專利名稱：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的人造毛發以及用于軟刷或硬刷的鬃毛。人造草皮用于例如賓館設施的室外區域中或運動場地上。根據運動場地上進行的運動的種類，人造草皮纖維的彎曲恢復性和滑動性特別重要。目前，人造草皮纖維利用聚烯烴，其具有良好的滑動性，但是彎曲恢復性差。另外，已知使用聚酰胺制造具有良好彎曲恢復性的人造草皮。聚酰胺用于例如曲棍球場的人造草皮。然而，聚酰胺具有滑動性差的缺點。為了確保可接受的摩擦系數值，裝有由聚酰胺纖維構成的人造草皮的板球場或場地必須定期澆水。為了改善人造草皮表面的性質，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性，盡管合成草皮單絲的幾何結構已優化。相比而言，聚酰胺顯示出高的摩擦系數值，當場地、板球場或球場沒有充分并均勻地澆水時，這可能會造成運動員受傷。類似地，使用不同的纖維制造人造草皮沒有得到期望的性能特征，因為彎曲恢復性和摩擦特征主要地由較長纖維決定。目前，使用共擠出纖維制造人造草皮從經濟上來說是沒有吸引力的。本發明的一個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性和良好滑動性的單絲的方法，我們發現通過由熱塑性聚合物材料制備至少一種單絲的方法可實現這一目的，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的溫度下熱調節0. 01至10分鐘。根據本發明制備的單絲的一個優點是，其即使與聚酰胺相比也具有改善的彎曲恢復性。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性和低摩擦系數的纖維的應用中。用于制備單絲的聚合物材料包括優選為10%至99. 99%重量、更優選為50%至 99. 8%重量，并且特別是80%至99. 5%重量的聚酯。還包括優選0. 01%至50%重量的納米顆粒，更優選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選為0%至60%重量，更優選為至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。優選的聚酯是聚亞烷基對苯二甲酸酯，特別是在醇部分中具有2至10個碳原子的聚亞烷基對苯二甲酸酯。這樣的聚亞烷基對苯二甲酸酯是本身已知的，且在文獻中有描述。其主鏈包括一個來自芳香族二羧酸的芳環。所述芳環也可以是被取代的，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。這些聚亞烷基對苯二甲酸酯可通過芳香族二羧酸、其酯或其它成酯衍生物與脂肪族二羥基化合物以常規方式反應而獲得。優選的二羧酸包括2，6_萘二甲酸、對苯二甲酸和間苯二甲酸或其混合物。至多 30mOl%，且優選不超過IOmol^的芳香族二羧酸可以被脂肪族或脂環族二羧酸，比如己二
酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和環己烷二羧酸替代。對于所述脂肪族二羥基化合物，優選具有2至6個碳原子的二醇，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-環己二醇、1，4-環己二甲醇和新戊二醇，或其混合物。特別優選的聚酯包括來源于具有2至6個碳原子的烷二醇的聚亞烷基對苯二甲酸酯。其中特別是優選聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯和聚對苯二甲酸丁二酯，或其混合物。進一步優選聚對苯二甲酸乙二酯和/或聚對苯二甲酸丁二酯，其包含至多重量、優選至多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。 極特別優選聚對苯二甲酸丁二酯。根據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% 重量的溶液中測得的聚酯的粘數通常為50至220，優選80至160。特別是優選羧基端基含量為至多lOOmeq/kg聚酯、優選至多50meq/kg聚酯和特別是至多40meq/kg聚酯的聚酯。這類聚酯可例如按照DE-A 4401055的方法獲得。所述羧基端基含量通常通過滴定法，例如電勢測定法測定。還有利的是使用PET回收物，也稱為PET廢料，如果合適，將其與聚亞烷基對苯二甲酸酯比如聚對苯二甲酸丁二酯混合。回收物通常為1)被稱為工業用后回收物的那些回收物其為在縮聚或加工期間產生的生產廢料，例如注塑中的熔渣、注塑或擠出中的開車材料、或來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瓶就數量而言無疑為主要物品。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，將粗回收物進行分離，并清洗，然后進行熔化，并使用擠出機制粒。這通常便于處理和自由流動，以及在其他加工步驟中計量加入。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，邊緣長度不應超過10mm，優選小于8mm。因為聚酯在加工期間會發生水解分裂(由于微量的水分)，因此建議預干燥所述回收物。干燥之后的殘留水分含量優選為< 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聚亞烷基對苯二甲酸酯描述的化合物。優選使用 5至IOOmol %的間苯二甲酸和0至95mol %的對苯二甲酸的混合物，特別是從約80 %的對苯二甲酸與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選具有通式
權利要求
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的溫度熱調節0. 01至10分鐘。
2.根據權利要求1的方法，其中所述至少一種聚酯是聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯，或其混合物。
3.根據權利要求1或2的方法，其中所述納米顆粒的材料選自OH數為1至600mgKOH/ g聚碳酸酯(根據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，所述納米顆粒可以包括其它添加劑。
4.根據權利要求3的方法，其中所述金屬氧化物是氧化鋅和/或氧化鈦。
5.根據權利要求3的方法，其中所述半金屬氧化物是非晶型二氧化硅或層狀硅酸鹽。
6.根據權利要求3至5中任一項的方法，其中所述納米顆粒中的其它添加劑是UV穩定劑。
7.根據權利要求1至6中任一項的方法，其中在所述納米顆粒上施加涂層。
8.根據權利要求7的方法，其中所述涂層包括其它添加劑。
9.根據權利要求7或8的方法，其中所述涂層包括一種金屬氧化物。
10.根據權利要求9的方法，其中所述涂層中的金屬氧化物是氧化鋅。
11.根據權利要求7的方法，其中所述涂層包括二氧化硅。
12.根據權利要求1至11中任一項的方法，其中所述熱塑性聚合物材料中的其它添加劑是染料、穩定劑或助滑劑。
13.通過根據權利要求1至12中任一項的方法獲得的單絲在制造人造草皮、假發以及軟刷或硬刷的鬃毛中的用途。
全文摘要
本發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。本發明還涉及使用通過所述方法獲得的單絲制造人造草皮、假發以及軟刷或硬刷的鬃毛的用途。
文檔編號C08L101/00GK102245820SQ200980150105
公開日2011年11月16日 申請日期2009年10月13日 優先權日2008年10月13日
發明者M·沃爾克爾, R·V·本頓, S·簡恩 申請人:巴斯夫歐洲公司