MX2013009488A - Sistema de señalizacion de sustrato. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un sustrato de señalización que incluye una superficie del sustrato sólido tal como por ejemplo una superficie de camino o carretera que tiene ahí aplicado un primer revestimiento que incluye un pigmento y primer polímero aglutinante, el primer revestimiento tiene un espesor de película seca desde 10 micras a 5000 micras; el primer revestimiento tiene aplicado un segundo revestimiento claro que incluye de 75% a 100% en peso con base en el peso del revestimiento claro, de nanosílice y de 0% a 25% en peso con base en el peso del revestimiento claro, de segundo polímero aglutinante; se proporciona el segundo revestimiento claro tiene un espesor de película seca desde 1 a 10 micras. También se proporciona un método para proporcionar el sustrato de señalización.

Description

SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN DE SUSTRATO Esta invención se refiere a sistemas; de señalización de sustrato. Más particularmente la invención se refiere al sustrato de señalización que comprende: (a) una superficie de sustrato sólido que tiene colocado encimai: (b) I un primer revestimiento que comprende un pigmento y primer polímero aglutinante, el primer revestimiento tiene un espesor de película seca desde 10 mieras a 5000 mieras; el primer revestimiento tiene ahí disperso, (c) un segundo revestimiento claro que comprende de 75% a 100% en peso^ con base en el peso del revestimiento claro, de nanosílice y de 0% a 25% en peso con base en el peso del revestimiento claro, segundo polímero aglutinante, el segundo revestimiento claro tiene espesor de película seca desde 1 a 10 mieras. La invención además se refiere a un método para proporcionar un sustrato de señalización.

Los sustratos marcados tales como por ejemplo los caminos o carreteras marcados con revestimientos de información visible, los revestimientos, en forma benéfica revestimientos acuosos, también conocidos como pinturas de tráfico, son de uso generalizado. Estos revestimientos típicamente se desean de secado relativamente rápido, de larga duración y entre otras propiedades que resistan el i ensuciamiento.

La Patente de los E.U.A. Número 6,828,005 describe I un compuesto en la superficie de un sustrato, el compuesto incluye un primer revestimiento, perlas reflejantes y un revestimiento claro. Sin embargo, todavía se busca mejora en el desempeño de ensuciamiento de estos sistemas de revestimiento .

El problema que enfrentan los inventores es el proporcionar un sistema de revestimiento acuoso para proporcionar marcas secas en un sustrato que mantienen un balance deseado de propiedades de revestimientos, particularmente que incluyen un alto nivel de resistencia a suciedad. ¡ En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un sustrato de señalización que comprende: (a) una superficie de sustrato sólido que tiene encima dispuesto (b) un primer revestimiento que comprende un pigmento ! y un primer polímero aglutinante, el primer revestimiento tiene un espesor de película seca desde 10 mieras a 5000 mieras; el primer revestimiento tiene ahí dispuesto, (c) un segundo revestimiento claro que comprende de 75% a 100% en peso con base en el peso del revestimiento claro, nanosílice y de 0% a 25% en peso con base en el peso del revestimiento claro, un segundo polímero aglutinante, el segundo revestimiento claro tiene un espesor de película seca desde 1 a 10 mieras.

En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método para suministrar un sustrato de señalización que comprende: (a) proporcionar una superficie del sustrato sólido,- (b) aplicar encima una primer composición de revestimjiento acuoso que comprende un pigmento y primer aglutinante; (c) aplicar a la primera composición de revestimiento; una segunda composición de revestimiento clara acuosa ¡ que comprende de 75% a 100%, por peso seco con base en el peso seco del revestimiento claro, dispersión acuosa de nanosilice y de 0% a 25% en peso seco con base en el peso seco del revestimiento claro, dispersión acuosa del segundo poljímero aglutinante; el primer revestimiento tiene un espesor de película seca desde 10 mieras a 5000 mieras y el revestimiento claro tiene un espesor de película seca desde 1 i a 10 mieras. ! El sustrato invención incluye una superficie del sustrato sólido incluye superficies sójlidas i interiores y exteriores que son o pueden exponerse a en no limitantes son carreteras, calles, entradas para autos, banquetas, pistas de aterrizaje, áreas de desplazamiento en tierra, áreas de pista, lotes de estacionamiento, techos, pisos de interiores (tales como pisos de fábricas, pisos dentro de centros comerciales, etc.) y campos o zonás de juegos. El material de la superficie puede ser de mampostería, alquitrán, asfalto, resina, concreto, cemento, piedra, estuco, mosaicos, madera, materiales poliméricos y sus combinaciones. También está dentro del alcance de la invención el aplicar el revestimiento sobre una o más otras capas de revestimiento fresco o añejado que ya se ha aplicado a la superficie, la señalización incluye marcas derivadas de pinturas basadas en solventes u acuosas, películas poliméricas y termoplásticos por ejemplo.

La superficie del sustrato sólido de la présente invención tiene dispuesto encima un primer revestimiento que incluye un pigmento y primer polímero aglutinante, el primer revestimiento tiene un espesor de película seca desde 10 mieras a 5000 mieras. El primer revestimiento puede estar presente en diversas configuraciones geométricas según se desee. Por ejemplo, el revestimiento puede estar en la forma de una línea o líneas, una serie de puntos o rayas, diversos símbolos o palabras o letras. El primer revestimiento incluye cuando menos un pigmento.

