KR101220813B1 - 글래스 비드와 글래스 비드 제조 방법 - Google Patents

Abstract

색상에 영향을 주지 않아 다양한 색상의 구현이 가능하고, 알미늄 증착에 따른 회색화 현상을 최소화할 수 있도록, 유리구를 포함하며, 상기 유리구의 표면에 투명 반사층이 코팅된 구조의 글래스 비드를 제공한다.

Description

글래스 비드와 글래스 비드 제조 방법{GLASS BEAD AND METHOD FOR MANUFACTURING GLASS BEAD}

본 발명은 재귀반사용 글래스 비드에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 표면 처리 구조를 개선하여 다양한 색상의 구현이 가능하도록 된 글래스 비드와 글래스 비드 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반사지는 빛을 되반사하는 기능을 갖는 것으로 글래스 비드를 이용하여 제조된다. 저굴절의 글래스 비드는 야간 시인성을 위한 노면 표지용으로 사용된다. 1.9 ~ 2.6 인덱스(Index)의 고굴절 글래스 비드는 주로 반사지 가공용으로 사용되어 안내표지판, 지시표지, 위험 표지 등의 도로 안전 표지판, 차량의 번호판, 싸인보드 등에 활용된다.

상기 반사지는 38 ~ 125㎛의 작은 크기의 글래스 비드를 사용하여 제조된다. 이와 같이 150㎛ 이하의 작은 글래스 비드를 이용하여 반사지를 가공함에 있어서 반사효율을 높이기 위하여 알미늄 진공 증착 공정을 거치게 된다. 예컨대, 반사지는 접착필름 또는 이형필름 상에 안료가 혼합된 불투명 색상의 도료를 도포하거나 이형제를 도포한 후, 고굴절 글래스 비드를 배열하고 알미늄 증착을 하여 제조된다.

그러나, 글래스 비드에 직접 알미늄 진공증착을 하거나 알미늄을 코팅하게 되면 알미늄에 의해 글래스 비드가 어두운 회색을 띄게 된다. 이에 알미늄이 진공증착된 글래스 비드는 마치 회색 안료와 같아 칼라 페인트 또는 도로 상의 노면표지가 요구하는 백색이나 황색차선 또는 다양한 칼라가 요구되는 곳에는 그 색상을 구현할 수 없어 사용할 수 없었다. 이와 같이 색상 문제로 인해, 글래스 비드에 알미늄이나 은 등을 진공 증착한 경우 반사지 외에는 사용이 어렵다.

현재 도로 표지용 글래스 비드의 KS L2521 규격은 106 ~ 300㎛의 글래스 비드 10 ~ 40%, 300 ~ 600㎛의 글래스 비드 30 ~ 80%, 600 ~ 850㎛의 글래스 비드 5 ~ 30%이다. 국제규격은 106 ~ 3mm로 다양하다. 그러나 상기 규격과 같이 직경이 큰 글래스 비드에 직접 알미늄 진공 증착을 하는 경우 언급한 바와 같은 문제점에 의해 사용할 수 없으므로 이에 대한 해결이 절실히 요구되는 실정이다.

통상 도로표지용으로 사용되는 페인트는 각종 유기용제를 사용하는 상온 경화용(Thermo Set) 페인트와 열을 이용하는 융착식(Thermo plastics) 페인트로 구분된다. 상온 경화용 액상 페인트의 경우 글래스 비드 표면의 가공층이 유기용제에 녹아 마모된다. 또한, 융착식 페인트를 사용할 경우 시공 전에 200℃ 이상의 고온으로 가열하여 액상화한 것을 도포 위에 도포하게 되는 데, 이 과정에서 글래스 비드 표면 가공층이 녹아 마모되어 그 기능을 상실하게 된다.

따라서 반사효율을 높이기 위해 글래스 비드 표면을 처리하였다 하더라도 표면 가공층이 도로표지용 페인트에 의해 손상되어 그 역할을 제대로 수행하지 못하게 된다. 따라서 현재는 반사효율이 떨어짐에도 불구하고 투명한 글래스 비드 그대로 사용하고 있는 실정이다.

