JP6729916B2 - Artificial grass - Google Patents
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Description
本発明は、合成芝生とも呼ばれる人工芝生および人工芝生の製造に関する。本発明はさらに、芝を模倣した繊維の製造に関する。本発明は特に、ポリマー混合物に基づく人工芝生繊維の製品および製造方法と、これらの人工芝生繊維から作られる人工芝生カーペットの製品および製造方法に関する。 The present invention relates to artificial grass, also referred to as synthetic grass, and the manufacture of artificial grass. The invention further relates to the production of turf-mimicking fibers. The invention particularly relates to products and methods for producing artificial grass fibers based on polymer blends, as well as methods and products for manufacturing artificial grass carpets made from these artificial grass fibers.
人工芝生または人工芝は、芝と置き換えて使用される繊維から構成される表面である。人工芝生の構造は、人工芝生が芝に似た外観を有するように設計される。典型的には、人工芝生は、サッカー、アメリカンフットボール、ラグビー、テニス、ゴルフなどのスポーツ用、競技場用、または運動場用の表面として使用される。さらに、人工芝生は、修景用途で頻繁に使用される。 Artificial grass or turf is a surface composed of fibers used to replace turf. The structure of artificial grass is designed so that the artificial grass has a grass-like appearance. Typically, artificial grass is used as a surface for sports such as soccer, American football, rugby, tennis, golf, stadiums, or athletic fields. Moreover, artificial lawns are frequently used in landscape applications.
人工芝生を使用する利点は、定期的な草刈り、堀起し、施肥、水やりのように、伸び放題の芝または修景面を手入れする必要がなくなることである。水やりは、例えば、水使用に関する地域的制限の為、困難であり得る。他の気候帯では、芝の再成長と密生した芝カバーの再形成とが、グラウンド上の遊戯および/または運動による天然芝表面の損傷に比べて遅い。人工芝生場は、維持するための同様の注意と努力を必要としないが、汚れおよび破片を除いたり、定期的にブラシをかけたりしなければならないなどのいくらかのメインテナンスを必要とするかもしれない。これは、プレーまたは運動中に踏み下げられた後の繊維を起立させるのに役立つように行われてもよい。5〜15年の通常の使用期間にわたり、人工芝生スポーツ場が高度な機械的摩耗に耐えることができ、UVに抵抗することができ、熱サイクルまたは熱エージングに耐えることができ、化学物質および様々な環境条件との相互反応に抵抗することができるならば、有益である。従って、人工芝生がより長い使用寿命を有し、耐久性があり、その使用期間にわたりそのプレーおよび表面特性、ならびに外観を維持するなら、有益である。 The advantage of using artificial grass is that you don't have to care for your free-running grass or landscape as you would with regular mowing, digging, fertilizing and watering. Watering can be difficult, for example due to regional restrictions on water use. In other climatic zones, regrowth of grass and remodeling of dense grass cover are slow compared to damage to the natural grass surface from play and/or movement on the ground. Artificial grass fields do not require similar care and effort to maintain, but may require some maintenance such as removing dirt and debris and having to be brushed regularly. .. This may be done to help raise the fibers after being stepped on during play or exercise. Over a period of normal use of 5 to 15 years, artificial grass sports fields can withstand a high degree of mechanical wear, can withstand UV, can withstand thermal cycling or aging, can use chemicals and various It would be beneficial if it could resist interactions with various environmental conditions. Therefore, it would be beneficial if an artificial lawn would have a longer service life, be durable and maintain its play and surface properties, as well as its appearance, over its period of use.
米国特許出願第2010/0173102A1号は、クラッド用の材料が、コア用に使用される材料の親水性とは異なる親水性を有する点で特徴づけられる人工芝を開示している。 US Patent Application No. 2010/0173102A1 discloses an artificial turf characterized in that the material for the cladding has a hydrophilicity different from that of the material used for the core.
本発明は、独立項の人工芝生の製造方法を提供する。実施形態は、従属項にて示されている。 The present invention provides a method for producing an artificial lawn according to the independent claim. Embodiments are shown in the dependent claims.
一態様において、本発明は、人工芝生カーペットを製造する方法を提供する。本方法は、ポリマー混合物を作成する工程を備える。本明細書に使用されるポリマー混合物は、異なる種類のポリマーの混合物を網羅し、場合によっては、様々な添加剤がポリマー混合物に添加された状態もありうる。用語「ポリマー混合物」はまた、用語「マスターバッチ」または「化合物バッチ」と置き換えてよい。ポリマー混合物は、少なくとも三相系である。本明細書にて使用される三相系は、少なくとも三つの異なる相へと分離する混合物を網羅する。ポリマー混合物は、第1ポリマー、第2ポリマーおよび相溶化剤を備える。これらの三つの要素が、三相系の複数の相を形成する。当該系に添加される複数の付加的なポリマーまたは相溶化剤があれば、三相系は、四、五または複数の相系に増えてもよい。第1ポリマーおよび第2ポリマーは、非混和性である。第1ポリマーは、第2ポリマー内で相溶化剤によって取り囲まれた複数のポリマービーズを形成する。 In one aspect, the invention provides a method of making an artificial grass carpet. The method comprises the steps of making a polymer mixture. The polymer mixture as used herein covers a mixture of different types of polymers, and in some cases various additives may be added to the polymer mixture. The term "polymer mixture" may also be replaced by the terms "masterbatch" or "compound batch". The polymer mixture is at least a three phase system. As used herein, a three-phase system covers a mixture that separates into at least three different phases. The polymer mixture comprises a first polymer, a second polymer and a compatibilizer. These three elements form the multiple phases of a three-phase system. A three-phase system may be expanded into four, five or more phase systems, provided there are multiple additional polymers or compatibilizers added to the system. The first polymer and the second polymer are immiscible. The first polymer forms a plurality of polymer beads surrounded by a compatibilizer within the second polymer.
当該方法はさらに、ポリマー混合物をモノフィラメントとなるよう押し出す工程を備える。この押し出しを実行するために、ポリマー混合物は、例えば、加熱される。当該方法はさらに、モノフィラメントを焼き入れする工程を備える。この工程において、モノフィラメントは、冷却される。当該方法はさらに、モノフィラメントを再加熱する工程を備える。当該方法はさらに、再加熱されたモノフィラメントを延伸して、複数のポリマービーズを複数の糸状領域へと変形するとともに、モノフィラメントを人工芝生繊維へと形成する工程を備える。この工程において、モノフィラメントは、延伸される。これにより、モノフィラメントはより長くなり、当該プロセスにて、複数のポリマービーズは延伸され、細長くなる。延伸する量に応じて、複数のポリマービーズはより細長くなる。 The method further comprises extruding the polymer mixture into monofilaments. To carry out this extrusion, the polymer mixture is heated, for example. The method further comprises quenching the monofilament. In this step, the monofilament is cooled. The method further comprises the step of reheating the monofilament. The method further comprises the steps of drawing the reheated monofilament to transform the plurality of polymer beads into a plurality of filamentous regions and forming the monofilament into artificial grass fibers. In this step, the monofilament is drawn. This results in longer monofilaments, and in the process, the polymeric beads are stretched and elongated. Depending on the amount stretched, the plurality of polymer beads become more elongated.
当該方法はさらに、人工芝生繊維を人工芝生下地へと組み込む工程を備える。いくつかの例では、人工芝生下地は、織物または織物マットである。 The method further comprises incorporating artificial grass fibers into the artificial grass substrate. In some examples, the artificial grass substrate is a woven or woven mat.
