KR101443892B1 - 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 50~60: 5~10: 30~40의 비율로 혼합하여 제조한 속건성 수지 혼합물 40~55중량%, 왁스 2~5중량%, 충진제 35~45중량% 및 안료 8~15중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
상기 본 발명에 따르면, 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 포함하여 제조되는 속건성 수지를 이용함으로써 경화속도를 높여 시공의 편리성을 개선하면서도, 우수한 재귀반사비드와의 결합력을 나타내고, 내마모성 및 내충격성 면에서도 우수한 물성을 나타내어, 장기간 휘도 유지가 가능하게 된다.

Description

속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물 및 이를 이용한 시공방법{ROAD SURFACE MARKING COMPOSITION WITH EXELENT QUICK-DRYING CHARACTERISTIC, CONSTRUCTION EFFICIENCY AND ADHESION TO RETRO-REFLECTION BEAD, AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 포함하여 제조되는 속건성 수지를 이용하여 우수한 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력을 갖는 도로노면 표시용 조성물에 관한 것이다.
차선은 교통안전시설 중 가장 자주 운전자가 접하는 노면 표시이며, 도로 구간내 차로의 경계를 표시하고 교통류를 분리하여 소통을 원활하고 안전하게 하는 중요한 역할을 수행한다. 이러한 노면 표시는 도로와 구별되는 색상을 통해 운전자에게 인식되며 주간 상황에는 노면표시 정보가 무리없이 운전자에게 전달되고 있다. 그러나 야간이나 우천시에는 가시거리의 감소로 인해 노면표시의 시인성이 떨어져 운전자가 쉽게 인지하지 못하는 상황이 발생할 수 있고, 야간 우천시에는 노면표시 표면에 수막이 생겨나 난반사가 발생하기 때문에 차량 전조등에 의한 재귀반사가 크게 감소하며 이는 사고 발생을 야기시키게 된다. 또한 고속도로를 포함한 각종 도로에 설치된 도료 표지는 시간이 지남에 따라 노면에서 크랙이 발생하거나, 크랙 발생의 단계를 지나 노면에서 일부 도막이 탈락이 되거나, 부분적으로 박리가 되면 도로표지로서의 기능을 제대로 수행하지 못하게 된다.
따라서 도로노면 표시용 조성물은 아스팔트, 콘크리트와 같은 도로 표면과의 부착성이 우수하고, 밤길이나 어두운 길, 우천시에도 빛을 반사하게 하여 도로 표지를 선명하게 해주는 재귀반사비드와의 부착성이 우수하여야 한다. 또한 경화 후 자외선에 의한 황변성과 광택 저하와 같은 경시 변화가 없고 여름철 또는 겨울철의 온도 변화에 따른 기계적 물성 저하가 없도록 열적안정성이 우수해야 하며, 자동차 등과 같은 이동체 등에 의한 내충격성이 우수하여야 한다.
그러나 기존 도로노면 표시에 사용되고 있는 수지의 경우에는, 도막의 두께가 얇아 내구성이 떨어지고, 수명이 짧은 단점이 있어 왔다. 또한, 내충격성이 떨어져 크랙발생이 빈번하게 발생하고 그 결과로 탈락현상이 나타나며 재귀반사비드를 잡아주는 바인더로서의 역할이 미미하여 시간의 경과에 따른 휘도 유지가 되지 않아 운전자의 안전을 위협하며 특히, 우천시에는 차선의 유무 판단이 어려울 정도로 휘도가 떨어져 운전자에게 상당한 피로감을 안겨 준다는 문제점이 제기되어 왔다. 더욱이 시공시 건조되는 속도가 늦어 건조시간(20~40분)이 많이 소요된다는 문제점이 있다.
