KR101050507B1 - 도로표지용 속건성 도료 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로표지용 속건성 도료 조성물 및 그의 제조방법 에 관한 것으로, 특히 고상 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시킨 수지 용액을 전체 조성물의 총중량에 대하여 20 내지 40 중량부로 포함하는 도로표지용 속건성 도료 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 도료 조성물은 도장시 건조가 빠르고 소지와의 부착성 및 시인성, 내수성, 내마모성, 내후성 및 내알카리성 내약품성 및 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 신나 또는 휘발유 등 환경에 유해한 성분을 포함하지 않아 매우 환경 친화적인 도료로서 효과적으로 사용할 수 있다.

도로표지용 속건성 도료 조성물, 고상 아크릴 수지, 아크릴 모노머, 2액형

Description

도로표지용 속건성 도료 조성물 및 그의 제조방법{HIGH SPEED DRYING PAINT COMPOSITION FOR MARKING ROAD LINE AND PREPARATION PROCESS THEREOF}

본 발명은 도로표지용 속건성 도료 조성물 및 그의 제조방법 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도장시 건조가 빠르고 소지와의 부착성 및 시인성, 내수성, 내마모성, 내후성 및 내알카리성, 내약품성 및 내구성이 우수한 도로표지용 속건성 도료 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 도로의 노면에는 주행방향이나 차로와 차로 사이의 경계를 목적으로 도료표지용 도료를 이용하여 차선을 표시하는데, 종래의 도로표지용 도료의 종류에는 가열형, 상온형, 수용성, 융착식 등이 있는데, 각각의 도로표지용 도료는 각각 저마다의 고유한 특성을 가지고 있다.

가열형 도로표지용 도료 및 융착식 도로표지용 도료는 도료를 가열 및 융해시켜 도로의 표면에 차선을 도포하며, 상온형 및 수용성 도로표지용 도료는 노면에 도포 후 제품내의 희석제(용제, 물)의 휘발에 의해 건조 되는 도료이다. 또한, 상기 상온 건조형 도료는 희석제로 용제를 사용하기 때문에 환경에 유해한 유기 휘발 성분이 많다.

종래의 융착식 도료는 도료의 용해후 여름철 높은 온도에 노출된 도료는 열에 의해 점도가 낮아지게 되어 실처럼 날리는 현상이 발생하며 도로의 표면에 차선을 도포 후 비드 살포시 적정 온도보다 높은 온도에서 작업시 비드가 도료에 가라앉거나 또한 반대로 온도보다 낮은 온도에서 작업 시에는 도료가 빨리 경화하게 되어 비드가 제대로 도료 위에 도포되지 않는 현상이 발생되며, 융착식 도료는 근본적으로 굵은 체질안료, 유리가루 등이 포함 되어있어 작업시 침전현상이 발생된다. 즉, 기존 융착식 및 가열식 도료는 작업환경 (특히 기온)에 맞춰 시공온도 및 작업속도를 조절해야 되는 단점을 가지고 있으며 시간 경과 후 소지의 소성, 연성(유연성)에 의한 균열 및 탈착으로 인해 도막이 박리되거나 균열이 생기는 현상이 발생되기도 한다.

또한, 종래의 도료표지용 도료는 아스팔트 도로 및 콘크리트 도로에 도장시 콘크리크 도로는 아스팔트 도로에 비해 소지 자체 특성 및 도로 구조적 차이로 인한 도료의 부착성 및 내구성이 떨어지며 도장 조건 또한 까다로워 세심한 주의가 필요로 하는 문제점이 있었다. 일반적으로 아스팔트 도로의 도료 도장 시 도색 차량에 의한 간단한 먼지 및 이물질 제거로도 우수한 부착성 및 내구성을 유지 시킬 수 있으나 콘크리트 도로의 도장시는 레이턴스, 화학염 등 일반적인 청소만으로는 처리가 어려운 약한 도막층으로 인해 근본적으로 아스팔트보다 도료의 부착성 및 내구성이 떨어진다.

이와 함께, 종래의 에폭시 수지, 우레탄 수지 등을 주성분으로 하는 기존의 2액형 도로표지용 도료는 도장시 건조시간이 느려 교통 통제에 따른 손실 비용이 발 생하며 유지, 보수가 어려운 문제가 있으며, 유연성(신축성)이 떨어져 도로표면과의 부착불량 및 균열 등의 현상이 발생한다.

따라서, 도장시 건조가 빠르고 소지와의 부착성 및 시인성, 내수성, 내마모성, 내후성 및 내알카리성, 내약품성 및 내구성이 우수한 도로표지용 도료 개발에 대한 연구가 필요하다.

본 발명은 도로표지용 도료 조성물에 있어서, 신나 또는 휘발유 등의 환경에 유해한 성분을 포함하지 않으면서도 도장시 건조가 빠르고, 내마모성, 내후성 및 내알카리성 내약품성 및 내구성이 우수하며, 경화 및 건조시간의 조절이 가능한 도료표지용 속건성 도료 조성물 및 그의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 고상 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시킨 수지 용액을 전체 조성물의 총중량에 대하여 20 내지 40 중량부로 포함하는 도로표지용 속건성 도료 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, a) 고상 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시켜 수지 용액을 제조하는 단계, b) 상기 수지 용액을 전체 조성물의 총중량에 대하여 20 내지 40 중량부로 포함하도록 하고, 상기 수지 용액에 아크릴 모노머를 추가로 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계, c) 상기 b) 단계에서 제조된 혼합물에 3급 아민계 촉진제를 혼합하여 주제부(A)를 제조하는 단계, d) 상기 b) 단계에서 제조된 혼합물에 과 산화물 경화제를 혼합하여 경화제부(B)를 제조하는 단계, 및 e) 상기 주제부(A)와 경화제부(B)를 혼합하는 단계를 포함하는 도로표지용 속건성 도료 조성물의 제조 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 콘크리트 및 아스팔트 소지에 부착성 및 신축성이 우수한 고상 아크릴 수지를 반응성이 우수한 아크릴 모노머와 효과적으로 배합하여 특정 함량 범위로 포함함으로써, 신나 또는 휘발유 등의 환경에 유해한 성분을 포함하지 않으면서도 도장시 건조가 빠르고 소지와의 부착성 및 시인성, 내수성, 내마모성, 내후성 및 내알카리성, 내약품성, 내구성 등이 우수한 도료 조성물을 제공할 수 있음을 밝혔다.

특히, 본 발명의 도로표지용 속건성 도료 조성물은 고상 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시킨 수지 용액을 전체 조성물의 총중량에 대하여 20 내지 40 중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다.

아래에서는 본 발명에 따른 도료 조성물에 함유되는 각 조성 성분에 대해서 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 도료 조성물은 상기 고상 아크릴 수지와 메틸 메타크릴레이트(MMA), 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA) 등의 아크릴 모노머를 혼합하여 도막의 경도 및 유연성(신축성), 가사시간, 건조시간 등을 적절히 조절함으로써 아스팔트와 콘크리트 소지의 균열 및 부착력, 작업성, 저장성 등을 조절할 수 있다.

특히, 상기 도료 조성물은 전체 도료 조성물 총중량을 기준으로 한 종류 이상 의 고상 아크릴 수지를 1관능성 이상의 아크릴 모노머인 메틸 메타크릴레이트(MMA) 및 부틸 메타아크릴레이트(BMA), 부틸 아크릴레이트(BA) 등의 한 종류 이상의 아크릴 모노머에 용해시킨 수지용액 20 내지 40중량부를 포함하고, 바람직하게는 25 내지 35중량부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 수지 용액이 20 중량부 미만일 때는 도막의 경도 및 부착성, 유연성(신축성) 등이 떨어지고 도료 점도가 높아져 작업성이 저하되며, 40 중량부를 초과할 때는 도료의 점도가 낮아져 도막의 외관 및 작업성 등이 불량해진다.

