KR102312115B1 - 신율 특성이 우수한 친환경성 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

신율 특성이 우수한 친환경성 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기한 본 발명의 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물은 페인트 조성물의 점착성 향상을 위한 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트 모노머의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액 50 내지 70 중량부, 개질된 폴리아미드 수지 10 내지 20 중량부, 다마르 수지 15 내지 20 중량부, 및 열가소성 엘라스토머 수지 5 내지 10 중량부로 구성된 수지 조성물 100 중량부에 대해, 경화제, 증점제, 분산제, 반응 안정제, 착색 안료, 체질 안료, 파라핀 왁스 용액, 에폭시 아크릴레이트 및 아크릴레이트를 각각 5 내지 10 중량부 포함하여 형성되는 조성물로, 상기 증점제는 에폭시 수지로 도포용 페인트 조성물이 10,000 내지 20,000 cps의 점도로 제어될 수 있는 양으로 첨가되어 조성됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 도로 도포용 페인트 조성물은 도로 도포용 조성물에 신율 특성과 점척성을 부여하기 위하여 상기의 본 발명에 따른 특정한 수지 조성물을 일정 비율로 혼합하여 사용하므로 종래의 도로 표지용 페인트의 바람직한 특성과 논-슬립 특성을 유지하면서 우수한 신율 특성을 제공하여 종래의 문제점을 해결하는 산업상 유용한 발명이다.

Description

신율 특성이 우수한 친환경성 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물 및 그 제조방법{Paint composition for coating a road having eco-friendly non-slip property with excellent elongation characteristics and the method for producing the same}
본 발명은 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 종래의 도로 표지용 페인트의 바람직한 특성을 유지하면서 추가의 우수한 기능성을 제공하기 위한 것으로, 특히 외부의 극한 기온 차에 접하는 도로 페인트 조성물의 신율 특성을 개선하므로 도포된 페인트 조성물이 기본적인 논슬립 특성을 제공하면서도 기온 차에 대응할 수 있는 우수한 신율 특성을 가져 도포 수명이 길고 클랙이나 탈락 현상이 발생하지 않아 친환경성을 제공할 수 있는, 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
자동차 도로, 자전거 도로 등의 포장된 도로 노면에는 운전자와 보행자를 위해 진행 방향의 유도와 제한 속도 및 진행 방향에 대한 목적지 등의 정보가 노면 상에 글자나 도형으로 표시되거나 또는 도로면 보호와 같은 특정한 다른 목적으로 도로가 도포되는데, 이때 사용되는 도료, 즉 페인트는 노면 표지용 도료로 규정되어 있으며, 종류별로 유성 도로표지 도료, 수성 도로표지 도료, 상온경화용 플라스틱 도료, 융착식 도로표지 도료 등으로 구분할 수 있다. 한편, 상기와 같은 도로 도포용 도료는 그 특성상 시공 현장을 오래 폐쇄할 수 없으며, 형성된 도막은 외부 환경에 그대로 노출될 뿐만 아니라 기계적 힘과 마찰을 지속적으로 받게 되므로 이러한 도로 도포용 도료, 즉 페인트는 빠른 시공성과 더불어 외부환경에 견딜 수 있는 내후성이 기본적인 요건으로 요구된다. 또한, 이러한 기본적인 특성에 부가하여 도포된 도막은 우천에 의해 물에 젖었을 때는 물론 평상시에도 미끄럼이 방지될 수 있는 논슬립 특성이 요구된다. 특히, 아스팔트 또는 콘크리트로 형성된 도로에서 급경사나 급커브 구간 등에서 제동거리가 요구되는 구간은 차량의 주행속도 또는 눈이나 비로 인한 노면에 슬립 현상이 발생하며 이로 인한 차량 사고의 위험이 높기때문에 이러한 도로에는 여러 가지 안전시설물이 설치되지만 근본적으로는 바닥에 미끄럼이 방지될 수 있는 도료를 도포하는 것이 가장 바람직한 해결책이 될 수 있다.