Los pigmento son colorantes insolubles que a menudo dispersan la luz así como absorben longitudes de onda selectas de luz. Los pigmentos incluyen por ejemplo rutilo y dióxido de titanio anatasa, óxido de zinc, óxido de plomo, litopón, óxido de antimonio, óxidos de circonio y óxidos de hierro. Colorantes orgánicos insolubles también pueden funcionar como pigmentos. Materiales conocidos en la técnica de revestimientos como extendedores también pueden desempeñarse como pigmentos en cierto grado. Extendedores útiles como pigmentos en la presente invención incluyen, por ejemplo sílice, silicatos de metales alcalinos y de tierras raras, talcos, arcillas, carbonato de bario, sulfato de bario, hidrato de aluminio, tierra de diatomáceas, yeso, mica y tiza. 1 El primer revestimiento incluye un primer polímero aglutinante. El primer polímero aglutinante típicamente es un polímero que incluye cuando menos un monómero etilénicamente insaturado copolimerizado no iónico tal como por ejemplo un monómero de éster (met) acrílico que incluye metil (met) acrilato, etil (met) acrilato, butil (met) acrilato, 2-etilhexil (met) acrilato, decil (met) acrilato, hidroxietil (met) acrilato, hidroxipropil (met) acrilato, (met) acrilatos y acetoacetatos ureido funcionales, acetamidas o cianoacétatos de ácido (met) acrílico; estireno; estírenos sustituidos; olefinas tales como por ejemplo etileno y propileno; i vinil tolueno; butadieno; monómeros que contienen grupo amino; derivados benzofenona o acetofenona monoetilénicamente insaturados tales como por ejemplo como se ilustra en la Patente de los E.U.A. Número 5,162,415; vinil acetato u otros vinil ésteres; monómeros de vinilo tales como cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno y N-vinil pirrolidona; (met) acrilonitrilo; N-alquilol (met) acrilamida . El uso del término "(met)" seguido por otro término tal como i (met) acrilato o (met) acrilamida como se emplea a través de la i descripción se refiere tanto a acrilatos como acrilamidas y metacrilatos y metacrilamidas, respectivamente.

En ciertas modalidades, el primer polímero incluye de 0% a 5% o en forma alterna de 0% a 1.5% en peso con base en el peso del primer polímero de un monómero . multietilénicamente insaturado copolimerizado . Monómeros insaturados multietilénicamente incluyen por ejemplo alil (met) acrilato, dialil ftalato, 1, 4-butilen glicol di (met) acrilato, 1, 2-etilen glicol di (met) acrilato, 1, 6-hexandiol di (met) acrilato y divinil benceno.

El primer polímero aglutinante típicamente incluye de 0.5% a 10%, de preferencia de 1% a 8% de un monómero que I contiene grupo ácido monoetilénicamente insaturado í copolimerizado, por peso con base en el peso del primer 1 I polímero. Monómeros ácidos incluyen monómeros de ácido carboxílico tales como por ejemplo ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido itacónico, ácido fumárico, ácido maléico, monometil itacónico, monbmetil fumarato, monobutil fumarato y anhídrido maléico; y monómeros ácidos que contienen azufre y fósforo.

La Tg (temperatura de transición vitrea) del primer polímero típicamente es de 10°C a 110°C. "Tg" aquí se define como la determinada por calorimetría de exploración diferencial ("DSC" = Differential Scanning Calorimétry) utilizando una velocidad de rampa de 20°C/min. En el caso de que más de un primer polímero se utiliza o que emplea un polímero de primer emulsión de múltiples etapas, la Tg del primer polímero aquí deberá ser promedio ponderado de las Tgs de DSC separadas acumulando a las fases, etapas o componentes i polimericas. Por "promedio ponderado" aquí se entiende el promedio numérico de las Tgs, la contribución de cada una es proporcional al contenido de polímero seco en peso. Por ejemplo, para una composición que incluye 40% en peso de polímero I que tiene una Tg DSC de Tg(I) y 60% en peso de polímero II que tiene una Tg DSC de Tg(II), el promedio ponderado Tg = 0.4 [Tg(I)] + 0.6 [Tg(II)]. El primer polímero aglutinante puede estar presente en una composición de revestimiento conocida en la técnica como una composición de "secado rápido" .

Aunque no es un requerimiento de la presente invención, el primer revestimiento puede ser una composición de revestimiento de "secado rápido" . El término "secado rápido" se emplea aquí para significar que una película de j una composición de revestimiento así diseñada que tiene un espesor de revestimiento húmedo de 330 mieras exhibe un tiempo de secado completo menor que dos horas a 90 por ciento de humedad relativa a 23 °C cuando se aplica sin inclusión de absorbentes. La expresión "composición de revestimiento de secado rápido" se refiere a una composición de revestimiento que incluye una dispersión acuosa de cuando menos un polímero aglutinante que cuando se aplica a un sustrato, forma una película que tiene un tiempo de secado completo que cumple con la definición de "secado rápido" recién dada. Métodos de prueba ASTM son útiles para determinar las velocidades de secado. En especial útil es el Método ASTM D 1640 dirigido a "Métodos de prueba para secar, curar o formación de película de revestimientos orgánicos a temperatura ambiente" .

