DE3500483C2 - Flächiges Straßenmarkierungsmaterial - Google Patents

Flächiges Straßenmarkierungsmaterial

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DE3500483C2 DE3500483A DE3500483A DE3500483C2 DE 3500483 C2 DE3500483 C2 DE 3500483C2 DE 3500483 A DE3500483 A DE 3500483A DE 3500483 A DE3500483 A DE 3500483A DE 3500483 C2 DE3500483 C2 DE 3500483C2
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Abstract

Ein flächiges Material mit verbesserter Haltbarkeit für Markierungen auf dem Straßenbelag umfaßt ein Laminat aus einer unvulkanisierten synthetischen Kautschuk als Hauptbestandteil enthaltenden Grundschicht und einer gefärbten Schicht aus unvulkanisiertem Kautschuk, die ein Färbemittel und Glas-Mikrokugeln dispergiert über die Oberfläche der gefärbten Schicht enthält. Die unteren Teile der Glas-Mikrokugeln sind in der Grundschicht eingebettet, und die verbleibenden Oberflächen der Glas-Mikrokugeln und die Oberfläche des Laminats sind integriert mit einer Oberflächenschicht aus einem dünnen Film, bestehend aus einem transparenten und synthetischen Harz, bedeckt. Die Glas-Mikrokugeln werden durch das Zusammenwirken zwischen den drei Schichten daran gehindert, sich aus dem Laminat zu lösen, und der Verschleiß der Folie selbst wird wesentlich vermindert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flächiges Straßenmarkierungsmaterial aus einem Laminat aus einer als Bindemittel im wesentlichen unvulkanisierten synthetischen Kautschuk enthaltenden Grundschicht und einer darüberliegenden gefärbten Schicht, die ein Färbemittel und dispergiert über ihre Oberfläche Glas-Mikrokugeln enthält, deren oberer Teil über die gefärbte Schicht vorsteht
Ein derartiges Straßenmarkierungsmaterial ist durch die US 41 17 192 bekannt Das Markierungsmaterial wird auf die Fahrbahn der Straße aufgeklebt, und es ist zweischichtig aufgebaut Auf die Oberfläche der Grundschicht ist eine zur deutlichen Sichtbarkeit des Markierungsmaterials gefärbte Schicht aus einem dünnen Harzfilm, in den die Glas-Mikrokugeln teilweise eingebettet sind, aufgeklebt Die Mikrokugeln werden von der gefärbten Schicht getragen und sie stützen sich bei Beanspruchung durch den Verkehr auf der Oberfläche der Grundschicht ab. Um di«>gewü>i,chte Lichtreflexion des Markierungsmaterials zu erreichen, ragt der obere Teil der Mikrokugeln über die Trägerschicht hinaus und ist der Luft ausgesetzt Dadurch besteht die Gefahr, daß die Mikrokugeln im Laufe der Zeit d .-ch den darüberrollenden Verkehr aus der dünnen gefärbten Schicht herausgelöst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Straßenmarkierungsmateriai der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Mikrokugeln gegen ein Herauslösen besser geschützt sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Bindemittel der gefärbten Schicht aus unvulkanisiertem synthetischen Kautschuk besteht, wobei die unteren Teile der Glas-Mikrokugeln in der Grundschicht des Laminats eingebettet sind und die Oberflächen der über die gefärbte Schicht vorstehenden oberen Teile der Glas-Mikrokugeln und die Oberfläche der gefärbten Schicht mit einer Oberflächenschicht aus einem dünnen Film, bestehend aus einem transparenten und synthetischen Harz, bedeckt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch das Zusammenwirken der Mikrokugeln mit den drei Schichten, d. h. der Grundschicht, der gefärbten Schicht und der Oberflächenschicht, ein Herauslösen dieser die lichtreflektierende Wirkung ausübenden Mikrokugeln weitgehend verhindert. Außerdem ist der Verschleiß des Markierungsmaterials durch den Verkehr gering, wodurch ein Material hoher Haltbarkeit für Markierungen auf dem Straßenbelag bereitgestellt wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung und der Beispiele 1 bis 4 näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine schematische senkrechte Schnittansicht des Markierungsmaterials.
