KR100557016B1 - Manufacturing method of water dispersion resin composite binder and paving method of paving material using it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수분산레진 복합체 바인더제조 및 이를 이용한 도로용 포장재 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 축중합반응으로 제조된 수분산 폴리우레탄 레진과, 레진 강화 중합반응으로 제조된 수분산 폴리아크릴 레진을 혼합한 복합체 바인더 제조 및 이를 이용한 도로용 포장재 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to manufacturing a water-dispersible resin composite binder and a method for constructing a road pavement using the same, and more particularly, a water-dispersed polyurethane resin prepared by a condensation polymerization reaction, and a water-dispersed polyacryl prepared by a resin-reinforced polymerization reaction. The present invention relates to a composite binder prepared by mixing a resin and a method for constructing a road pavement using the same.

본 발명에 의한 수분산 레진복합체 바인더는, 입자들의 안정성과 접착력이 높으며, 각각의 조성비에 따라 이용 용도를 다양하게 할 수 있고, 용제를 사용하지 않고 수분산시킴으로서 친환경적이며, 작업자의 안전확보가 가능한 장점이 있다.The water-disperse resin composite binder according to the present invention has high stability and adhesion of the particles, and can be used in various ways according to the composition ratio, and it is environmentally friendly by dispersing without using a solvent and ensuring safety for workers. There is an advantage.

또한, 본 발명에 의한 수분산 레진복합체 바인더를 이용한 도로용 포장재는, 포핑(ppoping)현상이 발생하지 않으며, 쇄석과 미세 우레탄 칩 등을 혼합하여 사용할 수 있고, 안료 및 칼라세라믹골재 등을 혼합하여 칼라 포장재로도 활용할 수 있으며, 높은 탄성력으로 인해 동절기에 설빙분쇄가 용이한 장점이 있다.In addition, the pavement for roads using the water-dispersible resin composite binder according to the present invention does not generate a popping phenomenon, and can be used by mixing crushed stone and fine urethane chips, and by mixing pigments and color ceramic aggregates, etc. It can also be used as a color packaging material, and because of its high elasticity, there is an advantage of easily crushing snow in winter.

수분산 폴리우레탄 레진, 수분산 폴리아크릴 레진, 수분산 레진복합체 바인더, 도로용 포장재Water Dispersible Polyurethane Resin, Water Dispersible Polyacrylic Resin, Water Dispersible Resin Composite Binder, Road Paving Materials

Description

수분산 레진복합체 바인더제조 및 이를 이용한 도로용 포장재 시공방법{ MANUFACTURING METHOD OF WATER DISPERSION RESIN COMPOSITE BINDER AND PAVING METHOD OF PAVING MATERIAL USING IT}MANUFACTURING METHOD OF WATER DISPERSION COMPOSITE BINDER AND PAVING METHOD OF PAVING MATERIAL USING IT}

도 1은 수분산 폴리우레탄 레진의 반응 과정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a reaction process of the water-dispersed polyurethane resin.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 수분산 폴리우레탄 레진을 제조하여 FT-IR로 분석한 그래프이다.Figure 2 is a graph of the dispersion of the polyurethane resin prepared in accordance with an embodiment of the present invention and analyzed by FT-IR.

도 3은 폴리올의 분자량이 수분산 폴리우레탄 레진의 분자량에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the effect of the molecular weight of the polyol on the molecular weight of the water-dispersed polyurethane resin.

도 4는 쇄연장재의 양이 수분산 폴리우레탄 레진 입자의 크기에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the effect of the amount of chain extender on the size of the water dispersion polyurethane resin particles.

도 5는 중화제와 카르복실기 비가 수분산 폴리우레탄 레진 입자의 크기에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the effect of the neutralizing agent and carboxyl group ratio on the size of the water dispersion polyurethane resin particles.

도 6은 수분산 폴리우레탄 레진 입자들이 물에서 안정하게 분산되는 원리를 나타낸 개략도이다.6 is a schematic view showing the principle that the water dispersion polyurethane resin particles are dispersed in water stably.

도 7은 유전상수가 수분산 폴리우레탄 레진 입자의 크기에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the effect of the dielectric constant on the size of water-dispersed polyurethane resin particles.

도 8은 수분산 폴리아크릴 레진 입자의 수분산 원리를 나타낸 계락도이다.8 is a flow diagram showing the principle of water dispersion of water-dispersible polyacrylic resin particles.

도 9는 폴리스티렌알파-메틸스티렌아크릴산의 중화도(%) 정도에 따른 수분산 폴리아크릴 레진 입자크기의 분포를 나타낸 그래프이다. 9 is a graph showing the distribution of water-dispersed polyacrylic resin particle size according to the degree of neutralization (%) of polystyrene alpha-methylstyrene acrylic acid.

도 10은 본 발명에 따른 수분산 레진 복합체 바인더를 이용해 기능성 도로용 포장재를 시공하는 한 실시예를 나타낸 것이다.Figure 10 shows one embodiment of constructing a functional road pavement using a water-dispersible resin composite binder according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 수분산 레진 복합체 바인더를 이용해 기능성 도로용 포장재를 시공하는 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.Figure 11 shows another embodiment of constructing a functional road pavement using the water-dispersible resin composite binder according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 수분산 레진 복합체 바인더 200 : 골재 혹은 컬러세라믹골재 혼합물100: water dispersion resin composite binder 200: aggregate or color ceramic aggregate mixture

300 : 열압착 로울러 400 : 마무리 도포용 로울러300: thermal compression roller 400: finish coating roller

본 발명은 수분산레진 복합체 바인더제조 및 이를 이용한 도로용 포장재 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 축중합반응으로 제조된 수분산 폴리우레탄 레진과, 레진 강화 중합반응으로 제조된 수분산 폴리아크릴 레진을 혼합한 복합체 바인더 제조 및 이를 이용한 도로용 포장재 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to manufacturing a water-dispersible resin composite binder and a method for constructing a road pavement using the same, and more particularly, a water-dispersed polyurethane resin prepared by a condensation polymerization reaction, and a water-dispersed polyacryl prepared by a resin-reinforced polymerization reaction. The present invention relates to a composite binder prepared by mixing a resin and a method for constructing a road pavement using the same.

최근 들어 전세계적으로 모든 산업분야에 걸쳐 환경오염문제에 따른 각종 규제가 강화되고 있으며, 우리나라의 경우에도 대기환경보존법 제28조의2 '휘발성 유기화합물의 규제'에 관한 규정 등을 통해 VOC에 대한 규제를 강화하고 있다. 이에 따라 이러한 세계시장의 변화에 대처하고 선진국으로의 지속적인 수출을 위해 VOC 사용분야를 줄이고 이를 청정물질로 대체하여야 할 필요성이 매우 높아지고 있다.In recent years, various industrial regulations have been strengthened in all industries around the world. In Korea, VOC regulations are regulated through the provisions of Article 28-2, Regulation of Volatile Organic Compounds, Air Quality Preservation Act. Is strengthening. Accordingly, there is an increasing need to reduce the field of VOC use and replace it with clean materials in order to cope with such changes in the global market and to export to developed countries.

