片面に5〜1000g/m²程度、特に10〜800g/m²程度となるように塗布する。
3) 乾燥工程
次いで、水分散体の塗膜を乾燥するが、乾燥は、通常60〜200℃程度、特に80〜160℃程度で、0.5〜5分間程度行うことが好ましい。乾燥温度があまりに低いと乾燥不良となり得られた被覆層の強度が不十分となり、あまりに高いと基布が熱収縮する原因となり、得られるコーティング布の寸法安定性や強度が不安定になる。本発明の乾燥温度範囲内であればこのような問題は生じない。乾燥により被覆層が形成される。
4) 圧着工程
次いで、被覆層と基布との接着性を向上させるとともに、塗膜表面の耐摩耗性及び引っかき強度等を向上させるために、乾燥後の被覆層を圧着することが好ましい。圧着は、ローラープレス機、フラットプレス機等を用いた常法に従い行うことができる。
【００４０】
圧着時の圧力は気泡が圧着し、気泡を形成する空間を無くすことで被覆層が密な状態にできるのであれば特に限定されないが、例えば、線圧力で通常0.5kgf/cm以上、特に1.0kgf/cm以上、さらに特に2.0kgf/cm以上とすることが好ましい。また、圧着効果をより高めるために、コーティングされた基布を予め加熱した後に圧着する方法、圧着される塗膜部分を加熱しながら圧着する方法、又は、これらを組み合わせて実施する方法等を採用できる。圧着時の加熱温度は、塗膜成分である合成樹脂が軟化する温度以上であればよいが、通常60℃以上、特に80℃以上とすることが好ましい。加熱温度の上限は、通常200℃程度とすればよい。
5) 仕上げ工程
得られたコーティング布の被覆材に強力やデザイン性などを付与する目的で、さらにカレンダー加工、エンボス加工等を施してもよい。また、防汚染性、耐水性、耐光性、耐候性など使用環境に合わせた性能を付与する目的で、被覆層表面に例えば、撥水剤、紫外線吸収剤、耐汚染剤等を含有する材料をオーバーコートすることもできる。これらのオーバーコート工程は、被覆層の圧着行程の次行程として連続するインライン行程として実施してもよく、或いはオフライン行程で実施してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、塩化ビニル樹脂でコーティングされた布に匹敵する柔軟性及び耐久性等の機能を有し、さらに廃棄しても環境を汚染しない機能性コーティング布が提供される。
【００４２】
【実施例】
以下、実施例及び試験例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限られるものではない。
＜塗膜伸度の測定方法＞
目的とする合成樹脂のエマルジョンをガラス板上に乾燥厚みが0.3mmになるように展開した後、最低造膜温度以上の温度雰囲気下において２４時間以上放置、乾燥する事により塗膜を作成し、４号ダンベル(JIS K-6301)で打ち抜いたものを試験体とした。得られた試験体を引張試験機（(株)東洋精機製作所製R-500）により塗膜の伸びを測定した。
＜ガラス転移温度の測定方法＞
塗膜伸度の測定の場合と同様にして調製したエマルジョンをガラス板上に乾燥厚みが0.3mmになるように展開した後、最低造膜温度以上の温度雰囲気下において２４時間以上放置、乾燥する事により塗膜を作成した。さらに得られた塗膜を10mm×50mm×0.3mmに打ち抜いたものを試験体とした。得られた試験体を粘弾性測定装置（セイコーインスツルメンツ(株)製）により測定した。
エマルジョンの作製例
＜エマルジョンＡ＞
撹拌装置、温度計、コンデンサー、滴下ロート、窒素導入管を備えた１Ｌ反応フラスコに脱イオン水１８０ｇを仕込んだ後、窒素置換を行い、８５℃に保持した。別に１Ｌフラスコに、メタクリル酸メチル２８３ｇ及びアクリル酸２―エチルヘキシル２９２ｇ、乳化剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム（レベノールＷＺ、花王社製）１５ｇ、脱イオン水１００ｇを仕込み、ホモミキサーによりプレ乳化液を調整した。次に重合開始剤として過硫酸アンモニウム１ｇを脱イオン水９ｇに溶解した（以下、この溶液を「触媒液」という）。
【００４３】
前記プレ乳化液からシード重合用にその１％（６．９ｇ）を抜き取り、反応フラスコに仕込んだ後、触媒液より１０％（１ｇ）を抜き取りこの反応フラスコに添加し、８０〜８５℃で２０分間保持することによりシード重合を行った。シード重合終了後、残ったプレ乳化液、触媒液を３時間かけて反応フラスコに滴下した。この間、系の温度を８０〜８５℃に保持した。滴下終了後、１．５時間同温度に保持し熟成反応を行った。次いで系を冷却後、１２．５％アンモニア水を２．２ｇ添加することにより中和した後、調整水９０ｇを加えた。
【００４４】
得られたエマルジョンＡは、固形分５９．３％、固形分のガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」という）は−１０℃、固形分の塗膜伸度は1000％以上であった。
＜エマルジョンＢ＞
エマルジョンＡの作製例において、モノマーとしてメタクリル酸メチル２７８ｇ及びアクリル酸２−エチルヘキシル２９２ｇ、メタクリル酸５ｇを用いた以外は、エマルジョンＡの作製例と同じ条件で重合を行った。
【００４５】
得られたエマルジョンＢは、固形分５９．７％、固形分のＴｇは−１０℃、固形分の塗膜伸度は1000％以上であった。
＜エマルジョンＣ＞
エマルジョンＡの作製例において、モノマーとしてメタクリル酸メチル２６５ｇ、アクリル酸n-ブチル３００ｇ及びメタクリル酸グリシジール５ｇ、メタクリル酸５ｇを用いた以外はエマルジョンＡの作製例と同じ条件で重合を行った。
【００４６】
得られたエマルジョンＣは、固形分５９．５％、固形分のＴｇは０℃、固形分の塗膜伸度は700％であった。
＜エマルジョンＤ＞
エマルジョンＡの作製例において、モノマーとしてメタクリル酸メチル３１０ｇ、アクリル酸２―エチルヘキシル２５５ｇ及びメタクリル酸グリシジール５ｇ、メタクリル酸５ｇを使用した以外はエマルジョンＡの作製例と同じ条件で重合を行った。
