熱可塑性道路標示材料: SBS/SEBS ポリマー改質剤が重要な理由

舗装標識の設置現場では、作業員が熱可塑性混合物を約 200 °C に加熱し、路面に押し出します。マテリアルは急速に冷えて、しっかりした反射ラインになります。しかし、これらの線の多くは 3 年以内に明るさを失いますが、10 年以上見え続ける線もあります。違いは運ではなく配合によるものです。適切に設計された熱可塑性道路標示材料は、適切な樹脂、顔料、充填剤、ガラスビーズ、およびポリマー改質剤を組み合わせています。これらのコンポーネントとその相互作用を理解することは、調達チームとエンジニアリング チームが現地の交通状況や予算に合った製品を指定するのに役立ちます。

熱可塑性道路標識材料とは何ですか?

熱可塑性道路標示材料は乾燥した均質な混合物で、加熱すると液体になり、冷却すると硬化します。溶剤ベースの塗料や MMA 塗料とは異なり、揮発性溶剤が含まれていません。典型的なコンポーネントは次のとおりです。

• 樹脂（多くの場合、変性ロジン、C5/C9 炭化水素、またはその他の熱可塑性樹脂）。湿潤時の接着力と凝集力を提供します。
• 顔料。通常は白または黄色のチタンベースで、背景色を提供します。
• 炭酸カルシウムやシリカなどの充填剤で、強度と耐摩耗性を高めます。
• 表面に埋め込まれたガラスビーズがヘッドライトを反射し、夜間の視認性を高めます。

材料は約 180 ～ 210 °C の溶融温度で塗布されます。この温度で樹脂は溶け、ブレンドは高粘度の液体になり、制御されたフィルムで車道に押し出すことができます。冷却すると、連続した耐久性のある層が形成され、多くの場合、溶剤ベースの代替品よりも摩耗や変形に対する耐性が高くなります。

ホットメルトマーキングにおいてポリマー改質剤が重要な理由

未変性の熱可塑性樹脂は、低温では脆くなり、高温では軟化します。道路上では冬にはひび割れ、夏には変形につながります。ポリマー改質剤は、弾性と靭性を追加することでこれらの問題を解決します。最も広く使用されている改質剤は、スチレン-ブタジエン-スチレン ブロック共重合体 (SBS) です。 SBSは、樹脂やフィラーと混合すると物理的なネットワークを形成する熱可塑性エラストマーです。このネットワークにより応力が分散され、耐衝撃性が向上し、アスファルトへの接着力が向上します。このため、SBS は高性能熱可塑性道路標示材料の標準成分となっています。

道路標識改質用スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体 SBSは、路面標示材の弾性、靱性、密着性を向上させ、冬期のひび割れや夏期の変形を軽減し、応力や衝撃に対する耐性を高める熱可塑性エラストマーです。 製品を見る→

紫外線暴露や酸化に対するさらなる耐性が必要なプロジェクトの場合は、水素化 SEBS がより良い選択となります。 SEBS では、ブタジエン二重結合が水素化されて、飽和エチレン - ブテン セグメントが形成されます。これにより、時間の経過とともに SBS が黄変して脆くなる原因となる分解経路が排除されます。 SEBS で改良されたマーキングは、過酷な気候でも柔軟性と再帰反射性を維持するため、再塗装の必要性が低くなります。 SBSはアスファルトとの相性が良いため、以下の用途にも使用されます。 アスファルト改質 、わだち掘れや耐疲労性が向上します。 SEBS グレードは以下の分野でも同様に一般的です。 プラスチックの修正 、硬質ポリマーに衝撃強度を追加します。

耐紫外線マーキング用の水素化スチレン-ブタジエンブロック共重合体 SEBS は優れた耐紫外線性と耐酸化性を備え、過酷な気候でも柔軟性と再帰反射性を維持し、再塗装の必要性を減らし、耐久性のある改質のためにアスファルトやプラスチックと互換性があります。 製品を見る→

