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Dokumentenidentifikation DE69635226T2 14.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000881322
Titel MITTEL ZUR VERRINGERUNG DER REIBUNG FÜR SICHERHEITSGURTE
Anmelder Toray Industries, Inc., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder NAGAHARA, Hideo, Okazaki-shi, Aichi-ken 444-02, JP;
TERASAWA, Hiroyuki, Okazaki-shi, Aichi-ken 444, JP;
SAITO, Isoo, Okazaki-shi, Aichi-ken 444, JP;
OHTSUBO, Eiji, O azaki-shi, Aichi-ken 444, JP
Vertreter LEINWEBER & ZIMMERMANN, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69635226
Vertragsstaaten BE, DE, FR, GB, IT, LU, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 19.07.1996
EP-Aktenzeichen 969241660
WO-Anmeldetag 19.07.1996
PCT-Aktenzeichen PCT/JP96/02029
WO-Veröffentlichungsnummer 0098003723
WO-Veröffentlichungsdatum 29.01.1998
EP-Offenlegungsdatum 02.12.1998
EP date of grant 28.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.06.2006
IPC-Hauptklasse D06M 15/53(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse D06M 15/643(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   D06M 15/507(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Behandlungszusammensetzung zur Verringerung der Reibung von Sicherheitsgurten und eine solche Behandlungszusammensetzung, die nicht nur zu Garnen für Sicherheitsgurte im Garnherstellungsschritt, sondern auch zu Sicherheitsgurt-Geweben zugesetzt werden können. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine reibungsverringernde Behandlung, um Sicherheitsgurte zu erhalten, die problemlos einziehbar sowie beständig sind und sogar bei Abnutzung über gute Einziehbarkeit verfügen.

Die JP-A-02/216276 offenbart ein Beschichtungssystem zur Verbesserung der Oberflächenabnutzungsbeständigkeit von bestimmten Fasern, nämlich Polyamidfasern, die Kationenaustausch-Teilchen tragen, die zur Verstärkung von Kunstharz verwendet werden. Die Fasern sind mit (a) einer Beschichtungsschicht, die aus einer Polyoxyalkylen enthaltenden Polyesterverbindung besteht und ein Molekulargewicht von 10.000 oder mehr aufweist, und (b) einer zusätzlichen Beschichtungsschicht, die aus einem aliphatischen Schmiermittel besteht, das nicht mit dem Polyester verträglich ist, beschichtet.

Bisher war es allgemein üblich, auf die Oberfläche des Sicherheitsgurt-Gewebebandes nach dem Weben und Färben eine Harzbeschichtung aufzutragen. Diese Harzbeschichtung ermöglicht ein problemloses Heraus- und Einziehen des Sitzgurts (bzw. die Verbesserung der Einziehbarkeit). Andererseits werden Garne für Sitzgurte einer Reihe von Behandlungen unterzogen, wie z.B. dem Spinnen in Spinn- und Verstreckverfahren.

Ein bekanntes Beispiel eines Beschichtungsharzes zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Sicherheitsgurten ist ein Harz, das auf einem Urethan-Präpolymer (Block-Copolymer) basiert (japanische Patentveröffentlichung Nr. 66948/1992). Nach dem Auftragen auf das Sicherheitsgurt-Gewebeband wird dieses Beschichtungsharz einer Wärmebehandlung zum Vernetzen unterzogen. Das vernetzte Harz verleiht sehr gute anfängliche Rutscheigenschaften und kann diese sogar nach langjähriger Verwendung auf einem bestimmten Stand halten.

Ein bekanntes Beispiel für eine herkömmliche Behandlung von Sicherheitsgurt-Garnen stellt eine Verbindung dar, die hauptsächlich aus einem verzweigten Alkohol, einem Ester einer höheren Fettsäure und einem nichtionischen Tensid (das kein Propylenoxid enthält) besteht, wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 175966/1990 offenbart wird. Die ersten zwei Komponenten dienen als Glättungsmittel, und die letzte Komponente verleiht Lichtbeständigkeit.

Unglücklicherweise hat der harzbeschichtete Sicherheitsgurt, insbesondere jener, der mit einem Harz vom Vernetzertyp beschichtet ist, den Nachteil, dass dessen Oberfläche nach langjähriger Verwendung steif wird. Die Spannung des steifen Oberflächenbeschichtungsharzes nimmt aufgrund von wiederholtem Reiben gegen das Führungselement des Nylongurts langsam ab. Zudem verschmutzt sich die Gurtoberfläche mit der Zeit. Das Versteifen und die Verschmutzung führen dazu, dass der Sicherheitsgurt nicht mehr problemlos heraus- und einziehbar ist.

Wenn die Sicherheitsgurte aus spinngefärbten Garnen bestehen, fällt der Färbungsschritt für das Sicherheitsgurt-Gewebeband weg. Deshalb wurden Versuche unternommen, die Harzbeschichtung (zur Reibungsverringerung) im Garnherstellungsschritt vorzunehmen, wodurch nicht nur das Färben, sondern auch das Harzbeschichten ausgelassen wird, nachdem das Sicherheitsgurt-Gewebeband hergestellt worden ist. Das herkömmliche Beschichtungsharz zur Verringerung der Reibung ist jedoch so klebrig, dass es bei einer Zuführung zu Garnen zu keinem problemlosen Abwickeln aus der Kreuzspulenverpackung kommt. Zudem führt das auf Garne angewendete Beschichtungsharz zu Aufschäumungen im Gurtwebeschritt. Deshalb waren derartige Versuche bisher nicht erfolgreich.

Der aus harzbeschichteten Garnen hergestellte Sicherheitsgurt kann ohne weitere Harzbeschichtung so wie er ist verwendet werden. Bei einem Sicherheitsgurt dieses Typs kommt es zu keinem raschen Verlust der Gleitfähigkeit aufgrund der Spannungsabnahme des Harzes. Die Faser-zu-Faser-Reibung oder die Faser-zu-Metall-Reibung verringert sich jedoch nicht vollständig. Folglich sind dessen Eigenschaften hinsichtlich anfänglicher Gleitfähigkeit und Verschleißfestigkeit so schlecht, dass der Gurt noch nicht in der Praxis verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung wurde vervollständigt, um sich den oben dargelegten Problemen in Zusammenhang mit herkömmlichen Technologien zuzuwenden. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine reibungsverringernde Behandlung bereitzustellen, die sowohl bei Sicherheitsgurtgarnen als auch Sicherheitsgurt-Gewebebändern angewandt werden kann. Diese reibungsverringernde Behandlung trägt zum niedrigen Reibungskoeffizienten von Garnen, aus denen der Sicherheitsgurt besteht, bei und verleiht dem Sicherheitsgurt somit hohe Gleitfähigkeit in der Anfangsphase. Zudem wird dadurch das gute Gleitvermögen über einen langen Verwendungszeitraum hinweg beibehalten. Die reibungsverringernde Behandlung stellt einen Gurt bereit, der eine gute Einziehbarkeit sowie Verschleißfestigkeit über einen langen Verwendungszeitraum hinweg beibehalten kann.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Behandlung zur Verringerung der Reibung von Sicherheitsgurten, die sich für jenen Fall eignet, bei dem das Sicherheitsgurt-Gewebeband keiner Färbung und Harzbeschichtung unterzogen wird.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlung, die auf Sicherheitsgurte und/oder Sicherheitsgurt-Gewebebänder angewandt wird, um die Reibung von Sicherheitsgurten zu verringern.

