ES2337744T3 - Resinas de metacrilatos para la produccion de marcaciones de calzadas. - Google Patents
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Abstract
Resinas de metacrilatos, que contienen 0,1-15% en peso de (met)acrilatos de uretanos, 30-50% en peso de metacrilato de metilo, 15-40% en peso de polímeros y/o comonómeros (met)acrílicos, 0-10% en peso de agentes reticulantes, 0-5% en peso de agentes aceleradores, y otras sustancias auxiliares y aditivas.
Description
Resinas de metacrilatos para la producción de
marcaciones de calzadas.
El invento se refiere a resinas de metacrilatos
así como a su utilización.
Para la producción de sistemas de resinas
extrudibles y proyectables, junto a metacrilato de metilo,
prepolímeros, polímeros y eslabones monómeros multifuncionales, se
emplean para la reticulación flexible también ciertos acrilatos,
tales como, por ejemplo, acrilato de n-butilo o
acrilato de etil-hexilo.
La composición tiene una influencia decisiva
sobre cuáles son las temperaturas a las que ella se puede
aplicar.
Existen por lo tanto muchos sistemas
diferentes.
En el documento de patente alemana DE 1769792 se
utilizan aproximadamente 30-70% en peso del éster
metílico de ácido metacrílico, aproximadamente
10-25% en peso de un copolímero de cloruro de vinilo
con acetato de vinilo, agentes plastificantes, parafinas y ésteres
del ácido fosforoso como agentes de revestimiento, recubrimiento y
relleno.
El documento de solicitud de patente
internacional WO 01/18102 describe unas mezclas de resinas con
ciertos aditivos, que deben de disminuir la contracción de la
resina. Junto al propilenglicol, un ácido y anhídridos se utiliza
el metacrilato de hidroxietilo.
La mayor parte de los sistemas expuestos
presentan una fuerte formación de olor. El documento DE 19826412
divulga una resina reactiva de (met)acrilato que se endurece
en frío, y que disminuye el olor, para revestimientos de suelos a
base de (met)acrilatos, que también contienen comonómeros,
compuestos vinil-aromáticos o ésteres
vinílicos.
Los acrilatos son unos monómeros que poseen una
alta presión de vapor y por lo tanto su olor se percibe con
facilidad. En el caso de la manipulación de acrilatos se deben
respetar unos correspondientes valores de MAK (concentraciones
máximas en el sitio de trabajo).
Fue una misión la de poner a disposición unas
resinas que puedan prescindir del empleo de acrilatos. Además, se
debe de efectuar un rápido endurecimiento, así como poner a
disposición una ventana (= un intervalo) de temperaturas lo más
grande que sea posible para el sector de utilización.
El problema planteado por esta misión se
resolvió mediante unas resinas reactivas sobre la base de
metacrilatos, que contienen
- 0,1-15% en peso de (met)acrilatos de uretanos,
- 30-50% en peso de metacrilato de metilo,
- 15-40% en peso de polímeros y/o comonómeros (met)acrílicos,
- 0-10% en peso de agentes reticulantes,
- 0-5% en peso de agentes aceleradores,
- y otras sustancias auxiliares y aditivas.
Se encontró que estas resinas reactivas son una
base sobresaliente para las formulaciones que se utilizan
usualmente para marcaciones de calzadas y revestimientos de
suelos.
De modo sorprendente, se encontró que se puede
prescindir de la utilización de acrilatos. Se encontró que mediante
el empleo de (met)acrilatos de uretanos se puede mejorar de
una manera decisiva el perfil de propiedades de las resinas
reactivas. Las resinas reactivas constituidas sobre la base de
metacrilatos con un (met)acrilato de uretano, muestran una
fuerte disminución del olor, puesto que se eliminan los componentes
fácilmente volátiles. Además, las resinas de metacrilatos muestran
una buena flexibilidad junto con una alta estabilizad mecánica. Por
lo demás, ellas poseen unas sobresalientes propiedades de igualación
y superficiales.
