DE2441546A1

DE2441546A1 - Verkehrsmarkierung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2441546A1
Application number: DE2441546A
Authority: DE
Inventors: Jun Robert Wakefield Norris
Original assignee: NORRIS JUN
Current assignee: NORRIS JUN
Priority date: 1973-09-05
Filing date: 1974-08-30
Publication date: 1975-03-06
Also published as: ZA745016B; US3900605A; GB1488881A; BE819331A; CA1005804A; JPS5056898A; AU7298574A; AR214275A1; NL7411149A; BR7407340A; FR2242518B1; FR2242518A1; IT1020710B

Description

Dr. Michael Hann
63 Gießen
Ludwigstraße 67

Robert W. Norris, Jr., Salem, Oregon, USA

VERKEHRSMARKIERUNG UND VERFAHREN ZU IHRER HERSTELLUNG

Priorität: 5. September 1973 / U S A / Ser. No. 394 587

Diese Erfindung betrifft Bauwerke mit einer befestigten Fahrbahn und einer damit haftend verbundenen Verkehrsmarkierung. Ausserdem richtet sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Verkehrsmarkierung auf eine befestigte Fahrbahn.

Die Markierung von Verkehrsoberflächen mit Zeichen, die den Verkehr leiten, wie Fahrspuren, Mittellinien oder Straßenkanten, ist allgemein üblich. Solche Verkehrsmarkierungen auf Fahrbahnen, die z.B. aus Asphalt oder Beton bestehen können, enthalten häufig reflektierende Mittel, wie Glaskugeln.

Die Verkehrsmarkierungen sind der kontinuierlichen Abnutzung und der Einwirkung der Atmosphärilien und der Staßenchemikalien unterworfen, wodurch eine periodische Erneuerung erforderlich ist. Wenn Anstrichmassen für Verkehrsmarkierungen auf eine befahrene Fläche aufgebracht werden, besteht die Gefahi, daß die Markierung während eines Zeitraums, in dem sie noch nicht getrocknet ist, von den Reifen der Fährzeuge auf-

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genommen und übertragen wird, wodurch verwirrende und unerwünschte Zeichen auf der Verkehrsoberfläche zurückbleiben. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, werden häufig farbige Kegel oder Fähnchen als vorübergehende Hindernisse auf der Straßenoberfläche angeordnet, um die Markierung zu schützen, bis sie getrocknet ist. Diese «vorübergehenden Hindernisse müssen dann in einem getrennten Arbeitsgang entfernt werden.

Es sind schon verschiedene Systeme vorgeschlagen worden,

um Überzugsmassen zu erhalten, die kurze Zeiten haben, inner

halb deren sie beim Befahren keine Spuren hinterlassen, und die aufgetragen werden können, ohne daß ein zusätzlicher Schutz erforderlich wäre. Diese bekannten Systeme erfordern aber die Verwendung von relativ teuren Materialien und /oder die Verwendung von teuren und komplexen Einrichtungen zum Auftragen.

Wie schon erwähnt wurde, werden bei den meisten Anstrichmassen für Verkehrsmarkierungen eine Vielzahl von lichtreflektierenden oder streuenden Teilchen, bevorzugt Glasperlen oder Glaskugeln verwendet. Die Wirkung von Glaskugeln in Verkehr smarkierungen ist eingehend untersucht worden, wobei ihre optimale Lichtreflektion, die Modifizierung ihrer Eigenschaften durch die Überzugsmasse und das sichere Einbetten der Kugeln in einem Anstrichfilm behandelt wurde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verkehrsmarkierung für Bauwerke mit einer befestigten Fahrbahn aufzuzeigen, dienur kurze Trockenzeiten hat und sich einfach und wirtschaftlich auf die befestigte Fahrbahn des Bauwerks auftragen lässt.

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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Verkehrsmarkierung gelöst, die enthält

(a) eine pigmentierte getrocknete Überzugsmasse, die ein organisches Kunstharz enthält und als solche innerhalb von etwa 6 Minuten getrocknet ist, und darin eingebettet,

(b) mindestens eine Einzelschicht eines lichtreflektierenden kleinteiligen Materials, wobei der überwiegende Anteil der Teilchen dieses Materials mindestens zur Hälfte ihrer Masse in dem Überzug eingebettet ist und einen Durchmesser hat, der größer als die Dicke des Überzugsfilms ist, und

(c) die Teilchen des lichtreflektierenden kleinteiligen Materials in enger Nachbarschaft zueinander eingebettet sind, so daß sie weniger als etwa ihr durchschnittlicher Durchmesser voneinander entfernt sind.

