КРАСКА ДЛЯ РАЗМЕТКИ ДОРОГ Российский патент 2002 года по МПК C09D133/04 C09D133/08 C09D133/10 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, используемым для нанесения линий разметки на дорогах, аэродромах.

Известен термопластичный состав для разметки автомобильных дорог и аэродромов (патент РФ 2074872, 1997), содержащий двуокись титана, песок кварцевый или строительный, аэросил или трансформаторное масло, полиэфирную смолу ПС-01 с кислотным числом 15-70 мг КОН/г, температурой плавления 60-90^oС, полученную на основе фталевого ангидрида, этиленгликоля, глицерина в присутствии катализатора фосфорной кислоты, а также отходы термопластичного полиуретана в виде крошки или мелкой обрези.

Состав по данному изобретению обладает высокими эксплуатационными свойствами, но имеет существенные недостатки: очень высокое содержание (60,0-70,0%) кварцевого или строительного песка приводит к быстрому изнашиванию оборудования; перед нанесением требуется предварительный разогрев состава до температуры 180-200^oС, что сопряжено с технологическими трудностями.

Известен состав для дорожной разметки (патент РФ 2092511, 1997 г.), содержащий суховальцованную пасту на основе коллоксилина, содержащую смесь пигментов, состоящую из оксида цинка и диоксида титана в отношении 1:1, развальцованную с нитроцеллюлозой, дибутилфталатом и олеатом меди, коллоксилин марки ВНВ 2,5-3,5%, коллоксилин марки ВВ 1-2%, сополимер бутилакрилата и акриловой кислоты 3,5-6,5%, глицериновый эфир канифоли 7-9%, хлорпарафин 0,4-0,6%, толуол 7-9%.

Недостатком этого технического решения являются продолжительное время высыхания покрытия до степени 3, длительный процесс изготовления и низкий сухой остаток, что приводит к быстрому износу дорожной разметки.

Известна термопластичная композиция (патент РФ 2089584, 1997) для разметки мостовой, содержащая блок-сополимер общей формулы (А-В)_п-А или (А-В)_п+1Х, где
А представляет собой преимущественно поли(винилароматический) блок,
В представляет собой преимущественно поли(сопряженный диеновый) блок,
Х представляет собой остаток поливалентного сшивающего агента;
п является целым числом от 1 до 3, в котором блоки А содержат от 8 до 50 мас. % от массы блок-сополимера, при этом блок-сополимер имеет общую молекулярную массу от 20000 до 50000, массовое соотношение блок-сополимера и углеводородной смолы лежит в пределах от 2:98 до 15:85, углеводородная смола имеет вязкость от 0,1 до 10 Па•с при 160^oС и блок-сополимер присутствует в композиции, полученной сухим смешением, в виде порошка. Блоки могут быть гидрированы на 99,5%.

Недостатком этого состава является необходимость предварительного разогрева композиции до температуры 180^oС.

Наиболее близким техническим решением по существенным признакам и достигаемым результатам является лакокрасочный состав для разметки дорог по патенту СССР 1836402, 1993. Состав включает композицию полимерных связующих, состоящую из смолы нефтеполимерной, каучука олигопипериленового, термоэластопласта бутадиен-стирольного, пигментов (окиси титана, цинковых белил, литопона, фталоцианинового голубого, крона свинцового желтого), наполнителей (кальцита, мела, аэросила и др. ), пластификатора - алифатического амина С₁₇-С₂₀, сиккатива и органического растворителя.

Недостатком известного состава являются низкая укрывистость по сухой пленке (200 г/м²) и недостаточная светостойкость (5 час), длительное время высыхания покрытия до степени 3 (0,5-0,6 час), что снижает качество маркировки дороги.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества краски для маркировки дорог и, соответственно, самой маркировки дорожного полотна.

Краска для разметки дорог в соответствии с изобретением включает композицию полимерных связующих, пигмент, наполнители, пластификатор и дополнительно 20-35% раствор четвертичной аммонийной соли (алкилдиоксиэтилен) метилметилдиэтиламмоний бензолсульфоната или алкилтриметиламмоний хлорида в толуоле. В качестве компонентов композиции полимерных связующих краска содержит 40-45% раствор сополимера стирола, бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты при соотношении мономеров, равном 10:45:40:5, в смеси толуола и бутанола, взятых в соотношении 6:1, (сополимер 1) и сополимер стирола, (мет)акриловой кислоты и бутилакрилата при соотношении мономеров, равном 57:1:42 (сополимер 2). Соотношение сополимера 1 и сополимера 2 в композиции полимерных связующих составляет 49:1.

