DE3505098C2

DE3505098C2 -

Info

Publication number: DE3505098C2
Application number: DE3505098A
Authority: DE
Inventors: Akio Kyoto Jp Watanabe; Sumio Moriyama Shiga Jp Goto
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1984-02-17
Filing date: 1985-02-14
Publication date: 1993-04-15
Also published as: DE3505098A1; JPH0466948B2; US4605571A; JPS60173174A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit eines Textilgürtels bzw. -riemens (nachstehend der Einfachheit halber stets als "Textilgürtel" bezeichnet).

Bisher erfolgte die Verbesserung der Abriebbeständigkeit von Textilgürteln allgemein durch Eintauchen derselben in eine Emulsion eines Harzes, wie Polyacrylsäureester, Polyvinylacetat oder Polyurethan, oder eines Methylolmelaminharzes. Dieses Verfahren bringt jedoch Probleme in bezug auf die Abriebbeständigkeit, die Be- bzw. Verarbeitbarkeit, das Anfühlen von Hand mit sich, wie nachstehend erläutert.

Wenn ein Textilgürtel mit der Harzemulsion behandelt wird, dringt das Harz nur ungenügend in den Textilgürtel ein, und daher besteht die Neigung, daß der größte Teil des zugesetzten Harzes im Oberflächenbereich des Gürtels verbleibt, wodurch die Flexibilität abnimmt, die der Gürtel an sich hat. Wenn ein solcher Textilgürtel, dessen Flexibilität beeinträchtigt ist, gezogen (beansprucht) wird, verteilt sich die Zugkraft nicht gleichmäßig auf die einzelnen, den Gürtel aufbauenden Filamente und als Folge davon nimmt die Reißfestigkeit des Gürtels ab. Außerdem kann ein solcher Textilgürtel seine ursprüngliche Gestalt nicht beibehalten und unterliegt einer wellenförmigen Deformation nach einer bestimmten Anzahl von Beanspruchungen, woraus eine noch viel stärkere Abnahme der Abriebbeständigkeit resultiert.

Andererseits hat die Verwendung eines Methylolmelaminharzes den Nachteil, daß sich der Gürtel hart anfühlt. Auch ist die obengenannte Haftung des Harzes an der Oberfläche oder die Verwendung eines harten Harzes, wie eines Methylolmelaminharzes, häufig vom Auftreten von Kreidemarkierungen begleitet.

Vom Standpunkt der Bearbeitbarkeit aus betrachtet, besteht die Gefahr der Verharzung bzw. des Klebrigwerdens in der Stufe, in der der mit dem Emulsionsharz imprägnierte Textilgürtel durch Walzen ausgequetscht wird. Es besteht auch die Neigung, daß eine große Menge gummiartiges Harz an den Führungswalzen innerhalb einer Trocknungsbox haftet und dadurch eine kontinuierliche Langzeit-Behandlung erschwert wird. In einem solchen Fall führen das an den Abquetschwalzen haftende Harz und das an den Führungswalzen haftende Harz anschließend zu einer Zerfaserung, wodurch die Abriebbeständigkeit deutlich herabgesetzt wird.

Aus der US-PS 44 64 431 ist ein Verfahren zum Behandeln eines aus Synthesefasern bestehenden, gewirkten oder gewebten Gewebes bekannt, bei dem das Gewebe mit einer wäßrigen Mischung aus einem hydrophilen und wärmereaktiven Urethanprepolymer mit blockierten endständigen Isocyanatgruppen und einem Organopolysiloxan behandelt wird. Diese Behandlung dient dazu, den das Gewebe aufbauenden thermoplastischen Synthesefasern eine gute Haltbarkeit zu verleihen unter Verhinderung des Schmelzens derselben als Folge der Gleitreibung. Dies wird dadurch erreicht, daß der Oberflächenreibungskoeffizient des aus den Synthesefasern bestehenden Gewebes herabgesetzt wird, d. h., der Reibungswiderstand der Oberfläche des Gewebes gesenkt wird. Von der Behandlung von aus einem solchen Gewebe hergestellten Textilgürteln ist in dieser Druckschrift ebensowenig die Rede wie davon, die Abriebbeständigkeit eines Textilgürtels zu verbessern.

In der US-PS 44 21 826 ist ein Verfahren zum Behandeln einer Synthesefaser zur Verbesserung ihrer Färbeeigenschaften mit einem in bestimmter Weise hergestellten hydrophilen Polyurethan-Polymer-Aminsalz beschrieben. Das in dieser Druckschrift beschriebene Oxim-blockierte Prepolymer, das mit einem polyfunktionellen Amin umgesetzt wird zur Herstellung eines hydrophilen Polyurethan-Polymer-Aminsalzes kann zwar als Färbehilfsmittel für Synthesefasern, beispielsweise solche aus Polyestern oder Polyolefinen, verwendet werden, damit kann jedoch keine Verbesserung der Abriebbeständigkeit eines daraus hergestellten Textilgürtels erzielt werden.