Die Zusammensetzungen, aus denen solche Verkehrsmarkierungen hergestellt werden, haben wesentlich kürzere Trockenzeiten als die gleichen Zusammensetzungen ohne das kleinteilige Material. Unter Trocknen wird dabei jeder Vorgang verstanden, durch den der Anstrichfilm lösungsmittelfrei wird, wie z.B. durch Verdampfung, Kühlung, chemische Vernetzung, Polymerisation und dergleichen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das System für die Verkehrsmarkierung einen pigmentierten organischen Binder, der innerhalb von 3 Minuten oder weniger bei der angewandten Nassfilmdicke trocknet. Die organische

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Überzugsmasse wird dabei als relativ dünner Film angewandt, z.B. in einer Nassdicke von etwa 0,38 mm oder weniger, bevorzugt etwa 0,25 mm. Die in dem trocknen Überzugsfilm eingebetteten reflektierenden Materialien sind in den Überzug z.B. durch Fallenlassen oder Einblasen des kleinteiligen Materials in den feuchten Film vor seiner Trocknung eingebracht worden. Das reflektierende kleinteilige Material ist von einer derartigen Teilchengröße, daß es im wesentlichen in die Tiefe des Binders oder des Überzugsfilms eindringt, so daß die Basis der Teilchen sich in Nachbarschaft des Substrats befindet oder im wesentlichen darauf ruht. Der überwiegende Anteil der Teilchen dieses Materials bildet mindestens eine Einzelschicht, bei der die Teilchen mindestens zur Hälfte in der Schicht des Binders eingebettet sind, wobei die Teilchen sich in enger Nachbarschaft zueinander befinden, so daß sie sich berühren oder nur durch einen sehr kurzen Filmabschnitt getrennt sind, der an einigen der Teilchen haften kann, die aber dem Auge so erscheinen, als ob sie sich im wesentlichen berühren wurden. Im allgemeinen sind die einzelnen Teilchen des kleinteiligen Materials durch eine Entfernung getrennt, die nicht größer ist als der mittlere Durchmesser der Teilchen.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein dünner, pigmentierter flüssiger Anstrichfilm auf die Verkehr soberflache aufgetragen und es wird dann ein Überschuss an kleinteiligem Material aufgebracht, der ausreichend ist, um den Anstrichfilm vollständig zu bedecken. Der Überschuss des kleinteiligen Materials, der in dem Anstrichfilm nicht

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eingebettet und von diesem im wesentlichen nicht gebunden ist, bleibt mindestens vorübergehend auf dem Verkehrszeichen liegen, um ihm einen zusätzlichen Schutz zu verleihen. Das Verkehrszeichen ist innerhalb so kurzer Zeit trocken, daß auch dieser vorübergehende Schutz von Nutzen ist. Unter "im wesentlichen gebunden" wird verstanden, daß das kleinteilige Material derartig, gebunden ist, daß es durch die Wirkung eines mit leichtem Druck fegenden Besens nicht abgelöst wird.

Die zur Herstellung der Verkehrsmarkierungen verwendete flüssige Überzugsmasse, die ein organisches Kunstharz als Träger enthält, kann in ihrer Zusammensetzung stark schwanken. Derartige Überzugsmassen sind in der Technik gut bekannt und müssen deshalb nicht im einzelnen beschrieben werden. Es sind ausserdem auch eine große Anzahl von Überzugsmassen bekannt, die sich für die Herstellung von Überzügen auf derartigen Materialien, wie Beton oder Asphalt,eignen und infolgedessen für das Aufbringen von Verkehrszeichen besonders geeignet sind. Bei der Erfindung kann ein beliebiger organischer polymerer Binder verwendet werden, der eine ausreichende Haftung zu dem Substrat und zu dem kleinteiligen Material besitzt, um dem Markierungssystem die erforderliche mechanische Integrität zu verleihen und der nach der Formulierung zu einem pigmentierten Überzugssystem eine Überzugsmasse gibt, die innerhalb etwa 6 Minuten oder weniger, bevorzugt innerhalb 3 Minuten oder weniger zu einem keine Spuren hinterlassenden Über zug trocknet. Bei dieser Trockenzeit handelt es sich um die Trockenzeit der Überzugszusammensetzung als solche uhne Zugabe des lichtreflektierenden kleinteiligen Materials.

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Das in der Formulierung als Träger verwendete organische Kunstharz kann entweder ein thermoplastisches oder ein wärmehärtbares Harz sein. Die Formulierung kann ausser dem organischen Trägerharz und dem Pigment noch andere übliche Bestandteile und Zusatzstoffe enthalten, wie Lösungsmittel, Weichmachungsmittel, Vernetzungsmittel, Katalysatoren, Flussmittel und dergleichen. In der Regel enthält die Überzugsmasse ein Lösungsmittel, um ihr die gewünschte Viskosität und Trocknungszeit zu verleihen. Die Überzugsmasse kann aber auch eine Zusammensetzung mit einem hohen Feststoffgehalt oder eine lösungsmittelfreie Zusammensetzung sein, wie z.B. Zusammensetzungen mit hohen Schmelzpunkten, Polymer-Monomer-Systeme, beispielsweise aus ungesättigten Polyestern und Styrol, oder flüssige Systeme, die bei der Anwendung aushärten, wie Polyurethansysteme oder Epoxysysteme.

