專利名稱：制造戶外設(shè)施路面的方法、其中所用的飾面材料和由其獲得的戶外設(shè)施路面的制作方法
制造戶外設(shè)施路面的方法、其中所用的飾面材料和由其獲得的戶外設(shè)施路面本發(fā)明涉及制造戶外設(shè)施路面的方法、其中所用的飾面材料(surface finishingmaterial)和由其獲得的戶外設(shè)施路面。常常通過使用各種類型的飾面材料在彈性路面基層的表面上形成粗糙表面層來整飾戶外設(shè)施(如全天候(all-weather)田徑跑道、多功能運(yùn)動場、公園和休閑小道等)的路面以符合下列要求(1)在長時間內(nèi)保持良好外觀，(2)提供實(shí)現(xiàn)該表面的所需功能所必需的特性，和(3)確保這些設(shè)施使用者的安全。例如，如圖3中所示的將含有聚氨酯泡沫顆粒2的雙液體可固化聚氨酯樹脂組合物3噴到聚氨酯路面彈性體I的平整表面上以形成粗糙涂層的方法已知是這樣的整飾路面的方法(JP 57-55846)。
此外，如圖4中所示使用彈性墊6(其中用氨基甲酸乙酯粘合劑5粘合包含硫化橡膠、氨基甲酸乙酯彈性體等的彈性碎片4)作為基層和在粗糙表面上形成不含彈性碎片的快固型氨基甲酸乙酯彈性體表面層7的方法(JP 63-304804)和在地基上涂布在指定的發(fā)泡聚氨酯樹脂中包括軟泡沫碎片的材料作為底層并在其上層合非發(fā)泡聚氨酯材料而得的彈性路面(JP 11-81210)已被提出作為不由表面層提供粗糙飾面的方法。但是，借助通過以上述專利文獻(xiàn)I中所述的方式經(jīng)由噴嘴等噴涂含有彈性顆粒(碎片)的聚氨酯組合物來獲得粗糙表面修飾(rough surface finish)的方法,不容易在噴涂表面上均勻分布彈性顆粒，且另一問題在于不容易獲得具有預(yù)期深度的表面粗糙度。此夕卜，造成粗糙的彈性顆?？赡茈S時間經(jīng)過脫落并且另一問題在于耐久性。另一方面，在如上述專利文獻(xiàn)2和3中所述在頂部形成表面層而不損失底層表面的粗糙度時，需要具有優(yōu)異流度和粘度以使其不流向粗糙度的凹谷底部的表面層整飾材料，控制是困難的，且問題在于最終獲得的粗糙度的深度降低。此外，過去，甲苯二異氰酸酯(下面稱作TDI)常用于使用聚氨酯組合物的許多飾面材料中的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物組分，但TDI具有比二苯甲烷二異氰酸酯(下面稱作MDI)高的在常溫下在空氣中的飽和蒸氣壓，且該蒸氣更有可能在噴涂操作過程中被吸入。因此，考慮到在工作環(huán)境中的健康和安全以及操作人員安全，已研究使用MDI代替TDIdSMDI比TDI更快與多元醇組分反應(yīng)，且該反應(yīng)的控制難得多，因此問題在于不能通過從噴嘴等噴涂A和B組分的液體混合物來均勻形成粗糙表面。此外，傳統(tǒng)上用作聚氨酯組合物的良好交聯(lián)劑的3，3’ -二氯-4，4’ -二氨基二苯基甲烷(下面稱作M0CA)可能對人致癌，因此已經(jīng)研究不使用MOCA的各種新型鋪面方法。本發(fā)明基于對上述情況的理解并旨在提供不使用上述TDI或MOCA就可以安全制造具有優(yōu)異物理性質(zhì)的路面的制造戶外設(shè)施路面的方法，此方法中可用的飾面材料和用此方法獲得的戶外設(shè)施路面。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一實(shí)施方案是制造戶外設(shè)施路面的方法，其中通過將已單獨(dú)計(jì)量加入的下述A和B組分以混合態(tài)噴涂到具有平整表面的JIS A-硬度為40至65的聚氨酯基層上，形成具有峰-谷深度為至少2. 0毫米的表面粗糙度的聚氨酯飾面層。A組分具有通過使MDI和多元醇反應(yīng)獲得的含末端異氰酸酯基團(tuán)的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物作為主要組分的組合物，其不含彈性碎片并以在30°C下為1，000至10，000 mPa-s(BH型No. 7轉(zhuǎn)子，20 rpm)的粘度制備。B組分具有多元醇作為主要組分的組合物，其含有交聯(lián)劑、填料、催化劑和無機(jī)觸變劑，不含彈性碎片并以在301下為70，000至200，000 11^&*8 (BH型No. 7轉(zhuǎn)子，20rpm)的粘度制備。本發(fā)明的第二實(shí)施方案是制造戶外設(shè)施路面的方法，其中在上述方法中，具有反應(yīng)性以使在混合這兩種液體后獲得的混合液體的適用期為5至20秒且表干時間不大于150秒的組分用于A和B組分。