由热塑性聚氨酯制成的拦截装置的制造方法【专利说明】由热塑性聚氨酯制成的拦截装置[0001]本发明涉及一种基于热塑性聚氨酯的拦截装置。[0002]聚合物制成的网状物用于例如足球场或网球场已经已知很长时间。DE3037928A1记载了一种基于合成材料的具有切口（cutouts)的网状物，其通过热处理被固定，特别是作为足球网和网球网使用。[0003]DE20300540还记载了一种在球类游戏中防止球进入库（garages)中的网。[0004]对于网状物，由现有技术已知的共有特征在于它们的设计主要是为了拦截球类，其均有大的表面积，因此，作用于网状物上的点载荷相对较小。另一个缺点在于这些网状物由有色材料构成，这样通过这些网状物，进行观看和/或拍摄就会受到影响，例如在足球网或在滑雪比赛中用作栅栏的网的情况下。[0005]因此，到目前为止，已知的基于市售可得的聚合物的网完全不适合用于在非常高的速度下移动的高密度块状物，例如在掷铁饼或掷铅球中常见的那些。[0006]特别是在这类运动中，到目前为止仍没有金属栅栏的替代物，金属栅栏通常是不美观的且将运动员隔离开来，这对于拍照和摄影是成问题的。用在其他领域的拦截装置在某种程度上通常也是非透明的，这样例如就将运动员与观众或摄影师隔离开来。[0007]因此，本发明的目的在于设计拦截装置，其首先具有非常高的机械稳定性，特别是良好的抗撕裂扩展性（tear-propagationresistance)、低缺口深度和高抗冲击性，以便所述拦截装置还可适用于在非常高的速度下移动的块状物，包括小的高密度的块状物。另一目的在于使拦截装置在非常宽的温度范围内保持弹性，以便例如其可用于夏季运动和冬季运动。[0008]令人惊奇地，该目的通过一种用于移动的人和/或物品的拦截装置实现，所述拦截装置基于热塑性聚氨酯，优选基于透明的热塑性聚氨酯。所述热塑性聚氨酯通过各自至少一种如下起始物料反应而获得：[0009](a)异氰酸酯，[0010](b)对异氰酸酯呈反应性且数均分子量（Mn)为500g/mol至10X103g/mol的化合物，[0011](c)摩尔质量为50g/mol至499g/mol的扩链剂，[0012]以及任选地，[0013](d)催化剂，[0014](e)助剂，和/或[0015](f)添加剂。[0016]优选地，所述用于拦截装置的热塑性聚氨酯是透明的。更优选的是，对于层厚h为8.2_的热塑性聚氨酯而言，其透明度指数T小于或等于3.2。该透明度指数根据1989年4月1日公开的DIN55988确定，此处指数1的确定未经过修正。[0017]在一个实施方案中，发明的拦截装置是一种薄片（foil)，其作为网状物的任意部分、或者作为网状物在下文中将更详细地描述。通过使用固定装置（retentiondevices)(例如栅栏和/或拉紧装置）将所述薄片或网状物置于所需位置，旨在拦截运动部件，优选运动的物体或人。在该优选实施方案中，所述拦截装置包括由热塑性聚氨酯制成的薄片或网状物、以及固定装置，所述热塑性聚氨酯优选为透明的，如在随后阶段详细描述。优选的是，所述薄片或网状物在固定装置间已经平直伸展。优选地，所述运动的物体或人包含运动员和/或运动器材。所述拦截装置特别是划定运动场与观众区的安全栏的拦截栏，或者是为了防止运动员和/或运动器材超出优选的活动区域。使用拦截装置的优选的运动器材为投射物、球类或铁饼。优选使用用于气枪弹丸、小口径子弹、箭、刀和标枪的拦截装置。还优选使用用于小的快速移动的球类或类似球的物品一一特别是高尔夫球、桌上足球(table-footballballs)、板球、曲棍球、掷铅球中用的铅球、掷链球中用的链球或投掷石头比赛中用的石头一一的拦截装置。优选地，所述拦截装置还被用于快速移动的盘状物，例如铁饼、冰球（icehockeypucks)或桌球（tablepucks)。[0018]优选地，所述拦截装置为网状物，包括细带和孔。在另一个实施方案中，所述拦截装置为薄片。在另一优选实施方案中，所述拦截装置包括至少一个在其中拦截装置为薄片的区域和一个在其中拦截装置为网状物的另一区域，如下文中更详细地描述。[0019]薄片的制备记载于例如PolyurethanHandbooked.byGunterOertel,第2版.fromtheCarlHanserVerlag,Munich,1994中。优选地，薄片通过压延制备，该制备过程中，首先将合适的TPU粒料熔化，再任选地与其他助剂和/或添加剂混合，最后如通过辊压处理以得到所述薄片。[0020]在另一优选的实施方案中，所述拦截装置为包括切口和细带的网状物。所述切口在网状物中的比例优选为1%至99%，更优选为10%至98%，更优选为25%至97%，特别优选为50%至95%。