TWI779954B

TWI779954B - 供鋪設在運動場地使用的預鑄式聚氨酯表層的製備方法

Info

Publication number: TWI779954B
Application number: TW110145704A
Authority: TW
Inventors: 李宇軒; 李翯岡
Original assignee: 藝術達科技材料股份有限公司
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-10-01
Also published as: TW202323631A

Abstract

一種供鋪設在運動場地使用的預鑄式聚氨酯表層的製備方法，包括下列步驟：提供一循環式輸送帶，其上設有一由其前端往其後端循環且連續輸送之循環式承置面；在該循環式承置面上設置連續的一軟式模具且其表面上均勻分佈設有多個深淺不一的粒狀槽；再利用一黏稠狀聚氨酯材由該循環式輸送帶之前端處連續且均勻地塗佈於該軟式模具上，藉以形成一具有均等厚度及寬度並具有一止滑粒狀表面的一預鑄式之聚氨酯表層的長條帶；再形成捆卷以送至現場供鋪設在運動場地上使用，藉此簡化製程並降低製造成本而完成一具止滑粒狀表面的預鑄式之聚氨酯表層。

Description

供鋪設在運動場地使用的預鑄式聚氨酯表層的製備方法

本發明係一種供鋪設在運動場地使用的預鑄式聚氨酯表層的製備方法，尤指一種利用循環式輸送帶及在軟式模具的表面上預設粒狀槽以一體成型製出具有止滑粒狀表面的預鑄式聚氨酯表層。

在運動場地之聚氨酯表層的製備方法領域中，先前技術存有易產生攪拌不均、厚度不平均致彈性亦不平均、易受天氣影響等品質缺點，或橡膠表層皮所產生的耐候性不佳、表面物性易劣化及易被針鞋破損，或另須開設長條狀巨型模具且無法連續生產等諸多缺點。本案申請人曾申請並核准取得中國證書號第3366009號(專利號ZL2015 1 0190515.7)及台灣發明專利I565854的專利技術，而上述專利技術能使運動場地之聚氨酯表層的應用達到快速施工、降低成本且符合經濟效益的功效，並可有效解決先前技術的問題。

然而，本案申請人所擁有上述的專利技術仍存在聚氨酯表層的表層顆粒(或跑道顆粒)易脫落的問題，而且在製程中必須額外增加一「(c-1)在該連續的PU層未進行加熱固化作業之前，更包含一表面粉粒鋪設作業，用以在該連續的PU層表面上均勻鋪設選自PU粉、PU粒、橡膠粉、橡膠粒之族群中之一種或其組合，藉以在該連續的PU層之表面形成凸起止滑粒之表層結構」步驟(請參考上述專利的技術內容)，因而產生材料成本相對增加的問題。因此，本案申請人乃針對自己所擁有的上述的專利技術，再提出有效的改進方案。

本發明之主要目的在於提供一種供鋪設在運動場地使用的預鑄式聚氨酯表層的製備方法，其係在一循環式輸送帶的一循環式承置面上設置一連續的軟式模具且在該軟式模具的表面上均勻分佈設有多個深淺不一的粒狀槽，再利用一黏稠狀聚氨酯材由該循環式輸送帶之前端處連續地且均勻地塗佈於該軟式模具上，藉以形成一具有均等寬度及均勻厚度並藉由該軟式模具的表面上所設的該粒狀槽來形成一具有止滑粒狀表面的聚氨酯表層的長條帶以供鋪設在運動場地使用，藉此有效地解決先前技術的諸多問題。

為達成上述目的，本發明提供一種供鋪設在運動場地使用的預鑄式聚氨酯表層的製備方法，其包括如下步驟：提供一循環式輸送帶，其上設具一由其前端往其後端循環且連續輸送之循環式承置面，且在由前端往後端之連續輸送過程中設有至少一加熱固化區；提供一連續的軟式模具並設置在該循環式輸送帶的該循環式承置面上，其中該軟式模具的表面上均勻分佈設有多個深淺不一的粒狀槽；再利用一黏稠狀聚氨酯(Polyurethane)材由該循環式輸送帶之前端處連續地且均勻地塗佈於該軟式模具上，藉以在該軟式模具之表面上形成一具有均等寬度及均勻厚度的連續的一預鑄式之聚氨酯表層的長條帶，且該聚氨酯表層的一表面上是藉由該軟式模具的表面所設的該粒狀槽以一體成型具有一止滑粒狀表面而等同具有表層顆粒或跑道顆粒的使用功效；再將該聚氨酯表層形成的該長條帶由該循環式輸送帶之後端處送出，藉此完成一具止滑粒狀表面的預鑄式聚氨酯表層以供鋪設在運動場地上使用。