따라서, 상기와 같은 도로 도포용 도료의 기본적인 특성은 물론 미끄럼이 방지될 수 있는 논슬립 특성을 부여하기 위한 많은 연구가 수행되어 왔는데, 예를 들어, 대한민국 특허등록 번호 제10-0990964호(특허문헌 1)에서는 도로 표시용 페인트 및 미끄럼 방지제의 바인더로 사용되는 열가소성 폴리 아마이드 수지 및 이의 제조 방법이라는 명칭으로 "세바식 산, 아젤릭 산, 모노 acid 중의 하나 이상과 이량체 지방산이 혼합된 산 90~110중량부와 에틸렌 디아민, 1,6-헥산 디아민, 디 에틸렌 디아민, 트리엔틴, 헥사 글리세린, 폴리 에테르 디아민 중에서 하나 이상으로 혼합된 아민 100중량부로 구성되고; 산가와 아민가의 합이 20 미만임을 특징으로 하는, 도로 표시용 페인트 및 미끄럼 방지제의 바인더로 사용되는 열가소성 폴리 아마이드 수지"를 개시하고 있으며, 대한민국 특허등록 번호 제10-1325529호(특허문헌 2)에서는 열경화성 이액형 폴리우레탄 도로 차선 표시용 페인트 및 그의 제조방법이라는 명칭으로, "프리폴리머 주제부 및 경화제부를 포함하여 이루어지며; 여기에서 상기 프리폴리머 주제부가 고 당량 폴리올 5 내지 31중량%, 저 당량 폴리올 5 내지 60중량% 및 잔량으로서 폴리이소시아네이트를 중합시켜 수득되는 것으로서 미반응의 유리 이소시아네이트의 함량이 9 내지 20중량%이고; 상기 경화제부가 촉매 0.01 내지 3중량%, 저 당량 폴리올 30 내지 65중량%, 경화촉진제로서 수평균 분자량 200 내지 400의 폴리옥시에틸렌글리콜 0.5 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 30중량% 및 잔량으로서 안료를 포함하여 이루어지며; 상기 프리폴리머 주제부:경화제부의 혼합비가 0.5 내지 2:1의 중량비로 혼합되어 이루어지고, 상기 저 당량 폴리올이 100 내지 277의 범위 이내의 당량을 갖는 것이고, 상기 고 당량 폴리올은 330 내지 6,000의 범위 이내의 당량을 갖는 것임을 특징으로 하는 열경화성 이액형 폴리우레탄 도로 차선 표시용 페인트"를 개시하고 있다.
한편, 부착강도, 내충격성능, 내마모성, 축진내후성시험 후 색차 및 외관, 미끄럼 저항성이 우수하고 가사시간 및 경화건조시간이 매우 짧아 도로에 시공 후에 바로 차량을 통행시킬 수 있도록 할 목적으로, 도로용 차선 도색 자재 및 이를 이용한 차선 도색 방법이라는 명칭으로, 대한민국 특허등록 번호 제10-1262633호(특허문헌 3)에서는, "기존도로에서 기존차선 위에 도포하거나 신설도로에서 신규차선으로 도포할 수 있도록 하는 도로용 차선 도색 자재로서, 에틸3-에쏙시프로파이오네이트(Ethyl 3-ethoxypropionate) 39~47 중량%, 엔부틸아세테이트(n-Butyl acetate) 9 중량%, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 호모폴리머(Homopolymer of Hexametylene Diisocyanate) 34~42 중량%, 경아로메틱솔벤트나프타(Light aromatic solvent naptha) 7 중량%, 타이타늄다이옥사이드(Titanium dioxide) 3 중량%를 포함하는 속경성 레진과, 주성분인 아세틸 아세톤(Acetyl Acetone)이 99중량% 이상인 촉진제와, 입도가 200~400 메쉬인 스톤파우더로 이루어진 것을 특징으로 하는 도로용 차선 도색 자재"을 개시하고 있다.