이러한 경화속도의 문제점을 극복하기 위하여 종래 도로노면 표시용 수지로 사용되어 온 반응성 수지인 메틸메타크릴레이트는 도로 노면과의 접착 성능이 우수하고 반응성이 우수하여 빠른 시간 내 경화되어 빠른 교통개방이 가능하다는 장점이 있으나, 내충격성이 약하여 지속적인 차량 하중에 의한 크랙이 발생되고 유리알의 탈락을 방지할 수 있는 바인더로서의 역할이 미흡하다는 문제점이 있었다.
KR 10-1184412A KR 10-1037033A
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 경화속도를 높여 시공의 편리성을 개선하면서도 접착성과 내충격성 등 내구성을 유지하고 휘도 유지가 가능한 도로노면 표시용 조성물을 제안한다.
이를 위해 본 발명은, 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 포함하여 제조되는 속건성 수지를 이용하여, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한 본 발명은, 상기 도로노면 표시용 조성물을 이용하는 시공방법을 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면,
반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 50~60: 5~10: 30~40의 중량비로 혼합하여 제조한 속건성 수지 혼합물 40~55중량%,
왁스 2~5중량%,
충진제 35~45중량% 및
안료 8~15중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물이 제공된다.
본 발명에 있어서 상기 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지는,
아민말단 에폭시 프리폴리머 100중량부에,
헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexymethane Diisocyanate , H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 중에서 선택된 어느 하나 이상인 이소시아네이트 3~10중량부를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 다관능성 아크릴 단량체는 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하는 다관능성 아크릴 단량체로서, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 (EDMA), 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(3EDMA), 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(4EDMA), 트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트(TMPMA), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 폴리부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 충진제는 벤톤, 실리카, 탄산마그네슘, 탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화 알루미늄, 카오린 및 마이카로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면,
소지면인 노면(路面)을 전처리하는 단계;
상기 전처리된 노면에 상기 도로노면 표시용 조성물과 경화제를 100: 2~5의 중량비로 혼합하여 도포하는 단계; 및
상기 도로노면 표시용 조성물이 도포된 노면 상에 재귀반사비드를 살포하는 단계를 포함하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물을 이용한 시공방법이 제공된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 포함하여 제조되는 속건성 수지를 이용함으로써 경화속도를 높여 시공의 편리성을 개선하는 효과가 있다. 또한 본 발명 조성물은 상기 속건성 수지를 이용함으로써 우수한 접착성을 가짐으로써 재귀반사비드와의 결합력을 향상시키고, 내마모성 및 내충격성 면에서도 우수한 물성을 나타내어, 도로 표지의 크랙 발생 저하 및 우수한 비드 탈리 안정성을 가져 장기간 휘도 유지가 가능하게 된다.
이하 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명은 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 포함하여 제조되는 속건성 수지를 이용함으로써 우수한 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력을 갖는 도로노면 표시용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 상기 속건성 수지에 의하여 경화속도를 높여 시공의 편리성을 개선하면서도 접착성과 내충격성 등 내구성을 유지하고 휘도 유지가 가능하게 된다.