Aufgabe der Erfindung war es daher, die weiter oben erörterten Nachteile des konventionellen Verfahrens zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit von Textilgürteln zu beseitigen und ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe die Abriebbeständigkeit von Textilgürteln wirksam verbessert werden kann, ungeachtet des Materials aus dem sie bestehen.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst werden kann, daß ein Textilgürtel mit einer ganz spezifischen wäßrigen Zusammensetzung in spezifischer Menge behandelt und danach einer spezifischen Wärmebehandlung unterzogen wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit eines Textilgürtels (Textilriemens), das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen Textilgürtel (Textilriemen) mit einer wäßrigen Zusammensetzung behandelt, die ein in Wasser lösliches oder in Wasser dispergierbares wärmeaktives blockiertes Urethan-Prepolymer mit einer Organosiloxan-Struktur enthält, wobei man das blockierte Urethan-Prepolymer in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Textilfasern, die den Gürtel (Riemen) aufbauen, einsetzt und den behandelten Textilgürtel (Textilriemen) einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 180°C unterwirft.

Das nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Produkt (Textilgürtel bzw. Textilriemen) weist eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit auf, ohne daß seine Flexibilität abnimmt, und die Abnahme seiner Festigkeit durch Abrieb kann über einen langen Zeitraum hinweg verhindert werden. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Textilgürtel (Textilriemen) weist darüber hinaus eine ausgezeichnete Oberflächenglätte und Retention seiner Festigkeit nach dem Abrieb auf, und er besitzt auch eine gute Rückfederungskraft, die für einen solchen Textilgürtel erforderlich ist, um ihn beispielsweise als Rückhaltegurt in Automobilen oder als Tragriemen für Behälter verwenden zu können.

Wie aus den weiter unten folgenden Tabellen I und II (Versuch 4) hervorgeht, weist der erfindungsgemäß behandelte Textilgürtel (Textilriemen) eine verbesserte Abriebbeständigkeit, insbesondere eine erhöhte Festigkeitsretention nach dem Abrieb auf, wenn er mit dem erfindungsgemäß eingesetzten spezifischen blockierten Urethan- Prepolymer behandelt worden ist, verglichen mit dem Fall, daß ein blockiertes Urethan-Prepolymer, wie es in der US-PS 44 64 431 beschrieben ist, für die Behandlung des Textilgürtels eingesetzt wurde. Dies ist ein überraschender technischer Fortschritt, der auch für den Fachmann auf diesem Gebiet nicht vorhersehbar war.

Als blockiertes Urethan-Prepolymer verwendet man vorzugsweise ein solches, das abgeleitet ist von einem Urethan- Prepolymer mit einem Gehalt an freien Isocyanatgruppen von 0,1 bis 10 Gew.-%.

Als blockiertes Urethan-Prepolymer verwendet man insbesondere eine in Wasser lösliche oder dispergierbare Verbindung, die abgeleitet ist von einem Urethan-Prepolymer durch Blockierung der freien Isocyanatgruppen desselben mit einem Blockierungsmittel, das ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus einem sekundären oder tertiären Alkohol, einer aktiven, Methylen enthaltenden Verbindung, einer Phenolverbindung, einer halogenierten Phenolverbindung, einem Oxim, einem Lactam, einem Imidazol und einem Bisulfit.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verwendet man als blockiertes Urethan-Prepolymer eine Verbindung, die abgeleitet ist von einem Urethan-Prepolymer durch Blockierung eines Teils der freien Isocyanatgruppen desselben mit einem Blockierungsmittel, das keine Wasserlöslichkeit oder Wasserdispergierbarkeit verleihen kann und Umsetzung der restlichen Isocyanatgruppen mit einer thermisch nicht dissoziierbaren Verbindung mit einer Gruppe, die das Urethanprepolymer in Wasser löslich oder dispergierbar machen kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verwendet man als blockierte Urethan-Prepolymer eine Verbindung, die abgeleitet ist von einem Urethan-Prepolymer durch teilweise oder vollständige Blockierung seiner freien Isocyanatgruppen mit einem Bisulfit und Blockierung der restlichen Isocyanatgruppen mit einem Blockierungsmittel, das keine Wasserlöslichkeit oder Wasserdispergierbarkeit verleihen kann.

Als Urethan-Prepolymer verwendet man insbesondere das Produkt der Umsetzung zwischen einer Polyhydroxyverbindung mit einer Organosiloxan-Struktur und mindestens zwei Hydroxylgruppen an den Kettenenden oder in den Seitenketten mit einer überschüssigen Menge eines organischen Polyisocyanats.

Als Textilgürtel (Textilriemen) verwendet man vorzugsweise einen solchen, der besteht aus Fasern aus einem Material, das ausgewählt wird aus der Gruppe Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Polyolefin, Polyurethan, Rayon, Acetat, Baumwolle, Seide, Wolle, Flachs, Hanf, Kohlenstoff und Glas.

