JP4331858B2 - シートベルトウェビング用低摩擦化処理剤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシートベルトウェビングに付与される低摩擦化処理剤に関するものである。更に詳しくは、シートベルトウェビングが使用されている自動車用シートベルトにおいて引出し格納性が良好で且つ、その耐久性において従来のシートベルトウェビングに付与されているシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤では得られなかった優れた性能を付与できる処理剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシートベルトウェビングにはその引出し性と格納性を円滑にするために、シリコーンオイルに代表される油剤を付与したり、樹脂コートを施すことが一般に行われている。例えば、分枝アルコールと高級脂肪酸のエステルとノニオン活性剤からなる組成物（特開平２−１７５９６６号）、平均分子量１０００〜３０００のポリエーテル化合物（特開平１０−３７０７８号）、ウレタンプレポリマーブロック化合物（特公平４−６６４９８号）、ポリエーテルポリエステル樹脂（特開平１０−３７０７５号）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の樹脂加工シートベルトウェビングは前述のように架橋タイプのポリウレタン樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリエーテルポリエステル樹脂が使用されている場合、シートベルトウェビングが使用されている自動車用シートベルトの出し入れの補助ガイドであるスルーリング（ナイロン樹脂製）との繰り返す擦過により表面の樹脂が削られて脱落してゆく。その結果脱落した樹脂及び汚れ物がシートベルトウェビングの表面に付着することにより、経日的に引出し性や格納性が著しく低下するという問題があった。
そこで本発明は上記に記載した従来の技術における問題点を解決し、シートベルトウェビングに付与することによって、その繊維の摩擦特性を低下させると共に、初期の滑り性を充分高め、長期間使用後もその摩擦特性を維持できるシートベルトウェビング、即ち、引出し性も格納性も優れた自動車用シートベルトを得ることができるシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明のシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤は、シートベルトウェビングに付与する低摩擦化処理剤であって、主成分の平滑剤としてオイルの粘度が５０，０００〜５，０００，０００×１０^−４ｍ^２／ｓであるジメチルポリシロキサンを含有し、更に摩擦特性を改善するための副成分の平滑剤としてオイルの粘度が５００〜５０，０００×１０^−４ｍ^２／ｓであるジメチルポリシロキサン及び／又は変性シリコーンオイルを含有し且つ、極圧添加剤を混用することを特徴とする。好ましくは、前述の平滑剤主成分が処理剤全体の３０重量％以上を占めることを特徴とするシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤である。
【０００５】
摩擦特性を改善するための副成分の平滑剤は、一般的にシリコーンオイルと称されるジアルキルポリシロキサン骨格を持った化合物でジメチルポリシロキサンとその変性シリコーンであり、そのシリコーン骨格がジメチルポリシロキサン単位又はアミノ変性ジメチルポリシロキサン単位又はカルボキシ変性ジメチルポリシロキサン単位又はエポキシ変性ジメチルポリシロキサン単位であることを特徴とし且つ、そのシリコーンオイルの粘度が５００〜５０，０００×１０^−４ｍ^２／ｓの低粘度であり、好ましくは処理剤全体の１０〜６５重量％を占める。
【０００６】
更に摩擦特性を改善するために極圧添加剤としては、高級脂肪酸の有機アミン塩又は部分酸化ポリアルキレンの有機アミン塩又はアミノ変性シリコーンの酸塩又はカルボキシ変性シリコーンの有機アミン塩が好ましく、またその含有量は処理剤全体の５〜２０重量％である。
【０００７】
また、本発明のシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤は、上記処理剤を有効成分とする２〜５０重量％濃度の水系エマルジョンであって、２０℃における表面張力が３５×１０^−５Ｎ／ｃｍ以下である繊維製品のシートベルトウェビングへの浸透性が優れた低摩擦化処理剤液として処理に用いられることが好ましい。また、水系エマルジョンの作成にあたっては各成分を個別に水系エマルジョン化したものを混用してもよくまた、すべての成分を同時に水系エマルジョン化したものを使用してもいいが、水系エマルジョンの安定性を維持するために使用する界面活性剤の配合割合は３〜３５重量％の範囲にあることが好ましい。
しかし、水系エマルジョンとして使用することが困難な場合や使用した界面活性剤の影響を除く目的では、その処理剤を有効成分とする５〜７０重量％濃度のすべての低摩擦化処理剤に対して良好な溶解性を示すケロシン、鉱物油等の有機溶剤溶液で用いられることが好ましい。
