JPH02289180A - Reducing method of friction coefficient of fiber to form artificial furf field - Google Patents
Reducing method of friction coefficient of fiber to form artificial furf fieldInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ファイバー（該ファイバーは主にポリマー材
料から製造される）に摩擦係数を減じるための物質（該
物質はシリコーンエラストマーに基づく）を適用するこ
とによって、人工芝のフィールドを形成するためのファ
イバーの摩擦を減じる方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides for the application of a material for reducing the coefficient of friction (the material is based on silicone elastomers) on the fibers (the fibers are mainly made from polymeric materials). The present invention relates to a method of reducing friction of fibers to form a field of.
そのような方法は、ＥＰ−Ａ−２６３，５６６から既知
であり、ここで、人工芝のフィールドのためのファイバ
ー上にシリコーン油のフィルムを適用し、周囲温度下で
硬化した後、ファイバーのまわりにエラストマーフィル
ムを形成し、そして従って、ファイバー材料の１１！擦
係数を減じる。摩擦係数の低下の結果として、プレーヤ
ーが人工芝の上ですべり込む動きをする場合、やけど又
は擦過傷が減じられる。Such a method is known from EP-A-263,566, where a film of silicone oil is applied on the fibers for a field of artificial turf and, after curing under ambient temperature, around the fibers. to form an elastomeric film, and thus 11! of the fiber material! Reduce friction coefficient. As a result of the reduced coefficient of friction, burns or abrasions are reduced when a player makes sliding movements on the artificial turf.
ＥＰ−Ａ−２５９，９４０によれば、人工芝の繊維材料
の摩擦係数を減じるためのいくつかの可能性が知られて
いる。前記特許出願の例４において、シリコーン油及び
ポリテトラフルオルエチレンから成る被膜が適用された
ことがより詳しく説明されている。According to EP-A-259,940, several possibilities are known for reducing the coefficient of friction of fiber materials of artificial grass. In Example 4 of said patent application it is explained in more detail that a coating consisting of silicone oil and polytetrafluoroethylene was applied.
表面処理剤の適用の前、それは水に溶解され、そしてそ
の水性分散液が繊維材料上に噴霧された。Before application of the surface treatment agent, it was dissolved in water and the aqueous dispersion was sprayed onto the textile material.
水の庫発の後、１〜２％の表面処理剤が繊維材料上に残
った。ポリテトラフルオルエチレンと混合されるシリコ
ーン油は、繊維材料に所望する付着性を付与しないと思
われる。エラストマーを形成することができるシリコー
ン化合物、たとえばジメチルポリシロキサンに基づいて
、エラストマーファイバーが形成される場合、エラスト
マーを形成しないシリコーン油よりも良好な付着性が得
られ、そしてはげ落ちることに対する前記被膜の耐性も
改良され得る。さらに、研究が、人工芝のフィールドを
改良するために行なわれ、その結果、人工芝のファイバ
ーが製造されるポリマー材料へのシリコーンエラストマ
ーの付着性が、ヒドロキシル及び／又はアミノ基を末端
基とするジメチルポリシロキサンを用いることを特徴と
する本発明の方法を用いて改良された。After draining the water, 1-2% of the surface treatment agent remained on the fiber material. Silicone oils mixed with polytetrafluoroethylene do not appear to impart the desired adhesion to the fibrous material. If the elastomeric fibers are formed on the basis of silicone compounds capable of forming elastomers, for example dimethylpolysiloxane, better adhesion is obtained than on silicone oils that do not form elastomers, and the coating resists flaking. Tolerance may also be improved. Additionally, research has been carried out to improve the field of artificial turf, with the result that the adhesion of silicone elastomers to the polymeric materials from which the artificial turf fibers are manufactured is improved by terminating them with hydroxyl and/or amino groups. An improvement has been made using the method of the invention, which is characterized in that dimethylpolysiloxane is used.
好ましくは、シリコーンエラストマーは、下記一般式（
１）：
（式中、２は同じか又は異なっており、０又はそれ以上
の整数であり、そしてｙは１又はそれ以上の整数である
〕で表わされる化合物に由来する。Preferably, the silicone elastomer has the following general formula (
1): (wherein 2 are the same or different and are an integer of 0 or more, and y is an integer of 1 or more).
好ましくは２及びｙは２０以下の整数である。これは、
ＯＨ−末端基及びＮＨ２−末端基を有するシリコーン化
合物、たとえばジメチルポリシロキサンである。その重
合により、エラストマーが形成され、ここで重合速度は
高温で早くなるが、しかし重合は周囲温度で行なわれる
であろう。Preferably 2 and y are integers of 20 or less. this is,
Silicone compounds with OH and NH2 end groups, such as dimethylpolysiloxane. The polymerization will form an elastomer, where the rate of polymerization will be faster at elevated temperatures, but the polymerization will occur at ambient temperature.
