CN102741480A - 制造户外设施路面的方法、其中所用的饰面材料和由其获得的户外设施路面 - Google Patents

制造户外设施路面的方法、其中所用的饰面材料和由其获得的户外设施路面 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制造户外设施路面的方法、其中所用的饰面材料和由其获得的户外设施路面。

Description

制造户外设施路面的方法、其中所用的饰面材料和由其获得的户外设施路面
本发明涉及制造户外设施路面的方法、其中所用的饰面材料(surface finishing material)和由其获得的户外设施路面。
常常通过使用各种类型的饰面材料在弹性路面基层的表面上形成粗糙表面层来整饰户外设施（如全天候(all-weather)田径跑道、多功能运动场、公园和休闲小道等）的路面以符合下列要求：（1）在长时间内保持良好外观，（2）提供实现该表面的所需功能所必需的特性，和（3）确保这些设施使用者的安全。
例如，如图3中所示的将含有聚氨酯泡沫颗粒2的双液体可固化聚氨酯树脂组合物3喷到聚氨酯路面弹性体1的平整表面上以形成粗糙涂层的方法已知是这样的整饰路面的方法（JP 57-55846）。
此外，如图4中所示使用弹性垫6（其中用氨基甲酸乙酯粘合剂5粘合包含硫化橡胶、氨基甲酸乙酯弹性体等的弹性碎片4）作为基层和在粗糙表面上形成不含弹性碎片的快固型氨基甲酸乙酯弹性体表面层7的方法（JP 63-304804）和在地基上涂布在指定的发泡聚氨酯树脂中包括软泡沫碎片的材料作为底层并在其上层合非发泡聚氨酯材料而得的弹性路面（JP 11-81210）已被提出作为不由表面层提供粗糙饰面的方法。
但是，借助通过以上述专利文献1中所述的方式经由喷嘴等喷涂含有弹性颗粒（碎片）的聚氨酯组合物来获得粗糙表面修饰（rough surface finish）的方法，不容易在喷涂表面上均匀分布弹性颗粒，且另一问题在于不容易获得具有预期深度的表面粗糙度。此外，造成粗糙的弹性颗粒可能随时间经过脱落并且另一问题在于耐久性。
另一方面，在如上述专利文献2和3中所述在顶部形成表面层而不损失底层表面的粗糙度时，需要具有优异流度和粘度以使其不流向粗糙度的凹谷底部的表面层整饰材料，控制是困难的，且问题在于最终获得的粗糙度的深度降低。
此外，过去，甲苯二异氰酸酯（下面称作TDI）常用于使用聚氨酯组合物的许多饰面材料中的氨基甲酸乙酯预聚物组分，但TDI具有比二苯甲烷二异氰酸酯（下面称作MDI）高的在常温下在空气中的饱和蒸气压，且该蒸气更有可能在喷涂操作过程中被吸入。因此，考虑到在工作环境中的健康和安全以及操作人员安全，已研究使用MDI代替TDI，但MDI比TDI更快与多元醇组分反应，且该反应的控制难得多，因此问题在于不能通过从喷嘴等喷涂A和B组分的液体混合物来均匀形成粗糙表面。
此外，传统上用作聚氨酯组合物的良好交联剂的3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷（下面称作MOCA）可能对人致癌，因此已经研究不使用MOCA的各种新型铺面方法。
本发明基于对上述情况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优异物理性质的路面的制造户外设施路面的方法，此方法中可用的饰面材料和用此方法获得的户外设施路面。
为了实现上述目的，本发明的第一实施方案是制造户外设施路面的方法，其中通过将已单独计量加入的下述A和B组分以混合态喷涂到具有平整表面的JIS A-硬度为40至65的聚氨酯基层上，形成具有峰-谷深度为至少2.0毫米的表面粗糙度的聚氨酯饰面层。
A组分：具有通过使MDI和多元醇反应获得的含末端异氰酸酯基团的氨基甲酸乙酯预聚物作为主要组分的组合物，其不含弹性碎片并以在30℃下为1,000至10,000 mPa·s (BH型No. 7转子, 20 rpm)的粘度制备。
B组分：具有多元醇作为主要组分的组合物，其含有交联剂、填料、催化剂和无机触变剂，不含弹性碎片并以在30℃下为70,000至200,000 mPa·s (BH型No. 7转子, 20 rpm)的粘度制备。
本发明的第二实施方案是制造户外设施路面的方法，其中在上述方法中，具有反应性以使在混合这两种液体后获得的混合液体的适用期为5至20秒且表干时间不大于150秒的组分用于A和B组分。
