KR100738190B1

KR100738190B1 - 축광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프

Info

Publication number: KR100738190B1
Application number: KR1020050015261A
Authority: KR
Inventors: 최경식
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2007-07-10
Also published as: KR20060094246A

Abstract

본 발명은 도로의 차선표시용 테이프에 관한 것으로, 바람직하게는 외표면으로부터 차례로 표면필름층, 축광층 또는 형광층, 플라스틱비드층, 초점수지층, 금속반사층, 접착제층, 금속호일층, 점착제층 및 이형지를 포함하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차선표시용 테이프는 재귀반사성능을 포함한 역반사시트의 기본특성을 보유하여 우수한 주야간 시인성을 확보하였고, 특히 축광안료 또는 형광안료를 사용함으로써 높은 재귀반사율로 인한 더욱 향상된 주야간 시인성을 확보하였으며, 차량의 중량에 의해 쉽게 파괴될 수 있는 유리비드 대신에 강도가 우수한 고투명 플라스틱비드를 사용함으로써 역반사시트를 차선표시용 테이프에 적용가능하게 되었으며, 또한 제품층 내부에 금속호일(foil)층을 형성함으로써 장기안착성이 탁월하여 지속적인 형상을 유지하므로 면이 고르지 않고 요철이나 굴곡이 심한 도로의 차선표시용으로 매우 적합하다.

역반사시트, 차선표시, 플라스틱비드, 축광, 형광, 금속호일, 안착성, 형상유지성, 시인성

Description

축광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프{Tape using photoluminescent retroreflective sheet for traffic lane indication}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축광/형광 역반사 시트를 이용한 차선표시용 테이프의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 축광/형광 역반사 시트를 이용한 차선표시용 테이프의 단면도이다.

도 3은 굴곡형태를 가진 피착면에 본 발명의 테이프를 부착한 단면도이다.

도 4는 본 발명과 종래의 차선표시용 테이프를 도로에 부착한 사진이다.

도 5는 종래의 유리분말을 섞은 페인트형 차선과 본 발명에 따른 축광/형광 역반사 시트를 도로에 부착한 후 재귀반사 효과를 비교한 사진이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 표면필름층 2: 축광층/형광층

3: 플라스틱비드층 4: 초점수지층

5: 금속반사층 6: 접착제층

7: 금속호일층 8: 점착제층

9: 이형지 10: 테이프 완제품

11: 피착면

본 발명은 도로의 차선표시용 테이프에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 고투명의 플라스틱비드를 포함하여 강도가 우수하고 축광안료 또는 형광안료를 사용하여 주야간 시인성이 더욱 개선된 축광/형광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프에 관한 것이다.

차면표시용 테이프는 도로의 표면에 표시되는 각종 노면표시를 위해 사용되는 것으로, 도로의 표면에 간단히 부착하는 것에 의해 중앙선이나 차선경계선 또는 각종 안전안내 표시 등의 표면 표시를 시행할 수 있도록 구성된 것이다.

종래의 차선표시용 테이프로서, 대한민국 공개특허 제1993-21888호에는 알미늄박판 등으로 구성되는 테이프 본체의 상면에 부직포를 접착하고, 그 위에 다시 에폭시수지와 유리분말을 혼합한 형광표시부를 적층하여 일정온도로 가열 경화시킨후, 상기 테이프 본체의 바닥면에는 접착제를 도포하는 것에 의해 접착층을 형성하여 접착면을 이양지로 덮어서 구성되는 노면표시용 테이프가 개시되어 있다.

그러나, 상기 테이프는 비구형(random형)의 유리분말을 페인트나 수지에 혼합하여 그대로 사용하였기 때문에, 재귀반사되는 휘도율이 매우 낮아 차선의 주야간 시인성이 부족한 문제가 있었다.

한편, 도로교통안전에 대한 인식의 증대에 따라 다양한 형태의 도로교통 안전표지판이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 표지판으로는 재귀반사 특성을 이용하 여 야간에 차량 운전자의 안전을 확보해주는 역반사시트가 그 주류를 이루고 있으며, 이에 대한 수요가 지속적으로 증가되어 왔다.

또한 재귀반사 특성을 이용한 역반사시트는 주간과 야간에 모두 높은 시인성을 제공하기 때문에, 도로교통 표지판 이외에도 공사구간의 안전유도용 플라스틱 콘(cone), 그리고 최근에는 잉크젯 프린터를 이용한 광고용 간판 및 차량광고 또는 장식 용도의 라벨이나 스티커 등에도 사용되고 있으며, 그 수요가 점차 증가추세에 있다.

역반사시트 또는 재귀반사체는 빛의 입사경로와 반사경로가 평행한 재귀반사(retroreflection) 특성을 이용한 것으로서, 재귀반사층을 구비하고 있다. 재귀반사층은 크게 프리즘구조의 재귀반사층과 미소구(microspheres) 렌즈구조의 재귀반사층으로 구분할 수 있다.