구체적으로 본 발명의 일 측면에 따르면,
본 발명은, 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 50~60: 5~10: 30~40의 중량비로 혼합하여 제조한 속건성 수지 혼합물 40~55중량%, 왁스 2~5중량%, 충진제 35~45중량% 및 안료 8~15중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 속건성 수지는 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와 다관능성 아크릴 단량체와 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 혼합하고 용해하여 제조되고, 상기 속건성 수지는 조성물에 우수한 접착성 및 경화성을 부여함으로써 시공시 경화시간을 단축하여 시공의 편의성을 향상시킴은 물론, 재귀반사비드와의 결합력을 증대시켜 재귀반사성을 지속시키게 된다. 이 때, 상기 속건성 수지의 함량이 40중량% 미만인 경우 조성물의 접착 및 바인더 효과가 미비하고, 55중량% 초과인 경우 상대적으로 다른 조성물의 함량이 적어져 원하고자 하는 물성을 얻을 수 없으므로 조성물 전체 중량에 대하여 40~55중량% 범위로 적절하게 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 속건성 수지에 포함되는 반응성 메틸메타크릴레이트 수지는, 조성물의 접착 및 경화성을 부여하는 주된 수지로써 도장면에 대한 내구성, 내후성 등의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 한다. 이 때, 상기 반응성 메틸메타크릴레이트 수지는 속건성 수지에 50중량부 미만으로 혼합할 경우 조성물의 접착 및 바인더 효과가 미비하고, 60중량부를 초과하여 혼합하는 경우에는 상대적으로 다른 조성물의 함량이 적어져서 원하고자 하는 물성을 얻을 수 없으므로 50~60중량부 범위 내에서 적절하게 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 속건성 수지에 포함되는 다관능성 아크릴 단량체는, 분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하여 가교제 역할을 하게 된다. 이에 따라 조성물의 반응성을 증대시켜 경화시간 단축, 강도 보강 및 조성물간 결합력을 향상시키게 된다. 구체적인 예로서 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 (EDMA), 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(3EDMA), 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(4EDMA), 트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트(TMPMA), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 폴리부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. 이 때, 상기 다관능성 아크릴 단량체는 속건성 수지에 5~10중량부로 포함하도록 한다. 5중량부 미만일 경우 가교 효과가 미비하여 반응성이 증대되지 않고, 10 중량부 초과시에는 유연성이 떨어져 도막의 크랙 발생의 우려가 있어 바람직하지 않다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 다관능성 아크릴 단량체로서 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate: TMPTA)를 사용하였다.
또한 상기 속건성 수지에 포함되는 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지는, 아민 말단의 에폭시 프리폴리머를 폴리우레아 분자 구조 내에 도입한 수지로서, 상기 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지는, 아민말단 에폭시 프리폴리머 100중량부에, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexymethane Diisocyanate , H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 중에서 선택된 어느 하나 이상인 이소시아네이트 3~10중량부를 혼합하여 교반 속도를 천천히 하여 반응온도 60~80℃에서 2시간 유지시킴으로써 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 제조할 수 있다.
상기 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지는, 아민 말단의 에폭시 프리폴리머를 폴리우레아 분자 구조 내에 도입함으로써 조성물의 신율 및 인장 강도 등 강인성을 부여하여 크랙의 발생을 억제하고 재귀반사비드의 탈리를 방지하는 역할을 하게 되고, 이를 반응성 메틸메타크릴레이트 수지에 용해시켜 속건성 수지를 제조하도록 함으로써 도로노면 표시 용도에 따른 물성의 차별화 및 최적화를 가져오게 한 것이다.
이 때, 상기 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지는 속건성 수지에 30중량부 미만으로 포함시 조성물의 강인성 및 크랙 방지 효과가 미비하고, 40중량부 초과일 경우 점도 상승을 초래하고, 상대적으로 다른 조성물의 함량이 적어져서 원하는 물성을 얻기 어려우므로 30~40중량부로 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 아민 말단의 에폭시 프리폴리머는 말단기가 아민기로 형성되어 있고, 이관능성 에폭시 수지와, 분자량이 50 내지 250이고 관능기가 2개인 아민을 60 내지 80℃에서 2시간 동안 유지 반응시켜 제조될 수 있다. 바람직하게는, 폴리옥시프로필렌 디아민 45~65중량%와, 비스페놀 A형 타입의 에폭시 수지(예: YD-128(국도화학)) 35~55중량%을 60~80℃에서 2시간동안 유지 반응시켜 제조될 수 있다.
또한 본 발명에 있어서 상기 왁스는 경화 도막 형성시 도막 표면에 부상하여 도막의 건조 불량 및 내구성이 저하되는 현상을 방지하기 위해 첨가되는 물질로서, 파라핀류, 폴리에틸렌류 및 스테아린산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나 이상인 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 녹는점이 47~64℃인 파리핀 왁스를 사용할 수 있다. 상기 왁스의 함량은 전체 조성물에 대하여 2~5중량% 범위로 포함하는 것이 바람직하며, 2중량% 미만인 경우 산소 차단 효과가 미비하여 도막의 경화가 불량하게 될 수 있으며, 5중량% 초과인 경우 상대적으로 다른 조성물의 함량이 적어져서 원하고자 하는 물성의 도로노면 표시용 조성물을 만들 수 없게 된다.
