KR100978213B1

KR100978213B1 - 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물, 노면시트 및 이를 이용한 노면표시 시공방법

Info

Publication number: KR100978213B1
Application number: KR1020100047685A
Authority: KR
Inventors: 정한구
Original assignee: (주)원창이엔지
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2010-08-26

Abstract

본 발명은 본 발명은 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물, 노면시트 및 이를 이용한 노면표시 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 진행방향이나 속도 및 차선 등 도로의 상황을 알 수 있도록 도로노면에 표시하는 노면표시를 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용하여 미리 필요한 문양, 형태 및 크기로 가공하고, 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트 성형시 노면시트 내부에 면직포와 와이어메쉬를 적용하여 구성함에 따라, 현장에서 가열 압착하여 시공함으로써 현장시공작업의 편의성과 신속성을 제공하고, 노면표시가 갈라지거나 깨지는 균열현상을 방지하며, 내구성 및 친환경성이 향상된 노면시트를 제공하는 것이 가능한 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물, 노면시트 및 이를 이용한 노면표시 시공방법에 관한 것이다.

Description

노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물, 노면시트 및 이를 이용한 노면표시 시공방법{omitted}

본 발명은 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물, 노면시트 및 이를 이용한 노면표시 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 진행방향이나 속도 및 차선 등 도로의 상황을 알 수 있도록 도로노면에 표시하는 노면표시를 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용하여 미리 필요한 문양, 형태 및 크기로 가공하고, 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트 성형시 노면시트 내부에 보강메쉬를 적용하여 구성함에 따라, 현장에서 가열 압착하여 시공함으로써 현장시공작업의 편의성과 신속성을 제공하고, 노면표시가 갈라지거나 깨지는 균열현상을 방지하며, 내구성 및 친환경성이 향상된 노면시트를 제공하는 것이 가능한 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물, 노면시트 및 이를 이용한 노면표시 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 도로의 노면에는 도 1과 같이 제한속도표시나 버스전용차로표시 등을 비롯하여 주행에 필요한 도로정보와 횡단보도, 어린이보호구역표시, 주정차금지표시 등 도로상황정보를 알리는 표시를 제공하고, 체육 및 놀이시설이나 보행로 및 건물 등의 내부 노면에도 자전거전용도로표시 등이 표시되어 정보를 제공한다.

이러한 노면표시는 도로이용자에 대하여 각종 필요한 정보를 도로상에서 제공함으로써, 교통의 안전과 원활한 소통을 유도하고 도로구조를 보전한다. 즉, 노면표시는 안전표시와 같이 설치되어 이용자에게 규제 및 지시의 정보를 전달하는 기능을 담당하고 있다.

이와 같은, 도로의 노면표시는 도로교통법 제4조, 동법 시행규칙 제3조2항 및 경찰청 교통노면표지 설치관리 메뉴얼에서 규정하고 있는 각종 노면표지와 도로교통법 제11조2항의 규정에 의한 학교 앞 및 유치원 앞(스쿨-존), 노인보호구역(실버-존), 청소년보호법에 의한 청소년통행금지구역(레드-존) 등의 노면표지가 일반적인 도로의 노면에 설치되어 있다.

이러한 노면표시를 하기 위한 종래의 방식으로는 상온형 도료(air drying type traffic paints), 가열형 도료(hot spray type traffic paints), 융착식 도료(hot melt type traffic paints)를 사용하여 현장에서 마카차나 수동식도색기 등의 시공기를 조작하여 표시하는 시공을 하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법 중 상온형 도료는 상온에서 건조되고 안정도가 높으나, 도막의 두께가 얇아 내구성이 떨어지고, 다른 유성도료와는 달리 물로 만들어진 수용성이기 때문에 증발이 쉽지 않아 건조되는 속도가 늦어 건조시간(20~40분)이 많이 소요되며, 수명이 짧은 단점이 있었다. 이처럼, 건조시간이 많이 소요될 경우에는 차량의 원활한 소통에 지장을 주어 교통체증이 발생하는 시공상의 문제점도 발생하였다.

또한, 가열형 도료는 60℃이상의 온도로 가열했을 때 액상으로 되었다가 상온에서 굳어지는 도료로서 건조시간(3~15분)은 보통이나 오염도가 커 환경을 오염시키는 단점이 있었다.

상기 융착식 도료는 비드 또는 후레이크 상의 합성수지와 충전용 재료를 사용하는 도료로서 가열 용융하여 시공하게 되며, 통상 바인더로서 석유수지와 로진수지 또는 석유수지와 로진수지를 혼합한 복합형을 사용하고 있다.

