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KR102482273B1 - 미끄럼 저항 성능이 우수한 노면 표지용 융착식 테이프 - Google Patents

미끄럼 저항 성능이 우수한 노면 표지용 융착식 테이프 Download PDF

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KR102482273B1
KR102482273B1 KR1020220082464A KR20220082464A KR102482273B1 KR 102482273 B1 KR102482273 B1 KR 102482273B1 KR 1020220082464 A KR1020220082464 A KR 1020220082464A KR 20220082464 A KR20220082464 A KR 20220082464A KR 102482273 B1 KR102482273 B1 KR 102482273B1
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KR
South Korea
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road marking
weight
tape
parts
fusion
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김용현
임석희
나용복
김지훈
서재열
Original Assignee
주식회사 정석케미칼
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Abstract

본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 석유수지, 수첨 석유수지, 로진 에스테르, 폴리에틸렌, 무기충진제, 논슬립제, 글래스 비드 및 안료를 포함하며, 상기 무기충진제는 탄산칼슘, 돌로마이트 및 이산화티탄을 포함하고, 탄산칼슘 및 돌로마이트는 알킬 실란으로 표면개질된 것이며, 상기 이산화티탄은 티타늄계 표면개질제로 표면개질된 것을 특징으로 한다.

Description

미끄럼 저항 성능이 우수한 노면 표지용 융착식 테이프{Road marking hot melt tape with high non-slip properties}
본 발명은 미끄럼 저항 성능이 우수하며, 시공이 간편하고 내구도가 뛰어난 노면 표지용 융착식 테이프에 관한 것이다.
원활한 교통 흐름 확보 및 여러 가지 정보를 안내하기 위하여 다양한 종류의 노면 표지가 노면 상에 도색된다. 통상적으로 이런 노면 표지는 차선, 중앙선, 횡단보도, 제한 속도 등의 정보를 표시하며, 이러한 정보를 바탕으로 운전자 및 보행자의 통행을 원활히 할 수 있다.
이때 사용되는 도료는 원재료 성분 및 시공 방식에 따라 크게 유성 노면표지 도료, 수성 노면표지 도료, 열융착식 노면표지 도료 등으로 구분할 수 있다. 이 중 열융착식 노면표지 도료는 열가소성 수지에 안료와 충전제 및 유리비드 등을 혼합하여 분말 형태로 제조하며, 시공시 열융해하여 사용하는 도료로 덩어리나 분말 형태로 공급되는 무용매 차선 표시재료이다. 구체적으로 분말 형태의 조성물을 특정 가공기기를 통해 열을 가해 융해 후 도포하는 방법으로 시공하며, 노면 표지의 도포 두께에 제한이 적고 시공 후 냉각 후 통행이 바로 가능하다는 장점이 있다.
국내에서 판매되는 열 융착형 노면 표지용 도료 조성물은 열가소성 원료에 유리알 무기충전제, 골재, 색상안료 등을 혼합하여 제조된 것으로, 가열 융융하여 노면이 도포하고 냉각하여 밀착력이 우수하고 견고한 도막을 형성할 수 있다.
그러나, 열 융착식 도료의 경우 표면이 고르지 못한 도로의 표면에 도색하는 경우 일정한 두께로 도색이 쉽지 않고, 건조가 늦어짐에 따라 교통체증을 유발하는 문제점이 있었다.
또한, 야간에 반사효율이 좋지 못해 시야확보를 위해 융착식 도료를 도포한 후에, 수동식 기계를 통해 인위적으로 반사체를 도료 표면에 살포하게 되는데, 이 경우 반사체가 침강되거나, 차량 타이어와의 마찰로 인해 쉽게 이탈되어 반사효율이 저하되는 문제점도 발생된다.
이와 같이 종래의 열 융착형 노면 표지용 도료 조성물은 작업 현장에서 용융을 수행하고 시공하기 때문에, 도로 주변의 오염시킬 수 있고, 작업 현장에 통행방해가 큰 용융차량이 필요하며 시공자의 시공능력에 따라 도료의 퇴색, 미끄럼 저항 특성 및 마모특성이 현저히 차이가 발생되는 문제점이 있었다.