Das erfindungsgemäße Verfahren verleiht Textilgürteln (Textilriemen) eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit, verglichen mit einem konventionellen Verfahren. Der Grund ist noch nicht klar, es wird jedoch angenommen, daß das erfindungsgemäß verwendete, thermisch reaktive Urethan-Harz in Wasser löslich oder in Wasser dispergierbar ist, so daß es stark eindringt und verhältnismäßig niedriges Molekulargewicht hat, verglichen mit den gewöhnlichen Harzen vom Emulsions-Typ, und daß es selbst eine polymere tensidartige Struktur hat, so daß dann, wenn ein Textilgürtel (Textilriemen) in eine das Harz enthaltende Zusammensetzung eingetaucht wird, die Zusammensetzung leicht und innerhalb eines kurzen Zeitraumes in das Textilmaterial eindringt und die Oberflächen der den Gürtel (Riemen) aufbauenden einzelnen Filamente gleichmäßig damit beschichtet werden.

Nach den erfindungsgemäßen Verfahren haftet das Harz nicht in großen Mengen an der Gürtel- bzw. Riemenoberfläche, und daher kann der Gürtel (Riemen) seine Flexibilität behalten, so wie sie seiner Textilstruktur entspricht. Außerdem weist das erfindungsgemäß verwendete Harz eine thermische Reaktivität auf, und daher wird das Harz durch die Wärmebehandlung des mit dem Harz imprägnierten Textilgürtels (Textilriemens) in ein hochmolekulares Urethanharz mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur umgewandelt. Es wird angenommen, daß das Harz auf den Faseroberflächen polymerisiert, wodurch die Haftung an den Fasern erhöht wird. Vom Standpunkt der Be- bzw. Verarbeitbarkeit aus betrachtet, bietet das erfindungsgemäße Verfahren auch den Vorteil, daß die Abquetschwalzen kein Verharzungs-Phänomen hervorrufen und die Haftung des Harzes an den Führungswalzen innerhalb einer Trockenbox sehr gering ist, so daß eine kontinuierliche Langzeitbehandlung möglich ist. Aus den oben angegebenen Gründen liefert das erfindungsgemäße Verfahren einen flexiblen Textilgürtel (Textilriemen) mit einer ausgezeichneten Abriebbeständigkeit und einer guten Rückfederungskraft.

Bei den Textilmaterialien, aus denen der Textilgürtel (Textilriemen) besteht, kann es sich um beliebige Materialien handeln, unabhängig davon, ob es gewebte oder gewirkte Waren sind, die aus verschiedenen Fasermaterialien bestehen, wie z. B. einer synthetischen Faser, wie Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Polyolefin oder Polyurethan, einer halbsynthetischen Faser, wie Rayon oder Acetat, einer Naturfaser, wie Baumwolle, Seide, Wolle, Flachs oder Hanf, und einer anorganischen Faser, wie Kohlenstoff oder Glas, oder einem gemischten Garn, einem kombinierten Filamentgarn oder einem Verbundgewebe aus diesen Fasern. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren auf alle Typen von Textilgürteln (Textilriemen) anwendbar. Die Verwendung eines aus Filamenten aufgebauten Textilgürtels (Textilriemens) ist bevorzugt, da dann ausgeprägtere Effekte erzielt werden können.

Der hier verwendete Ausdruck "ein in Wasser lösliches oder in Wasser dispergierbares und wärmereaktives blockiertes Urethan-Prepolymer" steht allgemein für eine Verbindung, die von einem Urethan-Prepolymer abgeleitet ist durch Blockierung der freien Isocyanatgruppe desselben mit einem chemischen Agens, das allgemein als Blockierungsmittel für die Isocyanatgruppe bekannt ist, wie z. B. ein sekundärer oder tertiärer Alkohol, eine aktives Methylen enthaltende Verbindung, eine Phenolverbindung, eine halogenierte Phenolverbindung, ein Oxim, ein Lactam, ein Imidazol oder ein Bisulfit, und das auch in Wasser löslich oder dispergierbar ist.

Ein solches blockiertes Urethan-Prepolymeres, das erfindungsgemäß verwendbar ist, umfaßt eine Verbindung des Typs, wie er von einem freie Isocyanatgruppen enthaltenden Urethan- Prepolymeren abgeleitet ist durch Blockierung eines Teils der Isocyanatgruppen mit einem Blockierungsmittel, das den Prepolymeren keine Wasserlöslichkeit oder Wasserdispergierbarkeit verleihen kann, und die zusätzliche Umsetzung der restlichen Isocyanatgruppen mit einer thermisch nicht dissoziierbaren, wasserlösliche Gruppen enthaltenden Verbindung oder eine Verbindung des Typs, wie er von einem freie Isocyanatgruppen enthaltenden Urethan- Prepolymeren abgeleitet ist durch teilweise oder vollständige Blockierung der Isocyanatgruppen mit einem Bisulfit und Blockierung der restlichen Isocyanatgruppen mit einem Blockierungsmittel, das keine Wasserlöslichkeit oder Wasserdispergierbarkeit verleihen kann.

