用于公路路标的水基胶乳漆组合物.pdf

摘要
申请专利号：	CN201380080355.X	申请日：	2013.10.21
公开号：	CN105658746A	公开日：	2016.06.08
当前法律状态：	实审	有效性：	审中
法律详情：	实质审查的生效IPC(主分类):C09D 107/02申请日:20131021\|\|\|公开
IPC分类号：	C09D107/02; E01F9/518(2016.01)I	主分类号：	C09D107/02
申请人：	波特斯工业有限责任公司
发明人：	S·叶加内森; C·戴维斯; K·戈福思
地址：	美国特拉华
优先权：
专利代理机构：	中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038	代理人：	陈季壮
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内容摘要

提供由水基胶乳漆和多孔氧化硅形成的公路路标漆。氧化硅使得该漆能实现足够的粘度，以允许施加至少40mil和优选至少120mil的公路路标。该公路路标漆也可包括反光玻璃珠。任选地，该公路路标漆进一步包括丙烯酸类聚合物乳液。

权利要求书

1.一种公路路标漆，它包括：
a.水基胶乳漆；和
b.多孔氧化硅。
2.权利要求1的公路路标漆，它进一步包括反光玻璃珠。
3.权利要求2的公路路标漆，其中所述反光玻璃珠的粒度范围为20
至200US目。
4.权利要求1的公路路标漆，其中所述多孔氧化硅的粒度范围为18
至80US目。
5.权利要求4的公路路标漆，其中氧化硅对漆之比的范围为5:300
至30:300。
6.权利要求1的公路路标漆，进一步包括丙烯酸类聚合物乳液。
7.权利要求6的公路路标漆，其中丙烯酸类聚合物乳液对漆之比的
范围为5:300至30:300。
8.一种厚度为至少40mil的公路路标，它包括：
a.水基胶乳漆；
b.多孔氧化硅。
9.权利要求8的公路路标，进一步包括反光玻璃珠。
10.权利要求9的公路路标，其中所述反光玻璃珠的粒度范围为20
至200US目。
11.权利要求10的公路路标，其中所述多孔氧化硅的粒度范围为18
至80US目。
12.权利要求11的公路路标，其中氧化硅对漆之比的范围为10:300
至20:300。
13.权利要求8的公路路标，进一步包括丙烯酸类聚合物乳液。
14.权利要求13的公路路标，其中丙烯酸类聚合物乳液对漆之比的
范围为10:300至20:300。
15.权利要求8的公路路标，其厚度为至少60mil。
16.权利要求15的公路路标，其厚度为至少90mil。
17.权利要求16的公路路标，其厚度为至少120mil。
18.一种施加公路路标的方法，该方法包括下述步骤：
a.提供由水基胶乳漆、多孔氧化硅、反光玻璃珠和丙烯酸类聚合物
乳液形成的漆组合物，
b.在至少40mil的厚度下，施加所述漆组合物到运输通道上。

说明书

用于公路路标的水基胶乳漆组合物

相关现有技术的说明

用于公路路标漆组合物的两个所需的特征是，组合物是耐久的，
且它们快干。由于在标记道路中牵涉的人力和相关的材料成本，因此
期望公路路标持续最小4年和更优选最多7年或更长。而且，高度期
望当施加公路路标时，公路路标快干，以防止漆在道路上横流，和最
小化对运输流量的干扰。

提高耐久性的一种技术是施加较厚的漆层。小于或等于25mil的
薄漆层具有1年的寿命，和最多2-3年。大于或等于60mil的较厚漆
层将典型地持续4-7年。因此，当标记公路时，强烈期望施加较厚的
漆层。

施加厚的公路漆层的主要局限在于漆的干燥时间。经常使用在施
加之后立即加热以使漆层凝固的热塑性材料，以获得所需厚度的公路
漆层。然而，由于其成本和对额外的机械的需求，努力开发不那么昂
贵的漆体系。以下讨论了这些体系中的若干种。

美国专利No.6,013,721公开了使用含一个酸和一个胺官能度的
聚合物，以改进水基漆的储存稳定性和干燥时间。该体系能产生具有
厚度为14mil的湿膜的漆层。

美国专利No.5,340,870公开了使用加入到丙烯酸类粘合剂中的
填料，例如碳酸钙，以增加漆的粘度和干燥时间。相对于粘合剂，添
加比例为60-75％的填料。由于无机填料的含量高，因此漆快速干燥，
但其储存稳定性差，且一旦在道路上施加，得不到耐久的标记。

美国专利No6,132,132公开了各类干燥试剂，其中包括离子交换
树脂，超吸收凝胶，例如Sumica凝胶，和中空球聚合物，例如
OP-62，以改进用于交通标记的水基漆的干燥时间。

美国专利No.6,333,068公开了使用金属多氯化物和合成聚酰胺
作为促进剂。这些促进剂快速地干燥15mil厚度的水基漆。

美国专利No.6,413,011公开了13-15mil湿膜厚度的多组分快干
水基涂层。这些涂层包括增量剂，例如碳酸钙，滑石，氧化硅和硅酸
盐以及诸如玻璃珠、石英和砂子之类的填料。所公开的增量剂是硬质
致密的材料。