Se encontró que las resinas reactivas son
apropiadas tanto para sistemas de resinas proyectables como también
para sistemas de resinas extrudibles. Por consiguiente, el
elaborador puede usar sin problemas diferentes tecnologías de
elaboración con una mezcla de resina reactiva. Las viscosidades son
de aproximadamente 10-5.000 mPas.
Además, se encontró que las resinas se pueden
elaborar dentro de una gran ventana de temperaturas de
5-55ºC.
La notación (met)acrilato significa aquí
tanto un metacrilato, tal como p.ej. metacrilato de metilo,
metacrilato de etilo, etc., como también un acrilato, tal como
p.ej. acrilato de metilo, acrilato de etilo, etc., así como mezclas
de ambos tipos.
Una forma de realización especialmente preferida
es una resina reactiva que tiene la composición
- 3-10% en peso de (met)acrilatos de uretanos,
- 35-45% en peso de metacrilato de metilo,
- 25-35% en peso de polímeros y/o comonómeros (met)acrílicos,
- 0-3% en peso de agentes reticulantes,
- 0-3% en peso agentes aceleradores
- y otras sustancias auxiliares y aditivas.
Como sustancias auxiliares y aditivas se emplean
agentes reguladores, agentes plastificantes, agentes
estabilizadores/inhibidores, ceras, aceites, agentes activadores
y/o agentes antiespumantes.
Con el fin de mejorar las propiedades de
polimerización, las propiedades mecánicas, la adhesión al substrato
o a la base, así como los requisitos ópticos planteados a las
resinas, se añaden polímeros y/o comonómeros (met)acrílicos.
Los polímeros y/o comonómeros (met)acrílicos se seleccionan
entre el conjunto formado por los polímeros acrílicos, los
polímeros metacrílicos, los polímeros
acrílicos-metacrílicos y los acrilatos de estireno,
que se preparan mediante una polimerización en sustancia (en masa),
una polimerización en emulsión, una polimerización en suspensión o
una polimerización por disolución.
Como agentes reticulantes se emplean en
particular unos metacrilatos multifuncionales, tales como
metacrilato de alilo, dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato
de di(etilenglicol), dimetacrilato de
tri(etilenglicol), dimetacrilato de
tetra(etilenglicol), un dimetacrilato de
poli(etilenglicol), dimetacrilato de
1,3-butanodiol, dimetacrilato de
1,4-butanodiol, dimetacrilato de
1,6-hexanodiol, dimetacrilato de
1,12-dodecanodiol, dimetacrilato de glicerol y
trimetacrilato de trimetilolpropano.
Como agentes aceleradores/activadores se pueden
emplear los agentes aceleradores que son usuales en el comercio,
por ejemplo aminas terciarias sustituidas con radicales
aromáticos.
Además, se pueden utilizar agentes reguladores.
Se emplean de manera preferida S-metacrilatos.
Otras sustancias auxiliares y aditivas
apropiadas son, por ejemplo, parafinas.
Como agentes plastificantes se emplean de manera
preferida ésteres, polioles, aceites o ftalatos.
Entre el conjunto de los agentes
estabilizadores/inhibidores se emplean de manera preferida fenoles
sustituidos, derivados de hidroquinona, fosfinas y fosfitos.
Los agentes antiespumantes se escogen de manera
preferida entre el conjunto formado por los alcoholes,
hidrocarburos, aceites minerales basados en parafinas, derivados de
glicoles, derivados de ésteres de ácidos glicólicos, ésteres de
ácido acético y polisiloxanos.
Se encontró que unas resinas reactivas de
acuerdo con la reivindicación 1 se pueden emplear en unas
formulaciones, que además pueden contener colorantes, perlas de
vidrio, materiales de carga finos y gruesos, agentes humectantes,
auxiliares de dispersamiento e igualación, agentes estabilizadores
de los rayos UV (ultravioletas) y aditivos reológicos.
Para el sector de empleo de las resinas
reactivas como una marcación de calzadas o una marcación de
superficies, en calidad de sustancias auxiliares y aditivas se
añaden de manera preferida colorantes. Son especialmente preferidos
los pigmentos inorgánicos blancos, rojos, azules, verdes y
amarillos, de manera especialmente preferida el dióxido de
titanio.