한편, 상기 수지 용액은 고상 아크릴 수지를 상기 수지 용액의 총중량에 대하여 20 내지 40 중량%, 바람직하게는 25 내지 35 중량%로 포함할 수 있으며, 아크릴 모노머를 상기 수지 용액의 총중량에 대하여 60 내지 80 중량%, 바람직하게는 65 내지 75 중량%로 포함할 수 있다. 상기 고상 아크릴 수지가 20 중량% 미만으로 용해되면 도막의 경도 및 유연성(신축성)이 떨어지고 도료의 건조시간 및 가사시간이 저하될 수 있으며, 40 중량%를 초과하여 용해되면 수지의 점도가 높아지며 고상 아크릴 수지를 용해시키기 힘들어질 수 있다.

발명의 바람직한 일례에서, 상기 한 종류 이상의 고체상태 아크릴 수지를 반응조에서 60 ℃ 이상에서 아크릴 모너머에 용해시킬 수 있으며, 바람직하게는 상기 아크릴 모노머로 메틸메타크릴레이트(MMA) 및 부틸메타아크릴레이트(BMA), 부틸아크릴레이트(BA)를 사용할 수 있다. 특히, 바람직하게는 한 가지 이상의 고상 아크릴 수지 30 중량%를 메틸 메타크릴레이트(MMA) 35 중량%, 부틸메타아크릴레이트(BMA) 19 중량%, 및 부틸아크릴레이트(BA) 16 중량%에 용해시킬 수 있다.

한편, 상기 고상 아크릴 수지는 유리전이온도(Tg)가 40 내지 60 ℃, 바람직하게는 42 내지 58 ℃가 될 수 있으며, 중량평균분자량이 80,000 내지 160,000, 바람직하게는 85,000 내지 158,000인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 상기 범위 내를 사용함으로써 도막의 경도 및 내구성, 부착성, 유연성(신축성)이 적절해질 수 있다.

본 발명의 도료 조성물에서 상기 아크릴 모노머는 메틸메타아크릴레이트, 메타아크릴산, 부틸메타아크릴레이트, 하이드록시프로필 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 에톡시레이티이드 비스페놀-A 디아크릴레이트에스테르, 테트라 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 하이드록실에틸 디이소아누레이트 트리아크릴레이트, 알킬에스테르 아크릴산, 하이드록시알킬에스테르 아크릴산, 하이드록시 알킬 에스테르 메타아크릴 산, 부틸렌글리콜 디메타아크릴레이트 테크라에틸렌글리콜 디메타아크릴레이크, 폴리프로필렌 글리콜 디메카아크릴레이트, 비스페놀-A 디메타아크릴레이트, 에톡시레이티이드 비스페놀-A 디메타아크릴레이트, 펜타에리디올 디메타아크릴레이트, 부칠렌글리콜 트리 메타아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 트리 메타아크릴레이트, 비스페놀-A 트리 메타아크릴레이트, 에톡시레이티이드 비스페놀-A 트리 메타아크릴레이트, 펜타아크릴디올 트리메타아크릴레이트, 알킬 메타아크릴레이트, 사이클로알킬 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 이소부틸 메타아크릴레이트, t-부틸 메타아크릴레이트, n-옥틸 메타아크릴레이트, 벤질 메타아크릴레이트, 이소옥틸 메타아크릴레이트, 3-비닐사이클로헥실 메타아크릴레이트, 3.3.5-트리메틸사이클로헥실 메타아크릴레이트, 보닐 메타아크릴레이트, 이소보닐 메타아크릴레이트, 1-메틸사이클로헥실 메타아크릴레이트, 프로판디올디 메틸아크릴레이트, 부탄디올디 메틸 아크릴레이트, 헥산디올디 메틸아크릴레이트, 옥산디올디 메틸아크릴레이트, 노나네디올디 메틸아크릴레이트, 데칸디올디 메틸아크릴레이트, 트리에틸프로판트리 메타아크레이트, 트리메틸올프로판트리 메타아크레이트, 2-히드록시에틸메타크릴에이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 4-히드록시부틸 메타크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필아크릴, 2,3-디하이드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌변성 아크릴레이트, 폴리프로필렌 변성메타크릴레이트, 및 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 노말부틸메타크릴레이트, 노말헥실메타크릴에이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 터셔리부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노말옥틸아크릴에이트, 이소보닐아크리레이트, 시클로헥실아크릴레이트 등과 같은 1관능성 이상의 아크릴 모노머 및 당량체 1종 이상이 포함될 수 있다. 특히, 가사시간, 건조시간, 내마모성 및 소지와의 부착력, 인장강도, 접착강도, 굽힘강도 등의 기계적 물성 등의 측면에서 메틸메타아크릴레이트(MMA), 하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA) 등을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도료 조성물은 고상 아크릴 수지 용액에 아크릴 모노머를 추가로 포함할 수 있으며, 이때 아크릴 모노머는 전체 조성물의 총중량에 대하여 0.5내지 20 중량부, 바람직하게는 2내지 18 중량부, 좀더 바람직하게는 5 내지 15 중량부가 될 수 있다. 점도조절 및 작업성 측면에서 상기 범위로 아크릴 모노머를 추가 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명의 도료 조성물은 한 가지 이상의 고상 아크릴 수지를 아크릴 모너머에 용해시킨 수지 용액과 메타크릴레이트(MMA), 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA) 등의 한 종류 이상의 아크릴 모노머를 혼합하여 촉진제와, 경화제를 반응시키면 라디칼 반응으로 인해 건조시 도막이 액체 상태에서 고체 상태로 될 수 있다. 이때, 라디칼 반응으로 인해 단시간에 경화 거동이 일어나며 완전 경화시 고형분이 높은 도막을 형성할 수 있다.

특히, 바람직한 또다른 일례에서, 상기 도료 조성물은 고상 아크릴 수지 용액과 함께, 전체 조성물의 총중량에 대하여 비관능성 아크릴 모노머 또는 비닐계 단량체로서 메틸메타크릴레이트(MMA) 5 내지 10 중량부, 바람직하게는 5내지 7 중량부, 및 수산기 함유 아크릴 모너머 또는 비닐계 단량체로서 하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA) 0.5 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.

이때, 메틸메타크릴레이트(MMA)는 5중량부 미만이면 도료의 점도가 높아져 작업성 및 저장성이 나빠져 작업시 도막의 외관이 불량해질 수 있으며, 10중량부를 초과할 때는 도막의 경도가 높아지며 도료의 점도가 낮아져 작업시 도막의 외관 불량해질 수 있다. 또한, 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA)는 0.5중량부 미만 이면 가사시간 및 건조시간이 길어져 도막의 건조가 불량해지고 5 중량부를 초과할 때는 경화가 빨라진다.

상기 아크릴 모너머는 유리전이온도(Tg)가 60 내지 120 ℃, 바람직하게는 70 내지 110 ℃가 될 수 있으며, 중량평균분자량이 80 내지 160, 바람직하게는 100 내지 150인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 상기 범위 내를 사용함으로써 도막의 경도 및 내구성, 부착성, 유연성(신축성)이 적절해질 수 있다.

발명의 바람직한 일 구현에서, 본 발명의 도료 조성물은 전체 조성물의 총중량에 대하여 고상 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시킨 수지 용액 20내지 40중량부, 메틸메타크릴레이트(MMA) 5 내지 10 중량부, 및 하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA) 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.