또한, 반사효율을 높이기 위하여 종래에는 고무나 수지를 이용하여 구상체를 만들고 여기에 알미늄층 레이어를 형성한 다음 안료를 배합한 불투명 접착제를 도포하고 작은 유리알를 부착하는 구조, 또는 유리구에 불투명 칼라 페인트를 코팅하고 표면에 바로 작은 유리알를 고착시킨 구조가 사용된다.

그러나 상기한 고무나 수지 구상체를 이용한 구조의 경우, 완성된 글래스 비드가 일반 유리구의 비중보다 작아 노면 표시 공사에 어려움이 있고, 이에 현장에서 사용하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 유리구에 불투명 칼라 페인트를 코팅하고 바로 작은 유리알을 고착시킨 구조의 경우, 상기한 비중 문제는 해결되나, 유리구에 코팅된 불투명의 색상이 작은 유리알에 반사체 역할을 하므로 휘도를 높일 수 없고, 작은 유리알이 유리구에 고착되지 못하고 떨어지는 문제점이 있다. 이에 반사효과를 얻을 수 없다.

이에 색상에 영향을 주지 않아 다양한 색상의 구현이 가능한 글래스 비드와 글래스 비드 제조 방법을 제공한다.

또한, 알미늄 증착에 따른 회색화 현상을 최소화할 수 있도록 된 글래스 비드와 글래스 비드 제조 방법을 제공한다.

또한, 투명도를 유지하면서 반사효율을 극대화할 수 있도록 된 글래스 비드와 글래스 비드 제조 방법을 제공한다.

또한, 표면에 작은 유리알을 부착한 구조의 글래스 비드에 있어서 비중을 높여 노상에서 노면표시의 작업 효율성을 높이고, 작은 유리알의 접착성을 개선할 수 있도록 된 글래스 비드와 글래스 비드 제조방법을 제공한다.

이를 위해 본 장치는

이를 위해 본 글래스 비드는 유리구를 포함하며, 상기 유리구의 표면에 투명 반사층이 코팅된 구조일 수 있다.

상기 투명 반사층은 글래스 비드의 표면적의 20 ~ 70% 영역에 코팅될 수 있다.

상기 투명 반사층은 금속산화물, 금속불화물, 금속질화물, 금속염화물 및 금속황화물에서 선택되는 적어도 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.

상기 투명 반사층은 유리구의 표면에 가스 진공 증착 또는 프라즈마 진공 증착 또는 이온 진공 증착 공정을 통해 코팅될 수 있다.

이에 상기 투명 반사층은 글래스 비드에 빛의 반사작용을 부여함과 더불어 알미늄 증착에 의한 회색화 현상을 발생시키지 않아 글래스 비드를 다양한 색상으로 구현 가능하게 된다.

본 글래스 비드는 유리구를 포함하고, 상기 유리구의 표면에 금속이 증착되어 반사층을 이루고, 이 반사층 외면에 불투명한 색상의 코팅층을 부착한 구조일 수 있다.

이에 코팅층의 다양한 색상이 알미늄이 증착된 반사층을 덮어 회색화 현상을 없앨 수 있는 것이다.

여기서 상기 알미늄이 증착된 반사층은 글래스 비드의 표면적의 20 ~ 70% 영역에 코팅될 수 있다. 상기 코팅층은 상기 반사층에 대응되는 영역에 코팅될 수 있다.

상기 코팅층을 형성하는 코팅제는 불포화수지나 페놀 또는 폴리아마이드 또는 실리콘 또는 폴리에스테르 또는 테프론에 티타늄디옥사이드 등의 안료가 혼합된 구조일 수 있다.

본 글래스 비드는 유리구와, 유리구 표면에 핀닝되어 표면 고착력을 높이기 위한 표면처리층, 접착제와 미립자의 알미늄이 배합되어 상기 표면처리층에 도포되는 금속접착층, 금속접착층을 매개로 유리구 표면에 부착되는 상대적으로 작은 크기의 유리알을 포함할 수 있다.

상기 글래스 비드는 안료가 배합되어 금속접착층 상에 도포되는 접착층을 더 포함할 수 있다.

