KR100680677B1

KR100680677B1 - 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100680677B1
Application number: KR1020060098988A
Authority: KR
Inventors: 윤승우; 이춘배
Original assignee: (주)에이알앤씨; 주식회사 아리코
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2007-02-08

Abstract

본 발명은 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐 아스팔트 콘크리트를 현장에서 바로 재생하여 사용할 수 있도록 하는 것으로, 석유계 프로세스 오일 40∼80중량%, 점착 부여제 4∼35중량%, 고분자 개질제 15∼35중량%, 상용화제 0.5∼5중량%, 내열 안정제 0.2∼5중량% 및 내후성 개선제 0.1∼5중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

개질, 현장 재생, 아스팔트 콘크리트, 첨가제

Description

폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제 및 그 제조방법{Recycling modified additive material for wast asphalt concrete and method for producing thereof}

본 발명은 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐 아스팔트 콘크리트를 현장에서 바로 재생하여 사용할 수 있도록 하는 것이다.

국내 도로의 포장은 90% 이상이 아스팔트 콘크리트 포장이나, 아스팔트 콘크리트 포장도로는 급속한 교통량의 증가로 인하여 소성변형과 균열 등으로 공용수명이 다하지 못하고 파손으로 인해 유지보수비가 증가하고 있으며, 폭발적으로 늘어난 자동차와 급격히 발전하는 산업화에 따른 도로망의 확충이 절실히 요구됨에 따라, 아스팔트 콘크리트의 주원료인 골재의 수요는 폭발적으로 증가하고 있으나 공급은 한계에 가까워 골재의 가격이 나날이 상승하고 있는 실정이다.

이러한 아스팔트 콘크리트 포장의 유지보수공법으로는 덧씌우기 공법과 절삭 덧씌우기 공법이 있는바, 과거에 주로 채택하여온 덧씌우기 공법은 시공할 때마다 덧씌우기 두께만큼 노면이 상승하여 차량통과 높이 제한에 따른 사고의 위험이 있고, 배수구조물의 기능저하, 도로면 경계석, 맨홀 등과의 높이 유지에 따른 문제와 주변 구조물과의 높이차이, 불필요한 길 어깨까지 덧씌우기 하여야하는 점 등의 문제점이 있었고, 최근에 많이 사용되는 절삭 덧씌우기 공법은 기존노면을 절삭한 후 덧씌우는 방법으로 덧씌우기 공법 대부분의 문제점을 해결할 수 있었으나, 절삭 및 재시공에 막대한 공사비가 소요되고 그 결과물로 발생하는 폐 아스팔트 콘크리트의 처리방법이 환경문제로 대두되고 있다.

상기 폐 아스팔트 콘크리트는 종래 현장에서 절삭된 후 폐 아스팔트 콘크리트를 재생하는 업체나 건설폐기물 처리장으로 이송되어 폐기물로 처리되거나 아스팔트 콘크리트 재생장치에 의해 다시 포장재료로 재활용되고 있다.

그러나 재활용되는 폐 아스팔트 콘크리트의 양은 전체 폐 아스팔트 콘크리트 양의 10%에도 미치지 못하는 미미한 수준이고, 재생된 아스팔트 콘크리트 또한 그 물성이 우수하지 못하여 도로 포장의 표층에 사용할 수 없어 기층 재료로만 사용되고 있는 실정이다.

상기와 같이 폐 아스팔트 콘크리트가 제대로 재활용되지 못하는 것은 폐 아스팔트 콘크리트를 재생할 대 사용되는 재생 첨가제가 노화된 아스팔트의 손실된 오일 부분을 보충하는 정도의 기능만을 수행하여 재생하기 때문에, 그 물성이 재생 후 기존에 사용하고 있는 포장용 일반 아스팔트 수준이나 그 이하의 수준으로만 회복이 가능하기 때문이다. 종래 사용되던 재생 첨가제는 주로 석유계 오일을 사용하며 간혹 일반 포장용 아스팔트 포장보다 훨씬 오일성분이 많은 아스팔트를 사용하였다.

그러나 종래 재생 첨가제를 사용하여 재생한 아스팔트 콘크리트는 일반 아스팔트 수준으로의 물성이 회복되더라도 폐 아스팔트 콘크리트의 절삭 과정에서 골재가 다량 파손되어 상대적으로 잔골재의 비율이 높아짐에 따라 실제 재생된 아스팔트 콘크리트의 물성은 기존보다 많이 저하될 수밖에 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 선등록된 국내특허 제623007호에서는 폐 아스팔트 콘크리트에 재생 첨가제를 혼합하고, 이에 다시 신재 아스팔트를 혼합함으로써 그 물성을 보강하도록 하였으나, 신규 아스팔트의 추가로 인해 비용이 상승됨은 물론 폐 아스팔트 콘크리트를 100% 사용하지 못하게 되며, 그 물성의 개선 효과 또한 미미한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 종래의 폐 아스팔트 콘크리트의 처리문제를 해결하고 폐 아스팔트 콘크리트를 우수한 물성으로 현장에서 개질하기 위하여, 석유계 프로세스 오일, 점착 부여제, 고분자 개질제, 상용화제, 내열 안정제 및 내후성 개선 제를 균일하게 분산하여 재생 개질 첨가제를 제조하고, 이를 폐 아스팔트 콘크리트에 혼합하여 사용하도록 함으로써, 폐 아스팔트의 손실된 오일을 보충함과 동시에 재생 아스팔트 콘크리트의 물리적 특성을 개질 아스팔트 콘크리트의 물성에 적합하도록 하여 신규 아스팔트의 혼합없이 그대로 도로 포장재로서 사용이 가능하도록 하는 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제는 석유계 프로세스 오일 40∼80중량%, 점착 부여제 4∼35중량%, 고분자 개질제 15∼35중량%, 상용화제 0.5∼5중량%, 내열 안정제 0.2∼5중량% 및 내후성 개선제 0.1∼5중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 석유계 프로세스 오일은 나프텐계, 파라핀계 및 방향족계 오일로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제.

