KR100566066B1 - 도로 봉함용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포장도로, 도로 시설물, 건축물, 교량, 지하차도, 복개구조물, 고가차도, 터널에 발생되는 균열 및 누수 시 보수에 사용되는 도로 봉함용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침입도가 40이상인 스트레이트 아스팔트, 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS), 폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR), 점착제, 무기충전제, 자외선 차단제 및 산화방지제로 조성되는 도로 봉함용 조성물에 관한 것으로, 기존의 아스팔트 봉함제가 박리현상, 퍼짐성, 소성 및 변성이 일어나는 단점을 개선하였으며, 특히 점착제의 사용으로 퍼짐성 및 박리현상을 최소화하였다.
포장도로, 균열, 봉함, 아스팔트, 누수, 박리현상, 지하차도, 고가차도

Description

도로 봉함용 조성물{ASPHALT SEALANT COMPOSITION}
도 1은 본 발명에 따른 도로 봉함용 조성물 적용 전 포장도로의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 도로 봉함용 조성물 적용 후 포장도로의 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 도로 봉함용 조성물 적용 전 교량 조인트 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 도로 봉함용 조성물 적용 후 교량 조인트 개략도.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *
삭제
1 : 포장도로 2 : 갈라진 틈 3 : 도로 봉함용 조성물
4 : 교량 5 : 조인트
본 발명은 포장도로, 도로 시설물, 건축물, 교량, 지하차도, 복개구조물, 고가차도, 터널에 발생되는 균열 및 누수 시 보수에 사용되는 도로 봉함용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침입도가 40이상인 스트레이트 아스팔트, 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS), 폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR), 점착제, 무기충전제, 자외선 차단제 및 산화방지제로 조성되는 도로 봉함용 조성물에 관한 것으로, 기존의 아스팔트 봉함제가 박리현상, 퍼짐성, 소성 및 변성이 일어나는 단점을 개선하였으며, 특히 점착제의 사용으로 퍼짐성 및 박리현상을 최소화하였다.
도로 및 도로 시설물의 갈라진 부위 및 많은 교량들의 이음매 부에서 우수가 새고 차량통과시 윤 하중의 반복 작용으로 충격하중에 수명이 단축되고 보수 후 양생 기간을 거쳐야 하므로 불편하다.
균열 발생시 봉함을 하지 않으면 균열부위를 따라 물이 스며들어 포장체 아래 상태를 약화시키는 원인이 되며, 뿐만 아니라 온도변화에 의한 표면의 수축, 팽창 및 차량의 지속적인 윤하중의 반복에 의해 균열의 진행이 가속화도면 이는 거북등 균열과 같은 도로에 치명적인 결과를 발생시키게 된다.
균열을 봉함하지 않음으로써, 도로의 표면과 지반이 약화되어 더 많은 관리비용을 증가시키므로 적절한 봉함은 도로의 수명연장과 더불어 유지관리 비용을 절감하는데 목적이 있다.
이와 관련하여 대한민국등록특허공보 10-0332362호(공고일자2002.04.17)에 포장도로, 건축물, 교량 또는 터널의 방수 및 접착 시공시 조인트 및/또는 실란트로 사용되거나 상기 시설의 균열 및 누수 시에 보수 및 유지에 사용되는 아스팔트 조성물에 대한 내용이 기재되어 있으며, 아스팔트 100부에 대해 스티렌-공액디엔 블록 공중합체, 폐타이어 고무분말, 폐스티로폼, 가소제 또는 연화제, 점착제, 무기충전제를 포함하는 아스팔트 조인트 및 실란트 조성물을 그 구성으로 하고 있다.
상기 특허의 특징은 아스팔트 조성물에 폐 스티로폼을 적용함으로써 내열성 및 강도가 뛰어나고 원가가 낮은 아스팔트 조성물을 얻는 것을 그 특징으로 하고 있으나, 여전히 박리현상 및 퍼짐성에 대해 개선의 여지가 있으며 또한, 폐 스티로폼을 이용함으로써, 열에 의한 다이옥신 방출로 인체에 유해한 영향을 미친다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 봉함제를 구성함에 있어서, 점착제의 기능을 효과적으로 개선하여, 박리현상, 퍼짐성을 크게 개선한 도로 봉함용 조성물을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 기술적 구성을 갖는다.
