DE102017006843A1 - Multifunctional roadway marking with high performance and method of application - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Mittel und dessen spezifische Zusammensetzung sowie ein Verfahren zur multifunktionalen Markierung von Flächen des Straßenverkehrs z.B. eines Streifens einer Fahrbahn mit einem Kunststoff mit großer Performanz und erhöhter optischer Sichtbarkeit und Nachtsichtbarkeit.The invention relates to an agent and its specific composition, as well as to a method for multifunctional marking of road surfaces, e.g. a strip of roadway with a plastic with great performance and increased visual visibility and night visibility.
Description
Hiermit werden ein Mittel und dessen spezifische Zusammensetzung sowie ein Verfahren zur multifunktionalen Markierung von festgelegten Flächen des Straßenverkehrs mit einem Kunststoff als Erfindung gemeldet, welche im Speziellen eine Komposition gemäß der Ansprüche 1-15 und ein Verfahren gemäß der Ansprüche 16-18 betrifft. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.Herewith, an agent and its specific composition as well as a method for multifunctional marking of fixed areas of road traffic with a plastic as invention are reported, which relates in particular to a composition according to claims 1-15 and a method according to claims 16-18. The wording of all claims is hereby incorporated by reference into the content of this specification.
Wichtige Eigenschaften eines Anstrichmittels sind die Viskosität, das Trocknungsverhalten und die Eigenschaften des applizierten Mittels, der Beschichtung, wie Glanz, Widerstand gegen Verkratzen, Härte, Adhäsion auf der gewünschten Oberfläche und Oberflächenstruktur. Durch eine spezifische Zusammensetzung des Anstrichmittels können seine makroskopischen Eigenschaften beeinflusst werden. So ist z.B. der gewählte Binder von ausschlaggebender Wichtigkeit. Zudem können Pigmente und Füller, Weichmacher (Plastifiziermittel), Lösemittel und weitere Additive wichtige Einflussfaktoren auf die gewünschten Eigenschaften eines Anstrichmittels darstellen (vgl.
Verbesserte bzw. weitere (zu schon in Vorgängerpatentanmeldungen beschriebene) Möglichkeiten des besseren Dispergierens eines Pigments hat die Firma Kronos aufgezeigt: Schlecht dispergierbare Pigmente aus 100% TiO2 können einer Oberflächenbehandung mit farblosen Oxiden von Si, Al oder Zr unterzogen werden, wodurch sich die Dispergierbarkeit deutlich steigern soll. Eine bessere Benetzbarkeit der Pigmentoberfläche durch das umgebende Medium kann schließlich durch eine anschließende und abschließende Behandlung mit einem Polyol gewährleistet werden (vgl.
Hybridpolymere erfreuen sich aufgrund überzeugender Eigenschaften zunehmender Beliebtheit. So zeigt z.B. die chemische Anbindung von Silikaten an Acrylatpolymere statt der physikalischen Einbindung (gewöhnliche Mischung) eine größere thermische Stabilität und einen höheren Flammschutz (vgl.
Generell bestehen zwei Wege der Realisierung einer chemischen Anbindung von Silikaten an Polymere, wobei ein gemeinsamer Schritt nämlich die Silanolgruppen-Funktionalisierung notwendig ist: Zum einen können Si-OH-Gruppen von Silikaten durch Reaktion mit funktionalisierten Chlorsilanen oder funktionalisierten Alkoxysilanen funktionalisiert und durch anschließende Folgereaktionen der funktionellen Gruppen mit Monomeren oder Präpolmeren in das kohlenstoffhaltige Polymernetzwerk eingebunden werden. Werden hingegen mit Monomeren oder Präpolymeren funktionalisierte Alkoxysilane eingesetzt, so können diese selbst polymerisieren, wodurch also z.B. für Alkyoxysilan-Acrylmonomere zur Polymerisation des kohlenstoffhaltigen Monomers eine zweite Polymerisationsreaktion stattfindet, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit dabei stark vom eingesetzten Monomer abhängt (vgl.
