NL8900253A

NL8900253A - METHOD FOR REDUCING THE COEFFICIENT OF THE FIBERS OF AN ARTIFICIAL GRASSMAT

Info

Publication number: NL8900253A
Application number: NL8900253A
Authority: NL
Original assignee: Desseaux H Tapijtfab
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1989-02-02
Publication date: 1990-09-03
Also published as: EP0381292A1; JPH02289180A

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het verlagen van de vrijvingscoëfficiënt van de vezels van een kunstgrasmat.Short designation: Method for lowering the release coefficient of the fibers of an artificial turf.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verlagen van de vrijvingscoëfficiënt van de vezels van een kunstgrasmat door op de vezels in hoofdzaak vervaardigd uit een polymeer materiaal, een de vrijvingscoëfficiënt verlagend middel aan te brengen dat is gebaseerd op een siliconenelastomeer.The invention relates to a method for lowering the release coefficient of the fibers of an artificial turf by applying to the fibers substantially made of a polymeric material, a release coefficient reducing agent based on a silicone elastomer.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 263.566 waarin is vermeld dat op de vezels van het kunstgrasveld een film wordt aangebracht van een siliconenolie die na harden onder omgevingsomstandigheden een elastomere film vormt rond de vezels en zodoende de vrijvingscoëfficiënt verlaagt van het vezelachtige materiaal. Door de verlaging van de vrijvingscoëfficiënt wordt het gevaar van het ontstaan van brandwonden of schaafwonden verminderd wanneer een speler een glijbeweging maakt over een kunstgrasveld.Such a method is known from European patent application 263,566, in which it is stated that a film of a silicone oil is applied to the fibers of the synthetic turf field which, after curing under ambient conditions, forms an elastomeric film around the fibers and thus lowers the release coefficient of the fibrous material. The reduction of the release coefficient reduces the risk of burns or abrasions when a player makes a sliding movement on an artificial turf field.

Volgens de Europese octrooiaanvrage 259.940 zijn in de beschrijvingsinleiding enkele mogelijkheden aangegeven voor het verlagen van de vrijvingscoëfficiënt van het vezelachtige materiaal van een kunstgrasveld. Nader toegelicht in voorbeeld IV is dat een deklaag wordt aangebracht bestaande uit een mengsel van siliconenolie en polytetrafluor-etheen. Voor de behandeling werd het oppervlaktemiddel opgelost in water en het waterige mengsel werd op het vezelmateriaal gesproeid. Na verdamping van het water bleef 1-2¾ oppervlaktebehandelend middel achter op het vezelmateriaal.According to European patent application 259,940, in the description introduction some possibilities are indicated for lowering the release coefficient of the fibrous material of an artificial grass field. Explained in more detail in Example IV is that a coating is applied consisting of a mixture of silicone oil and polytetrafluoroethylene. Before the treatment, the surfactant was dissolved in water and the aqueous mixture was sprayed onto the fiber material. After evaporation of the water, 1-2¾ surfactant remained on the fiber material.

Het is thans gebleken dat de siliconenolie, gemengd met polytetrafluoretheen niet de gewenste langdurige hechting geeft op het vezelmateriaal. Ook wanneer een elastomere film wordt gevormd, uitgaande van een siliconenolie die een dergelijk elastomeer kan geven, zoals dime-thylpolysi loxaan, dan wordt wel een betere hechting verkregen dan enkel met siliconenolie zonder dat een elastomeer wordt gevormd, maar ook de bestandheid tegen afwrijven van deze deklaag kan worden verbeterd. Uit verder onderzoek is gebleken dat de hechting van het siliconenelastomeer op het polymere materiaal waaruit de vezels van kunstgras is vervaardigd kan worden verbeterd door het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding en deze wordt hierdoor gekenmerkt dat het siliconenelastomeer dimethylpoly-siloxaan is met eindstandige hydraxylgroepen en/of eindstandige aminogroepen.It has now been found that the silicone oil mixed with polytetrafluoroethylene does not provide the desired long-term adhesion to the fiber material. Even when an elastomeric film is formed, starting from a silicone oil which can give such an elastomer, such as dimethyl polysiloxane, a better adhesion is obtained than with only silicone oil without the formation of an elastomer, but also the rub resistance. this coating can be improved. Further research has shown that the adhesion of the silicone elastomer to the polymeric material from which the synthetic turf fibers are made can be improved by using the method according to the invention and is characterized in that the silicone elastomer is dimethylpolysiloxane with terminal hydraxyl groups and / or terminal amino groups.

Bij voorkeur is het siliconenelastomeer afgeleid van een verbinding met formule 1 weergegeven op het formuleblad. Dit is een siliconenolie zoals dimethylpolysiloxaan met eindstandige OH-groepen en met eindstandige Nf^-groepen. Door polymerisatie hiervan wordt een elastomeer gevormd. Deze polymerisatie verloopt het snelst bij verhoogde temperatuur maar kan ook al.' plaatsenvinden bij omgevingstemperatuur.Preferably, the silicone elastomer is derived from a compound of formula 1 shown on the formula sheet. This is a silicone oil such as dimethylpolysiloxane with OH-terminated groups and with Nf-terminated groups. An elastomer is formed by polymerizing this. This polymerization proceeds fastest at elevated temperature, but is also possible. " find places at ambient temperature.

