KR100888704B1 - 노면표시용 융착식 스프레이 도료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노면표시용 융착식 스프레이 도료에 관한 것으로, 도료 조성물 전체 중량에 대해, 에폭시 변성 아크릴 공중합체로 이루어진 기재 18∼20중량부; 도막의 유연성을 증가시키는 크랙방지제 2∼5중량부; 도료조성물을 용융시킬 때 연화점을 감소시켜 주는 점도조절제 1∼2중량부; 기재와 기타 조성물 간에 결합력을 강화시키는 충진제 51∼56중량부; 색상을 부여하는 안료 8∼10중량부; 재귀 반사 유지를 위한 글라스비드 20~25중량부;를 포함한다.

노면표시, 융착식 스프레이 도료, 안료, 글라스비드

Description

노면표시용 융착식 스프레이 도료{Adhesive paint composition for road marker}

본 발명은 용해용 교반기에 도료와 포장재를 함께 넣어서 용해시킨 후 분사방식으로 노면표시를 시공하는 노면표시용 융착식 스프레이 도료에 관한 것이다.

교통수단의 발달 특히, 자동차의 발달과 보급으로 인하여 도로는 보다 많아지고, 넓어지고, 더 복잡하게 발전해 왔는데, 그에 따라 도로들은 더 많이 교차되어 자동차의 운행에 있어서 도로에 대한 보다 많은 정보들이 운전자에게 전달되어야 할 필요성 또한 증가하고 있다.

도로에 관한 정보 즉, 진행방향에서의 목적지에 관한 정보, 현재 도로가 지나고 있는 지역에 관한 정보, 도로 주변에서 도로의 횡단에 관련된 정보 및 제한속도 등에 관한 정보들을 운전자에게 전달하기 위한 수단으로서 도로가에 폴(poll)을 세우고, 거기에 도로에 관한 정보들을 기재한 간판을 단 도로표지판이 일반적으로 널리 사용되고 있다.

또한 제한속도와 진행방향에 대한 목적지의 정보 등이 도로의 노면 상에 직접 도포되어 글자나 도형으로 표시되기도 하는데, 이러한 노면 상의 정보들은 주로 노면에 도로표지용 도료를 도포하여 글자나 도형으로 표시되고, 여기에 사용되는 도로표지용 도료들이 여러 가지의 종류로 개발되어 사용되고 있다.

일반적으로 도로표지용 도료로는 유성 도로표지용 도료, 수성 도로표지용 도료 및 융착식 도로표지용 도료들로 대별될 수 있다.

유성 도로표지용 도료는 아크릴, 알키드 등과 같은 유기합성 수지에 유기용제 및 안료를 혼합하여 액상으로 제조되는데, 휘발성 유기화합물(VOC ; volatile organic compound)의 함량이 높아 환경적 유해인자가 되고 있으며, 융착식 도로표지용 도료에 비해 내구성이 약하고, 포장용기 및 잔량의 폐기문제 등 환경적 유해성이 높다는 단점이 있다.

수성 도로표지용 도료는 수성에멀젼 수지에 물, 안료 등을 혼합하여 액상으로 제조되며, 수성제품이라는 점에서 주위시공 환경(온도, 습도)에 영향을 받고, 건조시간이 느리기 때문에 시공상 제약을 많이 받으며, 역시 포장 용기와 잔량의 폐기문제 등 환경적으로 유해하다는 단점이 있다.