또한 본 발명에 있어서 상기 충진제는 치수 안정성, 작업성 향상, 칙소성을 부여하는 것으로, 시공시 조도 형성을 용이하게 하고 경제성을 향상시킬 수 있다. 이러한 충진제로는 벤톤, 실리카, 탄산마그네슘, 탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화 알루미늄, 카오린 및 마이카로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 충진제가 35중량% 미만으로 포함될 경우 재귀반사비드의 침전으로 인해 재귀반사의 효과의 저하 우려가 있고, 45중량% 초과하여 첨가될 경우에는 과첨가로 인해 점도 상승으로 인한 작업성 저하 및 구성성분들 간의 혼합이 잘 이루어지지 않는 문제점이 발생하므로 35~45중량% 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 있어서 상기 안료는 도로노면의 표시에 있어서 색상 구현 및 시인성 유지의 목적으로 필요한 색상을 선택하여 도로노면에 착색하도록 하는 것으로 황색, 백색 또는 청색이 일반적으로 사용되고, 안료의 함량이 8 중량% 미만인 경우에는 구현하고자 하는 도로노면의 표시 색상을 나타내지 못할 우려가 있고, 안료의 함량이 15 중량%를 초과하는 경우에는 점도상승으로 인한 작업성 및 경제성이 저하될 우려가 있기 때문에 조성물 전체 중량에 대하여 8~15중량% 범위로 포함하는 것이 바람직하다. 다만, 색상에 따라 사용되는 착색안료의 함량이 상이할 수 있다. 백색은 도로 노면 표시에 있어 수지 자체의 색상이 있기 때문에 황색보다 색의 구현에 더 많은 안료가 사용될 수 있다.
상기 속건성 수지를 이용하는 도로노면 표시용 조성물은 상기한 원료들을 혼합한 프리믹스(pre-mix) 형태의 조성물로 제조되므로 그 시공은, 소지면을 전처리한 후 상기 조성물을 경화제와 혼합하여 롤러, 갈퀴, 스프레이 등으로 1회 시공하여 도로노면에의 도포가 완료되고, 상기 조성물이 건조되기 전에 그 상면에 재귀반사비드를 살포하여 재귀반사비드가 부착되도록 함으로써 완료된다. 상기 도로노면 표시용 조성물은 경화시간이 수분 이내로 짧기 때문에, 본 발명의 시공방법에 의할 경우 작업 공기 단축 및 인건비 감소를 가져와 경제성 및 시공 효율을 높일 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 다른 측면에 의하면,
소지면인 노면(路面)을 전처리하는 단계; 상기 전처리된 노면에 상기 도로노면 표시용 조성물과 경화제를 100: 2~5의 중량비로 혼합하여 도포하는 단계; 및 상기 도로노면 표시용 조성물이 도포된 노면 상에 재귀반사비드를 살포하는 단계를 포함하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력이 우수한 도로노면 표시용 조성물을 이용한 시공방법이 제공된다.
이 때, 상기 경화제로는 계절별 온도에 따라 함량을 조절하되, 상기 도로노면 표시용 조성물 100중량부 대비, 2중량부 미만으로 포함할 경우 경화 속도 지연 및 시편 물성의 강도가 빠른 시간 내에 구현되지 않는 문제점이 있고, 5중량부를 초과하여 포함할 경우에는 가사 시간이 짧아져 작업성 저하를 가져오므로 내구성이 떨어지는 문제가 발생되므로 2~5 중량부 범위 내에서 첨가되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 경화제로 농도가 30~50중량%인 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide)를 사용하였다.
