MXPA97009822A - Material marcador de pavimento - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un material marcador de pavimento, caracterizado porque comprende una capa superior, una capa de adhesivo y una hoja base opcional entre la capa superior y la capa de adhesivo;el adhesivo es un elastómero de hidrocarburo amorfo preparado utilizando un proceso de fusión en caliente, sin solvente y que comprende:a) un caucho o hule que tiene una temperatura de transición de vítrea entre aproximadamente -120§C y aproximadamente 50§C, no reticulado o reticulado, pero soluble en tolueno;y b) un espesante que tiene un punto de suavisamiento en anillo y esfera de entre aproximadamente 70§C y aproximadamente 140§C, el adhesivo comprende desde aproximadamente 80 hasta aproximadamente 125 partes en peso del espesante, por 100 partes en peso del caucho.

Description

MATERIAL MARCADOR DE PAVIMENTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un material marcador de pavimento, el cual puede ser adherido a una carretera para proporcionar marcaciones de control de tráfico y similares.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los materiales preformados para la marcación de pavimento son utilizados como marcaciones para el control del tráfico para una variedad de usos, tales como la remoción de carriles a corta distancia, barras de alto, y marcaciones para carriles de peatones en cruces, y delineadores de carriles y anden lateral, y cajones sobre autopistas. Típicamente, los materiales de marcación de pavimento preformado comprenden una capa superior preferentemente resistente al desgaste continuo, que se traslapa sobre una hoja base flexible. Tales materiales de marcación son típicamente aplicados a la superficie de carreteras utilizando adhesivos sensibles a la presión o de cemento por contacto. REF: 26267 Las marcaciones para pavimento tales como las marcaciones para cruces de peatones, barras de alto, en las intersecciones, algunas veces denominadas como "aplicaciones transversales" están sujetas a fuerzas de corte muy rápidas, muy altas, a partir de los vehículos que arrancan, se detienen, y dan vuelta en el sitio. Las tensiones de corte encontradas en las aplicaciones transversales son típicamente sustancialmente mayores que las fuerzas de corte típicamente encontradas debido al tráfico en "línea larga" o "aplicaciones longitudinales" tales como los delineadores de carriles y anden lateral y cajones en autopistas. Los adhesivos sobre muchas marcaciones no proporcionan la resistencia deseada al corte, para lograr el funcionamiento satisfactorio en las aplicaciones transversales. La Patente Norteamericana No. 3,902,939 (Eigenmann) describe un material de cinta de marcación para pavimento, la cual utiliza un adhesivo que es no pegajoso a temperatura ambiente, pero el cual es activado con una capa de aprestador caliente o de solvente para proporcionar la adhesión a las superficies de pavimento. La Patente Norteamericana No. 4,146,635 (Eigenmann) describe un material de cinta de marcación para carretera, diseñado para resistir mejor las tensiones tangenciales internamente por la incorporación de una capa intermedia tensionalmente resistente no extendible. La Patente Norteamericana No. 2,956,904 (Hendricks) describe el uso del bombardeo de electrones de alta energía ("haz e") de los adhesivos sensibles a la presión tipo resina de caucho, para incrementar las propiedades cohesivas de los adhesivos. La patente EP A 0488 526 describe un material marcador de pavimento, en donde el adhesivo comprende entre 125 y 225 partes en peso de un espesante por 100 partes en peso de un caucho. Los materiales descritos en el documento han de ser aplicados en términos de una solución sobre una superficie aprestada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un material de marcación para pavimento, mejorado, el cual comprende una capa superior, opcionalmente una hoja base flexible, y una capa de adhesivo. Una vez aplicados a la superficie de carreteras, los materiales para la marcación del pavimento de la invención muestran resistencia excepcional al corte por impacto, con lo cual se proporciona durabilidad y seguridad mejoradas. Resumiendo brevemente, la capa adhesiva de los materiales de marcación de la invención, comprende un elastómero basado en hidrocarburo, descrito más adelante en la presente, preferentemente un elastómero de hidrocarburo amorfo utilizando un proceso de fusión en caliente sin solvente, y una cantidad efectiva de espesante descrito más adelante en la presente, por ejemplo, entre aproximadamente 80 y aproximadamente 125 partes en peso de espesante por 100 partes en peso de elastómero, por ejemplo, entre aproximadamente 80 y aproximadamente 125 partes de espesante. Es conocido en general para aquellos expertos en la técnica de la formulación de los adhesivos sensibles a la presión, que al incrementar el volumen de la resina espesante en una mezcla de caucho y resina, se da como resultado composiciones con resistencia disminuida al corte estático. Sorprendentemente se ha encontrado que al incrementar la cantidad de espesante en un adhesivo sensible a la presión de caucho y resina a los niveles altos especificados, por ejemplo, aproximadamente 80 hasta aproximadamente 125 phr, da como resultado adhesivos que muestran resistencia mejorada a las fuerzas de corte similares al impacto, tales como las que se encuentran en las aplicaciones de marcación de carriles transversales. El uso de tales adhesivos también permite la aplicación de la marcación del pavimento sin la necesidad de la aplicación de un aprestador a la superficie. Aunque los apresadores funcionan bien con adhesivos, éstos tienen muchos inconvenientes. Debido a que los apresadores están basados en solvente, estos poseen un peligro potencial de inflamabilidad. En segundo lugar, la aplicación del aprestador y del adhesivo es gradual y de este modo consume tiempo y es más costosa. Finalmente, los aprestadores contienen aproximadamente de 25 a 35% de sólidos capaces de liberar hidrocarburos hacia el ambiente, los cuales han provocado que algunos estados prohiban su uso.