현재까지 광범위하게 사용되고 있는 용제형 폴리우레탄계 바인더나 접착제의 경우, 내열성, 내유성, 내용제성, 내한성 및 유연성이 우수하고 다양한 재질에 대해 접착력이 우수한 특성을 가지고 있으나, 톨루엔, 자이렌, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥산 등과 같은 다량의 용제를 사용함으로써, 환경을 오염시키고 작업자의 안전성에 취약한 문제점이 있었다. 또한, 용제형 폴리우레탄 바인더 및 접착제를 도로용 포장재에 사용하는 경우 기온이 높은 하절기에는 신나 등 유기 용제에 의해 포장재의 물결이름 현상 등이 발생하는 문제점도 있어 도로용 포장재로 사용하기에는 적합하지 않았다.Solvent-type polyurethane binders and adhesives, which are widely used to date, have excellent heat resistance, oil resistance, solvent resistance, cold resistance and flexibility, and excellent adhesion to various materials, but toluene, xylene, acetone, and methyl ethyl By using a large amount of solvent, such as ketone, cyclohexane, there was a problem that pollutes the environment and is vulnerable to the safety of the operator. In addition, when the solvent-type polyurethane binder and the adhesive is used for the road paving material, there is a problem that the wave name phenomenon of the paving material occurs due to an organic solvent such as thinner in the summer when the temperature is high, and thus it is not suitable for use as a road paving material.

특히, 최근들어 상술한 바와 같이 모든 산업 분야에 걸쳐 환경오염에 대한 규제가 강화됨에 따라 휘발성 용제를 사용해야 하는 소수성 폴리우레탄을 수성화시키기 위한 연구가 계속되고 있는데, 일본특허공개 평4-328187호와 일본특허공개 평5-43642호 등은 폴리우레탄 골격 중에 친수성기를 도입하여 자기 유화성 수지를 만든 후 수중에서 분산시키는 방법을 게시하고 있으며, 일본특허공고 소39-5989호, 일본특허공고 소45-10957호 등은 소수성 폴리우레탄을 다량의 유화재를 사용하여 강제적으로 분산시키는 방법을 게시하고 있으나 이러한 방법으로 제조된 폴리우레탄계 바인더나 접착제의 경우 용제형 제품에 비하여 분자량 및 접착강도가 떨어지는 문제점이 있었다.In particular, as mentioned above, as the regulations on environmental pollution are tightened in all industrial fields, researches for hydrophobic hydrophobic polyurethanes requiring the use of volatile solvents are continued. Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-43642 discloses a method of introducing a hydrophilic group into a polyurethane skeleton to make a self-emulsifying resin and then dispersing it in water. Japanese Patent Publication No. 39-5989, Japanese Patent Publication No. 45- Korean Patent No. 10957 discloses a method of forcibly dispersing hydrophobic polyurethane using a large amount of emulsifier, but the polyurethane-based binder or adhesive prepared by this method has a problem in that molecular weight and adhesive strength are inferior to solvent type products. .

이외에도 중합에 의한 수용성 아크릴 수지, 우레탄 수지와 유화중합에 의한 에멀젼 수지 등, 사용 용도에 따라 여러 종류의 수용성 수지가 연구되어 사용되고 있지만, 도로용 포장재로 사용하는 경우, 수분 증발속도가 현저하게 늦어 작업장의 기후나 설비 등의 외적 조건에 따라 작업성이 크게 변하게 되어 온도, 습도 등의 조건을 최적의 상태로 맞추어야 하는 문제점이 있으며, 수분산 폴리우레탄 접착재의 경우 탄성력과 접착력은 우수하지만 입자들의 안정성이 떨어져 유화제 등을 첨가하여 경화를 지연하도록 하고 있으나 활용 시 이를 다시 제거하는 공정이 필요함으로 다단계 공정에 대한 번거로움과 경제적인 부담이 가중되는 단점이 있었다.In addition, various types of water-soluble resins have been studied and used depending on the purpose of use, such as water-soluble acrylic resins by polymerization, urethane resins, and emulsion resins by emulsion polymerization.However, when used as road paving materials, the evaporation rate of water is significantly slower. The workability is greatly changed according to the external conditions such as the climate and the facility, and there is a problem that the conditions such as temperature and humidity should be optimally set. In the case of the water-dispersed polyurethane adhesive, the elasticity and adhesion are excellent but the stability of the particles is high. Apart from adding emulsifiers to delay the curing, there is a disadvantage in that the cumbersome and economical burden for the multi-step process is added because it requires a process of removing it again.

또한, 수분산 폴리우레탄과 아크릴 수지를 혼합하는 연구도 진행되었는데, 수분산 폴리우레탄의 수분 증발 속도가 현저하게 늦어 증발 속도 차로 인한 포핑(popping) 현상이 발생하여 작업상의 어려움이 발생하는 단점이 있었다.In addition, a study of mixing a water-dispersed polyurethane and an acrylic resin was also carried out, and the water evaporation rate of the water-dispersed polyurethane was significantly slowed, resulting in a difficulty in working due to a popping phenomenon due to the evaporation rate difference. .

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명에서는, 입자의 안정성이 떨어지는 수분산 폴리우레탄 레진에 입자의 안정성이 뛰어난 수분산 폴리아크릴 레진을 혼합함으로써 입자들의 안정성과 접착력이 높으며, 각각의 조성비에 따라 이용 용도를 다양하게 할 수 있고, 용제를 사용하지 않고 수분산시킴으로서 친환경적이며, 작업자의 안전확보가 가능한 수분산 레진복합체 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, in the present invention, the stability and adhesion of the particles by mixing the dispersed dispersion of polyacrylic resin excellent in particle stability with the dispersed dispersion of polyurethane resin is less stable This is high, it is possible to vary the use use according to each composition ratio, by dispersing without using a solvent to provide an environment-friendly, safe dispersion of the resin composite manufacturing method that can ensure the safety of the worker.

또한, 본 발명에서는, 포핑(ppoping)현상이 발생하지 않으며, 쇄석과 미세 우레탄 칩 등을 혼합하여 포장재로 사용할 수 있고, 안료 및 칼라세라믹골재 등을 혼합하여 칼라 포장재로 활용할 수 있으며, 높은 탄성력으로 인해 동절기 설빙 분쇄기능을 갖는 수분산 레진 복합체를 이용한 기능성 도로용 포장재의 시공방법을 제공하고자 한다. In addition, in the present invention, no popping phenomenon occurs, and can be used as a packaging material by mixing crushed stone and fine urethane chips, and can be used as a color packaging material by mixing pigments and color ceramic aggregates, and with high elasticity Therefore, to provide a construction method of a functional road pavement using a water-dispersible resin composite having a winter snow ice grinding function.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 수분산 레진 복합체 바인더 제조방법은,In order to achieve the above technical problem, a water-dispersible resin composite binder manufacturing method according to the present invention,

수분산 폴리우레탄레진 제조단계와, 수분산 폴리아크릴레진 제조단계 및, 상기 수분산 폴리우레탄레진 제조단계를 통해 생성된 수분산 폴리우레탄레진과 상기 폴리아크릴레진 제조단계를 통해 생성된 수분산 폴리아크릴레진을 혼합하는 수분산 레진 혼합단계를 포함하여 구성되며,Dispersed polyurethane resin produced through a water-dispersible polyurethane resin manufacturing step, a dispersible polyacrylic resin manufacturing step, and the dispersible polyurethane resin manufacturing step and a dispersible polyacryl resin produced through the polyacrylic resin manufacturing step It comprises a water-based resin mixing step of mixing the resin,

상기 수분산 폴리우레탄레진 제조단계는, 폴리우레탄 전중합체를 제조한 후, 제조된 폴리우레탄 전중합체를 수분산 및 쇄연장하는 과정으로 구성되고,The water-dispersible polyurethane resin manufacturing step, after preparing a polyurethane prepolymer, consists of a process of water dispersion and chain extension of the prepared polyurethane prepolymer,

상기 수분산 폴리아크릴레진 제조단계는, 알칼리 솔루불 렌덤 코폴리머를 중합한 후, 이를 수분산하고, 알칼리 솔루불 렌덤 코폴리머의 표면에 카르복실기를 그래프팅하는 과정으로 구성된다.The water-dispersible polyacrylic resin manufacturing step, after the polymerization of the alkali solbulum random copolymer, it is water-dispersed, it consists of a process of grafting a carboxyl group on the surface of the alkali solbulum random copolymer.

상기 폴리우레탄 전중합체는, 2개 이상의 수산기를 같는 폴리에스테르 폴리올을 용해한 후, 이를 지방족이소시아네이트와 교반반응시켜 우레탄 결합(Urethane Bond)을 형성하고, 카르복실기와 두개이상의 수산기를 포함하는 디메틸프로피온산을 가하여 친수성기를 결합시켜 제조되며, 이때 상기 디메틸프로피온산은 메탄올 또는 에탄올과 같은 n이 4이하인 CnH2n+1OH 혹은 N-메틸-2-피롤리돈 등에 용해시킨 후 사용된다.The polyurethane prepolymer dissolves a polyester polyol having the same two or more hydroxyl groups, and then stirs it with an aliphatic isocyanate to form a urethane bond. Dimethylpropionic acid is used after dissolving in C n H 2n + 1 OH or N-methyl-2-pyrrolidone, such as methanol or ethanol, where n is 4 or less.

상술한 과정을 통해 제조된 친수성기가 결합된 폴리우레탄 전중합체를 교반냉각한 후, 트리에틸아민 등의 3급아민을 중화제로서 첨가하여 중화하고, 이를 물에 서서히 첨가하면서 수분산시킨 후, 디아민 또는 디올 등의 쇄연장재를 정량적으로 투입하여 쇄연장하는 과정을 통해 수분산 폴리우레탄레진이 제조된다.After stirring and cooling the polyurethane prepolymer having a hydrophilic group bonded through the above-described process, neutralizing it by adding a tertiary amine such as triethylamine as a neutralizing agent, dispersing it by gradually adding it to water, and then diamine or Dispersed polyurethane resin is produced through the process of chain extension by quantitatively adding chain extenders such as diol.

이때 상기 카르복실기와 디이소시아네이트 및 유전상수(dielectric constant)를 통해 수분산되는 폴리우레탄의 입자의 크기를 다양하게 조절하여 접착력과 탄성력을 증대시킬 수 있다.At this time, by adjusting the size of the particles of the polyurethane dispersed in the water through the carboxyl group and the diisocyanate and dielectric constant (dielectric constant) it can increase the adhesion and elasticity.

한편, 상기 폴리에스테르계 폴리올은 25℃ 이상의 녹는점과 600~2000의 분자량을 갖고, 수산기의 수가(OH number)가 38(㎎/KOH/equivalent weight polyol)이상인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 지방족 이소시아 네이트는 지방족 사슬에 직접 또는 간접으로 2개 이상의 이소시아네이트가 결합되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the polyester-based polyol has a melting point of 25 ℃ or more and a molecular weight of 600 ~ 2000, the number of hydroxyl groups (OH number) is preferably used more than 38 (mg / KOH / equivalent weight polyol), the aliphatic Isocyanates are preferably used in which two or more isocyanates are bonded directly or indirectly to an aliphatic chain.

다음으로, 상기 알칼리 솔루블 렌덤 코폴리머 중합체는, 물이 담긴 반응기의 내부에 질소가스를 투입하여 공기의 영향이 없도록 한 후, 과유산 칼륨(potassium persulfate) 개시제를 첨가하여 교반하면서 스타이렌, 아크릴메틸스타이렌, 아크릴산 화합물 및 벤조산 등을 투입하여 제조되며, 상기 제조된 알칼리 솔루블 렌덤 코폴리머 중합체에 수산화나트륨을 첨가하여 중화시키면서 물에 분산시킨 후, 입자의 표면에 카르복실기를 부가하기위해 메타크릴산 메틸(methly methacrylate) 등의 모노머(monomer)를 서서히 첨가하면서 입자의 표면에 그래프팅(grafting)시킴으로써 분산입자의 표면에 카르복실기를 갖는 수분산 폴리아크릴 레진을 제조한다. 이때, 염화나트륨(NaCl)으로 잔여 수산화나트륨(NaOH)의 이온정도를 조절하는 것이 바람직하다.Next, the alkali solable random copolymer polymer is added to the inside of the reactor containing water so that nitrogen is not affected by air, and then added by adding a potassium persulfate initiator and stirring with styrene and acryl. It is prepared by adding methyl styrene, acrylic acid compound and benzoic acid, and dispersing it in water with neutralization by adding sodium hydroxide to the alkali soluble random copolymer prepared above, and then adding methacryl to add carboxyl groups to the surface of the particles. A water-soluble polyacrylic resin having a carboxyl group on the surface of the dispersed particles is prepared by grafting onto the surface of the particles while slowly adding a monomer such as methyl methacrylate. At this time, it is preferable to adjust the ionic degree of the residual sodium hydroxide (NaOH) with sodium chloride (NaCl).

한편, 상기 알칼리 솔루블 렌덤 코폴리머(alkali-soluble random copolymer : ASR)로는 분자량수(Mn) 4,300; 분자량(Mw) 8,600; 산도(acid number) 190를 가지는 폴리스티렌알파-메틸스티렌아클릴산[poly(styrene/α-methylstyrene/acrylic aicd)]을 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the alkali soluble random copolymer (ALkali-soluble random copolymer: ASR) as the molecular weight (Mn) 4,300; Molecular weight (Mw) 8,600; Preference is given to using polystyrenealpha-methylstyreneacrylic acid (poly (styrene / α-methylstyrene / acrylic aicd)) having an acid number 190.

최종적으로, 상기 과정을 거쳐 제조된 고형분 함량이 40중량% 이상인 수분산 폴리우레탄 레진과, 고형분 함량이 30~40중량%인 수분상 폴리아크릴 레진을, 중량비 0.3~1.0로 혼합함으로써 수분산 레진 복합체 바인더가 제조된다.Finally, the water-dispersed resin composite by mixing a water-dispersed polyurethane resin having a solid content of 40% by weight or more and a water-based polyacrylic resin having a solid content of 30-40% by weight in a weight ratio of 0.3 to 1.0. A binder is prepared.

상기 중량비가 1.0 이상일 경우에는 물성이 열악하게 되며, 0.3 이하일 경우에는 안전성이 저하된다.When the weight ratio is 1.0 or more, the physical properties are poor, and when 0.3 or less, the safety is lowered.

한편, 티타늄 옥사이드 또는 카본 브랙 등의 착색안료와 바륨 설페이드, 칼슘 카보네이트 또는 마그네슘 실리케이드 등의 체질안료, 아미노 수지계의 경화제, 용융 실리카 및, 어소시에이티브 증점제 등을 예비 혼합한 뒤에 상기 수분산 우레탄레진과 폴리아크릴 레진 혼합시 첨가하여 교반하면 컬러바인더를 제조할 수 있으며, 상기 수분산 우레탄레진과 폴리아크릴 레진 혼합시 미세 고무 혹은 미세 우레탄 칩 등을 30중량%이하로 첨가하여 교반하면 탄성력과 설빙 분쇄 기능을 지닌 기능성 수분산 레진 복합체 바인더를 제조할 수있다.On the other hand, the pre-mixed pigments such as titanium oxide or carbon black and sieving pigments, such as barium sulfate, calcium carbonate or magnesium silicate, amino resin-based curing agent, fused silica, and associative thickener, and then the water-dispersed urethane When mixing and stirring the resin and polyacrylic resin, the color binder can be prepared. When mixing the water-dispersed urethane resin and the polyacrylic resin, the rubber and fine urethane chips are added to 30% by weight or less. A functional water-dispersible resin composite binder with a grinding function can be prepared.

