CN1771302A - 公路标记材料 - Google Patents

Abstract

一种在表面上使用的表面标记材料，该标记材料包含粘结剂材料和热敏性颜料。该标记材料呈与表面颜色不同的第一种颜色。当加热到至少约70℃的温度时，该标记材料发生不可逆变色，从第一种颜色变成第二种颜色。第二种颜色产生的效果是人们不能有效地看见该标记材料。还公开了一种标记物及其使用方法。

Description

公路标记材料

发明背景

本发明涉及可用于结构表面作为临时标记物的标记材料。具体地说，本发明涉及标记材料，它发生不可逆变色后，使人们不能有效地看见该标记材料。

标记材料经常置于结构表面用作临时标记物，如用在公路、隧道、路边和建筑物墙壁上。例如，在筑路期间，可以创建起白色分界线作用的临时标记物，代替原来的路线而用于疏导交通。在筑路结束前，临时标记物一直让人们可见。但是，筑路完成后，临时标记物不再需要。因此，必须除掉或是使人们不能有效地看见临时标记物。

由涂料或热塑性薄片制成的常规临时标记物，可以使人们不能有效地看见，方法是在临时标记物上面涂上路面的颜色(例如黑色或灰色)，或是从路面上刮掉临时标记物。这些方法需要费力的清除工作，并且可能损坏路面。

作为选择，常规的临时标记物还可以由剥离材料制成，例如由胶粘带制成。剥离材料粘在路面上形成白色分界线。当筑路完成后，从路面除去胶粘带。然而，该现有的剥离型临时标记物粘附性相对较差。根据路面的状态，可能需要打底漆处理来增强粘附强度。但是，当进行了打底漆处理时，通常需要很大的力来除去粘合剂。这增加了清除工作的难度。

日本专利公开第08-113918号、第08-245253号和第07-268818号公开了包含粘结剂材料和可逆热敏性颜料的可变色材料。可逆热敏性颜料在高于特定温度时是透明的，并在低于该特定温度时产生颜色。因此，含有可逆热敏性颜料的材料可以适用的情况是，在高于特定温度时呈现第一种颜色(如冷蓝色)，在低于特定温度时它变成第二种颜色(如暖红色)。但是，当温度再次升高到高于特定温度时，材料又变回第一种颜色。这种材料适于作为警告标语。例如，该材料可用于公路上，以便当环境降至低于特定温度时，显示标记如“小心冰冻”。当环境温度上升到高于特定温度时，材料恢复原始颜色，使标记不能被看见，直到后来温度降低到低于特定温度。这种材料也可以用作视觉温度计，来确定环境温度是否高于或低于特定变色温度。

此外，含有不可逆变色热敏性颜料的涂料通常不被用作临时标记物，而是用作鉴别所经受温度的视觉温度指示器。将涂料涂在物品表面上，然后用于确定是否受到过特定温度或更高的温度。当物品被置于特定温度或更高的温度环境中时，物品表面的涂料从第一种颜色变成第二种颜色。

因此，需要一种临时标记物，它含有发生不可逆变色后使人们不能有效地看见临时标记物的标记材料。

发明概述

本发明涉及用于表面的标记材料。该标记材料包含粘结剂材料和热敏性颜料，并呈与所述表面的表面颜色不同的第一种颜色。但是，当加热到至少约70℃的温度时，标记材料从第一种颜色不可逆地变色成第二种颜色。第二种颜色产生的效果是人们不能有效地看见标记材料。这表示第二种颜色接近于涂有标记材料的表面的颜色。最好是第二种颜色与表面颜色基本相同。

本发明还涉及用于公路表面的公路标记物。公路标记物含有粘结剂材料和热敏性颜料的混合物，并呈与公路的颜色不同的第一种颜色。但是，当加热到至少约70℃的温度时，公路标记物从第一种颜色不可逆地变色为第二种颜色，如上所述，人们不能有效地看见第二种颜色。最好是第二种颜色与公路颜色基本相同。

本发明还涉及标记物在表面上的使用方法，其中标记物含有粘结剂材料和热敏性颜料。该方法包括在表面上提供标记物，这里标记物呈与表面颜色不同的第一种颜色。通过将标记物加热到至少约70℃，标记物的颜色从第一种颜色不可逆地变色为第二种颜色，如上所述，这里，人们不能有效地看见第二种颜色。最好是第二种颜色与表面颜色基本相同。