한편, 글래스 비드의 제조를 위한 방법은, 글래스 비드를 이루는 유리구를 바인더에 배열하여 고착시키는 단계와, 고착된 유리구에 투명 반사층을 증착하는 단계, 투명 반사층을 경화시키는 단계, 반사층이 경화된 유리구를 바인더에서 박리시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 투명 반사층은 유리구의 표면적의 20 ~ 70% 영역에 코팅될 수 있다.

또한, 본 제조 방법은 유리구를 바인더에 고착하기 전에 유리구 표면에 접착층을 코팅하고 고온으로 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 접착층은 투명한 실리콘 폴리에스테르 또는 불포화 폴리에스테르 수지 또는 폴리비닐 또는 아크릴릭 또는 스틸렌 또는 에틸렌 또는 에폭시 또는 우레탄으로 이루어질 수 있다.

글래스 비드의 제조를 위한 방법은, 바인더에 유리구를 배열하여 고착시키는 단계와, 고착된 유리구에 알미늄을 증착하는 단계, 알미늄이 증착된 반사층에 불투명한 칼라 접착 코팅제를 코팅하는 단계, 가열 경화단계 및 경화된 유리구를 바인더에서 박리시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 가열 경화단계는 고온 챔버에서 300℃ 이상의 고온하에 이루어질 수 있다.

상기 바인더는 고온에서 견딜 수 있는 금속이나 비철금속의 패널 또는 테프론 필름 또는 실리콘 고무 또는 수지필름에서 선택될 수 있다.

또한, 본 글래스 비드는 표면에 금이나 구리 또는 황색의 합금메탈을 증착한 구조일 수 있다.

이에 글래스 비드의 증착부분이 황색의 안료와 같은 색상을 표출할 수 있게 되어 황색이 요구되는 차선 등에 적용할 수 있게 된다.

글래스 비드의 제조를 위한 방법은, 유리구의 표면 처리단계와, 유리구 표면에 미세한 미립자 알미늄과 접착제의 배합물을 코팅하여 금속접착층을 형성하는 단계, 금속접착층에 유리구보다 상대적으로 크기가 작은 유리알을 배열 부착하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 유리구 표면 처리단계는 유리구의 표면을 가열하는 단계와, 핀닝물질에 수지를 혼합하여 유리구의 표면에 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 글래스 비드의 제조를 위한 방법은 유리알 부착 전에 금속접착층에 안료를 배합한 접착제를 도포하여 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 본 글래스 비드는 반사성능을 향상하면서 색상에 영향을 주지 않아 다양한 색상의 구현이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 글래스 비드를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 글래스 비드를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 글래스 비드를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 글래스 비드의 제조 과정을 도시한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 글래스 비드의 제조 과정을 도시한 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 글래스 비드를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 글래스 비드의 제조 과정을 도시한 개략적인 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 글래스 비드를 도시하고 있다.

본 글래스 비드(10)는 유리재질의 구로써 1.5 인덱스(index)의 저 굴절에서 1.9 - 2.5 인덱스의 고굴절에 이르기까지 모든 굴절률에 걸쳐 적용 가능하다. 또한, 상기 글래스 비드의 직경은 106㎛나 3000㎛ 등 특별히 한정되지 않으나, 본 실시예에서는 도로 표지용 글래스 비드의 KS L2521 규격에 맞도록 106 ~ 850㎛의 직경을 갖는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 글래스 비드(10)는 유리구(12)의 외표면에 투명한 성질을 가지면서 빛을 역반사시킬 수 있도록 된 투명 반사층(16)이 코팅된 구조로 되어 있다. 상기 투명 반사층(16)은 유리구(12)의 외표면에 바로 코팅될 수 있다.

본 실시예에서는 유리구(12)의 외표면에 접착층(14)이 코팅되고 이 접착층(14)에 상기 투명 반사층(16)이 증착된 구조로 되어 있다.

상기 접착층(14)은 투명한 재질의 실리콘 폴리에스테르 또는 불포화 폴리에스테르 수지 또는 폴리비닐 또는 아크릴릭 또는 스틸렌 또는 에틸렌 또는 에폭시 또는 우레탄을 소정 두께로 코팅하여 형성된다. 상기 접착층은 로타리 로에서 유리구 전면에 걸쳐 일정한 두께로 코팅되고, 로타리 로 내에서 열처리 경화된다.

