CN1231710A - 路面标志材料,它们的预处理和后处理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及向路面标志系统里加入抗微生物剂以抑制微生物在附着于道路的路面标志物上或下面生长。

Description

路面标志材料，它们的预处理和后处理
                   发明领域
本发明涉及抗微生物剂用于预制的路面标志，以便在路面标志放在路面上时控制微生物的生长。
                   发明背景
预制的路面标志材料被用作各种用途的交通控制标志，如短途车道条纹、停止障碍物和过马路处的人行道标志及小路和路肩的路边线轮廓标志或高速公路上的分道。典型的是，预制的道路标志材料包括连续的，优选的是耐磨的层覆盖在软底片。这类标志材料一般用压敏粘合剂和/或接触水泥用于道路表面。
诸如美国专利5453320(授予Harper等)和美国专利5227221(授予Hedblom)中揭示的路面标志材料的标志材料本身包括一层或多层。路面标志材料任选地包括暴露的反射元件和/或防滑颗粒，如美国专利5194113(授予Lasch等)和美国专利5310278(授予Kaczmarczik等)揭示的那些。美国专利3782843,3935365,3399607,4020211,4117192,4990024,4490432,4069281和4146635揭示了其它路面标志材料。
路面标志材料一般也包括底漆和粘合剂涂后。标志物一般用首先在路面上定位的一种或多种底漆进行施加。路面标志物的底漆组合物是现有技术中公知的。这些包括，例如美国专利4906523(授予Bilkadi等)，美国专利5468795(授予Guder等)所揭示的那些。粘合剂用于标志材料，标志材料在底漆上定位。粘合剂是本技术领域公知的，包括，如美国专利3902939和EP91 309．揭示的那些。
路面标志被施加到各种地理位置的路面上，它们的温度、季节长度和湿度各不相同。路面标志物遭受了标志物上的极端温度，汽车发动、加速、减速、转弯和停止时的极端剪切力(即交通应力)，并遭受雨水、雨夹雪、雪、冰雹等的袭击。此外，路面标志还遭受存在于路面的水里并从汽车或表面或暴风雨水流带给路面的污物和碎片的磨损。希望路面标志物、粘合剂和底漆保持完整，尽管有这些不利因素也能粘附在路面上。
这些不利条件会危害路面标志物的完整性。标志物的粘合剂性能在一些环境条件下会降低，顶部标记层的完整性被破坏，导致防滑性或反射性的降低。例如，人们观察到在某些地理区域，包括降雨严重的地区，路面标志物的寿命降低。在标志物和路面之间的小孔隙里的水会依靠水力使标志物离开路面，特别是路面标志物处于交通繁忙或温度不稳定，包括冰冻和解冻循环时，尤为如此。在不利条件危害到路面标志产物完整性的地区人们需要能得到路面标志物寿命增加的方法和组合物。
在房屋漆中一些抗微生物剂用于尤其作为罐内防腐剂，一些抗微生物剂也用来防止脱色，防止失去装饰性质等(参见Ross，油漆技术杂志(Journal of PaintTechnology)41(5):266-274,1969)。已揭示，抗微生物剂作为罐内防腐剂用于含木制材料的产品，并保护木质产品的美观。美国专利5,258,425揭示了用于医院和手术室室内地板的粘合剂的抗微生物剂。这些公开物都没有提到加入和使用抗微生物剂来改进路面标志物的寿命。
                    发明综述
本发明基于这样的发现：当标志物在路面上时，在路面标志物上或下面的微生物生长会危害到标志物的完整性。汽车和天气损耗了混合有微生物沉积物的路面标志物，所述的微生物沉积物来自表面或暴风雨水流，汽车和行人和/或动物通行导致聚集或分散的微生物在路面标志材料上生长。微生物生长腐蚀了路面标志材料，降低了它的粘合剂性能并破坏了它在路面上的完整性。微生物生长也使标记物和路面之间小孔隙的水的举起作用加剧。
本发明包括将一种或多种抗微生物剂加到路面系统的一个或多个组成部分里。其中路面系统包括路面标志物和底漆和/或用来将一层或多层路面标志物粘附在一起和/或用来将路面标志物粘附并固定到路面上的粘合剂。