Die Glas-Mikrokugeln 4 sind teilweise in eine rückstellbar deformierbare Grundschicht 1 und eine gefärbte Schicht 2 eingebettet, und die Oberflächen der über die gefärbte Schicht 2 vorstehenden Teile der Glas-Mikrokugeln 4 sind mit einer durchsichtigen und farblosen Oberflächenschicht 3 bedeckt. Die rückstellbar deformierbare Grundschicht 1, die gefärbte Schicht 2 und die transparente und dünne Oberflächenschicht 3 wirken miteinander zusammen, um die Glas-Mikrokugeln 4 zu halten. Die Glas-Mikrokugeln 4 sind nicht direkt der Luft ausgesetzt, sondern das Licht fällt durch die Oberflächenschicht 3 hindurch auf die Glas-Mikrokugeln 4.
Es ist erforderlich, daß die Grundschicht 1 aus einem Material besteht, das sich in hervorragender Weise der unregelmäßigen Oberfläche des Straßenbelags anzupassen vermag, das gegenüber den Einwirkungen verschiedener mechanischer Kräfte haltbar ist und das befähigt ist, die Glas-Mikrokugeln 4 festzuhalten. Aus diesem Grunde umfaßt das Bindemittel der Grundschicht 1 als Hauptbestandteil unvulkanisierten synthetischen Kau-
GO tschuk wie beispielsweise ungehärteten Isobutylen-Isopren-Kautschuk (HR), Chloropren-Kautschuk (CR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Chlorosulfonyl-Polyethylen- oder -urethan-Kautschuk, der eine angemessene rückstellbare Deformierbarkeit, Zugfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Klebefestigkeit für Glas besitzt. Die Grundschicht 1 kann erforderlichenfalls Zusatzstoffe enthalten, darunter einen Füllstoff 6 wie Calciumcarbonat-Pulver, ein Pigment, das zu dem Farbton der gefärbten Schicht 2 paßt, dem Verschleiß entgegenwirkende Teilchen wie Glas-Mikrokugeln 5 sowie einen V/eichmacher. Die Mischung aus diesen Bestandteilen wird mittels Hindurchschicken durch Druckwalzen zu einer Folie mit einer Dicke von 1,0 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 1,2 bis 1,3 mm, geformt.
Eine Klebeschicht 7 geeigneter Dicke wird typischerweise unterhalb der unteren Oberfläche der Grund-
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schicht 1 vorgesehen. Ein Trennpapier 8 wird auf der Unterseite der Klebeschicht 7 angeheftet, außer in dem Fall, in dem die Klebeschicht 7 aus einem druckempfindlichen lösungsmittelaktiven Klebstoff hergestellt wird.
Die auf der Grundschicht 1 befindliche dünne gefärbte Schicht 2 hat Eigenschaften, die denjenigen der oben beschriebenen Grundschicht 1 ähneln. Es ist erforderlich, daß die gefärbte Schicht 2 dicht und integriert auf der Grundschicht klebt und auch in einer zur Markierung des Straßenbelags verwendeten gewünschten Farbe gefärbt ist. Aus diesem Grund wird das Bindemittel der gefärbten Schicht 2 aus einem unvulkanisierten synthetischen Kautschuk hergestellt, der gleich dem in der Grundschicht 1 verwendeten unvulkanisierten Kautschuk oder aber verschieden von diesem ist, jedoch im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie dieser besitzt Ihre Schichtdicke beträgt vorzugsweise etwa 20 bis 25 μίτι.