【００４７】
得られたエマルジョンDは、固形分６０．１％、固形分のＴｇは０℃、固形分の塗膜伸度は700％であった。
＜エマルジョンＥ＞
エマルジョンＡの作製例において、モノマーとしてメタクリル酸メチル２９０ｇ、アクリル酸ｎ−ブチル１３５ｇ、アクリル酸２−エチルヘキシル１４０ｇ及びメタクリル酸グリシジール５ｇ、メタクリル酸５ｇを用いた以外はエマルジョンＡの作製例と同じ条件で重合を行った。
【００４８】
得られたエマルジョンＥは、固形分５９.８％、固形分のＴｇは０℃、固形分の塗膜伸度は700％であった。
＜エマルジョンＦ＞
エマルジョンＡの作製例において、モノマーとしてメタクリル酸メチル１７５ｇ、アクリル酸２−エチルヘキシル３９０ｇ及びメタクリル酸グリシジール５ｇ、メタクリル酸５ｇを用いた以外はエマルジョンＡの作製例と同じ条件で重合を行った。
【００４９】
得られたエマルジョンＦは、固形分５９．１％、固形分のＴｇは−３５℃、固形分の塗膜伸度は1000％以上であった。
＜エマルジョンＧ＞
エマルジョンＡの作製例において、モノマーとしてメタクリル酸メチル２６０ｇ、アクリル酸２―エチルヘキシル２５０ｇ、メタクリル酸アリル３０ｇ及びメタクリル酸グリシジール３０ｇ、メタクリル酸５ｇを用いた以外はエマルジョンＡの作製例と同じ条件で重合を行った。
【００５０】
得られたエマルジョンＧは、固形分５９．５％、固形分のＴｇは０℃、固形分の塗膜伸度は150％であった。
【００５１】
エマルジョンＡ〜GのＴｇ及び塗膜伸度を以下の表１にまとめて示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
機能性コーティング布製造の実施例１〜６、比較例１〜２
得られたエマルジョンＡ〜Gを用いて、以下の表２に示す配合割合により発泡コンパウンド組成物を調製し、室温下で、ハンドミキサーにより約５分間撹拌して発泡倍率２〜５倍になるように機械的に発泡させた。
【００５４】
【表２】

【００５５】
基布として、８ｇ／ｄ（約7.3g／dtex）のポリエチレンテレフタレートフィラメントを平織りにしたものを準備した。表２に示す各組成物をこのフィラメント基布に乾燥後の塗布量が約３００ｇ／ｍ²になる様にナイフコーターを用いて塗布した後、１２０℃で５分間加熱乾燥を行った。さらにヒートプレス機により温度１２０℃、線圧５ｋｇ／ｃｍ、プレス速度０．５ｍ／分で加熱加圧することにより実施例１〜６及び比較例１〜２の各コーティング布を得た。
【００５６】
得られた各コーティング布について、耐ブロッキング性、柔軟性、耐水圧性及び表面硬度を評価した。
耐ブロッキング性試験
コーティング布２枚のコーティング面同士を重ね合わせ４５℃、相対湿度９０％の条件下、５ｋｇ／ｃｍ²の荷重をかけて２４時間放置後引き剥がし、引き剥がし状態を観察した。○（抵抗無し）、△（抵抗はあるが、元の状態に引き剥がせる）、×（コーティング面の材破）の基準で評価した。
柔軟性（折れ曲がれ性）
コーティング布を幅10cm、長さ30cmにカットし、長さ方向の一端から15cmまでを台の上に固定し、残り15cm部分が台から垂れ下がるようにし、柔軟性を評価した。柔軟性が良好で折れ曲がりの角度が30°以上のものを○、30°未満のものを×とした。
耐水圧性（低圧法）
JIS1092（低圧法）に則り、耐水圧性を評価した。同方法により、耐水圧が1mを超えるものを○、1m未満のもの×とした。
表面硬度（コインスクラッチ）
コーティング布の表面に10円玉を強く押し当てて、引っ掻くことによる表面の状態変化を観察した。○（変化なし）、△（一部に傷つき有り）、×（コーティング面の剥離有り）の基準で評価した。
【００５７】
以上の試験結果を以下の表３に示す。
【００５８】
【表３】

【００５９】
被覆層を構成する合成樹脂のガラス転移温度が−30℃より低い比較例１では、被覆層の耐ブロッキング性及び表面硬度が悪く、合成樹脂の塗膜伸度が小さい比較例２では被覆層の柔軟性が悪かった。これに対して本発明各実施例では、耐ブロッキング性、柔軟性、耐水圧性及び表面硬度ともに概ね良好な結果が得られた。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating cloth used as an industrial material such as a tent, a sheet such as a cold cloth and a waterproof cloth, and a printing medium, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Vinyl chloride resin has been used in a wide range because it has flexibility and adhesiveness by addition of a plasticizer and is relatively inexpensive. In particular, it is used as a coating material for various industrial materials such as sheets and tents and coating fabrics as construction materials. However, as described in JP-A-7-242789, JP-A-9-227662, and the like, since there is a problem of generation of hydrogen chloride and dioxin that is considered to be caused by waste material of vinyl chloride resin, Cloth covered with vinyl chloride resin is difficult to process by normal incineration.
