AT341059B - Bodenfarbe und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Bodenfarbe, insbesondere Strassenmarkierfarbe, aus einem Bindemittel auf Basis von Styrol, z. B. Polystyrol, Lösungsmittel sowie aus üblichen Zusätzen, wie z. B. Pigmenten und Füllstoffen, und ein Verfahren zur Herstellung dieser Farbe. 



   Es ist bekannt, dass man pigmentierte Bindemittelsysteme zur Strassenmarkierung verwendet. 



  Insbesondere setzt man hiefür Alkyd-und Acrylharze zusammen mit chlorierten Polymeren ein. In geringen Mengen finden auch Cyclokautschuk, Epoxydharze und Dispersionen Verwendung. Ferner ist die Herstellung von Markierungsfarben aus löslichem phenolmodifizierten niedermolekularen Polystyrol bekannt. 



  Weiters sind lediglich als Schmelze auftragbare Strassenmarkierfarben bekannt, die Polystyrol oder Copolymerisate von Styrol mit Molekulargewichten unter 10000 enthalten. Die Verwendung von für Lacke nicht üblichen höhermolekularem Polystyrol ist nur aus der US-PS Nr. 2, 879, 171 bekannt, nach der eine in Form einer Emulsion vorliegende Strassenmarkierfarbe od. dgl. in der Weise hergestellt wird, dass Polystyrol mit einem Molekulargewicht von ungefähr 50000 mit Titandioxyd und Xylol in einer kontinuierlichen wässerigen Phase emulgiert wird. 



   Da es sich bei den für Lacke üblichen Polystyrolen und Copolymerisaten von Styrol in der Regel um Harze mit einem Molekulargewicht von etwa höchstens 8000 bis 10000 handelt, war es nicht zu erwarten, dass unmodifiziertes, nicht mischpolymerisiertes, hochmolekulares Polystyrol, welches beispielsweise mittlere Molekulargewichte von mindestens 80000 vorzugsweise von 100000 bis 200000 besitzt, als Bindemittel geeignet ist.

   Weiterhin hätte man erwarten können, dass man hochmolekulares Polystyrol bzw. dessen Copolymeren in Strassenmarkierfarben als Streckmittel, gleichsam als Pigment, einarbeiten könnte, eine Eignung als Bindemittel war jedoch nicht zu erwarten.   Schliesslich   konnte man auch nicht voraussehen, dass man Verpackungsabfälle, Strukturschaumgegenstände und andere Dinge aus Polystyrol, die die Müllvernichtung belasten und die für eine technische Wiederverwendung bisher nicht zu gebrauchen waren, in   einem "Recycling-Prozess" wieder   einsetzen kann. 



   Überraschend wurde nun eine verbesserte Bodenfarbe der eingangs genannten Art dadurch geschaffen, dass mehr als 50   Gew.-%   des Bindemittels der in Form einer Lösung in wenigstens einem organischen Lösungsmittel vorliegenden Bodenfarbe aus hochmolekularem Polystyrol oder Copolymerisaten von Styrol und der allfällige Rest des Bindemittels im wesentlichen aus wenigstens einem Weichmacher bestehen, wobei das Polymerisat bzw. Copolymerisat jeweils ein mittleres Molekulargewicht von mindestens 80000 bis 900000 aufweist. Vorzugsweise weist das Polymerisat bzw. Copolymerisat jeweils ein mittleres Molekulargewicht von 100000 bis 200000 auf. 



   Die diese Zusammensetzung aufweisenden Farben haben den ganz überraschenden Vorteil, dass die Zeit zwischen dem Auftragen der Markierung und dem Befahren ganz erheblich kürzer ist als bei entsprechenden Systemen ohne Zusatz von hochmolekularem Polystyrol. Sie haben weiterhin eine gute Abriebfestigkeit und Wetterbeständigkeit. Sie sind pigmentierbar wie Systeme ohne Polystyrol. 



  Hervorzuheben ist die gute Wetterbeständigkeit der Farben. 



   Das hochmolekulare Polystyrol bzw. Styrol-Copolymerisat kann thermisch oder katalytisch hergestellt sein,   z. B.   durch Block-, Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisationsverfahren. Das eingesetzte Polystyrol kann auch ein Treibmittel enthalten. Eine Möglichkeit besteht darin, Polystyrolabfälle und geschäumtes Polystyrol, wie es   z. B.   bei Verpackungen anfällt, oder Polystyrol-Strukturschaum zu zerkleinern und wieder zu verwenden. Auf diese Weise ist es möglich, Abfallprodukte wieder zu verwerten, die sonst bei der Beseitigung Schwierigkeiten bereitet hätten. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ein sogenanntes "Unterkorn", das bei der Styrolschaumherstellung als Abfallprodukt anfällt und in der Regel vernichtet werden muss, einzusetzen. 



