KR102062016B1 - 노면 표지용 융착식 테이프 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 탄화수소 수지, 에틸렌 초산비닐 수지, 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지, 다면체 올리고머 실세스퀴옥산, 탄산칼슘, 글라스비드 및 무기안료를 포함한다.

Description

노면 표지용 융착식 테이프 및 이의 제조방법{Heat melt tape for road marking and manufacturing method thereof}
본 발명은 노면 표지에 이용가능한 노면표지용 융착식 테이프에 관한 것이다.
교통표시선은 도로교통 안전과 원활한 이동을 위하여 도로의 노면상에 표시된다. 노면표지용 도료는 이러한 노면상에 표시되기 위한 도료로서, 안료, 수지, 글라스 비드 및 충진재료를 포함한다. 이러한 노면 표지용 도료는 상세하게는 상온형 도료, 가열형 도료 및 융착식 도료 등으로 구분할 수 있다.
그러나 상온형 도료의 경우, 도막의 두께가 얇아 내구성이 현저히 낮으며, 수용성 용매를 이용하여 건조 시간을 포함하는 시공시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
또한 가열형 도료의 경우, 상온형 도료에 의해 건조시간은 짧으나, 통상적으로 환경오염을 유발하는 물질을 포함하는 문제점이 있으며, 융착식 도료의 경우 가열 용융을 통해 시공하는 도료로, 도색 기기가 직접 도료를 가열하여 도포하는 구조로 장비가 복잡하며 일정한 두께의 노면 표지 형성이 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 부착식 노면 시트가 개발되어 있으나, 내구성이 낮아 실제 현장에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-0978213호
본 발명의 목적은 빠른 시간 내에 시공이 가능하여, 노면 표지 시공으로 인한 교통 혼잡을 예방할 수 있는 노면 표지용 융착식 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가소제를 포함하지 않아 내구성이 우수한 노면 표지용 융착식 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차열성을 갖는 노면 표지용 융착식 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는탄화수소 수지, 에틸렌 초산비닐 수지, 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지, 다면체 올리고머 실세스퀴옥산, 탄산칼슘, 글라스비드 및 무기안료를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄은 이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제로 표면개질된 차열안료, 디이소시아네이트 화합물 및 폴리올을 중합하여 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 차열안료는 산화티타늄, 산화주석, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 산화세륨 및 산화안티몬에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제는 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란 및 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 디이소시아네이트 화합물은 방향족기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제로 표면개질된 차열안료는 상기 디이소시아네이트 화합물 100 중량부 대비 5 내지 20 중량부 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 탄화수소 수지는 방향족 탄화수소로 개질된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄화수소 수지 100 중량부 대비 80 내지 90 중량부의 에틸렌 초산비닐 수지 및 20 내지 30 중량부의 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 노면 표지용 융착식 테이프 시공방법을 제공하며, 본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프 시공방법은 시공대상 노면을 청소하는 제 1단계;
상기 노면에 프라이머를 도포하고 건조하여 프라이머층을 형성하는 제 2단계;
프라이머가 도포된 노면에 제 1항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 노면 표지용 융착식 테이프를 재단하고 시공대상 노면상에 위치시키는 제 3단계; 및
상기 노면 표지용 융착식 테이프를 가열하는 제 4단계;를 포함한다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 탄화수소 수지, 에틸렌 초산비닐 수지, 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지, 탄산칼슘, 글라스비드 및 무기안료를 포함하여, 미리 재단이 가능하므로 노면 표지의 시공 시간을 현저히 줄일 수 있으며, 가소제를 포함하지 않아 내구성이 우수하고, 높은 차열성으로 열에 의한 노면표지의 손상을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예들에 대한 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 탄화수소 수지, 에틸렌 초산비닐 수지, 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지, 다면체 올리고머 실세스퀴옥산, 탄산칼슘, 글라스비드 및 무기안료를 포함한다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 탄화수소 수지, 에틸렌 초산비닐 수지, 다면체 올리고머 실세스퀴옥산, 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함함으로써, 내구성 저하를 유발하는 가소제를 사용하지 않고도 노면 표지용 융착식 테이프의 제조가 가능한 장점이 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함함으로써, 제조되는 노면 표지가 차열성을 나타내게 되며, 이에 따라 여름철 아스팔트 등의 가열로 인한 노면 표지의 손상을 일정 부분 예방할 수 있는 장점이 있으며, 이에 따라 내구성 또한 동반 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서, 상기 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄은 이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제로 표면개질된 차열안료, 디이소시아네이트 화합물 및 폴리올을 중합하여 제조된 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 차열안료를 이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제로 표면개질하고, 나아가 표면개질제의 이소시아네이트기를 중합함으로써, 장기간 차량 통행과 같은 충격이 있는 경우에도 차열안료의 탈리를 예방하며, 균일한 조성을 갖는 노면 표지용 융착식 테이프의 제조가 가능한 장점이 있다.