[0003]
JP-A-8-291474 discloses the use of a urethane resin having excellent adhesiveness as an alternative resin for vinyl chloride resin. However, the cloth covered with the urethane-based resin may generate substances that cause off-flavors due to the reaction of nitrogen contained in the urethane bonds with other substances at high temperatures during incineration. Moreover, since there are unfavorable points such as resin coloring and resin gelation, there is a limit to reuse in the current technology.
[0004]
In addition, as a method for coating a base cloth of an alternative resin of vinyl chloride resin, there are various methods such as dipping, coating with various coaters, melt coating, and melt pressing. For example, in JP-A-9-323390, a polyester resin having a specific composition is heated and dispersed in a cellosolve organic solvent, and then mixed in water to prepare a polyester resin dispersion. It is disclosed to fabricate a cloth coated with a polyester resin by dipping. However, in a system using an organic solvent, organic substances are evaporated into the atmosphere at the time of forming a coating film, which contaminates the work environment and requires consideration for fire prevention. Further, when an organic solvent having a high boiling point is contained, a high amount of drying heat is required. Further, even in a melt coating method that does not use a solvent, a high amount of heat is required to melt or further mix the resin.
[0005]
On the other hand, as a method for coating a base fabric without using an organic solvent, there is a method using an aqueous dispersion. However, in a dispersion in which a resin is simply dispersed in water or the like, since the solution viscosity of the dispersion is low, the dispersion tends to penetrate into the base fabric, and the texture of the coated coating fabric tends to lack flexibility.
[0006]
As a coating material that can eliminate the sticky feeling of a flexible film, JP-A-7-242789 discloses a composition in which inorganic fine particles are added to an acrylic resin. Also, for the purpose of increasing the bulk of the fabric by increasing the thickness of the coating on the surface of the base fabric, a foamable aquatic coating composition containing foamable particles containing a liquid foaming agent in a thermoplastic shell is used as a coating material. Is disclosed in JP-A-7-179788. The method of adding inorganic fine particles to the coating material and the method of adding a foaming agent that foams by post-processing after applying the coating material to the coating material are poor in stability of the aqueous dispersion, and the coating material and the base fabric Adhesion with is bad.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has a functional coating cloth having functions such as flexibility and durability comparable to a cloth coated with a vinyl chloride resin, and does not pollute the environment even when discarded, and such a functional coating cloth. The main object is to provide a method that can be manufactured without polluting the environment.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted research to achieve the above object, and has found the following findings.
(1) By using a synthetic resin that contains neither chlorine nor nitrogen atoms in the main chain of the molecular structure as the synthetic resin component of the coating layer that covers the base fabric, even if incinerated, harmful substances such as hydrogen chloride and dioxin are generated. No odor or odor.
(2) As a resin component of the covering layer covering the base fabric, a synthetic resin having a glass transition temperature of −30 to 30 ° C. and a coating film elongation of 500% or more was used to coat with a vinyl chloride resin. A coated fabric having a flexibility comparable to the fabric is obtained.
(3) In forming a coating layer made of synthetic resin on the surface of the base fabric, water dispersion of the synthetic resin having a glass transition temperature of −30 to 30 ° C. and a coating film elongation of 500% or more is applied to the base fabric. By applying the body, an organic solvent that pollutes the environment is not used, and the solution viscosity of the aqueous dispersion is appropriately increased, so that a coating layer having good flexibility can be formed.
The present invention has been completed by further research based on the above findings, and provides the following functional coated fabric and a method for producing the same.
[0009]
Item 1. A coating cloth in which a coating layer is formed on at least one surface of the base fabric, the coating layer does not contain chlorine atoms or nitrogen atoms in the main chain of the molecular structure, and has a glass transition temperature of −30 to 30 ° C., A functional coating cloth comprising at least one synthetic resin as a main component, in which the coating film elongation of the synthetic resin component alone to be coated is 500% or more.
[0010]
Item 2. Item 2. The functional coating cloth according to Item 1, wherein the synthetic resin is an acrylic resin containing at least one acrylic ester as a resin component.
Item 3. Item 3. The functional coated fabric according to Item 1 or 2, wherein the base fabric includes a filament bulky yarn and / or a spun yarn.