Hay varios tipos de composiciones de revestimiento de secado rápido acuosas. Algunas de estas composiciones de revestimiento de secado rápido se describen a continuación. Aunque la presente invención aplica a todas las composiciones aglutinantes de secado rápido aquí descritas, no se limita a ellas, sino más bien en general para cualesquiera composiciones de revestimiento de secado rápido incluyendo en forma independiente las primeras composiciones de revestimiento y segundas composiciones de revestimiento claras de la presente invención.

Aquí se emplea la expresión "polímero funcional de poliamina" que se refiere a polímeros que tienen porciones funcionales amina ya sea secundarias a la estructura principal del polímero o como una parte integral de la estructura principal, o una combinación tanto de grupos amina secundarios como de estructura principal . Estos polímeros funcionales de poliamina pueden prepararse a partir de monómeros de amina, monómeros de imina y monómeros que contienen funcionalidad que puede convertirse a funcionalidad amina .

Ciertas de las composiciones de revestimiento de secado rápido descritas en los siguientes párrafos tienen temperatura de transición vitrea (Tg) en intervalos para el polímero aglutinante que son diferentes del intervalo de 10°C a 110°C, descritas para los polímeros aglutinantes típicos de la presente invención. Estos diferentes intervalos de Tg de ninguna manera deberán ser considerados que modifican o limitan la presente invención. Cualquiera de estas composiciones de revestimiento de secado rápido puede I prepararse de manera tal que contienen polímero aglutinante que tiene Tg tan baja como 10°C y tan alta como 110°C.

EP-B-0409459 describe una composición de revestimiento acuosa de secado rápido que incluye un polímero en emulsión estabilizado aniónicamente que tiene una Tg no menor que 0°C, un polímero funcional de poliamina y una base volátil en una cantidad tal que la composición tenga un ;pH en donde sustancialmente todo el polímero funcional de poliamina está en un estado no iónico, y en donde más del 50% en peso del polímero funcional de poliamina será soluble a valores de pH de 5 a 7 al evaporar la base volátil.

WO 96/22338 describe una composición; de revestimiento acuosa de secado rápido que incluye de 95 a 99 por ciento en peso de emulsión acuosa estabilizada aniónicamente de un copolímero que tiene una Tg desde -10°C a 50°C, el copolímero contiene dos o más monómeros etilénicamente insaturados, en donde de 0 a 5 por ciento en peso de los monómeros son monómeros de ácido carboxílico alifático alfa, beta etilénicamente insaturados; de 0.2 a 5 por ciento en peso de una poliimina que tiene un peso molecular de 250 a 20,000; y de 0.2 a 5 por ciento en peso de una base volátil, en donde la composición tiene un pH de 8 a La Patente de los E.U.A. Número 5,922,398 describe composiciones de revestimiento acuosas que contienen un látex que tiene grupos funcionales amina secundarios, en donde este i ¡ látex tiene una Tg igual o mayor que 0°C y es capaz de formación de película a la temperatura de aplicación ¡y una cantidad de base suficiente para elevar el pH de la composición a un punto en donde esencialmente todos los grupos funcionales amina se encuentran en estado no iónico. Los látex funcionalizados amina tienen un peso molecular promedio numérico en un intervalo de 1,000 a 1,000,?00 y tamaños de partículas que varían entre 20 y 1000 nanometros.

La Patente de los E.U.A. Número 5,824,734 describe una composición de revestimiento de secado rápido mejorada particularmente adaptada para utilizar con una pintura para tráfico. Este revestimiento transportado por agua básico para pintura de tráfico incluye una emulsión acuosa que contiene un polímero formador de película acrílica, un sistema estabilizante para emulsión que es sensible a pH y pigmento mineral .

La WO 98/52698 describe un material de revestimiento que incluye un sustrato con una superficie y un revestimiento superpuesto, en donde el revestimientio se prepara por: a) poner en contacto la superficie del sustrato con una dispersión acuosa estable que contiene un polímero que tiene grupos catiónicos fuertes secundarios y grupos ácidos débiles secundarios; o b) poner en contacto la superficie del sustrato con una dispersión acuosa estable que contiene un primer polímero que tiene grupos catiónicos fuertes secundarios y una dispersión acuosa estable de un segundo polímero que tiene grupos ácidos débiles secundarios, el contacto de los polímeros con la superficie se realiza en cualquier orden o en forma concurrente.

El primer revestimiento de la presente invención i tiene un espesor de película seca desde 10 mieras a 5000 mieras de preferencia 100 mieras a 1000 mieras, en la preferible de 200 mieras 500 mieras y tiene encima dispuesto, un segundo revestimiento claro.

