KR100427779B1

KR100427779B1 - 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100427779B1
Application number: KR10-2001-0025533A
Authority: KR
Inventors: 김동규
Original assignee: 김동규
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2004-04-27
Also published as: KR20010074609A

Abstract

본 발명은 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열경화성 수지를 바인더로 하고, 요변제로 변성우레아 용액과 미끄럼방지 골재로 실리카 샌드를 첨가하여 미끄럼방지제를 제조함으로서 도장시 수지층 표면에 조도를 형성하여 조도에 의해서 1차로 미끄럼을 방지하고, 수지층의 내부와 표면에 함유된 실리카 샌드에 의해서 2차로 미끄럼을 방지하여 미끄럼방지 성능이 우수하며, 장기간 사용하여도 도로에서 탈락되거나 균열이 발생하지 않고, 다양한 색상을 표현할 수 있는 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 중에 선택된 1종의 열경화성 수지를 바인더로 하고, 변성우레아 용액 및 실리카 샌드를 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 중에 선택된 1종의 열경화성 수지 17∼23중량%, 분산제 0.5∼1중량%, 소포제 0.3∼0.4중량%, 폴리실록산 0.3∼0.4중량%를 교반기에 넣고 200∼300rpm의 속도로 10분간 교반하고, 상기 혼합물에 안료 1.5∼4.5중량%, 충진제 24∼28중량%를 첨가하여 500∼1000rpm의 속도로 30분간 교반하고, 상기 안료와 충진제가 첨가된 혼합물에 다시 변성우레아 용액 1∼2중량%, 실리카 샌드 35∼45중량%, 경화제 7.2∼8.2중량%, 경화촉진제 0.3∼0.4중량%를 투입하여 300∼500rpm의 속도로 30분간 교반하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 및 그 제조방법{Material for skid-proof using thermosetting resin, and manufacturing method thereof}

본 발명은 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열경화성 수지를 바인더로 하고 요변제로 변성우레아 용액과 미끄럼방지 골재로 실리카 샌드를 첨가하여 미끄럼방지제를 제조함으로서 도장시 수지층 표면에 조도(profile)를 형성하여 상기 조도에 의해서 1차로 미끄럼을 방지하고, 수지층의 내부와 표면에 함유된 실리카 샌드에 의해서 2차로 미끄럼을 방지하여 미끄럼방지 성능이 우수하며, 장기간 사용하여도 도로에서 탈락되거나 균열이 발생하지 않고, 다양한 색상을 표현할 수 있는 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 고속도로나 국도, 그리고 지방도로 등에 질주하는 차량의 속도에 비해 굽어진 도로나 내리막길 등이 많으며, 이러한 곳에서는 도로면이 미끄러워 차량이 도로를 이탈하거나 굽은 도로에서는 전복하는 경우가 많았는데, 미끄럼방지 시설은 이와 같은 사고를 방지하기 위하여 많이 사용하여 왔으며, 종래에는 안전사고에 대한 관심이 높아지면서 시가지 교차로의 진입로, 급커브길 및 경사로 등의 미끄럼 방지 포장, 학교앞, 횡단보도의 전방도로 및 주차장 등의 미끄럼방지 시설 및 기타 교통사고 다발지역의 노면 미끄럼방지 시설을 설치하여 사용하고 있다.

종래의 미끄럼방지 시설은 크게 3가지 형태가 사용되고 있으며, 첫째로는 도로에 수지를 도포하고 슬래그(slag)를 뿌린 후 롤러로 다짐하여 마무리하는 형태가 있는데, 유연성이 약해서 장기간 사용하게 되면 모재인 아스팔트와 탈락이 생기며, 내후성이 약해서 도막의 색깔이 백색으로 변하는 현상이 발생하고, 자동차의 운행시 승차감이 매우 좋지 않아서 자동차에 심한 진동을 유발하여 차체의 노화를 촉진시키는 문제점이 있었다.