Mit der hierin beschriebenen Erfindung werden die technischen Grundlagen eines Mittels zur Markierung einer Straßenfahrbahn mit großer Performanz sowie die zur Applikation erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellt. Im Besonderen soll die Sicherheit im Straßenverkehr durch ein langnachleuchtendes Material verbessert werden. Der optische Effekt des Luminophors soll dabei zur besseren Erkennung einer Fahrbahn des Straßenverkehrs dienen und somit die übliche Warnwirkung einer bekannten Straßenfahrbahnmarkierung übertreffen.With the invention described herein, the technical principles of a means for marking a roadway with high performance and the application of the invention are presented. In particular, the safety in traffic should be improved by a photoluminescent material. The optical effect of the luminophore is intended to better identify a lane of the road traffic and thus exceed the usual warning effect of a well-known street pavement marking.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch ein Mittel und eine Methode mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche gelöst.These objects are achieved according to the invention by a means and a method having the features of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung zeichnet sich dadurch aus, dass sie Bindemittel aufweist, welche aus Monomeren bestehen, die verschiedene Arten von Polymeren bilden können, wobei die Monomere durch die Formeln in Tabelle 1 (Formeln I-VI) und Tabelle 2 (Formeln VII-X) charakterisiert werden und Folgendes gilt: und mit Variablen, die bevorzugt wie folgt definiert sind:
- • die Reste R1-R17 sind unabhängig voneinander,
- • der Rest R1 ist Wasserstoff, ein Alkyl-, Cycloalky-, Alkylcycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, Heteroalkylcycloalkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Aralkyl- oder Heteroaralkyl-Rest, ein Si(R)x(OR)3-x -Rest mit R = ein Alkyl-, Cycloalky-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Alkylcycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, Heteroalkylcycloalkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Aralkyl-, Heteroaralkyl-Rest und x = 0, 1, 2 oder 3, und
- • der Rest R2 ist Wasserstoff oder ein Alkyl- oder Heteroalkyl-Rest, und
- • die Reste R3-R13 sind Wasserstoffe oder Alkyl-, Cycloalky-, Alkylcycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, Heteroalkylcycloalkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Aralkyl-, Heteroaralkyl-Reste, und
- • die Reste R14-R17 sind Wasserstoffe oder Alkyl-Reste, und
- • Y ist ein Alkyl- oder Heteroalkyl-Rest, und
- • X ist ein Alkyl-, Cycloalky-, Alkylcycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, Heteroalkylcycloalkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Aralkyl- oder Heteroaralkyl-Rest, ein Si(R)x(OR)3-x -Rest mit R = ein Alkyl-, Cycloalky-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkinyl-, Alkylcycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, Heteroalkylcycloalkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Aralkyl-, Heteroaralkyl-Rest und x = 0, 1, 2 oder 3, und
- • n ist 1, 2 oder 3, und
- • p ist 1, 2 oder 3, und
- • 1 ist das unten beschriebene Luminophor.
- • the radicals R 1 -R 17 are independent of one another,
- The radical R 1 is hydrogen, an alkyl, cycloalky, alkylcycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, heteroalkylcycloalkyl, aryl, heteroaryl, aralkyl or heteroaralkyl radical, a Si (R) x (OR) 3 -x- radical where R = an alkyl, cycloalky, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, alkylcycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, heteroalkylcycloalkyl, aryl, heteroaryl, aralkyl, heteroaralkyl radical and x = 0, 1, 2 or 3, and
- • the radical R 2 is hydrogen or an alkyl or heteroalkyl radical, and
- The R 3 -R 13 radicals are hydrogens or alkyl, cycloalkyl, alkylcycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, heteroalkylcycloalkyl, aryl, heteroaryl, aralkyl, heteroaralkyl radicals, and
- • the radicals R 14 -R 17 are hydrogens or alkyl radicals, and
- Y is an alkyl or heteroalkyl radical, and
- X is an alkyl, cycloalky, alkylcycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, heteroalkylcycloalkyl, aryl, heteroaryl, aralkyl or heteroaralkyl radical, a Si (R) x (OR) 3-x radical with R = an alkyl, cycloalky, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, cycloalkynyl, alkylcycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, heteroalkylcycloalkyl, aryl, heteroaryl, aralkyl, heteroaralkyl radical and x = 0, 1, 2 or 3, and
- • n is 1, 2 or 3, and
- • p is 1, 2 or 3, and
- • 1 is the luminophore described below.
Der Ausdruck Alkyl-Rest bezieht sich insbesondere auf eine gesättigte, geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe, die 1 bis 20 C-Atome, vorzugsweise 1 bis 12 C-Atome, besonders bevorzugt 1 bis 6 C-Atome, aufweist. Beispiele hierfür sind die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, t-Butyl-, n-Hexyl-, 2,2-Dimethylbutyl- oder n-Octyl-Gruppe.The term alkyl radical refers in particular to a saturated, straight-chain or branched hydrocarbon group which has 1 to 20 C atoms, preferably 1 to 12 C atoms, particularly preferably 1 to 6 C atoms. Examples of these are the methyl, ethyl, propyl, isopropyl, isobutyl, t-butyl, n-hexyl, 2,2-dimethylbutyl or n-octyl group.
