DE2326925A1 - Material fuer hochsichtbare, hochanhaftende und hochverschleissfeste waagerechte verkehrszeichen - Google Patents

Description

"Material fuer hochsichtbare, hochanhaftende und hochverschleissfeste waagrechte Verkehrszeichen."

Anmelder: Ludwig EIG-ENMANN

■ ' Schweiz er buerger Beruf: Industrieohemiker

'wohnhaft in: VAüALLQ, Kanton Tessin,

Schweiz

Es wird die Prioritaet der italienischen Patentanmeldung

Nr. 24785 A/72 vom 24.5.1972 "beansprucht.

(1. Zusatz zur deutschen Patentanmeldung Ni". P 21 3Q 529.3)«

Die Erfindung betrifft ein Katerial fuer waagrechte Verkehrszeichen des Typs und fuer die Verwendungen, die in der Haupt— Patentanmeldung P 21 30 529«3 "beschrieben wurden, und hat zum Gegenstand die Erzeugung von Verkehrszeichenmaterialien, die eine erheblich verbesserte Verschleissfestigkeit und daher eine betraechtlich laengere Rutzhaltbarkeit v/irksamer Bedienung mit sich bringen.

Die bisher vorgesehenen Verkehrszeichenmaterialien bestanden im wesentlichen aus einer Verbindung, . die geeignet war,, um der oberen ausgesetzten Flaeche die besten ober-flaechlichen Gleichartigkeits-, kromatisohen j.ieinheits·« und schmutzabstossenden Eigenschaften'unabhaengig von der Eigenschaft eines guten Anhaftens an den Laufflaechen der umlaufenden fahrzeuge zu verleihen, da dieses Anhaften durch das Vorhandensein von

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(Teilchen oder .eigentlicher gesagt von Kristallen aus einem Mineral oder einer Verbindung mit Haerte hoeher als der Wert "7" nach dem Mohs'ischen Massta"b versichert war, welche Teilchen ueber das Niveau der genannten Flaeche teilweise vorstanden, v/aehrend sie an ihren Teil unterhalb des genannten Niveaus mit der anliegenden Zusammensetzung des Materials selbst physikalisch verkettet waren· Es war insbesondere vorgesehen, dass solche Teilchen vorzugsweise aus ICorundkristallen bestanden waeren und vorher mit einer harzigen Bindung bekleidet wuerden, die imstande waere, sie bei ihrer Anwendung zu befeuchten. Im genannten Hauptpatente wurde eine vergleichende Analyse der verschiedenen Zusammensetzungen durchgefuehrt, worunter eine dem Verkehr der Fahrzeuge ausgesetzte Oberflaeehe vorliegen kann (mit Bezug auf die Figuren 1 - 4 des Hauptpatentes) und worin auf die Wichtigkeit hingewiesen wurde, ueber eine an sich der Eigenschaft eines guten Anhaftens nicht entsprechende Oberflaeche zu verfuegen, die jedoch ausgezeichnete Eigenschaften unter jedem weiteren Gesichtspunkt (wie Sichtbarkeit und schrautzabstossende Eapazitaet) von vorspringenden, mit grosser Haerte versehenen Spitzen aufweist.

Es war festgestellt worden, dass eine sichere Verankerung erst dann erfolgte, wenn die Kristalle der sehr harten Verbindung im Verkehrszeichenmaterial' zum groessten Teil deren Abmessung eingefasst waren. Unter Vei-wendung der bekannten Verbindungen

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kommt das Entwurzeln der Mineralkristalle zustande, sobald das Vorspringen der Spitzen auch.einen genuegend reduzierten Wert (in der Groessenordnung von 20 - 30$) der Gesamtgrοesse der Kristalle darstellt. Es ist ermittelt worden, dass dieses Entwurzeln die Zerstoerung des die Kristalle urspruenglich einbauenden Materials beschleunigt und die nunmehr ohne' vorspringende Spitzen werdende Oberflaeche die schaedlichen Abrutscheigenschaften wiedergewinnt und faehiger wird, um den Schmutz aufzunehmen, was die Sichtbarkeit'des Verkehrszeichens folglich beeintraechtigt.

