KR100961176B1

KR100961176B1 - 초친수 표시물, 도로 표지판 및 옥외 시설물

Info

Publication number: KR100961176B1
Application number: KR1020100001218A
Authority: KR
Inventors: 신용운
Original assignee: 신용운
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2010-06-09

Abstract

본 발명은 반사부재, 상기 반사부재의 상면에 위치하는 표시부재, 상기 표시부재의 상면에 위치하는 초친수부재를 포함하여 이루어진 초친수 표시물로서, 상기 초친수부재는 초친수 무기화합물이 포함된 실리콘계 하드코팅액을 도포하고 경화시켜 형성된 초친수 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다. 초친수 코팅층을 외면에 구비함으로써 표시물의 표면이 더러워지는 것을 방지할 수 있으며, 특히, 초친수성으로 인해 오염물이 빗물과 함께 흘러내리는 자기 세정 효과(Self-Cleaning Effect)가 발생하여 표시물을 항상 깨끗하게 유지할 수 있고, 빛이 없는 상태에서도 초친수성이 유지될 수 있으며, 표면경도가 우수하여 흠집이나 스크래치 등의 발생 우려가 적어 내구성이 뛰어나다. 또한, 이슬이나 빗물이 표면에서 결로되는 현상을 방지하여 반사면의 반사율을 일정하게 유지하여 야간에 시인성을 높일 수 있다.

Description

초친수 표시물, 도로 표지판 및 옥외 시설물{ULTRA-HYDROPHILIC INDICATOR, ROAD SIGN STRUCTURE, AND OUTDOOR STRUCTURE}

본 발명은 초친수 표시물, 도로 표지판 및 옥외 시설물에 관한 것이다.

도로의 각종 안내 및 정보제공을 위한 표지판이나 광고, 조경 등을 위한 옥외 시설물 등에 있어서, 그 표면이 대기중 각종 부유물질 등에 의하여 쉽게 오염된다. 즉, 카본블랙(carbon black)과 같은 연소생성물이나 점토입자 같은 무기질 물질 등의 주요 오염물질은 대기 중에 날아다니다가 부착되어 표면을 오염시키며, 이들은 비가 내릴 때 빗물에 섞여서 건물의 외벽을 타고 흘러내리지만 완전히 제거되지는 않기 때문에 날씨가 맑아지면 표면에 오염의 흔적이 남게 되어 이를 제거하기 위한 세척비용 및 세척에 의한 이차오염 문제가 발생한다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 소재 표면을 친수성으로 만드는 방법이 제안되었다. 일반적으로, 접촉각(接觸角, Contact Angle)은 액체가 고체와 접촉하고 있을 때, 액체의 자유 표면이 고체 평면과 이루는 각도로서, 액체 분자 간의 응집력 및 액체, 고체 간의 부착력으로 결정되는데, 액체가 고체 평면과 이루는 접촉각이 90˚를 초과할 때의 고체 평면은 물과의 친화력이 적은 성질인 소수성(疏水性, Hydrophobic)이며, 액체가 고체 평면과 이루는 접촉각이 90˚ 미만일 때의 고체 평면은 물과의 친화력이 있는 성질인 친수성(親水性, Hydrophilic)이라고 한다.

일본 공개특허 평3-129375호에서는 폴리머 고분자층을 거울 표면에 코팅하고 여기에 자외선을 조사한 후 알카리 수용액으로 처리하여 산성기를 생성시킴으로써 폴리머층의 표면을 친수성으로 만들어 거울의 흐림현상을 방지하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기의 방법은 제조과정이 복잡하고, 표면에 일단 오염물질이 부착되면 자체적으로는 제거되지 않기 때문에 시간이 경과함에 따라 표면이 오염되면서 친수성이 사라지는 문제가 있다.

한편, 건물외장 등의 오염을 방지하기 위해 상기의 특허와는 반대로 물이 붙지 않는 폴리테트라플루오로에틸렌(PolyTetraFluoroEthylene, PTFE)과 같은 발수성 도료를 코팅하는 방법이 제안되었지만, 도시에서 발생하는 분진들은 소수성(hydrophobic) 성분을 많이 포함하고 있기 때문에 그다지 좋은 효과를 얻지 못하였다.