Die Oberflächenschicht 3 ist aus einem Material hergestellt, das durchsichtig und farblos ist, so daß die Mlkrokugeln 4 dem licht ausgesetzt werden können, genügende Festigkeit gegen die auf den Straßenbelag zur Einwirkung gelangenden mechanischen Kräfte besitzt, gute Haltbarkeit sowie gute Haftfestigkeit an den Glas-Mikrokugeln 4 und an der gefärbten Schicht 2 aufweist Brauchbare Materialien sind Acryl-Copolymerisate, Vinylchlorid-Copolymerisate, Cellulose-acetat-butylat Nitrocellulose, Polyvinylalkohol, Polyurethan, Polyethylenterephthalat (PET) und andere Polymere. Die mittlere Dicke der Oberflächenschicht 3 beträgt vorzugsweise etwa 10 bis 15 μΐη, jedoch ist die Oberflächenschicht 3 in der Umgebung der Oberseite jeder Mikrokugel 4 weniger dick.
Die durch die Oberflächenschicht 3 hindurch dem Licht ausgesetzten Glas-Mikrokugeln 4 sind vorzugsweise solche mit einem Durchmesser von 180 bis 420 μπι (im Mittel 250 μπι) und einem Brechungsindex oberhalb von 1.60. Für die der Grundschicht 1 zusammen mit dem Füllstoff 6 und anderen Zusatzstoffen zugesetzten Glas-Mikrokugein 5 reicht es aus, wenn sie einen irritieren Durchmesser von 70 bis 90 μπι haben.
Zur Herstellung des flächigen Markierungsmaterials wird das unvulkanisierte synthetische Kautschuk-Material, das ein Bestandteil der Grundschicht 1 ist, mit den gewünschten Mengen Füllstoff 6, Glas-Mikrokugeln 5, eines geeigneten Weichmachers, Färbemittel sowie anderer Stoffe versetzt Das Gemisch wird durchgemischt und mit Hilfe von Kalanderwalzen zu einer Folie passender Dioce von 1 bis 14 mm geformt und dann zu einer Rolle aufgewickelt Erforderlichenfalls wird diese Rolle abgewickelt, um ihre Unterseite mit einem Klebstoff zu beschichten, und wird dann wiederum zu einer Rolle aufgewickelt wenn nötig unter Verwendung von Trennpapier 8.
Die auf diese Weise zu einer Rolle aufgewickelte Grundschicht 1 wird dann abgewickelt, während eine durch Lösen des unvulkanisierten Kautschukmaterials in einem Lösungsmittel und Zusatz eines Färbemittels zur Erzielung einer bestimmten Färbung hergestellte flüssige Mischung als Schicht auf die Oberseite der abgewikkelten Grundschicht 1 in solcher Menge aufgetragen wird, daß die aufgebrachte Schicht nach dem Trocknen eine gewünschte Dicke besitzt Glas-Mikrokugeln 4 werden über der noch lösungsmittelfeuchten Oberfläche der aufgebrachten Schicht in einer Menge von 80 bis 120 g/m2 der aufgebrachten Schicht dispergiert Die Glas-Mikrokugeln 4 werden dann mit Hilfe von Walzen angepreßt, und die Folie wird dann in einem Zustand getrocknet in dem etwa die Hälfte jeder Glas-Mikrokugel 4 in der auf diese Weise gebildeten gefärbten Schicht 2 eingebettet ist Danach wird ein durch Zusatz eines Lösungsmittels zu dem die Oberflächenschicht 3 bildenden Material, etwa einem warmhärtenden Acryl-Copolymerisat oder Polyurethan, hergestellter flüssiger Überzug in solcher Menge i!s Schicht aufgetragen, daß nach dem Trocknen die gewünschte Dicke erhalten wird. Das flächige Markierungsmaterial wird dann zu einer Rolle aufgewickelt, -."odurch das Fertigerzeugnis erhalten wird.
