EP1458911B1 - Gewebtes sicherheitsgurtband - Google Patents

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EP1458911B1
EP1458911B1 EP02787751A EP02787751A EP1458911B1 EP 1458911 B1 EP1458911 B1 EP 1458911B1 EP 02787751 A EP02787751 A EP 02787751A EP 02787751 A EP02787751 A EP 02787751A EP 1458911 B1 EP1458911 B1 EP 1458911B1
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EP
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seat belt
core
belt webbing
component
threads
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EP02787751A
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EP1458911A1 (de
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Rigo Bosman
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Diolen Industrial Fibers GmbH
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Diolen Industrial Fibers GmbH
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0005Woven fabrics for safety belts
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/04Heat-responsive characteristics
    • D10B2401/041Heat-responsive characteristics thermoplastic; thermosetting

Definitions

  • the present invention relates to a woven seat belt webbing with yarns in the warp and weft directions.
  • Woven seat belts or straps and methods for their preparation are for example from WO 01/48285 A1 known. They usually consist of multifilaments in the warp direction. In the weft direction monofilaments or a combination of multifilaments and monofilaments are used for the purpose of stiffening. Such stiffening in the transverse direction of garment webbing is necessary to prevent the belt from folding, which would impair its function. In particular, a hindrance of the running of the seat belt by the guide brackets and during winding is avoided by this measure.
  • Tissues are thus fabrics which consist of two or more thread systems crossed at right angles, warp and weft, and are produced on a loom or a weaving machine.
  • the chain is according to DIN 61 050 the totality required for the production of a fabric and in the finished fabric in the longitudinal direction, ie warp direction, extending threads, the warp yarns referred to.
  • weft therefore, the entirety of the threads required for producing a fabric and extending in the finished fabric from edge to edge, ie in the transverse direction or weft direction, is meant.
  • Under thread should be understood such linear textile structures that can consist of both multifilaments and monofilaments.
  • polyester filaments having diameters in the range of 0.2 to 0.3 mm are generally used as monofilaments in webbing for seat belts.
  • the high rigidity of these monofilaments leads to problems during the weaving process; moreover, the fabrics and thus the safety belts made of them also become relatively thick. This increase in thickness due to introduction of the monofilaments as weft threads in the fabric at least partially negates the advantages described above, in particular the running properties of the belt.
  • a woven seat belt webbing according to the preamble of claim 1 is made JP-A-2000 234233 known.
  • the present invention achieves this object by providing a woven seat belt webbing according to claim 1.
  • the seat belt according to the present invention therefore contains, as a weft thread, a multifilament having a bicomponent structure.
  • Bikomponenten Modellen are well known to those skilled in the art. These are usually filaments composed of two polymeric components. Such filaments are also referred to as heterofilaments, conjugate fibers or filaments or as composite fibers or filaments.
  • the structure of these bicomponent structures may well be different and is also known to the skilled person. For example, bicomponent structures are present as "side-by-side” structures or else as “skin-core” structures or “core-shell” structures. A number of other arrangements are known in the art and need not be further explained.
  • Such bicomponent structures are commercially available. Multifilaments containing bicomponent structures can be easily processed during the weaving process, since - in contrast to the relatively thick monofilaments - they have a significantly lower rigidity. As a result, the problems that occur in the prior art in the manufacture of the fabric for seat belts, largely avoid.
  • the multifilaments in the weft lay in a flattened configuration between the warp threads. As a result, the seat belt webbing is less thick than one with monofilaments in the weft. Due to this smaller thickness, the handling of the belt, in particular the Aufwickel , significantly improved, which also leads to an increase in safety.
  • the bicomponent structure is a core-shell structure wherein the shell component has a lower melting point than the core component.
  • the core component is essentially a polymer selected from the group consisting of polyesters, polyamides and polyolefins or copolymers thereof.
