KR101044311B1

KR101044311B1 - 재귀반사성이 양호한 도로표지용 도료조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101044311B1
Application number: KR1020100057547A
Authority: KR
Inventors: 최원호
Original assignee: 주식회사 알에스테크
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-06-29

Abstract

본 발명은 도로 포장용 도료원료의 조성물에 관한 것으로서, 도료원료의 조성물에 재귀반사요소로서의 유리비드를 사용하고 있다. 상기의 유리비드는 도료원료에 용융혼련되어 있으면서도, 주간 및 야간의 재귀반사성능에 양호한 효과를 제공하고 있다. 상기의 유리비드는 그 입자크기가 0.1 ~ 1.5 밀리미터를 가지고 있고, 상기 유리비드의 표면 위에 실란화합물로 코팅되어 있고, 상기 실란화합물의 코팅층은 100 ~ 500 마이크로미터를 형성하고 있으며, 상기의 실란화합물의 코팅층은 분무체 용기의 내부에서 일련의 연속적인 공정을 거쳐 균일하게 코팅되어진 제품을 사용하게 된다. 본 발명에 의한 도로표지용 도료조성물은 유럽 규격에 의한 재귀반사 성능기준을 훨씬 초과한 우수한 제품으로서 객관적으로 확인되고 있다.

Description

재귀반사성이 양호한 도로표지용 도료조성물 및 그 제조방법{Composition for Coating the Road Pavement with High Retroreflective Properties and Method of Producing the Same}

본 발명은 도로표지용 도료조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속도로, 주차장, 비행장의 활주로 등과 같은 노면 위에 형성되는 표시선(차선)을 그려주는 도료표지용 도료조성물에 있어서, 재귀반사 요소의 지속적이고 견고한 접착력을 향상시킴과 동시에 재귀반사성능을 향상시킨 도로표지용 도료의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

오늘날 자동차 공업의 발달로 인하여 차량의 원활한 소통과 안전한 통행을 위하여 도로상에 수많은 표지수단이 등장하고 있다. 자동차는 고속으로 질주하는 교통수단으로서 현대인들에게는 필수적인 생활수단이 되고 있다. 자동차의 신속한 통행과 더불어 자동차의 안전한 운행은 교통문화의 양보할 수 없는 요인이다.

자동차를 안내하고 지시하는 도로의 표지수단은 잘 알려져 있다. 도로 등의 표지수단으로는 도로의 방향으로 표시되는 세로표지(차선)와, 도로의 방향에 대해 횡단방향으로 표시되는 횡단표지와, 차량운전자를 안내하는 각종의 화살표와 글자 및 기호를 포함하고 있다. 그 중에서도 도로의 차선은 자동차 운전자들에게 생명선으로도 잘 인식되어 있다.

도로의 차선은 운전자들로 하여금 다른 운전자들로부터 방해를 받지 않고 안전하게 목적지로 안내해주는 표지로서의 기능을 수행하는 반면에, 도로의 횡단표지는 도로를 횡단하고자 하는 사람들로 하여금 차량으로부터 안전하게 보호를 받으며 도로의 건널목을 건널 수 있도록 해주는 기능을 수행한다. 이와 같은 도로의 표지수단은 차량과 사람들 사이의 안전한 이동을 보장해주는 안전보호망이라고 할 수 있다.

그러나, 오늘날 고속도로를 포함한 각종 도로에 설치된 도료표지는 시간이 지남에 따라 노면에서 크랙이 발생하거나, 크랙 발생의 단계를 지나 노면에서 일부 박리되어지거나, 부분적으로 박리되어 도로표지로서의 기능을 제대로 수행하지 못하고 있는 실정이다.

또한, 야간운전자들을 위하여, 도로표지와 병행하여 도로표지병을 설치하기도 하는데, 차량들의 하중으로 인하여, 상기의 도로표지병이 부서지거나, 도로표지병 자체가 없어지는 현상이 발생되고 있다. 이와 같은 상황에서, 운전자들이 안전하게 차량을 운행할 수 없다는 사실은 자명하다고 할 것이다.

오늘날 자동차의 운행은 통상적으로 주간에 이루어지는 것이지만, 주간에 못지 않게 야간에 이루어지는 것은 산업사회의 자연스러운 모습이라고 할 수 있다. 자동차 운전자의 안전운행을 위하여, 필수적인 도로표지용 도료는 주간 운행뿐만 아니라, 야간운행의 경우를 충분히 고려하여야 한다.

오늘날 포장도로의 차선용 도료 조성물은 다양한 형태로 소개되고 있다. 그 대표적인 사례를 소개하면 아래와 같다.

대한민국 특허등록 제171675호는 "포장도로의 미끄럼방지제 시공방법"에 관한 것으로서, 골재(보크사이트) 50 중량% 이상, 수지에스테르 16 ~ 18 중량%, 저밀도 PE 수지 10 ~ 13 중량%, 활성탄 2 ~ 4 중량%, 고무 2 ~ 4 중량%, 충진재 10 ~ 20 중량% 를 포함한 포장도로의 미끄럼방지용 원료조성물을 소개하고 있다. 그러나, 이 방법은 포장도로 위에서 차량이 미끄러지는 현상을 방지하기 위하여 창안된 원료 제품에 관한 것으로서, 비록 양호한 미끄럼방지의 효과를 제공하고 있지만, 아쉽게도 야간 주행을 하는 차량 운전자에게 차선의 시야 확보를 제공하지 못한 단점이 있다.

대한민국 특허등록 제306685호는 "노면 표시용 에폭시 수지조성물 및 이를 이용한 도로 노면 표시선 도장방법"에 관한 것으로서, 글리콜과 실리콘 수지를 축합반응시켜 실리콘 변성수지를 얻고, 상기의 실리콘 변성수지와 실리콘 변성 에폭시 수지 및 알킬 변성 설폰산으로 구성된 수지주제 조성물과; 액상의 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 아민 변성된 에폭시 부가 폴리아민으로 구성된 경화제;를 혼합시키되, 이들을 소정의 혼합비율로 반응시켜서 도로의 표시선을 형성하도록 하고 있다. 그러나, 이 방법은 상기의 수지주제 조성물을 담는 용기와 상기의 경화제를 담는 용기를 별도로 준비하여야 하고, 그 반응조건이 까다로워서 작업 현장의 인부들이 그 조건을 충족시켜서 작업을 행하기 곤란하며, 이를 자동화시킬 경우 막대한 설비투자를 행해야 하고, 별도의 숙련된 기술을 요하는 단점이 있다. 또한, 이 방법은 야간의 운전자들에게 차선의 시야를 충분히 제공하지 못하는 단점도 동시에 가지고 있다.

