KR102325181B1

KR102325181B1 - 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물 및 이의 형성방법.

Info

Publication number: KR102325181B1
Application number: KR1020210070610A
Authority: KR
Inventors: 김부덕
Original assignee: 김부덕
Priority date: 2021-06-01
Filing date: 2021-06-01
Publication date: 2021-11-10

Abstract

본 발명은 바인더 15~25중량%, 패각분말 20~40중량%, 글래스 비드 15~40중량%, 기능성 첨가제 5~15중량%, 나노실리카 1~5중량%, 안료 1~4중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물 및 이를 이용한 노면 표지의 형성방법에 관한 것이다.

Description

패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물 및 이의 형성방법.{Paint composition for fusion-type road surface marking using shell and method for forming the same}

본 발명은 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물 및 이의 형성방법에 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, 차선 표면에 글라스 비드를 접착시킴으로써 재귀 반사성을 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.

이를 해결하기 위하여, 한국등록특허공보 제10-1748254호에는 낮은 내크랙성과 내마모성을 개선하기 위한 도료 조성물이 출현되었으며, 상기의 기술에는 친환경성을 개선하기 위해 탄산칼슘으로 패각을 활용하고자 하였다.

그러나, 패각이 통상의 방법으로 세척 및 분쇄되는 경우, 패각에 잔류된 불순물 및 유기물이 완전 제거되지 못하여, 고순도의 패각 분쇄물 확보하지 못하는 문제가 있었고, 상기의 패각 분쇄물은 도료 조성물을 이루는 기타 성분들과 용이하게 섞이지 못해 충분한 접착력이 부여되지 않아 도막이 노면으로부터 탈리되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 패각이 도료 조성물을 이루는 기타 성분들과 섞이게 되어, 노면에 도막을 형성하더라도, 상기 도막은 우천 시의 형성되는 수막에 의해 재귀반사능, 차열성 등이 부족하여 장기간 안정적으로 사용될 수 없는 문제가 있었다.

[선행문헌 1] 한국등록특허공보 제 10-1748254호 [선행문헌 2] 한국등록특허공보 제 10-1261565호

본 발명은 패각을 함유하더라도, 재귀반사능, 차열능 등의 기능성을 개선할 수 있는 패각을 이용한 융착식 노면 표시용 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물은 바인더 15~25중량%, 패각분말 20~40중량%, 글래스 비드 15~40중량%, 기능성 첨가제 5~15중량%, 나노실리카 1~5중량%, 안료 1~4중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 패각분말은 소성된 패각 분말을 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 기능성 첨가제는 무기계 분말, 금속산화물, 백장석 분말 및 제올라이트 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속산화물은 전이금속이 도핑된 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 융착식 노면 표지의 형성방법은 a) 패각 분말을 준비하는 단계; b) 상기 패각 분말에 바인더, 글래스 비드, 기능성 첨가제, 나노실리카, 안료를 혼합하여, 도료 조성물을 준비하는 단계; c) 상기 도료조성물을 가열하여 용융한 후, 노면에 도포하여 도막을 형성하는 단계; d) 상기 도막을 건조하는 건조단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 단계 a)의 패각 분말은 a1) 패각을 세척 및 건조하는 전처리 단계; a2) 전처리된 패각을 분쇄하여, 패각 분쇄물을 제조하는 단계; a3) 분쇄된 패각을 소성하는 단계;를 포함하여 제조된 것을 이용하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계 a2)에서 패각 분쇄물의 입경은 300 내지 700 mesh인 것을 특징으로 한다.

상기 패각분말은 상기 단계 a2)와 a3) 사이에는 상기 패각 분쇄물을 다공성 패각 분쇄물로 가공하는 단계;가 더 포함되어 제조된 것을 이용하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계 b)의 기능성 첨가제는 무기계 분말, 금속산화물, 백장석 분말 및 제올라이트 분말을 포함하여 제조된 것을 이용하는 것을 특징으로 한다.