또한 상기 시공방법에 있어서, 상기 도로노면 표시 조성물을 전처리된 노면 상에 도포하면 수 분 이내에 경화되므로 건조되기 전에, 노면 상에 재귀반사비드를 살포하여 노면에 부착시키도록 한다. 이 때 상기 재귀반사비드는 중력식 또는 압입식에 의해 살포될 수 있으며, 압입 살포의 예로서는 공기압을 가하여 스프레이 하는 방법을 들 수 있다. 이렇게 함으로써 조성물에 고루 분산되어 상기 조성물에 의하여 형성된 도막의 표면 및 내부에 재귀반사비드층을 형성하여 시인성을 확보할 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명의 내용을 더욱 상세히 설명하나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
속건성 수지 혼합물 47중량%(반응성 메틸메타크릴레이트 수지 54중량% + 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate, TMPTA) 7중량% + 아민말단 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지 39중량%), 왁스(오성HS의 파라핀 왁스) 3중량%, 충진제((주)렉셈의 탄산칼슘계와 ㈜누리켐의 황산바륨을 1:1로 혼합) 38중량% 및 안료(듀폰의 이산화티타늄계) 12중량%로 이루어지는 도로노면 표시용 조성물을 제조하였다.
실시예 2
속건성 수지 혼합물 42중량%(반응성 메틸메타크릴레이트 수지 54중량% + TMPTA 7중량% + 아민말단 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지 39중량%), 왁스(오성HS의 파라핀왁스) 3중량%, 충진제((주)렉셈의 탄산칼슘계와 ㈜누리켐의 황산바륨을 1:1로 혼합) 43중량% 및 안료 12중량%로 이루어지는 도로노면 표시용 조성물을 제조하였다.
실시예 3
속건성 수지 혼합물 45중량%(반응성 메틸메타크릴레이트 수지 54중량% + TMPTA 7중량% + 아민말단 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지 39중량%), 왁스(오성HS의 파라핀왁스) 3중량%, 충진제((주)렉셈의 탄산칼슘계와 ㈜누리켐의 황산바륨을 1:1로 혼합) 40중량% 및 안료(듀폰의 이산화티타늄계) 12중량%로 이루어지는 도로노면 표시용 조성물을 제조하였다.
비교예 1
속건성 수지 혼합물 34중량%(반응성 메틸메타크릴레이트 수지 54중량% + TMPTA 7중량% + 아민말단 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지 39중량%), 왁스(오성HS의 파라핀왁스) 3중량%, 충진제((주)렉셈의 탄산칼슘계와 ㈜누리켐의 황산바륨을 1:1로 혼합) 51중량% 및 안료(듀폰의 이산화티타늄계) 12중량%로 이루어지는 도로노면 표시용 조성물을 제조하였다.
비교예 2
속건성 수지 혼합물 48중량%(반응성 메틸메타크릴레이트 수지 54중량% + TMPTA 7중량% + 아민말단 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지 39중량%), 왁스(오성HS의 파라핀왁스) 3중량%, 충진제((주)렉셈의 탄산칼슘계와 ㈜누리켐의 황산바륨을 1:1로 혼합) 39중량% 및 안료(듀폰의 이산화티타늄계) 12중량%로 이루어지는 도로노면 표시용 조성물을 제조하였다.
<시험예 1> 물성 시험
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2에서 제조된 조성물 100중량%와, 벤조일 퍼옥사이드(Benzoyl peroxide) 3중량%를 혼합하고 충분히 교반하여 아스팔트 위에 도포하고, 글라스비드(비엔케이메디아의 Glass Bead)를 살포한 후, 하기 항목으로 시험하였다.
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2에 따른 도료 조성물의 함량은 표 1에 나타내었고, 물성 시험 결과는 표 2에 나타내었다.
1. 부착상태 : 1개월, 6개월 및 12개월 경과별로 육안으로 부착상태를 확인.
2. 내마모성: ASTM 4060 테이버 마모시험법(CS-17, 1Kg, 1000Cycle)에 의하여 시험.
