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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
verschleißbeständigen Straßenmarkierung
auf einer Fahrbahnoberfläche.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung wässerige
Beschichtungszusammensetzungen, die ein wässeriges Emulsionspolymer mit
mindestens zwei funktionellen Gruppen, die mit den Carbodiimideinheiten
reaktiv sind, ein Polycarbodiimid und ein Alkoxysilan, das Teil
des Polycarbodiimids ist, einschließen.
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Straßenmarkierungsanstriche
werden auf Straßen,
Parkplätze
und dergleichen, typischerweise auf Beton- und Asphaltoberflächen, aufgetragen,
um die Nutzer anzuweisen und Spuren, Parkflächen und dergleichen abzugrenzen.
Als der Ersatz von Anstrichen auf Lösungsmittelbasis sich fortsetzte,
um die Luftverschmutzung zu minimieren, wurde nach wässerigen
Straßenmarkierungszusammensetzungen
mit einem verwendbaren Ausgleich an Trockenfilmeigenschaften gesucht.
Eine der wichtigsten Eigenschaften von Straßenmarkierungszusammensetzungen
ist die Verschleißfestigkeit
der getrockneten Beschichtung unter den Anwendungsbedingungen. Je
größer die
Verschleißfestigkeit,
umso länger
ist die anwendbare Lebensdauer der Zusammensetzung.
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US-A-5
047 588, US-A-5 104 928, US-A-4 487 964, US-A-4 649 170, US-A-5 066 705, US-A-5
047 588, WO 93/22 282, kanadisches Patent Nr. 2 000 607 und EP-B-0
628 582, EP-B-0 277 361, EP-B-0 274 402, EP-B-0 259 511 und EP-B-0 449 143 offenbaren
wässerige
Zweipackbeschichtungszusammensetzungen, die in Wasser dispergierbare
funktionelle Carbonsäurepolymere
und ein Polycarbodiimid einschließen. Jedoch keine von diesen
Quellen offenbart die Anwendung von reaktiven Alkoxysilanen in Verbindung
mit Polycarbodiimiden, was zur Erzeugung besserer Haltbarkeit erforderlich
ist.
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US-A-5
258 481 offenbart wässerige
Zweipackbeschichtungszusammensetzungen, die in Wasser dispergierbare
Carbonsäure-funktionelle
Polymere und ein Alkoxysi-lan-funktionelles
Polycarbodiimid einschließen.
Jedoch offenbart diese Literaturstelle weder die Anwendung solcher
Zusammensetzungen als Straßenmarkierungen,
noch offenbart sie die Verwendbarkeit solcher Beschichtungen, wenn
auf zementartige oder Mineraloberflächen, von denen angenommen
wird, dass sie mit den Alkoxysi-lan-funktionellen
Polycarbodiimiden reagieren, aufgetragen.
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Ich
habe überraschenderweise
gefunden, dass Kombinieren: eines Polycarbodiimids mit mindestens zwei
Carbodiimidgruppen; eines wässerigen
Emulsionspolymers, das mindestens zwei funktionelle Gruppen, die
mit Carbodiimid reaktiv sind, und mindestens eine funktionelle Gruppe,
die mit einem Alkoxysilan reaktiv ist, trägt; und eines Alkoxysilans,
das mindestens eine funktionelle Gruppe trägt, die mit den Emulsionspolymeren
reaktiv sind, eine wässerige
Beschichtungszusammensetzung ergibt, die während der Auftragung und Trocknen
zur Bildung einer dauerhaften Beschichtung leicht vernetzt. In ähnlicher
Weise habe ich gefunden, dass Polycarbodiimide, Alkoxysilane, die
mit Carbodiimideinheiten reaktiv sind, und ein wässeriges Emulsionspolymer mit
mehrfach funktionellen Gruppen, die mit Carbodiimideinheiten reaktiv
sind, zur Bildung einer Beschichtungszusammensetzung vereinigt werden
können,
sodass auch in Gegenwart von Wasser sich die reaktiven Spezies zur
Bildung von Vernetzungen während
der Auftragung der Zusammensetzung vereinigen und Trocknen der erhaltenen
Beschichtung auf der Oberfläche
eines Substrats, wodurch die Beschichtung härtet und viel verschleißbeständiger wird.
Zusätzlich
habe ich gefunden, dass Carbodiimide, die Alkoxysilangruppen tragen,
mit wässerigem
Emulsionspolymer, das Mehrfachgruppen trägt, die mit Carbodiimid reaktiv
sind, zur Bildung einer wässerigen
Straßenmarkierungszusammensetzung,
die während
der Auftragung auf Straßenoberflächen vernetzt,
kombiniert werden können,
wodurch die Straßenmarkierung
härtet
und dieselbe sehr verschleißbeständig gestaltet
wird.
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Ohne
an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass ein wesentlicher
Anteil der verstärkten
Dauerhaftigkeit, der für
die erfindungsgemäßen Straßenmarkierungen
beobachtet wird, sich von der Bildung von kovalenten Bindungen zwi schen
den Alkoxysilangruppen und Hydroxylgruppen, die an Zement- und Asphaltoberflächen vorliegen,
ableitet. Jene kovalent gebundenen Alkoxysilangruppen sind selbst
an das Bindemittelpolymer der Beschichtung wirksam unter Verbinden
der ganzen Beschichtung auf die Straßenoberfläche verbunden.
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Bilden
von Straßenmarkierungen,
sind die Zusammensetzungen und Verfahren auch allgemein als Beschichtungszusammensetzungen
und Verfahren zum Bilden von Beschichtungen auf einer großen Bandbreite
von Substratoberflächen
verwendbar.
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Der
erste Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine wässerige
Beschichtungszusammensetzung, umfassend:
- (a)
ein Polycarbodiimid mit mindestens zwei Carbodiimidgruppen;
- (b) ein wässeriges
Emulsionspolymer; und
- (c) ein Alkoxysilan;
wobei das wässerige Emulsionspolymer mindestens
zwei funktionelle Gruppen aufweist, die mit den Carbodiimidgruppen
reaktiv sind, und mindestens eine funktionelle Gruppe, die mit dem
Alkoxysilan reaktiv ist; und
wobei das Alkoxysilan mindestens
eine funktionelle Gruppe aufweist, die mit dem wässerigen Emulsionspolymer reaktiv
ist.