[0011]
Item 4. On at least one surface of the base fabric, at least one kind of synthesis in which the main chain of the molecular structure does not contain chlorine atoms or nitrogen atoms, the glass transition temperature is −30 to 30 ° C., and the film elongation is 500% or more. Item 2. The method for producing a functional coating cloth according to Item 1, comprising a step of applying an aqueous dispersion of resin and a step of drying the aqueous dispersion to form a coating layer.
[0012]
Item 5. Furthermore, the manufacturing method of the functional coating cloth of claim | item 4 including the process of crimping | bonding a coating layer to a base fabric.
[0013]
Item 6. Item 6. The method for producing a functional coated fabric according to Item 4 or 5, wherein the synthetic resin is an acrylic resin containing at least one or more acrylate ester as a resin component. Item 7. Item 7. The method for producing a functional coated fabric according to Item 4, 5 or 6, wherein the base fabric comprises a filament bulky yarn and / or a spun yarn.
[0014]
Item 8. Item 8. The method for producing a functional coating cloth according to any one of Items 4 to 7, wherein the aqueous dispersion of the synthetic resin contains bubbles.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Overview of functional coated fabric of the present invention
The functional coated fabric of the present invention is a coated fabric having a coating layer formed on at least one surface of a base fabric. This coating layer is mainly composed of at least one synthetic resin that does not contain chlorine or nitrogen atoms in the main chain of the molecular structure, has a glass transition temperature of −30 to 30 ° C., and has a coating film elongation of 500% or more. Ingredients.
Foundation
The type of fiber constituting the base fabric is not particularly limited. The base fabric is a fabric composed of synthetic fibers, a fabric composed of semi-synthetic fibers, a fabric composed of recycled fibers, a fabric composed of natural fibers, or a combination of two or more of these, and has a structure of woven fabric, non-woven fabric, and knitted fabric Any of these may be used. A combination of these structures may also be used. When the base fabric includes a woven fabric or a knitted fabric, it is preferable that the woven fabric or the knitted fabric mainly includes bulky yarns of short fibers or spun yarns of short fibers in order to improve adhesion to the coating layer. The fiber form may be either a long fiber or a short fiber.
[0016]
As these fibers, known fibers can be selected from a wide range. Examples of synthetic fibers include polyester, polyamide (nylon, aramid), acrylic, vinylon, polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyimide, polyarylate, polybenzazole, polyclar, and the like. Examples of semisynthetic fibers include acetate and promix. Examples of recycled fibers include rayon and cupra. Examples of natural fibers include cotton, hemp, and animal hair such as wool.
[0017]
From the viewpoint of strength and durability, the base fabric is preferably a woven fabric mainly containing polyester long fibers. Examples of the polyester include polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate, polyhexamethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate. In particular, polyethylene terephthalate is preferable. The polyester may be composed of one kind of carboxylic acid component and one kind of diol component, but may contain other copolymer components such as phthalic acid and isophthalic acid. .
[0018]
In any case, it is preferable that the fiber strength is usually 5 g / denier (about 4.5 g / dtex) or more, particularly 6 g / denier (about 5.5 d / dtex) or more. The upper limit of the fiber strength is not particularly limited, but is most preferably about 7 to 10 g / denier (about 6.4 to about 9.1 d / dtex).
[0019]
In order to improve the adhesion between the covering layer and the base fabric, it is preferable that the surface area of the base fabric is large. For example, it is possible to increase the surface area of the base fabric by adopting the above-mentioned long fiber bulky yarn or short fiber spun yarn as the fiber, increasing the crimp rate / crimp number of the fiber, or decreasing the fineness. it can.
[0020]
Furthermore, for the fibers constituting the base fabric, for example, coloring pigments such as titanium oxide, mica and carbon black, flame retardants, weather resistance improvers, water repellents, fungicides, antibacterial agents, stabilizers, thickeners Substances usually used as fiber additives such as a thickener and a crystallization agent may be blended or applied.
Coating layer
1) Synthetic resin
The synthetic resin in which the main chain of the molecular structure, which is the main component of the coating layer, does not contain chlorine or nitrogen atoms, is not particularly limited, and a known material as a coating material for the coating cloth is selected from a wide range. it can. In particular, it is preferable to use a synthetic resin in which not only the main chain of the molecular structure but also the side chain contains neither a chlorine atom nor a nitrogen atom. Such a resin is preferably a synthetic resin containing carbon, hydrogen, oxygen, fluorine, silicon and the like.
[0021]
Examples of such known synthetic resins include acrylic resins, polyester resins, polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, etc.), vinyl resins (polystyrene, polyvinyl acetate, etc.), fluororesins (polytetrafluoroethylene, polyfluoride, etc.). Vinylidene chloride, polyvinyl fluoride, etc.), silicone resins and the like. These resins can be used alone or in admixture of two or more.
[0022]
Acrylic resins are particularly preferable, and polyacrylic acid esters or polymethacrylic acid esters are more preferable. The (meth) acrylic acid ester which is a constituent monomer is not particularly limited. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, (meth) Hexyl acrylate, (2-ethylhexyl) (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, ( And glycidyl acrylate. As the acrylic resin, for example, these polymers or copolymers can be used.
[0023]
In particular, a polymer or copolymer of an ester of acrylic acid or methacrylic acid and an alcohol having about 1 to 16 carbon atoms is preferable. The number of carbon atoms of the alcohol is not particularly limited, but the cost does not become too high as long as it is within the range of about 1 to 16 carbon atoms. Examples of the ester of (meth) acrylic acid and alcohol having about 1 to 16 carbon atoms include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, Examples thereof include hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and the like.