상기 석유수지를 바인더로 하는 예로서 대한민국 특허 제832922호(등록일자: 2008년05월21일)에서는 석유수지 14~16중량%, 보강수지 2~4 중량%, 안료 2~6 중량%, 골재 23~42 중량%, 분말 15~20 중량%, 비드 23~27 중량%, 가소제1.5~3 중량%, 요변제 0.5~1 중량 %로 이루어진 것을 특징으로 하여, 도로표지를 위해 사용되는 융착식 도료에 접착력과 탄력을 증대하여 마찰계수를 상승하는 보강수지와 요변제로 입자가 굵은 골재와 대구경으로 형성된 비드의 침전을 막으면서 굵은 골재 및 대구경비드를 첨가하여 도착된 표면에 마찰력을 향상시켜 차량이나 보행자의 미끄러짐을 방지하여 안전성을 증대하도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 석유수지 또는 로진수지를 바인더로 하는 도로 표지용 도료는 아스팔트 및 콘크리트와 같은 도로 표면에 도포할 경우 경도가 높아 자동차에 의한 내충격성이 약하여 크랙 발생률이 매우 높은 단점이 있으며, 특히, 석유수지 및 로진수지는 낮은 유리 전이 온도를 가지기 때문에 도로 표면 온도 차이가 극심한 여름철과 겨울철에 열적 안정성이 부족하게 되어 도로 표지용 도료가 쉽게 깨지거나 균열됨에 따라 잦은 보수 도장 작업을 빈번하게 수행해야 하므로 유지보수 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 융착식 도료는 분말재료를 융해기에 투입하고 200℃의 높은 증기압식으로 끓여 도색기에 재료를 내려받아 노면에 약2㎜의 두께로 밀고 나가면서 시공하는 것으로서, 복잡한 장비가 동원되어 교통체증을 유발하고, 시공 시 도로에 직접 도색하여 일정한 두께의 도포가 어려운 단점이 있었다.

아울러, 상술한 종래의 시공방법 중 상온형 도료 외에 대부분의 시공방법들은 휘발성 유성페인트를 사용하기 때문에 시공시 발생하는 휘발성 물질 및 시공 후 차량통행에 따라 마모되어 발생되는 물질이 환경오염을 유발하는 문제점이 있었다.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다양한 형상과 색상의 표현이 가능하고 시공시간을 줄일 수 있는 노면접착시트가 많이 활용되고 있는데, 한국등록실용신안 제20-0426960호에는 바인더 수지 20~30중량%, 왁스 2~5중량%, 가소제 1~3중량%, 엘라스토머 1~5중량%, 안료 8~15중량%, 스테아린산 0.5~2중량%, 글래스비드 20~30중량%로 이루어진 고형 혼합물이 용융 후 압출 성형되어 폭 50~100㎝ 및 두께 1~3㎜의 용융시트가 형성되고, 상기 용융시트의 표면에 글래스비드가 용융시트 100%에 대한 4~5%의 비율 및 0.03~0.1㎜ 두께로 살포되면서 일체로 결합되어 구성된 노면표시용 부착식 노면시트가 개발되어 있다.

또한, 한국등록특허 10-0914853호에는 석유계 지환족 탄화수소와 EVA의 혼합물로 이루어지는 수지부; 상기 수지부에 충진재로서 첨가되는 탄산칼슘; 노면표지용 열 접착 시트의 식별을 위한 안료로서 첨가되는 산화티타늄; 상기 노면표지용 열 접착 시트의 시공 후 차량의 오일이나 차량바퀴의 오염으로부터 방지하기 위한 표면평활제로서 첨가되는 폴리에틸렌 왁스; 동절기에 노면표지용 열 접착 시트의 균열을 방지하기 위한 가소제; 및 야간에의 식별 반사체로 첨가되는 글라스 비드를 포함하는 노면표지용 열 접착 시트에 있어서, 상기 수지부는 석유계 지환족 탄화수소와 방향족 탄화수소를 혼합한 변형된 탄화수소와 스틸렌 이소프렌 스틸렌(Styrene Isoprene Styrene) 열가소성 고무와 폴리올레핀(polyolefine)의 중합체로서 이루어지고, 상기 충진재에는 미끄럼방지를 위하여 철사심재를 더 포함하며, 상기 가소제로 폴리브덴을 사용하는 구성으로 이루어지는 것 을 특징으로 하는 노면표지용 열 접착 시트가 공지되어 있다.

또한, 한국등록특허 10-0740296호에는 탄화 수소, 이브이에이( EVA, Ethylene-Vinyl Acetate copolymer )가 혼합되는 주원료; 상기 주원료에 충진재로서 첨가되는 탄산칼슘; 노면표시용 핫테이프의 식별을 위한 안료로서 첨가되는 산화티탄; 상기 노면표시용 핫테이프의 시공 후 차량의 오일이나 차량바퀴의 오염으로부터 방지하기 위한 표면평활제로서 첨가되는 토우폴리큘레폴리에칠렌왁스; 동절기에 노면표시용 핫멜트 테이프의 균열을 방지하기 위한 가소제로서 첨가되는 프탈산디옥틸틸; 노면표시용 핫멜트 테이프의 시공 후의 열안전성을 위한 안정제로서 첨가되는 스테아르산 칼슘; 야간에 보다 더 지속적인 재귀반사를 위하여 식별반사체로 첨가되는 세라믹 그라스비드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노면표시용 열가소성 핫멜트 테이프가 공지되어 있다.

