专利名称：制备单丝的方法及该单丝的用途的制作方法
制备单丝的方法及该单丝的用途本发明涉及一种由热塑性聚合物材料制备至少一种单丝的方法。本发明还涉及该单丝的用途。单丝用于例如制造人造草皮。其它用途包括例如用于假发的人造毛发以及用于软刷或硬刷的鬃毛。人造草皮用于例如宾馆设施的室外区域中或运动场地上。根据运动场地上进行的运动的种类，人造草皮纤维的弯曲恢复性和滑动性特别重要。目前，人造草皮纤维利用聚烯烃，其具有良好的滑动性，但是弯曲恢复性差。另外，已知使用聚酰胺制造具有良好弯曲恢复性的人造草皮。聚酰胺用于例如曲棍球场的人造草皮。然而，聚酰胺具有滑动性差的缺点。为了确保可接受的摩擦系数值，装有由聚酰胺纤维构成的人造草皮的板球场或场地必须定期浇水。为了改善人造草皮表面的性质，目前研究特别是集中于不同的纤维几何形状；不同纤维簇的组合；或者使用共挤出多聚合物纤维。然而，这些方案仅解决了主要需求的部分方面，所述需求为摩擦小、弯曲恢复性好和成本低。利用聚烯烃的人造草皮仍然不具有理想的弯曲恢复性，尽管合成草皮单丝的几何结构已优化。相比而言，聚酰胺显示出高的摩擦系数值，当场地、板球场或球场没有充分并均勻地浇水时，这可能会造成运动员受伤。类似地，使用不同的纤维制造人造草皮没有得到期望的性能特征，因为弯曲恢复性和摩擦特征主要地由较长纤维决定。目前，使用共挤出纤维制造人造草皮从经济上来说是没有吸引力的。本发明的一个目的是提供一种制备具有如在例如制备人造草皮中所期望的良好弯曲恢复性和良好滑动性的单丝的方法，我们发现通过由热塑性聚合物材料制备至少一种单丝的方法可实现这一目的，所述热塑性聚合物材料包括至少一种聚酯以及纳米颗粒和任选地其它添加剂作为组分，所述方法包括将所述组分以混合物的形式或分别地加入到挤出机中，并且首先挤出所述热塑性聚合物材料的线，冷却并拉伸，最后在40至120°C的温度下热调节0. 01至10分钟。根据本发明制备的单丝的一个优点是，其即使与聚酰胺相比也具有改善的弯曲恢复性。另外，单丝中的纳米颗粒降低了热塑性聚合物材料的摩擦系数值。因此，得到的单丝可以特别地用于需要具有良好弯曲恢复性和低摩擦系数的纤维的应用中。用于制备单丝的聚合物材料包括优选为10%至99. 99%重量、更优选为50%至 99. 8%重量，并且特别是80%至99. 5%重量的聚酯。还包括优选0. 01%至50%重量的纳米颗粒，更优选0. 2%至10%重量并且特别是0. 5%至5%重量的纳米颗粒。其它添加剂的比例优选为0%至60%重量，更优选为至40%重量，并且特别是2%至20%重量。热塑性聚合物材料中的聚酯优选为基于芳香族二羧酸和脂肪族或芳香族二羟基化合物的聚酯。优选的聚酯是聚亚烷基对苯二甲酸酯，特别是在醇部分中具有2至10个碳原子的聚亚烷基对苯二甲酸酯。这样的聚亚烷基对苯二甲酸酯是本身已知的，且在文献中有描述。其主链包括一个来自芳香族二羧酸的芳环。所述芳环也可以是被取代的，例如被卤素比如氯和溴，或被C1 至(；烷基比如甲基、乙基、异丙基或正丙基或正丁基、异丁基或叔丁基所取代。这些聚亚烷基对苯二甲酸酯可通过芳香族二羧酸、其酯或其它成酯衍生物与脂肪族二羟基化合物以常规方式反应而获得。优选的二羧酸包括2，6_萘二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸或其混合物。至多 30mOl%，且优选不超过IOmol^的芳香族二羧酸可以被脂肪族或脂环族二羧酸，比如己二
酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和环己烷二羧酸替代。对于所述脂肪族二羟基化合物，优选具有2至6个碳原子的二醇，特别是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-环己二醇、1，4-环己二甲醇和新戊二醇，或其混合物。特别优选的聚酯包括来源于具有2至6个碳原子的烷二醇的聚亚烷基对苯二甲酸酯。其中特别是优选聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯，或其混合物。进一步优选聚对苯二甲酸乙二酯和/或聚对苯二甲酸丁二酯，其包含至多重量、优选至多0. 75%重量的1，6_己二醇和/或2-甲基-1，5-戊二醇作为其它单体单元。 极特别优选聚对苯二甲酸丁二酯。根据ISO 1628，在苯酚/邻-二氯苯混合物(在25°C下，重量比1 1)中的0.5% 重量的溶液中测得的聚酯的粘数通常为50至220，优选80至160。