Verfahren zum Markieren befahrbarer Flächen mit Farben und dafür verwendbare fahrbare Markierungsmaschinen

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Markieren befahrbarer Flächen mit wasserhaltigen Farben, sowie dafür verwendbare fahrbare Markierungsmaschinen.

[0002] Es ist bekannt, befahrbare Flächen, wie Straßen und Plätze, mit lösemittelhaltigen Farben mittels fahrbarer Markierungsmaschinen, beispielsweise durch Verspritzen, zu markieren. Die auf die Flächen aufgebrachten Farben trocknen je nach Farbenzusammensetzung durch Verdunstung der Lösemittel oder auch chemische Reaktionen, wie z.B. Polymerisation reaktiver Lösemittel oder chemische Vernetzungsreaktionen, wie z.B. oxidative Vernetzung oder Zweikomponenten-Vernetzung. Gegenüber solchen kaltverarbeitbaren Farben haben aus heißer Schmelze verarbeitbare, weitestgehend lösemittelfreie Markierungsmassen den entscheidenden Vorteil der wesentlich schnelleren Trocknung, so daß sie bereits kurz nach dem Aufbringen von Fahrzeugen überfahren werden können.

[0003] Besonders problematisch ist die Markierung mit wasserhaltigen Markierungsfarben. Diese lassen sich zwar wie die üblichen lösemittelhaltigen Farben, beispielsweise im Spritzverfahren, in der Kälte verarbeiten; ihre Trocknung benötigt jedoch wegen der verhältnismäßig langsamen Verdunstung des Wassers relativ lange Zeit. Die Trocknungsdauer ist sehr stark von den Witterungsverhältnissen, wie Kälte und Luftfeuchtigkeit, abhängig. Es entstehen hohe Kosten durch übermäßig lange Absperrzeiten für den Straßenverkehr. In gemäßigten Klimagebieten lassen sich derartige Farben daher nur selten mit akzeptabler Trocknungsgeschwindigkeit verarbeiten.

[0004] Um die Trocknungsdauer zu verkürzen, werden lösemittelhaltige Farben oft auch vorgewärmt und in heißem Zustand verarbeitet. Derart aufgetragene Farben trocknen aber nur unwesentlich schneller und haften im allgemeinen wegen ihrer höheren Viskosität nach dem Abkühlen nur noch schlecht am Untergrund. Die Haltbarkeit derartiger Markierungen im Straßenverkehr ist deswegen stark beeinträchtigt.

[0005] Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Markierungsverfahren aufzuzeigen, durch das die Trocknungsdauer von wasserhaltigen Markierungsfarben entscheidend verkürzt werden kann, ohne dadurch die Haftfestigkeit der Markierungen am Untergrund zu beeinträchtigen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Markieren befahrbarer Flächen mit wasserhaltigen Farben, die neben Wasser Bindemittel, Pigment und Füllstoff gegebenenfalls übliche organische Lösemittel und weitere Hilfsmittel enthalten, nach an sich bekannten Farbauftragsverfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die zu markierende Fläche unmittelbar vor dem Aufbringen der Farbe mit einer künstlichen Wärmequelle erwärmt wird.

[0006] Die zu markierenden Flächen sollen vorzugsweise auf Oberflächentemperaturen zwischen 25 und 120, insbesondere 30 und 90°C erwärmt werden, bzw. um 5 bis 100, vorzugsweise 20 bis 80°C gegenüber der Umgebungstemperatur erwärmt werden.

[0007] Bevorzugt werden außerdem solche Farben erfindungsgemäß verwendet, deren Gehalt an flüchtigem organischem Lösemittel bis zu 25 Gew.%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.% beträgt.

[0008] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind außerdem fahrbare Markierungsmaschinen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0009] Der Untergrund, d.h. die zur markierenden Flächen, können aus den beim ' Straßenbau üblichen Asphalt- oder Betondecken bestehen.

[0010] Zum Erwärmen können übliche künstliche Wärmequellen eingesetzt werden. Bevorzugt werden bekannte Brennvorrichtungen, die sich mit flüssigen oder gasförmigen leicht transportablen Brennstoffen, wie Heizöl oder Propangas, versorgen lassen. Je nach Wärmeaufnahmevermögen des Untergrundes, angestrebter Markierungs- und Trocknungsgeschwindigkeit der Markierungsfarbe können mehrere Flammen hintereinander und gegebenenfalls auch nebeneinander geschaltet sein und die Leistung der Brenner reguliert werden.