标记材料、公路标记物和标记物从第一种颜色不可逆变色为第二种颜色产生的效果是人们不能有效地看见标记物。

发明详述

本发明包含用于临时标记物的标记材料，它可以层的方式铺于结构表面上。本发明的标记材料含有粘结剂材料和热敏性颜料，其中热敏性颜料当加热时发生不可逆的变色。这里术语“不可逆地变色”或“不可逆的变色”定义为不能恢复原始颜色的颜色改变。

当应用于结构表面如公路表面时，本发明的临时标记物保持第一种颜色，它与结构表面的颜色不同并有明显对比。因为第一种颜色不同于结构表面的颜色，人们可以看见临时标记物。例如，本发明的临时标记物可以在筑路期间起到疏导交通的白色分界线的作用。在这种情况下，第一种颜色可以是白色，它与公路的暗颜色(如黑色或灰色)有明显对比。

当不再需要临时标记物时，临时标记物可以加热到特定的温度或更高。这使临时标记物的颜色从第一种颜色不可逆地改变为第二种颜色，这里第二种颜色产生的效果是人们不能有效地看见标记材料。这表示第二种颜色接近于施用所述标记材料的表面的颜色，并且最好是与结构表面的颜色基本相同。临时标记物可以在预定的时间内使用，然后仅仅通过加热临时标记物就可使它不被人们看见。

适宜的特定温度的范围是从约70℃到约500℃，特别适宜的特定温度的范围是从约100℃到约400℃。如果特定温度低于约70℃，临时标记物的颜色可能由于环境温度高而过早改变。此外，如果特定温度高于约500℃，通过加热促使颜色改变所需的时间和劳动强度会变得很大。所希望的是当在适宜的特定温度下，将临时标记物加热约一分钟到约三十分钟时，本发明的临时标记物发生预期的颜色变化。

用于本发明的粘结剂材料携持热敏性颜料，并起到保持临时标记物成层状或膜状的作用。适宜的粘结剂材料的例子包括常用透明粘结剂材料，例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅树脂清漆、聚胺树脂、聚异氰酸酯树脂及其组合。该粘结剂材料可额外含有固化剂、固化促进剂、防沉降剂、紫外线吸收剂及其组合。热敏性颜料并不需要均匀地分散在粘结剂材料中。有利的是热敏性颜料只需要与粘结剂材料匹配，以防止在使用过程中热敏性颜料从临时标记物中沉降出来。

如前所述，当加热到特定温度时，热敏性颜料发生不可逆的变色。在变色之后不管环境温度如何变化，临时标记物不会恢复到第一种颜色(即原始颜色)。适宜的热敏性颜料的例子包括金属氧化物颜料、碱式金属碳酸盐颜料、金属磷酸盐颜料、铵金属盐颜料、氨络合物颜料、水合金属盐颜料(包括水合盐和水合晶体)及其组合。特别适宜的热敏性颜料的例子是水合晶体型颜料，包括水合金属盐中的水合晶体(水合晶体型热敏性颜料)。水合晶体型热敏性颜料是一种当被加热时至少释放出一部分热敏性颜料所含有的结晶水、酸或碱的颜料。这引起第一种颜色到第二种颜色的颜色变化。适宜的水合晶体型热敏性颜料的例子包括含有草酸铋的颜料。草酸铋通常是七水合晶体，在70℃或更高的温度下，通过受热脱水，晶体变成单水合物。

选择热敏性颜料的原则是第一种颜色与施用临时标记物的预定结构表面的颜色看起来明显不同，并且在加热后的第二种颜色最好变成与预定结构表面的颜色(例如，暗色如黑色或灰色)基本相同。标记材料中也可引入其它非热敏性颜料和染料来调整第二种颜色，使其与预定结构表面的颜色基本相同。

相对于约100重量份的粘结剂材料，适宜的热敏性颜料的浓度范围是从约10重量份到约500重量份，特别适宜的浓度范围是从约50重量份到约300重量份。此浓度也可用重量百分数表示，并且这里所有浓度都用重量百分数表示，另有说明时除外。在本发明的标记材料中适宜的组分含量是，基于本发明的标记材料的所有成分的重量，粘结剂材料从约16％到约91％，热敏性颜料从约9％到约84％。在本发明的标记材料中特别适宜的组分含量是，基于本发明的标记材料的所有成分的重量，粘结剂材料从约25％到约67％，热敏性颜料从约33％到约75％。如果热敏性颜料的组分含量低于约9％，临时标记物的颜色变淡，这会降低临时标记物的可见性。反之，如果热敏性颜料的组分含量高于约84％，在使用期间热敏性颜料可能会从临时标记物中沉降出来。

