熱可塑性舗装標識材料: 組成、性能、および購入ガイド

マーキング作業員は、バインダー樹脂、顔料、ガラスビーズ、鉱物フィラーのドライブレンドを約 200°C に加熱し、それを湿潤フィルムの厚さ約 2 mm で車線の境界線上に押し出し、その日の午後に車がその境界線を越えて走行します。熱可塑性舗装マーキング材が高速道路でのデフォルトの耐久性のあるマーキングになっているのは単純な理由です。ガロンあたりのコストではなく、サービス年あたりのコストで測定すると、通常、従来の塗料よりも優れた性能を発揮し、水性塗料は交通量が多い場合でも 1 シーズンを耐えることが多いのに対し、再帰反射機能は 3 ～ 5 年間維持されます。熱可塑性プラスチックのラインが 5 年目に達するか、18 か月でほつれてしまうかは、配合自体、それが着地する舗装、および施工スタッフの規律という 3 つの要素によって決まります。この記事では、組成、重要な性能数値、塗布方法、最終的に耐用年数を決めるバインダーの化学的性質について説明します。

熱可塑性マーキングコンパウンドの成分

熱可塑性マーキングは固体コーティングであり、ペイントではありません。周囲温度では均質な乾燥化合物です。オイルジャケット付きの溶解装置で加熱すると、重いシロップのように流れます。道路上に押し出されたりスプレーされたりすると、数分以内に冷えて単一の密着したフィルムに戻ります。熱間塗布された材料は通常、約 60 ～ 125 ミル (1.5 ～ 3 mm) で塗布され、これは道路ペイントのパスよりも 10 ～ 20 倍の厚さであり、その厚さがマーキングが耐用年数にわたって費やす摩耗量となります。

配合は広範な標準レシピに従い、高速道路の仕様ごとに比率が調整されます。

ガラスビーズには 2 つの集団が存在するため、注目に値します。混合ビーズはコンパウンド自体にブレンドされます。ドロップオン ビーズは、配置直後に熱い表面に適用されます。ドロップオン層は初期の再帰反射性を提供しますが、バインダーが摩耗するにつれて混合層が徐々に露出し、これにより 3 年目でもラインが見える状態が維持されます。ビーズが多すぎる、またはビーズが深すぎると、バインダーとビーズの接触が減少し、フィルムが早期にほつれ始めます。少なすぎると、一冬後にはラインが暗くなります。

重要なパフォーマンス数値

再帰反射性。 アスファルト上の新しい熱可塑性ラインは、一般に乾燥時の測定値が 300 ～ 500 mcd/m2/lux の範囲であり、多くの政府機関は、高速道路の縦方向ラインの実際の交換閾値として約 100 ～ 150 mcd/m2/lux を扱っています。このメカニズムは受動的です。着用しているバインダーが新しいビーズ レンズを継続的に露出している間、ラインは再帰反射を続けるだけです。摩耗が速すぎる配合物、またはビーズをしっかりと保持しすぎる配合物は、厚さが失われる前に再帰反射性を失います。

変形耐性。 夏の午後、暗い舗装表面は 60°C を超えることがあります。バインダーの軟化点は、それよりも高いヘッドルームを十分に保つ必要があります。そうしないと、タイヤがラインを拾い、ホイールの軌道に沿ってマーキングが汚れます。同じ特性がケトルにも現れます。化合物を塗布温度で完全に保持すると、安定性の低いブレンドが暗くなり、流れが変化します。そのため、仕様に熱安定性要件が含まれています。

低温での柔軟性と接着力。 フィルムは凍結融解サイクルに耐え、舗装の動きに追従し、アスファルトとコンクリートの両方に接着する必要があります。脆いバインダーは最初の冬の間に線に沿って亀裂が入ります。輪荷重が集中するエッジ部では粘着力が弱く剥離します。

申請方法と分野の規律

押出（スクリード）アプリケーションでは、標準の太いラインが配置されます。スプレー法は、より低いフィルム重量でエッジラインと広い範囲をカバーします。リボン アプリケーションはスキップ ライン、シンボル、凡例を処理します。プロファイルされた熱可塑性プラスチックは、雨の夜の視認性を高める隆起構造に加え、除雪車の摩耗に対するある程度の耐性を追加します。どのような方法であっても、結果を決定する手順は同じです。

1. 表面を掃いて脱脂し、浮遊物や油膜を取り除きます。
2. 舗装が乾燥しており、表面温度が仕様範囲内 (通常は最低約 10°C) であることを確認します。
3. 指定されたプライマーを使用して、コンクリートおよびひどく酸化またはほつれたアスファルトを下塗りします。これをスキップすると接着が失敗します。
4. ポリマーと顔料が劣化しないように、最大​​ケトル時間を考慮してコンパウンドを溶解し、指定された温度で保持します。
5. 均一な厚さで押し出し、フィルムが覆われる前にすぐにドロップオンビーズを塗布します。
6. クールダウン後、通常は数分以内に通行可能になります。

熱可塑性樹脂のラインを最も確実に台無しにする 2 つの表面は、脂肪のスポットが隆起してビーズを埋める、新鮮でにじみ出るアスファルトと、プライマーなしで設置された裸のコンクリートです。周囲温度、ビード速度、ケトル規律など、その他すべては制御可能です。これが、請負業者の慣行が保証パフォーマンスに非常に明確に現れる理由です。