상기 나노 실리카는 평균입경이 3 내지 100 ㎚이며, 비표면적이 30 내지 280 ㎡/g으로 제조된 것을 이용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 패각을 함유하더라도, 재귀반사능, 우천 시 미끄럼방지 성능, 차열능 등의 기능성을 개선할 수 있는 이용한 융착식 노면 표시용 도료 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 표지의 형성 방법을 나타난 공정도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물은 바인더 15~25중량%, 패각분말 20~40중량%, 무기계분말 5~15중량%, 나노실리카 1~5중량%, 안료 1~4중량%, 글래스 비드 15~40중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저 바인더의 경우, 열가소성 석유수지를 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 열가소성 석유수지는 도료조성물의 도막을 형성시키는 주원료로서 도료조성물에 사용되는 여러 가지 성분을 견고하게 부착시켜주는 역할을 하고, 모든 도료의 기본적인 물성을 부여하는 바인더 역할을 수행하며, 도료조성물의 도막자체가 견고하게 되어 내구성, 내화학성 및 유연성을 향상시킨다.

더욱 바람직하게, 상기 바인더로서 이용되는 열가소성 석유수지는 석유의 정제과정이나 석유화학공업의 부산물로서 생기는 유분으로서 올레핀이나 디올레핀을 함유하는 단량체들을 중합시켜서 제조되는 고분자로써 열가소성 합성수지가 바람직하며, 노면 표지용 도료조성물로서 통상적으로 사용되는 성분을 사용할 수 있다.

예를 들어, 탄소수 5개의 지방족계 또는 탄소수 9개의 방향족계 석유수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 크로만인덴 수지, 테르펜수지, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐공중합체 등이 사용될 수 있다.

상기 바인더가 15중량% 미만으로 포함되는 경우, 충분한 접착력이 부여되지 않아 도막이 노면으로부터 탈리될 수 있고, 안료 및 패각과 같은 입자상의 물질들이 도막으로부터 쉽게 탈리되어 도막의 수명이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. 25 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 과도한 접착력에 의해 작업성이 저하되고, 도막의 탄성이 낮아져 온도나 환경 변화에 의한 균열이 발생할 수 있다.

상기 패각 분말의 경우, 패각 분말은 도막 내에서 필러 역할을 수행 할 수 있을 뿐만 아니라, 기계적 특성, 내식성 및 내열성을 강화시키기 위하여 사용된다.

이때, 상기 패각 분말에 이용되는 패각은 패류의 딱딱한 껍질로, 석화, 바지락, 홍합, 전복, 소라, 모시조개, 대합, 가막조개, 가리비, 키조개 등의 껍질을 예로 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 패각 분말에 이용되는 패각은 패류의 양식 또는 채취 후에 버려진 것일 수 있다. 본 발명은 폐기되는 패각을 활용하여 활성이 높은 패각 분말을 제조하고, 이를 노면 표지용 도료 조성물로서 이용한다는 점에서 친환경적이다.

상기 패각 분말은 20~40 중량%일 때 가장 좋은 성능을 나타낸다. 상기 패각 분말이 20중량% 미만일 경우, 도막의 내열성 및 기계적 특정이 저하되는 문제점이 있고, 40중량 %를 초과할 경우, 균일한 도막을 형성하기 어려우며, 노면과의 부착강도가 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 노면 표지용 도료 조성물에 사용되는 패각 분말은 소성된 패각 분말을 사용하는 것을 특징으로 한다. 소성을 거친 패각 분말은 패각 분말의 비표면적을 증대시키게 되므로, 도막의 내충격성 및 열충격에 대해 더욱 안정성을 강화시킬 수 있고, 소성에 의해 향균성이 부여되어, 도막 내지 노면에서 발생되는 불가항력적인 유해 곰팡이에 대한 강한 항균 효과를 갖게 되므로, 상기 도막 내지 노면의 품질을 장기간동안 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

더욱 구체적으로, 상기 패각 분말은 패각을 a1) 패각을 세척 및 건조하는 전처리 단계; a2) 전처리된 패각을 분쇄하여, 패각 분쇄물을 제조하는 단계; a3) 분쇄된 패각을 소성하는 단계;를 포함하여 제조된 것을 이용할 수 있다.

