KR101116252B1 - 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 조성물의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시온안료를 이용하여 온도에 따라 색상이 변화하는 조성물에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 서로 상이한 색상 및 온도 역대를 가진 두 개 이상의 시온안료를 포함하여 온도의 변화에 따라 색상이 변화할 뿐만 아니라 마찰력의 증가로 인해 도로의 미끄럼을 방지하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물에 관한 것이다.
본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물에 의하면 고온에서 저온 또는 저온에서 고온으로 변화하는 온도변화에 따라 순차적으로 3 개 이상의 색상을 나타낼 수 있어 국내의 사계절이 뚜렷한 기후조건을 활용하여 별도의 설비나 비용의 소모 없이도 계절에 따라 다른 색상을 갖도록 할 수 있어 도로에 도포시공시 심미감을 부여하여 도로미관을 다채롭게 할 수 있을 뿐만 아니라 마찰력이 우수하여 우천시 또는 빙판에서 미끄럼을 방지할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Description

온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 조성물의 시공방법 {Color change composition induced by changing the temperature and method of construction work thereby}

본 발명은 시온안료를 이용하여 온도에 따라 색상이 변화하는 조성물에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 서로 상이한 색상 및 온도 역대를 가진 두 개 이상의 시온안료를 포함하여 온도의 변화에 따라 색상이 변화할 뿐만 아니라 마찰력의 증가로 인해 도로의 미끄럼을 방지하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물에 관한 것이다.

시온(示溫) 안료(또는 잉크)란 특정온도에서 명료가 변색하는 안료이며 분말상태이다. 기준 온도에 도달함에 따라 색깔이 없어지기 시작했다가 기준온도에 도달하면 투명해지고 다시 온도가 내려가면 원래의 색깔로 돌아가는지 여부에 따라 가역성, 비가역성으로 분류되는데, 가역성 시온안료는 원래의 색상으로 되돌아와 반복사용이 가능하지만 비가역성 시온안료는 1회용이다. 일반적으로 가역성 시온안료는 기준온도 -15℃에서 70℃의 범위를 갖고, 비가역성 시온안료는 기준온도가 40℃에서 450℃의 범위를 갖는다.

현재 실용화된 가역성 시온안료는 금속착염, 코레스텔릭액정, 메타모컬러, 크리스탈 바이올렛 락톤(crystal violet lactone)등이 있는데, 대표적인 가역성 시온 안료로 시온(示溫)조성물인 Ag₂HgI₄ 와 Cu₂HgI₄를 각각 사용하거나 일정비율로 섞고 원하는 색상의 안료와 혼합하여 특정온도에서 색깔이 변하는 안료가 알려져 있다.

이렇게 생성된 시온안료는 플라스틱이나 기타 물질과 혼합을 하면 특정 온도에서 색깔이 변하게 된다. 이때 특정온도는 안료와 혼합하는 시온조성물들의 혼합비율에 따라 결정된다.(국내 특허 출원번호 10-1999-0029316 참조)

이런 시온안료 특히, 체온과 비슷한 온도에서 색깔이 변하는 시온안료는 플라스틱 수지에 포함되어 따뜻한 물에 접촉하였을 때 온도가 변하는 물놀이 용품과 같은 장난감이나 머그컵 등 팬시용, 프라이팬, 드라이기 등의 온도측정용 등의 일상용품을 제조하는데 사용되고 있다.

또한 기계 설비분야에서는 과학측정기, 각종기기기장치의 과열 개소의 초기발견 고정을 예지하고, 절삭공구류의 발열온도를 측정하고 합성수지의 성형, 금형, 주형 합판프레스 등의 적온을 지시하기 위해 사용된다.

또한, 발전소 나 변전소, 빌딩, 공장 등의 전력설비의 전동기, 변압기, 저항기, 개폐기, 배전반, 도선 터미널 접속부, 전등기구 등의 발열 개소의 점검, 안전 한계를 지시하기 위해 사용된다.

이와 같이 종래 시온안료 포함하는 조성물은 하나의 시온안료를 포함하여 단순히 온도에 따른 색상변화를 보여주는 장난감 또는 팬시용품에 코팅되어 사용되거나, 가열에 의해 화상, 화재 등 안전사고를 예방하고 작업시 최적 온도를 지시하기 위해 사용되었을 뿐 서로 상이한 온도역대 및 색상을 가진 시온안료를 2개 이상 온도편차 및 색 혼합 배색의 원리에 따라 포함하도록 하여 저온에서 고온 또는 고온에서 저온으로 온도변화에 따른 순차적인 색상변화를 통한 심미감을 나타내도록 사용된 바 없다.

