BE1019363A3 - Verf voor het aanbrengen van markeringen. - Google Patents

Abstract

Verf voor het aanbrengen van markeringen, die ingrediënten bevat die, wanneer blootgesteld aan licht, lichtenergie opslaan en deze vervolgens terug afgeven, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde ingrediënten één of meerdere oxides en/of sulfiden en/of selenides en/of halides en/of silicaten bevatten.

Description

Verf voor het aanbrengen van markeringen

De huidige uitvinding heeft betrekking op een verf voor het aanbrengen van markeringen.

Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor een verf, of deklaag, voor het aanbrengen van markeringen, die op vaste ondergrond wordt aangebracht, in het bijzonder voor het markeren van wegen, vliegvelden, fabriekshallen, parkings en gelijkaardige, en om voorwerpen of plaatsen te markeren die om veiligheidsredenen moeten opvallen, zoals hydranten, pijpleidingen, afsluitingen en dergelijke.

Traditioneel worden wegmarkeringen uitgevoerd door mechanische inrichtingen aan te brengen, hetzij bovenop het wegdek, hetzij erin verzonken. Deze kunnen bijvoorbeeld bestaan uit reflecterende plaatjes of stroken, en kunnen zowel permanent, als tijdelijk zijn aangebracht.

Nadeel van dergelijke systemen is dat ze duur uitvallen zowel in constructie, als in het aanbrengen en onderhoud, en gemakkelijk door het verkeer beschadigd worden. Bovendien kunnen ze niet worden gebruikt op frequent ondergesneeuwde plaatsen waar ze door sneeuwploegen van de weg zouden worden afgeschraapt of waar verkeer met rupsvoertuigen kan plaatsvinden.

Een ander nadeel is dat ze gemakkelijk door strooizout in de winter worden aangetast of broos en breekbaar worden wanneer ze blootgesteld worden aan lage temperaturen aan de grond.

Nog een gekend nadeel is dat de toplaag van de reflecterende systemen gemakkelijk door krassen of andere gelijkaardige beschadigingen na een tijd minder doorzichtig wordt hetgeen hun nuttig reflecterend vermogen snel doet afnemen.

Gekend is ook het gebruik van allerhande kunststoffen in wegmarkeringen.

Ze kunnen onder strook- of bladvorm bovenop de ondergrond worden aangebracht waarbij ze gewoonlijk met contact-lijmen worden vastgekleefd.

Nadelen van dergelijke wegmarkeringen zijn dat ze moeilijk machinaal kunnen worden aangebracht en het aanbrengen dus arbeidsintensief en gevaarlijk is, waarbij tevens bij het aanbrengen en uitharden van de lijm allerhande dampen kunnen worden vrijgezet die belastend zijn voor het milieu en nadelig zijn voor de gezondheid.

Wil men bepaalde patronen aanbrengen als markering dan dienen deze eerst vooraf in de kunststof te worden uitgesneden vooraleer deze kunnen worden aangebracht.

Derhalve is de toepassing ook meestal beperkt tot het aanbrengen ervan op een vlakke ondergrond en bij voorkeur in open lucht.

Algemeen wordt aangenomen dat de gemiddelde levensduur van dérgelijke markering beperkt is in de tijd.

Bekend is ook, in geval van asfalt bestrating, dergelijke kunststof stroken of patronen aan te brengen samen met het asfalt, en ze dan in het af koelend asfalt vast te drukken door een wals. Vanzelfsprekend dient dit samen met het leggen en walsen van het asfalt te gebeuren en kan er achteraf niets meer aan worden gewijzigd wanneer zich daartoe een noodzaak zou voordoen of er bij het leggen fouten of imperfecties zouden zijn gebeurd. Enkel terug afschrapen of afbranden en opnieuw asfalteren kan dan nog worden overwogen.

Ook hier blijft de toepassing beperkt tot vlakke ondergronden.

Gekend is ook het aanbrengen van dergelijke kunststof-stroken of -patronen door ze met een brander gedeeltelijk op te smelten waardoor ze op de ondergrond gaan beginnen kleven.

Een groot nadeel hiervan is dat het aanbrengen trager verloopt dan wanneer kunststofstroken of -patronen zouden worden gebruikt die worden vastgekleefd, en het dus arbeidsintensiever en kostelijker is.

Een ander gekend nadeel is dat door de thermische belasting waaraan het materiaal wordt blootgesteld de heldere en lichtere kleuren van het aangebrachte materiaal dikwijls dof worden of donker verkleuren.