In lösungsmittelhaltigen Systemen können z.B. Acryl-" ; harze, Vinylharze, Alkydharze, Polyesterharze, Epoxyharze, Urethanharze, Phenoplastharze und Aminoplastharze Verwendung finden.

Die Überzugsmasse wird derartig pigmentiert, so daß die Verkehrsmarkierung unter den verschiedenen Bedingungen gesehen wird. Üblicherweise werden in Anstrichmassen für Verkehrszeichen gelb,¹ weiß und rot verwendet, obwohl Pigmente beliebiger Farbtöne benutzt werden können. Typische Pigmente sind Titandioxid (Rutil und Anatas), Bleichromat (Chromgelb) und dergleichen. Die Zusammensetzungen können auch andere Pigmente als Streckmittel enthalten, wie Kieselerde, Ton, Kalziumsulfat, Kalziumcarbonat, Magnesiumsilikat

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und dergleichen. Die Einfärbung der Zusammensetzungen kann durch Verwendung eines gefärbten lichreflektierenden kleinteiligen Materials verstärkt oder allein dadurch erzeugt werden.

Die pigmentierte Überzugsmasse wird in der Regel auf die Verkehrsoberfläche in üblicher Weise aufgetragen, bevorzugt durch Sprühen. In den meisten Fällen besitzt der feuchte oder nasse Übertragsfilm eine Dicke von etwa 0,38 ram oder weniger, bevorzugt von etwa 0,25 mm oder weniger. Mit Filmen von einer Nassdicke von etwa 0,25 mm oder weniger werden kurze Trockenzeiten in der Größenordnung von wenigen Sekunden erhalten.

Das lichtreflektierende oder -streuende kleinteilige Material, das bei der Erfindung in die Überzugsmasse eingebettet ist, kann in asiner Zusammensetzung stark schwanken. Es schließt derartige lichtstreuende Materialien, wie Sand, ein, aber auch echt reflektierende Materialien, wie Glaskugeln.

Glaskugeln sind besonders geeignete reflektierende Materialien dieser Art. Die im Handel erhältlichen Kugeln sind in der Regel hinsichtlich ihrer Größe nicht homogen und werden in der Regel als Produkte verkauft, die überwiegend Kugeln enthalten, die eine spezielle Maschengröße eines Siebes passieren, aber von einer speziellen kleineren Maschengröße eines Siebes zurückgehalten werden. Wenn z.B. 0,38 mm Kugeln verwendet werden, hat der überwiegende An-

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teil der Kugeln einen Durchmesser von etwa 0,38 mm, doch sind in dem Kugelmaterial in der Regel auch Kugeln vorhanden, die einen etwas kleineren Durchmesser haben. Typische Glaskugeln, die der "Federal Specification TTB 1325A, Type 1, Class A" entsprechen, haben die folgenden Merkmale:

100 % passieren Maschengröße 20, 80 - 100 % passieren Maschengröße 30, 18 - 35 % passieren Maschengröße

Ein anderes bevorzugtes Material ist runder Sand, der als "Ottawa-Sand" bekannt ist, der im Gegensatz zu gewöhnlichem Sand eine relativ glatte Oberfläche und eine kugelförmige Gestalt hat. Zwei besonders geeignete Sorten dieses Sandes sind:

A B

(Crystal) (Federal Fine)

AFS Kornfeinheit 38 47

tatsächliche Oberfläche

(cra²/g) 72 97

Basispermeabilität 246 252

theoretische Oberfläche

(cm²/g) 62 80

Flächenkoeffizient 1,2 1,2

Dichte (ungepresst)(g/cm³) 3,076 3,060

Dichte (gepresst ) g/cm ) 3,156 3,124

% zurückgehalten durch
US-Sieb No.

30 . 1

40 . 36 · 19

50 45 43

ioo 509810/0359 ¹^ ²^

140 — 3

200 — 1,0

Andere geeignete lichtreflektierende kleinteilige Materialienj die bei der Erfindung verwendet werden können, sind organische Polymerteilchen, die bevorzugt in Form von Kugeln oder Perlen vorliegen. Solche Materialien sind beispielsweise PolymethyImethacrylat, Polystyrol, Vinylchloridcopolymere und Vinylacetat-Copolymere. Diese Materialien können allein oder in Kombination mit Glaskugeln, kugelförmigem Sand, üblichem Sand, zerkleinertem Glas oder anderen Mineralteilchen verwendet werden, die z.B. eine Teilchengröße zwischen etwa 20 bis etwa 50 Maschen besitzen.

