KR101322916B1 - 야간이나 우천시에도 차선의 확인이 가능한 차선도색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로의 차선을 도색하는 방법에 관한 것으로, 도색된 차선이 특히 야간이나 우천시 광원에 쉽게 노출되어짐으로서 확인이 우수토록 하는 차선도색방법에 관한 것이다.
이를 위하여 도색에 사용되는 도료에 형광체로서 사람눈에 반짝임을 주는 파장을 가진 전이원소계열중에 해당되는 빤짝이 안료를 혼합하여 사용함으로서 빤짝이 안료가 건조되는 과정에서 도포되는 도료의 상층으로 부상하게 되면서 광원에 의하여 반짝임이 발생되어 시인성을 우수하게 하는 것이다.
또한 이러한 반짝이 안료가 도료층의 상층에서 일정한 두께로 형성되어짐으로서 차량의 주행중에 벗겨질 경우에도 지속적인 반짝임이 가능토록 한 것이다.

Description

야간이나 우천시에도 차선의 확인이 가능한 차선도색방법{ The Method to determine the lane in the rain or night}

본 발명은 도로의 차선을 도색하는 방법에 관한 것으로, 도색된 차선이 특히 야간이나 우천시 반복적인 주행시에도 광원에 쉽게 노출되어짐으로서 차선의 확인이 우수토록 하기 위한 차선도색방법에 관한 것이다.

현재 차선의 도색은 차량의 주행시에도 벗겨지지 않고 쉽게 구분이 가능토록 다양한 도료를 사용하게 되는 것이다.

또한 이러한 도색방법으로는 상온형페인트식 도색과 가열형페인트식 도색과 융착식도료 도색의 방법이 있는데 이들의 방법을 간략하게 설명하면 다음과 같습니다.

첫째: 상온형 페인트식 도색방법은 일반페인트로서 상온에서 건조되는 좋은 특성이 있는 반면에 내구성이 떨어지고 또한 일반적으로 안정도는 크나 건조속도는 늦은편(3~20분)이고, 수명이 짧은 단점이 있습니다.

또한 둘째 가열형 페인트식 도색방법은 가열했을 때(60도이상 온도로 도색) 액상으로 되었다가 상온에서 굳어지는 페인트로서 상온형 페인트 보다 내구성을 높인 도료로서 안정도와 건조속도는 보통(3~15분)이며, 야간반사가 큰 편이고 오염도가 큰 단점이 있다. 수명은 상온형 보다는 길지만 아래의 융착식보다는 짧은 편이다.

셋쩨: 융착식 도료 도색방법은 내구성이 가장 뛰어난 노면표시의 도료로서 에폭시 수지 등을 원료로 융합해서 150도 이상의 고온에서 도색하며 건조속도가 빠르고 야간반사도 큰편으로, 유효수명이 긴 장점이 있습니다.

또한 일반적으로 차선도색은 도로와 주차장으로 나눌 수 있으며, 도로는 중앙선, 노견선, 횡단보도, 과속방지턱을 도색하며, 주차장에는 아파트 및 빌딩 등의 주차선, 소방차 전용등을 도색하고 있습니다.

참고로 융착식은 일반 도로에서 보이는 일정한 두께가 있는 차선을 말하며, 통상 상온형 페인트식 도색방법의 두배가격인 반면에 3배정도의 내구성을 갖게 되는 것입니다.

시공방법을 약술하면 5t의 차량에 융해기를 탑재하여 융착식 가루 도료를 융해기에서 200℃의 증기압으로 끓여 녹여 수동식 도색기에 내려 받아 노면에 도포하는 방법을 취한다.

그러나 이럴 경우에 반드시 프라이머로 도색할 면적에 도포하여야 하는 하도처리작업이 선행되어야 하는 것이다.

이럴 경우에 융해기가 탑재된 차량과 장비를 운반하는 차량으로 두개의 차량이 동원되며 하도처리에 필요한 프라이어와 융착식 도료를 고온에서 증기압으로 끓이기 위해서 필요한 가스가 필요한 것이다.

그러나 이러한 융착식의 도색도 결국에는 야간에 특히 우천시의 야간에는 전혀 차선을 구별할 수 없다라는 것입니다.

따라서 최근에는 반사를 위하여 그라스비드를 사용한 시공방법이 제안되고 있으나 즉 다양한 색상의 안료, 직경이 작은 그라스 비드(Glass Beads) 및 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료를 도로에 도색하거나, 상기 차선용 도료를 도로에 도색한 다음 그 위에 직경이 큰 그라스 비드(Glass Beads)를 살포하는 방법이 널리 사용되고 있다.

