CS250632B1 - Nátěrové hmoty na vodorovné značení vozovek - Google Patents

Abstract

Účelem řešení je zlepšení vlastností nátěrových filmů. Dosáhne se toho vhodnou formulací nátěrové hmoty sestávající z chemicky modifikovaného alkydů obsahujícího volně hydroxylové skupiny, hydroxylové skupiny vázané po reakci s isokyanáty a hydroxylové skupiny vázané esterově, přičemž z celkového množství vázaných vícemocných alkoholů tvoří 15 až 65 % hmot. acyklické alkoholy se 2 až 5 uhlíkovými atomy a 2 až 4 hydroxylovými skupinami a 35 až 85 % hmot. polymerní alkoholy. Dále hmoty obsahuji organická rozpouštědla ze skupiny aromatických uhlovodíků a acyklických a/nebo cyklických ketonů s teplotou varu do 175 °C, pigmenty, plniva z nichž nejméně 10 % hmot. tvoří podíl plniv velikosti částic v rozmezí 0,1 až 0,5 mm a adetiva.

Description

Vynález se týká nátěrových, hmot na vodorovné značení vozovek připravených z chemicky modifikované alkydové pryskyřice, aromatických a ketonických rozpouštědel, pigmentů, anorganických i organických plniv, přičemž Část plniv je specifikována určitým rozmezím velikosti částic a aditiv®

Pro vodorovné značení silnic se používají nátěrové hmpty, u kterých je požadována řada Často protichůdných vlastností, které lze jen obtížně splnit® Základním požadavkem na nátěrové hmoty pro uvedené použití je velmi rychlé až extrémně rychlé zasychání mimořádně silných nátěrových filmů s podmínkou zachování dobrých vlastností vytvořených nátěrů, jako je např. hladký povrch bez trhlin a povrchových vad apod® Tento problém se velice často řeší kombinací dvou nebo více pojiv, např. kombinací alkydové pryskyřice s chlorkaučuky. Při aplikaci nátěrových hmot na bázi kombinací pojiv však může dojít k potížím při tvorbě filmu, způsobeným omezenou mísitelnosti pojiv, projevující se při odpařování rozpouštědel během zasychání nátěrového filmu. Tomuto nedostatku lze čelit vhodným výběrem směsí rozpouštědel a optimalizací jejich zastoupení ve směsi.

Předložený vynález uvedený nedostatek odstraňuje tím, že pro formulaci nátěrové hmoty pro vodorovné silniční značení používá jediné pojivo, a to chemicky modifikovanou alkydovou pryskyřici, kterou lze rozpouštět a ředit aromatickými i ketonickými rozpouštědly buí samotnými nebo jejich '

250 632 směsmi prakticky v jakémkoliv poměru, přičemž při jejich odpařování z nátěrového filmu nedochází k vadám nátěru· Chemicky modifikovaná alkydová pryskyřice byla specielně vyvinuta s cílem dosažení extrémně rychlého zasychání a je tudíž velice vhodná pro přípravu nátěrových hmot pro značení vozovek· Nátěrové hmoty jsou složeny z 20 až 50 hmot· dílů chemicky modifikovaného alkydu obsahujícího 10 až 35 % hydroxylových skupin volných, 6 až 11 % hydroxylových skupin vázaných po reakci s isokyanáty, především vazbou -NH-COO- a 50 až 85 % hydroxylových skupin vázaných esterově, přičemž z celkového množství vázaných vícemocných alkoholů tvoří 15 až 65 % hmot. acyklické alkoholy se 2 až 6 uhlíkovými atomy a 2 až 4 hydroxylovými skupinami a 35 až 85 % hmot· polymerní alkoholy, připravené radikálovou kopolymerací 1 molu styrenu s 0,35 až 1,70 molu esterů odvozených od kyseliny akrylové nebo metakrylové a acyklických jednomocných alkoholů o počtu uhlíkových atomů 1 až 4 0,02 až 0,30 molu hydroxyesterů odvozených od těchto kyselin a acyklických dvojmocných alkoholů o počtu uhlíkových atomů 2 až 4 a případně až s 0,10 molu acyklických nenasycených monokarboxylových kyselin o počtu uhlíkových atomů 13 až 22 a o jodovém čísle 120 až 200 gJg/lOO g, 20 až 50 hmot· dílů organických rozpouštědel ze skupiny aromatických uhlovodíků a acyklických a/nebo cyklických ketonů s teplotou varu do 175 °C, 10 až 45 hmot· dílů pigmentů ze skupiny titanových bělob, zinkové běloby a litoponu, 15 až 40 hmot· dílů plniv, zejména ze skupiny zahrnující mletý lupek.,a korund, křemičitý písek přírodní i mletý, křemičitý úlet, síran barnatý, uhličitan vápenatý přírodní mletý i srážený, slídu, wolastonit, mastek, porcelánovou moučku, živec, práškový polyethylen, práškový polyvinylchlorid, z nichž nejméně 10 % hmot· tvoří podíl plniv s velikostí částic v rozmezí 0,1 až 0,5 mm a až 5 hmot· dílů aditiv ze skupiny sušidel rozlivových činidel, látek proti tvorbě škraloupů·

