KR100963067B1 - 안전 가드레일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열연강판의 표면에 세라믹코팅제를 도포하여 경화시킨 것을 특징으로 하는 안전 가드레일에 관한 것으로서, 기존의 열연강판으로 된 가드레일의 표면이 오염물질에 의하여 쉽게 부식되어 수명이 짧아지는 등의 단점을 개선하기 위한 것으로서 지면에 지지되는 지주와, 상기 지주의 일단부에 고정 설치되는 레일로 이루어진 열연강판 재질의 가드레일에 있어서, 상기 가드레일의 표면에 세라믹코팅제를 피복시킨 것을 특징으로 하는 안전 가드레일에 관한 발명이다.

본 발명의 안전 가드레일은 도로의 노변 또는 중앙분리대로 설치되는 것으로서 상기 안전 가드레일에 세라믹코팅제로 된 코팅면을 가짐에 따라 표면에 오염물질들의 부착을 막을 수 있고, 일단 부착되었다 하더라도 쉽게 제거가 가능하므로 내오염성이 뛰어나 시각적인 측면에서 운전자에게 뛰어난 시인성(視認性)을 제공하며, 나아가 내후성, 내스크래치성, 내화학성 등의 물성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 강판의 부식을 방지하여 수명을 증가시키는 등의 장점을 갖고 있다.

가드레일, 세라믹, 코팅제, 오염방지

Description

안전 가드레일{Safety Guard Rail}

본 발명은 가드레일에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로의 노변 또는 중앙분리대로 설치되는 안전 가드레일로서 친환경성인 세라믹코팅제를 열연강판에 도장시킴으로써 금속소재의 부식을 방지하여 내화학성을 개선시키고, 운전자에게 뛰어난 시인성(視認性)을 제고시킬 뿐만 아니라 미관을 개선하고, 내후성, 내오염성 등을 개선하는 효과를 증대시킬 수 있는 안전 가드레일에 관한 것이다.

일반적으로 노상에는 노변이나 도로 중앙에 방호벽 또는 방호책으로서 가드레일이 설치되어 있고, 이러한 가드레일은 차량의 주행 중에 정상적인 주행 경로를 벗어난 차량이 사고나 기타의 충격에 의하여 차량이 도로 밖 또는 보도 등으로 튀어 나가지 않도록 하는 동시에 탑승자의 상해 및 차량의 파손을 최소한으로 줄이고 차량을 정상 진행방향으로 복귀시키는 것을 주목적으로 사용되는데, 가드레일의 본체는 주로 열연강판이나 아연도금강판 또는 알루미늄도금강판으로 이루어져 있다.

또한 이러한 가드레일은 운전자나 보행자가 주간 및 야간에도 쉽게 식별

할 수 있도록 시인성(視認性)을 확보하기 위하여 그 표면을 밝은 색의 도료

나 식별이 용이한 도료 등으로 색칠하고 있다. 그러나 도로에 설치된 가드

레일이 옥외의 악천후 속에 장기간 노출됨에 따라 태양광, 차량의 배기가스

와 같은 도로 변의 오염물질, 먼지, 바람에 날려 온 파편, 우박, 오물 등에 의하여 쉽게 변색하거나, 탈색된 경우에는 운전자가 가드레일을 쉽게 식별할 수 없어서 상기 기술한 가드레일의 역할을 다하지 못하게 되었다. 특히 겨울