또한, 융착식 도로표지용 도료는 열가소성 수지에 안료, 유리알(글라스비드) 등을 혼합한 것으로서, 분말 형태로 제조되기 때문에 현장 시공 시에 1차용해조에서 용해시킨 후, 2차 시공기에서 뿌려주면서 시공하는 방식으로 작업이 수행되며, 상기 2차 시공기는 주로 인력으로 또는 소형의 원동기를 이용하여 작업하기 때문에 작업에 많은 시간이 소요되며, 이는 곧 도로의 교통 흐름을 방해하여 정체 등의 문 제를 유발하여 인력면, 에너지의 면 및 공해의 면 등에서 막대한 손실을 초래하는 문제점이 있고, 인력에 의한 경우 작업자가 직접 도로상에서 작업하기 때문에 안전의 면에서도 큰 문제가 있다. 또한, 융착식 도로표지용 도료는 분말로 이루어져 있기 때문에 이를 포장할 포장재가 요구되고 있고, 포장재는 작업 후 폐기되어야 하며, 분말은 바람이나 기타 작업 도중에 날리는 문제점이 있어 작업자의 작업환경을 열악하게 하여 건강을 해치는 등의 문제를 유발한다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 기존의 융착식 도로표지용 도료의 내마모성, 빠른 작업성 및 친환경적인 장점들을 그대로 유지하면서도 일정한 모양으로 성형하여 취급이 간편하고, 재용융에 의해 쉽게 도로에 적용할 수 있도록 하는 것과 관련된다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 도료 조성물 전체 중량에 대해, 에폭시 변성 아크릴 공중합체로 이루어진 기재 18∼20중량부; 도막의 유연성을 증가시키는 크랙방지제 2∼5중량부; 도료조성물을 용융시킬 때 연화점을 감소시켜 주는 점도조절제 1∼2중량부; 기재와 기타 조성물 간에 결합력을 강화시키는 충진제 51∼56중량부; 색상을 부여하는 안료 8∼10중량부; 재귀 반사 유지를 위한 글라스비드 20~25중량부;를 포함하는 노면표시용 융착식 스프레이 도료가 제공된다.

본 발명에 의하면, 내마모성이 획기적으로 향상된 친환경적인 노면표시용 도료를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 도료 조성물을 차량의 통행이 빈번한 아스팔트 포장도로나 콘크리트 포장도로의 노면에 시공할 경우 도막의 수명이 연장되어 내구성이 향상될 수 있다. 이에 따라서 본 발명에 따른 도료 조성물은 도막의 수명 연장에 따른 도장비의 절감뿐만 아니라 교통 정체의 완화 및 교통 사고의 감소에 매우 효과적이다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 노면표시용 융착식 스프레이 도료를 상세하게 설명한다.

본 발명의 융착식 스프레이 도료는 조성물 전체 중량에 대해 기재 18∼20중량부, 크랙방지제 2∼5중량부, 점도조절제 1∼2중량부, 기재와 기타 화합물 간에 결합력을 강화시키는 충진제 51∼56중량부, 안료 8∼10중량부, 글라스비드 20~25중량부를 포함한다.

본 발명의 기재는 하이드로카본을 주원료로 하는 합성수지로서, 예컨대 노면과의 부착을 증진시키기 위해 아크릴 수지에 에폭시기를 도입하여 하이드록시기와 카르복실기를 갖는 에폭시 변성 아크릴 공중합체를 들 수 있다. 이러한 기재는 적량의 하이드록시기와 카르복실기를 가지고 있으므로 노면과의 부착력이 우수하다. 또한 내수성, 내화학성, 내구성이 우수하며 열가소성과 열경화성을 동시에 보유한 특수한 아크릴 수지이다.

또한 본 발명에 사용되는 기재는 위에서 언급한 아크릴 수지에 에폭시기를 도입하여 하이드록시기와 카르복실기를 갖는 변성된 열가소성 합성수지 이외에도, 고상 또는 액상의 열가소성 아크릴 수지, 아크릴 폴리올과 폴리이소시아네이트로 구성된 아크릴 우레탄 수지를 사용할 수 있으며, 아크릴 에멀젼 수지를 포함하는 수성의 에멀젼 수지를 사용할 수 있다. 또한 융착식 도료인 경우에는 고형상 수지를 사용할 수 있다. 이들 수지는 촉진 내후성, 내수성 및 내알칼리성이 우수하다.

