CZ301588B6

CZ301588B6 - Urychlovac doby vysoušení vodné náterové barvy, vodná náterová barva a zpusob jejího použití

Info

Publication number: CZ301588B6
Application number: CZ20001021A
Authority: CZ
Inventors: Durand@Graziella; Poirier@Jean-Eric; Calvin@Pierre
Original assignee: Colas
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2010-04-28
Also published as: PL339376A1; JP2002521520A; EP1025174A1; US6333068B1; FR2781494A1; CA2304203C; CZ20001021A3; WO2000005318A1; CA2304203A1; FR2781494B1; SK3852000A3; SK287359B6; HUP0004594A2

Abstract

Urychlovac doby vysoušení vodné náterové barvy urcený pro použití v dávkování mezi 0,1 % až 2 % aktivní složky v pomeru k barve, která obsahuje minerální cástice, polymerní pojivo ve vodné disperzi a dispergacní cinidlo tvorené polymerizacním cinidlem v emulzi, je zvolen z polychloridu kovu a polyoxychloridu kovu nebo je zvolen z dusíkatých kationtových polymeru.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká urychlovače doby vysoušení vodné nátěrové barvy s obsahem minerálních Částic, io - polymemího pojivá ve vodné disperzi dispergačního činidla tvořeného polymerizačním činidlem v emulzi a urychlovače doby vysoušení.

Minerální částice obsažené ve vodné nátěrové barvě mohou představovat zejména pigmenty a plnidla.

Dále se vynález týká vodné nátěrové barvy a způsobu jejího použití s urychlovačem doby vysoušení pro vytvoření povlaku.

Dosavadní stav techniky

Horizontální značení, používané zvláště pro vytyčení silničních značení, se obvykle provádějí za pomoct strojů vybavených rozstfikovačem barvy a dávkovačem odrazných kuliček.

V zájmu ochrany životního prostředí se přestaly používat nátěrové barvy na bázi rozpouštědla; postupně byly nahrazovány nátěrovými barvami, které jsou rozpustné ve vodě, jak se výše uvádí. Polymerizační činidlo v emulzi v těchto barvách obsažené umožňuje disperzi příslušného polymeru; obvykle se pro tento účel používají aniontová, povrchově aktivní plnidla, která následně stabilizují disperzi částeček polymemího pojivá.

Nevýhodou tohoto typu nátěrové barvy je doba potřebná k vysoušení, která je často delší, než tomu bylo u nátěrové barvy na bázi rozpouštědla. Pro vytvoření kontinuálního filmu pojivá, obsaženého ve vodné nátěrové barvě, je nutné nechat vodu po určitou dobu odpařovat. Voda je ovšem daleko méně těkavá, než jsou rozpouštědla obvykle používaná pro nátěrové barvy na této bázi. Doba vysoušení je zvláště dlouhá v případě, kdy je v okolním vzduchu přítomno velké množství vodních par a nátěrová barva se nanáší za nízkých teplot.

Rovněž je žádoucí uvolnit vozovku pro provoz v intervalu co nejkratším, aby nedocházelo k nežádoucímu blokování silničního provozu a usnadnilo se tak provádění všech operací na staveništi.

Pro urychlení doby vysoušení vodné nátěrové barvy bylo navrženo použít soli rozpustné ve vodě. Toto řešení je však velice málo účinné v případech, kdy jsou částečky pojivá stabilizovány jak aniontovými emulgaČními Činidly, tak neiontovými emulgačními činidly. Doba vysoušení vodné nátěrové barvy není při aplikaci tohoto řešení podstatně zkrácena.

Rovněž bylo navrženo přidat do vodné nátěrové barvy kyselinu, aby se dostatečnou měrou snížilo pH celé směsi. Pod určitou hodnotou pH totiž povrchové aktivní aniontová plnidla stabilizující disperzi ztrácejí svůj aniontový charakter v důsledku koagulace disperze. Účinnost této metody však převážně závisí na povaze aníontového emulgačního činidla a klesá v případě, kdy je ve směsi přítomno značné množství neiontového emulgačního činidla. Přítomnost kyseliny rovněž přispívá k nežádoucímu žloutnutí nátěrové barvy v krátké době po jejím nánosu.

