CN1946461A - 缓冲和防滑特性优良的片材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种片材，该片材有优良的三维感外观，且有充分的表面耐磨强度、缓冲特性和防滑特性，并有利地用作篮球等的表面材料。片材具有基础织物和覆盖该基础织物表面的聚合物涂层，其中，涂层具有在表面上的、基本连续的凸起和邻接该凸起形成的半球形凹坑，该凹坑具有与凸起的色调不同的色调，并具有比凸起的光泽亮的光泽，凹坑的垂直投影面积为3至30mm2，凹坑之间的平均距离为0.5至3mm，且凸起和凹坑之间的高度差为50至1000μm。

Description

缓冲和防滑特性优良的片材
技术领域
本发明涉及一种缓冲和防滑特性优良的片材。更具体地说，本发明涉及一种片材，该片材有优良的三维感外观，并组合有充分的表面耐磨强度、缓冲特性和防滑特性，且能够有利地用作运动物品(例如用于篮球运动的球)的覆盖材料。
背景技术
球例如篮球、手球、橄榄球或美式足球需要各种特性。例如，对于与手、地板等重复摩擦或碰撞的表面材料需要很高的表面耐磨强度。而且，当球直接与手接触时，需要柔软的缓冲特性，以便减小在抓球时对手指尖的冲击。
迄今为止，已经提出了多种处理来作为用于获得具有优良缓冲性能(作为球的表面材料)和皮革状外观且触感良好的片材的方法。
例如，已经提出：皮革状片材至少包括4层，即无孔弹性聚合物层(第一层)、多孔弹性聚合物层(第二层)、由弹性聚合物和无纺织物形成的层(第三层)以及无法织物层(第四层)；且球由该皮革状片材形成(见专利文献1)。不过，在专利文献1的方法中，第一和第二层分别利用实际上具有耐久性的弹性聚合物而形成，从而使球的缓冲特性不充分，且该球不适合用作体育运动的球(例如篮球)。
而且，除了缓冲特性，对于三维感觉优良的皮革状片材，还提出了具有透明无孔层的合成皮革，该透明无孔层包含聚氨酯，该聚氨酯作为层叠在基础织物表面上的主要成分，该基础织物由聚氨酯层覆盖，并有凸起和凹坑图形。合成皮革有在凹坑和无孔层之间的空气层，且在凸起和无孔层之间的粘接部分的总面积占合成层的表面面积的50％至90％(见专利文献2)。不过，即使在专利文献2中，还没有获得具有缓冲特性和实际使用的耐久性且用作手处理球(例如篮球)的球。
还提出了用于吸湿(absorbing sweat)球的材料，在该材料中，根据湿处理而凝固的聚氨酯涂层层叠在包括聚氨酯的纤维材料表面上，在涂层表面上有多个凸起以及布置在凸起之间的凹坑，且凸起的侧表面有开口(见专利文献3)。不过，灰尘将粘附在专利文献3的材料上。由于灰尘的积累，在长时间使用后，防滑效果大大降低，且材料实际上不能使用。柔软缓冲特性也不令人满意。
而且，还提出了在外表面上有大量多边形凹口的篮球(见专利文献4)。不过，这样的多边形凹口使得由包含基础织物的片材形成的球具有较差的柔性、缓冲特性和触感。而且，球有这样的问题，即在与地面碰撞时的耐磨性降低，且球表面容易变脏。
此外，还提出了在外表面上有多个特定凹窝的篮球(见专利文献5)。根据专利文献5，凹窝在凸起和凹口之间的高度差为200至500μm，各邻接凹口的垂直投影面积为79至314mm2(直径为10至20mm)，且在凹口之间的平均距离为8至16mm(5/16至5/8英寸)。不过，这样的较大凹窝使得由包含基础织物的片材形成的球具有一些问题，例如降低了耐磨性，且缓冲特性和防滑特性较差。
因此希望发展一种片材，该片材有比现有材料更高的柔软缓冲特性，并有足以用于球赛用球的表面材料的表面耐磨性和防滑特性。
专利文献1：日本专利申请公开No.2000-102629
专利文献2：日本专利申请公开No.平11(1999)-93081
专利文献3：美国专利No.6024661
专利文献4：美国专利No.4991842
专利文献5：美国专利No.5518234
发明内容
考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种片材，该片材有足以用于球赛用球的表面材料的表面耐磨特性和防滑特性，还有优良的三维感外观，且能有利地用作球赛用球的覆盖材料，具有比以前更好的柔软缓冲特性。
由于本发明人为了实现上述目的而进行的深入研究，发现通过在表面上以满足特定关系的方式布置基本连续的凸起和凹坑(该凹坑有与凸起不同的色调，且有比凸起更亮的光泽)能够实现上述目的。本发明基于该认识。
因此，本发明提供了一种片材，该片材包括基础织物和覆盖该基础织物表面的聚合物涂层，其中，涂层具有在表面上的、基本连续的凸起和邻接该凸起形成的半球形凹坑，该凹坑具有与凸起的色调不同的色调，并具有比凸起的光泽亮的光泽，凹坑的垂直投影面积为3至30mm2，凹坑之间的平均距离为0.5至3mm，且凸起和凹坑之间的高度差为50至1000μm。