人工芝生繊維の人工芝生下地へとの組み込みは、例えば、人工芝生繊維を房状に形成して人工芝生下地内に入れ、房状に形成した複数の人工芝生繊維を人工芝生下地に結合することによって実行することができる。例えば、人工芝生繊維は、針で当該下地へと挿入され、カーペットが房状に形成されるようなやり方である。人工芝生繊維のループが形成されたならば、同じ工程中に切られてもよい。当該方法はさらに、複数の人工芝生繊維を人工芝生下地に結合する工程を備える。この工程において、人工芝生繊維は、人工芝生下地に結合または取り付けられる。これは、人工芝生下地の表面を糊付けまたはコーティングするなどの、適所に人工芝生繊維を保持する様々な手法にて行われてもよい。これは例えば、人工芝生下地の表面または部分をラテックスまたはポリウレタンなどの材料を用いてコーティングすることにより行われる。 The incorporation of artificial grass fibers into an artificial grass substrate is, for example, forming artificial grass fibers into a tuft and putting them in the artificial grass substrate, and then bonding a plurality of tufted artificial grass fibers to the artificial grass substrate. Can be performed by. For example, artificial grass fibers are inserted into the substrate with a needle, such that the carpet is tufted. Once the artificial grass fiber loops have been formed, they may be cut during the same process. The method further comprises bonding a plurality of artificial grass fibers to the artificial grass substrate. In this step, the artificial grass fibers are bonded or attached to the artificial grass substrate. This may be done in various ways to hold the artificial grass fibers in place, such as by gluing or coating the surface of the artificial grass substrate. This is done, for example, by coating the surface or part of the artificial grass substrate with a material such as latex or polyurethane.
人工芝生繊維の人工芝生下地への組み込みは、例えば、代わりに、人工芝生カーペットの製造中に人工芝生繊維を人工芝生下地(または、ファイバーマット)中に織りこむことによって行うことができる。この人工芝生の製造技術は、米国特許出願第20120125474A1号より公知である。 The incorporation of the artificial grass fibers into the artificial grass substrate can be done, for example, by alternatively weaving the artificial grass fibers into the artificial grass substrate (or fiber mat) during manufacture of the artificial grass carpet. The technology for producing this artificial lawn is known from US patent application No. 2012125474A1.
用語「ポリマービーズ」または「ビーズ」は、第2ポリマーにて非混和性である、ポリマーの液滴などの局所的な領域を指してもよい。複数のポリマービーズは、いくつかの事例では、丸いか、球状か、楕円形状をしていてよく、それらはまた不規則に形づくられてよい。いくつかの事例では、ポリマービーズは典型的には、直径が約0.1〜3マイクロメートル、好ましくは、1〜2マイクロメートルのサイズを有する。他の例では、複数のポリマービーズは、それより大きい。それらのサイズは、例えば、最大で直径50マイクロメートルである。 The term "polymer beads" or "beads" may refer to localized areas, such as droplets of polymer, that are immiscible with the second polymer. The plurality of polymer beads may be round, spherical, or oval in shape in some cases, and they may also be irregularly shaped. In some cases, polymeric beads typically have a size of about 0.1-3 micrometers in diameter, preferably 1-2 micrometers. In another example, the plurality of polymer beads is larger. Their size is, for example, up to 50 micrometers in diameter.
いくつかの例では、延伸されたモノフィラメントは、人工芝生繊維として直接使用されてもよい。例えば、モノフィラメントは、テープまたは他の形状として押し出すことができる。 In some examples, drawn monofilaments may be used directly as artificial grass fibers. For example, the monofilament can be extruded as a tape or other shape.
他の例では、人工芝生繊維は、一般に一緒にケーブル化された、撚られた、または結束された、いくつかの延伸されたモノフィラメント繊維の束またはグループであってもよい。いくつか場合に、束はいわゆる巻き返し織り糸で巻き返され、これが織り糸の束を一緒に維持し、後の房状に形成するプロセス、または、織りこみプロセスに対する準備をする。 In another example, the artificial grass fibers may be a bundle or group of several drawn monofilament fibers, generally cabled together, twisted, or bundled together. In some cases, the bundle is rewound with a so-called rewound yarn, which keeps the bundle of yarns together and prepares for the subsequent tufting or weaving process.
複数のモノフィラメントのサイズは、例えば、直径50〜600マイクロメートルである。織り糸の重量は典型的には、50〜3000dtexに達してもよい。 The size of the plurality of monofilaments is, for example, 50 to 600 micrometers in diameter. The weight of the yarn may typically reach 50-3000 dtex.
複数の実施形態は、第2ポリマーおよび複数の何らかの非混和性ポリマーが互いに剥離しないかもしれないという利点があってもよい。複数の糸状領域は、第2ポリマー内に埋め込まれる。従って、それらが剥離するのは不可能である。第1ポリマーおよび第2ポリマーの使用により、人工芝生繊維の複数の特性を調整させることができる。例えば、より柔らかいプラスチックが第2ポリマーに対して使用され、人工芝生に、より天然芝のようなより柔らかい感触を与える。より堅いプラスチックが、第1ポリマーまたは複数の他の非混和性ポリマーに対して使用され、人工芝生により高い弾性および安定性を与えてもよく、踏み下げ、または押し下げられた後、跳ね返る能力を与えてもよい。 Embodiments may have the advantage that the second polymer and the plurality of some immiscible polymers may not exfoliate from each other. The plurality of thread-like regions are embedded within the second polymer. Therefore, it is impossible for them to peel off. The use of the first polymer and the second polymer allows tailoring of several properties of the artificial grass fibers. For example, a softer plastic is used for the second polymer to give the artificial grass a softer feel, like a more natural grass. Stiffer plastics may be used for the first polymer or a plurality of other immiscible polymers to give the artificial grass higher elasticity and stability, giving it the ability to bounce after being stepped or depressed. May be.
さらなる利点は、場合によっては、複数の糸状領域が、押し出しプロセス中にモノフィラメントの中心領域に集中させられることかもしれない。これによって、より堅い材料がモノフィラメントの中央に集中し、多量の柔らかめのプラスチックがモノフィラメントの外面または外側領域に位置することになる。これはさらに、より芝らしい特性を備えた人工芝生繊維をもたらす。 A further advantage may, in some cases, be that the multiple thread regions are concentrated in the central region of the monofilament during the extrusion process. This causes the stiffer material to be concentrated in the center of the monofilament and a large amount of softer plastic to be located on the outer surface or outer region of the monofilament. This further results in artificial grass fibers with more turf-like properties.
さらなる利点は、複数の人工芝生繊維が改善された長期間の弾力性を有することかもしれない。これにより、複数の人工芝生繊維が使用された後または踏みつけられた後、それらの形状がより自然に回復し、起立するので、人工芝生の必要なメインテナンスが減少するとともに、複数の人工芝生繊維のブラシがけの必要もより少なくなるかもしれない。 A further advantage may be that the artificial grass fibers have improved long-term elasticity. This allows them to more naturally recover and stand up after being used or trampled on by multiple artificial lawn fibers, reducing the required maintenance of the artificial lawn and at the same time The need for brushing may be less.
別の実施形態において、ポリマービーズは、複数の結晶部分および複数の非結晶部分を備える。ポリマー混合物はおそらく、押し出しプロセス中に加熱されたもので、第1ポリマーとさらに第2ポリマーの複数の部分は、様々な領域において、より非結晶質である構造またはより結晶質である構造を有してもよい。 In another embodiment, the polymer beads comprise a plurality of crystalline moieties and a plurality of amorphous moieties. The polymer mixture is probably heated during the extrusion process and the first polymer and further portions of the second polymer have structures that are more amorphous or more crystalline in the various regions. You may.