철에는 제설용 화학약품인 염화칼슘 등을 도로에 다량 살포하게 되는데, 이로 인하여 가드레일의 소재인 열연강판이 쉽게 부식되어 가드레일의 표면이 손상되므로 자동차 불빛의 재귀반사(再歸反射)효과가 떨어져 운전자가 쉽게 가드레일을 알아볼 수 없는 문제점이 있었다. 또한 열연강판에 액상도료만을 코팅할 경우에는 도장 수명이 짧으므로 나아가 이를 개선하기 위하여 가드레일을 자주 재도장하거나 새로운 것으로 교체하여야 하는 심각한 문제가 발생하였고, 이러한 재도장이나 교체 시에 많은 시설유지비용이 소모되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 특2003-15563호에는 통상의 가드레일의 표면에 형광물질이 함유된 폴리에틸렌을 라미네이팅시킨 합성수지 피복 가드레일이 개시되었고, 대한민국 특허 제468028호에는 통상의 가드레일의 표면에 칼라합성수지 필름층을 코팅시켜 수명을 연장시키고, 아름다운 색상의 야광페인트와 유리가루에 의해 야간에도 미려한 도시를 장식하는 가드레일의 제조방법이 기술되어 있으나, 이때 사용되는 합성수지나 페인트가 친환경성을 갖지 못할 뿐만 아니라 가드레일의 내부식성이 취약한 단점이 있었으며, 대한민국 특허 제746655호에는 철제 코일에 장석 또는 희토류 또는 규사를 포함하는 천연광물을 40나노미터 이하의 초미립자로 분쇄시킨 후 탈이온수로 가수분해, 중합반응시켜 얻어진 무기폴리머를 초순수 물에 가용하거나, 또는 대기 중의 저온소성(150℃ 범위)에서 대기 중의 산소와 반응하여 치밀한 고순도의 실리카막을 형성하며, 불활성 분위기 중에서 고온소성(450℃범위)에서 탈수소반응에 의한 열경화 후 아몰퍼스(비정질) 규소 세라믹으로 전환하는 세라믹 소재로 도장된 것을 특징으로 하는 가드레일이 개시되었으나, 세라믹 소재로 사용되는 장석 또는 희토류 또는 규사를 포함하는 천연광물을 분쇄시키는 방법은 모두 40나노미터 이하로 모두 제조하기 힘들며 세라믹 소재로 전환 공정이 복잡하여 경제성이 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 가드레일의 표면에 세라믹코팅제를 도포하여 경화시킴으로써 오염물의 부착을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 일단 부착되었다 하더라도 쉽게 제거가 될 수 있으므로 운전자나 보행자의 시인성을 제고하고, 나아가 은색 계통의 획일적인 색상에서 벗어나 장소 및 필요에 따라 다양한 색상의 가드레일을 제공함으로써 가드레일의 특성을 획기적으로 향상시킴을 그 과제로 한다.

또한 본 발명은 가드레일 표면의 내식성, 내후성, 내오염성, 내스크래치성, 내화학성, 내구성 등의 물성을 향상시킬 수 있는 가드레일을 제공함을 그 과제로 한다.

본 발명은 지면에 지지되는 지주와, 상기 지주의 일단부에 열연강판 재질의 금속판으로 형성되어 고정 설치되는 레일로 이루어지는 가드레일에 있어서, 상기 지주와 상기 금속판 표면에 세라믹코팅제를 도포하여 경화시킨 세라믹코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 안전 가드레일을 제공할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 상기 세라믹코팅제는 테트라에톡시실란과 γ-글리시독시프로필

트리메톡시실란을 혼합한 다음 이소프로판올을 넣고 가열 교반시키면서 실리카졸, 알루미나졸, 티타늄졸을 적하시킨 후 초산으로 pH를 조절하여 얻은 폴리실록산에 다양한 색상의 무기안료를 첨가하여 제조한 것을 특징으로 하는 안전 가드레일을 제공할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 상기 세라믹코팅제는 30㎛~50㎛의 두께로 피복된 것을 특징으로 하는 안전 가드레일을 제공할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 안전 가드레일은 가드레일 구조체의 표면에 세라믹코팅제가 피복됨으로써 노상의 오염물이나 오물 등과 구조체 표면간의 접촉면을 감소시키고 표면 장력을 오염물질보다 낮춤으로써 이들의 부착을 막을 수 있으며, 일단 부착되었다 하더라도 접촉면을 최소화 하고, 세척시 에도 쉽게 세척이 가능하여 내오염성이 뛰어나므로 운전자나 보행자의 시인성을 제고할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명의 안전 가드레일에 있어서 상기 코팅 피착면의 내후성, 내오염성, 내스크래치성, 내화학성 등의 물성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 강판의 부식을 방지하여 내식성 향상 및 수명 증가를 통한 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 지면에 지지되는 지주와, 상기 지주의 일단부에 열연강판 재질의 금속판으로 형성되어 고정 설치되는 레일로 이루어지는 가드

