KR102608351B1 - 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 및 이의 시공 방법 - Google Patents
융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 및 이의 시공 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 충전제 30~130 중량부, 축광안료 3~20 중량부 및 첨가제 3~15 중량부를 포함하는, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 및 이를 사용한 노면 표지 시공 방법에 관한 것으로, 야간이나 우천시에도 시인성이 우수하고, 차선, 중앙선, 횡단보도 등과 같은 노면 표지의 식별력이 장시간 지속될 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 및 이의 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 축광성 물질을 포함하여 시인성이 우수하고 발광 상태가 장시간 지속되어 차선, 중앙선, 횡단보도 등과 같은 노면 표지의 식별력이 장시간 지속될 수 있는 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로의 차선은 도로 주행 중인 차량이 안전하게 이동할 수 있도록 방향을 안내하는 지시선 용도로 사용될 뿐 아니라, 제한속도와 진행방향에 대한 목적지의 정보 등이 도로의 노면 상에 직접 도포되어 표시됨으로써 운전자에게 다양한 종류의 정보를 제공한다.
이에 따라 노면 표지용 도료는 여러 가지 종류로 개발되어 사용되고 있으며, 도로면 중 특히 버스전용차로, 어린이 보호구역, 도로 미끄럼 방지, 경사진 곳이나 학교 앞 등 위험이 존재하는 특수구역에 있어서는 운전자의 시인성 향상을 위하여 여러 가지 형태로 도로면을 도장하게 된다.
이때 사용되는 도료들은 원재료 성분 및 시공 방식에 따라 분류하면 상온건조형 노면 표지용 도료, 수용성 노면 표지용 도료, 가열형 노면 표지용 도료, 융착식 노면 표지용 도료 등으로 구분할 수 있다.
이러한 노면 표지용 도료는 아스팔트, 콘크리트와 같은 도로 표면과의 부착성이 우수해야하고, 어두운 길이나 우천시와 같이 시야 확보가 어려운 경우에도 빛을 반사시켜 도로 표지를 선명하게 해야하며, 차량 등에 의해 장기간 압력이나 마찰이 가해지더라도 쉽게 손상되지 않도록 충분한 내구성을 갖추어야 한다.
이러한 목적을 위해 다양한 종류의 노면 표지용 도료가 개발되어 왔으나, 여전히 내마모성, 내후성, 시인성 등의 특성이 충분히 확보되지 않아, 보다 개선된 효과를 갖는 노면 표지용 도료의 개발이 필요하다.
본 발명에서는 시인성이 우수하고 발광 상태가 장시간 지속되어 차선, 중앙선, 횡단보도 등과 같은 노면표지부의 식별력이 장시간 지속될 수 있는 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 충전제 30~130 중량부, 축광안료 3~20 중량부 및 첨가제 3~15 중량부를 포함하는, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물에 관한 것이다.
상기 열가소성 바인더 수지는, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리아미드수지, 로진 에스테르 수지, 쿠마론인덴수지, 테르펜수지, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌-아세트산 비닐공중합체 중 적어도 어느 하나 이상의 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
상기 축광안료는, 스트론튬 알루미네이트계 화합물일 수 있다.
상기 첨가제는, 분산제, 표면조절제, 소포제 및 내구성 향상제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물은 유색안료 1~20 중량부를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 도로 표면의 이물질을 제거하고 평탄화하는 전처리 단계; 전처리된 도로의 종방향으로 한 개 이상의 홈을 형성하는 그루빙 형성 단계; 일 실시예에 따른 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 가열하여 용융된 도료 조성물을 준비하는 도료 준비 단계; 상기 홈에 용융된 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 주입하는 주입 단계; 및 상기 홈에 주입된 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 양생하는 양생 단계;를 포함하는, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 사용한 노면 표지 시공 방법에 관한 것이다.
주입 단계와 양생 단계 사이에, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 상에 글라스 비드를 살포하는 글라스 비드 살포 단계;가 수행될 수 있다.
상기 주입 단계 이전에 홈에 광섬유를 매립하는 광섬유 매립 단계;가 추가로 더 수행될 수 있다.