Los materiales para la marcación de pavimento de la invención son particularmente muy adecuados para el uso para marcar cruces de peatones, barras de alto, etc., en intersecciones, por ejemplo, aplicaciones transversales. Los materiales para la marcación del pavimento de la invención son también muy adecuados para el uso en aplicaciones longitudinales, por ejemplo, delineadores de carriles y cajones y anden lateral, y pueden ser utilizados con una variedad de superficies de pavimento, por ejemplo, concreto y asfalto.

Se ha encontrado que las marcaciones para pavimento con una capa adhesiva que contiene una proporción más alta de espesante, funcionarán mejor en climas del sur.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención será además explicada con referencia a los dibujos, en donde la figura 1 es una vista transversal de una porción de una modalidad ilustrativa del material para marcación y pavimento de la invención. Esta figura, la cual está idealizada, no está a escala y se pretende que sea meramente ilustrativa y no limitante.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Como se muestra en la figura 1, en una modalidad típica de la invención, el material 10 para la marcación del pavimento comprende la capa superior 12, la lamina base opcional 14, y la capa adhesiva 16, a la cual adhiere al material de marcación 10 a un substrato, tal como en la superficie del pavimento de una carretera (no mostrado) . La capa adhesiva 16 comprende caucho y espesante, y puede variar en espesor desde aproximadamente 355.6 mieras hasta 1.27 mm (14-50 milésimas de pulgada) cuando se aplica comercialmente a un substrato. Un intervalo preferido de espesor de la capa adhesiva es de aproximadamente 508-686 mieras (20-27 milésimas de pulgada) , con un intervalo menor preferido en los climas del sur y un intervalo más alto en los climas del norte. Los cauchos utilizados en la presente incluyen aquellos que tiene una baja temperatura de transición vitrea, por ejemplo, una Tg de aproximadamente -120°C y aproximadamente -50°C. Los cauchos o hules pueden ser altamente reticulados (preferentemente por altos electrones hasta aproximadamente 4 Mrads) pero no al punto de insolubilidad en tolueno. Un porcentaje en peso pequeño de la articulación química, tal como una resina fenólica, puede ser utilizado para incrementar el peso molecular de los cauchos o hules, como una alternativa al haz de electrones. Los ejemplos ilustrativos de los elastómeros adecuados incluyen los siguientes: caucho natural, poliisopreno, polibutadieno, poliisobutileno, caucho butílico, caucho de etileno-propileno, caucho monomérico de etileno-propileno-dieno (EPDM), poli (etileno/butileno) , poli (alfa-olefina) y caucho copolimérico aleatorio de estireno-butadieno . Estos pueden ser utilizados de manera simple o en combinación, y son distinguidos de los tipos de copolímero en bloque. Un caucho preferido es el caucho natural . Los espesantes utilizados en la presente invención deben de ser compatibles con el componente de caucho o hule, por ejemplo, éstos son preferentemente sustancialmente miscibles en todas proporciones. Los espesantes utilizados en la presente invención, tienen preferentemente un punto de suavisamiento en anillo y en esfera entre aproximadamente 70°C y aproximadamente 140°C. Los ejemplos ilustrativos de los espesantes adecuados, incluyen los siguientes tipos: resina de trementina y derivados de resina de trementina, resinas de hidrocarburo de 5 y 9 átomos de carbono y terpenos y derivados fenólicos de terpeno. Estos pueden ser utilizados de manera simple o en combinación. Un espesante preferido es completamente miscible con el caucho natural es el ß-pineno. Útiles en la invención son los adhesivos sensibles a la presión (PSAs) preferentemente producidos por un proceso que emplea un dispositivo de composición continua. Un número de tales dispositivos son conocidos. Estos pueden comprender una unidad simple o una serie de unidades interconectadas para procesar continuamente el elastómero. El dispositivo tiene una secuencia de transportación alternada y secciones de procesamiento que están interconectadas. Un ejemplo de un dispositivo de composición continua útil en la presente invención, es un extrusor del dominio gemelo que tiene una serie secuencial de zonas de transportación y de procesamiento. Una pluralidad de aberturas de entrada se proporcionan preferentemente a lo largo de la longitud del extrusor, para facilitar la adición de diversos materiales tales como las resinas espesantes, rellenadoras, anti-oxidantes, auxiliares de plastificación (si se desea), aumentadores de la radiación tales como sensibilizadores por haz de electrones y fotoiniciadores, estabilizadores de luz y otros adyuvantes conocidos en la técnica. Las adiciones de material, ya sea elastómero, espesante u otros adyuvantes, se realizan a través de la puerta de entrada a una zona o zonas de transportación parcialmente completas. Una bomba de fundido y el filtro pueden estar presentes ya sea como una parte integral del extrusor, o como una unidad separa para facilitar el retiro del adhesivo del dispositivo de composición, y el retiro de los contaminantes no deseados de la corriente de adhesivo. En la práctica del proceso, el elastómero es agregado a una primera zona de transportación del dispositivo de composición, a una velocidad controlada, de modo que el elastómero no llena completamente la zona. El elastómero puede ser esferonizado mediante molienda o esferolización por extrusión, antes de ser alimentado al dispositivo de composición.