레일에 있어서, 상기 지주와 상기 금속판 표면에 세라믹코팅제를 도포하여 경화시킨 세라믹코팅층이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 세라믹코팅제는 테트라에톡시실란과 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란을 혼합한 다음 이소프로판올을 넣고 가열 교반시키면서 실리카졸, 알루미나졸, 티타 늄졸을 적하시킨 후 초산으로 pH를 조절하여 얻은 폴리실록산에 다양한 색상의 무기안료를 첨가하여 제조한 것을 특징으로 한다.

상기 세라믹코팅제는 30㎛~50㎛의 두께로 피복된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명을 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

안전 가드레일에 관한 구체적인 예로는 일반적인 W형 단면, 중앙분리대에 사용되는 빔, 방음벽과 혼합된 형태, 방음벽 등의 도로변 및 도로 중앙에 설치되는 다양한 형태를 들 수 있으며, 이들의 재질로는 금속제 빔을 들 수 있으며 이러한 모든 종류의 안전 가드레일 구조체를 포함한다.

한편, 안전 가드레일의 금속판 표면을 피복시키기 위한 세라믹코팅제는 다음과 같이 제조하였다.

(세라믹코팅제의 제조)

냉각기 및 교반기가 부착된 5ℓ 반응기에 테트라에톡시실란 150g, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 30g을 혼합한 다음 이소프로판올 100g을 넣고 50℃에서 1시간 동안 가열 교반시키면서 평균 입자 크기가 12nm인 실리카졸(Ludox LS-30, 30 wt% SiO₂, Dupont) 40g, 평균입자크기가 12nm인 티타늄졸 40g과 알루미나졸 45g을 각각 서서히 적하시켰다. 모두 적하시킨 후 초산을 적당량 투입하여 pH를 4로 조정하고 12시간 동안 계속 반응시켜 폴리실록산을 얻은 후 다양한 색상의 무기안료를 첨가하여 세라믹팅제를 제조한다.

본 발명의 안전 가드레일에 있어서, 세라믹코팅제를 금속판의 표면에 코팅하는 두께는 30~50㎛로 함이 바람직하다. 코팅하는 두께를 30㎛ 이하로 할 때는 금속판의 표면과의 접착력이 떨어지고 은폐력 및 강도가 저하되는 현상이 발생될 수 있으며, 50㎛ 이상이면 두께가 두꺼워져 건조가 용이하게 되지 못하며 도장 시 주름이 지는 현상이 발생되어 작업성이 떨어지며, 완전 건조 시에는 균열이 발생된다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 그 실시예에 한정되는 것은 아니다

[실시예]

실시예 1

상기와 같이 구성된 본 발명을 첨부된 도면 1, 2를 참고하여 실시하면 다음과 같다.

폭 300㎜, 길이 1.5m, 두께 4㎜이며 폭 50㎜의 주름이 있는 열연강판

으로 제조된 금속판(30)의 양쪽 표면에 존재하는 녹 등을 숏블라스팅(shot blasting)으로 제거한 다음 열용사 건(thermal spray gun)을 이용하여 금속판(30)을 100℃로 예열하고, 이어서 예열된 금속판의 양쪽 표면에 스프레이방법으로 세라믹코팅제를 40㎛ 두께로 1회 도포하고 경화시켜 세라믹코팅층(40)이 형성된 안전 가드레일을 제작하였다.

실시예 2

실시예 1에서 세라믹코팅제를 40㎛ 두께로 1회 도포하고 경화하는 대신에 20㎛ 두께로 1회 도포하고 경화하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하여 안전 가 드레일을 제조하였다.

실시예 3

실시예 1에서 세라믹코팅제를 40㎛ 두께로 1회 도포하고 경화하는 대신에 60㎛ 두께로 1회 도포하고 경화하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하여 안전 가드레일을 제조하였다.