본 발명에서 기재는 도료 조성물 배합 중에 고형분의 양으로 18∼20중량부를 사용한다. 기재를 전체 조성물에 대해 18중량부 미만으로 하였을 경우에는 수지분이 너무 적어 도막의 부착력이 떨어지므로 내마모성의 향상에 기여하지 못하므로 바람직하지 않고, 20중량부를 초과할 경우에는 수지분이 너무 많고 상대적으로 충진제의 양이 줄어들게 되어 내마모성의 향상에 기여하지 못하므로 바람직하지 않다.

이와 같이 수용성 에폭시 수지를 주원료로 하는 도료는 인체에 무해하고 부착력, 내약품성, 내수성, 내마모성이 뛰어나다.

한편, 본 발명의 기재로는 에폭시 수지를 주원료로 하는 주제와 폴리아미드를 주원료로 하는 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 도료제품이 사용될 수도 있다.

본 발명에 적용되는 크랙방지제는 일종의 엘라스토머(elastomer)로서, 에틸렌비닐아세테이트(ethylenevinyl acetate, 이하 EVA라 함) 또는 폴리알파올레핀(poly-α-olefin)계가 사용된다. 이러한 크랙방지제는 도막의 유연성을 향상시켜 끈적거림을 최소화함으로써 이에 따른 저온에서의 도막의 깨짐이나 크랙현상을 감소시킴과 아울러 내마모성을 증가시키는 역할을 부여하게 된다.

본 발명의 크랙방지제는 조성물 전체 중량을 기준으로 2 내지 5 중량부의 범위로 사용될 수 있으며, 2 중량부 미만으로 사용되는 경우 사용목적인 도막의 연성과 내마모성이 충분히 부여되지 못하여 저온에서 도막의 크랙이 발생하는 문제점이 있을 수 있으며, 5 중량부를 초과하는 경우 과다한 사용으로 도막이 물러져 기온이 상승될 때 도막이 끈적끈적해져 자동차 바퀴에 의한 오염이 발생하는 문제점이 있을 수 있다.

본 발명에 의한 점도조절제는 도료조성물을 용융시킬 때 연화점을 낮추어 주어 용융을 원활하게 하고, 도료의 흐름성을 개선하여 도포가 잘 되게 하여 균일한 두께의 도막을 도로 표면상에 형성시키도록 하는 기능을 하며, 도막 상승부에 부상하여 건조 후 도막 오염이 생기더라도 빗물 등에 의해 쉽게 씻겨나갈 수 있도록 하는 기능을 한다.

점도조절제로는 LDPE(Low density polyethylene) 왁스가 사용될 수 있는데, 조성물 전체 중량을 기준으로 1 내지 2 중량부의 범위로 사용될 수 있으며, 1 중량부 미만으로 사용되는 경우 용융성 및 내오염성 저하의 문제점이 있을 수 있고, 2 중량부를 초과하는 경우 도막의 강도 저하에 따른 깨짐성 발생 등의 문제점이 있을 수 있다.

본 발명에 의한 무기충진제는 기재와 기타 조성물 간에 결합력을 강화시키며, 상술한 바와 같은 성분들에 더해 잔량으로서 도료조성물에 더 포함될 수 있다. 이러한 무기충진제는 본 발명에 의한 도료조성물이 도로에 도포되어 경화된 후에 형성되는 도막의 기계적 성질을 향상시켜 도막의 내구성을 증대시킴으로써 도로표 지가 오래 잔류하도록 하는 기능을 한다.