Erfindungsgemaess ist ueberraschend festgestellt worden, dass ein Material* bestehend aus Harzen, die eine staerkste innere molekulare Kohaesion, wie/die durch das Vorhandensein von Sauerstoff (zum Beispiel von einem Carbonyl) geschaffene Kohaesion aufweisen, in der Naehe eines Wasserstoffes, der die Elektronen des Sauerstoffaussenringes anzieht (wodurch die sogenannte "Wasserstoffbruecke" gebildet wird), wenigstens an den Niveaus, die die eingetauchte Fraktion der die ihrerseits das Anhaften versichernden Spitzen materialisierenden Kristalle einschliessen, wobei sie ebenfalls den Schutz der der Abnutzung ausgesetzten Oberflaeche schaffen, eine unerwartete, ueberraschend hoehere Verschleissfestigkeit unter den Bedienungsverhaeltnissen des Verkehrszeichenmaterials aufweist. Es ist ferner ueberraschend ermittel worden, dass eine Schicht

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aus einem mit staerkster innerer, molekularer Kohaesion versehenen Harz ausserdem eine ueberrasehend energische Verankerung an der Kristallen und allfalls an den teilweise eingebauten Teilchen so versichert, dass das Entwurzeln auch im Falle vermieden wird, dass der G-roessteil, auch in der G-roessenordnung von 50$, der genannten Teilchen das durch die ausgesetzte Oberflaeche des Materials materialisierte Niveau ueberschreiten.

Es ist endlich festgestellt worden, dass eine oberflaechliche-Schicht aus mit hoechster molekularen Kohaesion versehenem Harz eine weitere Erhoehung seiner Abnutzungsfestigkeit aufweisen kann, wenn er kristallfoermige Koerperchen eines, seinerseits mit hoechster Haerte versehenen Minerals einbaut. G-emaess der vorliegenden Erfindung, in ihrem breitesten Sinne verstanden, umfasst das Verkehrszeichenmaterial eine Schicht, davon mindestens Teil der an ihrer Oberflaeche anliegenden Dicke die eingetauchte Fraktion der Kristalle einbaut, welche Schicht aus einem mit einer hoechsten inneren, molekularen Kohaesion versehenen Harz, wie einem Polyamiden-, Polyurethanoder einem weiteren Polyterephtalharz mit einem genuegenden Kristallisierbarkeitsgrad besteht. Die Polyurethan- und gegebenenfalls Polyterephtalharze sind vorwiegend bevorzugt, da sie eine hoechste Faehigkeit haben, um an einer umfangreichen Reihe verschiedenartiger Stoffe innig und stabil anzuhaften,

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worunter sich die Kristalle und weitere Teilche (wie zum Beispiel optische, rueckstrahlende Elemente) befinden, die eine gute Sichtbarkeit bei den Nachtstunden versichern. Diese und noch weitere Merkmale der Erfindung lassen sich aus der folgenden ausfuehrlichen Beschreibung an Hand der beigefuegten Zeichnungen besser ersehen. Es zeigen:

- Figo 1 die Wiedergabe der Figo 4 des Hauptpatentes und wird zur Erlaeuterung der frueher gemachten Vorschlaege und vorbekanntgemachten Kenntnisse geschaffen;

- Pig» 2 fragmentarisch und im stark vergroesserten Masstab den oberflaechlichen Teil des erfindungsgemaessen Verkehrszeichenmaterials; _v

- Fig· 3 eine Variante desselben;

- Figo 4 eine oberflaechliche, auch optisch wirkende Teilchen einbauende Schicht, und

- Fig. 5 ein Diagramms, worin die Abnutzungsfestigkeits-Versuche verschiedener, unterschiedliche Stoffe einbauenden Verbindungen aufgefuehrt sind.