  • the sheath component also consists essentially of a polymer which is selected from the group consisting of polyesters, polyamides and polyolefins. Starting from these two groups for the components of the bicomponent structure, a whole series of combinations are conceivable and also favorable.
  • the weft thread for example, consist of a core-shell structure with polyester as the core component and polyamide 6 as a shell component.
  • polymers of the same class of compounds such as polyester as core and co-polyester as sheath component or polyamide 6.6 as core and polyamide 6 as sheath or polypropylene / co-polypropylene combinations are possible, as long as the condition that the core component has a higher Melting point than the coat or skin component is satisfied.
  • the difference in the melting temperatures between the two components should not fall below 10 ° C, preferably, the difference is greater than about 30 °. Differences in the melting points of the core and shell components of at most about 100 ° C are generally sufficient.
  • a particularly preferred embodiment of the seat belt webbing is obtained when the bicomponent structure has a core-shell structure, the core component consisting essentially of polyethylene terephthalate and the shell component consisting essentially of polybutylene terephthalate.
  • the difference in the melting temperatures in this case is about 40 to 50 ° C, wherein the shell component has a melting point of about 220 ° C.
  • a further particularly preferred embodiment is obtained when the bicomponent structure has a core-shell structure in which the core component of polyethylene terephthalate and the shell component consists of a polyether ester.
  • the polyether ester a copolymer of polybutylene terephthalate and polytetrahydrofuran is excellently suitable.
  • Such a polyetherester has a melting point between 190 and 200 ° C.
  • the ratio of core to shell component in the preferred bicomponent structures is between 85/15 and 65/35 vol / vol, for example at 70/30 vol / vol.
  • the multifilaments with a bicomponent structure advantageously have a total titer between 400 and 1700 dtex, preferably between 400 and 700 dtex. In a particularly preferred embodiment, these multifilaments have a titer of 800 dtex.
  • the woven seat belt webbings are subjected to a thermal treatment such that the jacket component of the weft-extending multifilaments with bicomponent structure at least partially melts.
  • the temperature for the thermal treatment should be chosen so that the core component is not or not substantially melted with it, i. the strength of the weft threads achieved essentially by the core component is maintained.
  • the fabric is then formed in the weft direction of a thermal connection of the weft threads forming multifilaments with bicomponent structure. In the finished fabric these multifilaments thus lead to the transverse stiffness of the safety belt, as well as the monofilaments used in the prior art as a weft thread, but without having the disadvantages in the production of the fabric, which are caused by the monofilaments.
  • woven seat belt webbing is characterized by a smaller thickness and at the same time increased flexural rigidity, whereby the thickness of the seat belt webbing can be even further reduced, without resulting in the loss of mechanical properties.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein gewebtes Sicherheitsgurtband mit Fäden in Kettrichtung und in Schussrichtung.
  • Gewebte Sicherheitsgurtbänder oder auch Gurtbänder und Verfahren zu ihrer Herstellung sind beispielsweise aus der WO 01/48285 A1 bekannt. Sie bestehen in der Regel aus Multifilamenten in Kettrichtung. In Schussrichtung werden zum Zwecke der Versteifung Monofilamente oder auch eine Kombination aus Multifilamenten und Monofilamenten eingesetzt. Eine derartige Versteifung in Querrichtung bei Geweben für Sicherheitsgurte ist notwendig, damit der Gurt sich nicht faltet, was zur Beeinträchtigung seiner Funktion führen würde. Insbesondere wird durch diese Maßnahme eine Behinderung des Laufes des Sicherheitsgurtes durch die Führungshalterungen und bei der Aufwicklung vermieden.