除了上面提到的材料之外，本发明的标记材料也可以含有其它添加剂。例如，为了增强临时标记物在夜间的可见性，本发明的标记材料可以含有折射率范围从约1.5到约2.3的透明小球。适宜的透明小球的例子包括玻璃小球、陶瓷小球及其组合。透明小球可以在干燥之前撒在临时标记物上，使透明小球在临时标记物的表面形成小球层。另外，标记材料可包括聚集体，例如天然石料、人造石料、陶瓷及其组合，来增强临时标记物的耐磨性。

本发明的临时标记物可以是使用各种方法由本发明的标记材料形成的膜状的层。例如，标记材料可以溶解或分散于挥发性溶剂中并在结构表面上涂一层。然后挥发性溶剂蒸发，临时标记物作为干燥膜留在结构表面上。作为选择，不使用挥发性溶剂，可以将标记材料分散在含有固化剂的载体中，也是将其在结构表面涂一层。然后可以固化溶液，在结构表面上留下临时标记物。

临时标记物也可以是由载体膜和在该膜上的标记材料层构成的叠层。临时标记物可以用位于载体膜上的粘合剂固定在结构表面上。在使用期间(例如，在修筑工作完成之前)，粘合剂将临时标志良好地结合在结构表面上以防脱落，并且最好与底漆结合使用。适宜的粘合剂的例子包括粘合树脂，例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂及其组合；并且也可以含有固化剂和固化促进剂。

本发明的临时标记物的适宜的厚度的例子，是从约50微米到约3,000微米。本发明的临时标记物的最适宜的厚度的例子，是从约100微米到约2,000微米。厚度低于约50微米导致临时标记物呈现的颜色可能变得很淡，这会降低临时标记物的可见性。反之，大于约3,000微米的厚度一般会使临时标记物成为过度粗糙的状态。例如，在使用期间，驶过临时标记物的车辆的接触可能会损坏临时标记物。

本发明的临时标记物，由本发明的标记材料制成，可以用于各种用途。适当用途的例子包括临时公路标记物，这种临时分界线在筑路期间用于疏导交通。当用于公路表面时，临时标记物呈第一种颜色，它不同于公路表面的颜色(例如，灰黑色)。临时标记物的适宜的第一种颜色的例子包括白色、蓝色和黄色。这种颜色通常与公路表面的黑或灰色产生视觉上的明显对比。第一种颜色在筑路工作期间保持不变，从而为交通道提供临时分界线。

当筑路完成时，将临时标记物加热到特定温度或以上，使临时标记物从第一种颜色不可逆地变色为第二种颜色，最好是第二种颜色与公路表面的颜色基本相同。当临时标记物不可逆变色为第二种颜色时，难以在视觉上从周围公路表面中区别出临时标记物。因此，临时标记物变成并保持人们不能有效地看见的状态。

除了作为交通道的临时分界线之外，临时标记物可以构成用于公路表面的标记，例如字符或符号。例如，在筑路期间，临时标记物可以为司机和旅客提供指导信息，如“绕行”和“小心”警示。当筑路完成后，如上所述，将该标记不可逆变色为与路面基本相同的颜色。

本发明的临时标记物不需要常用的清除或重涂来使人们不能有效地看见。只需要将临时标记物加热到特定温度或以上。这可以用各种方法实现，例如用喷灯。因此，这种工作的劳动强度降低，并且可以消除损坏公路表面的可能性(与常用标记材料的刮除有关)。

性能分析和品质鉴定步骤

各种分析技术可用于鉴定本发明的标记材料和临时标记物。这里采用如下的分析技术。

可见性测试

由标记材料制成的标记物按照如下步骤进行在沥青公路上用作临时标记物的定性测试。每种标记材料用常用油漆滚筒涂在沥青公路上，创建宽度为20厘米且长度为50厘米的白色标记线。在标记线形成后再让它搁置两星期。两星期之后，标记物用喷灯在温度为200℃到300℃下加热5分钟。