此外，本發(fā)明的第三實(shí)施方案是制造戶外設(shè)施路面的方法，其中在上述方法中，上 述A組分中所用的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物是通過使MDI與聚醚多元醇反應(yīng)獲得的具有末端異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物，其官能羥基平均數(shù)為2至4，平均分子量為2，000至8，000且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％，且其NCO含量在3至10重量％的范圍內(nèi)，本發(fā)明的第四實(shí)施方案是制造戶外設(shè)施路面的方法，其中上述B組分中所用的多元醇是聚醚多元醇，其官能羥基平均數(shù)為2至4，OH值為20至100 mg KOH/g且平均分子量為2，000至8，000，且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％。此外，本發(fā)明的第五實(shí)施方案是制造戶外設(shè)施路面的方法，其中在上述方法中，上述B組分中所用的交聯(lián)劑是芳胺基交聯(lián)劑，本發(fā)明的第六實(shí)施方案是制造戶外設(shè)施路面的方法，其中在上述方法中，上述聚氨酯基層是通過MDI和多元醇的反應(yīng)獲得的層，本發(fā)明的第七實(shí)施方案是制造戶外設(shè)施路面的方法，其中在上述方法中，A組分含有0. I至2. 6重量％的有機(jī)觸變劑。此外，本發(fā)明的第八實(shí)施方案是包含下述A和B組分的可用在上述第一發(fā)明的制造戶外設(shè)施路面的方法中的飾面材料。A組分具有通過使MDI和多元醇反應(yīng)獲得的含末端異氰酸酯基團(tuán)的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物作為主要組分的組合物，其不含彈性碎片并以在30°C下為1，000至10，000 mPa-s(BH型No. 7轉(zhuǎn)子，20 rpm)的粘度制備。B組分具有多元醇作為主要組分的組合物，其含有交聯(lián)劑、填料、催化劑和無機(jī)觸變劑，不含彈性碎片并以在301下為70，000至200，000 11^&*8 (BH型No. 7轉(zhuǎn)子，20rpm)的粘度制備。此外，本發(fā)明的第九實(shí)施方案是飾面材料，其中在上述飾面材料中，A和B組分具有反應(yīng)性以使在混合這兩種液體后獲得的混合液體的適用期為5至20秒且表干時間不大于150秒。此外，本發(fā)明的第十實(shí)施方案是飾面材料，其中在上述飾面材料中，上述A組分中所用的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物是通過使MDI與聚醚多元醇反應(yīng)獲得的具有末端異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物，其官能羥基平均數(shù)為2至4，平均分子量為2，000至8，000且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％，且其NCO含量在3至10重量％的范圍內(nèi)，本發(fā)明的第十一實(shí)施方案是飾面材料，其中上述B組分中所用的多元醇是聚醚多元醇，其官能羥基平均數(shù)為2至4，OH值為20至100 mg KOH/g且平均分子量為2，000至8，000,且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％。此外，本發(fā)明的第十二實(shí)施方案是飾面材料，其中在上述材料中，上述B組分中所用的交聯(lián)劑是芳胺基交聯(lián)劑，本發(fā)明的第十三實(shí)施方案是飾面材料，其中A組分含有0. I至
2.6重量％的有機(jī)觸變劑。本發(fā)明的第十四實(shí)施方案是通過本發(fā)明的第一至第七實(shí)施方案的任一項(xiàng)中概述的制造方法獲得的戶外設(shè)施路面，其中在具有平整表面的包含JIS A-硬度為40至65的固化聚氨酯的基層上形成具有峰-谷深度為至少2. 0毫米的表面粗糙度且不含彈性碎片的斷裂伸長率為至少500%的聚氨酯飾面層。此外，本發(fā)明的第十五實(shí)施方案是在上述戶外設(shè)施路面中的可用作田徑跑道路面的戶外設(shè)施路面，所述路面的物理性質(zhì)為0. 6至2. 2毫米的位移和34至51%的沖擊吸收率。