이때 상기 차열안료는 산화티타늄, 산화주석, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 산화세륨 및 산화안티몬에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 차열성능을 갖는 안료 입자인 경우 제한없이 이용이 가능하다. 더욱 구체적으로 상기 차열안료는 평균입경이 50 내지 600 ㎚일 수 있으며, 평균입경이 지나치게 작은 경우 분산에 문제가 발생할 수 있고, 평균입경이 큰 경우 차열성능을 나타내기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제는 좋게는 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란 및 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 이러한 표면개질제를 이용함으로써 차열안료의 표면개질 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 상기 차열안료는 상기 디이소시아네이트 화합물 100 중량부 대비 5 내지 20 중량부 첨가될 수 있으며, 상기 차열안료가 소량 첨가되는 경우 충분한 차열성능을 나타내기 어려우며, 차열안료가 다량 첨가되는 경우 가공성이 저하되고 노면과의 부착성이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지는 이소시아네이트기로 표면개질된 차열안료, 방향족 디이소시아네이트 화합물, 사슬연장제 및 폴리올을 중합하여 제조된 것일 수 있으며, 이때 폴리올은 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 방향족 디이소시아네이트 화합물을 중합하여 제조된 것일 수 있으며, 방향족 디이소시아네이트 화합물을 이용함으로써 열가소성을 향상시키켜 균일한 두께의 노면 표지 형성이 가능한 장점이 있다.
상기 방향족 디이소시아네이트 화합물은 방향족기를 분자 내에 포함하며, 우레탄의 합성에 통상적으로 이용되는 디이소시아네이트 화합물인 경우 제한없이 이용이 가능하다. 구체적이고 비한정적인 일예로 상기 방향족 디이소시아네이트 화합물은 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,5-디나프탈렌 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 3,3'-디톨루엔-4,4'-디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트 및 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 사슬연장제는 구체적으로 디올 화합물을 이용할 수 있으며, 구체적이고 비한정적인 일예로 상기 사슬연장제는 1,6-헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 및 특히 에틸렌 글리콜 및 1,4-부탄디올에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올은 분자량이 500 내지 4000인 것을 이용할 수 있으며, 분자량이 너무 낮은 경우 열가소성이 낮아져 표면이 균일한 테이프의 제조가 어려울 수 있으며, 분자량이 너무 큰 경우 노면 표지의 시공 시 부착력이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면표지용 융착식 테이프는 상기 탄화수소 수지 100 중량부 대비 20 내지 30 중량부의 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있으며, 열가소성 폴리우레탄이 소량 포함되는 경우 제조되는 노면 표지용 융착식 테이프의 유연성이 낮아 노면과의 치밀한 결착이 어려운 문제가 발생할 수 있으며, 다량 포함되는 경우 내구성 저하를 유발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 탄화수소 수지는 탄화수소 수지는 방향족 탄화수소로 개질된 지방족 탄화수소 수지로서, 구체적으로 트랜스-1,3-펜타디엔(Trans-1,3-pentadiene), 시스-1,3-펜타디엔(Cis-1,3-pentadiene), 2-메틸-2-부텐(2-methyl-2-butene), 사이클로펜타디엔(Cyclopentadiene), 이소프렌(Isoprene), 피페릴렌(Piperylene), 디사이클로펜타디엔(dicyclopentadiene,DCPD), 사이클로펜텐(Cyclopentene), 메틸사이클로펜텐, 및 디하이드로디사이클로펜타디엔으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 지방족 올레핀과 스티렌, 비닐톨루엔 및 메틸스티렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방향족 올레핀의 공중합체일 수 있다. 상술한 탄화수소 수지를 이용하는 경우, 지방족 탄화수소로 개질된 탄화수소 수지를 이용한 경우 대비 표면 특성이 향상되는 장점이 있다. 더욱 좋게는 상기 탄화수소 수지는 연화점이 90 내지 105 ℃일 수 있으며, 연화점이 낮은 경우 시공 시 가열로 인해 두께가 지나치게 얇아질 수 있으며, 연화점이 높은 경우 압출 및 가열에 의한 융착이 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
