由熱塑性聚氨酯制成的攔截裝置的制造方法【專利說明】由熱塑性聚氨酯制成的攔截裝置[0001]本發明涉及一種基于熱塑性聚氨酯的攔截裝置。[0002]聚合物制成的網狀物用于例如足球場或網球場已經已知很長時間。DE3037928A1記載了一種基于合成材料的具有切口（cutouts)的網狀物，其通過熱處理被固定，特別是作為足球網和網球網使用。[0003]DE20300540還記載了一種在球類游戲中防止球進入庫（garages)中的網。[0004]對于網狀物，由現有技術已知的共有特征在于它們的設計主要是為了攔截球類，其均有大的表面積，因此，作用于網狀物上的點載荷相對較小。另一個缺點在于這些網狀物由有色材料構成，這樣通過這些網狀物，進行觀看和/或拍攝就會受到影響，例如在足球網或在滑雪比賽中用作柵欄的網的情況下。[0005]因此，到目前為止，已知的基于市售可得的聚合物的網完全不適合用于在非常高的速度下移動的高密度塊狀物，例如在擲鐵餅或擲鉛球中常見的那些。[0006]特別是在這類運動中，到目前為止仍沒有金屬柵欄的替代物，金屬柵欄通常是不美觀的且將運動員隔離開來，這對于拍照和攝影是成問題的。用在其他領域的攔截裝置在某種程度上通常也是非透明的，這樣例如就將運動員與觀眾或攝影師隔離開來。[0007]因此，本發明的目的在于設計攔截裝置，其首先具有非常高的機械穩定性，特別是良好的抗撕裂擴展性（tear-propagationresistance)、低缺口深度和高抗沖擊性，以便所述攔截裝置還可適用于在非常高的速度下移動的塊狀物，包括小的高密度的塊狀物。另一目的在于使攔截裝置在非常寬的溫度范圍內保持彈性，以便例如其可用于夏季運動和冬季運動。[0008]令人驚奇地，該目的通過一種用于移動的人和/或物品的攔截裝置實現，所述攔截裝置基于熱塑性聚氨酯，優選基于透明的熱塑性聚氨酯。所述熱塑性聚氨酯通過各自至少一種如下起始物料反應而獲得：[0009](a)異氰酸酯，[0010](b)對異氰酸酯呈反應性且數均分子量（Mn)為500g/mol至10X103g/mol的化合物，[0011](c)摩爾質量為50g/mol至499g/mol的擴鏈劑，[0012]以及任選地，[0013](d)催化劑，[0014](e)助劑，和/或[0015](f)添加劑。[0016]優選地，所述用于攔截裝置的熱塑性聚氨酯是透明的。更優選的是，對于層厚h為8.2_的熱塑性聚氨酯而言，其透明度指數T小于或等于3.2。該透明度指數根據1989年4月1日公開的DIN55988確定，此處指數1的確定未經過修正。[0017]在一個實施方案中，發明的攔截裝置是一種薄片（foil)，其作為網狀物的任意部分、或者作為網狀物在下文中將更詳細地描述。通過使用固定裝置（retentiondevices)(例如柵欄和/或拉緊裝置）將所述薄片或網狀物置于所需位置，旨在攔截運動部件，優選運動的物體或人。在該優選實施方案中，所述攔截裝置包括由熱塑性聚氨酯制成的薄片或網狀物、以及固定裝置，所述熱塑性聚氨酯優選為透明的，如在隨后階段詳細描述。優選的是，所述薄片或網狀物在固定裝置間已經平直伸展。優選地，所述運動的物體或人包含運動員和/或運動器材。所述攔截裝置特別是劃定運動場與觀眾區的安全欄的攔截欄，或者是為了防止運動員和/或運動器材超出優選的活動區域。使用攔截裝置的優選的運動器材為投射物、球類或鐵餅。優選使用用于氣槍彈丸、小口徑子彈、箭、刀和標槍的攔截裝置。還優選使用用于小的快速移動的球類或類似球的物品一一特別是高爾夫球、桌上足球(table-footballballs)、板球、曲棍球、擲鉛球中用的鉛球、擲鏈球中用的鏈球或投擲石頭比賽中用的石頭一一的攔截裝置。優選地，所述攔截裝置還被用于快速移動的盤狀物，例如鐵餅、冰球（icehockeypucks)或桌球（tablepucks)。[0018]優選地，所述攔截裝置為網狀物，包括細帶和孔。在另一個實施方案中，所述攔截裝置為薄片。在另一優選實施方案中，所述攔截裝置包括至少一個在其中攔截裝置為薄片的區域和一個在其中攔截裝置為網狀物的另一區域，如下文中更詳細地描述。[0019]薄片的制備記載于例如PolyurethanHandbooked.byGunterOertel,第2版.fromtheCarlHanserVerlag,Munich,1994中。優選地，薄片通過壓延制備，該制備過程中，首先將合適的TPU粒料熔化，再任選地與其他助劑和/或添加劑混合，最后如通過輥壓處理以得到所述薄片。[0020]在另一優選的實施方案中，所述攔截裝置為包括切口和細帶的網狀物。所述切口在網狀物中的比例優選為1%至99%，更優選為10%至98%，更優選為25%至97%，特別優選為50%至95%。