此外，本发明的第三实施方案是制造户外设施路面的方法，其中在上述方法中，上述A组分中所用的氨基甲酸乙酯预聚物是通过使MDI与聚醚多元醇反应获得的具有末端异氰酸酯基团的预聚物，其官能羟基平均数为2至4，平均分子量为2,000至8,000且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%，且其NCO含量在3至10重量%的范围内，本发明的第四实施方案是制造户外设施路面的方法，其中上述B组分中所用的多元醇是聚醚多元醇，其官能羟基平均数为2至4，OH值为20至100 mg KOH/g且平均分子量为2,000至8,000，且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%。
此外，本发明的第五实施方案是制造户外设施路面的方法，其中在上述方法中，上述B组分中所用的交联剂是芳胺基交联剂，本发明的第六实施方案是制造户外设施路面的方法，其中在上述方法中，上述聚氨酯基层是通过MDI和多元醇的反应获得的层，本发明的第七实施方案是制造户外设施路面的方法，其中在上述方法中，A组分含有0.1至2.6重量%的有机触变剂。
此外，本发明的第八实施方案是包含下述A和B组分的可用在上述第一发明的制造户外设施路面的方法中的饰面材料。
A组分：具有通过使MDI和多元醇反应获得的含末端异氰酸酯基团的氨基甲酸乙酯预聚物作为主要组分的组合物，其不含弹性碎片并以在30℃下为1,000至10,000 mPa·s (BH型No. 7转子, 20 rpm)的粘度制备。
B组分：具有多元醇作为主要组分的组合物，其含有交联剂、填料、催化剂和无机触变剂，不含弹性碎片并以在30℃下为70,000至200,000 mPa·s (BH型No. 7转子, 20 rpm)的粘度制备。
此外，本发明的第九实施方案是饰面材料，其中在上述饰面材料中，A和B组分具有反应性以使在混合这两种液体后获得的混合液体的适用期为5至20秒且表干时间不大于150秒。
此外，本发明的第十实施方案是饰面材料，其中在上述饰面材料中，上述A组分中所用的氨基甲酸乙酯预聚物是通过使MDI与聚醚多元醇反应获得的具有末端异氰酸酯基团的预聚物，其官能羟基平均数为2至4，平均分子量为2,000至8,000且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%，且其NCO含量在3至10重量%的范围内，本发明的第十一实施方案是饰面材料，其中上述B组分中所用的多元醇是聚醚多元醇，其官能羟基平均数为2至4，OH值为20至100 mg KOH/g且平均分子量为2,000至8,000，且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%。
此外，本发明的第十二实施方案是饰面材料，其中在上述材料中，上述B组分中所用的交联剂是芳胺基交联剂，本发明的第十三实施方案是饰面材料，其中A组分含有0.1至2.6重量%的有机触变剂。
本发明的第十四实施方案是通过本发明的第一至第七实施方案的任一项中概述的制造方法获得的户外设施路面，其中在具有平整表面的包含JIS A-硬度为40至65的固化聚氨酯的基层上形成具有峰-谷深度为至少2.0毫米的表面粗糙度且不含弹性碎片的断裂伸长率为至少500%的聚氨酯饰面层。
此外，本发明的第十五实施方案是在上述户外设施路面中的可用作田径跑道路面的户外设施路面，所述路面的物理性质为0.6至2.2毫米的位移和34至51%的冲击吸收率。
也就是说，本发明的制造户外设施路面的方法是通过单独量出具有MDI作为主要组分和设定在规定范围内的粘度的氨基甲酸乙酯预聚物组合物（A组分）和具有设定在规定范围内的粘度的多元醇组合物（B组分）并使用双液体型喷涂机以混合态喷涂它们，来获得具有粗糙表面（其具有2.0毫米或更大的大峰-谷深度）的聚氨酯饰面层（下文简称为饰面层）的方法。借助这种方法，不需要在基层表面形成粗糙并在其上形成依循该粗糙形式的饰面层，或不需要如过去那样形成借助弹性碎片提供粗糙的饰面层，因为可以均匀快速地在平整基底表面上形成具有峰-谷深度的粗糙，且可操作性极好。此外，由于使用MDI而非TDI作为A组分的主要组分，可以确保工人和周围环境中的安全性。此外，所得聚氨酯饰面层不含弹性碎片，因此没有由弹性碎片与聚氨酯树脂之间的粘合在长期内下降引起的弹性碎片脱落问题，因此耐久性极好。
此外，在本发明的制造方法中在具有反应性以使通过混合这两种液体而得的混合液体的适用期为5至20秒且表干时间不大于150秒的组分用于A和B组分时，这两种液体的反应性极高，此外，可以实现良好控制并可以在极短时间内形成粗糙饰面层，这是理想的。此外，该反应进展快速，也可以极快实现该树脂的物理性质，因此可以立即进行后继操作，且优点在于可以缩短总工作时间。