El segundo revestimiento claro incluye de 75% a 100% en peso con base en el peso de revestimiento claro, nanosílice y de 0% a 25% en peso, con base en el peso del revestimiento claro, segundo polímero aglutinante. Por "segundo revestimiento claro" aquí se entiende que el segundo i revestimiento seco es sustancialmente transparente a la luz visible. La transparencia del segundo revestimiento claro aquí se favorece por el tamaño nano de las partículas de i sílice y el espesor relativamente bajo del segundo revestimiento. Una medida de la transparencia del revestimiento es que el por ciento de transmisión de luz visible a un espesor del revestimiento seco de 500 mieras es de 75% a 100%, de preferencia de 90% a 100%. Por "nanosílice" aquí se entiende sílice que tiene un diámetro de partículas promedio numérico desde 3 nm a 100 nm, de preferencia de 5 nm a 60 nm. Estas partículas de nanosílice en una dispersión acuosa pueden incluir menos que cantidades predominantes de alúmina, sílice/alúmina, zircona, óxido de titanio, óxido de hierro o sus mezclas, por ejemplo y típicamente se estabilizan por cargas iónicas surfactantes y semejantes. La dispersión acuosa de nanosílice de preferencia tiene una carga aniónica neta a un pH de 7 a 11 en donde el pH ;se ha afectado por amoníaco o álcali o sus mezclas.

El segundo polímero aglutinante se caracteriza de la misma manera que el primer polímero aglutinante anterior. El segundo polímero aglutinante puede ser el mismo que, o diferente de, el primer polímero aglutinante; el segundo polímero aglutinante también puede ser una mezcla del primer polímero aglutinante con otro polímero. El segundo polímero aglutinante se elige ventajosamente en forma independiente de los polímeros aglutinantes y polímeros aglutinantes presentes en las composiciones de revestimiento conocidas en la técnica como composiciones de revestimiento de "secado rápido" . ; i El segundo revestimiento claro tiene un espes'pr de película seca desde 1 miera a 10 mieras, de preferencia ¡desde 4 mieras a 10 mieras.

Las técnicas de polimerización empleadas para preparar el primer y segundo polímeros aglutinantes típicamente son técnicas de polimerización en emulsión acuosa que son bien conocidas en la técnica, tales como por ejemplo como se describe en las Patentes de los E.U.A. Números 4,325,856; 4,654,397; y 4,814,373. Sin embargo, también se contempla que el primer polímero aglutinante puede prepararse por otros métodos tales como por polimerización en solución de solvente, polimerización con dispersión sin solvente, polimerización de fusión y semejantes. En procesos de polimerización en emulsión acuosa surfactantes convencionales í pueden emplearse tales como, por ejemplo emulsi icantes aniónicos y/o no iónicos tales como por ejemplo sulfatos de alquil amonio o de metal alcalino, ácidos alquil sulfónicos, i ácidos grasos y alquil fenoles oxietilados. La cantidad de surfactante empleado es usualmente 0.1% a 6% en peso> con base en el peso del monómero total . Pueden emplearse ya sea procesos de iniciación rédox o térmicos. Iniciadores de radicales libres convencionales pueden emplearse tales; como por ejemplo peróxido de hidrógeno, t-butil hidroperóxido, t-amil hidroperóxido, persulfatos de amonio y/o alquilo, típicamente a un nivel de 0.01% a 3.0% en peso con base ,en el peso del monómero total. Sistemas rédox que utilizan los mismos iniciadores acoplados con un reductor conveniente tales como por ejemplo formaldehído sulfoxilato de sodio, hidrosulfito de sodio, ácido isoascórbico, sulfato de hidroxilamina y bisulfito de sodio pueden emplearse a niveles similares, opcionalmente en combinación con iones de metal tales como por ejemplo hierro y cobre, opcionalmente además incluyen agentes complejantes para el metal. Agentes de transferencia de cadena tales como mercaptanos pueden emplearse para reducir el peso molecular ya sea de cualquiera de los polímeros. La mezcla de monómeros puede agregarse neta o como una emulsión en agua. La mezcla monomérica puede agregarse en una sola adición o más adiciones o continuamente sobre el periodo de reacción utilizando una composición uniforme o variante; se prefiere la adición de la primer o segunda emulsiones de monómero de polímero como una adición gradual. Ingredientes adicionales tales como por ejemplo iniciadores de radicales libres, oxidantes, agentes de reducción, agentes de transferencia de cadena, neutralizantes, surfactantes y dispersantes, pueden agregarse antes de, durante o subsecuente a cualquiera de las etapas. Procesos que producen distribuciones de tamaños de partículas multimodales tales como aquellos descritos en las Patentes de los E.U.A. Números 4,384,056 y 4,539,361, por ejemplo, pueden emplearse .

El diámetro de partículas promedio en peso de las primeras y segundas partículas de polímero polimerizado en emulsión, independientemente en forma típica es de 30 nm a 500 nm.

En el método para proporcionar un sustrato de señalización de la presente invención, se proporciona una superficie de sustrato sólido, como se describió previamente, y después una primer composición de revestimiento que incluye un pigmento y primer polímero aglutinante se aplica en una cantidad tal que el primer revestimiento tiene un espesor de película seca desde 10 mieras a 5000 mieras. En ciertas modalidades, la primer composición de revestimiento es una composición de revestimiento acuosa.

