防水透湿ウェアの基礎知識

人はかつて雨から衣服や身体を守るために、生地に油やワックスを塗布することで撥水性を付加していました。しかし、これらの加工は生地に負担をかけやすく、頻繁に再塗布する必要があるなど、まだまだ不便なものでした。

一方現代の防水生地は、薄い防水膜によって水分の侵入を防ぐというものです。この膜は、外からの浸水を防ぎながら、衣服内の汗などによる水蒸気はある程度透過するように設計されているため、より快適な着心地を実現しています。さらに、この透湿性を維持し、膜の効率を最大限に高めるために、生地表面には基本的に耐久性撥水加工（DWR）が施されています。

防水バリアを作成する方法

通常の生地を防水生地に変える方法は 2 つあります。

防水コーティング

歴史上はじめて防水性と透湿性を兼ね備えたバリアは、布地にコーティングを施すことで作られました。一般的に、これは今でも防水布を作る最もシンプルな方法です。液体コーティングは、ローラーで塗料を塗るのと同じような方法で塗布され、柔軟で耐久性のあるコーティングを形成します。 
防水ラミネート

ラミネートとは、薄い膜状の素材をシート状に別々に製造し、表面生地に接着（ラミネート）するものです。使用する生地と、その用途に適した接着方法を組み合わせることが重要です。
これらの防水バリアはどちらも非常に薄いです。Rabでは、厚さ7～30ミクロンのメンブレンを使用しています。ちなみに、人間の髪の毛は約100ミクロンです。より薄いメンブレンは、軽快で素早い動きのための通気性を高めます。一方、より厚いメンブレンは、より高い防水耐久性を実現します。

防水（透湿）生地の構造

防水（透湿）生地は、コーティング加工やラミネート加工などを駆使し、通常3つの方法のいずれかで製造されます。それぞれの方法によって特性や用途が異なります。

2層

最も単純な構造で、ラミネートまたはコーティングされた膜が単層の布地に貼り付けられています。
2 層の防水生地は一般的に最も軽量で、軽量で小さなパックサイズが重要な状況に最適です。
膜が直接摩耗しないシェルターやテントにこの方法を採用しています。
2.5層

2.5 層構造は、膜の表面に薄いコーティングまたはプリントが施された 2 層構造に似ています。
この追加コーティングにより、通気性を損なうことなく耐久性と保護性が向上します。また、柔らかさも加わり、防水生地として優れたコストパフォーマンスを実現します。
耐久性よりも、重量、収納性、通気性を優先する必要がある場合にこの方法を使用します。
3層

3 層構造では、膜は外側の生地と非常に軽い織物または編み物の内側の生地の間に挟まれています。
3 番目の層は、快適性、耐久性、保護性が向上しますが、製造が最も複雑な防水生地です。
当社の最も耐久性の高いシェル製品によく採用されています。この素材により、軽量で比較的コンパクトでありながら、耐久性に優れたギアを実現しています。

表面に施されるDWR（耐久撥水加工）

耐久性撥水加工 (DWR) の主な機能について知っておきましょう – ヒント: 濡れないようにするためのものではありません。

DWR（耐久撥水加工）とは？（英語）

防水性能を示す基準「耐水圧」とは？

防水ジャケットが 10K、20K、さらには 30K と分類されているのを見たことがあるかもしれませんが、これは実際には何を意味するのでしょうか?

静水頭とは？

実際のフィールドでのパフォーマンスが重要

山岳環境で防水ジャケットを使用する場合、ある程度の耐久性が不可欠です。シェルは、岩による擦れ、パックストラップの摩耗、そしてバックパックからの繰り返しの出し入れに耐えなければなりません。

防水生地の耐久性に影響を与える要因は多数あります。

使用される素材と生地の種類 (例: ナイロンまたはポリエステル)。
使用される膜のタイプ (例: PU、PE、ePE、ePTFE)。
使用される表面生地のデニールと重量。
表面生地の構造方法（織物または編み物など）。

生地パートナーによる徹底的な耐久性テストに加え、私たちはすべてのデザインを自社でテストしています。Rabラボでテストすることも、専門のテスターやアスリートに送り、高山の頂上から極寒の極地まで、フィールドで徹底的にテストしてもらうこともできます。

実験室で耐久性をテストします

マーティンデール機は業界標準のテストを提供します。そのシンプルさが魅力で、サンプル生地を繰り返し擦ることで、長期間の着用をシミュレートします。

この機械は、バックパックのウェビングなどの特定のアイテムが生地に与える圧力や、6kgのバックパックを背負ったときに常にかかる摩擦をシミュレートできます。

現場での耐久性テスト

当社のキットは、設計目的の場所で実際に使用されて初めて、正式に承認されます。スコットランドの山岳地帯での冬からヒマラヤ遠征まで、当社のテストチームは、ラボでのテストを補完する実環境での評価を提供しています。