둘째로는 수지를 도포하고 샌드(sand)를 뿌린 후 경화시키는 방법으로 마무리하는 형태가 있는데, 이 방법은 내마모성이 약하며, 장기간 사용하게 되면 표면에 요철을 형성하고 있는 샌드가 수지성분에서 박리되어 미끄럼 방지 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

마지막으로 열경화성 수지를 이용하여 도장하는 방법이 있는데, 이 방법은기계를 사용하여 작업을 하므로 작업성 및 내후성은 좋으나 수지층이 매우 두꺼워서 슬래그(slag)가 수지층 내로 함침되므로 미끄럼방지 성능이 저하되고, 도로에 과속방지턱의 효과를 만들기 때문에 승차감이 좋지 않으며, 운전자가 조기에 발견하지 못할 경우에는 오히려 사고의 위험과 차량의 손상위험을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열경화성 수지를 바인더로 하고 요변제로 변성우레아 용액과 미끄럼방지 골재로 실리카 샌드를 첨가하여 미끄럼방지제를 제조함으로서 도장시 수지층 표면에 조도를 형성하여 조도에 의해서 1차로 미끄럼을 방지하고, 수지층의 내부와 표면에 함유된 실리카 샌드에 의해서 2차로 미끄럼을 방지하여 미끄럼방지 성능이 우수하며, 장기간 사용하여도 도로에서 탈락되거나 균열이 발생하지 않고, 다양한 색상을 표현할 수 있는 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.본 발명은 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 중에 선택된 1종의 열경화성 수지 17∼23중량%, 분산제 0.5∼1중량%, 소포제 0.3∼0.4중량%, 폴리실록산 0.3∼0.4중량%, 안료 1.5∼4.5중량%, 충진제 24∼28중량%, 변성우레아 용액 1∼2중량%, 실리카 샌드 35∼45중량%, 경화제 7.2∼8.2중량%, 경화촉진제 0.3∼0.4중량%로 조성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제를 도로에도포한 상태의 평면사진

도 2는 본 발명에 따른 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제를 도로에도포한 상태의 확대단면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 조도 2 : 실리카 샌드

3 : 경사부 4 : 수지층

5 : 아스팔트 10 : 미끄럼방지제

조도(profile)란 표면의 거칠기를 뜻하는 말로서 거칠기가 클수록 미끄럼 방지성능은 커지게 되고, 거칠기가 작을수록 슬립(slip)특성은 크게된다.

그리고 일반적으로 도료는 정지상태(겔상태)에서는 점도가 높아 유동성이 없다가 일정한 힘을 가하면 점도가 떨어져 유동성이 좋은 졸상태로 되며, 이때 가했던 힘을 제거하게 되면 다시 원래의 점도로 돌아가게 되는데, 이러한 성질을 요변성(Thixotropy)이라고 한다.

본 발명은 상기 조도와 요변성이 뛰어난 변성우레아 용액을 이용한 것으로서, 미끄럼방지제에 요변성을 부여하는 성분을 첨가하여 교반시에는 유동성이 뛰어나고, 도로에 시공한 후에는 유동성이 저하되어 원래의 점도로 돌아가게 되어 도막에 파도형상의 조도를 형성하므로서 미끄럼방지 기능을 향상시킨 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 및 그 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 중에 선택된 1종의 열경화성 수지 17∼23중량%, 분산제 0.5∼1중량%, 소포제 0.3∼0.4중량%, 폴리실록산 0.3∼0.4중량%, 안료 1.5∼4.5중량%, 충진제 24∼28중량%, 변성우레아 용액 1∼2중량%, 실리카 샌드 35∼45중량%, 경화제 7.2∼8.2중량%, 경화촉진제 0.3∼0.4중량%로 조성된 것이다.즉, 본 발명은 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 중에 선택된 1종의 열경화성 수지를 바인더로 하고, 요변성을 부여하는 성분으로 변성우레아 용액을 함유하고, 미끄럼방지 골재로 실리카 샌드를 함유하는 미끄럼방지제이다.

또한, 본 발명은 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 중에 선택된 1종의 열경화성 수지 17∼23중량%, 분산제 0.5∼1중량%, 소포제 0.3∼0.4중량%, 폴리실록산 0.3∼0.4중량%를 교반기에 넣고 200∼300rpm의 속도로 10분간 교반하고, 상기 혼합물에 안료 1.5∼4.5중량%, 충진제(filler) 24∼28중량%를 첨가하여 500∼1000 rpm의 속도로 30분간 교반하고, 상기 안료와 충진제가 첨가된 혼합물에 다시 변성우레아 용액 1∼2중량%, 실리카 샌드 35∼45중량%, 경화제 7.2∼8.2중량%, 경화촉진제 0.3∼0.4중량%를 투입하여 300∼500rpm의 속도로 30분간 교반하여 제조된다.