也就是說，本發(fā)明的制造戶外設(shè)施路面的方法是通過單獨(dú)量出具有MDI作為主要組分和設(shè)定在規(guī)定范圍內(nèi)的粘度的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物組合物(A組分)和具有設(shè)定在規(guī)定范圍內(nèi)的粘度的多元醇組合物(B組分)并使用雙液體型噴涂機(jī)以混合態(tài)噴涂它們，來獲得具有粗糙表面(其具有2. 0毫米或更大的大峰-谷深度)的聚氨酯飾面層(下文簡稱為飾面層)的方法。借助這種方法，不需要在基層表面形成粗糙并在其上形成依循該粗糙形式的飾面層，或不需要如過去那樣形成借助彈性碎片提供粗糙的飾面層，因?yàn)榭梢跃鶆蚩焖俚卦谄秸妆砻嫔闲纬删哂蟹?谷深度的粗糙，且可操作性極好。此外，由于使用MDI而非TDI作為A組分的主要組分，可以確保工人和周圍環(huán)境中的安全性。此外，所得聚氨酯飾面層不含彈性碎片，因此沒有由彈性碎片與聚氨酯樹脂之間的粘合在長期內(nèi)下降引起的彈性碎片脫落問題，因此耐久性極好。此外，在本發(fā)明的制造方法中在具有反應(yīng)性以使通過混合這兩種液體而得的混合液體的適用期為5至20秒且表干時間不大于150秒的組分用于A和B組分時，這兩種液體的反應(yīng)性極高，此外，可以實(shí)現(xiàn)良好控制并可以在極短時間內(nèi)形成粗糙飾面層，這是理想的。此外，該反應(yīng)進(jìn)展快速，也可以極快實(shí)現(xiàn)該樹脂的物理性質(zhì)，因此可以立即進(jìn)行后繼操作，且優(yōu)點(diǎn)在于可以縮短總工作時間。此外，在本發(fā)明的制造方法中，上述A組分中所用的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物優(yōu)選是通過使MDI和聚醚多元醇反應(yīng)獲得的具有末端異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物，其官能羥基平均數(shù)為2至4，平均分子量為2，000至8，000且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％，其NCO含量在3至10重量％的范圍內(nèi)，且上述B組分中所用的多元醇優(yōu)選為官能羥基平均數(shù)為2至4，OH值為20至100 mg KOH/g,平均分子量為2，000至8，000且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％的多元醇。當(dāng)在本發(fā)明的制造方法中上述B組分中所用的交聯(lián)劑是芳胺基交聯(lián)劑，更合意地特別是二乙基甲苯二胺(下面稱作DETDA)時，不使用具有相關(guān)安全問題的MOCA并且操作可以安全地以良好效率進(jìn)行。此外，在本發(fā)明的制造方法中，構(gòu)成下層的聚氨酯基層優(yōu)選是通過使MDI和多元醇反應(yīng)獲得的層，這些組分與飾面層的組分相同。此外，如果上述A組分包括0. I至2. 6重量％的有機(jī)觸變劑，則可以獲得粗糙度更均勻分布并具有優(yōu)異物理性質(zhì)的飾面層。此外，本發(fā)明的上述制造戶外設(shè)施路面的方法可以用本發(fā)明的飾面材料有效進(jìn)行。
本發(fā)明的戶外設(shè)施路面含有具有峰-谷深度為至少2.0毫米的粗糙度和作為彈性路面的優(yōu)異物理性質(zhì)的飾面層，以使人們可以安全地在該路面上行走和從事運(yùn)動。此外，w對于本發(fā)明的戶外設(shè)施路面，路面性質(zhì)特別包括0. 6至2. 2毫米的位移和34至51%的沖擊吸收，且要用作田徑跑道路面的路面具有符合InternationalAssociation of Athletic Federations (IMF specification)設(shè)立的規(guī)格的優(yōu)異品質(zhì)并因此可用于高標(biāo)準(zhǔn)體育賽事，如國際田徑比賽。圖I是作為本發(fā)明的一個實(shí)施方案的制造方法的說明圖，其顯示聚氨酯基層10。圖2是作為本發(fā)明的一個實(shí)施方案的制造方法的說明圖，其顯示包含聚氨酯基層10和粗糙表面11的飾面層12。圖3是顯示常規(guī)彈性路面材料的飾面結(jié)構(gòu)的一個實(shí)例的說明圖。