Das lichtreflektierende kleinteilige Material sollte eine solche Teilchengröße besitzen, daß sein überwiegender Anteil einen Durchmesser hat, der größer ist, als die Nassdicke des Überzugsfilms, doch sollte andererseits die Teilchengröße klein genug sein, damit mindestens die Anfangsschicht des kleinteiligen Materials mindestens zur Hälfte ihrer Masse in den Film der Überzugszusammensetzung eingebettet ist. Wenn das Material kugelförmig ist, sollte der Umfang der Kugel in der Überzugsmasse eingebettet sein. Bei der Erfindung kann ein kleinteiliges Material verwendet werden, dessen Teilchen im wesentlichen die gleiche Teilchengröße besitzen. Es ist aber auch möglich die handelsüblichen Materialien zu verwenden, deren Teilchengrößen sich über einen Bereich erstrecken^ vorausgesetzt^ daß der überwiegende Anteil dieser Materialien die gewünschte Teilchengröße besitzt ο So kann man s_eB« für einen Film mit einer Nass-

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dicke von 0,38 mm ein kleinteiliges Material im Bereich von etwa 0,48 bis etwa 0,89 mm oder etwa 20 bis etwa 35 Maschen verwenden.

Das Gewicht des lichtreflektierenden kleitteiligen Materials, das zum Bedecken der Flächeneinheit erforderlich ist, lässt sich leicht errechnen, indem man von der Annahme ausgeht, da0 eine Einzelschicht von gleichförmig verteilten Perlen vorliegt. Man kann dazu z.B. die folgende Formel verwenden:

W = r XVXG

2.598S²

in der W = das Gewicht des lichtreflektierenden klein- '- teiligen Materials (g)

2 A = die Einheitsfläche der Überzugsmasse (cm )

V = das Volumen des mittleren lichtreflektierenden Teilchens (cm³) (0,52 χ D³)

G = das spezifische Gewicht des lichtreflektierenden Teilchens (g/cm )

S = die Entfernung (cm) zwischen den Mittelpunkten der lichtreflektierenden Teilchen, die gleichförmig als Einzelschicht in dieser Überzugsmasse verteilt sind, wobei S etwa 2D oder weniger ist und D der mittlere Durchmesser der lichtreflektierenden Teilchen in cm ist.

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So wird z.B. für eine Fläche von 929 cm bei Benutzung von Glaskugeln mit einem Durchmesser von 0,381 cm, die sich gegenseitig berühren eine Menge von etwa 50 g/

2
929 cm verwendet.

Wie bereits festgestellt wurde, sollten bei den Verkehrsmarkierungen nach der Erfindung die Kugeln maximal etwa einen Durchmesser der Kugeln voneinander entfernt sein und bevorzugt sollten die Kugeln etwa einen halben Durchmesser oder weniger voneinander entfernt sein. Bei dem vorstehenden Beispiel würde bei einer Entfernung der Kugeln von einem Durchmesser S 0,762 cm und W etwa 13 g sein. Bei einer Entfernung zwischen den Kugeln von einem halben Durchmesser würde S 0,571 cm und W etwa 24 g sein«

Die vorstehende Formel kann also verwendet werden, um das erforderliche Gewicht eines kugelförmigen Materials bei einer beliebigen Größe zu errechnen. Wenn schwerere Teilchen oder Teilchen mit größerem Durchmesser verwendet werden, ist das erforderliche Gewicht der Teilchen größer. Wenn Teilchen aus leichteren Materialien, z.B. aus Kunststoff, verwendet werden, wird ein geringeres Gewicht solcher Teilchen benötigt.

Wenn man nicht-kugelförmige Teilchen verwendet, wie zerkleinertes Glas oder gewöhnlichen Seesand, kann der mittlere Durchmesser der Teilchen zugrundegelegt werden.

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Bei dem Verfahren zum Aufbringen einer Verkehrsmarkierung auf eine befestigte Fahrbahn nach der Erfindung geht man so vor, daß man

(a) auf die Fahrbahn einen feuchten ungehärteten Film einer pigmentierten Überzugsmasse, die ein organisches Kunstharz enthält und als solche innerhalb von etwa 6 Minuten nach dem Auftragen klebfrei trocknet, aufträgt,

(b) auf den feuchten Film mindestens eine Einzelschicht eines lichtreflektierenden kleinteiligen Materials aufträgt, wobei der überwiegende Anteil der Teilchen dieses Materials eine solche Teilchengröße hat, daß mindestens die Hälfte ihrer Masse in den Film

- der Überzugsmasse eingebettet wird und der Durchmesser der Teilchen aber größer als die Dicke des Films ist und

(c) das kleinteilige Material in einer solchen Dichte auf den Film aufträgt, daß die einzelnen Teilchen weniger als etwa ihr durchschnittlicher Durchmesser voneinander entfernt sind.

Unter feuchtem Film wird dabei ein Film verstanden, der.noch nicht getrocknet ist bzw. dessen Viskosität noch nicht bis zu einem Punkt erhöht worden ist, an dem das lichtreflektierenden kleinteilige Material nicht mehr in den Überzugsfilm eindringt.

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Das lichtreflektierende kleinteilige Material kann auf den Überzugsfilm entweder durch Fallenlassen oder bevorzugt bei wesentlich größerer Geschwindigkeit," z.B. mit Hilfe einer unter Druck stehenden Sprühpistole aufgetragen werden.