상기 접착층은 건조상태인 평상시나 우천시에 모두 양용될 수 있도록 하기 위하여, 2.1 인덱스의 고휘도 유리구 전체에 접착제를 코팅하여 반사지의 봉합형의 구조를 만들게 된다. 2.1 인덱스 이상의 유리구는 그 자체의 재귀반사 기능이 없는 것으로, 글래스 비드의 빛의 입사광의 초점이 원의 뒷면을 투과하여 상을 갖게되므로 뒷면의 반사체가 일정한 거리를 유지하여야 반사 기능을 살려 재귀 반사된다. 따라서 앞면에도 일정한 거리가 요구된다. 물은 1.33 인덱스로서 고굴절의 반사를 저굴절의 물이 방해하는 바, 물속에서도 글래스 비드가 갖는 문제를 봉입하여 해결할 수 있게 된다.

상기 투명 반사층(16)은 상기 접착층(14) 상에 소정 두께로 증착된다. 본 실시예에서 상기 투명 반사층(16)은 접착층(14)이 코팅된 유리구(12) 전체 표면적의 20 ~ 70% 영역에 증착된다. 상기 투명 반사층(16)의 증착 면적이 상기 범위를 넘게 되면 반사효율이 떨어지게 된다. 상기 투명 반사층은 글래스 비드 표면에 가스 진공 증착 또는 프라즈마 진공 증착 또는 이온 진공 증착 공정을 통해 코팅된다.

본 실시예에서 상기 투명 반사층(16)은 옥사이드 상태의 모든 메탈 즉, 금속산화물, 금속질화물, 금속염화물, 금속불화물 및 금속황화물에서 선택되는 하나 또는 둘 이상이 혼합된 구조로 되어 있다. 혼합물로 투명 반사층을 증착함으로써 본 글래스 비드는 투명함과 고휘도 빛의 반사 성질을 모두 가지게 된다. 상기 금속산화물, 금속질화물, 금속염화물, 금속불화물, 금속황화물의 혼합비율은 특별히 한정되지 않는다.

바람직하게 상기 투명 반사층(16)은 불화포타시움(potassium floride)과 불화마그네슘(magnesium floride) 및 크롬설파이드(chrome sulfide)가 혼합된 구조일 수 있다.

이에 본 글래스 비드(10)는 반사층이 투명하여 종래 알미늄 증착시 발생되는 알미늄에 의한 회색화 현상을 원천적으로 방지할 수 있게 되는 것이다.

따라서 상기 투명 반사층(16)이 증착된 글래스 비드(10)는 도로 표지용 도료에 혼합되어 사용되었을 때 도료의 색상을 그대로 구현할 수 있게 되어, 다양한 색상의 구현이 가능하게 된다.

도 4는 본 실시예에 따른 글래스 비드의 제조 공정을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 글래스 비드 제조 방법은 먼저 유리구의 표면에 투명 접착제를 코팅하여 접착층을 형성한다.(S100) 상기 투명 접착층은 유리구 표면에 일정한 두께로 코팅된다. 투명 접착층이 경화되면 바인더에 투명 접착층이 코팅된 유리구를 배열하여 고착시킨다.(S110 ~ S120) 그리고 진공증착기 내에서 상기 바인더에 고착된 유리구의 표면에 투명 반사층 형성을 위한 혼합물을 진공 증착하여 투명 반사층을 증착한다.(S130)

상기 유리구는 바인더에 고착되어 일부가 외부로 노출된 상태로 상기 혼합물은 바인더에서 외부로 노출된 유리구의 표면 상에만 증착된다. 이에 상기 투명 반사층은 유리구 외표면의 20 ~ 70% 면적에 증착된다.

상기 바인더에 박힌 유리구에 대한 투명 접착층의 증착은 진공 증착기 내에서 이루어진다. 진공증착기 내에 바인더를 위치시키고 투명 접착층을 유리구 표면에 증착한다. 상기 진공 증착은 가스 진공 증착 또는 프라즈마 진공 증착 또는 이온 진공 증착 공정일 수 있다.