본 발명의 다른 일면인 수분산 레진 복합체 바인더를 이용한 기능성 도로용 포장재 시공 방법은, 상술한 방법에 따라 제조된 수분산 레진 복합체 바인더를 1mm ~ 50mm의 두께로 도포한 뒤에, 혼합 골재 혹은 칼라세라믹골재를 1mm ~ 70mm의 두께로 그위에 삽입도포하면서 압력과 열을 가함으로써 바인더의 수분을 증발시켜 일정표면을 이루게 하고, 전체 포장재 두께가 100mm가 넘지 않도록 최상부 표면에 다시 수분산 레진복합체 바인더를 얇게 도포하는 과정으로 구성된다.Functional road pavement construction method using a water-dispersible resin composite binder of another aspect of the present invention, after applying the water-dispersible resin composite binder prepared in accordance with the above method to a thickness of 1mm ~ 50mm, mixed aggregate or color ceramic aggregate 1mm ~ 70mm thickness is applied on top of it while applying pressure and heat to evaporate the moisture of the binder to achieve a certain surface, and to apply a thin dispersion resin composite binder thinly on the top surface so that the total packaging material thickness does not exceed 100mm. It consists of a process.

이 때 상기 복합체 바인더로 수분산 레진 복합체 컬러바인더를 사용하거나, 미세 고무 또는 우레탄 칩등이 첨가된 기능성 수분산 레진 복합체 바인더 등을 사용할 수도 있음은 당연하다.At this time, it is natural that a water-dispersible resin composite color binder may be used as the composite binder, or a functional water-dispersible resin composite binder including fine rubber or urethane chips may be used.

또한, 최상부 표면에 복합체 바인더를 2차 도포할 때, 수분산 레진 복합체 컬러바인더를 간헐적으로 사용하여 포장재에 글자나 표시선, 차선 등을 표시할 수도 있다.In addition, when the composite binder is secondarily applied to the uppermost surface, the water-dispersible resin composite color binder may be intermittently used to display letters, display lines, lanes, and the like on the packaging material.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

- 잔류 이소시아네이트 검출-Residual isocyanate detection

수분산 폴리우레탄을 제조한 후 우레탄 결합을 정성적으로 확인하기 위하여 FT_IR(Brucker사 Model IFS-66)를 사용하여 흡수 스펙트럼을 조사하였다.After preparing the water-dispersed polyurethane, the absorption spectrum was examined using FT_IR (Model IFS-66, Brucker) to qualitatively identify the urethane bond.

- 분자량 및 분자량 분포-Molecular weight and molecular weight distribution

건조된 시료를 테트라하이드로퓨란(THF) 용매에 0.2%로 녹인 후에 주사기로 200μL를 취하여 굴절율계(refractive index detector)가 장착된 상온 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography :Shumadz사의 LC-8A)에 투입하여 분자량 및 분자량 분포를 측정하였다. 이때 칼럼은 기공의 크기가 103, 104, 105,이 되는 울트라스티라겔(ultrastyragel) 컬럼으로 직렬로 연결하여 사용하였고, 용매 인 테트라하이드로퓨란(TFT)의 유속은 2.0 mL/min으로 하였으며 보정은 PL사의 폴리스티렌으로 하였다.The dried sample was dissolved in tetrahydrofuran (THF) solvent at 0.2%, and then 200 μL was taken with a syringe, and added to gel permeation chromatography (LC-8A, Shumadz, Inc.) equipped with a refractive index detector. The molecular weight and molecular weight distribution were measured. At this time, the column was connected in series by an ultrastyragel column having pore sizes of 103, 104, and 105, and the flow rate of the solvent tetrahydrofuran (TFT) was 2.0 mL / min, and the calibration was PL. It was set as polystyrene.

- 입자 크기 및 입자크기 분포 -Particle size and particle size distribution

입자 크기 및 분포는 입도분석기(Matec사의 CHDF와 BIC사의 Zeta-sizer)를 사용하여 분석하였다.Particle size and distribution were analyzed using a particle size analyzer (CHDF from Mattec and Zeta-sizer from BIC).

실시예 1. 수분산 폴리우레탄 레진 제조Example 1. Preparation of Dispersed Polyurethane Resin

수산기의 수가 38이상인 폴리에스테르폴리올(분자량 600~2000g/mol, 녹는점 35~40℃) 0.06mol을 녹여 액상으로 만든 뒤에 , 이소포론디이소시아네이트 0.09mol과 85℃에서 90분 동안 교반하여 반응시킨 후, 디메틸올프로피온산 0.03mol을 1,4-부타디올 0.00~0.03mol에 용해시킨 후 가하여 60분 더 교반하여 반응시켜 폴리우레탄 전중합체를 제조하였다.After dissolving 0.06mol of polyester polyol (molecular weight 600 ~ 2000g / mol, melting point 35 ~ 40 ℃) with 38 or more hydroxyl groups, make it into liquid phase, and react with 0.09mol of isophorone diisocyanate for 90 minutes at 85 ℃. , 0.03 mol of dimethylol propionic acid was dissolved in 0.00-0.03 mol of 1,4-butadiol, and then added and stirred for 60 minutes to prepare a polyurethane prepolymer.

레진 분구분 Resin Classification 조성비(㏖)Composition ratio (mol) 이소포론디이소시아네이트Isophorone diisocyanate 0.090.09 폴리에스테르폴리올Polyester polyol 0.060.06 디메틸올프로피온산Dimethylolpropionic acid 0.030.03 1,4-부타디올1,4-butadiol 0.000.00 0.010.01 0.020.02 0.030.03

제조된 폴리우레탄 전중합체를 빠르게 교반하면서 냉각시켜 55℃ 전후에서 트리에틸아민 0.4~1.2mol을 서서히 첨가하여 중화시킨 뒤에, 고형분 농도가 49중량%가 되도록 물에 서서히 첨가하면서 30~40분간 수분산시킨 후, 부틸렌디아민을 2.02g을 물에 용해시켜 정량적으로 투입하여 수분산 폴리우레탄 레진을 제조하였다.The prepared polyurethane prepolymer was cooled with rapid stirring, neutralized by gradually adding 0.4 to 1.2 mol of triethylamine at around 55 ° C, and then dispersed in water for 30 to 40 minutes while being gradually added to water to have a solid concentration of 49% by weight. After dissolving, 2.02 g of butylenediamine was dissolved in water to quantitatively prepare a water-dispersed polyurethane resin.

구분division 조성비(g 혹은 mol)Composition ratio (g or mol) water 192.2g192.2 g 폴리우레탄 전중합체Polyurethane prepolymer 185.2g185.2 g 트리에틸아민Triethylamine 0.4mol0.4mol 0.6mol0.6mol 0.8mol0.8mol 1.0mol1.0mol 1.2mol1.2mol 부틸렌디아민Butylenediamine 2.02g2.02 g

도 1은 본 발명에 따른 수분산 폴리우레탄 레진의 합성 과정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the synthesis process of the water-dispersible polyurethane resin according to the present invention.