또한, 한국등록특허 10-0680566호에는 수성 에폭시 수지 100중량%에 대하여 직경 400∼700㎛의 고휘도 유리알 35∼40중량%가 코팅된 기재와 차선의 색깔에 따라 대응되는 테이프의 색상 발현을 위한 착색제와 경화제를 포함하여 차량이나 보행자의 하중을 지지하는 상부층과, 아스팔트 포장 도로나 시멘트 콘크리트 포장 도로의 노면 위에 직접 접착되는 하부층을 구비하여, 소정 폭과 두께 및 길이를 갖도록 제조되는 것으로서, 이는 상기 하부층(220)은 부틸 고무(Butyl Rubber) 19중량%, 폴리 이소 부틸렌(Poly Iso Butylene) 8중량%, 폴리부텐(Polybutene) 22중량%, 탄산칼슘(CaCO3) 33중량%, 카본 블랙(Carbon Black) 8중량%및 석유수지 10중량%의 조성비를 갖으며, 상기 상부층(210)에는 상,하부층간의 결합력 증대 및 롤테이프형 몸체의 형태유지를 위한 섬유제의 격자망이 함침된 롤형노면시트가 공지되어 있다.

그러나, 상기 노면시트들은 필요한 크기와 문양에 따라 미리 제작되어 이를 현장에서 가열접착하기 때문에 노면과의 공극이 없으며, 현장에서의 복잡한 장치나 설비를 요구하지 않고 간편한 방법으로 설치할 수 있게 하여 작업현장의 교통을 장시간 차단하지 않아도 되는 효과가 있지만, 여전히 온도가 낮은 동절기에 갈라지거나 깨지는 등의 환경적인 요인으로 노면시트가 균열되는 현상을 방지하지 못하고, 이를 방지하기 위해 첨가되는 가소제의 양을 증가하면 유연성이 떨어져 내충격성이 약해지며, 가소제성분은 인체에 해로운 환경호르몬을 발생시키는 유해물질로서 과다사용시 환경오염을 유발하게 되는 문제점이 있었으며, 또한, 우천시나 눈이 내리는 기상환경적인 원인으로 행인이나 차량이 미끄럼에 의한 사고를 방지하는 미끄럼방지효과가 미흡한 점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용하여 노면에 시공할 노면시트를 미리 제작하고 현장에서는 노면시트를 부착 후 열융착하는 것만으로 시공작업을 완료함으로써, 시공작업의 편의성과 신속성을 동시에 제공하여 교통이 혼잡해지는 현상을 완화하고, 다양한 문양과 크기 및 일정한 두께로의 시공작업이 가능함에 따라 시공의 효율성과 동시에 노면의 미려함을 도모할 수 있는 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물, 노면시트 및 이를 이용한 노면표시 시공방법을 제공하는 것을 해결하려는 과제로 한다.

본 발명은 폴리우레탄수지 20~30중량부, EVA수지 20~30중량부, PVA(Polyvinyl alcohol)수지 20~30중량부, 석유수지 20~30중량부, 폴리프로필렌수지 10~20중량부, 폴리에틸렌 왁스 5~10중량부, 탄산칼슘 10~20중량부, 풍쇄슬래그 10~20중량부, 글라스비드 20~40중량부, 규사분말 20~40중량부, 이산화티탄 2~5중량부, 무독성 가소제 2~5중량부, 스테아린산 1~3 중량부, 안료 5~10중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물을 제공하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 본 발명은 폴리우레탄수지 20~30중량부, EVA수지 20~30중량부, PVA(Polyvinyl alcohol)수지 20~30중량부, 석유수지 20~30중량부, 폴리프로필렌수지 10~20중량부, 폴리에틸렌 왁스 5~10중량부, 탄산칼슘 10~20중량부, 풍쇄슬래그 10~20중량부, 글라스비드 20~40중량부, 규사분말 20~40중량부, 이산화티탄 2~5중량부, 무독성 가소제 2~5중량부, 스테아린산 1~3 중량부, 안료 5~10중량부를 혼합하면서 150~200℃로 가열하여 용융수지혼합물을 형성하고, 상기 용융수지혼합물을 압출하여 폭 50 ~ 100㎝ 및 두께 2 ~ 3㎜의 평탄용융시트로 형성한 후, 상기 평탄용융시트를 냉각하고, 적정크기 및 모양으로 절취하여 노면표시를 시공할 수 있도록 한 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 제공하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 0.1~1㎜ 두께의 합성섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 와이어가 0.5~1㎝의 간격을 이루며 연결되어 격자상으로 짜여진 보강메쉬가 상기 평탄용융시트 제조시에 시트 중간층에 적층 보강되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 본 발명은 노면표시 시공대상 도로노면의 청소 및 분진을 제거하는 단계와; 노면표시가 시공될 도로의 노면에 프라이머를 도포하고 건조하는 단계와; 노면에 도포된 프라이머 표면에 노면표시에 맞게 재단된 상기 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 거치하는 단계와; 상기 노면시트를 150∼200℃로 가열하여 도로의 노면에 노면표시를 융착시키는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용한 노면표시 시공방법을 제공하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.