그러나 이러한 방법의 문제점은 직경이 작은 그라스 비드는 굴절비(δ)가 1.40이하이고 직경이 약 190~450㎛ 수준인 것으로서 도료의 내부에 존재하고, 직경이 큰 그라스 비드는 굴절비(δ)가 1.40이하이고 직경이 약 1,000 ~ 1,200㎛ 수준인 것으로서 도포 두께가 약 500㎛ 수준인 도료층에 일부는 함몰되고 일부는 도료층 밖으로 노출된 구조를 갖게 되는 것이다.

따라서 그라스 비드의 표면이 많이 대기중에(도료층 밖으로) 노출되게 하여 재귀반사 기능을 향상 시키기는 반면에 직경이 큰 글라스 비드와 도료층간의 결속력이 약화되어 자동차 타이어와의 마찰로 인해 도4에 도시된 바와 같이 상기 글라스 비드가 쉽게 탈락되기 쉬운 문제점이 있었다.

또한 비록 직경이 큰 글라스 비드가 탈락된 경우에도 재귀반사성을 발현할 수 있도록 도료층 내부에 직경이 작은 글라스 비드들을 도료층 내부에 혼입하고 있으나, 이들 만으로는 충분한 재귀반사성을 발현할 수 없는 문제점이 있었다.

그 결과 상기의 방법으로 도색된 차선은 촛점층과 반사층의 빛 반사율이 낮아 3000mcd/Lux.㎡ 이상의 휘도를 발현할 수 없어서 야간시인성이 나쁘고, 특히 우천시에는 빗물과 그라스 비드간의 굴절비가 서로 상이하여 자동차의 헤드라이트 입사광이 흡수되어 야간시인성이 더욱 나빠지는 문제가 있었다.

따라서 최근에 차선위에 투습방수 공사를 하는 방법으로 대한민국 공개특허 제2001-25555호에서 차선 진행방향과 반대방향으로 동시에 차선용 도료를 스프레이 하는 방법도 제안된 바 있었다.

그러나, 이러한 개선된 방법으로는 차선의 휘도를 전혀 개선할 수 없을 뿐만 아니라 우천시 야간 시인성도 크게 향상 시킬수 없었다.

즉 상기의 개선된 방법은 차선의 휘도를 개선하는 메카니즘과 전혀 무관하기 때문에 차선의 휘도를 개선할 수 없었고, 우천시 빗물을 배수하거나 차선이 빗물에 침적되지 않게 하는 효과는 있다 하여도 차선에 위치하는 그라스 비드에 묻은 빗물에 의해, 빗물과 그라스 비드간의 굴절율 차이로 인해, 야간 시인서도 크게 개선할 수 없었다.

따라서 이를 개선하기 위하여 2005년 6월 16일자 공개된 특하공개번호 10-2005-0057864에서는 야간시인성이 우수한 차선의 도색 방법을 제안하고 있는 것이다.

즉 휘도 및 재귀반사성이 동시에 우수하여 야간시인성, 특히 우천시 야간시인성, 이 뛰어나고 이들 효과가 오랫동안 지속될 수 있는 차선의 도색방법을 제공하기 위한 것이다.

이를 위하여 차선용 도료에 휘도 증진제 첨가제를 혼합, 사용함과 동시에 빗물과 굴절비가 유사한 플라스틱 비드 또는 글라스 비드를 사용 함으로서 휘도가 야간에 300mcd/Lux.㎡ 이상으로 우수하고 야간시인성, 특히 우천시 야간시인성이 뛰어나고, 휘도 및 야간시인성의 효과가 오랫동안 지속되는 차선을 도색하는 방법을 제공하고자 한다.

즉 안료 및 바인더용 합성수지를 주성분으로 하는 차선용 도료를 도로에 도색한 다음 그 위에 유리 또는 플라스틱 비드(Beads)를 살포하여 재귀 반사성을 갖는 차선을 도색함에 있어서, 상기 차선용 도료에 휘도 증진용 첨가제를 혼합한 다음 이들의 혼합물을 도로에 도색하고, 그위에 굴절비(δ)가 1.48~1.85이고 입경이 10~800㎛이고 정구형율이 80%이상인 유리 비드(Beads) 또는 플라스틱 비드(Beads)를 살포토록 한 것이다.

그러나 이러한 방법도 결국에는 그라스비드의 이탈로 인하여 실질적인 효과를 얻지 못한다는 것이다.

즉 도색된 도료에 뿌려지는 그라스비드가 일정한 두께로 도색되어지는 도료에 의하여 묻히게 되면서 이탈되는 효과를 얻고자 하였으나 차량이 주행하면서 브레이트를 밟게 될 경우에는 그라스비드가 이탈되어짐으로서 원하는 정도로의 효과를 얻지 못한다는 것이다.

또한 이러한 작업이 별도의 그라스비드를 뿌려줄 경우에 도료보다 비중이 높이 파묻히게 됨으로 반사효율이 그만큼 떨어진다라는 것이다.