Die Ausdrücke Alkenyl- und Alkinyl-Rest beziehen sich insbesondere auf zumindest teilweise ungesättigte, geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppen, die 2 bis 20 C-Atome, vorzugsweise 2 bis 12 C-Atome, besonders bevorzugt 2 bis 5 C-Atome, aufweisen. Beispiele hierfür sind die Ethenyl-, Allyl-, Acetylenyl-, Propargyl-, Isoprenyl- oder Hex-2-enyl-Gruppe.The terms alkenyl and alkynyl radical relate in particular to at least partially unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon groups which have 2 to 20 C atoms, preferably 2 to 12 C atoms, particularly preferably 2 to 5 C atoms. Examples include the ethenyl, allyl, acetylenyl, propargyl, isoprenyl or hex-2-enyl group.
Die Ausdrücke Cycloalkyl-, Cycloalkenyl- und Cycloalkinyl-Rest beziehen sich insbesondere auf gesättigte oder teilweise ungesättigte cyclische Gruppen, die einen oder mehrere Ringe aufweisen, die insbesondere 3 bis 14 Ring-C-Atome, besonders bevorzugt 3 bis 10 Ring-C-Atome, aufweisen. Beispiele hierfür sind die Cyclopropyl-, Cyclohexyl-, Tetralin- oder Cyclohex-2-enyl-Gruppe.The terms cycloalkyl, cycloalkenyl and cycloalkynyl radicals refer in particular to saturated or partially unsaturated cyclic groups which have one or more rings, in particular 3 to 14 ring C atoms, particularly preferably 3 to 10 ring C atoms , exhibit. Examples of these are the cyclopropyl, cyclohexyl, tetralin or cyclohex-2-enyl group.
Der Ausdruck Heteroalkyl-Rest bezieht sich insbesondere auf eine Alkyl-Gruppe, in der ein oder mehrere (bevorzugt 1, 2 oder 3) C-Atome bzw. CH- oder CH2-Gruppen durch O, N, P und/oder S ersetzt sind. Beispiele hierfür sind Alkyloxy-Guppen wie Methoxy- oder Ethoxy- oder tertiäre Aminstrukturen sowie Carbamat-Gruppen.The term heteroalkyl radical refers in particular to an alkyl group in which one or more (preferably 1, 2 or 3) C atoms or CH or CH 2 groups is replaced by O, N, P and / or S. are. Examples of these are alkyloxy groups such as methoxy or ethoxy or tertiary amine structures and carbamate groups.
Der Ausdruck Heterocycloalkyl-Rest bezieht sich insbesondere auf eine CycloalkylGruppe, in der ein oder mehrere (bevorzugt 1, 2 oder 3) Ring-C-Atome bzw. Ring-CH- oder CH2-Grupen durch O, N, P und/oder S ersetzt sind, und kann beispielsweise für die Piperidin- oder N-Phenylpiperazin-Gruppe stehen.The term heterocycloalkyl radical refers in particular to a cycloalkyl group in which one or more (preferably 1, 2 or 3) ring C atoms or ring CH or CH 2 groups is represented by O, N, P and / or S, and may be, for example, the piperidine or N-phenylpiperazine group.
Der Ausdruck Aryl-Rest bezieht sich insbesondere auf eine aromatische Gruppe, die einen oder mehrere Ringe hat, die insbesondere 5 oder 6 bis 14 Ring-C-Atome, besonders bevorzugt 5 oder 6 bis 10 Ring-C-Atome, enthalten. Ein Beispiel hierfür ist eine Phenyl-Gruppe.The term aryl radical refers in particular to an aromatic group which has one or more rings which contain in particular 5 or 6 to 14 ring C atoms, particularly preferably 5 or 6 to 10 ring C atoms. An example of this is a phenyl group.
Der Ausdruck Heteroaryl-Rest bezieht sich insbesondere auf eine Aryl-Gruppe, in der ein oder mehrere (bevorzugt 1, 2 oder 3) Ring-C-Atome bzw. Ring-CH- oder CH2-Gruppen durch O, N, P und/oder S ersetzt sind. Ein Beispiel hierfür ist die PyridylGruppe.The term heteroaryl radical refers in particular to an aryl group in which one or more (preferably 1, 2 or 3) ring C atoms or ring CH or CH 2 groups are denoted by O, N, P and / or S are replaced. An example of this is the pyridyl group.