因为本发明的片材在它表面上具有基本连续的凸起和半球形的凹坑，该凹坑的色调与凸起的色调不同，且光泽比凸起的光泽更亮，因此，片材具有足以用于球赛用球的表面材料的表面耐磨强度，并有优良的缓冲特性，从而能够在抓住球时减小对手指的冲击，还有优良的防滑特性，因为指尖与形成有凸起和凹坑的三维形状进行良好配合，同时还有优良的三维感外观。
因此，本发明的片材能够有利地用于直接与手接触的球，例如篮球、手球、橄榄球和美式足球，还用于网球拍和羽毛球拍的握带、汽车方向盘的表面覆盖物、保持带以及楼梯的扶手。
具体实施方式
作为用于本发明片材的基础织物，可以使用各种基础织物，例如天然皮革、针织物、机织织物和无纺织物。当使用针织物、机织织物、无纺织物等作为基础织物时，基础织物可以根据需要浸渍聚合物。任意已知的皮革状片材都可以用作基础织物。其中，优选是由纠结纤维织物和聚合物形成的皮革状基础织物，且特别优选是基础织物有三维纠结的无纺织物，它用作纠结纤维织物，浸渍有海绵状聚合物。这是因为在片材表面上与连续凸起邻接的凹坑与抓住球的指尖很好地配合，且片材表面有柔软的触觉和质地，并有一定程度的缓冲特性，从而提供了防滑特性。
任何已知的天然纤维、合成纤维或半合成纤维可以用作构成针织物、机织织物、无纺织物等(它们用作基础织物)的纤维，只要能够满足球的表面材料所需的机械特性。从质量稳定性、成本等考虑，优选是使用工业上已知的基于纤维素的纤维、丙烯酸纤维、基于聚酯的纤维、基于聚酰胺的纤维或者它们的混合物。在本发明中，尽管没有特别限制，能够实现类似于天然皮革的柔软质地的微小纤维为优选。优选是使用平均细度为0.3分特或更小的微小纤维，更优选是0.1分特或更小以及0.0001分特或更大。
形成上述微小纤维的方法实例包括：(a)涉及直接纺织具有预定平均细度的微小纤维的方法；以及(b)涉及纺织细度大于预定细度的微小纤维形成纤维，然后将该微小纤维形成纤维转变成具有预定平均细度的微小纤维的方法。
在通过微小纤维形成纤维形成微小纤维的方法(b)中，微小纤维通常通过复合纺或混纺两种或更多不相容热塑性聚合物而形成。然后，通过析取或分解而除去纤维的至少一种聚合物组分，或者聚合物沿复合聚合物之间的边界进行分割或分裂。微小纤维形成纤维(至少一种聚合物组分从该微小纤维形成纤维中除去)的典型实例包括所谓的“海(sea)/岛(island)纤维”和“多层纤维”。
在海/岛纤维中，海组分聚合物通过析取或分解而除去，而在多层纤维中，至少一层的复合聚合物通过析取或分解而除去，从而获得由剩余的岛组分形成的微小纤维束。沿组分聚合物之间的边界分割或分裂的微小纤维形成纤维的典型实例包括所谓的花瓣层纤维和多层纤维，它们通过物理或化学处理而沿不同聚合物层之间的边界相互分裂成微小纤维束。
用于海/岛纤维或多层纤维的岛组分聚合物优选是能够进行熔纺的聚合物，它能够有充分的纤维物理特性例如强度。岛组分聚合物优选是在纺织条件下的熔融粘性高于海组分聚合物的熔融粘性，且有较大的表面张力。上述岛组分聚合物的实例包括：基于聚酰胺的聚合物例如尼龙6、尼龙66、尼龙610和尼龙612；基于聚酰胺的共聚物；基于聚酯的聚合物例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯；以及基于聚酯的共聚物。
用于海/岛纤维或多层纤维的海组分聚合物优选是熔融粘性低于岛组分聚合物的熔融粘性的聚合物，具有与岛组分不同的溶解性和分解性能，且在用于溶解或除去海组分的溶剂、分解剂中有很高的可溶性，并且与岛组分的相容性较低。适合使用的海组分聚合物的实例包括聚乙烯、变性聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、变性聚苯乙烯和变性聚酯。
适合形成细度为0.3分特或更小的微小纤维(也就是海/岛纤维)的微小纤维形成纤维具有30/70至70/30的合适海/岛容积比(海组分/岛组分)，优选是40/60至60/40。当海组分的容积比小于30％时，所形成的皮革状片材不能有足够的柔性，因为将通过利用溶剂或分解剂进行溶解或分解而除去的海组分的量太少，因此需要使用过大量的处理剂例如软化剂。不过，使用过大量的处理剂并不是优选，因为它可能引起各种问题，例如机械特性(如撕裂强度)的退化、对其它处理剂的不利影响、对触感的不利影响以及较差的耐久性。当海组分的容积比超过70％时，所形成的皮革状片材不能稳定地保证它的机械特性足够用于球的基础材料，因为在通过溶解或分解而除去后所获得的岛组分形成纤维的绝对量太少。此外，通过溶解或分解而除去大量组分可能一起一些问题，例如由于除去故障和大量除去组分的分布而引起的质量变化。而且，从相对于制造速度、制造成本等的生产率观点来看，大量除去并不合适，因此在工业上并不合适。
