DE69808917T2 - Garn für kunstrasen, verfahren zu seiner hertstellung und aus diesem garn hergestellte kunstrasenfeld - Google Patents

Garn für kunstrasen, verfahren zu seiner hertstellung und aus diesem garn hergestellte kunstrasenfeld

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Description

  • Garn für Kunstrasen, Verfahren zum Herstellen eines solchen Garns und Kunstrasenfeld, in das das Garn eingearbeitet ist.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Polyamid enthaltendes Garn zum Herstellen von Kunstrasen. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Garns und auf ein Kunstrasenfeld, in das das Garn eingearbeitet ist.
  • Solch ein Garn für ein Kunstrasenfeld ist aus der japanischen Patentveröffentlichung JP 7048778A bekannt. Das Kunstrasenfeld wird durch Verweben einer Polyamidfaser und einer PE-Faser in einer Basislage erhalten. Insbesondere weist das Verfahren das Vorsehen eines Garns in einer Basislage mit einer Florlänge von 25 mm durch Verweben von Spaltgarn, hergestellt aus 5000d Polyamid, mit Spaltgarn, hergestellt aus 5000d hochdichtem PE.
  • Solch ein Garn ist auch aus der japanischen Patentveröffentlichung JP 09119036A bekannt, gemäß der ein Garn für einen Kunstrasendeckenflor durch Schmelzspinnen einer Polyamidharzzusammensetzung enthaltend 70-99 Gew.-% eines Polyamidharzes und 1-30 Gew.-% eines Polyethylenharzes gebildet wird.
  • Aus der EP-A-0 648 868 ist ferner ein Garn bekannt, das zum Herstellen von Kunstrasen verwendet wird, welches Garn aus Polypropylen oder aus einem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen hergestellt wird.
  • Es ist nun offenbar geworden, daß die Garneigenschaften für Kunstrasen, insbesondere dessen Verschleißfestigkeit, Biegsamkeit und Verarbeitbarkeit, verbessert werden kann, indem der Kunstrasen aus einer speziellen Kombination von Polymeren hergestellt werden kann, und dementsprechend ist das erfindungsgemäße Garn dadurch gekennzeichnet, daß das Garn zusätzlich zu dem Polyamid ferner eine Polyolefinverbindung enthält, welche aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polypropylen, LLDPE und einem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen besteht.
  • Insbesondere enthält das Garn vorzugsweise 20-80 Gew.-% Polypropylen und 80 - 20 Gew.-% Polyamid. Die Verwendung dieses speziellen Gemisches aus Polypropylen und Polyamid führt zu verbesserten mechanischen Eigenschaften des Kunstrasens, welche mechanischen Eigenschaften beträchtlich besser sind als diejenigen von Polypropylen und Polyamid allein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Garns gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen verwendet. Ein besonders geeignetes Blockcopolymer ist das Polypropylen/Polyethylen-Blockcopolymer, wie dies in der Europäischen Patentanmeldung 0 359 321 beschrieben worden ist, welches Blockcopolymer durch die Firma Solvay, Belgien, mit einem Schmelzindex von etwa 4 auf den Markt gebracht wird. Solch ein bevorzugtes Garn ist vorzugsweise zusammengesetzt aus 20-80 Gew.-% eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen und 20-80 Gew. -% Polyamid.
  • Bei speziellen Ausführungsformen ist es jedoch auch möglich, ein Garn herzustellen, das zusätzlich zu dem Polyamid das Polymer LLDPE (Lineares Polyethylen mit geringer Dichte (Linear Low Density Polyethylene)) enthält. Solch ein Garn ist vorzugsweise zusammengesetzt aus 20-80 Gew.-% LLDPE und 20-80 Gew.-% Polyamid. Obgleich eine Polyamidharzzusammensetzung aus Polyamidharz und eine Polyethylenzusammensetzung, welche 50-100 Gew.-% LLDPE und 0-50 Gew.-% eines Maleinsäureanhydridmodifizierten Polyethylenharzes enthält, aus der japanischen Patentveröffentlichung JP 09119036A bekannt ist, sollte es sich von selbst verstehen, daß die vorliegende Zusammensetzung aus 20-80 Gew.-% LLDPE und 20-80 Gew.-% aus Polyamid sich deutlich von der Zusammensetzung unterscheidet, welche in der japanischen Patentveröffentlichung erwähnt ist.