Die Ausdrücke Aralkyl- bzw. Heteroaralkyl-Rest beziehen sich insbesondere auf Gruppen, die entsprechend den obigen Definitionen sowohl Aryl- und/oder Heteroaryl-Gruppen als auch Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl- oder Heteroalkyl-Gruppen aufweisen. Beispiele hierfür Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Arylalkinyl-, Arylheteroalkyl-, Arylheteroalkenyl-, Arylheteroalkinyl-, Heteroärylheteroalkyl-, Heteroarylheteroalkenyl-, Heteroarylheteroalkinyl-, Arylcycloalkyl-, Heteroarylcycloalkyl-, Arylheterocycloalkyl, Heteroarylheterocycloalkyl-, Heteroarylcycloalkenyl-, Arylcycloalkenyl-, Arylcycloalkinyl-, Heteroarylheterocycloalkyl-, Heteroarylheterocycloalkenyl-, Arylcycloalkyl-, Heteroarylcycloalkyl-, Arylheterocycloalkyl-, Heteroarylheterocycloalkyl-, Heteroarylcycloalkenyl-, Arylcycloalkenyl-, Arylcycloalkinyl-, Heteroarylcycloalkinyl-, Arylheteroalkenyl-, Heteroarylheteroalkenyl-, Arylheteroalkinyl-, Heteroarylheteroalkinyl-, Heteroarylalkyl-, Heteroalkenyl- und Heteroarylalkinyl-Gruppen.The terms aralkyl or heteroaralkyl radical relate in particular to groups which, in accordance with the above definitions, have both aryl and / or heteroaryl groups and also alkyl, alkenyl, alkynyl or heteroalkyl groups. Examples arylalkyl, arylalkenyl, arylalkynyl, Arylheteroalkyl-, Arylheteroalkenyl-, Arylheteroalkinyl-, Heteroärylheteroalkyl-, Heteroarylheteroalkenyl-, Heteroarylheteroalkinyl-, Arylcycloalkyl-, Heteroarylcycloalkyl-, Arylheterocycloalkyl, Heteroarylheterocycloalkyl-, Heteroarylcycloalkenyl-, Arylcycloalkenyl-, Arylcycloalkinyl-, Heteroarylheterocycloalkyl - Heteroarylheterocycloalkenyl-, Arylcycloalkyl-, Heteroarylcycloalkyl-, Arylheterocycloalkyl-, Heteroarylheterocycloalkyl-, Heteroarylcycloalkenyl-, Arylcycloalkenyl-, Arylcycloalkinyl-, Heteroarylcycloalkinyl-, Arylheteroalkenyl-, Heteroarylheteroalkenyl-, Arylheteroalkinyl-, Heteroarylheteroalkinyl-, heteroarylalkyl, heteroalkenyl and heteroarylalkynyl groups ,
Die Ausdrücke Alkylcycloalkyl- bzw. Heteroalkylcycloalkyl-Rest beziehen sich auf Gruppen, die entsprechend den obigen Definitionen sowohl Cycloalkyl- bzw. Heterocycloalkyl- als auch Alkyl- und/oder Heteroalkylgruppen enthalten.The terms alkylcycloalkyl or heteroalkylcycloalkyl radical refer to groups which contain both cycloalkyl or heterocycloalkyl and also alkyl and / or heteroalkyl groups in accordance with the above definitions.
Bevorzugt sind R2, R3 und R4 Wasserstoffatome oder Alkyl-Reste, besonders bevorzugt ist mindestens ein Rest aus R2, R3 und R4 ein Wasserstoffatom und die anderen sind Alkyl-Reste. R 2 , R 3 and R 4 are preferably hydrogen atoms or alkyl radicals, more preferably at least one radical of R 2 , R 3 and R 4 is a hydrogen atom and the others are alkyl radicals.
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie in jedem Fall aus Monomeren bestehen muss, die mit einer Formel aus Tabelle 4 (Formel VII-X) beschrieben werden können. Die weitere Mischung der Monomere ist nicht vorgeschrieben, d.h. zu den Monomeren aus Tabelle 4, können dem Straßenmarkierungsmittel Monomere zugesetzt werden, die mit Formeln beschrieben werden, wie sie in Tabelle 3 (Formeln I-VI) aufgeführt sind. Zudem kann die Markierungsmischung verschiedene/mehrere Monomere enthalten, die in Tabelle 4 beschrieben sind.The road marking according to the invention is characterized in that it must in any case consist of monomers which can be described by a formula from Table 4 (formula VII-X). The further mixture of the monomers is not prescribed, i. to the monomers of Table 4, monomers may be added to the road marking agent which are described by formulas listed in Table 3 (Formulas I-VI). In addition, the marker mixture may contain several (several) monomers as described in Table 4.
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung zeichnet sich zudem dadurch aus, dass sie anorganische Pigmente und Füller, wie z.B. ZnO, BaSO4, MgO, FeO(OH), Fe2O3, Fe3O4 und TiO2 enthalten kann. Füller werden dabei aus Gründen der Kostenreduktion und aus Viskositätsgründen in besonderen Ausführungsformen eingesetzt.The road marking according to the invention is additionally distinguished by the fact that it may contain inorganic pigments and fillers such as ZnO, BaSO 4 , MgO, FeO (OH), Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and TiO 2 . Fillers are used for reasons of cost reduction and viscosity reasons in particular embodiments.