此外，在本发明的制造方法中，上述A组分中所用的氨基甲酸乙酯预聚物优选是通过使MDI和聚醚多元醇反应获得的具有末端异氰酸酯基团的预聚物，其官能羟基平均数为2至4，平均分子量为2,000至8,000且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%，其NCO含量在3至10重量%的范围内，且上述B组分中所用的多元醇优选为官能羟基平均数为2至4，OH值为20至100 mg KOH/g，平均分子量为2,000至8,000且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%的多元醇。
当在本发明的制造方法中上述B组分中所用的交联剂是芳胺基交联剂，更合意地特别是二乙基甲苯二胺（下面称作DETDA）时，不使用具有相关安全问题的MOCA并且操作可以安全地以良好效率进行。
此外，在本发明的制造方法中，构成下层的聚氨酯基层优选是通过使MDI和多元醇反应获得的层，这些组分与饰面层的组分相同。此外，如果上述A组分包括0.1至2.6重量%的有机触变剂，则可以获得粗糙度更均匀分布并具有优异物理性质的饰面层。
此外，本发明的上述制造户外设施路面的方法可以用本发明的饰面材料有效进行。
本发明的户外设施路面含有具有峰-谷深度为至少2.0毫米的粗糙度和作为弹性路面的优异物理性质的饰面层，以使人们可以安全地在该路面上行走和从事运动。
此外，w对于本发明的户外设施路面，路面性质特别包括0.6至2.2毫米的位移和34至51%的冲击吸收，且要用作田径跑道路面的路面具有符合International Association of Athletic Federations (IAAF specification)设立的规格的优异品质并因此可用于高标准体育赛事，如国际田径比赛。
图1是作为本发明的一个实施方案的制造方法的说明图，其显示聚氨酯基层10。
图2是作为本发明的一个实施方案的制造方法的说明图，其显示包含聚氨酯基层10和粗糙表面11的饰面层12。
图3是显示常规弹性路面材料的饰面结构的一个实例的说明图。
图4是显示常规弹性路面材料的饰面结构的另一实例的说明图。
下面描述本发明的优选实施方案。
首先，本发明中所用的饰面材料包含聚氨酯组合物，其中合并A组分和B组分，A组分具有通过使聚异氰酸酯和多元醇反应获得的具有末端异氰酸酯基团的氨基甲酸乙酯预聚物作为主要组分，且B组分具有多元醇作为主要组分并包括交联剂、填料、催化剂和无机触变剂。
各种形式的MDI可用作上述A组分的主要组分氨基甲酸乙酯预聚物的异氰酸酯。在这些形式中，单体MDI是优选的。在这些单体MDI形式中还包括4,4'-MDI、2,4'-MDI和2,2'-MDI。但是，在使用大量的这些异构体时，存在反应性降低且不利地影响物理性质的危险，因此在使用它们时，它们优选以不大于单体MDI的70重量%的比例使用。此外，采购包括70重量%或更多的2,4’-MDI和2,2’-MDI的单体MDI在经济方面也不合意。
上述单体MDI可以单独使用，或其可以与聚合MDI（其是MDI的低聚物）或与改性单体MDI结合使用。但是，这些的使用可能产生具有极高粘度的氨基甲酸乙酯预聚物，且另一问题在于会不利地影响物理性质，尤其是断裂伸长率，因此在使用这些时，它们优选以不大于单体MDI的50重量%的比例使用。
此外，可以例举聚醚多元醇、聚氧四亚甲基二醇、聚己内酰胺多元醇、聚酯多元醇等作为可以与上述聚异氰酸酯一起用于本发明中所用的氨基甲酸乙酯预聚物的多元醇，其中可以理想地使用通过环氧丙烷、环氧乙烷等与多元醇如乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等的加聚获得的聚氧化烯多元醇。其中官能羟基平均数为2至4、平均分子量为2,000至8,000且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%的聚醚多元醇是理想的。
也就是说，在官能羟基平均数小于2，OH值小于20 mg KOH/g或平均分子量大于8,000时聚氨酯的固化明显受阻，在官能羟基平均数超过4，OH值超过100 mg KOH/g或平均分子量小于2,000时固化聚氨酯的硬度变得太高，这是不合意的。此外，如果聚醚链的聚氧乙烯链含量大于30重量%，则在喷涂时容易出现缺陷，如由水造成的空隙和粘着，这是不合意的。
可以使用上述聚异氰酸酯和多元醇以例如下列方式获得本发明中可用的氨基甲酸乙酯预聚物。也就是说，首先上述聚异氰酸酯以相对于多元醇过量的比例与多元醇混合。然后通过在预定温度（例如50至120℃）下搅拌获得目标氨基甲酸乙酯预聚物。