圖4是顯示常規(guī)彈性路面材料的飾面結(jié)構(gòu)的另一實(shí)例的說明圖。下面描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。首先，本發(fā)明中所用的飾面材料包含聚氨酯組合物，其中合并A組分和B組分，A組分具有通過使聚異氰酸酯和多元醇反應(yīng)獲得的具有末端異氰酸酯基團(tuán)的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物作為主要組分，且B組分具有多元醇作為主要組分并包括交聯(lián)劑、填料、催化劑和無機(jī)觸變劑。各種形式的MDI可用作上述A組分的主要組分氨基甲酸乙酯預(yù)聚物的異氰酸酯。在這些形式中，單體MDI是優(yōu)選的。在這些單體MDI形式中還包括4，4’-MDI、2，4’-MDI和2，2’ -MDI。但是，在使用大量的這些異構(gòu)體時，存在反應(yīng)性降低且不利地影響物理性質(zhì)的危險，因此在使用它們時，它們優(yōu)選以不大于單體MDI的70重量％的比例使用。此外，采購包括70重量％或更多的2，4’ -MDI和2，2’ -MDI的單體MDI在經(jīng)濟(jì)方面也不合意。上述單體MDI可以單獨(dú)使用，或其可以與聚合MDI (其是MDI的低聚物)或與改性單體MDI結(jié)合使用。但是，這些的使用可能產(chǎn)生具有極高粘度的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物，且另一問題在于會不利地影響物理性質(zhì)，尤其是斷裂伸長率，因此在使用這些時，它們優(yōu)選以不大于單體MDI的50重量％的比例使用。此外，可以例舉聚醚多元醇、聚氧四亞甲基二醇、聚己內(nèi)酰胺多元醇、聚酯多元醇等作為可以與上述聚異氰酸酯一起用于本發(fā)明中所用的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物的多元醇，其中可以理想地使用通過環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷等與多元醇如乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇等的加聚獲得的聚氧化烯多元醇。其中官能羥基平均數(shù)為2至
4、平均分子量為2，000至8，000且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％的聚醚多元醇是理想的。也就是說，在官能羥基平均數(shù)小于2，OH值小于20 mg K0H/g或平均分子量大于8，000時聚氨酯的固化明顯受阻，在官能羥基平均數(shù)超過4，OH值超過100 mg K0H/g或平均分子量小于2，000時固化聚氨酯的硬度變得太高，這是不合意的。此外，如果聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量大于30重量％，則在噴涂時容易出現(xiàn)缺陷，如由水造成的空隙和粘著，這是不合意的。可以使用上述聚異氰酸酯和多元醇以例如下列方式獲得本發(fā)明中可用的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物。也就是說，首先上述聚異氰酸酯以相對于多元醇過量的比例與多元醇混合。然后通過在預(yù)定溫度(例如50至120°C)下攪拌獲得目標(biāo)氨基甲酸乙酯預(yù)聚物。
上述氨基甲酸乙酯預(yù)聚物中的異氰酸酯含量(下面稱作NC0%)設(shè)定在3. 0至10. 0重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在4. 0至6. 0重量％的這種范圍內(nèi)。也就是說，如果NC0%太低，則氨基甲酸乙酯預(yù)聚物的粘度升高，并且與B組分的混合變難。此外，還存在所得飾面層粘手的危險。另一方面，如果NC0%太高，則反應(yīng)快速進(jìn)行且表面保持粘手的時間短，但存在該反應(yīng)太快且噴涂操作困難的危險。此外，如果NC0%太高或太低，則A和B組分的混合比例的平衡變差，并存在出現(xiàn)混合故障問題的高風(fēng)險。無機(jī)觸變劑或有機(jī)觸變劑可以按要求與本發(fā)明中所用的A組分中的上述氨基甲酸乙酯預(yù)聚物一起配混。該無機(jī)觸變劑或有機(jī)觸變劑具有增強(qiáng)觸變性質(zhì)的作用。因此可以通過更有效噴涂該混合液體獲得具有粗糙表面的飾面層。此外，無機(jī)觸變劑或有機(jī)觸變劑通常配混在B組分中(其容易添加到其中)，但B組 分的粘度已相當(dāng)高，從噴涂機(jī)的運(yùn)行角度看構(gòu)成限制，并且在飾面層的粗糙形式有可能由于簡單控制B組分的觸變性質(zhì)而不令人滿意的那些情況下，在A組分中配混無機(jī)觸變劑或有機(jī)觸變劑非常有效。