[0011] Um Wärmeverluste durch Konvektion oder Abstrahlung zu vermeiden, wird die Wärmeabgabe der Wärmequelle zweckmäßigerweise durch eine wärmeisolierende Abschirmung im wesentlichen auf die zu markierende Fläche begrenzt. Die Wirksamkeit der Wärmequelle kann durch einen wärmereflektierenden Mantel im Inneren der Abschirmung erhöht werden.

[0012] In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Wärmequelle so angeordnet, daß sie gleichzeitig noch die auf den Untergrund von der Farbauftragsvorrichtung her austretende wäßrige Markierungsfarbe miterwärmt.

[0013] Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich die für Markierungsfarben üblichen Straßenmarkierungsmaschinen. Vorzugsweise enthalten sie jedoch eine Zusatzeinrichtung, die in Fahrtrichtung vor der Farbauftragsvorrichtung angebracht ist und die künstliche Wärmequelle enthält.

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Trockengeschwindigkeiten lösemittelhaltiger Markierungsfarben entscheidend zu verkürzen. Insbesondere lassen sich wäßrige Markierungsstoffe auf diese Weise schneller und weitestgehend unabhängig von den Witterungsbedingungen, wie Temperatur und Feuchtegehalt der Luft, verarbeiten. Damit können die Kosten, die für eine langfristige Absperrung von Straßen und Plätzen für den Verkehr entstehen, gesenkt werden.

[0015] Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere aus wäßrigen Markierungsstoffen, erhaltenen Farbmarkierungen zeichnen sich durch verbesserte Haftfestigkeit am Untergrund sowie erhöhte Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse, wie Regen, anhaltende Nässe, Frost und Salzwasser, aus, insbesondere wenn die Beanspruchung bereits kurz nach dem Aufbringen der Markierungen erfolgt.

[0016] Allgemein eignen sich als Bindemittel physikalisch trocknende Polymerisate, die Glasübergangstemperaturen zwischen 10 und 70°C und K-Werte (nach DIN 53 726) zwischen 25 und 90 aufweisen. Aber auch gegebenenfalls oxidativ trocknende Polykondensate, sowie Kombinationen dieser Bindemittel kommen in Frage.

[0017] So eignen sich als Bindemittel für das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise wäßrige Primär- oder Sekundär-Dispersionen von Copolymerisaten, insbesondere solche, die Copolymerisate aus Styrol und (Meth-)acrylsäureestern von Monoalkoholen mit 1 bis 14, insbesondere 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Styrol/n-Butylacryl-Copolymerisate, die noch weitere Monomere, wie z.B. Acrylsäure, Acrylamid und/oder Methacrylamid einpolymerisiert enthalten können.

[0018] Als Pigmente eignen sich die für die Straßenmarkierung üblichen, beispielsweise Anatas, Rutil und Chromgelb. Auch als Füllstoffe werden die üblichen verwendet, wie beispielsweise Microdolomit, Microcalcit, Kristobalithmehl und Kieselgur.

[0019] An gegebenenfalls mitzuverwendenden organischen Lösemitteln kommen sowohl die üblichen flüchtigen, wie z.B. Toluol, Xylol, Aceton, Isopropanol, Methoxypropanol und Butylglykol, als auch schwerflüchtige, als Weichmacher wirkende Lösemittel in Frage. Vorzugsweise wird jedoch mit nur sehr geringen Mengen organischer Lösemittel oder ohne organische Lösemittel gearbeitet.

[0020] An weiteren Hilfsmitteln, die in der Farbe enthalten sein können, kommen in Frage Weichmachungs- bzw. Filmbildehilfsmittel, Pigmentdispergier- und Netzmittel, Hydrophobierungsmittel, Verdickungs- und Antiabsetzmittel, Vernetzungsmittel bzw. Härter.