そのようなジメチルポリシロキサン化合物は、−船釣に
アメリカ特許第４，５４１，９３６号において知られて
いる。この特許においては、アミノ官能メチルシロキサ
ンが、糸又はファイバーから製造される布の性質を改良
するために使用され、その結果、ファイバーの風合い及
び湿気吸収性が改良されることが開示されている。しか
しながら、このアメリカ特許においては、人工芝フィー
ルドを改良するための情報が開示されていない。ＥＰ−
Ａ−１５６，１０２から、ファイバー上にオルガノポリ
シロキサンを適用することによって、天然の毛のような
外観及び風合い（ドレープ性）を有するように前記シロ
キサンによりミンクのようなパイルのファイバーを処理
することが知られている。このヨーロッパ特許出願第１
５６．１０２号においては、人工芝フィールドの改良に
関する指摘はなされていない。ドイツ特許出願第Ｌ５９
４，９５３号（１９６９）から、たぶん存在する触媒の
存在下で硬化するポリシロキサンにより天然又は合成フ
ァイバーを処理することが知られている。特に、綿のフ
ァイバーが、その風合い、その材料上を歩く場合におけ
るファイバーの性質及び泥をはねのける性質を改良する
ために処理される。しかしながら、ポリシロキサン化合
物の使用は、人工芝に関して示されていない。Such dimethylpolysiloxane compounds are known from U.S. Pat. No. 4,541,936. This patent discloses that amino-functional methylsiloxanes are used to improve the properties of fabrics made from yarns or fibers, resulting in improved fiber hand and moisture absorption. However, this US patent does not disclose information for improving artificial turf fields. EP-
From A-156,102, treating mink-like pile fibers with organopolysiloxanes to have a natural hair-like appearance and feel (drapeability) by applying said siloxanes onto the fibers. It has been known. This European patent application no.
No. 56.102 makes no mention of improvements to artificial turf fields. German patent application no. L59
No. 4,953 (1969), it is known to treat natural or synthetic fibers with polysiloxanes that are cured, possibly in the presence of catalysts. In particular, cotton fibers are treated to improve their hand, the properties of the fibers when walking on the material, and its mud-shedding properties. However, the use of polysiloxane compounds has not been shown for artificial turf.
ヒドロキシル末端基及び／又はアミノ末端基を有するジ
メチルポリシロキサンの他に、摩擦係数を減じる他の物
質が添加され得る。前記物質により、相乗作用が得られ
る。さらに、言及される摩擦係数を減じる物質は、特に
、アルコール、アミン又はアルコールアミンと１２〜２
２個の炭素原子を有する脂肪酸とを反応することによっ
て得られる脂肪酸縮合物である。さらに、下記一般式（
２）：〔式中、Ｒ１は１２〜２２個の炭素原子を有する
アルキル基であり、Ｒ２及びＲ３は同じか又は異なって
おり、１〜２２個の炭素原子を有するアルキル基であり
、そしてＲ４は１〜４個の炭素原子を有するアルキル基
であり、そしてＡは塩形成イオンである〕で表わされる
第四アンモニウム化合物も使用され得る。さらに、下記
一般式（３）：〔式中、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，及びＡ
は上記の通りであり、そしてＸは２又は３の値である〕
で表わされる二第四アンモニウム化合物を使用すること
もまた可能である。Besides the dimethylpolysiloxane with hydroxyl and/or amino end groups, other substances can be added which reduce the coefficient of friction. A synergistic effect is obtained with said substances. Furthermore, the substances which reduce the coefficient of friction mentioned are in particular alcohols, amines or alcohol amines and 12-2
It is a fatty acid condensate obtained by reacting with a fatty acid having two carbon atoms. Furthermore, the following general formula (
2): [wherein R1 is an alkyl group having 12 to 22 carbon atoms, R2 and R3 are the same or different and are alkyl groups having 1 to 22 carbon atoms, and R4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and A is a salt-forming ion] may also be used. Furthermore, the following general formula (3): [wherein R,, R,, R,, R, and A
is as above, and X has a value of 2 or 3]
It is also possible to use quaternary ammonium compounds of the formula:
さらに、使用され得る、摩擦係数を減じる物質は、ワッ
クス、たとえば植物及び動物ワックス、パラフィンワッ
クス又は３５°Ｃよりも高い融点を有するポリアルキレ
ンワックスである。Furthermore, substances that reduce the coefficient of friction that can be used are waxes, such as vegetable and animal waxes, paraffin waxes or polyalkylene waxes with a melting point higher than 35°C.
ジメチルポリシロキサンは、好ましくは、ポ人工芝当た
り５〜３５ｇの量で適用される。Dimethylpolysiloxane is preferably applied in an amount of 5 to 35 g per artificial grass.