[0024]
Furthermore, a synthetic resin obtained by emulsion polymerization using a radical polymerizable unsaturated compound copolymerizable with a polymer or copolymer of a (meth) acrylic acid ester monomer together with the monomer can also be used.
[0025]
Examples of such unsaturated compounds include diene compounds such as butadiene and isoprene, aromatic alkenyl compounds such as styrene and α-methylstyrene, unsaturated acids such as (meth) acrylic acid and itaconic acid, vinyl acetate, acrylamide, Examples include methacrylonitrile and vinyl chloride.
[0026]
In addition, the synthetic resin may be a copolymer of an unsaturated compound that is a monomer of the synthetic resin (an unsaturated monomer that is a raw material of the synthetic resin) and a crosslinkable monomer that can be copolymerized. Examples of the crosslinkable monomer that can be copolymerized include unsaturated compounds such as glycidyl methacrylate, acetoacetoxy methacrylate or divinylbenzene, N-methylolacrylamide, and diacetoneacrylamide. The amount of the crosslinkable monomer used is usually 10 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the unsaturated compound that is a monomer of the synthetic resin. By copolymerizing the crosslinkable monomer, functions such as water resistance and surface strength of the resulting functional coating cloth are improved. If the amount of the crosslinkable monomer used is too large, the resulting coated fabric will have poor flexibility and texture, and the coating film elongation will be low, but such a problem will not occur within the scope of the present invention.
[0027]
In any case, a synthetic resin having a glass transition temperature of about −30 to 30 ° C. is used. The glass transition temperature is preferably about −25 to 25 ° C., more preferably about −20 to 20 ° C. If the glass transition temperature is too low, tack or blocking occurs on the surface of the coated fabric, and if the glass transition temperature is too high, the texture becomes too hard. When the functional coated fabric is used under normal conditions, such a problem does not occur within the range of the glass transition temperature of the present invention. In order to obtain a synthetic resin having a desired glass transition temperature, the type, combination, copolymerization ratio, molecular weight, and the like of the monomers may be appropriately adjusted.
[0028]
A synthetic resin having a coating film elongation of 500% or more is used. The film elongation is preferably 600% or more, more preferably 700% or more. The upper limit of the film elongation is usually about 1500%. If it is in the range of the coating-film elongation of this invention, the softness | flexibility and texture of a coating cloth will become practically sufficient.
[0029]
In the present invention, the coating film elongation is a value measured by the method described in Examples.
2) Manufacturing method of synthetic resin
The synthetic resin of the present invention may be polymerized by any method, but is particularly preferably obtained by emulsion polymerization in terms of easy control of the molecular weight. It is more preferable to prepare an aqueous dispersion described later by an emulsion polymerization method, which will be described later.
3) Form of coating layer
The coating layer is usually 5 to 1000 g / m on one side of the base fabric²Degree, especially 10-800g / m²It is preferable that a certain amount is formed. Moreover, although the base fabric surface may be completely covered with the coating layer, there may be a part which is not covered with the coating layer in a part of the base fabric.
Method for producing functionally coated fabric of the present invention
1) Summary of the method of the present invention
In the method for producing a functional coating cloth of the present invention, at least one surface of a base cloth does not contain chlorine atoms or nitrogen atoms in the main chain of the molecular structure, has a glass transition temperature of −30 to 30 ° C. The method includes a step of applying an aqueous dispersion of at least one synthetic resin having a degree of 500% or more and a step of drying the aqueous dispersion to form a coating layer. The method of the present invention preferably further includes a step of pressure-bonding the coating layer to the base fabric.
2) Water dispersion application process
2-1) Water dispersion
The solid concentration of the aqueous dispersion synthetic resin used in the method of the present invention is usually preferably 20% or more, particularly preferably 30% or more. The upper limit of the solid content concentration is not particularly limited as long as it can be dispersed, but is usually about 60%.
[0030]
In addition to the above-described synthetic resin, the aqueous dispersion may be an inorganic filler such as talc, mica, aluminum hydroxide, silica, titanium oxide, polyester, polyolefin, polyamide, as long as the effect of the present invention is not affected. Further, a thermoplastic resin such as an acrylic resin, a weather resistance improver, a colorant and the like may be contained. In addition, a viscosity modifier or the like may be included for the purpose of adjusting the viscosity of the dispersion. In addition, a flame retardant or a flame retardant may be included for the purpose of imparting flame resistance or flame resistance to the coated fabric.
[0031]
The method for producing the aqueous dispersion is not particularly limited. For example, a method for producing an aqueous dispersion simultaneously with polymerization by emulsion polymerization, a method for using a co-solvent such as alcohol compatible with water, a surfactant, etc. are used in combination. And the like. Particularly preferred is an emulsion polymerization method.
[0032]
The method for emulsion polymerization of monomers is not particularly limited. For example, a batch polymerization method in which water, an emulsifier, monomers and the like are all charged in a reaction kettle and the polymerization proceeds by adding a polymerization initiator as appropriate, and water and an emulsifier in a polymerization kettle. A known method such as a monomer dropping method in which a monomer is dropped after the temperature is charged and an emulsion monomer dropping method in which the monomer to be dropped is pre-emulsified with water using an emulsifier and then the emulsion is dropped.