본 발명에 따른 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트는 시공 전 미리 제작된 시트성형체를 이용하여 시공시 현장에서는 구비한 시트성형체를 부착한 후 열융착하는 것만으로 시공작업이 완료되어 시공이 용이하고, 신속한 작업이 가능하여 교통이 혼잡해지는 등의 교통체증현상을 완화하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트는 노면시트를 필요에 따라 다양한 문양과 크기로 형성할 수 있으며, 노면상 시공되는 노면시트의 두께가 일정하여 효율적인 시공이 가능함과 동시에 노면의 미려함을 제공하는 효과가 있으며, 혼합수지를 사용하여 내구성이 뛰어나며 시공시 노면과 공극발생이 없이 완전히 접착함에 따라 노면시트의 박리현상, 갈라지거나 깨지는 등의 균열현상을 방지하는 효과와 함께 환경에 무해한 친환경 가소제 등을 사용하여 친환경적인 노면시트의 시공이 가능한 특유의 효과가 있다.

도 1은 노면시트가 적용된 도로노면을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도로노면에 융착된 노면시트를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시공방법을 나타내는 공정 순서도이다.

본 발명에 따른 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물은 폴리우레탄수지 20~30중량부, EVA수지 20~30중량부, PVA(Polyvinyl alcohol)수지 20~30중량부, 석유수지 20~30중량부, 폴리프로필렌수지 10~20중량부, 폴리에틸렌 왁스 5~10중량부, 탄산칼슘 10~20중량부, 풍쇄슬래그 10~20중량부, 글라스비드 20~40중량부, 규사분말 20~40중량부, 이산화티탄 2~5중량부, 무독성 가소제 2~5중량부, 스테아린산 1~3 중량부, 안료 5~10중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트는 폴리우레탄수지 20~30중량부, EVA수지 20~30중량부, PVA(Polyvinyl alcohol)수지 20~30중량부, 석유수지 20~30중량부, 폴리프로필렌수지 10~20중량부, 폴리에틸렌 왁스 5~10중량부, 탄산칼슘 10~20중량부, 풍쇄슬래그 10~20중량부, 글라스비드 20~40중량부, 규사분말 20~40중량부, 이산화티탄 2~5중량부, 무독성 가소제 2~5중량부, 스테아린산 1~3 중량부, 안료 5~10중량부를 혼합하면서 150~200℃로 가열하여 용융수지혼합물을 형성하고, 상기 용융수지혼합물을 압출하여 폭 50 ~ 100㎝ 및 두께 2 ~ 3㎜의 평탄용융시트로 형성한 후, 상기 평탄용융시트를 냉각하고, 적정크기 및 모양으로 절취하여 노면표시를 시공할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노면시트는 0.1~1㎜ 두께의 합성섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 와이어가 0.5~1㎝의 간격을 이루며 연결되어 격자상으로 짜여진 보강메쉬가 평탄용융시트 제조시에 시트 중간층에 적층보강되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용한 노면표시 시공방법은 노면표시 시공대상 도로노면의 청소 및 분진을 제거하는 단계와; 노면표시가 시공될 도로의 노면에 프라이마를 도포하고 건조하는 단계와; 노면에 도포된 프라이머 표면에 노면표시에 맞게 재단된 상기 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 거치하는 단계와; 상기 노면시트를 150∼200℃로 가열하여 도로의 노면에 노면표시를 융착시키는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물, 노면시트 및 이를 이용한 노면표시 시공방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 해당 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해할 수 있도록 설명하기 위해서 제공되는 것이고, 도면에서 나타내는 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 예시적으로 나타내는 것이다. 그리고, 도면에서 동일한 구성은 동일한 부호로 표시하고, 반복적인 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 본 발명의 일실시예로서 본 발명에 따른 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물은 폴리우레탄수지, EVA수지, PVA수지, 석유수지, 폴리프로필렌수지, 폴리에틸렌왁스, 탄산칼슘, 풍쇄슬래그, 글라스비드, 이산화티탄, 무독성 가소제, 스테아린산, 안료를 포함하여 구성된다.

상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르폴리올, 이소시아네이트 화합물, 쇄연장제 및 폴리에테르폴리올 개질제를 혼합하여 중합된 것으로서 화학 구조적으로 분자사슬의 양 말단에 이소시아네이트기를 함유하고 있어서 내열성 및 초기 접착력이 우수하고, 고화시간이 짧으며, 대기 중의 습기와 반응하여 경화되는 메커니즘을 가지므로 시간이 경과함에 따라 내구성이 우수한 장점이 있다.

상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르폴리올 60~80 중량부, 이소시아네이트 화합물 20~30 중량부, 쇄연장제 5~10 중량부, 폴리에테르폴리올 1~5 중량부를 중합한 것을 사용하며, 상기 노면시트용 조성물에 20~30중량부 사용한다.

그러나, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 상기 중량부범위 미만 사용하면 이소시아네이트의 낮은 반응성으로 인해 접착력이 저하되는 등의 문제점이 있고, 상기 중량부범위 초과 사용하면 폴리우레탄의 단량체인 메탄이소시아네이트(MDI: methane diisocyanate)가 일광, 자외선 등에 노출되는 경우 황변되는 문제점이 있게 된다.