加热之后进行定性测定，判断从位于原先形成有标记物的公路上的汽车上是否可以看见原来的白线。在标记物形成后一个月，再进行一次相同的定性测定。

实施例

本发明在下面的实施例中进行了更详细的叙述。因为对于本领域技术人员来说，在本发明的范畴内的许多改进和变化是显而易见的，所以实施例只是示例性的。除非另有说明，在下述实施例中提到的所有份数、百分数和比率都是基于重量的，并且在实施例中使用的试剂都可以用常用技术合成。

实施例1

实施例1是本发明的标记材料，是一种挥发性溶剂基涂料。表1提供了实施例1的标记材料的组分含量。将各组分混合，形成热敏性颜料和硅树脂清漆分散在甲乙酮溶剂中的溶液。热敏性颜料来源于草酸铋，认为它具有化学式Bi₂(C₂O₄)₃。

           表1

组分	重量百分数
		热敏性颜料	25.0
硅树脂清漆	15.0
		甲乙酮	60.0

对实施例1的标记材料进行加热并依照如上所述的“可见性测试”进行定性测定。在涂到沥青公路上之后，将实施例1的标记材料再在空气中干燥五分钟就形成实施例1的标记物。在加热之后，实施例1的标记物变成黑色，与沥青公路的颜色基本相同，并且从位于原先形成有实施例1的标记物的公路上的汽车上看不到原来的白线。依照可见性测试，在一个月的时间之后仍然不能有效地看见原来的白线。这说明实施例1的标记物能够不可逆变色为与结构表面的颜色基本相似的颜色，并且长时间保持该颜色。

对照例1

对照例1涉及热塑性类型公路标记材料，是日本Kictec公司的商品。

         表2

组分	重量百分数
		二氧化钛	6.5
碳酸钙	61.0
		烃树脂	15.0
增塑剂	1.5
		玻璃小球	16.0

对对照例1的标记材料也进行加热并依照如上所述的“可见性测试”进行定性测定。在涂到沥青公路上之前，将对照例1的标记材料在200℃熔化。在涂上之后，再使对照例1的标记材料冷却并固化就形成对照例1的白色标记物。

在加热之后，对照例1的标记物的上表面的树脂层由于碳化作用而变成黑色。因此，从位于原先形成有对照例1的标记物的公路上的汽车上看不到原来的白线。但是，对照例1的标记物中位于碳化树脂层之下的部分保持白色。

在一个月之后，对照例1的标记物的碳化树脂层被消除了，并且从位于原先形成有对照例1的标记物的公路上的汽车上很容易看到原来的白线。因此，对照例1的标记物的颜色不是不可逆的变色。与此相反，实施例1的标记物使人们不能有效地看见，并且长时间有效地保持使人们不能有效地看见。

尽管本发明参考优选的实施例叙述，本领域技术人员应该认识到在形式上和细节上可以变化而不脱离本发明的精神和范畴。

Claims (39)

1.一种在具有表面颜色的表面上使用的标记材料，所述的标记材料包含：

一种粘结剂材料；和

一种热敏性性颜料；

其中所述的标记材料呈与所述表面颜色不同的第一种颜色，并且当加热到至少约70℃的温度时，所述的标记材料从所述的第一种颜色不可逆地变色为第二种颜色，所述的第二种颜色足以使人们不能有效地看见所述的标记材料。

2.权利要求1所述的标记材料，其中所述的热敏性颜料包含不可逆的热敏性颜料。

3.权利要求2所述的标记材料，其中所述的热敏性颜料选自金属氢氧化物、碱性金属碳酸盐、金属磷酸盐、铵金属盐、氨络合物、水合金属盐及其组合。

4.权利要求2所述的标记材料，其中所述的热敏性颜料包含水合晶体型热敏性颜料。

5.权利要求4所述的标记材料，其中所述的热敏性颜料包含草酸铋。

6.权利要求1所述的标记材料，其中所述的粘结剂材料选自环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅树脂清漆、聚胺树脂、聚异氰酸酯树脂及其组合。