이에 융착형 노면표지의 장점을 살리면서도 간편한 시공이 가능하고 차량 통행제한이 적으면서 미끄럼 저항 특성이 우수한 노면 표지용 도료의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0018890호 미국 공개특허공보 제2018/0371713호 일본 국제공개공보 제2019/176870호
본 발명의 목적은 노면에 적용 시 미끄럼 저항 성능이 우수한 노면 표지용 융착식 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시공이 간편하여 시공자의 기술 없이도 쉽게 시공이 가능한 노면 표지용 융착식 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 시공 시 용융 차량이 필요하지 않아 차량 통행 제한을 최소화 할 수 있는 노면 표지용 융착식 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 휘도, 비드 부착성 및 내크랙성과 같은 내구도가 우수한 노면 표지용 융착식 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 석유수지, 수첨 석유수지, 로진 에스테르, 폴리에틸렌, 무기충진제, 논슬립제, 글래스 비드 및 안료를 포함하며,
상기 무기충진제는 탄산칼슘, 돌로마이트, 이산화티탄이 포함될 수 있고, 상기 탄산칼슘 및 돌로마이트는 알킬 실란으로 표면개질된 것이며, 상기 이산화티탄은 티타늄계 표면개질제로 표면개질된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 알킬 실란은 하기 화학식 1을 만족하는 것을 특징으로 할 수 있다.
[화학식 1]
R1Si(OR2)3
화학식 1에서, R1은 탄소수 5 내지 15의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R2는 메틸기 또는 에틸기이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 로진 에스테르는 당알코올로부터 유래된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 노면 표지용 융착식 테이프는 탄소수 12 이상의 알킬기를 함유하는 포화 지방산을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 탄산칼슘 및 돌로마이트는 평균 입경이 5 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 이산화티탄은 평균입경이 20 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 논슬립제는 알루미나 입자인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 알루미나 입자는 평균 입경이 300 내지 1,000 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 40 내지 65 중량부의 석유수지, 5 내지 25 중량부의 수첨 석유수지, 10 내지 30 중량부의 로진 에스테르, 90 내지 125 중량부의 폴리에틸렌, 40 내지 70 중량부의 논슬립제, 70 내지 110 중량부의 글라스 비드 및 10 내지 40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 아스팔트에 대한 부착강도가 1.7 MPa 이상일 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 석유수지, 수첨 석유수지, 로진 에스테르, 폴리에틸렌, 무기충진제, 논슬립제, 글래스 비드 및 안료를 포함하며, 상기 무기충진제는 탄산칼슘, 돌로마이트 및 이산화티탄을 포함하고, 탄산칼슘 및 돌로마이트는 알킬 실란으로 표면개질된 것이며, 상기 이산화티탄은 티타늄계 표면개질제로 표면개질된 것을 특징으로 하여 미끄럼 저항 성능이 우수하며, 시공이 간편하여 시공자의 기술을 필요로 하지 않고, 차량 통행을 최소화 하며 내구도가 우수한 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 석유수지, 수첨 석유수지, 로진 에스테르, 폴리에틸렌, 무기충진제, 논슬립제, 글래스 비드 및 안료를 포함하며,
상기 무기충진제는 탄산칼슘, 돌로마이트 및 이산화티탄을 포함하고, 탄산칼슘 및 돌로마이트는 알킬 실란으로 표면개질된 것이며,
상기 이산화티탄은 티타늄계 표면개질제로 표면개질된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 미끄럼 저항 성능이 우수하며, 시공자의 특별한 기술 없이도 용이한 시공이 가능한 장점이 있으며, 내구도가 우수한 특징이 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프에서 상기 탄산칼슘 및 돌로마이트는 알킬실란으로 표면개질된 것을 특징으로 할 수 있다. 이러한 표면개질 과정을 통하여 탄산칼슘 및 돌로마이트와 석유수지와 같은 수지와의 상용성을 현저히 향상시킬 수 있으며, 이러한 상용성 향상에 의하여 균일하고 높은 기계강도를 확보할 수 있고, 종래 미끄럼 저항성능이 낮은 노면표지와 달리 논슬립제를 포함하여 미끄럼 저항성능이 우수한 장점이 있다.