그런데, 상기 특허문헌들을 포함한 모든 종래 기술의 도로표지용 도료는 내마모성, 반사도, 및 인장 강도와 같은 특성을 유지하면서 논슬립 특성을 부여하기 위해 특정한 조성물을 제안하고 있으나 이러한 방법은 논슬립 특성을 효과적으로 부여하는데는 한계가 있을 뿐만 아니라 도로상에 형성된 페인트 도포면은 외부 환경에 의해 경시적으로 균열이 일어나고 마모되며 쉽게 탈락하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명자 등은 상기와 같은 종래의 도로 도포용 도료의 논슬립 특성의 부여에 따른 문제점을 인식하고 이를 해결할 수 있으면서도, 논슬립 특성은 그대로 유지하면서 신율 특성을 향상시켜 외부 환경과 기온 변화 등에 대응할 수 있게 하여 장시간 경과 후에도 균열이나 마모가 거의 발생하지 않으며 피도면으로부터 쉽게 탈락하지 않는, 도로 도포용 페인트 조성물 및 이의 제조방법을 제공하기 위해 예의 연구하여 본 발명을 완성하게 되었다.
특허문헌 1: 대한민국 특허등록 번호 제10-0990964호 특허문헌 2: 대한민국 특허등록 번호 제10-1325529호 특허문헌 3: 대한민국 특허등록 번호 제10-1262633호
본 발명은 상기한 종래 기술에 있어서의 기술적 문제점을 감안하여 된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 상기한 종래의 도로 도포용 도료의 슬립 특성에 따른 제반 문제점을 해소하면서 추가의 특성을 개선하기 위한 것으로, 종래의 도로 표지용 페인트의 바람직한 특성을 유지하면서 추가의 우수한 기능성을 제공하기 위한 것이다.
특히 본 발명은 외부의 극한 기온 차에 접하는 도로 페인트 조성물의 신율 특성을 개선하므로 도포된 페인트 조성물이 기본적인 논슬립 특성을 제공하면서도 기온 차에 대응할 수 있는 우수한 신율 특성을 가져 도포 수명이 길고 클랙이나 탈락 현상이 발생하지 않아 친환경성을 제공할 수 있는, 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 특성을 갖는 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물을 보다 용이하게 제조할 수 있는 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물은:
페인트 조성물의 점착성 향상을 위한 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 부틸 아크릴레이트 모노머(Butyl acrylate monomer)의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액 50 내지 70 중량부, 개질된 폴리아미드 수지 10 내지 20 중량부, 다마르 수지 15 내지 20 중량부, 및 열가소성 엘라스토머 수지 5 내지 10 중량부로 구성된 수지 조성물 100 중량부에 대해;
액상으로 제조한 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide)를 포함하는 경화제, 증점제, 분산제, 반응 안정제, 착색 안료, 체질 안료, 파라핀 왁스 용액, 에폭시 아크릴레이트 및 아크릴레이트를 각각 5 내지 10 중량부 포함하여 형성되는 조성물로, 상기 증점제는 에폭시 수지로 도포용 페인트 조성물이 10,000 내지 20,000 cps의 점도로 제어될 수 있는 양으로 첨가되어 조성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 다마르 수지는 다마르 나무의 껍질에서 나는 진에서 얻어지는 천연 수지임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 다마르 나무의 껍질에서 나는 진에서 얻어지는 천연 수지인 다마르 수지는 17 내지 20 중량부로 포함됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 열가소성 엘라스토머 수지는 적어도 하나의 엘라스토머 블록 및 적어도 하나의 열가소성 블록을 포함한 블록 코폴리머임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 열가소성 엘라스토머는 열가소성 폴리머와 엘라스토머 사이의 구조 중간체를 갖는 블록 코폴리머이며 열가소성 블록과 엘라스토머 블록의 화학적 성질이 상이한 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 열가소성 엘라스토머는 수평균 분자량은 30,000 내지 400,000 g/몰 사이임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 증점제인 에폭시 수지는 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 부틸 아크릴레이트 모노머(Butyl acrylate monomer)의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액 60 내지 80 중량부와 개질된 폴리아미드 수지 20 내지 40 중량부로 구성된 수지 조성물 100 중량부에 대해 7 내지 10 중량부로 부가됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 증점제인 에폭시 수지는 에폭시 당량이 500 내지 700인 비스페놀A 또는 비스페놀F 타입의 에폭시임을 특징으로 한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물의 제조방법은:
페인트 조성물의 부착성 향상을 위한 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 부틸 아크릴레이트 모노머(Butyl acrylate monomer)의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액 50 내지 70 중량부를 준비하는 단계;
야자유, 대두유 및 파마자유로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 지방산으로부터 제조되는 다이머산에 에틸렌디아민을 축중합시켜 개질된 폴리아미드 수지 10 내지 20 중량부를 준비하는 단계;
다마르 나무의 껍질에서 나는 진에서 천연 수지인 다마르 수지 15 내지 20 중량부를 준비하는 단계;
수평균 분자량 30,000 내지 400,000 g/몰 사이인 열가소성 엘라스토머 수지 5 내지 10 중량부를 준비하는 단계;
상기 수지 용액, 개질된 폴리아미드 수지, 다마르 수지 및 열가소성 엘라스토머 수지를 혼합하여 수지 조성물 100 중량부를 형성하는 단계;
상기 수지 조성물에 액상으로 제조한 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide)를 포함하는 경화제, 증점제, 분산제, 반응 안정제, 착색 안료, 체질 안료, 파라핀 왁스 용액, 에폭시 아크릴레이트 및 아크릴레이트를 각각 5 내지 10 중량부 부가하여 혼합하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 증점제는 에폭시 수지로 수지 조성물 100 중량부에 대해 7 내지 10 중량부의 양으로 첨가됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물 및 그 제조방법은 도로 도포용 조성물에 신율 특성과 점척성을 부여하기 위하여 상기의 본 발명에 따른 특정한 수지 조성물을 일정 비율로 혼합하여 사용하므로 종래의 도로 표지용 페인트의 바람직한 특성과 논-슬립 특성을 유지하면서 우수한 신율 특성을 제공하는 것으로, 특히 외부의 극한 기온 차에 접하는 도로 페인트 조성물의 신율 특성을 월등하게 개선하여 도포된 페인트 조성물이 기본적인 논슬립 특성을 제공하면서도 기온 차에 대응할 수 있는 우수한 신율 특성을 가져 도포 수명이 길고 클랙이나 탈락 현상이 발생하지 않아 친환경성을 제공함으로써 상기한 종래의 문제점을 해결하는 산업상 유용한 발명이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
본 명세서에서, 본 실시형태는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명의 범주는 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시형태들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명하지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 또한, 특정한 경우는 본 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 본 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이며 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시형태를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명에서 사용된 것으로, 용어 "갖는다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비-배타적인 포함을 커버하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 특징들의 목록을 갖는 방법, 물품 또는 장치는 반드시 그러한 특징들에만 제한되는 것이 아니라 명시적으로 열거되지 않거나 그러한 방법, 물품 또는 장치에 내재하는 다른 특징들을 가질 수 있다. 또한, 명시적으로 반대되는 것으로 언급되지 않는 한, "또는"은 포괄적인 의미로 지칭되고 배타적인 의미를 지칭하는 것은 아니다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상인에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 물질, 방법, 및 실시예들은 단지 예시적인 것이며, 제한하는 것으로 의도되지는 않는다. 