Alternativamente, éste puede ser alimentado directamente dentro del dispositivo de composición sin molienda o esferolización, utilizando un dispositivo tal como un extrusor Moriyama. Si el elastómero ha sido esferolizado, éste es preferentemente tratado con un material tal como talco, para prevenir la aglomeración de las esferas. El elastómero es luego transportado por la primera zona de transportación hacia una primera zona de procesamiento, donde éste es masticado. La primera zona de masticamiento está prácticamente diseñada para ser esencialmente completamente llena y para masticar el elastómero. Además, la zona de procesamiento transporta el elastómero hacia la siguiente zona. Puede ser deseable el proporcionar la primera zona de procesamiento al menos como dos secciones de procesamiento discretas, separadas una de la otra por una sección de transportación. Esto permite que el elastómero sea masticado o triturado en pasos, con el enfriamiento del elastómero masticado entre cada paso. Si van a ser procesados dos o más elastómeros, éstos pueden ser agregados a la primera zona de transportación y masticados en la primera zona de procesamiento. Alternativamente, los elastómeros pueden ser agregados secuencialmente a diferentes zonas de transportación, con la masticación secuencial después de cada adición de elastómero. La adición secuencial de elastómero a diferentes zonas de transportación puede también ser empleado cuando se utilice un elastómero simple. La masticación es preferentemente llevada a cabo en ausencia de materiales que lubricarán el elastómero y prevendrán la reducción de su peso molecular. Sin embargo, esto no excluye la presencia de cantidades pequeñas de tales materiales, con la condición de que la cantidad presente no reduzca efectivamente la proporción o velocidad de masticación. Otros ciertos adyuvantes sólidos, tales como talco, rellenadores inorgánicos, anti-oxidantes y similares pueden ser alimentados al dispositivo de composición, tal que éstos estén presentes durante la masticación. El elastómero masticado pasa luego desde la primera zona de procesamiento hacia una segunda zona de transportación. Como con la primera zona de transportación, la segunda zona de transportación no es completamente llenada con el elastómero. El espesante, y opcionalmente otros aditivos, son alimentados a la segunda zona de transportación. La mezcla resultante es transportada a la siguiente zona de procesamiento donde éstas son mezcladas para formar una mezcla de los materiales. Un número de técnicas pueden ser utilizadas para alimentar estos materiales a los dispositivos de composición. Por ejemplo, un alimentador de velocidad constante tal como el alimentador de pérdida en peso K-Tron puede ser utilizado para agregar materiales sólidos. Los descargadores de cubo o balde caliente, las bombas de engrane, y otro equipo apropiado para la alimentación de líquidos a una velocidad controlada, pueden ser utilizados para alimentar los líquidos al dispositivo de composición. Los aditivos presentes a baja concentración pueden ser pre-mezclados con uno o más de los otros componentes, para la adición más precisa. Aunque sustancialmente toda la masticación ocurre en la primera zona de procesamiento, puede existir alguna masticación que ocurra en el procesamiento subsecuente del elastómero a través del dispositivo de composición. Esta masticación adicional puede ocurrir en la zona subsecuente de masticación o procesamiento. En cualquier caso, el grado al cual debe de ser masticado del elastómero en la práctica de la invención, varía con cada elastómero empleado y el producto acabado deseado. En general, el elastómero debe de ser suficientemente masticado para, (i) permitir espesantes subsecuentemente agregados y cualesquiera otros adyuvantes para que sean satisfactoriamente mezclados en el elastómero, para formar una mezcla y (ii) para permitir que la mezcla sea extruida como una corriente que está esencialmente libre en partículas de caucho y de regiones visualmente identificables de espesante no mezclado y cualesquiera otros adyuvantes. Una vez que el elastómero masticado, es espesante y cualesquiera otros adyuvantes han sido formados en la mezcla, la composición puede ser ahora denominada como un adhesivo. Este adhesivo tiene típicamente una viscosidad a la temperatura de procesamiento en el intervalo de 500 Poises a 5000 Poises (medidos a una velocidad de corte de 1000 seg"1) . Los adhesivos de más alta viscosidad pueden también ser procesados en el proceso de la invención. La temperatura de procesamiento del adhesivo está típicamente en el intervalo de 100-200°C. Es preferentemente utilizado un extrusor de tornillo gemelo como el dispositivo de composición. El tornillo del extrusor debe de ser configurado para masticar el elastómero en la primera zona de procesamiento, antes de la adición al espesante. Además, si se utiliza una mezcla de elastómeros en el adhesivo, la primera zona de procesamiento permite preferentemente la masticación y el mezclado de los componentes elastoméricos. La porción del extrusor y del tornillo después de la primera zona de procesamiento, debe de ser diseñada para permitir J.a adición del espesante y de otros aditivos al elastómero, y el buen mezclado del elastómero con estos materiales. Preferentemente, el tornillo está diseñado de modo que resulta una composición adhesiva homogénea. El diseño del tornillo para lograr la masticación, la transportación y el mezclado, sigue las prácticas normales conocidas en la técnica. A saber, el tornillo tiene una secuencia de zonas de transportación y procesamiento. Los elementos de restricción de flujo y de mezclado se proporcionan para lograr el flujo apropiado a lo largo del tornillo, y obtener la masticación y el mezclado apropiado. Las zonas de transportación pueden contener elementos ordinarios de tornillo de Arquímedes. Las zonas de procesamiento pueden contener bloques de amasado, mezcladores de espiga y otros elementos diseñados para la masticación, la composición y el mezclado. Los elementos de restricción de flujo, tales como los bloques de amasado acomodados con una separación inversa, tornillos de transportación separados, inversos, un elemento de disco u otro dispositivo diseñado para restringir el flujo del material, puede también estar