KR101748254B1 - 융착형 노면 표지용 도료 조성물 및 이를 이용한 노면 표지의 형성 방법 - Google Patents

융착형 노면 표지용 도료 조성물 및 이를 이용한 노면 표지의 형성 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 융착형 노면 표지용 도료 조성물은, 바인더 수지 10 내지 30 중량%, 안료 1 내지 10 중량%, 복합 가소제 입자 1 내지 5 중량%, 유리 비드 20 내지 40 중량%, 탄산칼슘 10 내지 30 중량% 및 세라믹 필러 10 내지 30 중량%를 포함한다. 상기 복합 가소제 입자는, 상기 복합 가소제 입자 전체 중량에 대하여, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체 30 내지 50 중량%, 프로세스 오일 20 내지 30 중량%, 합성 고무 5 내지 20 중량% 및 왁스 10 내지 20 중량%를 포함한다.

Description

융착형 노면 표지용 도료 조성물 및 이를 이용한 노면 표지의 형성 방법{MELTING-TYPE PAINT COMPOSITION FOR ROAD MARKER AND METHOD FOR FORMING ROAD MARKER USING THE SAME}
본 발명은 노면 표지용 도료 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 융착형 노면 표시용 도료 조성물 및 이를 이용한 노면 표지의 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로의 차선은 도로 주행 중인 차량이 안전하게 이동할 수 있도록 방향을 안내하는 지시선 용도로 사용되고 있으며, 최근 우천 시나 야간 중의 차선 시인성을 향상시키기 위해 글라스 비드가 함유된 페인트 조성물로 도색하거나, 또는 차선을 도색한 다음, 건조되기 전에 차선 위에 글라스 비드(bead)를 함유하는 페인트 조성물을 도포하거나, 또는 글라스 비드가 함유된 액제를 도색된 차선 위에 살포하여 차선 표면에 글라스 비드를 접착시킴으로써 재귀반사성을 향상시키고 있다.
상기 도로 표지용 도료로는 열가소성 융착식 노면표지용 도료가 주로 사용되고 있으며, 이는 다른 노면 표지용 도료에 비해 상대적으로 높은 내구성과 작업 후 비교적 짧은 교통통제로 인한 편리성으로 운전자 및 보행자에게 큰 불편을 주지 않아 주로 적용되고 있다.
그러나, 융착식 노면표지용 도료를 이용하여 형성된 노면 표지의 경우, 시간 경과 및 사용에 따라, 크랙이 발생하거나, 마모에 의한 손상이 발생하기 쉽다.
특히 낮은 내크랙성과 내마모성은, 노면 표지를 박막(예를 들어, 두께가 약 2mm 이하) 형태로 형성하는 것에 장애가 되고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유연성, 내구성 및 미끄럼 방지성이 개선된 도막을 형성할 수 있는 융착형 노면 표지용 도료 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 융착형 노면 표지용 도료 조성물은, 바인더 수지 10 내지 30 중량%, 안료 1 내지 10 중량%, 복합 가소제 입자 1 내지 5 중량%, 유리 비드 20 내지 40 중량%, 탄산칼슘 10 내지 30 중량% 및 세라믹 필러 30 내지 50 중량%를 포함한다. 상기 복합 가소제 입자는, 상기 복합 가소제 입자 전체 중량에 대하여, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체 30 내지 50 중량%, 프로세스 오일 20 내지 30 중량%, 합성 고무 5 내지 20 중량% 및 왁스 10 내지 20 중량%를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 복합 가소제 입자는 직경이 1 내지 5mm의 파우더 형상을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 세라믹 필러는, 상기 세라믹 필러 전체 중량에 대하여 규소산화물(SiO2) 65 내지 75중량%, 알루미늄산화물(Al2O3) 20 내지 30중량%, 칼륨산화물(K2O) 1 내지 4중량% 및 나트륨산화물(Na2O) 0.5 내지 2 중량%를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 세라믹 필러는, 직경이 1 내지 200㎛의 파우더 형상을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 바인더 수지는, 석유수지, 로진 수지 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 탄산칼슘의 적어도 일부는 패각 분말이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노면 표지의 형성 방법은, 바인더 수지 10 내지 30 중량%, 안료 1 내지 10 중량%, 복합 가소제 입자 1 내지 5 중량%, 유리 비드 20 내지 40 중량%, 탄산칼슘 10 내지 30 중량% 및 세라믹 필러 10 내지 30 중량%를 혼합하여 도료 조성물을 준비하는 단계, 상기 도료 조성물을 가열하여 용융하는 단계 및 상기 용융된 도료 조성물을 노면에 도포하여 도막을 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 도막의 두께는 0.5 내지 1.5mm이다.