특정 물질들 및 공정 작업들에 관한 많은 세부 사항은 통상적인 것이고 본 기술분야의 교재들 및 다른 자료들에서 찾아볼 수 있는 결과로, 본 명세서에서는 설명되지 않을 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물은 페인트 조성물의 점착성 향상을 위한 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 부틸 아크릴레이트 모노머(Butyl acrylate monomer)의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액 50 내지 70 중량부, 개질된 폴리아미드 수지 10 내지 20 중량부, 다마르 수지 15 내지 20 중량부, 및 열가소성 엘라스토머 수지 5 내지 10 중량부로 구성된 수지 조성물 100 중량부에 대해, 액상으로 제조한 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide)를 포함하는 경화제, 증점제, 분산제, 반응 안정제, 착색 안료, 체질 안료, 파라핀 왁스 용액, 에폭시 아크릴레이트 및 아크릴레이트를 각각 5 내지 10 중량부 포함하여 형성되는 조성물로, 상기 증점제는 에폭시 수지로 도포용 페인트 조성물이 10,000 내지 20,000 cps의 점도로 제어될 수 있는 양으로 첨가되어 조성된 것이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 본 발명의 페인트 조성물은 페인트 조성물의 점착성 향상을 위한 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트 모노머의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액과 개질된 폴리아미드 수지에, 다마르 수지 및 열가소성 엘라스토머 수지를 일정한 비율로 포함한다. 상기 본 발명에 따른 다마르 수지는 주로 동남아시아에서 자라는 이엽시과종의 다마르 나무의 껍질에서 추출되는 진에서 얻어지는 천연 수지를 지칭하는 것으로, 이러한 다마르 수지는 투명하게 덩어리가 져 있으며 무색이거나 연한 노란색을 띤다. 이와 같은 다마르 수지는 석유, 테레빈유 등에 잘 녹고, 페인트, 래커 등의 원료로 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서는 상기 다마르 수지를 기타 수지 조성물에 대해 15 내지 20 중량부, 보다 바람직하게는 15 내지 20 중량부로 첨가하는 것이 특히 바람직한데, 이는 상기 중량비로 첨가될 때 본 발명에서 원하는 물성을 가장 잘 나타내기 때문이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 개질된 폴리아미드 수지는 야자유, 대두유 및 파마자유로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 지방산으로부터 제조되는 다이머산에 에틸렌디아민을 축중합시켜 제조된 것을 사용한다.
상기 개질된 폴리아미드 수지는 전체 중량을 기준으로 다이머산이 50 내지 90중량부이고, 에틸렌디아민은 10 내지 50중량부임이 바람직하다. 여기서 다이머산이 90중량부를 초과하는 경우 합성 시 미반응된 다이머산이 존재하여 반응종결 후 가역 반응을 일으켜 물성저하를 일으키거나 왁스 상태가 될 수 있으며, 또한 50중량부 미만일 경우 단분자 폴리아미드 생성으로 인한 물성 감소 또는 에틸렌디아민의 잔류 현상이 나타날 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 증점제인 에폭시 수지는 에폭시 당량이 300 내지 800인 비스페놀A 또는 비스페놀F 타입의 에폭시, 아크릴 고무 변성 에폭시, 이분자체 지방산 변성 비스페놀A 타입 에폭시, 2관능성 폴리글리시딜에테르 및 페놀노볼락 에폭시, 니트릴-부타디엔 고무 변성 에폭시, 또는 오르소-크레졸 노볼락 에폭시에서 선택된 어느 하나 또는 두 개 이상을 혼합하여 이루어진 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 증점제인 에폭시 수지는 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 부틸 아크릴레이트 모노머(Butyl acrylate monomer)의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액 60 내지 80 중량부와 개질된 폴리아미드 수지 20 내지 40 중량부로 구성된 수지 조성물 100 중량부에 대해 7 내지 10 중량부로 부가될 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 증점제인 에폭시 수지는 에폭시 당량이 500 내지 700인 비스페놀A 또는 비스페놀F 타입의 에폭시이다. 본 발명에 따라 사용되는, 상기 증점제인 에폭시 수지가 수지 조성물 100 중량부에 대해 5 중량부 미만으로 부가되는 경우 점도가 10,000 cps 아래로 저하되어 원하는 논슬립 특성을 얻을 수 없으며, 10 중량부를 초과하는 경우 점도가 20,000 cps를 넘어 논슬립 특성을 부여할 수 있는 표면 형상을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 도포 작업을 원활하게 수행하기 힘들다는 단점이 있어 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 본 발명의 조성물은 열가소성 엘라스토머를 포함하는데, 상기 열가소성 엘라스토머가 적어도 하나의 엘라스토머 블록 및 적어도 하나의 열가소성 블록을 포함한 블록 코폴리머일 수 있으며, 열가소성 폴리머와 엘라스토머 사이의 구조 중간체를 가지는 것으로, 상기 열가소성 엘라스토머는 블록 코폴리머이며 열가소성 블록과 엘라스토머 블록의 화학적 성질이 상이할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에서는 조성물에 열가소성 엘라스토머를 일정 비율로 함유되도록 함으로 조성물에 포함된 다른 수지와의 동시 경화를 통해 마모성과 기타 성능에 영향을 미치지 않으면서 우수한 점착성을 제공할 수 있다.