Gemäß einem Aspekt stellt die Erfindung die Verwendung einer Behandlungszusammensetzung zur Behandlung eines Sicherheitsgurts aus Kunstfasern zur Verringerung der Reibung bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Behandlungszusammensetzung aus zumindest einer Polyetherpolyesterkomponente mit einem mittleren Molekulargewicht von 2.000–15.000, die aus einem Polyetherdiol, einer zweibasigen aliphatischen Carbonsäure und einer einbasigen Fettsäure hergestellt werden kann, besteht oder diese enthält. Das Polyetherdiol weist ein mittleres Molekulargewicht von 600 bis 6.000 auf und ist zumindest ein aus Ethylenoxidpolymeren, Propylenoxidpolymeren, Ethylen/Propylenoxid-Copolymeren und Polytetramethylenglykol ausgewähltes Polyetherdiol.

Aufgrund des spezifischen Polyetherpolyesters dringt die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung leicht in die Sicherheitsgurtgarne ein und bedeckt die Oberfläche der Filamente innerhalb jedes Garns gleichförmig (bei einer Auftragung auf Sicherheitsgurtgarne) oder bedeckt die Oberfläche der Sicherheitsgurte sowie die Oberfläche der in den Sicherheitsgurten befindlichen Filamente einheitlich (bei einer Auftragung auf Sicherheitsgurt-Gewebebänder).

Deshalb bildet die erfindungsgemäße Behandlung, im Gegensatz zu herkömmlichen Sicherheitsgurten, deren Oberflächen harzbeschichtet sind, keine doppelschichtige Struktur aus, die aus einer Gurtschicht (Faserschicht) und einer Harzschicht besteht. Dies bedeutet, dass die Behandlungszusammensetzung, sogar nachdem die Oberflächenfasern aufgrund langjähriger Verwendung abgenutzt worden sind, auf der Oberfläche der inneren Fasern bestehen bleibt und dem Sicherheitsgurt eine geringe Reibung ermöglicht, was für gute Einziehbarkeit erforderlich ist. Zudem behält der behandelte Sicherheitsgurt eine gute Verschleißfestigkeit bei.

Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung eine Behandlungszusammensetzung zur Verringerung der Reibung eines Sicherheitsgurts bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Behandlungszusammensetzung aus zumindest einer der oben erwähnten Polyetherpolyesterkomponente mit einem mittleren Molekulargewicht von 2.000–15.000, die aus einem Polyetherdiol, einer zweibasigen aliphatischen Carbonsäure und einer einbasigen Fettsäure hergestellt werden kann, besteht oder diese enthält.

Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Garn aus Polyesterfasern für Sicherheitsgurte bereit, das mit einer reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung von zumindest einer Polyetherpolyesterkomponente mit einem mittleren Molekulargewicht von 2.000–15.000 in einer Menge von 0,05–5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Garns, beschichtet ist, wobei die Polyetherpolyesterkomponente aus einem Polyetherdiol, einer zweibasigen aliphatischen Carbonsäure und einer einbasigen Fettsäure hergestellt werden kann.

Gemäß einem vierten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Garns für Sicherheitsgurte bereit, welches das Auftragen einer reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung, die aus zumindest einer wie im ersten Aspekt definierten Polyetherpolyesterkomponente besteht oder diese enthält, auf die Fasern umfasst, und zwar direkt vor dem Wickeln während des Schritts der Herstellung von Kunstfasern aus einem Polymer durch Spinnen.

Gemäß einem fünften Aspekt stellt die Erfindung einen Sicherheitsgurt bereit, der aus einem Sicherheitsgurt-Gewebeband aus Kunstfasern gebildet ist, das mit einer reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung, die aus zumindest einer wie im ersten Aspekt definierten Polyetherpolyesterkomponente besteht oder diese enthält, in einer Menge von 0,05–5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Gewebebands, imprägniert ist.

Gemäß einem sechsten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsgurts bereit, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Sicherheitsgurt-Gewebeband aus einem spinngefärbten Garn für Sicherheitsgurte gewoben ist, das mit einer reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung, die aus einer wie im ersten Aspekt definierten Polyetherpolyesterkomponente besteht oder diese enthält, in einer Menge von 0,05–5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Garns, imprägniert ist und das Gewebeband im Wesentlichen ohne Färben und ohne Harzbeschichtung zu Sicherheitsgurten verarbeitet wird.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der obigen Aspekte der Erfindung beschrieben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, dass die angewandte Behandlungszusammensetzung ein Polyetherpolyester ist, der ein Molekulargewicht von 2.000 bis 15.000 aufweist und ein aus Polyetherdiol und einer aliphatischen Carbonsäure erhaltener Polyetherpolyester ist.

Der Polyetherpolyester sollte das oben spezifizierte mittlere Molekulargewicht aufweisen, sodass dieser über gute Gleitfähigkeit verfügt und in Garne und Gewebebänder permeieren kann. Bei einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 2.000 kommt es aufgrund der unzureichenden Filmfestigkeit zu keinem wünschenswerten Gleitvermögen. Bei einem mittleren Molekulargewicht von mehr als 15.000 zeigt er keine gewünschten Gleiteigenschaften, da die Reibungsverringerung nicht ausreichend verbessert wird. Ein bevorzugtes mittleres Molekulargewicht liegt in einem Bereich von 3.000 bis 10.000.

Der Polyetherpolyester sollte vorzugsweise einer sein, dessen beide Enden mit einer einbasigen Fettsäure blockiert sind, wie z.B. eine Verbindung, die gebildet wird, indem beide Enden einer zweibasigen Säure mit einem Polyether (nachstehend dargelegt) verestert und dessen beide Enden weiter mit einer einbasigen Fettsäure verestert werden.

Der Polyether sollte als Bestandteil des Polyetherpolyesters ein mittleres Molekulargewicht von 600 bis 6.000 aufweisen. Dieser umfasst ein Polymer aus Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und Polytetramethylenglykol, wobei das letztere bevorzugt wird. Wenn das mittlere Molekulargewicht weniger als 600 beträgt, weist die resultierende Behandlung aufgrund der unzureichenden Filmfestigkeit schlechte Gleiteigenschaften auf. Wenn dessen mittleres Molekulargewicht 6.000 übersteigt, weist die resultierende Behandlung aufgrund der starken Reibung schlechte Gleiteigenschaften auf. Ein bevorzugtes mittleres Molekulargewicht liegt in einem Bereich von 800 bis 4.000.

Das in der vorliegenden Erfindung verwendete mittlere Molekulargewicht entspricht dem mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) ermittelten zahlenmittleren Molekulargewicht.