침입도가 40 이상인 스트레이트 아스팔트 30 ~ 69중량%;
스티렌 함량이 30%인 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS) 5 ~ 20중량%;
폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR) 5 ~ 20중량%;
디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate) 10 ~ 25중량%;
2-에틸헥실아크릴레이트 50중량%, 부틸아크릴레이트 20중량% 및 비닐아세테이트 30중량%로 이루어진 점착제 100중량%에 대한 1 ~ 5중량%;
카본블랙(Carbon Black) 25중량%, 유리섬유(Glass Fiber) 30중량% 및 탄산칼 슘(Calcium Carbonate; CaCO3) 45중량%를 혼합한 무기충전제 100중량%에 대한 9.8 ~ 20중량%;
2-알킬-(2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 벤조 페논 트리아진, 포스포네이트, 레소르시놀 모노벤조에이트 중 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 자외선 차단제 100중량%에 대한 0.1 ~ 1중량%;
부틸레이트 하이드로아니솔(Butylated Hydroxyanisole:BHA), 부틸레이트 하이드로톨루엔(Butylated Hydroxytoluene:BHT), 터셔리부틸 하이드로퀴논(TBHQ), 노르디히드로구아야레트산(Nor-Dihydro Guaiaretic Acid:NDGA) 중 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 산화방지제 100중량%에 대한 0.1 ~ 1중량%;로 이루어지는 도로 봉함용 조성물을 그 주요 구성으로 한다.
상기 스트레이트 아스팔트는 원유를 상압, 감압증류 장치를 통해 경질분을 제거했을 때 마지막으로 남는 물질에는 분해되지 않는 역청질이 많이 함유되어 있는데, 이때, 이것을 스트레이트 아스팔트라고 하며, 침입도(針入度:아스팔트의 경도)는 40 이상인 것을 사용한다.
폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR)의 비중은 0.91 ~ 0.92이다.
카본 블랙은 직경이 31 ~ 33nm이고, 비 표면적이 80 ~ 100㎞/g인 카본블랙으로서, 내마모성의 증진, 저온에서의 균열, 고온에서의 동적 안정도의 개선을 가져오는 역할을 한다.
이상에서 살펴본 조성물의 비율을 이용한 조성물의 제조방법은 다음과 같다.
침입도가 40 이상인 스트레이트 아스팔트에 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate)를 가하고 100 ~ 200℃에서 임펠러 믹서로 1 ~ 5시간 동안 교반한다.
여기에, 스티렌 함량이 30%인 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS); 폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR); 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 및 비닐아세테이트로 이루어진 점착제; 카본블랙(Carbon Black), 유리섬유(Glass Fiber) 및 탄산칼슘(Calcium Carbonate; CaCO3)을 혼합한 무기충전제; 2-알킬-(2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 벤조 페논 트리아진, 포스포네이트, 레소르시놀 모노벤조에이트 중 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 자외선 차단제; 부틸레이트 하이드로아니솔(Butylated Hydroxyanisole:BHA), 부틸레이트 하이드로톨루엔(Butylated Hydroxytoluene:BHT), 터셔리부틸 하이드로퀴논(TBHQ), 노르디히드로구아야레트산(Nor-Dihydro Guaiaretic Acid:NDGA) 중 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 산화방지제를 첨가하여, 100 ~ 200℃에서 임펠러 믹서로 1 ~ 5시간 동안 교반 하여 제조한다.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명에 따른 도로 봉함용 조성물 적용 전 포장도로의 개략도, 도 2는 본 발명에 따른 도로 봉함용 조성물 적용 후 포장도로의 개략도, 도 3은 본 발명에 따른 도로 봉함용 조성물 적용 전 교량 조인트 개략도 및 도 4는 본 발명에 따른 도로 봉함용 조성물 적용 후 교량 조인트 개략도를 도시하고 있으며,
이는 이상에서 살펴본 바와 같이 조성된 조성물을 포장도로(1)의 갈라진 틈(2) 또는 교량(4)의 조인트(5)에 도로 봉함용 조성물(3)을 충전함으로써, 파손된 도로 및 교량이 복구되는 것을 각각 예를 들어 도시한 것이다.
이하, 상기와 같은 구성을 실시 예를 통해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
실시 예 : 도로 봉함용 조성물
[실시 예 1]
침입도가 40 이상인 스트레이트 아스팔트 69중량%; 스티렌 함량이 30%인 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS) 5중량%; 폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR) 5중량%; 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate) 10중량%; 2-에틸헥실아크릴레이트 50중량%, 부틸아크릴레이트 20중량% 및 비닐아세테이트 30중량%로 이루어진 점착제 1중량%; 카본블랙(Carbon Black) 25중량%, 유리섬유(Glass Fiber) 30중량% 및 탄산칼슘(Calcium Carbonate; CaCO3) 45중량%를 혼합한 무기충전제 9.8중량%; 2-알킬-(2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 벤조 페논 트리아진 0.1중량%; 부틸레이트 하이드로아니솔(Butylated Hydroxyanisole:BHA) 0.1중량%의 비율로 도로 봉함용 조성물이 구성된다.
[실시 예 2]
침입도가 40 이상인 스트레이트 아스팔트 50중량%; 스티렌 함량이 30%인 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS) 10중량%; 폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR) 10중량%; 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate) 17.8중량%; 2-에틸헥실아크릴레이트 50중량%, 부틸아크릴레이트 20중량% 및 비닐아세테이트 30중량%로 이루어진 점착제 1중량%; 카본블랙(Carbon Black) 25중량%, 유리섬유(Glass Fiber) 30중량% 및 탄산칼슘(Calcium Carbonate; CaCO3) 45중량%를 혼합한 무기충전제 9.8중량%; 레소르시놀 모노벤조에이트 0.7중량%; 노르디히드로구아야레트산(Nor-Dihydro Guaiaretic Acid:NDGA) 0.7중량%의 비율로 도로 봉함용 조성물이 구성된다.