상기 탄산칼슘 및 돌로마이트의 표면개질에 이용되는 알킬실란은 하기 화학식 1을 만족할 수 있다.
[화학식 1]
R1Si(OR2)3
화학식 1에서, R1은 탄소수 5 내지 15, 좋게는 8 내지 12의 알킬기이며, R2는 메틸 또는 에틸기이다.
화학식 1을 만족하는 알킬 실란으로 표면개질을 수행함으로써 표면개질 효율이 높으면서도 우수한 상용성을 확보할 수 있다.
상기 탄산칼슘 및 돌로마이트의 표면개질은 통상의 입자 표면개질 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로 메탄올, 에탄올, 아세톤, N,N-디메틸포름아마이드 및 N-메틸-2-피롤리돈 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는 유기용매에 상기 화학식 1의 화합물을 용해시켜 표면개질 용액을 제조한다. 제조된 표면개질 용액에 탄산칼슘 및 돌로마이트를 각각 또는 함께 침지하여 교반함으로써 표면개질 반응을 수행할 수 있다. 표면개질 반응이 완료된 후 고형분을 분리하고 건조하여 표면개질된 탄산칼슘 또는 돌로마이트를 제조할 수 있다.
상기 탄산칼슘 및 돌로마이트는 각각 평균입경이 3 내지 100 ㎛, 좋게는 5 내지 20 ㎛인 것을 이용할 수 있으며, 평균입경이 작은 경우 탄산칼슘 및 돌로마이트의 분산을 저해하는 요인이 될 수 있으며, 평균입경이 큰 경우 노면표지의 내충격성이 저하되고 노면표지에서 탄산칼슘 또는 돌로마이트가 쉽게 탈리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 70 내지 95 중량부, 좋게는 75 내지 90 중량부의 돌로마이트를 포함할 수 있다. 돌로마이트를 소량 포함하는 경우 탄산칼슘과 혼합에 의한 노면 표지의 경도 향상효과를 나타내기 어려운 한계가 있으며, 돌로마이트를 다량 포함하는 경우 내후성이 저하될 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 이산화티탄을 포함한다. 이산화티탄은 은폐력 및 내후성이 우수하여 노면표지의 색상을 더욱 부각시킬 수 있으며, 이에 따른 운전자의 시인성을 현저히 높일 수 있다. 구체적으로 상기 이산화티탄은 평균 입경이 20 내지 100 ㎛, 좋게는 30 내지 80 ㎛일 수 있으며, 이산화티탄의 평균 입경이 낮은 경우 분산에 문제가 발생할 수 있고, 이산화티탄의 평균이경이 큰 경우 은폐력 향상 등 이산화티탄 첨가에 의한 효과가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
좋게는 이산화티탄은 석유수지, 수첨석유수지 등과의 상용성을 향상시키기 위하여 표면개질된 것을 이용할 수 있으며, 좋게는 상기 이산화티탄은 티타늄계 표면개질제로 표면개질된 것일 수 있다. 티타늄계 표면개질제로 표면개질을 수행하는 경우, 이산화티탄에 대하여 다른 표면개질제를 이용하는 경우 대비 현저히 우수한 표면개질 효과를 갖는 장점이 있으며, 이에 따라 소량 투입으로도 우수한 분산성 향상 효과를 나타낼 수 있다.