Die Carbonsäure sollte als ein weiterer Bestandteil des Polyetherpolyesters eine aliphatische Carbonsäure sein. Wenn eine zweibasige Säure und eine einbasige Säure in Kombination miteinander als Carbonsäure verwendet werden, ist es erforderlich, dass zumindest eine davon oder vorzugsweise beide aliphatische Carbonsäuren sind. Carbonsäuren mit zyklischer Struktur (wie z.B. ein aromatischer Ring) sind nicht erwünscht, da der resultierende Polyetherpolyester nicht die gewünschten Eigenschaften von geringer Reibung aufweist.

Die zweibasige Säure als Bestandteil des Polyetherpolyesters umfasst Maleinsäure, Adipinsäure, Thiodipropionsäure und Sebacinsäure, wobei die letzten drei bevorzugt werden.

Die einbasige Fettsäure umfasst z.B. Octylsäure, Laurinsäure, Mystirinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Oleinsäure, Ricinolsäure, Linolsäure und Linolensäure. Davon werden Laurinsäure, Isostearinsäure und Oleinsäure bevorzugt.

Der Polyetherpolyester sollte vorzugsweise einer sein, der bei normaler Temperatur (20 bis 25 °C) flüssig bleibt, sodass der behandelte Sicherheitsgurt bei normaler Verwendungstemperatur nicht klebrig wird, sondern eine zufrieden stellende Eigenschaft geringer Reibung aufweist.

Es ist erwünscht, dass der oben dargelegte Polyetherpolyester 30 bis 100 Gew.-% der Gesamtmenge der Behandlungszusammensetzung ausmacht. Es ist möglich, mehr als eine Art von Polyetherpolyester zu verwenden. Bei einem Gehalt von weniger als 30 Gew.-% erzeugt der Polyetherpolyester seine gewünschte Wirkung nicht. Ein gewünschter Gehalt liegt in einem Bereich von 40 bis 100 Gew.-%, sodass der Sicherheitsgurt gute Gleiteigenschaften aufweist und diese sogar nach Abnutzung beibehält.

Die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung sollte zusätzlich zum Polyetherpolyester eine Siliconverbindung (B) und/oder ein Hochdruckmittel (D) enthalten. Zudem kann diese auch ein Schmiermittel (C) und ein Tensid (E) umfassen. Die Gesamtmenge dieser zusätzlichen Komponenten sollte vorzugsweise weniger als 70 Gew.-% betragen.

Die Siliconverbindung (B) umfasst z.B. Polydimethylsiloxan und Polymethylphenylsiloxan und modifiziertes Silicon (wie z.B. jene mit Amino, Polyether, Carboxyl oder Alkyl modifizierten), wobei alle eine Viskosität bei 25 °C von 100 bis 10.000 cSt aufweisen. Bevorzugte Beispiele umfassen Polydimethylsiloxan und Amino-modifiziertes Silicon mit einer Viskosität bei 25 °C von 200 bis 7.000 cSt.

Die Menge der Siliconverbindung (B) sollte 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 35 Gew.-%, der Behandlungszusammensetzung betragen. Bei einer Menge von weniger als 2 Gew.-% erzielt die Siliconverbindung ihre Wirkung nicht vollständig, sodass der behandelte Sicherheitsgurt schlechte Gleiteigenschaften und Einziehbarkeit bei niedrigen Temperaturen (z.B. bei –20 °C in harten Wintern) aufweist. Bei einer Menge von mehr als 50 Gew.-% hindert die Siliconverbindung den Polyetherpolyester darin, seine Wirkung vollständig zu entfalten, wodurch die gewünschten Reibungseigenschaften aufgrund der geringen Filmfestigkeit und den schlechten Gleiteigenschaften nach Abnutzung nicht erzielt werden.

Das Schmiermittel (C) umfasst z.B. Mineralöl (wie z.B. gereinigtes Spindelöl und flüssiges Paraffin), Pflanzenöl (wie z.B. Kokosöl und Castoröl), Fettsäureester (wie z.B. Isostearyllaurat, Oleyloleat und Dioleyladipat), Alkyletherester (wie z.B. das Laurat von Ethylenoxidaddukten (2 mol) eines Laurylalkohols und das Laurat von Ethylenoxidaddukten (3 mol) eines Tridecylalkohols) und Wachs. Davon werden Fettsäureester und Alkyletherester bevorzugt.

Die Menge des Schmiermittels (C) sollte 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, betragen.

Das Hochdruckmittel (D) verbessert die Filmfestigkeit der Behandlung. Dieses umfasst z.B. Fettsäureseife (wie z.B. Oleinsäureseife und Erucinsäureseife), organisches Phosphatsalz (wie z.B. Kaliumlaurylphosphat und Natriumoleylphosphat) und organisches Sulfonat (wie z.B. Natriumdodecylbenzolsulfonat).

Die Menge des Hochdruckmittels (D) sollte in einem Bereich von 0,02 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, liegen. Bei einer Menge von weniger als 0,02 Gew.-% kann das Hochdruckmittel seine Wirkung zur Verbesserung der Filmfestigkeit nicht vollständig entfalten. Bei einer Menge über 10 Gew.-% werden die Gleiteigenschaften der Behandlungszusammensetzung aufgrund der erhöhten Viskosität verschlechtert.

Das Tensid (E) umfasst z.B. Alkylenoxidaddukte höherer Alkohole (wie z.B. Ethylenpropylenoxidaddukte von Octylalkohol, Ethylenpropylenoxidaddukte von Stearylalkohol und Ethylenoxidaddukte von Oleylalkohol) und Alkylenoxidaddukte mehrwertiger Alkoholester (wie z.B. Ethylenoxidaddukte (25 mol) eines gehärteten Castoröls und Ethylenoxidaddukte (20 mol) eines Sorbitantrioleats).

Die Menge des Tensids sollte 5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 15 Gew.-%, betragen.

Die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu den oben dargelegten Komponenten gegebenenfalls Additive, wie z.B. Alkalimetalle, Alkylenoxidaddukte eines Alkylamins (als pH-Einstellmittel), Antioxidanzien, UV-Lichtabsorber und Fluorverbindungen, umfassen.

Die Menge des pH-Einstellmittels sollte 0,02 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 8 Gew.-%, betragen. Die Gesamtmenge der anderen Additive sollte 0,02 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 5 Gew.-%, betragen.

Die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung sollte vorzugsweise in Form einer wässrigen Emulsion mit 1- bis 20 Gew.-% für Sicherheitsgurt-Garne und Sicherheitsgurt-Gewebebänder verwendet werden. Die Konzentration der Emulsion kann höher als oben spezifiziert sein, sofern die Emulsion an Garnen und Gewebebändern haften und diese durchdringen kann. Die Emulsion kann so wie sie ist oder nachdem sie mit einem organischen Lösungsmittel verdünnt worden ist verwendet werden. Bevorzugt wird eine wässrige Lösung mit 2 bis 10 Gew.-%.