制造适于用作纤维纠结织物的三维纠结无纺织物的方法并没有特别限制，三维纠结无纺纤维能够通过提供用于球的基础材料的合适重量或密度的任意已知方法来制造。使用的织物的实例包括：由纤维形成的无纺织物；以及由细丝形成的无纺织物。形成网的方法可以使用任意已知方法，例如梳理、造纸和旋转粘接。网将通过已知方法来纠结，例如单独或组合的针穿孔或纺织编丝。
在这些方法中，三维纠结无纺织物特别优选是通过以下方法来制造。纺织纤维以大约1.5至5倍的拉伸比进行拉伸，机械夹持，然后切成长度各自为大约3至7cm的纤维。然后，纤维进行梳理，并通过织网机而形成具有合适密度的网。获得的网进行层叠，以便有合适重量，并通过使用单个或多个倒钩针而针刺穿孔成大约300至4000孔/cm2，以便沿厚度方向纠结纤维。
然后，获得的纤维纠结织物(例如三维纠结无纺织物)根据需要用聚合物浸渍。纤维纠结的织物通过已知方法(例如单独或组合的浸渍夹持、刮刀涂覆、杆涂覆、辊涂覆和喷涂)利用聚合物的溶液或分散体而进行浸渍，然后，聚合物干凝结或湿凝结成具有大量空隙的海绵形式。
通常用于制造皮革状片材的任意已知聚合物都可以用作聚合物。聚合物的优选实例包括：基于聚氨酯的树脂、基于聚酯的弹性体、基于橡胶的树脂、聚氯乙烯树脂、基于聚丙烯酸的树脂、基于聚胺酸的树脂、基于硅酮的树脂、它们的变性产品、它们的共聚物以及它们的混合物。
在水分散体或有机溶液中的聚合物浸渍至纤维纠结织物中，并凝结成海绵形式，对于水分散体主要通过干凝结，或者对于有机溶液通过湿凝结。当使用水分散体时，优选是添加热敏胶凝剂，以便使弹性聚合物能够通过干凝结而沿厚度方向均匀凝结，或者通过干凝结与注入蒸汽、远红外线加热等的组合。当使用有机溶液时，优选是组合使用凝结调节剂，以便形成更均匀的空隙。浸渍至纤维纠结织物(特别是三维纠结无纺织物)中的聚合物凝结成海绵形式，以便获得这样的基础材料，它具有类似天然皮革的质地和适用于球的材料的各种物理特性。
在本发明中，从在复合状态下形成的纤维纠结织物的均匀质地和均匀物理特性的观点来看，优选是基于聚氨酯的树脂用作浸渍至纤维纠结织物内的聚合物。
基于聚氨酯的树脂的典型实例是通过以下组分在预定摩尔比中反应而制造的树脂：至少一种聚合物二醇具有500至3000的平均分子量，并从以下组中选择：聚酯二醇、聚醚二醇、聚醚醚二醇、聚内酯二醇和聚碳酸酯二醇；至少一种有机二异氰酸盐从以下组中选择：芳香族、脂环烃和脂肪族的有机二异氰酸盐，例如甲苯二异氰酸酯、二异氰酸二甲苯酯、苯撑二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸、二异脯酸己二酯；以及至少一种链增长剂从以下组中选择：具有至少两个活性氢原子的低分子化合物，例如二醇、二胺、羟胺、联氨和酰肼。聚氨酯可以用作两种或更多种的混合物，或者可以用作通过根据需要添加聚合物例如合成橡胶、聚酯弹性体或聚氯乙烯而获得的聚合物组分。
当微小纤维形成纤维用作纤维时，在聚合物的溶液或分散体的浸渍和凝结之后获得的复合片材或者在弹性聚合物的溶液或分散体的浸渍和凝结之前的纤维片进行微小纤维形成。这样，微小纤维形成纤维转变成微小纤维束，从而获得由微小纤维纠结织物和聚合物形成的皮革状基础织物。当复合片材(特别是海/岛纤维)进行微小纤维形成时，海组分聚合物除去，以便形成在微小纤维束和聚合物之间的空隙，从而削弱微小纤维束通过聚合物的粘接。因此，皮革状基础织物将具有柔软质地。因此，在本发明中，复合片材(在聚合物的浸渍和凝结之后)优选是进行微小纤维形成。
相反，当纤维片进行微小纤维形成时，微小纤维束通过聚合物而强劲粘接，皮革状基础织物将有较硬的质地。不过，通过减小在皮革状基础织物中的聚合物比例，能够充分抑制形成较硬质地的趋势。因此，纤维片(在聚合物的浸渍和凝结之前)优选是进行微小纤维形成，以便在具有更高纤维比例的情况下获得致密和较硬的质地。
用于球的表面材料的基础织物的厚度例如可以根据球的种类或所需物理特性、运动员喜好的球质地等而任意选择。它的厚度优选是0.4至3.0mm，不过并不特别局限于此。当基础织物的厚度小于0.4mm时，可能很难保证最小基本机械特性，例如拉伸强度、撕裂强度和耐磨性。相反，当基础织物的厚度超过3.0mm时，材料的机械特性将没有特别的缺点，且缓冲特性将大大改进。不过，超过3.0mm的厚度并不是优选，因为球自身的重量增加。
