專利名稱：在道路或別的交通區(qū)域上噴涂水平標(biāo)記的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用水可稀釋的乳膠漆在道路或別的交通區(qū)域上噴涂水平標(biāo)記的方法和裝置。
水平標(biāo)記，尤其是限制線、導(dǎo)向線和警告線一般是如在歐洲專利EP-B-0280102中所述那樣用裝有噴射標(biāo)記油漆的油漆噴槍或另外還帶有灑射反光珠體的珠體散射器的標(biāo)記車來噴涂的。
大家都知道標(biāo)記油漆含有多種溶劑，由于環(huán)保的原因，它們的使用日益受到批評(píng)。大家還知道水可稀釋乳膠漆對(duì)環(huán)境是比較合適的。
然而，各種型式的標(biāo)記油漆通常都有一個(gè)缺點(diǎn)，這就是需要相當(dāng)長(zhǎng)的干燥時(shí)間，例如一般需要10至30分鐘。因此，在例如干燥時(shí)間為20分鐘，并以6公里/小時(shí)的標(biāo)記速度進(jìn)行標(biāo)記時(shí)，那么就必需在施工處后的一段時(shí)間里用阻擋塊關(guān)閉2公里長(zhǎng)的一段路程而不能通行車輛，從而嚴(yán)重妨礙交通并造成交通阻塞。此外，在嚴(yán)酷的天氣以及即將下雨時(shí)必須中斷標(biāo)記工作，以避免油漆由于尚未能防水而造成的可能的流動(dòng)。
歐洲專利EP-A-0200249揭示了一種通過添加一種可溶解于水的鹽，例如氯化鈉和氯化鈣等而使一種含水乳膠漆在噴涂后的15分鐘內(nèi)-在特定情況下在6分鐘內(nèi)可以干燥的方法。所添加的可溶性鹽的數(shù)量為每平方米油漆表面約15至25克。
歐洲專利EP-A-0409459揭示了若干種酸可凝乳膠油漆，它們含有一種陰離子穩(wěn)定聚合物乳膠和一種多功能氨基聚合物并且通過一種易揮發(fā)堿而在堿性的范圍內(nèi)予以穩(wěn)定。在噴涂后堿揮發(fā)，以使pH值降低并當(dāng)它達(dá)到凝結(jié)所需要的pH值后，油漆便凝固。根據(jù)溫度和大氣濕度(它們是影響堿揮發(fā)的因素)情況，干燥的時(shí)間為10至20分鐘或更多些。
本發(fā)明的目的是提供一種可允許用較短的油漆干燥時(shí)間來完成標(biāo)記工作的方法和裝置，采用這種方法和裝置，施工基本與天氣無關(guān)，因而即使在不利的氣候條件下(不論大氣濕度和溫度如何)標(biāo)記工作也可以進(jìn)行，并無需封閉道路。
上述目的是通過由權(quán)利要求1的特征部分所述的特征(關(guān)于方法)以及在權(quán)利要求9所指明的特征(關(guān)于裝置)來實(shí)現(xiàn)的。
油漆的噴涂和酸的施加是用精通本技術(shù)的人所熟悉的方法，最理想是用噴射方法來完成的。
本發(fā)明可使油漆的干燥時(shí)間及由此而定的允許在油漆標(biāo)記上驅(qū)車通過(在道路交通意義上說)所要的時(shí)間縮短到僅僅約為1至2分鐘或更少(取決于噴涂層厚度和噴涂方法)，因而縮短到僅為先前已有技術(shù)中所需干燥時(shí)間的幾分之一。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例的特點(diǎn)在從屬權(quán)利要求2至8和10中揭示得很清楚。
下面通過具體實(shí)施例并參照附圖來具體說明本發(fā)明;在這些附圖中，

圖1示出帶有一油漆噴槍、一反光珠體散射器和一個(gè)用于將酸噴灑到油漆標(biāo)記上的噴嘴的一標(biāo)記車(圖中只是示意地表示)的一第一實(shí)施例;
圖2示出一第二實(shí)施例，其中，酸直接被噴入油漆的射流中;
圖3示出一第三實(shí)施例，其中，珠體散射器將預(yù)先已用酸處理過的反光珠體散進(jìn)油漆射流中;
圖4示出一第四實(shí)施例，其中，在圖1所示的安裝在標(biāo)記車上的裝置之外又另外補(bǔ)充了一些裝置;以及圖5和圖6示出了對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果的表格。