Die wässrige Emulsion mit 1 bis 20 Gew.-% sollte vorzugsweise eine Oberflächenspannung bei 25 °C von weniger als 35 dyn/cm und eine Kanvas-Permeation bei 25 °C von weniger als 15 Sekunden aufweisen. Diese Bedingungen sind erforderlich, damit die Emulsion an den Garnen und Gewebebändern zufrieden stellend haften bleibt und in diese eindringt. Bei einer Oberflächenspannung von mehr als 35 dyn/cm bleibt die Emulsion nicht ausreichend an den Garnen und den Gewebebändern haften. Bei einem Kanvas-Permeationswert von mehr als 15 Sekunden kommt es zu keiner problemlosen Permeation der Emulsion in die Garne und Gewebebänder, und der resultierende Sicherheitsgurt kann seine Einziehbarkeit somit nicht über einen langen Zeitraum beibehalten.

Die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann in Form einer wässrigen Emulsion während der Garnherstellung auf Sicherheitsgurtgarne oder auf Sicherheitsgurt-Gewebebänder aufgetragen werden.

Es ist beispielsweise möglich, die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung auf Garne nach einer Wärmebehandlung und vor dem Aufwickeln während des Garnherstellungsverfahren (worin die gesponnenen Kunstfasern einer Ausrichtung und Wärmebehandlung unterzogen werden) aufzutragen. In diesem Fall kann die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung als Spinn-Finish verwendet werden, wenn die gewickelten Garne mit einer gewünschten Menge beladen werden können. Das Auftragen auf Sicherheitsgurtgarne kann nach dem Wickeln (oder vor dem Weben) erfolgen; eine unmittelbar vor dem Wickeln im Garnherstellungsverfahren durchgeführte Auftragung wird jedoch bevorzugt. Das Auftragen auf Garne kann mittels Walzen oder Gleitschienen erzielt werden.

Das Auftragen auf die Gewebebänder (die durch Weben aus den Sicherheitsgurtgarnen hergestellt worden sind) kann durch Eintauchen der Gewebebänder in eine Lösung oder durch Besprühen der Gewebebänderoberfläche mit einer Lösung durchgeführt werden. Wenn ein Färben erforderlich ist, sollte das Auftragen vorzugsweise nach dem Färben erfolgen.

Die Beladung der Behandlungszusammensetzung sollte 0,05 bis 5,0 Gew.-% (bezogen auf die aktiven Bestandteile für Garne) betragen. Eine bevorzugte Beladung bei einer Auftragung auf Garne beträgt 0,2 bis 2,0 Gew.-%, bei Gewebebändern 0,1 bis 1,5 Gew.-%.

Die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann entweder auf Garne oder auf Gewebebänder aufgetragen werden, damit die geringen Reibungseigenschaften verliehen werden, die für Sicherheitsgurte erforderlich sind. Deshalb erübrigt sich die Notwendigkeit nach einer Harzbeschichtung, wie dies nach dem Stand der Technik der Fall war.

Die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist bezüglich Durchdringung dem herkömmlichen Harzbeschichten überlegen. Deshalb dringt diese tief in Garne und Gewebebänder ein, sodass die Oberfläche der Sicherheitsgurt-Gewebebänder sowie die Oberfläche der Garne im Inneren der Sicherheitsgurt-Gewebebänder einheitlich bedeckt werden. Anders gesagt wird keine doppelschichtige Struktur (die aus einer Gurt- (Faser-) Schicht und einer Harzschicht besteht) gebildet, wie dies bei herkömmlichen Sicherheitsgurten, dessen Oberflächen harzbeschichtet sind, der Fall ist. Dies bietet den Vorteil, dass sogar nachdem die Fasern der Sicherheitsgurtoberfläche aufgrund verlängerter Verwendung abgenutzt worden sind die Garne im Inneren nach wie vor die Behandlungszusammensetzung halten und die Eigenschaften geringer Reibung beibehalten. Deshalb verfügt der Sicherheitsgurt über gute Einziehbarkeit sowie Verschleißfestigkeit.

Die Sicherheitsgurtgarne und Sicherheitsgurt-Gewebebänder, worauf die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung aufgetragen wird, sind jene, die aus Kunstfasern, wie z.B. Polyesterfasern, hergestellt sind.

Die Garne und Gewebebänder können solche sein, die aus spinngefärbten Fasern bestehen. Spinngefärbte Fasern können auf herkömmliche Art und Weise aus einem Harz erhalten werden, das ein Pigment, wie z.B. Ruß, Phthalocyaninblau und Rotoxid, inkorporiert hat.

Nachstehend ist ein wahrscheinlicher Grund angeführt, wieso die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung einen Sicherheitsgurt ergibt, der bezüglich Einziehbarkeit (Gleiteigenschaften) und Verschleißfestigkeit nach langem Gebrauch herkömmlichen Gurten überlegen ist.

Bei herkömmlichen Sicherheitsgurten werden die Gleiteigenschaften durch Beschichten mit einem Harz verbessert, das hauptsächlich aus einem Urethan-Block-Präpolymer (wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 66948/1992 offenbart) besteht. Das Problem dieser Technologie nach dem Stand der Technik liegt darin, dass sich die Harzschicht, die die Gurtoberfläche überzieht, nach wiederholter Verwendung ablöst und der Sicherheitsgurt äußerst schlechte Gleiteigenschaften (wie oben erwähnt) aufweist. Es kommt sogar vor, dass das abgelöste Harz Aufschäumungen bildet, die den Sicherheitsgurt verfärben und die Gleiteigenschaften verschlechtern. Bei der Auseinandersetzung mit diesem Problem sind viele Versuche unternommen worden, ein neues Harz zu entwickeln, das hinsichtlich Verschleißfestigkeit überlegener ist, und die Harzschicht vergleichsweise dick zu beschichten. Bisher sind jedoch keine zufrieden stellenden Ergebnisse erhalten worden.

Im Gegensatz dazu zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, der Oberfläche einzelner Filamente, aus denen der Sicherheitsgurt besteht, die gewünschten Gleiteigenschaften zu verleihen, statt auf die harzbeschichtete Schicht zurückzugreifen.

Bei herkömmlichen Sicherheitsgurten bleibt die Harzbeschichtungsschicht hauptsächlich auf der Sicherheitsgurtoberfläche, und lediglich ein geringer Teil des Harzes dringt in das Innere ein. Anders gesagt erreicht das Beschichtungsharz die Oberfläche der Filamente an der innersten Schicht des Sicherheitsgurts nicht. Dies kann bestätigt werden, indem der Sicherheitsgurt abmontiert und die Substanz auf der Oberfläche der Fasern analysiert wird.

Die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung dringt nicht nur durch die Oberflächenschicht, sondern auch in die innerste Schicht des Sicherheitsgurtes ein, sodass die Oberfläche der einzelnen Filamente, aus denen die innerste Schicht des Sicherheitsgurts besteht, bedeckt wird. In diesem Punkt unterscheidet sich die vorliegende Erfindung stark von der Technologie nach dem Stand der Technik.