在基础织物中，纤维与聚合物的质量比可以任意选择，以便调节物理特性或质地，且在本发明中并不特别限定。例如，作为用于球的材料具有大致优选的皮革状质地的基础织物在复合片材进行微小纤维形成时具有大致35/65至65/35的纤维/聚合物质量比(优选是40/60至60/40)，或者在纤维片进行微小纤维形成时具有大致65/35至95/5的纤维/聚合物质量比(优选是60/40至90/10)。
本发明的片材包括形成于基础织物表面上的聚合物覆盖层。在基础织物的表面上由聚合物形成的覆盖层可以利用各种方法来形成。该方法的一个实例包括：将聚合物的分散体、溶液或熔融物连续施加在基础织物的表面上，它的量由在基础织物的表面和刮刀、杆、辊等之间的预定间隙来确定；以及使聚合物干燥成薄膜形式，或者使聚合物干燥凝结成多孔形式并干燥，使聚合物湿凝结成多孔形式并干燥，或者熔融形成。
在本发明中，当通过使用压花辊、平压花板等而在聚合物覆盖层上形成连续凸起时，聚合物层优选是成通过干凝结或湿凝结和干燥而获得的多孔形式。也可选择，当通过传递使用隔离纸而在聚合物覆盖层上形成连续凸起时，从表面触感和质地的观点来看，聚合物层优选是进行干或湿凝结和干燥，不过并不特别局限于此。当使用分散体时，凝结和干燥方法通常包括：使用添加剂例如发泡剂；以及连续干凝结和干燥。当使用溶液时，凝结和干燥方法通常包括：施加包含聚合物的不良溶剂的处理剂，或者浸入包含聚合物的不良溶剂的处理池中；以及将聚合物凝结成多孔形式。
当由纤维纠结织物和聚合物形成的基础织物用作基础织物时，优选是在本发明中使用同时完成使浸渍至基础织物中的聚合物凝结和使聚合物凝结形成覆盖层的方法。因此，在凝结后的干燥可以在一个步骤中进行，且基础织物和聚合物覆盖层(多孔表面层)成一体地粘接在获得的皮革状片材中。
在基础织物的表面上形成聚合物覆盖层的另一方法包括：将预定量的聚合物分散体或溶液施加在传递纸(例如薄膜或隔离纸)上；使聚合物干燥成薄膜形式，或者使聚合物凝结成多孔形式并干燥(以与上面所述相同的方式)；通过粘接剂或通过重新溶解(通过使用包含聚合物溶剂的处理液体)而使得获得的薄膜与基础织物粘接成一体；以及剥离传递纸。还一方法包括：将预定量的聚合物分散体或溶液施加在传递纸上；以及在聚合物干燥和凝结之前或过程中使得传递纸与基础织物进行粘附，从而使聚合物层和基础织物通过凝结而粘接成一体。
形成覆盖层的聚合物优选是能够在一定程度上提供防滑特性的树脂，而不是树脂自身具有滑动特性的树脂。能够使用的树脂的实例包括：合成橡胶、聚酯弹性体、聚氯乙烯和基于聚氨酯的树脂。当然，从弹性、柔软性、耐磨性、形成多孔形式的能力等观点来看，优选是基于聚氨酯的树脂用作浸渍至纤维纠结织物内的聚合物。
如上所述的各种基于聚氨酯的树脂可以用作基于聚氨酯的树脂。聚氨酯可以用作两种或更多种的混合物，或者可以用作通过根据需要添加聚合物例如合成橡胶、聚酯弹性体或聚氯乙烯而获得的聚氨酯聚合物组分。当主要使用聚氨酯时，从防水解性、弹性等观点来看，优选是使用由以聚丁二醇为代表的基于聚醚的聚合物二醇而形成的树脂。
要施加在基础织物上的聚合物的溶液或分散物可以任意地包括根据目的添加的添加剂，比如单独的着色剂、光稳定剂或分散剂，或者其中两种或两种以上的组合。除了用于干起泡的起泡剂外，其它的添加剂例如用于湿凝结的凝结改良剂可以根据需要任意地选择，优选地，该其它的添加剂单独地添加或采用两种或两种以上的组合添加。
当聚氨酯用作聚合物时，包含聚氨酯(作为主要成分)的溶液施加在基础织物上，并整个浸入包含聚氨酯的不良溶剂的处理池中，从而使聚氨酯凝结成多孔薄膜。优选是，水用作聚氨酯的典型不良溶剂。不过，聚氨酯的良好溶剂(例如二甲基甲酰胺)与作为不良溶剂的水混合，且它们的混合比任意设置，以便能够控制凝结状态(也就是多孔形式或图形)，并形成优选的使用方法。
本发明的片材包括基础织物和覆盖该基础织物表面的聚合物涂层，其中，涂层有形成于表面上的基本连续凸起和半球形凹坑(下文中，有时简称为凹坑)。
这里，措辞“基本连续凸起”是指这样的表面状态，其中，凸起形成于凹入形状(凹坑)的周边上，这些凹入形状例如通过在扁平片材表面上从表面侧间隔地按压多个凸出形状而转变形成。
形成具有“基本连续凸起”的聚合物涂层的方法可以采用任意已知方法，只要能够稳定地提供合适图形的凸起和凹坑。例如，形成具有“基本连续凸起”的聚合物涂层的方法可以采用：包括通过使用具有合适的凸起和凹坑图形的压花辊等而对至少具有聚合物涂层的片材表面进行压花的方法；以及包括通过在具有合适的凸起和凹坑图形的隔离纸上浇铸和固化聚合物液体而形成聚合物层，并使用该聚合物层作为片材的表面层的方法。