3. 내충격성: 1개월, 6개월 및 12개월 경과별로 육안으로 도막의 크랙발생 여부를 확인.
4. 비드탈리 안정성: 1개월, 6개월 및 12개월 경과별로 육안으로 비드 탈리현상이 있는지 여부를 확인.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
속건성 수지 혼합물 47 42 45 34 48
왁스 3 3 3 3 1
충진제 38 43 40 51 39
안료 12 12 12 12 12
합계 100 100 100 100 100
경화제 3 3 3 3 3
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
부착상태 1개월 경과후 ◎ ◎ ◎ ◎ O
(일부 도막 탈락)
6개월 경과후 ◎ ◎ ◎ O
(일부 도막 탈락)		 O
(일부 도막 탈락)
12개월 경과후 ◎ ◎ ◎ X
(다수 도막 탈락)		 O
(일부 도막 탈락)
내마모성 ◎ ◎ ◎ X O
내충격성 1개월 경과후 ◎ ◎ ◎ ◎ O
(일부 도막
눌러짐 발생)
6개월 경과후 ◎ ◎ ◎ O
(일부 크랙)		 O
(일부 도막
눌러짐 발생)
12개월 경과후 ◎ ◎ ◎ X
(다수 크랙 발생)		 O
(일부 도막
눌러짐 발생)
비드탈리
안정성		 1개월 경과후 ◎ ◎ ◎ ◎ O
(일부 글라스비드
탈락 확인)
6개월 경과후 ◎ ◎ ◎ ◎ O
(일부 글라스비드
탈락 확인)
12개월 경과후 ◎ ◎ ◎ O
(일부 글라스비드
탈락 확인)		 X
(다수 글라스비드
탈락 확인)
( ◎: 양호, ○: 보통, X: 불량 )
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예와 비교예 모두 1개월이 경과되기까지는 부착상태, 내마모성, 내충격성 및 비드탈리 안정성이 우수한 것으로 나타났다.
특히, 실시예 1 내지 3의 경우에는 부착상태나 비드탈리 안정성, 내마모성 및 내충격성 모두 양호한 것으로 나타났다.
반면 속건성 수지의 함량이 적은 비교예 1의 경우에는, 부착상태 면에서 6개월이 경과된 후부터 일부 도막의 탈락이 발생하고, 12개월 경과 후에는 다수의 도막이 탈락하여 부착상태가 불량해지는 것으로 나타났고, 비드탈리 안정성 면에서도 12개월 경과 후에는 일부 글라스비드가 탈락되는 것을 확인할 수 있었다. 더욱이 내마모성이 불량하고, 내충격성 면에서도 6개월 경과 후부터는 크랙이 발생하기 시작하여 12개월 경과후에는 불량한 것으로 확인되었다.
또한 왁스의 함량이 적은 비교예 2의 경우에는, 부착상태, 비드탈리 안정성, 내마모성 및 내충격성 측면에서 전체적으로 양호하지는 못하여 일부 도막의 탈락현상, 도막의 눌러짐 현상 등이 관찰되었고, 글라스비드가 1개월 지나기 전부터 일부 경화가 불량한곳에서 탈락 현상이 관찰되었고 6개월까지는 그 상태를 유지하다가, 12개월 경화 후 부터는 다수의 비드 탈락에 의해 상태가 불량해지는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2> 속건성 시험
상기 실시예 1~3에서 제조된 조성물 100중량%와, 벤조일 퍼옥사이드 3중량%를 혼합하고 충분히 교반하고, 상온(25℃) 의 온도에서 유리판에 도장 후 경화건조를 측정하였다. 측정 방법은 엄지손가락으로 힘을 주어 비틀었을 때 손의 지문이 남지 않을 때의 시간을 측정하였고, 비교예로서 특허등록 제10-1184412호에 따른 도로노면 표시용 조성물에 대해서도 건조시간을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
실험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
건조시간 5분 8분 7분 11분
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 실시예 1~3의 조성물의 경우에는 건조시간이 수 분 이내에 이루어지는 것으로 확인되었으나, 비교예의 경우에는 건조되는 속도가 늦어 건조시간이 11 분에 이르는 것으로 나타났다.