Zur Durchführung des Verfahrens können Vorrichtungen verwendet werden, die bisher schon zum Auftragen von Verkehrszeichen benutzt wurden. In der einfachsten Form handelt es sich dabei um ein Fahrzeug, auf dem zwei getrennte Druckbehälter montiert sind. Einer dieser Behälter enthält die Überzugszusammensetzung und der andere das lichtreflektierende kleinteilige Material. Die beiden Materialien werden unter Druck zwei getrennten Sprühpistolen zugeführt, die das Material, in dem Ausmass, in dem das Fahrzeug vorwärts bewegt wird auftragen, und zwar zuerst den Anstrichfilm und dann das kleinteilige Material.

Bei dem Markierungssystem nach der Erfindung werden für einen 10 cm breiten Streifen auf einer Länge von 1 km mindestens etwa 22 kg/km, bevorzugt etwa 44 kg/km oder mehr des lichtreflektierenden kleinteiligen Materials verwendet, wenn dies ein spezifisches Gewicht in der Größenordnung von Glaskugeln oder Sand hat.

Es besteht nicht die Absicht die Erfindung an irgendeine Theorie zu binden, doch sei festgestellt, daß das rasche Trocknen der Überzüge zu einem klebfreien Zustand wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, daß eine Berührung der Fahrzeugreifen mit der Überzugsmasse vor seiner Trocknung oder Aushärtung vermieden wird. Die

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dichte Packung des kleinteiligen Materials verteilt die auftretenden Kräfte und kombiniert mit der Trägheit, wird dadurch vermieden, daß der Fahrzeugreifen eine Verdrängung der lichtreflektierenden Teilchen herbeiführt, die ausreichend ist, damit die Fahrzeugreifen nennenswerte Mengen der Überzugsmasse aufnehmen, obwohl diese ■tatsächlich noch nicht vollständig trocken ist.

Ausserdem wird bei der Erfindung über die Einzelschicht des lichtbrechenden kleinteiligen Materials hinaus noch eine wesentliche Menge an kleinteiligem Material an den Anstrichfilm gebunden, obwohl man annehmen könnte, daß nur eine Einzelschicht des kleinteiligen Materials der angewendeten Größe von dem Film der Überzugsmasse gebunden werden könnte. In der Praxis ist dies aber in der Regel nicht zutreffend, was zum Teil wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, daß das kleinteilige Material mit einem seitlichen Kraftvektor aufgetragen wird, wobei mindestens ein Teil des Überzugsmaterials aufgewirbelt oder auf die Oberflächen des kleinteiligen Materials gespritzt wird. Ein Teil dieses Materials kann während der Verwendung relativ schnell verdrängt werden, doch trägt dieser Teil wesentlich zum Schutz der Verkehrsmarkierung nach ihrem Auftragen bei und verlängert dadurch ihre Lebensdauer.

Ein weiterer Vorzug der Verkehrsmarkierungen nach der Erfindung besteht darin, daß sie insbesondere bei feuchtem Wetter der Fahrzeugbahn Anti-Gleiteigenschaften verleiht.

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Dadurch eignen sich diese Verkehrsmarkierungen auch besonders als sogenannte Zebrastreifen für Fussgänger.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen noch näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozentsätze sind Gewichtsangaben, falls nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt ist.

Beispiel 1

Es wird folgende Überzugszusamraensetzung verwendet:

	Gewichtsteile	958
34 % Phthalsäure-Soja-Leinsamen- Alkydharz (60 %ig in Toluol)	1	30
12 % Blei		000
Chromgelb (Mittel)	3	375
Rutil TiO₂		625
Talk	2	40
kationisch modifizierter Ton (Benton 38)		95
Methanol		000
Kaiζ iumcarbonat (maximale Teilchengröße 50 Mikron)	3	128
40 % chloriertes Paraffin	1	500
chlorierter Kautschuk, 20 cp	1	056
Methyläthylketon	4	45
Antischaummittel		45
Epichlorhydrin		527
Methylamylacetat 50981 0/0359

Unter Verwendung dieser Überzugszusammensetzung wurden mit Hilfe einer üblichen Einrichtung, z.B. einer Binks Nr. 21 Sprühpistole mit einem Nr. 69 D Kopf und einer Nr. 713 Düse für das Anstrichmittel und einer Binks Nr. 21 Pistole mit einem Nr. 58 Kopf und einer Nr. R-30 Düse für das kleinteilige Material die Verkehrsmarkierungen aufgetragen. Als kleinteiliges Material wurden Glaskugeln entsprechend der "Federal Specification TT-B-1325A, Type 1, Class A" verwendet.

Der Apparat wurde bei einem raschen Schrittempo betrieben, wobei durch die erste Sprühpistole das Anstrichmittel mit einer Nassfilmdicke von 0,43 mm aufgetragen wurde. Das Auftragen der Glaskugeln erfolgte sofort danach durch die zweite Sprühpistole. Die Lufttemperatur lag bei 27 C.