최근에 접어들어서, 포장도로의 표시용 원료조성물은 주간 운전자뿐만 아니라 야간의 운전자들에게도 충분한 차선 정보를 제공하기 위하여, 재귀반사성을 지닌 유리알을 미세한 원형구체로 제조하여 사용하고 있는 추세이다. 원형의 유리비드가 적절한 내구성과 함께 적절한 재귀반사 성질을 제공한다고 하더라도, 도로표시용 원료조성물 중에서 잘 분산되어 균일하게 분포되어 있어야 하고, 또한 외부의 환경에 대하여 도로표지용 조성물로부터 탈리되지 않아야 하며, 또한 그 제조과정에서 충분한 경제성을 보유하고 있어야 한다. 또한, 유리비드를 포함한 도로표지용 도료는 무엇보다도 주간 및 야간에 뛰어난 재귀반사성능을 보유하고 있어야 하며, 약간의 우천시 또는 심한 폭우시에도 뛰어난 재귀반사성능을 보유하고 있어야만 차량운전자에게 안전한 도로표지로서의 기능을 수행할 수 있게 된다.

오늘날 포장도로의 차선을 형성하면서, 재귀반사 요소로서 유리비드를 사용하여 시공하는 방법에는 대체적으로 아래와 같은 2개의 방식이 있다.

먼저, 유리비드의 살포방식이다. 이 방식은 도로 위에 1차적으로 포장도로의 도료를 코팅하고, 그 위에 유리비드를 살포하는 방법이다. 그러나, 이 방법에 의할 경우에는, 포장도로의 도료에 유리비드가 단순히 어느 정도 박혀 있는 상태이므로, 그 위로 무거운 자동차의 바퀴 등이 지나가게 될 경우, 유리비드가 쉽게 탈리되어지는 단점이 있다. 그 대표적인 사례로서는 대한민국 특허등록 제727717호 "폴리아미드 수지를 이용한 재용융형 도로표지용 도료조성물" 및 대한민국 공개특허 제2008-66063호 "도로마킹, 반사요소 및 미소구체의 제조방법" 등이 있다.

다음에는, 유리비드를 도료원료에 혼합하는 방식이다. 이 방식은 도료원료와 함께 유리비드를 혼합하고, 이어서 용융시킴으로서 그 혼련성을 증강시키고, 그 상태에서 도로에 차선 등을 형성하는 방법이다. 대표적인 사례로서는 대한민국 특허등록 제832922호 "도로표지용 융착식 도료 조성물" 을 예시할 수 있다.

그러나, 이 방법은 도료 원료와 유리비드를 고온에서 용융시킬 경우, 혼련과정에서는 잘 혼합되어 있던 유리비드들이 노즐로 이송되는 과정에서 침전을 일으키게 되므로, 균일한 도료원료를 도료표지수단으로 형성시킬 수 없게 되는 단점이 있다. 이러한 침전현상은 도료원료와 유리비드의 비중차이에 의한 것으로 알려져 있다. 또한, 이 방법은 이송과정에서 유리비드가 이송장치의 내부 접촉면을 긁어서 스크래치를 일으키게 되고, 이러한 스크래치는 이송장치의 수명을 단축시키는 원인이 되고 있다. 반면에 상기 이송장치의 재질을 강화시킬 경우에는, 유리비드가 파쇄되어 정상적인 재귀반사 성능을 제공하지 못하게 되기도 한다. 또한, 이 방법은 유리비드의 혼합함량을 높일 수 없는 단점이 있다. 그 원인은 유리비드의 혼합함량을 높이게 될 경우, 도로의 노면에 형성된 표시선에 쉽게 크랙을 발생시키고, 더욱 심할 경우엔 피복된 표시선들이 부분적으로 벗겨지거나 박리되어지기 때문이다. 첨부된 도 5a는 도로상의 표시선에 크랙이 발생된 경우를 예시적으로 보여주고 있는 반면에, 첨부된 도 5b는 도로상의 표시선이 일부 박리되어 있는 상태를 예시적으로 보여주고 있다. 따라서, 종래의 방식에 의한 경우에는, 유리비드의 혼합함량이 낮아서, 재귀반사성능이 양호한 도로표시용 도료를 얻을 수 없는 단점이 있었던 것이다.

이와 같이, 종래의 도로표시용 도료 조성물은 야간 운전자의 시야를 보다 명확하게 확보하고 지속적으로 유지할 수 없는 단점이 있었다.

이에, 본 발명의 목적은 도로표시용 도료 조성물에 재귀반사를 일으키는 유리비드의 미세구체를 충분히 다량 혼합 포함시킬 수 있고, 그 유리비드의 미세구체에 의해 주간뿐만 아니라, 야간에도 재귀반사 성능을 충분히 제공할 수 있는 도로 표시용 도료 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 도로표시용 도료 조성물에 재귀반사를 일으키는 유리비드의 미세구체를 포함하고 있으면서도, 그 유리비드의 미세구체에 의해 주간뿐만 아니라, 야간에도 재귀반사 성능을 충분히 제공할 수 있는 도로 표시용 도료 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 도로표지용 도료의 조성물에 있어서, 재귀반사 요소의 지속적이고 견고한 접착력을 향상시키고 주간 및 야간의 재귀반사성을 향상시킨 도로표지용 도료의 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 의한 도로표지용 도료의 조성물은 결합제로서의 송진에스테르 5 ~ 10 중량%; 용해제 및 윤활제로서의 석유수지 15 ~ 20 중량%; 크랙방지제로서 고무성 수지 1 ~ 3 중량%와 EVA 1 ~ 3 중량%; 침전방지제로서 셀룰로오스 콘셀 0.5 ~ 2 중량%; 재귀반사제로서 유리비드 25 ~ 35 중량%; 안료 5 ~ 10 중량%; 그리고 잔량은 충전제로서 구성되어 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 재귀반사제로서 유리비드는 그 입자크기가 0.1 ~ 1.5 밀리미터를 가지고 있고, 그 표면 위에 실란화합물로 코팅되어 있으며, 상기 실란화합물의 코팅층은 100 ~ 500 마이크로미터를 형성하고 있다. 상기 유리비드의 표면층을 형성하고 있는 실란화합물은 일면에서는 상기 재귀반사제의 유리표면과 견고한 접착력을 형성하는 반면에, 타면에서는 상기 재귀반사제를 뒤덮고 있는 결합제들과 견고한 결합력을 형성하고 있다.

본 발명은 상기 유리비드의 침전방지 보조제로서의 벤토나이트를 1 ~ 3 중량% 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 상기의 벤토나이트는 본 발명에 의한 도로표지용 도료조성물을 도로에 도포하여 차선을 형성할 경우, 도로의 수분과 반응하여 더욱 그 결합력을 향상시키는 기능을 수행하기도 한다.

본 발명에 의한 도로표지용 도료의 조성물의 제조방법은, 송진에스테르와 석유수지와 크랙방지제와 접착제와 안료 및 충진제 등을 혼합용기에 칭량하여 투입한 후, 이들을 서서히 교반하고 혼합하는 도료원료의 제조 및 준비단계와; 통상의 유리 미세구체와 실란화합물을 분무체 용기의 내부에 공급하고, 외부의 동력을 배제시킨 상태에서, 상기 분무체 용기의 내부에서 서로 혼합시켜서 상기 유리 미세구체의 표면에 상기 실란화합물을 코팅시킨 후, 실란화합물이 코팅된 유리 미세구체를 형성하여, 상기 분무체 용기의 외부로 배출하고 냉각시키는 실란코팅-유리비드의 제조 및 준비단계와; 상기의 혼합용기 내에, 상기의 실란코팅-유리비드를 칭량하여 더욱 투입하고 계속적으로 교반하면서 180 ℃ ∼ 220 ℃의 온도로 가열시키는 용융혼합단계와; 용융혼합된 원료를 일정한 펠렛상으로 형성시키는 펠렛 형성단계와; 펠렛화된 원료 제품을 상온으로 냉각한 후 포장하는 후처리 단계; 를 포함하고 있다.