Das herkömmliche Beschichtungsharz für Sicherheitsgurte weist eine derartig hohe Viskosität auf, dass es schwierig ist, die Garne von der Kreuzspulenverpackung abzuwickeln, wenn dieses im Garnherstellungsverfahren auf Sicherheitsgurtgarne aufgetragen wird. Zudem kommt es bei Beschichtungsharzen, die auf Garne aufgetragen werden, zu Aufschäumungen, die zu Problemen beim Gurtwebeverfahren führen.

Im Gegensatz dazu ist die Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung nicht so klebrig wie das herkömmliche Sicherheitsgurt-Beschichtungsharz; deshalb werden die Oberflächeneigenschaften der Garne nicht wesentlich verändert, und zwar auch dann nicht, wenn diese im Garnherstellungsverfahren auf Garne aufgetragen und behandelte Garne als solche aufgewickelt werden. Dies führt dazu, dass das Abwickeln der Garne aus der Kreuzspulenverpackung leicht vor sich geht und es zu keinen Problemen kommt, die auf Aufschäumungen im Gurtwebeverfahren zurückzuführen sind; somit kann das Gurtwebeverfahren problemlos durchgeführt werden.

Die Auftragung der Behandlungszusammensetzung auf Garne macht die Notwendigkeit überflüssig, bei der Sicherheitsgurtherstellung einen Harzbeschichtungsschritt vorzunehmen, und stellt dennoch Sicherheitsgurte bereit, die gute Eigenschaften, wie z.B. Einziehbarkeit sowie Beständigkeit, aufweisen. Dies ist insbesondere wirksam, wenn die Sicherheitsgurte (ohne Färben) aus spinngefärbten Garnen hergestellt werden.

Das Färben der Sicherheitsgurt-Gewebebänder ermöglicht einen subtileren Farbton als spinngefärbte Garne, und in einem solchen Fall ist es wünschenswert, die Behandlungszusammensetzung nach dem Färben auf die Gewebebänder aufzutragen.

Wie oben erwähnt kann die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung in jedem Herstellungsschritt, der von der Garnherstellung bis zum Weben der Gurte reicht, eingesetzt werden. Unabhängig davon, in welchem Schritt die Zusammensetzung verwendet wird, verleiht sie Sicherheitsgurten gute Eigenschaften, wie z.B. Einziehbarkeit sowie Beständigkeit.

Beispiele

In den nachstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen werden die Eigenschaften auf folgende Art und Weise bewertet:

Faser-zu-Faser-Reibung: Sicherheitsgurtgarne, die der Behandlung unterzogen worden sind, werden mittels eines Reibungsmeters vom Lasertyp auf den Reibungskoeffizienten zwischen den Fasern überprüft. Je geringer der Wert des Reibungskoeffizienten, desto geringer ist die Reibung zwischen den Fasern, und folglich weist der resultierende Sicherheitsgurt überlegenere Gleiteigenschaften auf.

Faser-zu-Metall-Reibung: wie oben werden Sicherheitsgurtgarne, die der Behandlung unterzogen worden sind, mittels eines Hochbelastungs-Mikrometers vom Toraytyp auf den Reibungskoeffizienten zwischen Faser und Metall überprüft. Die Fasern reiben bei einer Geschwindigkeit von 0,5 m/min oder 300 m/min gegen das Metall.

Die Reibung bei einer Reibungsgeschwindigkeit von 0,5 m/min stellt die Filmfestigkeit dar, während die Reibung bei einer Reibungsgeschwindigkeit von 300 m/min die Gleitfähigkeit darstellt. Je geringer der Wert, desto besser die Gleitfähigkeit.

Oberflächenspannung der Behandlungslösung (dyn/cm): gemessen bei 25 °C unter Verwendung eines automatischen Oberflächenspannungsmessers (Modell CBVP-A3, hergestellt von Kyowa Kaimen Kagaku Co., Ltd.).

Kanvas-Permeation der Behandlungslösung (in Sekunden): eine Probe der Behandlungslösung wird in ein 100-cm3-Becherglas platziert und 15 Minuten lang bei einer Temperatur von 25 °C in einem Bad mit konstanter Temperatur stehen gelassen. Ein Stück Wollfilz (2 × 2 × 3 mm dick) wird behutsam auf die Oberfläche der Probenlösung platziert und die Zeit (in Sekunden) gemessen, die benötigt wird, damit der Wollfilz sinkt. Das Ergebnis wird mit einem Mittelwert von fünf Messungen ausgedrückt.

Gleitreibung gegen das Führungselement (%): ein 500-kg-Gewicht wird an ein Ende des Prüflings und ein eine 10-kg-Lastzelle an das andere Ende des Prüflings angebracht. Während der Prüfling in seiner Mitte mit einem Führungselement auf einen Winkel von 20 ° durchgebogen wird, wird auf die Lastzelle eine Kraft ausgeübt, damit das Gewicht hochgezogen wird. Dabei wird eine erste Kraft (F1) zum Hochziehen des Gewichts und eine zweite Kraft (F2) zum Halten des Gewichts bei dessen Abfallen aufgezeichnet und die Gleitreibung (%) mittels der Quadratwurzel von (F2/F1) multipliziert mal 100 ausgedrückt. Je höher der Gleitreibungswert, desto besser die Reibungseigenschaften und folglich die Einziehbarkeit.

Gleitreibung nach Abnutzung (%): ein Prüfling des Sicherheitsgurts wird unter einer Last von 400 g 500-mal mit einem Schleifpapier (Nr. 500) abgerieben. Der abgenutzte Prüfling wird auf gleiche Weise wie oben auf seine Gleitreibung (%) hin überprüft.

Beibehalten der Festigkeit nach Abnutzung mit einem sechseckigen Stab (%): Ein Prüfling des Sicherheitsgurts wird auf Festigkeit nach erfolgter Abnutzung (5.000 Zyklen) gemäß JIS-4604 (Test zur Verschleißfestigkeit) gemessen, und das Verhältnis zwischen der Festigkeit nach und vor der Abnutzung wird als ein Beibehalten der Festigkeit angesehen.

Beispiele 1 bis 8 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Polyethylenterephthalat wurde einem Schmelzspinnverfahren unterzogen. Die austretenden Filamente wurden bei einer Geschwindigkeit von 500 m/min gezogen und anschließend (ohne Wickeln) mittels Heißwalzen bei 245 °C einer Zweistufen-Heißausrichtung (insgesamt 5-mal) unterzogen. Unmittelbar vor dem Wickeln wurde den gezogenen Filamenten unter Einsatz einer Ölwalze eine 20 Gew.-%ige wässrige Emulsion der Behandlungszusammensetzung mit der in Tabelle 1 angeführten Zusammensetzung zugesetzt. Die Beladung betrug 1,0 Gew.-% (als aktiver Bestandteil). Die Filamente wurden bei einer Geschwindigkeit von 3.000 m/min aufgewickelt. Somit wurde ein Sicherheitsgurtgarn (1.500 Denier) erhalten, das aus 144 Polyesterfilamenten besteht.