presente en la zona de procesamiento para asegurar que la porción de la zona de procesamiento precedente a estos elementos, tienda a correr llena de material, mientras que la zona de transportación después de ellos tienda a correr únicamente parcialmente llena. Típicamente, la composición del adhesivo comprende entre aproximadamente 80 y aproximadamente 125 phr de espesante, tal que el adhesivo tiene excelente resistencia al corte por impacto, al tiempo que mantiene el grado suficiente de pegajosidad para adherirse a un substrato. Las composiciones adhesivas que contienen cantidades insuficientes de espesante, tienden típicamente a mostrar más baja resistencia al corte por impacto, y pueden tender a ser desplazadas del substrato después de múltiples impactos de corte. Las composiciones adhesivas que contienen cantidades excesivas de espesante tienden típicamente a ser más difíciles de unirse a un substrato y requieren el uso de un aprestador para superar esa dificultad. Es más probable que estas puedan sufrir también falla por fragilidad y reventamiento o abombamiento del substrato, especialmente a bajas temperaturas. La carga de espesante óptima depende del punto de suavisamiento del espesante; los espesantes de punto de suavisamiento relativamente bajo que son menos efectivos que los espesantes de punto de suavisamiento relativamente alto en el reforzamiento del adhesivo a niveles de carga de espesante iguales. La porción de la capa adhesiva que va a ser aplicada al substrato, por ejemplo la porción inferior del adhesivo, tiene preferentemente un Corte Estático, determinado de acuerdo a la prueba descrita más adelante, de al menos aproximadamente 2000 segundos. La superficie a la cual se aplica una marcación para pavimento de la invención, está preferentemente sustancialmente anhidra o seca para asegurar la unión efectiva . El adhesivo y la capa que se pone en contacto con ésta, ya sea la capa superior 12 o la hoja base opcional 14, debe de ser seleccionada tal que éstas se unan lo suficientemente fuerte para resistir la deslaminación bajo condiciones a las cuales esta expuesta la marcación bajo pavimento. La capa superior 12 es típicamente una capa polimérica flexible que es preferentemente durable y resistente al desgaste. Los ejemplos ilustrativos de materiales a partir de los cuales pueden ser elaboradas las capas superiores, incluyen polivinilos, poliuretanos, resinas epóxicas, poliamidas, poliureas, y poliésteres. Las mezclas de tales materiales pueden ser utilizadas. Los materiales poliméricos adecuados pueden ser ya sea polímeros termoplásticos o de termoendurecimiento . En muchas modalidades, la capa superior 12 comprenderá también una pluralidad de partículas retrorreflectoras 18 y/o partículas 20 resistentes al derrape incrustadas en la capa superior 12, con algunas partículas que sobresalen en la superficie superior de la capa superior 12, como es conocido por aquellos de experiencia en la técnica. Por ejemplo, las modalidades de la invención pueden ser realizadas con capas superiores que contienen partículas resistentes al derrape, como se ilustra en la Patente Norteamericana No. 3,935,365 (Eigenmann). Los ejemplos ilustrativos de las partículas retrorreflectoras 18 que son adecuadas para el uso en materiales para marcación de pavimento de la invención, incluyen microesferas de vidrio que tienen un índice de refracción entre aproximadamente 1.5 y aproximadamente 2.0, preferentemente y típicamente entre aproximadamente 1.8 y aproximadamente 1.95. Las microesferas de vidrio que tienen un índice de refracción más cercano a aproximadamente 1.5 son típicamente menos costosas y más durables que aquellas que tienen índices de refracción más altos, mientras que aquellos que tienen un índice de refracción entre aproximadamente 1.8 y aproximadamente 1.9 tienden típicamente a proporcionar alta eficiencia retrorreflectora. Podrá ser comprendido por aquellos de experiencia en la técnica que pueden ser utilizados otras modalidades de partículas retrorreflectoras 18 en los materiales de marcación de la invención. Las partículas 20 resistentes al derrape son preferentemente utilizadas para impartir mayores propiedades fricciónales al material de marcación. Por ejemplo, las partículas resistentes al derrape pueden ser seleccionadas del tipo adecuado y en cantidad suficiente de modo que el material de marcación tenga una resistencia al derrape en la Prueba de Resistencia al Derrape, Portátil, Británica de al menos 50 BPN. BPN significa el Número Portátil Británico como se viene utilizando un Probador Portátil de Resistencia al Derrape construido por Road Research Laboratory, Crawthorne, Berkshire, Inglaterra. Los granulos de óxido de aluminio blanco son un ejemplo ilustrativo de las partículas apropiadas resistentes al derrape. Otro ejemplo ilustrativo es los esferoides de cerámica que son una cerámica cocida por fuego que comprende un particulado mineral, alúmina y un aglutinante. En algunas modalidades, la partícula 18 y 20 pueden ser tratadas con un agente de acoplamiento que mejora la adición entre las partículas 18 y 20, y los componentes poliméricos de la capa superior 12. Alternativamente, puede ser incorporado un agente de acoplamiento de la composición a partir de la cual se forma la capa superior 12. Los agentes de acoplamiento comprenden típicamente una porción inorganofílica, la cual se asocia con las partículas 18 y 20, y una porción organofilica, la cual se asocia con los componentes orgánicos de la capa superior 12. Los compuestos de silano, por ejemplo, aminosilanos, son un ejemplo ilustrativo de los agentes de acoplamiento típicamente adecuados . La hoja base opcional 14 es típicamente de entre aproximadamente 20 y aproximadamente 50 mils (0.8 y 2 mieras) de espesor para impartir la capacidad de conformación deseada y la resistencia al material de marcación 10. Si la hoja base 14 es demasiado delgada, ésta no puede proporcionar suficiente resistencia o soporte para el material de marcación 10, para hacer posible que el material 10 sea manejado y aplicado a una carretera. Si la hoja base 14 es demasiado gruesa, el material de marcación resultante 10 puede tender o de salir mucho del pavimento al cual es aplicado, para ser fácilmente sujeto al daño o desprendimiento por las máquinas quitanieve.