Bovendien is het gekend dat een dergelijke wijze van aanbrengen ook aanleiding kan geven tot de vorming van gas blazen onder de kunststofstrook ten gevolge van gassen en ontbindingsproducten die door de hitte worden vrij gezet, en die, zowel van de kunststof, als van de ondergrond, afkomstig kunnen zijn. Hierdoor kan, onder invloed van de mechanische belasting van het verkeer, de nuttige levensduur van de markering ernstig worden ingekort.

Tenslotte is het nog gekend voor dezelfde doeleinden verven of beschermlagen te gebruiken die op epoxy basis zijn samengesteld.

Een gekend nadeel is dat deze in aanschaf vrij duur zijn en dat hun nuttige levensduur afneemt naarmate men ze elastischer, kleurvaster en UV-bestendiger wil maken, hetgeen hoofdvereisten zijn voor de toepassing die wordt beoogd.

Bovendien komen bij aanbrengen en uitharden schadelijke dampen vrij die milieubelastend zijn en de gezondheid kunnen schaden. Tenslotte, omdat het om twee component systemen gaat, dient de menging van de reactieve ingrediënten oordeelkundig en goed gecontroleerd te gebeuren waarbij speciale apparatuur vereist is en zijn de harders en harsen meestal ook niet zonder gevaar voor de gezondheid.

Eens gemengd is de verwerkingstijd bovendien beperkt en ieder oponthoud heeft productverlies voor gevolg.

Het achteraf reinigen van apparatuur kan ook niet gebeuren door inzetten van eenvoudige en milieuvriendelijke reinigingsmiddelen.

Een verder gekend groot nadeel van het gebruik van epoxy verven en beschermingslagen voor voornoemde doeleinden is dat de temperatuur van ondergrond en omgeving, alsook hun vochtigheidsgraad slecht binnen beperkte marges mogen variëren om tot een optimaal eindresultaat te komen, condities die in open lucht of grote ruimtes moeilijk of helemaal niet in de hand te houden zijn.

Een verder nadeel van deze gekende en klassiek systemen is dat in afwezigheid van licht of verlichting, of bij slechte weersomstandigheden, de markering minder, of helemaal niet meer, zichtbaar dreigt te worden.

Gekend is in dit verband het insluiten van licht reflecterende elementen in voornoemde verven of deklagen. Deze reflecterende elementen zijn meestal gebaseerd op glaspareltjes van zeer kleine diameter die aan de verf of deklaag worden toegevoegd.

Een nadeel van een dergelijke toevoeging is dat het uitstrijkvermogen, de droogeigenschappen, en de resistentie tegen afpellen en ongunstige weersomstandigheden er nadelig door worden beïnvloed.

Een verder groot nadeel is tenslotte dat er steeds voldoende lichtbronnen aanwezig moeten zijn teneinde de reflecterende eigenschappen van dergelijke systemen ten volle te kunnen benutten.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden doordat zij voorziet in een verf voor het aanbrengen van markeringen, die ingrediënten bevat die, wanneer blootgesteld aan licht, lichtenergie opslaan en deze vervolgens opnieuw afgeven, waarbij de voornoemde ingrediënten één of meerdere oxides en/of sulfiden en/of selenides en/of halides en/of silicaten bevatten.

Deze laatste komen dan voor als een verbinding met zink, en /of cadmium en /of calcium en/of mangaan of aluminium.

Hun licht absorberende en terug afgevende mogelijkheden worden nog versterkt door specifieke activators te gebruiken in de vorm van sporenelementen: zo zal aan calcium- en Strontiumsulfide bismut worden toegevoegd waardor de emissie van blauw licht over een periode van 12 uur of langer wordt gespreid; bij zinksulfide wordt om dezelfde reden sporenelementen in de vorm van koper in de grootteorde van 5 ppm, ofwel in de vorm van zilver toegevoegd; bij strontiumaluminaat wordt een gelijkaardig effect verkregen door toevoegen van sporenelementen van europium en dysprosium.

Ook kan men, in geval een mengsel van zinksulfide en cadmiumsulfide wordt gebruikt, door verhogen van de verhouding cadmiumsulfide ten opzichte van zinksulfide, de golflengte van het terug afgegeven licht naar langere golflengtes verschuiven, dus naar rodere kleuren, waarbij de emissie over een periode van meer dan 10 uur kan worden gespreid.

Gelijkaardige resultaten worden verkregen door gebruik te maken van oxides; selenides; halides of silicaten in plaats van sulfiden.

Het grote voordeel van een dergelijke verf is dat ze eenvoudig en goedkoop is aan te brengen, al dan niet ook met de klassieke verfspuitmachines die courant gebruikt worden voor het aanbrengen van markeringen op wegen en dergelijke, en dat ze bij ontstentenis van licht, geruime tijd zonder bijkomende energiebron uit zichzelf blijft nalichten, dit zelfs bij ontstentenis van licht.