Die Symbole in Tabelle 1 stellen nachstehende Verbindungen dar:

A1 bis A4
: der in vorliegender Erfindung spezifizierte Polyetherpolyester
A13
:nicht der vorliegenden Erfindung entsprechender Polyetherpolyester
B1 bis B3
: Siliconverbindung (B)
C1 bis C3
: Schmiermittel (C)
D1 bis D3
: Hochdruckmittel (D)
E1 bis E4
: Tensid (E)
F1 bis F2
: Andere Verbindungen in den zusätzlichen Additiven
R1 bis R2
: Harzkomponente in herkömmlichen Harzbeschichtungen
A1
: Ester von Polytetramethylenglykol (2.200) und Thiodipropionsäure und Isostearinsäure (mittleres Molekulargewicht 5.000)
A2
: Ester von Polytetramethylenglykol (1.200) und Adipinsäure und Oleinsäure (mittleres Molekulargewicht 3.000)
A3
:Ester von Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer (1.700) und Adipinsäure und Oleinsäure (mittleres Molekulargewicht 4.000)
A4
: Ester von Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer (1.400) und Sebacinsäure und Isostearinsäure (mittleres Molekulargewicht 3.500)
A13
: Ester von Polyoxyethylenglykol und Phthalsäure (mittleres Molekulargewicht 5.000)
B1
:Polydimethylsiloxan (Viskosität 350 cSt)
B2
: Polydimethylsiloxan (Viskosität 1.000 cSt)
B3
:Amino-modifiziertes Silicon
C1
:Oleyloleat
C2
:Isostearyloleat
D1
: Kaliumlauryl-(EO)-2-phosphat
D2
: Natriumisostearylalkohol-(EO)-3-phosphat
D3
: Oleinsäureseife
E1:
PO-EO-Addukt von Laurylalkohol (MG = 1.500)
E2
: PO-EO-Addukt von Oktylalkohol (MG = 1.500)
E3
:EO-Addukt von Oleylalkohol (MG = 900)
E4
: EO-Addukt (10 mol) von gehärtetem Castoröl
F1
: "IRGANOX" 245 (Ciba-Geigy)
F2
:EO-Addukt (10 mol) von Stearylamin
R1
: Harz, das hauptsächlich aus Hydroxylgruppen-enthaltendem Silicon und Urethan-Block-Präpolymer besteht
R2
:Methylolmelaminharz

in der obigen Liste steht EO für Ethylenoxid und PO für Propylenoxid, wobei die Anzahl der hinzugefügten Mol in Klammer angeführt ist.

Die mit der Behandlungszusammensetzung beschichteten Sicherheitsgurtgarne wurden auf ihre Reibungseigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt.

Die resultierenden Sicherheitsgurtgarne wurden auf herkömmliche Weise in Sicherheitsgurt-Gewebebänder eingewoben und die Gewebebänder auf herkömmliche Weise schwarz gefärbt. Die gefärbten Gewebebänder wurden ohne Harzbeschichtung als Sicherheitsgurte verwendet.

Der so erhaltene Sicherheitsgurt wurde auf charakteristische Eigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt.

Aus Tabelle 2 geht hervor, dass die Sicherheitsgurtgarne der Beispiele 1 bis 8 einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisen und das Sicherheitsgurt-Gewebeband über gute Gleiteigenschaften verfügt (bezogen auf die Reibung gegen das Führungselement), wobei diese Eigenschaften sogar nach Abnutzung annähernd unverändert beibehalten werden konnten, was auf gute Einziehbarkeit sowie Beständigkeit weist. Das Sicherheitsgurt-Gewebeband verfügte auch über gute Verschleißfestigkeit nach Abnutzung mit einem sechseckigem Stab.

Im Gegensatz dazu wird angemerkt, dass in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 (worin die Behandlungszusammensetzung den spezifizierten Polyetherpolyester nicht enthält) und den Vergleichsbeispielen 3 und 4 (worin eine herkömmliche Harzbeschichtung verwendet wurde) Sicherheitsgurte erhalten wurden, die nach Abnutzung signifikant schlechte Gleiteigenschaften aufwiesen; dies trifft insbesondere auf jene Proben zu, die einen geringen Reibungskoeffizienten gegen das Führungselement aufweisen. Die Sicherheitsgurte verfügten außerdem über eine schlechte Verschleißfestigkeit nach Abnutzung mit einem sechseckigem Stab.

Zudem wurden in den Beispielen 1 bis 8 Sicherheitsgurtgarne erhalten, die ein einfaches Abwickeln von der Kreuzspulenverpackung ermöglichen, obwohl diese mit der reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung beschichtet sind. Im Gegensatz dazu wurden in den Vergleichsbeispielen 3 und 4 (worin ein herkömmliches Beschichtungsharz verwendet wurde) Sicherheitsgurtgarne erhalten, die beim Abwickeln von der Kreuzspulenverpackung aufgrund der klebrigen Faseroberfläche ein Problem darstellten.

Die reibungsverringernden Behandlungszusammensetzungen der Beispiele 2, 3, 7 und 8 wurden 24 Stunden lang bei –20 °C stehen gelassen und deren Eigenschaften bewertet. Es wurde herausgefunden, dass die Proben der Beispiele 2 und 3 aufgrund der darin enthaltenen Siliconverbindung flüssig blieben, während die Proben der Beispiele 7 und 8 fast fest wurden.

Die mit der reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung beschichteten Sicherheitsgurtgarne wurden bei –20 °C auf ihre Faser-zu-Metall-Reibung (300 m/min) getestet. Es wurde herausgefunden, dass die Proben der Beispiele 2 und 3 gute Gleiteigenschaften mit einem geringen Reibungskoeffizienten aufwiesen, während die Proben der Beispiele 7 und 8 schlechte Gleiteigenschaften mit einem hohen Reibungskoeffizienten aufwiesen.

Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass die Siliconverbindung zu einem geringen Reibungskoeffizienten bei geringen Temperaturen beiträgt.

Beispiele 9 bis 14 und Vergleichsbeispiele 5 und 6

Das Schmelzspinnen wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass das Rohmaterial mit einer 40:1-Mischung, bestehend aus Polyethylenterephthalat-Basischips (die keine Pigmente enthalten) und Polyethylenterephthalat-Masterbatch, das 20 Gew.-% Ruß enthält, ersetzt wurde. Somit wurde ein Sicherheitsgurtgarn erhalten (1.500 Denier), das aus 144 schwarz gefärbten Polyesterfilamenten bestand.

Schließlich wurde den Garnen (unmittelbar vor dem Abwickeln) die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung zugesetzt, deren Zusammensetzung in Tabelle 3 angeführt ist. Die Symbole in Tabelle 3 entsprechen den obigen Definitionen, ausgenommen der Folgenden:

A5
: Ester von Polytetramethylenglykol (2.200) und Thiodipropionsäure und Oleinsäure (MG = 5.000)
A6
: Ester von Polytetramethylenglykol (1.500) und Adipinsäure und Isostearinsäure (MG = 3.600)
A7
:Ester von Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer (1.500) und Adipinsäure und Laurinsäure (MG = 3.500)
A8
: Ester von Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer (1.700) und Sebacinsäure und Isostearinsäure (MG = 4.100)

Die dieser Behandlung unterzogenen Sicherheitsgurtgarne wurden auf ihre Reibungseigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angeführt.