수분산 폴리우레탄 레진은 크게 2단계를 거쳐 합성되는데, 1단계는 폴리우레탄 전중합체를 제조하는 것으로 2개 이상의 수산기를 갖는 폴리에스터계 폴리올과 지방족 사슬에 직접 또는 간접으로 2개 이상의 이소시아네이트가 결합되어 있는 지방족 이소시아네이트와 수분산을 위해 수산기와 카르복실기를 1개 이상씩 갖는 화합물을 동시에 반응시켜 탄성력에 영향을 주는 부드러운 부분과 우레탄기를 가지고 있는 단단한 부분으로 이루어지는 폴리우레탄 전중합체를 제조하는 과정이며,The water-dispersed polyurethane resin is synthesized in two stages. The first stage is to prepare a polyurethane prepolymer, in which a polyester-based polyol having two or more hydroxyl groups and two or more isocyanates are directly or indirectly bonded to an aliphatic chain. It is a process for producing a polyurethane prepolymer composed of a soft part and a hard part having a urethane group by simultaneously reacting an aliphatic isocyanate and a compound having at least one hydroxyl group and a carboxyl group for water dispersion.

2단계는 서로간의 정전기적 반발력에 의해 작은 입자로 형성되도록 물에 분산시키는 과정과, 상기 분산과정에서 중화제를 통해 입자의 크기를 조절하는 과정 및 상기 분산과정 후 쇄연장재를 통해 수분산 폴리우레탄 레진의 입자의 크기를 조절하는 과정으로 이루어진다.The second step is dispersing in water to form small particles by the electrostatic repulsive force between each other, controlling the size of the particles through a neutralizing agent during the dispersing process, and dispersing polyurethane through the chain extension material after the dispersing process. It consists of adjusting the size of the resin particles.

도 2는 본 발명에 따라 수분산 폴리우레탄 레진을 제조하여 FT-IR로 분석한 그래프를 도시한 것이다.Figure 2 shows a graph prepared by dispersing polyurethane resin according to the present invention and analyzed by FT-IR.

상기 수분산 폴리우레탄 레진은 1736cm-1에서 폴리에스터의 C=O기, 1527cm-1의 N-H기로부터 폴리우레탄이 형성되었음을 알 수 있다. 또한 2280~2260cm-1 범위에서 강한 흡수밴드가 나타나지 않는 것으로 보아 이소시아네이트(NCO)기로 종결되지 않는 것을 확인할 수 있으며, 이는 폴리우레탄 전중합체를 제조하기 위해 말단 NCO기와 물이 반응하여 사슬연장이 될 수 없음을 보여주고 있다.The dispersed polyurethane resins can be seen that the polyurethane is formed from the polyester of NH C = O group, 1527cm -1 groups at 1736cm -1. In addition, it can be seen that the strong absorption band does not appear in the range of 2280 ~ 2260cm -1 does not terminate the isocyanate (NCO) group, which may be a chain extension by the reaction of the terminal NCO group and water to prepare a polyurethane prepolymer. It shows no.

한편, 아래 표와 도 3을 참고하면, 폴리에스터계 폴리올의 분자량을 600, 1000, 1500, 2000으로 증가시킴에 따라 수분산 폴리우레탄 레진 입자의 직경이 28nm→47nm로 증가함을 알 수 있으며, 수분산 폴리우레탄 레진의 분자량도 1,500g/mol→45,000g/mol로 증가함을 알 수 있다. 이는 적은 분자량을 가진 폴리올을 사용하면 고분자 사슬의 부드러운 부분(soft segments)의 길이가 짧아져서 강인성이 우수해지는 반면, 큰 분자량의 폴리올을 사용하면 사슬내의 부드러운 부분(soft segnemts)의 길이가 길어져서 고분자가 부드럽고 유연해지게 되어 폴리올의 분자량이 증가할 수록 수분산 폴리우레탄 레진 입자의 탄성력이 증가하게 됨을 의미한다.Meanwhile, referring to the table below and FIG. 3, it can be seen that as the molecular weight of the polyester-based polyol is increased to 600, 1000, 1500, and 2000, the diameter of the water-dispersed polyurethane resin particles increases from 28 nm to 47 nm. It can be seen that the molecular weight of the water-dispersed polyurethane resin also increases from 1,500 g / mol to 45,000 g / mol. The use of polyols having a low molecular weight shortens the length of the soft segments of the polymer chain, resulting in good toughness, whereas the use of large molecular weight polyols increases the length of the soft segnemts in the chain. Is soft and flexible, meaning that the elastic force of the water-dispersed polyurethane resin particles increases as the molecular weight of the polyol increases.

폴리올의 분자량Molecular weight of polyols 트리에틸아민 /디메틸올프로피온산의 몰비Molar ratio of triethylamine / dimethylolpropionic acid pHpH Zeta Potential(mV)Zeta Potential (mV) 입자크기(nm)Particle size (nm) 20002000 0.4 0.4 7.57.5 -51.7-51.7 4747 15001500 7.67.6 -50.1-50.1 3939 10001000 7.57.5 -52.3-52.3 3232 600600 7.57.5 -49.2-49.2 2828

도 4는 쇄연장재의 양이 수분산 폴리우레탄 레진 입자의 크기에 미치는 영향을 나타낸 그래프를 도시한 것이다.Figure 4 shows a graph showing the effect of the amount of chain extender on the size of the dispersed polyurethane resin particles.

쇄연장재의 양이 증가할 수록 수분산 폴리우레탄 레진 입자가 증가함을 알 수 있는데, 이는 쇄연장재인 1,4-부타디올의 투입량이 많아질수록 수분산 폴리우레탄 레진 전체 사슬의 길이가 길어지게 되지만, 쇄연장재는 친수성 이온기나 친수성 기와 결합하거나 OH기와 결합하여 전체적으로는 일정 길이당 친수성 이온기가 감소하는 경향으로 나타나기 때문이다.It can be seen that as the amount of the chain extender increases, the water-dispersed polyurethane resin particles increase. As the amount of the chain extender 1,4-butadiol is increased, the length of the entire chain of the water-dispersed polyurethane resin becomes longer. However, it is because the chain extender tends to decrease hydrophilic ionic groups per certain length by combining with hydrophilic ionic groups, hydrophilic groups, or OH groups.

R-COOH + R'-OH = R-C=O-OR' 혹은 R-OH + R'-OH = R-O-R' + H2OR-COOH + R'-OH = RC = O-OR 'or R-OH + R'-OH = ROR' + H 2 O

또한, 쇄연장재를 투입하면 그 사슬만큼 사슬의 부드러운 부분(soft segments)이 증가하여 탄성력도 증가하기 때문에, 탄성력 증가를 위한 또다른 변수로 작용할 수 있다. 이때, 쇄연장재는 디올계와 디아민계를 각기 사용하거나, 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, when the chain extending material is added, the soft segments of the chain increase as much as the chain, thereby increasing the elastic force, which may serve as another variable for increasing the elastic force. In this case, the chain extender may be used diol-based and diamine-based, respectively, or mixed.

폴리올의 분자량Molecular weight of polyols 1,4-부타디올(mole)1,4-butadiol (mole) 트리에틸아민 /디메틸올프로피온산의 몰비Molar ratio of triethylamine / dimethylolpropionic acid pHpH 입자크기(nm)Particle size (nm) 2000 2000 0.000.00 0.4 0.4 7.57.5 4747 0.010.01 7.67.6 8080 0.020.02 7.57.5 147147 0.030.03 7.57.5 201201

도 5 및 아래표는 중화제와 카르복실기의 비가 수분산 폴리우레탄 레진 입자의 크기에 미치는 영향을 나타낸 것이다. 중화제의 비율이 커질수록 수분산 폴리우레탄 레진의 입자 크기가 감소함을 알 수 있는데, 이는 친수성기인 -COOH기를 중화제를 통해 중화시킴으로써 친수성 이온기인 -COO- N(R)3H+가 증가하기 때문이다. 5 and the table below shows the effect of the ratio of the neutralizing agent and the carboxyl group on the size of the water dispersion polyurethane resin particles. It can be seen that as the ratio of the neutralizing agent increases, the particle size of the water-dispersed polyurethane resin decreases because the hydrophilic ionic group -COO - N (R) 3 H + increases by neutralizing the hydrophilic -COOH group through the neutralizing agent. to be.