그런데, 표 1 및 도 1로부터 분명하듯이 국내 기후조건을 보면 연평균 한여름과 한겨울의 기온차이가 34.2℃로 매우 심하다.

수원기상대 → 2008년 1월 1일 기준 (단위 : ℃, mm)

그럼에도 불구하고, 현재까지 알려진 시온안료를 포함하는 조성물로는 국내의 사계절이 뚜렷한 기후조건을 활용할 수 없는 문제점이 존재하고 있었다.

또한, 포장된 도로는 우천시 또는 추운 날씨에 빙판이 형성되어 미끄럽기 쉬운데, 차안에서 또는 시각적으로는 그 차이를 느끼지 못하므로 위험경고가 되지 않는 문제점도 존재하고 있었다.

본 발명자들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 연구 노력한 결과 서로 상이한 온도역대와 색상을 가진 시온안료를 색 혼합 배색의 원리에 따라 2개 이상 혼합하여 기온 차에 따라 계절마다 다른 색상 변화를 갖도록 할 뿐만 아니라 규사를 포함하면 도포시 마찰력이 커지는 특성을 이용하여 는 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 고온에서 저온 또는 저온에서 고온으로 변화하는 온도변화에 따라 순차적으로 3 개 이상의 색상을 나타낼 수 있으므로 별도의 설비나 비용의 소모 없이도 국내의 사계절이 뚜렷한 기후조건을 활용하여 계절에 따라 다른 색상을 갖도록 함으로써 적용된 도로에 뛰어난 심미감을 부여하여 도로미관을 다채롭게 할 수 있는 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 겨울철 및 우천시에 도로의 색변화 및 도로의 마찰력 향상을 통해 위험을 경고할 뿐만 아니라 실제로 미끄럼을 방지할 수 있는 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 자외선에 의한 시온안료의 파괴특성을 최대한 방지하여 온도에 따른 시온안료 특성발현의 내구성이 향상되어 외부환경에서도 장시간 사용가능한 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 열전도특성을 향상시켜 온도에 따른 시온안료 특성발현을 신속하게 할 수 있는 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 도료 100중량부당 감온 온도역대 및 색상이 상이한 두 개 이상의 시온안료 각각 8 내지 15중량부; 규사 35 내지 40중량부; 경화제 18 내지 25중량부; 산화아연 8 내지 10중량부; 및 티타늄다이옥사이드 7 내지 10중량부를 포함하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 도료 100중량부당 충진제 10 내지 14중량부를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 도료 100중량부당 구리 5 내지 7 중량부를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 도료 100중량부당 그라스비드 13 내지 20중량부를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 시온안료가 두 개인 경우 제1시온안료의 제1온도역대는 -2~5℃이고, 상기 제2시온안료의 제2온도역대는 18~25℃이다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 시온안료는 성질발현에 대한 감응조건 기준을 온도감소 또는 온도증가로 할지 여부 및 상기 조성물의 색 혼합 배색에 따라 결정되고, 상기 결정된 색 혼합 배색에 의해 선택된 색 배합 수에 따라 상기 도료의 색상을 결정한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 색 배합 수에 따라 포함되는 시온안료의 개수가 결정되고, 포함되는 각 시온안료의 온도역대 편차는 ±3℃ 이상이다.

또한, 본 발명은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 온도감응색변화미끄럼방지조성물을 시공구간의 도로 표면에 5mm이하의 두께로 도포하여 시공하는 것을 특징으로 하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물의 시공방법을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 무늬를 갖도록 도포된다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

먼저, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 시공방법에 의하면 고온에서 저온 또는 저온에서 고온으로 변화하는 온도변화에 따라 순차적으로 3 개 이상의 색상을 나타낼 수 있으므로 별도의 설비나 비용의 소모 없이도 국내의 사계절이 뚜렷한 기후조건을 활용하여 계절에 따라 다른 색상을 갖도록 함으로써 적용된 도로에 뛰어난 심미감을 부여하여 도로미관을 다채롭게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 시공방법에 의하면 겨울철 및 우천시에 도로의 색변화 및 도로의 마찰력 향상을 통해 위험을 경고할 뿐만 아니라 실제로 미끄럼을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 시공방법에 의하면 자외선에 의한 시온안료의 파괴특성을 최대한 방지하여 온도에 따른 시온안료 특성발현의 내구성이 향상되어 외부환경에서도 장시간 사용가능하다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물 및 그 시공방법에 의하면 열전도특성을 향상시켜 온도에 따른 시온안료 특성발현을 신속하게 할 수 있다.