La primer composición de revestimiento acuosa se prepara por técnicas que son bien conocidas en la técnica de revestimientos. Primero, uno o varios pigmentos tales como por ejemplo rutilo y dióxido de titanio anatasa, óxido de zinc, óxidos de hierro, y pigmentos orgánicos, son bien dispersos en un medio acuoso con alta cizalla tal como se obtiene por un mezclador COWLES™ o pigmentos o uno o varios colorantes predispersos , o sus mezclas se emplean. Materiales sólidos conocidos en la técnica como extendedores tales, como por ejemplo silicatos, talco, arcilla, carbonato de calcio, hidrato de aluminio, tierra de diatomáceas, yeso, mica y tiza también pueden emplearse en esta etapa. Después, el ó los primeros polímeros aglutinantes se agregan con agitación de baja cizalla, junto con otros adyuvantes de revestimiento según se desee. La composición de revestimiento acuosa puede contener además del primer polímero aglutinante, adyuvantes de revestimiento convencionales tales como por ejemplo emulsificantes ; coalescentes ; plastificantes ; anticongelantes; agentes de curado; amortiguadores; neutralizantes; espesantes; modificadores de reología; humectantes; agentes humectantes; biocidas; agentes antiespumantes ; absorbentes de UV; abrillantadores fluorescentes; estabilizantes de luz o calor; biocidas; agentes quelantes; dispersantes, colorantes, ceras repelentes al agua,- "perlas reflejantes" tales como por ejemplo perlas de vidrio, perlas de cuarzo y perlas cerámicas; absorbentes tales como por ejemplo resinas de intercambio de iones, polímeros superabsorbentes orgánicos, tamices moleculares y partículas de látex con huecos o bolsas; y antioxidañtés . En ciertas modalidades, puede agregarse un compuesto fotosensible tal como por ejemplo benzofenona o un derivado benzofenona o acetofenona sustituido, como se ilustra en la Patente de los E.U.A. Número 5,162,415. j En ciertas modalidades, la composición de revestimiento acuosa de la invención tiene un nivel de compuesto orgánico volátil (VOC = Volatile Organic Compound) de 100 o menor g/litro de revestimiento, en forma alterna de 50 g/litro o menor. i El contenido de sólidos de la primer composición de revestimiento acuosa puede ser de 30% a 80%, de preferencia de 50% a 70%, en volumen. La viscosidad de la primer composición de revestimiento acuosa puede ser de 50 centipoises a 5000 centipoises, como se mide utilizando un viscómetro Brookfield; viscosidades apropiadas para diferentes métodos de aplicación varían en forma considerable.

La primer composición de revestimiento acuosa puede aplicarse a la superficie del sustrato sólido utilizando métodos de aplicación de revestimientos convencionales tales como por ejemplo cepillo, rodillos, rasqueta de goma, trapo, y métodos de rocío tales como por ejemplo rocío atomizado con aire, rocío asistido con aire, rocío sin aire, rocío de baja presión alto volumen y rocío sin aire asistido por aire. La primer composición de revestimiento acuosa puede secarse antes de la aplicación de la segunda composición de revestimiento acuosa, conocido como un método de "húmedo en seco", o estar sustancialmente sin secar o parcialmente seca, Í conocido como método de "húmedo en húmedo". Por "seco" aquí se entiende que el revestimiento como un nivel de sólidos en una base en peso mayor a 90%, se determina al secar por 4 horas a 150°C. El secado de la primer composición de revestimiento acuosa en la medida en que se practica, se permite típicamente que proceda bajo condiciones ambiente tales como por ejemplo a 5°C a 35°C. ¡ En el método para proporcionar un sustrato de señalización de la presente invención, una segunda composición de revestimiento clara acuosa que comprende de 75% a 100%, en peso seco con base en el peso seco del revestimiento claro, dispersión acuosa de nanosílice y de 0% a 25%, en peso seco con base en el peso seco, del revestimiento claro, dispersión acuosa del segundo polímero aglutinante, se aplica a la primer composición de revestimiento acuosa en una cantidad tal que proporcione un segundo revestimiento claro que tiene un espesor de película seca desde 1 a 10 mieras. Por "segundo revestimiento claro acuoso" aquí se entiende que un revestimiento seco de ahí formado es claro en el sentido descrito previamente, n¿> que el segundo revestimiento claro acuoso mismo necesariamente sea claro o transparente. Superiores niveles de nanosílice no modificada tal como por ejemplo de 90% a 100%, en peso seco con base en el peso seco del revestimiento claro, son más útiles cuando se emplea el método de revestimiento "húmedo en húmedo" descrito anteriormente .

La segunda composición de revestimiento clara acuosa se prepara por técnicas que son bien conocidas n la técnica de revestimientos. Primero, la dispersión acuosa de nanosílice se proporciona. Estas dispersiones están comercialmente disponibles de diversos proveedores tales! como por ejemplo AZ Electronic Materials, S.A. y Akzo Nobel AG. Después, el o los segundos polímeros aglutinantes se agregan con agitación de baja cizalla junto con otros adyuvantes de revestimientos según se desee. La segunda composición de revestimiento acuosa puede contener además del segundo polímero aglutinante, adyuvantes de revestimiento convencionales tales como por ejemplo emulsificantes , coalescentes , plastificantes , anticongelantes, agentes de curado, amortiguadores, neutralizantes, espesantes, modificadores de reología, humectantes, agentes humectantes, biocidas, agentes antiespumantes, absorbentes de UV, abrillantadores fluorescentes, estabilizantes de luz o calor, biocidas, absorbentes, agentes quelantes, dispersantes, colorantes, ceras; repelentes al agua; "perlas reflejantes" tales como por ejemplo perlas de vidrio, perlas de cuarzo y perla cerámicas y antioxidantes. En ciertas modalidades, un compuesto fotosensible tal como por ejemplo benzofenona o un derivado de benzofenona o acetofenona sustituido como se ilustra en la Patente de los E.U.A Número 5,162,415 puede agregarse .