Las perlas de vidrio se emplean de manera
preferida como medios reflectores en unas formulaciones para
marcaciones de calzadas y marcaciones de superficies.
Las perlas de vidrio usuales en el comercio, que
se emplean, tienen unos diámetros de 10-2.000
\mum, de manera preferida de 50-800 \mum. Las
perlas de vidrio, para su mejor elaboración y adhesión, pueden ser
también silanizadas.
Además, a la formulación se le pueden añadir
materiales de carga finos y materiales de carga gruesos.
Estos materiales sirven también como agentes
inhibidores del resbalamiento y por lo tanto se emplean en
particular en revestimientos de suelos.
Los materiales de carga finos se emplean a
partir del conjunto formado por los carbonatos de calcio, sulfatos
de bario, cuarzos, polvos finos de cuarzo, ácidos silícicos
precipitados y pirógenos, pigmentos y las cristobalitas.
Como materiales de carga gruesos se emplean
cuarzos, cristobalitas, corindones y silicatos de aluminio.
Los agentes humectantes y auxiliares de
dispersamiento e igualación se escogen de manera preferida entre el
conjunto formado por los alcoholes, hidrocarburos, derivados de
glicoles, derivados de ésteres de ácidos glicólicos, ésteres de
ácido acético y polisiloxanos, poliéteres, polisiloxanos, ácidos
policarboxílicos, y por las aminoamidas de ácidos policarboxílicos,
saturadas e insaturadas.
Asimismo, se pueden emplear habituales agentes
estabilizadores de los rayos UV. De manera preferida, los agentes
estabilizadores de los rayos UV se escogen entre el conjunto de los
derivados de benzofenona, derivados de benzotriazol, derivados de
tioxantonato, derivados de ésteres con piperidinol de ácidos
carboxílicos o derivados de ésteres de ácido cinámico.
Como aditivos reológicos se utilizan de manera
preferida amidas de ácidos polihidroxi-carboxílicos,
derivados de urea, sales de ésteres de ácidos carboxílicos
insaturados, sales de alquil-amonio de derivados de
ácido fosfórico de carácter ácido, cetoximas, sales de aminas del
ácido p-tolueno-sulfónico, sales de
aminas de derivados de ácidos sulfónicos, así como soluciones
acuosas u orgánicas o mezclas de los compuestos. Se encontró que
son especialmente apropiados unos aditivos reológicos constituidos
sobre la base de ácidos silícicos pirógenos o precipitados con una
superficie según BET de 10-700 nm^{2}/g. Se
encontró que se pueden emplear también aditivos reológicos sobre la
base de ácidos silícicos pirógenos o precipitados, silanizados, que
tienen una superficie según BET de 10-700
nm^{2}/g.
Las resinas de metacrilatos conformes al invento
se pueden utilizar directamente o para la producción de
formulaciones destinadas a marcaciones de calzadas y revestimientos
de suelos, por ejemplo a base de asfalto, hormigón y gres, así como
sobre revestimientos y marcaciones antiguos/as para su retoque. El
endurecimiento de las resinas y formulaciones se efectúa mediante
una polimerización por radicales, que es iniciada mediante
peróxidos, luz UV o medios térmicos.
Los Ejemplos dados a continuación se ofrecen
para la mejor explicación del presente invento, pero no son
apropiados para limitar el invento a las características que aquí
se divulgan.
\vskip1.000000\baselineskip
Para la producción de una pintura proyectable
para la marcación de calzadas, que se compone de dos componentes
(un componente de resina A acelerada; un componente de resina B no
acelerada), que se elabora con una máquina de elaboración usual en
la relación 1:1, se preparan
una resina de metacrilato de metilo, que se
compone de
0,1-15% en peso de
(met)acrilatos de uretanos,
30-50% en peso de metacrilato de
metilo,
15-40% en peso de polímeros y/o
comonómeros (met)acrílicos,
0-10% en peso de agentes
reticulantes,
0-5% en peso de agentes
aceleradores,
y otras sustancias auxiliares y aditivas
adicionales destinadas a la producción del componente A,
y una resina de metacrilato de metilo, que se
compone de
0,1-15% en peso de
(met)acrilatos de uretanos,
30-50% en peso de metacrilato de
metilo,
15-40% en peso de polímeros y/o
comonómeros (met)acrílicos,
0-10% en peso de agentes
reticulantes,
y otras sustancias auxiliares y aditivas
destinadas a la producción del componente B.