Um das Urethan-Prepolymere in Wasser löslich oder dispergierbar zu machen, können beliebige allgemein bekannte Verfahren angewendet werden. So kann das Urethan-Prepolymere beispielsweise in Wasser löslich oder dispergierbar gemacht werden, indem man das Natriumsalz von Taurin, das Natriumsalz von Glycin, ein Alkylhalogenid, Diethylsulfat, Dimethylsulfat oder Polyethylenglykol in das Prepolymere einarbeitet. Das auf diese Weise, um es in Wasser löslich oder dispergierbar zu machen, modifizierte Prepolymere kann anionisch, kationisch oder nichtionisch sein.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem freie Isocyanatgruppen enthaltenden Urethan-Prepolymeren, das zur Herstellung eines solchen blockierten Urethan-Prepolymeren verwendet wird, um ein Urethan-Prepolymer mit einem freien Isocyanatgruppen- Gehalt von 0,1 bis 10 Gew.-%, das erhalten wird durch Umsetzung einer Verbindung mit mindestens zwei Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von 800 bis 8000 mit einer überschüssigen Menge eines organischen Polyisocyanats und erforderlichenfalls weitere Umsetzung mit einem Kettenverlängerungsmittel.

Unter den Verbindungen mit mindestens zwei Hydroxylgruppen sind diejenigen mit einem Polyäther-, Polyester- oder Polyätherester- Grundgerüst besonders bevorzugt. Der Polyäther umfaßt beispielsweise Polymerisationsprodukte eines Alkylenoxids, wie Ethylenoxid oder Butylenoxid, Styroloxid oder Epichlorhydrin, und die Additionspolymerisationsprodukte dieser Verbindungen an einen Polyhydroxyalkohol oder ein Phenol. Der Polyester und Polyätherester umfaßt beispielsweise lineare oder verzweigte Kondensationsprodukte, die erhalten werden durch Umsetzung einer polyvalenten gesättigten oder ungesättigten Carbonsäure und eines Säureanhydrids davon mit einem gestättigten oder ungesättigten Polyhydroxyalkohol, einem Polyalkylenglykol mit verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht oder einer Mischung dieser Verbindungen. Es sind auch Polyester verwendbar, die von einem Lacton und einer Hydroxysäure abgeleitet sind, und Polyätherester, die durch Addition eines Alkylenoxids an einen vorher hergestellten Polyester erhalten wurden. Außerdem können erfindungsgemäß auch Verbindungen eines speziellen Typs verwendet werden, deren sie aufbauende Einheit ein Organosiloxan ist und die mindestens zwei Hydroxylgruppen an den Enden oder in den Seitenketten ihrer Moleküle enthalten.

Da das erfindungsgemäße Verfahren auf Textilgürtel bzw. -riemen angewendet werden kann, sollte darauf geachtet werden, daß kein Gelbwerden (Vergilben) der Textilgürtel bzw. -riemen hervorgerufen wird. Von diesem Standpunkt aus betrachtet, sind bevorzugte Beispiele für die obengenannten organischen Polyisocyanate aromatisch-aliphatische Isocyanate, wie Xyloldiisocyanat, alicyclische Isocyanate, wie Isophorondiisocyanat, und aliphatische Isocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat. Wenn eine Vergilbung der Textilgürtel bzw. -riemen bei der praktischen Verwendung keine Rolle spielt, können auch aromatische Isocyanate, wie Tolylendiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat, verwendet werden.

Beispiele für verwendbare Kettenverlängerungsmittel sind Glykole, Polyhydroxyalkohole, Aminoalkohole, Diglykole, Amino- oder Mercaptogruppen-haltige Verbindungen und Wasser.

Die Urethan-Prepolymeren können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Auch kann die Blockierung der freien Isocyanatgruppen des Urethan-Prepolymeren auf bekannte Weise durchgeführt werden.