또한 상기 탄화수소 수지는 산가가 0.1 내지 0.15 KOHmg/g일 수 있으며, 산가가 낮거나 높은 경우 에틸렌 초산비닐 수지 및 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지와 균일한 혼합이 어려운 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 에틸렌 초산비닐 수지(ethylenevinyl acetate, EVA)를 포함한다. 이러한 에틸렌 초산 비닐 수지를 포함함으로써 ?되는 노면 표지용 융착식 테이프의 유연성 및 결착력을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 에틸렌 초산비닐 수지는 초산비닐(vinyl acetate) 함량이 10 내지 50 중량%, 좋게는 20 내지 40 중량%일 수 있으며, 이러한 범위에서 노면과의 부착성을 향상시키면서도 우레탄 및 탄화수소수지와 혼합이 용이한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄화수소 수지 100 중량부 대비 80 내지 90 중량부의 에틸렌 초산비닐 수지를 포함할 수 있다. 이러한 범위를 만족함으로써, 제조되는 노면 표지의 내구성 저하를 예방할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표시용 융착시 테이프의 내마모성 향상을 위해 상기 탄화수소 수지 100 중량부 대비 5~10 중량부 작용기가 치환된 다면체 올리고머 실세스퀴옥산를 포함할 수 있다. 상기 작용기가 치환된 다면체 올리고머 실세스퀴옥산이 5 중량부 미만인 경우 내구성 향상 효과가 미미하고, 10 중량부 초과하는 경우에는 내구성 향상될 수 있지만 가열에 의한 융착시 테이프를 시공이후 균열이 발생되어 오히려 내마모성이 저하될 수 있다.
상기 작용기가 치환된 다면체 올리고머 실세스퀴옥산에서, 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 (Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS)은, 3차원 구조를 가지는 실록산계 물질을 의미하는 것으로, 일반적으로는 (RSiO1.5)n (n = 6 내지 16의 정수) 형태의 분자식으로 표시된다. 상기 작용기는 알코올, 아민, 카르복실산, 에폭사이드 중 선택되는 1종 이상의 작용기를 포함할 수 있다.
작용기가 치환된 다면체 올리고머 실세스퀴옥산으로서, 구체적으로는, 작용기가 1 이상 치환되고 케이지(cage)구조를 갖는 다면체 올리고머 실세스퀴옥산(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane, POSS)으로, TMP 디올이소부틸 POSS(DiolIsobutyl POSS), (TMP(Trimethylolpropane) DiolIsobutyl POSS), 사이클로헥산디올 이소부틸 POSS(Cyclohexanediol Isobutyl POSS), 1,2-프로판디올이소부틸 POSS(1,2-Propanediol Isobutyl POSS), 옥타(3-히드록시-3-메틸부틸디메틸실록시) POSS ((Octa(3-hydroxy-3-methylbutyldimethylsiloxy) POSS) 등 알코올이 1 이상 치환된 POSS;
아미노프로필 이소부틸 POSS(Aminopropyl Isobutyl POSS), 아미노프로필 이소옥틸 POSS(Aminopropyl Isooctyl POSS), 아미노에틸아미노프로필 이소부틸 POSS(Aminoethylaminopropyl Isobutyl POSS), N-페닐아미노프로필 POSS(N-Phenylaminopropyl POSS), N-메틸아미노프로필 POSS(N-Methylaminopropyl Isobutyl POSS), 옥타 암모늄 POSS(Octa Ammonium POSS), 아미노페닐 사이클로헥실 POSS(Aminophenyl Cyclohexyl POSS), 아미노페닐 이소부틸 POSS(Aminophenyl Isobutyl POSS) 등 아민이 1 이상 치환된 POSS;
말레아믹산-사이클로헥실 POSS(Maleamic Acid-Cyclohexyl POSS), 말레아믹산-이소부틸 POSS(Maleamic Acid-Isobutyl POSS), 옥타 말레아믹산 POSS(Octa Maleamic Acid POSS) 등 카르복실산이 1 이상 치환된 POSS;
에폭시 사이클로헥실 이소부틸 POSS(Epoxy Cyclohexyl Isobutyl POSS), 에폭시사이클로헥실 POSS(Epoxycyclohexyl POSS), 글리시딜 POSS(Glycidyl POSS), 글리시딜 에틸 POSS(Glycidyl Ethyl POSS), 글리시딜 이소부틸 POSS(Glycidyl Isobutyl POSS), 글리시딜 이소부틸 POSS(Glycidyl Isooctyl POSS) 등 에폭사이드가 1 이상 치환된 POSS 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 충진제로서 탄산칼슘을 포함할 수 있으며, 탄산칼슘에 의해 제조되는 노면 표지가 일정 수준 이상의 경도를 나타낼 수 있다. 