\vskip1.000000\baselineskip
Éstos se confeccionan de la siguiente manera
para dar formulaciones terminadas.
La viscosidad de los componentes terminados de
la pintura es de aproximadamente 2.000 mPas y la densidad es de 1,6
kg/l. El consumo para un espesor de capa de 0,7 mm es de
aproximadamente 1,1 kg/m^{2}.
Las formulaciones son apropiadas para una capa
aplicada de pintura con el espesor de capa de
0,3-0,8 mm.
Primeramente, se introduce con agitación 4,0% de
un polvo de agente endurecedor (peróxido de dibenzoílo al 50%
flematizado en un ftalato) en la mezcla de pintura no acelerada
(componente B). Los dos componentes A y B se añaden luego a
depósitos separados de la máquina de proyección, que mezcla en la
relación 1:1 y proyecta a los componentes. El componente B es
estable en almacenamiento a la temperatura ambiente durante varios
días con agentes endurecedores. A 55ºC, sin embargo, solamente es
estable durante 1-2 horas.
Los períodos de tiempo de vida útil y de
endurecimiento son a diferentes temperaturas:
\vskip1.000000\baselineskip
La formulación se aplicó con la máquina
elaboradora "ECOZET" (con un espesor de capa de 600 \mum) y
se roció posteriormente con 450 g/m^{2} de perlas de vidrio
"Megalux 600-800 MKT 18" (que contienen
corindón) (tipo I). La marcación posee las siguientes
propiedades:
\vskip1.000000\baselineskip
La capacidad de desgaste y las propiedades
técnicas para el tráfico se ensayaron por el Bundesanstalt für
Strassenwesen (Instituto Federal de Investigación Vial)(número del
ensayo: 2005 1DY 10.11)
Para la producción de una pintura extrudible
para la marcación de calzadas, que se compone de dos componentes
(un componente de resina A acelerada; un componente de resina B no
acelerada), que se elabora con una máquina de elaboración usual en
la relación 1:1, se preparan una
resina de metacrilato de metilo que se compone
de
0,1-15% en peso de
(met)acrilatos de uretanos,
30-50% en peso de metacrilato de
metilo,
15-40% en peso de polímeros y/o
comonómeros (met)acrílicos,
0-10% en peso de agentes
reticulantes,
0-5% en peso de agentes
aceleradores,
y otras sustancias auxiliares y aditivas
adicionales destinadas a la producción del componente A, y
una resina de metacrilato de metilo que se
compone de
0,1-15% en peso de
(met)acrilatos de uretanos,
30-50% en peso de metacrilato de
metilo,
15-40% en peso de polímeros y/o
comonómeros (met)acrílicos,
0-10% en peso de agentes
reticulantes,
y otras sustancias auxiliares y aditivas
destinada a la producción del componente B.
\vskip1.000000\baselineskip
Éstos se confeccionan de la siguiente manera
para dar formulaciones terminadas:
La viscosidad de los componentes terminados de
la pintura es de aproximadamente 15.000 mPas, y la densidad es de
1,85 kg/l. El consumo para un espesor de capa de 2 mm es de
aproximadamente 3,7 kg/m^{2}.
Las formulaciones son apropiadas para una capa
aplicada de pintura con el espesor de capa de 1,5-3
mm.
Primeramente, se introduce con agitación 4,0% de
un polvo de agente endurecedor (peróxido de dibenzoílo al 50%
flematizado en un ftalato) en el componente B. Los dos componentes A
y B se añaden luego a depósitos separados de la máquina extrusora,
que mezcla en la relación 1:1 y extrude los componentes. El
componente B es estable en almacenamiento a la temperatura ambiente
durante varios días con agentes endurecedores. A 55ºC, sin embargo,
solamente es estable durante 1-2 horas.