邻接凸起而形成的各凹坑需要有3至30mm2的垂直投影面积，且在凹坑之间的平均距离为0.5至3mm。此外，需要使得在凸起和凹坑之间的高度差为50至1000μm。形成凹坑的方法实例包括：涉及通过使用压花辊来形成凸出形状的方法；以及涉及通过使用扁平压花板(具有类似形状)或隔离纸来形成凸出形状的方法。不过，涉及使用扁平压花板的方法并不适用于大量制造。涉及使用隔离纸的方法使得在凸起和凹坑之间的高度差基本限制为200至300μm。凸起和凹坑的图形在接近该极限值的高度差情况下将不会清晰。为了提高清晰度，隔离纸必须以更大的按压力来按压，片材的质地将更硬。因此，这些方法中优选是采用涉及通过使用压花辊来形成凸出形状的方法。
当通过使用压花辊而形成预定凸起时，凸起可以通过任意设置条件(例如要使用的辊的压花深度、辊温度、压花压力以及压花时间)而形成。这些条件并不特别限定，但是通过这样调节可以获得合适的压花深度：辊的压花深度在80至1100μm的范围内；辊温度在150至180℃范围内；压花压力在5至50kg/cm的范围内；且压花时间在10至120秒的范围内。
球赛用球(例如篮球)的表面图形必须在运动员任意抓住球时都至少使得指尖能够与凸起接触。因此，对于球表面的图形，在凸起和邻接该凸起形成的凹坑之间的高度差为50至1000μm，优选是70至500μm。当高度差小于50μm时，很难提供良好的防滑特性，因为当用手掌抓住球时，指尖的力均匀地分散在球的整个表面上。当高度差超过1000μm时，提供了良好的防滑特性，但是球的耐磨性可能降低。在本发明中，措辞“在凸起和凹坑之间的高度差”是指在截面图上的10点处测量在凸起的最高部分和邻接该凸起的半球形凹坑的最深部分之间的高度差，并平均这10个点的测量值而获得的值。
而且，在本发明的片材中，各凹坑的垂直投影面积为3至30mm2，优选是5至20mm2。当垂直投影面积超过30mm2时，能提供良好的防滑特性，但是球的耐磨性可能降低。当垂直投影面积小于3mm2时，很难提供良好的防滑特性，因为当用手掌抓住球时，由指尖抓住的凸起数目增加，且指尖的力均匀分散在球的表面上。在本发明中，措辞“各凹坑的垂直投影面积”是指由相对于片材表面的边界包围的凹入区域的垂直投影面积。在包括半球形凹坑和连续凸起的图形中(在片材的截面中观察)，在凸起和凹坑之间的边界是指相对于片材表面的垂直线成45°角的部分(当为弯曲图形时)，或者是指拐角(当图形有拐角时)。
凹坑的垂直投影面积的总面积相对于片材的表面面积的比例优选是为30至60％，更优选是40至50％。当凹坑的总面积的比例小于30％时，很难提供良好的防滑特性，因为当用手掌抓住球时由指尖抓住的凹坑的面积和数目减少。相反，当凹坑的总面积的比例超过60％时，能够提供良好的防滑特性，但是球的耐磨性可能降低。这里，凹坑的垂直投影面积的总面积相对于片材的表面面积的比例是通过用电子显微镜测量半球形凹坑的垂直投影面积而获得的单位面积比例。
而且，重要的是各凹坑有半球形形状。这里，术语“半球形”并不是指完全半球形形状，而是指基本半球形形状。优选是，在本发明中的“半球形”形状为具有由并不经过球心的面切割球而形成的较小容积的三维形状。各凹坑有这样的半球形形状，以便不仅使该三维形状自身具有耐久性和耐磨性(这不能通过非半球形形状而获得)，而且能够通过与指尖形状配合而提供良好的防滑特性。
而且，在本发明的半球形凹坑之间的平均距离必须为0.5至3mm。当平均距离小于0.5mm时，柔性、缓冲特性、触感和表面耐磨性可能降低，因为凹坑彼此太接近，从而有局部过度尖锐的凸起图形。当平均距离超过3mm时，配合特性和防滑特性可能降低。凹坑之间的平均距离优选为1至2mm。
措辞“凹坑之间的平均距离”是指通过用电子显微镜对表面进行照相、任意选择10个凹坑、并测量在相邻凹坑的凹坑外周边之间的最短距离而获得的值的平均值。在凸起和凹坑之间的边界是指与片材表面的垂直线成45°角的部分(当为弯曲图形时)，或者是指拐角(当图形有拐角时)，而由该边界包围的部分称为外周。
着色处理可以在压花处理之前或之后进行。考虑到在压花处理过程中可能褪色，着色处理优选是在压花处理之前进行。从耐热、耐光和摩擦牢固性的观点来看，优选是颜料用作着色剂。着色处理可以通过例如凹版印刷方法、染色方法、反转涂覆方法和直接涂覆方法来进行。从制造成本等的观点来看，最优选是，着色处理通过凹版印刷方法来进行。
本发明的片材提供了具有三维感的优良外观，因为半球形凹坑的色调不同于连续凸起，且光泽比连续凸起更亮。作为使得凹坑具有与凸起不同的色调的方法，在合适形状的凸起和凹坑形成于片材表面上之后，具有与凹坑不同色调的树脂施加在凸起上。具体地说，优选是使用凹版印刷辊来转录。