이때, 상기 단계 a2)에서 패각 분쇄물의 입경은 300 내지 700 mesh인 것이 바람직하다. 상기 입경이 700 mesh를 초과할 경우, 가공성이 저하되며, 300mesh 미만일 경우, 코팅성 및 내열성이 저하될 수 있는 문제점이 있으므로, 상기 기재된 범위의 입경을 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 패각분말은 상기 단계 a2)와 a3) 사이에는 상기 패각 분쇄물을 다공성 패각 분쇄물로 가공하는 단계;가 더 포함되어 제조된 것을 이용할 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 다공성 패각 분쇄물로 가공하는 단계;는 상기 패각 분쇄물에 잔류된 유기물 성분을 제거하는 단계; 유기물이 제거된 패각 분쇄물을 산으로 처리하여 다공화된 패각 분쇄물을 수득하는 단계; 다공화된 패각 분쇄물을 염기로 처리하여, 안정화된 다공성 패각 분쇄물을 수득하는단계;를 포함하는 것으로서, 더욱 구체적으로, 유기물 제거단계는 상기 패각 분쇄물에 존재하는 유기물 성분을 제거하여 패각 분쇄물의 순도를 높이는 것이며, 상기 유기물 성분은 비활성인 유기물 부착물들을 포함한다.

유기물이 제거된 패각 분쇄물을 산으로 처리하여 다공화된 패각 분쇄물을 수득하는 단계;에 있어서, 상기 산은 무기산을 이용한 것일 수 있다. 상기 무기산은 염산, 질산, 황산, 인산, 초산 및 과염소산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.

다공화된 패각 분쇄물을 염기로 처리하여, 안정화된 다공성 패각 분쇄물을 수득하는단계;에 있어서, 상기 염기는 수산화나트륨 수용액, 수산화칼륨 수용액, 수산화 암모늄 수용액, 수산화칼륨, 수산화마그네슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.

상기 다공성 패각 분쇄물로 가공하는 단계;가 더 포함될 경우, 제조되는 패각 분쇄물의 비표면적이 더욱 증대되어, 노면 표지용 도료 조성물을 구성하는 다른 성분들과의 결착력을 향상시킬 수 있게 되어, 도료 조성물에 의한 도막의 기초 물성을 더욱 증진시킬 수 있다.

상기 글래스 비드의 경우, 굴절광의 반사를 통해서 차선 전체의 명시도와 시인성을 높여 줄 수 있는 효과가 있다. 특히, 상기 글래스 비드는 야간 시에 운전자가 미끄럼 저항을 높여야 하는 위험구간에서 빛을 발함으로써, 도포면(차선)의 식별력을 현저히 개선시킬 수 있고, 이는 교통사고로부터 운전자를 효율적으로 보호할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이때, 상기 글래스 비드는 기계적, 물리적 마모에 대한 저항성이 커야하며, 정구형율이 85% 이상이어야 하며, 굴절률이 높아야 하는 조건을 충족하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 글래스 비드는 입도가 500~900㎛로 조절된 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기와 같이 입도가 조절된 글래스 비드를 사용하는 경우, 비표면적이 증가하게 되어, 글라스 비드와 바인더 사이의 접착력을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 균일한 입도에 의한 난반사율이 감소됨으로써, 야간이나 우천시 시인성을 더욱 높일 수 있는 효과가 있기 때문이다.

상기 글래스 비드가 도료 조성물 대비 15중량% 미만으로 포함되는 경우에는 충분한 재귀반사기능이 저하될 우려가 있고, 40 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 다른 필수 성분의 함량을 감소시켜 조성물의 기계적 물성을 저해시킬 우려가 있고, 도료의 점도가 너무 높아지거나 유동성이 나빠지게 될 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다.

한편, 노면 표지용 도료 조성물에서 기능성 첨가제의 경우, 도막의 물성과 추가 기능성을 개선하기 위하여 사용된다.

상기 기능성 첨가제가 5 중량% 미만으로 함유될 경우, 미끄럼 저항성, 내마모성, 내수성, 속경성과 같은 도막의 물성 및 기계적 강도가 저하될 우려가 있고, 15 중량% 초과하여 함유될 경우, 물성은 우수하나 점도가 높아 유동성이 나빠지는 문제가 있으므로, 상기 기능성 첨가제는 노면 표지용 도료 조성물에 대하여 5~15중량% 포함되는 것이 바람직하다.

상기 기능성 첨가제는 무기계 분말, 금속산화물, 백장석 분말 및 제올라이트 분말이 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 무기계분말은 활석, 규조토, 산화마그네슘, 탄산마그네슘, 탈크, 고령토계 자기질 분말, 알루미나, 돌로마이트로 구성된 군에서 선택된 1 종이상인 것일 수 있다.

상기 무기계 분말은 도막의 마찰력을 향상시켜 미끄럼 저항성을 개선할 수 있고, 내구성을 향상시켜, 노면 표지가 오래 잔류될 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기 무기계 분말은 수분증발을 통해 여름철에 기화잠열에 의한 도막의 온도상승을 저감함으로써 도막의 열섬현상을 방지할 수 있다.