Die Sicherheitsgurtgarne wurden auf herkömmliche Weise zu Sicherheitsgurt-Gewebebändern gewoben und die Gewebebänder ohne Färben und Harzbeschichten zu Sicherheitsgurten verarbeitet.

Die resultierenden Sicherheitsgurte wurden auf ihre charakteristischen Eigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angeführt.

Aus Tabelle 4 geht hervor, dass die reibungsverringernde Behandlung der vorliegenden Erfindung sehr wirksam für Sicherheitsgurtgarne ist, die aus spinngefärbten Fasern bestehen. Die Sicherheitsgurtgarne weisen vor und nach dem Abrieb einen geringen Reibungskoeffizienten auf und verfügen auch über eine gute Verschleißfestigkeit.

Im Gegensatz dazu wies die Probe im Vergleichsbeispiel 5 (bei dem der spezifizierte Polyetherpolyester nicht verwendet wurde) und die Probe im Vergleichsbeispiel 6 (bei dem eine herkömmliche Harzbeschichtung verwendet wurde) nach Abnutzung schlechte Gleiteigenschaften sowie schlechte Verschleißfestigkeit und Beständigkeit auf.

Die Sicherheitsgurtgarne (spinngefärbt) der Beispiele 9 bis 14 ermöglichen ein einfaches Abwickeln von der Kreuzspulenverpackung, während jene mit herkömmlichem Beschichtungsharz des Vergleichsbeispiels 6 beim Abwickeln von der Kreuzspulenverpackung ein Problem darstellen.

Beispiele 15 bis 18 und Vergleichsbeispiele 7 und 8

Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, um ein Sicherheitsgurtgarn (1.500 Denier) zu erhalten, das aus 144 Polyesterfilamenten besteht, mit der Ausnahme, dass die unmittelbar vor dem Wickeln aufzutragende reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung mit einer ersetzt wurde, deren Zusammensetzung in Tabelle 5 angeführt ist. Die Symbole in Tabelle 5 entsprechen den obigen Definitionen, ausgenommen der Folgenden:

A9
: Ester von Polytetramethylenglykol (1.700) und Adipinsäure und Oleinsäure (MG = 4.000)
A10
: Ester von Polytetramethylenglykol (1.000) und Thiodipropionsäure und Isostearinsäure (MG = 2.700)
A11
:Ester von Polytetramethylenglykol und Thiodipropionsäure und Isostearinsäure (MG = 1.000)
A12
:Ester von Polytetramethylenglykol und Sebacinsäure und Isostearinsäure (MG = 20.000)

Die mit dieser Behandlungszusammensetzung beschichteten Sicherheitsgurtgarne wurden auf ihre Reibungseigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angeführt.

Die resultierenden Sicherheitsgurtgarne wurden auf herkömmliche Weise zu Sicherheitsgurt-Gewebebändern gewoben und die Gewebebänder auf herkömmliche Weise schwarz gefärbt und zu Sicherheitsgurten verarbeitet.

Die resultierenden Sicherheitsgurte wurden auf ihre charakteristischen Eigenschaften getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angeführt.

Aus Tabelle 6 geht hervor, dass der in der vorliegenden Erfindung spezifizierte Polyetherpolyester seine Wirkung sogar bei einer Verwendung in sehr großen Mengen entfaltet. Es wurde herausgefunden, dass die resultierenden Sicherheitsgurte vor und nach der Abnutzung einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisen und bezüglich Verschleißfestigkeit und Beständigkeit überlegen sind.

Im Gegensatz dazu wurden in den Vergleichsbeispielen 7 und 8 (worin der Polyetherpolyester ein Molekulargewicht aufwies, das außerhalb des in der vorliegenden Erfindung spezifizierten Bereichs lag) Sicherheitsgurte erhalten, die nach Abnutzung signifikant schlechte Gleiteigenschaften aufwiesen; dies trifft insbesondere auf jene Proben zu, die einen geringen Reibungskoeffizienten gegen das Führungselement aufweisen. Die Sicherheitsgurte verfügten außerdem über eine schlechte Verschleißfestigkeit sowie Beständigkeit.

Beispiele 19 bis 22 und Vergleichsbeispiel 9

Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, um ein Sicherheitsgurtgarn (1.500 Denier) zu erhalten, das aus 144 Polyesterfilamenten besteht, mit der Ausnahme, dass die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung nicht unmittelbar vor dem Wickeln im Garnherstellungsverfahren aufgetragen wurde.

Die resultierenden Sicherheitsgurtgarne wurden auf herkömmliche Weise zu Sicherheitsgurt-Gewebebändern gewoben und die Gewebebänder auf herkömmliche Weise schwarz gefärbt und anschließend in eine 5 Gew.-%ige wässrige Lösung der Behandlungszusammensetzung getaucht, deren Zusammensetzung in Tabelle 7 angeführt ist. Die Beladung der Behandlungszusammensetzung (als aktiver Bestandteil) betrug 0,5 Gew.-% des Gesamtfasergewichts. Dem Eintauchen folgte ein 3-minütiges vorläufiges Trocknen bei 110 °C und eine 3-minütige Wärmebehandlung bei 150 °C.

Die Symbole für die Komponenten in Tabelle 7 sind wie oben definiert.

Die der Behandlung unterzogenen Sicherheitsgurte wurden auf ihre Leistungsfähigkeit getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angeführt.

Aus Tabelle 8 geht hervor, dass die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine deutliche Wirkung erzielte, sogar wenn diese auf das Sicherheitsgurt-Gewebeband aufgetragen wurde; und zwar trägt dies zur Einziehbarkeit, Beständigkeit und Verschleißfestigkeit bei.

Im Gegensatz dazu verfügte die Probe des Vergleichsbeispiels 9 (der ein herkömmliches Beschichtungsharz zugesetzt wurde) trotz anfänglich guter Gleiteigenschaften über sehr schlechte Gleiteigenschaften nach Abnutzung. Zudem wies diese eine schlechte Verschleißfestigkeit auf.

Beispiele 23 bis 25

Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wiederholt, um ein Sicherheitsgurtgarn (1.500 Denier) zu erhalten, das aus 144 Polyesterfilamenten (schwarz spinngefärbt) besteht, mit der Ausnahme, dass die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung nicht unmittelbar vor dem Wickeln im Garnherstellungsverfahren aufgetragen wurde.

Die resultierenden schwarzen Sicherheitsgurtgarne wurden auf herkömmliche Weise zu Sicherheitsgurt-Gewebebändern gewoben und die Gewebebänder in eine 5 Gew.-%ige wässrige Lösung der Behandlungszusammensetzung getaucht, deren Zusammensetzung in Tabelle 9 angeführt ist. Die Beladung der Behandlungszusammensetzung (als aktiver Bestandteil) betrug 0,5 Gew.-% des Gesamtfasergewichts. Dem Eintauchen folgte ein 3-minütiges vorläufiges Trocknen bei 110 °C und eine 3-minütige Wärmebehandlung bei 150 °C.