La hoja base 14 y/o la capa superior 12 pueden también comprender rellenadores particulares para disminuir el costo, así como para modificar las propiedades, por ejemplo, el reforzamiento, la dureza superficial, la flexibilidad, etc., de la hoja base 14 o de la capa superior 12 y del material 10 de marcación completo . Opcionalmente, los agentes decolorantes, tales como pigmentos pueden ser agregados a la hoja base 14 y/o a la capa superior 12, para impartir la coloración deseada. Los ejemplos ilustrativos de los agentes colorantes adecuados incluyen el pigmento de dióxido de titanio, el cual proporciona color blanco y pigmento de cromato de cromo el cual proporciona color amarillo. En otras modalidades, las marcaciones para pavimento pueden ser elaboradas utilizando capas adhesivas como se describe en la presente, con las capas superiores que presentan elementos reflectores como se describe en la Patente Norteamericana No. 3,587,415 (Eigenmann) . Típicamente, las marcaciones para pavimento de la invención, serán enrolladas en forma de rollo, para el almacenamiento con un aprestamiento superior adecuado de baja adhesión o agente de liberación aplicado a la superficie superior del refuerzo de marcación para pavimento antes del enrollamiento.

Ejemplos La invención será además explicada por los siguientes ejemplos ilustrativos los cuales se pretende que sean no limitantes. A no ser que se indique de otro modo, todas las cantidades expresan en partes de peso. A no ser que se indique de otro modo, fueron utilizados los siguientes métodos de prueba. A no ser que se indique de otro modo, las pruebas fueron realizadas a temperatura ambiente.

Adherencia de Bola Rodante La Adherencia de Bola Rodante fue determinada al permitir que una esfera limpia de acero inoxidable que pesaba aproximadamente 8.35 gramos y con un diámetro de aproximadamente 1.2 centímetros (0.5 pulgadas) rodada hacia abajo de una rampa con una pendiente de 20° desde una altura vertical total de aproximadamente 5.3 centímetros (2.1 pulgadas) sobre una capa horizontal del adhesivo sujeto. La distancia desde el extremo de la rampa a donde llegó la esfera a un tope, fue medida y reportada como la Adherencia de Bola Rodante. Este procedimiento es similar al Método de Prueba del Consejo de Adhesivos Sensibles a la Presión PSTC-6.

Resistencia a Solvente La Resistencia al Solvente fue determinada mediante la inmersión de una pieza cuadrada de 2.5 centímetros (1 pulgada) del adhesivo de interés sobre el refuerzo en poliéster en tolueno, por 24 horas. Después del periodo por 24 horas, las muestras fueron evaluadas y encontradas solubles, indicando que los adhesivos eran sustancialmente no reticulados.

Corte Estático El Corte Estático fue determinado por la aplicación de una tira de 1.2 por 10 centímetros (0.5 por 4 pulgadas) de una cinta de prueba que contenía una película de 25 micrómetros (7 mils) del adhesivo de interés sobre una película de tereftalato de poliéster de 50 micrométros (2 mils) a un panel de acero inoxidable con una porción de 1.2 por 1.2 centímetros (0.5 por 0.5 pulgadas) de la cinta en contacto con el panel, y el resto extendiéndose más allá. La muestra fue laminada en un panel de prueba mediante laminado a mano con un rodillo de 2 kilogramos por seis pases. El panel de prueba fue luego suspendido en una plataforma de prueba a un ángulo de 2° desde la vertical, con la cinta desde la superficie superior del panel, tal que no podría ser aplicada la cinta ninguna fuerza de desprendimiento inducida por la gravedad. Después de permitir que la muestra sea equilibrada por 10 minutos a aproximadamente 65° (150°F), se suspendió un peso de 500 gramos desde la cinta, utilizando un gancho que distribuyó uniformemente el peso a través de la anchura completa de la muestra. La muestra se dejo luego reposar a aproximadamente 65°C (150°F), hasta que la cinta se deslizó completamente del panel de acero, con el tiempo transcurrido anotado como el Tiempo para la Falla. Este procedimiento es similar al Método de Prueba del Consejo de Cinta Adhesiva a la Presión PSTC-7.

