KR20210136560A - 차선용 도료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차선용 도료 조성물에 관한 것으로, 더 상세하게는 시인성이 우수하면서 결로현상을 완화하며 미끄럼 방지로 인한 각종 사고를 예방할 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명에 따른 조성물은, 메타아크릴산 메틸(MMA) 수지 20-35 중량%와,
도료의 원하는 색상을 위해 선택되는 안료 4-6 중량%와,
도료가 도로에 도색된 후 그 형상유지를 위한 석회(CaCO₃) 10-18 중량%와,
도료의 밀도를 상승시키기 위한 실리카 분말 9-12 중량%와,
도로의 미끄럼 방지를 위한 규사분말 10-15 중량%와,
세라믹 분말 5-10 중량%,
도료의 밀도와 강도 상승을 위한 골재분말 7-14 중량%와,
유리비드 15-25 중량%,
점도를 증가하여 각 혼합물들의 배열을 유지하고 건조전까지 두께와 모양을 유지시키게 하는 점도 증강제 0.05-1 중량%가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

차선용 도료 조성물{traffic lane paint composition}

본 발명은 차선용 도료 조성물에 관한 것으로, 더 상세하게는 시인성이 우수하면서 결로현상을 완화하며 미끄럼 방지로 인한 각종 사고를 예방할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 차량의 도로에 형성되는 중앙선이나 주행차선 등의 차선은 운전자로 하여금 차량의 주행방향을 식별할 수 있도록 하여 차량의 안전운행을 유도하는 기준선으로서, 이러한 차선은 차량의 안전운행을 유도하는 기준이 되므로 시각적으로 인지되는 시인성이 대단히 중요하다.

차선을 도색하기 위한 장치는 도료를 도로면 상에 도포하기 위한 도포수단과 이 도포수단을 탑재하여 이동시킬 수 있는 이동수단으로 구성되어 진다.

도색차량을 이용하여 도로에 황색의 띠형 중앙선, 차량의 진행구간을 구분하는 백색이 띠형 주행차선이 기본적으로 형성되고, 이러한 띠형의 차선은 야간 운전시 차선 식별과, 우천시의 차선 식별을 위해 작은 유리알로 된 비드가 혼합되기도 한다.

띠형 중앙선 및 띠형 주행차선의 경우 일반 페인트를 이용해 노면 위에 거의 평면적으로 도색하는 것으로, 운전자의 시각적 판단에 의한 주의 의미만 갖고 있다.

최근에는 운전 위험성이 높은 산악 도로나 톨게이트 입구에는 졸음방지와 차선 이탈방지의 경고를 위하여 입체형 차선을 도색하고 있다.

기존 도로 표면에 도포되는 도로표지용 도료는 유성 도로표지용 도료, 수성 도로표지용 도료, 융착식 도로표지용 도료로 구별된다.

유성 도로표지용 도료는 융착식 도로표지용 도료에 비해 시공되는 자재의 두께가 얇아 마모층이 적거나 건조의 시간이 길어 차량 통행이 빈번한 도로일 경우 시공작업의 효율성이 저하되는 단점이 있다.

또한, 수성 도로표지용 도료는 수성에멀젼 수지에 물이나 안료 등을 혼합하여 액상으로 제조되며, 수성 제품이라는 점에서 온도나 습도에 영향을 받고, 건조 시간이 느리기 때문에 시공상 제약이 많은 단점이 있다.

일반 융착식 도로표지용 도료는 열가소성 수지에 안료나 글라스 비드 등을 혼합한 것으로서, 분말 형태로 제조되어 현장에서 시공 시 1차로 용해조에서 용해시킨 후 2차로 시공기에서 뿌려주면서 시공하는 방식으로 작업이 수행되며, 주로 인력이나 소형 원동기를 이용하고 있다.