美国专利No.6,475,556讨论了快干高于20mil和最多120mil厚
度的水基漆厚膜的需求。然而，公开了仅仅干燥20-40mil厚度湿膜的
方法。离子交换树脂用作干燥试剂，和小量多胺树脂同样加入到粘合
剂中。

美国专利No.6,645,552描述了离子交换树脂作为湿厚为30mil
的水基漆用干燥试剂的用途。该漆作为湿碰湿涂覆或者逐层涂覆；且
每一层为15mil。

美国专利No.5,922,398描述了使用侧挂的含氨基的聚合物以及
丙烯酸类聚合物，以便调节pH，提供快干。采用这一体系实现的涂层
被描述为具有15mil的湿膜厚度。

尽管在上述专利中讨论的体系能加快道路漆的干燥时间，但它们
不能实现厚度大于30mil湿厚的水基交通路标。在这一厚度下，下面
的道路需要每年重新上漆。需要具有较大厚度和增加的耐久性的水基
交通路标体系。

发明概述

典型地通过使用在高温(300-400°F)下施加的80-120mil湿厚的
热塑性粘合剂，施加高度耐久的厚的道路路标。另一方面，在环境温
度下施加水基漆，且比较容易制造交通路标。然而，水基漆在这些厚
度下使用不了，因为它们要求更多的时间干燥，和由于湿膜厚度会增
加液体漆，因此尽管粘稠，但倾向于向一侧流动并跑动。本发明提供
用于公路交通路标的水基漆组合物，与目前的水基胶乳漆相比，它可
在较大厚度下施加。本发明还使得能在厚的漆层上采用反光元素，以
实现反光的交通路标。

本发明是具有改进的耐久性和反光性的湿厚为40-120mil的水基
漆。该漆组合物使用规则的水基漆，反光玻璃珠，多孔氧化硅，和任
选地在水中的丙烯酸类乳液。多孔氧化硅通过氢键键合，辅助与玻璃
珠形成高度粘稠的漆组合物，并降低胶乳漆的pH。这一漆提供非常成
本合算且环境友好的高厚度的交通路标，和与水基漆相比，要求高温
施加且非常昂贵的热塑性标记的替代。

通过使用离子交换树脂，已有的水基交通路标获得比较快速的干
燥时间。甚至在这种比较快速的干燥时间下，这些已有的体系可仅仅
实现湿厚为15-30mil的相对薄的漆层。本发明使用反光玻璃珠，多孔
氧化硅，和任选地在水中的丙烯酸类乳液，以施加具有改进的耐久性
的湿厚为40-120mil的厚漆层。取决于道路状况，丙烯酸类乳液的使
用是任选的。

优选实施方案的详细说明

本发明描绘了使用水基丙烯酸类胶乳漆，玻璃珠，和孔隙率低的
氧化硅材料，和丙烯酸类聚合物乳液，以开发与常规的水基胶乳漆相
比，可在较大厚度下施加的漆组合物。在该层之上添加反光元素，在
道路或其他表面上具有反光的公路路标。

在本发明中使用的水基胶乳漆可以是针对公路交通路标所使用的
常规漆。实例包括获自SherwinWilliams或Ennis的漆。

加入到漆中的玻璃珠是粒度范围为20至200US目的反光珠。在漆
层内部提供这些珠粒的优点是当漆开始磨耗时，增加反光性。

当加入到漆中时，多孔氧化硅通过与丙烯酸类聚合物和水的强烈
氢键键合，有助于增加漆的粘度。这也有助于降低漆的pH，它通常是
碱性的。多孔氧化硅是酸性的，其pH为6-6.5。目前认为，多孔氧化
硅的酸性性质以及孔允许本发明的漆体系比较快速地沉降和允许较大
的厚度。优选地，多孔氧化硅的表面积范围为1.0cc/g至1.9cc/g，
和优选为1.08cc/g至1.78cc/g。多孔氧化硅的表面积范围为300m²/g
至400m²/g，优选320m²/g至380m²/g。

当混合这三种组分，漆，玻璃珠和多孔氧化硅时，总的配方比漆
更加粘稠，进而允许在例如沥青或其他的表面上喷涂或刮涂，以便可
实现60-120mil的湿膜厚度。添加丙烯酸类水基粘合剂，例如
UltraEF,6018,和6020辅助漆层容易干燥
且没有任何裂纹。

多孔氧化硅与漆之比的范围可以是5:300至30:300，优选10:300
至20:300。丙烯酸类聚合物乳液对漆之比可以是5:300至30:300，优
选10:300至20:300。

反光玻璃珠可滴落在60-120mil厚的漆层上，或者在其他情况下
与之混合，以实现反光性。这种玻璃珠包括标准
M247,Ultra1.和所有均为Potters
Industries的商标。

由于本发明涉及厚的水基漆层，因此也可在漆配方中添加较大的
珠粒，例如与小的珠粒相比，它将辅助维持反光性，当
漆开始磨耗时。另外，这种较大的珠粒还提供改进的湿的夜间可视性。

实施例

实施例1

在塑料烧杯中，添加300gSherwin白漆，接着60g
玻璃珠(80-200US目)和15g多孔氧化硅(18-80US目)。在混合之后，
使用具有100mil间隙的刮刀，在6x18英寸玻璃面板上刮涂所得漆组
合物。在该漆层上滴落标准M247玻璃珠(涂有AC-110配方)，
并在室温下干燥该组合物。