투명 반사층의 증착이 완료되면 바인더로부터 각 유리구를 박리시킴으로써 표면에 투명 접착층과 투명 반사층이 형성된 글래스 비드를 제조할 수 있게 된다.(S140)

[실험예]

본 실시예에 따라 투명 반사층이 증착된 글래스 비드와 종래기술에 따라 표면 처리하지 않은 글래스 비드에 대해 반사율에 대한 실험을 실시하였다.

각 글래스 비드는 굴절율 1.9 인덱스이고 직경 300㎛ ~ 850㎛의 크기로 선정하였다. 그리고 대화페인트사의 도로 노면표시용 페인트에 상기 글래스 비드를 적용하여 폭 150mm에 0.5m의 길이로 시료를 도포하였으며 시료는 도로 표면과 같이 수평으로 놓았다.

상기한 상태에서 각 글래스 비드에 대한 반사율 실험이 실시되었으며, 측정은 덴마크의 델타 리이트 엔 옵틱스(Delta Light & Optics)사의 측정기(제품명: LTL 2000)를 사용하였다.

측정 방법은 국제규격에 맞도록 입사각을 88.76°로 하고 관찰각을 1.05°로 하여 측정하였으며, 휘도 계수는 millicandela/meter.sup.2/lux, 휘도는 RL(mcd.m-2)의 수치로 나타낸다. 이 규격에 맞도록 시료에서 30m 거리를 두고 0.65m의 높이로 자동차 헤드라이트를 시료에 비추어 관찰자의 높이를 1.2m로 하여 측정하였다. 반사성능 측정은 경찰청 노면설치 관리 규정에 따른 것이다.

측정 실험 결과, 본 실시예에 따른 투명반사층이 형성된 글래스 비드의 휘도는 402mcd/lux-m² 이고, 표면처리하지 않은 종래의 글래스 비드의 휘도는 281mcd/lux-m² 로 나타났다.

이와 같이 투명반사층이 형성된 본 실시예의 글래스 비드의 휘도가 종래와 비교하여 월등히 높음을 알 수 있다.

한편, 도 2는 또다른 실시예에 따른 글래스 비드의 구조를 도시하고 있다.

상기 도 2에 도시된 바와 같이 본 글래스 비드(20)는 유리구(22)를 포함하며, 유리구(22)의 표면에 알미늄이 증착되어 반사층(24)을 이루고, 이 반사층(24) 외면에 불투명한 색상의 코팅층(26)을 부착한 구조로 되어 있다. 이와같이 알미늄이 증착된 반사층(24)을 코팅층(26)이 덮어 알미늄에 의한 회색화 현상을 최소화할 수 있게 된다.

여기서 상기 반사층(24)은 유리구(22) 외표면의 20 ~ 70% 면적에 증착된다. 그리고 상기 코팅층(26)은 상기 알미늄이 증착된 반사층과 대응되는 영역에 형성되어 반사층(24)을 덮게 된다.

상기 코팅층(26)을 이루는 불투명 코팅제는 내열성이 요구되는 것으로 고온경화용을 사용하여 고온에서 접착력을 가지며 용제에 녹지 않아야 하는 내용제성이 요구된다.

이에 상기 불투명 코팅제는 불포화수지나 페놀 또는 폴리아마이드 또는 실리콘 또는 폴리에스테르(미국 다우코닝사의 x1-0473) 또는 테프론에 티타늄디옥사이드 등의 안료가 혼합된 구조로 되어 있다.

이와같이 유리구(22)에 증착된 알미늄 반사층(24)이 불투명 색상의 코팅제에 의해 덮임으로써 알미늄에 의한 회색빛이 코팅층(26)에 의해 차단된다. 이에 본 글래스 비드(20)는 전체적으로 코팅층의 색상을 띄게 되어 코팅층의 색상을 달리함으로써 다양한 색상의 구현이 가능하게 된다.

도 5는 본 실시예에 따른 글래스 비드의 제조 공정을 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 글래스 비드 제조 방법은 먼저 바인더에 유리구를 배열하여 고착시킨다.(S200) 다음으로 유리구가 고착된 바인더를 진공증착기에 투입하여 유리구 표면에 알미늄을 진공증착한다.(S210)

상기 유리구는 바인더에 고착되어 일부가 외부로 노출된 상태로 상기 알미늄은 바인더에서 외부로 노출된 유리구의 표면 상에만 증착된다. 이에 상기 알미늄은 유리구 외표면의 20 ~ 70% 면적에 증착된다.