본 발명의 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물은 축광성 물질을 포함하여 야간이나 우천시에도 시인성이 우수하고, 차선, 중앙선, 횡단보도 등과 같은 노면 표지의 식별력이 장시간 지속될 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에서, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)% 를 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
본 발명은 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 및 이를 사용한 노면 표지 시공 방법에 관한 것으로, 본 발명의 노면 표지용 축광도료 조성물은 야간이나 우천시에도 차선, 중앙선, 횡단보도 등과 같은 노면 표지의 시인성이 우수하고, 식별력이 장시간 지속될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물은 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 충전제 30~130 중량부, 축광안료 3~20 중량부 및 첨가제 3~15 중량부를 포함한다.
상기 열가소성 바인더 수지는 도막을 형성시키는 주 원료로서 도로 표면에 도막이 견고하게 부착될 수 있도록 접착력을 제공하고, 도료 조성물에 포함되는 충전제나 안료와 같은 입자성 물질을 고정시켜주며, 도막의 기본적인 강도, 유연성, 내구성, 내화학성, 내후성 등의 물성을 발현시키기 위해 포함되는 성분이다.
열가소성 바인더 수지로는 열가소성 석유수지가 포함될 수 있으며, 강도, 내후성, 투명성, 작업성 등의 특성 향상을 위해 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리아미드수지, 로진에스테르 수지, 쿠마론인덴수지, 테르펜수지, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌-아세트산 비닐공중합체 중 적어도 어느 하나 이상의 열가소성 수지가 포함될 수 있다.
바람직하게는 열가소성 바인더 수지로 폴리에틸렌 수지, 초고분자량 폴리에틸렌 수지 및 로진에스테르 수지가 사용될 수 있다. 폴리에틸렌 수지는 열가소성 바인더 수지의 기본적인 물성 형성을 위해 첨가되는 것으로, 중량평균 분자량이 약 10만 내지 50만일 수 있다. 초고분자량 폴리에틸렌 수지는 건조 도막의 강도를 확보하고, 외부 오염에 대한 저항력을 제공하기 위해 첨가되는 것으로, 중량평균 분자량이 약 100만 이상인 고밀도 폴리에틸렌일 수 있다. 로진에스테르 수지는 초고분자량 폴리에틸렌 수지 첨가에 의한 접착성 저하를 보완하기 위해 첨가된다.
열가소성 바인더 수지는 폴리에틸렌 수지 100 중량부에 대하여 초고분자량 폴리에틸렌 수지 10~30 중량부 및 로진 에스테르 수지 5~20 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위를 벗어나 초고분자량 폴리에틸렌 수지의 함량이 증가하거나 로진 에스테르 수지의 함량이 감소하는 경우에는 접착성 저하에 의해 도막 접착 불량이 나타날 수 있고, 반대로 초고분자량 폴리에틸렌 수지가 부족하거나, 로진에스테르 수지가 과도하게 포함되는 경우에는 강도 향상, 스크래치 및 오염에 대한 저항성 향상 효과가 미미하므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 충전제는 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물에 의해 형성된 도막의 강도, 내마모성 향상, 치수 안정 등의 효과를 위해 첨가되는 입자성의 물질로, 탄산칼슘, 이산화티타늄, 수산화알루미늄, 황산바륨, 활석, 탈크, 견운모, 방해석, 백운석, 중공유리볼, 글라스비드, 규사 클레이 등 통상적으로 도료의 충전제로 적용되는 다양한 물질들이 본 발명의 충전제로 사용될 수 있다.
바람직하게는, 노면 표지용 도막의 색상을 선명하게 발색시키고, 충전제 고유의 색으로 인한 색상 변화를 방지하기 위해 투명한 특성이 있는 중공유리볼, 글라스비드 및 규사 중 적어도 어느 하나 이상이 사용되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 규사가 사용될 수 있다.