【０００８】
本発明らは、現在の問題点であるシートベルトウェビングが使用されている自動車用シートベルトの引出し性、格納性の経日的な劣化は加工された樹脂、即ちアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテルポリエステル樹脂等を繊維上で熱処理を行うことで繊維との密着性を向上させ且つ、架橋させることで現在主にシートベルトウェビング素材に使用されているポリエステル繊維との接着性を向上させて初期の引出し性、格納性を左右する平滑特性を向上させると共にその耐久性を付与しているが、引出し性、格納性を左右する平滑特性とその経日的な劣化は使用された樹脂と現在主にシートベルトウェビング素材に使用されているポリエステル繊維との接着性が不良であることによる、との研究結果を見出した。
【０００９】
更に、自動車シートベルトの摩擦特性を平滑剤レベルで検討し、補助ガイドのスルーリングと自動車シートベルトの摩擦特性は引き出し、装着時は高接圧であり、平滑剤としては繊維／樹脂間の油膜切れを起こしにくいシリコーンオイルでは高粘度のものが必要であり、格納時は低接圧であり、平滑剤としては繊維／樹脂間の油膜切れは問題とならず、非常に滑りやすいシリコーンオイルでは低粘度のものが必要であることを見出し、高粘度のシリコーンオイルと低粘度のシリコーンオイルを混用することで引出し性と格納性の双方の摩擦特性を満足させることが可能との知見を得た。
また、樹脂成分を含まないため自動車シートベルトとその出し入れ補助ガイドであるスルーリング（ナイロン樹脂製）との繰り返す擦過によっても樹脂成分が分離脱落することがなく、分離脱落物が自動車シートベルト表面に付着することにより経日的に低下する引出し性や格納性のないことを見出し、更に、緊急時のシートベルトの締め付けには極圧添加剤が有効に作用することを見出した。
【００１０】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明について詳細に記述する。
以下の実施例及び比較例における評価は、次の方法で行い、表示したものである。
処理液の表面張力（×１０^−５Ｎ／ｃｍ）：２０℃における条件下で処理液の表面張力を協和科学（株）製の自動表面張力計〔ＫＹＯＷＡ ＣＢＶＰ ＳＵＲＦＡＣＥ ＴＥＮＳＩＯＭＥＴＥＲ〕Ａ３型で測定した。
スルーリングとの滑り摩擦（Ｎ）；万能引張り試験機に曲げ加工されたスルーリングを付けた５ｋｇの引張りロードセルをセットし、シートベルトウェビングの一端に５００ｇの荷重をつけ、スルー部を通して他端を引張り試験機の移動部分に取付ける。移動部分を上下させることによって、即ちスルーリングを介して荷重を引き上げる際に要する力（ｆ１）と荷重を元に戻す力（ｆ２）を測定して、引出し格納する際の滑り摩擦を測定する。
耐久性試験（Ｎ）；シートベルトウェビングの一端に１０００ｇの荷重をつけ、曲げ加工されていないスルーリングを介して９０度の角度をつけて３０ｃｍ／分の速度で１００００回摩擦して、シートベルトウェビングの表面を劣化させた後、このシートベルトウェビングとスルーリングとの滑り摩擦を上記と同様の方法で測定し、劣化後の滑り摩擦とする。
耐久・耐光性試験（Ｎ）；上記の耐久性試験の条件下でシートベルトウェビングがスルーリングと擦過する面に耐光試験機を用いて光を一定時間照射した後、このシートベルトウェビングとスルーリングとの滑り摩擦を上記と同様の方法で測定し、劣化後の滑り摩擦とする。
六角棒磨耗保持率：耐磨耗性試験（ＪＩＳ−Ｄ−４６０４）に準じて、５０００回磨耗後の繊維ベルトの強力を測定し、磨耗前の強力から強力保持率を算出する。
【００１１】
〔実施例１〜５及び比較例１〜３〕
繊維ベルトウェビングメーカーより入手した黒色に染色され、低摩擦化処理剤が加工処理されていないシートベルトウェビングを純分が５重量％濃度の水系エマルジョン溶液に浸漬し、シートベルトウェビングに対する重量比で０．５重量％の処理剤が付着するように搾液した後、１００℃で５分間の乾燥を行い、ついで１５０℃で３分間の熱処理を実施した試験試料を作成した。
【００１２】
試験結果に表す処理剤の各成分の記号は、下記の組成のものを表すものである。
処理剤Ａ１；本発明の粘度１，０００，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン７５重量％と粘度１０，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン２５重量％を含む有効成分２．５％の水系エマルジョン（界面活性剤をシリコーンオイルの１２％含有する）
処理剤Ａ２；本発明の粘度１，０００，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン６５重量％と粘度５，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン２５重量％と極圧添加剤としてイソステアリン酸モノエタノールアミン塩を１０重量％含有する有効成分２．５％の水系エマルジョン（界面活性剤をシリコーンオイルの１２％含有する）