Resistencia al Corte por Impacto La Resistencia al Corte por Impacto fue determinado utilizando un simulador de desgaste por vehículo, diseñado para simular las condiciones de corte y desgaste experimentadas por una marcación de pavimento localizadas cerca de una intersección. El simulador tiene una área de prueba que consiste de un anillo anular horizontal de aproximadamente 1.8 metros (6 pies) de diámetro y aproximadamente 0.3 metros (1 pie) de anchura que tiene una superficie de concreto no aprestada. Las muestras del material para marcación de pavimento son cortadas en rectángulos de 5 por 15 centímetros (2 por 6 pulgadas), y montadas en el anillo anular con el eje longitudinal de la muestra que está alineada con el eje radial del anillo. Cada muestra es luego laminada a mano con un rodillo de caucho para proporcionar buen contacto a la superficie de pavimento no aprestada y su posición inicial es anotada. Dos neumáticos, radiales con carriles de acero B.F. Goodrich P165/80R13 con una presión de inflamiento de 2.1 x 103 Paséales (30 libras/pulgadas2), son colocadas verticalmente por arriba del área de prueba en los extremos opuestos de una estructura de conexión rígida. La presión hacia abajo es aplicada a la estructura de conexión, neumáticamente para proporcionar una carta de entre aproximadamente 190 y aproximadamente 200 kilogramos (aproximadamente 420 y aproximadamente 440 libras) sobre cada neumático. La estructura se hace girar, impulsando los neumáticos a través de la superficie del área de prueba a 60 revolucione/minuto, lo cual es equivalente a una velocidad de neumático de aproximadamente 20 kilómetros/hora (12.5 millas/hora), simulando el amplio corte por impacto y las fuerzas de abrasión altas encontradas en una intersección de autopista o carretera. La Resistencia al Corte por Impacto fue evaluada como el movimiento lateral de la muestra sobre el substrato, después de un número específico de corridas del neumático.

Ejemplo 1 Los siguientes ejemplos son preparados y probados utilizando las pruebas anteriormente descritas en el laboratorio para demostrar el efecto que el espesante tiene sobre las propiedades de corte por impacto y el efecto del espesor del adhesivo sobre la resistencia al corte tipo impacto (VWS, Simular por Desgaste por Vehículo) y las mediciones de las propiedades físicas (por ejemplo, el corte estático y la adherencia de la bola rodante) . En este experimento se utilizó caucho natural (grado técnico - SMRCV-60, (por ejemplo, Standard Malaysian Rubber Controlled Viscosity (Viscosidad Estándar Controlada con Caucho de Malasia) donde 60 se refiere al # de la investigación de Mooney) . Una solución de sólido solvente al 20% de caucho en tolueno fue elaborada. La solución fue muy espesa (por ejemplo, de alta viscosidad) pero no mostró evidencias de ninguna estructura de gel. Al mismo tiempo, se elaboró una solución del 40% de Piccolyte S-115, una resina espesante de ß-pineno de Hercules. Las siguientes formulaciones (# de Lote) fueron constituidas utilizando diversas proporciones de espesante y soluciones de caucho, con base en 100 partes en peso del caucho en cada muestra. Los resultados se muestran en las Tablas 1 y 2.

Tabla 1 Tabla 1 continuación rO 00 Los datos de las tablas 1 y 2 indican lo siguiente : 1. La resistencia por corte al impacto puede ser mejorada mediante el incremento de nivel de resina espesante en el adhesivo, incluso para adhesivos no reticulados, 2. El más alto corte estático (el tiempo que le toma a una pieza de 12.7 mm x 12.7 mm (1/2 pulgada x 1/2 pulgada) de cinta deslizable de panel de acero) no correlaciona a la buena resistencia al corte por impacto . 3. Para un adhesivo de ß-pineno de caucho natural a 150 phr de resina, la pegajosidad (por ejemplo, la habilidad para realizar la unión a un substrato con presión moderada y tiempos cortos) tiende a cero, 4. En algunos casos de línea límite, puede ser devuelto a algún nivel de pegajosidad mediante el uso de niveles de adhesivos más gruesos (Muestra 2.1 2.2 en la tabla 1) , 5. La resistencia por corte al impacto puede ser mejorada mediante el uso de capas adhesivas más gruesas .