도 1은 2007년도 국내 기후 변화를 나타낸 그래프이고,
도 2는 시온안료의 2색변환을 나타낸 모식도이고,
도 3은 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물의 색 혼합 배색을 위해연한 바탕색(도료)에 3개 또는 4개의 시온 안료를 배합하는 과정의 개략도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 코팅된 표면의 색상이 기본색, 온도가 0℃일 때의 색, 온도가 25℃일 때의 색상을 보여주는 사진이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 코팅된 표면의 온도가 기본색에서 25℃이하로 저하함에 따라 변화되는 색상을 찍은 사진이며,
도 6은 도 4에서 25℃이하의 온도로 변화된 색상에서 0℃미만으로 온도가 급격히 변화할 때의 색상변화 사진이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 2는 시온안료의 2색변환을 나타낸 모식도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 온도감응색변화미끄럼방지조성물의 색 혼합 배색을 위해연한 바탕색(도료)에 3개 또는 4개의 시온 안료를 배합하는 과정의 개략도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 코팅된 표면의 색상이 기본색, 온도가 0℃일 때의 색, 온도가 25℃일 때의 색상을 보여주는 사진이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 코팅된 표면의 온도가 기본색에서 25℃이하로 저하함에 따라 변화되는 색상을 찍은 사진이며, 도 5는 도 4에서 25℃이하의 온도로 변화된 색상에서 0℃미만으로 온도가 급격히 변화할 때의 색상변화 사진이다.

본 발명은 국내의 뚜렷한 사계절에 따른 기온 차를 통해 도로(차도, 보도, 레저도로, 산책로)의 색상 변화를 주어, 겨울철 기온 저하로 인한 빙판길 및 우천 시 빗길 위험경고를 통해 빗길, 빙판길 사고 감소효과를 보기위해 착안된 발명이며, 시온안료의 온도 역대설정을 통해 사계절 온도에 의한 색상 변화가 가능 하도록 하였다.

이에 더하여 본 발명에서 또 한 가지 역점을 두고 있는 것은 색 혼합과 배색을 통한 순차적 색상변화의 중점을 두고, 문양이나 그림을 그려 넣어 단조로운 도로에 특색을 가미 하는 것이다.

도2 및 도 3을 참조하여 시온안료의 특성인 온도에 따른 색상변환 및 색 혼합과 배색에 대해 살펴본다.

도2에 도시된 바와 같이 일단 특정 색상과 온도역대를 가진 시온안료(시온잉크로도 칭할 수 있다)가 포함되면 일반적으로 시온안료의 온도역대가 아닌 다른 온도에서는 바탕색을 나타내고, 포함된 시온안료의 온도역대에서는 시온안료의 색상을 띠게 된다.

본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 도2에 도시된 바와 같은 특정온도에서 색이 변화하는 시온안료를 2개 이상 포함시켜 온도별로 서로 다른 색상이 나타나도록 색배합원리에 따라 색 혼합 배색하게 된다.

즉, 본 발명의 온도감응색상변화미끄럼방지조성물과 같이 서로 다른 색상 및 온도역대를 가진 2개 이상의 시온안료의 색혼합과 배색시 온도역대에 따른 색변환을 일예를 들어 용이하게 설명하기 위해 도시된 도 3을 참조하면, 도료에 배합될 시온 안료의 색상 및 온도 역대를 각각 파랑 5℃, 노랑 20℃, 빨강 30℃로 설정하였음을 알 수 있는데, 시온안료의 성질 발현 온도편차가 ±2℃~10℃까지이므로 이러한 성질을 감안한 것이다.

