KR102159619B1 - 젖은 노면에서 재귀반사성이 우수한 노면 표지용 도료 조성물 및 이로부터 제조된 노면 표지 - Google Patents

젖은 노면에서 재귀반사성이 우수한 노면 표지용 도료 조성물 및 이로부터 제조된 노면 표지 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물은 아크릴 수지, 아크릴 단량체, 파라핀, 실란계 소수성 부여제, 접착증진제, 무기필러 및 경화 촉진제를 포함하며, 상기 실란계 소수성 부여제는 탄소수 18개 이상의 알킬기를 포함하여 물과의 접촉각이 높고 우천시 시인성이 뛰어난 장점이 있다.

Description

젖은 노면에서 재귀반사성이 우수한 노면 표지용 도료 조성물 및 이로부터 제조된 노면 표지{Paint composition for road marking with high retro-reflection in wet road and road marking using thereof}
본 발명은 젖은 노면에서 재귀반사성이 우수한 노면 표지용 도료 조성물에 관한 것이다.
차선 도색 시스템은 도로면에 노면표지용 도료를 도포함과 동시에 도포된 도료표면에 유리알을 살포하여 고착시키는 방법으로 운전자 및 보행자에게 시인성을 제공하는 기능을 부여하는 특수한 기능의 도장시스템이다.
이러한 형태로 시공된 차선은 여러 가지 외부 환경에서도 오랜 기간동안 시인성을 제공 할 수 있는 능력을 갖추어야 한다.
즉 주간 및 야간, 비가오는 날의 젖은 노면등 모든 조건에서 시인성을 제공하여야 하며 이러한을 시인성을 오랫동안 유지하는 내구성을 갖추어야 한다.
최근 교통량이 급증하고 여러 가지 안전 사고등으로 인하여 대중매체를 통해 노면표지용 도료의 내구성과 시인성 불량에 의한 교통사고율 증가로 이어지며 운전자와 시민의 안전을 심각하게 위협하고 내구성 부족에 의한 재 도색 횟수의 증가는 경제적 손실을 유발하여 최근에는 도료의 내구성 향상과 우천시 젖은 노면에서의 시인성 확보를 위한 여러 가지 연구가 이루어 지고 있다.
도료의 내구성 향상과 관련하여 최근 상온경화형 플라스틱 도료가 도입되어 기존의 노면 표지용 도료에 비해 우수한 내구성을 확보하고 있으며 우천시 젖은 노면에서의 시인성을 확보하는 방법으로 소위 우천형 글라스비드를 살포하는 방법이 일반적으로 쓰이고 있다.
그러나 우천형 글라스비드는 글라스 비드에 비하여 고가라는 단점이 있으며 초기성능은 우수하나 단기간 내에 유리알이 이탈하고 유리알 자체의 마모에 의해 그 성능을 상실한다는 문제점을 안고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1311704호
본 발명의 목적은 도막에 소수성을 부여하여, 우천형 글라스비드를 이용하지 않는 경우에도 우천 시 젖은 노면에서 우수한 재귀반사성능을 띠는 노면 표지용 도료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물은 아크릴 수지, 아크릴 단량체, 파라핀, 실란계 소수성 부여제, 접착증진제, 무기필러 및 경화 촉진제를 포함하며,
상기 실란계 소수성 부여제는 탄소수 18개 이상의 알킬기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 아크릴 수지는 중량평균 분자량이 40,000 내지 100,000인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 아크릴 단량체는 하이드록시기를 포함하는 하이드록시 아크릴 단량체 및 관능기를 3개 이상 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 접착증진제는 포스페이트계인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 경화 촉진제는 3급 아민계 경화촉진제일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 무기필러는 석영을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 노면 표지를 제공하며, 본 발명에 의한 노면 표지는 본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물로 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지는 물과의 접촉각이 120° 이상일 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물은 아크릴 수지, 아크릴 단량체, 파라핀, 실란계 소수성 부여제, 접착증진제, 무기필러 및 경화 촉진제를 포함하며, 상기 실란계 소수성 부여제는 탄소수 18개 이상의 알킬기를 포함함으로써, 제조되는 도막의 표면이 초소수성을 띠어, 젖은 노면에서도 별도의 우천형 글라스비드를 이용하지 않더라도, 젖은 노면에서 우수한 재귀반사성능을 띠는 장점이 있다.