本发明的一个方面是揭示了一种路面标志系统，包括一种有至少一层的预制的标志物和路面接触表面；和一种粘合组合物，包含施加到路面标志物的路面接触表面上的抗微生物剂。抗微生物剂在水中的溶解度不同，一个例子中的水中溶解度为在25℃下低于0.002克/升。在本发明这方面的一个技术方案中，路面标志系统包含在至少一层的标志物中的抗微生物剂。在本发明的另一个技术方案中，路面标志系统另外含底漆。底漆可含抗微生物剂。路面标志系统中优选的抗微生物剂在营养盐琼脂上的浓度低于1000ppm时能抑制一种以上的微生物。优选的抗微生物剂能抑制一种以上的真菌和/或一种以上的细菌。
本发明的另一个方面是揭示了一种路面标志系统，其中路面标志系统包括含至少一层的预先形成路面标志物，标志物具有路面接触表面；施加到预制的路面标志物的路面接触表面上的粘合剂；液体底漆；在系统里包含的至少一种抗微生物剂，结果当系统附着到路面上时，抗微生物剂存在于路面标志系统中。在一个技术方案中，在预制的路面标志物的至少一层中含有抗微生物剂。在另一个技术方案中，在底漆里含有抗微生物剂，另一个例子是粘合剂中含有抗微生物剂。优选的抗微生物剂的水中溶解度是25℃下低于0.002g/升，优选的是，该系统中含有的抗微生物剂在低于约1000ppm的浓度下能抑制一种以上的微生物。在该例子的一个方面，微生物是真菌和/或细菌。
本发明的另一个方面涉及一种包括一层或多层的预制的路面标志物，其中一层或多层标志物包括至少一种抗微生物剂，其中抗微生物剂在营养盐琼脂里的低于约1000ppm浓度下能抑制一种以上的微生物。
本发明的另一个方面涉及一种路面标志物系统，它包括：包括一层或多层的预制的路面标志物；含抗微生物剂的粘合剂；和含抗微生物剂的底漆。在一个例子中，预制的路面标志物包括至少一种抗微生物剂。
本发明也涉及将路面标志系统施加于路面的方法。在将路面标志系统施加到路面方法的一个技术方案中，该方法包括用含至少一种抗微生物剂的底漆涂覆路面的步骤；将有路面接触表面的路面标志物以路面接触表面与底漆接触的方式定位和附着路面标志物。优选的是，定位和附着步骤的路面标志物包括至少一层，其中至少一层包括抗微生物剂。在另一个例子中，该方法另外包括将粘合剂施加到路面标志物的路面接触表面上，并使路面接触表面上的粘合剂与底漆接触的步骤。优选的是粘合剂含至少一种抗微生物剂。在本发明的优选方面，该方法另外包括在涂覆步骤前清洁路面的步骤，优选的清洁步骤包括在涂覆步骤前用至少一种抗微生物剂处理路面。将路面标志系统施加到路面上的方法另外包括在定位和附着步骤后用至少一种抗微生物剂处理路面标志系统的步骤。
本发明的另一个方面涉及制备粘合剂涂覆的路面标志物的方法，包括步骤：将抗微生物剂加到能将预制的路面标志物粘附到路面上的粘合剂中；用粘合剂涂覆预制的标志物的至少一个路面接触表面。
本发明也涉及保持在路面上的路面标志物系统完整性的方法，包括步骤：用抗微生物剂对路面上的路面标志物系统至少处理一次。优选的是处理步骤每年至少进行一次。
本发明也涉及增加在路面上的路面标志物系统寿命的方法，包括步骤：使路面标志物系统含至少一种抗微生物剂，其中当抗微生物剂已在约35℃下预培养至少三周时，施加到消毒营养盐琼脂上的抗微生物剂足以抑制在营养琼脂佩特里平碟上至少一种微生物的生长。
                  优选技术方案的详述
本发明揭示了向预制的路面标志系统加入抗微生物剂。预制的路面标志系统的组成部分包括路面标志物、底漆和/或粘合剂。预制的路面标志物包括带子和单个标志物。带子和标记物都包括可除去的和永久的预制的路面标志形式。本文使用的术语“预先形成”指区分于如液体路面标志物的路面标志物预先-制备的特征。对于本申请的目的，本文使用的术语“底漆”指粘合剂组合物呈液体状态，包括，但不限于与用于路面，包括车道的水泥等接触，或与路面标志物在路面标志系统放置处的路面标志物接触。用于本文的“粘合剂”指在路面标志系统安置前，一般在路面标志物制造的同时用于路面标志物的粘合剂组合物。将抗微生物剂加到路面标志物中有助于保持路面标志物在路面上的完整性。
现已观察到，路面标志物会被生长于路面标志物中、周围和下面的微生物所损害。在路面上的路面标志物表面的上面和路面标志物表面下面都观察到真菌丝及藻类和细菌菌落。在各种地理区域，特别在诸如降雨量多和/或潮湿的气候地方进行上述观察。路面标志系统的预制的路面标志物部分的所有层都会受到微生物破坏，显微镜分析证实在预制的标志物各层都有细菌和真菌生长。标记物下的表面看来也支持了各种微生物的生长。微生物生长导致了路面标志物上表面的破坏，损害了标志物的粘合能力，导致总的路面标志物变坏。