상기 금속산화물은 노면의 차열성을 개선하고, 탈취 및 유기물 분해 기능을 수행하기 위하여 사용된다.

더욱 구체적으로, 상기 금속산화물을 티타늄산화물, 안티몬산화주석산화물 등과 같은 광촉매성 금속산화물을 이용할 수 있다.

상기 금속산화물에 광이 조사되면, 광촉매작용에 의해 활성산소가 생성되며, 이러한 활성산소는 표면에 부착된 유해 유기물질(VOC), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), NH3 등을 물과 탄산가스로 분해시키게 된다. 즉, 상기 금속산화물의 광촉매작용에 따라, 도막이 공기정화, 향균, 변색방지, 오염방지 및 유기물분해 기능 등을 갖게 하는 효과가 있다.

또한, 상기 금속산화물에 광이 조사되면, 노면의 외부에는 피막을 형성된다. 이때, 상기 피막은 외부에서 전달되는 열에너지가 상기 금속산화물의 낮은 열전도에 의해, 도로의 내부까지 열이 전달되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 금속산화물에 의해 형성되는 피막은 빗물이나 눈에 의해 노면이 수막으로 덮이게 되는 수막현상을 개선할 수 있다. 즉, 상기 기능성 첨가제에 금속산화물이 포함됨으로써, 발수성을 갖게 되어, 습도, 빗물, 눈으로부터 노면을 용이하게 보호할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이때, 상기 금속산화물은 전이금속이 도핑된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 전이금속은 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 구리(Cu), 아연(Zn) 중 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.

전이금속이 도핑된 금속산화물은 밴드갭 에너지가 줄어들어, 낮은 에너지의 파장에서도 광촉매 활성을 나타낼 수 있다. 즉, 밴드갭 제어를 통해, 가시광선 영역에서 활성화 될 수 있도록 함으로써, 차열성과 수막현상의 개선 및 오염물질의 분해효과를 더욱 증대시킬 수 있다.

일예로, 철이 도핑된 티타늄산화물의 경우, 염화염, 황산염의 형태로 제공되는 가수분해성 티타늄 화합물의 수용액에 철을 함께 혼합하여 500 내지 800℃에서 소결시켜 얻을 수 있다.

상기 백장석 분말과 제올라이트 분말은 상기 금속산화물과 함께 차량의 배기가스(NOx, SOx) 등에서 발생하는 대기오염 물질을 정화할 수 있도록 하기 위하여 사용된다.

또한, 상기 백장석 분말과 제올라이트 분말의 경우, 공기를 정화시키는 흡착력을 갖고 또한 높은 살균력을 갖게 되어, 차량에서 발생하는 대기오염 물질을 정화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

한편, 노면 표지용 도료 조성물에서 나노 실리카의 경우, 방향족기를 포함하는 실란 화합물로 표면 개질된 것을 특징으로 한다. 표면이 개질된 나노 실리카를 포함하므로써, 도막의 내구성 및 내마모도를 향상시키면서도, 노면과 글래스 비드와의 결착력을 향상시킬 수 있다.

상기 나노 실리카는 평균입경이 3 내지 100 ㎚이며, 비표면적이 30 내지 280 ㎡/g인 것이 바람직하다. 이는 균일한 분산으로, 열 및 광에 의한 노면의 부식을 예방할 수 있는 장점이 있다.

나노실리카의 평균입경이 지나치게 작은 경우 미세 입자에 의해 당초 의도한 내구성 및 내마모도 향상효과를 도모하기 어려운 문제가 있으며, 나노실리카의 평균입경이 크고 비표면적이 작은 경우 나노 실리카 첨가에 의한 효과가 낮아지는 문제점이 있다.

또한, 노면 표지용 도료 조성물의 총 중량에 대하여, 상기 나노 실리카가 1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 나노 실리카 첨가에 의한 내구성 및 내마모도 향상효과를 도모하기 어려우며, 5 중량%를 초과하여 포함되는 경우, 응집에 의해 전체 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

상기 안료의 경우, 도막이 노면과 시각적으로 구분될 수 있도록, 도료 조성물에 색상을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 필요한 색상을 선택하여 착색할 수 있으며, 백색, 황색, 녹색, 청색 등이 일반적으로 사용된다. 상기 안료가 도료 조성물 대비 1 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 충분한 컬러감이 형성되지 않을 우려가 있고, 4 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 안료의 함량이 과도하여 작업성이 저하될 우려가 있고, 다른 성분들의 함량이 줄어들어, 도막의 물리적 성질 및 내구성이 저하될 수 있다.