熱可塑性プラスチックと代替品との比較

運行年当たりのコストとして計算すると、交通摩耗が制限要因であり、線路が数時間ではなく数分で運行に戻るため、車線閉鎖に時間がかかる場合には、熱可塑性樹脂が有利です。一部の地域ではエポキシとコールドプラスチックが緊密に競合しており、即時的で均一な再帰反射性が単価よりも重要な場合には、プリフォームテープが依然として実用的な選択肢となっています。水性塗料は、予算が年間ではなく用途ごとに設定される大規模な年間プログラムでもその役割を果たし続けます。

舗装と交通が寿命をどのように短縮または延長するか

チャネル化された交通により、ラインに車輪の溝が摩耗し、スタッドタイヤと除雪車のブレードがラインを摩耗させ、冬用チェーンが端から塊を引き裂きます。そのため、除雪地域にはプロファイルが作成され、厚みのある用途が存在します。気候により化学的ストレスが加わります。太陽光と酸素がバインダーの不飽和部分を攻撃し、フィルムを脆化させるため、機械的に健全なマーキングでも、2 夏の紫外線暴露後には柔軟性と接着力が失われる可能性があります。多孔質またはフラッシュアスファルトはビーズの埋め込み方を変化させ、コンクリートはフィルムが保持できる結合を形成するためにプライマーを必要とするため、表面の種類はこれらすべてに影響します。

バインダーの化学的性質が耐用年数を決める理由

バインダーは重量でブレンドの 15 ～ 20% にすぎませんが、接着力、柔軟性、軟化点、色の保持、つまり上の表のほぼすべての行に影響を与えます。従来の熱間塗布配合物は可塑剤を含む炭化水素樹脂に依存していますが、性能グレードのコンパウンドにはエラストマー改質剤が添加されており、交通応力を吸収し、低温亀裂に耐えます。スチレン系ブロック共重合体は、この役割に最も確立されたファミリーであり、道路建設のアスファルトを弾性化するために同じ化学が使用されます。その側面を知りたい読者は、ポリマーがどのように機能するかを見ることができます。 アスファルト改質 .

バインダー配合物用のスチレン-ブタジエン ブロック共重合体 (SBS) 塑性加工性とゴムのような弾性を兼ね備えたスチレン系熱可塑性エラストマーで、アスファルト改質、接着剤、ポリマー改質などに広く使用されています。接着力、柔軟性、低温性能が必要なマーキングバインダー用途に適しています。 製品を見る→

マーキングバインダーで最も重要な違いは水素化です。非水素化SBSはゴムのミッドブロックに不飽和結合を持っており、それらは紫外線と酸素が最初に攻撃するポイントであり、ケトルの温度で最も早く分解するポイントです。ミッドブロックを水素化すると SEBS が生成され、適用温度で丸 1 日中色と粘度がはるかに良く保持され、屋外での脆化に耐えます。

水素化スチレン-ブタジエンブロック共重合体（SEBS） SBS を水素化することによって生成される SEBS は、塗布温度での色と粘度を維持しながら、UV および酸化劣化に耐性があります。その耐老化性と適合性により、耐久性があり、天候にさらされる路面標示用バインダー化合物として価値があります。 製品を見る→

配合チームにとって、実際的な結果は具体的です。水素化グレードにより、より広い処理ウィンドウとより優れた長期的な柔軟性が得られます。 SBS が紫外線、酸化、環境劣化にどのように耐えるか その理由を正確に説明します。アプリケーター装置は狭いフローウィンドウに合わせて校正されているため、溶融粘度および軟化点のバッチ間の一貫性は、公称グレードと同じくらい重要です。そこで専任のポリマー製造業者がプロジェクトでの役割を果たします。Zhongli Technology は、原料の受け入れから出荷まで 8 つの検査チェックポイントを備えた DCS 制御の水素化ユニットを稼働させているため、道路関連配合物用に SBS または SEBS を調達している配合業者は、汎用樹脂ではなく定義済みの再現可能な溶融挙動を購入しています。

購入前に確認すべきこと

調達に関する質問は、具体的である場合に最も役立ちます。サプライヤーまたは配合を決定する前に、次のことを尋ねてください。

• 一般的な熱可塑性グレードのラベルではなく、管理仕様である AASHTO M249 または州の DOT 相当品に書面で準拠しています。
• アプリケーター装置はフローウィンドウに合わせて校正されているため、軟化点とメルトフローのデータはバッチごとに取得されます。
• 連邦政府の白および黄色の色度制限に対する顔料の種類と色の許容差。
• 混合ビーズの割合、およびビーズが耐湿性のためにコーティングされているかどうか。
• 熱安定性データは、塗布温度でコンパウンドが色と粘度をどれだけ保持するかを示します。
• 化合物の包装、保管条件、および保存期間。
• 最初の冬が終わった後、ネットワーク全体に展開する前に再帰反射率の測定値が取得されるトライアル セクションのサポート。

熱可塑性舗装マーキング材料は、定義された熱特性と経年劣化特性を備えたバインダー パッケージ、摩耗率に合わせたビード数、および現場で尊重される適用範囲など、設計されたシステムとして扱う購入者に報酬をもたらします。樹脂と改質剤の化学的性質によって、ラインが 4 年間の資産であるか、毎年再塗装されるかが決まります。再帰反射率が測定された短いトライアル セクションで、どちらを購入したかがわかります。