구체적으로 상기 티타늄계 표면개질제는 Titanium IV 2,2(bis 2-propenolatomethyl)butanolato, tris neodecanoato-O; Titanium IV 2,2(bis 2-propenolatomethyl)butanolato, iris(dodecyl)benzenesulfonato-O; Titanium IV 2,2(bis 2-propenolatomethyl)butanolato, tris(dioctyl)phosphato-O; 및 Titanium IV 2,2(bis 2-propenolatomethyl)butanolato, tris(dioctyl)pyrophosphato-O; 에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 이러한 표면개질제를 이용하여 현저히 높은 분산성 향상효과를 나타낼 수 있다. 아울러 이러한 이산화티탄의 표면개질 방법은 통상의 표면개질 방법을 이용할 수 있으며, 구체적으로는 탄산칼슘 또는 돌로마이트를 표면개질하는 방법을 이용하여 표면개질을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 10 내지 30 중량부, 좋게는 12 내지 25 중량부의 이산화티탄을 포함할 수 있으며, 이산화티탄을 소량 포함할 경우 은폐력 저하로 선명한 색상을 나타내기 어려운 문제점이 있으며, 이산화티탄을 다량 포함하는 경우 경도 저하를 유발할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 석유수지를 포함하며, 좋게는 C5계 석유수지 및 C9계 석유수지에서 선택되는 1종 이상을 선택할 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 석유수지는 연화점이 95 내지 110 ℃인 것을 이용할 수 있으며, 연화점이 낮은 경우 여름철 고온에서 연화되어 내구도가 저하될 우려가 있으며, 연화점이 높은 경우 불필요하게 시공에 높은 온도가 필요한 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 40 내지 65 중량부, 좋게는 45 내지 60 중량부의 석유수지를 포함할 수 있으며, 석유수지의 함량이 낮은 경우 바인더가 부족하여 글라스 비드, 탄산칼슘, 돌로마이트 등의 입자상 물질을 균일하게 바인딩하지 못하는 문제점이 있으며, 석유수지를 다량 포함하는 경우 내구성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 수첨 석유수지를 포함하여 열안정성을 높일 수 있다. 구체적으로 상기 수첨 석유수지는 연화점이 85 내지 110 ℃, 좋게는 87 내지 105 ℃이며, 수평균 분자량이 400 내지 800, 좋게는 450 내지 750일 수 있다. 이러한 범위를 만족하는 수첨 석유수지를 이용함으로써, 석유수지, 로진에스테르 및 폴리에틸렌과의 상용성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 탄산칼슘 100 중량부 대비 5 내지 25 중량부, 좋게는 8 내지 20 중량부의 수첨석유수지를 포함할 수 있으며, 수첨 석유수지를 소량 포함하는 경우 수첨 석유수지 투입에 의한 열안정성 향상 등의 효과를 나타내기 어려우며, 수첨 석유수지를 다량 포함하는 경우 내마모성 저하 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 로진 에스테르를 포함하며, 로진 에스테르를 포함함으로써 노면 표지용 융착식 테이프와 기재간의 부착력을 현저히 높일 수 있다. 상기 로진 에스테르는 로진을 알코올로 에스테르화하여 제조된 것일 수 있다. 좋게는 상기 알코올은 당알코올을 이용한 것일 수 있으며, 구체적으로 당알코올은 펜타에리트리톨 및 만니톨에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을이용할 수 있다. 당알코올을 로진 에스테르화에 이용하는 경우, 로진 에스테르가 탄화수소 수지와 우수한 상용성을 나타내며 부착력 향상 효과를 더욱 높일 수 있다.
상기 로진 에스테르는 연화점이 90 내지 110 ℃인 것을 이용할 수 있으며, 연화점이 낮은 로진 에스테르를 이용하는 경우 여름철 고온에서 연화되어 내구성이 저하될 수 있고, 연화점이 높은 경우 시공에 불필요하게 높은 온도를 필요로 하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 10 내지 30 중량부, 좋게는 12 내지 25 중량부의 로진 에스테르를 포함할 수 있으며, 로진 에스테르를 소량 포함하는 경우 로진 에스테르에 의한 부착력 향상 효과를 나타내기 어려우며, 로진 에스테르를 다량 포함하는 경우 내후성이 저하될 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 폴리에틸렌을 포함하여, 폴리에틸렌을 포함함으로써 유연성이 향상되어 계절 또는 낮과 밤의 온도차에 따른 노면의 팽창과 수축에도 노면 표지의 들뜸을 예방할 수 있는 장점이 있다.
