CN1098946C - 座椅安全带减摩处理剂 - Google Patents
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Abstract
座椅安全带减摩处理剂,特征在于,其中含有平均分子量为2000~15000、由聚醚二醇及脂族羧酸制成的聚醚聚酯,且优选地还含有硅酮化合物。这种处理剂可在制丝步骤中施用于座椅安全带丝条上,或者施用于座椅安全带编织带上。制成的座椅安全带具有优异的滑动性能,而且即使磨损后仍能保持这种性能。该安全带在回缩性及耐磨性(耐久性)方面也优异。
Description
技术领域
本发明涉及降低座椅安全带摩擦的处理剂,它不但可在纺丝阶段施用于座椅安全带用丝上,而且也可施用于座椅安全带编织带上。更具体地说,本发明涉及一种减摩处理剂,施用后的安全带能够平滑地伸缩、耐久,而且即使磨损后仍可保持良好的回缩性。
技术背景
座椅安全带编织带在织成并染色之后通常的做法是在其表面施涂树脂涂层。施涂这种树脂涂层的目的是令座椅安全带能够平滑地拉出并回缩(或改善其可回缩性)。另一方面,还对编织座椅安全带用丝施用各种处理剂,例如在纺丝及牵伸阶段施用纺丝整理剂。
用于改善座椅安全带耐磨性的涂层树脂的一个已知例子是,主要成分为氨基甲酸乙酯预聚物(嵌段共聚物)的树脂。(日本专利公报66948/1992)在施涂到座椅安全带编织带上之后,该涂层树脂经受热处理,以便发生交联。该交联的树脂起初能提供很好的滑动性能,且即使经长期使用之后仍能在一定程度上保持这种性能。
座椅安全带用丝的传统处理剂的一个已知例子是,一种主要由支链醇、高级脂肪酸酯及非离子表面活性剂(不含氧化丙烯的)组成的混合物,例如公开在日本专利公报175966/1990中。前两种成分起平滑剂的作用,而后一种则赋予产品以耐光性。
不幸的是,这类树脂涂层座椅安全带,尤其是涂布了交联型树脂的那种,存在着长期使用后其表面涂层变硬的缺点。僵硬的表面涂层树脂由于抵着尼龙的安全带导向件反复地擦磨而逐渐脱落。加之,时间久了带子的表面会变脏。发僵加之变脏就使得座椅安全带无法平滑地拉出和回缩。
在座椅安全带采用纺丝染色丝制成的情况下,座椅安全带编织带的染色步骤便不再需要了。于是,又曾多方尝试在制丝阶段完成树脂涂布(以减摩),以便实现不仅不需要对织成以后的座椅安全带编织带进行染色,而且也免去其树脂涂布的步骤。然而,用于减摩的传统涂层树脂十分粘稠,以致如果对丝施用了此种树脂,则难以将其从丝饼卷装上平滑地退绕下来。另外,施加到丝上的涂层树脂还会在织带阶段产生碎渣。故而,上述的各种尝试迄今未获得成功。
用树脂涂层丝制成的座椅安全带可不经后续树脂涂布步骤而直接供使用。这种类型的座椅安全带的滑动性不会因树脂脱落而迅速降低。然而,它无法充分降低纤维对纤维或纤维对金属的摩擦。因此,其初始滑动性和耐磨性太差,以致尚未得到实际应用。
本发明就是要解决传统技术中所涉及的上述种种问题。本发明的一个目的是提供即能施用于座椅安全带丝,也能用于座椅安全带编织带的减摩处理剂。这种减摩处理剂能降低构成座椅安全带的丝的摩擦系数,从而使该座椅安全带在初期使用阶段就十分光滑。不仅如此,它还能在长期使用过程中保持其良好的滑动特性。该减摩处理剂能使座椅安全带做到在长期使用中保持其良好的回缩性和耐磨性。
本发明的另一目的是提供座椅安全带减摩处理剂,它适用于座椅安全带编织带不经染色及树脂整理的情况。
发明内容
本发明涉及一种处理剂,将其施用到座椅安全带丝和/或座椅安全带编织带上,可降低座椅安全带的摩擦。这种处理剂的特征在于,它含有平均分子量为2000~15000、由聚醚二醇及脂族羧酸制成的聚醚聚酯。
由于含有这种特定的聚醚聚酯,本发明的减摩处理剂易于渗透到座椅安全带丝条的内部,并均匀地覆盖每根丝条内的单丝表面(当施用于座椅安全带丝时),或者,不但覆盖座椅安全带内各单丝的表面,而且均匀地覆盖座椅安全带的表面(当施用于座椅安全带编织带时)。
因此,与表面涂布树脂的传统座椅安全带不同,本发明的处理剂不会形成由带(纤维)层和树脂层组成的双层构造。这就是说,即使在因长期使用后表面纤维已被磨掉之后,内部纤维表面依然保留着处理剂,因此使得座椅安全带仍具备为达到良好回缩性所必须的低摩擦特性。此外,经处理的座椅安全带还能保持良好的耐磨性。
实施本发明的最佳模式
按照本发明,必要的是,该处理剂使用一种平均分子量为2000~15000、由聚醚二醇及脂族羧酸制成的聚醚聚酯。
这种聚醚聚酯应具备上面规定的平均分子量,以便使之具备良好的滑动特性以及渗入丝条及编织带内部的能力。当平均分子量小于2000时,聚醚聚酯会由于膜强度不足而不具备预期的滑动特性。当平均分子量大于15000时,则由于减摩效果不充分,它也不具备预期的滑动特性。优选的平均分子量介于3000~10000之间。