在实验室里进行研究以进一步探究在预制的路面标志物组成部分上的微生物的生长能力。将来自水处理厂的活性软泥施加到游离底漆膜上，通过将底漆涂覆到硅氧烷剥离衬里的载体上，让底漆涂层干燥，除去衬里以制成游离的底漆膜。本文使用的术语“活性软泥”是指由混合的和大量未控制的微生物和大生物体的联合构成的富含微生物的培养物。从废水处理的厂中得到的污水样品的需氧处理得到该软泥。该部分在本技术领域也被称为“混合的液体”样品。微生物在膜上培养一段时间后观察到底漆拉伸强度有明显改变(参见实施例1)。该结果表明侵袭底漆的微生物损害了底漆的性能。
微生物生长也损害了路面标志层的完整性。在该技术领域，肉眼观察和显微镜分析都发现路面标志物的各层都有微生物(包括细菌群落、真菌和藻类)。路面标志物似乎呈膨胀的、海绵样结构，路面标志物的面层可从道路的表面以“胶状”方式拉去。有这些特征的路面标志物样品被放在含营养琼脂的佩特里平碟里，在已知支持微生物生长的条件下进行进一步培养，观察到特征有所加剧(参见实施例2)。
路面标志物的各种组成部分易于被一种或多种微生物所破坏。例如，微生物可在底漆和用来附着路面标志物的粘合剂中存留。通过底漆或粘合剂的制造厂加入抗微生物剂会限制微生物在路面上的生长。或者，抗微生物剂可在路面标志物施加到路面上前，包括在底漆制备处加到底漆中，和/或在制备处或安置路面时作为喷雾涂料将抗微生物剂加到粘合剂中。也可在制备时或使用前将抗微生物剂加到路面标志物中。向路面标志系统中加入抗微生物剂可限制广谱微生物的生长，包括各种细菌株，真菌株，包括霉菌和霉及藻类。或者抗微生物剂可直接用于具有路面标志物放置在抗微生物剂上的路面上，以将抗微生物剂掺人路面标志系统。
用于该目的的抗微生物剂是在延长的时间里和升高的温度下也能显示出抗微生物活性的那些物质。适合用于路面标志系统的抗微生物剂是优选在置于至少35℃下达到一定的时间，优选的是至少约三周后在路面标志系统的至少一个组成部分里也能显示出抗微生物活性的物质。另外，抗微生物剂优选在pH为低于4.5到高于约pH9.0范围里显示出抗微生物活性。抗微生物剂在雨水里，如其pH一般约为5.0时仍应有活性。
抗微生物剂或抗微生物剂的混合物优选的是生态上安全的，即，它在来自含抗微生物剂的路面标志物的流水中的浓度下满足环境保护局(EPA)的最小毒性标准。例如，抗微生物剂优选不含某些金属，(包括锡或重金属，包括，但不限于其比例超过了EPA推荐的比例的砷、镉、铅、铜、铬等)。在一个技术方案中，抗微生物剂在水的存在下不容易从路面标志材料上浸出；即，最好抗微生物剂在水中的溶解度很低。优选的抗微生物剂25℃的水中溶解度低于0.01克/升，更优选的水中溶解度低于0.002克/升。在另一个例子中，抗微生物剂溶于水。
评价抗微生物剂溶解度对抗微生物剂作为路面标志系统微生物生长抑制剂的影响一个方法是将含抗微生物剂的路面标志系统的一个或多个组成部分在置于pH相当于雨水的水中，然后试验抗微生物剂抑制微生物生长的能力。评价抗微生物剂溶解度对抗微生物剂抑制能力影响的方法是修改40 CFR第1章，附件Ⅱ，部分261-方法1311提供的毒性表征浸出方法和细菌-真菌性能试验。在EPA公开物SW-846中的名称为“评估固体废物的试验方法，物理/化学方法”提供了相似的试验。为了测定特定的抗微生物剂在下雨后是否在路面标志系统里起作用，制备带有或不带有抗微生物剂的底漆样品、标志物样品、粘合剂样品或它们的组合物，让它们空气干燥48小时。用实施例3提供的方法，用硅氧烷衬纸来制备底漆膜。样品包括，但不限于底漆膜、带有粘合剂的标志物、单独的标志物等，在干燥后，将它们放入萃取罐(典型的是具有非反应性盖子的硼硅酸盐玻璃容器)并置于pH约为5.0的水中。例如，通过向500毫升Millipore Milli-QTM水中加入5.7毫升冰醋酸CH3CH2COOH，加入64.3毫升1N NaOH，将总体积稀释到一升来模拟雨水的pH。
萃取罐盛装20∶1萃取液：固体样品体积比例的液体，并放上，如搅拌装置(例如具有旋转速度约为30rpm的搅拌装置。)在23-25℃下旋转约16-20小时，萃取阶段结束后，萃取液通过孔径约为0.6-0.8微米的玻璃纤维滤器过滤。让固体样品较好地至少干燥24小时。将固体样品放在营养-盐琼脂(参见实施例)，并用实施例3方法试验在水浸过程后抑制微生物生长的能力。分离液体部分用美国联邦条例出版物的“毒性表征浸出方法和细菌-真菌性能试验条例”列出的方法进行有机和无机分析。