[0021] Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete typische Markierungsfarben können beispielsweise zusammengesetzt sein aus

10 bis 25 Gew.% Bindemittel (Copolymerisat),

10 bis 25 Gew.% Pigment,

10 bis 60 Gew.% Füllstoff,

15 bis 50 Gew.X Wasser,

wobei das Bindemittel in Form einer feinteiligen Primär- oder Sekundärdispersion vorliegen kann. Als Farbauftragsverfahren kommen in Frage Spritzen, Rollen, Walzen, Streichen, Gießen und Aufziehen. Bevorzugt werden Spritzverfahren.

[0022] Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen genannten Teile und Prozente sind, soweit nicht anders angegeben, Gewichtsteile und Gewichtsprozente.

[0023] Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der vorliegenden Erfindung näher erläutern, ohne diesen einzuschränken.

Vergleichsbeispiel A

[0024] Eine in bekannter Weise hergestellte Markierungsfarbe aus 200 Teilen einer 50 %igen wäßrigen handelsüblichen Dispersion auf der Basis eines Styrol-n-Butylacrylat-Copolymerisates mit einer Mindestfilmbildetemperatur von ca. 20°C sowie 110 Teilen Rutil, 150 Teilen Microcalcit und 150 Teilen Kristobalithmehl wird mit einer Naßschichtdicke von 600 g/m² auf geglättetem Straßenasphaltbelag, dessen Oberflächentemperatur 23°C beträgt, bei 23°C und 65 % rel. Luftfeuchte aufgetragen. Die Luftbewegung über der Farbmarkierung beträgt ca. 0,3 m/s. Die Markierung benötigt zum Trocknen ungefähr 100 Minuten. Danach hinterbleibt auf der Markierung nach dem Überrollen eines 2,5 kg schweren 10 mm breiten, runden Gummireifens kein deutlicher Abdruck mehr.

Vergleichsbeispiel B

[0025] Der gleiche Versuch wird bei einer relativen Luftfeuchte von 95 % bei 23°C wiederholt. Die Farbmarkierung braucht nun mehr als 16 Stunden zum Trocknen.

Beispiel 1

[0026] Der Versuch wird wie im Vergleichsbeispiel A durchgeführt. Vor dem Auftragen der Farbe wird der Untergrund jedoch mit einem gasbeheizten Brenner auf ca. 60°C aufgewärmt. Die Trockendauer wird durch diese Maßnahme auf etwa 5 Minuten verkürzt. Die Oberflächentemperatur der Markierung beträgt danach ca. 30°C.

Beispiel 2

[0027] Die Markierungsbedindungen des Vergleichsbeispiels B werden durch vorausgehendes Anwärmen des Untergrundes auf ca. 70°C abgeändert. Die Trockendauer verkürzt sich dadurch auf ca. 5 bis 10 Minuten.

[0028] Prüfung der Markierungen auf Wasserfestigkeit:

Die 3 Stunden bzw. 24 Stunden alten Markierungen der obigen Beispiele und Vergleichsbeispiele werden unter Wasser gelagert. Die Anstriche der Beispiele 1 und 2 erweichen entscheidend weniger und langsamer und haften besser am Untergrund als die der Vergleichsbeispiele A und B.

Ansprüche

1. Verfahren zum Markieren befahrbarer Flächen mit wasserhaltigen Farben, die neben Wasser Bindemittel, Pigment und Füllstoff gegebenenfalls übliche organische Lösemittel und weitere Hilfsmittel enthalten, nach an sich bekannten Farbauftragsverfahren, dadürch gekennzeichnet, daß die zu markierende Fläche unmittelbar vor dem Aufbringen der Farbe mit einer künstlichen Wärmequelle erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu markierende Fläche auf eine Oberflächentemperatur zwischen 25 und 120, vorzugsweise 30 und 90°C erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als künstliche Wärmequelle die in einer üblichen Brennvorrichtung erzeugten Flammen verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Farbe an flüchtigem organischem Lösemittel bis zu 25 Gew•7, vorzugsweise weniger als 10 Gew.%, beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabgabe der Wärmequelle durch eine wärmeisolierende Abschirmung im wesentlichen auf die zu markierende Fläche begrenzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine wärmereflektierende, außen wärmeisolierte Abschirmung verwendete wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise wäßrige Markierungsfarbe schon während des Auftragens auf den Untergrund von der künstlichen Wärmequelle miterwärmt wird.

8. Fahrbare Markierungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Fahrtrichtung vor der Farbauftragsvorrichtung eine künstliche Wärmequelle zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweisen.