Procedimiento para la obtención de un monofilamento, un monofilamento, así como empleo del monofilamento.

Procedimiento para la obtención de al menos un monofilamento a partir de un material termoplástico,

quecontiene al menos un poliéster, así como nanopartículas, y en caso dado otros aditivos como componentes,añadiéndose los componentes a una extrusora parcial o completamente mezclados o por separado, extrusionándoseel material polímero termoplástico en primer lugar para dar una barra, enfriándose y estirándose, y temperándosefinalmente a una temperatura en el intervalo de 40 a 120ºC durante 0,01 a 10 minutos, seleccionándose el materialde las nanopartículas a partir de policarbonatos altamente ramificados o hiper-ramificados con un índice de OH de 1a 600 mg de KOH/g de policarbonato (según DIN 53240, parte 2) y/o poliésteres altamente ramificados o hiperramificadosde tipo AxBy, con x al menos 1,1 e y al menos 2,1, mezclados con óxidos metálicos y/u óxidossemimetálicos, pudiendo contener las nanopartículas otros aditivos, y pudiéndose aplicar un revestimiento sobre lasnanopartículas.

Procedimiento para la obtención de un monofilamento, un monofilamento, así como empleo del monofilamento La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de al menos un monofilamento a partir de un material polímero termoplástico. La invención se refiere además a un empleo del monofilamento.

Monofilamentos se emplean por ejemplo para la obtención de césped artificial. Otras aplicaciones son, por ejemplo, también pelo artificial para pelucas, así como cerdas para pinceles o cepillos.

Se emplea césped artificial, por ejemplo, en zonas exteriores de instalaciones hoteleras o en campos deportivos. Dependiendo del tipo de deporte ejercido en los campos deportivos son significativas sobre todo la capacidad de nuevo enderezamiento, o bien las propiedades de deslizamiento de las fibras de césped sintético. Para fibras de césped artificial, actualmente se emplean poliolefinas que presentan buenas propiedades de deslizamiento, pero tienen apenas una baja capacidad de nuevo enderezamiento. Alternativamente es conocido el empleo de poliamidas para la obtención de césped artificial, que presentan una buena capacidad de nuevo enderezamiento. Se emplean poliamidas, por ejemplo, para césped sintético de campos de hockey. No obstante, la desventaja de las poliamidas consiste en sus malas propiedades de deslizamiento. Para garantizar valores de fricción aceptables es necesario regar regularmente lugares que están equipados de césped sintético constituido por fibras de poliamida.

Para mejorar las propiedades de superficies de césped artificial, actualmente se investigan en especial diferentes geometrías de fibra, la combinación de diversas fibras en el caso de tupido, o el empleo de fibras de multipolímeros coextrusionadas. No obstante, estas soluciones apenas cubren siempre aspectos parciales del requisito principal de fricción reducida, buena capacidad de nuevo enderezamiento, y costes reducidos.

En el caso de césped sintético para el que se emplean poliolefinas, a pesar de geometría optimizada de los monofilamentos de césped sintético, aún no se ofrece la capacidad de nuevo enderezamiento óptimo. Por el contrario, poliamidas presentan valores de fricción elevados que pueden conducir a la lesión de los jugadores, si el campo de juego no se regó suficiente y uniformemente. Tampoco el empleo de diversas fibras para la obtención de césped sintético conduce al perfil de propiedades deseado, ya que la capacidad de nuevo enderezamiento y el comportamiento de fricción son dominados en primer término por la fibra más larga.

El empleo de fibras coextrusionadas para la obtención de césped sintético no es atractivo desde el punto de vista económico en la actualidad.

Es tarea de la presente invención poner a disposición un procedimiento para la obtención de monofilamentos, presentando los monofilamentos una buena capacidad de nuevo enderezamiento y buenas propiedades de deslizamiento, como son deseables, por ejemplo, para la obtención de césped sintético.

El problema se soluciona mediante un procedimiento para la obtención de al menos un monofilamento a partir de un material termoplástico, que contiene al menos un poliéster, así como nanopartículas, y en caso dado otros aditivos, que se añaden como mezcla o por separado a una extrusora, extrusionándose el material polímero termoplástico en primer lugar para dar una barra, enfriándose y estirándose, y temperándose finalmente a una temperatura en el intervalo de 40 a 120ºC durante 0, 01 a 10 minutos.