  • Die Begriffe Gewebe sowie Kette und Schuss und ableitend davon Kettrichtung und Schussrichtung werden im Rahmen dieser Erfindung in einer dem Fachmann geläufigen Weise verwendet. Gewebe sind demnach Flächengebilde, die aus zwei oder mehreren sich rechtwinklig kreuzenden Fadensystemen, Kette und Schuss, bestehen und auf einem Webstuhl bzw. einer Webmaschine hergestellt werden. Als Kette wird nach DIN 61 050 die Gesamtheit der zur Herstellung eines Gewebes erforderlichen und im fertigen Gewebe in Längsrichtung, also Kettrichtung, verlaufenden Fäden, die Kettfäden, bezeichnet. Mit Schuss ist demnach die Gesamtheit der zur Herstellung eines Gewebes erforderlichen und im fertigen Gewebe von Kante zu Kante, also in Querrichtung oder Schussrichtung, verlaufenden Fäden gemeint. Unter Faden sollen solche linienförmigen textilen Gebilde verstanden werden, die sowohl aus Multifilamenten als auch aus Monofilamenten bestehen können.
  • Die Verwendung von Monofilamenten als Schussfäden bringt jedoch auch Nachteile mit sich. So werden als Monofilamente in Geweben für Sicherheitsgurte in aller Regel Polyesterfäden mit Durchmessern in Bereich von 0,2 bis 0,3 mm eingesetzt. Die hohe Steifigkeit dieser Monofilamente führt zum einen zu Problemen beim Webvorgang, darüber hinaus werden die Gewebe und damit die daraus hergestellten Sicherheitsgurte auch relativ dick. Diese Dickenzunahme durch Einführung der Monofilamente als Schussfäden im Gewebe macht die oben geschilderten Vorteile, insbesondere die Laufeigenschaften des Gurtes, zumindest teilweise wieder zunichte.
  • Ein gewebles Sicherheitsgurtband gemaß den Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus JP-A-2000 234233 bekannt.
  • Es ist wünschenswert, gewebte Sicherheitsgurtbänder zur Verfügung zu stellen, die zum einen die Vorteile der Verwendung von Monofilamenten in Schussrichtung aufweisen, zum anderen aber die Nachteile, die bei der Herstellung dieser Gewebe und bei der Verwendung der Sicherheitsgurte auftreten, weitestgehend vermeiden.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch die Bereitstellung eines gewebten Sicherheitsgurtbandes nach Anspruch 1.
  • Der Sicherheitsgurt gemäß der vorliegenden Erfindung enthält demzufolge als Schussfaden ein Multifilament, das eine Bikomponentenstruktur aufweist. Bikomponentenstrukturen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Es handelt sich dabei in aller Regel um Filamente, die aus zwei polymeren Komponenten zusammengesetzt sind. Derartige Filamente werden auch als Heterofilamente, konjugierte Fasern bzw. Filamente oder als Kompositfasern oder -filamente bezeichnet. Der Aufbau dieser Bikomponentenstrukturen kann durchaus unterschiedlich sein und ist dem Fachmann ebenfalls bekannt. So liegen Bikomponentenstrukturen beispielsweise als "Seite-an-Seite"-Strukturen oder auch als "Haut-Kern"-Strukturen bzw. "Kern-Mantel"-Strukturen vor. Eine Reihe von weiteren Anordnungen sind einschlägig bekannt und brauchen nicht weiter erläutert zu werden.
  • Solche Bikomponentenstrukturen sind kommerziell erhältlich. Multifilamente, die Bikomponentenstrukturen enthalten, lassen sich während des Webprozesses einfach verarbeiten, da sie - im Gegensatz zu den relativ dicken Monofilamenten - eine deutlich geringere Steifigkeit aufweisen. Dadurch lassen sich die Probleme, die im Stand der Technik bei der Herstellung der Gewebe für Sicherheitsgurte auftreten, weitgehend vermeiden. Die Multifilamente im Schuss legen sich in einer abgeflachten Konfiguration zwischen die Kettfäden. Dadurch ist das Sicherheitsgurtband weniger dick als ein solches mit Monofilamenten im Schuss. Durch diese geringere Dicke wird die Handhabbarkeit des Gurtes, insbesondere das Aufwickelverhalten, deutlich verbessert, was auch zu einer Erhöhung der Sicherheit führt.