Figo 1 entspricht also der Figo 4 des Hauptpatentes. Der interessante Teil des Materials besteht aus der ausgesetzten Oberflaeehe, die zum groessten Teil flaechig ist und eine Hoechstsichtbarkeit und schmutzabstossende Kapazitaet aufweist. Oberhalb dieser mit S bezeichneten Oberflaeche erheben sich Vorspruenge oder Spitzen P um eine gewisse Hoehe H.aus der genannten Oberflaeche, wobei diese

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Spitzen durch die vorspringende Fraktion von Teilchen oder eigentlicher gesagt von sehr harten Kristallen materialisiert sind, deren restierende Fraktion in der Dicke der Masse M der die besagte Oberflaeche S bildenden Zusammensetzung eingetaucht ist. Die Verankerung dieser Teilchen, d.h. deren Festigkeitskapazitaet zum Entwurzeln unter der Wirkung von tangentialen Beanspruchungen T (zum Beispiel aus starken Bremsungen, zntrifugaler Beschleunigung von auf Biegung laufenden Fahrzeugen oder aus anderen mechanischen Aussenursachen), ist als Punktion

dreier Faktoren, u.z.· der Tiefe, an der die die Spitzen P bildenden Teilchen in der Kasse M eingetaucht sind, der Zaehigkeit und der Kohaerenz solcher Masse und des innigen, staendigen Anhaftens zwischen dem eingetauchten Teilchenteil und der Zusammensetzung der genannten Masse M. " Erfindungsgemaess ist wenigstens Teil der Dicke der Masse M, von ihrer ausgesetzten Oberflaeche S ausgehend, durch einen Polyurethan- oder Polyterephtalharz, oder durch einen, eine sehr starke innere, molekulare Kohaesion aufweisenden Harz gebildet.

Ein typisches Beispiel einer derartigen heterogenen Struktur ist in Fig· 2 fragmentarisch dargestellt.

Durch Bildung einer kontinuierlichen Oberflaechenschicht aus mit hoechster Kohaesion versehenem Material wird erhalten:

(i) eine erhebliche Erhoehung des Verankerungsvermoegens,

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die den Teilchen gestattet, den Entwurzeln zu widerstehend, wenn auch sie knapp eingetaucht sind. Beispielsweise hat sich das Material gemaess Fig. 2 (wie es sich aus strengen praktischen Versuchen ergab) als wohl geeignet erwiesen, um der Verkehrsbeanspruchung zu widerstehen, wobei es mit die Spitzen P materialisierenden Kristallteilchen 0 versehen,war, die an einer Tiefe D eingetaucht waren, die wesentlich gleich war wie die Hoehe H ihrer Vorspruenge. Das gestattet es, auch sehr kleine Kristalle zu verwenden mit der Bildung von weiter vorspringenden und wirksameren Spitzen fuer die Zwecke eines guten Anhaftens mit den gleichen und auch niedrigeren Werten als ihre Anzahl pro Einheit ausgesetzter Oberflaeche des Verkehrszeichenmaterials;

(ii) die durch das Material M materialisierte Oberflaeche S, davon jede Stelle die genannte gröesste innere, molekulare Kohaesion gleichmaessig besitzt, weist selbst eine hoechste Abnutzungsfestigkeit auf, und daher ist ihre progressive, sich aus den Abnutzungserseheinungen ergebende Niveauverminderung aeusserst verlangsamt, was eine folgliche Verζοegerung bei auftretender Entfernung der Kristallteilchen mit sich bringt; (iii) der erhoehte Vorsprung H der Teilchen gestattet ihnen, ihre Aufgabe auch im Falle zu erfuellen, dass sie 'die Schaerfe ihrer Kanten zum Teil verlieren. Dies gestattet u.a. die Benutzung von Kristallen 0 aus Verbindungen mit Haerte im

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Werte "7" des Mohs'"lachen Masstabes "bis zum Werte "6" des genannten Masstabes, zum Beispiel von Quarakristallen, die in variablen Verhaeltnissen Korundkristallen "bevorzugt zugeordnet sind;

(iv) die Abnutzungsfestigice it der Oberflaeche S kann weiterhin verbessert werden, indem man darin auch sehr kleine Teilchen von Kristallen C¹ (wie aus Figo 3 ersichtlich), beispielsweise aus mikronisiertem Quarz einbaut, davon ein Teil ihrerseits kleine Spitzen P¹ bilden, die zum Anhaften und zum oberflaechlichen Schutz vor dem-Strassenstaub und den weiteren Abriebursachen beitragen.