[0021]此處，切口的比例按照以下方法確定：將所述攔截裝置鋪開呈一平面，用與所述平面呈90°的平行光照射多個重復的基本單元、優選10X10個基本單元構成的網狀結構，獲得陰影的大小即構成了細帶的比例，其與切口的比例的總數為100%。[0022]網狀物的制備是已知的。一方面，由單根細絲編織得到網狀物，即用線交替的進行連接或編織得到網狀物。采用單絲編織而成的細繩（strings)具有這樣的優點，即在機械性能方面，其是非常柔韌的并且能夠攔截特別大的能量，取決于編織的結構。熱塑性聚氨酯不僅適用于傳統的制備工藝，而且特別適用于通過在粘結工藝中使用細繩制備網狀物，所述粘結工藝可使用合適的粘合劑、特別是基于聚氨酯的粘合劑，或者可使用能量輸入，優選僅在連接點使用。用于此工藝另一術語為焊接。能量輸入優選選擇將熱塑性聚氨酯加熱至接近熔點的溫度進行。優選地，能量輸入通過輻射（例如紅外輻射）、微波、激光或加熱的方式完成。然而，如果裝置是合適的，它還可以在相互疊加的細繩和細絲之間通過快速增加壓力而簡單地完成。[0023]其他任何能引起熱塑性聚氨酯熔化和初熔的能量輸入是同樣合適的。能量輸入以避免分開繩而同時可以如下方式使熱塑性聚氨酯軟化的方式調整：一旦兩根基于熱塑性聚氨酯的細繩被冷卻，則它們彼此牢牢地結合并得到一種可抵擋機械載荷的耐用的網狀結構。這樣的優點在于制備網狀物的第一步僅提供單根（individual)細繩，其在第二步以網狀物的任意所需形式結合，優選熱結合。[0024]在一個實施方案中，所述網狀物結構通過如下步驟獲得：將具有相對高或相對低的有序度（degreeofordering)的細絲或細繩鋪展開來，然后進行焊接或粘接。在另一個實施方案中，將所述細絲或細繩以得到重復的幾何形狀（優選矩形或不規則四邊形）的方式排列。[0025]在一個實施方案中，所述細繩通過擠出直接制備，且不是由多根細絲構成。在一個優選的實施方案中，所述細繩的橫截面在一個方向被壓平。更優選的是所述細繩為窄帶(tape)。所述窄帶優選通過將薄片切割成細條制備。該工藝的優點為簡化生產和/或降低生產成本，但特別地由薄片制備較高透明度的細繩時除外。此處，對于制備網狀物所使用的細絲、細繩或細條而言，使用的另一術語為網狀物的"細帶"。[0026]在一個優選的替代實施方案中，如本說明書中詳細描述的，所述攔截裝置是基于熱塑性聚氨酯、優選基于透明的熱塑性聚氨酯的透明薄片。該薄片極易制備，其具有非常高的透明度，且對小物品具有最大的抗浸透性。[0027]更優選一種在其中切口由薄片移除的攔截裝置，由此得到網。一般地，切口可在制備用于攔截裝置的薄片完成之前被切除。然而，優選的是切口僅在平整薄片制備之后從其中移除。此方法得到剩余的薄片，其優選具有網狀結構，特別是具有良好透明度的網狀結構。[0028]優選的是，穿過薄片或穿過由其制備的網狀物具有均勻重復的切口。這些切口可通過沖壓、切割、熔化除去或任意其他的用于隨后的切口制備的合適方法引入至薄片。術語切割不僅指用機械裝置進行切割，而且也指用激光或水注（waterjet)進行切割。[0029]在一個優選的實施方案中，以在其中已經形成多個切口和/或已經彼此排列的方式，以致從遠處觀看呈現圖案、圖像、文字（character)等。[0030]在另一個優選的實施方案中，所述能夠制成攔截裝置的薄片上已經印刷有圖像內容和/或文本內容。能夠在薄片或網狀物上進行印刷也是有利的，特別是對于由薄片制備的攔截裝置。[0031]一方面，所述印刷可以在傳統的熱塑性聚氨酯薄片上進行，但在一個優選實施方案中，所述印刷還可以在透明的熱塑性聚氨酯上進行。例如，為了觀看運動員，而且同時還可例如刊登廣告，該方法可以利用薄片的透明性。一種用于將攔截裝置的透明性和印刷物結合起來的特別適合的方法是絲網印刷，這是因為這種方法能保持大面積的透明性。[0032]在一個優選的實施方案中，所述攔截裝置的網狀物或薄片僅由熱塑性聚氨酯制備。因此，所述攔截裝置的網狀物或薄片不是與其他聚合物的層壓制品。[0033]在另一個優選的實施方案中，進一步改善韌性的材料已經提供給熱塑性聚氨酯。在一個優選的實施方案中，這種材料具有僅輕微損害熱塑性聚氨酯的透明性的網狀結構。該網狀結構對于要被攔截的物品和/或人的大小而言是合適的。在一個優選的實施方案中，該網狀結構的材料、增強熱塑性聚氨酯的材料由金屬制成。優選的是，所述熱塑性聚氨酯完全包裹著金屬。[0034]用于攔截裝置的熱塑性聚氨酯通過各自至少一種如下起始物料反應獲得：有機異氰酸酯（a)、對異氰酸酯呈反應性的化合物（b)、擴鏈劑（c)，以及任選的催化劑（d)、常規助劑（e)和/或添加劑（f)。[0035]用于制備聚氨酯的起始組分和方法將通過以下實施例進行描述。[0036]使用的有機異氰酸酯（a)包括公知的脂族的、脂環當前第1頁1 2