ポリマービーズを糸状領域となるよう延伸することにより、第1ポリマーにおいて、複数の非結晶部分と比べて複数の結晶部分のサイズに増大が起きるかもしれない。これによって、例えば、第1ポリマーが、非結晶構造を有する場合よりも堅くなる。これにより、より高い剛性を備え、押し下げられた場合に跳ね返す能力を備えた人工芝生をもたらすかもしれない。モノフィラメントの延伸はまた、場合によっては、第2ポリマーまたは複数の他の付加的なポリマーにも、それらの構造のより大きな部分をより結晶質にさせるかもしれない。 Stretching the polymer beads into a thread-like region may result in an increase in the size of the crystalline portions in the first polymer relative to the amorphous portions. This makes the first polymer stiffer than if it has an amorphous structure, for example. This may result in an artificial lawn with greater rigidity and the ability to bounce when pushed down. Stretching the monofilaments may also, in some cases, cause the second polymer or other additional polymers to render a larger portion of their structure more crystalline.
これの具体的な例では、第1ポリマーは、ポリアミドとなり得、第2ポリマーは、ポリエチレンとなり得る。ポリアミドを延伸することにより、ポリアミドをより堅くする複数の結晶質領域の増大をもたらす。これはまた、複数の他のプラスチックポリマーに対しても当てはまる。 In a specific example of this, the first polymer can be polyamide and the second polymer can be polyethylene. Stretching the polyamide results in an increase in multiple crystalline regions that makes the polyamide more rigid. This also applies to several other plastic polymers.
別の実施形態において、ポリマー混合物の作成工程は、第1ポリマーを相溶化剤と混合することによって第1混合物を形成する工程を備える。ポリマー混合物の作成工程はさらに、第1混合物を加熱する工程を備える。ポリマー混合物を作成する工程はさらに、第1混合物を押し出す工程を備える。ポリマー混合物を作成することはさらに、第1混合物を押し出す工程を備える。ポリマー混合物の作成工程はさらに、押し出された第1混合物を造粒する工程を備える。ポリマー混合物の作成工程はさらに、造粒された第1混合物を第2ポリマーと混合する工程を備える。ポリマー混合物の作成工程はさらに、造粒された第1混合物を第2ポリマーと共に加熱してポリマー混合物を形成する工程を備える。ポリマー混合物を作成するこの特定の方法は、第1ポリマーおよび相溶化剤がどのように第2ポリマー内に分配されるかにつき非常に正確な制御を可能にするので、有利かもしれない。例えば、押し出された第1混合物のサイズまたは形状は、ポリマー混合物内の複数のポリマービーズのサイズを決定する。 In another embodiment, the step of making the polymer mixture comprises mixing the first polymer with a compatibilizer to form the first mixture. The step of making the polymer mixture further comprises the step of heating the first mixture. Creating the polymer mixture further comprises extruding the first mixture. Creating the polymer mixture further comprises extruding the first mixture. The step of making the polymer mixture further comprises the step of granulating the extruded first mixture. The step of preparing the polymer mixture further comprises mixing the granulated first mixture with the second polymer. The step of forming the polymer mixture further comprises heating the granulated first mixture with the second polymer to form the polymer mixture. This particular method of making the polymer mixture may be advantageous as it allows for very precise control over how the first polymer and compatibilizer are distributed within the second polymer. For example, the size or shape of the extruded first mixture determines the size of the plurality of polymer beads within the polymer mixture.
ポリマー混合物を作成する前述の方法では、例えば、いわゆる一軸スクリュー押し出し方法が使用される。これに対する代替案として、ポリマー混合物はまた、それを構成する成分のすべてを一緒にすることによって一度に作成されてよい。例えば、第1ポリマー、第2ポリマーおよび相溶化剤は、同時にすべて一緒に添加することもできる。複数の付加的なポリマーまたは複数の他の添加剤などの複数の他の合成分もまた、同時に一緒にすることができる。次に、ポリマー混合物を混合する量は、例えば、押し出し用の二軸スクリュー送りを用いることによって増加されることができる。この場合、複数のポリマービーズの所望の分布は、適切な混合の速度または量を用いることによって実現することができる。 The above-mentioned method of preparing the polymer mixture uses, for example, the so-called single screw extrusion method. As an alternative to this, the polymer mixture may also be made at one time by bringing together all of its constituent components. For example, the first polymer, the second polymer and the compatibilizer can all be added together at the same time. Multiple other synthetic components such as additional polymers or other additives can also be combined at the same time. The amount of polymer mixture mixed can then be increased, for example, by using a twin screw feed for extrusion. In this case, the desired distribution of polymeric beads can be achieved by using appropriate mixing speeds or amounts.
別の実施形態において、ポリマー混合物は、少なくとも四相系である。ポリマー混合物は、少なくとも第3ポリマーを備える。第3ポリマーは、第2ポリマーと非混和性である。第3ポリマーさらに、第2ポリマー内で相溶化剤によって取り囲まれた複数のポリマービーズを形成する。 In another embodiment, the polymer mixture is at least a four phase system. The polymer mixture comprises at least a third polymer. The third polymer is immiscible with the second polymer. The third polymer further forms a plurality of polymer beads surrounded by a compatibilizer within the second polymer.
別の実施形態において、ポリマー混合物を作成する工程は、第1ポリマーおよび第3ポリマーを相溶化剤と混合することにより第1混合物を形成する工程を備える。ポリマー混合物を作成する工程はさらに、第1混合物を加熱する工程を備える。ポリマー混合物を作成する工程は先ず、第1混合物を押し出す工程を備える。ポリマー混合物を作成する工程はさらに、押し出された第1混合物を造粒する工程を備える。ポリマー混合物を作成する工程はさらに、第1混合物を第2ポリマーと混合する工程を備える。ポリマー混合物を作成する工程はさらに、第1混合物を第2ポリマーと共に加熱して、ポリマー混合物を形成する工程を備える。この方法は、二つの異なるポリマーを用いて、ポリマー混合物を作り、複数のポリマービーズのサイズおよび分布を制御する正確な手段を提供するかもしれない。代替案として、第1ポリマーは、相溶化剤を用いて第3ポリマーを作ることとは別に、同じまたは異なる相溶化剤を用いて造粒を作るのに使用されることができる。複数の造粒は、次に、第2ポリマーと混合され、ポリマー混合物を作ることができる。 In another embodiment, the step of forming the polymer mixture comprises mixing the first polymer and the third polymer with a compatibilizer to form the first mixture. The step of making the polymer mixture further comprises the step of heating the first mixture. The step of forming the polymer mixture first comprises extruding the first mixture. The step of creating the polymer mixture further comprises the step of granulating the extruded first mixture. The step of making the polymer mixture further comprises the step of mixing the first mixture with the second polymer. The step of forming the polymer mixture further comprises heating the first mixture with the second polymer to form the polymer mixture. This method may use two different polymers to make a polymer mixture and provide an accurate means of controlling the size and distribution of multiple polymer beads. Alternatively, the first polymer can be used to make the granulation with the same or different compatibilizer, apart from making the third polymer with the compatibilizer. The plurality of granulations can then be mixed with a second polymer to make a polymer mixture.
これに対する代替案として、ポリマー混合物は、第1ポリマー、第2ポリマー、第3ポリマーおよび相溶化剤をすべて一緒に同時に添加し、次にこれらをより勢いよく混合することにより作ることができる。例えば、二軸スクリュー送りが、押し出し機に対して使用することができる。別の実施形態において、第3ポリマーは、極性ポリマーである。別の実施形態において、第3ポリマーは、ポリアミドである。 As an alternative to this, the polymer mixture can be made by adding the first polymer, the second polymer, the third polymer and the compatibilizer all together at the same time and then mixing them more vigorously. For example, a twin screw feed can be used for the extruder. In another embodiment, the third polymer is a polar polymer. In another embodiment, the third polymer is a polyamide.
別の実施形態において、第3ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートであり、これは一般的にPETとも省略される。 In another embodiment, the third polymer is polyethylene terephthalate, which is also commonly abbreviated as PET.