抗微生物剂或一种或多种不同的抗微生物剂混合物的所得的抗微生物活性总的具有广谱的抗微生物活性，这表示，在标准的营养盐介质中，抗微生物剂或抗微生物混合物在其浓度低于约1500ppm，优选的是低于约1000ppm时能抑制一种以上的真菌和优选地是一种以上的细菌。
具有能用来限制路面标志物中微生物生长特性的一些抗微生物剂包括，但不限于，诸如市售可得到的商品名为Metasol TK-100TM(Calgon Corp.,美国宾夕法尼亚，匹兹堡)的苯并咪唑；二卤代烷基芳基砜，包括商品名为AmicalTM 48、AmicalTM Flowable,AmicalTM WP和AmicalTM 50的AmicalTM系列(Angus ChemicalCompany，美国伊利诺斯州，Buffalo Grove)；羟基吡啶硫酮，如商品名为ZincOmadineTM(Olin Corporation，美国康尼狄克，斯坦福)，为粉末和液体形式；异噻唑啉，包括Skane M8(Rohm & Haas，美国宾夕法尼亚州，费城)；Nopcocide(Henkel Corp.，美国伊利诺斯)州Kankakee；和NuoCideTM(Hiils，美国新泽西州，Somerset)。本技术领域人员根据本说明书会认识到有各种其它抗微生物剂具有上述性质和特征，它们也适合用于预制的路面标志物。
本发明路面标志物中抗微生物剂的含量根据抗微生物剂而改变。美国国家标准机构试验ANSI A136.1-1967是试验抑制霉菌的以测定抗微生物剂在路面标志材料中的浓度范围的有用方法。测定特定抗微生物剂抑制细菌和/或真菌生长的有效浓度范围的其它有用试验方法包括ASTM G21-90和ASTM G22-76(“测定合成聚合材料耐真菌性的实用标准”和“测定塑料耐细菌性的实用标准”，从ASTMStandards on Materials and Environmental Microbiology,1993中得到，美国试验材料学会，美国宾夕法尼亚州，费城)。
掺入底漆或粘合剂的抗微生物剂的初始有用试验范围包括，如，ZincOmadineTM粉末的优选初始范围约占底漆或粘合剂液体重量的0.05-0.4％。ZincOmadineTM液体优选的初始试验范围占液体重量的0.05％-0.8％。AmicalTM48用量约占液体重量的0.05％-1.0％,MetasolTM TK-100用量约占液体重量的0.05％-0.3％。
所提供的路面标志系统包括具有仅在标志物里的抗微生物剂、具有粘合剂的路面标志物，粘合剂可作为一个分开的组成部分或预先施加于标志物，其中所提供的粘合剂具有或没有抗微生物剂。该系统中也可任意地有底漆，该底漆可带有或没有抗微生物剂。该系统的至少一个组成部分包括抗微生物剂。
一种或多种不同的抗微生物剂也可掺入路面标志物中。例如，选自上述例举的抗微生物剂组的抗微生物剂或其它具有适合用于预制的路面标志物特征的抗微生物剂(如上述讨论的那样)的混合物可加到底漆、粘合剂或掺入标志物中。可在制备底漆或粘合剂时掺入抗微生物剂或抗微生物剂可加到制备的底漆或粘合剂组合物中。可通过喷洒将抗微生物剂加到路面标志层中或将抗微生物剂掺入构成路面标志物一层或多层的组合物中。
预制的路面标志物被施加到各种路面类型，包括标准的混合沥青、户外斜坡摩擦道路、石屑罩面、泥浆罩面、再生沥青、橡胶化沥青、波特兰水泥混凝土等预先形成路面标志物在铺路时加到路面上或加到现存的路面上。预先形成路面标志物的制造商会提供施加预制的路面标志物的说明书。当预制的路面标志物用于现存的路面上时，首先清洁表面，通常用高压空气来清洁。典型的是，路面标志物施加到干燥的路面上(一般在施加路面标志物前24小时里没有下雨)，一般来说，通过浇铸、喷洒或涂刷预定标记的区域而将一种或多种底漆涂层施加到路面上。让底漆在施加路面标志物前干燥。不一定需要给路面施加一种或多种底漆涂层，推荐使用的某些路面标志物包括使用一种或多种粘合剂涂层，而不使用底漆。