En ciertas modalidades, la segunda composición de revestimiento acuosa de la invención tiene un nivel de compuesto orgánico volátil (VOC) de 100 o menor g/litro de revestimiento en forma alterna de 50 g/litro o inferior., i El contenido de sólidos de la segunda composición de revestimiento acuosa puede ser de 20% a 40%, de preferencia de 25% a 35%, en volumen. La viscosidad de la segunda composición de revestimiento acuosa puede ser fie 50 centipoises a 5000 centipoises, como se mide utilizando un viscómetro Brookfield; viscosidades apropiadas para diferentes métodos de aplicación varían en forma considerable.

En ciertas modalidades, el segundo revestimiento claro incluye de 75% a 100%, en forma alterna de 85% a 100%, en forma adicional alterna de 90% a 95% en peso, con base en el peso del revestimiento claro, de nanosílice no modificada. Por "nanosílice no modificada" aquí se entiende nanosílice que no se reaccionado químicamente subsecuente a la formación de la dispersión acuosa de nanosílice ni es ningún reactivo destinado a reaccionar con nanosílice presente en el primer y segundo revestimientos o en forma alterna en la primera o segunda composición de revestimiento acuosa. Partículas de nanosílice no modificadas aquí excluyen partículas de nanosílice incluyendo grupos silano reactivos. Nanosílice "reaccionada químicamente" aquí se ejemplifica por ejiemplo por superficies de partículas de nanosílice modificadas con sustituyentes de siloxano,- partículas de nanosílice modificadas a través de la participación de un agente de acoplamientos silano, tal como tetraetoxisilano o un epoxi silano, un silano que tiene un grupo glicidoxi o glicidoxpropilo, un polietilen glicol basado en silano, un isocianato silano, particularmente órganosilaños bifuncionales, que proporcionan grupos químicos alternos, carga iónica modificada, o tanto en la superficie de partículas de nanosílice; y semejantes. Esta nanosílice químicamente reaccionada no se incluye en estas ciertas modalidades del sustrato de señalización o de forma independiente de método para proporcionar un sustrato de señalización, ya sea que se emplee directamente o como un intermediario en adicionales etapas de modificación.

La segunda composición de revestimiento acuosa puede aplicarse a la primera composición de revestimiento utilizando métodos de aplicación de revestimientos convencionales tales como por ejemplo cepillo, rodillos, rasqueta de goma, trapo, y métodos de rocío o nebulización tales como por ejemplo rocío atomizado con aire, rocío asistido por aire, rocío sin aire, rocío de baja presión alto volumen y rocío sin aire, asistido con aire. Métodos de 'rocío o nebulización se prefieren, particularmente | para aplicaciones húmedo-en-húmedo . El secado de la segunda composición de revestimiento acuosa típicamente se permite que proceda bajo condiciones ambiente tales como por ejemplo 5°C a 35°C.

Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar la invención.

Métodos de Prueba: Reflectancia Blanca i La reflectancia blanca es la medición de la reflectancia de una película de pintura seca sobre un sustrato blanco (superior a 80% de reflectancia) .

Aparato empleado : ! - Diagrama de opacidad Ref. n° AG - 5305 / 2813 BYK Gardner^ - 300 µ de apertura aplicador Bird ^ i Medidor de poder de ocultamiento automático NOVO-PAC™ (Rhopoint Instrumentation LTD) 1 - Placa de vacíoMR - Habitación de Temperatura Acondicionada (CTR = Conditioned i Temperature Room) d) Procedimiento Ensayos de pintura en laboratorios se realizaron con el aplicador de película y se deja que sequen por 7 días en CTR por 7 días a 22°C/50% RH. La reflectancia Y se midió sobre el área blanca del diagrama de opacidad.

Marca de Tacón Negro (Prueba de levantamiento de mugre) ¡ Este método de prueba determina la resistencia a desprender mugre de una formulación de pintura para tráfico I cuando se somete a repetidos impactos con tacón negro. El equipo consiste de una cápsula giratoria dentro de la cual se introducen tacones negros . Sustratos marcados aplicados a placas de PVC se colocan con el lado revestido en interior y se inició la rotación.

La primera composición de revestimiento se aplicó a i un espesor húmedo de 300 m con una barra de ensayo de pintura en laboratorio . Tiempo de secado fue 7 días a 22°C/50% RH. La segunda composición de revestimiento se aplicó por rocío. Sustratos marcados de la invención y sustratos sólidos comparativos que tienen dispuesta sólo una primer composición de revestimiento, se colocaron en la i cápsula giratoria y la cápsula o tambor se llenó con tacones negros. El contador se ajustó a 1000 vueltas. Cuando el 1 número de ciclos término, la máquina se detuvo automáticamente. Los paneles se retiraron y limpiaron suavemente con un cepillo. El nivel de marcas con tacones negros se evaluó contra estándar. Una calificación de 0-1 es pobre, una calificación de 10 es perfecta.

Resistencia a desprendimiento de mugre (Óxido de hierro rojo) Este método de prueba determina la resistencia de películas de pinturas secas al recolectar mugre, simulado por polvo de óxido de hierro rojo cuando se expone a condiciones atmosféricas.