別の実施形態において、第3ポリマーは、ポリブチレンテレフタレートであり、これは一般的にPBTとも省略される。 In another embodiment, the third polymer is polybutylene terephthalate, which is also commonly abbreviated as PBT.
別の実施形態において、ポリマー混合物は、第1ポリマーと第3ポリマーとを合わせて1重量%から30重量%備える。本例において、重量のバランスは、第2ポリマーと、相溶化剤と、ポリマー混合物へと入れられた複数の他の付加的な添加剤とのような複数の成分によって構成されてもよい。 In another embodiment, the polymer mixture comprises 1% to 30% by weight of the first polymer and the third polymer together. In this example, the weight balance may be constituted by a plurality of components such as the second polymer, a compatibilizer, and a plurality of other additional additives incorporated into the polymer mixture.
別の実施形態において、ポリマー混合物は、第1ポリマーと第3ポリマーとを合わせて1重量%から20重量%備える。改めて、本例において、ポリマー混合物の重量のバランスは、第2ポリマーと、相溶化剤と、複数の他の付加的な添加剤とによって構成されてもよい。 In another embodiment, the polymer mixture comprises 1% to 20% by weight of the first polymer and the third polymer together. Again, in this example, the weight balance of the polymer mixture may be constituted by the second polymer, the compatibilizer, and a plurality of other additional additives.
別の実施形態において、ポリマー混合物は、第1ポリマーと第3ポリマーとを合わせて5重量%から10重量%備える。改めて、本例において、ポリマー混合物の重量のバランスは、第2ポリマーと、相溶化剤と、複数の他の付加的な添加剤とによって構成されてもよい。 In another embodiment, the polymer mixture comprises 5% to 10% by weight of the first polymer and the third polymer together. Again, in this example, the weight balance of the polymer mixture may be constituted by the second polymer, the compatibilizer, and a plurality of other additional additives.
別の実施形態において、ポリマー混合物は、第1ポリマーを1重量%から30重量%備える。本例において、重量のバランスは、例えば、第2ポリマーと、相溶化剤と、複数の他の付加的な添加剤とによって構成される。 In another embodiment, the polymer mixture comprises 1% to 30% by weight of the first polymer. In this example, the weight balance is constituted by, for example, the second polymer, the compatibilizer, and a plurality of other additional additives.
別の実施形態において、ポリマー混合物は、第1ポリマーを1重量%から20重量%備える。本例において、重量のバランスは、第2ポリマーと、相溶化剤と、ポリマー混合物へと混合された複数の他の付加的な添加剤とによって構成されてもよい。 In another embodiment, the polymer mixture comprises 1% to 20% by weight of the first polymer. In this example, the weight balance may consist of the second polymer, the compatibilizer, and a number of other additional additives mixed into the polymer mixture.
別の実施形態において、ポリマー混合物は、第1ポリマーを5重量%から10重量%備える。本例は、第2ポリマーと、相溶化剤と、ポリマー混合物へと混合された複数の他の付加的な添加剤とによって構成された重量のバランスを有してもよい。別の実施形態において、第1ポリマーは、極性ポリマーである。別の実施形態において、第1ポリマーは、ポリアミドである。 In another embodiment, the polymer mixture comprises 5% to 10% by weight of the first polymer. This example may have a weight balance made up of the second polymer, the compatibilizer, and a number of other additional additives mixed into the polymer mixture. In another embodiment, the first polymer is a polar polymer. In another embodiment, the first polymer is a polyamide.
別の実施形態において、第1ポリマーは、略語PETで一般的に知られるポリエチレンテレフタレートである。 In another embodiment, the first polymer is polyethylene terephthalate, commonly known by the abbreviation PET.
別の実施形態において、第1ポリマーは、一般的な略語PBTでも知られるポリブチレンテレフタレートである。別の実施形態において、第2ポリマーは、非極性ポリマーである。別の実施形態において、第2ポリマーは、ポリエチレンである。別の実施形態において、第2ポリマーは、ポリプロピレンである。 In another embodiment, the first polymer is polybutylene terephthalate, also known by the general abbreviation PBT. In another embodiment, the second polymer is a non-polar polymer. In another embodiment, the second polymer is polyethylene. In another embodiment, the second polymer is polypropylene.
別の実施形態において、第2ポリマーは、第2ポリマー用に使用されてもよい前述のポリマーの混合物である。 In another embodiment, the second polymer is a mixture of the aforementioned polymers that may be used for the second polymer.
別の実施形態において、相溶化剤は、ポリエチレンまたはポリアミドにグラフトされたマレイン酸;マレイン酸、メタクリル酸グリシジル、マレイン酸リシノールオキサゾリン(ricinoloxazoline maleinate)などの不飽和酸またはその無水物を用いたポリエチレン、SEBS、EVA、EPDまたはポリプロピレンのフリーラジカル開始グラフトコポリマーにグラフトされた無水マレイン酸;メタクリル酸グリシジルを用いたSEBSのグラフトコポリマー(graft copolymer);メルカプト酢酸および無水マレイン酸を用いたEVAのグラフトコポリマー;無水マレイン酸を用いたEPDMのグラフトコポリマー;無水マレイン酸を用いたポリプロピレンのグラフトコポリマー;ポリオレフィングラフトポリアミドポリエチレンまたはポリアミド;およびポリアクリル酸型相溶化剤、のうちのいずれか一つである。 In another embodiment, the compatibilizer is maleic acid grafted to polyethylene or polyamide; polyethylene using an unsaturated acid such as maleic acid, glycidyl methacrylate, ricinoloxazoline maleinate or its anhydride, Maleic anhydride grafted onto a free radical initiated graft copolymer of SEBS, EVA, EPD or polypropylene; a graft copolymer of SEBS with glycidyl methacrylate; a graft copolymer of EVA with mercaptoacetic acid and maleic anhydride; EPDM graft copolymer using maleic anhydride; polypropylene graft copolymer using maleic anhydride; polyolefin grafted polyamide polyethylene or polyamide; and polyacrylic acid type compatibilizer.
別の実施形態において、ポリマー混合物は、第2ポリマーを80重量%から90重量%備える。本例において、重量のバランスは、第1ポリマー、場合によってはポリマー混合物中に存在するなら、第2ポリマーと、相溶化剤と、ポリマー混合物に添加された複数の他の化学物質または複数の添加剤とによって構成されてもよい。 In another embodiment, the polymer mixture comprises 80% to 90% by weight of the second polymer. In this example, the weight balance is such that the first polymer, optionally the second polymer, if present in the polymer mixture, the compatibilizer, and other chemicals or additions added to the polymer mixture. And an agent.
別の実施形態において、ポリマー混合物はさらに、ワックス、鈍化剤、紫外線安定剤、難燃材、抗酸化物質、顔料およびそれらの組み合わせ、のうちのいずれか一つを備える。これらの列挙した更なる成分が、ポリマー混合物に添加されて、人工芝生繊維に、難燃材であること、人工芝生がより密接に芝に似るように緑色を有すること、日照下でのより大きな安定性などの複数の他の所望の特性を与えるようにしてもよい。 In another embodiment, the polymer mixture further comprises any one of waxes, blunting agents, UV stabilizers, flame retardants, antioxidants, pigments and combinations thereof. These additional ingredients listed are added to the polymer mixture to make artificial grass fibers flame retardant, having a green color so that the artificial grass more closely resembles turf, greater in daylight. It may be provided with a number of other desired properties such as stability.
別の実施形態において、人工芝生繊維を作成する工程は、モノフィラメントを人工芝生繊維中に織りこむ工程を備える。つまり、いくつかの例において、人工芝生繊維は、単一のモノフィラメントではなくて、多くの繊維の組み合わせである。別の実施形態において、人工芝生繊維は、織り糸である。 In another embodiment, the step of making artificial grass fibers comprises weaving the monofilaments into the artificial grass fibers. That is, in some examples, artificial grass fibers are a combination of many fibers rather than a single monofilament. In another embodiment, the artificial grass fibers are yarns.