도 1은 제조예 1에 의한 노면 표지용 도료 조성물로 제조한 도막의 물과의 접촉각을 측정한 결과를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물은 아크릴 수지, 아크릴 단량체, 파라핀, 실란계 소수성 부여제, 접착증진제, 무기필러 및 경화 촉진제를 포함하며,
상기 실란계 소수성 부여제는 탄소수 18개 이상의 알킬기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물은 아크릴 수지, 아크릴 단량체 및 탄소수 18개 이상의 알킬기를 함유하는 실란계 소수성 부여제를 포함함으로써, 노면 표지용 도료 조성물로 제조되는 노면 표지가 초소수성을 띠게 되는 특징이 있다.
이때 본 발명에서 초소수성이라 함은 도료에 의해 제조되는 도막과 물의 접촉각이 120° 이상인 것을 의미한다. 노면이 초소수성을 띠는 경우 종래 다른 노면 표지 대비 우천과 같이 물이 존재하는 환경에서 물과의 접촉면이 현저히 줄어들게 되며, 결과적으로 우천 시에도 일정 수준 이상의 시인성을 띠는 장점이 있다. 이에 따라 단가가 높은 우천형 글라스 비드를 사용하지 않고도, 일정 수준 이상의 시인성을 띠어 도로교통 안전을 확보할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명에서 상기 노면 표지용 도료 조성물을 아크릴 수지, 아크릴 단량체 및 파라핀을 포함하는 수지부; 및 실란계 소수성부여제, 접착증진제, 무기필러 및 경화촉진제를 포함하는 첨가제부;로 나누어 설명한다. 다만 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며, 실제 도료는 수지부와 첨가제부로 나뉜 것이 아니라 수지부와 첨가제부를 포함하는 하나의 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 실란계 소수성 부여제는 탄소수 18개 이상의 알킬기를 포함할 수 있으며, 더욱 좋게는 실란계 소수성 부여제는 알콕시 실란으로, 탄소수 18개 이상의 알킬기를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 상기 실란계 소수성 부여제는 하기 화학식 1을 만족할 수 있다.
[화학식 1]
R1Si(OR2)3
화학식 1에서 R1은 탄소수 18개 이상, 좋게는 탄소수 18 내지 25의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R2는 에틸기 또는 메틸기일 수 있다.
화학식 1에서 R1의 탄소수가 18 미만인 경우 도면의 초소수성 확보가 어려운 문제가 발생할 수 있으며, R1의 탄소수가 25를 초과하는 경우 도료제조시 저장성 문제가 발생 할 수있다.
또한, 상기 실란계 소수성 부여제는 끓는점이 140 ℃ 이상, 좋게는 145 내지 165 ℃일 수 있으며, 이러한 범위를 만족함으로써 제조되는 도막이 초소수성을 띠며, 여름철 가열된 아스팔트에 의한 고온의 환경에서도 안정적으로 초소수성을 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물은 아크릴 수지를 포함하며, 이러한 아크릴 수지를 포함함으로써 콘크리트 및 아스팔트와 부착력을 향상시킬 수 있다.
상기 아크릴 수지는 통상적으로 도막에 이용되는 아크릴 수지인 경우 제한없이 이용이 가능하나, 좋게는 메틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트 등의 저분자량 아크릴 단량체가 중합되어 제조된 것일 수 있으며, 이러한 저분자량 아크릴 단량체가 중합되어 제조된 아크릴 수지를 이용함으로써 상술한 부착력 향상 효과를 더욱 상승시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 아크릴 수지는 중량평균 분자량이 40,000 내지 100,000, 좋게는 45,000 내지 65,000을 만족할 수 있다. 아크릴 수지의 중량평균 분자량이 낮은 경우 부착력 향상효과가 미미한 문제가 발생할 수 있으며, 아크릴 수지의 분자량이 높은 경우 수지 조성물의 점도가 지나치게 높아 도료 제조에 어려움이 발생할 수 있다.