Es wurden die Zeiten gemessen, innerhalb deren keine Farbaufnahme oder Spurenbildung auftrat, wenn ein Fahrzeugreifen über die Verkehrsmarkierung gerollt wurde. Der Fahrzeugreifen war etwa mit dem gleichen Gewicht pro Flächeneinheit belastet, wie ein Reifen eines Personenkraftwagens. In Figur 1 sind die Zeiten für keine Farbaufnahme und keine Spurenbildung bei verschiedenen Mengen an Glaskugeln aufgetragen. Die Menge der Kugeln ist für einen 10,16 cm breiten Streifen in 0,454 kg Einheiten/1609 m und ferner auch in g/929 cm und auch in 0,454 kg - Einheiten/3,785 1 angegeben. Um die Messungen zu erleichtern wurde die Zusammensetzung für die Verkehrsmarkierungen auf Glasplatten aufgetragen. Die Beobachtung von der Unterseite der Glasplatte zeigte, daß relativ zahlreiche farbfreie Flächen vorhanden waren, woraus hervorgeht, daß

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die Glaskugeln durch den Anstrichfilm durchgedrungen waren, so daß diese Glaskugeln in unmittelbarem Kontakt mit dem Substrat waren.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde mit einer Nassfilmdicke von 0,25 mm wiederholt. Die Ergebnisse mit verschiedenen Mengen an Glaskugeln sind ebenfalls in Figur 1 aufgetragen. Bis zum klebfreien Zustand wurden so kurze Zeiten, wie 30 Sekunden gemessen, obwohl die Anstrichmasse selbst erst nach zwei Minuten klebfrei war.

-Beispiel 3

Es wurde die Anstrichmasse von Beispiel 1 verwendet.

Diese Masse wurde in einem klimatisiertem Gebäude auf Glasplatten unter Verwendung einer Auftragvorrichtung von Bird aufgetragen. Der Film hatte eine Nassdicke von 0,25 mm. Eine vorgewogene Menge an Glaskugeln (Federal Specification TT-B-1325A, Type !,Class A) wurde auf den nassen Film durch Aufstreuen aus einem Salzstreuer mit 19 Bohrungen mit einem Durchmesser von 0,139 mm aufgetragen. Es wurde eine schnelle und gleichmäßige Verteilung der Glaskugeln erreicht.

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Die Zeiten bis zum Wegfall der Spurenbildung wurden nach ASTM D-711-67 gemessen. Die Ergebnisse wurden in Figur 1 aufgetragen. Obwohl die Anstrichmasse als solche eine Zeit von etwa 5 Minuten bis zum Wegfall der Spurenbildung hatte, wurden bei Anwendung des System nach der Erfindung nur Zeiten von 30 Sekunden und weniger für den Wegfall der Spurenbildung gemessen.

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material eine Mischung aus einem Teil Glaskugeln und einem Teil Ottawasand, Kristallgrad war. Es wurden für verschiedene Mengen an dem klein- -teiligen Material Zeiten bis zum Wegfall der Spurenbildung gemessen und gegen die Menge des kleinteiligen Materials in Figur 2 aufgetragen. Bei diesem Versuch ist zu beachten, daß bei nassen Straßen Mischungen aus Glaskugeln und kugelförmigem Sand besser sichtbar sind als Glaskugeln allein.

Beispiel 5

Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß als kleinteiliges Material Ottawasand, Kristallgrad verwendet wurde. Die ermittelten Zeiten für den Wegfall der Spurenbildung wurden für verschiedene Sandmengen in Figur 2 aufgetragen.

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Beispiel 6

Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß als lichtreflektierendes kleinteiliges Material eine Mischung aus einem Teil Glaskugeln und einem Teil Seesand (Del Monte White Beach Sand (30 Maschen)) verwendet wurde. Die Zeiten bis zum Wegfall der Spurenbildung wurden für verschiedene Mengen an kleinteiligem Material bestimmt und gegen die Menge in Figur 2 aufgetragen.

Beispiel 7

Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material eine Mischung aus einem Teil Glaskugeln und einem Teil Ottawasand "Federal Fine Grade" war. Es wurden die Zeiten bis zum Wegfall der Spurenbildung bestimmt und in Abhängigkeit von dem Gehalt an kleinteiligem Material in Figur 3 aufgetragen.

Beispiel 8

Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß als lichtreflektierendes kleinteiliges Material Ottawasand, "Federal Fine Grade" verwendet wurde. Es wurden die Zeiten für den Wegfall der Spurenbildung bei verschiedenen Gehalten an kleinteiligem Material ermittelt und gegenüber der Menge des kleinteiligen Materials in Figur 3 aufgetragen.