Los períodos de tiempo de vida útil y de
endurecimiento son a diferentes temperaturas:
La formulación se aplicó en un espesor de capa
de 2 mm con una máquina Plastomarker y se roció posteriormente con
400 g/m^{2} de perlas de vidrio "SWARCO 600-800
MKT 18 3:1" (tipo 1). La marcación posee las siguientes
propiedades:
La capacidad de desgaste y las propiedades
técnicas para el tráfico fueron ensayadas por el Bundesanstalt für
Strassenwesen (número del ensayo: 2005 1DY 10.12)
Para la producción de una pintura extrudible
para marcación de calzadas del tipo PATHFINDER®, que se compone de
dos componentes (un componente de resina A acelerada; un componente
de resina B no acelerada), que se elabora con una máquina
elaboradora usual en la relación 1:1, se preparan
una resina de metacrilato de metilo que se
compone de
0,1-15% en peso de
(met)acrilatos de uretanos,
30-50% en peso de metacrilato de
metilo,
15-40% en peso de polímeros y/o
comonómeros (met)acrílicos,
0-10% en peso de agentes
reticulantes,
0-5% en peso de agentes
aceleradores
y otras sustancias auxiliares y aditivas
destinadas a la producción del componente A y
una resina de metacrilato de metilo que se
compone de
0,1-15% en peso de
(met)acrilatos de uretanos,
30-50% en peso de metacrilato de
metilo,
15-40% en peso de polímeros y/o
comonómeros (met)acrílicos,
0-10% en peso de agentes
reticulantes,
y otras sustancias auxiliares y aditivas
destinadas a la producción del componente B.
\vskip1.000000\baselineskip
Éstos se confeccionan de la siguiente manera
para dar formulaciones terminadas:
La viscosidad de los componentes terminados de
la pintura es de aproximadamente 9 cm, de acuerdo con la escala de
propagación de DANIEL. El consumo es de aproximadamente
1,6-3 kg/m^{2}.
Primeramente se introduce con agitación en el
componente B 4,0% de un polvo de agente endurecedor (peróxido de
dibenzoílo al 50% flematizado en un ftalato). Los dos componentes A
y B se añaden luego a depósitos separados de la máquina extrusora,
que mezcla los componentes en la relación de 1:1 y los extrude a
través de un cilindro de púas. El componente B es estable en
almacenamiento a la temperatura ambiente durante varios días con
agentes endurecedores. A 55ºC, sin embargo, solamente es estable
durante 1-2 horas.
Los períodos de tiempo de vida útil y de
endurecimiento son a diferentes temperaturas:
La formulación se aplicó como un
"aglomerado" con la máquina "Plastomarker Junior", consumo
de material aproximadamente 3 kg/m^{2} - agente de rociadura
posterior Potters 3D-AC-05 (tipo
II).
La capacidad de desgaste y las propiedades
técnicas para el tráfico fueron ensayadas por el Bundesanstalt für
Strassenwesen (número del ensayo: 2005 1DY 10.13)
Claims (19)
1. Resinas de metacrilatos, que contienen
0,1-15% en peso de
(met)acrilatos de uretanos,
30-50% en peso de metacrilato de
metilo,
15-40% en peso de polímeros y/o
comonómeros (met)acrílicos,
0-10% en peso de agentes
reticulantes,
0-5% en peso de agentes
aceleradores,
y otras sustancias auxiliares y aditivas.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Resinas de metacrilatos de acuerdo con la
reivindicación 1, que contienen
3-10% en peso de
(met)acrilato de uretanos,
35-45% en peso de metacrilato de
metilo,
25-35% en peso de polímeros y/o
comonómeros (met)acrílicos,
0-3% en peso de agentes
reticulantes,
0-3% en peso de agentes
aceleradores,
y otras sustancias auxiliares y aditivas.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Resinas de metacrilatos de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque como sustancias
auxiliares y aditivas se emplean agentes reguladores, agentes
plastificantes, agentes estabilizadores/inhibidores, ceras,
aceites, agentes activadores y/o agentes antiespumantes.