본 발명에 의한 도로표지용 도료의 조성물은, 재귀반사제로서의 유리비드가 그 표면에 실란화합물에 의해 코팅되어 있으므로, 도료 조성물의 다른 성분들과 매우 견고한 결합력을 형성하게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 도로표지용 도료의 조성물은 상기의 유리비드가 도료 조성물의 다른 성분들과 매우 견고한 결합력을 형성하게 되므로, 25 중량% 이상을 포함하고 있는 경우에도, 나중에 크랙현상을 별로 일으키지 않는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 도로표지용 도료의 조성물은 도로의 차선 등에 사용될 경우, 상기의 도료 조성물로부터 이탈되거나 탈락되지 않게 되고, 그로 인하여 그 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 도로표지용 도료 조성물은 섬유상의 셀루로오스 콘셀에 의해 혼화시에 분산성이 양호하게 되고, 용융되어 노즐 방향으로 이송되는 과정에서 비중이 높은 유리비드들이 침전현상을 일으키지 않게 되므로, 안전하고 균일하게 도로표지용 도료로서 사용될 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명에 의한 도로표지용 도료 조성물은 벤토나이트 성분이 침전방지보조제로서 기능할 뿐만 아니라, 나중에 도로포장시에 도로 지면의 수분과 반응하여 그 결합력을 더욱 향상시킬 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명에 의한 도로표지용 도료 조성물은 벤토나이트 성분이 수분과 반응할 수 있으므로, 봄 여름철에 비가 오거나 겨울철에 눈이 내릴 경우에도, 긴급한 도로 표지설치 작업을 수행할 수 있는 특장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 도로표지용 도료의 조성물을 제조하는 방법을 도시한 개략도이고,
도 2는 본 발명에서 사용된 실란 코팅된 유리비드의 제조장치를 개략적으로 도시한 것이며,
도 3은 상기 도 2의 제조장치에 관한 주요부 단면도이며,
도 4는 본 발명에 의한 도로표지용 도료를 자동시스템으로 실시할 경우, 가장 바람직한 실시형태를 예시한 시공장치의 예시도이며,
도 5a는 종래의 도로상의 표시선에 크랙이 발생된 경우를 보여주는 사진자료이고, 도 5b는 종래의 도로상의 표시선에 일부 박리현상이 발생된 경우를 보여주는 사진자료이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 실시예에 의거하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.

본 발명에 의한 도로표지용 도료의 조성물은 송진에스테르를 결합제로서 사용하며, 전체 중량에 대하여 5 ~ 10 중량% 의 범위에서 사용한다. 상기의 송진에스테르는 천연수지의 일종으로서 환경친화적인 요소를 가지고 있으며, 충진재에 대한 결합제로서 유용하다. 상기의 송진에스테르를 5 중량% 이하로 사용하게 되면 결합제로서의 기능이 약한 반면에, 10 중량% 이상으로 사용하게 되면 경제적인 측면에서 바람직스럽지 못하다.

본 발명은 역시 초기 여러가지 원료물질들을 서로 혼합할 경우 원활하게 혼합될 수 있도록 해주는 용해제로서 석유수지를 15 ~ 20 중량% 의 범위에서 사용한다. 상기의 석유수지는 원유로부터 추출된 단량체들을 중합시켜서 제조되는 폴리머로서 열가소성 합성수지가 바람직하다. 열가소성 합성수지는 이 기술분야에서 통상적으로 사용되는 제품을 활용할 수 있다. 상기의 석유수지를 15 중량% 이하로 사용할 경우 역시 용해제로서의 기능이 약하고, 20 중량% 이상으로 사용할 경우에는 충진재와의 관계에서 과량을 차지하게 되므로 바람직스럽지 못하다. 상기의 석유수지로서는 열가소성 엘라스토머를 사용할 수 있다. 한편, 상기의 석유수지는 가열에 의해 용융되어 유리비드를 비롯한 다른 성분들을 혼련시킨 이후에는, 상기 유리비드가 이송과정에서 이송장치의 내부 표면에 부딪혀 스크래치 현상을 일으키는 것을 방지하는 기능을 수행하기도 한다.

본 발명은 접착제로서 EVA를 전체 중량에 대하여 1 ~ 3 중량% 의 범위에서 사용한다. 상기의 EVA는 강도를 유지하는 미세한 구조의 충진재와 그 주위를 감싸게 되는 상기의 석유수지 및 송진에스테르를 서로 잘 접착되어지도록 해준다. 이들은 서로 고르고 균일하게 분산되어 있는 것도 중요하지만, 일단 고정된 위치에서 변화되지 않고 그 위치를 이탈되지 않는 것도 내구성 면에서 매우 중요하기 때문이다. 또한, 상기의 EVA는 연화점이 낮아서, 1차 가열용융시 및 2차 가열용융시에 원료물질을 보다 쉽게 용융될 수 있도록 보조해주기도 한다.

본 발명은 고무성 수지를 전체 중량에 대하여 1 ~ 3 중량% 의 범위에서 사용한다. 상기의 고무성 수지는 포장도로 위에 차선으로 사용될 경우, 차량이 질주하면서 가해지는 충격을 받아들여 흡수하는 기능을 수행한다. 이는 구체적으로 크랙발생의 방지제로서 사용됨을 의미한다. 상기의 고무성 수지는 바람직하게 합성고무 또는 합성고무라텍스를 사용할 수 있다. 상기의 고무성 수지를 1 중량% 이하로 사용할 경우 크랙 방지효율이 낮고, 3 중량% 이상으로 사용할 경우 투입된 양에 비해 크랙 방지효율이 비례하지 않으므로, 이를 3 중량% 이상을 초과하지 않는 것이 좋다.

본 발명은 색상을 부여하기 위하여 안료를 5 ~ 10 중량% 포함하여 제조되는 것이 바람직하다. 상기의 안료는 이 기술분야에서 잘 알려져 있으므로, 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명은 재귀반사제로서 유리비드를 사용한다. 도로 포장용 표시 원료분야에서 유리비드는 통상적으로 사용되고 있으나, 본 발명은 상기의 유리비드를 가공처리하여 사용한 점에 기술적인 특징을 가지고 있다. 상기의 유리비드는 전체 중량에 대하여 20 중량 % 이상 함유하는 것이 바람직하다. 이는 재귀반사체로서의 기능을 수행하는데 있어서 많은 양을 함유할수록 더욱 양호한 성능을 발휘할 수 있기 때문이다. 통상적으로 전체 중량에 대하여 25 ~ 35 중량%를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기의 유리비드는 미세구체의 표면 위에 실란화합물로 코팅된 제품을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기의 실란화합물은 그 아래쪽(안쪽)의 유리표면과 견고한 결합력을 형성하는 반면에, 그 위쪽(바깥쪽)의 결합제와 견고한 결합력을 형성하게 되기 때문이다. 이것은 그 표면 처리를 행하지 않았을 경우, 매끄러운 유리표면이 상기의 결합제로부터 미끄러져 이탈될 수 있는 점을 감안한 것으로서, 상기 결합제의 결합력을 더욱 향상시켜주는 결과를 가져다주게 된다. 상기 유리비드의 표면에 실란화합물을 코팅하는 방법은 아래에서 상세하게 설명되어질 것이다.

본 발명은 혼화제 내지 용해보조제로서 액상의 광유를 1 ~ 5 중량% 의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기의 광유는 미네랄 오일로서, 여러가지 무기원료와 유기원료를 서로 더욱 잘 혼합될 수 있도록 보조해줌과 동시에, 가열시 균일하게 용해되는 것으로 도와주게 된다. 상기의 광유를 1 중량% 이하로 사용할 경우 혼합 효율이 낮은 반면에, 5 중량% 이상으로 사용할 경우 상기의 결합제의 성능을 약화시키게 되므로 바람직스럽지 못하다.

본 발명은 원료물질의 혼합시에는 혼화보조제로서 사용되어지고 완성된 도료를 노즐로 이송할 경우에는 유리비드의 침전을 방지해주는 셀룰로오스 콘셀을 전체 중량에 대해 0.5 ~ 2 중량% 를 사용한다. 상기의 셀룰로오스 콘셀은 잔털이 많은 섬유상의 셀룰로오스 제품이 바람직하다. 상기의 셀룰로오스 콘셀은 상기의 광유와 함께 사용되어야 한다. 이는 상기의 광유가 혼화작용을 하게 될 경우, 상기 셀룰로오스의 잔털이 상기의 유기원료 및 무기원료들 사이에 잘 섞여져서, 양호한 분산성 및 균일성을 보장할 수 있도록 해주기 때문이다. 또한, 상기의 셀룰로오스의 잔털은 상기의 유리비드가 어느 한쪽으로 또는 군데군데 뭉쳐져서 존재하지 않고, 상기의 충진제와 더불어 잘 분산되어지도록 하는데 크게 기여하게 된다. 또한, 상기의 셀룰로오스의 잔털은 용융된 상태에서 상기의 유리비드 입자들로 하여금 아래쪽으로 흘러내려가는 것을 방지해주게 된다. 이는 도료원료의 이송과정에서 유리비드 입자들의 침전현상을 방지하는데 결정적인 기여하게 됨을 의미한다.

본 발명에 있어서, 상기의 셀룰로오스 콘셀이 전체 중량에 비하여 0.5 중량% 이하로 사용될 경우엔 혼화보조제 및 침전방지제로서의 기능이 미약하고, 2 중량% 이상으로 사용될 경우엔 셀룰로오스 콘셀의 분산력이 약해지고 오히려 군데군데 뭉쳐지는 성질을 가지므로, 더욱 많은 시간 동안 혼합작용을 수행해주어야 하는 단점이 있다.

본 발명은 그 나머지 잔량은 충진제를 투입하여 사용된다. 상기의 충진제는 이 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이므로, 상세할 설명을 생략한다.

본 발명에 있어서, 상기의 도료표지용 도료조성물은 상기 유리비드의 침전방지 보조제로서의 벤토나이트를 1 ~ 3 중량% 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 상기의 벤토나이트는, 가열에 의해 도료원료가 용융되어지면 비중이 상대적으로 높은 유리비드 입자들이 침전되어지게 되는데, 낮은 점도를 이룬 상태에서도 유리비드 입자들이 침전되는 것을 방지하도록 해준다. 이는 가열용융에 의해 점도가 낮은 원료를 형성할 수 있고, 낮은 점도하에서 보다 원활한 유동성을 보유하게 됨으로써, 보다 균질한 성분의 도로표지용 도료 조성물을 제조할 수 있는 토대를 제공하게 된다. 또한, 상기의 벤토나이트는 추후 도로의 노면에 코팅된 도료 조성물이 그 도로의 노면에 존재하는 수분과 반응하여, 도료조성물의 도로 노면에 대한 결합력을 더욱 향상시킬 수 있는 원동력이 되기도 한다. 본 발명에 있어서, 상기 벤토나이트를 1 중량% 이하로 포함할 경우, 그 효과가 미약한 반면에, 3 중량% 이상으로 포함할 경우 투입된 양에 비하여 그 효력이 비례하지 않으므로, 바람직스럽지 못하다.

또한, 본 발명은 도로표지용 도료조성물의 제조방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 도로표지용 도료의 조성물을 제조하는 방법을 도시한 개략도이다.

1). 유기 원료 및 무기 원료의 혼합에 의한 제조 및 준비단계:

본 발명은 각각의 유기원료 및 무기원료를 칭량하고, 이들을 혼합용기의 내부에서 혼합하여 준비하는 원료의 제조 및 준비단계를 포함하고 있다.

본 발명은 유기원료인 송진에스테르와 석유수지를 상기의 비율대로 칭량하고, 또한 상기의 크랙방지제 및 접착제를 칭량하고, 안료와 충전제를 각각 칭량하고, 칭량된 유기원료들과 무기원료들을 소정의 혼합용기 내에 투입한다. 상기의 혼합용기는 외부에서 모터에 의해 회전하는 임펠러를 그 내부에 장착시킨 것으로서, 외부에서 가열할 수 있는 용기를 사용하는 것이 바람직하다. 상기의 혼합준비단계는 상기 임펠러의 회전력에 의해 서서히 서로 혼합되어지게 된다.

2). 실란코팅-유리 미소구체의 제조 및 준비단계:

본 발명은 상기의 유기원료 및 무기원료가 어느 정도 혼합되어지면, 실란코팅-유리비드를 준비하여 칭량한다. 본 발명은 재귀반사성능을 향상시킨 도로표지용 도료조성물에 관한 것으로서, 재귀반사성능에 직접 관련된 유리비드의 제조방법을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에서 사용된 실란 코팅된 유리비드의 제조장치를 개략적으로 도시한 것이며, 도 3은 상기 도 2의 제조장치에 관한 주요부 단면도이다.

본 발명은 도로표지용 도료의 조성물에 있어서 가장 중요한 실란코팅-유리 미소구체의 제조하여 준비하는 단계를 포함하고 있다.

본 발명은 재귀반사체로서 사용되는 유리비드를 실란화합물로 코팅하여 사용하고 있으며, 이는 아래와 같은 공정을 거쳐서 제조된 제품을 사용하는 점에서, 종래의 도로 포장용 제품들과 큰 차이점을 보여주고 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 유리비드는 분무체 용기(100)의 내부에서 연속적인 방식으로 실란화합물과 코팅되어진다. 상기 분무체 용기(100)는 외부에서 유리비드를 투입하는 유리비드 투입구(110)와 외부에서 실란화합물을 투입하는 실란화합물 투입구(120)를 포함하고 있다. 상기 분무체 용기(100)의 저면에는 고압의 에어를 공급하는 에어공급판(130)이 설치되어 있으며, 다수의 구멍들(132)이 그곳에 형성되어 있다. 상기의 에어공급판(130)은 외부의 에어펌프(도시되지 않음)에 연결되어 있어서, 상기의 에어펌프에서 공급되는 공기를 상기 구멍들(132)을 통해 상기 분무체 용기(100)의 내부로 세차게 불어 넣어주게 된다.

또한, 상기 분무체 용기(100)는 그의 중앙에 원뿔형 혼합유도부(150)를 포함하고 있다. 상기의 원뿔형 혼합유도부(150)는 저면에서 상부로 향하여 올라갈수록 점점 좁아지는 형상으로 이루어져 있으며, 이를 통하여 상기 에어공급판(130)의 구멍(132)을 통하여 공급된 공기들이 회오리바람을 일으켜서, 상기 분무체 용기(100)의 내부에서 외부 동력이 공급되지 않는 상태에서도, 스스로 혼합작용을 유도하기 위하여 창안된 것이다. 상기의 분무체 용기(100)는 고온의 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 이는 그 내부에서 원활하게 상기의 유리비드의 표면에 상기의 실란화합물이 코팅될 수 있도록 하기 위함이다. 상기 분무체 용기(100)의 내부로 공급되는 공기를 300 ℃ ~ 800 ℃의 온도로 유지하는 것이 바람직하고, 이를 위하여 에어공급관(134)의 주위를 전열선으로 감싸주고 피복하여 처리할 수 있다.

또한, 상기 분무체 용기(100)는 그의 상부에 유리비드 배출관(140)을 형성하고 있다. 상기 유리비드 배출관(140)은 상기 원뿔형 혼합유도부(150)의 상부에 위치하고 있으며, 상기 분무체 용기(100)의 내부에서 혼합되어 상승하게 된 유리비드들을 외부로 방출하는 기능을 수행하게 된다.

본 발명에 있어서, 상기의 유리비드는 유리비드 투입구(110)를 통하여 상기의 분무체 용기(100)의 내부로 공급되어진다. 보다 바람직하기로는, 호퍼(116)에서 스크류(114)를 통하여 서서히 상기 분무체 용기(100)의 내부로 공급하는 것이 좋다. 상기의 실란화합물은 실란화합물 투입구(120)를 통하여 상기의 분무체 용기(100)의 내부로 공급되어진다. 상기의 실란화합물을 상기 분무체 용기(100)의 내부에서 고르게 분사시키기 위하여, 상기의 실란화합물 투입구(120)에 연결된 원형 노즐부재를 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 유리비드는 그의 중력에 의해 자유낙하하게 된다. 이때, 상기의 에어공급관(134)을 통하여 외부에서 고온의 공기가 공급되어지면, 저면에 설치된 에어공급판(130)의 구멍들(132)을 통하여 상기 분무체 용기(100)의 내부로 고온의 공기가 세차게 공급되어지고, 외부에서 공급된 공기는 상기 원뿔형 혼합유도부(150)에 의하여 회오리바람을 일으키게 된다. 따라서, 상기의 유리비드는 상기 분무체 용기(100)의 내부에서 자연스럽게 상하방향으로 유동하면서 부유하게 된다.

한편, 상기의 분무체 용기(100)의 내부에는 이미 실란화합물이 공급되어 있으므로, 역시 저면에서 공급되는 고온의 공기에 의해 회오리바람을 일으키면서 심한 와류를 형성하게 되고, 상기 분무체 용기(100)의 내부에서 상기의 실란화합물을 뒤섞어 놓게 된다.

결국, 상기의 분무체 용기(100)의 내부에서는 외부에서 공급된 고온의 공기에 의해 상기의 유리비드와 상기의 실란화합물이 서로 뒤섞이면서 유동화 혼합과정을 거치게 되고, 그 과정에서 상기 유리비드의 표면에 상기의 실란화합물이 코팅되어지게 되는 것이다.

본 발명에 있어서, 실란화합물 코팅된 유리 미세구체는 상기 분무체 용기(100)의 배출관(140)를 통하여 외부로 배출되어진다. 상기 분무체 용기(100)의 배출관(140)은 그의 상단에 형성되어 있는 것으로서, 이는 통상적으로 혼합용기의 하단에 형성되어 있는 것과는 전혀 다르다. 상기의 배출관(140)은 실란화합물이 코팅된 유리 미세구체를 외부로 방출하는 통로로서, 배출되는 과정에서 상기의 유리 미세구체를 상온으로 냉각시키는 것이 바람직하다. 이는 고온에서 실란코팅된 유리 미세구체를 냉각시킴으로써 유리 미세구체의 표면에 얇을 피막을 고정시키기 위함이다. 냉각과정은 실온에 의해 자연냉각시킬 수도 있고, 배출관(140)의 주위에 냉각수를 회전시키는 강제냉각시킬 수도 있다. 첨부된 도면에서는 강제 냉각방식을 도시하고 있다.

본 발명에 있어서, 실란화합물 코팅된 유리 미세구체는 상기의 분무체 용기(100)로부터 배출되어진 후, 별도의 수집 용기에 채취되어 포장되어지게 되고, 본 발명의 가장 중요한 원료로서 사용되어지게 된다.

3). 혼합원료의 가열 용융 혼련단계:

본 발명은 상기의 혼합용기를 더욱 교반하면서, 그 내부에 상기의 실란화합물 코팅된 유리미세구체를 투입하고, 이들을 180 ℃ ∼ 220 ℃의 온도로 가열시키면서 용융혼련시키는 가열 용융 혼련단계를 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 혼합용기는 교반과정을 계속 수행하면서 외부에서 가열되어지게 된다. 이때, 상기의 석유수지가 용융되어지게 되고, 점차적으로 고체상의 혼합물이 액상의 혼합물로 전환되어지면서 더욱 혼련되어지게 되며, 이 과정에서 상기의 실란화합물 코팅된 유리 미세구체를 더욱 감싸게 된다. 상기의 혼합물은 더욱 점도가 낮은 액상의 물질로 전환되어지게 되고, 모든 실란화합물 코팅된 유리 미세구체는 균질하게 분포된 혼합물을 구성하게 된다. 통상적으로, 상기의 혼합용기는 180 ℃ ∼ 220 ℃의 온도로 가열시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기의 실란코팅-유리비드는 상기의 혼화제 및 혼화보조제와 함께 혼합용기의 내부에 투입하는 것이 바람직하다. 이는 상기의 혼합용기의 내부에 이미 균질하게 혼합된 원료들과 상기의 실란코팅-유리비드의 비중이 서로 달라서 상기의 혼화제 및 혼화보조제와 함께 투입하지 않을 경우에는 균질한 혼합물을 얻기 힘들기 때문이다.

4). 혼합원료의 펠렛형성 단계:

본 발명은 가열용융된 원료를 일정한 펠렛상으로 형성시키는 펠렛 형성단계를 포함하고 있다.

본 발명은 상기의 혼합용기의 내부에 용해되어 있는 용융물이 고화되기 이전에 소정의 형상으로 펠렛화시키는 것이 바람직하다. 이는 나중에 도로상에서 2차 용융작업을 행할 경우, 먼지의 비산을 막을 뿐만 아니라, 작업의 용이성 및 신속한 재용융 시간을 확보하기 위한 것이다. 펠렛화 작업은 별도의 장치를 활용할 수 있으며, 예컨대 본 발명자의 특허등록 제818356호 "도로표시용 원료의 제조방법 및 장치"를 활용할 수 있다.

5). 펠렛원료의 후처리 단계:

본 발명은 펠렛화된 도료 조성물을 상온으로 냉각한 후 포장하는 후처리 단계를 포함하고 있다.

본 발명은 상기의 펠렛화된 원료조성물을 상온으로 냉각시키고, 이것을 다시 포장하는 작업을 수행한다. 냉각 작업은 필요에 따라 다양한 방식으로 수행될 수 있으며, 특별한 방법으로 한정되지 않는다. 냉각된 도료 조성물은 필요에 따라 적절한 양으로 포장되어진다. 포장된 제품은 나중에 도로현장에서 사용될 수 있다.

이와 같이 일련의 단계를 거쳐서 펠렛화된 도로표지용 도료는 시공현장으로 운반된 후, 그 곳에서 다시 용융시켜서 시공현장에 적합한 형태로 사용되어지게 된다.

본 발명은 분말형태가 아닌 펠렛 형상으로 제조되어 있으므로, 분진 발생의 염려가 전혀 없고, 또한 실리콘 코팅층에 의한 결합력이 뛰어나므로, 도로 표시선으로서 그 내구성이 매우 양호하며, 특히 야간 운전자들에게 유리 미소구체의 재귀반사에 의한 도로표시 정보를 제공하여 편안한 운전을 행할 수 있도록 해준다.

본 발명에 의한 상기의 도로표지용 도료조성물은 본 발명자의 대한민국 특허등록 제817889호 "저압분사식 노면표시 시공방법 및 장치"와 대한민국 특허등록 제126104호 "포장도로의 차선 도색방법"에 의하여 도로 노면에 시공되는 것이 바람직하다.

첨부된 도 4는 상기의 대한민국 특허등록 제817889호 및 상기의 대한민국 특허등록 제126104호에 소개된 저압분사식 노면표시 시공장치를 나타내고 있다. (다만, 첨부도면 4에 의한 부호의 경우에는, 본 발명의 내용과 직접적인 관련성이 없으므로, 각각의 부호에 대하여 이를 상세하게 언급하지 않기로 한다.) 이때, 펠렛화된 도로표지용 도료는 다시 용해되어서, 용해장치(1)에 투입되고, 일련의 과정을 거쳐서 도로의 노면 위에 도포되어지게 된다. 이 경우, 종래와 같이 고압으로 분사시키지 않고 저압으로 분사시키게 되므로, 장치의 내부에서 용융된 액체가 이송하는 과정에서 유리비드(즉, 미소구체)에 의한 마찰력이 작게 되고, 이로 인하여 장치 내부의 스크래치 현상이 발생되지 않는다. 실제로, 본 발명자에 의한 내부 실험의 결과, 상기 장치의 내부에서 상기 유리비드의 침전현상이 발생되지 않았고, 계속적인 작업이 가능함을 확인함으로써, 본 발명의 유용성을 다른 측면에서 확인할 수 있었다.

본 발명에 의한 도로표지용 도료조성물은 다음과 같은 실험결과에 의하여 그 유용성을 객관적으로 입증할 수 있다.

Ⅰ. 제조방법에 관한 실시예의 경우:

《 실험예 (1): 제조실시예 (1) 》

저면에 가열로를 설치하고 그 중앙에 임펠러를 설치한 혼합용기를 준비하고, 상기 혼합용기의 내부에, 각각 송진에스테르 8 kg, 석유수지 16 kg, 고무수지 2 kg, EVA 2 kg, 셀룰로오스 콘셀 1 kg, 흰색안료 8 kg, 보크사이트 33 kg 을 칭량하고, 이것들을 차례대로 쏟아부었다. 상기의 임펠러를 서서히 회전시키면서 약 10분 정도 경과된 시점에서, 광유 3 kg 을 칭량하여 상기의 혼합용기 내부에 서서히 부었다. 이어서, 표면 위에 실란화합물로 코팅되어 있는 유리비드 27 kg을 칭량하여 상기의 혼합용기 내부에 천천히 투입한 다음, 계속적으로 상기의 임펠러를 회전시키고, 약 20분 정도를 경과시켰다.

그 후, 상기의 가열로를 가동시켜, 상기의 혼합용기에 서서히 열을 가하였다. 약 15분을 경과한 시점에서, 상기 혼합용기의 내부 원료들이 약간씩 녹아들었으며, 점차적으로 액상으로 변화되었다. 약 10분간을 더 혼련시켜, 더욱 균질한 혼합물을 얻었다.

그 후, 상기의 혼합용기를 기울여, 그 내부의 혼합물을 본 발명자의 특허등록 제818356호 "도로표시용 원료의 제조방법 및 장치"에 소개된 문양조성장치에 보내고, 이를 냉각하여 작은 펠렛형상으로 만들었다.

《 실험예 (2): 제조실시예 (2) 》

상기의 제조실시예(1)에 있어서, 상기의 혼합용기의 내부에 벤토나이트 2.5 kg을 더욱 투입하되, 상기의 광유를 투입하기 전에 시행한 것을 제외하고는, 그 나머지 사항을 상기 제조실시예(1)과 동일하게 수행하였다.

Ⅱ. 재귀반사 성능에 관한 실험예의 경우:

《 실험예 (3): 주간 재귀반사성능의 측정 》

도로표지는 주간의 햇빛이나 야간의 가로등 또는 자동차의 전조등에 의해 비춰지는 빛을 반사시켜 운전자로 하여금 식별할 수 있도록 해주는 미세한 유리비드를 포함하고 있으며, 이를 일반적으로 재귀반사요소라고 지칭하기도 한다.

통상적으로 가장 일반적인 상황은 주간에 햇빛이나 야간의 가로등에서 나온 빛이 유리비드에 의해 반사되는 성질을 이용하는 것이다. 이러한 상황에서 측정된 재귀반사 성능을 확산조명 방법의 재귀반사성능 계수 Qd 로 정의하며, 도로표지용 도료 조성물이 주간이나 야간에 유리비드에 의해 반사되는 성능을 판별한다.

확산조명 방법 하에서의 현장 도로표지의 재귀반사성능 계수 Qd 는 아래와 같은 식으로 정의된다.

Qd = L / E [단위: mcdㆍm^-2ㆍlx^-1] ............. (식 - 1)

이때, 상기의 식에서, L 은 확산조명 방법 하에서의 재귀반사성능이고,

상기의 E 는 현장 바닥면의 조도이다.