Zudem kann die erfindungsgemäße Straßenmarkierung Härter (z.B. Dibenzoylperoxid), Beschleuniger, Stabilisatoren und Inhibitoren, Plastifiziermittel, Lösemittel, Wachse, Wachs-Wasser-Emulsionen und Paraffine aufweisen.In addition, the road marking of the present invention may include curing agents (e.g., dibenzoyl peroxide), accelerators, stabilizers and inhibitors, plasticizers, solvents, waxes, wax-water emulsions, and paraffins.
In einer besonderen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Straßenmarkierung zudem Co-Initiatoren wie UV-Absorber und Radikalfänger und/oder Photoinitiatoren wie z.B. Hydroxyalkylketone, Benzophenone und Acylphosphanoxide enthalten.In a particular embodiment, the road marking according to the invention can also co-initiators such as UV absorbers and radical scavengers and / or photoinitiators such. Hydroxyalkylketone, benzophenones and Acylphosphanoxide included.
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung zeichnet sich außerdem dadurch aus, dass sie Additive wie Verlaufmittel, Fließmittel, Filmbildungsbeschleuniger, Dispergiermittel, Benetzungshilfsmittel, Antischaummittel, Katalysatoren, Trockenmittel, Antischwebmittel, Antihautmittel, Mattierungsmittel, Neutralisationsmittel, Verdickungsmittel und Konservierungsmittel enthalten kann.The road marking of the invention is further characterized in that it may contain additives such as leveling agents, flow agents, film forming accelerators, dispersants, wetting aids, anti-foaming agents, catalysts, desiccants, anti-fogging agents, anti-skinning agents, matting agents, neutralizing agents, thickening agents and preservatives.
In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Straßenmarkierung sollen möglichst wenige Additive und möglichst kein Lösemittel, stattdessen aber Reaktivverflüssiger verwendet werden.In a particular embodiment of the road marking according to the invention, as few additives as possible and as far as possible no solvent, but instead reactive liquefier should be used.
Desweiteren kann die erfindungsgemäße Straßenmarkierung Partikel aller Größenordnungen abrasiv wirksamer Materialien mit einer großen Härte aufweisen wie SiO2, Al2[(F,OH)2SiO4], Al2SiO4(F,OH)2,Al2Be3(Si6O18), weitere Silikate, Al2O3 und SiC.Furthermore, the road marking according to the invention can particles of all sizes of abrasive materials having a high hardness such as SiO 2 , Al 2 [(F, OH) 2 SiO 4 ], Al 2 SiO 4 (F, OH) 2 , Al 2 Be 3 (Si 6 O 18 ), other silicates, Al 2 O 3 and SiC.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Straßenmarkierung in besonderen Ausführungen zusätzlich Polymerfasern aller Größenordnungen aus homogenen und/oder inhomogenen Duroplasten oder Mischungen von Duroplasten wie Epoxidharze und hoch vernetzte Polyacrylate zur Steigerung der Festigkeit enthalten, wodurch die Langlebigkeit der Markierung gesteigert werden soll.In addition, in particular embodiments, the road marking according to the invention may additionally contain polymer fibers of all sizes from homogeneous and / or inhomogeneous thermosets or mixtures of thermosets such as epoxy resins and highly crosslinked polyacrylates to increase the strength, thereby increasing the longevity of the marking.
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung zeichnet sich auch dadurch aus, dass das Mittel aus Mischungen von erfindungsgemäßen Zusätzen und vorgefertigten (d.h. auch kommerziell erwerbbaren) Farben, Highsolid-Dispersionen, Thermoplastiken bzw. reaktiven Systemen zur Straßenmarkierung mit Struktur oder ohne Struktur zusammengesetzt sein kann.The road marking according to the invention is also characterized in that the agent can be composed of mixtures of additives according to the invention and prefabricated (i.e. also commercially available) paints, high solids dispersions, thermoplastics or road marking reactive systems with structure or without structure.
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung zeichnet sich im Besonderen dadurch aus, dass sie langnachleuchtende Luminophore (
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung zeichnet sich auch dadurch aus, dass sie Mischungen lang nachleuchtender Luminophore (
Die erfindungsgemäßen Luminophore (
Zur Verdeutlichung der Erfindung wird eine Ausführungsform (n = 1, s. Formel VII-X; p = 3, s. Formel III-V) erfindungsgemäßer funktionalisierter Luminophore (
Es zeigen:
-
1a)-d ) eine schematische Darstellung eines Kornes des funktionalisierten Luminophors (1 ), -
2 eine schematische Darstellung mehrerer chemisch verknüpfter (Z ) und chemisch in das umgebende Harz eingebundener (R' ) Körner des funktionalisierten Luminophors (1 ), -
3 a)-d ) eine chemische Darstellung (Strukturformel) der Art und Weise der Verknüpfung (Z ) zweier Körner des funktionalisierten Luminophors (1 ).