상기 미소구 렌즈구조의 재귀반사층으로는 유리비드와 같은 미소구렌즈를 이용한 것으로서, 미소구렌즈에 금속을 직접 코팅하여 금속반사층을 형성한 재귀반사층과 미소구렌즈에 금속을 직접 코팅하지 않고 별도의 금속반사층을 형성한 재귀반사층이 있으며, 재귀반사층이 미소구 렌즈구조인 역반사시트는 미소구렌즈가 수지에 매립되는 미소구렌즈 매립형이 주류를 이루고 있다.

이와 같은 렌즈매립형 역반사시트는 일반적으로 위로부터 표면필름층, 유리비드 고착용 바인더층, 유리비드층, 초점수지층, 금속반사층, 점착제층 및 이형지를 포함하는 구조로서, 특히 표면필름, 초점수지, 점착제의 성분에 따라 재귀반사성능, 곡면시공성 등이 좌우되는 것이 일반적이다.

종래에 각종 도로교통 안전표지판으로서 역반사시트 또는 재귀반사체가 다수 공지되어 있는데, 렌즈매립형 역반사시트로서 예를 들면, 대한민국 공개특허 제2000-53351호에는 표면수지층이 우레탄수지, 플로오르 수지 등으로 이루어지고, 초점수지층의 주성분으로 셀룰로즈 에스테르와 폴리비닐부티랄수지의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈매립형 역반사시트가 개시되어 있다.

다른 예로써, 대한민국 공개특허 제2001-67750호에는 합성수지로 된 베이스층과, 상기 베이스층의 상면에 적층된 투명비드층을 포함하여 이루어지는 재귀반사시트에 있어서, 상기 베이스층과 투명비드층 사이에는 합성수지에 축광안료를 혼합하여 이루어진 축광층이 적층되어, 빛이 있는 곳에서는 상기 투명비드층에 의한 반사효과를 얻을 수 있으며, 빛이 없는 곳에서는 상기 축광층에 의한 발광효과를 얻을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 발광기능이 부여된 재귀반사시트가 개시되어 있다.

또 다른 예로써, 대한민국 공개특허 제2003-41619호에는 최상부 필름층, 유리구슬 고착용 수지, 미세유리구슬(렌즈), 초점수지층, 금속증착층(금속반사층), 점착제, 이형지로 구성되는 렌즈 내장형 역반사 시트재에 있어서, 최상부 필름층에 폴리비닐클로라이드 수지를 사용하여 제품의 신율을 극대화한 역반사 시트재가 개시되어 있다.

또 다른 예로써, 대한민국 공개특허 제2004-9618호에는 열경화성 아크릴수지를 주원료로 사용함으로써 옥외내후성과 곡면시공성을 향상시킨 렌즈매립형 역반사시트가 개시되어 있다.

이와 같은 종래의 렌즈매립형 역반사시트는 각층에 사용된 원료, 특히 표면필름층과 초점수지 및 점착제층의 조정을 통해 곡면시공성이나 안착성을 얻고자 하였으나, 다양한 시공부위 특히 굴곡이 심한 요철부위나 표면이 거친 부위에 적용하여 옥외에서 장기적인 안착성을 확보하기에는 한계가 있었다.

또한, 렌즈매립형 역반사시트에는 미세구렌즈로서 통상적으로 유리비드가 사용되는데, 상기 유리비드는 강도가 약하기 때문에 유리비드를 포함하는 역반사시트를 고중량의 차량들이 통행하는 도로에 적용할 경우 유리비드가 쉽게 파괴되는 문제가 발생한다.

앞서 기술적 배경에서 설명한 바와 같이, 본 발명자는 종래 차선표시용 테이프의 낮은 주야간 시인성을 극복하기 위하여, 주간과 야간에 모두 높은 시인성을 제공하는 역반사시트를 차선표시용 테이프에 적용하고자 하였으며, 이때 역반시시트를 도로에 적용함에 따른 비드파괴 문제점을 해결하고자 하였고, 또한 기존 역반사시트보다 시인성을 개선시키고자 하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 역반사시트를 적용하여 우수한 주야간 시인성을 확보하면서 역반사시트의 미세구렌즈가 쉽게 파괴되지 않으며, 주야간 시인성이 더욱 개선된 차선표시용 테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 역반사시트의 기본물성인 재귀반사성능, 내후성, 인쇄적성을 제공함과 동시에, 굴곡이 심한 부위나 표면이 거친 부위 등 평활하지 않은 굴곡면에 시공시에도 장기안착성이 우수한 역반사시트를 포함하는 차선표시용 테이프를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 위로부터 차례로 표면필름층, 축광층 또는 형광층, 플라스틱비드층, 초점수지층, 금속반사층, 점착제층 및 이형지를 포함하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프를 제공한다.