한편, 이러한 본 발명의 도료 조성물은 2액형 반응형 도로표지용 도료로서 도로의 표면에 차선을 도포 후 주제와 경화제의 반응에 의해 건조가 되는 도료가 될 수 있다. 상기 2액형 반응형 도료는 신나 또는 휘발유 등을 사용하지 않는 환경 친화적인 도료이며 융착도료 및 가열형 도료표지용 도료와 비교할 때 시공 및 경화시간 및 건조시간이 조절이 가능하여 30분 이내에 차선위로 차량의 통행이 가능하다.

발명의 바람직한 또다른 일 구현에서, 본 발명의 도료 조성물은 한 종류 이상의 고상 아크릴 수지와 유리전이온도(Tg)가 높고 반응성이 빠른 1관능성 이상의 아크릴 모노머인 메틸 메타크릴레이트(MMA), 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA) 및 유리전이 온도(Tg)가 낮고 반응성이 느린 1관능성 이상의 아크릴 모노머인 부틸 메타크릴레이트(BMA), 부틸 아크릴레이트(BA) 등의 아크릴 모노머 및 소포제, 표면 조절용 첨가제, 상기 중합금지제 용액, 상기 파라핀 왁스 용액, 유기, 무기안료(유색안료), 체질안료, 분산제, 부착 증진제, 나노 실리카, 산화방지제, 자외선 안정제를 함유한 혼합물에 촉진제를 포함하여 주제부(A)를 만들고 혼합물에 과산화물경화제를 포함하여 경화제부(B)를 만들어 두 도료를 혼합하여 도장시 건조가 빠르고 내마모성, 내후성 및 내알카리성 내약품성 및 내구성이 우수한 도료 조성물을 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 도료 조성물에는 도료의 작업성 및 도막의 물성을 높이기 위해 소포제와 표면조절제, 중합금지제, 파라핀 왁스, 유색안료, 체질안료, 분산제, 부착증진제, 무기 필러, 산화방지제, 자외선 안정제, 3급 아민계 촉진제, 및 과산화물 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.

특히, 상기 중합금지제 및 파라핀 왁스는 용액 형태로 사용할 수 있다. 전체 도료 조성물 총중량을 기준으로 상기 소포제는 0.5 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.7내지 1 중량부, 상기 파라핀 왁스는 0.5 내지 2중량부, 바람직하게는 1 내지 1.5 중량부, 상기 중합 금지제 용액은 2 내지 3 중량부, 바람직하게는 2.2 내지 3 중량부로 사용될 수 있다.

또한, 상기 고체 파라핀 왁스는 도료의 경화를 원활하게 하기 위해 쓰이는 공기 차단 물질의 일종으로, 석유계 화합물로서 융해점이 48 ℃, 52 ℃, 58 ℃ 등의 고상 파리핀 왁스 중에서 하나 이상 선택할 수 있다.

상기 소포제는 실리콘계 소포제로서 도료의 제조시나 작업시 도료 내에 있는 기포를 제거함으로써 도막 건조시 도막의 외관을 양호하게 하며, 소포제 중에서 하나 이상 선택할 수 있다.

특히, 상기 소포제는 도료의 제조시, 작업시 도료 내에 있는 기포를 제거함으로써 도막 건조시 도막의 외관을 양호하게 하며, 또한 소포제를 사용하지 않으면 도막에 기포가 발생하고 반대로 과량을 사용하면 분화구 현상이 나타나는 등 도막의 외관이 불량해진다. 중합금지제 용액은 촉진제, 경화제와 고상 아크릴 수지를 메틸메타크릴레이트(MMA) 및 부틸메타아크릴레이트(BMA), 부틸아크릴레이트(BA) 등의 아크릴 모노머에 용해시킨 수지 용액과, 메틸메타크릴레이트(MMA), 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA) 등의 아크릴 모노머와 반응시 반응 속도 및 가사 시간, 건조 시간, 저장성 등을 조절하는 효과가 있으며 도료의 저장시 외부의 열이나 반응에 의한 도료의 겔화를 막아준다. 또한, 도료내의 수지 용액과 아크릴 모노머 그리고 경화제, 촉진제가 반응하여 라디칼 반응을 형성하면서 도료의 건조가 진행되는데, 반응시 공기중의 산소가 반응에 참여하면 건조의 불량 및 물성 저하를 일으킬 수 있다. 특히, 도막의 경도 불량 및 부착성, 내구성, 마모성 등의 문제가 나타날 수 있다. 이러한 산소의 반응을 억제하기 위해서 파라핀 왁스용액이 도막 표면에 막을 형성함으로써 산소와의 반응을 억제함으로써 도막의 경화가 가능하며 좋은 물성을 얻을 수 있다.

한편, 상기 표면조절제는 작업시 도막의 면을 평활하게 해주어 도막 건조시 도막의 외관을 양호하게 하며, 도막이 형성되는 동안 불충분한 습윤, 불량한 습윤성, 크래터링 형성, 안료의 색분리 등과 같은 문제를 개선시키는 역할을 할 수 있 다. 바람직하게는 실리콘계 표면조절제, 비실리콘계 표면조절제 등을 사용할 수 있다.

상기 안료는 유기안료, 무기안료, 체질안료 등이 있을 수 있다. 상기 유기안료 및 무기안료는 유색 안료로써 유색 안료 중에서 하나 이상 선택할 수 있다. 특히, 유기/무기안료(유색 안료)는 도료의 색상을 구현하는 데 효과가 있으며, 도료의 착색과 은폐력의 부여 등에 효과가 있다. 또한, 분산제는 도료내에서 안료 및 체질안료의 분산을 향상 시켜줌으로서 도막의 시각적 효과 및 은폐력이 좌우되며 도료의 제조시나 저장 및 도장시 에도 중요한 역할을 할 수 있다.

이러한 유색안료(유기, 무기안료)는 특히 내구력이 좋을 것을 요구하는데. 도료 등에서 내구력, 특히, 내광성, 내산성 등이 나쁘면 도료의 색은 수십일 내에 변색이 오기도 한다. 최근에는 대기 오염으로 공기는 산성 물질로 오염되고 빗물에 섞여 산성물이 되어 도막을 적시면 내산성이 약한 안료는 변색이 일어날 수 있다. 이러한 점을 고려하여 내구성이 좋은 안료를 선택하여 좋은 물성을 얻을 수 있다.

상기 체질안료는 충전물의 혼합물 및 탄산칼슘, 활석, 규사, 마이카, 카오린 등과 같은 체질 안료 중에서 하나 이상 선택할 수 있으며, 상기 체질 안료는 도료의 유동성, 점도 등 물성의 조절 및 도막의 강도, 내구성, 광택 조절 등에 효과가 있다.

또한, 상기 분산제는 유성도료용 습윤 분산제로 유기 무기 안료용 분산제 중에서 하나 이상 선택할 수 있다.

상기 무기필러로서 나노 실리카는 증점 및 칙소성 부여 및 입자의 침강방지 및 재분산성 개선 및 흐름성 개선과 입자의 저장안정성 개선에 사용되는 용도로서 나노 실리카 등에서 하나 이상 선택할 수 있다. 상기 나노 실리카는 증점 및 칙소성 부여 및 입자의 침강방지 및 재분산성 개선 및 흐름성 개선과 입자의 저장안정성 개선에 사용되어 도료의 물성 및 저장성 등에 효과가 있다.

상기 부착 증진제는 소지와의 부착력을 증대시키는 역할은 하는 첨가제로서 부착증진제 중에서 하나 이상 선택하는 것을 특징으로 한다.