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Ein
zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung einer verschleißbeständigen Beschichtung
auf einer Oberfläche
von einem Substrat, umfassend:
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- (1) das Aufbringen einer Schicht von Beschichtungszusammensetzung
auf eine Oberfläche,
umfassend:
- (a) ein Polycarbodiimid mit mindestens zwei Carbodiimidgruppen;
- (b) ein wässeriges
Emulsionspolymer; und
- (c) ein Alkoxysilan;
wobei das wässerige Emulsionspolymer mindestens
zwei funktionelle Gruppen, die mit den Carbodiimidgruppen reaktiv
sind, und mindestens eine funktionelle Gruppe, die mit dem Alkoxysilan
reaktiv ist, aufweist; und
wobei das Alkoxysilan mindestens
eine funktionelle Gruppe, die mit dem wässerigen Emulsionspolymer reaktiv
ist, aufweist; und
- (2) das Zulassen, dass die Beschichtungszusammensetzung trocknet.
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Ein
dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren
zur Herstellung einer verschleißbeständigen Beschichtung
auf eine Oberfläche
von einem Substrat gerichtet, umfassend:
- (1)
das Aufbringen einer Schicht einer Beschichtungszusammensetzung
auf die Oberfläche,
umfassend:
- (a) ein Polycarbodiimid mit mindestens zwei Carbodiimidgruppen;
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer
verschleißbeständigen Straßenmarkierung
auf einer Fahrbahnoberfläche
bereit, umfassend:
- (1) das Aufbringen einer
Schicht einer Straßenmarkierungszusammensetzung
auf die Fahrbahnoberfläche, umfassend:
- (a) ein wässeriges
Emulsionspolymer; und
- (b) ein Polycarbodiimid mit mindestens zwei Carbodiimidgruppen;
wobei
das wässerige
Emulsionspolymer mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweist,
die mit den Carbodiimidgruppen reaktiv sind; und
wobei das
Polycarbodiimid mindestens eine Alkoxysilangruppe aufweist; und
- (2) das Zulassen, dass die Straßenmarkierungszusammensetzung
trocknet.
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Das
erfindungsgemäße Polymer
wird hierin als ein „Bindemittelpolymer" bezeichnet. Das
spezielle Verfahren, durch das ein Bindemittelpolymer hergestellt
wird, ist für
die vorliegende Erfindung von keiner besonderen Wichtigkeit. In
den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
verwendbare Bindemittelpolymere können über Masse und Lösungspolymerisation
und durch wässerige
Dispersions-, Suspensions- und Emulsionspolymerisation oder jedes
andere Verfahren hergestellt werden, das das gewünschte Polymer, dispergiert in
Wasser, herstellen würde
oder in der Lage wäre,
es in Wasser zu dispergieren. Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen
der in verschleißbeständigen Straßenmarkierungszusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Bindemittelpolymere ist
wässerige
Emulsionspolymerisation. So hergestellte Polymere werden gewöhnlich durch
Zusetzen von anionischen, nicht-ionischen, kationischen oder amphoteren Tensiden
oder durch den Einbau von anionischen oder kationischen Einheiten
in das Polymer selbst während der
Synthese stabilisiert. Die Emulsionspolymerisation kann durch eine
Vielzahl von Verfahren, wie jene, beschrieben in Blackley, D. C.
Emulsion Polymerisation; Applied Science Publishers: London, 1975;
Odian, G. Principles of Polymerization; John Wiley & Sons: New York,
1991; Emulsion Polymerization of Acrylic Monomers; Rohm and Haas,
1967, ausgeführt
werden.
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Das
in der vorliegenden Erfindung verwendbare wässerige Emulsionspolymer ist
ein Additionspolymer mit mindestens zwei funktionellen Gruppen,
die mit Carbodiimid reaktiv sind, und gegebenenfalls mindestens einer
funktionellen Gruppe, die mit dem Alkoxysilan reaktiv ist. Die Monomere,
aus denen das Additionspolymer gebildet wird, sind ethylenisch ungesättigt. Die
wässerige
Emulsionspolymerzusammensetzung kann ausgewählt werden und das Polymer
hergestellt werden durch übliche
dem gewöhnlichen
Fachmann bekannte Techniken. Das Polymer kann als polymerisierte
Einheiten ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte Monomere enthalten.
Beispiele für
diese ethylenisch ungesättigten
Monomere schließen
ein: lineare oder verzweigtkettige (Meth)acrylsäure-C1-C22-alkylester, (Meth)acrylsäurebornylester,
(Meth)acrylsäureisobornylester
und dergleichen; (Meth)acrylsäurehydroxyethylester,
(Meth)acrylsäurehydroxypropylester,
(Meth)acrylamid oder substituierte (Meth)acrylamide; Styrol oder
substituierte Styrole; Butadien; Vinylacetat oder andere Vinylester; (Meth)acrylsäurebutylaminoethylester,
(Meth)acrylsäuredi(methyl)aminoethylester;
ein Monomer, das α,β-ungesättigte Carbonyl-funktionelle
Gruppen enthält,
wie Fumarat, Maleat, Cinnamat und Crotonat; und (Meth)acrylnitril.
Hierin verwendet, bezieht sich das Wortfragment „(Meth)acryl" auf sowohl „Methacryl" als auch „Acryl". Beispielsweise
bezieht sich (Meth)acrylsäure
auf sowohl Methacrylsäure
als auch Acrylsäure
und (Meth)acrylsäuremethylester
bezieht sich sowohl auf Methacrylsäuremethylester als auch Acrylsäuremethylester.
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Säurefunktionelle
Monomere des erfindungsgemäßen Bindemittelpolymers
können
auch als polymerisierte Einheiten bei vorzugsweise 0 bis 10 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des trockenen Emulsionspolymers, vorliegen.
In der vorliegenden Erfindung verwendbare säurefunktionelle Monomere schließen beispielsweise
(Meth)acrylsäure,
Itaconsäure,
Crotonsäure,
(Meth)acrylsäurephosphoethylester,
(Meth)acrylsäuresulfoethylester,
2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, Fumarsäure, Maleinsäureanhydrid,
Maleinsäuremonomethylester
und Maleinsäure
ein.
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Gegebenenfalls
kann ein geringer Anteil eines mehrfach ethylenisch ungesättigten Monomers
in das Polymer eingearbeitet werden, um Vernetzung bereitzustellen.