Naast dimethylpolysiloxaan met eindstandige hydroxylgroepen en/of eindstandige aminogroepen kunnen ook andere de wrijvingscoëfficiënt verlagende stoffen worden toegevoegd. Hiermee kan een synergetische werking worden verkregen. Als andere stoffen voor het verlagen van de wrijvingsco-ëfficient kunnen met name worden genoemd vetzuurcondensaten verkregen door vetzuren met 12-22 koolstofatomen te laten reageren met een alcohol, amine of alcoholamine. Verder kunnen quatemaireamnoniuimrerbindingen worden gebruikt met formule 2, aangegeven op het formuleblad, waarbij R^ een alkylgroep is met 12-22 koolstofatomen, R£ en Rg gelijke of verschillende alkyl-groepen zijn met 1-22 koolstofatomen en R4 een alkylgroep is met 1-4 koolstof atomen en A is een zoutvormend ion. Verder kunnen ook diquatemaire ammoniumverbindingen met formule 3, aangegeven op het formuleblad, waarbij Rj, R2# R3, R4 en A dezelfde betekenis hebben als boven is aangegeven en x de waarde 2 of 3 heeft* worden gebruikt.In addition to dimethyl polysiloxane with terminal hydroxyl groups and / or terminal amino groups, other substances that reduce the friction coefficient can also be added. A synergistic effect can thus be obtained. As other substances for lowering the friction coefficient, particular mention can be made of fatty acid condensates obtained by reacting fatty acids with 12-22 carbon atoms with an alcohol, amine or alcohol amine. Furthermore, quaternary amnonia foamed compounds can be used of formula 2, indicated on the formula sheet, where R 1 is an alkyl group having 12-22 carbon atoms, R 1 and R 9 are the same or different alkyl groups having 1 to 22 carbon atoms and R 4 is an alkyl group having 1 4 carbon atoms and A is a salt-forming ion. Furthermore, also diquatemary ammonium compounds of formula 3, indicated on the formula sheet, where R 1, R 2 # R 3, R 4 and A have the same meaning as indicated above and x has the value 2 or 3 *.

Ocdc kan men als andere de wrijvingscoëfficiënt verlagende stoffen wassen zoals plantaardige of dierlijke wassen, parafinewas of polyolefinewas gebruiken met een smeltpunt hoger dan 35 °C.Ocdc can be used as other waxes that reduce the friction coefficient, such as vegetable or animal waxes, paraffin wax or polyolefin wax with a melting point higher than 35 ° C.

Het dimethylpolysiloxaan wordt bij voorkeur aangebracht in een hoeveelheid van 5-35 g/m^ kunstgrasveld.The dimethyl polysiloxane is preferably applied in an amount of 5-35 g / m 2 synthetic turf field.

De verlaging van de wrijvingscoëfficiënt onder toepassing van een siliconenelastomeer zoals hierboven aangegeven volgens de uitvinding kan worden aangetoond door metingen met het toestel van Leroux.The reduction in the coefficient of friction using a silicone elastomer as indicated above according to the invention can be demonstrated by measurements with the Leroux device.

Het aldus verkregen kunstgrasveld heeft naast de verlaging van de wrijvingscoëfficiënt ook nog het voordeel dat de elasticiteit van het gehele kunstgrasmateriaal wordt verhoogd. Deze verhoging van de elasticiteit komt tot uitdrukking door een hoger herstellend vermogen, hetgeen blijkt uit het feit dat na belopen het kunstgrasveld minder "plat" wordt. Dit is aangetoond met de zogenaamde "rolstoelproef". Uit de gegevens van dit experiment bleek dat het kunstgrasveld waarvan het vezelmateriaal een deklaag had op basis van het silioonenelastomeer gebaseerd op dimethyl-polysiloxaan met eindstandige hydroxylgroepen en/of eindstandige aminogroepen minder was ingedrukt. Ook zal het kunstgras minder snel verouderen wanneer een deklaag volgens de uitvinding is aangebracht. Een beperkte levensduur van het kunstgras komt tot uitdrukking door het splijten en/of verpulveren van de vezeluiteinden. Dit verouderen wordt versneld bereikt met de "treetradproef". Daarbij blijkt dat de kunstgrassprieten zonder deklaag of met een deklaag op basis van siliconenolie sneller wordt gesplitst in verschillende filamenten in de lengterichting dan wanneer het siliconenelastomeer volgens de uitvinding wordt aangebracht.In addition to the reduction of the friction coefficient, the synthetic turf field thus obtained also has the advantage that the elasticity of the entire synthetic turf material is increased. This increase in elasticity is reflected in a higher resilience, which is evidenced by the fact that after walking the synthetic turf field becomes less "flat". This has been demonstrated with the so-called "wheelchair test". The data from this experiment showed that the synthetic turf field whose fiber material had a coating based on the silicone elastomer based on dimethyl polysiloxane with hydroxyl end groups and / or amino end groups was less depressed. The artificial grass will also age less quickly when a coating according to the invention has been applied. A limited lifespan of the artificial grass is expressed by splitting and / or pulverizing the fiber ends. This aging is accelerated with the "treetrad test". It has been found that the synthetic blades of grass without a coating or with a silicone oil-based coating are split faster into different longitudinal filaments than when the silicone elastomer according to the invention is applied.