上述氨基甲酸乙酯预聚物中的异氰酸酯含量（下面称作NCO%）设定在3.0至10.0重量%的范围内，优选在4.0至6.0重量%的这种范围内。也就是说，如果NCO%太低，则氨基甲酸乙酯预聚物的粘度升高，并且与B组分的混合变难。此外，还存在所得饰面层粘手的危险。另一方面，如果NCO%太高，则反应快速进行且表面保持粘手的时间短，但存在该反应太快且喷涂操作困难的危险。此外，如果NCO%太高或太低，则A和B组分的混合比例的平衡变差，并存在出现混合故障问题的高风险。
无机触变剂或有机触变剂可以按要求与本发明中所用的A组分中的上述氨基甲酸乙酯预聚物一起配混。该无机触变剂或有机触变剂具有增强触变性质的作用。因此可以通过更有效喷涂该混合液体获得具有粗糙表面的饰面层。
此外，无机触变剂或有机触变剂通常配混在B组分中（其容易添加到其中），但B组分的粘度已相当高，从喷涂机的运行角度看构成限制，并且在饰面层的粗糙形式有可能由于简单控制B组分的触变性质而不令人满意的那些情况下，在A组分中配混无机触变剂或有机触变剂非常有效。
但是，A组分的主要组分是含末端NCO基团的氨基甲酸乙酯预聚物，因此在使用无机触变剂时，难以实现粘度的任何调节，难以完全除去无机触变剂中包含的水（任何残留水都会与氨基甲酸乙酯预聚物反应）且无机触变剂容易分离，因此优选主要使用有机触变剂。
重要地，上述有机触变剂应具有导致不与氨基甲酸乙酯预聚物发生反应的结构，其优选是不含高反应性活性氢如羟基、氨基等的液体。可例举聚酯醚化合物作为这种有机触变剂的实例。配混的上述有机触变剂的量优选设定为整个A组分的0.1至2.6重量%。如果有机触变剂太少，则有机触变剂的配混几乎具有作用，如果有机触变剂太多，也没有获得超出所需的作用。
在与上述有机触变剂一起使用无机触变剂的那些情况下，重要的是，应充分小心确保不由无机触变剂或不在分散无机触变剂的过程中将水引入A组分中。
此外，可以按需要在上述A组分中配混适当的添加剂，如增塑剂、防沫剂等。可以例举邻苯二甲酸二异壬基酯（下面称作DINP）、己二酸二异壬基酯（下面称作DINA）、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯等作为上述增塑剂的实例。可以例举二甲基硅氧烷型防沫剂、聚丙烯酸酯型防沫剂等作为上述防沫剂的实例。
包含这些基本组分和任选组分的A组分在30℃下的粘度必须设定至1,000至10,000 mPa·s，优选3,000至6,000 mPa·s。这是因为，如果该粘度太低，则不能令人满意地实现触变性质，这对反应后的粗糙形成而言是不利的，还因为如果该粘度太高，则容易难以用喷涂机喷涂。
此外，本发明中的粘度表示使用布鲁克菲尔德粘度计（BH类型）在No. 7转子、20 rpm和30℃条件下测得的值。
另一方面，用作本发明中的B组分的主要组分的多元醇优选是聚醚多元醇，其具有2至4的官能羟基平均数、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链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%。此外，所用多元醇的类型可以与A组分的氨基甲酸乙酯预聚物中所用的多元醇类型相同或不同。
在上述多元醇的官能羟基平均数小于2、OH值小于20 mg KOH/g且平均分子量小于2,000的那些情况下，明显抑制聚氨酯的固化，在官能羟基平均数超过4、OH值超过100 mg KOH/g且平均分子量超过8,000的那些情况下，固化聚氨酯的硬度变得太高，这是不合意的。此外，如果聚醚链的聚氧乙烯链含量超过30重量%，则在喷涂时倾向于出现缺陷，如由水造成的空隙和粘着，这是不合意的。
此外，可以例举DETDA、异丁基-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）等作为可以与上述多元醇一起用在上述B组分中的交联剂。其中最好使用芳胺基交联剂以保持和改进性能，如强度和弹性，DETDA的使用尤其合意。
可以例举碳酸钙、硫酸钡、沸石、滑石、无水石膏（CaSO4）、云母等作为上述B组分中可用的填料，这些可以独立使用，或可以使用两种或更多种的组合。配混的这些填料的量优选设定为整个B组分的不大于80重量%，例如30至70重量%。
此外，可以例举辛酸铅（OctPb）、环烷酸铅、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡等作为上述B组分中可用的催化剂。