또한, 상기 아크릴 수지는 유리전이온도가 30 내지 80℃, 좋게는 50 내지 60 ℃ 인 것을 이용할 수 있으며, 유리전이온도 범위를 벗어나는 경우 도막이 무르거나 너무 단단하여 노면 표지에서 요구하는 물성의 충족이 어려운 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 수지부는 아크릴 단량체를 포함한다. 이때 아크릴 단량체는 주 단량체, 하이드록시기를 포함하는 하이드록시 아크릴 단량체 및 관능기를 3개 이상 포함하는 다관능 아크릴 단량체를 포함할 수 있다. 이러한 3가지 종류의 단량체를 포함함으로써, 부착력을 향상시키고 시공성을 확보하면서도, 경화시간을 단축시켜 빠른 시공이 가능한 장점이 있다.
구체적으로, 상기 주 단량체는 통상적으로 아크릴 수지에 이용되는 통상의 단량체일 수 있으며, 좋게는 하이드록시기를 포함하지 않으며 관능기가 2개 이하인 단량체일 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 주 단량체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트 및 이소프로필 (메타)아크릴레이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 상술한 단량체로 주 단량체를 이용하는 경우 아크릴 수지와 균일한 혼합으로 도료의 시공성이 우수한 장점이 있다.
상기 수지부는 상기 아크릴 수지 100 중량부 대비 150 내지 250 중량부, 좋게는 160 내지 220 중량부의 주 단량체를 포함할 수 있다. 주 단량체를 소량 포함하는 경우 균일한 도막의 형성이 어려운 문제가 발생할 수 있으며, 주 단량체를 다량 포함하는 경우 아크릴 수지, 하이드록시 아크릴 단량체, 다관능 아크릴 단량체의 상대적인 비율 감소로 부착력이 감소하고 경화시간이 길어지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 수지부에 포함되는 하이드록시 아크릴 단량체는 하이드록시기를 포함하는 아크릴 단량체로서 도료 조성물에 이용되는 화합물인 경우 제한없이 이용이 가능하며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적이고 비한정적인 일예로 상기 하이드록시 아크릴 단량체는 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 부틸 (메타)아크릴레이트 및 2-하이트록시-3-아크릴로이록시 프로필 (메타)아크릴레이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 수지부는 상기 아크릴 수지 100 중량부 대비 10 내지 50 중량부, 좋게는 20 내지 45 중량부의 하이드록시 아크릴 단량체를 포함할 수 있다. 하이드록시 아크릴 단량체가 소량 포함되는 경우 글라스 비드 및 무기 필러와 접착력이 낮아지는 문제가 발생할 수 있으며, 하이드록시 아크릴 단량체가 다량 포함되는 경우 저장성의 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 수지부는 다관능 아크릴 단량체를 포함하며, 이러한 다관능 아크릴 단량체를 포함함으로써 경화속도를 높이고 시공시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 상기 다관능 아크릴 단량체는 아크릴 관능기를 3개 이상 포함할 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일예로 상기 다관능 아크릴 단량체는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 및 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 수지부는 상기 아크릴 수지 100 중량부 대비 10 내지 30 중량부, 좋게는 12 내지 20 중량부의 다관능 아크릴 단량체를 포함할 수 있다. 다관능 아크릴 단량체를 소량 포함하는 경우 경화시간 단축 효과가 미미한 단점이 있으며, 다관능 아크릴 단량체를 다량 포함하는 경우 제조되는 노면 표지의 유연성이 낮아져 쉽게 균열, 박리가 일어나고 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 수지부는 파라핀을 포함한다. 이러한 파라핀은 도막 표면에 부상하여 공기 중 산소가 아크릴 단량체와 반응하여 경화성이 저하되는 문제점을 예방할 수 있다. 이때 파라핀은 좋게는 녹는점이 45 내지 60 ℃인 것을 이용할 수 있으며, 녹는점이 낮은 경우 노면 표지에서 노면온도가 올라갈 경우 파라핀이 액상으로 존재하여 공기 중 산소 차단효과가 떨어져 경화성 불량이 발생하며, 녹는점이 높은 경우 파라핀이 도막 표면에 부상하기 어려워 경화성 저하를 예방하는 효과를 도모하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 수지부는 상기 아크릴 수지 100 중량부 대비 0.5 내지 10 중량부, 좋게는 1 내지 7 중량부의 파라핀을 포함할 수 있으며, 파라핀을 소량 포함하는 경우 산소 차단효과가 낮아져 경화불량을 유발할 수 있으며, 파라핀을 다량 포함하는 경우 노면 표지의 미끄럼을 유발하여 도로교통 안전을 저해하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물은 실란계 소수성 부여제, 접착증진제, 무기필러 및 경화 촉진제를 포함하는 첨가제부를 포함하며, 전술한 바와 같이 수지부 및 첨가제부는 하나의 제형에서 작성 편의를 위해 나눈 것일 뿐 수지부와 첨가제부가 분리되어 생산, 유통되는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 상술한 실란계 소수성 부여제를 포함한다. 이때 실란계 소수성 부여제는 상기 수지부 100 중량부 대비 1 내지 10 중량부, 좋게는 3 내지 8 중량부의 실란계 소수성 부여제를 포함할 수 있다. 이러한 범위로 실란계 소수성 부여제가 포함되는 경우 제조되는 도막의 물에 대한 접촉각이 120°이상, 좋게는 124°이상, 더욱 좋게는 130° 이상일 수 있다. 소수성 부여제가 소량 혼합되는 경우 그 효과가 미미하며, 다량 포함되는 경우 경제성에서 불리한 점이 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 접착증진제를 더 포함한다. 본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물은 이러한 접착 증진제를 포함함으로써 아스팔트 또는 콘크리트 등과 같은 기재 및 석영이나 글라스 비드같은 입자상 물질과도 우수한 접착력을 나타낼 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 상기 접착증진제는 포스페이트계일 수 있으며, 더욱 구체적으로 상기 접착증진제는 메타아크릴로일록시 에틸 포스페이트일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 상기 주제 100 중량부 대비 0.5 내지 5 중량부, 좋게는 1 내지 3 중량부의 접착증진제를 포함할 수 있다. 접착증진제를 소량 포함하는 경우 접착력 증진 효과가 미미한 문제점이 있으며, 접착증진제를 다량 포함하는 경우 라디칼반응을 지연시켜 경화가 늦어지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 무기필러를 포함한다. 이러한 무기 필러를 포함함으로써 제조되는 노면 표지가 일정 수준 이상의 경도를 확보할 수 있는 장점이 있다. 이때 무기필러는 통상적으로 도막에 이용되는 필러인 경우 제한없이 이용이 가능하며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 좋게는 상기 무기필러는 석영 분말을 이용할 수 있으며, 이러한 석영 분말을 무기 필러로 이용하는 경우 석영 자체의 강도가 높아 제조되는 노면 표지의 경도 및 강도가 향상되는 장점이 있다. 구체적으로 상기 무기 필러는 평균입경이 1 내지 20 ㎛, 좋게는 3 내지 15 ㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 상기 주제 100 중량부 대비 10 내지 60 중량부, 좋게는 20 내지 40 중량부의 무기 필러를 포함할 수 있다. 무기 필러가 소량 포함되는 경우 경도 향상효과가 미미하며, 무기필러가 다량 포함되는 경우 경도가 증가하여 도막의 크랙이 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 경화촉진제를 포함한다. 이러한 경화촉진제는 도포 전 경화제와 반응 시 경화 개시 및 경화촉진이 가능하도록 하여, 도료 조성물의 경화시간을 더욱 단축시키고, 가교밀도를 높이며, 견고한 도막의 제조가 가능한 장점이 있다.