上記のように本発明のシリコーンエラストマーを用いる
ことによる摩擦係数の低下は、Ｌｅｒｏｕｘ装置による
測定により示され得る。The reduction in the coefficient of friction by using the silicone elastomer of the present invention as described above can be demonstrated by measurements with a Leroux device.
このようにして得られた人工芝の芝生のもう１つの利点
は、摩擦係数の低下の他に、人工芝の全材料の弾性が改
良されることである。その弾性の改良は、人工芝のフィ
ールドを使用した後、それがほとんど“′平らに°゛な
らない事実から明らかなように、高い回復力に現われる
。これは、いわゆる車いす試験°゛により示された。こ
の実験のデータは、ファイバー材料が、ヒドロキシル末
端基及び／又はアミノ末端基を有する本発明のジメチル
ポリシロキサンに基づくシリコーンエラストマーに基づ
く被膜を有する人工芝のフィールドは、はとんど平らに
ならなかったことを示す。この人工芝は、本発明の被膜
が適用される場合、はとんど老化しないであろう。この
人工芝の制限された寿命は、ファイバーの末端の裂は及
び／又は粉砕により現われる。前記老化は、“°踏みつ
ける試験”。Another advantage of the artificial turf lawn obtained in this way, in addition to the reduced coefficient of friction, is that the elasticity of all the materials of the artificial turf is improved. The improvement in its elasticity manifests itself in a high resilience, as evidenced by the fact that after using an artificial turf field, it hardly "flattens". This was shown by the so-called wheelchair test. The data of this experiment shows that an artificial turf field in which the fiber material has a coating based on a silicone elastomer based on the dimethylpolysiloxane of the present invention with hydroxyl and/or amino end groups is only slightly flattened. This artificial turf will hardly age if the coating of the present invention is applied. The limited lifespan of this artificial turf is due to fiber end splits and/or Appears due to crushing. Said aging is the “°trampling test”.
によりより早くもたらされる。それによって、被膜を有
さない又はシリコーン油に基づく被膜を有する人工芝の
他の部分が、本発明のシリコーンエラストマーが適用さ
れる場合よりも垂直方向にいくつかのフィラメントでよ
り早く裂けると思われる。これらの実験から、人工芝の
フィールドが、本発明のシリコーンエラストマーから成
る被膜を有するファイバー材料を供給することによって
改良され得ると思われる。本発明のシリコーンエラスト
マーにより人工芝の存在するフィールドを再処理するこ
ともまた可能である。delivered more quickly. Thereby, other parts of the artificial turf without a coating or with a coating based on silicone oil appear to tear more quickly in some filaments in the vertical direction than when the silicone elastomer of the invention is applied. . From these experiments it appears that artificial turf fields can be improved by providing fiber material with a coating consisting of the silicone elastomer of the present invention. It is also possible to retreat fields with artificial turf with the silicone elastomers of the invention.
本発明は、さらに次の例により説明されるであろう。The invention will be further illustrated by the following examples.
■
前記式（１）〔式中、２及びｙは１である〕で表わされ
るジヒドロキシジメチルポリシロキサン１２０ｇ、Ｃｐ
ｓ−脂肪酸及びアルコールアミンに基づく脂肪酸縮合物
１２０ ｇ及び水７１０ｇを混合することによって、エ
マルジョンを調製した。この溶液に、ＣＩ、−アルコー
ルに基づく乳化剤５０ｇを添加した。■ 120 g of dihydroxydimethylpolysiloxane represented by the above formula (1) [wherein 2 and y are 1], Cp
An emulsion was prepared by mixing 120 g of a fatty acid condensate based on s-fatty acids and alcohol amines and 710 g of water. To this solution was added 50 g of a CI,-alcohol-based emulsifier.
このエマルジョン３５０ｇを、水により希釈し、１２に
した。350 g of this emulsion was diluted to 12 with water.
この生成物を、人工芝が製造されるファイバー材料上に
、ボ当たり２００ｃｒＡＯ量で噴霧した。ファイバー材
料又は前記ファイバー材料により製造された人工芝を、
１３０°Ｃに１０分間加熱した。従って、十分に付着性
のエラストマーフィルムが、人工芝材料のまわりに形成
された。This product was sprayed at an amount of 200 cr AO per spray onto the fiber material from which artificial grass was made. A fiber material or an artificial turf made from the fiber material,
Heat to 130°C for 10 minutes. Thus, a fully adherent elastomeric film was formed around the artificial turf material.