4. Resinas de metacrilatos de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque como agentes
reticulantes se emplean metacrilatos multifuncionales tales como
metacrilato de alilo, dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato
de di(etilenglicol), dimetacrilato de
tri(etilenglicol), dimetacrilato de
tetra(etilenglicol), un dimetacrilato de
poli-(etilenglicol), dimetacrilato de
1,3-butanodiol, dimetacrilato de
1,4-butanodiol, dimetacrilato de
1,6-hexanodiol, dimetacrilato de
1,12-dodecanodiol, dimetacrilato de glicerol y
trimetacrilato de trimetilolpropano.
5. Resinas de metacrilatos de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque como agentes
aceleradores se emplean aminas terciarias sustituidas con radicales
aromáticos.
6. Formulación constituida sobre la base de
resinas de metacrilatos de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5,
que contiene agentes colorantes, perlas de vidrio, materiales de
carga finos y gruesos, agentes humectantes, auxiliares de
dispersamiento e igualación, agentes estabilizadores de los rayos UV
y aditivos reológicos.
7. Formulación de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizada porque se emplean pigmentos inorgánicos, de
manera preferida dióxido de titanio.
8. Formulación de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizada porque se utilizan perlas de vidrio o perlas
de vidrio silanizadas con unos diámetros de
10-2.000 \mum.
9. Formulación de acuerdo con la reivindicación
8, caracterizada porque se utilizan perlas de vidrio o perlas
de vidrio silanizadas con unos diámetros de 50-800
\mum.
10. Formulación de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque se emplean materiales
de carga finos tomados del conjunto formado por los carbonatos de
calcio, sulfatos de bario, cuarzos, polvos finos de cuarzo, ácidos
silícicos precipitados y pirógenos, pigmentos y cristobalitas.
11. Formulación de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque como materiales de
carga gruesos se emplean cuarzos, cristobalitas, corindones y
silicatos de aluminio.
12. Formulación de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque se emplean agentes
humectantes, y auxiliares de dispersamiento e igualación, escogidos
preferiblemente entre el conjunto formado por los alcoholes,
hidrocarburos, derivados de glicoles, derivados de ésteres de ácido
glicólico, ésteres de ácido acético y polisiloxanos, poliéteres,
polisiloxanos, ácidos policarboxílicos, aminoamidas de ácidos
policarboxílicos, saturadas e insaturadas.
13. Formulación de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque se emplean agentes
estabilizadores de los rayos UV seleccionados entre el conjunto
formado por los derivados de benzofenona, derivados de benzotriazol,
derivados de tioxantonato, derivados de ésteres con piperidinol de
ácidos carboxílicos o derivados de ésteres de ácido cinámico.
14. Formulación de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque se utilizan aditivos
reológicos seleccionados entre el conjunto formados por las amidas
de ácidos polihidroxi-carboxílicos, los derivados
de urea, las sales de ésteres de ácidos carboxílicos insaturados,
las sales de alquil-amonio de derivados de ácido
fosfórico de carácter ácido, las cetoximas, las sales de aminas del
ácido p-toluenosulfónico, las sales de aminas de
derivados de ácidos sulfónicos así como soluciones acuosas u
orgánicas de los compuestos.
15. Formulación de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque se emplean aditivos
reológicos constituidos sobre la base de ácidos silícicos pirógenos
o precipitados con una superficie según BET de
10-700 nm^{2}/g.
16. Formulación de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizada porque se emplean aditivos
reológicos constituidos sobre la base de ácidos silícicos pirógenos
o precipitados, silanizados, con una superficie según BET de
10-700 nm^{2}/g.
17. Utilización de resinas de metacrilatos de
acuerdo con la reivindicaciones 1-5 para la
producción de formulaciones para marcaciones de calzadas y
revestimientos de suelos.
18. Utilización de formulaciones de acuerdo con
las reivindicaciones 6-16 para revestimientos de
suelos y marcaciones de calzadas a base de asfalto, hormigón y
gres.
19. Utilización de formulaciones de acuerdo con
las reivindicaciones 6-16 para el retoque de
revestimientos y marcaciones antiguos/as.
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