이 방식은 도심지와 혼잡한 도로의 통행 제한을 최소화하면서 시공할 수 있는 방법으로 폭넓게 사용되고 있는데, 도색층의 두께가 매우 얇고 미끄러워 도로면 보다 오히려 마찰계수가 감소하는 문제점이 있어 자동차의 미끄러짐을 유발하고 보행자의 안전한 보행을 저해하며, 시공 후 크랙이 쉽게 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 우천 시 수막으로 인한 빛의 반사나 야간시간에서 전조등의 투광거리의 한계로 인해 차선의 식별력이 현저하게 감소되어 교통사고의 발생률을 오히려 증가시키는 문제점이 있었다.

대한민국 등록 특허공보 제10-1311704호 (등록일자 2013년09월17일) 대한민국 등록 특허공보 제10-752050호 (등록일자 2007년08월18일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 아스팔트 포장 또는 콘크리트 포장의 도로 표면에 사용되어 내마모성, 내구성 및 시인성이 우수하고 자동차의 헤드라이트에서 방출되는 빛에 대한 반사율이 높아 야간에도 잘 보이는 차선 도료용 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 결로현상을 완화하여 블랙 아이스로 인한 각종 교통사고율을 줄일 수 있도록 한 차선용 도료 조성물를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 미끄럼 저항치가 높아 졸음 운전 방지 기능을 발휘할 수 있도록 한 차선용 도료 조성물를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 메타아크릴산 메틸(MMA) 수지 20-35 중량%와,

도료의 원하는 색상을 위해 선택되는 안료 4-6 중량%와,

도료가 도로에 도색된 후 그 형상유지를 위한 석회(CaCO₃) 10-18 중량%와,

도료의 밀도를 상승시키기 위한 실리카 분말 9-12 중량%와,

도로의 미끄럼 방지를 위한 규사분말 10-15 중량%와,

세라믹 분말 5-10 중량%,

도료의 밀도와 강도 상승을 위한 골재분말 7-14 중량%와,

유리비드 15-25 중량%,

점도를 증가하여 각 혼합물들의 배열을 유지하고 건조전까지 두께와 모양을 유지시키게 하는 점도 증강제 0.05-1 중량%가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 내구성, 내마모성, 충격강도, 노면과의 밀착력 등의 기계적 물성이 우수하다.

또, 도료 성분에 포함되는 유리비드가 견고히 밀착되어 부착됨으로써, 장기간에 걸친 마찰에 의해 유리비드가 마모, 손실, 이탈되는 등의 내구성, 내후성 저하를 최소화시킬 수 있다.

그리고, 휘도가 높아 야간이나 우천 시에도 시인성이 매우 우수하고, 결로현상을 완화하여 블랙 아이스로 인한 각종 교통사고율을 줄일 수 있다

또한, 미끄럼 저항치가 높아 졸음 운전 방지 용도에도 적용될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 조성물에 의해 도로에 차선이 형성된 실시예를 보인 사진.

본 발명의 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.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명에서 특별한 언급 없이 불분명하게 사용된 %의 단위는 중량%를 의미한다.

본 발명은 차선 도색에 사용되는 도료 조성물에 관한 것이다.

결합재로 사용되는 메타아크릴산 메틸(MMA) 수지는 전체 중량에 대하여 20-35 중량%가 포함되는 데, 이 MMA수지는 습도에 강하여 빗물이나 눈에 의해 훼손되지 않아 후술하는 각 성분들이 결합된 상태에서 내구성이 향상되도록 하며, 자외선이나 황변현상 등에 의해 물성이 쉽게 변화지 않도록 하는 역할을 갖는다.

그리고, 특히 경화 시간이 신속하여 시공 후 1시간 전후로 빠른 차량 통행이 가능하도록 한다.

MMA수지가 20 중량% 미만이면 결합력이 저하되어 도료가 도로에 도포된 후 내구성이 저하되고, 35 중량%를 초과하면 야간에서의 시인성과 미끄럼 방지효과가 저하되는 경우를 반복되는 시험을 통해 파악할 수 있었다.

여기에 도료의 원하는 색상, 즉 하얀 차선 또는 노란색 차선 용도의 색상 선택을 위해 안료를 전체에 대해 4-6 중량%가 혼합된다.