Der Anteil an mehrfach ethylenisch ungesättigtem Monomer kann 0–5 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Trockenemulsionspolymers, sein. Die
obere Grenze wird typischerweise durch den Punkt bestimmt, bei dem
die Filmbildung beeinträchtigt
wird. Verwendbare mehrfach ethylenisch ungesättigte Monomere schließen beispielsweise
(Meth)acrylsäureallylester, Phthalsäurediallylester,
Di(meth)acrylsäure-1,4-butylenglycolester,
Di(meth)acrylsäure-1,6-hexandiolester und
Tri(methyl)acrylsäuretrimethylolpropanester
ein.
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Carbonsäuremonomere
sind zur Einarbeitung in das wässerige
Emulsionspolymer bevorzugt, um mit Carbodiimidfunktionalität zu reagieren.
Der bevorzugte Anteil an Carbonsäure
enthaltenden Monomeren als polymerisierte Einheiten ist 0,1 bis
10%, bevorzugter 0,5 bis 5% und besonders bevorzugt 1 bis 3 Gew.-%,
alle bezogen auf das Gesamtgewicht des Trockenemulsionspolymers.
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Bevorzugte
wahlweise funktionelle Gruppen, die mit Alkoxysilan reaktiv sind,
welche in das wässerige Emulsionspolymer
eingearbeitet sind, sind Carbonsäure-
oder Amingruppen. Der bevorzugte Anteil an Carbonsäure oder
Amingruppen enthaltenden Monomeren, wie beispielsweise (Meth)acrylsäure, (Meth)acrylsäuredimethylaminoethylester
oder (Meth)acrylsäure,
nachfunktionalisiert mit einem Aziridin, ist 0,1 bis 10%, bevorzugter
0,5 bis 5% und besonders bevorzugt 1 bis 3 Gew.-%, alle bezogen
auf das Gesamtgewicht des Trockenemulsionspolymers.
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Übliche Tenside
können
angewendet werden, um die Emulsionspolymerisationssysteme vor, während und
nach der Polymerisation der Monomere zu stabilisieren. Diese üblichen
Tenside werden gewöhnlich
mit Anteilen von 0,1 Prozent bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht
des gesamten Monomers, vorliegen. Mindestens ein anionisches, nicht-ionisches
oder amphoteres Tensid oder Gemische davon können angewendet werden. Alternativ
kann die gesamte oder ein Teil der Tensidaktivität durch Starterfragmente bereitgestellt
werden, wie jene, von Persulfaten, wenn die Fragmente in die Polymerkette
eingebaut werden. Beispiele für
anionische Emulgatoren schließen
Natriumlaurylsulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Dioctylsulfosuccinat,
Natriumpolyoxyethylenlaurylethersulfat und das Natriumsalz von tert- Octylphenoxyethoxypoly(39)ethoxyethylsulfat
ein. Beispiele für
nicht-ionische Tenside schließen
Glycerin aliphatische Ester, Ölsäuremonoglycerid,
Polyoxyethylen aliphatische Ester, Polyoxyethylenglycolmonostearat,
Polyoxyethylencetylether, Polyoxyethylenglycolmonolaurat, Polyoxyethylenglycolmonooleat,
Polyoxyethylenglycolstearat, Polyoxyethylen höhere Alkoholether, Polyoxyethylenlaurylether,
Polyoxyethylennonylphenolether, Polyoxyethylenoctylphenolether,
Polyoxyethylenoleylether, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylensorbitan
aliphatische Ester, Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat,
Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat, Polyoxyethylensorbitanmonostearat,
Polyoxyethylensorbitantrioleat, Polyoxyethylensorbitantristearat,
Polyoxyethylensorbittetraoleat, Stearinsäuremonoglycerid, tert-Octylphenoxyethylpoly(39)ethoxyethanol
und Nonylphenoxyethylpoly(40)ethoxyethanol ein.
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Amphotere
Tenside können
auch einzeln oder in Kombination mit anionischen Tensiden, nicht-ionischen
Tensiden oder Gemischen davon angewendet werden, um Teilchen des
Polymers während
und nach wässeriger
Emulsionspolymerisation oder anderen Dispersionspolymerisationen
zu stabilisieren. Für
den Zweck der Stabilisierung von Teilchen des Polymers in wässerigen
Systemen können
amphotere Tenside mit Anteilen von 0,1% bis 6 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht des Gesamtmonomers, verwendet werden. Verwendbare Klassen
von amphoterem Tensid schließen
Aminocarbonsäuren,
amphotere Imidazolinderivate, Betaine und makromolekulare amphotere
Tenside ein. Amphotere Tenside von beliebigen von diesen Klassen können weiterhin
mit Fluorkohlenstoffsubstituenten, Siloxansubstituenten oder Kombinationen
davon substituiert sein. Verwendbare amphotere Tenside findet man
bei B. R. Bluestein und C. L. Hilton, Surfactant Series Band 12
Marcel Dekker NY, NY (1982).
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Der
Start der Emulsionspolymerisation kann durch die thermische Zersetzung
von freien radikalischen Vorstufen, hierin auch Starter genannt,
ausgeführt
werden, welche Radikale erzeugen können, die zum Starten von Additionspolymerisation
geeignet sind. Geeignete thermische Starter, wie beispielsweise
anorganische Hydroperoxide, anorganische Peroxide, organische Hydroperoxide
und organische Peroxide sind mit Anteilen von 0,05 Prozent bis 5,0
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Monomeren, verwendbar. Freie
radikalische Starter, die auf dem Fachgebiet von wässeriger
Emulsionspolymerisation geeignet sind, schließen in Wasser lösliche freie
radikalische Starter, wie Wasserstoffperoxid, tert-Butylperoxid;
Alkalimetall (Natrium, Kalium oder Lithium) oder Ammoniumpersulfat;
oder Gemische davon ein. Solche Starter können auch zur Bildung eines Redoxsystems
mit Reduktionsmitteln kombiniert werden. Verwendbare reduzierende
Mittel schließen
Sulfite, wie Alkalimetallmetabisulfit oder -hyposulfit, Natriumthiosulfat
oder Natriumformaldehydsulfoxylat ein. Die freie radikalische Vorstufe
und Reduktionsmittel, hierin zusammen als ein Redoxsystem bezeichnet,
können
mit einem Anteil von etwa 0,01% bis 5%, bezogen auf das Gewicht
der angewendeten Monomere, verwendet werden. Beispiele von Redoxsystemen
schließen
t-Butylhydroperoxid/Natriumformaldehydsulfoxylat/Fe(III) und Ammoniumpersulfat/Natriumbisulfit/Natriumhydrosulfit/Fe(III)
ein. Die Polymerisationstemperatur kann 10°C bis 110°C in Abhängigkeit von solchen Dingen,
wie der freien radikalischen Starterzersetzungskonstante und Reaktionsgefäßfassungsvermögen, einschließen.