Das erfindungsgemäß verwendete blockierte Urethan-Prepolymere liegt in Form einer wäßrigen Zusammensetzung bzw. Zubereitung, nämlich in Form einer wäßrigen Lösung oder wäßrigen Emulsion in Wasser allein oder in einem gemischten Lösungsmittel aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, wie z. B. einem niederen Alkohol oder Dioxan, vor. Die auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellte blockierte Urethan-Prepolymer-Zusammensetzung bzw. -Zubereitung kann je nach Art des verwendeten Urethan- Prepolymeren nach Initiierung der Blockierungsreaktion von einer Wasser-in-Öl-Emulsion in eine Öl-in-Wasser-Emulsion übergehen oder während der Blockierungsreaktion in der ölartigen Emulsion verbleiben, sie unterliegt jedoch einer Phasenumwandlung in die Öl-in-Wasser-Emulsion in der nachfolgenden Stufe der Verdünnung mit Wasser. In jedem Fall ist jedoch das durch Blockierung eines Urethan-Prepolymeren erhaltene Endprodukt eine stabile Zusammensetzung bzw. Zubereitung, die ein thermisch reaktives Urethan-Prepolymer enthält, dessen freie Isocyanatgruppen blockiert sind. Diese thermisch reaktive Urethan-Harz-Zusammensetzung bzw. -Zubereitung kann über einen langen Zeitraum gelagert werden, und wenn sie bei einer Temperatur von 100 bis 180°C wärmebehandelt wird, setzt sie das Blockierungsmittel frei, wodurch die Isocyanatgruppe regeneriert wird und reagiert unter Bildung eines Urethan-Harzes mit hohem Molekulargewicht. Daher ist die erfindungsgemäße, thermisch reaktive Urethan-Harz-Zusammensetzung bzw. -Zubereitung in bezug auf Haltbarkeit, Festigkeit, Dehnung und Nicht-Klebrigkeit den konventionellen wäßrigen Urethan-Harz-Zusammensetzungen bzw. -Zubereitungen überlegen.

Die erfindungsgemäße, thermisch reaktive Urethan-Harz-Zubereitung kann Zusätze, wie z. B. ein Antioxidationsmittel oder ein Gleitmittel, je nach Bedarf, enthalten.

Die Behandlung eines Textilgürtels erfolgt durch Aufbringen der thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zubereitung auf den Textilgürtel und anschließendes Wärmebehandeln des Gürtels bei einer Temperatur von 100 bis 180°C für einen Zeitraum von 10 Sekunden bis 20 Minuten, wodurch das Urethan-Prepolymer auf den Oberflächen der Fasern polymerisiert wird unter Verbesserung der Abriebbeständigkeit des Gürtels. Im allgemeinen ist das Eintauchen eine bevorzugte Art der Aufbringung der thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zubereitung auf einen Textilgürtel, es können aber auch das Aufsprühen, das Beschichten, beispielsweise das Beschichten durch Beklotzen mit Walzen, und andere Verfahren angewendet werden. Die thermisch reaktive Urethan-Harz-Zubereitung wird in einer Menge von 0,1 bis 20%, bezogen auf das Gewicht der Fasern, auf den Gürtel aufgebracht. Dieser Bereich kann jedoch variieren in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck der zu behandelnden Textilgürtel bzw. -riemen.

Die vorliegende Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher beschrieben und erläutert. Alle darin angegebenen Teile und Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

Auch die folgenden Bezugsbeispiele erläutern die Herstellung der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten, thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zusammensetzung bzw. -Zubereitung.

Bezugsbeispiel 1

Ein 2-l-Dreihalskolben, der mit einem Innenthermometer, einem Rührer und einem Tropftrichter ausgestattet war, wurde mit 200 Teilen eines Polyätherpolyols mit einem Molekulargewicht von 3000, nämlich einem Ethylenoxid-Propylenoxid- Polyadditionsprodukt auf Glycerinbasis (Ethylenoxid : Propylenoxid=50 : 50) beschickt. In den Kolben wurden 37,6 Teile Xyloldiisocyanat bei Raumtemperatur aus dem Tropftrichter gegeben. Die Temperatur des Systems wurde auf 110°C erhöht, und die Reaktion wurde 70 Minuten lang durchgeführt zur Herstellung eines Urethan-Prepolymers mit einem freien Isocyanatgruppen-Gehalt von 3,70%.

Dann wurde die Temperatur auf 50°C gesenkt, und zu der Reaktionsmischung wurde eine Lösung von 3,0 Teilen 2,5-Di-tert- butylhydrochinon als Antioxidationsmittel in 150 Teilen Ethanol zugegeben. Danach wurden 90 Teile einer 20%igen wäßrigen Lösung von Natriumbisulfit zugegeben, und nach Durchführung der Reaktion für etwa 30 Minuten wurde die Reaktionsmischung mit Wasser verdünnt, wobei man eine transparente und viskose, thermisch reaktive, wasserlösliche Urethan-Harz-Zusammensetzung bzw. -Zubereitung mit einem Harzgehalt von 20% erhielt.

Bezugsbeispiel 2

Das gleiche Reaktionsgefäß wie in Bezugsbeispiel 1 wurde mit 200 Teilen eines Polyesterdiols mit einer Hydroxylzahl von 90, hergestellt aus Adipinsäure, Neopentylglykol und 1,6-Hexandiol, 50 Teilen Polyoxyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1000 und 10 Teilen Trimethylolpropan beschickt, danach wurden 93 Teile Hexamethylendiisocyanat bei Raumtemperatur zugegeben. Dann wurde die Temperatur auf 90°C erhöht, und die Reaktion wurde 60 Minuten lang bei dieser Temperatur durchgeführt, wobei man ein Urethan-Prepolymer mit einem freien Isocyanatgruppen-Gehalt von 5,30% erhielt.