该聚醚聚酯优选地应为:其分子的两端均由一元脂肪酸封端,例如这样制备的一种化合物:以一种聚醚(见下文所述)将二元羧酸的两端酯化,然后再以一元脂肪酸将其两端进一步酯化。
作为该聚醚聚酯的一种成分,上述聚醚的平均分子量优选地应为600~6000。它包括氧化乙烯和/或氧化丙烯的聚合物以及聚1,4-丁二醇。后者是优选的。如果其平均分子量小于600,得到的处理剂由于膜强度不足而滑动特性差。如果其平均分子量大于6000,则得到的处理剂由于摩擦过大而滑动特性也很差。优选的平均分子量介于800~4000。
顺便要指出的是,本发明所使用的平均分子量是指用凝胶渗透色谱法(GPC)测得的数均分子量。
作为该聚醚聚酯的另一种成分的羧酸应是脂族羧酸。在二元酸与一元酸并用作为该羧酸的情况下,二者中至少一种,或者优选地,二者均为脂族羧酸。凡是含有环状结构(例如芳环)的羧酸均为不希望的,因为所生成的聚醚聚酯不具备所期望的低摩擦特性。
作为聚醚聚酯的一种成分的二元酸包括马来酸、己二酸、亚硫基二丙酸以及癸二酸。后面3种是优选的。
一元脂肪酸包括,例如辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、亚油酸及亚麻酸。这些例子中,月桂酸、异硬脂酸及油酸是优选的。
该聚醚聚酯优选的应为,在常温下(20~25℃)可保持为液体者,以便使处理过的座椅安全带在常温下,即其使用温度下,不致变得发粘,而是显示出满意的低摩擦性能。
希望上述聚醚聚酯占到处理剂总量的30~100%(重量)。可以使用一种以上的聚醚聚酯。当含量少于30%(重量)时,该聚醚聚酯将发挥不出其预期的效果。满意的用量为40~100%(重量),以便使座椅安全带具备良好的滑动性能并且即使在磨损之后仍能保持良好的滑动特性。
本发明的减摩处理剂除了含有聚醚聚酯之外,优选地还应含有硅氧烷化合物(B)和/或特压添加剂(D)。而且,它还可另外含有润滑剂(C)和表面活性剂(E)。这些附加成分的总量优选地应少于70%(重量)。
硅酮化合物(B)包括,例如聚二甲基硅氧烷及聚甲基苯基硅氧烷,以及改性硅酮(例如以氨基、聚醚、羧基或烷基改性的那些),其25℃下的粘度均应在100~10000cSt范围内。优选的例子是,25℃下粘度为200~7000cSt的聚二甲基硅氧烷及氨基改性硅酮。
硅酮化合物(B)的含量应为处理剂的2~50%(重量),优选为5~35%(重量)。当含量少于2%(重量)时,将不能充分发挥出硅酮化合物的效果,以致处理过的座椅安全带的低温(例如-20℃的严冬季节)滑动性能和回缩性差。当含量高于50%(重量)时,硅酮化合物将妨碍聚醚聚酯效果的充分发挥,结果由于膜强度低及磨损后滑动特性差而得不到希望的摩擦性能。
润滑剂(C)包括,例如矿物油(如精制锭子油和液态石蜡)、植物油(如椰子油和蓖麻油)、脂肪酸酯(如月桂酸异十八烷酯、油酸油酯以及己二酸二油酯)、烷基醚酯(如月桂醇与氧化乙烯(2摩尔)加成产物的月桂酸酯以及十三烷醇与氧化乙烯(3摩尔)加成产物的月桂酸酯)以及蜡。这些例子中,脂肪酸酯和烷基醚酯是优选的。
润滑剂(C)的用量应为5~30%(重量),优选为10~20%(重量)。
特压添加剂(D)能提高处理剂的膜强度。它包括,例如脂肪酸皂(如油酸皂和芥酸皂)、有机磷酸盐(如月桂基磷酸钾和油基磷酸钠)以及有机磺酸盐(如十二烷基苯磺酸钠)。
特压添加剂(D)的用量应为0.02~10%(重量),优选为1~5%(重量)。当用量少于0.02%(重量)时,特压添加剂将不能充分发挥其提高膜强度的效果。当用量大于10%(重量)时,由于粘度增高而对处理剂的滑动特性有负面影响。
表面活性剂(E)包括,例如高级醇的烯化氧加成产物(如辛醇的氧化乙烯-丙烯加成产物、十八烷醇的氧化乙烯-丙烯加成产物以及油醇的氧化乙烯加成产物),以及多元醇酯的烯化氧加成产物(如硬化蓖麻油的氧化乙烯(25摩尔)加成产物及山梨醇三油酸酯的氧化乙烯(20摩尔)加成产物)。
表面活性剂的用量应为5~20%(重量),优选地为10~15%(重量)。
本发明的减摩处理剂除含有上述成分之外,还可含有任选的添加剂,例如碱金属、烷基胺的烯化氧加成产物(作为pH调节剂)、抗氧剂、紫外光吸收剂以及氟化合物。
pH调节剂的用量应为0.02~10%(重量),优选地为0.03~8%(重量)。其他添加剂的总量应为0.02~10%(重量),优选地为0.03~5%(重量)。