Verschiedene Versuche sind angestellt worden zwecks Herausholung vergleichender Daten ueber die Bedienungswiderstandsfaehigkeit der betrachteten Materialien unter verschiedenen Bedingungen. Solche Versuche wurden durchgefuehrt unter Wiedergabe in Laboratorium (durch Rollen von bereiften Raedern eines Schwerfahrzeuges auf einer kurzen Bahn der Materialien) unter Druck- und Läengs-Querkrieehenbedingungen bei schweren Verkehrsverhaeltnissen mit guter Annaeherung der verschiedenen, auch Umgebungs- und Atmosphaerenbedingungen ueber laengere Bedienungszeiten auf der Strasse.

Im in Fig. 5 dargestellten Diagramm ist die progressive Abnutzung "U" in Mikron auf der Ordinaten als Funktion der Monate "m" der nuetzlichen Bedienungshaltbarkeit bei den versuchsweise

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wiedergegebenen Bedingungen angegeben. In Fig. 5 entspricht die Gerade k/5 dem durch die Probe eines Polyurethanharzes geleisteten Abnutzungswiderstand. In diesem spezifischen Pail wurde der Harz "Desmodur L", mit "Desmophen 800" genetzt (erzeugt durch die Farbenfabriken Bayer A.G.) _und enthaltend 12 Gew. $ Titandioxyd benutzt. Entsprechende Widerstandsfaehigkeiten hat man erreicht durch die Verwendung von weiteren Di- und Triisozyanaten, mit Polyester und Polymer enthaltenden Hydroxydgruppen, sowie mit Terephtalharzen genetzt, wie z.B. das Erzeugnis "Dinapol 5206" (fabriziert durch die !irma Dynamid Nobel, Deutschland). .

Dieser mit hoechster molekularer Kohaesion versehene Harz enthielt 10 Gew. fe Korindonkristalle in durchschnittlichen Groessen von 0,5 mm. Die Gerade B/5 entspricht der Widerständsfaehigkeit einer entsprechenden Verbindung! enthaltend eine gleiche Menge von Quarzkristallen in gleicher Groesse. Die Gerade 0/5 definiert die Widerstandsfaehigkeit derselben Verbindung, enthaltend jedoch 35 Gew. $ Quarzkristallteilchen (bestehend aus dem sogenannten handelsueblichen Mikro-Quarz). Die Geraden D/5, E/5 und ]?/5 bilden die Vergleiehselemente und def.inieren die Abnutzungswiderstandsfaehigkeiten einer aus einer bekannten Elastomerkomponente bestehenden Verbindung (die im Hauptpatente angegebene), enthaltend 10 Gew. fo der iCorindonteilchen der Probe A/5 bzw. 10 Gew· i» der Quarzteilchen' der Probe B/5 und 35 Gew. # des Mikro-Quarzes der Probe 0/5·

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- ΛΟ ~

Aus dem Vergleich dieser Kurven nimmt man den kombinierten Einfluss der Kohaesionsfestigkeit des zusammenwirkenden Harzes und der sich verzoegerten Entfernung der Teilchen an. Es wird darauf hingewiesen_t dass ein Polyurethanharz, der Kristalle auch mit niedrigerer Haerte, wie die Quarzkristalle einbaut, eine viel groessere Festigkeit aufweist als die einer herkoemm-

liehen, Korindonkristalle einbauenden Verbindungo Die Eigenschaft des erfindungsgemaessen Materials, wodurch die Teilchen nur zum Teil unterhalb der Oberflaeehe S der harzigen Schicht stabil und einwandfrei verankert werden koennen, kann vorteilhaft ausgenutzt werden, wie durch das in Fig_e 4 gezeigte Beispiel, um auf diese Oberflaeche ausser den Kristallen C aus Korindon oder evil. Quarz, den Spitzen P mit einer abrutschfesten Wirkung auch optische, rueckstrahlende Elemente zu verteilen, wie an sich bekannte rueckstrahlende und fokussierende Kuegelehen O¹ und/oder mit Doppelfokussierung versehene Kompoundkuegelchen· . Die grossen "Verankerungseigenschaften des harzigen Materials M gestatten den genannten optischen Elementen* um eine Hoehe H in der Groessenordnung und auch mehr als Tiefe D ihres Eintauchens zu ueberstehen, was einen offensichtlichen Vorteil fuer die Zwecke der Nachtsichbarkeit wegen ihrer weitgehenden Aussetzung zum Streiflicht. Diese Kapazitaeten zur Verankerung und Haltung der Teilchen