  • Aus der JP-A-5 171 613 ist es bekannt, Kunstrasen aus verschiedenen Polymeren herzustellen. Diese japanische Patentveröffentlichung erwähnt eine große Anzahl von Polymeren, unter diesen auch Polypropylen und Nylon. Es ist darin jedoch kein Garn beschrieben, das aus der vorliegenden Kombination aus Polypropylen und/oder Polyethylen und Polyamid hergestellt ist. Noch offenbart diese japanische Patentveröffentlichung ein Verfahren zum Herstellen des Garns, wie es gemäß der Erfindung verwendet wird.
  • Die JP-A-3 279 419 offenbart eine Faser, die aus Nylon besteht, das mit Polypropylen vermischt ist. Diese Faser ist zum Herstellen von Bekleidungsstücken verwendet worden. Diese japanische Patentveröffentlichung beschreibt nicht die Verwendung eines solchen Gemisches von Polymeren zum Herstellen von Kunstrasen.
  • Das US-Patent S 597 650 offenbart ein Teppichgarn mit speziellen Eigenschaften hinsichtlich einer Entflammungsverzögerung und einer Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschmutzungen. Dieses Garn besteht aus einer Polyolefinmatrix, vorzugsweise Polypropylen, in die kleinere Polyamidfasern eingebettet sind. Dieses US-Patent beschreibt nicht die Verwendung eines solchen Garns zur Herstellung von Kunstrasen.
  • Gemäß dem Verfahren, welches insbesondere zum Herstellen von Garnen verwendet wird, die zum Herstellen von Kunstrasen verwendet werden, wird das Polymer zum Bilden von Monofilamenten extrudiert, die nachfolgend in Bänder verarbeitet werden, wobei mehrere Bänder zum Bilden eines Garns zusammengedreht werden und möglicherweise mehrere Garne zum Bilden eines Verbundgarns verwoben werden. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Monofilamente aus einem der Polyolefine aus der Gruppe Polypropylen, LLDPE und eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen extrudiert werden und daß Monofilamente aus Polyamid extrudiert werden oder daß Monofilamente aus einem Gemisch aus einem der Polyolefine aus der Gruppe Polypropylene, LLDPE und eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen auf der einen Seite sowie Polyamid auf der anderen Seite extrudiert werden. Es ist ferner bevorzugt, insbesondere die Monofilamente des Blockcopolymers aus Polyethylen und Polypropylen in einem ersten Garn herzustellen, das das Blockcopolymer aus Polyethylen und Polypropylen enthält, und die Monofilamente aus Polyamid in einem zweiten, Polyamid enthaltenden Garn herzustellen, wonach die beiden Garne zum Herstellen eines Verbundgarns miteinander verbunden werden. Dann wird der Kunstrasen aus dem Verbundgarn hergestellt. Bei speziellen Ausführungsformen ist es jedoch bevorzugt, ein Garn des Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen auf der einen Seite und ein Garn aus Polyamid auf der anderen Seite als getrennte Garne zum Herstellen eines Kunstrasenfeldes zu verwenden. Untersuchungen haben gezeigt, daß auf diese Weise hergestellte Kunstrasenfelder bessere mechanische Eigenschaften als Kunstrasenfelder gemäß dem Stand der Technik zeigen, wie er zuvor beschrieben worden ist. Solch ein Verfahren zum Herstellen von Monofilamenten ist in dem europäischen Patent 0 648 868 beschrieben.
