專(zhuān)利名稱(chēng)：制備單絲的方法及該單絲的用途的制作方法
制備單絲的方法及該單絲的用途本發(fā)明涉及一種由熱塑性聚合物材料制備至少一種單絲的方法。本發(fā)明還涉及該單絲的用途。單絲用于例如制造人造草皮。其它用途包括例如用于假發(fā)的人造毛發(fā)以及用于軟刷或硬刷的鬃毛。人造草皮用于例如賓館設(shè)施的室外區(qū)域中或運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地上。根據(jù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地上進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)的種類(lèi)，人造草皮纖維的彎曲恢復(fù)性和滑動(dòng)性特別重要。目前，人造草皮纖維利用聚烯烴，其具有良好的滑動(dòng)性，但是彎曲恢復(fù)性差。另外，已知使用聚酰胺制造具有良好彎曲恢復(fù)性的人造草皮。聚酰胺用于例如曲棍球場(chǎng)的人造草皮。然而，聚酰胺具有滑動(dòng)性差的缺點(diǎn)。為了確?？山邮艿哪Σ料禂?shù)值，裝有由聚酰胺纖維構(gòu)成的人造草皮的板球場(chǎng)或場(chǎng)地必須定期澆水。為了改善人造草皮表面的性質(zhì)，目前研究特別是集中于不同的纖維幾何形狀；不同纖維簇的組合；或者使用共擠出多聚合物纖維。然而，這些方案僅解決了主要需求的部分方面，所述需求為摩擦小、彎曲恢復(fù)性好和成本低。利用聚烯烴的人造草皮仍然不具有理想的彎曲恢復(fù)性，盡管合成草皮單絲的幾何結(jié)構(gòu)已優(yōu)化。相比而言，聚酰胺顯示出高的摩擦系數(shù)值，當(dāng)場(chǎng)地、板球場(chǎng)或球場(chǎng)沒(méi)有充分并均勻地澆水時(shí)，這可能會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員受傷。類(lèi)似地，使用不同的纖維制造人造草皮沒(méi)有得到期望的性能特征，因?yàn)閺澢謴?fù)性和摩擦特征主要地由較長(zhǎng)纖維決定。目前，使用共擠出纖維制造人造草皮從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)是沒(méi)有吸引力的。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制備具有如在例如制備人造草皮中所期望的良好彎曲恢復(fù)性和良好滑動(dòng)性的單絲的方法，我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)由熱塑性聚合物材料制備至少一種單絲的方法可實(shí)現(xiàn)這一目的，所述熱塑性聚合物材料包括至少一種聚酯以及納米顆粒和任選地其它添加劑作為組分，所述方法包括將所述組分以混合物的形式或分別地加入到擠出機(jī)中，并且首先擠出所述熱塑性聚合物材料的線，冷卻并拉伸，最后在40至120°C的溫度下熱調(diào)節(jié)0. 01至10分鐘。根據(jù)本發(fā)明制備的單絲的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，其即使與聚酰胺相比也具有改善的彎曲恢復(fù)性。另外，單絲中的納米顆粒降低了熱塑性聚合物材料的摩擦系數(shù)值。因此，得到的單絲可以特別地用于需要具有良好彎曲恢復(fù)性和低摩擦系數(shù)的纖維的應(yīng)用中。用于制備單絲的聚合物材料包括優(yōu)選為10%至99. 99%重量、更優(yōu)選為50%至 99. 8%重量，并且特別是80%至99. 5%重量的聚酯。還包括優(yōu)選0. 01%至50%重量的納米顆粒，更優(yōu)選0. 2%至10%重量并且特別是0. 5%至5%重量的納米顆粒。其它添加劑的比例優(yōu)選為0%至60%重量，更優(yōu)選為至40%重量，并且特別是2%至20%重量。熱塑性聚合物材料中的聚酯優(yōu)選為基于芳香族二羧酸和脂肪族或芳香族二羥基化合物的聚酯。優(yōu)選的聚酯是聚亞烷基對(duì)苯二甲酸酯，特別是在醇部分中具有2至10個(gè)碳原子的聚亞烷基對(duì)苯二甲酸酯。這樣的聚亞烷基對(duì)苯二甲酸酯是本身已知的，且在文獻(xiàn)中有描述。其主鏈包括一個(gè)來(lái)自芳香族二羧酸的芳環(huán)。所述芳環(huán)也可以是被取代的，例如被鹵素比如氯和溴，或被C1 至(；烷基比如甲基、乙基、異丙基或正丙基或正丁基、異丁基或叔丁基所取代。這些聚亞烷基對(duì)苯二甲酸酯可通過(guò)芳香族二羧酸、其酯或其它成酯衍生物與脂肪族二羥基化合物以常規(guī)方式反應(yīng)而獲得。優(yōu)選的二羧酸包括2，6_萘二甲酸、對(duì)苯二甲酸和間苯二甲酸或其混合物。至多 30mOl%，且優(yōu)選不超過(guò)IOmol^的芳香族二羧酸可以被脂肪族或脂環(huán)族二羧酸，比如己二
酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和環(huán)己烷二羧酸替代。對(duì)于所述脂肪族二羥基化合物，優(yōu)選具有2至6個(gè)碳原子的二醇，特別是1，2_乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，4-己二醇、1，4-環(huán)己二醇、1，4-環(huán)己二甲醇和新戊二醇，或其混合物。特別優(yōu)選的聚酯包括來(lái)源于具有2至6個(gè)碳原子的烷二醇的聚亞烷基對(duì)苯二甲酸酯。其中特別是優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，或其混合物。進(jìn)一步優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和/或聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，其包含至多重量、優(yōu)選至多0. 75%重量的1，6_己二醇和/或2-甲基-1，5-戊二醇作為其它單體單元。 