본 발명의 조성물의 일 성분인 열가소성 엘라스토머의 엘라스토머 블록은 포화 엘라스토머 블록 또는 불포화 엘라스토머 블록일 수 있으며, 포화 엘라스토머 블록은 적어도 하나의 에틸렌 모노머의 중합에 의해 얻어진 폴리머 배열로 구성되고 이들의 에틸렌 모노머에서 얻어지는 블록에서 폴리알킬렌 블록, 예를 들면 에틸렌/프로필렌 또는 에틸렌/부틸렌 랜덤 코폴리머를 들 수 있다. 이들의 포화 엘라스토머 블록은 또한 불포화 엘라스토머 블록의 수소 첨가에 의해 얻을 수 있고 이들의 포화 엘라스토머 블록은 폴리에테르, 폴리에스테르 또는 폴리카보네이트 계열로부터 얻어지는 지방족 블록일 수 있고 포화 엘라스토머 블록의 경우 엘라스토머 블록은 에틸렌 단위로 구성된다. 에틸렌 모노머는 C4-C14 공액 디엔과 공중합될 수 있으며, 상기 C4-C14 공액 디엔은 랜덤 코폴리머일 수 있고, 이들의 공액 디엔은 이소프렌, 부타디엔, 1-메틸 부타디엔, 2-메틸 부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 2-메틸-1,3-펜타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 4-메틸-1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2-메틸-1,3-헥사디엔, 3-메틸-1,3-헥사디엔, 4-메틸-1,3-헥사디엔, 5-메틸-1,3-헥사디엔, 2,3-디메틸-1,3-헥사디엔, 2,4-디메틸-1,3-헥사디엔, 1,3-사이클로헥사디엔, 1-비닐-1,3-사이클로헥사디엔 또는 이들의 혼합물에서 선택될 수 있다.
본 발명의 조성물의 일 성분인 열가소성 엘라스토머의 엘라스토머 블록이 불포화 엘라스토머 블록인 경우, 이 엘라스토머 블록은 바람직하게는 주로 디엔 엘라스토머 부분으로 구성되며, C4-C14 공액 디엔은 디엔 엘라스토머 블록을 형성하기 위해 중합 또는 공중합될 수 있다. 이들의 공액 디엔은 이소프렌, 부타디엔, 피페릴렌, 1-메틸 부타디엔, 2-메틸 부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2,4-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 2-메틸-1,3-펜타디엔, 3-메틸-1,3-펜타디엔, 4-메틸-1,3-펜타디엔, 2,5-디메틸-1,3-펜타디엔, 2-메틸-1,4-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2-메틸-1,3-헥사디엔, 2-메틸-1,5-헥사디엔, 3-메틸-1,3-헥사디엔, 4-메틸-1,3-헥사디엔, 5-메틸-1,3-헥사디엔, 2,5-디메틸-1,3-헥사디엔, 2,5-디메틸-2,4-헥사디엔,2-네오펜틸-1,3-부타디엔, 1,3-사이클로펜타디엔, 메틸사이클로펜타디엔,2-메틸-1,6-헵탄디엔, 1,3-사이클로헥사디엔,1-비닐-1,3-사이클로헥사디엔 또는 이들의 혼합물에서 선택될 수 있다.
상기 본 발명의 조성물의 일 성분인 분산제 및 반응 안정제는 이 기술분야에서 공지된 통상적인 것을 사용할 수 있으며, 특정한 것에 한정되지 않는다. 또한, 착색 안료는 흰색, 노란색, 또는 파란색 등의 색상을 부여하기 위한 것으로 규정되어진 색상과 내열성에 적합한 안료로, 예를 들어 Dupon Ti-pure TiO2 R-900, 우신 Yellow 1011, Blue 1-6B 등의 제품을 선정하여 사용할 수 있으며 착색 정도에 따라 그 함량을 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물의 일 성분인 체질 안료는 탄산칼슘이나 백운석을 사용할 수 있으며, 탄산칼슘은 (주)오미야 10-CN과 백운석은 (주)일신소재 D-2460 등의 제품을 사용할 수 있고 바탕 면과의 부착성 증가와 내마모도 증진 효과를 나타내기 위해 상기한 범위내에서 결정된 양으로 사용될 수 있다.