Zu der Reaktionsmischung wurden 47 Teile Ethylacetoacetat, 100 Teile Dioxan und 1,0 Teile Natriummethylat zugegeben, und die Reaktion wurde 2 Stunden lang bei 80°C durchgeführt, wobei man ein teilweise blockiertes Urethan-Prepolymer mit einem freien Isocyanatgruppen-Gehalt von 1,1% erhielt. Dann wurde die Temperatur auf 40°C gesenkt, und es wurden 31 Teile einer 30%igen wäßrigen Lösung von Natriumglycinat zugegeben, und die Reaktion wurde 40 Minuten lang bei dieser Temperatur durchgeführt. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde mit Wasser verdünnt, wobei man eine transparente und hochviskose Zusammensetzung bzw. Zubereitung mit einem Harzgehalt von 40% erhielt.

Bezugsbeispiel 3

Das gleiche Reaktionsgefäß wie in Beispiel 1 wurde mit 353 Teilen des Urethan-Prepolymeren (freier Isocyanatgruppen- Gehalt 5,3%), das auf die gleiche Weise wie im Bezugsbeispiel 2 hergestellt worden war, 47 Teilen Ethylacetoacetat, 100 Teilen Dioxan und 1,0 Teilen Natriummethylat beschickt, danach wuren 7,48 Teile Dimethylethanolamin zugegeben.

Die Reaktion wurde 2 Stunden lang bei 80°C durchgeführt, wodurch der freie Isocyanatgruppen-Gehalt auf 0,15% herabgesetzt wurde, dann wurde nach der Zugabe von 20 Teilen Ethylenglykol-monoethyläther zu der Reaktionsmischung die Reaktion 1 Stunde lang bei 80°C fortgesetzt, wodurch der freie Isocyanatgruppen-Gehalt auf 0% abnahm. Nach Herabsetzung der Temperatur des Systems auf 50°C wurden 13 Teile Diethylsulfat portionsweise zugegeben, und die Reaktion wurde 2 Stunden lang bei 80°C durchgeführt, um das blockierte Urethan-Prepolymer in ein quaternäres Salz umzuwandeln (Umwandlung 90%). Die Reaktionsmischung wurde mit Wasser verdünnt bis auf einen Harzgehalt von 40%, und die resultierende Zusammensetzung bzw. Zubereitung wurde mit einer geringen Menge Phosphorsäure auf pH 5 eingestellt. Die auf diese Weise erhaltene Zusammensetzung bzw. Zubereitung war eine viskose Flüssigkeit, die ein transparentes Gefühl vermittelte.

Bezugsbeispiel 4

Zu 200 Teilen eines modifizierten Silikonöls mit einer Hydroxylzahl von 73,11 (im Handel erhältlich unter dem Warenzeichen "Toray Modified Silicone Oil SH-3771®") wurden 49,00 Teile Xylylendiisocyanat bei Raumtemperatur zugegeben. Die Temperatur des Systems wurde auf 95°C erhöht, und die Reaktion wurde 70 Minuten lang durchgeführt, wobei man ein Urethan-Prepolymer mit einem freien Isocyanatgruppen- Gehalt von 4,38% erhielt.

Zu 200 Teilen des Urethan-Prepolymers wurden 72,3 Teile einer 30%igen wäßrigen Lösung von Natriumbisulfit bei 40°C zugegeben, und die resultierende Mischung wurde 70 Minuten lang bei dieser Temperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wurde dann mit Wasser verdünnt, wobei man eine transparente und viskose, thermisch reaktive, wasserlösliche Urethan- Harz-Zusammensetzung bzw. -Zubereitung mit einem Harzgehalt von 30% erhielt.

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1

Zu 100 Teilen der im Bezugsbeispiel 1, 2 oder 3 erhaltenen, thermisch reaktiven Urethanharz-Zubereitung wurden 5 Teile einer Emulsion eines Organozinnverbindungs- Katalysators (im Handel erhältlich unter dem Warenzeichen "Elastron Catalyst 32®") und außerdem 5 Teile einer Siliconemulsion (Feststoffgehalt 15%) als Gleitmittel zugegeben. Zu der Mischung wurde Wasser zugegeben, um den Harzgehalt auf 2% einzustellen (Versuche 1, 2 und 3).

In einem weiteren Versuch wurden 5 Teile "Elastron Catalyst 32®" zu 100 Teilen der in Bezugsbeispiel 4 erhaltenen thermisch reaktiven Urethanharz-Zubereitung zugegeben, danach wurde der Harzgehalt mit Wasser auf 2% eingestellt (Versuch 4).

Ferner wurden 70 Teile der thermisch reaktiven Urethan- Harz-Zubereitung des Bezugsbeispiels 1 mit 30 Teilen der thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zubereitung des Bezugsbeispiels 4 gemischt, und es wurden 5 Teile "Elastron Catalyst 32®" zugegeben, danach wurde der Harzgehalt mit Wasser auf 2% eingestellt (Versuch 5).