부착 증진제는 도막 건조시 소지와 도막간의 부착력을 증대시키는 역할을 하며 인산-아크릴계 및 숙시네이트 에스터계, 아크릴레이티이드 폴리에스테르 올리고머, 감마-메타아크릴로옥사프로필트리메톡시실란, 트리스-오메가-메톡시에톡시 실란 등을 사용할 수 있으며, 아크릴레이티이드 폴리에스테르 올리고머를 사용하는 것이 좀더 바람직하다.

상기 산화 방지제 및 자외선 안정제는 산화 방지 및 자외선 흡수 및 차단제로서 산화 방지제는 페놀계, 티오(Thio)계, 인계, 아민계 중에서 하나 이상 선택하는 것을 특징으로 하며 자외선 안정제는 벤조트리아조계, 벤조페논계, 트리아진계, 오가노니켈계 및 자외선 차단제, 자외선흡수제 중에서 하나 이상 선택할 수 있다.

산화방지제 및 자외선 안정제는 도막의 건조시나 건조후 자외선 및 공기와의 접촉에 의한 도막의 색이 바래는 현상을 막아주는데 고분자가 자외선 및 공기에 노출되었을 때 산화환원반응이 진행되는데 이러한 산화방지제(anti oxidant) 및 자외선 안정제는 장기적으로 색이 바래는 현상과 노랗게 변화는 것을 조절하는데 가장 우수하여 자외선 및 공기에 의한 도막의 내후성 측면에서 좋은 물성을 얻을 수 있 다. 산화 방지제는 페놀계, 티오(Thio)계, 인계, 아민계 등의 산화방지제가 사용되고 있으며 이중에서 하나 이상 선택하는 것을 특징으로 한다. 또한 자외선 안정제는 작용기능별로 자외선 흡수제, 자외선 차단제 등으로 나누어지며 벤조트리아조계, 벤조페논계, 트리아진계, 오가노니켈계 및 자외선 차단제, 자외선 흡수제 중에서 하나 이상 선택하여 사용할 수 있다.

이와 같은 소포제와 중합금지제 용액, 파라핀 왁스 용액, 표면 조절용 첨가제, 유기, 무기안료(유색안료), 체질안료, 분산제, 부착 증진제, 실리카, 산화방지제, 자외선 흡수제 및 자외선 차단제는 전체 도료 조성물 총중량을 기준으로 소포제 0.5~1 중량부, 중합금지제 용액 2~3 중량부, 파라핀 왁스 용액 1~3 중량부, 표면 조절용 첨가제 0.5~1 중량부, 분산제 0.5~1 중량부, 유색안료 10~20 중량부, 체질안료 40~50 중량부, 부착 증진제 0.1~0.5 중량부, 나노 실리카 0.1~0.5 중량부, 산화방지제 0.1~0.5 중량부, 자외선 안정제 0.1~0.5 중량부의 범위내로 함유되는 것이 바람직하다.

특히, 발명의 바람직한 또다른 일 구현예에서, 본 발명의 도료 조성물은 전체 도료 조성물 총중량에 대하여, 고상 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시킨 수지 용액 20내지 40중량부, 바람직하게는 25 내지 35 중량부, 메틸메타크릴레이트(MMA) 5 내지 10 중량부, 바람직하게는 5 내지 7 중량부, 하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA) 0.5 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 2 중량부, 소포제 0.5 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.7 내지 1 중량부, 표면조절제 0.5 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 0.7 중량부, 중합금지제 2 내지 3 중량부, 바람직하게는 2 내지 3 중량부, 파라핀 왁스 1 내지 3 중량부, 바람직하게는 1 내지 1.5 중량부, 유색안료 10 내지 20 중량부, 바람직하게는 15 내지 20 중량부, 체질안료 40 내지60 중량부, 바람직하게는 50 내지 60중량부, 분산제 0.5 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.7 내지 1 중량부, 부착증진제 0.1 내지 0.5 중량부, 바람직하게는 0.2 내지 0.4 중량부, 무기 필러 0.1 내지 0.5 중량부, 바람직하게는 0.2 내지 0.4 중량부, 산화방지제 0.1 내지 0.5 중량부, 바람직하게는 0.2 내지 0.4 중량부, 및 자외선 안정제 0.1 내지 0.5 중량부 바람직하게는 0.2 내지 0.4 중량부를 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 도료 조성물은 2액형 반응형 도로표지용 도료로서 주제부(A)와 경화제부(B)를 포함하고, 두 도료에서 각각의 주제와 경화제의 반응에 의해 건조가 이뤄지는 도료가 될 수 있다.

이러한 도료 조성물에서 주제부(A)에 혼합되는 촉진제로는 3급 아민계 촉진제가 바람직하고, 좀더 바람직하게는 파라 톨루이딘계 아민계 촉진제를 사용할 수 있다. 특히, 파라 톨루이딘계 아민계 촉진제인 디메틸-p-톨루이딘, 디에탄올-p-톨루리딘, 디에톡시-p-톨루이딘, 디에틸-p-톨루이딘, 디프로폭시-p-톨루이딘 또는 그의 혼합물 중에서 1종 이상을 선택할 수 있다.

상기 촉진제는 전체 조성물의 총중량에 대하여 1 내지 2 중량부, 바람직하게는 1내지 1.5 중량부로 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 촉진제를 1 중량부 미만으로 사용하면 경화 및 건조속도 및 건조시간이 길어지거나 경화 불량으로 인해 도막의 건조가 일어나지 않을 수 있으며, 상기 촉진제가 2 중량부를 초과하여 사용되면 경화 속도가 너무 빨라져 도막외관이 불량해지고 가사시간이 짧아져 작업시간 및 도막 건조시간에 영향을 미치며 도막의 강도 및 내수성, 내구성, 내후성에도 영향을 미칠 수 있다. 즉, 촉진제를 1 내지 2중량부 범위내로 사용하지 않으면 도막이 형성되지 않거나, 경화가 거의 되지 않을 수 있다. 따라서, 전체 도료 조성물 총중량 기준으로 3급 아민계 촉진제를 1 내지 2중량부를 사용할 때 좀더 좋은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 도료 조성물에서 경화제부(B)에 혼합되는 과산화물 경화제로는 퍼옥사이드계 과산화물 경화제, 에스테르계 경화제, 지방족 아조기를 포함하는 경화제 등을 1종 이상 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하이드로겐 퍼옥사이드, 케톤 퍼옥사이드, 아세틸아세톤 퍼옥사이드, 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, 사이클로헥산 퍼옥사이드, 메틸이소부틸케톤 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 이소부티릴 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 숙신산 퍼옥사이드, 디카노일 퍼옥사이드, 디이소노나노일 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드 등의 퍼옥사이드계 과산화물 경화제, 퍼에스테르계 경화제, 지방족 아조기를 포함한 경화제 및 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 이 중에서 벤조일 퍼옥사이드계를 사용하는 것이 좀더 바람직하다.

상기 과산화물 경화제는 대기 온도 및 소지(도로표면) 온도에 따라서 사용량이 달라지는데, 대체적으로 전체 조성물의 총중량에 대하여 2 내지 10 중량부, 바람직하게는 2 내지 4 중량부로 혼합되어 사용할 수 있다. 이 때, 상기 경화제를 대기 온도 및 소지 온도에 따라 대체적으로 경화제부(B)에 2중량부 미만으로 사용하 면 혹서기 여름철이 아닌 경우에는 경화 및 건조속도 및 시간이 길어지거나 도막의 건조가 거의 되지 않을 수 있으며, 10중량부를 초과하여 사용하면 경화 속도가 너무 빨라져 도막외관이 불량해지고 가사시간이 짧아져 작업시간 및 도막 건조시간에 영향을 미치며 도료의 저장시간에도 영향을 미쳐 저장 중이나 작업시 도료의 겔화 현상이 진행될 수 있다. 따라서, 전체 도료 조성물 총 중량 기준으로 작업시 대기온도 및 소지 온도에 따라 상기 함량 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.