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Häufig wird
ein geringer Anteil an Kettenübertragungsmittel,
wie ein Mercaptan (beispielsweise: n-Octylmercaptan, n-Dodecylmercaptan,
Mercaptopropionsäurebutyl-
oder -methylester, Mercaptopropionsäure mit 0,05 bis 6% Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht an Monomer) angewendet, um die Bildung
von jeglicher wesentlicher Gelfraktion zu begrenzen oder das Molekulargewicht
zu steuern.
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Der
hierin verwendete Begriff „Polycarbodiimid" bezieht sich auf
ein Molekül,
das mindestens zwei Carbodiimidgruppen und gegebenenfalls andere
funktionelle Gruppen trägt.
Das Polycarbodiimid kann aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische
oder aromatische gebundene Carbodiimidgruppen oder Kombinationen
davon enthalten. Aliphatisch gebundene Carbodiimidgruppen sind bevorzugt.
Geeignete Polycarbodiimide werden in US-A-5 258 481; US-A-5 047
588; und EP-A-628 582; EP-A-241
805; EP-A-277 361 und Literaturstellen hierin beschrieben. Besonders
bevorzugt ist nichthydrophil modifiziertes Polycarbodiimid, das
drei bis sechs reaktive Carbodiimidgruppen trägt.
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Bevorzugt
ist ein Verhältnis
von Carbodiimidgruppen von dem Polycarbodiimid zu der Summe von Gruppen,
die mit Carbodiimid von dem wässerigen
Emulsionspolymer reaktiv sind, Gruppen, die mit Carbodiimid von
dem Alkoxysilan reaktiv sind, und sauren Gruppen, die in einem der
Hilfsformulierungsadditive enthalten sind, wie beispielsweise Dispersantien,
auf einer molaren Grundlage von 1:5 bis 5:1; bevorzugter ist 1:3 bis
3:1, besonders bevorzugt ist 1:1,5 bis 1,5:1.
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Ein
Alkoxysilan mit mindestens einer funktionellen Gruppe, die mit der
Carbodiimidfunktionalität
reaktiv ist, ist eine beliebige Verbindung, die mindestens eine
Gruppe Si-O-C und mindestens eine Gruppe Si-C-X enthält, worin
X eine Carbodiimid reaktive Gruppe oder ein organischer Rest ist,
der eine Carbodiimid reaktive Gruppe enthält. Bevorzugt als Carbodiimid
reaktive Gruppen für
das Alkoxysilan sind Carbonsäure-
und Mercaptogruppen. Bevorzugte Carbodiimid reaktive Alkoxysilane
schließen
N-(3-(Triethoxysilyl)propyl)-bernsteinsäuremonoamid, 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan
und 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan ein.
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Ein
Alkoxysilan mit mindestens einer funktionellen Gruppe, die mit dem
wässerigen
Emulsionspolymer reaktiv ist, ist eine beliebige Verbindung, die
mindestens eine Gruppe Si-O-C und mindestens eine Gruppe Si-C-X
enthält,
worin X eine Gruppe oder ein organischer Rest ist, der eine Gruppe
trägt,
die mit etwas Funktionalität
auf das wässerige
Emulsionspolymer reaktiv ist. Bevorzugt als Polymer-reaktive Gruppen
für das
Alkoxysilan sind Epoxy- und Amingruppen. Wenn die Polymer-reaktive
Gruppe von dem Alkoxysilan eine Epoxyeinheit darstellt, sind Carbonsäuren und
Amin als Co-Reaktantengruppen, die an dem wässerigen Emulsionspolymer verbleiben,
bevorzugt. Wenn die Polymer-reaktive Gruppe von dem Alkoxysilan
eine Amineinheit ist, sind β-Dicarbonylgruppen,
wie Acetoacetoxyeinheiten als Co-Reaktantengruppen, die sich an
dem wässerigen
Emulsionspolymer befinden, bevorzugt.
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Bevorzugte
Emulsionspolymer-reaktive Alkoxysilane schließen (3-Glycidoxypropyl)methyldiethoxysilan,
3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan,
N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan,
3-Aminopropylmethyldiethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan,
Trimethoxysilylpropyldiethylentriamin, 3-Aminopropylmethoxydi(trimethylsiloxy)silan
und Bis(2-hydroxyethyl)- 3-aminopropyltriethoxysilan
ein.
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Die
bevorzugte Menge an Alkoxysilan ist 0,01 bis 10%, bevorzugter 0,1
bis 5% und besonders bevorzugt 1 bis 2%, alle auf das Gewicht, bezogen
auf das Gesamttrockengewicht des wässerigen Emulsionspolymers.
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Die
wässerige
Straßenmarkierungszusammensetzung
kann frei von organischem Lösungsmittel
sein oder sie kann ein koaleszierendes Lösungsmittel enthalten. Die
Zusammensetzung kann typische Beschichtungsadditive, wie Bindemittel,
Füllstoffe,
Entschäumer,
Vernetzungsmittel, Katalysatoren, Tenside, Stabilisatoren, Anti-Flockulierungsmittel,
wässerige
oder nichtwässerige
Lösungen
oder Dispersionen von nicht-reaktivem Polymer (mit „nicht-reaktivem
Polymer" hierin
ist Polymer gemeint, das im Wesentlichen frei von Carbodiimid oder
Carbodiimid-reaktiven Gruppen ist), Klebrigmacher, Koaleszierungsmittel,
Färbemittel,
Wachse, Antioxidantien und Pigmente enthalten.
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Die
Straßenmarkierungszusammensetzung
kann Polyamine, wie in US-A-5 527 853 gelehrt, enthalten oder das
wässerige
Emulsionspolymer kann selbst Aminofunktionell sein, um schnelles
Abbinden zu erreichen. In diesem Fall muss die Straßenmarkierungszusammensetzung
unter Anwendung einer flüchtigen
Base, um Anstrichstabilität
zu halten, mit ausreichend hohem pH-Wert formuliert werden.