폴리올의 분자량Molecular weight of polyols 트리에틸아민 /디메틸올프로피온산의 몰비Molar ratio of triethylamine / dimethylolpropionic acid pH pH 카르복실산의 중화도(%)% Neutralization of carboxylic acid 입자크기(nm)Particle size (nm) Zeta PotentialZeta Potential 2000  2000 0.40.4 7.57.5 4040 4747 -51.7-51.7 0.550.55 8.08.0 5555 4040 -53.4-53.4 0.700.70 8.48.4 7070 3535 -55.3-55.3 0.850.85 8.78.7 8585 3232 -59.5-59.5 1.001.00 9.19.1 100100 2929 -63.5-63.5 1.201.20 10.310.3 120120 2828 -54.1-54.1

도 6은 본 발명에 따른 수분산 폴리우레탄 레진 입자들이 물에서 안정하게 분산되는 원리를 나타낸 개략도이다.6 is a schematic view showing the principle that the dispersion of water-based polyurethane resin particles in accordance with the present invention is stably dispersed in water.

폴리우레탄 전중합체는 딱딱한 부분과 부드러운 부분으로 이루어진 긴 사슬구조로 이 사슬구조에 친수성기를 결합시켜 이 친수성 이온기들간의 반발력에 의해 안정하게 분산될 수 있는 것이다.Polyurethane prepolymer is a long chain structure composed of hard and soft parts, which can be stably dispersed by the repulsive force between the hydrophilic ionic groups by bonding a hydrophilic group to the chain structure.

도 7에서 나타난 바와 같이 수분산 폴리우레탄 레진 입자들의 크기는 유전상수(Dielectric Constant)가 증가할수록 작아지는 경향을 보이고 있는데, 이는 유전상수는 입자의 크기에 반비례함을 의미한다.As shown in FIG. 7, the size of the water-dispersed polyurethane resin particles tends to decrease as the dielectric constant increases, which means that the dielectric constant is inversely proportional to the particle size.

실시예 2. 수분산 폴리아크릴 레진 제조Example 2. Preparation of Water Dispersible Polyacrylic Resin

350g의 물을 70℃에서 교반하면서 반응기에 질소가스를 투입하여 물과 질소가스상이 되도록 하여 공기의 영향이 없도록 한 다음에 개시제인 과유산 칼륨(potassium persulfate) 0.5g을 첨가하고, 산도가 190인 폴리스티렌알파-메틸스티렌아클릴산[poly(styrene/α-methylstyrene/acrylic aicd)]를 35g 투입하고 수산화나트륨(NaOH)을 첨가하여 폴리스티렌 알파-메틸스티렌 아클릴산[poly(styrene/α-methylstyrene/acrylic aicd)]을 모두 중화시키면서 물에 분산시키고, 메타크릴산 메틸(methly methacrylate) 100g을 30분에 걸쳐 서서히 투입하면서 분산입자의 표면에 그래프팅하여 분산입자의 표면이 카르복실기를 갖는 수분산 폴리아크릴 레진 을 제조한다. 이때, 염화나트륨(NaCl)으로 잔여 수산화나트륨(NaOH)의 이온정도를 조절한다.Nitrogen gas was introduced into the reactor while stirring 350 g of water at 70 ° C. to form water and nitrogen gas so that there was no influence of air. Then, 0.5 g of potassium persulfate, an initiator, was added and the acidity was 190. 35 g of polystyrenealpha-methylstyreneacrylic acid (poly (styrene / α-methylstyrene / acrylic aicd)] was added and sodium hydroxide (NaOH) was added to the polystyrene alpha-methylstyrene acrylic acid [poly (styrene / α-methylstyrene / acrylic aicd) )] Is dispersed in water while neutralizing all, and 100 g of methyl methacrylate (methly methacrylate) is gradually added over 30 minutes, and then grafted onto the surface of the dispersed particles to obtain a water-dispersible polyacrylic resin having a carboxyl group on the surface of the dispersed particles. Manufacture. At this time, the sodium ion (NaCl) to adjust the degree of ions of the remaining sodium hydroxide (NaOH).

구분division 조성비(g)Composition ratio (g) water 350350 폴리스테렌알파-메틸스티렌아크릴산Polystyrene Alpha-Methylstyrene Acrylic Acid 3535 메타크릴산 메틸Methyl methacrylate 100100 염화나트륨Sodium chloride 0.10.1 0.20.2 0.30.3 0.40.4 수산화나트륨Sodium hydroxide 0.10.1 0.20.2 0.30.3 0.40.4 과유산 칼륨Potassium perperate 0.50.5

도 8은 상기 방법으로 제조된 수분산 폴리아크릴 레진이 물에 입자로 분산되는 원리를 나타낸 것으로, 계면활성제에 의해 분산되는 것이 아니라, 수분산 폴리우레탄 레진과 같이 친수성기 혹은 친수성 이온기인 카르복실산기로 인해 (-)극을 가지게 되고, 이들 (-)극들의 반발력으로 인해 입자가 물에 안정하게 분산되어진다.FIG. 8 illustrates a principle of dispersing the water-dispersible polyacrylic resin prepared by the above method into particles in water, and is not dispersed by a surfactant, but is a carboxylic acid group which is a hydrophilic group or a hydrophilic ionic group like a water-dispersible polyurethane resin. As a result, they have a negative electrode, and the repulsive force of these negative electrodes causes particles to be stably dispersed in water.

도 9 및 아래표는 폴리스티렌 알파-메틸스티렌 아크릴산의 중화도(%) 정도에 따른 수분산 폴리아크릴 레진 입자크기의 분포를 나타낸 그래프이다.9 and the table below is a graph showing the distribution of the water-dispersed polyacryl resin particle size according to the degree of neutralization (%) of polystyrene alpha-methylstyrene acrylic acid.

메타크릴산메틸의 양Amount of methyl methacrylate 폴리스티렌알파-메틸스티렌아크릴산의 양Amount of polystyrenealpha-methylstyreneacrylic acid 폴리스테렌 알파-메틸스티렌아크릴산의 중화도(%)% Neutralization of polyester alpha-methylstyreneacrylic acid Dn 입자크기(nm)Dn particle size (nm) Dw 입자크기(nm)Dw particle size (nm) PDI(Dw/Dn) PDI (Dw / Dn) 2000 2000 35 35 8080 40.640.6 50.050.0 1.231.23 9090 40.440.4 50.950.9 1.261.26 100100 40.140.1 59.959.9 1.491.49

폴리스티렌 알파-메틸스티렌 아크릴산의 중화도(%)를 수산화나트륨과 염화나트륨의 양으로 조절한 결과 폴리스티렌 알파-메틸스티렌 아크릴산의 중화도(%)가 클수록 입자의 크기가 커짐을 알 수 있다.As a result of adjusting the neutralization degree (%) of polystyrene alpha-methylstyrene acrylic acid by the amount of sodium hydroxide and sodium chloride, it can be seen that the larger the neutralization degree (%) of polystyrene alpha-methylstyrene acrylic acid, the larger the particle size.