특히, 과산화물 경화제와 촉진제의 양은 대기 온도 및 소지온도에 따라 사용량이 달라지므로 사용량에 따라 가사시간 및 건조시간을 적절히 조절하여 도료와의 반응이 일어나도록 사용량을 조절할 수 있다.

한편, 본 발명은 이러한 도로표지용 속건성 도료 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 제조방법은 a) 고상 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시켜 수지 용액을 제조하는 단계, b) 상기 수지 용액에 아크릴 모노머를 추가로 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계, c) 상기 b) 단계에서 제조된 혼합물에 3급 아민계 촉진제를 혼합하여 주제부(A)를 제조하는 단계, d) 상기 b) 단계에서 제조된 혼합물에 과산화물 경화제를 혼합하여 경화제부(B)를 제조하는 단계, 및 e) 상기 주제부(A)와 경화제부(B)를 혼합하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제조 방법은 상기 e) 단계에서 주제부(A)와 경화제부(B)를 0.8:1내지 2:1의 중량비로, 바람직하게는 0.9:1 내지 1.2:1의 중량비로 혼합할 수 있으며, 건조시간, 가사시간, 물성등의 측면에서 상기 배합비를 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 b) 단계에서 제조된 혼합물에 소포제, 표면조절제, 중합금지제, 파라핀 왁스, 유색안료, 체질안료, 분산제, 부착증진제, 무기 필러, 산화방지제, 및 자외선 안정제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 혼합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

이러한 본 발명의 도료 조성물을 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 발명의 바람직한 일 구현예에서, 본 발명에 따른 도로표지용 2액형 속건 경화성 반응형수지 도료 조성물의 제조 방법은 1) 적어도 한 종류 이상의 고상 아크릴 수지를 적어도 한 종류 이상의 아크릴 모노머에 용해시킨 수지용액을 제조하는 단계; 2) 적어도 한 종류 이상의 중합금지제를 아크릴 모노머에 용해시킨 중합금지제 용액을 제조하는 단계; 3) 적어도 한 종류 이상의 고체 파라핀 왁스를 용해시킨 파라핀 왁스 용액을 제조하는 단계; 4) 상기 단계 1)에서 제조된 수지용액에 적어도 한 종류 이상의 1 관능성 이상의 아크릴 모노머를 첨가한 혼합물을 제조하는 단계; 5) 상기 단계 4)에서 제조된 혼합물에 소포제를 혼합하는 단계; 6) 상기 단계 5)에서 제조된 혼합물에 표면 조절용 첨가제를 혼합하는 단계, 7) 상기 단계 6)에서 제조된 혼합물에 상기 중합금지제 용액, 상기 파라핀 왁스 용액을 첨가; 8) 상기 단계 7)에서 제조된 혼합물에 유기, 무기안료(유색안료)를 혼합하는 단계; 9) 상기 단계 8)에서 제조된 혼합물에 체질안료를 혼합하는 단계; 10) 상기 단계 9)에서 제조된 혼합물에 분산제를 혼합하는 단계; 11) 상기 단계 10)에서 제조된 혼합물에 부착 증진제를 혼합하는 단계; 12) 상기 단계 11)에서 제조된 혼합물에 나노 실리카를 혼합하는 단계; 13) 상기 단계 12)에서 제조된 혼합물에 산화방지제를 혼합하는 단계; 14) 상기 단계 13)에서 제조된 혼합물에 자외선 차단제 및 자외 선 흡수제를 혼합하는 단계; 15) 상기 단계 14)에서 제조된 혼합물에 촉진제를 혼합하여 주제부(A)를 제조하는 단계; 16) 상기 단계 14)에서 제조된 혼합물을 과산화물 경화제를 혼합하여 경화제부(B)를 제조하는 단계; 및 17) 상기 단계 15)에서 제조된 혼합물, 즉, 주제부(A)와 상기 단계 16)에서 제조된 혼합물, 즉, 경화제부(B)를 1:1의 중량비로 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.

발명의 바람직한 일 구현예에서는 먼저, 작업전 상기 중합금지제를 퀴논 에테르, 파라-벤조퀴논, 메틸 하이드로퀴논, 메틸에틸 하이드로 퀴논, 에틸 하이드로 퀴논, 부틸 카테콜, 디디뮴 터셔리 부틸 파라 크레졸 또는 혼합물. 및 트리 페닐 스티빈계, 트리 페닐 안티모니계 중에서 하나 이상 선택하여. 40 ℃의 항온조에서 메틸 메타크릴레이트(MMA)에 용해시켜 중합금지제 용액을 제조할 수 있다. 상기 중합금지제는 고체 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시킨 수지용액이나 아크릴 모노머, 안료 등이 투입된 단계에서는 골고루 잘 용해되지 않으므로 작업전 미리 40 ℃의 항온조에서 용해시켜 두는 것이 바람직하다. 또한, 다른 용매 및 용제에도 용해시켜도 무방하지만 본 도료 조성물의 주 용매인 메틸 메타크릴레이트(MMA) 이외에 다른 용매가 사용되면 도막의 경도 및 내구성, 색상 건조불량 및 건조시간 등에 영향을 미쳐 본 도료의 물성을 떨어뜨릴 수 있으므로 메틸 메타크릴레이트(MMA)에 용해시키는 것이 바람직하다.

이때, 중합금지제는 메틸메타크릴레이트(MMA)에 10 내지 20 중량%가 되도록 용해시키는데, 10 중량% 미만으로 용해시키면 주제부(A)와 경화제부(B)와 반응함에 있어 반응 속도를 조절하는 역할이 저하되며, 주제부(A) 및 경화제부(B))의 반응 시 반응속도 및 가사시간, 건조시간, 저장성 등에 영향을 미칠 수 있으며 도료의 저장시 외부의 열이나 반응에 의한 도료의 겔화를 촉진시킬 수 있다. 또한, 20 중량%를 초과하여 용해시키면 주제부(A) 및 경화제부(B))의 반응 시 반응속도 및 가사시간, 건조시간, 저장성 등을 조절하는 데는 효과가 있으나 도료의 건조성이 떨어지고 경화가 느려 도막의 경도가 약해지며 내구성 및 내후성을 떨어뜨릴 수 있다.

또한, 발명의 바람직한 일 구현예에서는, 상기 중합방지제 용액과 마찬가지로 작업 전에 미리 석유계 화합물 48 ℃, 52 ℃, 58 ℃ (융해점) 고상 파라핀 왁스 중에서 하나 이상 선택하여 톨루엔(메틸 벤젠)에 용해시켜 파라핀 왁스 용액을 제조할 수 있다. 파라핀 왁스는 석유계 화합물로서 고체 상태이며 상온(20~25 ℃)에서는 용해하기 어렵고 용해점에 따라 40 ℃ 이상의 온도에서 용해가 용이하므로 미리 40 ℃ 이상의 항온조에서 제조해놓아야 한다.