  • Ferner ist bevorzugt, eine Coextrusion beim Herstellen des Garns gemäß der vorliegenden Erfindung einzusetzten. Gemäß einem solchen Verfahren ist der Kern aus einem der Polyolefine von der Gruppe Polypropylen, LLDPE und einem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen aufgebaut, und die Hülle ist aus Polyamid aufgebaut. Unter bestimmten Umständen ist es bevorzugt, die vorerwähnten Materialien für Kern und Hülle auszutauschen, so daß ein Kern aus Polyamid erhalten wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Monofilamenten beschränkt, und gemäß einer speziellen Ausführungsform ist es bevorzugt, eines der Garne aus der Gruppe von fibrilliertem Garn des Blockcopolymers aus Polyethylen und Polypropylen, fibrilliertem Garn aus HDPE, fibrilliertem Garn aus LLDPE, fibrilliertem Garn aus Polypropylen auf der einen Seite und einem Garn aus fibrillieriem Polyamidgarn auf der anderen Seite zu verwenden. Das Verfahren zum Herstellen von fibrilliertem Garn ist in der europäischen Patentanmeldung 0 263 566 beschrieben. Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher eine Folie aus einem Polymer hergestellt, das zusätzlich zu Polyamid ferner eine Polyolefinverbindung enthält, die aus der Gruppe Polypropylen, LLDPE und eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen ausgewählt wird, welche Folie in Bänder geschnitten wird, wobei mehrere Bänder zum Bilden eines Garns zusammengedreht werden und möglicherweise mehrere Garne zum Bilden eines Verbundgarns zusammengedreht werden. Gemäß einem solchen Verfahren ist es auch möglich, auf der einen Seite eine Folie aus einem der Polyolefine aus der Gruppe Polypropylen, LLDPE und einem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen herzustellen und auf der anderen Seite eine Folie aus Polyamid herzustellen, wonach die von den beiden Folien erhaltenen Bänder zum Bilden des Verbundgarns verarbeitet werden können. Eine Kombination aus Monofilamenten und fibrillierten Garnen, vorzugsweise Monofilamenten aus Polyamid und fibrilliertem Garn aus dem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen, ist ebenfalls zum Herstellen des Verbundgarns geeignet.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
    • Beispiel 1
  • Monofilamente wurden durch Extrusion des Blockcopolymers aus Polyethylen und Polypropylen auf der einen Seite und durch Extrusion von Polyamid auf der anderen Seite erhalten, und nach einem Dehnen der Monofilamente wurden Bänder erhalten. Für das Blockcopolymer wurde daher ein Verfahren verwendet, wie es im Beispiel 1 der EP-A-0 648 868 angegeben worden ist. Die Bänder wurden zum Bilden eines Garns verarbeitet, so daß auf der einen Seite das Garn aus dem Blockcopolymer aus Polyethylen und Polypropylen, welches aus vier nicht zusammengedrehten Bändern besteht, von denen jedes eine Garnnummer von 1100 dtex hat, auf der anderen Seite ein Polyamid-Garn hergestellt wird, das aus nicht verdrehten Bändern besteht, von denen jedes eine Garnnummer von 666 dtex hat. Diese beiden Garntypen wurden zusammengedreht, um ein Verbundgarn mit einer Garnnummer von 8400 dtex zu bilden. Das Verbundgarn wurde dann gewirkt und fixiert, um eine Aufrauhwirkung zu erzielen, wonach das aufgerauhte Verbundgarn zum Herstellen eines Kunstrasenteppichs verwendet wurde.
  • Zu diesem Zweck wurde das Garn mit 300 Stichen pro laufendem Meter und einer Florhöhe von 12,5 mm getuftet, was zu einem Floreinsatzgewicht von 1750 g/m² führte.
  • Der so erhaltene Teppich wurde verschiedenen Tests ausgesetzt, um die mechanischen Eigenschaften zu bestimmen, so zum Beispiel dem Tretrad-Test zum Bestimmen der Fibrillierung, dem Taber-Test zum Bestimmen des Gewichtsverlustes und dem Leroux-Test zum Bestimmen der Gleiteigenschaften.