유리구 표면에 알미늄이 증착완료되면 알미늄이 증착된 반사층 상에 불투명 색상의 코팅제를 도포하여 코팅처리한다.(S220)

이렇게 코팅제가 도포된 유리구는 300℃ 이상의 고온이 유지되는 챔버에서 가열하여 코팅제를 경화시킨다. (S230)

여기서, 상기 바인더는 코팅제의 경화를 위해 고온 챔버에서 300℃이상의 고온을 견뎌야 하므로, 내열성이 요구된다. 따라서 상기 바인더는 금속이나 비철금속의 패널 또는 비금속물의 코어 등이 사용된다. 본 실시예에서는 테프론 필름 또는 실리콘 고온용 고무나 수지필름 등이 사용된다.

또한, 상기 불투명 코팅제 역시 고온에서 경화되는 불포화수지나 페놀 또는 폴리아마이드 또는 실리콘 또는 폴리에스테르(미국 다우코팅사의 x1-0473) 또는 테프론에 티타늄디옥사이드 등의 안료가 혼합된 구조로 되어 있다.

상기 챔버에서의 가열 경화과정을 거쳐 코팅제가 경화되어 코팅층을 이루면 바인더로부터 각 유리구를 박리시킨다. 이에 표면에 알미늄이 증착되어 반사층을 이루고 이 반사층에 불투명 색상의 코팅층이 도포된 글래스 비드를 제조할 수 있게 된다.(S240)

한편, 도 3은 또다른 실시예에 따른 글래스 비드의 구조를 예시하고 있다.

상기한 도면에 의하면 본 글래스 비드(30)는 유리구(32)를 포함하며, 유리구(32) 표면에 금 또는 구리 또는 황색을 띄는 합금메탈을 증착하여 반사층(34)을 형성한 구조로 되어 있다.

상기 반사층(34)은 유리구(32) 표면의 20 ~ 70% 면적에 증착된다. 상기 반사층은 일반적인 메탈 증착 방식으로 증착될 수 있다.

이와같이 글래스 비드(30)의 반사층(34)이 황색의 안료와 같은 색상을 표출할 수 있게 되어 황색이 요구되는 차선 등에 바로 사용할 수 있게 된다.

즉, 알미늄을 증착하여 반사층을 형성한 종래의 글래스 비드는 황색의 안료와 같이 황색 차선용으로 사용된 경우, 야간에 황색 차선을 은백색의 빛으로 반사하여 백색 차선과 혼동시킬 우려가 있다.

그러나, 상기와 같이 황색의 색상을 띄는 반사층(34)을 유리구에 증착함으로써, 본 글래스 비드(30)는 반사층이 황색의 안료와 같은 색상을 표출할 수 있게 된다. 따라서 도로의 황색 차선에 본 글래스 비드를 사용할 경우 야간에 본 글래스 비드가 황색의 빛을 반사하여 황색 차선임을 보다 선명하게 표시할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 본 글래스 비드는 금이나 구리 또는 황색의 합금메탈을 증착하거나 미립자를 도포한 그대로 사용할 수 있게 되어 글래스 비드의 처리에 소요되는 비용을 줄일 수 있게 된다.

한편, 도 6은 글래스 비드의 또다른 실시예를 도시하고 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 글래스 비드(40)는 유리구(42)와, 유리구(42) 표면에 핀닝되어 표면 고착력을 높이기 위한 표면처리층(44), 접착제와 미립자의 알미늄이나 황색을 띠는 금속 미립자가 배합되어 상기 표면처리층(44)에 코팅되는 금속접착층(45), 금속접착층(45)을 매개로 유리구(42) 표면에 부착되는 상대적으로 작은 크기의 유리알(48)을 포함한다. 상기 금속접착층(45)은 알미늄 뿐아니라 금, 구리 등 황색을 띠는 모든 금속이 배합될 수 있다.