有各种物质可用作路面标志物的底漆，制造商对于特定的路面标志物可推荐优选的底漆。用于路面标志物的底漆包括，如StamarkTM E-44,StamarkTM E-44T和P-46,StamarkTM SP-44可喷洒粘合剂，Scotch-LaneTM路面制剂Adhesive P-40(3M公司出售，美国明尼苏达州，St.Paul),#BL 33和#BL 52(BRITE-LINETM公司，美国马里兰州，Bedford),ATA底漆和ATM接触水泥(Advanced TrafficeMarkings，美国北卡办来纳州，Roanoke,Rapids)和美国专利5,468,795和美国专利4,906,523的底漆组合物。
将抗微生物剂加到底漆组合物以试验它们抑制微生物生长的能力。实施例3的结果显示，将抗微生物剂加到底漆中能抑制微生物生长，并保持底漆组合物的完整性。
在标志物安置到路面上前，用于路面标志物的粘合剂一般施加到标志物的路面接触部分。有各种粘合剂将路面标志物粘合到路面上，这些包括，但不限于，胶粘的聚丁二烯粘合剂，如美国专利3,451,537(授予Freeman等)揭示的粘合剂，由含溶剂的方法制备，丁基橡胶粘合剂，无溶剂方法制备的聚丁二烯粘合剂，如美国专利5,453,320(授予Harper等)所述，和硅氧烷基的粘合剂，如美国专利5,310,278(授予Kaczmarczik等)。
在制备处和制备时可将一种或多种抗微生物剂加到底漆中，或者抗微生物剂可在安置路面标志系统时加入到底漆组合物。一般在路面标志物制备处，一种或多种抗微生物剂也可加到粘合剂和/或路面标志物中，或者将带有或没有足以抑制微生物在路面上生长浓度的抗微生物剂的粘合剂提供给路面标志物制造商。可用实施例3和4的方法来试验抗微生物剂的浓度。在路面系统安置前或安置后，一种或多种抗微生物剂也可喷洒在附着于预制的标志物的路面接触表面上的粘合剂上，或喷洒到控制交通的路面标志物的暴露表面上。术语“路面接触表面”指在路面上的路面标志物朝向路面的一面。粘合剂层和/或底漆层可在路面和路面接触表面之间。
有各种市售的路面标志物，一种或多种抗微生物剂可作为涂料加入路面标志物，或者一种或多种抗微生物剂可掺入预制的路面标志物组成部分中。路面标志带包括，但不限于Stamark TapesTM,Scotch-LaneTM带(3M公司)，系列100,200,1000和VibralineTM路面标志带(BRITE-LANETMInc.)。Director,Director2,SwarcoInc．(哥伦比亚，TN)的标志箔带和Advamced Traffic Marking,Inc．的ATM系列200,300和400路面标志带。其它预制的路面标志物包括EP91 309941的这些，它揭示了具有面层、任意的底片和粘合层的路面标志材料，其中粘合剂包括橡胶和高填充量的增粘剂；和美国专利3,902,939(授予Eigenmann)，揭示了使用在室温下没有粘性，但可被热的底漆层或溶剂激活，给路面提供粘性的粘合剂的路面标志材料。其它预制的路面标志物包括美国专利5,227,221(授予Hedblom),4,681,401(授予Wyckoff),4,388,359和3,935,365(授予Eigenmann)中的物质。优选的是抗微生物剂不会不良地沾污路面标志系统的路面标志物部分或基本上不会使所述的标志物部分脱色。
由一般包括形成标志或耐交通磨损的上层和底层的一层或多层制得路面标志物。在某些路面标志物中也包括适应层。在路面标志物中有多于一层时，可向任何一层施加一种或多种抗微生物剂。一层或多层粘合材料可位于层间以形成完整的多层标志物。颗粒或微球任选地位于上层上面。这些颗粒和或微球一般通过压印、粘合或附着将其固定在上层。
标志物各层可包括含一种或多种抗微生物剂的一层或多层粘合剂、结合剂等。例如，美国专利5,194,113、5,077,117或5,227,221揭示了多层路面标志物，其上有防滑颗粒，和/或其中嵌入了反射颗粒。一般来说，用来掺入颗粒的嵌入材料和/或粘合材料可包括一种或多种抗微生物剂；氨基甲酸酯、乙烯基或亚乙基甲基丙烯酸面涂层可掺入抗微生物剂；在标记物里的粘合层可包含抗微生物剂；一种或多种抗微生物剂在制造时可散布在聚合材料或适应层中；和/或在使用前，或一旦路面标志物放在路面上，可将含抗微生物剂的组合物喷洒在路面标志物的一个或多个表面上。
当抗微生物剂掺入路面标志物的一个或多个组成部分时，最好试验它们抑制微生物生长能力的浓度。可在路面上试验抗微生物剂散布在标志物中的路面标志系统，路面标志系统的粘合剂或底漆组分对微生物降解的耐受能力和它们附着于路面的能力。实施例4详尽地叙述了设计用来观察抗微生物剂位于交通少、中等和繁忙区域的路面标志系统里的抗微生物剂效果。