-1CZ 301588 B6

Podstata vynálezu

Vynález se týká urychlovače doby vysoušení vodné nátěrové barvy, který je určen pro použití v dávkování mezi 0,1 až 2 % aktivní složky v poměru k barvě, jež obsahuje minerální částice, polymemí pojivo ve vodné disperzi a dispergační činidlo tvořené polymerizačním činidlem v emulzi. Urychlovač doby vysoušení minerální povahy je zvolen z polychloridů kovu a polyoxychloridů kovu, urychlovač doby vysoušení organické povahy je zvolen z dusíkatých kationtových polymerů. Urychlovač doby vysoušení minerální povahy může být polychlorid hlinitý nebo io polyoxychlorid železitý. Urychlovač doby vysoušení organické povahy mohou tvořit syntetické polymery odvozené z polyakrylamidu.

Vynález se rovněž týká vodné nátěrové barvy s obsahem minerálních Částic, polymemího pojivá ve vodné disperzi, dispergačním činidlem tvořeným polymerizačním činidlem v emulzi a ury15 chlovačem doby vysoušení nátěrové barvy.

Urychlovač doby vysoušení umožňuje urychlené vysoušení vodné nátěrové barvy ve srovnání s dosavadním stavem techniky a to zejména vlivem dispergačního činidla, kterým je neiontové emulgační činidlo přítomné ve směsi.

Urychlovač doby vysoušení podle vynálezu umožní rovněž dosáhnout vyšší odolnosti nátěru proti opotřebení a stárnutí v důsledku změn počasí a vyloučit tak degradaci vzhledu nátěru během času.

Urychlovač doby vysoušení podle vynálezu vykazuje další výhody spočívající vtom, že není toxický, ani agresivní vůči lidskému zdraví a životnímu prostředí, takže může být používán ve slabě kyselém nebo neutrálním prostředí.

Příklady provedení vynálezu

K lepšímu pochopení vynálezu přispěje následující popis spolu se způsoby provedení vynálezu, které jsou uvedeny pouze jako příklad a nikterak neomezují rozsah vynálezu.

Vynález se týká vodné nátěrové barvy a způsobu použití této nátěrové barvy vykazující výše uvedené výhody.

Vynález se dále týká urychlovače doby vysoušení vodné nátěrové barvy s obsahem

- minerálních částic, polymemího pojivá ve vodné disperzi dispergačního činidla tvořeného polymerizačním činidlem v emulzi a - urychlovače doby vysoušení,

Podle vynálezu má urychlovač doby vysoušení polymemí strukturuje rozpustný ve vodě a obsahuje kationtová plnidla.

Urychlovač doby vysoušení působí souběžně jak koagulací, tak i vytvářením můstků mezi částicemi pojivá. Urychlovač může např. snížit dobu vysoušení vodné nátěrové barvy až o 30 min za průměrných podmínek aplikace barvy, nejméně však o 2 min.

Podle prvního způsobu provedení vynálezu je urychlovačem doby vysoušení vodné nátěrové barvy minerální urychlovač zvolený z kovových polychloridů jako jsou polychloridy aluminia a z kovových polyoxychloridů jako jsou polyoxychloridy železa.

-2CZ 301588 B6

Podle druhého způsobu realizace vynálezu se urychlovač doby vysoušení vodné nátěrové barvy zvolí z kationtových dusíkatých polymerů, zejména z polymerů syntetických, odvozených s polyakrylamidu.

S výhodou se dávkování urychlovače doby vysoušení vodné nátěrové barvy pohybuje mezi 0,2 až 2 % vzhledem k hmotnosti barvy a zejména mezi 0,1 až 1 %.

Je důležité, aby byl urychlovač doby vysoušení vodné nátěrové barvy obsažen v mírně kyselém i o nebo neutrálním prostředí.

Vynález se také týká vodné nátěrové barvy s obsahem

- minerálních částic,

- polymemího pojivá ve vodné disperzi, dispergačního činidla tvořeného polymerizaČním činidlem v emulzi a

- urychlovačem doby vysoušení.

S výhodou obsahuje vodná nátěrová barva neiontová emulgační činidla. Tato činidla přispívají

2ú účinně ke stabilizaci částic pojivá.

Výhodné polymemí pojivo vodné nátěrové barvy je pojivo akrylového, styrenakrylového a/nebo vinylakrylového typu.

Vynález se týká rovněž způsobu použití vodné nátěrové barvy na podklad, podle něhož se na podklad nejprve nastříká vodná nátěrová barva s obsahem minerálních částic, polymemího pojivá ve vodné disperzi a dispergačního činidla tvořeného polymerizaČním činidlem v emulzi

- do vodné nátěrové barvy se distribuují odrazové kuličky a do vodné nátěrové barvy se vpraví urychlovač doby vysoušení po distribuci nebo před distribucí odrazných kuliček.

Způsob použití je vyznačen tím, že se pro vytvoření povlaku užije vodná nátěrová barva podle vynálezu.

Odraznými kuličkami jsou s výhodou skleněné kuličky.