7.权利要求1所述的标记材料，进一步含有选自固化剂、固化促进剂、防沉降剂、紫外线吸收剂及其组合的物质。

8.权利要求1所述的标记材料，进一步含有选自非热敏性颜料、玻璃小球、陶瓷小球、天然石料、人造石料、陶瓷、挥发性溶剂及其组合的物质。

9.权利要求1所述的标记材料，其中所述的标记材料发生不可逆变色的温度低于或等于约500℃。

10.权利要求9所述的标记材料，其中所述的标记材料发生不可逆变色的温度至少为约100℃并且低于或等于约400℃。

11.权利要求1所述的标记材料，其中所述的第一种颜色选自白色、蓝色和黄色。

12.权利要求1所述的标记材料，其中所述的表面颜色选自灰色和黑色。

13.权利要求1所述的标记材料，其中所述的粘结剂材料占所述的标记材料重量的约16％到约91％，而所述的热敏性颜料占所述的标记材料重量的约9％到约83％。

14.权利要求13所述的标记材料，其中所述的粘结剂材料占所述的标记材料重量的约25％到约67％，而所述的热敏性颜料占所述的标记材料重量的约33％到约75％。

15.权利要求1所述的标记材料，其中所述的第二种颜色与所述的表面颜色基本相同。

16.一种在具有公路颜色的公路表面上使用的公路标记物，所述的公路标记物含有：

一种包含粘结剂材料和热敏性颜料的混合物；

其中所述的公路标记物呈与所述的公路颜色不同的第一种颜色，并且当加热到至少约70℃的温度时，所述的公路标记物从所述的第一种颜色不可逆地变色为第二种颜色，所述的第二种颜色足以使人们不能有效地看见所述的公路标记物。

17.权利要求16所述的公路标记物，其中所述的热敏性颜料包含不可逆的热敏性颜料。

18.权利要求17所述的公路标记物，其中所述的热敏性颜料包含水合晶体型热敏性颜料。

19.权利要求18所述的公路标记物，其中所述的热敏性颜料包含草酸铋。

20.权利要求16所述的公路标记物，其中所述的粘结剂材料选自环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅树脂清漆、聚胺树脂、聚异氰酸酯树脂及其组合。

21.权利要求16所述的公路标记物，其中所述的标记材料发生不可逆变色的温度至少为约100℃并且低于或等于约400℃。

22.权利要求16所述的公路标记物，其中所述的第一种颜色选自白色、蓝色和黄色。

23.权利要求16所述的公路标记物，其中所述的公路颜色选自灰色和黑色。

24.权利要求16所述的公路标记物，其中所述的粘结剂材料占所述混合物重量的约16％到约91％，而所述的热敏性颜料占所述混合物重量的约9％到约83％。

25.权利要求24所述的公路标记物，其中所述的粘结剂材料占所述混合物重量的约25％到约67％，而所述的热敏性颜料占所述混合物重量的约33％到约75％。

26.权利要求16所述的公路标记物，其中所述的第二种颜色与所述的公路颜色基本相同。

27.一种在具有表面颜色的表面上使用标记物的方法，所述的方法包括：

在所述表面上提供标记物，其中所述的标记物含有粘结剂材料和热敏性颜料，并且所述的标记物呈与所述的表面颜色不同的第一种颜色；

通过将所述的标记物加热到至少约70℃，使所述的标记物的颜色从所述的第一种颜色不可逆地变色为第二种颜色，其中所述的第二种颜色足以使人们不能有效地看见所述的标记物。

28.权利要求27所述的方法，其中所述的标记物被加热到低于或等于约500℃的温度。

29.权利要求28所述的方法，其中所述的标记物材料被加热到至少约100℃并且低于或等于约400℃的温度。

30.权利要求27所述的方法，其中对所述的标记物的加热包括用喷灯加热所述的标记物。

31.权利要求27所述的方法，其中所述的热敏性颜料包含不可逆的热敏性颜料。

32.权利要求31所述的方法，其中所述的热敏性颜料包含水合晶体型热敏性颜料。

33.权利要求32所述的方法，其中对所述的标记物的加热使所述的水合晶体型热敏性颜料的一部分解吸。

34.权利要求33所述的方法，其中所述的热敏性颜料包含草酸铋。

35.权利要求27所述的方法，其中所述的粘结剂材料选自环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅树脂清漆、聚胺树脂、聚异氰酸酯树脂及其组合。

36.权利要求35所述的方法，进一步含有选自固化剂、固化促进剂、防沉降剂、紫外线吸收剂及其组合的物质。

37.权利要求27所述的方法，其中所述的第一种颜色选自白色、蓝色和黄色。

38.权利要求27所述的方法，其中所述的表面颜色选自灰色和黑色。

39.权利要求27所述的方法，其中所述的第二种颜色与所述的表面颜色基本相同。