한편, 광촉매성 코팅제를 이용하여 접촉각을 현저히 낮추어 오염원의 부착을 방지하고, 자연 수세가 가능한 이른바 초친수성 코팅이 제안되었다. 그러나, 이 경우에는 빛이 차단되는 경우 초친수성이 소멸되는 단점이 있다. 도로 표지판 등의 경우 특히 밤에 식별되기 용이해야 하기 때문에 차광 상태에서의 초친수성이 무엇보다 요청된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초친수 코팅층을 외면에 구비함으로써 표시물의 표면이 더러워지는 것을 방지할 수 있으며, 특히, 초친수성으로 인해 오염물이 빗물과 함께 흘러내리는 자기 세정 효과(Self-Cleaning Effect)가 발생하여 표시물을 항상 깨끗하게 유지할 수 있고, 빛이 없는 상태에서도 초친수성이 유지될 수 있으며, 표면경도가 우수하여 흠집이나 스크래치 등의 발생 우려가 적어 내구성이 뛰어나며, 이슬이나 빗물이 표면에서 결로되는 현상을 방지하여 반사면의 반사율을 일정하게 유지하여 야간에 시인성을 높일 수 있는 초친수 표시물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

본 발명은 반사부재, 상기 반사부재의 상면에 위치하는 표시부재, 상기 표시부재의 상면에 위치하는 초친수부재;를 포함하여 이루어진 초친수 표시물로서, 상기 초친수부재는 초친수 무기화합물이 포함된 실리콘계 하드코팅액을 도포하고 경화시켜 형성된 초친수 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 초친수 무기화합물은 티타늄 산화물, 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 주석 산화물, 마그네슘 산화물, 및 칼륨산화물 중 적어도 하나 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 실리콘계 하드코팅액에는 하메트(Dashiell Hammett)의 산도 함수 Ho가 -3.6 내지 -7.6 범위의 산성을 나타내는 알루미늄과 티탄의 복합산화물이 실리콘계 하드코팅액 고형분 100 중량 대비 5 내지 30 중량부 더 포함되는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 하메트(Dashiell Hammett)의 산도 함수 Ho가 -3.6 내지 -7.6 범위의 산성을 나타내는 알루미늄과 티탄의 복합산화물은 산화티탄 졸과 알루미나 졸을 고형분 몰비로 50:50 ~ 80:20의 범위내로 혼합한 혼합물을 450~900℃의 온도로 소성하고 분쇄하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 실리콘계 하드코팅액에는 콜로이드형 실리카와 폴리머형 실리카가 공존하는 무기바인더가 실리콘계 하드코팅액 고형분 100 중량 대비 1 내지 30 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 무기바인더는 테트라알콕시실리케이트를 용제하에서 암모니아수를 첨가하여 콜로이드형 실리카를 제조한 후 가열하여 암모니아를 제거하고, 여기에 테트라알콕시실리케이트와 용제를 다시 첨가하고 산 조건하에서 가열하여 폴리머형 실리카졸을 합성하여 제조됨으로써, 콜로이드형 실리카와 폴리머형 실리카가 공존하게 되는 무기바인더인 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 초친수부재, 표시부재, 반사부재는 서로 점착되어 이루어지는 것으로서, 상기 초친수부재는 초친수 코팅층, 기재, 점착층을 포함하여 이루어지고, 상기 표시부재는 표시층, 기재, 점착층을 포함하여 이루어지고, 상기 반사부재는 기재, 반사막, 점착층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 초친수 코팅층의 표면은 플라즈마 처리에 의해 5㎚ ~ 200㎛ 직경의 미세 기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 초친수 코팅층은 기재의 표면에 코팅되는 것으로서, 상기 기재를 전자빔을 이용하여 전처리하여 10㎛ ~ 100㎛ 직경 범위내의 표면 요철을 형성한 후 초친수 코팅층을 코팅하는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물을 제공한다.

또한, 상기 초친수 표시물이 부착된 도로 표지판을 제공한다.

또한, 상기 초친수 표시물이 부착된 옥외 시설물을 제공한다.