Urychlovač doby vysoušení vodné nátěrové barvy může být aplikován jako zvláštní a nezávislý materiál, dále jako doplňkový materiál k systému nanášení vodné nátěrové barvy pomocí specielního stroje nebo může sloužit k transformaci nanášení vodné nátěrové barvy uvedeným strojem.

Vpravení urychlovače doby vysoušení lze provést přímo nastříkáním do barvy a to gravitací nebo i pod tlakem.

S výhodou se do vodné nátěrové barvy vpravuje urychlovač doby vysoušení po distribuci odrazných kuliček.

Tak se dosáhne dostatečného obalení odrazných kuliček filmem vodné nátěrové barvy předtím, než dojde k urychlenému vysoušení v důsledku přidání urychlovače doby vysoušení vodné nátěrové barvy.

-3CZ 301588 B6

Podle jiného způsobu provedení vynálezu se urychlovač doby vysoušení vpravuje přímo do vodné nátěrové barvy v okamžiku, kdy se barva nanáší a to před distribucí odrazných kuliček.

Příklad 1

Stroj pro vytyčování tras na vozovkách, který je běžně na trh uváděn pod označením TRASSAR 9, je přizpůsoben tak, že může pod tlakem obsahovat i urychlovač doby vysoušení vodné nátěrové barvy, Tento stroj se použil pro provádění dále popsaných zkoušek na vozovce za účeio lem srovnání doby vysoušení nástřiku obvyklé nátěrové barvy bez vpravení urychlovače doby vysoušení s dobou vysoušení nástřiku nátěrové barvy, do které byl vpraven urychlovač doby vysoušení. Způsob sestává z těchto postupných etap: nastříkání nátěrové barvy na vozovku, následná distribuce odrazných skleněných kuliček do nanesené nátěrové barvy a z nastříkání urychlovače doby vysoušení pod tlakem na takto provedené značení.

Vodná nátěrová barva, která se použila, je uváděna na trh pod označením POLLUX (INDASCO) a její dávkování se po aplikaci rovná 630 g/m². Skleněné kuličky mají tržní označení AC07 a dávkování po aplikaci činí 180 g/m².

Urychlovačem doby vysoušení je minerální kationtový polymer a jeho dávkování činí I % vzhledem k hmotnosti nátěrové barvy při zkoušce s urychlovačem doby vysoušení.

Doby vysoušení nátěrové barvy s využitím urychlovače doby vysoušení a bez něho jsou uvedeny v tabulce 1.

Tabulka I

dávkování urychlovače vysoušení	0 % (kontrol.vzorek)	1%
doba vysušení povrchu nátěrové barvy	>30 min	30 s
doba úplného vysušení nátěrové barvy	>45 min	2 min

Příklad 2

V rámci srovnávacích zkoušek byla na vzorek nanesena vodná nátěrová barva používaná pro tyto 35 účely, která je na trhu známa pod označením ORION (INDASCO). Toto nanesení bylo provedeno rozlivem nátěrové barvy pomocí aplikátoru, takže se vytvořil film tenký 400 μηι. Poté se urychlovač doby vysoušení nastříkal na nátěrovou barvu - např. obyčejným rozprašovačem používaným v domácnosti - a to bud¹ čistý nebo zředěný. Aktivní součástí urychlovače vysoušení je kationtový polymer rozpustný ve vodě, odvozený v tomto příkladu z polyakrylamidu.

Doby vysoušení nátěrové barvy jako takové porovnané s dobami vysoušení nátěrové barvy opatřené urychlovačem doby vysoušení s 10 a 30% zředěním jsou uvedeny v tabulce II. Dále se uvádí význam údajů uvedených v tabulce II:

- 1: nátěrová barva není suchá,

- 2: pouze povrch nátěrové barvy je suchý (více či méně tenký povlak),

- 3: nátěrová barva je suchá, ale nepřiléhá k podkladu,

- 4: nátěrová barva je suchá.

-4CZ 301588 B6

Tabulka II

Čas v min	nátěrová barva samotná	nátěrová barva s urychlovačem zředění 10%	nátěrová barva i i s urychlovačem i ! zředěni 30%
5 i	: 1	2	‘ 2
10 i	2		í i
15 !	₂	2 Ϊ	i i 2 i
20 i	2	! 2 ‘
25 4	3	2	2
30 ξ ...........1	: ³	3	⁴ i
40 j	i	4	i

Urychlovač doby vysoušení vzhledem kjeho vysoké viskozitě nelze rozprašovat použitým systémem tehdy, když je čistý nebo zředěný až na 30 %. Při zředění na 10 až 30 % je nátěrová barva na povrchu suchá během prvních minut po nastříkání urychlovače doby vysoušení a povrch přestává být lepivý po dvaceti minutách.