-
1a) -d ) is a schematic representation of a grain of the functionalized luminophore (1 ) -
2 a schematic representation of several chemically linked (Z ) and chemically bound in the surrounding resin (R ' ) Grains of the Functionalized Luminophore (1 ) -
3 a) -d ) a chemical representation (structural formula) of the way of linking (Z ) of two grains of the functionalized luminophore (1 ).
In den Zeichnungen sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.
-
1 a)-d ) zeigen schematische Darstellungen eines Kornes des mit Monomeren der Formeln VII-X funktionalisierten (R ) Luminophors (1 ). In diesem Ausführungsbeispiel ist das Korn des Luminophors (1 ) dabei zuerst mit einer Schicht SiO2 beschichtet und mittels chemischer Anbindung an zumindest teilweise auf der Oberfläche der SiO2-Schicht vorhandenen Si-OH-Gruppen durch das Monomer funktionalisiert worden. -
2 zeigt eine schematische Darstellung mehrerer chemisch verknüpfter und chemisch in das umgebende Harz eingebundener Körner des funktionalisierten Luminophors (1 ), die jeweils vor der Verknüpfung wie in1 schematisch dargestellt aufgebaut sind. Die chemische Verknüpfung der Körner (Z ) wird dabei in -
3 besonders verdeutlicht. Schematisch wird die chemische Einbindung der einzelnen Körner in das Harz allgemein durch den RestR' dargestellt.
-
1 a) -d ) are schematic representations of a grain of the functionalized with monomers of formulas VII-X (R ) Luminophors (1 ). In this embodiment, the grain of the luminophore (1 ) was first coated with a layer of SiO 2 and functionalized by chemical bonding to at least partially present on the surface of the SiO 2 layer Si-OH groups by the monomer. -
2 shows a schematic representation of several chemically linked and chemically bound in the surrounding resin grains of the functionalized luminophore (1 ), each before the link as in1 are shown schematically. The chemical linkage of the grains (Z ) is doing in -
3 especially clear. Schematically, the chemical incorporation of the individual grains into the resin is generally governed by the remainderR ' shown.
In
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Mischung aus mindestens 0-95 Gew.-% oligomeren Bindemittelharzen (Präpolymere), 20-60 Gew.-% Monomeren (der Formel I-VI), 5-100 Gew.-% funktionalisierten Luminophoren (der Formeln VII-X), 0-10 Gew.-% Photoinitiatoren und 0-50 Gew.-% weiteren Additiven und Pigmenten/Füllern ist.The road marking according to the invention is characterized in that it comprises a mixture of at least 0-95% by weight of oligomeric binder resins (prepolymers), 20-60% by weight of monomers (of the formula I-VI), 5-100% by weight. functionalized luminophores (of formulas VII-X), 0-10% by weight of photoinitiators and 0-50% by weight of other additives and pigments / fillers.
Je nach Breitengrad oder Klimazone des Ortes der Anwendung des Mittels kann die Zusammensetzung der Mischung der erfindungsgemäßen Straßenmarkierung variieren, so dass in besonderen Ausführungsformen je nach der relativen Sättigungsanregung die Markierung mehr oder weniger Zusatz des nachleuchtenden Pigmentes besitzen kann.Depending on the latitude or climatic zone of the site of application of the composition, the composition of the mixture of the road marking according to the invention may vary, so that in particular embodiments, depending on the relative saturation excitation, the marker may have more or less addition of the luminescent pigment.
Die erfindungsgemäße Straßenmarkierung kann in einer besonderen Ausführungsform durch UV-Licht gehärtet werden, wobei sie dann Photoinitiatoren beinhalten muss.In one particular embodiment, the road marking according to the invention can be cured by UV light, in which case it must contain photoinitiators.