Zum Vergleich wurden 5 Teile der gleichen Siliconemulsion (Gleitmittel) wie oben zu 100 Teilen einer Polyacrylatemulsion (Feststoffgehalt 40%) zugegeben, und der Harzgehalt wurde mit Wasser auf 2% eingestellt (Vergleichsbeispiel 1).

Ein Polyesterfilament-Gurtband (schwarz gefärbt), wie es für Automobilsitzgurte verwendet wird, wurde in jede der oben hergestellten Harz-Zubereitungen eingetaucht, um das Gurtband mit 0,4% des Harzes zu tränken. Das eingetauchte Gurtband wurde 3 min lang bei 110°C vorgetrocknet und 3 min lang bei 160°C wärmebehandelt.

Die so erhaltenen Gurtbänder für die Verwendung als Sitzgurte wurden nach dem Abriebbeständigkeits-Testverfahren gemäß Japanese Industrial Standard (JIS) D 4604 getestet.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammen mit den Ergebnissen für das unbehandelte Gurtband als Kontrolle angegeben.

Tabelle I

Wie aus der vorstehenden Tabelle I hervorgeht, waren die erfindungsgemäß behandelten Gurtbänder der Versuche 1 bis 5 in bezug auf ihre Abriebbeständigkeit überlegen, und sie behielten ihre Festigkeit auch nach 5000 Abrieb- Versuchen bei. Auch eine Zerfaserung und Verformung der Sitz-Gurtbänder wurde nicht festgestellt. Insbesondere wiesen die in den Versuchen 4 und 5 mit dem thermisch reaktiven Urethanharz, welches das Organosiloxan- Grundgerüst aufwies, behandelten Gurtbänder eher noch höhere Festigkeitsretentions-Prozentsätze auf als diejenigen der Versuche 1 bis 3, was wahrscheinlich auf die Glätte des Harzfilmes selbst zurückzuführen ist, die auch nach dem Abriebtest beibehalten wurde. Im Gegensatz dazu wiesen das unbehandelte Gurtband (Kontrolle) und das Gurtband des Vergleichsbeispiels 1 eine unzureichende Abriebbeständigkeit auf. Darüber hinaus zeigten diese Sitz-Gurtbänder eine bemerkenswerte Zerfaserung sowie eine wellenförmige Deformation schon nach 2500 Abrieb-Versuchen.

Beim doppelseitigen Abriebtest unter Verwendung einer Einstellungssperre waren diese Unterschiede noch ausgeprägter, und die Vergleichs-Gurtbänder hatten nur einen geringen praktischen Wert.

Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2

Zu 100 Teilen der in Bezugsbeispiel 1, 2 oder 3 erhaltenen, thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zubereitung wurden 5 Teile "Elastron Catalyst 32®" und 5 Teile einer Siliconemulsion (Feststoffgehalt 15%) als Gleitmittel zugegeben, und der Harzgehalt wurde mit Wasser auf 1% eingestellt (Versuche 1, 2 und 3).

In einem weiteren Versuch wurden 5 Teile "Elastron Catalyst 32®" zu 100 Teilen der in Bezugsbeispiel 4 erhaltenen thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zubereitung zugegeben, und der Harzgehalt wurde mit Wasser auf 1% eingestellt (Versuch 4).

Außerdem wurden 70 Teile der in Bezugsbeispiel 1 erhaltenen thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zubereitung mit 30 Teilen der in Bezugsbeispiel 4 erhaltenen thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zubereitung gemischt, und zu der resultierenden Mischung wurden 5 Teile "Elastron Catalyst 32®" zugegeben, danach wurde der Harzgehalt mit Wasser auf 1% eingestellt (Versuch 5).

Im Vergleichsbeispiel 2 wurden 5 Teile der Siliconemulsion als Gleitmittel zu 100 Teilen einer Polyurethanharz- Emulsion (Feststoffgehalt 40%) zugegeben, und der Harzgehalt wurde mit Wasser auf 1% eingestellt.

Ein Nylon-Filament-Gurtband für die Verwendung als Sitzgurt (schwarz gefärbt) wurde in jede der oben hergestellten Harzzubereitungen eingetaucht, um das Gurtband mit 0,2% des Harzes zu tränken. Die eingetauchten Gurtbänder wurden 3 min lang bei 110°C vorgetrocknet und dann 3 min lang bei 150°C wärmebehandelt.

Die auf diese Weise erhaltenen Gurtbänder für die Verwendung als Sitzgurte wurden gemäß JIS D 4604 getestet.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammen mit den Ergebnissen für die unbehandelten Gurtbänder (Kontrolle) angegeben.