실시예 3. 복합체 바인더 제조Example 3. Composite Binder Preparation

상기 실시예 1에서 제조된 수분산 폴리우레탄 레진 100g을 25℃에서 교반하면서 상기 실시예 2에서 제조된 수분산 폴리아크릴 레진을 각각 30g~100g을 서서히 투입하여 수분산 폴리우레탄-아크릴 레진 바인더를 제조한 뒤에 접착력을 살펴보았다. 아래표에서 볼 수 있듯이 수분산 폴리아크릴 레진이 30g 투입되었을 때 가장 강한 접착력을 보이며 투입량이 증가할 수록 접착력이 떨어짐을 알 수 있다.While stirring 100g of the water-dispersible polyurethane resin prepared in Example 1 at 25 ° C., 30g to 100g of the water-dispersible polyacrylic resin prepared in Example 2 was slowly added to prepare a water-dispersible polyurethane-acrylic resin binder. Afterwards, the adhesion was examined. As can be seen in the table below, when 30g of water-dispersed polyacrylic resin is added, it shows the strongest adhesive strength and the adhesion decreases as the dosage is increased.

수분산 폴리우레탄 레진의 양(g)Amount of Water Dispersed Polyurethane Resin (g) 수분산 폴리아크릴 레진의 양(g)Amount of water-dispersible polyacrylic resin (g) 접착력(kgf/2.0cm)Adhesive force (kgf / 2.0cm) 실시예  Example 100  100 3030 10.1210.12 5050 9.239.23 7070 8.658.65 9090 8.038.03 100100 7.877.87 비교예 (Bayer 52)Comparative Example (Bayer 52) 8.70 8.70

한편, 티타늄 옥사이드, 카본 브랙 등의 착색안료와 바륨 설페이드, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 실리케이드 등의 체질안료, 아미노 수지계의 경화제, 용융 실리카와 어소시에이티브 증점제 등을 예비 혼합한 뒤에 수분산 레진 복합체 바인더의 혼합시 첨가하여 교반하면 컬러바인더를 제조할 수 있다. On the other hand, after dispersing colored pigments such as titanium oxide and carbon black, sieving pigments such as barium sulfate, calcium carbonate and magnesium silicate, amino resin-based curing agent, fused silica and associative thickener and the like, the aqueous resin composite binder When the mixture is added and stirred, a color binder can be prepared.

또한, 상기 수분산 레진 복합체 바인더의 혼합시 미세 고무 혹은 우레탄 칩 등을 첨가하여 탄성력을 지닌 기능성 수분산 레진 복합체 바인더를 제조할 수도 있다.In addition, when the water-dispersible resin composite binder is mixed, a fine rubber or a urethane chip may be added to prepare a functional water-dispersible resin composite binder having elasticity.

실시예 4. 기능성 도로용 포장재 시공방법Example 4 Functional Road Pavement Construction Method

도 10는 기능성 도로용 포장재를 시공하는 실시예를 나타난 것으로, 상기 실시예 3에서 제조된 복합체 바인더(100)를 40mm의 두께로 우선 1차 도포하고, 그 위에 직경 20mm 이하의 혼합 골재나 칼라세라믹골재(200)를 50mm의 두께로 도포하면서 바로 압력 롤러(300)를 이용해 열과 압력을 가하여 일정 표면을 이루게 한 후, 최상부 표면에 도포용 롤러(400)을 이용해 수분산 폴리우레탄 레진과 수분산 폴리아크릴 레진을 혼합한 복합체 바인더를 1mm의 두께로 2차 도포하여 마무리하는 것을 기본으로 한다.10 shows an embodiment of constructing a functional road pavement, the composite binder 100 prepared in Example 3 first applied to a thickness of 40mm first, mixed aggregate or color ceramic having a diameter of 20mm or less thereon Applying aggregate 200 to a thickness of 50mm while applying heat and pressure using a pressure roller 300 immediately to form a certain surface, and then using a coating roller 400 on the top surface of the water-dispersed polyurethane resin and water-dispersed poly The composite binder mixed with acrylic resin is first applied to a thickness of 1 mm and finished.

상기 실시예에서 수분산 레진 복합체 컬러바인더를 사용하거나, 미세 고무 혹은 우레탄 칩등이 첨가된 기능성 수분산 레진 복합체 바인더를 사용할 수도 있다.In the above embodiment, a water-dispersible resin composite color binder may be used, or a functional water-dispersible resin composite binder to which fine rubber or urethane chips are added.

또한, 상기 실시예에서 최상부 표면에 복합체 바인더를 2차 도포할 때, 수분산 레진 복합체 컬러바인더를 간헐적으로 사용하여 포장재에 글자나 표시선, 차선 등을 표시할 수도 있다.In addition, in the above embodiment, when the composite binder is secondarily applied to the uppermost surface, letters, display lines, lanes, and the like may be displayed on the packaging material by intermittently using the water-dispersible resin composite color binder.

실시예 5. 기능성 도로용 포장재의 또다른 시공방법Example 5 Another Construction Method of Functional Road Pavement

도 11은 기능성 도로용 포장재의 또다른 시공실시예를 나타난 것으로, 상기 실시예 3에서 제조된 복합체 바인더(100)와 직경 20mm 이하의 혼합 골재나 칼라세라믹골재(200)를 혼합하여 교반시킨 뒤에, 50mm의 두께로 도포하면서 바로 압력롤러(300)을 이용해 열과 압력을 가하여 일정 표면을 이루게 하는 것으로, 상기 실시예 4보다 시공이 단순하다.11 shows another construction example of a functional road pavement, after mixing and stirring the composite binder 100 prepared in Example 3 and a mixed aggregate or color ceramic aggregate 200 having a diameter of 20 mm or less, While applying to a thickness of 50mm to apply a heat and pressure using a pressure roller 300 immediately to form a certain surface, the construction is simpler than Example 4.

한편, 본 실시예에서도 상술한 바와 같이 수분산 레빈 복합테 컬러바인더를 사용하거나, 미세고무 혹은 우레탄 칩 등이 첨가된 기능성 수분산 레진 복합체 바인더를 사용할 수 도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, as described above, a water-dispersible levin composite frame color binder may be used, or a functional water-dispersible resin composite binder to which fine rubber or a urethane chip is added may be used.

상술한 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위 뿐만이 아니라 청구범위와 함께 균등범위를 포함하여 판단되어야 한다.The above embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, and are not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is a general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is to be understood that various changes, modifications, and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, and are not limited to the embodiments and the accompanying drawings. Together, they should be judged to include equality.

상술한 수분산 레진복합체 바인더 제조방법을 통해 제조된 수분산 레진복합체 바인더는, 입자들의 안정성과 접착력이 높으며, 각각의 조성비에 따라 이용 용도를 다양하게 할 수 있고, 용제를 사용하지 않을 수 있어 친환경적이며, 작업자의 안전확보가 가능하다.The water-disperse resin composite binder prepared by the above-described water-disperse resin composite binder manufacturing method has high stability and adhesion of the particles, and can be used in various ways depending on the composition ratio, and may not use a solvent. It is possible to secure worker safety.

또한, 상술한 기능성 도로용 포장재 시공방법은, 포핑현상이 발생하지 않으며, 쇄석과 미세 우레탄 칩 등을 혼합하여 사용할 수 있고, 안료 및 칼라세라믹골재를 혼합하여 사용하기 용이할 뿐만 아니라, 이를 통해 제조된 도로용 포장재는 높은 탄성력으로 인해 동절기 설빙 분쇄가 용이한 장점이 있다.In addition, the above-described functional road pavement construction method, does not cause popping phenomenon, can be used by mixing the crushed stone and fine urethane chips, it is not only easy to use by mixing the pigment and color ceramic aggregate, it is produced through this The road pavement material has the advantage of easy crushing winter ice due to high elastic force.