Die Symbole für die Komponenten in Tabelle 9 sind wie oben definiert.

Die der Behandlung unterzogenen Sicherheitsgurte wurden auf ihre Leistungsfähigkeit getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 angeführt.

Aus Tabelle 10 geht hervor, dass die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung auch auf dem aus spinngefärbten Garnen hergestellten Sicherheitsgurt-Gewebeband eine deutliche Wirkung erzielte.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die reibungsverringernde Behandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auf Sicherheitsgurtgarne sowie auf Sicherheitsgurt-Gewebebänder aufgetragen werden. Der resultierende Sicherheitsgurt verfügt sogar nach Abnutzung über gute Gleiteigenschaften (bzw. Einziehbarkeit) und gute Beständigkeit. Wenn die Behandlungszusammensetzung auf ein Sicherheitsgurt-Gewebeband aufgetragen wird, ist es nicht erforderlich, zur Reibungsverringerung eine Harzbeschichtung aufzutragen. Wenn die Behandlungszusammensetzung auf spinngefärbte Garne aufgetragen wird, benötigt das resultierende Sicherheitsgurt-Gewebeband keine Färbung und Harzbeschichtung. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung von Sicherheitsgurten mit herausragenden Eigenschaften.

Tabelle 1
  • Anm.: Mengen in Gew.-%
Tabelle 2
Tabelle 3
  • Anm.: Mengen in Gew.-%
Tabelle 4
Tabelle 5
Tabelle 6
Tabelle 7
  • Anm.: Mengen in Gew.-%
Tabelle 8
Tabelle 9
Tabelle 10

Anspruch[de]
  1. Verwendung einer Behandlungszusammensetzung zur Behandlung eines Sicherheitsgurts aus Kunstfasern zur Verringerung der Reibung, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungszusammensetzung aus zumindest einer Polyetherpolyesterkomponente mit einem mittleren Molekulargewicht von 2.000–15.000, die aus einem Polyetherdiol, einer zweibasigen aliphatischen Carbonsäure und einer einbasigen Fettsäure hergestellt werden kann, besteht oder diese enthält, wobei das Polyetherdiol ein mittleres Molekulargewicht von 600–6.000 aufweist und zumindest ein aus Ethylenoxidpolymeren, Propylenoxidpolymeren, Ethylen/Propylenoxid-Copolymeren und Polytetramethylenglykol ausgewähltes ist.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, worin die zweibasige Carbonsäure aus Adipinsäure, Thiodipropionsäure und Sebacinsäure ausgewählt ist.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, worin die einbasige Fettsäure ausgewählt ist aus Laurinsäure, Isostearinsäure und Ölsäure.
  4. Verwendung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Polyetherpolyesterkomponente ein Ester ist, der aus Polytetramethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 600–6.000, einer zweibasigen Säure und einer einbasigen Fettsäure gebildet ist.
  5. Verwendung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Polyetherpolyesterkomponente ein mittleres Molekulargewicht von 3.000–10.000 aufweist.
  6. Verwendung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Polyetherpolyesterkomponente zumindest 30 Gew.-% der Gesamtmenge der Behandlungszusammensetzung ausmacht.
  7. Verwendung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Behandlungszusammensetzung außerdem zumindest eines aus Siliconverbindung und Filmverstärkungsmittel enthält.
  8. Verwendung nach Anspruch 7, worin die Siliconverbindung 2–50 Gew.-% der Gesamtmenge der Behandlungszusammensetzung ausmacht.
  9. Verwendung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, worin das Filmverstärkungsmittel 0,02–10 Gew.-% der Gesamtmenge der Behandlungszusammensetzung ausmacht.
  10. Verwendung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Sicherheitsgurt aus Polyesterfasern besteht.
  11. Behandlungszusammensetzung zur Verringerung der Reibung eines Sicherheitsgurts aus Kunstfasern, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung zumindest eine Polyetherpolyesterkomponente mit einem mittleren Molekulargewicht von 2.000–15.000, die aus einem Polyetherdiol, einer zweibasigen aliphatischen Carbonsäure und einer einbasigen Fettsäure hergestellt werden kann, enthält oder daraus besteht, wobei das Polyetherdiol ein mittleres Molekulargewicht von 600–6.000 aufweist und zumindest ein aus Ethylenoxidpolymeren, Propylenoxidpolymeren, Ethylen/Propylenoxid-Copolymeren und Polytetramethylenglykol ausgewähltes ist.
  12. Behandlungszusammensetzung nach Anspruch 11, worin die Polyetherpolyesterkomponente ein mittleres Molekulargewicht von 3.000–10.000 aufweist.
  13. Behandlungszusammensetzung nach Anspruch 11 oder 12, worin die Polyetherpolyesterkomponente zumindest 30 Gew.-% der Gesamtmenge der Behandlungszusammensetzung ausmacht.
  14. Behandlungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 oder 13, die außerdem zumindest eines aus Siliconverbindung und Filmverstärkungsmittel enthält.
  15. Behandlungszusammensetzung nach Anspruch 14, worin die Siliconverbindung 2–50 Gew.-% der Gesamtmenge der Behandlungszusammensetzung ausmacht.
  16. Behandlungszusammensetzung nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, worin das Filmverstärkungsmittel 0,02–10 Gew.-% der Gesamtmenge der Behandlungszusammensetzung ausmacht.
  17. Behandlungszusammensetzung nach Anspruch 11, die verdünnt ist, um eine wässrige Lösung mit 1–20 Gew.-% der Polyetherpolyesterkomponente herzustellen, und eine Oberflächenspannung bei 25 °C von weniger als 35 dyn/cm und eine Kanvas-Permeation bei 25 °C von weniger als 15 Sekunden aufweist.
  18. Garn aus Polyesterfasern für Sicherheitsgurte, das mit einer reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 in einer Menge von 0,05–5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Garns, beschichtet ist.
  19. Garn nach Anspruch 18, worin die Polyesterfasern spinngefärbte Fasern sind.
  20. Verfahren zur Herstellung eines Polyestergarns für einen Sicherheitsgurt, umfassend das Auftragen einer reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 auf die Fasern, und zwar direkt vor dem Wickeln während des Schritts der Herstellung von Kunstfasern aus einem Polymer durch Spinnen.
  21. Sicherheitsgurt aus einem Sicherheitsgurt-Gewebeband aus Kunstfasern, das mit einer reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 in einer Menge von 0,05–5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Gewebebands, imprägniert ist.
  22. Sicherheitsgurt nach Anspruch 21, worin die Kunstfasern spinngefärbte Fasern sind.
  23. Sicherheitsgurt nach Anspruch 21 oder Anspruch 22, worin die Kunstfasern Polyesterfasern sind.
  24. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsgurts, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsgurt-Gewebeband aus einem spinngefärbten Garn für Sicherheitsgurte gewoben ist, das mit einer reibungsverringernden Behandlungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 17 in einer Menge von 0,05–5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Garns, imprägniert ist, und das Gewebeband ohne Färben und ohne Harzbeschichtung zu Sicherheitsgurten verarbeitet wird.
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