そのようなエラストマーフィルムは、人工芝ファイバー
、たとえばポリプロペンから製造される縮れた又は縮れ
ていないファイバー、種々の同時押出ポリマーにより製
造されるファイバー、種々のポリマーのブロックコポリ
マーから製造される又はポリアミンから製造されるファ
イバーから製造される種々の材料上に供給され得る。Such elastomeric films can be made from artificial grass fibers, such as crimped or non-crimped fibers made from polypropene, fibers made from various coextruded polymers, block copolymers of various polymers, or from polyamines. It can be applied onto a variety of materials made from fibers made of fibers.
Claims (1)
擦係数を減じる物質（該物質は、シリコーンエラストマ
ーに基づかれる）を付与することにより人工芝の摩擦係
数を減じる方法であって、前記シリコーンエラストマー
がヒドロキシル及び／又はアミノ末端基を有するジメチ
ルポリシロキサンであることを特徴とする方法。 ２、前記使用されるシリコーンエラストマーが、下記一
般式（１）： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、ｚは同じか又は異なっており、０であり、そし
てｙは整数１である〕で表わされる化合物に由来するこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、前記エラストマーが、ｍ＾２人工芝当たり５〜３５
ｇの量で供給されることを特徴とする請求項１又は２記
載の方法。 ４、摩擦係数を減じる他の物質がまた、ファイバー上に
適用されることを特徴とする請求項１〜３のいづれか１
項記載の方法。 ５、前記摩擦係数を減じる他の物質が、Ｃ＿１＿２〜Ｃ
＿２＿２−脂肪酸及びアルコールアミンに基づいて形成
される脂肪酸縮合体であることを特徴とする請求項４記
載の方法。 ６、下記一般式（２）： ▲数式、化学式、表等があります▼（２） 〔式中、Ｒ＿１は１〜２２個の炭素原子を有するアルキ
ル基であり、Ｒ＿２及びＲ＿３は同じか又は異なってお
り、１〜２２個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Ｒ＿４は１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であり
、そしてＡは塩形成アニオンである〕で表わされる第四
アンモニウム化合物を、摩擦係数を下げる他の物質とし
て添加することを特徴とする請求項４記載の方法。 ７、下記一般式（３）： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４及びＡは請求
項６に示されたのと同じ意味を有し、そしてｘは２又は
である〕で表わされる二第四アンモニウム化合物を、摩
擦係数を下げる他の物質として使用することを特徴とす
る請求項４記載の方法。 ８、前記摩擦係数を下げる他の物質が、ワックス、特に
植物ワックス又は動物ワックス、パラフィンワックス又
は３５℃以上の融点を有するワックスであることを特徴
とする請求項４記載の方法。 ９、請求項１〜８記載の摩擦係数を減じる物質により処
理された人工芝のフィールド。 １０、縮れているファイバー材料を使用する、請求項１
〜８記載の摩擦係数を減じる物質により処理された人工
芝のフィールド。 １１、人工芝のフィールドの製造に使用されるように明
らかに向けられた、摩擦係数を減じる物質により処理さ
れた繊維ポリマー材料。[Claims] 1. A method of reducing the coefficient of friction of artificial turf by applying a coefficient of friction reducing material on fibers made substantially of polymers, said material being based on silicone elastomers. A method characterized in that the silicone elastomer is a dimethylpolysiloxane having hydroxyl and/or amino end groups. 2. The silicone elastomer used above has the following general formula (1): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [In the formula, z is the same or different and is 0, and y is an integer 1. 2. The method according to claim 1, wherein the method is derived from a compound represented by: 3. The elastomer is 5 to 35 per m^2 artificial turf.
3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that it is supplied in an amount of g. 4. Any one of claims 1 to 3, characterized in that other substances reducing the coefficient of friction are also applied on the fibers.
The method described in section. 5. The other substance that reduces the coefficient of friction is C_1_2 to C
5. Process according to claim 4, characterized in that it is a fatty acid condensate formed on the basis of _2_2-fatty acid and alcohol amine. 6. The following general formula (2): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (2) [In the formula, R_1 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, and R_2 and R_3 are the same or different. is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms,
R_4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and A is a salt-forming anion] is added as another substance that lowers the coefficient of friction. The method described in Section 4. 7. The following general formula (3): ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [In the formula, R_1, R_2, R_3, R_4 and A have the same meaning as shown in claim 6, and x 5. The method according to claim 4, characterized in that a quaternary ammonium compound represented by the formula 2 or ] is used as the other substance for lowering the coefficient of friction. 8. Process according to claim 4, characterized in that the other substance lowering the coefficient of friction is a wax, in particular a vegetable or animal wax, a paraffin wax or a wax with a melting point above 35°C. 9. An artificial turf field treated with a material reducing the coefficient of friction according to claims 1-8. 10.Claim 1, wherein a crimped fiber material is used.
An artificial turf field treated with a substance that reduces the coefficient of friction according to item 8. 11. Fiber polymer materials treated with substances that reduce the coefficient of friction, expressly intended for use in the manufacture of fields of artificial turf.
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