본 발명의 축광/형광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프는 평활하지 않은 굴곡면에 시공시에도 장기안착성이 우수하도록, 상기 금속반사층과 점착제층 사이에 접착제층 및 금속호일층을 더욱 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 통상적인 렌즈매립형 역반사시트에서 유리비드 대신에 고강도와 고투명의 플라스틱비드를 사용하고, 금속호일층을 추가하며, 또한 플라스틱비드 고착용 바인더수지층에 축광안료 또는 형광안료를 적용한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용되는 플라스틱 비드의 재질로는 고강도와 고투명성 등을 제공하도록, 15(J) 내지 70(J)의 낙추강도(유리비드에 비해 약 200배)와 85(%) 내지 95(%)의 투명도를 갖는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 등의 아크릴계 수지 등이 바람직하다.

	낙추강도 (J) (ASTM D1822)	굴절율 (n)	투명도 (%)
폴리카보네이트 비드	20 내지 60	1.45	약 90
PMMA 비드	15 내지 70	1.48	약 90
유리 비드	0.1 내지 0.3	2.0	약 90

굴절율의 차이는 Snellius law에 따라 계산하여 초점수지층의 두께를 조정하면 재귀반사율을 조정할 수 있기 때문에 여기서 중요한 factor는 아니다.

본 발명에서 축광층에 사용되는 축광안료로는 황화아연(ZnS)에 동(Cu)를 첨가한 황화아연:구리도핑물(Zinc Sulfide Copper Doped(ZnS:Cu)), 알루미늄 옥사이드(Aluminum Oxide), 칼슘 옥사이드(Calcium Oxide), 스트론튬 옥사이드(Strontium Oxide), 유로피엄 옥사이드(Europium Oxide), 보론 옥사이드(Boron Oxide), 알카리토류 알루민산염, 알카리토류 규산염 등으로 구성된 제품을 사용할 수 있으며, 부분적으로 혼용해서 사용 가능하다.

축광안료는 축광층에 사용되는 플라스틱비드 고착용 수지의 주제에 대해서 1 내지 20 중량% 이내로 사용한다. 1 중량% 미만으로 사용하면 축광효과를 얻기 힘들고, 축광안료의 함량이 증가하면 발광하는 시간이 길어지며, 따라서 10 내지 20 중량% 이내에서 제품 적용에 따라 그 함량을 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 형광층에 사용되는 형광안료는 멜라민, 아크릴, 폴리아미드, 폴리에스터, 우레탄, 폴리염화비닐, 요소, 벤조구아나민(benzoguanamine) 중 1종 이상의 수지에 형광성 염료를 염착시킨 것이다.

형광안료의 제법은 수용성수지의 유화입자 포집이나 수지고용체의 미분화, 분체재료의 염착 등 다양하다. 보통 범용으로 이용되는 방법으로는 수지고용체의 파쇄법으로, 요소, 멜라민, 벤조구아나민의 포르말린 수지나 아크릴 등의 수지에서 유용염료, 카치온염료, 분산염료 등의 염료에서 형광성이 있는 것을 상호 조합하여 염착시키고 이를 투과, 건조, 분쇄 등의 공정으로 미립 분산체로 만드는 방법이 있다.

형광이란 물질이 빛의 자극에 의해서 발광하는 것을 말하고, 축광이란 빛을 축적하여 두었다가 축적된 빛에너지가 어두운 암전상태에서 발광하는 것을 의미한다. 빛이 차단되면 발광하지 않는 형광과는 달리, 축광은 빛이 차단된 어두운 상태에서도 장시간 발광하는 것이다. 따라서, 본 발명에서 특히 야간의 시인성을 고려하면, 역반사시트에 형광층보다는 축광층을 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 축광층 또는 형광층의 위치는 플라스틱비드층을 기준으로 그 상부와 하부 모두 가능하나, 표면필름층에 축광안료 또는 형광안료를 적용할 경우 이 안료에 의하여 내후성이 저하되며, 플라스틱비드층의 하부인 초점수지층에 적용할 경우 빛의 굴절율 변화 및 빛의 흡수가 일어나서 휘도가 떨어진다. 따라서, 축광층 또는 형광층의 바람직한 위치는 플라스틱비드층의 상부층인 플라스틱비드 고착용 바인더수지층이다. 즉 플라스틱비드 고착용 바인더수지층을 축광층 또는 형광층으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 금속호일층에는 여러가지 금속이 사용가능하나, 형상유지력이 우수한 알루미늄호일을 사용함이 바람직하다. 상기 알루미늄호일의 두께는 10 내지 100 ㎛인 것이 바람직한데, 그 두께가 10 ㎛ 미만이면 안착성 확보에 큰 기여를 하지 못하며, 또한 100 ㎛를 초과하면 제품 전체두께 및 경도(hardness)가 높아져 굴곡부위나 표면이 거친 부위의 시공작업성 및 취급용이성이 떨어지며 롤형태의 연속작업성도 저하되기 때문이다.