La primer composición de revestimiento se aplicó a una placa de vidrio a un espesor húmedo de 300 µp? con un aplicador de cuchilla. Tiempo de secado fue 7 días a 23°C/50% RH. La segunda composición de revestimiento se aplicó por rocío. Se probaron sustratos marcados de la invención y sustratos sólidos comparativos que tienen aplicada sólo una primer composición de revestimiento. Un fango de óxido de hierro se preparó al disolver 2 gotas de OROTAN™ 731 en ¡250 g de agua, agregar 125 g de óxido de hierro rojo, y dispersar con un mezclador hasta homogeneidad. La mitad de todos los paneles se cepilla con una cantidad consistente del fango de óxido de hierro rojo. El fango se secó al aire por tres horas. Los paneles después se mantuvieron a 60 °C por una hora, después se retiran y dejan que enfríen a R.T. (mínimo 1 hora) . Cada panel se lavó bajo agua corriente mientras que se frota ligeramente y de manera uniforme con un cojín de estopilla. Todo el exceso de óxido de hierro se retira, tratando uniformemente todos los paneles, se emplea una ; nueva estopilla para cada muestra. Lo sustratos tratados y marcados se secaron a temperatura ambiente durante la noche. Una calificación respecto al ejemplo comparativo se dio n la forma: + es mejor que el comparativo; ++ es mucho mejor que el comparativo; y +++ es todavía mucho mejor que el comparativo .

EJEMPLO 1. Proporcionar y evaluar un sustrato de señalización Formación de la primer composición de revestimiento acuosa Los siguientes ingredientes (en g) se agregaron en orden con mezclado de cizalla moderado: Primer polímero aglutinante 366.0 FOAMASTER™ 8034 2.4 TERGITOL™ 15-S-40 2.9 Dispersante AS-238 8.2 TIOXIDE™ TR-92 96.3 DURCAL™ 2 152.0 DURCAL™ 10 304.0 Etanol 11.8 NOPCO™ 8034 0.3 TEXA OL™ 38.0 Agua 18.1 FOAMASTER™ es un producto de Cognis, ínc . ; TERGITOL™ y OROTAN™ son productos de The Dow Chemical Company; TIOXIDE™ es un producto de Huntsman International LLC; DURCAL™ es un producto de Omya SAS; NOPCO™ es un producto de San Nopco LTD; TEXANOL™ es un producto de Eastman Chemical Company.

El primer polímero aglutinante fue un polímero en emulsión que tiene una DSC Tg de 45°C. La primer composición de revestimiento acuosa tuvo un volumen de sólidos de¡ 58%, peso de sólidos de 74%, una viscosidad ICI de 3.4 póises, y un pH de 10.

Formación de segunda composición de revestimiento acuoso Los siguientes ingredientes (en g) se agregaron en orden con mezclado de cizalla moderado: KLEBOSOL™ 30R12 (30%) (Dispersión de sílice acuosa sin modificar) 799.2 : Segundo polímero aglutinante (Tg=105°C) (37.5%) 159.9 \ Benzofenona (40%) 0.6 Agua 40.0 TEGOFOAMEX™ LAE 497 0.3 KLEBOSOL™ es un producto de AZ Electronic Materials S.A.; TEGOFOAMEX™ es un producto de Evonik Industries AG.

La primer composición de revestimiento acuosa se ensayó a un espesor de película húmeda de 300 mieras y cuando se seca antes de aplicación de la segunda composición de revestimiento, seca por 7 días a temperatura ambiente a un espesor de película seca de 180-200 mieras. La segunda composición de revestimiento acuosa se aplicó por rocío al primer revestimiento a un espesor de película húmeda de 15 g/m2. Dispersiones de sílice no modificadas acuosas alternas se sustituyeron al mismo nivel de sólidos.

Tabla 1.1 Evaluación de apariencia de sustratos marcados utilizando dispersiones de sílice no modificadas con tamaño de partículas variante de la dispersión de sílice sin modificar en la segunda composición de revestimiento Tabla 1.2 Evaluación de resistencia a marcas con tacón negro de sustratos marcados utilizando diversas dispersiones de sílice sin modificar de diversos tamaños de partículas en la segunda composición de revestimiento (continúa) LEVASIL™ es un producto de Akzo Nobel N.V.

Sustratos marcados de la invención exhiben superior resistencia a mugre como se mide por la prueba de señalización de tacón negro respecto a un ejemplo comparativo en el mismo sustrato sólido que tiene colocada la misma primer composición de revestimiento.

EJEMPLO 2. Proporcionar un sustrato de señalización Formación de la primer composición de revestimiento acuosa Los siguientes ingredientes (en g) se agregaron en orden con mezclado con cizalla moderado: ¡ Primer polímero aglutinante 366.0 FOAMASTER™ 8034 2.4 TERGITOL™ 15-S-40 2.9 Dispersante AS-238 8.2 TIOXIDE™ TR-92 96.3 DURCAL™ 2 152.0 DURCAL™ 10 304.0 Etanol 11.8 NOPCO™ 8034 0.3 TEXANOL™ 38.0 Agua 18.1 El primer polímero aglutinante fue un polímero en emulsión que tiene una DSC Tg de 45°C. La primer composición de revestimiento acuosa tuvo un volumen de sólidos de 58%, peso de sólidos de 74%, una viscosidad ICI de 3.4 poise,1 y un pH de 10.