在本發明一較佳實施例中，當該預鑄式聚氨酯表層的該長條帶在由該循環式輸送帶之後端處送出時，該聚氨酯表層的該長條帶是被捲收成一捆卷，其中每一該捆卷是具有一長度。

在本發明一較佳實施例中，該聚氨酯表層的該長條帶的寬度為標準單一田徑跑道1.25m。

在本發明一較佳實施例中，該黏稠狀聚氨酯材是由液態異氰酸酯或聚異氰酸鹽(Isocyanate)與液態多元醇或聚多元醇(Polyol)所混合生成。

在本發明一較佳實施例中，其中該黏稠狀聚氨酯材是使用重量百分比為0%至50%的添充劑及重量百分比為0%至30%的可塑劑。

在本發明一較佳實施例中，該黏稠狀聚氨酯材在加熱固化後之硬度為20°至70°A。

在本發明一較佳實施例中，該軟式模具是具有一定長度，其中當該軟式模具由該循環式輸送帶之後端處送出時，該軟式模具能被捲收成一捆卷、或與該聚氨酯表層的該長條帶保持不離型而一起捲收成一捆卷以供在進行後續作業時再分離。

在本發明一較佳實施例中，該軟式模具是能與該循環式輸送帶結合成一體而一起同步循環輸送，或只放置但不結合地位於該循環式輸送帶的一段製程上。

在本發明一較佳實施例中，該軟式模具是由矽氧樹脂(Silicone)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)、聚丙烯(Polypropylene)、聚乙烯(Polyethylene)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate)、乙丙烯橡膠(EPDM)、橡膠(Rubber)、合成橡膠(Synthetic rubber)或聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate)所製成。

在本發明一較佳實施例中，該軟式模具的兩側邊上各設有一向上凸出的擋板供用以擋止該黏稠狀聚氨酯(Polyurethane)材並藉以界定該聚氨酯表層或該長條帶在成型之後的寬度或厚度。

在本發明一較佳實施例中，該循環式輸送帶的兩側邊上各設有一向上凸出的擋板供用以擋止該黏稠狀聚氨酯材(Polyurethane)並藉以界定該聚氨酯表層或該長條帶在成型之後的寬度或厚度。

在本發明一較佳實施例中，其進一步包含至少一基層成型步驟供用以在製程中進一步在該聚氨酯表層的該止滑粒狀表面的相對面上形成至少一具有均勻厚度的基層，其中各該基層是利用選自聚氨酯材以外(且最好能較便宜)的一黏稠狀基層材所形成，藉此使原來所具有該止滑粒狀表面的該聚氨酯表層能進一步包含至少一層由該黏稠狀基層材所構成的各該基層以形成一複合式聚氨酯表層。

在本發明一較佳實施例中，其進一步包含至少一基層成型步驟，其中各該基層是利用選自聚氨酯材以外(且最好能較便宜)材料的一黏稠狀基層材所形成並被預製形成一長條帶且被捲收成一捆卷；其中各該基層是在製程中以黏貼方式與該聚氨酯表層的該長條帶對應黏結以形成一連續的長條帶，藉此使具有該止滑粒狀表面的該聚氨酯表層能進一步包含至少一層由該黏稠狀基層材所構成的各該基層而形成一複合式聚氨酯表層。