根據(jù)本發(fā)明方法的第一實(shí)施例(可以用沿圖1所示箭頭方向移動(dòng)的一標(biāo)記車實(shí)現(xiàn))，在油漆噴涂后立刻對(duì)已噴涂油漆的未干層噴射一種酸的水溶液。為此目的，在標(biāo)記車1上依次裝有一傳統(tǒng)的油漆噴槍2、一珠體噴灑器6和一噴嘴4，所述油漆噴槍2將油漆射流3噴向道路S上，所述珠體噴灑器6將反光珠體7噴灑到未干的油漆標(biāo)記上，而噴嘴4用于將一種酸噴射到噴好的油漆標(biāo)記上。
在第二實(shí)施例中，如圖2所示，酸5從直接安裝在噴槍2后的噴嘴4噴入來自噴槍2的油漆噴霧中，由此使酸溶液和油漆同時(shí)標(biāo)記。這樣就實(shí)現(xiàn)了在油漆涂層中酸的均勻分布和油漆的均勻凝聚從而獲得油漆的均勻的固結(jié)。緊接著珠體灑射器6將反光珠體噴灑到剛噴涂的油漆標(biāo)記上。
按照第三實(shí)施例，酸以一種含酸粉末或含酸顆粒材料的形式使用。為此目的，例如固體酸同各種從市售的填料(如硅酸鹽、硫酸鹽、金屬氧化物)混和并碾磨直到達(dá)到要求的顆粒尺寸和比例。
按一較佳實(shí)施例，一種含酸材料是按下列方法制備的先將可溶于水的酸溶解于水中，然后，將玻璃珠體型式的反光珠體添加到溶液中，如果需要，再添加常用的填料和/或粘結(jié)劑，過濾所得的混合物并使之干燥。以這種方法，玻璃珠體外就涂上了酸。還可以采用并外涂于別的所謂異形或有輪廓的顆粒;這種油漆和玻璃珠體或別的顆粒體的組合噴涂方法，如在歐洲專利EP-0280102中所述。為了在噴涂時(shí)油漆迅速干燥以及隨后可成為在道路標(biāo)記上的反光媒質(zhì)，在本例中是使用玻璃珠體。整個(gè)操作可通過在要施工的一段路程上一次噴涂施工來實(shí)現(xiàn)，施工完后移動(dòng)操作地點(diǎn)繼續(xù)前移。
上述方法實(shí)施例可用圖3中所示的一個(gè)標(biāo)記車1來實(shí)現(xiàn);在此例中油漆噴槍2將一股油漆射流噴向路面S上，而珠體灑射器8將玻璃珠體9灑射進(jìn)從噴槍2噴出的油漆射流3中，這些玻璃珠體9，如上所述，用一種酸5預(yù)先處理過。除了用處理過的反光珠體以外，也可以用別的用酸處理過的顆粒，尤其是用異形或有輪廓的顆粒灑散到油漆射流3中。在一種變型方法中，也可在油漆噴涂到路面S上后將經(jīng)酸處理過的反光珠體或別的顆粒散灑到剛畫好的道路標(biāo)記上。此外，在如圖3的例子中，還提供一個(gè)設(shè)在后部的珠體灑射器6，通過灑散用于噴涂常規(guī)的反光珠體7。
關(guān)于在歐洲專利EP-B-0280102中所述的方法，本發(fā)明的新方法可用例如圖4的一種標(biāo)記車按如下所述那樣使用。
采用彼此近距離地依次裝有一油漆噴槍2、一顆粒分配器10、一噴嘴4、一第二噴槍12、一珠體灑射器6和一第二噴嘴13的標(biāo)記車1。噴槍2將一股油漆射流噴到路面S上，接著顆粒分配器10將異形或有輪廓的顆粒11噴灑到油漆標(biāo)記上;離開不遠(yuǎn)的噴嘴4將酸5噴射到未干的道路標(biāo)記上，隨后用從第二油漆噴槍12中噴射出的油漆射流3使異形顆粒涂上油漆;然后用珠體灑射器6噴灑通常的反光珠體7，特別是粘附在由異形顆粒11形成的隆起的油漆輪廓上;最后，為使最后噴涂的油漆層迅速地干燥，噴嘴13再次將酸5噴射到油漆標(biāo)記上。
本發(fā)明的方法可用市售的可用水稀釋以及可由酸凝聚的油漆分散物質(zhì)實(shí)現(xiàn)。某一具體的分散物質(zhì)是否適用于這種方法可以非常容易地試出將一種酸一滴一滴地慢慢添加到這種分散物質(zhì)中，如果在添加到一定程度后這種分散物質(zhì)很快地凝結(jié)起來，則這種分散物質(zhì)就是合適的。在歐洲專利EP-A-0409459中已揭示了多種可按本發(fā)明方法使用的可由酸凝結(jié)的和可用水稀釋的分散物質(zhì)或乳膠。該配方的pH值是用已知的堿，例如氫氧化堿溶液、氨和/或伯仲叔有機(jī)氨基堿(primary to tertiary organic amino bases)，調(diào)節(jié)到8至10。然而，與歐洲專利EP-A-0409459相比較，本發(fā)明不必要用易揮發(fā)的堿。配方的固結(jié)(凝結(jié))一般是在它突然變化至一個(gè)弱酸的pH值時(shí)發(fā)生的。