본 발명에 따르면, 유연성, 내구성 및 미끄럼 방지성이 개선된 노면 표지용 도막을 형성할 수 있으며, 특히 두께가 1.5mm 이하의 얇은 도막을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 표지의 형성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
융착형 노면 표지용 도료 조성물
본 발명의 일 실시예에 따른 융착형 노면 표지용 도료 조성물은, 바인더 수지, 안료, 복합 가소제(uni-plasticizer) 입자, 유리 비드 및 세라믹 필러를 포함한다. 예를 들어, 상기 융착형 노면 표지용 도료 조성물은, 바인더 수지 10 내지 30 중량%, 안료 1 내지 10 중량%, 복합 가소제 입자 1 내지 5 중량%, 유리 비드 20 내지 40 중량%, 탄산칼슘 10 내지 30 중량% 및 세라믹 필러 10 내지 30 중량%를 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지는, 석유수지, 로진 수지 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 석유 수지는, 연화점이 약 50℃부터 약 160℃사이, 바람직하게는 약 70℃부터 약 120℃사이의 물질로, 여타 유기 및 무기수지에 비해 용융시 흐름성이 우수하여 원활한 믹싱을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 석유수지는 약 180℃에서의 점도가 약 8,000mPas 이하의 흐름성을 갖는 물질이 적합할 수 있다.
상기 석유수지는 지방족 석유수지, 쿠마론 수지, 페놀수지, 터펜페놀수지, 폴리터펜수지 및 로진 에스터 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지방족 석유수지는 Wingtack 95, 98, Plus, Extra, Hikorez A-1100, A-1100S, C-1100, R-1100, R-1100S, Nevtac 100, 115, 80, Quintone A100, K100, R100, Piccotac 1100, 1100-E, 1100-N, 1115, Arkon M-100, M-115, P-100, Eastotac C-100L, C-100R, C-100W, H-100L, H-100R, H-100W, Regalite R1090, R1100, Escorez 5300,5400, Sukorez SU-100, SU-110, SU-90 등이 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 안료는 티타늄 산화물을 포함할 수 있다. 상기 티타늄 산화물은 백색 안료의 역할을 할 수 있다. 상기 티타늄 산화물은 티타늄 루틸 및 티타늄 아나타제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 도료 조성물의 용도에 따라, 상기 안료는 황색 안료, 청색 안료 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 황색안료로써 Pigment Yellow 83(Hangzhou Riwa Chemicals Co., Ltd, 중국)을 포함할 수 있다.
상기 복합 가소제 입자는, 도막에 유연성을 부여하여 내크랙성 및 온도 변화에 대한 저항성을 개선하고, 도막의 부착성을 개선할 수 있다.
상기 복합 가소제 입자는, 적어도 둘 이상의 물질의 혼합물로 이루어진다. 예를 들어, 상기 복합 가소제 입자는, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체, 프로세스 오일, 합성 고무 및 왁스를 포함할 수 있다.
상기 SIS 공중합체는, 낮은 온도에서 유연성을 제공하여 크랙 발생을 감소시키고, 탄성을 증대시켜 도막의 내구성을 개선할 수 있다. 또한, 비교적 낮은 용융 점도를 가지며, 유리 비드의 부착력을 향상시킬 수 있다.
상기 프로세스 오일은, 상기 복합 가소제 입자의 여러 성분의 균일한 혼합을 가능하게 하고, 조성물의 적절한 점도를 유지하게 할 수 있다. 상기 프로세스 오일은 공지의 것이 이용될 수 있으며, 예를 들어, 화이트 오일이 사용될 수 있다.
상기 합성 고무는 도막에 탄성을 부여하고, 세라믹 필러와의 결합력을 증가시켜, 크랙을 방지하고 내마모성을 증가시킬 수 있다.