좋게는 상기 폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌일 수 있으며, 구체적으로 폴리에틸렌은 밀도가 0.91 내지 0.94 g/㎤이며, 멜트 인덱스가 0.3 내지 0.45 g/10min인 것을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 90 내지 125 중량부, 좋게는 100 내지 120 중량부의 폴리에틸렌을 포함할 수 있으며, 폴리에틸렌을 소량 포함하는 경우 유연성 저하로 노면과 밀착성이 저하될 수 있으며, 폴리에틸렌을 다량 포함하는 경우 기계강도 및 경도가 낮아질 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 논슬립제를 포함하여 미끄럼 저항 성능이 우수한 특징이 있다. 좋게는, 상기 논슬립제는 상기 화학식 1의 알킬 실란으로 표면개질된 것을 이용할 수 있으며, 이러한 표면개질을 통하여 논슬립제의 입자 크기에 의한 노면 표지에서 탈리를 예방하며, 균일한 혼합을 촉진하여 논슬립제의 첨가량 대비 높은 미끄럼 저항 효과를 낼 수 있는 장점이 있다.
상기 논슬립제는 구체적으로 알루미나 입자일 수 있으며, 더욱 구체적으로 평균 입경이 300 내지 1,000 ㎛인 알루미나 입자를 이용할 수 있다. 이러한 알루미나 입자를 이용함으로서 표면개질에 의한 효과를 높이고 분산성을 높일 수 있다. 상기 알루미나의 평균 입경이 낮은 경우 투입량 대비 미끄럼 저항 효과가 현저히 저하될 수 있으며, 알루미나의 평균입경이 큰 경우 표면개질에 의하여도 노면 표지용 융착식 테이프 내에서 균일한 분산 효과를 기대하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘100 중량부 대비 40 내지 70 중량부, 좋게는 45 내지 65 중량부의 논슬립제를 포함할 수 있으며, 논슬립제를 소량 포함할 경우 미끄럼 저항 효과를 충분히 나타내기 어렵고, 논슬립제를 다량 포함할 경우 도막 전체의 내구도 저하를 유발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 탄소수 12 이상의 알킬기를 함유하는 포화 지방산을 포함할 수 있으며, 이러한 포화 지방산을 포함함으로써 윤활제, 연화제 및 이형제의 역할을 수행할 수 있으며, 이에 따라 시공성 및 평활성이 현저히 높아지는 장점이 있다.
구체적으로 상기 포화 지방산은 팔미트산 또는 스테아린산일 수 있으며, 이러한 포화지방산을 이용 함으로써 상용성 저하의 문제 없이 상술한 윤활제, 연화제 및 이형제의 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 0.2 내지 2 중량부, 좋게는 0.5 내지 1.5 중량부의 포화 지방산을 포함할 수 있으며, 포화지방산을 소량 포함하는 경우 윤활성 및 연화성 향상 등의 효과가 나타나기 어려우며, 포화지방산을 다량 포함하는 경우 내마모도의 저하를 유발할 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 글라스 비드를 포함하며, 글라스 비드를 포함함으로써 재귀반사에 의하여 운전자의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이러한 글라스 비드는 통상적으로 노면표지에 이용되는 것인 경우 제한없이 이용이 가능하며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로 글라스 비드는 SiO2, Al2O3, Na2O, K2O, MgO, CaO, B2O3 및 P2O5 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 금속 화합물 및 기타 통상적으로 이용 가능한 미량원소를 포함할 수 있다. 상기 글라스 비드는 평균입경이 300 내지 1000 ㎛, 좋게는 300 내지 850 ㎛일 수 있으며, 글라스 비드의 평균입경이 작은 경우 충분한 재귀반사 효과를 내기 어려우며, 글라스 비드의 평균입경이 큰 경우 노면 표지에서 쉽게 탈리될 위험이 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 70 내지 110 중량부, 좋게는 75 내지 95 중량부의 글라스 비드를 포함할 수 있으며, 글라스 비드를 소량 포함하는 경우 재귀반사능이 낮아질 수 있고, 글라스 비드를 다량 포함하는 경우 노면표지에서 글라스 비드가 쉽게 이탈될 수 있다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 안료를 포함하여 노면 표지에 다양한 색상을 나타낼 수 있다. 좋게는 상기 안료는 금속 산화물을 포함하는 무기계 안료일 수 있으며, 구체적인 일예로 산화철 또는 이산화티탄 등을 포함할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 10 내지 40 중량부, 좋게는 20 내지 35 중량부의 안료를 포함할 수 있으며, 안료를 소량 포함하는 경우 노면표지에 충분한 색상을 나타내기 어려우며, 안료를 다량 포함하는 경우 전체적인 물성 저하 등을 유발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프는 상술한 조성을 포함함으로써 미끄럼 저항 성능이 우수하여 비 또는 눈이 오더라도 차량의 미끄러짐을 방지하여 더욱 안전한 통행을 유도할 수 있는 장점이 있다. 또한 내구도가 우수하여 장기간 재귀반사능의 저하 없이 유지가 가능하며, 시공이 편리하여 시공자의 기술이 없더라도 쉽게 시공이 가능한 장점이 있다.