In een praktische uitvoeringsvorm bestaat de verf uit een dispersie van sub-micron deeltjes, op basis van een acrylic-styreen polymeer, met verhoogde rubber elastische eigenschappen, dat als latexverf in water wordt aangeboden, en waarvan de deeltjes, na verdampen van het water, tot een water onoplosbare drie-dimensionale structuur coaguleren.

In deze latex is zinksulfide, cadmiumsulfide en calciumsulfide gesuspendeerd, die als actieve bestanddelen het invallende licht absorberen, en terug afgeven in de vorm van een voor het menselijk oog zichtbare kleur, in dit verband bijvoorbeeld groen.

in een voorkeurdragende uitvoering bevat de verf eveneens additieven die in de vorm van sporenelementen van de elementen koper en bismut aanwezig zijn.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm zijn de actieve ingrediënten niet allemaal van dezelfde deeltjesgrootte, zoals bij de meeste verven en deklagen het geval is, maar bestaan ze bewust uit een mengsel van een fractie kleine en een fractie grote deeltjes.

In een verdere voorkeurdragende uitvoering bevat de verf tevens geringe percentages aan zinkoxide, dat onder andere de ontwikkeling van schimmels en dergelijke tegenwerkt.

Een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm bestaat erin harsen of bindmiddelen te gebruiken die op basis zijn van alkyd polyurethaan; acrylaten; polyesters; melamine harsen; of drogende oliën of gelijkaardige.

De werking van de verf is zeer eenvoudig en als volgt.

Eens aangebracht ofwel door spuiten, ofwel met een kwast of roller, of met andere klassieke aanbrengingsmiddelen en vervolgens volledig opgedroogd, wordt invallend licht onder de vorm van lichtenergie opgeslagen door de actieve ingrediënten die zich in de verf bevinden en waardoor deze in een zogenaamde geactiveerde moleculaire toestand worden gebracht.

Deze opgeslagen energie wordt vervolgens met een langere golflengte als zichtbaar licht, over een lange periode terug afgegeven en uitgestraald, periode gedurende dewelke de verf spontaan blijft oplichten zonder bijkomende energiebron of zonder op reflectie van nieuw invallend licht beroep te moeten doen.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven uitvoeringsvormen, doch een verf volgens de uitvinding kan in allerlei samenstellingen en uitvoeringsvormen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (11)

1. Verf voor het aanbrengen van markeringen, die ingrediënten bevat die, wanneer blootgesteld aan licht, lichtenergie opslaan en deze vervolgens terug afgeven, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde ingrediënten één of meerdere oxides en/of sulfiden en/of selenides en/of halides en/of silicaten bevatten.

2. -Verf volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat voornoemde ingrediënten bestaan uit verbindingen van zink en/of cadmium en/of mangaan en/of aluminium en of silicium en/of strontium en/of zeldzame aardmetalen of uit een combinatie ervan.

3. -Verf volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat ze sulfiden bevat van zink en/of cadmium en/of calcium.

4. -Verf volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de golflengte van het terug afgegeven licht bepaald wordt door de keuze van de verhouding van cadmiumsulfide ten opzichte van zinksulfide.

5. -Verf volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat ze sporenelementen bevat van bismut en/of koper en/of zilver en/of europium en/of dysprosium.

6. -Verf volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat ze strontiumaluminaat bevat.

7. -Verf volgens conclusie 5 of 6, daardoor gekenmerkt dat minstens één van de voornoemde sporenelementen aanwezig is in een concentratie van 1 tot 20 ppm, bij voorkeur 4 tot 6 ppm, berekend op de hoeveelheid van één van de volgende ingrediënten: calciumsulfide; Strontiumsulfide; zinksulfide; cadmiumsulfide of strontiumaluminaat dat in de verf aanwezig is.

8. -Verf volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de deeltjesgrootte van de ingrediënten niet gelijkmatig is verdeeld maar bij voorkeur uit een mengsel van een fractie grotere en een fractie kleinere deeltjes bestaat.

9. -Verf volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het terug afgeven van de opgeslagen lichtenergie in hoofdzaak gebeurt onder de vorm van licht, met, voor het menselijk oog, zichtbare golflengtes.

10. Verf volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat de golflengte van het terug afgegeven licht begrepen is tussen 380 en 750 nm, meer speciaal tussen 400 en 600 nm, en in het bijzonder tussen 450 en 550 nm.

11. -Verf volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het terug afgeven van licht over een tijdsduur wordt gespreid die minstens langer is dan 4 uur, bij voorkeur langer is dan 8 uur, liever nog langer is dan 12 uur.