반사성능 L은 현장이 ISO/CIE 10526에 정의된 D65 등급의 표준 광원에 의해 조명되고 있는 상태에서 관측각이 2.29°일 경우를 기준으로 하여 측정되어야 하고, 측정할 현장의 도로표지 면적은 최소한 50 m² 이상이어야 한다. 조명은 모든 현장의 도로표지면에 균일하여야 한다. (참고로, 표준 측정조건은 운전자의 눈높이가 1.2 m인 상태에서, 가시거리가 30m 되도록 하려는 것이다.)

한편, 실험실측정 방법에 의할 경우도 있는데, 이를 위해서는 측정샘플을 30 ㎝ ~ 40 ㎝ 정도로 제작하며, 필요한 경우 길이 40 ㎝에 폭 20 ㎝를 기준으로 하기도 한다. 보다 상세한 실험실 측정방법은 유럽 규격 EN 1436: 1997 에 구체적으로 소개되어 있다. (한국표준규격은 현재까지 제정되어 있지 않으며, 부득이 유럽규격에 의하여 객관적인 실험데이터를 얻을 수밖에 없다.)

본 발명자는 보다 객관적인 측정데이터를 얻기 위하여, 상기의 제조실시예(2)에 의하여 제조된 펠렛 샘플을 국가공인시험기관에 의뢰하였다. 국가공인시험기관은 한국도로공사 도로교통연구원이었으며, 측정된 주간 재귀반사성능 계수 Qd는 Q4 등급으로 확인되었다.

《 실험예 (4): 야간 건조시 역반사 재귀반사성능의 측정 》

도로표지는 야간 운전자가 쉽게 차선을 분별할 수 있도록 하기 위하여 야간 역반사 재귀반사성능을 측정하고 있다. 야간 운전시에는 차량으로부터 비춰진 빛이 도로표지용 도료에 포함된 유리비드를 통하여 역반사되는 빛을 이용하는 것이다. 통상적으로 건조한 상태를 기준으로 한 경우가 많다. 야간의 자동차 전조등에서 나온 빛을 역반사한 상태의 반사도를 측정하는데는 역반사재귀반사성능 계수 R_L 을 사용하며, 도로표지용 도료 조성물의 야간 조명의 역반사 성능을 판별한다.

노면이 건조한 상태하에서의 현장 도로표지의 역반사 재귀반사성능 계수 R_L 는 아래와 같은 식으로 정의된다.

R_L = L / E_ㅗ [단위: mcdㆍm^-2ㆍlx^-1] ............. (식 - 2)

이때, 상기의 식에서, L 은 반사성능을 측정하는 장소에서 비교적 작은 각도만큼 벌어진 장소에 설치된 단일광원으로 조명되는 현장의 반사성능이고,

상기의 E_ㅗ 는 현장에서 광원이 조명방향과 수직인 장소를 비췰 경우의 조도이다.

표준 측정조건에서, 측정방향과 조명은 현장 평면과 수직인 평면으로 정의된다. 관측각(α)이 2.29°이고, 조명각(ε)이 1.24°이며, 측정현장은 ISO/CIE 10526에서 정의한 표준광원 A로 조명되어야 한다. (참고로, 야간의 경우에도 표준 측정조건은 운전자의 눈높이가 1.2 m인 상태에서, 가시거리가 30m 되도록 하려는 것이다.)

한편, 실험실측정 방법에 의할 경우도 있는데, 이에 대해서는 유럽 규격 EN 1436: 1997 에 구체적으로 소개되어 있다. (한국표준규격은 현재까지 제정되어 있지 않으며, 부득이 유럽규격에 의하여 객관적인 실험데이터를 얻을 수밖에 없다.)

본 발명자는 보다 객관적인 측정데이터를 얻기 위하여, 상기의 제조실시예(2)에 의하여 제조된 펠렛 샘플을 국가공인시험기관에 의뢰하였다. 국가공인시험기관은 한국도로공사 도로교통연구원이었으며, 측정된 야간 건조시 역반사재귀반사성능 계수 R_L _(건조)은 R5 등급으로 확인되었다.

《 실험예 (5): 야간 습윤시 역반사 재귀반사성능의 측정 》

도로표지는 야간 운전자가 노면이 건조한 상태에서 뿐만아니라, 노면이 습윤한 상태에서 차선을 쉽게 분별할 수 있도록 하기 위하여, 야간 습윤상태에서의 역반사 재귀반사성능을 측정하고 있다. 이 경우에도, 역반사 재귀반사성능 계수 R_L 을 동일하게 사용하며, 상기의 (식 - 2)와 동일한 식으로 정의된다. 다만, 도로의 노면을 습윤한 상태를 기준으로 한다는 점에서 서로 상이하다.

R_L _(습윤) = L / E_ㅗ [단위: mcdㆍm^-2ㆍlx^-1] ............. (식 - 2)

상기의 E_ㅗ 는 상기의 현장에서 노면에 물이 넘친 후 1분 경과된 상태에서, 측정한 것으로서, 광원이 조명방향과 수직인 장소를 비췰 경우의 조도이다.

표준 측정조건은 상기의 현장에서 노면에 물이 넘친 후 1분 경과된 상태에서 측정한 것을 근거로 하여야 한다는 점에서 상이하고, 그 나머지는 위와 동일하다.

한편, 실험실측정 방법에 의할 경우도 있는데, 이에 대해서도 역시 상기의 유럽 규격 EN 1436: 1997 에 구체적으로 소개되어 있다. (한국표준규격은 현재까지 제정되어 있지 않으며, 부득이 유럽규격에 의하여 객관적인 실험데이터를 얻을 수밖에 없다.) 역시, 본 발명자는 보다 객관적인 측정데이터를 얻기 위하여, 상기의 제조실시예(2)에 의하여 제조된 펠렛 샘플을 상기의 한국도로공사 도로교통연구원에서 측정의뢰하였다. 측정된 야간 습윤시 역반사재귀반사성능 계수 R_L _(습윤)은 RW3 등급으로 확인되었다.

《 실험예 (6): 야간 강우시 역반사 재귀반사성능의 측정 》

도로표지는 야간 운전자가 노면이 습윤한 상태에서 뿐만아니라, 노면에 비가 내리는 상태에서 차선을 쉽게 분별할 수 있어야 한다. 이를 위하여, 야간 강우상태에서의 역반사 재귀반사성능을 측정하고 있다. 이 경우에도, 역반사 재귀반사성능 계수 R_L 을 동일하게 사용하며, 상기의 (식 - 2)와 동일한 식으로 정의된다. 다만, 도로의 노면에 20 mm/hr 의 양으로 비가 최소한 5분 동안 고르게 내린 이후의 상태를 기준으로 한다는 점에서 서로 상이하다.

R_L _(강우) = L / E_ㅗ [단위: mcdㆍm^-2ㆍlx^-1] ............. (식 - 2)

상기의 E_ㅗ 는 상기의 현장에서 노면에 비가 20 mm/hr 의 양으로 최소 5분간 동일하게 내린 상태에서 측정한 것으로서, 광원이 조명방향과 수직인 장소를 비췰 경우의 조도이다.