상기 충전제는 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여 30~130 중량부로 포함될 수 있으며, 충전제의 함량이 상기 미만인 경우에는 충전제에 의한 물리적 특성 향상 효과가 미미하고, 상기 중량 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 과도한 충전제 함량으로 인해 접착성 부족 등의 문제가 발생하므로 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 축광안료는 각종 자연광 및 인조광의 빛을 흡수해 저장하고, 이를 방출하여 발광하는 성질을 지닌 안료로, 축광안료에 축적된 에너지가 방출되어 형광 발광함으로써 야간이나 우천시와 같이 어두운 상황에서 노면 표지의 시인성을 확보할 수 있도록 한다.
이러한 축광안료로 바람직하게는 스트론튬 알루미네이트(SrAl2O4) 화합물이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 유로퓸(Europium) 도핑된 스트론튬 알루미네이트(SrAl2O4:Eu), 디프로슘(Dysprosium) 도핑된 스트론튬 알루미네이트 (SrAl2O4:Dy), 유로퓸 및 디프로슘 도핑된 스트론튬 알루미네이트(SrAl2O4:Eu, Dy) 및 Al2O3-SrO3-B2O3로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 스트론튬 알루미네이트 화합물은 초기 축광안료인 유화 아연계 안료보다 잔광 휘도 및 내후성이 우수하여 보다 밝은 빛을 장시간 동안 방출하므로 노면 표지용으로 사용되기 적합하다.
특히, 축광안료로 유로퓸 도핑된 스트론튬 알루미네이트(SrAl2O4:Eu) 또는 유로퓸과 디프로슘이 도핑된 스트론튬 알루미네이트(SrAl2O4:Eu, Dy)를 사용하는 것이 더욱 바람직한데, 이는, 상기 화합물의 휘도가 높아 야간 시인성이 매우 우수하고 야광 지속성이 현저히 우수하기 때문이다.
축광안료는 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여 3~20 중량부로 포함될 수 있으며, 3 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 충분한 휘도 확보, 장시간 발광 등의 효과를 얻기 곤란하고, 20 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 추가적으로 얻어지는 광 특성 향상 효과가 미미하여 경제성이 떨어지는 문제가 있으므로 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 축광안료의 분산성 및 광특성 확보를 위해 평균 입경 크기 3~20 ㎛로 조절된 축광안료를 사용하는 것이 바람직하다. 축광안료의 평균 입경 크기가 상기 범위 미만인 경우에는 축광안료 입자들이 서로 응집되어 분산성이 불량해지고, 혼합시 비산량 증가에 의한 손실이 커지는 문제가 있고, 평균 입경 크기가 상기 범위를 초과하는 경우에는 조성물 내에서 축광안료의 침강에 의한 층분리 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
상기 첨가제는 노면 표지용 축광도료 조성물은 도막의 물성 향상과 제조 및 시공시의 작업성 향상을 위해 첨가된다.
첨가제로는 분산제, 표면조절제, 소포제 및 내구성 향상제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 포함될 수 있으며, 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대해 첨가제가 3~15 중량부로 포함될 수 있다.
상기 분산제는 도료 조성물 내에 포함되는 각 성분들을 균일하게 분산시키기 위해 첨가되며, 특히 충전제나 축광안료와 같은 입자성 물질을 적절히 분산시켜 침전을 방지하기 위해 첨가된다.
분산제로는 모노인산에스테르 분산제, 폴리인산에스테르 분산제, 아크릴레이트 공중합 분산제 및 변성 실리콘계 분산제 중 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 암모늄 폴리메타크릴레이트, 암모늄 폴리아크릴레이트, 소듐폴리아크릴산 등과 같은 아크릴레이트 공중합 분산제가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 표면조절제는 도장 작업시 도막의 평활성, 레벨링성, 광택, 슬립성 등을 향상시켜 건조 도막의 외관을 양호하게 만들고, 도막이 형성되는 동안 불충분한 습윤, 핀홀 형성, 안료 분리 등과 같은 문제를 개선시키기 위해 첨가된다. 표면조절제로는 실리콘계 표면조절제나 비실리콘계 표면조절제 등이 사용될 수 있다. 실리콘계 표면조절제로는 예를 들어 실리콘 폴리에테르 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 소포제는 도료 조성물의 제조나 도장 작업시 발생하는 기포를 제거함으로써 건조 외관을 양호하게 하고, 기포 발생에 따른 불량을 방지하기 위해 첨가되는 것으로, 통상적으로 사용되는 실리콘계 소포제가 사용될 수 있다.