特别是优选羧基端基含量为至多lOOmeq/kg聚酯、优选至多50meq/kg聚酯和特别是至多40meq/kg聚酯的聚酯。这类聚酯可例如按照DE-A 4401055的方法获得。所述羧基端基含量通常通过滴定法，例如电势测定法测定。还有利的是使用PET回收物，也称为PET废料，如果合适，将其与聚亚烷基对苯二甲酸酯比如聚对苯二甲酸丁二酯混合。回收物通常为1)被称为工业用后回收物的那些回收物其为在缩聚或加工期间产生的生产废料，例如注塑中的熔渣、注塑或挤出中的开车材料、或来自挤出片材或膜的边缘修整料。2)消耗者用后的回收物其为在消耗者使用之后所收集和处理的塑料物品。矿泉水、软饮料和果汁所用的吹塑的PET瓶就数量而言无疑为主要物品。这两种回收物可以是再粉碎的形式或粒状的形式。在后一情形下，将粗回收物进行分离，并清洗，然后进行熔化，并使用挤出机制粒。这通常便于处理和自由流动，以及在其他加工步骤中计量加入。不仅可以使用粒状形式的回收物，而且可以使用再粉碎形式的回收物，在这种情况下，边缘长度不应超过10mm，优选小于8mm。因为聚酯在加工期间会发生水解分裂(由于微量的水分)，因此建议预干燥所述回收物。干燥之后的残留水分含量优选为< 0. 2%，特别是< 0. 05%。提及的另一组是由芳香族二羧酸和芳香族二羟基化合物得到的全芳香族聚酯。合适的芳香族二羧酸是之前针对聚亚烷基对苯二甲酸酯描述的化合物。优选使用 5至IOOmol %的间苯二甲酸和0至95mol %的对苯二甲酸的混合物，特别是从约80 %的对苯二甲酸与20%的间苯二甲酸的混合物至这两种酸基本等量的混合物。所述芳香族二羟基化合物优选具有通式
权利要求
1.一种由热塑性聚合物材料制备至少一种单丝的方法，所述热塑性聚合物材料包括至少一种聚酯以及纳米颗粒和任选地其它添加剂作为组分，所述方法包括将所述组分部分地或全部地以混合物的形式或者分别地加入到挤出机中，并且首先挤出所述热塑性聚合物材料形成的线，冷却并拉伸，最后在40至120°C的温度热调节0. 01至10分钟。
2.根据权利要求1的方法，其中所述至少一种聚酯是聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯，或其混合物。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述纳米颗粒的材料选自OH数为1至600mgKOH/ g聚碳酸酯(根据DIN 53240第2部分)的高度支化的或超支化的聚碳酸酯、其中χ为至少1. 1且y为至少2. 1的Ajy型高度支化的或超支化的聚酯、金属氧化物、半金属氧化物， 及其混合物，所述纳米颗粒可以包括其它添加剂。
4.根据权利要求3的方法，其中所述金属氧化物是氧化锌和/或氧化钛。
5.根据权利要求3的方法，其中所述半金属氧化物是非晶型二氧化硅或层状硅酸盐。
6.根据权利要求3至5中任一项的方法，其中所述纳米颗粒中的其它添加剂是UV稳定剂。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其中在所述纳米颗粒上施加涂层。
8.根据权利要求7的方法，其中所述涂层包括其它添加剂。
9.根据权利要求7或8的方法，其中所述涂层包括一种金属氧化物。
10.根据权利要求9的方法，其中所述涂层中的金属氧化物是氧化锌。
11.根据权利要求7的方法，其中所述涂层包括二氧化硅。
12.根据权利要求1至11中任一项的方法，其中所述热塑性聚合物材料中的其它添加剂是染料、稳定剂或助滑剂。
13.通过根据权利要求1至12中任一项的方法获得的单丝在制造人造草皮、假发以及软刷或硬刷的鬃毛中的用途。
全文摘要
本发明涉及一种由热塑性聚合物材料制备至少一种单丝的方法，所述热塑性聚合物材料包括至少一种聚酯以及纳米颗粒和任选地其它添加剂作为组分，其中所述组分以部分混合或完全混合的形式或分别地加入到挤出机中，其中首先将所述热塑性聚合物材料挤出成线，冷却并拉伸，然后在40至120℃的温度下回火0.01至10分钟。本发明还涉及使用通过所述方法获得的单丝制造人造草皮、假发以及软刷或硬刷的鬃毛的用途。
文档编号C08L101/00GK102245820SQ200980150105
公开日2011年11月16日 申请日期2009年10月13日 优先权日2008年10月13日
发明者M·沃尔克尔, R·V·本顿, S·简恩 申请人:巴斯夫欧洲公司