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Beispiel 9

Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß als lichtreflektierendes kleinteiliges Material eine Mischung aus einem Teil Glaskugeln und einem Teil Ottawasand, Kristallgrad in zwei Stufen aufgetragen wurde. Zuerst wurden die Glasstufen und dann der Sand aufgebracht. Es warden die Zeiten bis zum Wegfall der Spurenbildung bei verschiedenen Anteilen an kleinteiligem Material ermittelt, und gegen die Menge des kleinteiligen Materials in Figur 3 aufgetragen.

Beispiele 10 bis 12

- Beispiel 4 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Film des Anstrichmittels in Dicken von 0,28, 0,33 und 0,38 mm aufgetragen wurde. Als kleinteiliges Material wurde eine Mischung aus einem Teil Glaskugeln und einem Teil Ottawasand, Kristallgrad verwendet. Es wurden die Zeiten für den Wegfall der Spurenbildung für verschiedene Anteile an kleinteiligem Material für jede Filmdicke ermittelt, und in Figur 4 gegen die Menge des kleinteiligen Materials aufgetragen.

Beispiel 13

Gleiche Volumina von Kunststoffkugeln, Kunststoff- und Sand und Glaskugeln wurden wie in Beispiel 3 mit ähnlichen Ergebnissen aufgetragen. Als Kunststoffe wurden Polystyrol,

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Vinylchlorid-Copolytnere und Vinylacetat-Copolytnere verwendet. Es wurden keine Zeiten für die Farbaufnahme und die Spurenbildung unter einer Minute beobachtet, wenn diese kleinteiligen Materialien in dem gleichen Volumen aufgetragen wurden, das 50 kg Glaskugeln pro Kilometer entspricht.

Obwohl vorstehend das Auftragen der Verkehrsmarkierungen nach der Erfindung in zwei Stufen erläutert worden ist, kann dies auch in anderer Weise erfolgen. Man kann z.B. eine Mischung von pigmentierten schmelzbaren Harzteilchen und von einem lichtreflektierenden kleinteiligen Material auf das Substrat auftragen und die Harzteilchen durch Erwärmen schmelzen. Dazu kann man beispielsweise offene Flammen verwenden, wodurch die Fahrbahn und /oder die schmelzbare Mischung erwärmt wird und ein Film entsteht, indem das lichtreflektierende kleinteilige Material eingebettet wird.

Ausser den ausdrücklich genannten Überzugsmassen und lichtreflektierenden kleinteiligen Materialien können auch bekannte ähnliche Stoffe verwendet werden. Auch das Verfahren nach der Erfindung kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Bauwerk rait einer befestigten Fahrbahn und einer damit -' haftend verbundenen Verkehrsmarkierung, dadurch gekennze ichnet, daß die Verkehrsmarkierung enthält

(b) mindestens eine Einzelschicht eines lichtreflektierenden kleinteiiigen Materials, wobei der überwiegende Anteil der Teilchen dieses Materials mindestens zur Hälfte ihrer Masse in dem Überzug eingebettet ist und einen Durchmesser hat, der größer als die Dicke des Überzugsfilms ist, und

2. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteil ige Material Glaskugeln enthält.

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3. Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material eine Mischung von Glaskugeln und kugelförmigen Sand enthält.

4. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material kugelförmigen Sand enthält.

5. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material ein mineralisches kleinteiliges Material enthält.

6. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Teilchen des lichtreflektierenden kleinen Materials im wesentlichen berühren.

7. Bauwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteil ige Material Glaskugeln enthält.

8. Bauwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material eine Mischung von Glaskugeln und Sand enthält. ·

9. Bauwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material ein mineralisches kleinteiliges Material enthält.

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10. Bauwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material kugelförmigen Sand enthält.

11. Bauwerk mit einer befestigten Fahrbahn und einer damit haftend verbundenen Verkehrsmarkierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkehrsmarkierung enthält

(a) eine pigmentierte getrocknete Überzugsmasse, die ein organisches Kunstharz enthält und als solche innerhalb von etwa 6 Minuten nach dem Auftragen klebfrei getrocknet ist, wobei diese Überzugsmasse als flüssiger Film mit einer Nassdicke von etwa 0,38 mm oder weniger aufgetragen wurde und in der pigmentierten getrockneten Überzugsmasse eingebettet ist

(b) ein lichtreflektierendes kleinteiliges Material, wobei

(c) dieses lichtreflektierende kleinteilige Material in der Überzugsmasse vor deren Trocknen in einer Menge von mindestens etwa W Gewicht pro Flächeneinheit A verteilt worden ist, wobei die Formel gilt

W «. £— ' XVXG

2,598S^Z
3

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in der W = das Gewicht des lichtreflektierenden kleinteiligen Materials

A = die Einheitsfläche der Überzugsmasse

V = das Volumen des mittleren lichtreflektierenden Teilchens

G = das spezifische Gewicht des lichtreflektierenden Teilchens

S = die Entfernung zwischen den Mittelpunkten

der lichtreflektierenden Teilchen, die gleichförmig als Einzelschicht in dieser Überzugsmasse verteilt sind, wobei S etwa 2D oder weniger ist und D der mittlere Durchmesser der lichtreflektierenden Teilchen ist.