La ventaja de un monofilamento obtenido según la invención consiste en que éste presenta una capacidad de nuevo enderezamiento mejorada frente a una poliamida. Además, mediante las nanopartículas contenidas en el monofilamento se reduce el valor de fricción del material polímero termoplástico. Por consiguiente, los monofilamentos obtenidos se pueden emplear en especial en aplicaciones que requieren fibras que presentan una buena capacidad de nuevo enderezamiento y un valor de fricción acompañante reducido.

El material polímero empleado para la obtención del monofilamento contiene preferentemente un 10 a un 99, 99 % en peso de poliéster, más preferentemente un 50 a un 99, 8 % en peso, y en especial un 80 a un 99, 5 % en peso. Además está contenido preferentemente un 0, 01 a un 50 % en peso de nanopartículas, más preferentemente un 0, 2 a un 10 % en peso, y en especial un 0, 5 a un 5 % en peso de nanopartículas. La fracción de otros aditivos se sitúa preferentemente en el intervalo de un 0 a un 60 % en peso, más preferentemente en el intervalo de un 1 a un 40 % en peso, y en especial en el intervalo de un 2 a un 20 % en peso.

El poliéster contenido en el material polímero termoplástico es preferentemente un poliéster a base de ácidos dicarboxílicos aromáticos y un dihidroxicompuesto alifático o aromático.

Poliésteres preferentes son tereftalatos de polialquileno, en especial aquellos con 2 a 10 átomos de carbono en la parte alcohólica.

Tales tereftalatos de polialquileno son conocidos en sí, y se describen en la literatura. Estos contienen un anillo aromático en la cadena principal, que procede del ácido dicarboxílico aromático. El anillo aromático también puede estar substituido, por ejemplo por halógeno, como cloro y bromo, o por grupos alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, como grupos metilo, etilo, i-, o bien n-propilo, y n-, i-, o bien t-butilo.

Estos tereftalatos de polialquileno se pueden obtener de modo conocido en sí mediante reacción de ácidos dicarboxílicos aromáticos, sus ésteres u otros derivados que forman ésteres con dihidroxicompuestos alifáticos.

Como ácidos dicarboxílicos preferentes se deben citar ácido 2, 6-naftalindicarboxílico, ácido tereftálico y ácido isoftálico, o sus mezclas. Hasta un 30 % en moles, preferentemente no más de un 10 % en moles de ácidos dicarboxílicos aromáticos, se pueden substituir por ácidos dicarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos, como ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, diácidos dodecanoicos y ácidos ciclohexanodicarboxílicos.

De los dihidroxicompuestos alifáticos son preferentes dioles con 2 a 6 átomos de carbono, en especial 1, 2-etanodiol, 1, 3-propanodiol, 1, 4-butanodiol, 1, 6-hexanodiol, 1, 4-hexanodiol, 1, 4-ciclohexanodiol, 1, 4-ciclohexanodimetanol y neopentilglicol, o sus mezclas.

Poliésteres especialmente preferentes son tereftalatos de polialquileno, que se derivan de alcanodioles con 2 a 6 átomos de carbono. De estos son preferentes en especial tereftalato de polietileno, tereftalato de polipropileno y tereftalato de polibutileno, o sus mezclas. Además son preferentes tereftalato de polietileno y/o tereftalato de polibutileno, que contienen hasta un 1 % en peso, preferentemente hasta un 0, 75 % en peso de 1, 6-hexanodiol y/o 2-metil-1, 5-pentanodiol como unidades de monómero adicionales. Es muy especialmente preferente tereftalato de polibutileno.