본 실시예에서 상기 글래스 비드(40)는 금속접착층(45) 외측에 불투명 안료가 배합된 접착층(46)이 도포되어, 상기 접착층(46)을 매개로 유리알(48)이 유리구(42)에 부착된 구조로 되어 있다.

본 실시예에서 상기 유리구(42)는 일반적으로 노면표시에 사용되는 1.5 인덱스의 유리구(42)와 비중이 같은 동종의 유리 재질로, 300㎛ ~ 2000㎛ 정도의 크기로 이루어지며, 유리알(48)은 38㎛ ~200㎛의 크기로 이루어진다. 본 글래스 비드(40)는 유리구(42)가 유리 재질로 이루어짐에 따라 종래 비중에 의한 문제점을 해결할 수 있게 된다.

상기 표면처리층(44)은 실란을 포함하는 핀닝물질에 수지를 첨가한 혼합물로 유리구(42) 표면에 핀닝된다. 상기 수지는 금속접착층(45)의 접착제와 동일한 수지일 수 있다. 이와 같이 접착제와 동질의 수지를 유리구(42) 표면에 핀닝시킴으로써 고착력을 강화할 수 있게 된다.

상기 금속접착층(45)은 미세한 알미늄 가루와 접착제의 혼합물을 도포하여 형성한다. 또한, 상기 접착층(46)은 접착제에 티타늄옥사이드나 코발트 등의 불투명 안료가 혼합된 구조로 되어 있다. 상기 접착제는 실리콘 또는 폴리에스테르 또는 불포화 폴리에스테르 수지 또는 폴리비닐 또는 아크릴릭 또는 스틸렌 또는 폴리에틸렌 또는 에폭시 또는 우레탄일 수 있다.

이와 같이, 유리구(42)에 핀닝을 하여 수지의 고착력을 높임으로써, 유리구(42)로부터 유리알(48)이 탈락되는 것을 막을 수 있고, 글래스 비드(40)의 비중을 높임으로써 현장에서 기존 장비로 사용이 가능하게 된다.

또한, 금속접착층(45)에 의해 고휘도의 효과와 야간 시인성을 확보하면서 불투명 색상의 접착층(46)이 금속접착층(45)을 덮어 알미늄에 의한 회색빛이 접착층(46)에 의해 차단된다. 이에 본 글래스 비드(40)는 전체적으로 코팅층의 색상을 띄게 되어 코팅층의 색상을 달리함으로써 다양한 색상의 구현이 가능하게 된다.

도 7은 본 실시예에 따른 글래스 비드의 제조 공정을 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이 본 글래스 비드(40) 제조 방법은 먼저 유리구(42)의 표면을 처리하는 단계를 거친다.(S400) 유리구(42)의 표면 처리단계는 유리구(42)의 표면을 가열하는 단계와, 유리구(42)의 표면에 핀닝 물질에 수지를 첨가하여 코팅하는 단계를 포함한다.

전기로 또는 가스로나 열풍기를 이용하여 유리구(42)의 표면을 100 ~ 120℃의 온도로 가열하여 유리구(42) 표면을 플라스틱(plastic)화 한다. 유리구(42)의 표면을 가열 처리한 후에는 준비된 핀닝 물질을 유리구(42) 표면에 코팅한다. 이와 같이 유리구(42) 표면을 화학적인 방식으로 표면 처리한다. 본 실시예에서 상기 핀닝 물질은 물 100mol에 0.1%의 초산을 혼합 희석하여 ph2.5 ~ ph5.5에 맞추고 실란(다우코닝사의 z-6040) 0.1 ~ 0.5mol을 첨가하고, 고속 믹서에서 약 20분간 혼합한 혼합물을 메칠알콜 100mol에 0.5%로 혼합하여 제조된다.