Die Bestandteile und Füllstoffe 6 der Grundschicht 1 und der gefärbten Schicht 2 müssen nicht die gleiche Zusammensetzung haben, sofern sie ein gutes Haftvermögen aneinander besitzen. Die Mischungsverhältnisse und Menge der Glas-Mikrokugeln sowie der Typ und die Menge des Färbemittels können in passender Weise unter dem Gesichtspunkt des Verwendungszwecks des Materials gewählt werden. Die Grundscl.icht 1 urid die gefärbte Schicht 2 können neben den teilweise eingebetteten Glas-Mikrokugeln andere anorganische Teilchen enthalten.
Beispiel 1
In diesem Beispiel wird Chlorsulfonyl-Polyethylen als wesentlicher Bestandteil sowohl in der Grundschicht als auch in tier gefärbten Schicht verwendet.
Die Zusammensetzung der Grundschicht ist in Tabelle 1 angegeben, und ihre Dicke beträgt 1,2 mm. Die Zugfestigkeit (N/mm2 bzw. kg/cm2) der Grundschicht sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung, gemessen mittels des Zugfestigkeits-Tests nach JIS K 6301, die Dehnungsratp (%) der Grundschicht, gemessen mittels des Zugfes tigkei.ts-Tests nach JlS K 6301, und das Ergebnis des Härte-Tests, ermittelt als Federhärte nach JIS K 6301, sind in Tabelle 2 aufgeführt. Die gebildete Grundschicht wird einmal aufgewickelt und danach wieder abgewickelt, während das gefärbte Schichtmaterial einer Zusammensetzung nach Tabelle 3 als Schicht unter Verwendung von Titandioxid als Pigment auf die Grundschicht aufgetrager wird. Danach werden die Glas-Mikrokugeln mit einem mittleren Durchmesser von 250 μπι und einem Brechungsindex von 1,5 oder darüber über der aufgetragenen Schicht in einer Menge von 100 g/m3 dispergiert, so daß eine einlagige Schicht gebildet wird. Leichter Druck wird mittels Druckwalzen auf die Glas-Mikrokugeln einwirken gelassen, so daß die Glas-Mikrokugeln durch die gefärbte Schicht hindurch und in die Grundschicht hinein bis zu einer Tiefe von etwa 70 μπι von der Oberfläche der gefärbten Schicht eingebettet werden. Die Folie wird dann getrocknet und aufgewickelt. Danach, beim erneuten Abwickeln der Folie, wird eine Mischlösung aus eintin warmhärtenden Acryl-Copolymerisat und Cellulose-acetat-butylat einer in Tabelle 4 angegebenen Zusammensetzung als Schicht auf die gefärbte Schicht und £* freiliegenden Glas-Mikrokugeln in solcher Menge aufgetragen, daß die mittlere Dicke der Oberflächenschicht nach dem Trocknen 15 μίτι beträgt. Die Folie wird getrocknet und zu einer Rolle aufgewickelt, wodurch das Fertigerzeugnis bereitgestellt wird.
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Mit den Produkten dieses Beispiels I wurde der Test auf Verschleißfestigkeit gemäß J IS K 5665 durchgeführt. Die Messungen erfolgten mittels eines Schleifgeräts des konischen Typs entsprechend der Festlegung in JIS K 6902 25.1 und Schleifpapier Nr. AA180 entsprechend der Festlegung in JIS R 6252 zur Messung von Verschleißbeträgen an Halbfertig- und Fertigerzeugnissen des Beispiels I1 d. h„ es wurden jeweils drei Test-Proben eingesetzt, nämlich (1) eine Folie, in der Glas-Mikrokugeln einfach über der Grundschicht dispergiert werden, (2) eine Folie, die durch Hindurchführen der Folie nach (1) zwischen Druckwalzen erhalten wird, und (3) das Fertigerzeugnis, bei dem die Folie nach (2) mit der Oberflächenschicht bedeckt ist. Zur Gewinnung von Vergleichsdaten wurde der gleiche Test mit einem handelsüblichen zweischichtigen Markierungsmaterial durchgeführt, das eine rückstellbar deformierbare Grundschicht und eine elastische und pigmentierte Trägerschicht
umfaßt, die die obere Oberfläche der Grundschicht bedeckt und auf ihr klebende Glas-Mikrokugeln trägt. Die Glas-Mikrokugeln werden allein von der Trägerschicht getragen, wobei ihre obere Oberfläche der Luft ausgesetzt ist.
Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 5 zusammengestellt.
is Beispiel 2
Eine Grundschicht mit einer Dicke von 13 mm, die als wesentlichen Bestandteil eine Mischung aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Butadien-Kautschuk (BR) und Chlorosulfonyl-Polyethylen enthält wird eingesetzt Als gefärbte Schicht wird eine als wesentlichen Bestandteil Chlorosulfonyl-Polyethylen enthaltende Schicht mit einer Dicke von 25 μιτι eingesetzt Die Oberflächenschicht ist hergestellt aus einer Mischung aus Polyurethan und Vinylchlorid-Copolymerisat Die Zusammensetzung der Grundschicht ist in Tabelle 1 angegeben; die erhaltenen physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 2 aufgeführt; die Zusammensetzung der gefärbten Schicht ist in Tabelle 3 angegeben; die Zusammensetzung der das Überzugsmaterial bildenden Oberflächenschicht ist in Tabelle 4 angegeben; das Ergebnis der Messung des Gewichtsverlustes durch Verschleiß ist in
Tabelle 5 angegeben. Beispiel 3
Eine Grundschicht mit einer Dicke von etwa 1,2 mm, die als wesentlichen Bestandteil eine Mischung aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Butadien-Kautschuk und Polyvinylchlorid enthält, wird eingesetzt. Als gefärbte Schicht wird eine als wesentlichen Bestandteil Chlorosulfonyl-Polyethylen mit zugesetztem Chromgelb als Pigment enthaltende Schicht mit einer Dicke von 25 μπι eingesetzt. Die Oberflächenschicht ist hergestellt aus einem Material mit einer mittleren Dicke von 15 μπι, das die gleichen Bestandteile wie in Beispiel 1 enthält, jedoch in einem anderen Mischungsverhältnis.
Die Zusammensetzungen der betreffenden Schichten und die entsprechenden Meßergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 angegeben.
Beispiel 4
Eingesetzt werden eine Grundschicht mit einer Dicke von etwa 13 mm, die als wesentlichen Bestandteil eine Mischung aus Isobutylen-Isopren-Kautschuk und Butadien-Kautschuk enthält, eine gefärbte Schicht mit Isobutylen-Isopren-Kautschuk als wesentlichen Bestandteil und zugesetztem Titandioxid als Pigment in einer Dicke von 20 μπι und eine Oberflächenschicht mit einer Dicke von 20 μπι aus einem warmhärtenden Acryl-Copolymerisat und Nitrocellulose.
Die Zusammensetzungen der betreffenden Schichten und die entsprechenden Meßergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 5 angegeben.