  • Die erhaltenen Daten sind in Tabelle A gezeigt. Tabelle A
  • Die Daten in dieser Tabelle zeigen, daß der Kunstrasen, welcher aus der Kombination des Blockcopolymers aus Polyethylen und Polypropylen und aus Polyamid hergestellt wird, keine Nachfibrillierung zeigte, so daß ein sehr viel besseres Ergebnis als bei Kunstrasen erhalten wird, welcher aus einem Polypropylen enthaltenden Polymer hergestellt worden ist, daß die Ergebnisse des Gewichtsverlusts, welche mittels des Taber-Testes gemessen wurden, sehr viel besser als bei dem Kunstrasen, welcher aus dem Blockcopolymer aus Polyethylen und Polyethylen hergestellt worden ist, und bei dem aus Polyamid hergestellten Kunstrasen sind, daß die Gleitergebnisse, wie sie mit Hilfe des Leroux-Testes gemessen worden sind, unter nassen Bedingungen viel besser sind und daß die Gleitergebnisse des aus Polyamid hergestellten Kunstrasens unter trockenen Bedingungen nur geringfügig besser sind. Außerdem ist deutlich geworden, daß Branduntersuchungen gemäß BS 4790 einen geringeren Wert für den erfindungsgemäßen Kunstrasen zeigen, welcher Wert mit demjenigen eines aus Polyamid hergestellten Kunstrasens vergleichbar ist, welcher jedoch besser ist als derjenige eines aus einem Polypropylen enthaltenden Polymer hergestellten Kunstrasens.
  • Die vorstehenden Ausführungen zusammenfassend kann daher festgestellt werden, daß die mit dem erfindungsgemäßen Kunstrasen erzielten Ergebnisse besser als die Ergebnisse sind, die bei Kunstrasen aus Polyamid oder bei Kunstrasen aus einem Polypropylen enthaltenden Polymer erwartet werden konnten. Dies zeigt, daß ein Synergieeffekt bei der Kombination der erfindungsgemäßen Ausgangsmaterialien erzielt werden konnte.
    • Beispiel 2
  • Der Kunstrasen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Ein mit Sand eingestreutes Kunstrasenfeld wurde gebildet, zu welchem Zweck das Garn mit 140 Stichen pro laufendem Meter und einer Florhöhe von 34 mm getuftet wurde, so daß ein Floreinsatzgewicht von 970 g/m² erhalten wurde. Der so erhaltene Teppich wurde Tests unterzogen, welche mit den Tests des Beispiels 1 vergleichbar sind. Es ist dadurch deutlich geworden, daß auch in dem Fall eines mit Sand eingestreuten Kunstrasenfeldes die mechanischen Eigenschaften des Garns, welches aus dem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen und aus Polyamid gebildet worden ist, sehr viel besser als diejenigen von Garnen für Kunstrasenfelder waren, welche aus Polypropylen und aus Polyamid hergestellt worden waren.
    • Beispiel 3
  • Monofilamente wurden durch Extrusion des Blockcopolymers aus Polyethylen und Polypropylen auf der einen Seite und durch Extrusion von Polyamid auf der anderen Seite erhalten, und nach dem Dehnen der Monofilamente wurden Bänder gebildet. Ein Verfahren, das im Beispiel 1 der EP-A- 0 648 868 angegeben ist, wurde für das Blockcopolymer verwendet, um dadurch ein Blockcopolymer mit einer Garnnummer von 8800 dtex, welches aus 8 Bändern bestand, zu erhalten, wobei jedes Band eine Garnnummer von 1100 dtex hatte. Dann wurde ein Polyamid mit einer Garnnummer von 4000 dtex, welches aus 6 Bändern bestand, mit einem Polyamid zusammengedreht, welches eine Garnnummer von 4000 dtex hatte, welches aus 6 Bändern bestand, um ein Garn mit einer Garnnummer von 8000 dtex zu bilden, das aus 12 Bändern bestand. Um das Blockcopolymer-Garn einem Tuftingbetrieb auszusetzen, wurde dieses vorzugsweise an ungraden Positionen auf den Spulenrahmen der Tuftingmaschinen eingefädelt, während das Polyamid-Garn an den geraden Positionen eingefädelt wurde. Es ist jedoch auch möglich, andere Positionseinstellungen zu verwenden. Der Kunstrasenteppich, welcher aus getrennten Garnen aus Blockcopolymer und Polyamid aufgebaut worden war, wurde mit 310 Stichen pro laufendem Meter und einer Florhöhe von 12,5 mm getuftet, was zu einem Floreinsatzgewicht von 1750 g/m² führte.