但是，A組分的主要組分是含末端NCO基團(tuán)的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物，因此在使用無機(jī)觸變劑時，難以實(shí)現(xiàn)粘度的任何調(diào)節(jié)，難以完全除去無機(jī)觸變劑中包含的水(任何殘留水都會與氨基甲酸乙酯預(yù)聚物反應(yīng))且無機(jī)觸變劑容易分離，因此優(yōu)選主要使用有機(jī)觸變劑。重要地，上述有機(jī)觸變劑應(yīng)具有導(dǎo)致不與氨基甲酸乙酯預(yù)聚物發(fā)生反應(yīng)的結(jié)構(gòu)，其優(yōu)選是不含高反應(yīng)性活性氫如羥基、氨基等的液體?？衫e聚酯醚化合物作為這種有機(jī)觸變劑的實(shí)例。配混的上述有機(jī)觸變劑的量優(yōu)選設(shè)定為整個A組分的0. I至2. 6重量％。如果有機(jī)觸變劑太少，則有機(jī)觸變劑的配混幾乎具有作用，如果有機(jī)觸變劑太多，也沒有獲得超出所需的作用。在與上述有機(jī)觸變劑一起使用無機(jī)觸變劑的那些情況下，重要的是，應(yīng)充分小心確保不由無機(jī)觸變劑或不在分散無機(jī)觸變劑的過程中將水引入A組分中。此外，可以按需要在上述A組分中配混適當(dāng)?shù)奶砑觿?，如增塑劑、防沫劑等?？梢岳e鄰苯二甲酸二異壬基酯(下面稱作DINP)、己二酸二異壬基酯(下面稱作DINA)、鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯等作為上述增塑劑的實(shí)例?？梢岳e二甲基硅氧烷型防沫劑、聚丙烯酸酯型防沫劑等作為上述防沫劑的實(shí)例。包含這些基本組分和任選組分的A組分在30°C下的粘度必須設(shè)定至1，000至10,000 mPa* S，優(yōu)選3，000至6，000 mPa.s。這是因?yàn)?，如果該粘度太低，則不能令人滿意地實(shí)現(xiàn)觸變性質(zhì)，這對反應(yīng)后的粗糙形成而言是不利的，還因?yàn)槿绻撜扯忍撸瑒t容易難以用嗔涂機(jī)嗔涂。此外，本發(fā)明中的粘度表示使用布魯克菲爾德粘度計(jì)(BH類型)在No. 7轉(zhuǎn)子、20rpm和30 V條件下測得的值。另一方面，用作本發(fā)明中的B組分的主要組分的多元醇優(yōu)選是聚醚多元醇，其具有2至4的官能羥基平均數(shù)、20至100 mg KOH/g的OH值和2，000至8，000的平均分子量且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％。此外，所用多元醇的類型可以與A組分的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物中所用的多元醇類型相同或不同。在上述多元醇的官能羥基平均數(shù)小于2、OH值小于20 mg KOH/g且平均分子量小于2，000的那些情況下，明顯抑制聚氨酯的固化，在官能羥基平均數(shù)超過4、OH值超過100mg KOH/g且平均分子量超過8，000的那些情況下，固化聚氨酯的硬度變得太高，這是不合意的。此外，如果聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量超過30重量％，則在噴涂時傾向于出現(xiàn)缺陷，如由水造成的空隙和粘著，這是不合意的。此外，可以例舉DETDA、異丁基_4_氯_3，5_ 二氨基苯甲酸酯(ICDAB)、二甲基硫代甲苯二胺(DMTDA)、1，4- 丁二醇(1，4-BD)等作為可以與上述多元醇一起用在上述B組分中的交聯(lián)劑。其中最好使用芳胺基交聯(lián)劑以保持和改進(jìn)性能，如強(qiáng)度和彈性，DETDA的使用尤其合意?？梢岳e碳酸鈣、硫酸鋇、沸石、滑石、無水石膏(CaS04)、云母等作為上述B組分中可用的填料，這些可以獨(dú)立使用，或可以使用兩種或更多種的組合。配混的這些填料的量優(yōu)選設(shè)定為整個B組分的不大于80重量％，例如30至70重量％。此外，可以例舉辛酸鉛(OctPb)、環(huán)烷酸鉛、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二甲基錫等作為上述B組分中可用的催化劑。