此外，上述B组分中所用的无机触变剂用于增强B组分的触变性并在与上述A组分混合和喷涂时，这具有能够更有效形成粗糙饰面层的作用。可以例举脂肪酸表面处理的碳酸钙、炭黑、胶体二氧化硅等作为这样的无机触变剂，这些可以独立使用或可以使用两种或更多种的组合。配混的这些无机触变剂的量优选设定为整个B组分的5至20重量%。如果配混的无机触变剂的量太小，则有可能缺乏形成具有粗糙表面的饰面层的作用，如果相反，配混的无机触变的量太大，则B组分的粘度变得太高，这是不合意的。
此外，有机触变剂可以与上述无机触变剂结合使用。在这种情况下，配混的有机触变剂的量优选设定为整个B组分的不大于1.5重量%。但是，在B组分中使用有机触变剂时，难以调节填料、无机触变剂和有机触变剂的配混比例以使B组分的粘度不会变得太高。出于这些原因，合意的是，有机触变剂应配混在A组分中，填料和无机触变剂应配混在B组分中。
此外，除这些基本组分外，着色剂、吸湿剂、防沫剂、增塑剂、稳定剂、流平剂、改性剂等可适当添加到上述B组分中。可以例举三氧化二铁、氧化钛、红氧化铁、氧化铬等作为上述着色剂的实例，并可以例举沸石等作为吸湿剂的实例。可以使用与A组分中所用相同的防沫剂，如二甲基硅氧烷型防沫剂、聚丙烯酸酯型防沫剂等作为防沫剂，并可以例举与A组分中所用相同的增塑剂，如DINP、DINA、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯等作为上述增塑剂的实例。此外，可以例举受阻酚、受阻胺、苯并噻唑等作为上述稳定剂的实例。这些任选组分可以与A组分中所用的那些相同或他们可以与A组分中所用的那些不同。
可以合适地通过混合15至30重量%多元醇、2.5至5.0重量%芳胺基交联剂、45至55重量%填料、1至3重量%催化剂、10至15重量%触变剂和7至15重量%添加剂来获得上述B组分。
由此获得的B组分在30℃下的粘度必须设定为70,000至200,000 mPa·s，优选设定为90,000至150,000 mPa·s。如果B组分的粘度太低，则无法实现令人满意的触变性质并产生物理性质方面的问题，所得粗糙的峰-谷深度容易不足。另一方面，如果粘度太高，则用喷涂机喷涂变困难。
上述B组分的触变指数（下面称作TI值）优选设定为5.0至8.0。这是因为，如果TI值低于这一范围，难以获得本发明的预期粗糙形式。还因为，如果相反，TI值高于上述范围，则用喷涂机喷涂变困难。
此外，本发明中的TI值是使用下列公式（1）由使用布鲁克菲尔德粘度计（BH类型）在No. 7转子、20 rpm和30℃的条件下测得的粘度和在将转速变成2 rpm而其它条件保持相同时测得的粘度获得的值。  
TI值 = 在2 rpm下的粘度/在20 rpm下的粘度                (1)。
A组分和B组分都不含弹性碎片，如聚氨酯碎片、橡胶碎片等。也就是说，本发明的特征在于，通过将不含弹性碎片的A和B组分以混合态喷涂到氨基甲酸乙酯基层的平整表面上并随着粗糙度的形成而固化，在短时间内获得具有所需表面粗糙度的令人满意的饰面层。
为了形成本发明的户外设施路面，上述A和B组分各自以合适的比例量出并引入双液体型喷涂机中，并如图1中所示将这两种组分以混合态喷涂到聚氨酯基层10的平整表面上。由此通过如图2中所示在聚氨酯基层10上形成具有粗糙表面11的饰面层12，获得目标的户外设施路面。
由此获得的户外设施路面的饰面层12具有含峰-谷深度为2.0毫米或更大的粗糙表面11的优异形式，因为A和B组分的反应性高且适用期短，且A和B组分具有特殊构以使它们设定为适当粘度并发生固化，此时由于从双液体喷涂机喷涂而在氨基甲酸乙酯基层10上均匀产生粗糙度。物理性质非常适合作为户外设施路面，断裂伸长率为至少500%。上述表面粗糙不包括弹性颗粒，如橡胶碎片，因此即使其经受钉鞋等的反复冲击时，也没有由弹性颗粒的脱落等造成的磨损，优点在于，长时间保持该路面的物理性质。
此外，在形成户外设施路面的上述方法中，在适用期为5至20秒且表干时间不大于150秒，优选不大于60秒时，混合A和B组分时的反应性对获得其粗糙度具有所需峰-谷深度的饰面层而言是理想的。如果反应性高于此，则容易在喷涂过程中出现机械问题，如果相反，反应性低于此，则变得难以获得其粗糙度具有所需峰-谷深度的饰面层，因为该树脂在刚喷涂后的形状保持力弱。
为了获得优选反应性，优选设定A和B组分的混合比例以使异氰酸酯和活性氢的当量比为0.9至1.4。也就是说，如果上述当量比小于0.9，则存在所得饰面层的硬度降低且物理性质如耐久性下降的危险，如果相反上述当量比大于1.4，则存在弹性降低且表干时间变得太长的危险。