  • Es wird für das Sicherheitsgurtband gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass es sich bei der Bikomponentenstruktur um eine Kern-Mantel-Struktur handelt, wobei die Mantelkomponente einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die Kernkomponente.
  • Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass es sich bei der Kernkomponente im wesentlichen um ein Polymer handelt, das gewählt ist aus der Gruppe enthaltend Polyester, Polyamide und Polyolefine oder deren Copolymere.
  • In gleicher Weise ist es vorteilhaft, wenn auch die Mantelkomponente im wesentlichen aus einem Polymer besteht, das gewählt ist aus der Gruppe enthaltend Polyester, Polyamide und Polyolefine.
    Ausgehend von diesen beiden Gruppen für die Bestandteile der Bikomponentenstruktur sind eine ganze Reihe von Kombinationen denkbar und auch günstig. So kann der Schussfaden z.B. aus einer Kern-Mantel-Struktur mit Polyester als Kernkomponente und Polyamid 6 als Mantelkomponente bestehen. Auch Kombinationen zwischen Polymeren der gleichen Verbindungsklasse, wie z.B. Polyester als Kern- und co-Polyester als Mantelkomponente oder Polyamid 6.6 als Kern und Polyamid 6 als Mantel oder Polypropylen/co-Polypropylen-Kombinationen sind möglich, solange die Bedingung, dass die Kernkomponente einen höheren Schmelzpunkt aufweist als die Mantel- oder Hautkomponente, erfüllt ist. Der Unterschied der Schmelztemperaturen zwischen den beiden Komponenten soll 10 °C nicht unterschreiten, bevorzugt ist der Unterschied größer als etwa 30 °. Differenzen in den Schmelzpunkten der Komponenten für Kern und Mantel von höchstens etwa 100 °C sind in aller Regel völlig ausreichend.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Sicherheitsgurtbandes wird erhalten, wenn die Bikomponentenstruktur eine Kern-Mantel-Struktur aufweist, wobei die Kernkomponente im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat und die Mantelkomponente im wesentlichen aus Polybutylenterephthalat besteht. Der Unterschied in den Schmelztemperaturen liegt hierbei bei ca. 40 bis 50 °C, wobei die Mantelkomponente einen Schmelzpunkt von etwa 220 °C aufweist.
  • Eine weiterhin besonders bevorzugte Ausführungsform wird erhalten, wenn die Bikomponentenstruktur eine Kern-Mantel-Struktur aufweist, bei der die Kernkomponente aus Polyethylenterephthalat und die Mantelkomponente aus einem Polyetherester besteht. Als Polyetherester eignet sich in hervorragender Weise ein Copolymer aus Polybutylenterephthalat und Polytetrahydrofuran. Ein solcher Polyetherester hat einen Schmelzpunkt zwischen 190 und 200°C.
  • Das Verhältnis von Kern- zu Mantelkomponente in den bevorzugt eingesetzten Bikomponentenstrukturen liegt zwischen 85/15 und 65/35 vol/vol, beispielsweise bei 70/30 vol/vol.
  • Die Multifilamente mit Bikomponentenstruktur weisen vorteilhaft einen Gesamttiter zwischen 400 und 1700 dtex, bevorzugt zwischen 400 und 700 dtex, auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen diese Multifilamente einen Titer von 800 dtex auf.