다시 말해, 도료에 배합할 5℃온도역대의 제1시온안료의 색상과, 20℃온도역대의 제2시온안료의 색상, 30℃온도역대의 제3시온안료의 색상을 결정하여 도료와 제1, 제2, 및 제3 시온안료의 배합을 실시하였음을 알 수 있는데, 이와 같이 도료에 2개 이상의 시온안료가 배합되어 형성된 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 도포된 표면은 저온에서 고온 또는 고온에서 저온으로 변하는 온도에 감응하여 순차적으로 변화하는 3개 이상의 색상을 갖게 된다.

또한, 시온안료의 색 혼합 배색을 용이하게 하기 위해 도료의 색상은 연한 색이 바람직하고, 시온안료의 온도 역대별 색상은 온도역대가 낮을수록 진한 색이고, 온도역대가 높을수록 연한 색이 바람직하며, 최대 4색 조합이 가능하다.

따라서, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 온도역대 및 색상이 상이한 시온안료를 두 개 이상 포함한다. 특히 도료 100중량부당 두 개 이상의 시온안료 각각 8 내지 15중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 시온안료가 8중량부 이하로 포함되면 온도변화에 따른 색상변화가 제대로 구현되지 않고, 시온안료가 15중량부보다 다량으로 포함되면 경제성이 떨어지게 되기 때문이다. 이와 같이 온도역대 및 색상이 상이한 시온안료가 포함되는 조성에 의해 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 도포된 표면은 저온에서 고온 또는 고온에서 저온으로 변하는 온도에 감응하여 순차적으로 변화하는 3개 이상의 색상을 갖는다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 자외선에 의한 시온안료의 파괴특성을 최대한 방지하여 온도에 따른 시온안료 특성발현의 내구성이 향상시키고 도로와 같이 외부환경에서도 사용가능하도록 도료 100중량부당 산화아연 8 내지 10중량부, 티타늄다이옥사이드 7 내지 10중량부를 더 포함하여 가능한 모든 파장의 자외선(UV-A, UV-B, UV-C)을 차단하도록 것이 보다 바람직한데, 산화아연 및 티타늄다이옥사이드가 한정된 범위 보다 다량이 포함되면 온도감응색변화미끄럼방지조성물 도포시 경화시간을 늦어지게 하며 범위 미만으로 포함되면 자외선 차단효과가 저하된다. 여기서, 산화아연과 티타늄디옥사이드는 분말상으로도 사용가능하고 도료와 배합을 용이하게 하기 위해 공지된 용해제를 이용하여 용해된 액상 형태로의 배합도 가능 하다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 분말 상의 구리를 도료 100중량부당 5 내지 7 중량부 더 포함하여 조성물의 열전도율을 높이는 것이 바람직한데, 구리가 한정된 범위 보다 다량이 포함되면 온도감응색변화미끄럼방지조성물 도포시 경화시간을 늦어지게 하고 범위 미만으로 포함되면 열전도성이 저하되기 때문이다. 이와 같이 구리가 더 포함되면 조성물이 도포된 표면의 색상변화가 보다 균일하고 신속해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 도료의 성능을 향상시키기 위해 도료 100중량부당 충진제 10 내지 14중량부를 더 포함하는 것이 바람직한데, 특히 산화알루미늄과 마이카와 같은 금속성 충진제를 사용하게 되면 2차적인 자외선 차단 효과와 함께 도료의 열전도성, 내마모성, 열팽창 계수 등의 증진효과를 가진다. 여기서, 충진제의 사용량은 가벼운 타입은 첨가 시 조성물의 점도를 매우 증대 시키므로 25phr 이상 첨가하지 않는다. 중 정도의 무게를 갖는 충진제는 200phr까지 사용 할 수 있으며, 비중이 높은 충진제는 300-900phr 정도까지 사용할 수 있고, 충진제의 입자는 200 - 350 mesh가 넘지 않도록 한다. 본 조성물의 특성상 충진제로는 산화 알루미늄, 알루미늄, 마이카, 탄산칼륨 등이 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 도료 100중량부당 그라스비드 13 내지 20중량부를 더 포함할 수 있는데, 그라스비드의 첨가로 인해 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 도포된 표면에 야간 시인성 효과 및 난반사 효과를 줄 수 있다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물에 색상 및 온도역대가 다른 시온안료가 2개 포함되는 경우, 제1온도역대를 갖는 제1시온안료는 및 제2온도역대를 갖는 제2시온안료는 동일한 중량으로 포함되는데, 국내의 사계절이 뚜렷한 기후조건을 이용하기 위해서, 제1시온안료의 제1온도역대는 -2~5℃이고, 상기 제2시온안료의 제2온도역대는 18~25℃인 것이 보다 바람직하다.