此外，在上述制造户外设施路面的方法中，聚氨酯基层10（饰面材料喷涂到其上）应该是具有JIS A-硬度为40至65的聚氨酯作为主要组分的层。如果硬度超出此范围，则即使调节该饰面材料也难以获得具有所需物理性质的路面。此外，上述聚氨酯基层10不一定仅由聚氨酯构成，可以在其中混入其它树脂组分或橡胶组分如乙烯-丙烯-二烯橡胶（EPDM）、丁二烯橡胶等。从建造过程中的健康和安全角度看，在制造新路面时优选选择MDI预聚物和非MOCA型交联剂材料用于聚氨酯基层，而非使用TDI预聚物和MOCA的材料。
此外，上述制造户外设施路面的方法中所用的双液体型喷涂机优选是将A和B组分单独引入该机器的主体中并以混合物形式排出的那类喷涂机。该机器可以是高压类型或低压类型的，其可以根据排出这两种组分的液体混合物时的气压和排出速率、液体性质、饰面层12的预期厚度和这样的类似因素适当地选择。
由此获得的本发明的户外设施路面是安装在各种类型的设施外的路面，在更实用的方面，它们可理想地用作作为田径跑道、公园和休闲小道、慢跑小路、多功能运动场、网球场等提供的人造表面的路面饰面、防水饰面等。
此外，根据本发明，可以整饰所得户外设施路面以使位移量为0.6至2.2毫米且冲击吸收率为34至51%。这些值符合IAAF规格，因此该路面可用于高水平体育赛事，如国际田径比赛等。
实施例
下面与对比例一起描述本发明的示例性实施例。但是，本发明不受这些示例性实施例限制。此外，下述组分组成都在重量基础上给出。
A组分的制备：
通过在氮气氛下混合单体MDI（4,4’-MDI含量60%）、多元醇和下表1和2中所示的其它组分、使该混合物在80℃下反应20小时和随后冷却，制备含有具有末端异氰酸酯基团的氨基甲酸乙酯预聚物作为主要组分的组分（A-1至A-8）。
表1：
Figure 559246DEST_PATH_IMAGE001
*1: 聚氧丙烯多元醇 (官能团数: 2,  Mw = 3000)(在下列表中相同)
*2: Maruo Calcium Co., Ltd.生产的Calfine 200M (在下列表中相同)
*3: Sumika Bayer Urethane Co., Ltd生产的SBU DS (在下列表中相同)。
表2：
Figure 414070DEST_PATH_IMAGE002
B组分的制备：
通过使用高速旋转搅拌器混合下表3和4中所示的多元醇和其它组分，制备含有多元醇作为主要组分的B组分（B-1至B-7）。
表3：
Figure 131490DEST_PATH_IMAGE004
*11: 聚氧丙烯多元醇 (官能团数: 3, Mw 4000, OH值42, 在下列表中相同)
*12: DETDA (BMS LLC Corporation生产的Baytec 505, 在下列表中相同)
*13: Takehara Kagaku Kogyo Co., Ltd.生产的特级重质碳酸钙和Nihon Silica Kogyo Co., Ltd.制造的Nipsil LP的混合物 (在下列表中相同)
*14: Nihon Kagaku Sangyo Co., Ltd.生产的Nikkaoctix lead 17% DINP (在下列表中相同)
*15: 五种类型的受阻酚和苯并三唑型稳定剂的混合物 (API Corporation, Sumitomo Chemical Co., Ltd、Ciba Speciality Chemicals Corp.和Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.生产, 在下列表中相同)
*16: 三氧化二铁 (Mikuni Color Co., Ltd.生产的Bengara YO-400, 在下列表中相同)
*17: Union Showa K.K.生产的VOP-T粉末 (在下列表中相同)。
表4：
Figure 526699DEST_PATH_IMAGE005
实施例1：
使用A-1作为A组分并使用B-1作为B组分，混合比（异氰酸酯和活性氢的当量比）设定为1.25。该液体混合物的反应性使得适用期为12秒且表干时间为50秒。使用双液体型喷涂机（Graco K.K.生产的Hydra Cat HP）将A和B组分以混合态以2.5 kg/m2的排出速率喷涂到聚氨酯基层（JIS A-硬度50）的平整表面上并固化以形成饰面层，并获得预期路面。这种饰面层的表面层具有峰-谷深度为2.5毫米的粗糙度，且该材料是用作户外设施路面材料的优异材料。具有这种饰面层的路面的物理性质为1.0毫米的位移和35.2%的冲击吸收率，并因此符合IAAF规格。单独通过将A和B组分混合在一起获得的片材的断裂伸长率为650%并符合所需值（500%或更大）。