<시험예 3> 내마모성 시험
상기 실시예 1~3에서 제조된 조성물 100중량%와, 벤조일 퍼옥사이드 3중량%를 혼합하고 충분히 교반하고, 상온(25℃)의 온도에서 가로*세로*두께가 100mm*100mm*1mm 인 냉간압연강판에 도장하여 시편을 제작 하였다. 테이버(Taber) 마모시험기에 시편을 올려 CS-17 로 1Kg 의 추에 1000 회 회전하여 마모의 감량을 측정하였다. 비교예로서 특허등록 제10-1184412호에 따른 도로노면 표시용 조성물에 대해서도 마모감량을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
실험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
마모감량 26mg 40mg 32mg 95 mg
상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이 실시예 1~3의 조성물의 경우에는 마모감량이 40mg 이하인 것으로 확인되었으나, 비교예의 경우에는 95 mg인 것으로 확인되었는바, 실시예 1~3의 조성물이 비교예 조성물에 비하여 우수한 내마모성을 가짐을 확인할 수 있었다. 이는 상기 실시예 1~3 조성물의 속건성 수지는 비교예의 변성 MMA 수지에 비하여 다관능성 아크릴레이트를 포함함으로써 조성물의 반응성을 증대시켜 강도를 보강하고, 조성물간 결합력을 향상시키는 것을 의미한다.
따라서, 상기 실시예의 시험결과로부터 본 발명의 도로노면 표시용 조성물의 경우 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 포함하여 제조되는 속건성 수지를 이용함으로써 건조시간을 단축시켜 경화속도를 높여 우수한 속건성을 나타냄은 물론, 우수한 재귀반사비드와의 결합력을 나타내고, 내마모성 및 내충격성 면에서도 우수한 물성을 나타내는 것으로 확인되었다.
이상에서 본 발명을 실시예를 중심으로 설명하였으나, 해당 분야의 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이며, 본 발명의 권리범위는 상기 실시 예에 한정하여 해석될 수 없고, 이하에서 기재하는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 반응성 메틸메타크릴레이트 수지와, 다관능성 아크릴 단량체 및 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지를 50~60: 5~10: 30~40의 중량비로 혼합하여 제조한 속건성 수지 혼합물 40~55중량%,
    왁스 2~5중량%,
    충진제 35~45중량% 및
    안료 8~15중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력을 갖는 도로노면 표시용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아민 말단의 에폭시 프리폴리머 폴리우레아 수지는,
    아민말단 에폭시 프리폴리머 100중량부에,
    헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexymethane Diisocyanate , H12MDI), 메틸렌 디페닐디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 중에서 선택된 어느 하나 이상인 이소시아네이트 3~10중량부를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력을 갖는 도로노면 표시용 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다관능성 아크릴 단량체는,
    분자내 공중합 가능한 이중결합을 포함하는 다관능성 아크릴 단량체로서, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 (EDMA), 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(2EDMA), 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(3EDMA), 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(4EDMA), 트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트(TMPMA), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 폴리부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 및 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력을 갖는 도로노면 표시용 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충진제는 벤톤, 실리카, 탄산마그네슘, 탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화 알루미늄, 카오린 및 마이카로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력을 갖는 도로노면 표시용 조성물.
  5. 소지면인 노면(路面)을 전처리하는 단계;
    상기 전처리된 노면에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 도로노면 표시용 조성물과 경화제를 100: 2~5의 중량비로 혼합하여 도포하는 단계; 및
    상기 도로노면 표시용 조성물이 도포된 노면 상에 재귀반사비드를 살포하는 단계를 포함하는, 속건성, 시공성 및 재귀반사비드와의 결합력을 갖는 도로노면 표시용 조성물을 이용한 시공방법.
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