此外，上述B組分中所用的無機(jī)觸變劑用于增強(qiáng)B組分的觸變性并在與上述A組分混合和噴涂時，這具有能夠更有效形成粗糙飾面層的作用。可以例舉脂肪酸表面處理的碳酸鈣、炭黑、膠體二氧化硅等作為這樣的無機(jī)觸變劑，這些可以獨(dú)立使用或可以使用兩種或更多種的組合。配混的這些無機(jī)觸變劑的量優(yōu)選設(shè)定為整個B組分的5至20重量％。如果配混的無機(jī)觸變劑的量太小，則有可能缺乏形成具有粗糙表面的飾面層的作用，如果相反，配混的無機(jī)觸變的量太大，則B組分的粘度變得太高，這是不合意的。此外，有機(jī)觸變劑可以與上述無機(jī)觸變劑結(jié)合使用。在這種情況下，配混的有機(jī)觸變劑的量優(yōu)選設(shè)定為整個B組分的不大于I. 5重量％。但是，在B組分中使用有機(jī)觸變劑時，難以調(diào)節(jié)填料、無機(jī)觸變劑和有機(jī)觸變劑的配混比例以使B組分的粘度不會變得太高。出于這些原因，合意的是，有機(jī)觸變劑應(yīng)配混在A組分中，填料和無機(jī)觸變劑應(yīng)配混在B組分中。此外，除這些基本組分外，著色劑、吸濕劑、防沫劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、流平劑、改性劑等可適當(dāng)添加到上述B組分中?？梢岳e三氧化二鐵、氧化鈦、紅氧化鐵、氧化鉻等作為上述著色劑的實(shí)例，并可以例舉沸石等作為吸濕劑的實(shí)例?？梢允褂门cA組分中所用相同的防沫劑，如二甲基硅氧烷型防沫劑、聚丙烯酸酯型防沫劑等作為防沫劑，并可以例舉與A組分中所用相同的增塑劑，如DINP、DINA、鄰苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯等作為上述增塑劑的實(shí)例。此外，可以例舉受阻酚、受阻胺、苯并噻唑等作為上述穩(wěn)定劑的實(shí)例。這些任選組分可以與A組分中所用的那些相同或他們可以與A組分中所用的那些不同?？梢院线m地通過混合15至30重量％多元醇、2. 5至5. 0重量％芳胺基交聯(lián)劑、45至55重量％填料、I至3重量％催化劑、10至15重量％觸變劑和7至15重量％添加劑來獲得上述B組分。由此獲得的B組分在30°C下的粘度必須設(shè)定為70，000至200，000 mPa S，優(yōu)選設(shè)定為90，000至150，000 mPa S。如果B組分的粘度太低，則無法實(shí)現(xiàn)令人滿意的觸變性質(zhì)并產(chǎn)生物理性質(zhì)方面的問題，所得粗糙的峰-谷深度容易不足。另一方面，如果粘度太高，則用噴涂機(jī)噴涂變困難。上述B組分的觸變指數(shù)(下面稱作TI值)優(yōu)選設(shè)定為5. 0至8. O。這是因?yàn)?，如果TI值低于這一范圍，難以獲得本發(fā)明的預(yù)期粗糙形式。還因?yàn)椋绻喾?，TI值高于上述范圍，則用噴涂機(jī)噴涂變困難。此外，本發(fā)明中的TI值是使用下列公式(I)由使用布魯克菲爾德粘度計(jì)(BH類型)在No. 7轉(zhuǎn)子、20 rpm和30°C的條件下測得的粘度和在將轉(zhuǎn)速變成2 rpm而其它條件保持相同時測得的粘度獲得的值。
TI值=在2 rpm下的粘度/在20 rpm下的粘度(I)。A組分和B組分都不含彈性碎片，如聚氨酯碎片、橡膠碎片等。也就是說，本發(fā)明的特征在于，通過將不含彈性碎片的A和B組分以混合態(tài)噴涂到氨基甲酸乙酯基層的平整表面上并隨著粗糙度的形成而固化，在短時間內(nèi)獲得具有所需表面粗糙度的令人滿意的飾面層。為了形成本發(fā)明的戶外設(shè)施路面，上述A和B組分各自以合適的比例量出并引入雙液體型噴涂機(jī)中，并如圖I中所示將這兩種組分以混合態(tài)噴涂到聚氨酯基層10的平整表 面上。由此通過如圖2中所示在聚氨酯基層10上形成具有粗糙表面11的飾面層12，獲得目標(biāo)的戶外設(shè)施路面。由此獲得的戶外設(shè)施路面的飾面層12具有含峰-谷深度為2. 0毫米或更大的粗糙表面11的優(yōu)異形式，因?yàn)锳和B組分的反應(yīng)性高且適用期短，且A和B組分具有特殊構(gòu)以使它們設(shè)定為適當(dāng)粘度并發(fā)生固化，此時由于從雙液體噴涂機(jī)噴涂而在氨基甲酸乙酯基層10上均勻產(chǎn)生粗糙度。物理性質(zhì)非常適合作為戶外設(shè)施路面，斷裂伸長率為至少500%。上述表面粗糙不包括彈性顆粒，如橡膠碎片，因此即使其經(jīng)受釘鞋等的反復(fù)沖擊時，也沒有由彈性顆粒的脫落等造成的磨損，優(yōu)點(diǎn)在于，長時間保持該路面的物理性質(zhì)。此外，在形成戶外設(shè)施路面的上述方法中，在適用期為5至20秒且表干時間不大于150秒，優(yōu)選不大于60秒時，混合A和B組分時的反應(yīng)性對獲得其粗糙度具有所需峰-谷深度的飾面層而言是理想的。如果反應(yīng)性高于此，則容易在噴涂過程中出現(xiàn)機(jī)械問題，如果相反，反應(yīng)性低于此，則變得難以獲得其粗糙度具有所需峰-谷深度的飾面層，因?yàn)樵摌渲趧傕镣亢蟮男螤畋３至θ?。