본 발명은 또한 노면 표지용 융착식 테이프 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의한 노면표지용 융착식 테이프 제조방법은, 본 발명의 일 실시예에 의한 노면표지용 융착식 테이프의 조성을 혼합하는 혼합단계; 혼합된 조성을 가열, 용융하는 용융단계; 및 이를 압출하는 압출단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
구체적으로 상기 용융단계는 혼합 조성을 130 내지 160 ℃로 가열하는 단계일 수 있으며, 가열온도가 낮은 경우 충분한 용융 및 균일한 혼합이 어렵고, 가열온도가 높을 경우 균일한 혼합을 유도하는 효과는 더 이상 나타나지 않으면서도 높은 온도로 인하여 많은 에너지를 필요로 하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 노면 표지용 융착식 테이프 제조방법에서 압출을 통해 제조되는 노면 표지용 융착식 테이프는 노면 표지용 규격에 맞추어 제작될 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로 상기 노면 표지용 융착식 테이프는 폭이 10 내지 15 ㎝, 두께가 0.3 내지 3 ㎜일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
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. 탄산칼슘 및 돌로마이트의 표면 개질
에탄올 : 아세톤을 1:9의 중량비로 혼합한 혼합용매에, 화학식 1에서 R1이 노닐기 이며, R2가 메틸기인 알킬 실란을 혼합하여 표면개질 용액을 제조하였다. 이때 알킬 실란은 혼합용매 100g 당 10g을 첨가하였다. 제조된 표면개질 용액 100g이 담긴 용기 3개를 준비하고 탄산칼슘과 돌로마이트를 각각 침지하여 2시간 동안 교반한 뒤, 고형분을 분리하고 40℃ 건조기에서 12시간 동안 건조하여 표면개질된 탄산칼슘과 돌로마이트를 제조하였다. 이때 탄산칼슘 및 돌로마이트는 평균 입경이 12 ㎛인 것을 이용하였다.
2. 논슬립제 입자의 표면개질
상기 탄산칼슘 및 돌로마이트 입자의 표면개질과 동일한 방법으로 논슬립제인 알루미나 입자의 표면을 개질하여 표면개질된 알루미나 입자를 제조하였다. 이때 알루미나는 평균 입경이 500 ㎛인 것을 이용하였다.
3. 이산화티탄의 표면 개질
아세톤 용매 100g 당 티타늄계 표면개질제로 Titanium IV 2,2(bis 2-propenolatomethyl)butanolato, iris(dodecyl)benzenesulfonato-O;를 5g 혼합하여 티타늄 표면개질 용액을 제조하였다. 제조된 티타늄 표면개질 용액 100g 당 평균입경이 50㎛인 이산화티탄 입자를 첨가하고 1 시간 동안 교반한 뒤, 40℃ 건조기에서 12시간 동안 건조하여 표면개질된 이산화티탄을 제조하였다.
4. 노면 표지용 융착식 테이프의 제조
표면개질된 탄산칼슘, 표면개질된 돌로마이트, 표면개질된 이산화티탄, 석유수지, 수첨석유수지, 로진에스테르, 폴리에틸렌, 논슬립제, 글라스 비드, 안료 및 지방산을 각각 칭량하여 150 ℃로 가열중인 반응기에 투입하였다. 투입 후 반응기를 180 ℃로 승온하여 1시간 동안 가열과 동시에 교반을 수행하였다. 이후, 생성된 용융물을 노면표지 규격에 맞게 압출한 뒤, 롤러로 권취하여 노면 표지용 융착식 테이프를 제조하였다.
구체적으로 탄산칼슘 100 중량부 대비 82 중량부의 돌로마이트, 18 중량부의 이산화티탄, 52.5 중량부의 석유수지, 15 중량부의 수첨 석유수지, 18.5 중량부의 로진 에스테르, 110 중량부의 폴리에틸렌, 58 중량부의 논슬립제, 88 중량부의 글라스 비드 및 1 중량부의 지방산을 혼합하여 노면 표지용 융착식 테이프를 제조하였다.
이때 탄화수소수지는 C5 탄화수소수지로, 연화점이 100 ℃인 것을 이용하였으며, 로진 에스테르는 로진을 펜타에리트리톨로 에스테르화하여 연화점이 약 105℃인 것을 이용하였으며, 폴리에틸렌은 밀도가 0.929g/㎤이며, 멜트 인덱스가 0.35g/10min(ASTM D1238, 2.16 kg/190℃)인 것을 이용하였으며, 지방산은 스테아린산을 이용하였다.
[제조예 2 내지 15]
제조예 1과 같은 방법으로 제조하되, 표 1과 같이 조성을 달리하여 혼합함으로써 노면 표지용 융착식 테이프를 제조하였다. 다만, 표 1에서 글라스 비드 및 안료는 모두 제조예 1과 동일한 함량으로 첨가하여 기재를 생략하였다.
다만 제조예 14의 경우 표면개질 되지 않은 탄산칼슘 및 돌로마이트를 제조하였으며, 제조예 15의 경우 표면개질되지 않은 이산화티탄을 혼합하여 노면 표지용 융착식 테이프를 제조하였다.
[비교 제조예 1]
제조예 1과 같은 방법으로 제조하되, 논슬립제를 제외하고 나머지 조성을 혼합하여 노면 표지용 융착식 테이프를 제조하였다.
제조예 탄산칼슘 돌로마이트 TiO2 석유수지 수첨석유수지 로진에스테르 PE 논슬립제 지방산
1 100 82 18 52.5 15 18.5 110 58 1
2 100 83 20 54.5 13 14.5 95 55 1
3 100 88 21.5 49 13.5 17 100 57 0.8
4 100 82 18 52.5 15 18.5 110 35 1
5 100 82 18 52.5 15 18.5 110 75 1
6 100 67 18 52.5 15 18.5 110 58 1
7 100 82 28 52.5 15 18.5 110 58 1
8 100 82 18 52.5 28 18.5 110 58 1
9 100 82 18 52.5 15 7.5 110 58 1
10 100 82 18 52.5 15 33 110 58 1
11 100 82 18 52.5 15 18.5 80 58 1
12 100 82 18 52.5 15 18.5 110 58 0.05
13 100 82 18 52.5 15 18.5 110 58 3
14 100 82 18 52.5 15 18.5 110 58 1
15 100 82 18 52.5 15 18.5 110 58 1
노면 표지용 융착식 테이프의 물성 확인
KS F 2561 시험법에 의하여 아스팔트에 대한 부착강도를 실험하였으며, KS M 6080에 의하여 저온 충격성 및 촉진 내후성 시험 후 휘도율 차이를 측정하였으며, KS F 2375에 의거하여 미끄럼 저항 성능을 측정하고 그 결과를 표 2로 나타내었다.