여기서, 시온안료 및 포함되는 구성성분의 함량 및 온도 전달률에 따라 온도감응색변화미끄럼방지조성물의 색상이 달라질 뿐만 아니라 색변환 온도차이가 발생할 수 있는데, 예를 들어 실제로 사람 체온에 의해 변색되는 시온안료는 온도역대가 31℃인 것을 주로 사용하는데 그 이유가 색상의 농도, 접촉하는 신체부위의 실제온도 및 접촉시간에 따른 온도변환 등을 감안하여 결정된 최적치인 것과 동일하게, 상술한 구성성분, 그 함량 및 배합비는 다수의 실험을 통해 확정된 최적조건을 개시한 것이다.

한편 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물에 포함되는 구성성분들은 공지된 것을 그대로 사용할 수 있는데 도료의 경우 합성수지계열인 에폭시 수지나 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 도료, MMA수지 도료 등을 사용 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 색 혼합과 배색을 통해 온도변화에 따른 순차적 색상변화특성을 갖도록 중점을 두고 있다. 따라서 온도감응색변화미끄럼방지조성물을 제조하기 위해서는 먼저 포함되는 시온안료의 성질발현에 대한 감응조건 기준을 온도감소 또는 온도증가로 할지 여부 및 상기 조성물의 색 혼합 배색을 결정하는 것이 매우 중요하므로 온도감소에 의한 성질 발현에 초점을 맞출 것인지 온도 증가에 따른 성질 발현 효과에 초점을 맞출 것인지에 대해 결정을 내리고 조성물에 색 혼합 또한 충분한 설계를 해야 한다.

즉, 바탕색(도료의 색상 또는 도료에 산화아연, 티타늄다이옥사이드, 구리, 충진제, 그라스비드 중 2개 이상을 첨가 교반하여 얻어진 조성물의 색상)을 정하고 그 색에 배합할 각 온도역대의 시온안료의 색상 및 감응조건 기준을 고온에서 저온으로 또는 저온에서 고온으로 할지 여부를 결정하는데, 서로 다른 온도역대와 색상을 가진 시온안료의 온도별 색상변화의 일예를 나타낸 공지된 차트를 참조하여 배합할 시온안료를 결정할 수 있다.

특히, 본 발명에 의한 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 도로에 시공되어야 하므로 시온안료의 온도 역대뿐만 아니라 도료의 경화시간도 고려되어야 하며, 온도 역대 설계시에는 국내 기후표뿐만 아니라 우천 시 표면 온도와 겨울철 빙판길 조성이 되는 온도까지도 고려하여 각각의 온도에 맡는 시온 안료를 준비하도록 하는 것이 바람직하다.

이처럼 일단 포함되는 시온안료의 성질발현에 대한 감응조건 기준 및 색 혼합 배색이 결정되면, 결정된 감응조건 및 색 혼합 배색에 따라 상기 조성물에 포함되는 구성성분들을 준비하여, 도료 100중량부당 감온 온도역대 및 색상이 상이한 두 개 이상의 시온안료를 각각 8 내지 15중량부로 배합하여 교반하고, 배합 교반된 조성물에 도료 100중량부 당 규사 35 내지 40중량부 및 경화제 18 내지 25중량부를 첨가하여 교반하여 완성하는데, 이 때 색 배합 수에 따라 포함되는 시온안료의 개수가 결정되고, 포함되는 각 시온안료의 온도역대 편차는 ±3℃ 이상인 것이 바람직하다.

여기서, 규사는 온도감응색변화미끄럼방지조성물을 도포시 그 표면의 마찰력을 크게 하여 미끄럼을 방지하기 위한 것으로, 50 내지 80 메시 크기를 가진 규사를 사용할 때 표면의 마찰력이 가장 우수함을 실험적으로 확인하였다. 경화제는 공지된 구성의 경화제를 사용하면 되고 본 발명에서 사용되는 경화제는 경화촉진제, 촉매제, 용제를 포함하는 개념이다.

또한, 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 배합시 및 배합후에도 배합된 성분들이 균일하게 섞이도록 교반 시간에 구애 받지 않고 지속적 교반을 유지 하는 것이 바람직하다.