当用于座椅安全带丝及座椅安全带编织带时,本发明的减摩处理剂的使用形式,优选地应为1~20%(重量)的水乳液。该乳液的浓度可高于上面规定的范围,只要该乳液能够附着并渗入丝条和编织带中去即可。该乳液可照原样直接使用或用有机溶剂稀释后使用。优选2~10%(重量)的水乳液。
该2~10%(重量)水乳液应优选在25℃下的表面张力低于35达因/厘米,25℃下的帆布渗透值少于15秒。这些条件对保证乳液满意地附着并渗入丝条和编织带是必须的。当表面张力高于35达因/厘米时,乳液不能满意地附着在丝条和编织带上。当帆布渗透值超过15秒时,乳液不容易渗入到丝条和编织带内部,从而使得出的座椅安全带不能长期保持其可回缩性。
本发明的减摩处理剂可以水乳液的形式在制丝过程中施涂到座椅安全带丝上,或者施涂到座椅编织带上去。
例如,可在制丝过程中热处理之后,卷绕之前(此时,纺出的合成纤维经受了取向和热处理)将该减摩处理剂施涂到丝条上。在这种情况下,减摩处理剂可作为一种纺丝油剂来使用,只要卷绕丝能够带上要求数量油剂即可。座椅安全带丝的上油可在卷绕之后(或织造以前)进行;然而,最好是在制丝过程中临卷绕之前上油。丝条的上油可借助上油辊或导丝器完成。
向编织带(由座椅安全带丝经织造而成)施涂处理剂可通过将编织带浸没在相应的溶液中,或在编织带表面喷涂该溶液来完成。如果需要染色,则该施涂优选在染色之后进行。
处理剂的施涂量应为0.05~5.0%(重量)(按活性成分对丝的比例计)。优选的施涂量,在对丝条施涂的情况下为0.2~2.0%(重量),而在对编织带施涂的情况下则为0.1~1.5%(重量)。
本发明的减摩处理剂可施涂到丝条上或者施涂到编织带上,以便赋予座椅安全带以要求的低摩擦特性。这样,就免去了如先有技术中所要求的树脂涂布的必要性。
本发明的减摩处理剂在渗透深度上远胜过传统的树脂涂层。因此,它能深深地渗透到丝条和编织带的内部,以致它既能够均匀地覆盖座椅安全带编织带的表面又能覆盖座椅安全带编织带内的丝的表面。换言之,不同于只在带子表面进行树脂涂布的传统座椅安全带,本发明的安全带不会形成双层构造(由带子(纤维)层和树脂层组成)。这样就提供了即使因长期使用其带子表面层内的纤维被磨去之后,内部丝层仍保留着处理剂,因而能保持其低摩擦特性的优越性。故而,该种座椅安全带总是保持着良好的回缩性和耐磨性。
施涂了本发明的减摩处理剂的座椅安全带丝及编织带是用诸如聚酯纤维之类的合成纤维制成的。
这种丝条及编织带可以是由纺丝染色纤维组成的。纺丝染色纤维可采用通常的方式,由添加了诸如碳黑、酞菁蓝及氧化红等颜料的树脂制成。
下面是为什么本发明的减摩处理剂能给座椅安全带提供在长期使用后可回缩性(滑动性能)及耐磨性均优于传统安全带的可能原因。
传统座椅安全带的滑动性能是借助主要由氨基甲酸乙酯嵌段预聚物组成的树脂涂层得到改善的(参见日本专利公报66948/1992)。该项先有技术存在的问题是,经反复使用后包覆着带子表面的树脂层会剥落,于是该座椅安全带的滑动性能就变得极差(如上所述)。甚至会出现这样一种情况:剥落的树脂形成碎屑,弄脏带子的表面,进一步恶化了其滑动性能。为了解决这一问题,曾进行过许多旨在开发耐磨性优异的新树脂,以及加厚树脂涂层的尝试。然而,迄今未获得满意的结果。
相反,本发明的着眼点放在将所希望的滑动性能赋予构成安全带的各个单丝的表面,而不是借助树脂涂层。
在传统座椅安全带的情况下,树脂涂层主要是附着在带子的表面,而仅有一小部分树脂渗入其内部。换言之,涂层树脂不能达及带子最内层的单丝表面。这一点可通过将带子解体,然后分析其纤维表面的物质成分得到证实。
本发明的减摩处理剂不但透过带子的表面层渗入,而且深入到其最内层,从而覆盖了构成带子最内层的众多单丝表面。正是在这一点上,本发明迥然不同于先有技术。
用于座椅安全带的传统涂层树脂的粘度过高,以致如果在制丝的过程中将其施涂到座椅安全带丝上去,将使得丝条难以从丝饼卷装上退绕下来。另外,施涂到丝条上的涂层树脂还会产生碎屑,这将给织带过程带来麻烦。
相反,本发明的处理剂则不像传统座椅安全带涂层树脂那样粘稠;因此,它不会显著改变丝条的表面特性,即使是在制丝过程中被施涂到丝条上并将处理过的丝条径直卷绕起来。其结果是,丝条很容易从丝饼卷装上退绕,也不会因碎屑而给织带工艺带来麻烦,故而织带过程能够顺利地进行。
对丝条施涂该处理剂可免去在座椅安全带的制造过程中设置树脂涂布工序的必要,然而却提供了诸如回缩性和耐久性等良好性能的座椅安全带。当用在由纺丝染色丝生产座椅安全带(即不经染色)的情况下这种方法效果尤其显著。
顺便要指出的是,座椅安全带编织带染色允许染成比纺丝染色丝更浅的色调,而在这种情况下,最好是将该处理剂施涂到染色之后的编织带上。
前面已经提到,本发明的减摩处理剂可应用于从制丝到织带的任何一个生产步骤。不论在哪个阶段使用,它都能赋予座椅安全带以良好的性能,例如良好的可回缩性和耐久性。