[0021]此处，切口的比例按照以下方法确定：将所述拦截装置铺开呈一平面，用与所述平面呈90°的平行光照射多个重复的基本单元、优选10X10个基本单元构成的网状结构，获得阴影的大小即构成了细带的比例，其与切口的比例的总数为100%。[0022]网状物的制备是已知的。一方面，由单根细丝编织得到网状物，即用线交替的进行连接或编织得到网状物。采用单丝编织而成的细绳（strings)具有这样的优点，即在机械性能方面，其是非常柔韧的并且能够拦截特别大的能量，取决于编织的结构。热塑性聚氨酯不仅适用于传统的制备工艺，而且特别适用于通过在粘结工艺中使用细绳制备网状物，所述粘结工艺可使用合适的粘合剂、特别是基于聚氨酯的粘合剂，或者可使用能量输入，优选仅在连接点使用。用于此工艺另一术语为焊接。能量输入优选选择将热塑性聚氨酯加热至接近熔点的温度进行。优选地，能量输入通过辐射（例如红外辐射）、微波、激光或加热的方式完成。然而，如果装置是合适的，它还可以在相互叠加的细绳和细丝之间通过快速增加压力而简单地完成。[0023]其他任何能引起热塑性聚氨酯熔化和初熔的能量输入是同样合适的。能量输入以避免分开绳而同时可以如下方式使热塑性聚氨酯软化的方式调整：一旦两根基于热塑性聚氨酯的细绳被冷却，则它们彼此牢牢地结合并得到一种可抵挡机械载荷的耐用的网状结构。这样的优点在于制备网状物的第一步仅提供单根（individual)细绳，其在第二步以网状物的任意所需形式结合，优选热结合。[0024]在一个实施方案中，所述网状物结构通过如下步骤获得：将具有相对高或相对低的有序度（degreeofordering)的细丝或细绳铺展开来，然后进行焊接或粘接。在另一个实施方案中，将所述细丝或细绳以得到重复的几何形状（优选矩形或不规则四边形）的方式排列。[0025]在一个实施方案中，所述细绳通过挤出直接制备，且不是由多根细丝构成。在一个优选的实施方案中，所述细绳的横截面在一个方向被压平。更优选的是所述细绳为窄带(tape)。所述窄带优选通过将薄片切割成细条制备。该工艺的优点为简化生产和/或降低生产成本，但特别地由薄片制备较高透明度的细绳时除外。此处，对于制备网状物所使用的细丝、细绳或细条而言，使用的另一术语为网状物的"细带"。[0026]在一个优选的替代实施方案中，如本说明书中详细描述的，所述拦截装置是基于热塑性聚氨酯、优选基于透明的热塑性聚氨酯的透明薄片。该薄片极易制备，其具有非常高的透明度，且对小物品具有最大的抗浸透性。[0027]更优选一种在其中切口由薄片移除的拦截装置，由此得到网。一般地，切口可在制备用于拦截装置的薄片完成之前被切除。然而，优选的是切口仅在平整薄片制备之后从其中移除。此方法得到剩余的薄片，其优选具有网状结构，特别是具有良好透明度的网状结构。[0028]优选的是，穿过薄片或穿过由其制备的网状物具有均匀重复的切口。这些切口可通过冲压、切割、熔化除去或任意其他的用于随后的切口制备的合适方法引入至薄片。术语切割不仅指用机械装置进行切割，而且也指用激光或水注（waterjet)进行切割。[0029]在一个优选的实施方案中，以在其中已经形成多个切口和/或已经彼此排列的方式，以致从远处观看呈现图案、图像、文字（character)等。[0030]在另一个优选的实施方案中，所述能够制成拦截装置的薄片上已经印刷有图像内容和/或文本内容。能够在薄片或网状物上进行印刷也是有利的，特别是对于由薄片制备的拦截装置。[0031]一方面，所述印刷可以在传统的热塑性聚氨酯薄片上进行，但在一个优选实施方案中，所述印刷还可以在透明的热塑性聚氨酯上进行。例如，为了观看运动员，而且同时还可例如刊登广告，该方法可以利用薄片的透明性。一种用于将拦截装置的透明性和印刷物结合起来的特别适合的方法是丝网印刷，这是因为这种方法能保持大面积的透明性。[0032]在一个优选的实施方案中，所述拦截装置的网状物或薄片仅由热塑性聚氨酯制备。因此，所述拦截装置的网状物或薄片不是与其他聚合物的层压制品。[0033]在另一个优选的实施方案中，进一步改善韧性的材料已经提供给热塑性聚氨酯。在一个优选的实施方案中，这种材料具有仅轻微损害热塑性聚氨酯的透明性的网状结构。该网状结构对于要被拦截的物品和/或人的大小而言是合适的。在一个优选的实施方案中，该网状结构的材料、增强热塑性聚氨酯的材料由金属制成。优选的是，所述热塑性聚氨酯完全包裹着金属。[0034]用于拦截装置的热塑性聚氨酯通过各自至少一种如下起始物料反应获得：有机异氰酸酯（a)、对异氰酸酯呈反应性的化合物（b)、扩链剂（c)，以及任选的催化剂（d)、常规助剂（e)和/或添加剂（f)。[0035]用于制备聚氨酯的起始组分和方法将通过以下实施例进行描述。[0036]使用的有机异氰酸酯（a)包括公知的脂族的、脂环当前第1页1 2