Durch das hierin vorgestellte Mittel zur Straßenmarkierung soll die Führung der Verkehrsteilnehmer bei Tag und bei Nacht, und bei schlechter Beleuchtung, gewährleistet und deutlich verbessert werden. Die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Straßenmarkierung gewährleistet dabei eine Applikation bei geringen Temperaturen, schnelles Trocknen, wenige Formationsbrüche und Ablösungen, eine gute Farbbeständigkeit, eine große Widerstandskraft gegenüber Belastungen wie Aufprallkräften, hohe Kratz- und Abrasionsfestigkeit und somit eine lange Lebensdauer. Durch das langnachleuchtende Pigment soll die Nachtsichtbarkeit gesteigert werden. Durch langnachleuchtende Pigmente, die besondere Wellenlängen (UV, VIS, IR) emittieren, soll zudem die Detektierbarkeit (bei Tag, bei Nacht und bei schlechten Bedingungen wie Regen und potentiell Nebel und Schnee) für Sensoren spezieller Fahrerassistenzsysteme gesteigert werden. Die spezielle Funktionalisierung des Luminophors soll dabei eine ausgezeichnete Verteilung des Pigments in der Farbe und/oder dem Lack gewährleisten.By the road marking means presented herein, the guidance of the road users during the day and at night, and in poor lighting, guaranteed and significantly improved. The composition of the road marking according to the invention thereby ensures application at low temperatures, rapid drying, few formation breaks and detachments, good color fastness, a high resistance to stresses such as impact forces, high scratch and abrasion resistance and thus a long life. The photoluminescent pigment is intended to increase night-time visibility. Long-luminescent pigments that emit special wavelengths (UV, VIS, IR) should also increase the detectability (during the day, at night and in bad conditions such as rain and potentially fog and snow) for sensors of special driver assistance systems. The special one Functionalization of the luminophore is intended to ensure an excellent distribution of the pigment in the paint and / or the paint.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Es sei an dieser Stelle explizit betont, dass sämtliche in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen fakultativen Aspekte des erfindungsgemäßen Mittels oder der erfindungsgemäßen Verfahren jeweils für sich allein oder in Kombination mit einem oder mehreren der weiteren beschriebenen fakultativen Aspekte bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein können. Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dient lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und ist in keiner Weise einschränkend zu verstehen. Sowohl das hierin beschriebene Mittel und die Verfahren als auch das Ausführungsbeispiel können in verschiedener Hinsicht geändert und weiteren Anforderungen angepasst werden.Further features of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment. It should be emphasized at this point that all facultative aspects of the agent or the method according to the invention described in the present application can each be implemented alone or in combination with one or more of the further optional aspects described in one embodiment of the invention. The following description of a preferred embodiment is merely illustrative and for a better understanding of the invention and is in no way limiting. Both the means and methods described herein and the embodiment may be variously modified and adapted to other requirements.
Ausführungsbeispielembodiment
Y3Al2Ga3O12:Nd3+,Ce3+,Cr3+ wurde nach Literaturvorschriften (vgl.
Zur UV-Härtung wurde eine UV-Lampe mit der Bezeichnung UVKL 4 U von Aug. Hedinger GmbH & Co. KG verwendet.For UV curing, a UV lamp designated UVKL 4 U was used by Aug. Hedinger GmbH & Co. KG.
Bei Y3Al2Ga3O12:Nd3+,Ce3+,Cr3+ handelt es sich um eine türkis und um eine NIR-Licht emittierende langnachleuchtende Verbindung.When Y 3 Al 2 Ga 3 O 12: Nd 3+, Ce 3+, Cr 3+ is a turquoise and an NIR-light-emitting photoluminescent compound.
Y3Al2Ga3O12:Nd3+, Ce3+,Cr3+ wurde wie folgt funktionalisiert:
- Y3Al2Ga3O12:Nd3+,Ce3+,Cr3+ wurde mit Na-Wasserglas behandelt und dadurch die Körner des Pigments von einer Silikat-Schicht umzogen bzw. mit SiO2 oberflächenbehandelt (abgewandelte Oberflächenbehandlung nach
US 3,591,398 Van Der Voort, P., Vansant, E. F. J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 1996, 19(17&18), 2723-2752
- Y 3 Al 2 Ga 3 O 12 : Nd 3+ , Ce 3+ , Cr 3+ was treated with Na water glass and thereby the grains of the pigment of a silicate layer coated or surface treated with SiO 2 (modified surface treatment after
US 3,591,398 Van Der Voort, P., Vansant, EFJ Liq. Chromatogr. Related Technol. 1996, 19 (17 & 18), 2723-2752
Es wurde eine Komposition wie folgt dargestellt:A composition was shown as follows:
Eine homogene Mischung folgender Zusammensetzung wurde erzeugt:
- • 50 g (≙ 0.27 mol ≙ 56.50 mL) 2-Ethylhexylacrylat (M = 184.28 g/mol; □ = 0.885 g/mL (25 °C); TSiede (bp) = 215-219 °C)
- • 49 g funktionalisiertes Y3Al2Ga3O12:Nd3+, Ce3+, Cr3+
- • 1 g (≙ 2.39 mmol) Phenyl-bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphanoxid (M = 418.46 g/mol)
- • 50 g (0.27 mol ≙ 56.50 mL) 2-ethylhexyl acrylate (M = 184.28 g / mol, □ = 0.885 g / mL (25 ° C); T brew (bp) = 215-219 ° C)
- • 49 g of functionalized Y 3 Al 2 Ga 3 O 12 : Nd 3+ , Ce 3+ , Cr 3+
- 1 g (2.39 mmol) of phenyl bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (M = 418.46 g / mol)
Die Komposition wurde mithilfe eines handgeführten Lack-Rollers auf Asphalt appliziert.The composition was applied to asphalt using a hand-held paint roller.