按本發(fā)明方法，大部分市售的有機(jī)和無機(jī)的、易揮發(fā)的或不可揮發(fā)的酸都可以一種水溶液或可能的話，一種有機(jī)溶液如丙酮的形式使用。其例子為鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸和檸檬酸。
此外，還可以用酸酐，它們?cè)谂c含水乳膠漆中的水接觸時(shí)就像酸一樣起作用。采用合適的無機(jī)酸酐，例如固體形式的五氧化磷或合適的固體或液體形式的有機(jī)酸酐，例如溶解于水中或一種有機(jī)溶劑如丙酮中的醋酸酐同樣可得到理想的結(jié)果。當(dāng)采用固體酸酐時(shí)，它們最好是以粉末形式使用，或?yàn)⑸溥M(jìn)從噴槍噴出的油漆射流中或?yàn)⑸涞轿锤傻挠推針?biāo)記上，或者用于涂復(fù)在反光珠體或異形顆粒上。
使用含水的醋酸和檸檬酸已被證明是格外有利的，這是因?yàn)榇姿崾菗]發(fā)的、適合于環(huán)境并且便宜以及由于檸檬酸是無氣味的。
在用如檸檬酸和醋酸這樣的弱酸的情況時(shí)，是用10%至30%濃度、最理想是約為20%濃度的水溶液，而在用如鹽酸或硫酸這樣的強(qiáng)酸情況時(shí)用5%至15%濃度、最理想是約10%濃度的水溶液。相對(duì)于用添加各種鹽來產(chǎn)生油漆固結(jié)的方法來說，所需要的酸量是相當(dāng)小的。視所用油漆分散物質(zhì)的特性和成份，酸及酸濃度以及噴涂方法的不同，添加為噴涂的油漆分散物質(zhì)的重量的0.6%至2%和稀酸可獲得良好的結(jié)果;在大部分情況下約為1%的重量百分比就已足夠。
進(jìn)行了多種試驗(yàn)，尤其是對(duì)不僅含有主要是填料和色素的傳統(tǒng)成份，還含有用作粘結(jié)劑的下列三種從市場(chǎng)上可買到的分散物質(zhì)的多種油漆配方做了試驗(yàn)——約翰遜(Johnson)公司出售的瓊克魯爾〔Joncryl(商標(biāo)名)〕;
——巴斯夫(BASF)公司出售的羅哈依德賴〔Luhydran(商標(biāo)名)〕;
——羅赫姆和哈斯(Rohm and Haas)公司出售的帕列默爾〔Prinial(商標(biāo)名)〕。
試驗(yàn)過的酸為檸檬酸、醋酸、鹽酸和硫酸。
在圖5和6中的表格示出了第一欄中三種配方的試驗(yàn)結(jié)果，在一個(gè)例子中油漆層的厚度約1000μ(圖5所示)，在另一例中油漆層的厚度是400μ(圖6所示)。這些試驗(yàn)結(jié)果一方面涉及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，在該實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中，油漆層是噴涂到一玻璃板形式的不吸收的底面上，而另一方面，試驗(yàn)結(jié)果涉及實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，在該實(shí)際試驗(yàn)中，所述的油漆分散物質(zhì)是噴涂到通常的瀝青道路復(fù)蓋層上。在實(shí)驗(yàn)室例試驗(yàn)中所使用的油漆分散物質(zhì)的含水量分別如表所示為45%、27%和18%，而在道路試驗(yàn)中其含水量為18%。在第2和3欄中的溫度和大氣濕度值時(shí)所獲得的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果在第4、5、6和7欄中給出，在各種情況中顯示的三分鐘含水量分別由斜線分開，它們分別相對(duì)于上述的45%、27%和18%三種含水量，即含水量是依次遞減的。
所用配方的pH值用上述的堿調(diào)節(jié)到9至10。用不同酸所獲得的結(jié)果實(shí)際上是相同的，因而不一一列出。在用1000μ厚的油漆層(圖5)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)所得到的數(shù)據(jù)涉及30%濃度的檸檬酸水溶液，而對(duì)具有400μ厚的油漆層(圖6)則涉及20%濃度的醋酸。在各種情況下所測(cè)量的量都是時(shí)間，即油漆干燥并分別變成耐水的時(shí)間，這些時(shí)間值示于表格的第7欄中，并將在下面更詳細(xì)地予以說明。