12. Bauwerk nach Anspruch 11, dadurch -gekennzeichnet, daß S etwa 1,5D oder weniger beträgt.

13. Bauwerk nach Anspruch 11, .dadurch gekennzeichnet, daß S etwa D oder weniger beträgt.

14. Bauwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Film eine Nassdicke von etwa 0,25 mm oder weniger hat.

15. Bauwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennz e ichne t, daß der Film eine Nassdicke von etwa 0,25 mm oder weniger hat und das lichtreflektierende kleinteilige Material Glaskugeln, eine Mischung von Glaskugeln und kugelförmigem Sand oder kugelförmigen Sand enthält.

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16. Verfahren zum Aufbringen einer Verkehrsmarkierung auf eine befestigte Fahrbahn, dadurch gekennzeichnet, daß man

''- der Überzugsmasse eingebettet wird und der Durchmesser der Teilchen aber größer als die Dicke des Films ist und

(c) das kleinteilige Material in einer solchen Dichte auf den Film aufträgt, daß die einzelnen Teilchen weniger als etx^a ihr durchschnittlicher Durchmesser voneinander entfernt sind.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsmasse aus sich heraus in etwa 3 Minuten oder weniger nach dem Auftragen trocknet und das kleinteilige Material in einer solchen Dichte aufgetragen wird, daß sich die einzelnen Teilchen in dem Überzugsfilm im wesentlichen untereinander berühren.

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18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material Glaskugeln, kugelförmigen Sand oder Mischungen davon enthält.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gezeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteil ige Material mit einer Dichte von mindestens etwa 22 kg kleinteiliges Material pro km auf einen 10 cm breiten Streifen der Überzugsmasse aufgetragen wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Material mit einer Dichte von mindestens etwa 28 kg kleinteiliges Material pro km auf einen 10 cm breiten Streifen der Überzugsmasse aufgetragen wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende kleinteilige Material mit einer Dichte von mindestens 44 kg kleinteiliges Material pro km auf einen 10 cm breiten Streifen der Überzugsmasse aufgetragen wird.

22. Verfahren nach Anspruch 16, da d u r c h gekennzeichnet, daß mindestens 0,83 kg des lichtreflektierenden kleinteiligen Materials pro Liter der Überzugsmasse verwendet werden.

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23, Verfahren nach Anspruch 17, da durch, -gek e η η ζ e i c h a e t, daß eine Überzugsmasse verwendet wird, die in weniger als etwa 1 Minute klebfrei trocknet.

24. Verfahren zum Aufbringen einer Verkeiarsmarkierong

auf einer !befestigten Fahrbahn,, d a d ii r c h g e kennze lehnet, daß man

(a) auf die Fahrbahn einen feuchten ungehärteten Film einer pigmentierten fiberziigsmas.se, die ein organisches Kunstharz enthalt und als solche innerhalb von etwa 6 Minuten nach dem Auftragen klelbfrei trocknet, aufträgt,

auf den feuchten Film mindestens eine linzelschicht eines lichtreflektierenden kleinteiligen Materials aufträgt,, wobei der überwiegende Anteil der Teilchen dieses Materials eine solche Teilchengroße hat, daß mindestens die Hälfte ihrer Masse in dem Film der Überzugsmasse eingebettet wird und der Durchmesser der Teilchen aber größer als die Dicke des Films ist und

te) das lichtreflektierende kleinteilige Material in der llberzu^masse, be^or diese trocken ist, in' einer Menge von mindestens etwa Έ Gewicht pro Flächeneinheit A verteilt ₉ wobei die Formel gilt

?_m.

2.598S

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in der W = das Gewicht des lichtreflektierenden kleinteiligen Materials

A = die Einheitsfläche der Überzugsmasse

V = das Volumen des mittleren lichtreflektierenden Teilchens

G = das spezifische Gewicht des lichtreflektierenden Teilchens

S =» die Entfernung zwischen den Mittelpunkten der lichtreflektierenden Teilchen, die gleichförmig als Einzelschicht in dieser Überzugsmasse verteilt sind, wobei S etwa 2D oder weniger ist und D der mittlere Durchmesser der lichtreflektierenden Teilchen ist.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzei chnet, daß S etwa 1,5D oder weniger beträgt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß S etwa D oder weniger ist.

27. Verfahren nach Anspruch 26, d ad u r c h g ekennz e ichnet, daß der nasse Film eine Dicke von etwa 0,38 mm oder weniger hat, und daß das lichtreflektierende kleinteilige Material Glaskugeln, eine Mischung von Glaskugeln und kugelförmigem Sand oder kugelförmigen Sand enthält.

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28. Verfahren nach Anspruch 27, da durch gekennzeichnet, daß der nasse Film eine Dicke von etwa 0,25 mm oder weniger hat.

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