El índice de viscosidad de poliésteres se sitúa en general en el intervalo de 50 a 220, preferentemente de 80 a 160, medido en una disolución al 0, 5 % en peso en una mezcla de fenol/o-diclorobenceno (proporción ponderal 1 : 1 a 25ºC) según ISO 1628. En especial son preferentes poliésteres cuyo contenido en grupos carboxilo terminales asciende a hasta 100 mval/kg, preferentemente hasta 50 mval/kg, y en especial hasta 40 mval/kg de poliéster. Tales poliésteres se pueden obtener, a modo de ejemplo, según el procedimiento de la DE-A 44 01 055. El contenido en grupos carboxilo terminales se determina habitualmente mediante procedimientos de titración, por ejemplo mediante potenciometría.

Además es ventajoso emplear reciclados PET, que se denominan también Scrap-PET, en caso dado en mezclas con tereftalatos de polialquileno, como tereftalato de polibutileno.

En general se entiende por reciclados:

1) el denominado reciclado post-industrial: en este caso se trata de residuos de producción en la policondensación o en la elaboración, por ejemplo restos de inyección en el caso de elaboración por moldeo por inyección, productos de arranque en el caso de elaboración por moldeo por inyección o extrusión, o secciones marginales de placas o láminas extrusionadas.

2) reciclado post-consumo: en este caso se trata de artículos de material sintético, que se reúnen y elaboran tras la utilización por el consumidor final. El artículo absolutamente dominante desde el punto de vista cuantitativo son botellas de PET moldeadas por soplado para agua mineral, refrescos y zumos.

Ambos tipos de reciclado se pueden presentar como material molturado, o bien en forma de granulado. En el último caso, los reciclados crudos se funden y se granulan... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de al menos un monofilamento a partir de un material termoplástico, que contiene al menos un poliéster, así como nanopartículas, y en caso dado otros aditivos como componentes, añadiéndose los componentes a una extrusora parcial o completamente mezclados o por separado, extrusionándose el material polímero termoplástico en primer lugar para dar una barra, enfriándose y estirándose, y temperándose finalmente a una temperatura en el intervalo de 40 a 120ºC durante 0, 01 a 10 minutos, seleccionándose el material de las nanopartículas a partir de policarbonatos altamente ramificados o hiper-ramificados con un índice de OH de 1 a 600 mg de KOH/g de policarbonato (según DIN 53240, parte 2) y/o poliésteres altamente ramificados o hiperramificados de tipo AxBy, con x al menos 1, 1 e y al menos 2, 1, mezclados con óxidos metálicos y/u óxidos semimetálicos, pudiendo contener las nanopartículas otros aditivos, y pudiéndose aplicar un revestimiento sobre las nanopartículas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el poliéster, al menos uno, es tereftalato de polietileno, tereftalato de polipropileno, tereftalato de polibutileno, o una mezcla de los mismos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el óxido metálico es óxido de cinc y/u óxido de titanio.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el óxido semimetálico es dióxido de silicio amorfo o silicato estratificado.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los demás aditivos contenidos en las nanopartículas son estabilizadores UV.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el revestimiento contiene los demás aditivos.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el revestimiento contiene un óxido metálico.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el óxido metálico contenido en el revestimiento es óxido de cinc.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el revestimiento contiene dióxido de silicio.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los demás aditivos que están contenidos en el material polímero termoplástico son colorantes, estabilizadores o agentes deslizantes.

11. Empleo de un monofilamento obtenido mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10 para la obtención de césped artificial, pelucas, así como cerdas para pinceles o cepillos.

12. Monofilamento constituido por un material polímero termoplástico, que contiene al menos un poliéster, así como nanopartículas, y en caso dado otros aditivos como componentes, siendo seleccionado el material de las nanopartículas a partir de policarbonatos altamente ramificados o hiper-ramificados con un índice de OH de 1 a 600 mg de KOH/g de policarbonato (según DIN 53240, parte 2) y/o poliésteres altamente ramificados o hiper-ramificados de tipo AxBy, con x al menos 1, 1 e y al menos 2, 1, mezclados con óxidos metálicos y/u óxidos semimetálicos, pudiendo contener las nanopartículas otros aditivos.

13. Monofilamento según la reivindicación 12, caracterizado porque el óxido metálico es óxido de cinc y/u óxido de titanio.

14. Monofilamento según la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque el óxido semimetálico es dióxido de silicio amorfo o silicato estratificado.