極特別優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸丁二酯。根據(jù)ISO 1628，在苯酚/鄰-二氯苯混合物(在25°C下，重量比1 1)中的0.5% 重量的溶液中測(cè)得的聚酯的粘數(shù)通常為50至220，優(yōu)選80至160。特別是優(yōu)選羧基端基含量為至多l(xiāng)OOmeq/kg聚酯、優(yōu)選至多50meq/kg聚酯和特別是至多40meq/kg聚酯的聚酯。這類(lèi)聚酯可例如按照DE-A 4401055的方法獲得。所述羧基端基含量通常通過(guò)滴定法，例如電勢(shì)測(cè)定法測(cè)定。還有利的是使用PET回收物，也稱(chēng)為PET廢料，如果合適，將其與聚亞烷基對(duì)苯二甲酸酯比如聚對(duì)苯二甲酸丁二酯混合?；厥瘴锿ǔ?)被稱(chēng)為工業(yè)用后回收物的那些回收物其為在縮聚或加工期間產(chǎn)生的生產(chǎn)廢料，例如注塑中的熔渣、注塑或擠出中的開(kāi)車(chē)材料、或來(lái)自擠出片材或膜的邊緣修整料。2)消耗者用后的回收物其為在消耗者使用之后所收集和處理的塑料物品。礦泉水、軟飲料和果汁所用的吹塑的PET瓶就數(shù)量而言無(wú)疑為主要物品。這兩種回收物可以是再粉碎的形式或粒狀的形式。在后一情形下，將粗回收物進(jìn)行分離，并清洗，然后進(jìn)行熔化，并使用擠出機(jī)制粒。這通常便于處理和自由流動(dòng)，以及在其他加工步驟中計(jì)量加入。不僅可以使用粒狀形式的回收物，而且可以使用再粉碎形式的回收物，在這種情況下，邊緣長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)10mm，優(yōu)選小于8mm。因?yàn)榫埘ピ诩庸て陂g會(huì)發(fā)生水解分裂(由于微量的水分)，因此建議預(yù)干燥所述回收物。干燥之后的殘留水分含量?jī)?yōu)選為< 0. 2%，特別是< 0. 05%。提及的另一組是由芳香族二羧酸和芳香族二羥基化合物得到的全芳香族聚酯。合適的芳香族二羧酸是之前針對(duì)聚亞烷基對(duì)苯二甲酸酯描述的化合物。優(yōu)選使用 5至IOOmol %的間苯二甲酸和0至95mol %的對(duì)苯二甲酸的混合物，特別是從約80 %的對(duì)苯二甲酸與20%的間苯二甲酸的混合物至這兩種酸基本等量的混合物。所述芳香族二羥基化合物優(yōu)選具有通式
權(quán)利要求
1.一種由熱塑性聚合物材料制備至少一種單絲的方法，所述熱塑性聚合物材料包括至少一種聚酯以及納米顆粒和任選地其它添加劑作為組分，所述方法包括將所述組分部分地或全部地以混合物的形式或者分別地加入到擠出機(jī)中，并且首先擠出所述熱塑性聚合物材料形成的線，冷卻并拉伸，最后在40至120°C的溫度熱調(diào)節(jié)0. 01至10分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一種聚酯是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述納米顆粒的材料選自O(shè)H數(shù)為1至600mgKOH/ g聚碳酸酯(根據(jù)DIN 53240第2部分)的高度支化的或超支化的聚碳酸酯、其中χ為至少1. 1且y為至少2. 1的Ajy型高度支化的或超支化的聚酯、金屬氧化物、半金屬氧化物， 及其混合物，所述納米顆?？梢园ㄆ渌砑觿?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述金屬氧化物是氧化鋅和/或氧化鈦。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述半金屬氧化物是非晶型二氧化硅或?qū)訝罟杷猁}。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)的方法，其中所述納米顆粒中的其它添加劑是UV穩(wěn)定劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的方法，其中在所述納米顆粒上施加涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述涂層包括其它添加劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其中所述涂層包括一種金屬氧化物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述涂層中的金屬氧化物是氧化鋅。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述涂層包括二氧化硅。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的方法，其中所述熱塑性聚合物材料中的其它添加劑是染料、穩(wěn)定劑或助滑劑。
13.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)的方法獲得的單絲在制造人造草皮、假發(fā)以及軟刷或硬刷的鬃毛中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由熱塑性聚合物材料制備至少一種單絲的方法，所述熱塑性聚合物材料包括至少一種聚酯以及納米顆粒和任選地其它添加劑作為組分，其中所述組分以部分混合或完全混合的形式或分別地加入到擠出機(jī)中，其中首先將所述熱塑性聚合物材料擠出成線，冷卻并拉伸，然后在40至120℃的溫度下回火0.01至10分鐘。本發(fā)明還涉及使用通過(guò)所述方法獲得的單絲制造人造草皮、假發(fā)以及軟刷或硬刷的鬃毛的用途。
文檔編號(hào)C08L101/00GK102245820SQ200980150105
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者M·沃爾克爾, R·V·本頓, S·簡(jiǎn)恩 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司