상기 내구성 향상제는 도료 조성물의 접착성 및 강도를 향상시킴으로써 도막의 내마모성, 내구성 향상을 위해 첨가되는 물질이다. 이러한 내구성 향상제로 아연 스테아레이트와 트리메틸실록시 카바모일 풀루란이 1 : 1~3 중량비로 혼합된 혼합물이 사용될 수 있으며, 내구성 향상제가 첨가되는 경우 도막의 내구성, 내마모성이 향상되어 도막의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 내구성 향상제는 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여 1~5 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 중량 범위 미만으로 포함되는 경우에는 내구성 향상제에 의한 내구성 향상 효과가 미미하고, 상기 중량 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 노면 표지용 축광도료 조성물의 상 안정성 저하에 따른 도장성 불량 문제가 발생하므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다. 이와 같이 내구성 향상제가 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여 1~5 중량부로 포함되는 경우, 분산제, 표면조절제 및 소포제 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제는 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여 2~10 중량부로 포함될 수 있다.
상기 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물은 열가소성 바인더 수지 100중량부에 대하여, 유색안료 1~20 중량부를 추가로 더 포함할 수 있다. 유색안료는 도막에 각종 색을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 그 종류에 특별히 제한되지 않고, 통상적으로 도로 표지용 도막에 사용되는 다양한 컬러의 유색안료가 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 사용한 노면 표지 시공 방법에 관한 것이다. 본 시공 방법에 사용되는 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물은 본 발명의 일 실시예에서 설명한 것과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 사용한 노면 표지 시공 방법은, 도로 표면의 이물질을 제거하고 평탄화하는 전처리 단계; 전처리된 도로의 종방향으로 한 개 이상의 홈을 형성하는 그루빙 형성 단계; 본 발명에 따른 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 가열하여 용융된 도료 조성물을 준비하는 도료 준비 단계; 상기 홈에 용융된 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 주입하는 주입 단계; 및 상기 홈에 주입된 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 양생하는 양생 단계;를 포함한다.
상기 전처리 단계는 도로 표면의 이물질을 제거하고 평탄화하는 단계로, 이 단계에서는 도로 표면의 이물질을 제거하고, 필요에 따라서는 도로 표면의 크랙이나 구멍과 같은 손상 부위를 보수하는 작업이나 요철부를 제거하는 작업이 수행될 수 있다. 또한, 보다 평탄한 표면을 준비하기 위해 물세척이 수행될 수 있으며, 이 경우에 세척 후 완전 건조시킨 뒤 다음 단계를 수행하는 것이 바람직하다.
상기 그루빙 형성 단계는 전처리된 도로의 종방향으로 한 개 이상의 홈을 형성하는 단계로, 이렇게 형성된 하나의 홈 또는 복수의 홈을 그루빙(grooving)이라 한다. 그루빙을 구성하는 홈의 폭 및 깊이는 각각 독립적으로 1.5~3㎝일 수 있으며, 홈의 단면 형상은 직사각형, 정사각형, 사다리꼴, 모서리가 둥근 사각형, 반원형, 삼각형 등 특별히 제한되지 않는다. 복수의 홈이 형성되는 경우에는 각 홈 사이에 규칙적 또는 불규칙적인 간격이 형성될 수 있고, 그루빙의 총 폭은 일반적인 차선의 폭과 같이 최대 15㎝로 형성될 수 있으므로, 최대 네 줄의 홈이 형성될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 가열하여 용융된 도료 조성물을 준비하는 도료 준비 단계가 수행된다. 이 단계에서는 상기 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 가열하여 준비할 수 있으며, 도료 조성물 내의 입자성 물질이 침전되지 않고 균일하게 혼합되도록 노면 표지용 축광도료 조성물을 교반하며 가열할 수 있다. 교반 속도는 특별히 한정되지 않으나, 100~1,000 RPM의 속도로 교반하는 것이 바람직하다.