방법에 따라서, 본 발명의 친환경 노면 표지용 도료 조성물는 침전방지제, 가소제, 왁스 중 적어도 하나 이상을 1~3 중량% 더 포함할 수 있다.

침전방지제는 요변성(Thixotropy)을 주어 작업성을 도와주고 굵은 골재 또는 대구경 등의 커다란 알맹이의 침전을 막아주는 물질로서 상기 침전방지제로 퓸드 실리카, 해포석, 아민복합물 등을 사용될 수 있으나 바람직하게는 퓸드 실리카를 사용할 수 있다.

상기 침전방지제를 너무 적게 사용하면 첨가량 대비 효과가 미미하고 과도하게 함유되는 경우, 점도 상승과 칙소성 때문에 작업성이 나빠질 수 있다.

가소제는 바인더로 사용하는 석유수지가 매우 위약하기 때문에 가소성을 부여하는 물질로서 시공의 작업성 등을 개선하기 위하여 사용하는 것으로, Soya oil, Alkyd resin, Process oil등을 사용할 수 있다. 가소제가 너무 적게 사용되는 경우에는 유동성이 저하되어 조성물과의 결합력이 저하되는 문제점이 발생될 수 있으며, 과도하게 함유되는 경우, 경우에는 내구성 및 내마모성을 저하시키거나 가소제 이행이 일어나 표면 끈적거림이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.

상기 왁스는 흐름성을 향상시켜 균일하게 구성성분들이 혼합될 수 있도록 하기 위해 첨가한다. 본 발명에서 사용 가능한 왁스는 폴리에틸렌 왁스 및 폴리프로필렌 왁스 중에서 1종 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

왁스가 너무 적게 사용되는 경우, 도료 조성물의 구성성분들이 균일하게 혼합되지 않을 우려가 있고, 왁스가 과도하게 함유되는 경우에는 왁스의 과량 첨가로 인해 글래스 비드와 같은 구성성분들이 분리되거나 또는 도포면 후 미끄럼 저항성의 성능이 저하할 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 표지의 형성 방법을 설명하기 위한 공정도 이다.

도 1을 참조하면, a) 패각 분말을 준비하는 단계; b) 상기 패각 분말에 바인더, 글래스 비드, 기능성 첨가제, 나노실리카, 안료를 혼합하여, 도료 조성물을 준비하는 단계; c) 상기 도료조성물을 가열하여 용융한 후, 노면에 도포하여 도막을 형성하는 단계; d) 상기 도막을 건조하는 건조단계;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 단계 a)와 단계 b)에서 이용되는 성분은 앞서 설명된 것과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 특히, 단계 b)에서 도료 조성물은 바인더 15~25중량%, 패각분말 20~40중량%, 글래스 비드 15~40중량%, 기능성 첨가제 5~15중량%, 나노실리카 1~5중량%, 안료 1~4중량%를 포함하여 구성될 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 도료 조성물에 침전방지제, 가소제, 왁스 중 적어도 하나 이상이 1~3 중량%를 더 포함할 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 단계 c)에서 도료 조성물의 용융은 직간접 방식에 의해 이루어질 수 있으며, 160~180℃에서 30분 동안 가열하는 것이 바람직하며, 도막의 두께는 0.5~5mm일 수 있다.

이하, 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 본 발명 과정의 세부사항을 설명하고자 한다. 이는 본 발명에 관련된 대표적 예시로서, 이것만으로 본 발명의 적용 범위를 결코 제한할 수 없음을 밝히는 바이다.

<제조예> 도료조성물에 이용되는 패각 분말의 준비

제조예 1
a1	패각을 세척 및 건조하는 전처리 단계를 수행하였다.
a2	전처리된 패각을 100mesh로 분쇄하여, 패각 분쇄물을 제조하였다.
a3	분쇄된 패각을 300~700℃에서 소성하여, 소성된 패각 분말을 수득하였다.