상기 탄산칼슘은 탄화수소 수지 100 중량부 대비 70 내지 90 중량부 포함될 수 있으며, 탄산칼슘이 소량 포함되는 경우 낮은 경도에 의한 도로 표지의 크랙 등이 쉽게 발생할 수 있으며, 탄산칼슘이 다량 포함되는 경우 노면과의 결착성 저하를 유발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 글라스 비드를 포함한다. 이때 글라스 비드는 재귀반사를 유도하여 운전자의 눈에 차선이 쉽게 보이도록 할 수 있다. 이때 글라스 비드는 노면 표지에 이용되는 것인 경우 제한없이 이용이 가능하며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 글라스비드는 탄화수소 수지 100 중량부 대비 90 내지 100 중량부 포함될 수 있으며, 글라스 비드가 소량 첨가되는 경우 운전자가 노면 표지를 인식하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 글라스 비드가 다량 포함되는 경우 글라스 비드의 탈리가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 무기안료를 포함하며, 이때 무기안료는 이산화티탄, 황산바륨, 산화아연, 탄산칼슘, 산화 규소, 산화철, 산화 마그네슘, 산화 지르코늄, 산화이트륨, 산화 인듐 등의 금속 산화물, 기타 몰리브덴 레드, 코발트 블루, 망간 바이올렛, 감청, 군청 등의 무기질 안료 및 알루미늄, 니켈, 스테인리스 등의 금속가루 안료에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 이때 무기안료의 첨가량은 상기 탄화수소 수지 100 중량부 대비 3 내지 7 중량부, 좋게는 3.5 내지 5 중량부 포함될 수 있으며, 무기안료가 소량 첨가되는 경우 노면에 적합한 색을 내기 어려우며, 무기안료가 다량 첨가되는 경우
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 점도 조절제, 소포제, 침전방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 좋게는 본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 폴리에틸렌 왁스를 함유하는 점도 조절제를 포함할 수 있다. 이때 점도 조절제는 상기 탄화수소 수지 100 중량부 대비 1 내지 2 중량부 첨가될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상술한 조성을 혼합하여 압출 또는 사출을 통해 제조될 수 있으며, 좋게는 압출을 통해 제조될 수 있다. 압출된 테이프를 재단한 뒤, 노면에 올리고 가열함으로써 열융착을 통해 노면 표지를 제조할 수 있으며, 테이프를 시공 전 미리 재단함으로써 노면 표지의 시공 시간을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 또한 노면 표지용 융착식 테이프 시공방법을 제공한다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프 시공방법은 시공대상 노면을 청소하는 제 1단계;
상기 노면에 프라이머를 도포하고 건조하여 프라이머층을 형성하는 제 2단계;
프라이머가 도포된 노면에 제 1항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항의 노면 표지용 융착식 테이프를 재단하고 시공대상 노면상에 위치시키는 제 3단계; 및
상기 노면 표지용 융착식 테이프를 가열하는 제 4단계;를 포함한다.
상기 프라이머는 통상적으로 이용되는 프라이머인 경우 제한없이 이용이 가능하며, 좋게는 에폭시수지를 포함하는 에폭시계 프라이머를 이용할 수 있다.
시공대상 노면에 프라이머를 도포한 후, 재단된 노면 표지용 융착식 테이프를 원하는 위치에 위치시키고, 가열을 통해 열융착을 수행함으로써 최종적으로 노면표지의 제조가 가능하며, 이에 따라 시공 시간을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명한다. 아래 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 아래 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[제조예 1]
1. 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄의 제조
1 리터의 에탄올에 입자 크기가 200 ㎚인 이산화티탄 분말을 100 g 첨가한 뒤, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 5 g을 첨가하고 300 rpm에서 1시간 동안 교반한 뒤, 용매를 제거하여 표면개질된 차열안료를 제조하였다.
수평균 분자량이 2000인 폴리에스테르 폴리올을 1리터의 DMF 용매에 250 g 투입하고 용융시킨 후, 85 ℃를 유지하면서 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 45 g 및 표면개질된 차열안료 6g을 천천히 첨가하고, 2시간 동안 반응을 수행하여 프리폴리머를 제조하였으며, 제조된 프리폴리머에 부탄디올을 첨가하였으며, 이때 사슬연장제로 부탄디올의 첨가량은 [사슬연장제의 몰 수]/[폴리올의 몰 수]가 1.05가 되도록 첨가하고 24시간 동안 반응을 진행하고, 펠렛화하여 열가소성 폴리우레탄을 제조하였다.