耐用年数に影響を与える性能基準

熱可塑性道路標示材料を選択するには、初期接着性、耐摩耗性、色保持性、再帰反射性、低温柔軟性などのいくつかの性能基準を比較する必要があります。以下の表は、未変性樹脂、SBS 変性、SEBS 変性システム間の一般的なトレードオフをまとめたものです。

たとえば、暑い気候の道路では、季節的な温度変化が小さければ、低温での柔軟性が低い配合でも良好なパフォーマンスを発揮する可能性があります。ただし、同じ材料でも凍結融解サイクルのある地域では破損する可能性があります。実際的な影響は、修飾子の選択が一般的な仕様ではなく、サイト固有の気候と交通負荷に一致する必要があることです。

処理とアプリケーションの考慮事項

熱可塑性マーキングは、特別に適合した機械を使用して適用されます。加熱ユニットは粉末を約 180 ～ 210 °C で溶かします。押出機は、通常 90 ～ 150 ミルの一定の厚さを適用し、スクリードは幅の倍になります。材料を敷いた直後に、ガラスビーズが制御された速度で分配されます。ビーズの塗布が重すぎたり軽すぎたりすると、再帰反射性が低下します。路面も清潔でなければならず、理想的には、塵や湿気を除去するためにプライマーまたはスイープ/エアブラストで前処理する必要があります。

不均一なガラスビーズの分布と表面の汚れは、再帰反射性が低下する 2 つの大きな原因です。単純な機械的スイープとそれに続く圧力空気ブローにより、測定可能な違いが得られます。さらに、一部の機関は、寒い路面で材料が急速に冷えるのを防ぐためにプレレイヤーヒーターを使用し、ビードのより良い埋め込みを保証します。正しい厚さ、ビードの配置、および表面処理の組み合わせによって、保証期間終了時にマーキングが必要な再帰反射性を満たしているかどうかが決まります。

環境とメンテナンスへの懸念

熱可塑性プラスチック材料は一般に低溶剤かつ低 VOC であると考えられていますが、環境への影響がないわけではありません。車両がマーキングを摩耗すると、小さなポリマー粒子や顔料粒子が剥がれ落ち、その一部がマイクロプラスチックになることがあります。マーキングが長く続くほど、年間排出量は低くなります。したがって、丈夫で耐候性の高いポリマー改質剤を選択すると、性能が向上するだけでなく、ライフサイクルのフットプリントも削減されます。水素化イソプレンポリマー (EP) はそのような選択肢の 1 つです。優れた熱安定性と酸化安定性を備えており、塗布中の繰り返しの加熱や長年の UV 暴露でもマーキングを損傷しません。

長期安定したマーキングを実現する水素化イソプレンポリマー EP は優れた熱安定性と酸化安定性を備え、繰り返しの加熱と UV 暴露を通じてマーキングの完全性を確保し、それによってライフサイクルの環境への影響とメンテナンスコストを削減します。 製品を見る→

たとえ初期コストが高くても、2 年ごとに再塗装する必要がある材料は、8 年持続する材料よりも多くの廃棄物を生み出します。メンテナンスの観点から見ると、総所有コストを考慮すると、特に再塗装のための車線閉鎖に費用がかかり、混乱が生じる交通量の多い道路では、より安定したポリマーが有利になることがよくあります。

適切な熱可塑性道路標示材料を選択するには、初期費用、交通量、地域の気候のバランスが重要です。交通量が中程度の標準的な都市部の道路では、SBS 改良配合物が信頼できる主力製品となります。トラックの交通量が多い高速道路や極度の太陽光にさらされる高速道路では、SEBS または EP で改質されたバインダーが耐久性を実現し、再塗装の頻度を減らします。どちらを選択する場合でも、プロジェクトの特定の再帰反射性とウェットスキッド要件に照らして材料を常に検証し、一貫した原材料を供給できるサプライヤーと協力してください。目標が長い耐用年数である場合、ポリマーの選択は重要ではありません。それはレシピの中で最も重要な決定です。