실시예1

국내의 뚜렷한 사계절 기후조건을 반영하는 온도역대를 가진 2개의 시온안료를 색 혼합 배색 설계하여, 표2에 기재된 구성성분 및 배합비(배합량)로 온도감응색변화미끄럼방지조성물 TC-1 내지 TC-6를 제조하였다.

보다 구체적으로 살펴보면, 도료로 흰색의 폴리에스테르수지를 선택하여 상기 수지 1000g에 제1시온안료 100g, 제2시온안료 100g을 첨가하여 균일하게 교반한 후, 도료의 경화시간 및 도로 시공시간을 고려하여 규사350g 및 경화제200g을 더 첨가하여 균일하게 교반함으로써 도로에 시공할 수 있는 기본색이 흰색인 온도감응색변화미끄럼방지조성물인 TC-1을 완성하였다.

TC-2 내지 TC-6도 규사 및 경화제를 첨가하기 전에 산화아연, 티타늄다이옥사이드, 구리, 산화알루미늄, 그라스비드 중 하나 이상을 첨가하는 것을 제외하면 TC-1과 동일한 방법으로 제조되었고 기본색은 흰색이었다.

실시예2

실시예1에서 제조된 TC-1 내지 TC-6를 롤러작업을 통해 3mm 두께로 시멘트패널에 도포 시공한 후 40분 정도의 경화 시간을 주어 충분히 경화를 시켜 TCS-1 내지 TCS-6를 제조하였다.

실험예1

실시예1에서 완성된 온도감응색변화미끄럼방지조성물 TC-1 내지 TC-6로 도포된 표면을 갖는 실시예2의 시멘트패널 TCS-1 내지 TCS-6의 기본색 및 온도가 0℃, 25℃일 때의 색상변화를 관찰하기 위해 사진 촬영한 결과 모두 동일한 결과를 나타내었으므로 TCS-5의 사진만을 도4에 나타내었다.

도 4에 도시된 바와 같이 25℃보다 높은 온도에서는 시온안료가 색상을 발현하지 않으므로 기본색인 흰색이 나타나고 25℃보다 낮은 온도에서는 제2시온안료에 의해 황색을 띠며, 0℃보다 낮은 온도에서는 블루를 띠는 것을 알 수 있다.

실험예2

실시예2의 시멘트패널 TCS-1 내지 TCS-6를 25℃보다 높은 온도에서 25℃이하로 급속히 온도를 감소시키면서 색변화를 관찰한 결과 TCS-1 내지 TCS-6가 시간의 차이는 있었으나 모두 동일한 결과를 나타내었으므로 TCS-5의 사진만을 도5에 나타내었다. 즉 TCS-5가 가장 빠른 색변화를 보였고, 그 다음에는 TCS-3, TCS-4의 순서였고, TCS-1, TCS-2, TCS-6는 거의 동일하였다.

도 5에 도시된 바와 같이 기본색에 의해 흰색을 띠던 패널의 온도가 급속하게 낮아지면서 급속하게 제2시온안료에 의한 황색을 띠도록 변화되는 것을 알 수 있다.

실험예3

실시예2의 시멘트패널 TCS-1 내지 TCS-6를 25℃이하에서 0℃이하로 급속히 온도를 감소시키면서 색변화를 색변화를 관찰한 결과 TCS-1 내지 TCS-6가 시간의 차이는 있었으나 모두 동일한 결과를 나타내었으므로 TCS-5의 사진만을 도6에 나타내었다. 즉 TCS-5가 가장 빠른 색변화를 보였고, 그 다음에는 TCS-3, TCS-4의 순서였고, TCS-1, TCS-2 및 TCS-6는 거의 동일하였다.

도 6에 도시된 바와 같이 제2시온안료에 의해 황색을 띠던 패널의 온도가 급속하게 낮아지면서 급속하게 제1시온안료에 의한 블루를 띠도록 변화되는 것을 알 수 있다.

실험예4

실시예2의 시멘트패널 TCS-1 내지 TCS-6를 자외선 조사장치를 이용하여 여름철 자외선지수와 동일한 강도로 20시간 조사한 후 0℃이하로 급속히 온도를 감소시키면서 색변화를 관찰하였는데, TCS-2와 TCS-5를 제외한 나머지 패널은 색변화정도가 흐릿하여 자외선에 의해 시온안료의 내구성이 손상되었음을 알 수 있었다.