本发明也预计可在安置路面标志系统前将一种或多种液体抗微生物剂作为涂覆物施涂路面上。加入一种或多种抗微生物剂，优选地是在清洁后或表面准备步骤以除去碎片后进行，特别是对于预先存在的路面，这会改进路面上路面标志物的寿命。消毒步骤包括用有洗涤剂或没有洗涤剂的水进行各种洗涤，施加溶剂，进行热处理和加压空气处理，也包括刷和扫以除去路面上的碎片。或者，一种或多种抗微生物剂可在安置后直接施加到安置后的道路上，或作为保养疗法以增加道路上路面标志系统的寿命。抗微生物剂可用本技术领域人员公知的与抗微生物活性相配的合适的介质和/或溶剂施加到道路上。
本文引用的所有参考文献和公开物都结合入本文供参考。下面将详尽地讨论本发明特定的技术方案，在本发明范围里能作出许多可能的改变。对本技术领域人员来说有各种变化的技术和方法都可成功地实施本发明。
实施例1
微生物生长改变了底漆的物理性能
将底漆StamarkTM E-44涂覆在硅氧烷剥离衬里上，干燥后得到膜厚度约为5密耳(0.005英寸或约0.0127厘米)的干膜。从硅氧烷涂覆的纸衬里上除去干燥的E-44底漆膜，并将其切割成约1”×8”的13根带条。将5个带条浸在水中达3周，作为对照样品。5个带条放在含营养琼脂(Disco，美国密执安州，Detroit)的佩特里碟中，并用活性软泥中存在的各种细菌和真菌进行破坏。这样选择微生物物种来反映从路面标志物样品上观察到的有损坏迹象的物种类型。这些物种包括粘菌纲，包括绒泡菌属；包括毛霉菌属的接合菌亚纲；和其它真菌，包括，但不限于，曲霉属，青霉属，镰孢霉属等。细菌种类的例子包括葡萄球菌属、链球菌属、芽胞杆菌、假单胞菌属、放线菌属等。让样品在35℃下破坏三周。剩余的样品在室温下(约20-25℃)贮藏。培养后，让微生物破坏的样品经受手拉应力。样品似乎很容易拉开，在离开培养条件时样品仍然是潮湿的。
通过试验代表每根带条的1英寸(2.54厘米)测量长度样品来比较样品的1拉伸强度。用标准拉伸试验仪，以约10”/分钟速率拉样品对样品进行试验。所有的样品在室温下平衡干燥后进行试验。
单向方差分析(ANOVA)显示受到微生物破坏的样品的屈服应力、断裂应力和峰应力都有明显改变。通过将屈服点的负载除以样品初始最小的截面积来计算屈服应力。屈服点是应力-应变曲线上应变增加，但应力没有增加的第一点。断裂应力指在任何给定的时刻下试验样品1在测量范围里最小初始截面积的单位面积上的拉伸负载力。断裂是试验样品发生破裂的时刻。峰应力指在拉伸试验里样品承受的最大拉伸应力。屈服应变涉及在试验样品达到屈服点时伸长的百分数。伸长百分数是通过拉伸负载而产生的试样测量长度的增加，以测量长度的百分数表示。测量长度是需要测量应变或长度改变的样品的初始长度。
观察到水浸透样品的性能稍有改变，但ANOVA分析显示水浸透样品在统计上不同于对照样品的概率很低，两个被测样品总体间有很明显的重叠。
下列结果基于试验水浸透组中5个样品、受到微生物作用的5个样品和3个对照样品的下列性质所得的平均值：
1．与对照(1504psi)相比，受到微生物(712.6psi)作用的样品的屈服应力减少约53％，而水浸透样品约减少14％(1292.2psi)。
2．与对照(148psi)相比，受到微生物(978.8psi)作用的样品的断裂应力减少约41％，而水浸透样品约减少13％(1465.8psi)。
3．与对照(1689psi)相比，受到微生物(977.4psi)作用的样品的峰应力减少约42％，而水浸透样品约减少13％(1465.8psi)。
4．屈服应变％的ANOVA结果表明三个样品总体之间有些重叠。对照样品的屈服应变平均值约5.3％，水浸透样品的屈服应变平均值约为6.5％，受到微生物作用的样品的屈服应变平均值约为9.3％。这些结果表明该参数不一定反映了样品中观察到的改变。
实施例2
微生物生长改变了路面标志物的物理性能
在本领域，根据肉眼观察和显微镜分析，在路面标志物所有层上都可看到微生物(包括细菌群落、真菌和藻类)。在一个例子中，观察根据美国专利5,077,117制得的路面标志物各层的改变。路面标志物呈现出膨胀、海绵样结构，路面标志物的面层可以“胶状”方式从路面上拉出。具有这些特征的路面标志物样品被放在含营养琼脂的佩特里平碟(Disoco)中，在已知支持微生物生长的条件下作进一步的培养，观察到这些特征有所加剧。
实施例3
抑制底漆组合物中的微生物生长