구체적으로, 상기 경화촉진제는 3급 아민계로, 통상의 아크릴 경화촉진에 이용되는 화합물인 경우 제한없이 이용이 가능하다. 구체적이고 비한정적인 일예로 상기 경화촉진제는 디메틸아닐린(Dimethylaniline), 디에틸아닐린(Diethylaniline), 디메틸-파라-톨루이딘(N,N-Dimethyl-p-toluidine) 및 비스(2-하이드록시에틸)-파라-톨루이딘( N,N-Bis(2-hydroxyethyl)-p-toluidine)등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 상기 수지부 100 중량부 대비 0.05 내지 1 중량부, 좋게는 0.1 내지 0.5의 경화 촉진제를 포함할 수 있으며, 경화촉진제를 소량 포함하는 경우 경화촉진효과가 반감되며, 경화촉진제를 다량 포함하는 경우 도막의 황변현상이 발생할 가능성이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 착색안료 및 체질안료를 포함하며, 착색안료 및 체질안료를 포함함으로써 노면 표지로 차선 등의 정보를 제공할 수 있다.
이때 착색안료는 좋게는 루타일 타입의 이산화티탄을 이용할 수 있다. 구체적으로 상기 첨가제부는 상기 수지부 100 중량부 대비 10 내지 60 중량부, 좋게는 20 내지 40 중량부의 착색안료를 포함할 수 있으며, 착색안료가 소량 포함되는 경우 백색도가 낮아 주간 시인성이 저하되는 문제가 있으며, 착색안료가 다량 포함되는 경우 노면 표지용 도료 조성물의 생산단가가 높아지며 경제성이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 체질안료는 착색안료의 농도를 조절하기 위한 무채색의 안료로, 통상적으로 도료에 이용되는 체질안료인 경우 제한없이 이용이 가능하다. 구체적으로 상기 체질안료는 탄산칼슘, 황산바륨, 실리카 및 탈크 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 이용할 수 있으며, 좋게는 내마모성 향상을 위하여 경도가 낮은 탄산칼슘과 경도가 높은 실리카를 동시에 이용할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 상기 수지부 100 중량부 대비 70 내지 150 중량부, 좋게는 80 내지 120 중량부의 체질안료를 포함할 수 있으며, 체질안료가 소량 포함되는 경우 경도 향상효과가 미미하며, 체질안료가 다량 포함되는 경우 부착성 저하가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 분산제, 침강방지제, 소포제 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제를 포함함으로써 도료를 장기간 보관하는 경우에도 층분리 등이 발생하지 않으며, 도료로 제조되는 도막이 평탄하고 균일한 물성을 갖는 장점이 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물에서 상기 첨가제부는 상기 수지부 100 중량부 대비 각각 0.5 내지 5 중량부, 좋게는 1 내지 3 중량부의 첨가제를 포함할 수 있으나, 첨가제의 첨가량은 각 첨가제의 종류 등에 따라 달라질 수 있음이 자명하다.
구체적으로 분산제는 BYK 社의 DISPERBYK 시리즈 등의 상용 분산제를 이용하거나, 고분자 블록 공중합체, 하이드록시기를 가진 카르복실산 에스테르, 불포화 폴리카르복실산 폴리머, 불포화 폴리아마이드와 산 에스테르의 염, 불포화 고분자 카르복실산. 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 상기 침강방지제 는 우레아-우레탄, 폴리아마이드, 무기벤토나이트 및 흄드실리카 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 침강방지제를 이용하거나, 시판되는 침강방지제 제품을 이용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 노면 표지를 제공한다. 본 발명에 의한 노면 표지는 본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물을 도포하여 제조된 것일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 노면 표지는 실란계 소수성 첨가제를 포함함으로써, 노면 표지의 표면이 초소수성을 띠어 물과의 접촉면적이 현저히 좁아지며, 결과적으로 우천시에도 노면 표지의 시인성 저하를 예방할 수 있는 장점이 있다.
