DE102012024685A1

DE102012024685A1 - Kunstrasen mit einem Garn

Info

Publication number: DE102012024685A1
Application number: DE201210024685
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schramm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kunstrasen mit einem Garn und ein Garn insbesondere für einen Kunstrasen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunstrasen mit einem Garn und ein Garn insbesondere für einen Kunstrasen.
Ein Garn ist ein linienförmiges textiles Gebilde, das heißt ein langes, dünnes Gebilde aus einer oder mehreren Fasern. Es ist ein textiles Zwischenprodukt, das zu Geweben, Gestricken, Gewirken und auch zu Teppichen verarbeitet werden kann.
Eine einzelne Faser mit praktisch unbegrenzter Länge wird auch als Filament oder Monofilament bezeichnet. Die Erfindung betrifft insbesondere Monofilamente als Polymerstränge, die durch einen Extrusionsschmelzspinnprozess und einen nachgeschalteten meist mehrstufigen Verstreckprozess eine parallele Ausrichtung der Molekülketten erfahren haben. Durch den Verstreckprozess werden in Längsrichtung Festigkeiten erzielt, die deutlich über den Werten der unverstreckten Basispolymere liegen.
Es hat sich herausgestellt, dass die Fasern eines Kunstrasens bei starker Beanspruchung und/oder extremen Temperaturen derart knicken können, dass sie nicht mehr genügend Elastizität oder Rückstellvermögen aufweisen, um die ursprüngliche Form wieder einzunehmen. Derart geknickte Fasern beeinträchtigen das Erscheinungsbild und die Qualität des Kunstrasens.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Kunstrasen derart weiterzuentwickeln, dass er länger haltbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Kunstrasen mit einem speziellen Garn gelöst, das Thermoplastische Elastomere (TPE), insbesondere auf Urethanbasis (TPE-U oder TPU), aufweist.
Bei Thermoplastische Elastomeren unterscheidet man folgende Gruppen:

– TPE-O oder TPO = Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, vorwiegend PP/EPDM, z. B. Santoprene^® (AES/Monsanto)
– TPE-V oder TPV = Vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, vorwiegend PP/EPDM, z. B. Sarlink^® (DSM), Forprene^® (SoFter)
– TPE-U oder TPU = Thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis, z. B. Desmopan^®, Texin^®, Utechllan^® (Bayer), Elastollan^® (BASF)
– TPE-E oder TPC = Thermoplastische Polyesterelastomere/Thermoplastische Copolyester, z. B. Hytrel^® (DuPont) oder Riteflex^® (Ticona)
– TPE-S oder TPS = Styrol-Blockcopolymere (SBS, SEBS, SEPS, SEEPS und MBS), z. B. Styroflex^® (BASF), Septon^® (Kuraray) oder Thermolast^® (Kraiburg TPE)
– TPE-A oder TPA = Thermoplastische Copolyamide, z. B. PEBAX^® (Arkema)

Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere ein Kunstrasen aus Polyurethan oder mit einem Polyurethananteil eine höhere Rückstellkraft der Fasern aufweist und die Fasern daher weniger leicht knicken und, sofern sie stark geknickt werden, trotzdem wieder nahezu ihre ursprüngliche Form einnehmen. Diese besonders vorteilhafte Elastizität kann bereits durch einen Anteil an einem thermoplastischen Elastomer wie beispielsweise Polyurethan in der Faser erzielt werden.
Das Elastomer in der Faser führt auch zu einer erhöhten UV-Beständigkeit, einer höheren Lauge-Säure-Beständigkeit und einer höheren Abriebfestigkeit als bei Fasern ohne thermoplastisches Elastomer. Darüber hinaus sind die Fasern mit Elastomer weniger empfindlich gegen Hitze.
Für den Außenbereich eignen sich Polyetherbasierte Polyuretane, UV-stabilisiertes aliphatisches TPU oder ein aromatisches TPU mit UV-Stabilisator.
Besonders gute Ergebnisse konnten mit Elastollan^® 1190 der Firma BASF erzielt werden. Dieses Polymer hat einen chemischen Aufbau mit einem Polymer auf Basis von Polyurethan, Stabilisatoren und Additiven.
Vorteilhaft ist es daher, wenn das Garn mindestens eine Faser aufweist, die mindestens 40%, vorzugsweise mindestens 60% und besonders bevorzugt über 80% thermoplastisches Elastomer wie beispielsweise auch 100% TPU aufweist. Der Rest der Faser ist dann Luft oder ein anderes Material. Die Faser kann dabei insbesondere auch eine Hohlfaser sein. In entsprechender Weise hat die Faser dann mindestens 10%, vorzugsweise über 40% oder sogar über 80% Fremdmaterial, das kein thermoplastisches Elastomer ist. Um ein hohe Rückstellkraft mit einer hohen Stabilität zu verbinden wird vorgeschlagen, dass das Garn 30 bis 70% PET aufweist. Das Polyestermaterial (PTE) sorgt dann für die Festigkeit, während TPU für eine Rückstellkraft und eine besonders hohe Abriebfestigkeit sorgt. Dabei ist sehr vorteilhaft, dass PET und TPU eine besonders gute Verbindung eingehen.
Vorteilhaft ist es, wenn das Garn eine Faser mit einem Mantel und einem darin angeordneten Kern aufweist. Dies ermöglicht es Mantel und Kern aus unterschiedlichen Materialien herzustellen. Der Kern ist bis auf die Schnittstellen der Faser vorzugsweise vollständig vom Mantel in radialer Ausrichtung umhüllt. Dabei kann eine Faser auch mehrere Kerne aufweisen. Derartige Selen in der Faser können insbesondere bei unterschiedlichen Faserquerschnitten eine hohe Stabilität und Flexibilität bewirken.
Mantel und Kern können auch beide aus TPU hergestellt sein, wobei der Kern aus geschäumtem TPU besteht und der Mantel aus nicht geschäumtem TPU.
Die Faser kann einen Kern aus thermoplastischem Elastomer aufweisen, um die Rückstellkraft zu erhöhen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Mantel ein thermoplastisches Elastomer, insbesondere TPU aufweist. Das dabei radial außen liegende thermoplastische Polymer hat einen größeren Hebel, um die Rückstellkraft optimal zu nutzen. Dabei kann der Mantel auch vollständig aus einem thermoplastischen Polymer wie beispielsweise TPU hergestellt sein.
Insbesondere im Hinblick auf die Stabilität ist es vorteilhaft, wenn das Garn eine Faser mit einem Kern mit Polyethylenterephthalat (PET) aufweist. Der Kern kann auch vollständig aus PET hergestellt sein. Durch die Materialauswahl oder vorzugsweise durch den Anteil an Mantel und Kern kann das Verhältnis von PET zu TPU in großen Bereichen frei eingestellt werden. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn das Garn 30 bis 70% PET aufweist. Dies ermöglicht es, dass das Garn 30 bis 70% TPU aufweist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Faser eine Hohlfaser ist. Das entspricht einer Faser aus Mantel und Kern, bei der der Kern Luft ist.
Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass die Faser einen linsenförmigen Querschnitt aufweist. Die Faser kann besonders bevorzugt zwei Seiten aufweisen, von denen eine Seite konkav, konvex und dann wieder konkav gebogen ist. Dies führt zu einer speziellen Linsenform, die einen an einem Kreisquerschnitt angenäherten Kern und vom Kern flügelartig weglaufende Ausläufe aufweist. Dabei können ein zwei oder auch mehr derartiger Ausläufe vorgesehen sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Garn, das insbesondere auch zur Herstellung von Kunstrasen geeignet ist und ein thermoplastisches Elastomer aufweist. Dieses Garn kann wie die zuvor beschriebenen Garne monofil oder polyfil, aus Vollmaterial, mit Kern und Mantel oder als Hohlfaser ausgebildet sein.
Das verwendete Garn ist in der Regel ein monofiles Garn. Es kann jedoch auch zu einem polyfilen Garn versponnen werden. Der Durchmesser der Faser liegt bei 0,1 bis 5 mm. Das Garn wird im Naßspinnverfahren hergestellt. Darauf folgen eine Verstreckung, eine Schrumpfung, eine thermische Behandlung und das Aufspulen.

Claims

Kunstrasen mit einem Garn, das ein thermoplastisches Elastomer aufweist.
Kunstrasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn Polyurethan, vorzugsweise TPU, aufweist.
Kunstrasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn mindestens eine Faser mit mindestens 40%, vorzugsweise mindestens 60% und besonders bevorzugt bis zu 100% thermoplastisches Elastomer aufweist.
Kunstrasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn mindestens eine Faser mit 30 bis 70% PET aufweist.
Kunstrasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn eine Faser mit einem Mantel und einem oder mehreren darin angeordneten Kernen aufweist.
Kunstrasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn einen Mantel mit einem thermoplastischen Elastomer, insbesondere TPU aufweist.
Kunstrasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn eine Faser mit einem Kern mit Polyethylenterephthalat (PET) aufweist.
Kunstrasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn eine Faser aufweist, die eine Hohlfaser ist.
Garn, insbesondere für die Herstellung eines Kunstrasens, das ein thermoplastisches Elastomer aufweist.
Garn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn ein Polymer auf der Basis von Polyurethan aufweist.