实施例
在下面的实施例和对比例中,按照下述方法评价各项性能。
纤维对纤维摩擦:采用激光式摩擦仪对施涂了处理剂的座椅安全带丝的纤维之间的摩擦系数进行了测定。摩擦系数值越低,纤维之间的摩擦力越小,做成的座椅安全带在滑动性能上因而就越优。
纤维对全属摩擦:类似于上面的情况,采用东丽式高负荷测微仪对施涂了处理剂的座椅安全带丝条的纤维对金属之间的摩擦系数进行了测定,纤维以0.5米/分或300米/分的速率抵着金属表面擦磨。在0.5米/分擦磨速率下的摩擦力代表膜强度,而在300米/分擦磨速率下的摩擦力代表平滑性。该值越低,平滑性越好。
处理液表面张力(达因/厘米):采用自动表面张力仪(型号为CBVP-A3,由Kyowa Kaimen Kagaku公司制造)在25℃下测定。
处理液帆布渗透(秒):将处理液样品置于100毫升烧杯中,令其在25℃的恒温浴中放置15分钟。在样品液面上轻轻放上一片毛毡(2’2’3mm厚),测定毛毡下沉所需要的时间(秒)。结果以5次测定的平均值表示。
对导向件的滑动摩擦(%):在试样的一端加上500公斤的重物并在试样的另一端装一只10公斤荷重传感器。试样在其中部被一导向件折弯呈20°角的情况下,对荷重传感器施加一个力,将重物向上拉。记录下将重物向上拉的第一力(F1),以及在重物下降过程中阻止该重物的第二力(F2),滑动摩擦(%)用(F2/F1)的平方根乘上100来表示。滑动摩擦数值越大,摩擦特性越好,因而可回缩性越好。
磨损后的滑动摩擦(%):以一片砂纸(500号)在400克荷重下打磨座椅安全带试样500次。按与上面相同的方法测定磨过的试样的滑动摩擦(%)。
经六棱棒磨损后的强度保持率(%):按照JIS-4604(耐磨试验)测定座椅安全带试样在磨损(5000次循环)后的强度,磨损后强度对磨损前强度之比作为强度保持率。
实施例1~8及对比例1~4
聚对苯二甲酸乙二醇酯进行熔融纺丝。出生的丝束以500米/分的速率抽出,然后(不经卷绕)借助245℃的热辊经过两段热取向(总(拉伸)倍数为5)。在临卷绕之前,牵伸的丝束利用上油辊施涂上20%(重量)组成如表1所示的处理剂水乳液。施涂量为1.0%(重量)(按活性成分计)。丝束以3000米/分的速率卷绕。于是便获得由144根聚酯单丝组成的座椅安全带丝(条)(1500旦)。
表1中的符号代表下列化合物。
A1~A4 : 本发明所规定的聚醚聚酯。
A13 : 不符合本发明的聚醚聚酯。
B1-B3 : 硅酮化合物(B)。
C1~C2 : 润滑剂(C)。
D1~D3 : 特压添加剂(D)。
E1-E4 : 表面活性剂(E)。
F1~F2 : 附加添加剂中的其他化合物。
R1~R2 : 传统树脂涂层中的树脂成分。
A1 : 聚1,4-丁二醇(2200)与亚硫基二丙酸和异硬
脂酸的酯。(平均分子量=5000)A2 聚1,4-丁二醇(1200)与己二酸和油酸的酯。
(平均分子量=3000)A3 氧化乙烯-氧化丙烯共聚物(1700)与己二酸和
油酸的酯。(平均分子量=4000)A4 氧化乙烯-氧化丙烯共聚物(1700)与癸二酸和
异硬脂酸的酯。(平均分子量=3500)A13 聚氧化乙烯二醇与苯二甲酸的酯。(平均分子量
=5000)B1 聚二甲基硅氧烷(粘度=350cSt)B2 聚二甲基硅氧烷(粘度=1000cSt)B3 氨基改性硅酮C1 油酸油酯C2 油酸异十八烷酯D1 月桂基(EO)2磷酸钾D2 异十八烷醇(EO)3磷酸钠D3 油酸皂E1 月桂醇的PO-EO加成物(M.W.=1500)E2 辛醇的PO-EO加成物(M.W.=1500)E3 油醇的EO加成物(M.W.=900)E4 硬化蓖麻油的EO(10摩尔)加成物F1 “IRGANOX”245(Ciba-Geigy公司生产)F2 硬脂酰胺的EO(10摩尔)加成物R1 主要由含羟基硅酮及氨基甲酸乙酯嵌段预聚物
构成的树脂R2 羟甲基密胺树脂在上面的表中,EO代表氧化乙烯,PO代表氧化丙烯,其摩尔数则加注在括弧内。
对施涂了处理剂的座椅安全带丝测定了摩擦性能。结果示于表2。
获得的座椅安全带丝按一般方法织成座椅安全带编织带,然后按一般方法染成黑色。染色编织带不经树脂涂布用作座椅安全带。
测定了如此得到的座椅安全带的各项特征性能。结果示于表2。
从表2可明显看出,在实施例1~8中座椅安全带丝具有低摩擦系数,座椅安全带编织带具有良好的滑动性能(从对导向件的摩擦来看),而且即使经磨损后仍保持这些性能几乎不变,这显示了其良好的可回缩性和耐久性。该座椅安全带编织带还表现出良好的耐六棱棒磨损的能力。