이때, 파라핀 왁스는 톨루엔에 10~30중량%가 되도록 용해시키는데, 10 중량% 미만으로 용해시키면 산소차단 효과가 적어져서 반응시 공기중의 산소가 반응에 참여하여 건조의 불량 및 물성을 저하시켜. 도막의 경도 불량 및 부착성, 내구성, 마모성 등의 문제가 나타날 수 있다. 또한, 30중량%를 초과하여 용해시키면 40 ℃ 이상의 항온조에서 톨루엔에 용해시키는 데에는 무리가 없으나 용해후 상온에서 파라핀 왁스가 액체상태에서 고체상태로 변하며 도료의 제조시 파라핀 왁스가 석출되거나 저장시 상분리가 일어나며. 도막 건조시 건조 불량 및 물성을 저하시킬 수 있다. 또한, 고상 파라핀 왁스는 40 ℃ 이상에서 톨루엔(메틸 벤젠)이외의 다른 용매 및 용제에는 용해가 안된다. 만약, 본 도료 조성물의 주용매인 메틸 메타크릴레이트(MMA) 및 다른 용제가 사용되면 완벽한 용해가 일어나지 않아서 도막의 경도 및 내구성, 색상 건조불량 및 건조시간 등에 영향을 미쳐 본 도료의 물성을 떨어뜨릴 수 있으므로, 톨루엔(메틸벤젠)에 용해시키는 것이 바람직하다.

발명의 바람직한 일 구현예에서는 다음으로, 한 종류 이상의 고상 아크릴 수지를 1관능성 이상의 메틸메타크릴레이트(MMA) 및 부틸메타아크릴레이트(BMA), 부틸아크릴레이트(BA) 등의 아크릴 모노머에 용해시킨 수지 용액 20~40중량%(바람직하게는 25~35중량%)에 메틸 메타크릴레이트(MMA) 5~10중량%와 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA) 0.5~5중량%(바람직하게는 1~2중량%)을 제조할 수 있다.

또한, 상기 제조된 수지용액에 교반중에 메틸 메타크릴레이트(MMA)와 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA)를 첨가하여 혼합할 수 있다. 이때, 고상 아크릴 수지를 용해시키는 단계 이외에 메타크릴레이트(MMA)와 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA) 등과 같은 아크릴 모노머를 첨가하는 이유는 도료의 점도조절 및 작업성 이외에 건조 및 도막의 외관 및 경도에도 영향을 줄 수 있기 때문이다. 메틸 메타크릴레이트(MMA)가 5중량부 미만이면 도료의 점도가 높아져 작업성 및 저장성이 나빠져 작업시 도막의 외관이 불량해지며 10중량부를 초과할 때는 도막의 경도가 높아지며 도료의 점도가 낮아져 작업시 도막의 외관 불량해진다. 또한 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA)는 0.1 중량부 미만이면 가사시간 및 건조시간이 길어져 도막의 건조가 불량해지고 5 중량부를 초과할 때는 경화가 빨라질 수 있다.

즉, 상기 고상 아크릴 수지 및 수지용액과 메틸 메타크릴레이트(MMA), 하이드 록시프로필 메타크릴레이트(HPMA)를 혼합하여 도막의 경도 및 유연성(신축성), 가사시간, 건조시간 등을 적절히 조절함으로써 아스팔트와 콘크리트 소지의 균열 및 부착력, 작업성, 저장성 등을 조절할 수 있다.

또한, 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 고상 아크릴 수지용액과 메틸 메타크릴레이트(MMA), 하이드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA)를 첨가하여 혼합한 혼합물에 교반중, 소포제 0.5~1중량부, 중합금지제 용액 2~3중량부, 파라핀 왁스 용액 1~3중량부, 레벨링제 0.5~1 중량부, 분산제 0.5~1 중량부의 범위내로 첨가하고 500~1000 rpm으로 10~20 분 동안 교반하여 혼합되도록 한다. 상기 혼합물을 혼합후 유기, 무기안료(유색안료) 10~20 중량부, 체질안료 40~50 중량부의 범위내로 첨가하고 1500~2000 rpm으로 20~30분 동안 교반하여 혼합되도록 한다. 상기 혼합물을 혼합 후 산화방지제 0.1~0.5 중량부, 자외선 흡수제, 자외선 차단제 0.1~0.5 중량부의 범위 내로 첨가하고 500~1000 rpm으로 20~30분 동안 교반하여 혼합되도록 한다.

발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기와 같이 제조된 도료 조성물에 전체 도료 조성물 총중량을 기준으로 촉진제를 1~2중량부의 범위내로 첨가하고 500~1000 rpm으로 5~10분 동안 교반하여 혼합되도록 하여 주제부(A)를 만들고 상기와 같이 제조된 도료 조성물에 전체 도료 조성물 총중량을 기준으로 과산화물 경화제를 2~10중량부의 범위내로 첨가하고 500~1000 rpm으로 5~10분 동안 교반하여 혼합되도록 하여 경화제부(B)를 만들어 두 도료를 1:1 중량비로 혼합하여 도장 시 건조가 빠르고 내마모성, 내후성 및 내알카리성 내약품성 및 내구성이 우수한 도료 조성물 을 제공할 수 있다.

또한, 도장시 촉진제가 혼합되어 있는 주제부(A)에 과산화물 경화제를 혼합하면 도료의 가사시간이 급격히 짧아져서 작업성이 떨어질 수 있다. 또한, 반대로 경화제부(B)에 촉진제를 혼합해도 도료의 가사시간이 급격히 짧아져서 작업성이 떨어지며 사용이 불가능하게 될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 2액형 도로표지용 속건 경화성 반응형수지 도료 조성물은 아스팔트, 콘크리트 도로 등에 교통의 안전을 위하여 각종 주의, 규제, 지시 등의 내용을 노면에 기호, 문자 또는 선으로 도로 표시용 등으로 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.

본 발명의 도로표지용 속건성 도료 조성물은 콘크리트 및 아스팔트소지에 부착성 및 신축성이 우수한 고상 아크릴 수지와 반응성이 우수한 아크릴 모노머를 효과적으로 배합하여 특정 함량 범위로 포함함으로써, 반응성이 우수한 아크릴 모노머와 효과적으로 배합할 수 있도록 하고, 도장시 건조가 빠르고 소지와의 부착성 및 시인성, 내수성, 내마모성, 내후성 및 내알카리성, 내약품성, 내구성 등이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

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

실시예 1

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 도로표지용 속건성 도료 조성물을 제조하였다.

먼저, 작업 전에 스티빈(Stibine)계 중합금지제를 사용하여 별도의 용기에, 40 ℃의 항온조에서 상기 중합금지제 1.25중량%를 메틸메타크릴레이트 98.75 중량%에 용해시켜 중합금지제 용액을 제조하였다.

또한, 상기 중합방지제 용액과 마찬가지로 작업 전에 미리 석유계 화합물 융해점 58 ℃인 고상 파라핀 왁스(석유계 파라핀 왁스)를 사용하여 40 ℃ 이상의 항온조에서 또다른 별도의 용기에, 파라핀 왁스 15중량%를 톨루엔 85 중량%에 용해시켜 파라핀 왁스 용액을 준비하였다.

다음으로, 고상 아크릴 수지(데구사)와 MMA(로지트 Co.), BAM(로지트 Co.), BMA(로지트Co.)의 아크릴 모너머를 고상 아크릴 수지 30중량%를 아크릴 모노머로서, 메틸메타크릴레이트(MMA) 35중량%, 부틸메타아크릴레이트(BMA) 19중량%, 및 부틸 아크릴레이트(BA) 16중량%에 용해시켜 수지 용액을 제조하였다. 상기 수지 용액을 전체 조성물에 대하여 22.4 중량%로 사용하여, 교반중 아크릴 모노머로서 메틸메타크릴레이트(MMA) 0.8 중량% 및 하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA) 4.6 중량%를 추가로 첨가하여 혼합하였다.