상기 왁스는, 고온에서 내유동성을 강화시키며 시공온도에서 작업성을 개선하는 역할을 할 수 있으며, 도막의 택(tack)기(끈적함)를 감소시켜, 외부 오염에 의해 도막의 가시성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 왁스는 폴리에틸렌 왁스(Polyethylene Wax), 폴리올레핀 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 및 피셔-트롭시 왁스를 포함할 수 있다. 상기 왁스는 예를 들어, Licowax PE130, 190, 520, Licocene PE 4201, Pewax E08, E11, E12, E13, Vestowax A227, A411, A415, LC 101N, LC102N, LC 104N, LC 105N, A-C 1089, A-C 15, A-C 16, A-C 1702 등이 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 복합 가소제 입자는, 상기 복합 가소제 입자 전체 중량에 대하여, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체 30 내지 50 중량%, 프로세스 오일 20 내지 30 중량%, 합성 고무 5 내지 20 중량% 및 왁스 10 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세스 오일의 함량이 20 중량% 미만인 경우, 균일한 혼합이 어려울 수 있으며, 상기 왁스의 함량이 10 중량% 미만인 경우, 도막의 끈적함이 증가할 수 있다. 또한, 상기 합성 고무의 함량이 5 중량% 미만인 경우, 도막의 유연성 및 탄성이 감소하여 내구성이 저하될 수 있으며, 20 중량%를 초과하는 경우, 얇은 도막의 형성이 어렵다.
예를 들어, 상기 복합 가소제 입자는 1 내지 5mm의 직경의 파우더(비드) 형태를 가질 수 있다.
상기 유리 비드는 운전자 및 보행자에게 야간 및 우천시 높은 시인성을 갖도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 유리알, 특정적으로 고휘도 유리알이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다. 예를 들어, 상기 유리 비드는, 직경이 0.4 내지 1.2mm인 유리비드를 포함할 수 있다. 또한, 다양한 환경에서 시인성을 제공하기 위하여, 상기 유리 비드는 서로 다른 굴절율을 갖는 유리 비드들을 포함할 수 있다.
상기 탄산칼슘은, 도막 내에서 필러 역할을 할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 탄산칼슘은 조개 껍데기(패각)으로부터 얻어진 패각 분말일 수 있다. 본 발명에 따르면, 패각 분말을 이용함으로써, 도료 조성물의 친환경성을 개선할 수 있다. 상기 패각 분말은 상기 탄산칼슘에 일부로서 사용되거나 전체로서 사용될 수 있다.
상기 세라믹 필러는, 상기 노면 표지용 도료 조성물로부터 형성된 도막의 내구성 및 미끄럼 방지 성능을 크게 개선할 수 있다. 특히, 두께가 1.5mm 이하의 얇은 도막을 형성하고자 하는 경우, 두께 감소에 의해 일어나는 내구성 저하를 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 세라믹 필러는, 상기 세라믹 필러 전체 중량에 대하여, 규소산화물(SiO2) 65 내지 75중량%, 알루미늄산화물(Al2O3) 20 내지 30중량%, 칼륨산화물(K2O) 1 내지 4중량% 및 나트륨산화물(Na2O) 0.5 내지 2 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 상기 세라믹 필러는 칼슘산화물(CaO) 0.1 내지 2 중량%, 마그네슘산화물(MgO) 0.1 내지 2 중량% 및 철산화물(Fe2O3) 0.1 내지 2 중량%을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 세라믹 필러는 1 내지 200㎛의 직경을 갖는 파우더 형태를 가질 수 있다. 상기 세라믹 필러의 직경이 1㎛ 미만인 경우, 미끄럼 방지 성능 및 내구성이 저하될 수 있으며, 200㎛를 초과하는 경우, 균일한 도막을 형성하기 어려우며, 얇은 도막을 형성하기 어렵다.
상기 융착형 도료 조성물은, 필요에 따라 안정제, 커플링제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 종래에 알려진 것들이 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 유연성, 내구성 및 미끄럼 방지성이 개선된 노면 표지용 도막을 형성할 수 있으며, 특히 두께가 1.5mm 이하의 얇은 도막을 형성할 수 있다.
융착형 도료 조성물을 이용한 노면 표지의 형성 방법
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 표지의 형성 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 조성물 재료를 혼합하여 융착형 도료 조성물을 준비한다(S10). 구체적으로, 바인더 수지 10 내지 30 중량%, 안료 1 내지 10 중량%, 복합 가소제 입자 1 내지 5 중량%, 유리 비드 20 내지 40 중량%, 탄산칼슘 10 내지 30 중량% 및 세라믹 필러 10 내지 30 중량%를 혼합하여 융착형 도료 조성물을 준비한다. 상기 융착형 도료 조성물에서, 상기 복합 가소제 입자는, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체, 프로세스 오일, 합성 고무 및 왁스를 포함한다. 상기 융착형 도료 조성물은 기설명된 것과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 상기 도료 조성물을 가열하여 용융시킨다(S20). 상기 도료 조성물의 용융은 직접 가열식 또는 간접 가열식에 의해 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 200 내지 250℃에서 이루어질 수 있다.