相反,从对比例1和2(其中处理剂未加入规定的聚醚聚酯)及对比例3和4(其中使用了传统的树脂涂层)可见所给出的座椅安全带,在磨损后其滑动性能就明显地变差。(这一点对于那些相对于导向件的摩擦系数低的试样而言就表现得尤其显著。)这些座椅安全带在耐六棱棒磨损方面也差。
此外,实施例1~8给出的座椅安全带丝允许从丝饼卷装上顺利退绕,尽管涂布了该减摩处理剂。相反,对比例3和4(其中使用了传统涂层树脂)所给出的座椅安全带丝,由于纤维表面发粘而给从丝饼卷装上退绕造成困难。
实施例2、3、7和8中的减摩处理剂在-20℃下放置24小时后评估各自的性能指标。发现,实施例2和3中的样品由于其中含有硅酮化合物而保持为液态,然而实施例7和8的样品则几乎变成固态。
对施涂了该减摩处理剂的座椅安全带丝进行了-20℃下的纤维对金属摩擦试验(300米/分)。发现,实施例2和3中的试样表现出良好的滑动性能,其摩擦系数小,然而实施例7和8中的试样则滑动性能差,其摩擦系数大。
这些结果说明,硅酮化合物对低温下的低摩擦性能作出了贡献。
实施例9~14及对比例5和6
按照与实施例1相同的方式进行了熔融纺丝,只是原料改为由以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基础的切片(不含颜料)与含有20%(重量)碳黑的聚对苯二甲酸乙二醇酯色母粒组成的40∶1的共混物。于是,便得到由144根染成黑色的聚酯单丝组成的座椅安全带丝(1500旦)。
顺便指出,这些丝(临卷绕之前)均施用了减摩处理剂,其组成示于表3。表3中的符号的定义除下述之外均如上。
A5 : 聚1,4-丁二醇(2200)与亚硫基二丙酸和油酸的酯。
(分子量=5000)A6 : 聚1,4-丁二醇(1500)与己二酸和异硬脂酸的酯。(分
子量=3600)A7 : 氧化乙烯-氧化丙烯共聚物(1500)与己二酸和月桂
酸的酯。(分子量=3500)A8 : 氧化乙烯-氧化丙烯共聚物(1700)与癸二酸和异硬
脂酸的酯。(分子量=4100)
对施涂了处理剂的座椅安全带丝进行了摩擦特性测定。结果示于表4。
这些座椅安全带丝按一般方法织成座椅安全带编织带,编织带不经染色和树脂涂布直接制成座椅安全带。
对得到的座椅安全带进行了各项特征性能测定。结果示于表4。
从表4可明显看出,本发明的减摩处理剂对由纺丝染色纤维构成的座椅安全带丝的效果非常显著。这种座椅安全带丝制成的座椅安全带,磨损前后的摩擦系数均低,而且耐磨性亦佳。
相反,对比例5中的试样(它没有使用规定的聚醚聚酯)以及对比例6中的试样(使用传统涂层树脂),磨损后滑动性能均低劣,而且耐磨和耐久性也差。
实施例9~14中的座椅安全带丝(纺丝染色)允许从丝饼卷装上顺利退绕,然而对比例6那些涂布了传统涂层树脂的丝则在从丝饼卷装上退绕过程中遇到了困难。
实施例15~18及对比例7和8
重复了与实施例1相同的步骤,生产出由144根聚酯单丝组成的座椅安全带丝(1500旦),只是其中拟在临卷绕之前施涂的减摩处理剂改换为组成如表5所示的处理剂。表5中的符号定义除下列之外一切如前。A9 : 聚1,4-丁二醇(1700)与己二酸和油酸的酯。(分子
量=4000)A10 聚1,4-丁二醇(1000)与亚硫基二丙酸和异硬脂酸的
酯。(分子量=2700)A11 聚1,4-丁二醇与亚硫基二丙酸和异硬脂酸的酯。(分
子量=1000)A12 聚1,4-丁二醇与癸二酸和异硬脂酸的酯。(分子量=
20000)
对施涂处理剂的座椅安全带丝进行了摩擦性能测定。结果示于表6。
将得到的座椅安全带丝按一般方法织成座椅安全带编织带,编织带被染成黑色并按一般方法制成座椅安全带。
对得到的座椅安全带进行了各项特征性能测定。结果示于表6。
从表6可明显看出,本发明中规定的聚醚聚酯即使当用量极大时也产生效果。据察,制成的座椅安全带在磨损前后摩擦系数均低,而且耐磨性和耐久性均属上乘。
相反,对比例7和8(其中所使用的聚醚聚酯的分子量超出本发明所规定的范围之外)所给出的座椅安全带磨损后滑动性能显著变差。(这一点对于那些对导向件摩擦系数低的试样表现得尤其显著。)它们的耐磨和耐久性也差。
实施例19~22及对比例9
重复了与实施例1相同的步骤,生产出由144根聚酯单丝组成的座椅安全带丝(1500旦),只是在制丝过程中未对临卷绕之前的丝施涂减摩处理剂。
制成的座椅安全带丝按一般方法织成座椅安全带编织带,该编织带按一般方法染成黑色,然后被浸渍在成分如表7所示的5%(重量)处理剂水溶液中。处理剂的蘸涂量(按活性成分计)为纤维总重量的0.5%(重量)。蘸涂后在110℃下初步干燥3分钟,然后在150℃下热处理3分钟。
表7中的成分符号的定义如前。