为了使凹坑具有比凸起更亮的色泽，它自身的截面形状形成半球形，而且，在凸起和凹坑处的光泽可以根据需要进行调节。用于调节凸起和凹坑的光泽的方法实例包括：对用于提供凸起和凹坑的压花辊或隔离纸的凸起和凹坑的表面光滑度进行合适调节的方法，以便调节获得的光泽；以及在使得合适形状的凸起和凹坑形成于片材表面上之后使凸起选择地涂覆有光泽比凹坑的光泽更柔和的树脂。对于后一方法，具体地说，优选是使用凹版印刷辊的转录处理。
例如，非常少量的碳黑添加在墨(该墨用于前述步骤中的着色)中，以便沿增加黑度的方向改变色调，且获得的墨只转录至凸起上并干燥，以便使凹坑的色调不同于凸起的色调。然后，包含消光剂但不包含着色剂的墨根据凹版印刷处理而只转录至凸起上并干燥，这样，凹坑的光泽变得显著，而凸起的光泽变得更柔和。
在本发明中，防滑特性可以根据需要进一步提高，例如通过：将具有防滑特性的树脂施加在连续凸起和凹坑中的至少一部分上的方法；或者包括使得凸起和凹坑中的至少一部分由具有防滑特性的树脂构成的方法。防滑树脂的优选实例包括溶剂状态聚合物或乳剂状态聚合物，例如：通过基于橡胶的单体(例如丁二烯或异戊二烯)的均聚合或嵌段共聚而获得的树脂；以及通过丙烯酸单体的均聚合或嵌段共聚而获得的丙烯酸聚合物，或基于尿烷的聚合物。其它类型的聚合物也可以用于与提供防滑特征的树脂组合。
而且，已知的胶粘剂例如多萜树脂或基于石油的烃树脂可以添加至防滑树脂中。而且，防滑特性可以通过添加无机物或有机物颗粒、粉末等而进行调节。而且，软化剂、填料、抗氧化剂等可以添加至表面树脂中，且它们的量不会降低表面耐磨性。
用防滑树脂覆盖片材表面上的凸起的方法可以采用各种方法。优选是，通过包括选择地施加防滑树脂的方法而只使得凸起由防滑树脂覆盖。它的特定实例是包括通过使用凹版印刷辊来转印防滑树脂的方法。通过包括将防滑树脂施加在整个表面上的方法，凸起和凹坑都由防滑树脂覆盖。它的特定实例包括：涉及通过喷涂来施加防滑树脂的方法；涉及通过刮刀涂覆等而在整个表面上涂覆恒定厚度防滑树脂的方法；涉及将防滑树脂施加在基础材料(例如处理纸)的整个表面上以便形成薄膜，且通过粘接剂层将该薄膜粘接在基础材料层上的方法；以及涉及通过挤出模具而由挤出器将防滑树脂均匀挤出至基础材料上面，以便在表面上形成薄膜的方法。
因为本发明的片材有在它的表面上的基本连续凸起和半球形凹坑，该凹坑有与凸起不同的色调，且光泽比凸起的光泽更亮，片材的表面耐磨强度足够用于球赛用球的表面材料，该片材有优良的缓冲特性，能够降低在抓住球时对指尖的冲击，且有良好的防滑特性，因为指尖与形成有凸起和凹坑的三维形状进行良好地配合，同时该片材有优良的三维感外观。因此，片材能够有利地用作直接与手接触的球(例如篮球)表面的覆盖材料、覆盖球拍的把手部分的握带、方向盘、皮带拉手、楼梯扶手等。
实例
下面将通过实例更具体地介绍本发明，但是本发明并不局限于这些实例。在实例中，“份”和“％”分别表示“质量份”和“质量％”，除非另外说明。
另外，对以下实例和对比实例中的防滑特性、缓冲特性和耐磨性试验(假定与地面碰撞，例如在运球时)进行评价如下。
[防滑特性]
由10个任意选定的篮球运动员评价与普通篮球(对比实例1)相比，本发明的球是滑还是不滑。
[缓冲特性]
由10个任意选定的篮球运动员评价与普通篮球(对比实例1)相比，抓住本发明的球时的冲击是更强还是更弱。
[耐磨性试验，假定与地面碰撞，例如在运球时]
在1.6m的胶合板上以37km/小时的速度和60°入射角来扔出球并进行20000次，柔和观察球的表面状态，并评价如下：
在实际使用中不会引起问题的水平：没有观察到表面剥离和明显的污垢。
在实际使用中会引起问题的水平：观察到表面剥离或者在充气口附近或球表面上的明显污垢。
实例1
尼龙6(岛组分)和高流动性低密度聚乙烯(海组分)熔纺成海/岛混纺纤维(海组分/岛组分比例＝50/50)。恒定的纤维进行拉动、夹持，然后切成51mm长的纤维，各纤维的细度为4.0分特。对纤维进行梳理，并通过交叉搭接方法形成网，以便层叠预定数目。网的堆垛通过使用单倒钩毡针而以980P/cm2的针刺密度来进行针刺，从而获得单位面积质量为450g/cm2的无纺织物。无纺织物在加热条件下干燥，进行按压以便使它的表面光滑，并以16％的、基于聚醚的聚氨酯的二甲基甲酰胺(下文中称为“DMF”)溶液来浸渍，随后在DMF的水溶液中使得浸渍的聚氨酯凝结，以便获得多孔材料。然后，无纺织物用热水洗涤，以便除去DMF，且纤维中的聚乙烯通过热甲苯而取出和除去，从而获得合成皮革状基础织物，该基础织物由尼龙6微小纤维和多孔聚氨酯形成，厚度为1.2mm。