파라핀 왁스 용액은 녹는점이 약 100℃ 내외인 것을 사용하여 도료의 표면에 부상하여 발수성 및 내마모도 향상을 위하여 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예로 보다 자세히 설명하지만 본 발명의 범주가 이들 실시예에 한정하는 것은 아님은 물론이다.
실시예 1
아크릴 비드 40중량부를 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 부틸 아크릴레이트 모노머(Butyl acrylate monomer)의 아크릴 모노머 60중량부에 용해시켜 수지 용액 100중량부를 준비하고, 이와 별도로 피마자유 40 중량부, 대두유 30중량부, 및 야자유 20중량부로 구성된 지방산 90중량부에 에틸렌 디아민(EDA) 10중량부를 투입하고, 라디칼 개시제부를 투입하여 약 150 내지 200℃에 반응시켜 산가 3 이하일 때 반응을 종료하여 개질된 폴리아미드 수지를 제조하였다. 또한 동남아시아산 이엽시과종의 다마르 나무의 껍질 진에서 얻어지는 천연수지인 다마르 수지와 수평균 분자량 약 200,000 g/몰인 열가소성 엘라스토머 수지를 별도로 준비하고, 상기와 같이 하여 얻어진 수지 용액 50중량부에 개질된 폴리아미드 수지 20중량부, 다마르 수지 20 중량부 및 열가소성 엘라스토머 수지 10중량부를 부가하여 혼합하고, 여기에 액상으로 제조한 벤조일퍼옥사이드를 포함하는 경화제, 증점제, 분산제, 반응 안정제, 착색 안료, 체질 안료, 파라핀 왁스 용액, 에폭시 아크릴레이트 및 아크릴레이트를 각각 7 중량부 투입하여 100℃의 온도와 100kgf/㎠의 압력 하에서 균질하게 혼합하여 도로 도포용 페인트 조성물을 제조하였다. 이때, 증점제는 에폭시 당량이 약 600인 비스페놀A 타입의 에폭시를 사용하였고, 착색 안료는 Dupon Ti-pure TiO2 R-900을 사용하였다. 체질 안료는 (주)오미야 10-CN의 탄산칼슘을 사용하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 수지 용액 60중량부에 개질된 폴리아미드 수지 15중량부, 다마르 수지 15 중량부 및 열가소성 엘라스토머 수지 10중량부를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 도로 도포용 페인트 조성물을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 수지 용액 70중량부에 개질된 폴리아미드 수지 10중량부, 다마르 수지 15 중량부 및 열가소성 엘라스토머 수지 5중량부를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 도로 도포용 페인트 조성물을 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 수지 용액 70중량부에 개질된 폴리아미드 수지 15중량부, 다마르 수지 10 중량부 및 열가소성 엘라스토머 수지 5중량부를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 도로 도포용 페인트 조성물을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 수지 용액 70중량부에 개질된 폴리아미드 수지 30중량부를 사용하고 다마르 수지와 열가소성 엘라스토머 수지를 사용하지 않는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 도로 도포용 페인트 조성물을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 수지 용액 65중량부에 개질된 폴리아미드 수지 25중량부와 열가소성 엘라스토머 수지 10중량부를 사용하고 다마르 수지를 사용하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 도로 도포용 페인트 조성물을 제조하였다.
실험예 1
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 도로 도포용 페인트 조성물에 대해, KSD-6711에 따라 점착 강도를 시험하고 그 결과를 아래 표 1에 나타냈다.
실험예 2
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 도로 도포용 페인트 조성물에 대해, KSF-4937의 방법에 따라 내마모성을 검사하고 그 결과를 아래 표 1에 나타냈다.
실험예 3
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 도로 도포용 페인트 조성물에 대해, DIN 53375 규격에 의거 동적 마찰계수로 논-슬립성을 측정하였으며, 그 결과를 아래 표 1에 나타냈다. 값이 클수록 미끄럼 방지기능이 좋다고 판단된다.