在本發明一較佳實施例中，當該聚氨酯表層為一複合式聚氨酯表層時，其中具有該止滑粒狀表面的該聚氨酯表層的厚度為1至3mm；其中各該基層的厚度為3至13mm。

在本發明一較佳實施例中，其進一步於該軟式模具的表面上設置一離形膜以使該軟式模具與該聚氨酯表層之間能易於分離以供後續作業的需要。

10:循環式輸送帶

11:循環式承置面

12:前端

13:後端

14:擋板

20:加熱固化區

30:軟式模具

31:粒狀槽

32:擋板

40:黏稠狀聚氨酯材

40a:聚氨酯表層

40b:長條帶

40c:捆卷

41:止滑粒狀表面

50:離形膜

60:黏稠狀基層材

60a:基層

70:複合式聚氨酯表層

圖1為本發明的製備方法一實施例的平面示意圖。

圖2為圖1中(循環式輸送帶的兩側邊各設有一擋板)製成一具有一止滑粒狀表面之聚氨酯表層的長條帶的立體示意圖。

圖3為本發明的製備方法另一實施例的平面示意圖。

圖4為圖3中(軟式模具的兩側邊各設有一擋板)製成一具有一止滑粒狀表面之連續的聚氨酯表層的長條帶的立體示意圖。

圖5為本發明製成的聚氨酯表層一實施例的平面側視示意圖。

圖6為本發明製成的複合式聚氨酯表層一實施例的平面側視示意圖。

圖7為本發明的軟式模具局部放大的平面剖視示意圖。

圖8為本發明另一實施例(軟式模具與聚氨酯表層的長條帶保持不離型而一起捲收成一捆卷)的平面示意圖。

圖9為本發明製成複合式聚氨酯表層的另一實施例的平面示意圖。

圖10為本發明的複合式聚氨酯表層的平面分解示意圖。

圖11為圖2或圖4中(循環式輸送帶或軟式模具的兩側邊)各設有一凸出的擋板且用以製成一聚氨酯表層的正視平面示意圖。

圖12為圖11中用以製成一複合式聚氨酯表層的正視平面示意圖。

配合圖示，將本發明的結構及其技術特徵詳述如後，其中各圖示只用以說明本發明的結構關係及相關功能，因此各圖示中各元件的尺寸並非依實際比例畫製且非用以限制本發明。

參考圖1至4，本發明是提供一種供鋪設在運動場地使用的預鑄式聚氨酯表層的製備方法，供製造端能加快完成運動場地所用的聚氨酯表層的製造或後續的現場施工，且仍然能符合國際田徑聯盟對田徑跑道所規定之彈性及表面止滑粗糙度，本發明的製備方法主要包含下列步驟：

(a)提供一循環式輸送帶10，該循環式輸送帶10上設具一由其前端12往其後端13循環且連續輸送之循環式承置面11，且在由前端12往後端13之連續輸送過程中設有至少一加熱固化區20如圖1及3所示。由於各該加熱固化區20之結構或其操控技術如温度控制及時間控制等，皆可利用本領域之既有技術來達成，且非本發明之訴求重點，故在此不再贅述。

(b)提供一連續的軟式模具30並設置在該循環式輸送帶10的該循環式承置面11上，該軟式模具30的表面上均勻分佈設具多個深淺不一的粒狀槽31如圖7所示；其中該軟式模具30是由矽氧樹脂(Silicone)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)、聚丙烯(Polypropylene)、聚乙烯(Polyethylene)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate)、乙丙烯橡膠(EPDM)、橡膠(Rubber)、合成橡膠(Synthetic rubber)或聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate)所製成但不限制。

(c)提供一黏稠狀聚氨酯(Polyurethane)材40；該黏稠狀聚氨酯材40是由液態異氰酸酯或聚異氰酸鹽(Isocyanate)與液態多元醇或聚多元醇(Polyol)所混合生成但不限制；其中該黏稠狀聚氨酯材40是使用重量百分比為0%至50%的添充劑及重量百分比為0%至30%的可塑劑但不限制。由於該黏稠狀聚氨酯材40之組成技術乃化工領域之先前技術，且可利用本領域之既有技術來達成，且非本發明之訴求重點，故在此不再贅述。