  • Die gewebten Sicherheitsgurtbänder werden einer thermischen Behandlung unterzogen, so, dass die Mantelkomponente der in Schussrichtung verlaufenden Multifilamente mit Bikomponentenstruktur wenigstens teilweise aufschmilzt. Die Temperatur für die thermische Behandlung sollte dabei so gewählt werden, dass die Kernkomponente dabei nicht oder im wesentlichen nicht mit angeschmolzen wird, d.h. die im wesentlichen durch die Kernkomponente erreichte Festigkeit der Schussfäden erhalten bleibt. Im Gewebe bildet sich dann in Schussrichtung eine thermische Verbindung der die Schussfäden bildenden Multifilamente mit Bikomponentenstruktur aus. Im fertigen Gewebe führen diese Multifilamente somit zur Quersteifigkeit des Sicherheitsgurtes, so wie die im Stand der Technik eingesetzten Monofilamente als Schussfaden, ohne dabei aber die Nachteile bei der Herstellung des Gewebes aufzuweisen, die durch die Monofilamente hervorgerufen werden.
  • Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung wird jedoch dadurch erhalten, dass die Schussfäden aus Bikomponenten-Multifilamenten im fertigen Gewebe für den Sicherheitsgurt zu einer deutlich geringeren Dicke der Gurte führen.
  • Die Herstellung von Sicherheitsgurtbändern ist der Fachperson im Prinzip bekannt. Anregungen dazu sind beispielsweise der WO 01/48285 A1 zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1: Die von einer mikroskopische Aufnahme (in etwa 30-facher Vergrößerung) abgezeichnete Struktur eines gewebten Sicherheitsgurtbandes enthaltend ein Monofilament als Schussfaden gemäß dem Stand der Technik.
    • Fig. 2: Die von einer mikroskopische Aufnahme (in etwa 30-facher Vergrößerung) abgezeichnete Struktur eines gewebten Sicherheitsgurtbandes enthaltend ein Bikomponenten-Multifilament als Schussfaden gemäß der Erfindung.
  • Das in der Fig. 2 gezeigte gewebte Sicherheitsgurtband zeichnet sich durch eine geringere Dicke bei gleichzeitig erhöhter Biegesteifigkeit aus, wodurch die Dicke des Sicherheitsgurtbandes sogar noch weiter verringert werden kann, ohne dass es zur Einbuße der mechanischen Eigenschaften kommt.

Claims (7)

  1. Gewebtes Sicherheitsgurtband mit Fäden in Kettrichtung und in Schussrichtung, wobei es sich bei den Fäden jeweils um Fäden aus Multifilamenten handelt, wobei die Multifilamente der Fäden in Schussrichtung überwiegend eine Bikomponentenstruktur aufweisen, welche Struktur aus zwei polymeren Komponenten mit unterschiedlichem Schmelzpunkt besteht, wobei die niedriger schmelzende Komponente wenigstens teilweise die Oberfläche der einzelnen Filamente bildet und dadurch gekennzeichnet, dass die Multifilamente der Fäden in Schussrichtung thermisch miteinander verbunden sind.
  2. Gewebtes Sicherheitsgurtband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bikomponentenstruktur um eine Kern-Mantel-Struktur handelt, wobei die Mantelkomponente einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die Kernkomponente.
  3. Gewebtes Sicherheitsgurtband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kernkomponente im wesentlichen um ein Polymer handelt, das gewählt ist aus der Gruppe enthaltend Polyester, Polyamide und Polyolefine oder deren Copolymere.
  4. Gewebtes Sicherheitsgurtband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Mantelkomponente im wesentlichen um ein Polymer handelt, das gewählt ist aus der Gruppe enthaltend Polyester, Polyamide und Polyolefine oder deren Copolymere.
  5. Gewebtes Sicherheitsgurtband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bikomponentenstruktur eine Kern-Mantel-Struktur aufweist, wobei die Kernkomponente im wesentlichen aus Polyethylenterephthalat und die Mantelkomponente im wesentlichen aus Polybutylenterephthalat besteht.
  6. Gewebtes Sicherheitsgurtband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Multifilamente mit Bikomponentenstruktur einen Titer zwischen 400 und 1700 dtex aufweisen.
  7. Gewebtes Sicherheitsgurtband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Kern- zu Mantelkomponente zwischen 85/15 und 65/35 vol/vol liegt.
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