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Die
erfindungsgemäßen wässerigen
Beschichtungszusammensetzungen können
durch Anmischen eines wässerigen
Emulsionspolymers mit mindestens zwei funktionellen Gruppen, die
mit Carbodiimid reaktiv sind, mit einem Polycarbodiimid, das mindestens
eine Alkoxysilangruppe trägt,
gebildet werden. Das Anmischen wird unter Anwendung von üblichen
Mischtechniken, einschließlich
mechanischer Bewegung, wie beispielsweise Rühren unter Anwendung eines
motorbetriebenen Rührerblatts
erreicht. Das Polycarbodiimid kann vorher in einem nicht-reaktiven
Lösungsmittel
oder in einem wässerigen
Medium gelöst
oder dispergiert sein oder es kann in Gegenwart von der wässerigen
Polymerdispersion gelöst
oder dispergiert werden.
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Wenn
die Zusammensetzung ein wässeriges
Emulsionspolymer einschließt,
das Gruppen enthält, welche
mit sowohl Carbodiimid als auch dem Alkoxysilan, einem Alkoxysilan,
das mindestens eine Gruppe, die mit dem wässrigen Emulsionspolymer reaktiv
ist, jedoch keine Gruppen enthält,
die mit Carbodiimid reaktiv sind, und einem Polycarbodiimid reaktiv
sind, ist es vorteilhaft, das Alkoxysilan und Polycarbodiimid zur
Bildung eines Zweipacksystems vorzumischen, wobei der zweite Teil
davon das wässerige
Emulsionspolymer darstellt. Das Vereinigen der Teile von diesen
Zweipacksystemen führt
zur Reaktion unter Bereitstellen eines vernetzten Polymerfilms,
wobei es vorteilhaft ist, die Zusammensetzung als ein Zweikomponenten
oder Zweipacksystem zu halten, unter Anmischen von kurz vor der
Anwendung. Die Standzeiten sind typischerweise 4 bis 24 Stunden
bei 25°C.
Bevorzugt ist ein Zweipacksystem, worin ein Pack das wässerige
Emulsionspolymer einschließt,
das Gruppen trägt,
die mit sowohl Carbodiimidfunktionalität als auch dem Alkoxysilan
reaktiv sind, und gegebenenfalls Pigment und andere Beschichtungsadditive
und ein zweites Pack, das das Polycarbodiimid und einem Alkoxysilan
einschließt,
das mindestens eine Gruppe enthält,
die mit dem wässerigen
Emulsionspolymer reaktiv ist, jedoch keine Gruppen, die mit dem
Carbodiimid reaktiv sind.
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Verwendet
als wässerige
Straßenmarkierungszusammensetzungen,
können
die Beschichtungszusammensetzungen auf Straßen, Parkplätzen und dergleichen typischerweise
auf Beton- und Asphaltoberflächen
aufgetragen werden. Die erfindungsgemäße Straßenmarkierungszusammensetzung
kann durch Verfahren, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, wie luftunterstütztes Sprühen, luftloses
Sprühen,
Mehrkomponentensprühen,
Streichen, Gummiwalzenrakeln und dergleichen, aufgetragen werden.
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Nachdem
die vernetzbare Zusammensetzung auf ein Substrat aufgetragen ist,
trocknet die Zusammensetzung oder trocknen lassen. Trocknen unter
Gewinnung von verwendbaren Eigenschaften kann bei einer geeigneten
Geschwindigkeit bei Umgebungstemperaturen, wie beispielsweise 5°C bis 35°C, stattfinden. Eine
typische Trocknungsbedingung ist 23°C bei 50% relativer Luftfeuchtigkeit.
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Alle
hierin angewendeten Bereiche sind einschließend und kombinierbar.
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Wörterverzeichnis
mit Erklärungen
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Die
angeführten
Begriffe haben die nachstehenden Bedeutungen in dieser Druckschrift:
N2 = Stickstoffgas
Feststoffgehalt =
% Feststoff = (Gewicht an Feststoffen/Gesamtgewichtmaterial)·100%
Mn
= zahlenmittleres Molekulargewicht
SEM = Sulfoethylmethacrylat
pCDI
= Polycarbodiimid
TMC = Straßenmarkierungszusammensetzung
k
= 1000
Alkoxysilan-funktionelles pCDI = Polycarbodiimid, das
mindestens eine Alkoxysilaneinheit trägt
Polymer-reaktives Alkoxysilan
= Alkoxysilan, das mindestens eine Gruppe trägt, die mit dem wässerigen
Emulsionspolymer reaktiv ist
CDI-reaktives Alkoxysilan = Alkoxysilan,
das mindestens eine Gruppe trägt,
die mit der Carbodiimidfunktionalität reaktiv ist
TAMOLTM901 Dispersant, ein Ammoniumsalz von Polyelektrolyt,
bezogen von Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania @
30 Gew.-%
SURFYNOLTMCT-136 Tensid,
ein acetylenisches Tensid, bezogen von Air Products and Chemicals,
Inc., Allentown, Pennsylvania
DREWTML-493
Entschäumer,
bezogen von Drew Chemical Company, Boonton, New Jersey
TIPURETMR-900 Titandioxid, bezogen von E. I. duPont
de Nemours & Company,
Wilmington, Delaware
OMYACARBTM5, vermahlenes
natürliches
Calciumcarbonat, bewertet unter ASTM D 1199, Typ GC, Qualität II mit
einer zahlenmittleren Teilchengröße von 5,5
Mikrometer mit maximaler Ölabsorption
Nr. von 10, bezogen von Omya, Inc., Proctor, Vermont
TEXANOLTM Esteralkohol, bezogen von Eastman Chemicals,
Kingsport, Tennessee
TREMTM LF-40 ist
ein Sulfonat-funktionelles polymerisierbares Tensid Ask Ann
G6720
ist 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, erhältlich von United Chemical
Technologies, Hartford, Connecticut
M8500 ist 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan,
erhältlich
von United Chemical Technologies, Hartford, Connecticut
UCARLNKTM XL-29SE, erhältlich von United Carbide,
Danbury, Connecticut
AASTO M-247 20/80 Mesh Glaskugeln
PROXELTM GXL ist ein Biozid, erhältlich von
Zeneca, Wilmington, Delaware
TRITONTMX-405
ist von Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania
NATRASOLTM 250HR ist ein Hydroxyethylcelluloseverdickungsmittel,
erhältlich
von Hercules Incorporated, Aqualon Division, Wilmington, Delaware
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Beispiel 1
-
Herstellung von wässerigem
Emulsionspolymer mit mindestens zwei funktionellen Gruppen, die
mit Carbodiimidfunktionalität
reaktiv sind.