Сополимер 1 композиции полимерных связующих получают обычной свободной радикальной полимеризацией мономеров в органических растворителях, в частности в смеси толуола (ГОСТ 14710-78) и бутанола (ГОСТ 5208-81).

Сополимер 2 композиции полимерных связующих получают обычным способом водоэмульсионной полимеризации, выделяют, высушивают до содержания воды не более 0,5% и вводят в краску в виде порошка.

Композицию полимерных связующих готовят путем введения в 40-45%-ный раствор сополимера 1 в смеси толуола и бутанола порошкового сополимера 2. Смесь тщательно перемешивают.

В качестве пластификатора краска содержит 20-25%-ный раствор триэтаноламина (ТУ 6-02-916-74) в этаноле (ОСТ 10217-98).

В качестве пигмента краска содержит двуокись титана по ГОСТ 9808-84.

В качестве наполнителей используют состав, содержащий аэросил (ГОСТ 14922-77, марка А-175), молотый мрамор, тальк (ГОСТ 19729-74, м. ТРПН), взятые в соотношении 1:6:20, или состав, содержащий аэросил, молотый мрамор, кварцевую пыль (ГОСТ 9077-59) или кварцевую муку (ТУ 41-07-057-91), тальк, взятые в соотношении 1:9:7:11, или состав, содержащий аэросил, барит (ГОСТ 3158-75), тальк, взятые в соотношении 1:6:20.

Краску получают следующим образом. В смеситель загружают пигмент, наполнители, раствор четвертичной аммониевой соли (алкилдиоксиэтилен)метилметилдиэтиламмоний бензосульфоната или алкилтриметиламмоний хлорида в толуоле, раствор триэтаноламина в этаноле и предварительно приготовленную композицию полимерных связующих и перемешивают до получения однородной массы. Полученную однородную массу подают в бисерную или шаровую мельницу или скоростной смеситель и диспергируют до дисперсности 30-50 ед. по прибору "Клин". Готовую краску сливают в тару. Краску наносят с помощью специальных разметочных машин, а также кистью, валиком, краскораспылителем. Методы испытаний краски указаны в табл. 2, кроме теста на светостойкость.

Светостойкость определяют сухим облучением под ртутно-кварцевой лампой. Пластину с нанесенным и высушенным покрытием помещают под ртутно-кварцевую лампу типа ПРК-2 на расстояние 25-40 см от лампы и облучают в течение 10 часов. Покрытие считается светостойким при отсутствии существенного изменения цвета после облучения. Сравнение цвета производят с участком покрытия, не подвергавшимся облучению (закрытым черной бумагой).

Отличительными признаками изобретения являются дополнительное содержание в краске 20-35%-ного раствора четвертичной аммонийной соли (алкилдиоксиэтилен)метилметилдиэтиламмоний бензолсульфоната или алкилтриметиламмоний хлорида в толуоле, использование композиции полимерных связующих, включающей 40-45%-ный раствор сополимера стирола, бутилакрилата и метакриловой кислоты в смеси толуола и бутанола и сополимер стирола, (мет)акриловой кислоты и бутилакрилата, соотношение мономеров в указанных сополимерах, соотношение сополимеров в композиции, использование 20-35%-ного раствора триэтаноламина в этаноле в качестве пластификатора, соотношение компонентов, состав наполнителей, соотношение ингредиентов краски.

Все отличительные признаки являются новыми.

Совокупность существенных признаков изобретения позволяет решить поставленную задачу и получить новый технический результат: время высыхания до степени 3 снижается до 10-3 минут, светостойкость повышается до более чем 10 часов, укрывистость по сухой пленке повышается до 54-120 г/м².

Другие показатели качества новой краски сопоставимы с показателями известной краски.

Отсутствие описания методики испытания сцепных свойств в прототипе не позволяет сравнить новую краску с известной по данному показателю (известное решение - 14%, новое - 0,36 у.е.).

Показатели качества новой краски значительно превосходят технические требования к ней.

Изобретение иллюстрируют примеры.

Пример 1
В смеситель загружают, мас.ч.: диоксид титана 14; аэросил 0,74; молотый мрамор 4,45; тальк 14,81; 20%-ный раствор четвертичной аммонийной соли (алкилдиоксиэтилен)метилметилдиэтиламмоний бензолсульфоната в толуоле 12,5; 20%-ный раствор триэтаноламина в этаноле 0,43 и предварительно приготовленную композицию полимерных связующих 53,07.