좋게는 상기 노면 표지는 본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 도료 조성물과 경화제를 혼합하여 사용될 수 있다. 이때 경화제는 노면 표지용 도료 조성물과 균일한 혼합을 위하여 가소제 등에 30 내지 80 중량%로 혼합된 것일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 노면 표지는 노면 표지용 도료 : 경화제의 중량비는 97.5:2.5 내지 99:1로 혼합하여 사용된 것일 수 있으며, 상기 중량비에서 경화제는 가소제와 혼합된 것이 아닌 경화제 자체의 무게를 기준으로 할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이때 상기 경화제는 아크릴의 경화에 사용되는 통상의 경화제인 경우 제한없이 이용이 가능하며, 구체적이고 비한정적인 일예로 상기 경화제는 경화제는 BPO(benzoyl peroxide) 및 AIBN(2,2-azobis(isobutyronitrile)에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지는 물과의 접촉각이 120°이상, 좋게는 124°이상, 더욱 좋게는 130°이상일 수 있으며, 이러한 범위에서 상술한 우천시 시인성 향상효과를 극대화 할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명한다. 아래 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 아래 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[제조예 1]
1.수지부의 제조
중량평균 분자량이 약 55,000이며, 유리전이온도가 105℃인 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 300 g 메틸메타크릴레트(MMA) 490 g, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 100 g, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트(2-HEMA) 50 g, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA) 50 g 및 녹는점이 약 55 ℃인 파라핀 10 g을 배합하고 반응부의 온도를 60 ℃로 승온한뒤 4시간 유지하여 수지부를 제조하였다.
2.도료의 제조
상기 수지부 350 g에 분산제(Disperbyk-163) 및 침강방지제(BYK-410)를 각각 5 g 첨가하고 교반하면서 착색안료(Ti-Pure R-902) 100 g, 평균입경이 15 ㎛인 체질안료인 탄산칼슘 414 g, 평균입경이 7.6 ㎛인 석영 무기필러 100 g, 롱체인 알콕시 실란(C18H37Si(OCH3)3) 소수성 첨가제 20g, 메타아크릴로일록시 에틸 포스페이트 접착증진제 5g, 경화촉진제로 비스(2-하이드록시에틸)-파라-톨루이딘(N,N-Bis(2-hydroxyethyl)-p-toluidine) 1g을 첨가하고 2000 rpm으로 30분간 분산시켜 도료 조성물을 제조하였다.
[제조예 2 내지 9]
제조예 1과 같은 방법으로 제조하되, 하기 표 1에 기재된 조성을 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다. 표 1은 g단위로 기재되었으며, 분산제, 침강방지제, 체질안료, 착색안료 및 경화제는 제조예 1과 동량 첨가되었으나 표 1에 별도로 기재하지 않고 생략하였다.
제조예 수지부 첨가제부
PMMA MMA 2-EHA TMPTA 2-HEMA 파라핀 수지부 소수성 첨가제 경화촉진제 접착증진제
1 300 490 100 50 50 10 350 20 1 5
2 300 490 100 50 50 10 350 10 1 5
3 300 490 100 50 50 10 350 5 1 5
4 300 490 100 50 50 10 350 0 1 5
5 300 490 100 50 50 10 350 20 1 5
6 300 490 100 50 50 10 350 10 1 5
7 300 490 100 50 50 10 350 20 1 5
8 300 490 100 50 50 10 350 10 1 5
9 300 490 100 50 50 10 350 10 1 5
제조예 1 ~ 제조예 3: Long Chain Alkoxy Silane.제조예 4: 소수성 실란을 첨가 하지 않은 제품.
제조예 5 ~ 제조예 6: Medium Chain Alkoxy Silane.
제조예 7~ 제조예 8: Methacrylic Fluorinated Polymer
제조예 9: Polypropylene Wax
[비교 제조예 1]
제조예 1과 같은 방법으로 제조하되, 실란계 소수성 첨가제를 첨가하지 않고 나머지 조성을 혼합하여 노면 표지용 도료 조성물을 제조하였다.