-
In
diesem Beispiel sind die funktionellen Gruppen, die mit Carbodiimidfunktionalität reaktiv
sind, Carboxylateinheiten, die als polymerisierte Einheiten, abgeleitet
von Methacrylsäure,
eingearbeitet sind.
-
Ein
gerührtes
Reaktionsgefäß, das 914
Gramm desionisiertes Wasser enthält,
wurde unter Stickstoffatmosphäre
auf 85°C
erhitzt. Zu dem erhitzten Gefäß wurden
15,5 Gramm Natriumlaurylsulfat, 7,6 Gramm Natriumcarbonat und 7,8
Gramm Natriumpersulfat gegeben. Ein Monomeremulsionsgemisch wurde
durch Vermischen von 869 Gramm desionisiertem Wasser mit 15,5 Gramm
Natriumlaurylsulfat, 992 Gramm Acrylsäurebutylester, 1155 Gramm Methacrylsäuremethylester
und 28,3 Gramm Methacrylsäure
hergestellt. 180 Gramm des Monomeremulsionsgemisches wurden dann
zu dem erhitzten Gefäß gegeben.
Der Rest des Monomeremulsionsgemisches wurde dann allmählich zu
dem Reaktionsgemisch gegeben, gefolgt von 50 Gramm desionisiertem
Wasser. Das Reaktionsgemisch wurde dann gekühlt und 0,01 Gramm Eisen(II)sulfat,
gelöst
in 1 Gramm desionisiertem Wasser, wurden zugegeben, gefolgt von
insgesamt 1,76 Gramm tertiär-Butylwasserstoffperoxid,
gelöst
in 40 Gramm desionisiertem Wasser und 0,88 Gramm Natriumsulfoxylatformaldehyd,
gelöst
in 30 Gramm desionisiertem Wasser. Nach dieser Zugabe wurden 50
Gramm wässeriges
Ammoniak zugegeben. Schließlich
wurden 95,4 Gramm von 27% Feststoffen auf das Gewicht der wässerigen
Lösung
von Polyoxazolidinoethylmethacrylat, gefolgt von 70 Gramm desionisiertem
Wasser zu dem Reaktionsgefäß zur Vervollständigung
des Verfahrens gegeben.
-
Das
Bindemittelpolymer von Beispiel 1 hatte eine Teilchengröße von 180
nm, einen Feststoffgehalt von 50 Gew.-%, einen pH-Wert von 9,9 und
eine Viskosität
von weniger als 250 Centipoise.
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Beispiel 2
-
Herstellung eines wässerigen
Emulsionspolymers mit mindestens zwei funktionellen Gruppen, die
mit Carbodiimidfunktionalität
reaktiv sind.
-
In
diesem Beispiel sind die funktionellen Gruppen, die mit Carbodiimidfunktionalität reaktiv
sind, Sulfonateinheiten, die als polymerisierte Einheiten, welche
sich von Sulfoethylmethacrylatmonomer und von den freien radikalischen
Starterfragmenten von Ammoniumpersulfat ableiten, eingebaut sind.
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Zu
992 Gramm desionisiertem (DI) Wasser unter einer Stickstoff (N2) Atmosphäre bei 90°C wurden 5,2 Gramm Ammoniumpersulfat,
gelöst
in 35 Gramm DI-Wasser, und 157 Gramm Polymerimpflatex (Feststoffgehalt
42%; mittlerer Teilchendurchmesser 60 nm) gegeben, gefolgt von 50
g DI-Wasser zur Bildung eines Reaktionsgemisches zu dem das nachstehende
Monomergemisch, dann innerhalb 3 Stunden bei 81°C zusammen mit einer Lösung von
2,6 g Ammoniumpersulfat, gelöst
in 100 g DI-Wasser, gefolgt von 50 g DI-Wasser, gegeben wurde.
-
-
Am
Ende der Polymerisation wurden 0,01 g FeSO4 in
9 g DI-Wasser, 0,01 g Versene in 1 g DI-Wasser, 3,6 g t-Butylhydroperoxid
in 20 g DI-Wasser und 1,2 g Isoascorbinsäure in 20 g DI-Wasser bei 60°C zu dem Reaktionsprodukt
gegeben. Ammoniumhydroxid wurde zugegeben, um einen End-pH-Wert
= 10,7 zu ergeben, gefolgt von der Zugabe von 6,2 g Proxel GXL und
6 g DI-Wasser. Das erhaltene Latexpolymer hatte einen Feststoffgehalt
von 50,7% und einen mittleren Teilchendurchmesser von 196 nm.
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Beispiel 3
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Herstellung von wässerigem
Emulsionspolymer mit mindestens zwei funktionellen Gruppen, die
mit Carbodiimidfunktionalität
reaktiv sind.
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In
diesem Beispiel sind die funktionellen Gruppen, die mit Carbodiimidfunktionalität reaktiv
sind, Sulfonateinheiten, die als polymerisierte Einheiten, welche
sich von dem Sulfonat-funktionellen polymerisierbaren Tensid TREMTMLF-40 und Starterammoniumpersulfat ableiten,
eingebaut sind.
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Zu
1034 g desionisiertem (DI) Wasser unter einer Stickstoffatmosphäre wurden
bei 90°C
5,2 g Ammoniumpersulfat, gelöst
in 35 g DI-Wasser, und 157 g Polymerimpflatex (Feststoffgehalt 42%,
mittlerer Teilchendurchmesser 60 nm) gegeben, gefolgt von 50 g DI-Wasser
zur Bildung eines Reaktionsgemisches, zu dem das nachstehende Monomergemisch
dann innerhalb 3 Stunden bei 81°C
zusammen mit einer Lösung
von 2,6 g Ammoniumpersulfat, gelöst
in 100 g DI-Wasser, gefolgt von 50 g DI-Wasser, gegeben wurde.
-
-
Am
Ende der Polymerisation wurden 0,01 g FeSO4 in
9 g DI-Wasser, 0,01 g Versene in 1 g DI-Wasser, 3,6 g t-Butylhydroperoxid
in 20 g DI-Wasser und 1,2 g Isoascorbinsäure in 20 g DI-Wasser bei 60°C zu dem Reaktionsprodukt
gegeben. Ammoniumhydroxid wurde zugegeben, um einen End-pH-Wert
= 10,7 zu ergeben, gefolgt von der Zugabe von 6,2 g Proxel GXL und
6 g DI-Wasser. Das erhaltene Latexpolymer hatte einen Feststoffgehalt
von 50,4% und einen mittleren Teilchendurchmesser von 200 nm.