상기 열가소성 폴리우레탄 수지에 사용하는 폴리에스테르폴리올로는 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol), 부탄 디올(butanediol, butylene glycol), 헥산디올(hexandiol), 헥실렌글리콜(hexylene glycol) 등의 디올류, 트리메틸올프로판(trimethylol propane) 등의 트리올류 또는 이들 가운데 2이상의 혼합으로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 폴리에스테르폴리올은 열가소성 폴리우레탄 수지에 대하여 60~80 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 이소시아네이트 화합물로는 통상의 폴리우레탄의 제조에 사용되는 이소시아네이트 화합물을 특별한 제한 없이 동일 또는 유사하게 사용할 수 있으며, 바람직하게는 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 또는 지환족 이소시아네이트를 사용할 수 있고, 예를 들면 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI;4,4,-diphenyl methane diisocyanate, diphenyl methane 4,4'-diisocyanate), 톨루엔디이소시아네이트(TDI;tolunene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI;hexamethylene diisocyanate), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI;dicyclohexylmethane diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI;isophorone diisocyanate), 또는 이들 중 1 종 이상의 혼합물로 이루어진 혼합물 중에서 선택되는 것을 사용할 수 있으며, 상기 이소시아네이트 화합물은 열가소성 폴리우레탄 수지에 대하여 20~30 중량부로 사용하는 것이 바람직한데, 상기 중량부 미만이면 이소시아네이트의 낮은 반응성으로 인해 접착력이 저하되는 등의 문제점이 있으며, 상기 중량부 범위를 초과하면 황변되는 문제가 있다.

상기 열가소성 폴리우레탄 수지에 포함되는 쇄연장제로는 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 부탄디올(butanediol, butylene glycol), 헥산디올(hexanediol), 헥실렌글리콜(hexylene glycol), 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(polytetramethylene ether glycol) 등의 디올, 트리메틸올프로판(trimethylol propane) 등의 트리올, 또는 이들 중 2 종 이상의 혼합물중에서 선택되는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 쇄연장제는 열가소성 폴리우레탄 수지에 대하여 5~10 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 개질제로는 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 사용할 수 있으며, 열가소성 폴리우레탄 수지의 접착력을 개선하고, 고화시간을 조절하기 위하여 1~5 중량부 사용하는 것이 바람직하다.

상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 먼저, 폴리에스테르폴리올 60~80 중량부, 쇄연장제 5~10 중량부, 폴리에테르폴리올 1~5 중량부 및 통상적으로 사용되는 촉매, 산화방지제, UV안정제, 소포제를 배치(batch)반응기에서 40 내지 100℃에서 5 내지 10분 동안 교반하면서 혼합한 후, 이소시아네이트 화합물 20~30 중량부를 가하면서 100℃ 내지 300℃에서 중합반응하여 얻을 수 있다.

EVA(에틸렌비닐아세테이트; ethylenevinyl acetate)수지는 노면시트의 유연성을 향상시키고 저온에서의 깨짐이나 크랙현상을 감소시키며 내마모성을 증가시키는 역할을 부여하기 위하여 혼합수지로 사용하는 것으로서 초산비닐 함량이 10~50중량%의 EVA를 사용하는 것이 바람직한데, EVA의 초산비닐 성분은 노면과의 접착력을 향상시키는 작용을 하여 초산비닐 함량이 10중량% 미만의 것을 사용할 경우 노면과의 부착력이 저하되는 문제점이 있으며, 초산비닐 함량이 50중량% 이상의 것을 사용할 경우 노면과의 부착력은 증대되지만 전체적인 물성이 저하될 수 있으므로 초산비닐 함량이 10~50중량%의 EVA를 사용하는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에서는 상기 EVA수지를 20~30중량부 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 20 중량부 미만으로 사용되는 경우 사용목적인 시트의 연성과 내마모성이 충분히 부여되지 못하여 저온에서의 크랙이 발생하는 문제점이 있을 수 있으며, 30 중량부를 초과하는 경우 과다한 사용으로 기온이 상승될 때, 시트가 물러져 오염이 발생하는 문제점이 있을 수 있다.

상기 PVA수지는 비닐에스테르계열 고분자를 비누화시켜 제조되는 하이드록시기 함유 고분자로서 우수한 접착성, 내용제성과 내유성을 가지며, 높은 인장강도, 인장탄성율 및 내마모성을 가질 뿐만 아니라 여타 수지보다 매우 우수한 내약품성을 보인다. 따라서 PVA수지를 EVA수지와 동일한 사용량으로 함께 사용하는 경우 접착력, 탄성율 향상뿐만 아니라 EVA의 단점인 내용제성, 내유성 및 내약품성을 보완할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에서 접착부여제로 사용하는 석유수지는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 지방족(C5)계 석유수지, 방향족(C9)계 석유수지, 공중합 석유수지, 디사이클로펜타디엔(DCPD)계 수지 및 수첨수지 등을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하기로는 수첨수지를 사용하는 것이 조성물의 내열성과 색상 측면에서 바람직하고, 상기 조성물에는 석유수지를 20~30중량부 사용하는 것이 바람직한데, 20중량부 미만 사용시에는 접착력이 만족스럽지 못하고, 30중량부 초과 사용시에는 노면시트의 소성변형, 피로균열, 저온균열 등에 대한 저항성이 급격하게 떨어지는 문제점을 안고 있다.