안료의 4-6 중량% 범위를 벗어나게 되면 색도가 탁해지고 원하는 색상을 표현하지 못하는 단점이 있다.

석회(CaCO₃)는 본 발명의 조성물로 이루어지는 도료가 도로에 도색된 후 그 형상유지를 위해 포함되며, 전체에 대해 10-18 중량% 사이 범위로 혼합되는 것이 적절하다.

또, 석회는 공기와의 굴절률 차이가 크기 때문에 공기 중에서 백색으로 보이므로 안료와 혼합되어 도료의 색도가 밝고 선명한 색상으로 보이도록 하는데 도움을 주게 된다.

그리고, 주로 도료의 밀도를 상승함과 아울러 단열 효과를 위하여 실리카 분말을 전체에 대해 9-12 중량%를 혼합시키게 된다.

실리카는 규소의 산화물로 규산(硅酸)의 가수분해로 만들어지며 비중이 낮아 가볍고 단열성이 높으며, 도료 조성물의 미끄럼 방지 및 뭉게짐을 방지하는 기능을 한다.

상기 실리카의 입자 크기가 0.5 내지 2mm인 것이 좋다.

실리카를 9 중량% 미만으로 혼합하면 단열성과 미끄럼 방지 효과가 저하되고, 12 중량%을 초과하면 부착성과 도막의 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.,

또, 도로의 미끄럼 방지를 위해 충진제로서 규사분말을 전체 중량에 대해 10-15 중량% 범위로 포함하는 것이 적절하다.

규사(quartz sand)는 이산화규소 (SiO₂)성분이 주 성분을 이루는 모래 형태로 색깔은 흰색, 노란색, 보라색, 검은색, 무색 등 불순물의 종류와 함유량에 따라 여러 가지 형태로 나타나며, 경도와 용융점이 높다.

반투명성, 내화성, 고경도성을 지니며 보온, 보냉의 특성을 갖고 있다.

따라서 세라믹 분말과 함께 도료를 도로에 일정 두께로 도포시킨 상태에서 내마모성과 아울러 보온, 단열효과로 결로현상 또는 블랙아이스가 발생되는 원인을 대폭 줄여 교통사고 예방 효과를 제공하게 된다.

한편, 이러한 단열 효과를 증대시키기 위해 세라믹 분말을 5-10 중량% 더 포함하게 된다.

상기 세라믹 분말은, 특히 알칼리 규산염 분말이 선택되는 데, 바람직하게는 규산칼륨 또는 규산나트륨일 수 있다.

세라믹 분말은 방수 도료 조성물에 강력한 접착력과 강도를 발현시키는 동시에 도장시에 흘러내리는 것을 방지하는 요변성(thixotropy)을 부여함으로써 도료가 흘러서 발생하기 쉬운 접착불량, 오염, 들뜸 등을 방지하게 된다.

이 세라믹 분말이 5 중량% 미만시 부착성 향상 및 작업성 향상의 효과

가 미미하고, 10 중량%를 초과하는 경우에는 오히려 부착성이 저하되고 도막의 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.,

그리고, 도료의 밀도와 강도 상승을 위한 골재분말을 전체에 대하여 7-14 중량%를 포함시키게 된다.

골재분말은 차선막의 내마모성을 증대시키는 것으로, 바람직 하게는 골재를 800㎛ 내지 1500㎛ 의 입자 크기로 비교적 큰 골재를 사용함으로써, 표시된 차선막에 골재 입자가 돌출되도록 하여 마찰력을 증대시키고 돌출된 골재를 통해 차선으로 조사되는 광을 난반사시켜 주간 시인성을 향상시키도록 한다.

바람직하게, 돌로마이트, 실리카, 탄산칼슘 및 백동석 중 선택된 어느 하나 또는 2종류 이상을 혼합하여 골재로 사용한다.

골재분말이 7 중량% 미만일 경우에는 마찰력과 광 난반사 효과가 미미하게 되고, 14 중량%를 초과하게 되면 부착력이 저하되고 도막 유연성이 저하되는 단점이 있다.