[0033]
As the emulsifier used in the emulsion polymerization, a conventionally known anionic or nonionic emulsifier can be used. Examples of such an emulsifier include nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkylphenyl ether, anionic emulsifiers such as sodium alkylbenzene sulfonate and sodium polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate. The amount of the emulsifier is usually about 0.1 to 5 parts by weight, particularly preferably about 0.5 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer. If the amount of the emulsifier is too small, the resulting emulsion lacks stability. If the amount is too large, the water resistance of the resulting synthetic resin deteriorates, but such a problem does not occur within the scope of the present invention.
[0034]
Emulsion polymerization may employ any polymerization method such as thermal polymerization using a conventionally known oxidizing agent alone or a redox system using a combination of an oxidizing agent and a reducing agent, depending on the type of polymerization initiator. Examples of the oxidizing agent include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, and organic peroxides such as hydrogen peroxide and butyl peroxide. Examples of the reducing agent include formaldehyde sodium sulfoxylate, sodium thiosulfate, vitamin C and the like. About other emulsion polymerization conditions, what is necessary is just to follow a conventional method.
[0035]
The aqueous dispersion before application preferably contains bubbles. When the water dispersion contains a sufficient amount of bubbles, the water dispersion is applied to the base fabric, and when the two come into contact with each other, the water dispersion does not easily penetrate between the fibers constituting the base fabric or into the fibers. The flexibility of the base fabric can be improved. Therefore, it is preferable that the aqueous dispersion containing bubbles is uniformly applied to the base fabric, thereby ensuring the effect of the bubbles. The volume increase rate of the aqueous dispersion due to bubbles under normal pressure is usually 1.2 times or more, particularly preferably 1.5 times or more. The upper limit of the volume increase rate due to the bubbles is not particularly limited as long as it can be included in the bubbles, but is usually about 5 times.
[0036]
As a method for generating bubbles in the aqueous dispersion, a known method can be adopted without limitation. A mechanical foaming method is particularly preferable, and a conventionally known mechanical foaming method can be employed. For example, there is a method in which bubbles are generated in the aqueous dispersion by adding a foaming agent or the like to the aqueous dispersion and forcibly stirring the aqueous dispersion. In the case of the mechanical foaming method, an emulsifier, a foam stabilizer, a thickener, a filler, a flame retardant and the like may be added to the aqueous dispersion in addition to the foaming agent.
[0037]
Foaming agents include inorganic foaming agents such as calcium carbonate, sodium bicarbonate, ammonium carbonate; dinitrosopentamethylenetetramine, p-toluenesulfonyl hydrazide, 4,4'-oxybisbenzenesulfonyl, azodicarbonamide, diazoaminobenzene Known foaming agents such as organic foaming agents can be used. What is necessary is just to determine the usage-amount of a foaming agent according to the volume increase rate by foaming.
As an emulsifier, known emulsifiers such as anionic surfactants such as sodium alkylsulfate, dialkylsulfosuccinic acid soda and alkylbenzene sulfonic acid soda, and nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkyl allyl ether Can be used. A cationic surfactant or an amphoteric surfactant can be used as long as it does not cause cohesive failure of the emulsion. As the foam stabilizer, for example, a known foam stabilizer such as a metal soap such as calcium stearate or calcium palmitate can be used.
[0038]
The amount of the emulsifier and the foam stabilizer is usually about 1 to 20 parts by weight, and particularly preferably about 3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solids (polymer) in the emulsion. When the amount of the emulsifier or foam stabilizer is too large, the water resistance of the resulting coating film is deteriorated, and when it is too small, a uniform foamed layer cannot be obtained. Such a problem does not occur within the scope of the present invention.
[0039]
If necessary, a filler may be used for the aqueous dispersion. Examples of the filler include inorganic fillers such as aluminum hydroxide, calcium carbonate, clay, mica, and titanium oxide; organic fine particle fillers such as polyacrylate resin and polystyrene resin. The blending ratio of the filler may be appropriately determined according to the performance required for the functional coating cloth, but is usually about 0.1 to 200 parts by weight, particularly 10 parts per 100 parts by weight of the solid content (polymer) in the emulsion. About 100 parts by weight is preferable. If the amount of the filler is too small, the stickiness of the coating film becomes strong, and if it is too large, the coating film has poor flexibility and texture. Such a problem does not occur within the scope of the present invention.2-2) Application of water dispersion
A method for applying the aqueous dispersion to the surface of the base fabric is not particularly limited, and examples thereof include a coating method using a knife coater, a block coater, a rotary coater, a padding method, and the like. In particular, a coating method using a knife coater is preferred. For water dispersion, the dry coating amount of the coating layer is usually 5 to 1000 g / m on one side.²Degree, especially 10-800g / m²Apply to a degree.
3) Drying process
Next, the coating film of the aqueous dispersion is dried. The drying is usually performed at about 60 to 200 ° C., particularly about 80 to 160 ° C., and preferably performed for about 0.5 to 5 minutes. If the drying temperature is too low, the strength of the resulting coating layer will be insufficient, and if the drying temperature is too high, the base fabric will be thermally shrunk, and the dimensional stability and strength of the resulting coated fabric will become unstable. Such a problem does not occur within the drying temperature range of the present invention. A coating layer is formed by drying.