Композицию полимерных связующих готовят путем введения в 40%-ный раствор сополимера стирола, бутилакрилата, метилметакрилата, метакриловой кислоты (10:45:40:5) в смеси толуола и бутанола, взятых в соотношении 6:1, (сополимер 1) порошкового сополимера стирола, акриловой кислоты и бутилакрилата при соотношении 57:1:42 (сополимер 2). Соотношение сополимера 1 и сополимера 2 составляет 49:1. Смесь перемешивают до получения однородной массы. Полученную однородную массу подают в скоростной смеситель и диспергируют до дисперсности 30-50 ед. по прибору "Клин" в течение 40 минут при скорости перемешивания 1500 об/мин. Готовую краску заливают в тару. Показатели качества краски представлены в табл. 3.

Пример 2
В смеситель загружают, мас.ч.: диоксид титана 14; аэросил 0,74; молотый мрамор 4,45; тальк 14,81; 25%-ный раствор четвертичной аммонийной соли (алкилдиоксиэтилен)метилметилдиэтиламмоний бензолсульфоната в толуоле 6,0; 20%-ный раствор триэтаноламина в этаноле 2,0 и предварительно приготовленную композицию полимерных связующих 58,0.

Композицию полимерных связующих готовят путем введения в 45%-ный раствор сополимер стирола, бутилакрилата, метилметакрилата, метакриловой кислоты (10:45:40:5) в смеси толуола и бутанола, взятых в соотношении 6:1, (сополимер 1) порошкового сополимера стирола, метакриловой кислоты и бутилакрилата при соотношении 57:1:42 (сополимер 2). Соотношение сополимера 1 и сополимера 2 составляет 49:1. Смесь перемешивают до получения однородной массы. Полученную однородную массу подают в скоростной смеситель и диспергируют до дисперсности 30-50 ед. по прибору "Клин" в течение 40 минут при скорости перемешивания 1500 об/мин. Готовую краску заливают в тару. Показатели качества краски представлены в табл. 3
В примерах 3-10 изменяют ингредиенты краски, технология изготовления аналогична примеру 2. В табл. 1, 2 представлены предлагаемые составы, в табл. 3 - свойства в сравнении с известным составом и техническими требованиями.

Краска для разметки дорог, аэродромов содержит 40-58 мас.ч. композиции полимерных связующих, состоящей из 40-45%-ного раствора сополимера стирола, бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты при соотношении мономеров, равном 40:45:40:5, в смеси толуола и бутанола, взятых в соотношении 6: 1, и сополимера стирола, (мет)акриловой кислоты и бутилакрилата при соотношении мономеров, равном 57:1:42, при соотношении полимерных связующих в композиции, равном 49: 1, 0,43-2,0 мас. ч. пластификатора - 20-25%-ного раствора триэтаноламина в этаноле, 14 мас.ч. пигмента - 20-40 мас.ч. наполнителей и дополнительно 1,0-12,5 мас.ч. 20-35%-ного раствора четвертичной аммонийной соли (алкилдиоксиэтилен)метилметилдиэтиламмоний бензолсульфоната или алкилтриметиламмоний хлорида в толуоле. В качестве наполнителей краска содержит аэросил, молотый мрамор и тальк при соотношении 1:6:20 или аэросил, молотый мрамор, кварц, тальк при соотношении 1:9:7:11, или аэросил, барит и тальк при соотношении 1:6:20. Краска отличается низким временем сушки, повышенной укрывистостью и высокой светостойкостью. 3 табл.

Краска для разметки дорог, включающая композицию полимерных связующих, пигмент, пластификатор, наполнители, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 20-35%-ный раствор четвертичной аммонийной соли (алкилдиоксиэтилен)метилметилдиэтиламмоний бензолсульфоната или алкилтриметиламмоний хлорида в толуоле, а в качестве компонентов композиции полимерных связующих используют 40 - 45%-ный раствор сополимера стирола, бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты при соотношении мономеров, равном 10: 45: 40: 5, в смеси толуола и бутанола, взятых в соотношении 6: 1, и сополимер стирола, (мет)акриловой кислоты и бутилакрилата при соотношении мономеров, равном 57: 1: 42, при соотношении компонентов композиции полимерных связующих 49: 1, в качестве пластификатора используют 20-25%-ный раствор триэтаноламина в этаноле, в качестве наполнителей используют аэросил, молотый мрамор и тальк при соотношении 1: 6: 20, или аэросил, молотый мрамор, кварц, тальк при соотношении 1: 9: 7: 11, или аэросил, барит и тальк при соотношении 1: 6: 20 при следующем соотношении ингредиентов мас. ч. :
Композиция полимерных связующих - 40 - 58
Пигмент - 14,0
20-25%-ный раствор триэтаноламина в этаноле - 0,43 - 0,2
Наполнители - 20 - 40
20-35%-ный раствор четвертичной аммонийной соли (алкилдиокси-этилен)метилметилдиэтиламмоний бензолсульфоната или алкилтриметиламмоний хлорида в толуоле - 1,0 - 12,5