Příklad 3

Postupuje se za stejných podmínek jako v příkladu 2, urychlovač doby vysoušení je však tvořen minerálním polymerem kysličníku kovu. Výsledky dosažené s čistým urychlovačem doby vysou15 šení a jeho zředěním na 50 % jsou uváděny v tabulce III.

Čas dokonalého vysušení je v tomto příkladu zlepšen asi o 10 min a to i v případě zředění na 50 %.

Tabulka III

jčasvmin ' í i 1	nátěrová barva samotná 1	nátěrová barva s čistým urychlovačem	nátěrová barva s urychlovačem zředění 50 %
___5___	1	3	3
i„ io ......	_L...... 2	\___________3_________________	3
^; 2	3	3
: 20		4	4
i 30	3
3
; 40	4	ř 1

-5CZ 301588 B6

Příklad 4

Postupuje se za stejných podmínek jako v příkladu 2 a 3, urychlovač doby vysoušení však má jiné složení minerálního polymeru a je použit čistý a ve zředění na 50 %. Výsledky zkoušek jsou shrnuty v tabulce IV.

io Tabulka IV

čas v min	nátěrová barva samotná í	nátěrová barva s čistým urychlovačem	nátěrová barva s urychlovačem zředění 50 %
^! 5	í 1 i __________i	3	2
: 10	2	' i ³ i	2
; 15	2	3 ’ ; ^J i	2
i ——«—.. -.....	..... 1	(...... _................._.. í	, ....
; 20	3	qz⁴'. ^;	3
^: 25	3		4
30	............ 4.........

Urychlovač doby vysoušení nátěrové barvy dokonale působí cca po 10 minutách a to i v případě is zředění na 50 % (zrovna tak jako v příkladu 3).

Claims

20 PATENTOVÉ NÁROKY

1. Urychlovač doby vysoušení vodné nátěrové barvy, určený pro použití v dávkování mezi OJ až 2 % aktivní složky v poměru k barvě, která obsahuje minerální částice, polymemí pojivo ve

25 vodné disperzi a dispergační činidlo tvořené polymerizačním činidlem v emulzi, vyznačený tím, že

- urychlovač doby vysoušení minerální povahy je zvolen z polychloridů kovu a polyoxychlorídů kovu, neboje

- urychlovač doby vysoušení organické povahy zvolen z dusíkatých kationtových polymerů.
2. Urychlovač doby vysoušení podle nároku 1, vyznačený tím, že polychlorid kovu je polychlorid hlinitý.
3. Urychlovač doby vysoušení podle nároku 1, vyznačený tím, že polyoxychlorid kovu je polyoxychlorid železitý.

-6CZ 301588 B6
4. Urychlovač doby vysoušení podle nároku 1, vyznačený tím, že dusíkaté kationtové polymery jsou syntetické polymery odvozené z polyakrylamidu.
5. Urychlovač doby vysoušení podle jednoho z nároků laž4, vyznačený tím, že je 5 určen pro dávkování mezi 0,2 až 1 % aktivní složky v poměru k barvě.
6. Urychlovač doby vysoušení podle jednoho z nároků laž5, vyznačený tím, že je obsažen v mírně kyselém nebo neutrálním prostředí.

io
7. Vodná nátěrová barva s obsahem minerálních částic, polymemího pojivá ve vodné disperzi, dispergačního činidla tvořeného polymerizačním Činidlem v emulzi a s urychlovačem doby 15 vysoušení nátěrové barvy, vyznačená tím, že urychlovač doby vysoušení je podle některého z nároků 1 až 6.
8. Vodná nátěrová barva podle nároku 7, vyznačená tím, že dispergační činidlo tvoří 20 neiontová emulgační činidla.
9. Vodná nátěrová barva podle jednoho z nároků 7 nebo 8, vyznačená tím, že polymemí pojivo je akrylového, styrenakrylového a/nebo vinylakrylového typu.

25 10. Způsob nanášení vodné nátěrové barvy na podklad, sestávající z těchto etap:

na podklad se nastříká vodná nátěrová barva s obsahem minerálních částic, polymemího pojivá ve vodné disperzi a dispergačního činidla tvořeného polymerizačním činidlem v emulzi;

do vodné nátěrové barvy se distribuují odrazné kuličky; a do vodné nátěrové barvy se vpraví urychlovač doby vysoušení podle jednoho z nároků 1 až 6 po distribuci nebo před distribucí odrazných kuliček.