為了獲得優(yōu)選反應(yīng)性，優(yōu)選設(shè)定A和B組分的混合比例以使異氰酸酯和活性氫的當(dāng)量比為0. 9至I. 4。也就是說，如果上述當(dāng)量比小于0. 9，則存在所得飾面層的硬度降低且物理性質(zhì)如耐久性下降的危險，如果相反上述當(dāng)量比大于I. 4，則存在彈性降低且表干時間變得太長的危險。此外，在上述制造戶外設(shè)施路面的方法中，聚氨酯基層10 (飾面材料噴涂到其上)應(yīng)該是具有JIS A-硬度為40至65的聚氨酯作為主要組分的層。如果硬度超出此范圍，則即使調(diào)節(jié)該飾面材料也難以獲得具有所需物理性質(zhì)的路面。此外，上述聚氨酯基層10不一定僅由聚氨酯構(gòu)成，可以在其中混入其它樹脂組分或橡膠組分如乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)、丁二烯橡膠等。從建造過程中的健康和安全角度看，在制造新路面時優(yōu)選選擇MDI預(yù)聚物和非MOCA型交聯(lián)劑材料用于聚氨酯基層，而非使用TDI預(yù)聚物和MOCA的材料。此外，上述制造戶外設(shè)施路面的方法中所用的雙液體型噴涂機(jī)優(yōu)選是將A和B組分單獨(dú)引入該機(jī)器的主體中并以混合物形式排出的那類噴涂機(jī)。該機(jī)器可以是高壓類型或低壓類型的，其可以根據(jù)排出這兩種組分的液體混合物時的氣壓和排出速率、液體性質(zhì)、飾面層12的預(yù)期厚度和這樣的類似因素適當(dāng)?shù)剡x擇。由此獲得的本發(fā)明的戶外設(shè)施路面是安裝在各種類型的設(shè)施外的路面，在更實(shí)用的方面，它們可理想地用作作為田徑跑道、公園和休閑小道、慢跑小路、多功能運(yùn)動場、網(wǎng)球場等提供的人造表面的路面飾面、防水飾面等。此外，根據(jù)本發(fā)明，可以整飾所得戶外設(shè)施路面以使位移量為0.6至2. 2毫米且沖擊吸收率為34至51%。這些值符合IAAF規(guī)格,因此該路面可用于高水平體育賽事,如國際田徑比賽等。
實(shí)施例下面與對比例一起描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。但是，本發(fā)明不受這些示例性實(shí)施例限制。此外，下述組分組成都在重量基礎(chǔ)上給出。A組分的制備:
通過在氮?dú)夥障禄旌蠁误wMDI (4，4’-MDI含量60%)、多元醇和下表I和2中所示的其它組分、使該混合物在80°C下反應(yīng)20小時和隨后冷卻，制備含有具有末端異氰酸酯基團(tuán)的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物作為主要組分的組分(A-1至A-8)。表I :
A____________I A-I A-I—_j A-3 A-4 '
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*1聚氧丙烯多元醇(官能團(tuán)數(shù)2， Mw = 3000)(在下列表中相同)
*2: Maruo Calcium Co. , Ltd.生產(chǎn)的 Calfine 200M (在下列表中相同)
*3: Sumika Bayer Urethane Co. , Ltd 生產(chǎn)的 SBU DS (在下列表中相同)。表2
.....羽 Il…A...............................................................................................................................rA-S—Va-6...................1.....A-7...........................A-8......................
.f IlMll I MDI'jij^Tnj^[21.7^: 21,7^^
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.醫(yī): rNC；Q%................................................................^ 5,0 I S.O.........................[5J.......................* 5.0.........................'