상기의 구성적 특징을 갖는 본 발명은, 초친수 코팅층을 외면에 구비함으로써 표시물의 표면이 더러워지는 것을 방지할 수 있으며, 특히, 초친수성으로 인해 오염물이 빗물과 함께 흘러내리는 자기 세정 효과(Self-Cleaning Effect)가 발생하여 표시물을 항상 깨끗하게 유지할 수 있다. 또한, 빛이 없는 상태에서도 초친수성이 유지될 수 있으며, 표면경도가 우수하여 흠집이나 스크래치 등의 발생 우려가 적어 내구성이 뛰어나며, 이슬이나 빗물이 표면에서 결로되는 현상을 방지하여 반사면의 반사율을 일정하게 유지하여 야간에 시인성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초친수 표시물의 개략 단면도,
도 2는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 초친수 표시물의 개략 단면도이다.

이하에서는 도면 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하기의 설명은 본 발명의 구체적 일례에 대한 것이므로, 비록 단정적, 한정적 표현이 있더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초친수 표시물로서, 반사부재(30), 상기 반사부재(30)의 상면에 위치하는 표시부재(20), 상기 표시부재(20)의 상면에 위치하는 초친수부재(10)를 포함하여 이루어진 초친수 표시물로서, 상기 초친수부재(10)는 초친수 무기화합물이 포함된 실리콘계 하드코팅액을 도포하고 경화시켜 형성된 초친수 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 도 1이나 도 2에서 도시된 두께는 설명의 편의를 위한 임의적 두께로서, 도시된 두께 비율로 권리범위를 제한하지 않는다.

상기 초친수부재(10)는 초친수 코팅층을 외면에 구비함으로써 표시물의 표면이 더러워지는 것을 방지할 수 있다. 특히, 오염물이 표면에 부착되더라도 초친수성으로 인해 비가 오면 오염물과 코팅층 사이에 물이 스며들어 오염물과 코팅층과의 결합을 끊어내고 오염물이 빗물과 함께 흘러내리는 자기 세정 효과(Self-Cleaning Effect)가 발생하여 항상 깨끗한 표면을 유지할 수 있다. 또한, 실리콘계 하드코팅액을 사용함으로써 표면경도가 우수하여 흠집이나 스크래치 등의 발생 우려가 적어 내구성이 뛰어나다. 초친수부재(10)는 초친수 코팅층 자체일 수도 있으며 이 또한 본 발명에 포함된다.

상기 실리콘계 하드코팅액은 기존에 알려진 실리콘계 하드코팅액을 사용할 수 있다. 실리콘계 하드코팅액은 표면경도가 우수할 뿐 아니라 친수성을 제공할 수 있어 본 발명에 바람직하게 적용된다.

상기 실리콘계 하드코팅액에는 초친수성을 제공하기 위하여 초친수 무기화합물이 첨가된다. 상기 초친수 무기화합물은 친수성이 높은 무기화합물이라면 제한되지 않게 사용될 수 있으며, 일례로 티타늄 산화물, 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 주석 산화물, 마그네슘 산화물, 및 칼륨산화물 중 적어도 하나 이상 포함되는 것이 바람직하다. 이 중에서 광촉매성 티타늄 산화물이 광존재하에서 더욱 초친수성을 나타내어 좋다. 초친수 무기화합물은 하드코팅액 고형분 100 중량 대비 5 내지 50 중량부 포함되는 것이 좋다. 5 중량부 미만에서는 만족할만한 초친수성을 얻기 어려우며, 50 중량부를 넘어서면 투명도가 문제되어 표시물로서의 기능이 떨어질 우려가 있다.

무기화합물의 입경은 제한되지 않으나 5㎚ ~ 200㎛ 범위내가 좋다.