テスターは、デザイナー、衣料品技術者、専門生地チームにフィードバックし、当社のギアを山岳で厳しくテストして、構造からフィット感まで、あらゆる面が適切に機能していることを確認します。

防水素材の透湿性能とは？

ギアの「透湿性」とは、湿気をどれだけ逃がすかを指します。軽い運動中でも、体は汗をかきます。「非透湿性」のウェアでは、この湿気を逃がす方法がありません。湿気は肌や生地に結露として溜まります。 

ジャケットの中に閉じ込められた湿気は熱伝導体として働き、乾いた衣類に比べて体温を約25倍も速く伝達します。これは非常に不快で冷たく感じられ、極限環境では低体温症につながる可能性があります。透湿防水性のある衣類は、膜を通して湿気を放出します。体温の急激な上昇と急降下を抑え、より長く快適な状態を保ちます。

メンブレンはどのようにして防水性と透湿性を両立させているの？

微多孔膜

微多孔膜には、水蒸気が通過できるほどの大きさで、水滴が入り込むには小さすぎる、無数の小さな穴があります。

防水衣類の場合、これらの膜は、ePE、ePTFE、PU などのさまざまな物質から作られ、小さな相互接続された細孔のネットワークを形成します。

汗の蒸気内の個々の水分子（毛穴より約 700 倍小さい）は膜を通過できます。

雨滴内の水分子の集まり（細孔の約 20,000 倍の大きさ）は大きすぎるため、膜を通過できません。

親水性膜

親水性（水を好む）膜は水分をその内側の表面に引き寄せ、それを外側の表面へ移動させます。

多くの場合、PU またはポリエステルで作られており、微多孔孔のない固体膜です。

生物の授業で「浸透」という言葉を耳にしたことがあるかもしれません。親水性の膜はまさにそのように機能します。汗の水分は膜に吸収され、反対側から空気中に拡散します。

体温が上昇し、発汗量が増えると、拡散勾配が増加します。メンブレンはそれに応じて水分透過率を高め、ギアの内側と外側の水蒸気量のバランスを均等に保とうとします。

私の防水ウェアの透湿性はどのくらいですか

ここからは技術的な話になりますが、実験室では様々な方法で生地の通気性を測定できます。

MVTRという評価をご存知かもしれません。これは水蒸気透過率（Moisture Vapour Transfer Rate）の略で、業界標準のテストです。また、生地を通じた汗の透過をシミュレートするRETという業界標準テストも使用しています。

メンブレンはどのようにして防水性と透湿性を両立させているの？

MVTRで通気性を測定

MVTR (水蒸気移動率) は、24 時間にわたって 1 平方メートルの生地を通過する蒸発量を記録します。

MTVRテストには、逆カップと直立カップの2種類がありますが、基本的な考え方は同じです。生地の片側から反対側への水分の移動によって生じる重量の変化を計算します。

この重量差は試験後に計算され、24時間あたりの生地1平方メートルあたりのグラム数で表されます。これは、生地がどれだけの汗を透過するかを表します。

数値は 10,000 MVTR 未満から 40,000 MVTR までの範囲になります。

高いMVTR = 高い通気性。
MVTR が低い = 通気性が低い。

RETで通気性を測定

RET は生地の蒸発耐性のレベルを示します。

このテスト（別名「発汗ガード・ホットプレートテスト」）では、生地を多孔質の金属板の上に置きます。金属板は33℃から36℃の一定温度に加熱され、水を金属板に流し込むことで発汗をシミュレートします。

水蒸気が布地を通過すると、蒸発熱が失われます。プレートを一定温度に保つために必要なエネルギー量から、RET値が推定されます。

通気性が優れているほど、RET 値は低くなります。
RET が高い = 通気性が低い。
低いRET = 高い通気性。

透湿性は快適さと同じ意味？

同じ試験方法を用いて、ある製品が他の製品よりも通気性に優れていることを実験室で確認できる場合もありますが、これは全体的な快適性に影響を与える他の特性を考慮していないものです。快適性は、通気性、重量、生地の伸縮性など、多くの要素から生まれます。熱を逃がすピットジッパーや、柔らかく吸湿速乾性のある裏地など、通気性を向上させるための特別な機能が備わっている場合もあります。

私たちは、これらの実験室テストを、生地の通気性を理解するためのガイドとして使用しています。しかし、快適さは個人差があり、衣服全体のデザインに左右されることも認識しています。