젖은 노면에서의 재귀반사도 확인
아스팔트 시편 상에 제조예 1 및 비교제조예 1에서 제조된 도료 조성물을 각각 0.7 ㎜ 두께로 도포하고 글라스 비드(SOLIDPLUS 10 600-1400 T18)을 제곱미터 당 0.46 kg 살포한 뒤, 24시간 방치하여 각 제조예의 샘플을 제조하였다. 이때 각 도료 조성물은 도료 조성물 : 50 중량% BPO(과산화벤조일)을 98:2의 중량비로 균일하게 혼합한 뒤 도포되었다
재귀반사도(mcd/(㎡·Lux))
건조 노면(R5) 젖은 노면(RW4)
제조예 1 614 305
비교 제조예 1 595 110
표 2를 참고하면, 제조예와 비교 제조예1이 건조노면에서 유사한 재귀반사도를 나타낸다 하더라도, 실란계 소수성 첨가제에 의해 젖은노면에서의 재귀반사도가 현저히 우수함을 확인할 수 있다.
접촉각 측정
제조예 1 내지 12에서 제조된 도료 조성물 : 50 중량% 과산화 벤조일을 98:2의 중량비로 혼합하고 각각 기재 상에 0.7 ㎜ 두께로 도포하고 24시간 방치하여 경화를 수행한 뒤, 물에 대한 접촉각을 측정하고 그 결과를 표 3으로 나타내었다.
P7(400만회)내마모도의 재귀반사도 확인
아스팔트 시편 상에 제조예 1 내지 12에서 제조된 도료 조성물 : 50 중량% 과산화벤조일을 98:2의 중량비로 혼합하고 각각 0.7㎜ 두께로 도포하고 24시간 방치하여 각 제조예의 샘플을 제조하였다.
먼저 각 샘플의 재귀반사도을 확인하였다. 구체적으로 각 제조예 샘플에 대하여 내마모도 KS M 6080:2014(5.1.10) - P7(400만회) 통과후 건조노면 및 젖은노면에서 재귀반사도를 측정하였으며, 그 결과를 표 3으로 나타내었다.
제조예 접촉각(°) 재귀반사도(mcd/(㎡·Lux))
건조노면(R5) 젖은노면(RW4)
1 139.9 614 305
2 132.5 605 220
3 125.0 589 150
4 92.5 595 110
5 120.0 560 161
6 115.7 547 142
7 129.4 570 186
8 122.8 580 164
9 97.4 540 135
표 3을 참고하면, 수지부가 아크릴 수지 100 중량부 대비 10 내지 50 중량부의 하이드록시아크릴 단량체, 10 내지 30 중량부의 다관능 아크릴 단량체, 0.05 내지 1 중량부의 경화 촉진제 및 0.5 내지 10 중량부의 파라핀을 포함하며, 첨가제부가 수지부 100 중량부 대비 1 내지 10의 실란계 소수성 부여제, 0.5 내지 5 중량부의 접착 증진제를 포함하는 경우 높은 접촉각 및 젖은노면에서의 우수한 재귀반사도를 나타냄을 확인할 수 있다.

Claims (8)

  1. 아크릴 수지, 아크릴 단량체, 파라핀, 실란계 소수성 부여제, 접착증진제, 무기필러 및 경화 촉진제를 포함하며,
    상기 실란계 소수성 부여제는 탄소수 18개 이상의 알킬기를 포함하고,
    상기 아크릴 단량체는 주 단량체, 하이드록시아크릴 단량체 및 다관능 아크릴 단량체를 포함하며,
    아크릴 수지 100 중량부 대비 150 내지 250 중량부의 주 단량체, 10 내지 50 중량부의 하이드록시 아크릴 단량체, 10 내지 30 중량부의 다관능 아크릴 단량체, 0.5 내지 10 중량부의 파라핀 및 3 내지 8 중량부의 실란계 소수성 부여제를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 표지용 도료 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아크릴 수지는 중량평균 분자량이 40,000 내지 100,000인 것을 특징으로 하는 노면 표지용 도료 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 접착증진제는 포스페이트계인 것을 특징으로 하는 노면 표지용 도료 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 경화 촉진제는 3급 아민계 경화촉진제인 것을 특징으로 하는 노면 표지용 도료 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 무기필러는 석영을 포함하는 노면표지용 도료 조성물.
  7. 제 1항, 제 2항 및 제 4항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항의 노면 표지용 도료 조성물로 제조된 노면 표지.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 노면 표지는 물과의 접촉각이 120° 이상인 것을 특징으로 하는 노면 표지.
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