상기 실리콘계 하드코팅액에 광촉매성 티타늄 산화물 등의 초친수 무기화합물을 첨가하는 경우 낮 등의 광 존재하에서는 어느 정도의 초친수성을 얻을 수 있으나 밤이나 어두운 곳에서는 초친수성이 떨어지는 경향이 있다. 본 발명자는 이를 보완하기 위해서 연구한 결과, 하메트(Dashiell Hammett)의 산도 함수 Ho가 -3.6 내지 -7.6 범위의 산성을 나타내는 알루미늄과 티탄의 복합산화물을 더 첨가하는 경우 차광시에도 친수성을 효과적으로 유지할 수 있음을 발견하였다. 알루미늄과 티탄의 복합산화물은 실리콘계 하드코팅액 고형분 100 중량 대비 5 내지 30 중량부 더 포함되는 것이 바람직하다. 5 중량부 미만에서는 차광시의 친수성 유지 효과가 적으며, 30 중량부를 초과하는 경우 투명도가 떨어져 표시부재(20) 인식에 문제가 될 수 있다.

상기 하메트(Dashiell Hammett)의 산도 함수 Ho가 -3.6 내지 -7.6 범위의 산성을 나타내는 알루미늄과 티탄의 복합산화물의 제조방법은 산화티탄 졸과 알루미나 졸을 고형분 몰비로 50:50 ~ 80:20의 범위내로 혼합한 혼합물을 450~900℃의 온도로 소성한 후 볼밀등의 분쇄기로 분쇄하여 얻어지는 것이 바람직하다. 복합산화물의 입경은 제한되지 않으나 5㎚ ~ 200㎛ 범위내가 좋다. 더 좋기로는 5㎚ ~ 50㎛ 범위내가 좋다. 상기 복합산화물의 입경은 초친수성을 증가시키기 위하여 행해지는, 후술할 표면처리에 의해 형성되는 기공의 입경 크기를 결정하는 주요 인자이다.

본 발명의 일실시예로서, 또 하나의 특징은 실리콘계 하드코팅액에 콜로이드형 실리카와 폴리머형 실리카가 공존하는 무기바인더가 실리콘계 하드코팅액 고형분 100 중량 대비 1 내지 30 중량부 포함되는 것이다. 이러한 성분이 첨가됨으로써 폴리머형 실리카가 기재와의 부착성을 향상시키고, 콜로이드 형태의 실리카는 표면에서 차광중에도 친수 기능을 발휘하게 되어 부착성과 초친수성을 동시에 도모할 수 있게 된다.

본 발명의 일실시예는 콜로이드형 실리카와 폴리머형 실리카가 공존하는 무기바인더의 바람직한 제조방법을 제공한다. 즉, 테트라알콕시실리케이트를 용제하에서 암모니아수를 첨가하여 콜로이드형 실리카를 제조한 후 가열하여 암모니아를 제거하고, 여기에 테트라알콕시실리케이트와 용제를 다시 첨가하고 산 조건하에서 가열하여 폴리머형 실리카졸을 합성하여 제조됨으로써, 콜로이드형 실리카와 폴리머형 실리카가 공존하게 되는 무기바인더를 합성할 수 있게 된다. 이렇게 합성된 무기바인더를 실리콘계 하드코팅액 고형분 100 중량 대비 1 내지 30 중량부로 실리콘계 하드코팅액에 첨가하게 된다. 1 중량부 이하에서는 부착성 및 초친수성 향상 효과를 얻기 어려우며, 30 중량부를 초과할 경우 오히려 초친수성이 감소하는 경향을 보여 바람직하지 않다.

상시 표시부재(20)는 문자, 숫자, 도형, 그래픽, 사진 등을 외부에 표시하는 역할을 하는 것으로서, 그 형태나 방법 등은 제한되지 않는다. 표시부재(20)의 상부에는 초친수부재(10)가 존재하게 되므로 표시내용을 보호하고 오염물의 부착으로 인한 표시내용 식별 곤란, 미관 손상 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.

상기 반사부재(30)는 표시부재(20)의 하부에 위치한다. 외부로부터 입사한 빛을 반사시키는 것으로서, 표시부재(20)의 표시 영역과 대비되어 표시 영역의 식별에 기여하고 밤이나 어두운 곳에서 반사광을 통해 외부에 도로 표지판이나 기타 안내 시설물의 위치 및 존재를 부각시키는 역할을 한다.