250 632

Navržené nátěrová hmota na značení vozovek má vedle uvedené přednosti, tj. použití jednoho pojivá, řadu dalších výhod. Mí nízkou viskozitu, kterou lze však měnit využitím volby aromatického a ketonického rozpouštědla, jejich množství a poměru. Viskozitu lze však měnit i druhem a množstvím použitých komponent, především pjniv. Vhodnou volbou plniv lze též příznivě ovlivňovat další reologické vlastnosti navržených nátěrových hmot, jako jsou tixotropie a mez toku. Tyto vlastnosti je nutné regulovat nejen s ohledem na zařízení použité pro nástřik těchto nátěrových hmot na vozovky, ale i se zřetelem ná vlastnosti naneseného filmu, především na rozliv. Vhodným využitím uváděných plniv, zvláště kombinací anorganických a organických lze rozliv příznivě ovlivňovat a to i u nánosu o velkých tloušťkách mokrého filmu (0,6 až 1 mm) jak je nutné pro dosažení 0,15 až 0,30 mm suchého nánosu na vozovce.

Další výhodou ppjiva na bázi chemicky modifikované alkydové pryskyřice je, že zasychá kombinovaným způsobem, tj. jak fyzikálně, tak oxypolymeračně. Takový způsob zasychání umožňuje velmi rychlé, až extrémně rychlé zasychání nátěrové hmoty v prvé fázi po aplikaci na vozovku a to do stavu, kdy je možné nátěrový film již přejíždět vozidly, aniž by byl nátěr porušen. V další fázi pak během oxypolymeračního procesu, dochází k optimálnímu zesítění, které zabraňuje stárnutí nátěrů, resp. jeho degradaci a zvyšuje jejich odolnost proti povětrnostním vlivům a prodlužuje tím jejich životnost.

Důležitou součástí navržených nátěrových hmot jsou plniva, která vedle určitého stupně tvrdosti (6 až 8) mají i určité rozmezí velikosti částic. Velikost částic se potom volí podle požadované tloušťky suchého nátěrového filmu. Pro nátěry na vodorovné značení silnic má volba plniva o určitém rozmezí velikosti částic a tvrdosti mimořádnou důležitost. Taková plniva a jejich množství jsou v přímém vztahu ke koeficientu tření vozovky. Při příliš nízkých hodnotách koeficientu tření nátěru dochází totiž při přejezdu silničního

250 632 značení ke zhoršení přilnavosti pneumatik k nátěrům a tím i k možnému a nežádoucímu skluzu, případně smyku. Jako plniva se tedy používají buň samostatně nebo ve vzájemných směsích, např. lupek, korund, přírodní i mletý křemičitý písek, křemičitý úlet, síran bamatý, uhličitan vápenatý přírodní mletý i srážený, slída, wolastonit, mastek, porcelánová moučka, živec, práškový póly vinylchlorid a polyethylen.

Nátěrové hmoty pro značení silnic se mají vyznačovat dobrou viditelností, proto je požadován bílý odstín těchto barev. Nátěrové hmoty, které jsou předmětem tohoto vynálezu, jsou velmi dobře pigraentovatelné všemi druhy bělob, především titanovou bělobou, jak anatasovou tak rutilovou, ale i lito— ponem a hlavně zinkovou bělobou. Je známo, že řadu syntetických pryskyřic, které jsou využívány jako pojivá pro nátěrové hmoty, nelze pigmentovat zinkovou bělobou, protože dochází během skladování nejen ke zvyšování viskozity nátěrových hmot, ale i jejioh houstnutí až do stavu, kdy již nejsou použitelné. Pojivo, kterým je ohemicky modifikovaný alkyd, je se zinkovou bělobou naprosto snášenlivé a tím nedochází ani během dlouhodobého skladování k nežádoucím změnám Teologických vlastností nátěrových hmot. Podle požadavků je možné připravovat nátěrové hmoty libovolných odstínů přidáním barevných odstínů vč. žlutých odstínů, např. použití chromové žlutě.