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Beispiel 4
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Herstellung von wässerigem
Emulsionspolymer mit mindestens zwei funktionellen Gruppen, die
mit Carbodiimidfunktionalität
reaktiv sind.
-
In
diesem Beispiel sind die funktionellen Gruppen, die mit Carbodiimidfunktionalität reaktiv
sind, Sulfonateinheiten, die als polymerisierte Einheiten, die sich
von Sulfoethylmethacrylat (SEM)-Monomer
und von den freien radikalischen Starterfragmenten von Ammoniumpersulfat
ableiten, eingebaut werden.
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Zu
900 g desionisiertem (DI) Wasser unter einer Stickstoffatmosphäre wurden
bei 90°C
5,1 g Ammoniumpersulfat, gelöst
in 35 g DI-Wasser, und 157 g Polymerimpflatex (Feststoffgehalt 42%
mittlerer Teilchendurchmesser 60 nm), gegeben, gefolgt von 50 g
DI-Wasser zur Bildung eines Reaktionsgemisches, zu dem das nachstehende
Monomergemisch dann innerhalb von 3 Stunden bei 81°C zusammen
mit einer Lösung
von 2,5 g Ammoniumpersulfat, gelöst
in 100 g DI-Wasser, gegeben wurde, gefolgt von 50 g DI-Wasser.
-
-
Am
Ende der Polymerisation wurden 0,01 g FeSO4 in
9 g DI-Wasser, 3,6 g t-Butylhydroperoxid
in 40 g DI-Wasser und 1,2 g Isoascorbinsäure in 80 g DI-Wasser bei 60°C zu dem
Reaktionsprodukt gegeben. Ammoniumhydroxid wurde zugegeben, um einen
End-pH-Wert = 8,8 zu ergeben, gefolgt von der Zugabe von 6,2 g Proxel
GXL und 6 g DI-Wasser. Das erhaltene Latexpolymer hatte einen Feststoffgehalt
von 50,5% und einen mittleren Teilchendurchmesser von 206 nm.
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Beispiel 5
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Herstellung von Alkoxysilan
mit mindestens einer funktionellen Gruppe, die mit Carbodiimidfunktionalität reaktiv
ist.
-
In
diesem Beispiel ist die funktionelle Gruppe, die mit Carbodiimidfunktionalität reaktiv
ist, die Carboxylateinheit, die sich von Bernsteinsäureanhydrid
ableitet.
-
Ein
100 ml-Dreihalsrundkolben wurde mit einem N2-Einlassrohr,
Rückflusskühler, Thermometer
und Magnetrührer
ausgestattet. In den Kolben wurden 25,0 g 3-Aminopropyltriethoxysilan, 11,3 g Bernsteinsäureanhydrid
und 11,5 g Triethylamin gegeben. Der Kolben wurde mit N2 gespült und das
Gemisch wurde 4 h auf 100°C
erhitzt, dann auf Raumtemperatur gekühlt. Das erhaltene säurefunktionelle
Alkoxysilan N-(3-(Triethoxysilyl)propyl)-bernsteinsäuremonoamid
hatte 75,9% Feststoffe.
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Beispiel 6
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Herstellung
eines Polycarbodiimids
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Ein
250 ml-Dreihalsrundkolben wurde mit einem N2-Einlassrohr,
Rückflusskühler, Thermometer
und Magnetrührer
ausgestattet. In den Kolben wurden 50,0 g Octylisocyanat, 125,28
g Isophorondiisocyanat und 5,0 g 3-Methyl-1-phenyl-2-phospholen-1-oxid
gegeben. Der Kolben wurde mit N2 gespült und das
Gemisch wurde 1 h auf 100°C,
dann 1 h auf 140°C
erhitzt. Das N2 wurde dann direkt in das
Gemisch gespült
unter Fortsetzen des Erhitzens auf 140°C für weitere 11 h. 136,5 g Produkt
wurden aus dem Kolben gegossen und in 64,4 g Aceton gelöst. Abgemessener
Feststoffgehalt war 72,1%. Das Polycarbodiimid hatte ein berechnetes Mn
von 889 g/Mol und eine mittlere Funktionalität von 4,5 Carbodiimideinheiten.
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Beispiel 7
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Herstellung von einem
Alkoxysilan-funktionellen Polycarbodiimid (Alkoxysilan-funktionelles pCDI)
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Ein
250 ml-Dreihalsrundkolben wurde mit einem N2-Einlassrohr,
Rückflusskühler, Thermoelement
und einem mit Motor betriebenen Überkopfrührer ausgestattet.
In den Kolben wurden 24,5 g Isocyanatpropyltriethoxysilan, 44,04
g Isophorondiisocyanat, 38,43 g Diisobutylketon und 2,06 g 3-Methyl-1-phenyl-2-phospholen-1-oxid
gegeben. Das Gemisch wurde mit N2 gespült und gerührt, bis
das Phospholenoxid sich gelöst
hatte, dann wurde das Gemisch 11 h auf 120°C erhitzt unter Spülen mit
N2. Gemessener Feststoffgehalt war 64,0%. Das
Polycarbodiimid hatte ein berechnetes Mn von 1164 g/Mol und eine
mittlere Carbodiimidfunktionalität
von 5.
-
Beispiel 8
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Herstellung von Fahrbahnmarkierungszusammensetzungen
-
Fahrbahnmarkierungszusammensetzungen
(TMC 1–8)
und Vergleichsproben A–B
(bezeichnet Vergl.A und Vergl.B) wurden gemäß den nachstehenden Formulierungen
hergestellt. Die Bestandteile wurden in der angegebenen Reihenfolge
(Tabelle 1.1) in einem Labormischer bei geringer Scherwirkung zugegeben. Nach
Zugabe von dem Omyacarb®-5
wurde das Rühren
15 Minuten fortgesetzt vor der Zugabe der verbleibenden Bestandteile.
Die bei der Herstellung von Zwischenproduktgrundanstrichen P1–P4 verwendeten
Bestandteile werden in Tabelle 1.1 wiedergegeben. Die Zwischenproduktgrundanstriche
wurden dann bei der Herstellung von Straßenmarkierungszusammensetzungen
TMC-1 bis TMC-8 und Vergleichsproben A–B verwendet. Die in Tabellen
1.2 bis 1.4 wiedergegebenen Bestandteile wurden in der angegebenen
Reihenfolge in einem Labormischer bei geringer Scherwirkung zugegeben. Tabelle
1.1 Bestandteile für
Zwischenproduktgrundanstrichzusammensetzungen P1–P4 zur Verwendung in Straßenmarkierungszusammensetzungen
- (a) Polyoxazolidinoethylmethacrylat
mit 27,1% Feststoffen
- (b) vorgemischt vor dem Zusetzen zum Anstrich
Tabelle
1.2 Bei der Herstellung von Straßenmarkierungszusammensetzungen
TMC-1 bis TMC-4 und Vergleichsproben A verwendete Bestandteile - (a) Vergl. = Vergleichsversuch
- (b) G6720 ist 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan; M8500 ist 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan;
beide von United Chemical Technologies.