処理剤Ｂ１；本発明の粘度１，０００，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン７５重量％と粘度１０，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン２５重量％を含む有効成分２．５重量％のケロシン溶液
処理剤Ｂ２；本発明の粘度１，０００，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン６５重量％と粘度５，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのエポキシ変性ジメチルポリシロキサン２５重量％と極圧添加剤としてアミノ変性ジメチルポリシロキサンの乳酸塩を１０重量％含有する有効成分２．５重量％のケロシン溶液
処理剤Ｃ１；本発明の粘度５００，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン８８重量％を界面活性剤１２重量％で乳化分散した有効成分２５重量％の水系エマルジョン７．５重量％と粘度３０，０００×１０^−４ｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサン８８重量％を界面活性剤１２重量％で乳化分散した有効成分２５重量％の水系エマルジョン２．５重量％を含む混用水溶液
処理剤Ｄ１；ジメチルシリコーン乳化物〔トーレ・ダウコーニング社製・“ＳＨ−８７１０”〕の６．２５重量％溶液
処理剤Ｄ２；架橋タイプのポリウレタン樹脂〔バイエル社製・“ＢＡＹＰＲＥＴＵＳＶ”〕の３．０重量％とジメチルシリコーン乳化物〔トーレ・ダウコーニング社製・“ＳＨ−８７１０”〕の３．２５重量％を含む溶液
処理剤Ｄ３；ポリエステル樹脂エマルジョン〔高松油脂（株）製・“ＥＸ−２００”〕の１２．０重量％とジメチルシリコーン乳化物〔トーレ・ダウコーニング社製・“ＳＨ−８７１０”〕の３．２５重量％を含む溶液
【００１３】
【表１】

【００１４】
試験結果より明らかなように、本発明による処理剤Ａ１〜Ｃ１の場合は初期のスルーリングとの滑り性が良好で自動車用シートベルトの引出し性に相当する荷重引上げ時と自動車用シートベルトの格納時に相当する荷重戻し時の滑り性が良好で、耐久試験後でもその滑り性がほとんど低下しないことで優れた耐久性を示し、六角棒磨耗保持率でも優れた結果を示した。
これに対し、本発明以外の処理剤Ｄ１〜Ｄ３は初期のスルーリングとの滑り性は比較的良好であるが耐久性試験後の滑り性は著しく低下し、引き出し格納性の耐久性には不満足なものであった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤は、特にポリエステル繊維製シートベルトウェビングに付与することにより繊維の摩擦特性を充分に低下させて、新車時に相当する初期の乗用車シートベルト引出し格納性を長時間使用後も良好な状態で維持できる耐久性を示した。
更に、磨耗保持率にも優れたポリエステル製乗用車用シートベルトを得ることができる。

Claims (8)

1. シートベルトウェビング用低摩擦化処理剤であって、主成分の平滑剤としてオイルの粘度が５０，０００〜５，０００，０００×１０^−４ｍ^２／ｓであるジメチルポリシロキサン、摩擦特性を改善するための副成分の平滑剤としてオイルの粘度が５００〜５０，０００×１０^−４ｍ^２／ｓであるジメチルポリシロキサン及び／又は変性シリコーンオイル、更に極圧添加剤を混用することを特徴とするシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤。
2. 主成分のジメチルポリシロキサンが処理剤全体の３０重量％以上を占めることを特徴とする請求項１記載のシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤。
3. 副成分のジメチルポリシロキサン及び／又は変性シリコーンオイルが処理剤全体の１０〜６５重量％を占めることを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤。
4. 変性シリコーンオイルがアミノ基、エポキシ基又はカルボキシ基を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤。
5. 極圧添加剤が高級脂肪酸の有機アミン塩、部分酸化ポリアルキレンの有機アミン塩、アミノ変性シリコーンの酸塩又はカルボキシ変性シリコーンの有機アミン塩であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤。
6. 極圧添加剤が処理剤全体の２〜２０重量％を占めることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の低摩擦化処理剤を有効成分とする２〜５０重量％濃度の水系エマルジョンであって、２０℃における表面張力が３５×１０^−５Ｎ／ｃｍ以下であることを特徴とするシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の低摩擦化処理剤を有効成分とする５〜７０重量％濃度の有機溶剤溶液であって、有機溶剤溶液が低摩擦化処理剤に対して良好な溶解性を示すことを特徴とするシートベルトウェビング用低摩擦化処理剤。