도 2는 본 발명의 또 다른 일실시예로서, 상기 초친수부재(10), 표시부재(20), 반사부재(30)는 서로 점착되어 이루어질 수 있다. 즉, 각각의 부재들이 개별적으로 제작된 뒤 점착층에 의해 부착되어 제작될 수 있다. 도시된 바와 같이, 초친수부재(10)는 초친수 코팅층(11), 기재(12), 점착층(13)을 포함하여 이루어지고, 상기 표시부재(20)는 표시층(21), 기재(22), 점착층(23)을 포함하여 이루어지고, 상기 반사부재(30)는 기재(31), 반사막(33), 점착층(34)을 포함하여 이루어지는 질 수 있다. 상기 반사부재(30)는 반사효과를 높이기 위하여 광확산 비드 등이 포함된 반사보조부(32)를 더 구비할 수 있다. 상기 기재들(12, 22, 31)과 점착층들(13, 23, 34)은 광투과성이 높은 재료를 사용하는 것이 좋다. 기재의 예로서 PVC, PET, 아크릴, 폴리카보네이트 등의 합성수지재로된 투명플라스틱이나 투명필름을 들 수 있으며, 점착층의 재료로는 아크릴계 점착제를 들 수 있다. 상기 반사막은 알루미늄 증착막이나 백색 안료등의 반사 코팅층이나 폴리프로필렌 등의 백색 필름등을 들 수 있다. 반사부재(30)의 하부에 형성된 점착층은 초친수 표시물을 도로 표지판이나 옥외 시설물에 부착하기 위한 것이며, 별도의 부착 방법을 사용한다면 생략될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예로서, 상기 초친수 코팅층의 표면은 플라즈마 처리에 의해 5㎚ ~ 200㎛ 직경의 미세 기공이 형성되는 것이 좋다.

친수성은 표면 굴곡(Surface Roughness)과 표면 에너지(Surface Energy)에 의하여 결정되는데, 젖음 특성을 설명하는 이론인 웬젤(Wenzel) 공식은 접촉각과 표면 굴곡 간의 관계를 하기 수학식 1과 같이 정의하고 있다.

수학식 1

cos θ' = r cos θ

여기서, r은 표면 굴곡, θ' 는 굴곡이 있는 표면의 접촉각, θ는 편평한 표면의 접촉각을 나타낸다.

그리고, 표면 굴곡 r은 1을 초과하므로, θ가 90°보다 작은 친수성의 경우에는 θ'이 θ보다 작아지면 친수성이 증가하게 된다.

따라서, 친수성을 더욱 높이기 위한 수단으로서 높은 표면 굴곡이 제시되며, 높은 표면 굴곡을 가지는 평면에 높은 표면 에너지가 부가되면 초친수성이 될 수 있다.

여기서, 표면 굴곡은 표면의 마이크로, 나노 구조로 생성되는데, 마이크로, 나노 구조를 생성하기 위하여, 기계 가공(Mechanical Machining), 플라즈마 식각(Plasma Etching), 주조(Casting), 화학적 식각 등의 방법이 있으며 제한되지 않게 사용될 수 있다. 바람직하기로는 질소와 산소의 혼합 가스를 사용하고 RF 파워 200W로 5초 동안 플라즈마 처리함으로써 5㎚ ~ 200㎛ 직경의 미세 기공이 형성될 수 있다. 상기 미세 기공의 직경의 크기는 플라즈마 파워와 코팅층 무기화합물이나 복합분말의 입경에 의존적으로 변화, 조절될 수 있다.

더욱 바람직하기로는 기공이 나노크기와 마이크로크기가 병존하는 것이 초친수성에 좋은 것으로 연구결과 드러났다. 즉, 상기 초친수 코팅층을 기재의 표면에 코팅하기 전에, 상기 기재를 전자빔이나 플라즈마 등을 이용하여 전처리하여 먼저 10㎛ ~ 100㎛ 직경 범위내의 마이크로 크기의 표면 기공을 기재에 형성한 후 초친수 코팅층을 코팅하면 초친수 코팅층에 그 굴곡이 다소 완화되어 전사되게 되어 마이크로 크기의 표면 기공이 초친수 코팅층에 형성되게 된다. 이후 전술한 바와 같은 방식으로 초친수 코팅층을 플라즈마 처리하게 되면 나노크기의 표면 기공이 병존하게 되어 초친수성에 기여하게 된다.