상기 주입 단계는 그루빙 형성 단계에서 형성된 홈에 용융된 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 주입하는 단계이다. 여기서 주입되는 도료는 홈을 완전히 채우도록, 즉 최대 깊이가 3㎝가 되도록 주입될 수 있고, 또는 홈을 일부만 채우도록 주입될 수 있다. 예를 들어, 홈 깊이의 85~95%만 채우도록 주입되는 것도 가능하며, 주입되는 깊이가 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이 그루빙 홈 내에 도료 조성물이 주입되므로, 양생 이후 차량 통행시 차량 바퀴와 노면 표지용 도막층의 직접적인 마찰이 최소화되므로 차량 통행에 따른 노면 표지용 도막층 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 그루빙의 홈에 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물이 주입되어 도막층이 소정 두께를 형성함으로써 축광 도료에 의한 발광이 6시간 이상의 장시간 동안 지속될 수 있는 장점이 있다.
상기 양생 단계는 그루빙 홈에 주입된 노면 표지용 축광도료 조성물을 양생하는 단계로, 양생은 10분 내지 8시간 동안 수행될 수 있으며, 양생 시간은 온도, 습도, 코팅량 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
또한, 상기 주입 단계와 양생 단계 사이에 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 상에 글라스 비드를 살포하는 글라스 비드 살포 단계;가 필요에 따라서 추가로 수행될 수 있다. 글라스 비드는 반사체로써 축광도료에서 발생한 빛을 반사시켜 도로 표지의 시인성 및 식별력을 더욱 향상시키는 기능을 수행한다. 글라스 비드는 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물이 경화되기 전 점착성을 유지하고 있을 때인 주입 단계와 양생 단계 사이에 살포됨으로써, 별도의 접착제 없이도 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 상에 부착될 수 있다.
또한, 상기 상기 주입 단계 이전에 그루빙 형성 단계에서 형성된 홈에 광섬유를 매립하는 광섬유 매립 단계;가 추가로 더 수행될 수 있다. 이렇게 매립된 광섬유의 발광에 의해 도료 조성물 내의 축광안료가 에너지를 저장하고, 형광을 발광할 수 있다. 특히, 장마철이나 흐린날이 지속되어 축광안료가 자연 광원에 의한 충분한 에너지 저장을 하지 못하는 경우, 광섬유에 전원을 인가하여 축광안료가 발광을 위한 에너지 저장을 할 수 있도록 하고, 더불어 광섬유의 발광에 의한 차선 등의 시인성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
상기 광섬유는 일반 전원에 연결되거나, 태양광 발전 모듈에 연결되어 전원을 인가받을 수 있다. 또한, 광섬유의 굵기, 즉 단면 지름은 1~13 mm일 수 있으며, 이에 제한되지 않고 더 굵은 사이즈의 광섬유가 적용되는 것도 가능하다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
[제조예]
폴리에틸렌 수지(Mw=30만) 775g, 초고분자량 폴리에틸렌 수지(Mw=140만) 136g, 로진 에스테르 수지 89g, 충전제인 규사 900g, 축광안료 105g, 암모늄 폴리메타크릴레이트 분산제 35g, 실리콘 폴리에테르 아크릴레이트 표면조절제 20g 및 실리콘계 소포제 72g을 600RPM의 속도로 교반하여 노면 표지용 축광도료 조성물을 제조하였다.
축광안료로는 유로퓸 및 디프로슘 도핑된 스트론튬 알루미네이트를 사용하였다.
[실험예 1]
제조예에서 제조된 노면 표지용 축광도료 조성물에 포함된 축광안료의 함량을 표 1과 같이 변화시킨 다양한 종류의 도료 조성물(시료 1 내지 5)을 준비하였다. 표 1에서 축광안료의 함량은 열가소성 바인더 수지, 즉 폴리에틸렌 수지, 초고분자량 폴리에틸렌 수지 및 로진 에스테르 수지의 합이 100 중량부인 경우에 대한 중량비를 의미한다.