別の実施形態において、当該方法はさらに、延伸されたモノフィラメントを一緒に結束して、人工芝生繊維を作成する工程を備える。 In another embodiment, the method further comprises bundling the drawn monofilaments together to create an artificial grass fiber.
別の実施形態において、当該方法はさらに、複数のモノフィラメントを一緒に織りこむか、結束するか、または、紡いで、人工芝生繊維を作成する工程を備える。複数の、例えば4〜8本のモノフィラメントが、織り糸へと形成される、または仕上げられることができる。 In another embodiment, the method further comprises weaving, bundling, or spinning multiple monofilaments together to create an artificial lawn fiber. Multiple, for example 4-8, monofilaments can be formed or finished into a yarn.
別の態様において、本発明は、前述の方法のいずれか一つに係る人工芝生製造を提供する。 In another aspect, the invention provides an artificial lawn manufacture according to any one of the foregoing methods.
別の態様において、本発明は、人工芝生下地、および、人工芝生下地内に房状に形成された人工芝生繊維を備えた人工芝生を提供する。人工芝生下地は、例えば、房状に形成された複数の繊維を内部に有することができる織物または他の平たい構造である。人工芝生繊維は、少なくとも一つのモノフィラメントを備える。少なくとも一つのモノフィラメントの各々は、複数の糸状領域の形をした第1ポリマーを備える。少なくとも一つのモノフィラメントの各々は、第2ポリマーを備え、複数の糸状領域は、第2ポリマーに埋め込まれる。少なくとも一つのモノフィラメントの各々は、複数の糸状領域の各々を取り囲むとともに、第2ポリマーから少なくとも一つの第1ポリマーを分離する相溶化剤を備える。この人工芝生は、複数の糸状領域が相溶化剤を介して第2ポリマー内に埋め込まれるので、極度に耐久性があるという利点があるかもしれない。従って、それらは、剥離する能力がない。第1ポリマーを取り囲む第2ポリマーを有することにより、柔らかくて、本当の芝生に類似した感触がある堅い人工芝生を提供するかもしれない。本明細書に説明される人工芝生は、共押し出しされた人工芝生とは性質が異なる。共押し出しでは、典型的には直径が50〜60マイクロメートルのコアは、直径が約200〜300マイクロメートルの外側カバーまたは被覆材料によって取り囲まれてもよい。この人工芝生では、第1ポリマーの多くの糸状領域がある。複数の糸状領域は、モノフィラメントの全体の長さに沿って続かないかもしれない。人工芝生はまた、前述の方法工程のいずれかによって提供される特性または特徴を有してもよい。別の実施形態において、複数の糸状領域は、20マイクロメートル未満の直径を有する。別の実施形態において、複数の糸状領域は、10マイクロメートル未満の直径を有する。別の実施形態において、複数の糸状領域は、1マイクロメートルから3マイクロメートルの直径を有する。 In another aspect, the present invention provides an artificial lawn comprising an artificial lawn substrate and an artificial lawn fiber formed into tufts in the artificial lawn substrate. An artificial lawn substrate is, for example, a woven or other flat structure that can have a plurality of tufted fibers therein. The artificial lawn fiber comprises at least one monofilament. Each of the at least one monofilament comprises a first polymer in the form of a plurality of thread-like regions. Each of the at least one monofilament comprises a second polymer and the plurality of thread-like regions are embedded in the second polymer. Each of the at least one monofilament comprises a compatibilizer that surrounds each of the plurality of filamentous regions and separates the at least one first polymer from the second polymer. This artificial lawn may have the advantage of being extremely durable as multiple filamentous regions are embedded within the second polymer via the compatibilizer. Therefore, they are not capable of peeling. Having a second polymer surrounding the first polymer may provide a softer, harder artificial lawn with a feel similar to a real lawn. The artificial grass described herein differs in properties from co-extruded artificial grass. In co-extrusion, a core, typically 50-60 micrometers in diameter, may be surrounded by an outer cover or coating material having a diameter of about 200-300 micrometers. In this artificial lawn, there are many thread-like regions of the first polymer. The plurality of thread regions may not continue along the entire length of the monofilament. The artificial grass may also have the properties or characteristics provided by any of the method steps described above. In another embodiment, the plurality of thread regions have a diameter less than 20 micrometers. In another embodiment, the plurality of thread regions have a diameter of less than 10 micrometers. In another embodiment, the plurality of thread regions have a diameter of 1 micrometer to 3 micrometers.
別の実施形態において、人工芝生繊維は、人工芝生下地を超えて所定の長さ分延長する。複数の糸状領域は、所定の長さの半分未満の長さを有する。別の実施形態において、複数の糸状領域は、2mm未満の長さを有する。 In another embodiment, the artificial grass fibers extend a predetermined length beyond the artificial grass substrate. The plurality of thread regions has a length that is less than half the predetermined length. In another embodiment, the plurality of thread regions have a length of less than 2 mm.
本発明の前述の複数の実施形態の一または複数は、組み合わされた複数の実施形態が相互に排他的でない限り、組み合わせられてよいことが分かる。 It will be appreciated that one or more of the foregoing embodiments of the present invention may be combined, unless the combined embodiments are mutually exclusive.
以下において、本発明の複数の実施形態は、例にすぎないが、図面を参照して、より詳細に説明される。
これらの図にて同様の符号がついた要素は、同等な要素であるか、同じ機能を実行するかのいずれかである。先に議論した複数の要素は、機能が同等ならば、後の図にて必ずしも議論されない。 Elements labeled with similar numbers in these figures are either equivalent elements or perform the same function. The elements discussed above are not necessarily discussed in later figures if they have equivalent functions.