유리구(42)가 핀닝의 화학적인 방식으로 표면 처리되면, 표면처리된 유리구(42)에 접착제와 미세한 알미늄 또는 황색 금속 가루의 혼합물을 도포하여 금속접착층(45)을 형성한다.(S410)

그리고 금속접착층(45)에 안료를 배합한 불투명 칼라 접착제를 도포하여 접착층(46)을 형성하고, 그 위에 작은 유리알(48)을 부착하여 글래스 비드(40)를 제조한다.(S420 ~ S430)

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10,20,30,40 : 글래스 비드 12,22,42 : 유리구
14 : 접착층 16 : 투명반사층
24,34 : 반사층 26 : 코팅층
44 : 표면처리층 45 : 금속접착층
46 : 접착층 48 : 유리알

Claims (19)

1. 유리구를 포함하고, 상기 유리구의 전면에 접착층이 코팅되고 상기 접착층 상에 투명하고 빛을 반사시킬 수 있도록 된 투명 반사층이 코팅된 구조의 글래스 비드.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 투명 반사층은 글래스 비드의 표면적의 20 ~ 70% 영역에 코팅된 글래스 비드.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 접착층은 투명한 실리콘 폴리에스테르, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리비닐, 아크릴릭, 스틸렌, 폴리에틸렌, 에폭시 및 우레탄에서 선택되는 글래스 비드.
5. 제 1 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 투명 반사층은 금속산화물, 금속불화물, 금속질화물, 금속염화물 및 금속황화물에서 선택되는 적어도 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 글래스 비드.
6. 유리구와, 상기 유리구 표면에 알미늄이 증착되어 형성되는 반사층, 상기 반사층 외면에 코팅되는 불투명한 색상의 코팅층을 포함하는 글래스 비드.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 코팅층은 상기 반사층에 대응되는 영역에 코팅되는 글래스 비드.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 코팅층은 불포화수지와 페놀 또는 폴리아마이드 또는 실리콘 또는 폴리에스테르 또는 테프론과 안료인 티타늄디옥사이드의 혼합물인 글래스 비드.
9. 삭제
10. 유리구와, 상기 유리구 표면에 핀닝되어 표면 고착력을 높이기 위한 표면처리층, 접착제와 미립자의 금속이 배합되어 상기 표면처리층에 도포되는 금속접착층, 상기 금속접착층을 매개로 상기 유리구 표면에 부착되는 유리구에 대해 상대적으로 작은 크기의 유리알을 포함하는 글래스 비드.
11. 제 10 항에 있어서,
    안료가 배합되어 금속접착층 상에 도포되는 접착층을 더 포함하는 글래스 비드.
12. 유리구를 바인더에 배열하여 고착시키는 단계와, 고착된 유리구에 투명 반사층을 증착하는 단계, 상기 투명 반사층을 경화시키는 단계, 상기 투명 반사층이 경화된 유리구를 바인더에서 박리시키는 단계를 포함하고,
    상기 유리구를 바인더에 고착하기 전에 유리구의 표면에 접착층을 코팅하고 고온으로 경화하는 단계를 더 포함하는 글래스 비드 제조 방법.
13. 삭제
14. 바인더에 유리구를 배열하여 고착시키는 단계와,
    고착된 유리구에 알미늄을 증착하여 반사층을 형성하는 단계,
    상기 반사층에 불투명한 칼라 접착 코팅제를 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계,
    상기 코팅층을 가열하여 경화시키는 단계,
    상기 코팅층이 경화된 유리구를 바인더에서 박리시키는 단계
    를 포함하는 글래스 비드 제조 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 코팅층을 가열하여 경화하는 단계는 고온 챔버에서 300℃ 이상의 고온하에 이루어지는 글래스 비드 제조 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 바인더는 고온에서 견딜 수 있는 금속이나 비철금속의 패널 또는 테프론 필름 또는 실리콘 고무 또는 수지필름에서 선택되는 글래스 비드 제조 방법.
17. 유리구의 표면 처리단계와,
    유리구 표면에 미립자 금속과 접착제의 배합물을 코팅하여 금속접착층을 형성하는 단계,
    상기 금속접착층에 유리구보다 상대적으로 크기가 작은 유리알을 배열 부착하는 단계
    를 포함하는 글래스 비드 제조 방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 유리구 표면 처리단계는
    유리구의 표면을 가열하는 단계와,
    실란 혼합물에 수지를 혼합하여 유리구의 표면에 코팅하는 단계
    를 포함하는 글래스 비드 제조 방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    유리알 부착 전에 금속접착층에 안료를 배합한 접착제를 도포하여 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 글래스 비드 제조 방법.

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