Formación de segunda composición de revestimiento acuosa! Los siguientes ingredientes (en g) se agregaron en orden con mezclado con cizalla moderado: KLEBOSOL™ 30R12 (30%) (Dispersión de sílice acuosa sin modificar) 799.2 Segundo polímero aglutinante (Tg=105°C) (37.5%) 159.9 Benzofenona (40%) 0.6 Agua 40.0 í TEGOFOA EX™ LAE 497 0.3 La primer composición de revestimiento acuosa fue ensayada en pintura de laboratorio a un espesor de película húmedo de 300 mieras y cuando se seca antes de aplicar la segunda composición de revestimiento, se secó por 7 días a temperatura ambiente a un espesor de película seca de 180-200 mieras. La segunda composición de revestimiento acuosa se aplicó por rocío al primer revestimiento.

I Tabla 2.1 Evaluación de resistencia a marcas de tacón negro y apariencia de sustratos marcados utilizando diversas i dispersiones de sílice no modificado de variante tamaño de partículas en la segunda composición de revestimiento. (continúa) El tamaño de partículas sílice coloidal j modificada (nm) en segunda composición revestimiento Proveedor 2 Tabla 2.2 Evaluación de resistencia a mugre (óxido de hierro rojo) de sustratos marcados utilizando una dispersión de sílice no modificada acuosa de tamaño de partículas 12 |hm en ¡ i la segunda composición de revestimiento Sustratos marcados de la invención exhiben superior resistencia a mugre como se mide por la prueba de señalización con tacón negro y la prueba de resistencia a mugre (óxido de hierro rojo) respecto a un ejemplo comparativo en el mismo sustrato sólido que tiene aplicada sólo la misma primer composición de revestimiento.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un sustrato de señalización, caracterizado porque comprende: (a) una superficie de sustrato sólido que tiene ahí dispuesto (b) un primer revestimiento que comprende un pigmento y primer polímero aglutinante, el primer revestimiento tiene un espesor de película seca desde 10 mieras a 5000 mieras; el primer revestimiento tiene aplicado (c) un segundo revestimiento claro que comprende 75% a 100%, en peso con base en el peso del revestimiento claro, nanosílice y de 0% a 25%, en peso con base en el pesó del revestimiento claro, del segundo polímero aglutinante; el segundo revestimiento claro tiene un espesor de película, seca i desde 1 a 10 mieras.

2. El sustrato de señalización de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue la superficie del sustrato sólido está compuesta por materiales seleccionados del grupo que consiste de: mampostería, alquitrán, asfalto, asfaltado, resinas, concreto, cemento, piedra, estuco, mosaicos, madera, materiales poliméricos, una o más capas de revestimiento fresco o envejecido o señalización ya aplicada a la superficie y sus combinaciones. 1

3. El sustrato de señalización de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el .primer polímero aglutinante y el segundo polímero aglutinante son polímeros en emulsión e independientemente tienen a DSC Tg desde 4Ó°C a 110°C.

4. Un método para proporcionar un sustrato de señalización, caracterizado porque comprende: , (a) proporcionar una superficie del sustrato sólido; (b) aplicar encima una primer composición de revestimiento que comprende un pigmento y primer polímero aglutinante; (c) aplicar a la primera composición de revestimiento una segunda composición de revestimiento clara acuosa que comprende de 75% a 100%, en peso seco, con base en el peso seco del revestimiento claro, dispersión acuosa de nanosílice y de 0% a 25% en peso1 seco con base en el peso seco de la dispersión acuosa de revestimiento claro del segundo polímero aglutinante; el primer revestimiento tiene un espesor de película seca desde 10 mieras a 5000 mieras y el segundo revestimiento claro tiene un espesor de película seca desde 1 a 10 mieras; y (d) secar, o permitir que seque la segunda composición de revestimiento acuosa.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la etapa (b) es: (b) aplicar encima una primera composición de revestimiento acuosa que comprende un pigmento y un primer polímero aglutinante.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque después de la etapa (b) y antes de la etapa (c) , se efectúan las siguientes etapas: secar, o dejar que seque, la primer composición de revestimiento acuosa..

7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la superficie del sustrato sólido está compuesta por materiales seleccionados del grupo que consiste de: manipostería, alquitrán, asfalto, asfaltado, resinas, concreto, cemento, piedra, estuco, mosaicos, madera, materiales poliméricos, una o más capas de señalización o revestimiento fresco o añejado ya aplicado en la superficie y sus combinaciones.

8. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el primer polímero aglutinante' y el segundo polímero aglutinante son polímeros en emulsión e independientemente tienen una DSC Tg desde 10°C a 110°C.,

9. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la superficie del sustrato sólida está compuesta por materiales seleccionados del grupo que consiste de: mampostería, alquitrán, asfalto, asfaltado, resinas, concreto, cemento, piedra, estuco, mosaicos, madera, materiales poliméricos una o más capas de señalización o revestimiento fresco o añejado ya aplicado en la superficie y sus combinaciones.

10. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el primer polímero aglutinante ,y el segundo polímero aglutinante son polímeros en emulsión e independientemente tienen una DSC Tg desde 10°C a 110°C.