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mit sehr starken Vorspruengen gegenueber ihrem Eintauchen versichert die Erhaltung an sehr hohen Niveaus der Wirksamkeit des Materials fuer die Zwecke des Anhaftens. Es ist ueberrasehend ermittelt "worden,- dass das erfindungsgemaess verbesserte Material eine bestimmte Verbesserung der Anhaftenbedingungen gegenueber den. Reifen von mifr hoher Geschwindigkeit fahrenden Fahrzeugen aufweist, welche Eigenschaft nicht anscheinend gruendlich analysiert worden ist_o

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Claims (2)

1. PATE N TAlTSP R UEC HE

   1· Material fuer waagrechtes Verkehrszeichen, bestehend aus einer Schicht einer Zusammensetzung, die mindestens ein harziges Bindemittel umfasst und kristallfoermige Teilche mit grosser Haerte einbaut, die zum Teil ueber die obere ausgesetzte Flaeehe des installierten Materials vorstehen gemaess dem Hauptpatent,

   dadurch gekennzeichnet, dass'die genannte Schicht (M) mindestens bis zu den die eingetauchte Fraktion der kristallfoermigen, die vorstehenden Spitzen (P) bildenden Teilchen einscliliessenden Niveaus vorher durch eine harzige Zusammensetzung gebildet ist, die eine groesste innere, molekulare Kohaesion aufweist, v/ie einen Polyamid-, oder einen Polyurethan- oder einen Polyterephtalharz mit genuegendem Kristallisierbarkeitsgrad.
2. 2. Material nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es Kristallteilchen umfasst, die durch Mineralkristalle mit einer Haerte gebildet sind, die gleich oder hoeher ist als ~ der Wert "6" des Mohs'ischen Masstabes.

   3· Material nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oberflaechliche, aus einem Harz bestehende Schicht unifasst, der die Eigenschaft einer hoechsten molekularen Kohaesion aufweist mit Dicke mindestens in der

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   Groessenordnung der mittleren Groesse der mit hoher Haerte versehenen Kristalle, und worin die genannten Kristalle teilweise eingetaucht und im wesentlich in Form einer Einzelschicht angeordnet sind und die Mehrheit der Kristalle ueber die ausgesetzte Oberflaeche der genannten Schicht urspruenglich vorstehen.

   4· Material nach Anspruechen 1 - 3» dadurch gekennzeichnet,

   dass die genannte Schicht aus einem Di- oder Triisozyanat "besteht, dem ein netzendes Mittel zugesetzt wird.

   5ο Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten kristallfoermigen Teilchen mittlere Groessen aufweisen, die grundsaetzlich groesser sind als 1 mm.

   6. Material nach Anspruechen 2 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten kristallfoermigen Teilchen aus mindestens Korindonkristallen zum Teil bestehen«.

   7a Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kristalle in der harzigen Zusammensetzung so ■eingetaucht sind, dass sie um ein fuenftel - ein drittel ihrer mittleren Groesse urspruenglich vorstehen.

   "N.

   8. Material nach Anspruechen 3 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass es Mikrokristalle, wie "Mikro-Quarz" umfasst, die mindestens in der Naehe der ausgesetzten Oberflaeche desselben eingetaucht sind.

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   9· Material nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass as kristallfoermige Teilchen in einer Menge "in der Groessenordnung von 10 Gew. fo der Schicht umfasste

   10. Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es kristallfoermige Teilchen in einer Anzahl umfasst, die der Bildung von 15 bis 40, vorzugsweise von 20 bis

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   30 scharfen Spitzen pro cm auf ihrer ausgesetzten Oberflaeche genuegt.

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