실험예 4
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 도로 도포용 페인트 조성물에 대해, 금속 표면 상에 페인팅 후 얻은 페인트 경화물을 이용하여 신율을 측정하고, 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 5
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 도로 도포용 페인트 조성물에 대해, 시공 10일후 및 3개월 후, 시공 도포면을 육안으로 확인하였으며, 실시예의 조성물에 의해 형성된 시공면에서는 전혀 크랙이 발생하지 않았으나, 비교예의 경우는 크랙이 발생하였다.
항목 접착강도(N/㎟) 내마모성 (㎎) 논-슬립성 신율특성(mm)
실시예 1 1.53 81 3.7 2.37
실시예 2 1.54 82 3.6 2.40
실시예 3 1.55 80 3.6 2.39
실시예 4 1.53 81 3.7 2.35
비교예 1 1.03 80 3.7 1.05
비교예 2 1.25 84 3.8 1.10
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 특성을 갖는 도로 도포용 페인트 조성물과 그 제조방법에 대한 기술적 사상이 바람직한 실시형태에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시형태는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

  1. 페인트 조성물의 점착성 향상을 위한 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 부틸 아크릴레이트 모노머(Butyl acrylate monomer)의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액 50 내지 70 중량부, 개질된 폴리아미드 수지 10 내지 20 중량부, 다마르 수지 15 내지 20 중량부, 및 열가소성 엘라스토머 수지 5 내지 10 중량부로 구성된 수지 조성물 100 중량부에 대해;
    액상으로 제조한 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide)를 포함하는 경화제, 증점제, 분산제, 반응 안정제, 착색 안료, 체질 안료, 파라핀 왁스 용액, 에폭시 아크릴레이트 및 아크릴레이트를 각각 5 내지 10 중량부 포함하여 형성되는 조성물로, 상기 증점제는 에폭시 수지로 도포용 페인트 조성물이 10,000 내지 20,000 cps의 점도로 제어될 수 있는 양으로 첨가되어 조성됨을 특징으로 하는 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다마르 수지는 다마르 나무의 껍질에서 나는 진에서 얻어지는 천연 수지임을 특징으로 하는 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 다마르 나무의 껍질에서 나는 진에서 얻어지는 천연 수지인 다마르 수지는 17 내지 20 중량부로 포함됨을 특징으로 하는 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 엘라스토머 수지는 적어도 하나의 엘라스토머 블록 및 적어도 하나의 열가소성 블록을 포함한 블록 코폴리머임을 특징으로 하는 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물.
  5. 페인트 조성물의 부착성 향상을 위한 아크릴 비드를 메틸 메타크릴레이트(Methyl methacrylate) 및 부틸 아크릴레이트 모노머(Butyl acrylate monomer)의 아크릴 모노머에 용해시켜 제조한 수지 용액 50 내지 70 중량부를 준비하는 단계;
    야자유, 대두유 및 파마자유로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 지방산으로부터 제조되는 다이머산에 에틸렌디아민을 축중합시켜 개질된 폴리아미드 수지 10 내지 20 중량부를 준비하는 단계;
    다마르 나무의 껍질에서 나는 진에서 천연 수지인 다마르 수지 15 내지 20 중량부를 준비하는 단계;
    수평균 분자량 30,000 내지 400,000 g/몰 사이인 열가소성 엘라스토머 수지 5 내지 10 중량부를 준비하는 단계;
    상기 수지 용액, 개질된 폴리아미드 수지, 다마르 수지 및 열가소성 엘라스토머 수지를 혼합하여 수지 조성물 100 중량부를 형성하는 단계;
    상기 수지 조성물에 액상으로 제조한 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide)를 포함하는 경화제, 증점제, 분산제, 반응 안정제, 착색 안료, 체질 안료, 파라핀 왁스 용액, 에폭시 아크릴레이트 및 아크릴레이트를 각각 5 내지 10 중량부 부가하여 혼합하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다마르 수지는 이엽시과종의 다마르 나무의 껍질에서 나는 진에서 얻어지는 천연 수지를 사용함을 특징으로 하는 신율 특성이 우수한 친환경성의 논슬립 도로 도포용 페인트 조성물의 제조방법.
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