따라서 본 발명에서는 차량들의 어떠한 주행상태에서도 이탈되지 않게 되고 단순한 도색만으로도 자연적으로 반사효과를 구현토록 함으로서 시공이 간단하면서도 효과가 우수하게 한 것이다.

이를 위하여 도색에 사용되는 도료에 형광체로서 사람눈에 반짝임을 주는 파장을 가진 전이원소계열중에 해당되는 반짝이 안료를 혼합하여 사용함으로서 반짝이 안료가 건조되는 과정에서 도포되는 도료의 상층으로 자동적으로 부상하게 되면서 광원에 의하여 반짝임이 발생되어 시인성을 우수하게 하는 것이다.

또한 이러한 반짝이 안료가 비중의 크고 작은 것을 사용함으로서 이러한 비중의 차이에 의하여 도료층의 상층에서 일정한 두께로 형성되어짐으로서 차량의 주행중에 상층의 것이 벗겨질 경우에도 지속적인 반짝임이 가능토록 한 것이다.

따라서 반짝이 안료의 비중이 도료보다 낮기 때문에 건조과정에서 자연적으로 부상되어져 건조가 완료된 상태에서는 도료의 최상층에 반짝이 층이 형성되어짐으로서 우천시 오염된 빗물에 의하여 도색된 부분이 가려질 경우에도 광원에 의하여 반짝이 안료의 형광체의 특성에 의하여 반짝임이 발생되어져 시인성이 우수하게 되고, 동시에 반짝이를 일정한 량을 투입토록 할 경우에도 서로 다른 비중의 반짝이를 투입하여 투입되는 양의 차이를 둠으로서 도색된 상층에 일정한 두께로 균일하게 반짝이 층이 형성됨으로 차량이 주행하면서 발생되는 다양한 상황에서 상층의 도효가 벗겨짐이 발생될 경우에도 반짝임을 장시간 유지하게 되는 것이다.

도1은 본 발명의 제조공정을 도시한 블럭도
도2는 본 발명에 의하여 도색된 차선의 도색상태를 도시한 단면도.
도3은 본 발명의 도색된 상태에서의 빗물에 의하여 물막이 형성된 상태에서도 반사되는 상태도
도4는 종래의 비드로 형성된 것이 깎여져 나가는 상태도

이하 일 실시 예에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 도료는 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료(11)와 반짝이 입자안료(21)를 혼합하는 것이고, 융착식으로 시공할 경우에 수증기로 가열할 경우의 온도가 200℃정도인 점을 감안하여 250℃에서도 변색이되지 않는 반짝이 입자안료(21)를 사용하거나 또는 반짝이 입자안료(21)를 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료(11)를 용융토록 한 상태에서 추가로 투입토록 하여 사용이 가능한 것이다.

또한 이러한 반짝이 입자안료(21)는 비중이 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료(11)보다 낮아야 하는 것이고, 혼합과정에서 충분하게 교반한 상태에서 융해기에서 융해토록 하거나 추가로 투입된 상태에서는 혼합하여야 하는 것이다.

또한 다음의 실시 예에 따른 혼합비율에 따라 도색된 이후에 반짝이는 지속성과 반사효율에 차이점을 발견하였다.

실시예 1

바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 50 중량%

반짝이 입자안료 50 중량%

상기와 같이 혼합하였을 경우에 융해기에서 용해시 흐름성이 낮아 일정한 두께로 도색되는 차선이 반짝이 입자안료(21)와의 도료층(10)과의 사이에 층이 생기지 않게 되었지만 차선의 도색에 문제점이 발생되고, 도색된 이후에 차선이 도색되는 부분에 프라이머에 의한 프라이머층(30)으로 전처리를 하였을 경우에도 도로에서 떨어지는 현상을 발견하였다.

실시예 2

바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 70 중량%

반짝이 입자안료 30 중량%

상기와 같이 혼합하였을 경우에 융해기에서 융해가 용이하게 일어남을 확인할 수 있었고, 반짝이 입자안료(21)와의 도료층(10)과의 사이에 층이 형성되면서 도색된 이후에도 떨어지는 현상을 발견할 수 없었다.

그러나 도색된 상태에서 반짝이 안료가 상층으로 너무 많이 부상되면서 밀도가 높아져 반짝이 층(20)과 도료층(10)이 층분리에 의하여 최상층이 외력에 의하여 떨어져 나감을 확인할 수 있었다.

실시예 3

바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 80 중량%

반짝이 입자안료 20 중량%

상기와 같이 혼합하였을 경우에 융해기에서 융해가 용이하게 발생됨은 물론 도색된 이후에도 상층에 외력에 의하여도 반짝이 층(20)이 도료층(20)과의 분리가 이루어지지 않는 것을 확인할 수 있었고, 쉽게 떨어지지 않게 됨을 발견할 수 있었다.