각 도료 조성물을 용융시키고 아스팔트 도로의 노면에 7㎜ 두께로 2회 도포하여 차선을 형성한 뒤, ASTM E-303의 실험방법에 의거하여 미끄럼 저항성을 측정하고, KS M 5000의 실험방법에 의거하여 부착강도를 측정하였으며, 각 시료로 제조된 시편을 광원이 차단된 공간에 24시간 동안 보관한 뒤, 200lx 밝기의 광원으로 20분간 조사하고, 전자 휘도계 LTL2000SQ(DELTA)를 사용하여 휘도를 측정하였다. 휘도는 광원 조사 5분 후, 1시간 후 및 5분 후 우천시 휘도를 측정하였으며, 우천시 휘도는 빗물에 의한 습윤 상태를 모사하기 위해 시료에 충분한 양의 물을 뿌린 뒤 측정하였다.
| 축광안료 (중량부) |
미끄럼저항성 (BPN) |
부착력 (Kgf/cm2) |
휘도(mcd/㎡) | |||
| 6분 경과 | 1시간 경과 | 6분 경과 (우천시) |
||||
| 시료 1 | 1.5 | 55.1 | 22.4 | 988 | 125 | 542 |
| 시료 2 | 3.1 | 54.8 | 21.8 | 1,410 | 348 | 975 |
| 시료 3 | 10.5 | 54.5 | 21.5 | 1,426 | 360 | 998 |
| 시료 4 | 19.4 | 54.9 | 21.7 | 1,439 | 376 | 1,062 |
| 시료 5 | 24.6 | 54.6 | 21.1 | 1,442 | 378 | 1,066 |
상기 표 1의 실험 결과를 참조하면, 축광안료는 미끄럼 저항성이나 부착 성능에 크게 영향을 주지 않는 것을 알 수 있다.그러나, 시료 1의 경우에는 다른 시료에 비해 기본 휘도, 1시간 경과 후의 휘도 및 우천시 휘도가 매우 낮게 측정되었다. 이는 축광안료의 함량 부족에 기인한 것으로, 이에 의해 도로 표지 성능이 매우 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 시료 6의 경우에는 축광안료 함량을 증가시켜도 휘도 향상의 효과가 미미하여, 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
따라서, 본 실험 결과, 휘도 및 경제성 확보를 위해 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여 축광안료가 3~20 중량부로 포함되는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.
[실험예 2]
제조예와 동일한 방법으로 노면 표지용 축광도료 조성물을 제조하되 첨가제로 내구성 향상제(아연 스테아레이트 및 트리메틸실록시 카바모일 풀루란의 혼합물)를 추가로 더 첨가하여 도막의 성능을 평가하고, 그 결과를 표 2에 기재하였다. 표 2에서 A는 아연 스테아레이트를 의미하고, B는 트리메틸실록시 카바모일 풀루란이며, 내구성 향상제의 함량은 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대한 중량비이다.
내마모성에 관한 항목인 마모량은 KS M 6080의 4종 내마모성 시험방법에 따라 시료를 200㎛의 두께의 도막으로 형성하여 내마모성을 측정하였다. 우선 각 도막 시편의 초기무게를 측정하여 기록하고, 40±3℃의 항온조에서 24시간 동안 정치시키고, 실온으로 냉각한 뒤, 마모시험기에 장착하고 연마판을 100회 회전시키는 연마 후의 무게를 측정하여 기록하였으며, 초기 무게와 연마 후 무게의 차이값을 마모량으로 계산하여 표 2에 기재하였다.
인장강도는 KS M 6518에 의거하여 측정하였다.