상기 열경화성 수지성분은 미끄럼방지제에 있어 도막의 견고함 및 소지를 보호해주는 바인더 성분으로서 17중량% 미만으로 첨가할 경우 도막의 견고함을 유지할 수 없게 되고, 23중량%를 초과하여 첨가할 경우 장기간 사용하게 되면 아스팔트 소지에서 탈락되거나, 균열이 발생하게 된다.

상기 실리카 샌드(silica sand)는 미끄럼방지제의 주골재로 사용하는 것으로서 도막형성 후 표면마찰을 증가시켜 미끄럼방지 성능을 향상시키는데, 45중량%를 초과하여 첨가할 경우 표면마찰은 증가시키지만 도로에 시공할 때에 작업능률의 저하를 유발하게 되고, 35중량% 미만으로 첨가할 경우 미끄럼방지 성능이 저하되며, 변성우레아 용액의 요변성 저하를 유발하게 된다.

상기 변성우레아 용액은 3차원의 망상구조를 형성하여 미끄럼방지제의 요변성을 향상시킴으로서 도막 형성시 조도를 형성하도록 하는 성분으로서 1∼2중량%의 범위를 벗어나서 첨가하면 미끄럼방지제의 요변성이 저하되어 조도가 형성되지 않는다.

상기 소포제는 비상용성적인 성질을 이용하여 도막내의 기포를 제거하기 위해 사용하는 것으로서 본 발명에서는 실리콘계 소포제를 사용하며, 상기 폴리실록산 용액의 함량이 부족하거나 많을 경우에는 미끄럼방지제가 소지를 충분히 적셔주지 못하여 부착성을 저하시키게 된다.

상기 충진제(filler)는 도막의 강도, 내마모성 및 점도를 향상시키는 성분으로서 일반적으로 첨가량이 증가하면 상기와 같은 특성이 향상되는데, 28중량%를 초과하여 첨가하여도 강도 및 점도가 더 이상 향상되지 않는다. 따라서 충진제의 바람직한 첨가량은 24∼28중량%이다.

상기와 같이 제조된 미끄럼방지제는 소지의 이물질을 파워툴(power tool), 클리닝 브러쉬(cleaning brush) 등으로 완전히 제거한 후 프라이머(primer)를 도포하고, 미끄럼방지제를 교반기를 이용하여 충분히 혼합시키고, 롤러(roller)로 적용 부위에 도장하여 시공한다.

이하 본 발명에 따른 미끄럼방지제를 도로에 시공한 적용상태를 도 1 및 도 2를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 미끄럼방지제를 도로에 도포한 평면사진이고, 도 2는 본 발명의 미끄럼방지제를 도로에 도포한 상태의 확대단면도이다.

상기 롤러는 임의의 형태로 요홈부가 형성되어 있어서, 본 발명에 따른 미끄럼방지제를 도로에 도포하면 롤러에 형성된 요홈부와 미끄럼방지제의 요변성에 의하여 도 2에 나타난 바와 같이 수지층(3)의 표면에 파도형상의 조도(1)가 자동차의 진행방향에 대하여 수직으로 형성되며, 상기 수지층(3)이 시작되는 아스팔트(4)와의 접합면 양끝단에는 자동차의 진행방향으로 완만한 경사를 이루는 경사부(3)가 형성되고, 상기 수지층(3)의 표면 및 내부에는 미끄럼방지 골재인 실리카 샌드(2)가 분산된 형태로 미끄럼방지재(10)가 형성된다.

상기와 같이 형성된 경사부(3)는 완만한 경사에 의해서 자동차가 미끄럼방지재(10) 위를 지나갈 때 승차감을 좋게 하며, 이때 수지층(10)의 표면으로 돌출되어 있는 실리카 샌드(2)에 의해서 1차로 미끄럼을 방지하고, 그 다음으로 상기 형성된조도(1)에 의해 미끄럼을 방지하게 된다.

이하 본 발명에 따른 미끄럼방지제의 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 조성물 함량비를 표 1에 나타내었다.