下列使用的方法按照ASTM G21-90(测定合成的聚合物材料对真菌耐受性的实用方法)和G22-76(测定塑料对细菌耐受性的实用方法)来进行。
从废水处理的厂得到活性软泥。将500毫升分置于两个250毫升消毒的圆锥离心管中。使样品离心10分钟(3,000xg)。弃去上层清液。使沉淀再悬浮于200毫升用碳很好过滤的水中。再使样品离心，弃去上层清液。使沉淀再悬浮于消毒的营养盐溶液(约200毫升)。对该步骤再重复一次。使样品再悬浮，定量，在消毒的营养盐溶液(与营养琼脂相同，没有琼脂)中将样品稀释到约1×106菌落形成单位(cfu/ml)的体积。
使StamarkTM E-44和E-44T底漆(3M制造)各自与在液体底漆中与抗微生物剂混合，并涂覆在消毒的5厘米玻璃纤维纸上(Gelman Sciences，美国密执安州，Ann Arbor)，所述的抗微生物剂是1000ppm和2000ppm的Zinc OmadineTM(粉末)；1000ppm和2000ppm的48％分散体和48％细颗粒的Zinc OmadineTM；1500ppm的MetasolTM TK-100；或3000ppm的AmicalTM 48。让盘在室温下干燥48小时，然后放在ASTM G21-90和G22-76(引用同上)提供的营养琼脂上。
通过将0.7克KH2PO4、0.7克K2HPO4、0.7克MgSO4·7H2O、1.0克NH4NO3、0.005克NaCl、0.002克FeSO4·7H2O、0.002克ZnSO4·7H2O、0.001克MnSO4·H2O和15.0克琼脂(所有都购自Sigma，美国密苏里州，St.Louis)溶于1升Millipore Milli-QTM水来制备营养盐琼脂，其pH范围为6.0-6.5，在121℃的压热锅里灭菌20分钟。
用消毒的喷雾器将活性软泥喷洒到平板上直至整个表面被悬浮液弄潮。在相对湿度不低于85％,35℃下培养平板。根据对照样品在14天培养中的生长程度作为空白试验使对照标准化。
根据用肉眼比较等级0-4(10％生长定为等级1,10-30％生长定为等级2,30-60％生长定为等级3,60％或更大的覆盖面定为等级4)评定微生物生长至不生长等级，每周记录一次生长情况，持续四周。对照包括未处理的盘和用没有抗微生物剂的底漆处理的盘。
对照底漆没有抗微生物作用。用Zinc Omadine粉末处理的样品在试验条件下有明显的微生物抑制活性。
实施例4
对路面上的底漆和粘合剂组合物里抗微生物剂的试验对策
将诸如美国专利5,453,320、美国专利5,227,221和美国专利5,077,117的优选例子揭示的预制的路面标志物切割成2英尺×8英尺，1英尺×8英尺或1英尺×4英尺的样品。样品的大小根据交通十字路口的大小和试验处的变量数而定。将样品用于处于潮湿气候的试验路面上，如美国太平洋西北面，诸如俄勒冈或华盛顿，或类似于太平洋西北面气候的其它世界各地；美国东南方，如弗罗里达。路易斯安那或阿拉巴马；美国的东海岸地区；和中欧地区或每年降雨量大、相对湿度高的欧洲海岸地区。
用试验抗微生物剂、用一种底漆和粘合剂或三种底漆不用粘合剂来施加样品，试验抗微生物剂，如，但不限于Zinc OmadineTM,MetasolTM TK-100或AmicalTM48并且样品包括没有抗微生物剂的对照样品。将试验样品放在有各种交通应力，如汽车用量低、中等或高交通应力的地区。用相似的研究来评价粘合剂中或加到路面标志物中的一种或多种抗微生物剂的作用。低交通应力通常是几乎没有轮子痕迹接触的路面地区，优选地包括应力水平低于3500平均每天交通是(ADT)/车道。ADT指每天受到的车辆冲击数。高交通应力通常包括路面转弯道上值大于5500ADT/车道，中等应力包括约3500-5500ADT/车道范围。
其它路面试验参数是剥落试验。在这些实验中，以90°将施加的路面标志物从路面上拉去，比较除去路面标志物所需的力，其中一种或多种抗微生物剂已加到路面标志系统的一种或多种组成部分里。其它的试验包括在路面标志物已施加到路面上后，肉眼和显微镜分析路面标志系统的不同组成部分。也可进行培养分析以评估在路面标志系统里微生物生长的程度和类型。
本技术领域人员知道，虽然本发明结合特定的技术方案和实施例进行了阐述，但本发明不一定受此限制，还可作出许多其它技术方案、实施例、用途、修改和偏离技术方案、实施例和用途，它们都不背离本发明的范围。