Claims (7)

2개 이상의 수산기를 같는 폴리에스테르 폴리올을 용해한 후, 이를 지방족이소시아네이트와 교반반응시켜 우레탄 결합을 형성하고, 카르복실기와 두개 이상의 수산기를 포함하는 화합물을 가하여 친수성기를 결합시킴으로써 폴리우레탄 전중합체를 제조하는 과정과,Dissolving a polyester polyol having the same two or more hydroxyl groups, stirring the aliphatic isocyanate to form a urethane bond, and adding a compound containing a carboxyl group and two or more hydroxyl groups to combine a hydrophilic group to prepare a polyurethane prepolymer; , 제조된 폴리우레탄 전중합체를 교반냉각한 후, 3급아민 등의 중화제로 중화하고, 이를 물에 서서히 첨가하면서 수분산시킨 후, 1급 또는 2급 아미노기를 함유한 쇄연장재를 정량적으로 투입하여 쇄연장하는 과정으로 구성되는 수분산 폴리우레탄 제조단계와,After stirring and cooling the prepared polyurethane prepolymer, it is neutralized with a neutralizing agent such as tertiary amine, and is gradually added to water to disperse water. Then, a chain extender containing a primary or secondary amino group is quantitatively added. Water-dispersed polyurethane manufacturing step consisting of a chain extending process, 질소가스 등을 주입하여 공기와의 반응을 제거한 상태에서 물에 과유산 칼륨 개시제를 첨가하여 교반하면서 스타이렌, 아크릴메틸스타이렌, 아크릴산 화합물 및 벤조산 등을 투입하여 알칼리 솔루블 렌덤 코폴리머를 중합하는 과정과,Nitrogen gas is injected to remove the reaction with air, and potassium phosphate initiator is added to water to stir, and styrene, acrylmethyl styrene, acrylic acid compound and benzoic acid are added to polymerize the alkali solblend copolymer. Process, 상기 제조된 알칼리 솔루블 렌덤 코폴리머 중합체에 수산화나트륨을 첨가하여 중화시키면서 물에 분산시킨 후, 메타크릴산 메틸 등의 카르복실기를 같는 모노머를 서서히 첨가하면서 입자 표면에 그래프팅시키고 중화정도를 조절하기위해 염화나트륨을 서서히 첨가하여 입자의 크기를 제어하는 과정으로 구성되는 수분산 폴리아크릴 레진 제조단계와, In order to neutralize by adding sodium hydroxide to the alkali solable random copolymer polymer prepared above, and to disperse in water while grafting onto the particle surface while gradually adding a monomer having the same carboxyl group, such as methyl methacrylate, to control the degree of neutralization. Preparing a water-dispersible polyacrylic resin comprising a process of controlling the size of particles by slowly adding sodium chloride, 상기 수분산 폴리우레탄 레진 제조단계를 거쳐 제조된 고형분 함량이 40중량% 이상인 수분산 폴리우레탄 레진과, 상기 수분산 폴리아크릴 레진 제조단계를 거 쳐 제조된 고형분 함량이 30~40중량%인 수분산 폴리아크릴 레진을, 중량비 0.3~1.0으로 혼합하는 수분산 레진 혼합단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수분산 레진복합체 바인더 제조방법.A water-dispersed polyurethane resin having a solid content of 40 wt% or more produced through the water-dispersed polyurethane resin manufacturing step and a water dispersion of 30 to 40 wt% of a solid content prepared by the water-dispersed polyacrylic resin manufacturing step. A water-dispersible resin composite binder manufacturing method comprising a water-soluble resin mixing step of mixing a polyacrylic resin in a weight ratio of 0.3 to 1.0. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리우레탄 전중합체 제조에 사용되는 폴리에스테르폴리올은, 25℃ 이상의 녹는점과 600~2000의 분자량을 갖고, 수산기의 수가(OH number)가 38(㎎/KOH/equivalent weight polyol) 이상인 것을 특징으로 하는 수분산 레진복합체 바인더 제조방법.The polyester polyol used for preparing the polyurethane prepolymer has a melting point of 25 ° C. or higher and a molecular weight of 600 to 2000, and has a hydroxyl number (OH number) of 38 (mg / KOH / equivalent weight polyol) or more. Dispersed resin composite binder manufacturing method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 알칼리 솔루블 렌덤 코폴리머 중합에 사용되는 알크릴산 화합물은, 산도 190이상을 가지면서 분자량이 8,000이 넘는 폴리스티렌알파-메틸스티렌아클릴산[poly(styrene/α-methylstyrene/acrylic aicd)]인 것을 특징으로 하는 수분산 레진복합체 바인더 제조방법.Alkyl acid compounds used in the alkali sorbable copolymer copolymer is a polystyrene alpha-methylstyrene / acrylic acid (poly (styrene / α-methylstyrene / acrylic aicd)) having an acidity of 190 or more and a molecular weight of more than 8,000. Dispersed resin composite binder manufacturing method characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수분산 레진 혼합단계는, 티타늄 옥사이드 또는 카본 브랙 등의 착색안료와, 바륨 설페이드, 칼슘 카보네이트 또는 마그네슘 실리케이드 등의 체질안료와, 아미노 수지계의 경화제와, 용융 실리카 및 어소시에이티브 증점제 등을 예비 혼합한 뒤에 수분산 레진 혼합시에 이를 더 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 수분산 레진 복합체 바인더 제조방법.The water-disperse resin mixing step, coloring pigments such as titanium oxide or carbon black, sieving pigments such as barium sulfate, calcium carbonate or magnesium silicate, an amino resin-based curing agent, fused silica and an associative thickener, etc. The water-dispersible resin composite binder manufacturing method characterized in that the pre-mixing and then adding the mixture when mixing the water dispersion resin. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수분산 레진 혼합단계는, 수분산 레진 혼합시 에폭시 수지를 더 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 수분산 레진 복합체 바인더 제조방법. The water-dispersible resin mixing step, the water-dispersible resin composite binder manufacturing method, characterized in that for mixing by further adding an epoxy resin when mixing the water dispersion resin. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수분산 레진 혼합단계는, 수분산 레진 혼합시 미세 고무칩 또는 우레탄칩 등을 더 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 수분산 레진 복합체 바인더 제조방법. The water-dispersible resin mixing step, a water-dispersible resin composite binder manufacturing method, characterized in that the addition of the fine rubber chip or urethane chip when mixing the water dispersion resin. 상기 1항 내지 6항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 수분산 레진복합체 바인더를 1mm~50mm의 두께로 도포한 뒤에, 혼합 골재 또는 칼라세라믹골재를 1~70mm의 두께로 그위에 삽입도포하면서 압력과 열을 가함으로써 바인더의 수분을 증발시켜 일정표면을 이루게 하고, 전체 포장재 두께가 100mm가 넘지 않도록 최상부 표면에 다시 상기 수분산 레진 복합체 바인더를 얇게 도포하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수분산 레진 복합체 바인더를 이용한 기능성 차량용 포장재 시공방법.After applying the water-disperse resin composite binder prepared by the method of any one of claims 1 to 6 in the thickness of 1mm ~ 50mm, and inserting the mixed aggregate or color ceramic aggregate in the thickness of 1 ~ 70mm thereon Water is evaporated to form a certain surface by evaporating the moisture of the binder, and further comprising the step of applying a thin coating of the water-dispersible resin composite binder again on the top surface so that the total packaging material thickness does not exceed 100mm. Functional vehicle packaging material construction method using a resin composite binder.
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