Hieruit blijkt dat kunstgrasvelden sterk kunnen worden verbeterd door het vezelmateriaal te voorzien van een deklaag bestaande uit siliconenelastomeer volgens de uitvinding. Ook is het mogelijk de bestaande kunstgrasvelden een nabehandeling te geven met een siliconenelastomeer volgens de uitvinding.This shows that synthetic turf pitches can be greatly improved by providing the fiber material with a coating consisting of silicone elastomer according to the invention. It is also possible to give the existing synthetic turf fields a post-treatment with a silicone elastomer according to the invention.

i De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeld.The invention is further elucidated by means of the following example.

Voorbeeld.Example.

Een emulsie werd bereid door het mengen van 120 g dihydroxydi-methylpolysiloxaan met formule 1/ aangegeven op het formuleblad, 120 g i vetzuurcondensaat op basis van een C ^-vetzuur en alcoholamine en 710 g water. Aan deze oplossing werd 50 g emulgator toegevoegd op basis van eenAn emulsion was prepared by mixing 120 g of dihydroxydimethylmethyl polysiloxane of formula I / indicated on the formula sheet, 120 g of fatty acid condensate based on a C 2 fatty acid and alcohol amine and 710 g of water. To this solution, 50 g of emulsifier based on a

Ci7-alcohol.Ci7 alcohol.

Van deze emulsie werd 350 g met water verdund tot l liter.350 g of this emulsion were diluted with water to 1 liter.

Dit produkt werd versproeid op vezelachtig materiaal waaruit een i kunstgras werd vervaardigd in hoeveelheid van 200 cm3 per m2. Het vezelachtige nateriaal of het hieruit vervaardigde kunstgras werd verwarmd gedurende 10 minuten tot 130 °C. Zodoende werd een goedhechtende elastomere film gevormd rond het kunstgrasmateriaal.This product was sprayed onto fibrous material from which an artificial grass was produced in an amount of 200 cm3 per m2. The fibrous material or the artificial grass made therefrom was heated to 130 ° C for 10 minutes. Thus, a high-adhesion elastomeric film was formed around the artificial grass material.

Een dergelijke elastomere film kan worden aangebracht op diverse materialen waaruit kunstgrasvezels worden vervaardigd zoals vezels vervaardigd uit polypropeen, vezels vervaardigd door coëxtruderen van verschillende polymeren, vezels vervaardigd door uit blokcopolymeren van verschillende polymeren of vervaardigd uit polyamine.Such an elastomeric film can be applied to various materials from which synthetic turf fibers are made, such as fibers made from polypropylene, fibers made by coextruding different polymers, fibers made by block copolymers of different polymers or made from polyamine.

Claims

Method for reducing the coefficient of friction of the fibers of an artificial turf by applying to the fibers, which are mainly made of a polymer, a friction coefficient reducing agent based on a silicone elastomer, characterized in that the silicone elastomer dimethyl polysiloxane is with hydroxyl terminal groups and / or amino terminal groups.

A method according to claim 1, characterized in that the silicone elastomer to be used is derived from a compound of formula 1, indicated on the formula sheet.

3. Method according to claims 1-2, characterized in that the elastomer is applied in an amount of 5-35 g / m 2 synthetic turf field.

Method according to claims 1-3, characterized in that other substances which lower the friction coefficient are also applied.

A method according to claim 4, characterized in that other fatty acid condensates which reduce the friction coefficient are formed from c12 "c22" fatty acids 6111 alcohol amines.

6. Process according to claim 4, characterized in that quaternary ammonium compounds corresponding to formula 2, indicated on the formula sheet, where Rj is an alkyl group with 1-22 carbon atoms, R2 and R3 equal or different, are added as the friction reducing agents alkyl groups with 1-22 carbon atoms, R4 is an alkyl group with 1-4 carbon atoms, A is a salt-forming anion.

Process according to claim 4, characterized in that diquatemary aninanium compounds of formula 3, indicated on the formula sheet, wherein R 1, R 2, R 3, R 4 and A have the same meanings as stated in claim, are used as other friction-reducing substances. 6 and x has the meaning of 2 or 3.

Method according to claim 4, characterized in that other waxes that reduce the friction coefficient are in particular vegetable or animal waxes, paraffin waxes or waxes having a melting point higher than 35 ° C.

Artificial turf field treated with a friction coefficient reducing agent according to claims 1-8.

10. Fibrous polymeric material treated with a coefficient of friction reducing agent, intended to be used for manufacturing a carpet for an artificial turf field.