| 내구성 향상제(중량부) | 마모량(mg) | 인장강도(Kgf/cm2) | ||||
| A | B | A : B | A+B | |||
| 시료 3 | 0 | 0 | 0 : 0 | 0 | 206 | 21.5 |
| 시료 6 | 3 | 0 | 3 : 0 | 3 | 202 | 20.6 |
| 시료 7 | 0 | 3 | 0 : 3 | 3 | 194 | 20.9 |
| 시료 8 | 1 | 0.5 | 1 : 0.5 | 1.5 | 190 | 20.2 |
| 시료 9 | 1 | 1 | 1 : 1 | 2 | 117 | 21.0 |
| 시료 10 | 1 | 2 | 1 : 2 | 3 | 110 | 21.3 |
| 시료 11 | 1 | 3 | 1 : 3 | 4 | 105 | 21.7 |
| 시료 12 | 1 | 4 | 1 : 4 | 5 | 258 | 15.8 |
상기 표 2의 실험 결과를 참조하면, 내구성 향상제의 사용에 따른 성능 변화가 존재함을 확인할 수 있었다. 특히, 내구성 향상제로 A(아연 스테아레이트)와 B(트리메틸실록시 카바모일 풀루란)를 함께 사용하는 경우에만 인장강도의 저하 없이 내마모성 향상 효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었는데, 시료 8이나 시료 12의 경우에는 A와 B를 함께 사용하더라도 이러한 효과가 나타나지 않고 오히려 불량해지는 결과가 나타났다.따라서, 본 실험 결과, 내구성 향상제로 A(아연 스테아레이트)와 B(트리메틸실록시 카바모일 풀루란)를 함께 사용하되, 아연 스테아레이트와 트리메틸실록시 카바모일 풀루란을 1 : 1~3의 중량비로 사용하는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.
또한, 내구성 향상제가 열가소성 바인더 수지 100 중량부에 대하여 2~4 중량부로 포함되는 것이 더욱 바람직함을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
Claims (7)
- 노면 표지용 축광도료 조성물에 있어서,
열가소성 바인더 수지, 충전제, 축광안료 및 첨가제를 포함하되, 열가소성 바인더 수지 100 중량부를 기준으로, 충전제 30~130 중량부, 축광안료 3.1~19.4 중량부, 내구성 향상제 1~5 중량부 및 첨가제 2~10 중량부를 포함하고,
상기 첨가제는, 분산제, 표면조절제 및 소포제를 포함하며,
상기 내구성 향상제는, 아연 스테아레이트와 트리메틸실록시 카바모일 풀루란이 1 : 1~3의 중량비로 혼합된 혼합물이고,
상기 축광안료는, 스트론튬 알루미네이트계 화합물인 것을 특징으로 하는, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 열가소성 바인더 수지는, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리아미드수지, 로진 에스테르 수지, 쿠마론인덴수지, 테르펜수지, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체 및 에틸렌-아세트산 비닐공중합체 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 도로 표면의 이물질을 제거하고 평탄화하는 전처리 단계;
전처리된 도로의 종방향으로 한 개 이상의 홈을 형성하는 그루빙 형성 단계;
융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 가열하여 용융된 도료 조성물을 준비하는 도료 준비 단계;
상기 홈에 용융된 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 주입하는 주입 단계; 및
상기 홈에 주입된 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 양생하는 양생 단계;를 포함하고,
상기 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물은, 열가소성 바인더 수지 100 중량부를 기준으로, 충전제 30~130 중량부, 축광안료 3.1~19.4 중량부, 내구성 향상제 1~5 중량부 및 첨가제 2~10 중량부를 포함하고,
상기 첨가제는, 분산제, 표면조절제 및 소포제를 포함하며,
상기 내구성 향상제는, 아연 스테아레이트와 트리메틸실록시 카바모일 풀루란이 1 : 1~3의 중량비로 혼합된 혼합물이고,
상기 축광안료는, 스트론튬 알루미네이트계 화합물인 것을 특징으로 하는, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 사용한 노면 표지 시공 방법.
- 제5항에 있어서,
주입 단계와 양생 단계 사이에, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 상에 글라스 비드를 살포하는 글라스 비드 살포 단계;가 수행되는 것을 특징으로 하는, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 사용한 노면 표지 시공 방법.
- 제5항에 있어서,
상기 주입 단계 이전에 홈에 광섬유를 매립하는 광섬유 매립 단계;가 추가로 더 수행되는 것을 특징으로 하는, 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물을 사용한 노면 표지 시공 방법.
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| KR1020230069650A KR102608351B1 (ko) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 융착식 노면 표지용 축광도료 조성물 및 이의 시공 방법 |
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| KR102608351B1 true KR102608351B1 (ko) | 2023-12-04 |
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2023
- 2023-05-31 KR KR1020230069650A patent/KR102608351B1/ko active IP Right Grant
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