对施涂处理剂的座椅安全带进行了性能测定。结果示于表8。
从表8可明显看出,本发明的减摩处理剂即使当施涂到座椅安全带编织带上时也能产生显著的效果;就是说,它对可回缩性、耐久性和耐磨性有贡献。
相反,对比例9中的试样(它施涂了传统涂层树脂)在磨损后滑动性能显著变差,尽管其初期滑动性能良好。而且其耐磨性也差。
实施例23~25
重复了与实施例9相同的步骤,生产出由144根聚酯单丝(以纺丝染色染成黑色)组成的座椅安全带丝(1500旦),只是在制丝过程中未对临卷绕之前的丝施涂减摩处理剂。
得到的黑色座椅安全带丝按一般方法织成座椅安全带编织带,然后该编织带被浸渍在成分如表9所示的5%(重量)处理剂水溶液中。处理剂的蘸涂量(按活性成分计)为纤维总重量的0.5%(重量)。蘸涂后在110℃下初步干燥3分钟,然后在150℃下热处理3分钟。
表9中的成分符号定义如前。
对施涂了处理剂的座椅安全带进行了性能测定。结果示于表10。
从表10可明显看出,本发明的减摩处理剂对由纺丝染色丝制成的座椅安全带编织带也能产生显著的效果。
工业推广
本发明的减摩处理剂既可施用到座椅安全带丝上,也可施涂到座椅安全带编织带上。得出的座椅安全带即使在磨损之后也表现出良好的滑动性能(或可回缩性),并且具备良好的耐久性。如果将处理剂施涂到座椅安全带编织带上,则不再需要施涂减摩树脂涂层。如果将处理剂施用到纺丝染色丝上,则生产出的座椅安全带编织带就不需要再进行染色和树脂涂布了。本发明可以生产出性能优异的座椅安全带。
表1
成分 | 实施例 | 对比例 | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
A1 | 70 | 60 | ||||||||||
A2 | 64 | 100 | 58 | |||||||||
A3 | 65 | 55 | ||||||||||
A4 | 68 | |||||||||||
A13 | 70 | |||||||||||
B1 | 30 | 10 | 20 | |||||||||
B2 | 29 | 20 | ||||||||||
B3 | 34 | 26 | ||||||||||
C1 | 15 | 19 | 59 | 5 | ||||||||
C2 | 10 | |||||||||||
D1 | 5 | 4 | 5 | 5 | ||||||||
D2 | 2 | 5 | ||||||||||
D3 | 1 | 1 | 1 | |||||||||
E1 | 5 | 15 | 20 | |||||||||
E2 | 12 | |||||||||||
E3 | 10 | |||||||||||
E4 | 5 | 10 | ||||||||||
F1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||
F2 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||||||
R1 | 100 | |||||||||||
R2 | 100 |
注:数量单位为%(重量)。
表2
评价项目 | 实施例 | 对比例 | |||||||||||
1 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 1 | 2 | 3 | 4 | |||
溶液表面张力(达因/厘米) | 32.0 | 32.0 | 32.1 | 32.5 | 32.5 | 32.0 | 31.9 | 32.2 | 37.0 | 34.2 | 37.0 | 36.0 | |
溶液帆布渗透(秒) | 11.5 | 11.4 | 11.2 | 12.0 | 11.5 | 12.0 | 11.3 | 11.4 | 27.5 | 18.5 | 28.0 | 32.5 | |
纤维对纤维摩擦 | 0.241 | 0.240 | 0.245 | 0.244 | 0.251 | 0.250 | 0.243 | 0.251 | 0.302 | 0.250 | 0.260 | 0.312 | |
纤维对金属摩擦 | 0. 5米/分 | 0.109 | 0.111 | 0.109 | 0.108 | 0.106 | 0.105 | 0.114 | 0.113 | 0.132 | 0.118 | 0.108 | 0.142 |
300米/分 | 0.242 | 0.242 | 0.241 | 0.240 | 0.248 | 0.247 | 0.252 | 0.251 | 0.271 | 0.262 | 0.268 | 0.280 | |