[표 1] 각 실시예에 따른 조성물 함량 비율표(단위 : 중량%)

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1	비교예 2
열경화 수지	20	20	20	20	20
실리카샌드	40	35.1	44.9	30	47
변성우레아용액	1.5	2	1	3	0.9
폴리실록산용액	0.3	0.4	0.3	0.4	0.3
소포제	0.3	0.4	0.3	0.4	0.3
충진제	26.2	28	24	30	21
안료	3	4.5	1.5	5	2
분산제	0.7	1	0.5	1.5	0.5
경화제	7.7	8.2	7.2	9	7.7
경화촉진제	0.3	0.4	0.3	0.7	0.3

표 1에 나타낸 함량비로 제조된 미끄럼방지제를 가로 3m, 세로 0.6m 넓이의 아스팔트 도로에 1.5cm 두께로 도장한 후 3∼18개월 뒤 부착상태 및 마모상태를 확인하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[표 2] 각 실시예에 따른 부착 및 마모상태 비교표

	마모상태	부착상태
	3개월	6개월	9개월	12개월	18개월	3개월	6개월	9개월	12개월	18개월
실시예1	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수
실시예2	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	양호
실시예3	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수
비교예1	우수	우수	우수	양호	양호	우수	우수	우수	우수	양호
비교예2	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수	우수

상기 표 2에서 보여지는 바와 같이 본 발명에 따른 미끄럼방지 도료를 도로에 시공하면, 내마모성이 뛰어나서 도료의 요변성에 의하여 형성된 조도와 실리카 샌드에 의해서 장기간 미끄럼방지 성능을 유지하게 됨을 알 수 있다.

본 발명에 따른 도로용 미끄럼방지제는 적용부위에 도장하는 것으로 시공이 완료되므로 기존의 미끄럼방지 도료에 비하여 시공이 간편하고, 실리카 샌드에 의하여 1차로 미끄럼을 방지하고, 미끄럼방지제의 요변성으로 형성된 조도에 의하여 2차로 미끄럼을 방지하므로 미끄럼 방지성능이 우수하며, 장기간 사용하여 미끄럼방지제에 형성된 조도가 마모되어도 내부에 함침되어 있던 실리카 샌드가 표출되므로 내구성이 우수하여 1회 도장으로 장기간 미끄럼방지 성능을 가질 수 있게 된다.

그리고 도로에 시공후 부분적으로 파손 및 마모가 발생하게 되면 파워툴로 파손, 마모된 부분을 완전히 제거하고, 전술한 바와 같은 시공방법으로 재 도장하면 간단히 부분적으로 보수가 가능하다.

또한 다양한 색상을 표현할 수 있으므로 도료에 적용하여 위험 표시, 도로 합류표시, 분기점표시, 도로의 차선표시 등이 가능하여 일반도로 및 고속도로의 톨게이트, 나들목 등에 시공하여 다양한 기능성을 가지게 된다.

상기와 같이 본 발명의 미끄럼방지제는 열경화성 수지를 바인더로 하고 요변제로 변성우레아 용액과 미끄럼방지 골재로 실리카 샌드를 첨가하여 미끄럼방지제를 제조함으로서 도장시 도막표면에 변성우레아 용액에 의해 조도를 형성하게 되며, 상기 조도에 의해서 1차로 미끄럼을 방지하고, 미끄럼방지 부재의 내부와 표면에 함유된 실리카 샌드에 의해서 2차로 미끄럼을 방지하여 미끄럼방지 성능이 우수하며, 장기간 사용하여도 도로에서 탈락되거나 균열이 발생하지 않고, 다양한 색상을 표현할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

에폭시 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 중에 선택된 1종의 열경화성 수지 17∼23중량%, 분산제 0.5∼1중량%, 소포제 0.3∼0.4중량%, 폴리실록산 0.3∼0.4중량%, 안료 1.5∼4.5중량%, 충진제 24∼28중량%, 변성우레아 용액 1∼2중량%, 실리카 샌드 35∼45중량%, 경화제 7.2∼8.2중량%, 경화촉진제 0.3∼0.4중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제.
에폭시 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 중에 선택된 1종의 열경화성 수지 17∼23중량%, 분산제 0.5∼1중량%, 소포제 0.3∼0.4중량%, 폴리실록산 0.3∼0.4중량%를 교반기에 넣고 200∼300rpm의 속도로 10분간 교반하고,

상기 혼합물에 안료 1.5∼4.5중량%, 충진제 24∼28중량%를 첨가하여 500∼ 1000rpm의 속도로 30분간 교반하고,

상기 안료와 충진제가 첨가된 혼합물에 다시 변성우레아 용액 1∼2중량%, 실리카 샌드 35∼45중량%, 경화제 7.2∼8.2중량%, 경화촉진제 0.3∼0.4중량%를 투입하여 300∼500rpm의 속도로 30분간 교반하여 제조되는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지를 이용한 미끄럼방지제 제조방법.