   Als Copolymerisate kommen solche von Styrol mit   z. B.   mindestens einer der folgenden Verbindungen in Frage : p-Chlorstyrol, Dichlorstyrol, Vinyl-biphenyl,   Fumar- und Maleinsäuredinitril,   Isobutylen, Butadien, Isopren, Acrylnitril, Vinylcarbazol, a-Methylstyrol,   Fumar- und   Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid. Der Anteil an Acrylnitril, Butadien, Isopren, p-Chlorstyrol und Dichlorstyrol oder deren Kombinationen beträgt vorzugsweise bis zu 40   Gew.-%,   der der andern Comonomeren hingegen zweckmässig nur bis zu 20   Gew.-%,   vorzugsweise bis zu 10   Gew.-%.   Der Begriff "Copolymeren" soll auch Telomerisate umfassen. 



   Falls Weichmacher in dem Bindemittel vorhanden sind, kann der Anteil der Weichmacher im Bindemittel vorzugsweise 40 bis 25   Gew.-%   betragen. Geeignete Weichmacher sind beispielsweise gesättigte Polyesterharze, z. B. solche auf der Basis von gesättigten aliphatischen und/oder aromatischen 

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 Dicarbonsäuren, wie Adipin-, Sebacin-, Phthal-, Terephthal-, Isophthalsäure und mehrwertigen Alkoholen, wie Glykolen, Glycerin, Trimethylolpropan od. dgl. momomere Phthalsäurealkylester,   z. B.   



  Dibutylphthalat, Polyurethanharze, Chlorparaffin. Vorteilhaft besteht ein Teil des Weichmachers, vorzugsweise höchstens 15   Gew.-%   des gesamten Weichmachers, aus einem Carbamidsäureesterharz auf Basis von Butylurethan und Formaldehyd. Dieser Zusatz von Carbamidsäureesterharz erhöht insbesondere die Verträglichkeit von Polystyrol mit Chlorparaffin, wodurch Trübungen vermieden werden. 



   Für die Formulierung der   Strassenmarkierungsfarben   mit den erfindungsgemäss einzusetzenden Bindemitteln ist es meistens von untergeordneter Bedeutung, ob die Polystyrol-Kunststoffe pigmentiert oder unpigmentiert vorliegen ; lediglich buntfarbige Pigmente und Farbstoffe können wegen ihrer Farbgebung in grösseren Mengen einen störenden Einfluss auf den Weisston späterer Strassenmarkierfarben ausüben. Ihr Anteil sollte daher eher klein gehalten werden. 



   Nach einer Ausführungsform für die Herstellung der Farbe kann man das Polystyrol oder das Styrol-Copolymerisat als Granulat verwenden und/oder mit den Füllstoffen vermahlen und dann eine Farbe herstellen. Bevorzugt geht man jedoch so vor, dass man das Polystyrol bzw. Styrol-Copolymerisat in einem organischen Lösungsmittel löst,   z. B.   zu einer 20 bis 70, vorzugsweise 30 bis   60% igen Losung,   und dieses Produkt mit dem allfälligen Weichmacher vereinigt. Dieses Gemisch wird dann zusammen mit den Pigmenten und Füllstoffen zu einer Farbe verarbeitet. 



   Die Verarbeitungsviskosität der aufzutragenden Farbe hängt von der Verarbeitungstemperatur ab. Im allgemeinen beträgt sie 60 bis 200 s (DIN 4 mm   53211/20 C),   beim Auftragen mit Aussentemperatur 60 bis 120 s und beim Auftragen von heisser,   z. B.   60 bis   90 C   warmer Farbe 120 bis 200 s. Durch diese Viskosität ist der Gehalt an Lösungsmitteln in der Farbe bei der üblichen Pigmentierung (Verhältnis Bindemittel : Gesamtmenge der Füllstoffe und Pigmente   1 : 1   bis 1 : 4, vorzugsweise 1 : 1, 4 bis 1 : 2, 5) vorgegeben. 



   Als Lösungsmittel für das Polystyrol kommen z. B. solche in Frage, die einen Siedepunkt unter   180 C,   vorzugsweise unter   150 C   haben, z. B. Ketone wie Aceton und Methyläthylketon, nicht-polymerisierbare aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Leichtbenzin, Cyclohexan, Toluol, Xylol oder technische Gemische davon oder Ester wie Äthylacetat. 