본 발명에 의한 재용융형 도로표지용 도료조성물에 사용되는 무기충진제는 실리카, 탄산칼슘, 백동석 등에서 선택된 1군의 종이 사용될 수 있는데, 무기충진제의 양이 너무 적으면 도막의 기계적 성질이 저하되어 내구성이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 너무 많으면 다른 성분들의 필수함량을 감소시켜 조성물의 물성을 저해하는 문제점이 있을 수 있으므로, 전체 조성물에 대해서 51 내지 56 중량부가 함유되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 안료는 도료조성물에서 도료로서 기능하도록 색상을 부여하는 기능을 하는데, 안료는 도료조성물을 원하는 색상으로 발현시키도록 하므로 소정의 색상에 따라 적절한 안료를 선택하여 사용할 수 있다.

안료의 일반적인 성질은 물, 기름, 솔벤트 등의 모체에 용해되지는 않으나 유색의 유기, 무기질 화합물로서 미세한 분말이며, 물체를 착색시키는 성질은 없으나 시멘트와 조합분산되어 고착함으로써 착색하게 된다. 투수성 콘크리트에 색상을 띄게 하는 안료로는 무기질 및 유기질 안료가 있으나 본 발명에서는 기상변화에 대한 내후성이 우수하며 색상변화가 적은 무기질 안료를 사용하는 것이 바람직할 것이다.

무기질 안료로는 이산화티탄(Titanium dioxide), 산화철적(Iron oxide red) 또는 산화철황(Iron oxide yellow), 산화크롬(Chromium oxide), 산화아연 (Zinc oxide) 등이 있는데, 탈색 방지 기능을 포함하는 이산화티탄을 사용하는 것이 바람 직하다.

본 발명에 적용되는 안료는 조성물 전체 중량을 기준으로 8 내지 10 중량부의 범위로 사용될 수 있는데, 8 중량부 미만으로 사용되는 경우 도료조성물에 색상을 충분히 부여하지 못하여 도로표지로서 제 기능을 발휘하지 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우 색상에서의 특별한 향상 없이 오히려 다른 성분들의 필수 함량을 감소시켜 조성물의 물성 등을 저해하는 문제점이 있을 수 있다.

본 발명에 의한 도료조성물에 사용되는 글라스비드는 도로표지에서 특히 야간에 자동차 전조등의 불빛을 받아 이를 난반사시켜 운전자나 보행자 등 사람의 육안으로 쉽게 판독하여 인식할 수 있도록 하는 기능을 한다.

글라스비드는 도료조성물 전체 중량을 기준으로 20 내지 25 중량부의 범위로 사용될 수 있으며, 20 중량부 미만으로 사용되는 경우 상술한 바와 같은 야간 시인성이 저하되는 문제점이 있을 수 있으며, 25 중량부를 초과시는 경우 식별기능의 특별한 향상 없이 오히려 다른 성분들의 필수 함량을 감소시켜 조성물의 물성 등을 저해하는 문제점이 있을 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 도료조성물은 EVA 소재의 포장재로 포장하여 사용할 수 있는데, 이때 사용된 EVA 소재의 포장재는 본 발명에 의한 도료조성물 중에서 엘라스토머로 작용하며, 포장용으로 사용되었다가 이를 제거하지 않고 그대로 도료 조성물과 함께 용융시켜 도로에 도포할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의한 도료조성물은 재용융이 가능하면서도 벌크로 정형화되어 있고, EVA 소재의 포장재로 감싸여 있어서 보관, 운반 및 취급이 간편하여 작업성을 향상시킬 수 있다.

특히, 도로에의 적용 직전에 용융시 포장재에 포장되어 있는 상태 그대로 용융시키므로 분진 등이 날리지 않아 작업환경을 크게 개선함으로써 작업자의 건강 및 안전을 도모할 수 있으며, 도료조성물을 장기간 야외에 보관하여도 공기 중의 수분이나 빗물 등에 의한 수분함유를 방지함으로써, 용융시 도료조성물이 끓어 넘치는 것을 방지할 수 있어 신속하게 현지에서의 노상 작업을 수행할 수 있도록 할 수 있는데, 이는 특히 도로의 교통 정체 유발 등을 현저하게 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

아래의 표 1은 KSM 6080의 시험방법을 나타낸 것이다.