상기 접착제층은 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트계의 2액형 열경화성 수지 조성물로 이루어지는 것이 바람직하며, 접착제층의 건조후 두께는 안착성, 시공작업성, 취급용이성 등을 고려하여 2 내지 25 ㎛인 것이 적절하다.

또한, 본 발명은 실리콘으로 처리된 캐리어 웹(Carrier web)의 실리콘 처리된 면에 표면필름층을 형성하는 단계; 상기 표면필름층 위에 축광안료 또는 형광안료를 포함하는 플라스틱비드 고착용 축광층 또는 형광층을 형성하는 단계; 상기 축광층 또는 형광층 위에 플라스틱비드를 그 직경의 30 내지 70%가 매립되도록 단일층으로 플라스틱비드층을 형성하는 단계; 상기 플라스틱비드층 위에 초점수지층을 형성하는 단계; 상기 초점수지층 위에 금속반사층을 형성하는 단계로 이루어지는 1차 반제품 제조단계와,

별도로 준비된 금속호일의 일면에 접착제층을 형성하는 단계; 상기 금속호일의 일면에 형성되는 접착제층과 상기 1차 반제품의 금속반사층과 합판하는 단계로 이루어지는 2차 반제품 제조단계와,

한면에 실리콘층이 형성된 이형지 위에 점착제층을 형성하는 단계; 상기 점착제층을 상기 2차 반제품의 금속호일면과 합판하는 단계; 상기 캐리어 웹을 박리하는 단계를 포함하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프의 제조방법을 제공한다.

상기 금속호일의 일면에 접착제층을 형성하는 단계에서는 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트계의 2액형 열경화성 수지 조성물을 금속호일 위에 그라비아코팅 또는 콤마코팅 방법으로 건조후 두께로서 2 내지 25 ㎛가 되도록 코팅하는 것이 바람직하다.

이하 첨부도면 및 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축광/형광 역반사 시트를 이용한 차선표시용 테이프의 단면도로서, 상기 테이프는 위로부터 표면필름층(1), 플라스틱비드 고착용 축광층/형광층(2), 플라스틱비드층(3), 초점수지층(4), 금속반사층(5), 점착제층(8) 및 이형지(9)로 이루어져 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축광/형광 역반사 시트를 이용한 차선표시용 테이프의 단면도로서, 상기 테이프는 위로부터 표면필름층(1), 플라스틱비드 고착용 축광층/형광층(2), 플라스틱비드층(3), 초점수지층(4), 금속반사층(5), 접착제층(6), 금속호일층(7), 점착제층(8) 및 이형지(9)로 이루어져 있다.

도 3은 굴곡형태를 가진 피착면(11)에 본 발명의 차선표시용 테이프 완제품(10)을 부착한 단면도로서, 평활하지 않은 굴곡면에 시공시 그 굴곡면을 따라 테이프(10)의 형상이 대응되면서 들뜸현상없이 부착될 수 있음을 나타낸다.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명과 종래의 차선 사진으로서, 여기서 좌측 차선은 본 발명의 차선테이프용 축광/형광 역반사시트를 시공한 것이고, 우측 차선은 기존의 유리분말을 혼합한 페인트 차선이다. 도면에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 축광/형광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프의 주야간 시인성이 종래의 것보다 우수함을 확인할 수 있다.

도 2에 도시된 본 발명의 축광/형광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프를 제조하는 방법은 실리콘으로 처리된 캐리어 웹(Carrier web)의 실리콘 처리된 면에 표면필름층(1)을 형성하는 단계; 상기 표면필름층(1) 위에 축광안료 또는 형광안료를 포함하는 플라스틱비드 고착용 축광층/형광층(2)을 형성하는 단계; 상기 축광층/형광층(2) 위에 플라스틱비드를 그 직경의 30 내지 70%가 매립되도록 단일층으로 플라스틱비드층(3)을 형성하는 단계; 상기 플라스틱비드층(3) 위에 초점수지층(4)을 형성하는 단계; 상기 초점수지층(4) 위에 금속반사층(5)을 형성하는 단계로 이루어지는 1차 반제품 제조단계와,

별도로 준비된 금속호일(7)의 일면에 접착제층(6)을 형성하는 단계; 상기 금속호일(7)의 일면에 형성되는 접착제층(6)과 상기 1차 반제품의 금속반사층(5)과 합판하는 단계로 이루어지는 2차 반제품 제조단계와,

한면에 실리콘층이 형성된 이형지(9) 위에 점착제층(8)을 형성하는 단계; 상기 점착제층(8)을 상기 2차 반제품의 금속호일(7)면과 합판하는 단계; 상기 캐리어 웹을 박리하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 차선표시용 테이프의 표면필름층(1)은 신율이 있어 곡면시공성이 우수하고 유성잉크젯 프린터의 인쇄적성이 뛰어난 염화비닐수지를 사용하여 기본적인 물성을 갖게 한다.