2. 노면 표지용 융착식 테이프의 제조
하기 표 1에 기재된 중량(단위 g)을 혼합하고 압출기를 통해 폭 15㎝, 두께 5 ㎜로 압출하였다. 표 1에서 탄화수소 수지는 P1, 에틸렌 초산 비닐 수지는 P2, 차열안료를 포함하는 열가소성 폴리우레탄은 P3, 작용기가 치환된 다면체 올리고머 실세스퀴옥산 P4로 표시하였으며, 모든 제조예에서 글라스 비드는 95 g, 이산화티탄을 포함하는 무기안료는 4 g, 폴리에틸렌 왁스 점도조절제는 1.5 g 혼합하였다.
이때 상기 탄화수소 수지는 C5계 지방족 올레핀 및 C9계 방향족 올레핀의 공중합으로 제조된 것으로, 연화점이 약 100 ℃이며, 산가가 0.13 KOHmg/g인 것을 이용하였으며, EVA(에틸렌초산비닐)는 EA28150(비닐아세테이트 함량 28 중량%인 것, LG 화학)를 이용하였으며, 글라스비드는 평균입경이 약 1000 ㎛인 것을 이용하였으며, 작용기가 치환된 다면체 올리고머 실세스퀴옥산은 TMP 디올이소부틸 POSS(TMP(Trimethylolpropane) Diolisobutyl POSS)를 이용하였다.
[제조예 2 내지 10]
제조예 1과 같은 방법으로 제조하되, 표 1에 기재된 조성으로 각각 노면 표지용 융착식 테이프를 제조하였다. 제조예 8은 이소시아네이트 화합물로 표면개질한 차열안료를 전혀 첨가하지 않고, 폴리에스테르 폴리올, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 및 부탄디올 만을 첨가하여 중합한 후 노면 표지용 융착식 테이프에 적용하였다.
제조예 16은 연화점 약87℃ 이며, 산가가 0.13인 탄화수소 수지를 이용하였으며, 제조예 17은 연화점이 약 112℃이며 산가가 0.13인 탄화수소 수지로, 지방족 올레핀과 디올레핀의 중합을 통해 얻어지는 탄화수소 수지를 이용하였다. 제조예 18은 산가가 0.04이며 연화점이 약 100 ℃인 지방족 석유수지를 이용하였으며, 제조예 19는 산가가 1.15이며 연화점이 약 100 ℃인 지방족 올레핀과 디 올레핀의 중합으로 얻어지는 탄화수소 수지를 이용하였다.
제조예　 P1 P2 P3 P4 탄산칼슘 점도
조절제		 비고
1 100 82 30 3 80 1.5 　
2 100 80 28 7 80 1.5 　
3 100 90 20 10 80 1.5
4 100 90 20 15 80 1.5
5 100 85 32 7 80 1.5
6 100 60 30 7 80 1.5 　
7 100 105 30 7 80 1.5 　
8 100 82 10 7 80 1.5 　
9 100 82 50 7 80 1.5 　
10 100 82 50 7 80 1.5 차열안료 표면개질 안함
11 100 82 50 7 80 1.5 P3가 차열안료를 포함하지 않음
12 100 82 0 7 80 1.5 　
13 100 0 30 7 80 1.5 　
14 100 82 30 7 60 1.5
15 100 82 30 7 95 1.5
16 100 82 30 7 80 0.5
17 100 82 30 7 80 3.1
18 100 82 30 7 80 1.5 연화점 87℃ 탄화수소 수지 이용
19 100 82 30 7 80 1.5 연화점 112℃ 탄화수소 수지 이용
20 100 82 30 7 80 1.5 산가가 0.04인 탄화수소 수지 이용
21 100 82 30 7 80 1.5 산가가 1.15인 탄화수소 수지 이용
제조된 노면 표지용 융착식 테이프의 물성 측정
제조된 노면 표지용 융착식 테이프의 물성을 측정하고 그 결과를 표 2로 나타내었다. 표 2에서 접착강도는 SPS-KTS.1102-1890 도로교통시설 안전협회단체표준에 의하여 측정되었으며, 내마모도는 KS M 6080:2014(5.1.10)에 따라 측정하였고, 재귀반사도는 KS M 6080:2011에 따라 측정되었다. 또한, 마모도 시험 후 재귀반사도는 20만회 마모도 시험을 수행한 후에 진행되었다. 또한 기준 값은 노면 표지용에 이용되기 위한 최소 기준을 기재한 것이다.