상기 복합 가소제 입자는 상기 용융 단계에서 융해될 수 있다.
다음으로, 상기 도료 조성물을 노면에 도포하여 도막을 형성한다(S30). 예를 들어, 상기 도료 조성물은 스프레이를 이용하여 노면 위에 분사될 수 있다.
예를 들어, 상기 도막의 두께는 2mm 이하, 바람직하게는 1.5mm 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 도막의 두께는 0.5mm 내지 1.5mm일 수 있다.
본 발명에 따른 노면 표지의 형성 방법에 따르면, 여러 성분을 포함하는 복합 가소제 입자를 이용함으로써, 용융 도료 조성물의 준비를 용이하게 할 수 있으며, 특히 가소제 성분을 정량적으로 배합할 수 있다. 또한, 상기 복합 가소제 입자는, 도막의 유연성 및 탄성을 증가시킬 수 있으며, 유리 비드 및 세라믹 필러와의 부착성을 개선하여, 내구성을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 세라믹 필러는 도막의 내구성 및 미끄럼 방지성을 개선할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 노면 표지의 형성 및 시공에 이용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 바인더 수지 10 내지 30 중량%, 안료 1 내지 10 중량%, 복합 가소제 입자 1 내지 5 중량%, 유리 비드 20 내지 40 중량%, 탄산칼슘 10 내지 30 중량% 및 세라믹 필러 10 내지 30 중량%를 포함하며,
    상기 복합 가소제 입자는, 상기 복합 가소제 입자 전체 중량에 대하여, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체 30 내지 50 중량%, 프로세스 오일 20 내지 30 중량%, 합성 고무 5 내지 20 중량% 및 왁스 10 내지 20 중량%를 포함하고,
    상기 세라믹 필러는, 상기 세라믹 필러 전체 중량에 대하여 규소산화물(SiO2) 65 내지 75중량%, 알루미늄산화물(Al2O3) 20 내지 30중량%, 칼륨산화물(K2O) 1 내지 4중량% 및 나트륨산화물(Na2O) 0.5 내지 2 중량%를 포함하고,
    상기 탄산칼슘의 적어도 일부는 패각 분말인 것을 특징으로 하는 융착형 노면 표지용 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복합 가소제 입자는 직경이 1 내지 5mm의 파우더 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 융착형 노면 표지용 도료 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 필러는, 직경이 1 내지 200㎛의 파우더 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 융착형 노면 표지용 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 바인더 수지는, 석유수지, 로진 수지 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 융착형 노면 표지용 도료 조성물.
  6. 삭제
  7. 바인더 수지 10 내지 30 중량%, 안료 1 내지 10 중량%, 복합 가소제 입자 1 내지 5 중량%, 유리 비드 20 내지 40 중량%, 탄산칼슘 10 내지 30 중량% 및 세라믹 필러 10 내지 30 중량%를 혼합하여 도료 조성물을 준비하는 단계;
    상기 도료 조성물을 가열하여 용융하는 단계; 및
    상기 용융된 도료 조성물을 노면에 도포하여 도막을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 복합 가소제 입자는, 상기 복합 가소제 입자 전체 중량에 대하여, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체 30 내지 50 중량%, 프로세스 오일 20 내지 30 중량%, 합성 고무 5 내지 20 중량% 및 왁스 10 내지 20 중량%를 포함하고,
    상기 세라믹 필러는, 상기 세라믹 필러 전체 중량에 대하여 규소산화물(SiO2) 65 내지 75중량%, 알루미늄산화물(Al2O3) 20 내지 30중량%, 칼륨산화물(K2O) 1 내지 4중량% 및 나트륨산화물(Na2O) 0.5 내지 2 중량%를 포함하고,
    상기 탄산칼슘의 적어도 일부는 패각 분말인 것을 특징으로 하는 노면 표지의 형성 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 세라믹 필러는, 직경이 1 내지 200㎛의 파우더 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노면 표지의 형성 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 도막의 두께는 0.5 내지 1.5mm인 것을 특징으로 하는 노면 표지의 형성 방법.
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