(d)將該黏稠狀聚氨酯材40由該循環式輸送帶10之前端12處連續地且均勻地塗佈於該軟式模具30的表面上，以使該聚氨酯材40能在該軟式模具30的表面上一體形成一具有止滑粒狀表面41且具有均等厚度及寬度的一連續的預鑄式之聚氨酯表層40a(如圖5所示)的長條帶40b如圖1至4所示，其中且該聚氨酯表層40a的一表面(即如圖1至4所示該聚氨酯表層40a的底面)上是藉由該軟式模具30的表面所設的該粒狀槽31以在該聚氨酯表層40a上一體成型該止滑粒狀表面41(如圖5所示)，而該止滑粒狀表面41是等同於使該聚氨酯表層40a具有表層顆粒或跑道顆粒的結構型態及使用功效。

(e)使由該聚氨酯表層40a所形成的該長條帶40b由該循環式輸送帶10之後端13處送出，即完成一具止滑粒狀表面41的預鑄式聚氨酯表層(即該聚氨酯表層40a)如圖5所示。

該黏稠狀聚氨酯材40在加熱固化後所形成之該聚氨酯表層40a(如圖5所示)的硬度為20°至70°A但不限制。

參考圖1至4，在步驟(e)中，當該聚氨酯表層40a的該長條帶40b由該循環式輸送帶10之後端13處送出時，該聚氨酯表層40a的該長條帶40b是被捲收成一捆卷40c，且每一該捆卷40c具有一長度，俾有利於該聚氨酯表層40a(即該長條帶40b)的收存、倉儲或搬運。

參考圖3、4及圖11，該軟式模具30的兩側邊上各設有一向上凸出的擋板32，各該擋板32是用以當作或界定該聚氨酯表層40a或其所形成的該長條帶40b在連續成型時的側邊緣面，藉以能順利產出具有等厚度及等寬度的該聚氨酯表層40a或該長條帶40b。

參考圖1、2及圖11，該循環式輸送帶10的兩側邊上各設有一向上凸出的擋板14，各該擋板14是用以當作或界定該聚氨酯表層40a或由其所形成的該長條帶40b在成型時的側邊緣面，藉以能順利產出具有等厚度及等寬度的該聚氨酯表層40a或該長條帶40b。

此外，該聚氨酯表層40a或該長條帶40b的寬度可設計為標準單一田徑跑道1.25m但不限制。

參考圖1，本發明更於該軟式模具30的表面上設置一離形膜50但不限制，其中該離形膜50可利用一離形膜捆卷(圖未示)以設置在該循環式輸送帶10的該前端12的外部處，以使離形膜捆卷得連續地提供該離形膜50以由該循環式輸送帶10的該前端12進入並鋪設於該軟式模具30的表面上，以使該離形膜50能隨該循環式承置面11同步輸送移動(見圖1之左方)，藉此使塗佈於該軟式模具30的表面上之的該黏稠狀聚氨酯材40即能塗佈在該離形膜50上。而當製成的該聚氨酯表層40a或該長條帶40b由該循環式輸送帶10的該後端13處送出或再捲收成一捆卷40c時(見圖1之右方)，該離形膜50亦能隨該聚氨酯表層40a或該長條帶40b捲收(未圖示)，俾有利於使該捆卷40c中相鄰接的該聚氨酯表層40a之間保持可簡易分離的不沾黏狀態。

本發明的預鑄式聚氨酯表層的製備方法尚有以下實施例，分別說明如下：參考圖1、3、6及12中所示的實施例，在步驟(d)與步驟(e)之間，更包含至少一基層的預鑄步驟以成型出至少一基層60a(如圖6所示)，各該基層60a(如圖6所示)成型步驟是在該聚氨酯表層40a的該止滑粒狀表面41的相對面上再預鑄成型一層的各該基層60a(如圖6所示)以組成一複合式聚氨酯表層70或一由該複合式聚氨酯表層70所構成之連續的長條帶如圖1、3及6所示。各該基層60a是利用選自聚氨酯材40以外的該黏稠狀基層材60來形成，將該黏稠狀基層材60連續地且均勻地塗佈於該聚氨酯表層40a的該止滑粒狀表面41的相對面上，以使該黏稠狀基層材60能在該聚氨酯表層40a(或長條帶40b)的表面上再形成至少一具有均等厚度及寬度的基層60a(如圖6所示)，藉此使製造完成的該複合式聚氨酯表層70(如圖6所示)能改變成包含一層具有止滑粒狀表面41的聚氨酯表層40a的厚度及一層各該基層60a的厚度如圖6所示，也就是說，在原來實施例的步驟(d)中由該黏稠狀聚氨酯材40所預鑄成型出的該聚氨酯表層40a或其所形成的該長條帶40b改變設計成一層厚度較薄但仍具有該止滑粒狀表面41的薄層結構體的聚氨酯層，即原步驟(d)完成的該聚氨酯表層40a或其所形成的該長條帶40b只是一厚度較薄的薄層結構體，之後再藉各該基層60a(如圖6所示)成型步驟以在該聚氨酯層的止滑粒狀表面41的相對面上再藉由該黏稠狀基層材60來預鑄成型另一的薄層結構體以當作各該基層60。此外，該聚氨酯表層40a的厚度為1至3mm但不限制，該各該基層60a的厚度為3至13mm但不限制。