_I grfgpOCl_' 5000 ； 5P_ I 5000 ' SOOP .B組分的制備:
通過使用高速旋轉(zhuǎn)攪拌器混合下表3和4中所示的多元醇和其它組分，制備含有多元醇作為主要組分的B組分(B-1至B-7)。表3
權(quán)利要求
1.制造戶外設(shè)施路面的方法，其中形成具有粗糙表面的聚氨酯表面層，其特征在于通過將已分別計(jì)量加入的下述A和B組分以混合態(tài)噴涂到具有平整表面的JIS A-硬度為40至65的聚氨酯基層上，形成表面粗糙度為至少2. 0毫米峰-谷深度的聚氨酯飾面層， A組分具有通過使MDI和多元醇反應(yīng)獲得的含末端異氰酸酯基團(tuán)的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物作為主要組分的組合物，其不包含彈性碎片并以在30°C下為1，000至10，000 mPa s(BH型No. 7轉(zhuǎn)子，20 rpm)的粘度制備， B組分具有多元醇作為主要組分的組合物，其含有交聯(lián)劑、填料、催化劑和無機(jī)觸變齊U，其不包含彈性碎片并以在30°C下為70，000至200，000 mPa* s (BH型No. 7轉(zhuǎn)子，20rpm)的粘度制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的制造戶外設(shè)施路面的方法，其中具有反應(yīng)性以使在混合這兩種液體后獲得的混合液體的適用期為5至20秒且表干時間不大于150秒的組分用于A和B組分。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2的制造戶外設(shè)施路面的方法，其中上述A組分中所用的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物是通過使二苯甲烷二異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)獲得的具有末端異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物，其官能羥基平均數(shù)為2至4，平均分子量為2，000至8，000且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％，且其NCO含量在3至10重量％的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的制造戶外設(shè)施路面的方法，其中上述B組分中所用的多元醇是聚醚多元醇，其官能羥基平均數(shù)為2至4，OH值為20至100 mg KOH/g且平均分子量為2，000至8，000,且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)的制造戶外設(shè)施路面的方法，其中上述B組分中所用的交聯(lián)劑是芳胺基交聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的制造戶外設(shè)施路面的方法，其中權(quán)利要求I中公開的聚氨酯基層是通過使二苯甲烷二異氰酸酯和多元醇反應(yīng)獲得的層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)的制造戶外設(shè)施路面的方法，其中上述A組分含有0.I至2. 6重量％的有機(jī)觸變劑。
8.可用在權(quán)利要求I中公開的制造戶外設(shè)施路面的方法中的飾面材料，其特征在于其包含下述A和B組分， A組分具有通過使MDI和多元醇反應(yīng)獲得的含末端異氰酸酯基團(tuán)的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物作為主要組分的組合物，其不包含彈性碎片并以在30°C下為1，000至10，000 mPa s(BH型No. 7轉(zhuǎn)子，20 rpm)的粘度制備， B組分具有多元醇作為主要組分的組合物，其含有交聯(lián)劑、填料、催化劑和無機(jī)觸變齊U，其不包含彈性碎片并以在30°C下為70，000至200，000 mPa* s (BH型No. 7轉(zhuǎn)子，20rpm)的粘度制備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的飾面材料，其中A和B組分具有反應(yīng)性以使在混合這兩種液體后獲得的混合液體的適用期為5至20秒且表干時間不大于150秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9的飾面材料，其中上述A組分中所用的氨基甲酸乙酯預(yù)聚物是通過使二苯甲烷二異氰酸酯與聚醚多元醇反應(yīng)獲得的具有末端異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物，其官能羥基平均數(shù)為2至4，平均分子量為2，000至8，000且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％，且其NCO含量在3至10重量％的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10任一項(xiàng)的飾面材料，其中上述B組分中所用的多元醇是聚醚多元醇，其官能羥基平均數(shù)為2至4，OH值為20至100 mg KOH/g且平均分子量為2，000至8，000，且其中聚醚鏈的聚氧乙烯鏈含量不大于30重量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一 項(xiàng)的飾面材料，其中上述B組分中所用的交聯(lián)劑是芳胺基交聯(lián)劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12任一項(xiàng)的飾面材料，其中上述A組分含有0.I至2. 6重量％的有機(jī)觸變劑。
14.通過權(quán)利要求I至7中概述的制造方法獲得的戶外設(shè)施路面，其特征在于在具有平整表面的包含JIS A-硬度為40至65的固化聚氨酯的基層上形成表面粗糙度為至少2.0毫米峰-谷深度且不包含彈性碎片的斷裂伸長率為至少500%的聚氨酯飾面層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的戶外設(shè)施路面，其物理性質(zhì)是位移為0.6至2. 2毫米和沖擊吸收率為34至51%，其可用作田徑跑道路面。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造戶外設(shè)施路面的方法、其中所用的飾面材料和由其獲得的戶外設(shè)施路面。
文檔編號E01C13/04GK102741480SQ201080063936
公開日2012年10月17日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者三上忠良, 日方章, 道路睦子 申請人:拜爾材料科學(xué)股份公司