図1は、人工芝生の製造方法の例を図示するフローチャートを示す。先ず、工程100において、ポリマー混合物が作成される。ポリマー混合物は、少なくとも三相系である。ポリマー混合物は、第1ポリマーを備える。ポリマー混合物はさらに、第2ポリマーおよび相溶化剤を備える。第1ポリマーおよび第2ポリマーは、非混和性である。他の例では、同じく第2ポリマーと非混和性である、第3ポリマー、第4ポリマー、または、更には、第5ポリマーなどの複数の付加的なポリマーがあってもよい。また、第1ポリマーとの組み合わせか、付加的な第3、第4、または第5ポリマーとの組み合わせのいずれかにて使用される複数の付加的な相溶化剤であってもよい。第1ポリマーは、相溶化剤によって取り囲まれた複数のポリマービーズを形成する。複数のポリマービーズはまた、第2ポリマー内で混和性でない複数の付加的なポリマーによって形成されてもよい。
FIG. 1 shows a flow chart illustrating an example of a method of manufacturing an artificial lawn. First, in
複数のポリマービーズは、相溶化剤によって取り囲まれるとともに、第2ポリマー内にあるか、第2ポリマーへと混合される。次の工程102において、ポリマー混合物は、モノフィラメントとなるよう押し出される。次に工程104において、モノフィラメントは、焼き入れされるか、急速に冷却される。次に工程106において、モノフィラメントは、再加熱される。工程108において、再加熱されたモノフィラメントは、延伸されて、複数のポリマービーズを複数の糸状領域へと変形するとともに、モノフィラメントを人工芝生繊維へと形成する。複数の付加的な工程がまた、モノフィラメントに実行され、人工芝生繊維を形成する。例えば、モノフィラメントは、所望の特性を具備した織り糸へと紡がれるか、織りこまれる。次に、工程110において、人工芝生繊維は、人工芝生下地へと組み込まれる。工程110は、例えば、これに限られないが、人工芝生繊維を人工芝生下地中に房状に形成するか、織りこむことができる。次に、工程112において、複数の人工芝生繊維が人工芝生下地に結合される。例えば、複数の人工芝生繊維は、コーティングまたは他の材料によって適所に糊付けされるか、保持される。工程112は、任意の工程である。例えば、複数の人工芝生繊維は、人工芝生下地中に織りこまれたならば、工程112は、実行する必要がないかもしれない。
The plurality of polymer beads are surrounded by the compatibilizer and are within or mixed with the second polymer. In the
図2は、ポリマー混合物を作成する一方法を図示するフローチャートを示す。本例において、ポリマー混合物は、三相系であり、第1ポリマー、第2ポリマーおよび相溶化剤を備える。ポリマー混合物は、着色するか、耐火またはUV耐性を提供するか、あるいは、ポリマー混合物の複数の流動特性を改善するために、たとえば複数の添加剤などの複数の他のものを備えてもよい。先ず工程200において、第1混合物は、第1ポリマーを相溶化剤と混合することによって形成される。
FIG. 2 shows a flow chart illustrating one method of making a polymer blend. In this example, the polymer mixture is a three-phase system and comprises a first polymer, a second polymer and a compatibilizer. The polymer mixture may be pigmented, provide fire or UV resistance, or may be provided with a plurality of others, such as additives, to improve the flow properties of the polymer mixture. First, in
複数の付加的な添加剤がまた、この工程中に添加されてもよい。次に、工程202において、第1混合物は、加熱される。次に、工程204において、第1混合物は、押し出される。次に、工程206において、押し出された第1混合物は、次に小片へと造粒または切断される。次に、工程208において、造粒された第1混合物は、第2ポリマーと混合される。この時、複数の付加的な添加剤がまた、ポリマー混合物に添加されてもよい。最後に、工程210において、造粒された第1混合物は、第2ポリマーと共に加熱され、ポリマー混合物を形成する。加熱工程および混合工程は、同時に生じてもよい。
Multiple additional additives may also be added during this step. Next, in
図3は、ポリマー混合物400の作成の仕方のさらなる例を図示するフローチャートを示す。本例において、ポリマー混合物はさらに、少なくとも第3ポリマーを備える。第3ポリマーは、第2ポリマーと非混和性であり、ポリマー混合物は、少なくとも四相系である。第3ポリマーはさらに、第2ポリマーを用いて相溶化剤によって取り囲まれた複数のポリマービーズを形成する。先ず工程300において、第1混合物が、第1ポリマーおよび第3ポリマーを相溶化剤と混合することによって形成される。この時、複数の付加的な添加剤が、第1混合物に添加されてもよい。次に、工程302において、第1混合物は、加熱される。第1混合物の加熱工程および混合工程は、同時に行われてもよい。次に、工程304において、第1混合物は、押し出される。次に、工程306において、押し出された第1混合物は、小片へと造粒または切断される。次に、工程308において、第1混合物は、第2ポリマーと混合される。この時、複数の付加的な添加剤が、ポリマー混合物に添加されてもよい。次に、最後に、工程310において、加熱された第1混合物および第2ポリマーは加熱されて、ポリマー混合物を形成する。加熱工程および混合工程は、同時に行われてもよい。
FIG. 3 shows a flow chart illustrating a further example of how to make the
図4は、ポリマー混合物400の断面を図示する図を示す。ポリマー混合物400は、第1ポリマー402、第2ポリマー404および相溶化剤406を備える。第1ポリマー402および第2ポリマー404は、非混和性である。第1ポリマー402は、第2ポリマー404ほど豊富にはない。第1ポリマー402は、相溶化剤406によって取り囲まれるとともに、第2ポリマー404内に分散されるものとして示される。相溶化剤406によって取り囲まれる第1ポリマー402は、多くのポリマービーズ408を形成する。複数のポリマービーズ408は、形状が球状または楕円であってもよく、それらはまた、ポリマー混合物がどれほどよく混合されたかに応じて、および、温度に応じて不規則に形づくられてもよい。ポリマー混合物400は、三相系の例である。三つの相は、第1ポリマー402の複数の領域である。第2相領域は、相溶化剤406であり、第3相領域は、第2ポリマー404である。相溶化剤406は、第1ポリマー402を第2ポリマー404から分離する。
FIG. 4 shows a diagram illustrating a cross section of the
図5は、ポリマー混合物500のさらなる例を示す。図5に示される例は、図4に示される例と同様である。しかしながら、ポリマー混合物500はさらに、第3ポリマー502を備える。ポリマービーズ408のいくつかは、ここでは第3ポリマー502から成る。図5に示されるポリマー混合物500は、四相系である。四つの相は、第1ポリマー402、第2ポリマー404、第3ポリマー502および相溶化剤406から構成される。第1ポリマー402および第3ポリマー502は、第2ポリマー404と混和性がない。相溶化剤406は、第1ポリマー402を第2ポリマー404から分離するとともに、第3ポリマー502を第2ポリマー404から分離する。
FIG. 5 shows a further example of a
本例において、同じ相溶化剤406が、第1ポリマー402および第3ポリマー502の両方に対して使用される。複数の他の例において、異なる相溶化剤406が、第1ポリマー402および第3ポリマー502に対して使用されることができる。
In this example, the
図6は、ポリマー混合物のモノフィラメントへの押し出しを図示する。ある量のポリマー混合物600が、示されている。ポリマー混合物600内に、多くのポリマービーズ408がある。複数のポリマービーズ408は、第2ポリマー404と混和性がない一または複数のポリマーで作られてもよく、また相溶化剤によって第2ポリマー404から分離される。スクリュー、ピストンまたは他の装置が使用されて、プレート602の穴604にポリマー混合物600を押し込む。これにより、ポリマー混合物600はモノフィラメント606となるよう押し出される。モノフィラメント606は、複数のポリマービーズ408をも含むものとして示される。第2ポリマー404および複数のポリマービーズ408は、一緒に押し出される。いくつかの例では、第2ポリマー404は、複数のポリマービーズ408ほど粘性はなく、複数のポリマービーズ408は、モノフィラメント606の中央に集中する傾向を有するであろう。これにより、モノフィラメント606のコア領域における複数の糸状領域の集中をもたらすので、最後の人工芝生繊維に対して複数の所望の特性をもたらすかもしれない。
FIG. 6 illustrates the extrusion of polymer blends into monofilaments. An amount of
図7は、モノフィラメント606の小断片の断面を示す。モノフィラメントは改めて、複数のポリマービーズ408が混合している第2ポリマー404を備えるものとして示される。複数のポリマービーズ408は、図示されない相溶化剤406によって第2ポリマー404から分離される。複数の糸状構造物を形成するために、モノフィラメント606の部分が加熱され、次にモノフィラメント606の長さに沿って延伸させられる。これは、延伸の方向を示す矢印700によって図示される。
FIG. 7 shows a cross section of a small piece of
図8は、モノフィラメント606を延伸する効果を図示する。図8において、延伸されたモノフィラメント606の断面の例が、示されている。図7の複数のポリマービーズ408は、複数の糸状構造物800となるよう延伸されている。複数のポリマービーズ408の変形量は、モノフィラメント606'がどれくらい延伸されているかに依存するものである。
FIG. 8 illustrates the effect of stretching the
複数の例は、合成芝生とも呼ばれる人工芝生の製造に関連してもよい。特に、本発明は、芝を模倣した複数の繊維の製造に関連する。複数の繊維は、混和性がなく、例えば、剛性、密度、極性のような材料特性が異なる第1および第2ポリマーと、相溶化剤とから構成される。 Examples may relate to the manufacture of artificial grass, also called synthetic grass. In particular, the invention relates to the production of a plurality of grass-mimicking fibers. The plurality of fibers are immiscible and are composed of first and second polymers that differ in material properties such as stiffness, density, and polarity, and a compatibilizer.