본 발명의 초친수 표시물은 다양한 분야에 활용이 가능하다. 대표적으로 도로 표지판 등을 들 수 있다. 도로 표지판은 쉽게 오염물에 노출되어 있으며, 깨끗하게 관리하는 것이 인력 및 비용 측면에서 사실상 어렵기 때문에 본 발명의 초친수 표시물이 유용하게 적용될 수 있다. 또한, 광고물, 조경물 등의 옥외 시설물에도 유용하게 사용될 수 있다.

<실시예>

<제조예 1> 알루미늄과 티탄의 복합산화물의 제조

산화티탄 졸과, 무정형 산화 알루미늄 졸을 고형분의 몰비로 70:30가 되도록 혼합하여 교반하면서 서서히 200℃로 가온하여 용제를 제거하고, 소성로에서 700~800℃에서 소성시켰다. 그 후 소성물을 볼밀을 이용하여 평균입경 30~60㎚ 크기로 분쇄하여 알루미늄과 티탄의 복합산화물을 얻었다.

<제조예 2> 무기 바인더의 제조

테트라에틸오르소실리케이트[Si(O-C₂H₅)₄] 90g을 에탄올(C₂H₅OH) 900g과 혼합한 후 28중량%의 순도를 갖는 암모니아수 5g을 첨가하여 상온에서 6시간 반응시켰다. 이를 80℃에서 4시간 가열 교반을 통하여 암모니아 성분을 제거한 후 테트라에틸오르소실리케이트를 90g 더 첨가한 후 에탄올을 첨가하여 전체 질량을 1,000g로 맞췄다. 여기에 35% 질산 5ml를 첨가한 후 60℃에서 6시간 반응시켜 무기 바인더를 합성하였다.

<제조예 3>

실리콘계 하드코팅액에 제조예 1의 알루미늄과 티탄의 복합산화물, 제조예 2의 무기 바인더, 및 이산화티탄을 각각 전체 고형분 100 중량 대비, 10 중량부, 5 중량부, 10 중량부로 첨가하여 초친수 코팅액을 제조하였다.

<제조예 4>

제조예 3에서 알루미늄과 티탄의 복합산화물을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.

<제조예 5>

제조예 3에서 제조예 2의 무기 바인더를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.

<제조예 6>

제조예 3에서 제조예 2의 무기 바인더, 및 알루미늄과 티탄의 복합산화물을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.

<실험예 1>

65 ㎛ 두께의 PVC 필름에 제조예 3의 초친수 코팅액을 도포한 후 UV를 조사하여 경화시켜 두께가 7㎛인 초친수 코팅층을 얻었다. 초친수 코팅층의 특성을 다음과 같이 측정하여 표 1에 나타내었다.

(1) 물접촉각 : 물 접촉각은 Kruss사의 접촉각 측정기로 순수에 대한 정지 접촉각을 측정하였다.

(2) 어두운 곳 물접촉각 : 샘플을 어두운 곳에 3일 방치 후 상기와 같은 방식으로 물접촉각을 측정하였다.

(3) 부착성 : 초친수 코팅층의 부착성은 JIS K5400에 따라, 초친수 코팅층에 1mm 간격으로 종횡 10개의 바둑판 무늬의 절삭부를 넣고 셀로판 테이프를 강하게 부착한 후, 테이프의 한 끝을 가지고 표면에서 90°방향으로 잡아당겼을 때 초친수 코팅층이 박리되지 않으면 OK, 박리되면 NG로 나타냈다.

(4) 표면경도 : CKH-100 연필경도계를 이용하여 연필경도를 측정하였다.

<실험예 2>

실험예 1에서, 초친수 코팅층을 플라즈마 처리한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<실험예 3>

실험예 1에서, 제조예 3의 초친수 코팅액 대신 제조예 4의 초친수 코팅액을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<실험예 4>

실험예 1에서, 제조예 3의 초친수 코팅액 대신 제조예 5의 초친수 코팅액을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

<실험예 5>

실험예 1에서, 제조예 3의 초친수 코팅액 대신 제조예 6의 초친수 코팅액을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.