基于聚醚的聚氨酯(MP-105，可由Dainippon Ink&Chemicals，Inc.获得)的DMF溶液(固体含量：20％)根据刮刀涂覆方法而以400g/m2的量施加在合成皮革状基础织物的表面上，从而形成多孔形式的聚合物层。聚合物层根据凹版印刷方法由包含褐色颜料的、基于醚的聚氨酯墨通过转录来着色，并进行干燥，且在170℃的温度、10kg/cm2的压力和1m/分钟的压花速度下通过使用具有半球形凸起(各半球形凸起的高度为1mm，且从上表面的投影面积为8mm2)的压花辊来进行压花，从而获得覆盖层。获得的凸起和凹坑图形在任意位置都有在连续凸起和邻接该凸起的半球形凹坑之间的类似高度差，且平均高度差为400μm。获得的图形有类似的凹坑垂直投影面积，也就是，凹坑从上表面的投影面积(对于任何凹坑都沿垂直于片材表面的方向)，且平均垂直投影面积为7mm2。而且，凹坑之间的平均距离为1.5mm，凹坑的投影面积的总面积占整个片材的投影面积的40％。
然后，只有所形成的凸起的上表面根据凹版印刷方法通过转录基于醚的聚氨酯墨(该墨通过预先向墨中添加碳黑来制备，以便使墨的色调变成更暗(黑))来进行着色，并进行干燥，这使得凸起有与凹坑不同的色调。然后，包括消光剂但没有着色剂的、基于醚的聚氨酯墨根据凹版印刷方法通过转录而只施加在凸起上，并进行干燥。然后，凸起的上部部分的光泽更柔和，且突出了凹坑的更亮光泽。
篮球使用如上述获得的、具有皮革状外观和触感的片材作为表面材料来制备。制备的球有优良的三维感，这通过在具有凸起和凹坑的表面上由在凸起和凹坑之间的不同光泽和色调突出三维形状而实现。当球用于篮球赛时，该球与普通球(对比实例1)相比具有更优良的防滑特性，因为表面的三维形状与指尖配合。与普通球相比，在抓球时对指尖的冲击将大大降低。因此，该球的球特性不仅对成年人有利，而且对于指尖发育不完全的儿童也很有利，而普通篮球不能获得该优点。因为长时间使用和模拟当球撞击地面时的情况(例如运球时)的耐磨性试验，发现片材的表面没有显示太多磨损，具有凸起和凹坑的形状以及外观都保持在不会引起实际应用问题的水平，且保持了优良的防滑特性。
实例2
基于聚碳酸酯的聚氨酯(U-5811，可由Seikoh Chem.Co.，Ltd.获得)的DMF溶液(固体含量：7％)作为提供防滑特性的树脂而2阶段中施加在实例1制造的片材的表面的凸起上，该凸起提供使用150网眼的凹版印刷辊而具有着色上表面，随后在130℃下干燥。
通过以与实例1相同的方式使用这样获得的片材来制造篮球。因此，实例2的球具有与实例1中相当的三维感和缓冲特性，且有比实例1更好的防滑特性，并有用于儿童(儿童通常具有比成年人更小的抓力)的更好特性。
实例3
片材以与实例1中相同的方式获得，除了：在任意位置，在连续凸起和邻接该凸起的半球形凹坑之间的高度差都类似，平均高度差为80μm；对于任意凹坑，凹坑的垂直投影面积，也就是，凹坑从上表面的投影面积(对于任何凹坑都沿垂直于片材表面的方向)都类似，且平均垂直投影面积为4mm2；凹坑之间的平均距离为2.5mm；且凹坑的投影面积的总面积占整个片材的投影面积的31％。
然后，通过使用获得的、具有皮革状外观和触感的片材作为表面材料而以与实例1相同的方式制备篮球，且该篮球用于篮球赛。因此，该球具有与普通篮球(对比实例1)相当的优良防滑特性(因为抓住凸起)。而且，由于凸起的缓冲特性，在抓住球时，与普通球相比，该球对指尖的冲击明显降低。该球具有适用于成年人和儿童(儿童具有发育不完全的指尖)的合适特性，这不能由普通球来实现。而且，甚至在使用很长时间后，该球还保持良好的防滑特性。
实例4
片材以与实例1中相同的方式获得，除了：在任意位置，在连续凸起和邻接该凸起的半球形凹坑之间的高度差都类似，平均高度差为850μm；对于任意凹坑，凹坑的垂直投影面积，也就是，凹坑从上表面的投影面积(对于任何凹坑都沿垂直于片材表面的方向)都类似，且平均垂直投影面积为25mm2；且凹坑之间的平均距离为0.7mm。
然后，通过使用获得的、具有皮革状外观和触感的片材作为表面材料而以与实例1相同的方式制备篮球，且该篮球用于篮球赛。因此，该球具有与普通篮球(对比实例1)相当的优良防滑特性(因为抓住凸起)。而且，由于凸起的缓冲特性，在抓住球时，与普通球相比，该球对指尖的冲击明显降低。该球具有适用于成年人和儿童(儿童具有发育不完全的指尖)的合适特性，这不能由普通球来实现。而且，甚至在使用很长时间后，该球还保持良好的防滑特性。
对比实例1