第1の工程において、第1ポリマーが、相溶化剤と混合される。色顔料、UVおよび熱安定剤、加工助剤、並びに、そのようなものとして当分野から公知である他の複数の物質が、混合物に添加することができる。これにより、第1ポリマーが相溶化剤によって取り囲まれた二相系から成る粒状の材料が得られてもよい。 In the first step, the first polymer is mixed with the compatibilizer. Color pigments, UV and heat stabilizers, processing aids, and other substances known from the art as such, can be added to the mixture. This may result in a granular material consisting of a two-phase system in which the first polymer is surrounded by a compatibilizer.
第2工程において、三相系は、第2ポリマーを混合物に添加することによって形成され、これにより、本例において、第2ポリマーの量は、三相系の約80〜90質量パーセントであり、第1ポリマーの量は、三相系の5質量%〜10質量%であり、相溶化剤の量は、三相系の5質量%〜10質量%である。押し出し技術を用いることにより、第2ポリマーのポリマーマトリックスに分散された相溶化剤によって取り囲まれた第1ポリマーの複数の液滴または複数のビーズの混合物が得られる。実際的な実施において、第1ポリマーおよび相溶化剤の造粒を含むいわゆるマスターバッチが、形成される。マスターバッチはまた、本明細書にて「ポリマー混合物」とも呼ばれてよい。造粒の混合物が、溶解され、第1ポリマーおよび相溶化剤の混合物が、押し出しによって形成される。結果として生じた複数のストランドが、造粒へと粉砕される。結果として生じた造粒および第2ポリマーの造粒が、次に第2押し出しに使用され、次に最後の繊維となるよう延伸される厚い繊維を製造する。 In the second step, the three-phase system is formed by adding the second polymer to the mixture, so that in this example, the amount of the second polymer is about 80-90 weight percent of the three-phase system, The amount of the first polymer is 5% by mass to 10% by mass of the three-phase system, and the amount of the compatibilizing agent is 5% by mass to 10% by mass of the three-phase system. The use of extrusion techniques results in a mixture of droplets or beads of the first polymer surrounded by a compatibilizer dispersed in the polymer matrix of the second polymer. In a practical implementation, a so-called masterbatch is formed containing the granulation of the first polymer and the compatibilizer. The masterbatch may also be referred to herein as a "polymer mixture." The granulated mixture is dissolved and a mixture of the first polymer and the compatibilizer is formed by extrusion. The resulting strands are comminuted into granules. The resulting granulation and granulation of the second polymer are then used in a second extrusion to produce thick fibers that are then drawn into the final fibers.
複数の押し出し中に使用される溶融温度は、複数のポリマーの種類および使用される相溶化剤に依存する。しかしながら、溶融温度は、典型的には230℃と280℃の間である。 The melt temperature used during multiple extrusions depends on the type of polymers and the compatibilizer used. However, the melting temperature is typically between 230°C and 280°C.
また、単繊維またはフィブリル化テープとも呼ばれ得るモノフィラメントは、混合物を繊維製造用の押し出しラインへと送ることによって製造される。溶融混合物は、押し出し器具、すなわち紡糸口金プレートまたは幅広のスロットノズルを通過し、溶融しした流れを単繊維またはテープ形状に形作り、水紡系浴槽にて焼き入れまたは冷却され、異なる回転速度で回転している複数の加熱されたゴデットおよび/または加熱オーブンを通すことによって、乾燥および延伸させられる。 Monofilaments, which may also be referred to as monofilaments or fibrillated tapes, are produced by sending the mixture to an extrusion line for fiber production. The molten mixture is passed through an extrusion device, i.e., a spinneret plate or a wide slot nozzle, shaped the molten stream into a single fiber or tape shape, quenched or cooled in a water spinning bath and spun at different rotation speeds. It is dried and stretched by passing it through a plurality of heated godets and/or heating ovens.
モノフィラメントまたはテープは、次に、さらなる加熱オーブンおよび/または加熱された一式のゴデットを通す第2工程でオンラインにてアニールされる。 The monofilament or tape is then annealed online in a second step through a further heating oven and/or a set of heated godets.
この手順により、相溶化剤によって取り囲まれた第1ポリマーの複数のビーズまたは液滴は、長手方向に延伸され、複数の小繊維状の線状構造を形成するが、しかしながら、これらは第2ポリマーのポリマーマトリックスへと完全に埋め込まれたままでいる。 By this procedure, the beads or droplets of the first polymer surrounded by the compatibilizer are longitudinally stretched to form a plurality of fibril-like linear structures, however, these are the second polymer. Remains fully embedded in the polymer matrix of.
図9は、上記に説明された方法の例を用いて製造される、延伸されたモノフィラメントの断面の顕微鏡写真を示す。延伸されたモノフィラメント606内の水平の白すじは、複数の糸状構造物800である。これらの糸状構造物のいくつかは、800とラベルを付けられている。複数の糸状構造物800は、第2ポリマー内の第1ポリマーの複数の小線状構造を形成するものとして示すことができる。
FIG. 9 shows a micrograph of a cross section of a drawn monofilament made using the example method described above. The horizontal white lines in the stretched
結果として生じた繊維は、複数の利点、すなわち耐久性および長期間の弾力性が組み合わせられた柔らかさを有してもよい。複数のポリマーの複数の異なる剛性および曲げ特性の場合には、繊維は、堅い第1ポリマーの場合により良い弾性(これは、繊維が一旦踏み下げられれば、跳ね返ることを意味する)を示すことができ、ポリマーマトリックスに組み込まれた複数の小線状繊維構造は、繊維のポリマー補強を提供するものである。 The resulting fiber may have a softness that combines several advantages: durability and long-term elasticity. In the case of different stiffness and bending properties of the polymers, the fibers may exhibit better elasticity in the case of the stiff first polymer, which means that the fibers will spring back once they are stepped on. A plurality of filamentous fiber structures, which can be incorporated into the polymer matrix, provide the polymer reinforcement of the fibers.
第1および第2ポリマーによって形成された複合物に起因する限界決定は、第2ポリマーの複数の短繊維が第1ポリマーによって与えられるマトリックスに埋め込まれることにより防止される。その上、一つの複合紡糸口金器具を送るためのいくつかの押し出しヘッドを要する複雑な共押し出しは、必要とされない。 Limit determination due to the composite formed by the first and second polymers is prevented by embedding the plurality of short fibers of the second polymer in the matrix provided by the first polymer. Moreover, complex coextrusions that require several extrusion heads to feed a single composite spinneret device are not required.
第1ポリマーは、ポリアミドなどの極性物質とすることができ、他方、第2ポリマーは、ポリエチレンなどの非極性ポリマーとすることができる。第1ポリマーに対する複数の代替案は、第2ポリマーポリプロピレン用のポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリブチレンテレフタレート(PBT)である。最後に、三つのポリマーから成る材料が、可能である(例えば、PET、PAおよびPP)。PPは当該マトリックスを作成するとともに、他方のものが互いに独立した複数の繊維線状構造を作成する。相溶化剤は、ポリエチレンまたはポリアミドにグラフトされた無水マレイン酸とすることができる。 The first polymer can be a polar material such as polyamide, while the second polymer can be a non-polar polymer such as polyethylene. Alternatives to the first polymer are polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT) for the second polymer polypropylene. Finally, materials consisting of three polymers are possible (eg PET, PA and PP). PP creates the matrix and the other creates a plurality of linear fiber structures independent of each other. The compatibilizer can be maleic anhydride grafted to polyethylene or polyamide.