Four) Crimping process
Next, in order to improve the adhesion between the coating layer and the base fabric, and to improve the abrasion resistance and scratch strength of the coating surface, it is preferable to press-bond the coating layer after drying. The pressure bonding can be performed according to a conventional method using a roller press, a flat press, or the like.
[0040]
The pressure at the time of pressure bonding is not particularly limited as long as air bubbles are pressure-bonded and the coating layer can be made dense by eliminating the space for forming the air bubbles, but for example, linear pressure is usually 0.5 kgf / cm or more, especially 1.0 kgf. / cm or more, more preferably 2.0 kgf / cm or more. In addition, in order to further enhance the pressure-bonding effect, a method in which a coated base fabric is pre-heated and then pressure-bonded, a method in which a coated film portion to be pressure-bonded is pressure-bonded while being heated, or a method in which these are combined is adopted. it can. Although the heating temperature at the time of press-bonding may be not less than the temperature at which the synthetic resin as the coating film component is softened, it is usually preferably 60 ° C. or more, particularly preferably 80 ° C. or more. The upper limit of the heating temperature is usually about 200 ° C.
Five) Finishing process
For the purpose of imparting strength or design to the coating material of the resulting coated fabric, calendering, embossing, etc. may be further applied. In addition, for the purpose of imparting performance suitable for the use environment such as antifouling property, water resistance, light resistance, weather resistance, etc., a material containing, for example, a water repellent, an ultraviolet absorber, a stain resistant agent, etc. on the surface of the coating layer. It can also be overcoated. These overcoat processes may be performed as an in-line process that is continuous as the next process of the pressure-bonding process of the coating layer, or may be performed in an off-line process.
[0041]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the functional coating cloth which has functions, such as a softness | flexibility and durability comparable to the cloth coated with the vinyl chloride resin, and does not pollute the environment even if it discards is provided.
[0042]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a test example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
<Measurement method of film elongation>
After the target synthetic resin emulsion is developed on a glass plate so that the dry thickness is 0.3 mm, it is allowed to stand for 24 hours or more in a temperature atmosphere higher than the minimum film-forming temperature and dried to create a coating film. The specimen was punched with No. 4 dumbbell (JIS K-6301). The elongation of the coating film of the obtained specimen was measured using a tensile tester (R-500 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.).
<Measuring method of glass transition temperature>
After the emulsion prepared in the same manner as in the measurement of coating film elongation is spread on a glass plate so that the dry thickness is 0.3 mm, it is allowed to stand for 24 hours or more in a temperature atmosphere above the minimum film-forming temperature and dried. A coating film was created. Further, a test specimen was obtained by punching the obtained coating film into 10 mm × 50 mm × 0.3 mm. The obtained specimen was measured with a viscoelasticity measuring device (manufactured by Seiko Instruments Inc.).
Example of emulsion preparation
<Emulsion A>
180 g of deionized water was charged into a 1 L reaction flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, a dropping funnel, and a nitrogen introduction tube, and then purged with nitrogen and maintained at 85 ° C. Separately, a 1 L flask was charged with 283 g of methyl methacrylate and 292 g of 2-ethylhexyl acrylate, 15 g of polyoxyethylene alkylphenyl ether sodium sulfate (Lebenol WZ, manufactured by Kao Corporation) as an emulsifier, and 100 g of deionized water. Adjusted. Next, 1 g of ammonium persulfate as a polymerization initiator was dissolved in 9 g of deionized water (hereinafter, this solution is referred to as “catalyst solution”).
[0043]
1% (6.9 g) was extracted from the pre-emulsion solution for seed polymerization and charged into the reaction flask, and 10% (1 g) was extracted from the catalyst solution and added to the reaction flask. Seed polymerization was carried out by holding for a minute. After the seed polymerization was completed, the remaining pre-emulsion solution and catalyst solution were added dropwise to the reaction flask over 3 hours. During this time, the temperature of the system was maintained at 80 to 85 ° C. After completion of the dropwise addition, the aging reaction was carried out by maintaining the same temperature for 1.5 hours. Next, the system was cooled, neutralized by adding 2.2 g of 12.5% aqueous ammonia, and 90 g of adjusted water was added.
[0044]
The obtained emulsion A had a solid content of 59.3%, a glass transition temperature of solid content (hereinafter referred to as “Tg”) of −10 ° C., and a solid film coating elongation of 1000% or more.
<Emulsion B>
In the preparation example of emulsion A, polymerization was carried out under the same conditions as in the preparation example of emulsion A, except that 278 g of methyl methacrylate, 292 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 5 g of methacrylic acid were used as monomers.
[0045]
The obtained emulsion B had a solid content of 59.7%, a solid content Tg of −10 ° C., and a solid film elongation of 1000% or more.
<Emulsion C>
In the preparation example of emulsion A, polymerization was performed under the same conditions as in the preparation example of emulsion A except that 265 g of methyl methacrylate, 300 g of n-butyl acrylate, 5 g of glycidyl methacrylate, and 5 g of methacrylic acid were used as monomers.
[0046]
The obtained emulsion C had a solid content of 59.5%, a solid content Tg of 0 ° C., and a solid film coating elongation of 700%.