實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)是在對(duì)氣候條件進(jìn)行控制的室內(nèi)于靜止的空氣中進(jìn)行的。用一刮板將油漆分散物質(zhì)按規(guī)定的涂層厚度涂于一玻璃板上。在這之后，馬上對(duì)油漆層噴以酸溶液，隨后噴以酸直到油漆凝結(jié)。油漆是否干燥是通過通常的“指壓試驗(yàn)”，即用姆指貼在油漆層上施以輕微轉(zhuǎn)動(dòng)來確定。如果這樣試驗(yàn)后不損壞油漆層，則可認(rèn)為油漆已干燥因而可以在其上面行駛。在油漆干燥確定后，將油漆層置于流水中15秒鐘如果在這樣的條件下油漆層不再能被洗掉，則油漆層就被看作是能耐水的。
在道路試驗(yàn)中，是用傳統(tǒng)的油漆噴槍來畫油漆標(biāo)記線的。在油漆層厚度為1000μ的情況下(圖5)，是用圖2的標(biāo)記車將酸溶液直接噴入來自油漆噴槍的油漆射流中。而在油漆層厚度為400μ(圖6)的情況下，是用圖1的標(biāo)記車在油漆噴涂后將酸溶液噴射到未干的油漆標(biāo)記上。油漆的干燥時(shí)間按下列方法確定一客車在已畫好的油漆標(biāo)記上行駛。如果在該車子的輪胎上看不到有油漆的痕跡，或在油漆上沒有任何輪胎的印痕時(shí)，就可認(rèn)為油漆已干。如果在流水中10秒鐘后油漆不脫開，則可認(rèn)為油漆是防水的。
在道路試驗(yàn)中，對(duì)所有溫度和所有大氣濕度值都可得到表中所示的在誤差范圍內(nèi)的基本同樣的短時(shí)間在厚1000μ的油漆層上，干燥時(shí)間為2分鐘或更少，而成為“耐水”的時(shí)間為3分鐘或更少。在厚400μ的油漆層的情況(圖6)下，油漆干燥時(shí)間為3/4分鐘或更少，而成為“耐水”時(shí)間為1.5分鐘或更少。即使在如圖6中所示的別的溫度和大氣濕度時(shí)，表中所示的干燥時(shí)間的變化也很小。
所用的酸的水溶液量為所噴涂油漆量的約1%的重量百分比。
圖5和6的表格表明，如果采用酸則油漆干燥時(shí)間比未用酸的通常情況下的干燥時(shí)間少許多倍。同樣它還明顯地表明，油漆在開放的大氣中即在實(shí)際上任何時(shí)候都存在著空氣流動(dòng)的情況下、并在一個(gè)通常的多少有點(diǎn)吸收的瀝青的路面上所需的干燥時(shí)間大大少于它在沒有空氣流動(dòng)的、大氣狀況經(jīng)過控制的室內(nèi)被涂于玻璃板上時(shí)所需要的干燥時(shí)間。正如可預(yù)料到的那樣，用同樣的噴涂技術(shù)但具有較小的油漆層厚度的干燥時(shí)間要少于較大的油漆層厚度的干燥時(shí)間。另外，在油漆的水份下降時(shí)，則其干燥時(shí)間明顯減少。最后，表格還表明，干燥和成為耐水的時(shí)間在未添加酸的情況下幾乎完全地取決于大氣濕度和溫度，而當(dāng)添加進(jìn)酸時(shí)則實(shí)際上與溫度和大氣濕度無關(guān)。
如上所述，如果所施加的油漆層厚度小于350μ至450μ，則該方法可在所有上述實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。在較厚的涂層情況下，則最好是不但將酸噴到已知噴涂的油漆表面上，而且要將酸或含酸材料與油漆一起噴，例如以一種噴霧方式同時(shí)噴涂，因?yàn)橐蝗痪蜁?huì)存在在干的表面層底下有仍保持液態(tài)的油漆的危險(xiǎn)。
在實(shí)際操作時(shí)，另一種方法是首先用傳統(tǒng)的標(biāo)記車噴涂油漆(或者再加上玻璃珠體)，同時(shí)通過直接跟隨標(biāo)記車后的一安全車來進(jìn)行噴涂酸。這種安全車通常在移動(dòng)操作地點(diǎn)并帶有用于后面交通示警和指示方向的標(biāo)志。
因此，本發(fā)明提供了一種用于使道路標(biāo)記很快進(jìn)到可使車子在它上面行駛的狀態(tài)的有效且具有低成本的方法。本方法可用在任何移動(dòng)操作場(chǎng)所、停車區(qū)域、機(jī)場(chǎng)跑道等，并可用在需要非常迅速施工的任何市政工程建設(shè)場(chǎng)所中。另一個(gè)值得注意的特點(diǎn)是該方法對(duì)環(huán)境的相容性由于油漆凝結(jié)即使在具有很弱的酸性值pH也可以發(fā)生，而且所施加的酸是被中和掉的，實(shí)際上就不會(huì)有酸流向道路并進(jìn)入環(huán)境中。此外，如果是用不揮發(fā)性酸，例如檸檬酸，這種方法還可確保絕對(duì)無氣味。