Ejemplo 2 Procedimiento Generales Experimentales: Con el fin de determinar el efecto de las diversas condiciones climáticas sobre los niveles de funcionamiento de las cintas de adhesivos, se realizaron evaluaciones en campo en diversos sitios de plataforma de prueba confidenciales. La prueba se realizó en St. Paul (frío y húmedo) y en Fort Lauderdale, Florida (caliente y húmedo) . Con el fin de maximizar el número de diferentes muestras evaluadas en cualquier intersección dada, se utilizó la siguiente disposición. Cuatro secciones de 30 cm x 1.22 metro (1 pie x 4 pies) de cinta, fueron colocadas el cruce para peatones para formar un bloque continental de 60 cm x 2.44 metros (2 pies por 8 pies) (la dirección longitudinal promedio con el flujo del tráfico) . Usualmente cada bloque tuvo cuatro muestras diferentes o tres muestras diferentes y un control. Típicamente, una intersección pudo tener tan pocos como 50 o tantos como 100 de tales bloques. Para cualquier diseño experimental dado, se aplicaron un mínimo de tres duplicados (de cada muestra) en cada plataforma. La colocación de todas las muestras a todo lo largo de la intersección fue trazada en mapa antes de la instalación, para asegurar que las réplicas de una formulación particular fueran uniformemente distribuidas a todo lo largo de los diversos ambientes. Por ejemplo: en una intersección típica, los carriles de vuelta son un ambiente más severo (debido a los más altos niveles de corte encontrados allí) que ortogonalmente a través de los carriles. Si todos los duplicados de una formulación particular son colocados en bloques que están justo en línea recta a través de los carriles, entonces la muestra puede aparecer artificialmente buena, mientras que en realidad la formulación pudo funcionar pobremente en un ambiente de alto corte.

Utilizando el proceso descrito anteriormente, la siguiente formulación adhesiva fue anaeróbicamente compuesta y recubierta sobre el forro de liberación diferencial. Un caucho natural de viscosidad de Mooney controlada (SMR CV60) (disponible de The Ore and Chemical Company, Inc.) fue triturado y convertido a polvo con talco. Este caucho fue alimentado a la Zona 1 de una estructura de tamaño co-giratorio (ZSK-90 Werner- Pfeiderer Co . ) a la velocidad de 56.3 kg/hr (124 lbs/hr) . El tornillo extrusor operó a 250 rmp . El caucho fue transportado y masticado a través de las Zonas 3 y 4. Se agregó espesante PiccolyteRM S-115 a la Zona 4 a la velocidad de 22.6 kg/hr (49.8 lbs/hr) . Se agregó PiccolyteRM S-115 a la Zona 5 a la velocidad 33.9 kg/hr (74.4 Ibs/hr). Se agregó IrganoxRM 1010 con la corriente del espesante en la Zona 5 a la velocidad de 0.55 kg/hr (1.2 lbs/hr) . El adhesivo se calibró a una extrusión de contacto de 35.6 cm (14 pulgadas) de ancho, con una varilla de acero giratoria sobre el lado corriente abajo del espacio vaciado en troquel, para montar el adhesivo sobre el lado hermético de un forro de liberación diferencial. El adhesivo fue aplicado a una velocidad de 113.5 kg/hr (250 lbs/hr) y recubierto a una anchura de aproximadamente 35.6 cm (14 pulgadas) . La velocidad lineal fue automáticamente ajustada para lograr un espesor de recubrimiento de 508 µm (20 mils) . La temperatura de fusión fue mantenida de aproximadamente 110°C a todo lo largo del extrusor. El adhesivo fue expuesto en línea a radiación por haz de electrones a una dosis de 1 MRad utilizando un potencial de aceleración de 210 kV. El adhesivo resultante fue laminado a N-420, un material para la marcación de carriles, preformado, elaborado por 3M. La cinta resultante se encontró que es útil como una cinta para marcación de carriles, de intersección sin aprestador.

Ejemplo 3 Utilizando el proceso y materiales descritos en el Ejemplo 1, se compuso la siguiente formulación adhesiva y se recubrió sobre el fuego de liberación para la laminación última a una cinta de marcación de carriles. Se alimentó caucho natural molido a la Zona 1 del extrusor a una velocidad de 30.1 kg/hr {66.4 lbs/hr) . El espesante se agregó con la corriente de caucho hacia la zona 1 a velocidad de 4.5 kg/hr (10 lbs/hr) . Las temperaturas en las Zonas 1-3 fueron ajustadas aproximadamente a 40°C . El espesor se agregó a la Zona 4 a la velocidad de 9.0 kg/hr (19.9 lbs/hr). El espesante adicional fue agregado a la zona 5 a la velocidad 24.1 kg/hr (53.1 lbs/hr). La temperatura en las zonas 4 y 5 fue ajustada a 66°C. Se agregó antioxidante a la corriente espesante de la zona 5, a la velocidad de 0.32 kg/hr (7 lbs/hr). El adhesivo fue aplicado a una velocidad de 68.1 kg/hr (150 lbs/hr) y recubierto a una anchura de 35.6 cm (14 pulgadas) . La velocidad lineal fue automáticamente ajustada para mantener un espesor de recubrimiento de 177 µm (7 mils) . El adhesivo fue expuesto en línea a 1 Mrad de radiación por haz de electrón a un porcentaje de aceleración a 175 kV.

Ejemplo 4 Se repitió el ejemplo 2 excepto que la velocidad lineal fue ajustada para mantener un espesor del recubrimiento de 330 µm (13 mils) y el voltaje de aceleración del haz de electrones fue incrementado a 192 kV.

Ejemplo 5 Se repitió el ejemplo 2 excepto que la dosis de haz electrónico fue incrementada a 4 Mrads.

Ejemplo 6 Se repitió el ejemplo 3 excepto que la dosis de haz electrónico fue incrementa a 4 Mrads.

Ejemplo 7 Utilizando el proceso y los materiales descritos en los Ejemplos 2-6, se elaboraron dos formulaciones adhesivas con tres niveles de curación. El efecto de la curación y de la carga del espesante sobre un Corte Estático a 65.5°C (150°F), es demostrado en la Tabla 3. Como es bien conocido por aquellos expertos en la técnica, el corte estático se incrementa al incrementar los niveles de curación y disminuye con el incremento de los niveles de la resina espesante.