Tabelle 1
Zusammensetzung der Grundschicht 		80 Beispiel 2
Gew.-Teile		 70 Beispiel 3
Gew.-Teile		 45 Beispiel 4
Gew.-Teile		 80
50
Beispiel 1
Gew.-Teile		 20 NBR 10 NBR 5 IIR 20
Chlorosulfonyl-
55 polyethylen		 20 BR 10 BR 50 BR 2
BR 270 Chlorosulfonyl-
polyethylen 		270 NBR+PVC 270 Anti-AIterungs-
Mittel 		280
Weichmacher Füllstoff 13 Füllstoff 13 Füllstoff 13
60 Füllstoff 150 Stearinsäure 150 Stearinsäure 200 Stearinsäure 150
15 Glas-
Mikrekugelr.		 15 Glas-
Mikrokugeln		 20 Glas-
mikrokugeln		 15
Glas-
Mikrokageln		 Färbemittel Färbemittel Färbemittel
Färbemittel
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Tabelle 2
Physikalische Eigenschaften der Grundschicht
Zugfestigkeit
vv.iikal N/mm2 (kg/cm2)
transversal N/mm2 (kg/cm2)
Dehnung
vertikal %
transversal %
Härte
Beispiel I
6,30 (64,2)
2,63 (26,8)
166,0
508,0 80
Beispiel 2
3,98
(40,6)
2,71
(27,6)
68.0
123,0
75
Beispiel 3
3,33
(34.0)
2,65
(27,0)
130,0
292,0
78
Beispiel 4
1,86
(19,0)
1,94
(19,8)
62,0
81,0
82
Tabelle 3
Zusammensetzung der gefärbten Schicht
Beispiel I Gew.-Teile
Beispiel 2 Gew.-Teile
Beispiel 3 Gew.-Teile
Beispiel 4 Gew.-Teile
Chlorosulfonylpolyethylen Pigment
CSPE 100 CSPE 100 HR 100
Pigment 150 Pigment 200 Pigment 150
Lösungsmittel Triol
500
Triol
500
Triol
500
Triol
500
Tabelle 4
Zusammensetzung der Oberflächenschicht
Beispiel 1
Gew.-Teile 		100 Beispiel 2
Gew.-Teile 		100 Beispiel 3
Gew.-Teile 		100 Beispiel 4
Gew.-Teile 		100
Acryl-Copolymer 50 Polyurethan 50 Acryl-Copolymer 100 Acryl-Copolymer 40
Celluloseacetat-
butylat		 10 Polyvinylchlorid-
Copolymer		 10 Celluloseacetat-
butylat		 10 Nitrocellulose 10
Vernetzungsmittel Vernetzungsmit
tel		 Vernetzungsmittel Vernetzungsmittel
Lösungsmittel 500 100 700 200
Triol Triol 100 Triol Triol
Essigsäureester
Neben den oben aufgeführten Beispielen sind weitere Beispiele verschiedener Zusammensetzungen möglich. Es wurde gefunden, daß das Markieningsmaterial in dem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk als Hauptbestandteil einer weißgefärbten Schicht verwendet wird, im Vergleich zu den Beispielen 2 bis 4 dazu neigt, gelblich zu werden.
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Tabelle 5
Ergebnisse der Bestimmungen des auf Verschleiß beruhenden Gewichtsverlusts (mg)
Beispiele
4 I 2
Beispiel Handelsprodukt
Mikrokugeki einfach auf der Grundschicht dispergiert
Folie nach dem Dispergieren d. Mikro-K.ugeln durch Druckwalzen geführt
mit aufgetragener Oberflächenschicht 310 274 285 281 172 145 160 154
95 68 65 73
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

35 OO 483 Patentansprüche:
1. Flächiges Straßenmarkierungsmaterial acs einem Laminat aus einer als Bindemittel im wesentlichen unvulkanisierten synthetischen Kautschuk enthaltenden Grundschicht und einer darüberliegenden gefärbten Schicht, die ein Färbemittel und dispergiert über ihre Oberfläche Glas-Mikrokugeln enthält, deren oberer Teil über die gefärbte Schicht vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel der gefärbten Schicht (2) aus unvulkanisiertem synthetischen Kautschuk besteht, wobei die unteren Teile der Glas-Mikrokugeln (4) in der Grundschicht (1) des Laminats eingebettet sind und die Oberflächen der üb τ die gefärbte Schicht (2) vorstehenden oberen Teile der Glas-Mikrokugeln (4) und die Oberfläche der gefärbten
ίο Schicht (2) mit einer Oberflächenschicht (3) aus einem dünnen Film, bestehend aus einem transparenten und synthetischen Harz, bedeckt sind.
2. Flächiges Straßenmarkierungsmaterial nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht (1) eine Dicke von 1,0 bis 1,5 mm besitzt, die gefärbte Schicht (2) eine Dicke von ätwa 20 bis 25 μΐη besitzt und die Oberflächenschicht (3) eine mittlere Dicke von etwa 10 bis 15 μΐη besitzt
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