本發(fā)明的方法可以以上述方式用于采用酸可凝結(jié)粘結(jié)劑的所有含水油漆配方中。
權(quán)利要求
1.一種用水可稀釋的乳膠油漆將油漆水平標(biāo)記噴涂到道路或別的交通區(qū)域上的方法，其特征在于，一種含水的、酸可凝結(jié)的乳膠漆噴涂于道路表面并與一種酸進(jìn)行接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所用的乳膠漆配方成堿性的并含有一種酸可凝結(jié)的粘結(jié)劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將具有一種水溶液形式的或在有機(jī)溶劑中的形式，最理想是具有10%至30%濃度溶液的酸噴射到剛剛噴涂的乳膠漆上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的乳膠漆噴射到道路表面上時(shí)，以一種水溶液形式或以一種在有機(jī)溶劑中的形式，最好是為10%至30%的濃度溶液的酸噴入所述油漆的噴霧中。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，一種酸酐添加于乳膠漆并與該含水乳膠油漆中的水形成上述的酸。
6.如權(quán)利要求1、2或5所述的方法，其特征在于，將固態(tài)形式的酸、含酸或含酸酐的顆粒灑射到已噴涂的乳膠漆上。
7.如權(quán)利要求1、2或5所述的方法，其特征在于，將乳膠漆噴射到道路表面上而將固態(tài)形式的酸、含酸的或含酸酐的顆粒噴入油漆的噴霧中。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述的含酸顆粒由涂有一固體酸或固體酸酐的粘結(jié)薄層的玻璃珠體所組成。
9.如權(quán)利要求1至4之一所述的方法，所用的酸為市售的有機(jī)酸或無機(jī)酸，最好是檸檬酸、醋酸、鹽酸或硫酸。
10.如權(quán)利要求5至8之一所述的方法，其特征在于，所用的酸酐是下列之一酸酐無機(jī)酸酐例如固體形式的五氧化磷、固體形式的有機(jī)酸酐，或液體形式的有機(jī)酸酐例如溶解于一種有機(jī)溶劑中或用水稀釋的醋酸酐。
11.一種用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述方法的裝置，它具有至少安裝有一油漆噴槍(2)的標(biāo)記車(1)，其特征在于，所述標(biāo)記車(1)還至少帶有一個(gè)用于將酸(5)噴向已被噴射的油漆體上或噴入來自噴槍(2)的油漆射流中的裝置(4;8)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述的標(biāo)記車(1)在油漆噴槍(2)后設(shè)有一用于異形或有輪廓的顆粒(11)分配的分配器(10)，其后設(shè)有用于將酸(5)噴射到剛噴射的乳膠漆上的-第一噴嘴(4)，-第二油漆噴槍(12)，一反光珠體灑射器(6)和用于噴射酸(5)的一第二噴嘴(13)。
全文摘要
在用于將水平油漆標(biāo)記噴涂于道路表面的方法中，用一種酸可凝結(jié)且水可稀釋的乳膠漆，它并與一種酸相接觸。這種酸被灑射或噴到已噴射的油漆上或已噴射的油漆中，所述酸是水溶液的形式、粉末或酸濕的顆粒。這種方法可使油漆在一分或幾分鐘內(nèi)干燥。采用道路標(biāo)記車，實(shí)際上可在不關(guān)閉移動(dòng)操作場(chǎng)所的情況下噴涂水平油漆標(biāo)記。
文檔編號(hào)E01C23/22GK1110480SQ94190342
公開日1995年10月18日 申請(qǐng)日期1994年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月10日
發(fā)明者博爾得特·彼得-克里斯廷 申請(qǐng)人:普拉斯蒂路脫股份有限公司