Nátěrová hmota podle tohoto vynálezu zasychá velice rychle i bez použití sikativu. Sikativací se zasychání ještě urychlí. Nejdůležitější z používaných sikativů jsou naftenát a oktoát kobaltnatý, ale je možné použít další naftenaty i oktoáty, např. manganatý, olovnatý, vápenatý, zinečnatý apod.

Nátěrové hmoty pro značení vozovek podle tohoto vynálezu se vyrábějí běžnými technologiemi výroby nátěrovýoh hmot, tj. rozpouštěním, míšením, homogenizací, dispergaci, přičemž je ekonomicky významné, že dispergaci je možné provádět jen minimálně krátkou dobu, případně je možné při spolehlivé homogenizaci vyloučit dispergaci z výrobního postupu.

250 632

Předmět vynálezu je dále doložen příklady provedení. V příkladech uváděná procenta jsou procenta hwttiesim'

Příklad 1 %

Alkyd chemicky modifikovaný A, 100 %ní 17,5

Toluen 17,5

Aceton 16,8

Titan, běloba anatasová 20,5

Mastek 11,5

Jemný křemičitý písek o zrnitosti 0,2-0,4 mm 13,0

Práškový polyvinylchlorid 2,7

Naftenát kobaltnatý (xy lenový roztok s 1 % Co 0,4 jako kovu)

Methylethylketoxin 0,1

Příklad 2 %

Alkyd chemicky modifikovaný B, 100 %ní 15,0

Toluen 15,0

Xylen 5,0

Aceton 10,3

Methylisobutylketon 5,0

Titanová běloba rutilová 2,0

Titanová běloba anatasová 17,0

Vápenec mikromletý 3,0

Mastek 11,0

Křemičitý úlet 3,0

Jemný křemičitý písek se zrnitostí 0,1-0,5 mm 10,0 Jemný křemičitý písek se zrnitostí 0,2-0,4 mm 3,0

Oktoát olovnatý (xylenový roztok s 2 % Pb 0,6 jako kovu)

Butylaldoxin

0,1

250 632

Příklad 3 %

Alkyd chemicky modifikovaný G, 100 %ní 25,0

Toluen 17,0

Aceton 6,0

Methylcyklohexanon 3,0

Methylisobutylketon 5,0

Titanová běloba rutilová 3,0

Zinková běloba 11,0

Litopon 2,0

Vápenec mikromletý 5,0

Mastek 6,4

Jemný křemičitý písek se zrnitostí 0,2 » 0,4mm 15,0 Práškový polyethylen 1,0

Oktoát kobaltnatý (xylenový roztok s 1 % Co 0,5 jako kovu)

Methyle thy lketoxin 0,1

Příklad 4 %

Alkyd chemicky modifikovaný A, 100 %ní 15,0

Alkyd chemicky modifikovaný C, 100 %ní 5,0

Toluen 10,0

Aceton 15,0

Titan, běloba anatasová 10,0

Zink. běloba 6,5

Litopon 5,0

Vápenec mikromletý 15,0

Křemičitý úlet 2,0

Jemný křem. písek se zrnitostí 0,1 « 0,5 mm 15,0

Práškový polyvinylchlorid 1,0

Oktoát kobaltnatý (xylen, roztok s 1 % Co 0,4 jako kovu)

Butylaldoxin

0,1

250 032

Chemicky modifikované alkydové pryskyřice používané pro přípravu nátěrových hmot na vodorovné značení vozovek specifikované v předmětu vynálezu a uváděné v příkladech 1 až 4 jsou charakterizovány složením, které je obsaženo v tab* 1* Polymerní alkoholy použité pro přípravu těchto alkydů byly připraveny radikálovou kopolymerací směsi monomerů o složení, které uvádí tab» 2» Charakterizaci acyklických monokarboxylových kyselin a rostlinných olejů použitých při přípravě che micky modifikovaných alkydových pryskyřic zaznamenává tab» č· 3.

Tab. 1

Charakteristika alkydových pryskyřic použitých pro přípravu nátěrových hmot pro vodorovné značení vozovek

Chemicky modifikovaní alkydová pryskyřice	4 A	B	C
Rozdělení původních	Volné skupiny 31,2	10,2	35,0
hydroxylových skupin	vázané reakcí
(% ekv·)	s isokyanáty 8,6	6,0	11,0
	vázané esterově 60,1	83,8	54,0
Podíly vázaných	Acyklické alko-		-
alkoholů podle typu.	holý se 2 až 6
(% hmot* z celk*	uhlíkovými atomy
množ» vázaných al-	a 2 až 4 hydro-
koholů)	xyl» skupinami 34,8	64,0	20,0
	Polymerní ζ·ς 9 alkoholy	36,0	80,0
Složení alkydů podle použitých LO, G,	LO, P,	KSO,
výchozích komponent	TJáOP,	EG, KB,	KDRO,
	KDRO,	PA,	Μ, P,
	PA,	PA II,	TJáOP,
	PA I,	TDI	PA-III
	TDI		IPDI

lab· 2

250 032

Složení polymerních alkoholů připravených radikálovou polymerací následujících směsí monomerů (uvedeno v mol» poměrech)