여기에 반사체로서 유리비드를 전체 중량에 대해 15-25 중량%를 더 혼합하게 된다.

유리비드(bead)는 자동차의 헤드라이트 등으로부터 조사되는 광을 반사하는 역할을 하여 상온 경화성 조성물로 시공된 차선 도막의 휘도를 현저히 증가시키는 역할을 갖는 것으로 투명합성수지 또는 유리로 이루어진다.

유리비드가 전체에 대해 15 중량% 미만일 경우 재귀반사율에 문제가 있고, 25 중량%를 초과하는 경우 부유성능의 한계를 벗어나므로 차선도료 혼합 및 도포 과정에서 자체 중량에 의해 아래로 가라 앉아서 오히려 유리비드의 역할을 발휘하지 못하게 되므로 반사체의 목적에 부합하지 않는다.

유리비드의 경도는 자동차의 하중이나 충격에 의해서 잘 깨지지 않도록 보호하기 위해 500-600 HV 사이를 유지하고, 입자의 평균 입경은 크게 제한되지는 않으나, 0.3 내지 1mm인 것이 바람직하다.

이 유리비드에 의해 재귀반사율을 높여 특히 야간이나 우천시에 시인성을 향상시킬 수 있게 된다.

또, 상기한 각 성분들이 혼합된 상태에서 점도를 증가하여 조성물들의 배열을 유지하고 건조전까지 두께와 모양을 유지시키기 위하여 점도 증강제(thixo tropic )가 0.05-1 중량%가 더 혼합되어야 한다.

점도 증강제의 사용량이 0.05중량% 미만이면 도료의 점도가 지나치게 낮아져 습윤성 및 부착성이 저조하며, 1 중량%를 초과하면 점도가 너무 높아져 반응 후 잔류 고형분이 증대하는 경향이 있다.

도료 조성물의 점도 상승으로 인한 작업성 및 경제성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.

이와 같이 이루어지는 차선 도료는 입체형 비정형 도색이 가능한 전용 작업용 차량의 도색용 페인트탱크에 채워지게 되며, 콤프레셔로부터 공급 압력을 저압과 고압 사이를 불규칙하게 반복시키면서 그 공급시간도 불규칙하게 공급과 정지되도록 제어하게 된다.

따라서, 점도가 높은 돌출 도로용 차선 페인트를 콤프레셔의 공급 압력이 순간적으로 강하고 짧게 공급과 정지가 불규칙하게 반복되는 것에 의해 노즐로부터 분출되는 도료는 형상이 일정하지 않은 비정형 상태로 다양한 형상과 모양으로 분출되는 것이다.

도 1은 본 발명의 차선 도료가 도로에 도포되어 있는 상태를 사진으로 표현하고 있다.

이와 같이 불규칙하게 형상과 크기, 높이가 다양하게 돌출 도색용 페인트가 노면에 공급되면 타이어가 접촉될 때 불규칙한 미세 진동과 소음을 느끼게 되며, 졸음방지나 차선이탈 방지 경고 효과를 얻을 수 있는 것이다.

졸음방지 및 차선이탈 방지 효과를 위해 도료의 도포 두께는 최대 4-5㎜를 유지하게 된다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

Claims (1)

1. 메타아크릴산 메틸(MMA) 수지 20-35 중량%와,
   도료의 원하는 색상을 위해 선택되는 안료 4-6 중량%와,
   도료가 도로에 도색된 후 그 형상유지를 위한 석회(CaCO₃) 10-18 중량%와,
   도료의 밀도를 상승시키기 위한 실리카 분말 9-12 중량%와,
   도로의 미끄럼 방지를 위한 규사분말 10-15 중량%와,
   세라믹 분말 5-10 중량%,
   도료의 밀도와 강도 상승을 위한 골재분말 7-14 중량%와,
   유리비드 15-25 중량%,
   점도를 증가하여 각 혼합물들의 배열을 유지하고 건조전까지 두께와 모양을 유지시키게 하는 점도 증강제 0.05-1 중량%가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차선용 도료 조성물.
   
   

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