对导向件滑动摩擦(%) | 59.8 | 59.9 | 59.7 | 59.7 | 58.9 | 59.5 | 58.6 | 58.7 | 54.4 | 57.4 | 59.2 | 54.1 | |
磨损后滑动摩擦(%) | 58.7 | 58.8 | 58.7 | 58.8 | 58.4 | 58.9 | 57.5 | 57.6 | 52.2 | 50.1 | 51.0 | 47.8 | |
六棱棒磨损后保持率(%) | 87.4 | 88.3 | 87.8 | 89.1 | 86.7 | 87.7 | 86.6 | 86.0 | 79.4 | 84.1 | 82.5 | 81.9 |
表3
成分 | 实施例 | 对比例 | ||||||
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 5 | 6 | |
A5 | 94 | 68 | ||||||
A6 | 80 | |||||||
A7 | 100 | 73 | ||||||
A8 | 89 | |||||||
B1 | 5 | 5 | 1 | 1 | ||||
B3 | 15 | |||||||
C1 | 15 | 58 | ||||||
C2 | 10 | |||||||
D1 | 5 | 5 | 5 | |||||
D2 | 5 | |||||||
D3 | 1 | |||||||
E1 | 5 | 20 | ||||||
E2 | 14 | |||||||
E3 | 10 | |||||||
E4 | 10 | |||||||
F1 | 1 | 1 | ||||||
F2 | 1 | 1 | ||||||
R1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
100 |
注:数量单位为%(重量)。
表4
评价指标 | 实施例 | 对比例 | |||||||
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 5 | 6 | ||
溶液表面张力(达因/厘米) | 33.0 | 33.2 | 33.1 | 33.5 | 33.4 | 33.0 | 37.0 | 37.0 | |
溶液帆布渗透(秒) | 12.5 | 12.2 | 12.3 | 12.5 | 12.0 | 12.5 | 27.5 | 28.0 | |
纤维对纤维摩擦 | 0.242 | 0.241 | 0.243 | 0.244 | 0.253 | 0.252 | 0.310 | 0.261 | |
纤维对金属摩擦 | 0.5米/分 | 0.119 | 0.113 | 0.110 | 0.111 | 0.112 | 0.120 | 0.134 | 0.109 |
300米/分 | 0.255 | 0.240 | 0.242 | 0.244 | 0.251 | 0.252 | 0.270 | 0.268 | |
对导向件滑动摩擦(%) | 58.5 | 59.8 | 59.4 | 59.4 | 58.6 | 58.4 | 54.5 | 59.1 | |
磨损后滑动摩擦(%) | 57.9 | 59.0 | 58.0 | 58.7 | 57.9 | 57.8 | 52.1 | 50.9 | |
六棱棒磨损后保持率(%) | 87.5 | 88.2 | 88.1 | 88.0 | 86.5 | 87.6 | 78.5 | 82.5 |
表5
成分 | 实施例 | 对比例 | ||||
15 | 16 | 17 | 18 | 8 | ||
A9 | 100 | 90 | 78 | |||
A10 | 99 | |||||
A11 | 100 | |||||
A12 | 100 | |||||
C1 | 16 | |||||
D1 | 9 | |||||
D3 | 1 | |||||
E1 | 5 | |||||
F1 | 1 | |||||
F2 | 1 |
表6
评价项目 | 实施例 | 对比例 | |||||
15 | 16 | 17 | 18 | 7 | 8 | ||
溶液表面张力(达因/厘米) | 33.0 | 33.4 | 33.3 | 33.0 | 33.5 | 34.5 | |
溶液帆布渗透(秒) | 12.0 | 12.3 | 12.4 | 12.0 | 13.5 | 15.5 | |
纤维对纤维摩擦 | 0.245 | 0.242 | 0.244 | 0.243 | 0.252 | 0.240 | |
纤维对金属摩擦 | 0.5米/分 | 0.115 | 0.100 | 0.113 | 0.116 | 0.116 | 0.125 |