샘플번호 부착강도(MPa) 노화 후 휘도율 차(Δβ) 미끄럼 저항(BPN)
제조예 1 1.8 0.02 60
제조예 2 1.8 0.03 58
제조예 3 1.7 0.02 57
제조예 4 1.6 0.03 35
제조예 5 1.4 0.08 84
제조예 6 1.5 0.05 55
제조예 7 1.5 0.06 54
제조예 8 1.6 0.05 53
제조예 9 1.2 0.05 41
제조예 10 1.8 0.12 48
제조예 11 1.4 0.03 57
제조예 12 1.5 0.05 52
제조예 13 1.6 0.04 54
제조예 14 1.6 0.07 51
제조예 15 1.5 0.07 49
비교 제조예 1.8 0.02 31
노면 표지용 융착식 테이프의 내마모도 측정
KS M 6080에 의하여 건조 도막 및 젖은 도막에서 20만회 내마모 시험 후 재귀반사성능을 측정하였다. 이때 각 도막 상태에서 굴절률이 1.5인 글라스 비드와 1.9인 글라스 비드를 각각 사용하여 노면 표지용 융착식 테이프를 제조한 뒤, 이를 이용하여 각각 내마모도를 시험하고 그 결과를 표 3으로 나타내었다. 표 3의 재귀반사성능의 단위는 mcd/m2lux이다.
제조예 건조도막 젖은 도막
굴절률 1.5 굴절률 1.9 굴절률 1.5 굴절률 1.9
1 312 631 164 453
2 310 625 164 450
3 308 629 160 451
4 284 581 151 376
5 225 447 132 340
6 275 570 149 394
7 270 569 150 395
8 235 517 133 347
9 288 594 154 398
10 275 580 148 375
11 287 573 152 388
12 286 570 141 382
13 259 521 141 355
14 258 537 148 416
15 265 540 152 411
표 2 및 표 3을 참고하면, 제조예 1 내지 3에서 제조된 노면 표지용 융착식 테이프의 아스팔트에 대한 부착강도가 1.7 MPa 이상이며, 노화 후 휘도율 차이가 0.03 이하이고, 미끄럼 저항이 57 BPN 이상이며, 내마모도 시험 후에도 우수한 재귀반사능을 나타냄을 확인할 수 있다. 또한, 논슬립제를 포함하지 않는 비교 제조예의 경우 부착강도는 제조예 1과 비슷한 수준으로 나타나지만, 미끄럼 저항이 현저히 낮은 것을 확인할 수 있다. 이러한 데이터를 바탕으로, 본 발명에 의한 노면 표지용 융착식 테이프가 우수한 미끄럼 저항 성능을 나타냄과 동시에, 부착강도 내마모도 및 내후성이 우수함을 확인할 수 있다.

Claims (10)

  1. 석유수지, 수첨 석유수지, 로진 에스테르, 폴리에틸렌, 무기충진제, 논슬립제, 글래스 비드 및 안료를 포함하며,
    상기 무기충진제는 탄산칼슘, 돌로마이트 및 이산화티탄을 포함하고, 탄산칼슘 및 돌로마이트는 알킬 실란으로 표면개질된 것이며,
    상기 이산화티탄은 티타늄계 표면개질제로 표면개질된 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 알킬 실란은 하기 화학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
    [화학식 1]
    R1Si(OR2)3
    (화학식 1에서, R1은 탄소수 5 내지 15의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R2는 메틸기 또는 에틸기이다.)
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 로진 에스테르는 당알코올로부터 유래된 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 노면 표지용 융착식 테이프는 탄소수 12 이상의 알킬기를 함유하는 포화 지방산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 탄산칼슘 및 돌로마이트는 평균 입경이 5 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 이산화티탄은 평균입경이 20 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 논슬립제는 알루미나 입자인 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 알루미나 입자는 평균 입경이 300 내지 1,000 ㎛인 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 노면 표지용 융착식 테이프는 상기 탄산칼슘 100 중량부 대비 40 내지 65 중량부의 석유수지, 5 내지 25 중량부의 수첨 석유수지, 10 내지 30 중량부의 로진 에스테르, 90 내지 125 중량부의 폴리에틸렌, 40 내지 70 중량부의 논슬립제, 70 내지 110 중량부의 글라스 비드 및 10 내지 40 중량부의 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 노면 표지용 융착식 테이프는 아스팔트에 대한 부착강도가 1.7 MPa 이상인 것을 특징으로 하는 노면 표지용 융착식 테이프.
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