Tabelle II

Wie aus der vorstehenden Tabelle II hervorgeht, verliehen die erfindungsgemäßen Zubereitungen auch dem Nylon-Gurtband eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit, und sie führten darüber hinaus zu keiner Zerfaserung und Deformation. Im Gegensatz dazu wiesen das unbehandelte Gurtband (Kontrolle) und das Gurtband des Vergleichsbeispiels 2 eine Zerfaserung und wellenförmige Deformation auf.

Beispiel 3 und Vergleichsbeispiele 3 und 4

Zu 100 Teilen der im Bezugsbeispiel 1, 2 oder 3 erhaltenen thermisch reaktiven Urethan-Harz-Zubereitung wurden 5 Teile "Elastron Catalyst 32®" und 5 Teile einer Polyethylenwachsemulsion (Feststoffgehalt 20%) als ein Gleitmittel zugegeben und der Urethanharzgehalt wurde mit Wasser auf 3% eingestellt (Versuche 1, 2 und 3).

Auf die gleiche Weise wie oben wurden 5 Teile der Polyethylenwachsemulsion als Gleitmittel zu 100 Teilen jeweils einer Polyvinylacetatemulsion (Feststoffgehalt 50%) (Vergleichsbeispiel 3) und die gleiche Polyurethanharzemulsion, wie sie im Vergleichsbeispiel 2 verwendet worden war (Vergleichsbeispiel 4), zugegeben. Jede der so erhaltenen Zubereitungen wurde mit Wasser verdünnt zur Einstellung des Harzgehaltes auf 3%.

Ein Tragriemen-Nylonfilament-Band (schwarz gefärbt) für den Transport von Behältern wurde in jede der so hergestellten Zubereitungen eingetaucht, um das Band mit 0,6% des Harzes zu tränken, und dann 3 min lang bei 110°C vorgetrocknet und 3 min lang bei 150°C wärmebehandelt.

Die so behandelten Tragriemenbänder für Behälter wurden auf verschiedene Eigenschaften hin untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammen mit den Ergebnissen des unbehandelten Bandes (Kontrolle) angegeben.

Tabelle III

Wie aus der vorstehenden Tabelle III hervorgeht, verliehen die erfindungsgemäßen wärmereaktiven Urethan-Harz-Zubereitungen auch dem Tragriemenband für Behälter eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit, und es traten keine Zerfaserung und Deformation auf. Im Gegensatz dazu waren das unbehandelte Band (Kontrolle) und die Bänder der Vergleichsbeispiele 3 und 4 unzureichend in bezug auf die Abriebbeständigkeit, und sie zeigten eine Zerfaserung auf der Bandoberfläche und eine wellenförmige Deformation.

Zusätzlich zu den in den obigen Beispielen verwendeten Komponenten können auch andere Komponenten in den Beispielen verwendet werden, wie sie in der Beschreibung oben angegeben sind, wobei praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten werden.

Claims

1. Verfahren zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit eines Textilgürtels bzw. -riemens, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Textilgürtel bzw. -riemen behandelt mit einer wäßrigen Zusammensetzung, die ein in Wasser lösliches oder in Wasser dispergierbares wärmereaktives blockiertes Urethan-Prepolymer mit einer Organosiloxan- Struktur enthält, wobei man das blockierte Urethan-Prepolymer in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-% einsetzt, bezogen auf das Gewicht der Textilfasern, die den Gürtel bzw. Riemen aufbauen und den behandelten Textilgürtel bzw. -riemen einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 180°C unterwirft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein blockiertes Urethan-Prepolymer verwendet, das abgeleitet ist von einem Urethan-Prepolymer mit einem Gehalt an freien Isocyanatgruppen von 0,1 bis 10 Gew.-%.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als blockiertes Urethan-Prepolymer eine Verbindung einsetzt, die abgeleitet ist von einem Urethan-Prepolymer durch Blockierung eines Teils der freien Isocyanat-Gruppen desselben mit einem Blockierungsmittel, das keine Wasserlöslichkeit oder Wasserdispergierbarkeit verleihen kann, und Umsetzung der restlichen Isocyanatgruppen mit einer thermisch nicht dissoziierbaren Verbindung mit einer Gruppe, die das Urethan-Prepolymer in Wasser löslich oder dispergierbar machen kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als blockiertes Urethan-Prepolymer eine Verbindung einsetzt, die abgeleitet ist von einem Urethan-Prepolymer durch teilweise oder vollständige Blockierung seiner freien Isocyanat-Gruppen mit einem Bisulfit und Blockierung der restlichen Isocyanatgruppen mit einem Blockierungsmittel, das keine Wasserlöslichkeit oder Wasserdispergierbarkeit verleihen kann.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Urethan-Prepolymer das Produkt der Umsetzung zwischen einer Polyhydroxyverbindung mit einer Organosiloxan-Struktur und mindestens zwei Hydroxylgruppen an den Kettenenden oder in den Seitenketten mit einer überschüssigen Menge eines organischen Polyisocyanats einsetzt.