본 발명에 사용되는 폴리프로필렌(PP)은 현재 시판되고 있는 제품 중 하나를 구입하여 사용할 수 있는데, 일반적으로 폴리프로필렌은 고밀도 폴리에틸렌과 비교하면 연화온도가 현저하게 높고,(순수한 아이소택틱 폴리프로필렌에서는 융점 176℃), 인장강도, 굽힘강도, 강성 등도 크지만 충격강도는 매우 뒤지는 특성을 보인다. 따라서, 상기 PP(Poly Propylene) 수지는 조성물 전체에 10~20 중량부 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 10중량부 미만으로 사용되는 경우 시트의 강도가 저하되고, 20중량부를 초과하는 경우 시트의 연화성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 시트조성물의 표면평활성, 흐름성 향상 및 내후성을 증대시키는 폴리에틸렌 왁스 수지는 5~10중량부 범위로 첨가하는 것이 바람직하며, 5중량부 미만으로 첨가시에는 흐름성 저하로 인해 성형성 및 시공성이 떨어지고 내후성이 약화되는 문제점이 있으며, 10중량부 이상 첨가할 경우에는 시트의 접착성이 저하되는 문제가 있다.

또한, 본 발명의 노면표시 시트의 노화를 방지하고 강도를 보강하기 위하여 첨가되는 충진제인 탄산칼슘은 10~20중량부로 혼합하는 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 조성물에 사용되는 풍쇄슬래그는 작은 물입자가 혼입된 공기를 일정한 송풍압력으로 분무하여 분무지역을 형성하고 상기의 분무지역에 용융상태의 제강슬래그를 직접 통과시키는 아토마이징 공정을 통해 스피넬구조를 갖는 강도와 경도가 매우 높은 구형의 결정체로서 입경이 0.001～5.0mm까지 다양한 크기로 생성되는데 특히 입도분포는 0.1～2.5mm범위가 90%를 점유하고 있으므로 입도분포가 매우 균일하다.

또한, 풍쇄슬래그 분체는 기존 제강슬래그 또는 고로슬래그에 비해 팽창성이 없어 안전하고 강도가 훨씬 높아 파손의 염려가 없으며 더 무거운 하중으로 압밀성이 우수하고 구형의 형상으로 투수성이 좋을 뿐만 아니라 구조상 치밀한 조직을 만들 수 있는 많은 장점을 가지므로 충진제인 탄산칼슘과 동일한 사용량으로 함께 사용하면 시트의 강도를 보강할 수 있으며, 상기 풍새슬래그를 10중량부 미만 사용하면 강도 및 압밀성이 낮아지고 20중량부 초과 사용하면 작업성 및 경제성이 문제가 된다.

본 발명에 의한 시트조성물에 사용되는 글라스비드는 도로표지에서 야간에 자동차 전조등의 불빛을 받아 이를 난반사시켜 운전자나 보행자 등 사람의 육안으로 쉽게 판독하여 인식할 수 있도록 하는 기능을 하는 것으로 시트조성물 전체에 20~40중량부 범위로 사용할 수 있으며, 20 중량부 미만 사용되는 경우 야간 시인성이 저하되는 문제점이 있을 수 있으며, 40 중량부를 초과시는 글라스비드가 시트에서 탈락되는 문제가 있다.

또한 상기 규사분말은 노면시트의 미끄럼방지를 위하여 첨가하는 것으로서 30~40중량부 범위로 사용하며, 20중량부 미만 사용시에는 미끄러방지효과가 미흡하며, 40중량부 초과사용시에는 시트의 접착력 감소 등 물성저하와 함께 규사분말이 탈락되는 문제가 있다.

상기 산화티타늄은 조성물의 백색도, 탈색방지 및 은폐력을 위해 첨가되는 것으로서 여타 무기안료와 함께 사용하며, 전체 조성물에 대해 2~5중량부 사용하는 것이 바람직하다.

상기 무독성 가소제는 2~5중량부 사용하며, 기존의 프탈레이트계 가소제는 환경호르몬을 발생시켜 인체에 해로운 문제가 있는 반면, 본 발명에 따른 노면표지용 열 접착 시트에 사용되는 트리메틸프로판올(TMP)계 가소제는 프탈레이트계 화합물, 카드뮴, 납, 수은이 검출되지 않아 안전성이 매우 우수하여 인체에 무해한 재료로서, 시트의 제조 및 시공환경이 우수하다.

또한 본 발명의 시트에는 점성을 낮추며, 탄력성을 높여줌과 동시에 시공 후 강성을 향상시키기 위한 안정제로 스테아린산 1~3 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.