Tabelle
1.3 Bei der Herstellung von Straßenmarkierungszusammensetzungen
TMC-5 bis TMC-7 und Vergleichsprobe B verwendete Bestandteile - (a) Vergl. = Vergleichsversuch
- (b) vorgemischt
- (c) G6720 ist 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
Tabelle
1.4 Bei der Herstellung von Straßenmarkierungszusammensetzung
TMC-8 verwendete Bestandteile - (a) vorgemischt
- (b) G6720 ist 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
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Beispiel 9
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Testen der Verschleißfestigkeit
von aufgetragener Straßenmarkierungszusammensetzung.
-
Testplatten
wurden durch Sprühen
von Beschichtungen von Straßenmarkierungszusammensetzungen,
Grundanstrichen oder Vergleichsproben auf sehr glattem Beton ohne
freiliegenden Zuschlagstoff (Produkt von Patio Concrete Co) unter
Verwendung von üblichem
Luftsprühen
zu einer Feuchtfilmdicke von 0,38 mm (15 Mils) hergestellt. Die
Beschichtungen wurden bei Raumtemperatur 16 Stunden vor dem Verschleißtesten
getrocknet.
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Der
Verschleißtest
misst die Dauerhaftigkeit oder Verschleißfestigkeit einer Beschichtung
unter beschleunigten Bedingungen durch in Kontakt bringen der Oberfläche wiederholt
mit dem Rollen von Verschleißrädern unter
Druck über
einen gekrümmten
Weg. Die Platte wird zwischen Feucht- und Trockentests im Kreislauf
geführt;
die Anzahl an kumulativen Rotationen des Trafficometerradtransportwagens
wird zum Einstufen für
jede Platte in 1000enden von Rotationen aufgeführt. Die Trafficometervorrichtung
wird in unserer ebenfalls anhängigen
provisorischen US Patentanmeldung Nr. 60/029 973 beschrieben. Verschleißdaten werden
in Tabellen 2.1 und 2.2 als die Fläche des von der Platte entfernten
Anstrichs wiedergegeben. Tabelle 2.1 Ergebnisse sind in cm
2, Tabelle 2.2 Ergebnisse sind in % auf die
gesamte entfernte mögliche
Fläche.
Die Platte wird zwischen Feucht- und Trockentests im Kreislauf geführt; die
Anzahl an kumulativen Rotationen von dem Trafficometerradtransportwagen
wird zum Einstufen für
jede Platte in Einheiten von 1000 (= k) Rotationen angeführt. Tabelle
2.1 Verschleißtestergebnisse
-
Die
Verschleißtestergebnisse
von Tabelle 2.1 zeigen, dass die Kombination von Alkoxysilan mit
Carbodiimid die Verschleißfestigkeit
verstärkt,
verglichen mit dem Straßenmarkierungsanstrich
ohne Carbodiimid und mit Carbodiimid als einzigem Vernetzungsmittel.
Die Kombination von CDI-reaktivem Alkoxysilan mit Carbodiimid verstärkt die
Verschleißfestigkeit
der Zusammensetzung, die Carboxy-funktionelles Polymer (vergleiche
TMC-2 und TMC-3 mit P1 und Vergl. A) enthält. Die Kombination von Polymer-reaktivem
Alkoxysilan mit Carbodiimid verstärkt die Verschleißfestigkeit
der Zusammensetzung, die Carboxy-funktionelles Polymer enthält (vergleiche
TMC-4 mit P1 und
Vergl. A). Alkoxy-funktionelles Polycarbodiimid (pCDI) ist besonders
wirksam beim Erhöhen
der Verschleißfestigkeit
mit dem gleichen Carboxy-funktionellen
Polymer, das Zusammensetzung enthält (vergleiche TMC-1 mit P1
und Vergl. A). Tabelle
2.2 Verschleißtestergebnisse
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Die
Verschleißtestergebnisse
von Tabelle 2.2 weisen aus, dass die Kombination von Polymer-reaktivem
Alkoxysilan mit Carbodiimid die Verschleißfestigkeit verstärkt, verglichen
mit dem Straßenmarkierungsanstrich
ohne Carbodiimid und Polymer-reaktivem
Alkoxysilan (vergleiche TMC-7 bis P1) und verglichen mit dem Straßen markierungsanstrich
der Polymer-reaktives Alkoxysilan enthält, jedoch ohne Carbodiimid
(vergleiche TMC-9 bis Vergl. B). Alle von diesen Zusammensetzungen
enthalten Sulfonat-funktionelle Polymere, ausgenommen P1 und TMC-7,
welche Carboxy-funktionelle Polymere enthalten. Es wird angenommen,
dass die verbesserte Leistung von TMC-6, verglichen mit TMC-5, von
der gesenkten Wasserempfindlichkeit des TREM LF-40 Sulfonatmonomers,
verglichen mit dem SEM-Monomer, abzuleiten ist.
-
Beispiel 10
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Testen von Verschleißfestigkeit
von angewendeter Straßenmarkierungszusammensetzung
-
Straßenmarkierungszusammensetzungen
und Grundanstrich wurden auf die Oberfläche der Fernverkehrsstraße RT-183
in Austin aufgetragen, TX bei einer Feuchtfilmdicke von 15 Mil in
einer Quertestbedeckung. Linien wurden sowohl mit AASTO M-247 20/80
Mesh Glaskugeln und Kugeln aufgetragen. Die Dauerhaftigkeit wurde
als der Prozentsatz an Anstrich der von den LKW-Radflächen entfernt
wurde, eingestuft. Die Dauerhaftigkeitsdaten werden in Tabelle 3
angegeben.
-
Tabelle
3 Verschleißtestergebnisse
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Zusammensetzungen
TMC-1 bis TMC-9 von dieser Erfindung zeigen überlegene Verschleißfestigkeit im
Vergleich mit Vergleichen A, B, P1 und P4.