상기 표면필름층(1)은 중합도가 800 내지 1,500인 염화비닐수지에 내후성을 보완하기 위한 광안정제와 열안정제 등과, 안정적인 연속작업을 위해 소량의 점도조절제 등을 첨가 및 혼합한 액상 조성물로 이루어진다.

표면필름층(1)의 형성방법은 이형처리된 캐리어 필름이나 종이 위에 염화비닐수지와 가소제 및 안정제 등이 혼합된 염화비닐수지 액상 조성물을 콤마코팅 방법으로 코팅하고 100 내지 180℃의 고온에서 3분 내지 5분간 건조하여 두께 20 내지 100 ㎛의 필름층을 형성한다.

플라스틱비드 고착용 축광층/형광층(2)은 플라스틱비드(3)를 부분적으로 매립하여 고정하는 역할을 하게 되는데, 일반적으로 10℃ 이하의 유리전이온도(Tg)를 갖는 아크릴계 수지를 용매에 용해시킨 것에 경화제를 균일하게 혼합한 액상 조성물로 이루어진다. 이때 상기 조성물에는 축광안료 또는 형광안료가 첨가된다.

상기 아크릴계 수지로는 여러 종류의 아크릴레이트 단량체로부터 중합된 아크릴계 수지를 경화제로 가교결합시킨 아크릴계 수지가 가장 적합하다. 바람직한 아크릴계 수지(polyacrylate)로는 메틸아크릴레이트(methylacrylate), 에틸아크릴레이트(ethylacrylate), 부틸아크릴레이트(butylacrylate), 메틸메타크릴레이트(methylmethacrylate), 하이드록시프로필메타크릴레이트(hydoxypropyl methacrylate) 중에서 선택되는 하나의 단량체(monomer)로 이루어지는 단독중합체(homopolymer) 또는 2 이상의 단량체로 이루어지는 공중합체(copolymer)일 수 있다. 상기 아크릴계수지는 통상의 중합방법에 따라 제조될 수 있다. 상기 아크릴계 수지의 경화제로는 톨루엔디이소시아네이트(toluenediisocyanate)와 같은 다관능성의 이소시아네이트가 특히 열경화에 바람직하다.

플라스틱비드 고착용 축광층/형광층(2)은 표면필름층(1) 위에 건조후 두께로서 20 내지 40 ㎛가 되도록 바코팅 또는 콤마코팅 등의 방법으로 코팅하여 형성할 수 있다.

플라스틱비드층(3)은 상기 플라스틱비드 고착용 축광층/형광층(2)을 형성한 다음, 60 내지 100℃에서 1분 정도 건조한 후, 플라스틱비드를 상기 축광층/형광층(2)에 단일층으로 분산시킨 다음, 100 내지 180℃의 온도에서 1분 정도 추가 건조시켜 축광층/형광층(2)에 플라스틱비드를 매립 및 고착시킨 플라스틱비드층(3)을 형성할 수 있다.

상기 축광층/형광층(2)에 매립되어 플라스틱비드층(3)을 형성하는 플라스틱비드는 광투과성의 플라스틱비드로서, 그 직경은 20 내지 100 ㎛ 범위가 바람직하고, 특히 50 내지 80 ㎛의 분포범위가 바람직하다. 특히, 고강도와 고투명성을 부여하기 위해서는 15(J) 내지 70(J)의 낙추강도와 85(%) 내지 95(%)의 투명도를 갖는 플라스틱비드가 바람직하다. 또한 플라스틱비드 전체 직경의 약 30 내지 70%가 축광층/형광층(2)에 매립되는 것이 바람직하다.

초점수지층(4)은 렌즈매립형 역반사시트에서 재귀반사성능에 가장 큰 영향을 미치게 되는데, 이 초점수지층(4)의 두께는 플라스틱비드층(3)을 통과해서 굴절된 빛의 초점이 맺히는 거리 만큼의 두께로 형성될 때 가장 우수한 역반사 휘도를 나타내게 된다.

본 발명에서 사용되는 초점수지층(4)의 소재로는 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트의 2액형 열경화성수지 혹은 아크릴릭 폴리올과 아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 비닐아세테이트 등의 공중합체와 폴리이소시아네이트로 가교된 2액형 열경화성 수지가 바람직하다.

초점수지층(4)은 플라스틱비드층(3) 위에 바코팅 또는 콤마코팅 등의 방법으로 건조후 두께로서 10 내지 25 ㎛가 되도록 코팅하고, 60 내지 100℃에서 1분 내지 2분간 건조시켜 형성한다.