또한 안료로는 이산화티탄과 함께 산화철적(Iron oxide red) 또는 산화철황(Iron oxide yellow), 산화크롬(Chromium oxide), 산화아연 (Zinc oxide) 등 무기안료가 5~10중량부 사용되며, 5중량부 미만으로 사용되는 경우 시트조성물에 색상을 충분히 부여하지 못하여 도로표지로서 제 기능을 발휘하지 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 10중량부를 초과하는 경우 안료의 불필요한 낭비만 초래할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트는 폴리우레탄수지 20~30중량부, EVA수지 20~30중량부, PVA(Polyvinyl alcohol)수지 20~30중량부, 석유수지 20~30중량부, 폴리프로필렌수지 10~20중량부, 폴리에틸렌 왁스 5~10중량부, 탄산칼슘 10~20중량부, 풍쇄슬래그 10~20중량부, 글라스비드 20~40중량부, 규사분말 20~40중량부, 이산화티탄 2~5중량부, 무독성 가소제 2~5중량부, 스테아린산 1~3 중량부, 안료 5~10중량부를 혼합하면서 150~200℃로 가열하여 용융수지혼합물을 형성하고, 상기 용융수지혼합물을 압출하여 폭 50 ~ 100㎝ 및 두께 2 ~ 3㎜의 평탄용융시트로 형성한 후, 상기 평탄용융시트를 냉각하고, 적정크기 및 모양으로 절취하여 제조된다.

상기 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트의 구체적인 제조과정은 교반기에 폴리우레탄수지 20~30중량부, EVA수지 20~30중량부, PVA(Polyvinyl alcohol)수지 20~30중량부, 석유수지 20~30중량부, 폴리프로필렌수지 10~20중량부, 폴리에틸렌 왁스 5~10중량부, 탄산칼슘 10~20중량부, 풍쇄슬래그 10~20중량부, 글라스비드 20~40중량부, 규사분말 20~40중량부, 이산화티탄 2~5중량부, 무독성 가소제 2~5중량부, 스테아린산 1~3 중량부, 안료 5~10중량부를 투입한 후, 교반 혼합하면서 동시에 150~200℃로 가열하여 용융수지혼합물을 형성하고, 상기 용융수지혼합물은 압출기로 투입되어 폭 50 ~ 100㎝ 및 두께 2 ~ 3㎜의 평탄용융시트로 압출된 후, 이송컨베이어상에서 냉각된 다음, 권취롤러에 적정길이로 감겨 재단공정으로 이송되며, 이후 상기 시트는 유압프레스에 의해 노면표시와 같은 형상 또는 노면표시를 시공할 수 있는 크기 및 모양으로 절취된 노면시트로 형성된다.

특히, 상기 용융수지혼합물이 압출기로 투입되어 평탄용융시트로 압출될 때, 보강메쉬가 시트 중간층에 적층 보강되는데, 상기 보강메쉬는 합성섬유직물포, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유 등과 같은 보강섬유매트(Mat) 형상의 망사 또는 와이어메쉬로서 0.1~1㎜ 두께의 섬유 또는 와이어가 0.5~1㎝의 간격을 이루며 연결되어 격자상으로 짜여진 보강메쉬(110)를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용한 노면표시 시공방법을 설명하면, 노면표시 시공대상 도로노면(5)의 청소 및 분진을 제거하는 단계와; 노면표시가 시공될 도로의 노면에 프라이머(10)를 도포하고 건조하는 단계와; 노면에 도포된 프라이머 표면에 노면표시에 맞게 재단된 상기 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트(100)를 거치하는 단계와; 상기 노면시트를 150∼200℃로 가열하여 도로의 노면에 노면표시를 융착시키는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 프라이머는 통상적으로 사용하는 프라이머를 사용할 수 있으며, 특히, 에폭시수지 50~60 중량부, 탄산 칼슘 20~30중량부, 실란커플링제 5~10중량부를 포함하여 조성된 것을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 통상적으로 사용되는 에폭시수지 프라이머에 상기 시트용 조성물과 동일한 충진제인 탄산칼슘과 접착증진제로 사용되는 실란커플링제를 혼합 사용하는 것이 접착성에서 유리하기 때문이다.

또한, 선택적으로, 상기 프라니머 도포 후 상기 보강메쉬를 적층한 후, 노면표시에 맞게 재단된 상기 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 거치하고, 상기 노면시트를 150∼200℃로 가열하여 도로의 노면에 노면표시를 융착한 다음, 융착이 불완전한 부분은 재압착 및 실링작업 등의 마무리 작업을 하여 시공을 완료한다

실시예

1. 폴리우레탄수지 제조

분자량이 3500 g/mole인 폴리에스테르 폴리올 6kg, 우레탄 반응의 촉매로서 25g의 디몰포리노디에틸에테르(DMDEE), 분자량이 2000g/mole인 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMEG) 0.5kg를 교반기에 투입하고, 85℃에서 고속 교반하여 균일한 상태로 만든 후, 2,4-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI;2,4-diphenyl methane diisocyanate) 2kg을 투입하고 180℃에서 우레탄 반응을 진행하여, 폴리우레탄 수지조성물을 제조하였다.