아래의 표 2는 본 발명에 의한 스프레이 도료(흰색)를 한국생활환경시험연구원에서 시험한 결과를 나타낸 것이다.

아래의 표 3는 본 발명에 의한 스프레이 도료(황색)를 한국생활환경시험연구원에서 시험한 결과를 나타낸 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 융착식 스프레이 도료를 이용하여 도로의 도색작업을 진행할 경우 그 이점을 요약하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 융착식 스프레이 도료는 자동도색차량에 탑재되어 있는 용해기에 투입하여 대량으로 용해된 후 대용량 펌프와 분사노즐을 통해 노면에 분사되어 도색되며, 이러한 전체 도색 공정이 컴퓨터를 통해 자동조절이 되면서 강한 압력으로 분사되기 때문에 도료는 일정하게 도포될 뿐만 아니라 시공 후 도색된 부분이 깔끔하게 된다. 이때, 자동도색차량에 설치된 컴퓨터 시스템을 이용하여 일정한 압력을 이용한 도료 살포로 두께가 일정하여 도료가 글라스비드를 잡아주는 힘이 일정하여 노면의 상태와 관계없이 장기간 재귀 반사를 유지한다.

둘째, 본 발명의 융착식 스프레이 도료는 도 1과 같이 페인트 분사식 또는 수동식 융착 도색에 비하여 도료가 노면에서 쉽게 박리되는 현상이 없으며, 쉽게 크랙 및 깨짐이 발생하지 않게 되고, 혼입용 글라스비드를 0.3∼0.8㎜ 규격으로 혼합하여 재료가 마모되어도 장기간 재귀 반사 유지가 가능하게 된다.

셋째, 본 발명의 융착식 스프레이 도료를 담는 포장재는 접착력을 증가시키는 EVA 수지가 첨가되어 있어 재료와 포장재를 함께 용해기에 넣고 용해시킬 수 있으며, 이로 인해 작업 도중 분진이 전혀 발생하지 않으므로 작업자의 건강을 해치지 않고, 잔여 쓰레기가 발생하지 않는 자연 친화적인 도색 작업을 진행할 수 있다.

넷째, 본 발명의 융착식 스프레이 도료는 도 2와 같이 아스팔트 포장의 표면 굴곡에 따라 도색되기 때문에 표면이 울퉁불퉁하고 이로 인해 쉽게 물이 배수되어 야간 시인성이 향상될 뿐만 아니라 쉽게 미끄러지지 않게 된다.

다섯째, 작업자가 도로 위에서 직접 작업을 하지 않고 차량에 탑승하여 자동화시스템으로 작업이 이루어지므로 작업자는 사고의 위험 없이 안전하게 작업할 수 있으며, 더불어 차량이 이동하면서 자동화시스템에 의한 융착식 스프레이 방식으로 도로에 도색함으로써 교통 정체현상을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 융착식 스프레이 도료와 기존 도료의 휘도를 비교한 그래프.

도 2는 본 발명에 의한 융착식 스프레이 도료의 도막 형성 상태를 보인 개략도.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 도료 조성물 전체 중량에 대해, 에폭시 변성 아크릴 공중합체로 이루어진 기재 18∼20중량부; 도막의 유연성을 증가시키는 에틸렌비닐아세테이트로 이루어진 크랙방지제 2∼5중량부; 도료조성물을 용융시킬 때 연화점을 감소시켜 주는 폴리에틸렌 왁스로 이루어진 점도조절제 1∼2중량부; 기재와 기타 조성물 간에 결합력을 강화시키는 실리카로 이루어진 충진제 51∼56중량부; 색상을 부여하되 탈색 방지 기능을 포함하는 이산화티탄으로 이루어진 안료 8∼10중량부; 재귀 반사 유지를 위한 글라스비드 20∼25중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면표시용 융착식 스프레이 도료.

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