제조된 노면 표지용 융착식 테이프의 차열성능 측정
제조예 1 내지 10의 조성으로 제조되며 5 ㎜ 두께로 압출된 노면 표지용 융착식 테이프를 각각 콘크리트 시험편 상에 올리고, 120 ℃로 가열하여 열융착을 수행하였다. 산광형 BRF110V150W 램프를 노면과 30 ㎝ 높이에서 설치하고, 2시간 동안 광을 조사한 뒤 온도 변화를 측정하고 표 2로 나타내었다.
　 접착강도(N/mm2) 　 재귀반사도
제조예 아스콘 콘크리트 내마모도(㎎) 시공직후 마모도 시험 후 온도차(℃)
1 2.2 2.6 155 R5 R4 17
2 2.7 2.9 115 R5 R5 15
3 2.6 2.9 118 R5 R5 15
4 2.6 2.8 120 R5 R5 16
5 2.3 2.5 160 R5 R4 19
6 1.6 1.8 126 R5 R5 14
7 2.3 2.6 190 R5 R4 18
8 1.8 2.0 120 R5 R5 22
9 2.1 2.4 200 R5 R3 16
10 1.4 1.7 135 R5 R5 24
11 1.9 2.2 125 R5 R5 35
12 1.5 1.9 130 R5 R5 31
13 1.7 1.9 129 R5 R5 17
14 2.5 2.7 144 R5 R4 20
15 1.9 2.2 121 R5 R5 22
16 1.4 1.7 116 R5 R5 15
17 2.3 2.5 138 R5 R4 25
18 2.5 2.7 142 R5 R4 17
19 1.5 1.9 121 R5 R5 18
20 1.9 2.3 136 R5 R4 26
21 1.8 2.1 129 R5 R4 24
기준 1.0 1.5 125 R5 R5 -
표 2를 참고하면, 에틸렌 초산 비닐 또는 열가소성 폴리우레탄 수지가 소량 첨가되는 경우 부착성의 저하로 접착강도가 낮아짐을 확인할 수 있으며, 다량 포함되는 경우 내마모성이 일부 저하됨을 확인할 수 있다. 또한, 내마모성이 낮은 경우 글라스 비드 입자가 노면 표지에서 이탈하여 재귀반사도 또한 낮아짐을 확인할 수 있다. 차열안료를 표면개질하지 않고 첨가한 경우 차열안료의 균일한 분산이 저해되어 온도차가 크며, 차열성이 낮은 것을 확인할 수 있다.

Claims (9)

  1. 탄화수소 수지, 에틸렌 초산비닐 수지, 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지, 다면체 올리고머 실세스퀴옥산, 탄산칼슘, 글라스비드 및 무기안료를 포함하며,
    상기 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄은 이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제로 표면개질된 차열안료, 디이소시아네이트 화합물 및 폴리올을 중합하여 제조된 것이며,
    상기 탄화수소 수지 100 중량부 대비 20 내지 30 중량부의 차열안료가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지 및 5 내지 10 중량부의 다면체 올리고머 실세스퀴옥산을 포함하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차열안료는 산화티타늄, 산화주석, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 산화세륨 및 산화안티몬에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제는 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란 및 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 노면 표지용 융착식 테이프.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 디이소시아네이트 화합물은 방향족기를 포함하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  6. 제 1항에 있어서,
    이소시아네이트기를 포함하는 표면개질제로 표면개질된 차열안료는 상기 디이소시아네이트 화합물 100 중량부 대비 5 내지 20 중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 탄화수소 수지는 방향족 탄화수소로 개질된 것인 노면 표지용 융착식 테이프.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄화수소 수지 100 중량부 대비 80 내지 90 중량부의 에틸렌 초산비닐 수지가 함유된 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  9. 시공대상 노면을 청소하는 제 1단계;
    상기 노면에 프라이머를 도포하고 건조하여 프라이머층을 형성하는 제 2단계;
    프라이머가 도포된 노면에 제 1항 및 제3항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 노면 표지용 융착식 테이프를 재단하고 시공대상 노면상에 위치시키는 제 3단계; 및
    상기 노면 표지용 융착식 테이프를 가열하는 제 4단계;를 포함하는 노면 표지용 융착식 테이프 시공방법.
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