구분	물접촉각	어두운 곳 물접촉각	부착성	표면경도
실험예 1	7	9	OK	4H
실험예 2	6	6	OK	4H
실험예 3	8	19	OK	4H
실험예 4	8	15	OK	4H
실험예 5	10	26	OK	3H

상기의 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 빛 존재하에서 모두 초친수성이 우수하게 나타난 것으로 확인되었다. 한편, 무기 바인더, 및 알루미늄과 티탄의 복합산화물 중 어느 하나가 함유되지 않은 경우에는 어두운 곳에서의 친수성이 떨어지는 것을 볼 수 있었다.

이상, 상기의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일례이므로, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 가할 수 있는 구성의 변형, 치환, 수정, 생략 등은 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 초친수부재
11 : 초친수 코팅층
12 : 기재
13 : 점착층
20 : 표시부재
21 : 표시층
22 : 기재
23 : 점착층
30 : 반사부재
31 : 기재
32 : 반사보조부
33 : 반사막
34 : 점착층

Claims

반사부재, 상기 반사부재의 상면에 위치하는 표시부재, 상기 표시부재의 상면에 위치하는 초친수부재;를 포함하여 이루어진 초친수 표시물로서,
상기 초친수부재는 초친수 무기화합물이 포함된 실리콘계 하드코팅액을 도포하고 경화시켜 형성된 초친수 코팅층을 포함하고,
상기 초친수부재, 표시부재, 반사부재는 서로 점착되어 이루어지는 것으로서, 상기 초친수부재는 초친수 코팅층, 기재, 점착층을 포함하여 이루어지고, 상기 표시부재는 표시층, 기재, 점착층을 포함하여 이루어지고, 상기 반사부재는 기재, 반사막, 점착층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물.
제1항에 있어서, 상기 초친수 무기화합물은 티타늄 산화물, 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 주석 산화물, 마그네슘 산화물, 및 칼륨산화물 중 적어도 하나 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물.
제1항에 있어서, 상기 실리콘계 하드코팅액에는 하메트(Dashiell Hammett)의 산도 함수 Ho가 -3.6 내지 -7.6 범위의 산성을 나타내는 알루미늄과 티탄의 복합산화물이 실리콘계 하드코팅액 고형분 100 중량 대비 5 내지 30 중량부 더 포함되는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물.
제3항에 있어서, 상기 하메트(Dashiell Hammett)의 산도 함수 Ho가 -3.6 내지 -7.6 범위의 산성을 나타내는 알루미늄과 티탄의 복합산화물은 산화티탄 졸과 알루미나 졸을 고형분 몰비로 50:50 ~ 80:20의 범위내로 혼합한 혼합물을 450~900℃의 온도로 소성하고 분쇄하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물.
제1항에 있어서, 상기 실리콘계 하드코팅액에는 콜로이드형 실리카와 폴리머형 실리카가 공존하는 무기바인더가 실리콘계 하드코팅액 고형분 100 중량 대비 1 내지 30 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물.
제5항에 있어서, 상기 무기바인더는 테트라알콕시실리케이트를 용제하에서 암모니아수를 첨가하여 콜로이드형 실리카를 제조한 후 가열하여 암모니아를 제거하고, 여기에 테트라알콕시실리케이트와 용제를 다시 첨가하고 산 조건하에서 가열하여 폴리머형 실리카졸을 합성하여 제조됨으로써, 콜로이드형 실리카와 폴리머형 실리카가 공존하게 되는 무기바인더인 것을 특징으로 하는 초친수 표시물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 초친수 코팅층의 표면은 플라즈마 처리에 의해 5㎚ ~ 200㎛ 직경의 미세 기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물.
제1항에 있어서, 상기 초친수 코팅층은 기재의 표면에 코팅되는 것으로서, 상기 기재를 전자빔을 이용하여 전처리하여 10 ~ 100㎛ 직경 범위내의 표면 요철을 형성한 후 초친수 코팅층을 코팅하는 것을 특징으로 하는 초친수 표시물.
제1항 내지 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항의 초친수 표시물이 부착된 도로 표지판.
제1항 내지 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항의 초친수 표시물이 부착된 옥외 시설물.