초점수지층(4)의 이면에는 금속반사층(5)을 형성하게 되는데 금속반사층(5)은 플라스틱비드(3)를 통과하면서 굴절된 빛을 되돌려 보내는 역할, 즉 빛이 금속반사층(5) 표면에 맺히고 다시 반사되도록 하는 것이다.

이 금속반사층(5)은 진공증착법, 스퍼터링 증착법, 전자빔 증착법 등 통상적인 방법으로 형성할 수 있다. 이때의 금속은 금, 은, 알루미늄, 백금, 니켈, 크롬 등을 사용할 수 있고, 그 증착두께는 200 내지 800 Å이 바람직하며, 특히 바람직하기로는 300 내지 500 Å의 두께이다.

금속반사층(5) 하부에는 접착제층(6)을 도입하여, 금속호일층(7)과의 결합력을 확보한다. 접착제의 성분으로는 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트계의 2액형 열경화성 수지 조성물이 가능하며, 그 형성방법은 금속호일층(7) 위에 그라비아 코팅 또는 콤마코팅 등의 방법으로 건조후 두께로서 2 내지 25 ㎛가 되도록 코팅하고, 100℃에서 1분 내지 2분간 건조하여 형성한다.

이어서 접착제층(6)을 오븐 후미에서 표면필름층(1)부터 차례로 금속반사층(5)까지 제조된 적층체와 압착하여 부착 및 합판한다. 여기에 사용되는 금속호일(7)은 여러가지 금속이 사용 가능하나, 형상유지력이 우수한 알루미늄 호일이 바람직하고, 굴곡이 있는 부위나 표면이 거친 부위에 시공시 장기안착성의 기능을 갖는다.

이때 금속호일의 두께는 10 내지 100 ㎛인 것이 바람직하고, 특히 20 내지 50 ㎛가 가장 바람직하다. 두께가 10 ㎛ 미만이면 안착성 확보에 큰 기여를 하지 못하며, 또한 100 ㎛를 초과하면 제품 전체두께 및 경도가 높아져 굴곡부위나 표면이 거친 부위의 시공작업성 및 취급용이성이 떨어지며, 롤형태의 연속작업성도 저하된다.

점착제층(8)은 반사시트를 여러 종류의 피착면에 자유로이 부착하여 고정하는 역할을 한다. 특히 굴곡이 있는 부위 및 표면이 거친 부위에 시공시 안착성을 충분히 확보하기 위해 점착력이 강한 점착제를 사용해야 하며, 이러한 점착제의 성분으로는 공지의 아크릴계, 고무계 점착제가 사용 가능하고, 소량의 경화제와 첨가제를 혼합시켜 점착특성을 조정하여 사용할 수 있다.

점착제층(8)의 형성방법은 이형처리된 이형지(9) 위에 건조후 두께로서 30 내지 80 ㎛가 되도록 바코팅 또는 콤마코팅 등의 방법으로 형성시켜 100℃에서 2분 정도 건조하여 형성한다.

이어서 점착제층(8)을 상기 표면필름층(1)부터 금속호일층(7)까지 형성된 반제품과 오븐 후미에서 압착하여 부착하며, 연속하여 표면필름층(1) 제조시 사용한 캐리어 필름이나 종이를 박리함으로써 본 발명에 따른 축광/형광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프를 얻을 수 있다.

이때, 점착제층(8) 이면에 사용되는 이형지(9)로는 이형처리된 중량 50 내지 150 g/㎡의 종이 또는 두께 25 내지 100 ㎛의 폴리에스테르 필름이나 폴리프로필렌 필름을 사용할 수 있으며, 제조된 역반사시트를 시공할 때 쉽게 점착제층(8) 상부와 박리되는 것이 바람직하다.

[실시예]

먼저, 표면필름층(1)을 제조하기 위하여 중합도 1,000인 염화비닐수지 100 중량부에 폴리에스테르계 가소제 30 중량부와 바륨-징크계 열안정제 2 중량부, 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선 차단제 2 중량부를 크실렌 30 중량부와 균일하게 혼합하여 염화비닐수지 액상 조성물을 준비하였다.

준비된 상기 조성물을 한면이 실리콘으로 처리된 120 g/㎡의 종이를 캐리어 웹으로 사용하여 콤마코팅 방법으로 코팅하고 180℃의 오븐에서 3분간 가열하여 건조후의 두께가 25 ㎛인 표면필름층(1)을 형성하였다.

상기 표면필름층(1) 위에 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트를 공중합시킨 유리전이온도가 -10℃인 아크릴수지 20 중량부, 축광안료로서 인광성 황화아연(ZnS:Cu) 2.0 중량부를 톨루엔 50 중량부에 용해시키고, 폴리이소시아네이트계 경화제 10 중량부를 균일하게 혼합하여 플라스틱비드 고착용 축광층(2)의 형성을 위한 액상 조성물을 준비하였다.