図10は、人工芝生1000の例の断面の例を示す。人工芝生1000は、人工芝生下地1002を備える。人工芝生繊維1004は、人工芝生下地1002中に房状に形成されている。人工芝生下地1002の基部にコーティング1006が示されている。コーティングは、人工芝生繊維1004を人工芝生下地1002に結合または固定するために役立つかもしれない。コーティング1006は、任意であってもよい。例えば、複数の人工芝生繊維1004は、代わりに人工芝生下地1002中に織りこまれる。様々な種類の糊、コーティングまたは接着剤が、コーティング1006に対して使用することができる。複数の人工芝生繊維1004は、人工芝生下地1002の上方に距離1008だけ延在するものとして示されている。距離1008は、本質的に複数の人工芝生繊維1004のパイルの高さである。複数の人工芝生繊維1004内の複数の糸状領域の長さは、距離1008の半分以下である。
参照符号のリスト
100 ポリマー混合物を作成する
102 ポリマー混合物をモノフィラメントとなるよう押し出す
104 モノフィラメントを焼き入れする
106 モノフィラメントを再加熱する
108 再加熱されたモノフィラメントを伸長させ、複数のポリマービーズを複数の糸状領域へと変形するとともに、モノフィラメントを人工芝生繊維中に形成する
110 人工芝生繊維を人工芝生カーペットへと組み込む
112 任意で複数の人工芝生繊維を人工芝生カーペットへと任意に結合する
200 第1ポリマーを相溶化剤と混合することによって第1混合物を形成する
202 第1混合物を加熱する
204 第1混合物を押し出す
206 押し出された第1混合物を造粒する
208 造粒された第1混合物を第2ポリマーと混合する
210 造粒された第1混合物を第2ポリマーと共に加熱してポリマー混合物を形成する
FIG. 10 shows an example of a cross section of an example of the
List of
300 第1ポリマーおよび第3ポリマーを相溶化剤と混合することによって第1混合物を形成する
302 第1混合物を加熱する
304 第1混合物を押し出す
306 押し出された第1混合物を造粒する
308 第1混合物を第2ポリマーと混合する
310 混合された第1混合物を第2ポリマーと共に加熱してポリマー混合物を形成する
400 ポリマー混合物
402 第1ポリマー
404 第2ポリマー
406 相溶化剤
408 ポリマービーズ
500 ポリマー混合物
502 第3ポリマー
600 ポリマー混合物
602 プレート
604 穴
606 モノフィラメント
606' 延伸されたモノフィラメント
700 延伸の方向
800 複数の糸状構造物
1000 人工芝生
1002 人工芝生カーペット
1004 人工芝生繊維(パイル)
1006 コーティング
1008 パイルの高さ
300 forming a first mixture by mixing a first polymer and a third polymer with a
1006
Claims (25)
人工芝生下地と、
前記人工芝生下地へと組み込まれた人工芝生繊維と、
を備え、
前記人工芝生繊維は、モノフィラメントから形成される織り糸であり、
前記モノフィラメントが、ポリマー混合物を備え、前記ポリマー混合物は、少なくとも四相系であり、前記ポリマー混合物は、第1ポリマー、第2ポリマー、第3ポリマーおよび相溶化剤を備え、前記第1ポリマーおよび前記第3ポリマーはそれぞれ、前記第2ポリマーと非混和性であり、前記第1ポリマーおよび前記第3ポリマーはそれぞれ、前記第2ポリマー内に前記相溶化剤によって取り囲まれた複数の糸状領域を形成する、人工芝生。 It’s an artificial lawn,
With artificial grass base,
Artificial grass fibers incorporated into the artificial grass base,
Equipped with
The artificial lawn fiber is a yarn formed from monofilament,
The monofilament comprises a polymer mixture, the polymer mixture is at least four-phase system, the polymer mixture, the first polymer, second polymer, a third polymer and compatibilizer, wherein the first polymer and the each third polymer, said a second polymer immiscible, said first polymer and said third polymer respectively, to form a plurality of thread-like region surrounded by the compatibilizing agent within the second polymer , Artificial grass.
人工芝生下地と、
前記人工芝生下地へと組み込まれた人工芝生繊維と、
を備え、
前記人工芝生繊維は、モノフィラメントから形成される織り糸であり、
前記モノフィラメントが、ポリマー混合物を備え、前記ポリマー混合物は、少なくとも三相系であり、前記ポリマー混合物は、第1ポリマー、第2ポリマーおよび相溶化剤を備え、前記第1ポリマーおよび前記第2ポリマーは、非混和性であり、前記第1ポリマーは、前記第2ポリマー内に前記相溶化剤によって取り囲まれた複数の糸状領域を形成し、
前記ポリマー混合物は、前記第1ポリマーを1重量%から30重量%備える、人工芝生。 It’s an artificial lawn,
With artificial grass base,
Artificial grass fibers incorporated into the artificial grass base,
Equipped with
The artificial lawn fiber is a yarn formed from monofilament,
The monofilament comprises a polymer mixture, the polymer mixture being at least a three-phase system, the polymer mixture comprising a first polymer, a second polymer and a compatibilizer, wherein the first polymer and the second polymer are , Immiscible, said first polymer forming a plurality of thread-like regions surrounded by said compatibilizer within said second polymer,
The polymer mixture comprises 30% by weight of the first polymer from 1% by weight, artificial turf.
人工芝生下地と、
前記人工芝生下地へと組み込まれた人工芝生繊維と、
を備え、
前記人工芝生繊維は、モノフィラメントから形成される織り糸であり、
前記モノフィラメントが、ポリマー混合物を備え、前記ポリマー混合物は、少なくとも三相系であり、前記ポリマー混合物は、第1ポリマー、第2ポリマーおよび相溶化剤を備え、前記第1ポリマーおよび前記第2ポリマーは、非混和性であり、前記第1ポリマーは、前記第2ポリマー内に前記相溶化剤によって取り囲まれた複数の糸状領域を形成し、
前記ポリマー混合物は、前記第2ポリマーを80重量%から90重量%備える、人工芝生。 It’s an artificial lawn,
With artificial grass base,
Artificial grass fibers incorporated into the artificial grass base,
Equipped with
The artificial lawn fiber is a yarn formed from monofilament,
The monofilament comprises a polymer mixture, the polymer mixture being at least a three-phase system, the polymer mixture comprising a first polymer, a second polymer and a compatibilizer, wherein the first polymer and the second polymer are , Immiscible, said first polymer forming a plurality of thread-like regions surrounded by said compatibilizer within said second polymer,
The polymer mixture, wherein the second polymer comprises 90 wt% to 80 wt%, artificial turf.
人工芝生下地と、
前記人工芝生下地へと組み込まれた人工芝生繊維と、
を備え、
前記人工芝生繊維は、モノフィラメントから形成される織り糸であり、
前記モノフィラメントが、ポリマー混合物を備え、前記ポリマー混合物は、少なくとも三相系であり、前記ポリマー混合物は、第1ポリマー、第2ポリマーおよび相溶化剤を備え、前記第1ポリマーおよび前記第2ポリマーは、非混和性であり、前記第1ポリマーは、前記第2ポリマー内に前記相溶化剤によって取り囲まれた複数の糸状領域を形成し、
前記複数の糸状領域は、20マイクロメートル未満の直径を有する、人工芝生。 It’s an artificial lawn,
With artificial grass base,
Artificial grass fibers incorporated into the artificial grass base,
Equipped with
The artificial lawn fiber is a yarn formed from monofilament,
The monofilament comprises a polymer mixture, the polymer mixture being at least a three-phase system, the polymer mixture comprising a first polymer, a second polymer and a compatibilizer, wherein the first polymer and the second polymer are , Immiscible, said first polymer forming a plurality of thread-like regions surrounded by said compatibilizer within said second polymer,
Wherein the plurality of thread areas have a diameter of less than 20 micrometers, artificial turf.
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