Anschließend wurde die Mischung durch UV-Licht gehärtet.Subsequently, the mixture was cured by UV light.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1:1:
- Lang nachleuchtendes LuminophorLong luminescent luminophore
- R:R:
- An das Luminophor (1) chemisch gebundene Monomer der Formeln VII-XTo the luminophore (1) chemically bonded monomer of the formulas VII-X
- R':R ':
- Polymerisierte Monomere der Fomeln I-X (Harz)Polymerized monomers of formulas I-X (resin)
- R1:R 1 :
- Variable des Monomers der Formel IVariable of the monomer of the formula I.
- R2-R4:R 2 -R 4 :
- Variablen des Monomers der Formeln I und VIIVariables of the monomer of formulas I and VII
- R5:R 5:
- Variable des Monomers der Formel IIVariable of the monomer of formula II
- R6-R8:R 6 -R 8 :
- Variablen des Monomers der Formeln II und VIIIVariables of the monomer of formulas II and VIII
- R9:R 9 :
- Variable des Monomers der Formel IIIVariable of the monomer of formula III
- R10-R13: R 10 -R 13 :
- Variablen des Monomers der Formeln V und XVariables of the monomer of formulas V and X
- R14-R17:R 14 -R 17 :
- Variablen des Monomers der Formeln VIVariables of the monomer of Formulas VI
- Y:Y:
- Variable des Monomers der Formeln IV und VII-XVariable of the monomer of formulas IV and VII-X
- X:X:
- Variable des Monomers der Formel IVVariable of the monomer of formula IV
- x:x:
- Variablevariable
- m:m:
-
Variable von
3 ; m = 0, 1, 2, ...Variable of3 ; m = 0, 1, 2, ... - Z:Z:
- Chemische Beschreibung der Verbindung zwischen 2 Körnern des Luminophors (1)Chemical description of the connection between 2 grains of the luminophore (1)
Zitierte NichtpatentliteraturQuoted non-patent literature
-
1.
Stoye, D., Marwald, B., Plehn, W.: Paints and Coatings, 1. Introduction, Ullmann's Encyclopedia of Industial Chemistry, 8th edition, Weinheim: Wiley-VCH, 2015 Stoye, D., Marwald, B., Plehn, W .: Paints and Coatings, 1st Introduction, Ullmann's Encyclopaedia of Industial Chemistry, 8th edition, Weinheim: Wiley-VCH, 2015 -
2.
Vahabi, H., Ferry, L., Longuet, C., Otazaghine, B., Negrell-Guirao, C., David, G., Lopez-Cuesta, J.-M. Mater. Chem. Phys. 2012, 135, 762-770 Vahabi, H., Ferry, L., Longuet, C., Otazaghine, B., Negrell-Guirao, C., David, G., Lopez-Cuesta, J.-M. Mater. Chem. Phys. 2012, 135, 762-770 -
3.
Klapdohr, S., Moszner, N., Kickelbick, G., Krüger, R.-P. Monatsh. Chem. 2006, 137, 667-679; Altmann, S., Pfeiffer, J. Monatsh. Chem. 2003, 134, 1081-1092 Klapdohr, S., Moszner, N., Kickelbick, G., Krüger, R.-P. Monatsh. Chem. 2006, 137, 667-679; Altmann, S., Pfeiffer, J. Monatsh. Chem. 2003, 134, 1081-1092 -
4.
J. Xu, S. Tanabe, A. D. Sontakke, J. Ueda, Appl. Phys. Lett. 2015, 107, 081903-1-081903-4 Xu, S. Tanabe, AD Sontakke, J. Ueda, Appl. Phys. Lett. 2015, 107, 081903-1-081903-4 -
5.
Van Der Voort, P., Vansant, E. F. J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 1996, 19(17&18), 2723-2752 Van Der Voort, P., Vansant, EFJ Liq. Chromatogr. Related Technol. 1996, 19 (17 & 18), 2723-2752
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102004037272 A1 [0003]DE 102004037272 A1 [0003]
- DE 102011113896 A1 [0003]DE 102011113896 A1 [0003]
- US 3591398 [0043]US 3591398 [0043]
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- J. Xu, S. Tanabe, A. D. Sontakke, J. Ueda, Appl. Phys. Lett. 2015, 107, 081903-1-081903-4 [0040, 0047]Xu, S. Tanabe, A.D. Sontakke, J. Ueda, Appl. Phys. Lett. 2015, 107, 081903-1-081903-4 [0040, 0047]
- Van Der Voort, P., Vansant, E. F. J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 1996, 19(17&18), 2723-2752 [0043, 0047]Van der Voort, P., Vansant, E.F. J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 1996, 19 (17 & 18), 2723-2752 [0043, 0047]
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