제조예 1
a1	패각을 세척 및 건조하는 전처리 단계를 수행하였다.
a2	전처리된 패각을 100mesh로 분쇄하여, 패각 분쇄물을 제조하였다.
-	상기 패각 분쇄물에 잔류된 유기물 성분을 제거하고, 유기물이 제거된 패각 분쇄물을 산으로 처리하여 다공화된 패각 분쇄물을 수득한 후, 상기 다공화된 패각 분쇄물을 염기로 처리하여, 안정화된 다공성 패각 분쇄물을 수득하였다.
a3	분쇄된 패각을 300~700℃에서 소성하여, 소성된 패각 분말을 수득하였다.

<실시예> 패각 분말을 이용한 친환경 도료 조성물의 제조

바인더 15~25중량%, 패각분말 20~40중량%, 글래스 비드 15~40중량%, 기능성 첨가제 5~15중량%, 평균입경이 3~100 ㎚이며, 비표면적이 30~280 ㎡/g인 나노실리카 1~5중량%, 안료 1~4중량% 포함하는 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물을 제조하였다.

실시예 1		실시예 2
구성	중량%	구성	중량%
바인더	21	바인더	21
제조예 1 패각 분말	35	제조예 2 패각분말	35
글래스 비드	20	글래스 비드	20
기능성 첨가제	12.5	기능성 첨가제	12.5
나노실리카	4.5	나노실리카	4.5
안료	4	안료	4
기타	3	기타	3
합계	100	합계	100

<비교예 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 혼합하여 융착형 도료 조성물을 준비하였다.(한국등록특허공보 10-1748254호 참고)

■ 시험예1. 접착강도 및 압축강도 시험

1) 실험방법

실시예 1, 실시예 2, 비교예 1의 노면 표지용 도료 조성물을 180±20℃에서 30분 동안 가열하여 용융시켜, 도료를 제조하였고, 제조된 도료를 KS F 2386에서 규정한 방법으로 공시체를 제작하여, 접착강도를 측정하였으며, 압축강도 시험방법을 KS F 2476에 따라 측정하였다.

2) 실험결과

표 4을 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 2는 비교예 1 보다 우수한 접착강도 및 압축강도를 나타냄을 확인할 수 있었다.

구분	접착강도 (MPa)	압축강도 (MPa)
실시예1	2.4	45.3
실시예2	2.9	51.2
비교예1	1.6	33.1

■ 시험예2. 윤하중 내마모도 시험 (건조 도막에서의 재귀반사도 측정)

1) 실험방법

KS M 6080에 의거하여, 윤하중 내마모도를 측정하였다. 더욱 구체적으로, 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1의 노면 표지용 도료 조성물을 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1의 노면 표지용 도료 조성물을 180±20℃에서 30분 동안 가열하여 용융시킨 후, 200×400×50mm의 아스팔트 블록에 용융된 각 도료 조성물을 도장하고 건조하여, 건조도막 두께 2.5±0.5mm의 도막을 형성하였다. 이후, 윤하중 내마모성 시험기를 이용하여 60km/h의 속도, 타이어 압력0.25MPa로 200만회 회전시킨 뒤, 재귀반사 휘도계를 이용하여, 도막 표면의 재귀반사도를 측정하였다.

2) 실험결과

표 5을 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 2는 비교예 1 보다 재귀반사도가 현저히 높게 나타나, 내마모도과 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있었다.

구분	재귀반사도(mcd·m-2 lx-1)
구분	초기	100만회	200만회
실시예1	402	583	430
실시예2	425	593	445
비교예1	168	285	212

■ 실험예3. 발수성 및 젖은 도막에서의 재귀반사도 측정

1) 실험방법

실시예 1, 실시예 2, 비교예 1의 노면 표지용 도료 조성물을 180±20℃에서 30분 동안 가열하여 용융시킨 뒤, 알루미늄판에 어플리케이터를 이용하여 건조 도막의 두께가 1.5mm가 되도록 도장하고, 23℃, 상대습도 50%인 음지에서 일주일간 건조하여 시편을 제조하였다.

이후, 발수성 평가는 KS M 6080:2019 5.2.16.3.4의 젖은노면 평가 조건을 참고하여 약 10 L 용량의 양동이로 노면에서 약 0.5m 높이에서 습윤용액(0.10% 부피비의 비누용액 또는 불소계 계면활성제 1.25mL를 10L 맑은 물에 넣어 제조)을 끼얹어서 시험 조건을 만들었으며, 표면 전체가 고루 젖도록 한다. 발수성능은 물을 부은 후 1분 뒤에 측정하였다.