또한, 상기 고상 아크릴 수지 용액의 혼합물에 소포제 0.5 중량%와 상기 중합 금지제 용액 3중량%, 상기 파라핀 왁스 용액 1.5 중량%, 표면조절제 0.5 중량%, 부착증진제 0.1 중량%, 분산제 0.5 중량%를 첨가하고 500~1000 rpm으로 10~20분 동안 교반하여 균일하게 혼합되도록 하였다. 또한, 상기 혼합물을 균일하게 혼합 후, 유기/무기안료(유색안료) 15 중량%, 체질안료 50 중량%, 및 무기필러로서 나노실리카 0.2 중량%를 추가로 첨가하고, 1500~2000 rpm으로 20~30 분 동안 교반하여 혼합하였다. 상기 혼합물을 균일하게 혼합 후, 산화방지제 0.1 중량%, 자외선 흡수제 0.2 중량%, 자외선 차단제 0.2 중량%를 첨가하고 500~1000 rpm으로 20~30 분 동안 교반하여 균일하게 혼합되도록 하였다.

상기와 같이 제조된 고상 아크릴 수지 용액의 혼합물에, 전체 조성물의 총중량을 기준으로 3급 아민계 촉진제로서 디에탄올-p-톨루이딘 0.5 중량% 및 디메틸-p-톨루이딘 0.5 중량%를 추가로 첨가하고, 500~1000 rpm으로 5~10분 동안 교반하여 균일하게 혼합되도록 하여 주제부(A)를 제조하였다. 또한, 상기 주제부(A)와 별개로, 상기와 같이 제조된 고상 아크릴 수지 용액의 혼합물에, 전체 조성물의 총중량을 기준으로 과산화물 경화제 5중량%를 추가로 첨가하고, 500~1000 rpm으로 5~10 분 동안 교반하여 균일하게 혼합되도록 하여 경화제부(B)를 제조하였다.

이같이 제조된 주제부(A)와 경화제부(B)를 1:1의 중량비로 혼합하고 교반하여, 2액형 도로표지용 속건성 도료 조성물을 제조하였다.

실시예 2~6 및 비교예 1

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 구체적인 화합물 및 함량을 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 2액형 도로표지용 속건성 도료 조성물을 제조하였다.

상기 실시예 1~6 및 비교예 1의 조성은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. 단위는 중량%이다.

구 분		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	비교예1
주제부 (A)	수지용액 1)	22.4	22.4	224.	22.4	22.4	22.4	22.4
	아크릴 모노머2)1	0.8	1.8	2.8	2.5	3.8	4.5	5.0
	아크릴 모노머2)2	4.6	3.6	2.6	2.9	1.6	1	5.4
	소포제3)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	중합금지제 용액4)	3	3	3	3	3	3
	파라핀 왁스 용액5)	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
	분산제6)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	표면조절제7)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	유색안료8)	15	15	15	15	15	15	15
	체질안료9)	49.5	49.5	49.5	49.5	49.5	49.5	49.5
	무기필러10)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	부착 증진제11)1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	산화방지제12	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	자외선 흡수제13)1	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	자외선 차단제13)2	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	3급아민계 촉진제14)1	0.5			0.5	0.5		0.5
	3급아민계 촉진제14)2	0.5	0.5				0.5
	3급아민계 촉진제14)3		0.5	0.5	0.5			0.5
	3급아민계 촉진제14)4			0.5		0.5	0.5
	합계	100	100	100	100	100	100	100
경화제부 (B)	수지용액 1)	22.4	22.4	224.	22.4	22.4	22.4	22.4
	모노머2)1	0.8	1.8	2.8	2.5	3.8	4.5	5.0
	모노머2)2	4.6	3.6	2.6	2.9	1.6	1	5.4
	소포제3)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	중합금지제 용액4)	3	3	3	3	3	3
	파라핀 왁스 용액5)	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
	분산제6)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	표면조절제7)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	유색안료8)	15	15	15	15	15	15	15
	체질안료9)	45.5	45.5	45.5	45.5	45.5	45.5	45.5
	무기필러10)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	부착 증진제11)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	산화방지제12)	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	자외선 흡수제13)1	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
	자외선 차단제13)2	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
	과산화물 경화제15)	5	5	5	5	5	5	5
	합 계	100	100	100	100	100	100	100
	합 계	100	100	100	100	100	100	100
1) : 고상 아크릴 수지(데구사)과 MMA(로지트 Co.), BAM( 로지트 Co.), BMA(로지트Co.)의 혼합용액 2)1: 메틸메타크릴레이트(MMA, 로지트 Co.) 2)2: 2하이드록시프로필메타크릴레이트(2hydroxy propyl methacrylate, 옥성실업) 3) : 실리콘계 첨가제(BYK) 4) : 스티빈(Stibine)계(유니콘화학) 5) : 파라핀 왁스(Paraffin wax, 용해점 58 ℃ 이노켐) 6) : 에스테르(Ester)계 습윤분산제(BYK) 7) : 실리콘계 표면조절제(BYK) 8) : 유색안료,산화티탄(밀레니엄) 9) : 체질안료, 탄산칼슘(우진케미칼) 10) : 나노 실리카(세원상사) 11) : 부착 증진제(성원소재) 12) : 산화방지제 Antioxidant(성원소재) 13)1: 자외선 차단제(시바스페셜티 케미칼스) 13)2: 자외선 흡수제(시바스페셜티 케미칼스)　 14)1: 디에탄올p톨루이딘(Diethanolptoluidine, 건일상사） 14)2: 디메틸p톨루이딘(Dimethylptoluidine, 시켐인터내셔날) 14)3: 디에톡시p톨루이딘(Diethoxyptoluidine, 시켐인터내셔날) 14)4: 디에틸p톨루이딘(Diethylptoluidine, 동화켐텍) 15) : 벤조일 퍼옥사이드(Benzoyl peroxide, 동화켐텍)

실험예 1

상기 실시예 1~6및 비교예 1에 따라 제조된 2액형 도로표지용 속건성 도료 조성물에 대하여 하기와 같은 방법으로 각각의 물성을 측정하였다.

점도

25 ℃에서 점도계로 측정하였다.

비중

도료 온도 25 ℃에서 규정화된 비중 컵에 도료를 부어 그 무게를 측정하였다.

가사시간

현장에서 작업하는 것과 같이 실온과 트인 공간에서 붓이나 롤러로 2~3분 간격으로 도장하여 도장 작업성이 나오지 않는 시간을 측정하였다.

건조시간

실온과 트인 공간에서 도장 후 경화 건조를 측정하였다(엄지손가락으로 힘을 주어 비틀었을 때 손의 지문이 남지 않을 때의 시간).

경도

Shore D 경도계로 도막을 찍어서 그 게이지를 읽어 Shore D 경도를 측정하였다.

아스팔트 블리딩(Asphalt bleeding) 특성

아스팔트에 도장하여 아스팔트가 도료에 녹아서 흑색이 도막 위로 배여 나오는 것을 관찰후 평가하였다.

아스팔트(Asphalt) 부착성

아스팔트에 약 50~100 μm로 도장하여 건조 후 칼로 X 자로 긁은 후 모서리 부분을 칼로 도려내어 보아 아스팔트와 도막이 분리되는 것을 관찰하고 평가하였다.

내산성

슬레이트 판에 도막을 1~3 mm로 형성시켜 50% 황산용액에 담궈 박리나 탈색 등의 이상 여부를 관찰하고 평가하였다.

내수성

슬레이트 판에 도막을 1~3 mm로 형성시켜 물에 담궈 박리나 탈색 등의 이상 여부를 관찰하고 평가하였다.