[실시 예 3]
침입도가 40 이상인 스트레이트 아스팔트 59.8중량%; 스티렌 함량이 30%인 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS) 5중량%; 폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR) 10중량%; 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate) 10중량%; 2-에틸헥실아크릴레이트 50중량%, 부틸아크릴레이트 20중량% 및 비닐아세테이트 30중량%로 이루어진 점착제 5중량%; 카본블랙(Carbon Black) 25중량%, 유리섬유(Glass Fiber) 30중량% 및 탄산칼슘(Calcium Carbonate; CaCO3) 45중량%를 혼합한 무기충전제 10중량%; 2-알킬-(2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 벤조 페논 트리아진, 포스포네이트, 레소르시놀 모노벤조에이트 중 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 자외선 차단제 0.1중량%; 부틸레이트 하이드로아니솔(Butylated Hydroxyanisole:BHA), 부틸레이트 하이드로톨루엔(Butylated Hydroxytoluene:BHT), 터셔리부틸 하이드로퀴논(TBHQ), 노르디히드로구아야레트산(Nor-Dihydro Guaiaretic Acid:NDGA) 중 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 산화방지제 0.1중량%의 비율로 도로 봉함용 조성물이 구성된다.
이하, 상기와 같이 조성된 조성비를 이용하여 조성물을 제조하는 방법에 대한 구성을 실시 예를 통해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
[실시 예 4 : 도로 봉함용 조성물]
침입도가 40 이상인 스트레이트 아스팔트 69중량%에 디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate) 10중량%를 가하고 160℃에서 임펠러 믹서로 3시간 동안 교반한다.
여기에, 스티렌 함량이 30%인 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS) 5중량%; 폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR) 5중량%; 2-에틸헥실아크릴레이트 50중량%, 부틸아크릴레이트 20중량% 및 비닐아세테이트 30중량%로 이루어진 점착제 1중량%; 카본블랙(Carbon Black) 25중량%, 유리섬유(Glass Fiber) 30중량% 및 탄산칼슘(Calcium Carbonate; CaCO3) 45중량%를 혼합한 무기충전제 9.8중량%; 2-알킬-(2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸 0.1중량%; 부틸레이트 하이드로아니솔(Butylated Hydroxyanisole:BHA) 0.1 중량% 첨가하여, 160℃에서 임펠러 믹서로 3시간 동안 교반하여 제조한다.
기존의 포장용 도로, 도로 시설물 건축물, 지하차도, 복개구조물, 고가차도 및 교량의 갈라진 부위에 충진하는 봉함제가 박리현상, 퍼짐성, 소성 및 변성의 문제점을 개선하여 특히, 박리현상, 퍼짐성 등을 크게 개선함으로써, 도로의 수명을 연장하고, 보수에 따른 비용을 절감시켜 경제적 이점을 가져온다.

Claims (3)

  1. 침입도가 40 이상인 스트레이트 아스팔트 30 ~ 69중량%;
    스티렌 함량이 30%인 스티렌 부타디엔 스티렌(Styren-Butadiene-Styren, SBS) 5 ~ 20중량%;
    폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR) 5 ~ 20중량%;
    디이소데실 프탈레이트(Diisodecyl Phthalate) 10 ~ 25중량%;
    점착제 1 ~ 5중량%;
    카본블랙(Carbon Black) 25중량%, 유리섬유(Glass Fiber) 30중량% 및 탄산칼슘(Calcium Carbonate; CaCO3) 45중량%를 혼합한 무기충전제 100중량%에 대한 9.8 ~ 20중량%;
    2-알킬-(2-히드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 벤조 페논 트리아진, 포스포네이트, 레소르시놀 모노벤조에이트 중 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 자외선 차단제 100중량%에 대한 0.1 ~ 1중량%;
    부틸레이트 하이드로아니솔(Butylated Hydroxyanisole:BHA), 부틸레이트 하이드로톨루엔(Butylated Hydroxytoluene:BHT), 터셔리부틸 하이드로퀴논(TBHQ), 노르디히드로구아야레트산(Nor-Dihydro Guaiaretic Acid:NDGA) 중 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 산화방지제 100중량%에 대한 0.1 ~ 1중량%;로 조성되는 것을 특징으로 하는 도로 봉함용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 폴리부타디엔 러버(Polybutadiene Rubber:BR)의 비중은 0.91 ~ 0.92이고, 카본 블랙은 직경이 31 ~ 33nm이고, 비표면적이 80 ~ 100㎞/g인 것을 특징으로 하는 도로 봉함용 조성물.
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