參考圖6、9及10中所示的實施例，在步驟(d)與步驟(e)之間，更進一步包含至少一基層的預鑄步驟以成型出至少一基層60a(如圖6所示)，其中各該基層60a是利用選自聚氨酯材以外材料的該黏稠狀基層材60所形成，其中各該基層60a是預製形成一長條帶體並被捲收成一捆卷如圖9所示；其中各該基層60a是在製程中以黏貼方式與具有該止滑粒狀表面41的該聚氨酯表層40a黏結形成該複合式聚氨酯表層70所構成之連續的長條帶如圖6、9及10所示，即該複合式聚氨酯表層70的厚度等於該聚氨酯表層40a的厚度加上各該基層60a的厚度。此外，該聚氨酯表層40a的厚度為1至3mm但不限制，該各該基層60a的厚度為3至13mm但不限制。

在圖1及2所示的實施例中，該連續的軟式模具30是具有一定長度的；其中在步驟(e)中，當該軟式模具30在由該循環式輸送帶10之後端13處送出時，該軟式模具30是被捲收成一捆卷但不限制，以有利於該軟式模具30之收存、倉儲或搬運。

在圖8所示的實施例中，該軟式模具30是具有一定長度的；其中在步驟(e)中，當該軟式模具30在由該循環式輸送帶10之後端13處送出時，該軟式模具30是與連續的該聚氨酯表層40a的該長條帶40b保持不離型且捲收而一同對外出貨但不限制(亦可選擇不捲收)，待之後進行運動場地的相關施工時，才將該長條帶40b由該軟式模具30上離型剝離以進行施工作業，以利於增加對該長條帶40b的保護；其中該軟式模具30是只在一段製程中放置但不與該循環式輸送帶10結合地位於該循環式輸送帶10上但不限制。

在圖3及4所示的實施例中，該軟式模具30是與該循環式輸送帶10結合成一體但不限制，以有利於連續生產該長條帶40b而不中斷(除非人為或程式設定中斷作業)。

此外，製造端或廠商亦可分別將製作好的該止滑粒狀表面41(捲收成一捆卷)及各該基層60a(捲收成一捆卷)帶到施工現場在進行結合如圖10所示，有利於運輸容易與施工容易。

上述製作好的該止滑粒狀表面41(捲收成一捆卷)，透過只專門製造具有該止滑粒狀表面41(即該聚氨酯表層40a)的該長條帶40b來實現。

本發明的供鋪設在運動場地使用的預鑄式聚氨酯表層的製備方法與先前技術相較，具有以下優點：

(1)本發明的該軟式模具30上具有多個深淺不一的該粒狀槽31，而能產出具有該止滑粒狀表面41且均等厚度及均等寬度的連續的該聚氨酯表層40a的該長條帶40b，以有效地解決先前技術中聚氨酯表層的表層顆粒(即跑道顆粒)易脫落的問題。

(2)本發明的該複合式聚氨酯表層70是由一層具有止滑粒狀表面41的聚氨酯表層40a及一層各該基層60a所構成，而不必如先前技術需再另外噴製出跑道顆粒於各該基層60a上，有助於減少運動場地的施工時間而加快完成施工，以及減少施工成本。

以上所述僅為本發明的優選實施例，對本發明而言僅是說明性的，而非限制性的；本領域普通技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和範圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發明的保護範圍內。