   Es ist weiterhin möglich, diese Lösungen, falls es erwünscht ist, durch Erhitzen zu entgasen. In der Regel ist dies allerdings nicht notwendig, auch wenn man treibmittelhaltiges Polystyrol einsetzt. 



   Als Pigmente und/oder Füllstoffe eignen sich die dem Fachmann bekannten Sorten an Titandioxyd, Quarzsanden, Kreide, Talkum usw. Darüber hinaus können noch weitere übliche Zusatzstoffe, wie Antiabsetzmittel, z. B. feinteilige Kieselsäure oder feinteiliges Montmorillonit verwendet werden. Die erfindungsgemässen Bindemittel eignen sich insbesondere für Strassenmarkierfarben, darüber hinaus jedoch allgemein für Farben auf Asphalt- und Betonflächen,   z. B.   in Schwimmbecken, Böden in Industrieanlagen, 
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      B.Beispiel l :   Für eine Strassenmarkierfarbe wird zunächst eine Bindemittellösung in der Weise hergestellt, dass man 15 Teile eines treibmittelhaltigen Polystyrol-Unterkorns in 35 Teilen eines Lösungmittelgemisches löst, das aus Toluol und Aceton volumsmässig im Verhältnis 1 : 1 besteht ; dieser Lösung werden 7, 5 Teile Chlorparaffin und 0, 5 Teile eines als Weichmacher handelsüblichen Carbamidsäureesters aus Butylurethan und Formaldehyd zugesetzt. Nach Vermischung dieser Bindemittellösung werden zur Herstellung einer weissen Strassenmarkierfarbe nacheinander 18 Teile Titandioxyd Rutil, 3 Teile mikronisierter Glimmer und 19 Teile Calzit zugegeben und mittels eines Dissolvers eindispergiert. Zur Viskositätseinstellung werden abschliessend noch 2 Teile Toluol zugemischt. 



   Diese Strassenmarkierfarbe weist eine Viskosität von 800 cP auf und ist mit herkömmlichen Markiermaschinen verarbeitbar. Der Hauptvorteil dieser Farbe ist die schnelle Trocknung, da sie bei einer Nassfilmstärke von 600 pm bei   20 C   bereits nach 20 min überfahrbar ist. Weitere Vorteile bestehen in der geringen Verschmutzungsneigung sowie der geringen Durchblutungsneigung auch auf sehr bitumenreichen Strassenbelägen. Die Haltbarkeit entspricht der von herkömmlichen Markierfarben. 



     Beispiel 2 :   45 Teilen einer Bindemittellösung nach Beispiel 1 werden 18 Teile Titandioxyd, 7 Teile mikronisierter Glimmer und 25 Teile Calzit eindispergiert und 5 Teile Toluol zugemischt. 



   Bei dieser Strassenmarkierfarbe beträgt das Verhältnis von Bindemittel zu Pigmenten und Füllstoff 

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 1 : 2, 8. Die Farbe ist bei 600 pm Nassfilmstärke und   20 C   nach 10 min überfahrbar und hat sehr geringe   Verschmutzungsneigung.   



     PATENTANSPRÜCHE   : 
1. Bodenfarbe, insbesondere Strassenmarkierfarbe, aus einem Bindemittel auf Basis von Styrol,   z. B.   



  Polystyrol, Lösungsmittel sowie aus üblichen Zusätzen, wie z. B. Pigmenten und Füllstoffen, da- 
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 Lösung in wenigstens einem organischen Lösungsmittel vorliegenden Bodenfarbe aus hochmolekularem Polystyrol oder Copolymerisaten von Styrol und der allfällige Rest des Bindemittels im wesentlichen aus 
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Claims (1)

1. 3. Bodenfarbe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel aus 60 bis 75 Gew.-% an Polystyrol oder Copolymerisaten des Styrols und 40 bis 25 Gew.-% an Weichmacher besteht. EMI3.3 dass ein Teil des Weichmachers, vorzugsweise höchstens 15 Gew.-% des gesamten Weichmachers, aus einem Carbamidsäureesterharz auf Basis von Butylurethan und Formaldehyd besteht.

   6. Verfahren zur Herstellung einer Farbe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass man das Polystyrol oder das Styrol-Copolymerisat in einem organischen Lösungsmittel löst und dann mit dem allfälligen Weichmacher und den Füllstoffen zu einer Farbe verarbeitet. EMI3.4 Polystyrol-Abfälle verwendet.

   8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass man pigmentierte Polystyrol-Abfälle verwendet. EMI3.5