2. 열가소성 핫멜트 조성물 및 노면시트 제조

상기 제조된 폴리우레탄 수지조성물 2kg, 초산비닐 함량 30중량% EVA수지 2kg, PVA수지 3kg, 석유수지 2kg, 폴리프로필렌수지 1.5kg, 폴리에틸렌 왁스 0.8kg, 탄산칼슘 1kg, 풍쇄슬래그 1kg, 글라스비드 2kg, 규사분말 2kg, 이산화티탄 0.2kg, 트리메틸프로판올(TMP) 무독성 가소제 0.3kg, 스테아린산 0.1kg, 안료 lkg를 혼합하면서 170℃로 가열하여 용융수지혼합물을 형성하고, 상기 용융수지혼합물을 압출하여 폭 50㎝ 및 두께 2㎜의 평탄용융시트로 형성한 후, 냉각하여 노면시트를 제조하였다.

비교예

상기 실시예에서, 폴리우레탄 수지조성물을 제외하고는 상기 실시예과 동일하게 수행하여 노면표시를 제조하였다.

시험예

상기 노면표시를 콘크리트시편(300×300)에 180℃로 가열하여 융착한 후, 7일 동안 상온에서 대기 방치 후, KS F 2561 부착강도시험, KS F 2429 마모저항시험, KS F 2221 내충격성시험방법에 따라 시험하고 결과를 다음 표 1에 나타내었으며, 본 발명에 따른 노면표시가 부착강도, 내마모성, 내충격성에 있어서 우수함을 알 수 있었다.

시험항목	실시예	비교예
부착강도(N/mm²)	1.8	1.1
내마모성(mg/mm²)	0.1	0.2
내충격성	크랙 및 벗겨짐 없음	크랙발생

5 : 노면 10 : 프라이머층
100 : 시트성형체 110 : 보강메쉬

Claims

노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물에 있어서, 폴리우레탄수지 20~30중량부, EVA수지 20~30중량부, PVA(Polyvinyl alcohol)수지 20~30중량부, 석유수지 20~30중량부, 폴리프로필렌수지 10~20중량부, 폴리에틸렌 왁스 5~10중량부, 탄산칼슘 10~20중량부, 풍쇄슬래그 10~20중량부, 글라스비드 20~40중량부, 규사분말 20~40중량부, 이산화티탄 2~5중량부, 무독성 가소제 2~5중량부, 스테아린산 1~3 중량부, 안료 5~10중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물
제1항에 있어서,
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르폴리올 60~80 중량부, 이소시아네이트 화합물 20~30 중량부, 쇄연장제 5~10 중량부, 폴리에테르폴리올 1~5 중량부를 중합한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물
제1항에 있어서,
상기 EVA수지는 초산비닐 함량이 10~50중량%의 EVA를 사용하는 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트용 조성물
노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트에 있어서, 폴리우레탄수지 20~30중량부, EVA수지 20~30중량부, PVA(Polyvinyl alcohol)수지 20~30중량부, 석유수지 20~30중량부, 폴리프로필렌수지 10~20중량부, 폴리에틸렌 왁스 5~10중량부, 탄산칼슘 10~20중량부, 풍쇄슬래그 10~20중량부, 글라스비드 20~40중량부, 규사분말 20~40중량부, 이산화티탄 2~5중량부, 무독성 가소제 2~5중량부, 스테아린산 1~3 중량부, 안료 5~10중량부를 혼합하면서 150~200℃로 가열하여 용융수지혼합물을 형성하고, 상기 용융수지혼합물을 압출하여 폭 50 ~ 100㎝ 및 두께 2 ~ 3㎜의 평탄용융시트로 형성한 후, 상기 평탄용융시트를 냉각하고, 적정크기 및 모양으로 절취하여 성형한 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트
제4항에 있어서,
상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르폴리올 60~80 중량부, 이소시아네이트 화합물 20~30 중량부, 쇄연장제 5~10 중량부, 폴리에테르폴리올 1~5 중량부를 중합한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트
제4항에 있어서,
상기 EVA수지는 초산비닐 함량이 10~50중량%의 EVA를 사용하는 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트
제4항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
상기 노면시트는 0.1~1㎜ 두께의 합성섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 와이어가 0.5~1㎝의 간격을 이루며 연결되어 격자상으로 짜여진 보강메쉬가 평탄용융시트 제조시에 시트 중간층에 적층보강된 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트
열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용한 노면표시 시공방법에 있어서, 노면표시 시공대상 도로노면(5)의 청소 및 분진을 제거하는 단계와; 노면표시가 시공될 도로의 노면에 프라이머(10)를 도포하고 건조하는 단계와; 노면에 도포된 프라이머 표면에 노면표시에 맞게 재단된 상기 노면표시용 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트(100)를 거치하는 단계와; 상기 노면시트를 150∼200℃로 가열하여 도로의 노면에 노면표시를 융착시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제4항 내지 제6항중 어느 한 항에 따른 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용한 노면표시 시공방법
제8항에 있어서
상기 프라이머는 에폭시수지 50~60 중량부, 탄산 칼슘 20~30중량부, 실란커플링제 5~10중량부를 포함하여 조성된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용한 노면표시 시공방법
제8항에 있어서,
상기 프라이머 도포 후 0.1~1㎜ 두께의 합성섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 와이어가 0.5~1㎝의 간격을 이루며 연결되어 격자상으로 짜여진 보강메쉬를 거치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 핫멜트 부착식 노면시트를 이용한 노면표시 시공방법