내알카리성

슬레이트 판에 도막을 1~3 mm로 형성시켜 10% 가성소다 용액에 담궈 박리나 탈색 등의 이상 여부를 관찰하고 평가하였다.

자체 레벨링 특성(Self leveling, 자동수평 특성, 셀프 레벨링)

도료를 부어 놓고 톱날로 된 레이크로 긁었을 때 톱날자국이 남지 않고 평활한 도막이 형성되는가를 관찰하고 평가하였다.

작업성

롤러 및 붓, 에어레스 스프레이로 도장시 점도가 적절하지 않아 롤러 마크가 남는다거나 다른 외관상의 이상이 발견되는가를 관찰하고 평가하였다.

점착성

건조 후 손가락이나 손바닥으로 힘을 주어 눌렀을 때 약간의 달라붙는 느낌이 있는지를 관찰하고 평가하였다.

콘크리트 부착성

콘크리트에 약 50~100 ㎛로 도장하여 건조 후 칼로 X자로 긁은 후 모서리 부분을 칼로 도려내어 보아, 콘크리트와 도막이 분리되는 것을 관찰하고 평가하였다.

상기 실시예 1~6 및 비교예 1의 2액형 도로표지용 속건성 도료 조성물에 대하여, 전술한 바와 같은 방법으로 측정한 물성 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.

실 험 항 목	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	비교예1
점도(Ku/25℃)	89	88	89	87	89	89	80
비중	1.76	1.76	1.75	1.76	1.76	1.75	1.74
가사시간(min)	5	15	6	5	10	10	20
건조시간(min)	30분	120	60	30	60	120	120
Shore D 경도	60	45	40	70	60	40	60
아스팔트 bleeding성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
아스팔트 부착성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
내산성(침적)	양호	양호	양호	양호	양호	양호	3일후탈색
내수성(침적)	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
내알카리성(침적)	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량
Self leveling성 (레이크작업)	양호	불량	양호	양호	양호	양호	양호
작업성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호
점착성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량
콘크리트 부착성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1~6은 중합 방지제 용액 및 파라핀 왁스 용액등의 첨가제를 첨가함으로써, 소지와의 부착성 및 시인성, 내수성, 내마모성, 내후성 및 내알카리성, 내약품성 및 내구성 등에서 우수한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

반면에, 중합 방지제 용액 및 파라핀 왁스 용액등의 첨가제를 첨가하지 않은 비교예 1의 도료 조성물은 내산성 및 내알칼리성, 점착성이 좋지 않아, 장기적인 물성 측면에서 문제를 초래할 수 있다.

비교예 2

기존에 시판되고 있는 도로표지용 도료로서, 수성아크릴 에멀젼을 주성분으로 수용성 아크릴 에멀젼에 소포제 및 유화제, 분산제, PH조절제, 증점제 및 백색 안료, 체질안료 등을 포함한 수용성 도로 표지용 도료 조성물(KSM 6080 2종, 조광페인트)을 제조하였다.

비교예 3

기존에 시판되고 있는 도로표지용 도료로서, 유성아크릴 수지를 주성분으로 유성 아크릴레이트 수지에 소포제 , 분산제, 증점제 및 백색 안료, 체질안료 등을 포함한 상온 건조형 도로표지용 도료 조성물(KSM 6080 1종, 조광페인트)을 제조하였다.

실험예 2

상기 실시예 4 및 비교예 2~3에 따라 제조된 도료 조성물에 대하여, 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 각각의 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

실 험 항 목	실시예 4	비교예2	비교예3
가사시간(min)	5분
건조시간(min)	30분	24시간	24시간
완전경화시간(h)	1시간	7일	7일
Shore D 경도	70
Asphalt bleeding성	양호	불량	불량
Asphalt 부착성	양호	양호	양호
내산성(50%H2SO4)	양호	24시간탈색 48시간부풀음	24시간탈색 48시간부풀음
내알카리성(10%NaOH)	양호	불량	불량
내수성(H2O)	양호	불량	양호
Self levelling성	양호
작업성	양호	양호	양호
용기내 상태	양호	양호	양호

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예4는 건조시간이 빠르며 부착성, 약품성, 작업성 등이 우수함으로써, 장시 건조가 빠르고 소지와의 부착성 및 시인성, 내수성, 내마모성, 내후성 및 내알카리성, 내약품성 및 내구성 등에서 우수한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

반면에, 수용성 아크릴 에멀젼을 이용한 비교예 2의 도료 조성물은 건조시간 및 약품성 등이 좋지 않아, 작업시간 및 물성 적인 측면에서 문제를 초래할 수 있다. 또한, 유성 아크릴 수지를 이용한 비교예 3의 도료 조성물은 건조시간 및 약품성 등이 좋지 않아, 작업시간 및 물성 적인 측면에서 문제를 초래할 수 있다.

특히, 본 발명의 도료 조성물은 상기 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 콘크리트 및 아스팔트소지에 부착성 및 신축성이 우수한 고체상태 아크릴 수지와 반응성이 우수한 아크릴 모노머를 함유하여 과산화물 경화제와 촉진제를 첨가함으로써 도장 시 경화속도가 빨라 30분안에 도료의 건조가 가능하다. 또한, 이같이 30분 이내에 도료의 건조가 가능하므로 도료교통 통제 시간 및 작업시간을 최소한으로 할 수 있는 장점이 있다.

상기 건조시간에서의 우수성과 함께, 본 발명의 도료 조성물은 부착성, 시인성, 내마모성, 내후성 및 내알카리성, 내약품성 및 내구성이 우수하여 종래의 도료보다 보수 기간을 연장시켜 보수 비용을 현저히 절감할 수 있다.

더욱이, 상기 도료 조성물은 경화제와 촉진제를 온도에 따라 조절하여 첨가함으로써 영하의 온도에서도 경화가 가능하여, 작업성이 매우 우수함을 알 수 있다.

특히, 본 발명의 도료 조성물은 신나 또는 휘발유 등 환경에 유해한 성분을 포함하지 않아 매우 환경 친화적인 도료이며, 융착도료 및 가열형 도료표지용 도료와 비교 할 때 시공 및 경화시간 및 건조시간이 조절이 가능하여 30분 이내에 차선위로 차량의 통행이 가능한 장점이 있다.

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 전체 도료 조성물 총중량에 대하여,

   고상 아크릴 수지를 아크릴 모노머에 용해시킨 수지 용액 20내지 40중량부,

   메틸메타크릴레이트(MMA) 5 내지 10 중량부,

   하이드록시프로필메타크릴레이트(HPMA) 0.5 내지 5 중량부,

   소포제 0.5 내지 1 중량부,

   표면조절제 0.5 내지 1 중량부,

   중합금지제 2 내지 3 중량부,

   파라핀 왁스 0.5 내지 2 중량부,

   유색안료 10 내지 20 중량부,

   체질안료 40 내지 50 중량부,

   분산제 0.5 내지 1 중량부,

   부착증진제 0.1 내지 0.5 중량부,

   무기 필러 0.1 내지 0.5 중량부,

   산화방지제 0.1 내지 0.5 중량부,

   자외선 안정제 0.1 내지 0.5 중량부, 및

   파라-톨루이딘계 아민계 촉진제 1 내지 2 중량부

   를 포함하는 도로표지용 속건성 도료 조성물.
10. 삭제
11. 제9항에 있어서,

    전체 조성물의 총중량에 대하여 과산화물 경화제 2 내지 10 중량부를 추가로 포함하는 도로표지용 속건성 도료 조성물.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,

    상기 과산화물 경화제는 퍼옥사이드계 과산화물, 에스테르계 경화제, 및 지방족 아조기를 포함하는 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 도로표지용 속건성 도료 조성물.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제