실험예5

통상의 시멘트패널과 실시예2의 시멘트패널 TCS-1 내지 TCS-6의 마찰력지수를 측정한 결과 통상의 시멘트패널에 비해 TC-1 내지 TC-6이 도포된 시멘트패널 TCS-1 내지 TCS-6의 마찰력지수가 2배 이상 우수하였다.

한편, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물을 이용한 시공 방법은 간단한 로울러 작업을 통해 도포, 시공 및 거칠기의 형성이 가능 하고, 많은 작업량을 요하는 곳은 특수 제작된 장비를 이용하여 살포할 수도 있다.

또한, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물 시공 전에 도료가 동절기용과 하절기용으로 구분하여 사용할 수도 있는데 이와 같이 구분된 경우에는 이점에 유의하여 시공을 실시하고, 도로 시공시 경화시간을 고려하여야 할 뿐만 아니라, 작업량과 작업시간을 고려해 알맞은 양을 배합 사용하여야 한다.

그 결과, 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물은 시공직전에 배합하여 사용하는 것이 바람직하므로 최초 생산시 도료에 두 개 이상의 시온안료와 산화아연, 티타늄다이옥사이드, 충진제, 구리,또는 그라스비드를 두 개 이상 배합하여 균일하게 교반된 배합조성물과, 규사 및 경화제로 분리 포장된 상태로 패키지 생산되는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 상기 조성물의 도포 시공시 두께는 5mm이하가 효능 및 경제성을 고려하여 바람직한데, 특히 특정 무늬를 갖도록 도포되면 단조로운 도로에 특색을 가미하여 심미감을 높일 수 있다. 일단 조성물이 시공되면 40분 정도의 경화 시간을 주어 충분히 경화를 시키도록 한다. 경우에 따라서는 시공이 완료 후 추가 적으로 도로표면에 유성슬러리 타입의 시온 안료를 이용해 경고 문구를 도색하고, 자외선 차단 코팅을 더 실시함으로써 시공된 조성물의 완성도를 높이는 효과를 낼 수 있다.

이와 같이 서로 상이한 온도역대 및 색상을 가진 2개 이상의 시온안료를 포함하는 본 발명의 온도감응색변화미끄럼방지조성물을 도로에 시공하게 되면 사계절 기후변화가 뚜렷한 국내 기후조건 극히 용이하게 활용 가능하다.

즉 상기 온도감응색변화미끄럼방지조성물이 시공된 도로는 특별한 처리 없이도 계절별 온도 변화에 맞추어 다양한 색상 연출이 가능 하므로 기존 도로에 특색을 줄 수 있고, 보는 사람으로 하여금 기온의 높고 낮음을 인식할 수 있게 하므로 겨울철 빙판길과 우천 시 빗길에서의 미끄럼 경고를 할 수 있는 등 안전사고를 예방할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (9)

1. 도료 100중량부당 감온 온도역대 및 색상이 상이한 두 개 이상의 시온안료 각각 8 내지 15중량부;
   규사 35 내지 40중량부;
   경화제 18 내지 25중량부;
   산화아연 8 내지 10중량부; 및
   티타늄다이옥사이드 7 내지 10중량부를 포함하는데,
   상기 시온안료는, 성질발현에 대한 감응조건 기준을 온도감소 또는 온도증가로 할지 여부 및 조성물 전체의 색 혼합 배색에 따라 결정되고,
   상기 색 혼합 배색에 의해 선택된 색 배합 수에 따라 상기 도료의 색상 및 포함되는 시온안료의 개수가 결정되며,
   조성물이 시공된 표면은 기온이 고온에서 저온 또는 저온에서 고온으로 변화되는 온도변화에 대응하여 3 개 이상의 색상을 나타내는 것을 특징으로 하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 도료 100중량부당 충진제 10 내지 14중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 도료 100중량부당 구리 5 내지 7 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 도료 100중량부당 그라스비드 13 내지 20중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 시온안료가 두 개인 경우 제1시온안료의 제1온도역대는 -2~5℃이고, 상기 제2시온안료의 제2온도역대는 18~25℃인 것을 특징으로 하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 색 배합 수에 따라 포함되는 각 시온안료의 온도역대 편차는 ± 3℃ 이상인 것을 특징으로 하는 온도감응색변화미끄럼방지조성물.
   
   
8. 삭제
9. 삭제

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