한편, 실험실측정 방법에 의할 경우도 있는데, 이에 대해서도 역시 상기의 유럽 규격 EN 1436: 1997 에 구체적으로 소개되어 있다. (한국표준규격은 현재까지 제정되어 있지 않으며, 부득이 유럽규격에 의하여 객관적인 실험데이터를 얻을 수밖에 없다.) 역시, 본 발명자는 보다 객관적인 측정데이터를 얻기 위하여, 상기의 제조실시예(2)에 의하여 제조된 펠렛 샘플을 상기의 한국도로공사 도로교통연구원에서 측정의뢰하였다. 측정된 야간 강우시 역반사재귀반사성능 계수 R_L _(강우)은 RR3 등급으로 확인되었다.

《 실험측정값의 성능 비교 》

현재, 대한민국 도로상의 도로표지용 도료 조성물의 재귀반사 성능에 관한 관리기준은 국내표준규격으로 제정되어 있지 않다. 그러나, 도로표지용 도료 조성물은 유럽규격 (EN 1436: 1997)에 의해 그 특성을 파악할 수 있다.

주간반사 성능은 상기의 유럽규격(EN 1436: 1997)에서 아래의 표 1과 같이 제시하고 있다.

한편, 야간 건조시 역반사 성능은 상기의 유럽규격(EN 1436: 1997)에서 규정하고 있듯이 아래의 표 2와 같고;

야간 습윤시의 역반사 성능은 상기의 유럽규격(EN 1436: 1997)에서 규정하고 있듯이 아래의 표 3과 같으며;

야간 강우시 역반사 성능은 상기의 유럽규격(EN 1436: 1997)에서 규정하고 있듯이 아래의 표 4와 같다.

본 발명에 의한 도로표지용 도료조성물의 재귀반사 특성을 확인하기 위하여, 상기의 실험예 (3) 내지 실험예 (6)에 의한 측정값을 상기의 표 1 내지 표 4에 의한 기준 값과 서로 대비하여 살펴보았다.

그 결과, 본 발명에 의한 도로표지용 도료조성물은 매우 우수한 재귀반사 성능을 가지고 있다는 점을 객관적으로 확인할 수 있었다.

본 발명은 포장도로, 공항의 활주로, 주차장의 노면 등을 표시하는 표시선에 사용될 수 있다.

100 : 분무체 용기, 110 : 유리비드 투입구,
120 : 실란화합물 투입구, 130 : 에어공급판,
132 : 공기 구멍, 140 : 배출관,
150 : 원뿔형 혼합유도부.

Claims

도로표지용 도료의 조성물에 있어서,
결합제로서의 송진에스테르 5 ~ 10 중량%;
용해제 및 윤활제로서의 석유수지 15 ~ 20 중량%;
크랙방지제로서 고무성 수지 1 ~ 3 중량%와 EVA 1 ~ 3 중량%;
침전방지제로서 셀룰로오스 콘셀 0.5 ~ 2 중량%;
재귀반사제로서 유리비드 25 ~ 35 중량%;
안료 5 ~ 10 중량%;
그리고 잔량은 충전제로서 구성되어 있는 것을 특징으로 한 도로표지용 도료조성물.
제 1 항에 있어서,
상기의 재귀반사제로서 유리비드는 그 입자크기가 0.1 ~ 1.5 밀리미터를 가지고 있고, 그 표면 위에 실란화합물로 코팅되어 있으며, 상기 실란화합물의 코팅층은 100 ~ 500 마이크로미터를 형성하고 있는 것을 특징으로 한 도로표지용 도료조성물.
제 2 항에 있어서,
상기의 재귀반사제로서 유리비드를 더욱 균일하게 혼합 내지 혼련시키기 위하여, 혼화제 내지 용해보조제로서 사용되는 액상의 광유를 1 ~ 5 중량% 의 범위에서 더욱 포함하고 있는 것을 특징으로 한 도로표지용 도료조성물.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 유리비드의 침전방지 보조제로서의 벤토나이트를 1 ~ 3 중량% 더욱 포함하는 것을 특징으로 한 도로표지용 도료조성물.
도로표지용 도료 조성물의 제조방법에 있어서,
송진에스테르 5 ~ 10 중량%와, 석유 수지 15 ~ 20 중량%와, 고무성 수지 1 ~ 3 중량% 및 EVA 1 ~ 3 중량%와, 셀룰로오스 콘셀 0.5 ~ 2 중량%와, 안료 5 ~ 10 중량%, 그리고 나머지 잔량을 충전제로서 칭량하고, 이들을 혼합용기의 내부에 투입한 후, 이들을 서서히 교반하고 혼합하는 도료원료의 제조 및 준비단계와;
통상의 유리 미세구체와 실란화합물을 분무체 용기의 내부에 공급하고, 외부의 동력을 배제시킨 상태에서, 상기 분무체 용기의 내부에서 서로 혼합시켜서 상기 유리 미세구체의 표면에 상기 실란화합물을 코팅시킨 후, 실란화합물이 코팅된 유리비드를 형성하여, 상기 분무체 용기의 외부로 배출하고 냉각시키는 실란코팅-유리비드의 제조 및 준비단계와;
상기의 도료원료의 제조 및 준비단계에서 사용된 혼합용기 내에, 상기의 실란코팅-유리비드를 칭량하여 더욱 투입하고, 그 혼합용기의 내부 원료들을 계속적으로 교반하면서 180 ℃ ∼ 220 ℃의 온도로 가열시켜서 이루어지는 가열 용융 혼련단계와;
용융혼련된 도료조성물을 일정한 펠렛상으로 형성시키는 펠렛 형성단계와;
펠렛화된 원료 제품을 상온으로 냉각한 후 포장하는 후처리 단계; 를 포함하고 있는 것을 특징으로 한 도로표지용 도료조성물의 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기 실란코팅-유리비드의 제조 및 준비단계는
통상의 유리비드와 통상적으로 사용되는 실란화합물을 분무체 용기(100)의 내부로 투입하고,
상기 분무체 용기(100)의 저면에 형성된 에어공급판(130)의 다수의 구멍들(132)을 통하여 외부의 공기를 불어넣어 주어서, 상기 분무체 용기(100)의 중앙에 형성된 원뿔형 혼합유도부(150)를 통하여, 회오리 바람에 의한 혼합작용으로 상기 유리비드의 표면에 상기 실란화합물을 코팅시키며,
코팅된 유리비드를 상기 분무체 용기(100)의 유리비드 배출관(140)을 통하여 외부로 배출시키면서 냉각하여 형성하는 일련의 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 한 도로표지용 도료조성물의 제조방법.
제 5 항에 있어서,
상기의 도료원료의 제조 및 준비단계는 액상의 광유를 1 ~ 5 중량% 의 범위에서 더욱 투입하고 혼련하는 것을 특징으로 한 도로표지용 도료조성물의 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기의 도료원료의 제조 및 준비단계는 벤토나이트를 1 ~ 3 중량% 의 범위에서 더욱 투입하고 혼련하는 것을 특징으로 한 도로표지용 도료조성물의 제조방법.