또한, KS M 6080:2019 부속서 L. L4를 참고하여, 젖은 노면에서의 재귀반사도(단위:mcd·m-2 lx-1)와 발수성을 평가하여 하기의 표 6에 나타내었다.

2) 실험결과

표 6을 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 2는 비교예 1 보다 우수한 발수성을 갖게 되어, 젖은노면에서의 재귀반사성능이 높아짐을 확인할 수 있었다.

구분	발수성 평가	재귀반사도
실시예1	○	305
실시예2	◎	315
비교예1	△	110

(◎ : 우수, ○: 양호, △:보통, X : 불량)

■ 시험예4. 미끄럼방지능 시험

1) 실험방법

실시예 1, 실시예 2, 비교예 1의 노면 표지용 도료 조성물을 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1의 노면 표지용 도료 조성물을 180±20℃에서 30분 동안 가열하여 용융시킨 후, 각각의 도료 조성물을 KS 인용규격 노면의 미끄럼 저항성 시험방법(KS F 2375)에 따라 실험하였다.

2) 실험결과

표 7을 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 2는 비교예 1 보다 미끄럼방지능이 월등히 뛰어남을 확인할 수 있었다.

구분	BPN값
실시예1	60
실시예2	70
비교예1	20

■ 시험예5. 차열성능 측정

1) 실험방법

실시예 1, 실시예 2, 비교예 1의 노면 표지용 도료 조성물을 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1의 노면 표지용 도료 조성물을 180±20℃에서 30분 동안 가열하여 용융시킨 후, 200×400×50mm의 아스팔트 블록에 용융된 각 도료 조성물을 도장하고 건조하여, 건조도막 두께 2.5±0.5mm의 도막을 형성하였다. 이후, 산광형 BRF110V150W 램프를 노면과 30 ㎝ 높이에서 설치하고, 2시간 동안 광을 조사한 뒤 온도 변화를 측정하였다.

2) 실험결과

표 8을 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 2는 비교예 1 보다 온도차가 낮아, 차열성이 더 우수함을 확인할 수 있었다.

구분	온도차(℃)
실시예1	15
실시예2	17
비교예1	31

Claims

바인더 15~25중량%, 패각분말 20~40중량%, 글래스 비드 15~40중량%, 기능성 첨가제 5~15중량%, 나노실리카 1~5중량%, 안료 1~4중량%를 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 무기계 분말, 금속산화물, 백장석 분말 및 제올라이트 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물
제 1 항에 있어서,
상기 패각분말은 소성된 패각 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 금속산화물은 전이금속이 도핑된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 융착식 노면 표지용 도료 조성물
a) 패각 분말을 준비하는 단계;
b) 상기 패각 분말에 바인더, 글래스 비드, 기능성 첨가제, 나노실리카, 안료를 혼합하여, 도료 조성물을 준비하는 단계;
c) 상기 도료조성물을 가열하여 용융한 후, 노면에 도포하여 도막을 형성하는 단계;
d) 상기 도막을 건조하는 건조단계;를 포함하여 구성되고,
상기 단계 b)의 기능성 첨가제는 무기계 분말, 금속산화물, 백장석 분말 및 제올라이트 분말을 포함하여 제조된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 융착식 노면 표지의 형성방법
제 5 항에 있어서,
상기 단계 a)의 패각 분말은 a1) 패각을 세척 및 건조하는 전처리 단계; a2) 전처리된 패각을 분쇄하여, 패각 분쇄물을 제조하는 단계; a3) 분쇄된 패각을 소성하는 단계;를 포함하여 제조된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 융착식 노면 표지의 형성방법
제 6 항에 있어서,
상기 단계 a2)에서 패각 분쇄물의 입경은 300 내지 700 mesh인 것을 특징으로 하는 융착식 노면 표지의 형성방법
제 6 항에 있어서,
상기 패각분말은 상기 단계 a2)와 a3) 사이에는 상기 패각 분쇄물을 다공성 패각 분쇄물로 가공하는 단계;가 더 포함되어 제조된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 융착식 노면 표지의 형성방법
삭제
제 5 항에 있어서,
상기 나노 실리카는 평균입경이 3 내지 100 ㎚이며, 비표면적이 30 내지 280 ㎡/g으로 제조된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 융착식 노면 표지의 형성방법