<Emulsion D>
In the preparation example of emulsion A, polymerization was performed under the same conditions as in the preparation example of emulsion A except that 310 g of methyl methacrylate, 255 g of 2-ethylhexyl acrylate, 5 g of glycidyl methacrylate, and 5 g of methacrylic acid were used as monomers.
[0047]
The obtained emulsion D had a solid content of 60.1%, a solid content Tg of 0 ° C., and a solid film elongation of 700%.
<Emulsion E>
In the preparation example of emulsion A, under the same conditions as in the preparation example of emulsion A, except that 290 g of methyl methacrylate, 135 g of n-butyl acrylate, 140 g of 2-ethylhexyl acrylate, 5 g of glycidyl methacrylate, and 5 g of methacrylic acid were used as monomers. Polymerization was performed.
[0048]
The obtained Emulsion E had a solid content of 59.8%, a solid content Tg of 0 ° C., and a solid content coating elongation of 700%.
<Emulsion F>
In the preparation example of emulsion A, polymerization was performed under the same conditions as in the preparation example of emulsion A, except that 175 g of methyl methacrylate, 390 g of 2-ethylhexyl acrylate, 5 g of glycidyl methacrylate, and 5 g of methacrylic acid were used as monomers.
[0049]
The obtained emulsion F had a solid content of 59.1%, a solid content Tg of −35 ° C., and a solid film elongation of 1000% or more.
<Emulsion G>
In the preparation example of emulsion A, polymerization was performed under the same conditions as in the preparation example of emulsion A except that 260 g of methyl methacrylate, 250 g of 2-ethylhexyl acrylate, 30 g of allyl methacrylate, 30 g of glycidyl methacrylate, and 5 g of methacrylic acid were used as monomers. went.
[0050]
The obtained emulsion G had a solid content of 59.5%, a solid content Tg of 0 ° C., and a solid film coating elongation of 150%.
[0051]
The Tg and coating film elongation of emulsions A to G are summarized in Table 1 below.
[0052]
[Table 1]

[0053]
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 for producing functional coated fabrics
Using the obtained emulsions A to G, a foaming compound composition is prepared at the blending ratio shown in Table 2 below, and stirred at room temperature for about 5 minutes with a hand mixer so that the foaming ratio is 2 to 5 times. Was mechanically foamed.
[0054]
[Table 2]

[0055]
As a base fabric, a plain weave of 8 g / d (about 7.3 g / dtex) polyethylene terephthalate filament was prepared. The coating amount after drying each composition shown in Table 2 on this filament base fabric is about 300 g / m.²After coating using a knife coater, it was dried by heating at 120 ° C. for 5 minutes. Furthermore, each coating cloth of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2 was obtained by heat-pressing with the heat press machine at the temperature of 120 degreeC, the linear pressure of 5 kg / cm, and the press speed of 0.5 m / min.
[0056]
About each obtained coating cloth, blocking resistance, a softness | flexibility, water pressure resistance, and surface hardness were evaluated.
Blocking resistance test
5kg / cm under the conditions of 45 ° C and 90% relative humidity²It was peeled off after being left for 24 hours under the load of, and the peeled state was observed. Evaluation was made based on the criteria of ○ (no resistance), Δ (there is resistance but can be peeled back to the original state), and × (material breakage of the coating surface).
Flexibility (bendability)
The coated fabric was cut to a width of 10 cm and a length of 30 cm, and from one end in the length direction to 15 cm was fixed on the table, and the remaining 15 cm was allowed to hang from the table to evaluate the flexibility. A sample having good flexibility and a bending angle of 30 ° or more was rated as ◯, and a sample having a bending angle of less than 30 ° was rated as ×.
Water pressure resistance (low pressure method)
The water pressure resistance was evaluated according to JIS1092 (low pressure method). According to the same method, the case where the water pressure resistance exceeded 1 m was rated as ○, and the case where the water pressure was less than 1 m.
Surface hardness (coin scratch)
A change in the state of the surface was observed by pressing the 10-yen coin against the surface of the coated fabric and scratching it. Evaluation was made based on the criteria of ○ (no change), Δ (partially scratched), and × (coating surface peeling).
[0057]
The above test results are shown in Table 3 below.
[0058]
[Table 3]

[0059]
In Comparative Example 1 in which the glass transition temperature of the synthetic resin constituting the coating layer is lower than −30 ° C., the blocking resistance and surface hardness of the coating layer are poor, and in Comparative Example 2 in which the coating film elongation of the synthetic resin is small, the coating layer Flexibility was bad. On the other hand, in each Example of the present invention, generally good results were obtained in terms of blocking resistance, flexibility, water pressure resistance and surface hardness.

Claims

On at least one surface of the base fabric, at least one kind of synthesis in which the main chain of the molecular structure does not contain chlorine atoms or nitrogen atoms, the glass transition temperature is −30 to 30 ° C., and the film elongation is 500% or more. a step of applying what an aqueous dispersion of resin containing air bubbles, and forming a coating layer by drying the aqueous dispersion step and the including functionality coating crimping the coating layer to the base fabric Fabric manufacturing method.

The method for producing a functional coating cloth according to claim 1 , wherein the synthetic resin is an acrylic resin containing at least one acrylic ester in a resin component.

The manufacturing method of the functional coating cloth of Claim 1 or 2 in which a base fabric contains a filament bulky yarn and / or a spun yarn.