  • Der so erhaltene Teppich wurde Tests unterzogen, welche mit den Tests des Beispiels 1 vergleichbar waren. Es ist dabei deutlich geworden, daß auch im Falle eines Kunstrasenfeldes, ob nun Sand eingestreut wurde oder nicht, die mechanischen Eigenschaften des Kunstrasenfeldes, welches aus dem Blockcopolymer aus Polyethylen und Polypropylen sowie aus Polyamid hergestellt wurde, viel besser als jene der Kunstrasenfelder waren, die aus Polypropylen und aus Polyamid hergestellt worden waren.

Claims (13)

1. Polyamid enthaltendes Garn zum Herstellen von Kunstrasen, welches zusätzlich zu dem Polyamid ferner eine Polyolefinverbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolefinverbindung aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus Polypropylen, LLDPE und einem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen besteht.
2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn 20-80 Gew.-% Polypropylen und 20-80 Gew.-% Polyamid enthält.
3. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn 20-80 Gew.-% eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen und 20-80 Gew.-% Polyamid enthält.
4. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn 20-80 Gew.-% LLDPE und 20-80 Gew.-% Polyamid enthält.
5. Verfahren zum Herstellen eines Garns nach den Ansprüchen 1-4 durch Extrudieren eines Polymers zum Bilden von Monofilamenten, die nachfolgend in Bänder verarbeitet werden, wobei mehrere Bänder zum Bilden eines Garns zusammengedreht werden, dadurch gekennzeichnet, dass Monofilamente aus einem der Polyolefine aus der Gruppe Polypropylen, LLDPE und eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen, und aus Polyamid extrudiert werden oder dass die Monofilamente aus einem Gemisch aus einem der Polyolefine aus der Gruppe Polypropylen, LLDPE und eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen auf der einen Seite sowie Polyamid auf der anderen Seite extrudiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Garn aus dem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen hergestellt wird und dass ein Garn aus Polyamid hergestellt wird, woraufhin das Verbundgarn aus den zwei Garnen des Blockcopolymers aus Polyethylen/Polypropylen und des Polyamids hergestellt wird, wonach Kunstrasenfasern aus dem Verbundgarn hergestellt werden.
7. Verfahren zum Herstellen eines Garns nach den Ansprüchen 1-4 durch Starten von einer Folie, welche in Bänder geschnitten wird, wobei mehrere Bänder zum Bilden eines Garns zusammengedreht werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Folie aus einem Polymer hergestellt wird, das zusätzlich zu Polyamid eine Polyolefinverbindung enthält, die aus der Gruppe Polypropylen, LLDPE und eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen ausgewählt wird, oder dass auf der einen Seite eine Folie aus einem der Polyolefine aus der Gruppe Polypropylen, LLDPE und eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen hergestellt wird und dass auf der anderen Seite eine Folie aus Polyamid hergestellt wird, wonach die von den beiden Folien erhaltenen Bänder zum Bilden des Verbundgarns verarbeitet werden können.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Garn aus dem Blockcopolymer aus Polypropylen und Polyethylen hergestellt wird und dass ein Garn aus Polyamid hergestellt wird, woraufhin Kunstrasenfasern aus dem Verbundgarn hergestellt werden, das aus den beiden Garnen erhalten wird.
9. Verfahren zum Herstellen von Garnen gemäß den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn durch Coextrusion erhalten wird, wobei die Hülle aus Polyamid besteht und wobei der Kern aus einem der Polyolefine aus der Gruppe Polypropylen, LLDPE und eines Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen besteht.
10. Aus Kunstrasenfasern hergestelltes Kunstrasenfeld, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunstrasenfasern aus einem Garn gemäß den Ansprüchen 1-4 hergestellt werden.
11. Kunstrasenfeld nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunstrasenfasern aus einem Verbundgarn erhalten worden sind, welches aus dem Polyamidgarn, das gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 5-6 hergestellt wird, und aus dem Garn des Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen besteht, welches gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 7-8 hergestellt wird.
12. Kunstrasenfeld nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunstrasenfasern aus dem Polyamidgarn, das gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 5-6 hergestellt wird, und aus dem Garn des Blockcopolymers aus Polypropylen und Polyethylen erhalten worden sind, das gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 7-8 hergestellt wird.
13. Kunstrasenfeld nach den Ansprüchen 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass das Feld ein Kunstrasenfeld ist, das mit Sand eingestreut ist.
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