상기 액상 조성물을 콤마코팅 방법으로 상기 표면필름층(1)에 코팅하여 100℃에서 1분간 건조하고, 연속해서 직경이 평균 80 ㎛이며 40(J)의 낙추강도와 90(%)의 투명도를 갖는 플라스틱비드를 단일층으로 분산시키고, 150℃에서 1분간 추가 건조시켜 건조후의 두께가 40 ㎛인 플라스틱비드 고착용 축광층(2)과 플라스틱비드층(3)을 형성하였다.

다음 공정으로 초점수지층(4)은 통상적인 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트계의 2액형 열경화수지 조성물을 플라스틱비드층(3) 위에 콤마코팅 방법으로 코팅한 후 100℃에서 1분간 가열 및 경화시켜 건조후 두께로서 18 ㎛가 되도록 형성하였다.

금속반사층(5)은 건조된 상기 초점수지층(4) 위에 금속으로 알루미늄을 사용하고 공지의 진공증착법을 이용하여 분당 250 m의 속도에서 약 300 Å의 두께로 형성하였으며, 이와 같이 1차 반제품을 제조하였다.

접착제층(6)은 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트계의 2액형 열경화성 수지조성물을 별도로 준비한 두께 40 ㎛의 알루미늄 호일(7) 위에 그라비아 코팅방법으로 건조후 두께로서 3 ㎛가 되도록 코팅하고, 100℃에서 1분간 건조하여 형성하고, 이어서 알루미늄호일(7)에 형성된 접착제층(6)을 오븐 후미에서 표면필름층(1)부터 차례로 금속반사층(5)까지 제조된 1차 반제품과 합판하여 2차 반제품을 제조하였다.

점착제층(8)은 한면이 실리콘 처리된 중량 90 g/㎡의 이형지(9) 위에 점착제를 콤마코팅 방법으로 코팅하고, 100℃에서 2분간 건조하여 두께 60 ㎛인 점착제층을 형성하였다. 이때 점착제층(8)을 형성하는 점착제 조성물은 아크릴계 수지를 톨루엔 용매에 용해시켜 폴리이소시아네이트계 경화제를 균일하게 혼합한 통상적인 액상 조성물이다.

연속해서 오븐 후미에서 표면필름층(1)부터 차례로 금속호일층(7)까지 제조된 2차 반제품의 금속호일층(7)을 이형지(9)에 형성된 점착제층(8)과 합판한 후, 마지막으로 표면필름층(1) 제조시 캐리어 웹으로 사용한 이형처리된 종이를 박리하여 본 발명에 따른 축광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프를 제조하였다.

이상과 같은 실시예에 따라 제조된 본 발명의 축광 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프는 도 2에 단면도로 도시한 바와 같은 구조로 되어 있다.

[비교예]

종래의 역반사시트는 이미 상품화되어 있으며, 공지된 특허문헌 등을 통해 제조할 수 있다. 대표적인 제조공정은 예를 들면, 먼저 표면필름층을 제조하고, 이후 순차적으로 유리비드 고착용 바인더층, 유리비드층, 초점수지층, 금속반사층을 형성하여 반제품을 준비하고, 다음으로 이형지 위에 점착제를 코팅하여 준비된 반제품과 합판하여 최종 완제품을 얻을 수 있다.

비교예로서, 플라스틱비드 대신 유리비드를 사용한 것을 제외하고 도 1에 단면도로 도시한 바와 같은 구조로 종래의 렌즈매립형 역반사시트를 준비하되, 표면필름층의 주성분이 아크릴수지로 제조된 제품(B), 폴리염화비닐수지로 제조된 제품(C) 및 폴리에스테르 수지로 제조된 제품(D) 등 3종을 준비하였다.

[시험예]

상기 실시예와 같이 제조한 본 발명에 따른 차선표시용 테이프와 상기 비교예에서 준비한 종래의 렌즈매립형 역반사시트를 제품별로 도 3과 같이 굴곡면을 가진 피착면에 상온 23℃에서 부착하고 3일동안 보관하였고, 이후 각 조건별로 보관후 외관변화, 즉 굴곡면과 역반사시트와의 들뜸정도를 육안으로 판별하였다. 시험결과는 매우 우수(◎), 우수(Ｏ), 보통(△), 불량(X)의 4등급으로 평가하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

표 2에서 나타난 바와 같이, 상온에서는 형상유지성능의 큰 차이가 나타나지 않았으나, 고온 특히 고온과 저온이 반복되는 실제 사용환경과 유사조건에서 비교시 본 발명에 따른 축광 차선표시용 테이프의 외관유지성능이 종래 제품에 비하여 우수함을 확인하였다.