300米/分 | 0.245 | 0.243 | 0.242 | 0.243 | 0.240 | 0.260 | |
对导向件滑动摩擦(%) | 59.5 | 59.4 | 59.5 | 59.7 | 59.5 | 55.7 | |
磨损后滑动摩擦(%) | 58.8 | 59.3 | 58.8 | 59.2 | 50.2 | 52.3 | |
六棱棒磨损后保持率(%) | 87.4 | 88.8 | 89.1 | 88.3 | 80.3 | 86.0 |
表7
成分 | 实施例 | 对比例 | |||
19 | 20 | 21 | 22 | 9 | |
A1 | 74 | ||||
A2 | 65 | 98 | |||
A4 | 90 | ||||
B1 | 15 | ||||
B3 | 30 | 5 | |||
C2 | 5 | 3 | 4 | ||
D1 | 1 | 1 | 2 | ||
D2 | 1 | ||||
E1 | 5 | ||||
E4 | 1 | ||||
R1 | 100 |
注:数量单位为%(重量)。
表8
评价项目 | 实施例 | 对比例 | |||
19 | 20 | 21 | 22 | 9 | |
溶液表面张力(达因/厘米) | 32.5 | 32.2 | 32.9 | 32.3 | 37.0 |
溶液帆布渗透(秒) | 12.0 | 11.6 | 12.1 | 11.9 | 28.0 |
对导向件滑动摩擦(%) | 59.6 | 59.6 | 59.1 | 58.8 | 59.2 |
磨损后滑动摩擦(%) | 58.9 | 58.8 | 58.7 | 58.0 | 50.5 |
六棱棒磨损后保持率(%) | 88.7 | 88.0 | 88.3 | 87.9 | 82.3 |
表9
成分 | 实施例 | ||
23 | 24 | 25 | |
A1 | 65 | 99 | |
A4 | 72 | ||
B1 | 9 | 5 | |
B2 | 13 | 5 | |
D1 | 4 | 1 | |
D2 | 5 | ||
E1 | 9 | ||
E4 | 13 |
表10
评价项目 | 实施例 | ||
23 | 24 | 25 | |
溶液表面张力(达因/厘米) | 33.2 | 33.1 | 324 |
溶液帆布渗透(秒) | 12.0 | 12.3 | 11.8 |
对导向件滑动摩擦(%) | 59.7 | 59.2 | 58.7 |
磨损后滑动摩擦(%) | 58.9 | 58.8 | 58.0 |
六棱棒磨损后保持率(%) | 88.3 | 88.2 | 88.0 |
Claims (12)
1.一种座椅安全带的减摩处理剂,其特征在于,其中含有平均分子量为2000~15000、由聚醚二醇及脂族羧酸制成的聚醚聚酯,其中聚醚聚酯占处理剂总量的30%(重量)以上。
2.如权利要求1所定义的座椅安全带减摩处理剂,其中构成聚醚聚酯的聚醚的平均分子量为600~6000,并且是选自氧化乙烯聚合物和/或氧化丙烯聚合物以及聚1,4-丁二醇中的至少一种。
3.如权利要求1所定义的座椅安全带减摩处理剂,其中聚醚聚酯是由聚醚二醇与二元酸及一元脂肪酸生成的酯。
4.如权利要求1所定义的座椅安全带减摩处理剂,其中聚醚聚酯是由平均分子量为600~6000的聚1,4-丁二醇与二元酸及一元脂肪酸生成的酯。
5.如权利要求1所定义的座椅安全带减摩处理剂,其中聚醚聚酯的平均分子量为3000~10000。
6.如权利要求1所定义的座椅安全带减摩处理剂,其特征在于,其中另外含有选自硅酮化合物及特压添加剂中的至少一种。
7.如权利要求6所定义的座椅安全带减摩处理剂,其中硅酮化合物占处理剂总量的2~50%(重量)。
8.如权利要求6所定义的座椅安全带减摩处理剂,其中特压添加剂占处理剂总量的0.02~10%(重量)。
9.如权利要求1或6的处理剂在座椅安全带减摩处理剂溶液中的用途,该处理剂溶液含有1~20%(重量)作为活性成分的、权利要求1或6所定义的减摩处理剂的水乳液,特征在于,其25℃下的表面张力低于35达因/厘米,且25℃下的帆布渗透值小于15秒。
10.如权利要求1或6的处理剂在座椅安全带的合成纤维丝条中的用途,该合成纤维丝条施涂了权利要求1或6所定义的减摩处理剂,其施涂量为丝条重量的0.05~5.0%(重量)。
11.如权利要求10的用途,其中的合成纤维是纺丝染色纤维。
12.如权利要求10的用途,其中的合成纤维是聚酯纤维。
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