Claims (33)

1．一种路面标志系统，包括：
预制的路面标志物，所述的标志物有至少一层，标志物具有路面接触表面；和
含抗微生物剂的施加到路面标志物路面接触表面上的粘合剂组合物。
2．根据权利要求1所述的路面标志系统，其中路面标志物包括在至少一层标记物里有抗微生物剂。
3．根据权利要求1所述的路面标志系统，它另外包括底漆。
4．根据权利要求3所述的路面标志系统，其中底漆包括抗微生物剂。
5．根据权利要求1所述的路面标志系统，其中抗微生物剂在水中的溶解度在25℃下低于0.002克/升。
6．根据权利要求1所述的路面标志系统，其中抗微生物剂在低于1000ppm的抗微生物剂浓度下在营养盐琼脂上能抑制一种以上的微生物。
7．根据权利要求6所述的路面标志系统，其中抗微生物剂能抑制一种以上的真菌。
8．根据权利要求6所述的路面标志系统，其中抗微生物剂能抑制一种以上的细菌。
9．根据权利要求4所述的路面标志系统，其中在底漆中抗微生物剂在25℃水中的溶解度低于0.002克/升。
10．根据权利要求4所述的路面标志系统，其中在底漆里的抗微生物剂在低于1000ppm的抗微生物浓度下能抑制一种以上的真菌和一种以上的细菌。
11．一种路面标志系统，包括：
含至少一层的预制的路面标志物，该标志物有路面接触表面；
施加到预制的路面标志物的路面接触表面上的粘合剂；
液体底漆；和
至少一种该系统所含有的抗微生物剂，结果，当系统附着于路面上时，抗微生物剂存在于路面标志系统里。
12．根据权利要求11所述的系统，其中预制的路面标志物的至少一层里含有抗微生物剂。
13．根据权利要求11所述的系统，其中粘合剂里含有抗微生物剂。
14．根据权利要求11所述的系统，其中底漆里含有抗微生物剂。
15．根据权利要求11所述的系统，其中抗微生物剂在25℃的水中溶解度低于0.002克/升。
16．根据权利要求11所述的系统，其中抗微生物剂在低于1000ppm浓度下在营养盐里能抑制一种以上的微生物。
17．根据权利要求16所述的系统，其中微生物是一种真菌。
18．根据权利要求16所述的系统，其中微生物是一种细菌。
19一种预制的路面标志物，包括一层或多层，其中标志物的一层或多层含至少一种抗微生物剂，其中抗微生物剂在低于1000ppm浓度下，在营养盐琼脂里能抑制一种以上的微生物。
20．一种路面标志系统，包括：
包括一层或多层的预制的路面标志物；
含抗微生物剂的粘合剂；和
含抗微生物剂的底漆。
21．根据权利要求20所述的系统，其中预制的路面标志物包括至少一种抗微生物剂。
22．一种将路面标志物系统施加到路面的方法，包括步骤：
用含至少一种抗微生物剂底漆涂覆路面；和
将路面标志物定位和附着在底漆上，路面标志物有路面接触表面，路面接触表面与底漆接触。
23．根据权利要求22所述的方法，其中定位和附着步骤的路面标志物包括至少一层，其中至少一层包括抗微生物剂。
24．根据权利要求22所述的方法，其中该方法另外包括将粘合剂施加到路面标志物的路面接触表面的步骤，和使路面接触表面上的粘合剂与底漆接触的步骤。
25．根据权利要求22所述的方法，其中粘合剂含至少一种抗微生物剂。
26．根据权利要求22所述的方法，它另外包括在涂覆步骤前清洁路面的步骤。
27．根据权利要求26所述的方法，其中清洁步骤包括在涂覆步骤前用至少一种抗微生物剂处理路面。
28．根据权利要求22所述的方法，它另外包括在定位和附着步骤后用至少一种抗微生物剂处理路面标志系统的步骤。
29．根据权利要求24所述的方法，它另外包括在定位和附着步骤后用至少一种抗微生物剂处理路面的步骤。
30．一种制备粘合剂涂覆的路面标志物的方法，包括步骤：
将抗微生物剂加到能将预制的路面标志物粘附到路面上的粘合剂中；和
用粘合剂涂覆预制的标志物的至少一个路面接触表面。
31．一种保持在路面上的路面标志系统完整性的方法，包括步骤：
用抗微生物剂对路面上的路面标志系统至少处理一次。
32．根据权利要求31所述的方法，其中处理步骤每年至少进行一次。
33．一种增加在路面上的路面标志系统寿命的方法，包括步骤：
将至少一种抗微生物剂包含在路面标志物系统中，其中当抗微生物剂已在35℃下预培养至少三周时，在消毒的营养盐介质里的抗微生物剂足以抑制至少一种微生物在营养琼脂佩特里平碟上生长。
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