보관조건	실시예	비교예(B)	비교예(C)	비교예(D)
23℃×14일	◎	◎	◎	Ｏ
50℃×14일	◎	Ｏ	◎	△
(50℃×1일→0℃×1일)×10회	◎	Ｏ	Ｏ	X

	플라스틱비드	유리비드	시험규격(방법)
낙추강도 (J)	15 내지 70	0.1 내지 0.3	ASTM D1822
투명도 (%)	90	90	-

표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 차선표시용 테이프의 역반사시트에 사용되는 플라스틱비드는 종래의 역반사시트에 사용되는 유리비드와 유사한 투명도를 가져서 종래와 동등 이상의 재귀반사성능을 나타내며, 특히 강도는 유리비드보다 약 200배 우수하여 고중량의 차량이 통행하는 도로에 적용하여도 쉽게 파괴되지 않는다.

또한, 본 발명에 따라 축광안료를 사용한 역반사시트의 경우 축광안료를 사용하지 않은 역반사시트에 비하여 주야간 시인성이 대략 30% 정도 더욱 개선됨을 확인하였다.

본 발명에 따른 렌즈매립형 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프는 재귀반사성능을 포함한 역반사시트의 기본특성을 보유하여 우수한 주야간 시인성을 확보하였고, 특히 축광안료 또는 형광안료를 사용함으로써 높은 재귀반사율로 인한 더욱 향상된 주야간 시인성을 확보하였으며, 차량의 중량에 의해 쉽게 파괴될 수 있는 유리비드 대신에 강도가 우수한 고투명 플라스틱비드를 사용함으로써 역반사시트를 차선표시용 테이프에 적용가능하게 되었으며, 또한 제품층 내부에 금속호일 층을 형성함으로써 장기안착성이 탁월하여 지속적인 형상을 유지하므로 면이 고르지 않고 요철이나 굴곡이 심한 도로의 차선표시용으로 매우 적합하다.

Claims

위로부터 차례로 표면필름층, 축광층 또는 형광층, 플라스틱비드층, 초점수지층, 금속반사층, 접착제층, 금속호일층, 점착제층 및 이형지를 포함하며,

상기 플라스틱비드는 15(J) 내지 70(J)의 낙추강도와 85(%) 내지 95(%)의 투명도를 갖는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)를 포함하는 아크릴계 수지 중에서 선택되는 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프.
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제1항에 있어서, 상기 축광층에 사용되는 축광안료는 황화아연:구리도핑물(Zinc Sulfide Copper Doped(ZnS:Cu)), 알루미늄 옥사이드(Aluminum Oxide), 칼슘 옥사이드(Calcium Oxide), 스트론튬 옥사이드(Strontium Oxide), 유로피엄 옥사이드(Europium Oxide), 보론 옥사이드(Boron Oxide), 알카리토류 알루민산염, 알카리토류 규산염 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프.
제1항에 있어서, 상기 형광층에 사용되는 형광안료는 멜라민, 아크릴, 폴리아미드, 폴리에스터, 우레탄, 폴리염화비닐, 요소, 벤조구아나민(benzo guanamine) 중 1종 이상의 수지에 형광성 염료를 염착시킨 것임을 특징으로 하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프.
제1항에 있어서, 상기 금속호일층은 알루미늄호일인 것을 특징으로 하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프.
제6항에 있어서, 상기 알루미늄호일의 두께가 10 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프.
제1항에 있어서, 상기 접착제층이 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트계의 2액형 열경화성 수지 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프.
제8항에 있어서, 상기 접착제층의 건조후 두께가 2 내지 25 ㎛인 것을 특징으로 하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프.
실리콘으로 처리된 캐리어 웹(Carrier web)의 실리콘 처리된 면에 표면필름층을 형성하는 단계; 상기 표면필름층 위에 축광안료 또는 형광안료를 포함하는 플라스틱비드 고착용 축광층 또는 형광층을 형성하는 단계; 상기 축광층 또는 형광층 위에 플라스틱비드를 그 직경의 30 내지 70%가 매립되도록 단일층으로 플라스틱비드층을 형성하는 단계; 상기 플라스틱비드층 위에 초점수지층을 형성하는 단계; 상기 초점수지층 위에 금속반사층을 형성하는 단계로 이루어지는 1차 반제품 제조단계와,

별도로 준비된 금속호일의 일면에 접착제층을 형성하는 단계; 상기 금속호일의 일면에 형성되는 접착제층과 상기 1차 반제품의 금속반사층과 합판하는 단계로 이루어지는 2차 반제품 제조단계와,

한면에 실리콘층이 형성된 이형지 위에 점착제층을 형성하는 단계; 상기 점착제층을 상기 2차 반제품의 금속호일면과 합판하는 단계; 상기 캐리어 웹을 박리하는 단계를 포함하며,

상기 금속호일의 일면에 접착제층을 형성하는 단계에서 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트계의 2액형 열경화성 수지 조성물을 금속호일 위에 그라비아코팅 또는 콤마코팅 방법으로 건조후 두께로서 2 내지 25 ㎛가 되도록 코팅하는 것을 특징으로 하는 역반사시트를 이용한 차선표시용 테이프의 제조방법.
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