실시예 4

바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 95 중량%

반짝이 입자안료 5 중량%

상기와 같이 혼합하였을 경우에 융해기에서 융해가 용이한 반면에 도색된 이후에 최상층에 형성되는 반짝이 층(20)이 얇아져 강한 외력에 의하여 벗겨질 경우에 반짝이 층(20)이 제거되는 현상을 발견할 수 있었다.

실시예 5

바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 90 중량%

반짝이 입자안료 10 중량%

상기와 같이 혼합하였을 경우에 융해기에서 융해가 용이하게 발생됨은 물론 도색된 이후에도 상층에 외력에 의하여 쉽게 떨어지지 않게 됨을 발견할 수 있었다.

따라서 본 발명의 최적의 혼합비는 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 85±5 중량%에 반짝이 입자안료 15±5 중량%로 하였을 경우에 반짝이 입자안료(21)가 도색된 상태에서의 도료층(10)의 최상층에서 도료(11)와 적절하게 혼합되면서 견고하게 도색되어지면서도 일정한 층을 형성함으로서 광원에 의한 반사가 지속적이면서 우수함을 확인할 수 있었다.

또한 혼합비율을 유지한 상태에서 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료(11)를 먼저 용융토록 한 후 반짝이 입자안료(21)를 추가로 투입할 경우에는 충분한 교반이 필요한 것이고, 이러한 교반 이후에 도색할 경우에 경화되어지면서 비중의 차이에 의하여 부상되어지면서 반짝이 효과가 나타나게 되는 것이다.

또한 반짝이 입자안료(21)가 도색된 이후에 도료층(10)의 상층에 일정한 두께로 형성됨으로서 기온의 급격한 변화 즉 여름철과 겨울철의 기온의 변동에 의한 수축팽창에 의하여 층 분리가 발생되는 것을 방지하기 위하여 반짝이 입자안료(21)의 크기를 다르게 사용함으로서 도색된 이후에 건조시 반짝이 입자안료(21)의 입자가 비중에 의하여 작은 것이 최상층에 형성되고 큰것이 그 하층에 형성되면서 도색된 도료층(10)의 반짝이가 형성되지 않은 부분과 연결고리 역활을 하게 됨으로서 층 분리 현상을 방지토록 한 것이다.

실시예 6

바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 85±5 중량%

반짝이 입자안료 15±5 중량%을 입자의 크기를 비중에 따라 2가지로 구분하여 50:50으로 균일하게 혼합하였다.

이럴 경우에 반짝이 입자인료(21)의 비중의 크기가 작은 것이 최상층에 위치하게 되고 큰 것이 그 하층에 위치되면서 도료층의 도료(11)와 반짝이 층(20)의 연결 역활을 하게 되면서 층 분리가 이루어지는 현상을 방지하게 되는 것이다.

또한 이러한 반짝이 입자안료(21)의 크기를 3가지로 구분하여 사용할 경우에는 완벽한 층분리를 방지하게 됨을 확인할 수 있었다.

본 발명에서의 이러한 반짝이 입자안료(21)의 크기는 차선의 폭과 두께에 따라 적당하게 선택하여 사용되는 것이고, 이러한 크기가 본 발명의 목적을 제한하는 것이 아니다.

10: 도료층 11: 도료
20: 반짝이층 21: 반짝이 안료입자
30: 프라이머층

Claims (2)

1. 일정한 비중을 갖는 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 85±5 중량%와 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료보다 낮은 비중을 갖는 반짝이 입자안료 15±5 중량%로 혼합하여 차선을 도색함에 있어서,
   상기 15±5 중량%로 이루어지는 반짝이 입자안료(21)는 그 입자의 크기가 점차적으로 큰것으로 2가지 또는 3가지로 서로 다른 크기의 비중의 것을 균일한 중량비로 혼합토록 하여 바인더용 합성수지로 이루어진 차선용 도료 85±5 중량%와 혼합하여 융해기에서 융해토록 하여 차선을 도색토록 하여 층분리를 방지하고,
   상기와 같이 도색된 차선의 건조시 비중의 크기가 가장 작은 반짝이 입자안료(21)가 차선으로 도색된 도료층(10)의 최상층으로 부상되고, 그보다 비중의 크기가 큰 반짝이 입자 안료(21)는 그 하층에 위치되어져 도료층(10)을 형성하는 바인더용 합성수지로 이루어진 도료(11)와 반짝이 층(20)의 연결 역활을 하게 되면서 건조 후 도색된 차선의 층 분리를 방지하면서 도색된 차선의 상층이 깎여나갈 경우에도 항상 일정한 반짝이 층(20)을 유지하게 되는 야간이나 우천시에도 차선의 확인이 가능한 차선도색방법.
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