Polymerní alkohol (PA)	X	II	III
Monomery :
styren	1	1	1
ethylakrylát		-	1,06
butylakrylát	-	0,036	0 A2
methylmethakrylát	1,04	0,38	0,36
2-hydroxye thylakrylát	-	0,020	-
2-hydroxyethylmethakrylát	0,028	411	-
2-hydroxypropylakrylát	·*	-	0,23
kyselina dehydratovaného	0,086	0,003	. -
ricinového oleje

Tab. 3 Jodové číslo použitého rostlinného oleje a příslušných acyklických monokarboxylových kyselin
Komponenta	Jode číslo gI2»100 g”^
LO	172,9
KSO	124,7 .
KDRO	127,5

250 832

Význam zkratek použitých komponent uvedených v tah® 1

a v tah· 3 :
LO	lněný olej
KDRO	kyselina dehydratovaného ricinového oleje
G	glycerol
TMOP	trimethylolpropan
P	pentaerythritol
EG	ethylenglykol
PA	anhydrid kyseliny ftalové
THPA	anhydrid kyseliny tetrahydroftalové
KB	by se lina benzoová
ptBBK	kyselina p-tercbutylbenzoová
PA I až	polymerní alkohol I až III
III
TDI	2,4 toluendiisokyanát
IPDI	isoforondiisokyanát

Některé vlastnosti nátěrových hmot, resp. nátěrů, které jsou předmětem vynálezu, jsou následující :

výtokové doba, ČSN 67 3013	30 »»
doba zasychání, -tloušlka suchého nátěru
0,25 mm, ČSN 67 3052 - st· 1	do 2'
st· 2	do 1<
měrná hmotnost	1200
barevnost zaschlého nátěru (odstín)	bílý
lesk zaschlého náěru, ČSN 67 3063	s fc» ·
koeficient tření (kyvadlo RRL)	min·

Claims (1)

1. Nátěrové hmoty na vodorovné značení vozovek na bázi syntetiokých pryskyřic, organických rozpouštědel, pigmentů, plniv a případně aditiv,vyznačené tím, že sestávají z 20 až 50 hmot. dílů chemicky modifikovaného alkydu obsahujícího 10 až 35 % hydroxylových skupin volných, 6 až 11 % hydroxylových skupin vázaných po reakci s isokyanáty, především vazbou -NH-COO- a 50 až 85 % hydroxylových skupin vázaných esterově, přičemž z celkového množství vázaných vícemocných alkoholů tvoří 15 až 65 % hmot· acyklické alkoholy se 2 až 6 uhlíkovými atomy a 2 až 4 hydroxylovýrai skupinami a 35 až 85 hmot· dílů polymerní alkoholy, připravené radikálovou kopolymerací 1 molu styrenu s 0,35 až 1,70 molu esterů odvozených od kyseliny akrylové nebo methakrylové a acyklických jednomocných alkoholů o počtu uhlíkových atomů 1 až 4, 0,02 až 0,30 molu hydroxyesterů odvozených od těchto kyselin a acyklických dvojmocných alkoholů o počtu uhlíkových atomů 2 aŽ 4 a případně až s 0,10 molu acyklických nenasycených monokarboxylových kyselin o počtu uhlíkových atomů 13 až 22 a o jodovém čísle 120 až 200 gJ₂/100 g,

   20 až 50 hmot. dílů organických rozpoúštědel ze skupiny aromatických uhlovodíků a acyklických a/nebo cyklických ketonů s teplotou varu do 175 °C, 10 až 45 hmot. dílů pigmentů ze skupiny titanových bělob, zinkové běloby a litoponu, 15 až 40 hmot. dílů plniv, zejména ze skupiny zahrnující mletý lupek, korund, křemičitý písek přírodní i mletý, křemičitý úlet, síran barnatý, uhličitan vápenatý přírodní mletý i srážený, slídu, wolastonit, mastek, porcelánovou moučku, živec, práškový polyvinylchlorid, práškový polyethylen, z nichž nejméně 10 hmot. dílů tvoří podíl plniv s velikostí částic v rozmezí 0,1 až 0,5 mm a až 5 hmot. dílů aditiv ze skupiny sušidel, rozlivovýoh činidel a látek proti tvorbě škraloupů*

   Vytiskly Moravské tiskařské závody,