비교예 1

실시예 1에서 세라믹코팅제를 사용하는 대신에 당업계에서 사용되는 통상의 우레탄수지를 도포한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하여 안전

가드레일을 제조하였다.

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조한 안전 가드레일을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 측정결과를 표 1에 나타내었다.

1. 내식성 측정

1) 내알카리성

두께 2㎜(9㎝ × 9㎝)의 열연강판 위에 상기 세라믹코팅제를 코팅한 실시예 1 내지 3의 시편 및 비교예의 시편을 5% NaOH 용액에 7일 동안 침적시켜 KSM ISO 2812-1방법으로 세라믹코팅제가 부풀음이 일어나는지, 갈라지는지 및 떨어지는지 유무를 측정하였다.

2) 내산성

두께 2㎜(9㎝ × 9㎝)의 열연강판 위에 상기 세라믹코팅제를 코팅한 실시예 1 내지 3의 시편 및 비교예의 시편을 5% 황산 용액에 7일 동안 침적시켜 KSM ISO 2812-1 방법으로 세라믹코팅제가 부풀음이 일어나는지, 갈라지는지 및 떨어지는지 유무를 측정하였다.

2. 내후성 시험

상기 시편 각각 1개씩을 KSM ISO 4892-3 방법에 의하여 60±1℃ 조건에서 UV 램프를 사용하여 600시간 동안 방치한 후 도막의 형태, 치수의 변화, 색 및 광택과 같은 외부변화 여부를 관찰하였으며, 판정은 시험 전후의 60° 경사면의 광택유지율(%)로 내후성을 평가하였다.

3. 경도시험

상기 시편 각각 1개씩을 건조기에서 180℃, 30분간 건조시켜 1㎏f힘으로 10㎜ 그어 5회 반복(KSD 6711 기준)하여 연필경도를 측정하였다.

4. 내오염부착성

상기 시편 각각 1개씩을 옥상에 남쪽으로 60° 경사의 폭로대에 설치하여 6개월 후의 명도(L*값)를 측정하고, 초기의 명도와의 차이(-△L*)를

방오염부착성의 지표로 하여 -△L이 0~3인 경우 A, 3~5인 경우 B, 5~8인 경우 C, 8~10인 경우 D, 10을 초과하면 E로 판정하였다.

[표 1]

상기 표 1에 나타난 바와 같이 세라믹코팅제로 이루어진 세라믹코팅층을 갖는 실시예 1 내지 3의 가드레일은 당업계에서 사용되는 통상의 우레탄 수지를 도포한 것인 비교예와 비교하여 내후성, 경도 및 내오염부착성에서 모두 우수함을 알 수 있었고, 특히 내알카리성, 내산성과 같은 내식성이 우수하여 열연강판이 쉽게 부식되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 다양한 색상을 통해 운전자나 보행자의 시인

성을 제고하고 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 도로에 설치된 안전 가드레일의 사시도

도 2는 도 1에 도시된 안전 가드레일의 일부 단면도

<도면의 주요 부분의 부호 설명>

10 : 지주 20 : 레일

30 : 금속판 40 : 세라믹코팅층

Claims (3)

1. 지면에 지지되는 지주(10)와, 상기 지주의 일단부에 열연강판 재질의 금속판(30)으로 형성되어 고정 설치되는 레일(20)로 이루어지는 가드레일에 있어서,

   상기 지주(10)와 상기 금속판(30) 표면에 테트라에톡시실란과 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란을 혼합한 다음 이소프로판올을 넣고 가열 교반시키면서 실리카졸, 알루미나졸, 티타늄졸을 적하시킨 후 초산으로 pH를 조절하여 얻은 폴리실록산에 다양한 색상의 무기안료를 첨가하여 제조한 세라믹코팅제를 30㎛~50㎛의 두께로 도포하여 경화시킨 세라믹코팅층(40)이 형성된 것을 특징으로 하는 안전 가드레일.
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