上述实施例1中提到的各物理性质是用下述方法获得的值。
在饰面层表面的10个任意位置测量峰-谷深度并计算平均值（毫米）。
垂直于路面安置IAAF标准中规定的垂直应变测试机，20千克重物从预定高度掉落并根据IAAF标准试验方法测量位移。
垂直于路面安置IAAF标准中规定的冲击吸收测试机，20千克重物从预定高度掉落并根据IAAF标准试验方法测量冲击吸收值。
将A和B组分混合在一起，使用长300 mm × 宽150 mm × 深2 mm的铝模具模制该混合物，所述模具的内表面涂以氟化树脂（不使用润滑剂，常温），然后在23℃下固化7天（或在23℃下1天+ 50℃下1天），并获得厚度2毫米的片材。根据JIS K6251测量片材的断裂伸长率（%）。
实施例2至8和对比例 1至6：
以与上述实施例1中相同的方式使用下表5至8中所示的上述八种类型的A组分和七种类型的B组分的组合获得具有预期饰面层的路面。
以下述方式评估这些实施例和对比例的产品的物理性质等，结果显示在下表5至8中。
适用期：在混合A和B组分后和在反应混合物丧失其流度之前经过的时间（以秒计）。
表干时间：在混合A和B组分后和在用手指触碰表面时粘性（tackiness）消失之前经过的时间（以秒计）。
表面层的粘性在表干时间为150秒或更少时被评估为○并在表干时间大于150秒时为X。
目测使用双液体型喷涂机以混合态排出A和B组分时的混合状态并以两个等级评估，即好：○；差：X。
以与实施例1中相同的方式，在饰面层表面的10个任意位置测量峰-谷深度并计算平均值（毫米）。
目测饰面层表面上的粗糙度型式并以两个等级评估，即均匀无偏差：○；不均匀含偏差：X。
表5：
Figure 341072DEST_PATH_IMAGE007
表6：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
表7：
Figure 2010800639369100002DEST_PATH_IMAGE011
表8：
可以由上述结果推出下列结论。
A组分聚异氰酸酯的NCO%的影响：
在A组分中的聚异氰酸酯的NCO%为3.0至10.0%时获得良好表面（实施例2和3），但在NOC%为12.0%时没有获得均匀表面（对比例1）。随着NOC%下降，A组分的粘度升高，且可用的A组分在30℃下的粘度范围被认为是1,000至10,000 mPa·s。
A组分中的触变剂的影响：
在A组分中有机触变剂的量为0.1至2.6份（0.1至2.53%）时，表面层的粗糙度的峰-谷深度都为至少2.0毫米（实施例1、4和5），但在不包括有机触变剂时，粗糙度的峰-谷深度仅为0.5毫米（对比例2）。此外，在有机触变剂含量提高至3.4份（3.29%）时没有观察到对粗糙度的峰-谷深度的提高作用（实施例6）。
B组分中的粘度的影响：
在A-1用于A组分且B组分在30℃下的粘度为76,000至147,000 mPa·s时获得良好表面层（实施例1、7和8），但在B组分在30℃下的粘度为23,000 mPa·s时，粗糙度的峰-谷深度仅为1.0毫米（对比例3）。此外，在B组分在30℃下的粘度超过200,000 mPa·s时没有获得均匀表面层（对比例4、5）。
B组分中的触变剂的影响：
随所用无机触变剂的量提高，B组分的粘度提高（实施例7、1和8和对比例4）。因此该无机触变剂有效实现本发明中的B组分所需的粘度。但是，在有机触变剂与无机触变剂一起用在B组分中时，粘度倾向于超过使用上限（对比例5）。因此，优选在A组分中使用有机触变剂。
反应性的影响：
通过喷涂适用期为25秒且表干时间为170秒的混合物，获得饰面层，但粗糙度的峰-谷深度仅为0.5毫米（对比例6）。
实施例9至12：
使用A-1作为A组分并使用B-1作为B组分，在混合A-1和B-1时异氰酸酯和活性氢的当量比设定为0.8、0.9、1.3或1.5。实施例9至12在其它方面与实施例1相同。由结果发现，在0.9至1.4范围内的当量比是适当的。也就是说，在当量比小于0.9时，该反应不令人满意地进行，且所得饰面层的物理性质，如硬度不令人满意。此外，在当量比超过1.4时，断裂伸长率降低，且表干时间变长，容易在饰面层固化后仍保持粘性。
本发明可理想地用于户外设施如全天候田径跑道、多功能运动场、公园和休闲小道等的路面。

Claims (15)