片材以与实例1相同的方式制造，除了压花辊用于提供通常用于篮球的凸起和凹坑图形，也就是：直径为大约1.8mm的大量半球形凸起具有大约200μm的高度差，距离为大约0.5mm；且没有基本连续的凸起。
对表面上具有这样获得的片材的篮球进行制造和使用。该球具有较差的缓冲特性，且在抓住球时对指尖的冲击较大，甚至球的三维感外观很普通，与实例1的球不同。该球将由成年人使用，并不适用于儿童，且与实例1的球相比较滑。
对比实例2
片材根据与实例1中相同的步骤来获得，除了没有将用于提供与凹坑不同色调的墨和用于提供与凹坑不同光泽的墨施加在片材表面的连续凸起上。当使用获得的表面材料来制备篮球时，该球有单调的外观，因为颜色没有变化，且该球没有三维感和高级感，尽管具有凸起和凹坑的形状将很容易确认。
对比实例3
片材根据与实例1中相同的步骤来获得，除了压花的速度为4m/分钟，在连续凸起和邻接该凸起的凹坑之间的高度差为30μm以及凹坑的垂直投影面积为2.5mm2。当使用获得的表面材料来制备篮球，且该篮球用于比赛时，缓冲特性较差，在抓住球时对指尖的冲击与对比实例一样大。因此，该球并不适用于儿童，尽管该球可以用于成年人。该球比实例1中的球滑。
对比实例4
片材根据与实例1中相同的步骤来获得，除了邻接连续凸起的凹坑的垂直投影面积为50mm2。当使用获得的表面材料来制备篮球，且该篮球用于比赛时，模拟当球撞击地面时的情况(例如运球)的耐磨性试验的结果明显比实例1中更差，表明该球处于在实际使用中会引起问题的水平，尽管缓冲特性还好。该球比实例1中的球滑。
对比实例5
片材根据与实例1中相同的步骤来获得，除了邻接连续凸起的凹坑之间的平均距离为0.4mm。当使用获得的表面材料来制备篮球，且该篮球用于比赛时，柔软性、缓冲特性和触感较差，且模拟当球撞击地面时的情况(例如运球)的耐磨性试验的结果处于在实际使用中会引起问题的水平，尽管缓冲特性还好。该球比实例1中的球滑。
对比实例6
片材根据与实例1中相同的步骤来获得，除了邻接连续凸起的凹坑之间的平均距离为3.7mm。当使用获得的表面材料来制备篮球，且该篮球用于比赛时，尽管模拟当球撞击地面时的情况(例如运球)的耐磨性试验的结果处于在实际使用中不会引起问题的水平，且柔软性良好，但是配合特性和防滑特性较差。该球比实例1中的球滑。
对比实例7
片材根据与实例1中相同的步骤来获得，除了邻接连续凸起的凹坑为柱形形状。当使用获得的表面材料来制备篮球，且该篮球用于比赛时，柔软性、缓冲特性和触感较差，且模拟当球撞击地面时的情况(例如运球)的耐磨性试验的结果处于在实际使用中会引起问题的水平，尽管防滑特性还好。
对比实例8
片材与实例1中相同的步骤来获得，除了邻接连续凸起的凹坑为六边形形状。当使用获得的表面材料来制备篮球，且该篮球用于比赛时，柔软性、缓冲特性和触感较差，且模拟当球撞击地面时的情况(例如运球)的耐磨性试验的结果处于在实际使用中会引起问题的水平，尽管防滑特性还好。
工业实用性
本发明的片材能够有利地用于将直接与手接触的球，例如篮球、手球、橄榄球、美式足球等，也能够用于网球拍和羽毛球拍的握带以及汽车转向盘的表面覆盖物、保持带和楼梯的扶手。

Claims (10)

1.一种片材，包括基础织物和覆盖该基础织物的表面的聚合物涂层，其中，涂层具有在表面上的、基本连续的凸起和邻接该凸起形成的半球形凹坑，该凹坑具有与凸起的色调不同的色调，并具有比凸起的光泽亮的光泽，凹坑的垂直投影面积为3至30mm2，凹坑之间的平均距离为0.5至3mm，且凸起和凹坑之间的高度差为50至1000μm。
2.根据权利要求1所述的片材，其中：基础织物为针织物或机织织物或无纺织物。
3.根据权利要求1所述的片材，其中：构成基础织物的纤维是平均细度为0.0001至0.3分特的微小纤维。
4.根据权利要求3所述的片材，其中：微小纤维通过海/岛纤维和/或多层纤维获得。
5.根据权利要求4所述的片材，其中：在海/岛纤维中的海组分与岛组分的容积比例在从30/70至70/30的范围内。
6.根据权利要求1所述的片材，其中：基础织物为包括纤维纠结织物和聚合物的皮革状基础织物。
7.根据权利要求1所述的片材，其中：基础织物是在其内部由聚合物浸渍的三维纠结无纺织物。
8.根据权利要求1所述的片材，其中：聚合物是基于聚氨酯的树脂。
9.根据权利要求1所述的片材，其中：凹坑的垂直投影面积的总面积为片材的表面面积的30至60％。
10.根据权利要求1所述的片材，其中：凹坑的表面或凸起的表面的至少一部分涂覆有具有防滑特性的树脂。
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