Tabla 3 Efecto del Nivel de Espesante y de la Dosis de Haz de electrones sobre el Corte Estático Dosis (Mrads) Nivel de Espesantes (phr) 100 125 Los números listados en las tablas son los tiempos para la falla (seg) Ejemplo 8 Utilizando los adhesivos producidos en los ejemplos 2-5, se corrió un experimento signado 23 para evaluar los efectos de diversos parámetros para la adición a la carretera. Las variables observadas en y sus niveles fueron; nivel de espesante (100 y 125 phr), nivel de curación (1 y 4 Mrads) y espesor del adhesivo 508 y 687 mieras (20 y 27 mils) . Todas las muestras de adhesivo fueron laminadas a N-420, una cinta para marcación de carriles de polímero plegado preformable, con un recubrimiento superior resistente al desgaste, disponible de 3M Company. El espesor del adhesivo fue logrado mediante el uso de laminados múltiples para constituir el espesor deseado. Se aplicaron muestras en una plataforma de prueba de intersección confidencial en Fort Lauderdale, Florida (clima caliente y húmedo) . Se agruparon muestras de cinta de 30 cm por 1.27 cm. (1 pie por 4 pies) conjuntamente para formar bloques continentales de 60 cm por 2.44 metros (2 pies por 8 pies). Se corrieron doce duplicados por formulación en esta instalación. No se uso aprestador para aplicar la cinta. La superficie de la carretera fue soplada con un soplador de hoja operado por gas, y la cinta se adhirió a la carretera. El apisonamiento fue logrado con un carro de apisonamiento de 91 kg (200 libras) . El tráfico diario promedio (ADT) fue de 40,000. Después de 13 meses, únicamente dos muestras faltaban de las 96 colocadas. La apariencia de la cinta y el desgaste parecen ser notablemente mejores a las muestras con la alta carga de espesante, por ejemplo, 125 phr. Los adhesivos espesados bajos, 100 phr, parecen mostrar algún retorcimiento, lo cual da como resultado un poco más el rompimiento del polímero plegable.

Ejemplo 9 Se corrió un experimento similar como el ejemplo 6, en St. Paul, Minnesota (clima frío y húmedo) excepto que se evaluó un nivel adicional de espesante (80 phr) en este diseño completo. Se corrieron seis réplicas por formulación. Después de 9 meses en esta plataforma de prueba confidencial, únicamente dos formulaciones mostraron fallas cero, alto nivel de espesante, mayor espesor y baja curación y bajo nivel espesante (80 phr) bajo espesor y baja curación. En total 65% de las muestras de baja curación permanecieron colocadas, mientras que únicamente 37% de las muestras de curación alta estuvieron presentes después de este tiempo. El ADT fue de 15,000. Para aquellos expertos en la técnica serán aparentes diversas modificaciones y alteraciones de esta invención sin apartarse del alcance y espíritu de esta invención.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un material marcador de pavimento, caracterizado porque comprende una capa superior, una capa de adhesivo y una hoja base opcional entre la capa superior y la capa de adhesivo; el adhesivo es un elastómero de hidrocarburo amorfo preparado utilizando un proceso de fusión en caliente, sin solvente, y que comprende: a) un caucho o hule que tiene una temperatura de transición de vitrea entre aproximadamente -120°C y aproximadamente -50°C, no reticulado o reticulado, pero soluble en tolueno; y b) un espesante que tiene un punto de suavisamiento en anillo y esfera de entre aproximadamente 70°C y aproximadamente 140°C, el adhesivo comprende desde aproximadamente 80 hasta aproximadamente 125 partes en peso del espesante, por 100 partes en peso del caucho.

2. El material marcador de pavimento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el caucho se selecciona de al menos uno de los siguientes: caucho natural, poliisopreno, polibutadieno, poliisobutileno, caucho de butilo, caucho de etileno-propileno, caucho monomérico de etileno-propileno-dieno, poli (alfa-olefina) y copolímero aleatorio de estireno-butadieno y mezclas de los mismos.

3. El material marcador de pavimento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el caucho consiste esencialmente de caucho natural .

4. El material marcador de pavimento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el espesante se selecciona de al menos uno de los siguientes: terpenos y derivados fenólicos de terpeno, resina de trementina y derivados de resina de trementina, y resinas de hidrocarburos de 5 a 9 átomos de carbono.

5. El material marcador de pavimento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el espesante consiste esencialmente de ß-pineno.

6. El material marcador de pavimento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la porción inferior de la capa adhesiva tiene un corte estático de menos de aproximadamente 2,000 segundos .

7. El material marcador de pavimento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa adhesiva es de aproximadamente 355 mieras hasta aproximadamente 1.27 milímetros (aproximadamente 14 hasta aproximadamente 50 mils) de espesor.

8. El material marcador de pavimento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el adhesivo comprende caucho natural de entre aproximadamente 80 hasta aproximadamente 125 partes en peso de ß-pineno por 100 partes en peso del caucho natural, en donde la capa adhesiva es de aproximadamente 508 hasta aproximadamente 686 mieras (aproximadamente 20 hasta aproximadamente 27 mils) de espesor.