1.制造户外设施路面的方法，其中形成具有粗糙表面的聚氨酯表面层，其特征在于通过将已分别计量加入的下述A和B组分以混合态喷涂到具有平整表面的JIS A-硬度为40至65的聚氨酯基层上，形成表面粗糙度为至少2.0毫米峰-谷深度的聚氨酯饰面层，
A组分：具有通过使MDI和多元醇反应获得的含末端异氰酸酯基团的氨基甲酸乙酯预聚物作为主要组分的组合物，其不包含弹性碎片并以在30℃下为1,000至10,000 mPa·s (BH型No. 7转子, 20 rpm)的粘度制备，
B组分：具有多元醇作为主要组分的组合物，其含有交联剂、填料、催化剂和无机触变剂，其不包含弹性碎片并以在30℃下为70,000至200,000 mPa·s (BH型No. 7转子, 20 rpm)的粘度制备。
2.根据权利要求1的制造户外设施路面的方法，其中具有反应性以使在混合这两种液体后获得的混合液体的适用期为5至20秒且表干时间不大于150秒的组分用于A和B组分。
3.根据权利要求1或权利要求2的制造户外设施路面的方法，其中上述A组分中所用的氨基甲酸乙酯预聚物是通过使二苯甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇反应获得的具有末端异氰酸酯基团的预聚物，其官能羟基平均数为2至4，平均分子量为2,000至8,000且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%，且其NCO含量在3至10重量%的范围内。
4.根据权利要求3的制造户外设施路面的方法，其中上述B组分中所用的多元醇是聚醚多元醇，其官能羟基平均数为2至4，OH值为20至100 mg KOH/g且平均分子量为2,000至8,000，且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%。
5.根据权利要求1至4任一项的制造户外设施路面的方法，其中上述B组分中所用的交联剂是芳胺基交联剂。
6.根据权利要求5的制造户外设施路面的方法，其中权利要求1中公开的聚氨酯基层是通过使二苯甲烷二异氰酸酯和多元醇反应获得的层。
7.根据权利要求1至6任一项的制造户外设施路面的方法，其中上述A组分含有0.1至2.6重量%的有机触变剂。
8.可用在权利要求1中公开的制造户外设施路面的方法中的饰面材料，其特征在于其包含下述A和B组分，
A组分：具有通过使MDI和多元醇反应获得的含末端异氰酸酯基团的氨基甲酸乙酯预聚物作为主要组分的组合物，其不包含弹性碎片并以在30℃下为1,000至10,000 mPa·s (BH型No. 7转子, 20 rpm)的粘度制备，
B组分：具有多元醇作为主要组分的组合物，其含有交联剂、填料、催化剂和无机触变剂，其不包含弹性碎片并以在30℃下为70,000至200,000 mPa·s (BH型No. 7转子, 20 rpm)的粘度制备。
9.根据权利要求8的饰面材料，其中A和B组分具有反应性以使在混合这两种液体后获得的混合液体的适用期为5至20秒且表干时间不大于150秒。
10.根据权利要求8或权利要求9的饰面材料，其中上述A组分中所用的氨基甲酸乙酯预聚物是通过使二苯甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇反应获得的具有末端异氰酸酯基团的预聚物，其官能羟基平均数为2至4，平均分子量为2,000至8,000且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%，且其NCO含量在3至10重量%的范围内。
11.根据权利要求8至10任一项的饰面材料，其中上述B组分中所用的多元醇是聚醚多元醇，其官能羟基平均数为2至4，OH值为20至100 mg KOH/g且平均分子量为2,000至8,000，且其中聚醚链的聚氧乙烯链含量不大于30重量%。
12.根据权利要求8至11任一项的饰面材料，其中上述B组分中所用的交联剂是芳胺基交联剂。
13.根据权利要求8至12任一项的饰面材料，其中上述A组分含有0.1至2.6重量%的有机触变剂。
14.通过权利要求1至7中概述的制造方法获得的户外设施路面，其特征在于在具有平整表面的包含JIS A-硬度为40至65的固化聚氨酯的基层上形成表面粗糙度为至少2.0毫米峰-谷深度且不包含弹性碎片的断裂伸长率为至少500%的聚氨酯饰面层。
15.根据权利要求14的户外设施路面，其物理性质是位移为0.6至2.2毫米和冲击吸收率为34至51%，其可用作田径跑道路面。
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