또한 상기 점착 부여제는 C9계 석유수지, C5계 석유수지, C9-C5 공중합체 석유수지, 말레인화 석유수지, 에스테르화 석유수지, 로진 에스테르, 페놀수지 및 송진으로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고분자 개질제는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 수지, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 부타디엔 고무, 폐타이어 분말, 천연 라텍스, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸 비닐 아세테이트 수지, 비정형 폴리α-올레핀 수지, 폴레에틸렌 왁스, 저분자량 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 및 아마이드 왁스로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상용화제는 염산, 황산, 인산, 붕산, 질산, 아디핀산, 스테아린산, 염화제이철, 오산화인, 스테아린산 나트륨, 파라톨루엔술폰산, 유리 황 및 황 화합물로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 내열 안정제는 부틸화 하이드록시톨루엔인 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제의 제조방법은, 석유계 프로세스 오일에 점착 부여제 및 고분자 개질제를 투입하여 균일하게 분산 혼합하는 1차 분산단계와,

상기 1차 분산물에 상용화제 및 내후성 개선제를 투입하여 균일하게 분산 혼합하는 2차 분산단계와,

상기 2차 분산단계에서 얻어진 2차 분산물에 내열 안정제를 투입하여 균일하게 분산 혼합하는 3차 분산단계를 포함하여 이루어지되,

상가 각 투입량은 석유계 프로세스 오일 40∼80중량%, 점착 부여제 4∼35중량%, 고분자 개질제 15∼35중량%, 상용화제 0.5∼5중량%, 내열 안정제 0.2∼5중량% 및 내후성 개선제 0.1∼5중량%로 되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 석유계 프로세스 오일은 140∼200℃의 것을 이용하고, 1차 분산온도는 140∼200℃로 하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 좀더 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 재생 개질 첨가제는 석유계 프로세스 오일, 점착 부여제, 고분자 개질제, 상용화제, 내열 안정제 및 내후성 개선제로 구성되는바, 상기 각 물질에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 석유계 프로세스 오일은 노후된 아스팔트의 손실된 오일을 보충해 주는 역할을 위한 것이며, 그 종류로는 나프텐계, 파라핀계 및 방향족계 오일로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 석유계 프로세스 오일은 40∼80중량%를 사용하는 것이 바람직한바, 상기 오일이 40중량% 미만일 경우 폐 아스팔트 콘크리트의 노화된 아스팔트에서 손실된 오일의 양을 보충하기 위하여 재생 개질 첨가제를 과량 투입하여야 하므로 이로 인해 효과적이지 않 은 문제점이 있고, 80중량%를 초과할 경우 재생 개질 첨가제의 사용량은 감소하나 오일 외 다른 구성 물질인 점착 부여제와 고분자 개질제의 양이 충분하지 않아 물성이 우수한 재생 아스팔트 콘크리트를 얻을 수 없는 문제점이 있기 때문이다.

그리고 상기 점착 부여제는 노화된 아스팔트에 점착성능을 부여하기 위한 것이며, 그 종류로는 C9계 석유수지, C5계 석유수지, C9-C5 공중합체 석유수지, 말레인화 석유수지, 에스테르화 석유수지, 로진 에스테르, 페놀수지 및 송진으로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하나, 이를 반드시 제한하는 것은 아니다. 상기 점착 부여제는 4∼35중량%를 사용하는 것이 바람직한바, 점착 부여제가 4중량% 미만일 경우 그 함량이 적어 노화된 아스팔트의 점착력을 증가시키는 효과가 미미하게 되어 우수한 물성을 확보할 수 없으며, 35중량%를 초과할 경우 필요 이상으로 과량이 투입되어 비용이 증가됨은 물론 노화 아스팔트의 물성이 오히려 저하되는 문제점이 있기 때문이다.

또한, 고분자 개질제는 아스팔트 내에 균일 분산되어 탄성을 부여하고 내열성, 내 저온특성 및 바인더의 강도를 향상시키는 역할을 위한 것이며, 그 종류로는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 수지(SBS), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 스티렌-이소프렌-스티렌 고무(SIS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체 고무(SEBS), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM, Ethylene Propylene Diene monomer), 부타디엔 고무, 폐타이어 분말, 천연 라텍스, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스, 폴리 에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸 비닐 아세테이트 수지, 비정형 폴리α-올레핀 수지, 폴레에틸렌 왁스, 저분자량 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 및 아마이드 왁스로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 폐타이어 분말은 30mesh 이상의 것을 이용하여 분산이 용이하도록 하고, 폴리α-올레핀 수지 역시 중량평균 분자량이 20,000∼150,000인 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 폴리α-올레핀 수지의 분자량이 20,000 미만이면 폴리α-올레핀 수지 자체의 물성이 취약하여 개질 효과가 매우 작은 단점이 있고, 폴리α-올레핀 수지의 분자량이 150,000을 초과하면 고분자 자체의 물리적 특성은 더 좋아지나 개질제로서 사용하면 점도가 급격히 상승하고, 오일 및 아스팔트 등과 상용성이 좋지 않아 오히려 제품을 제조하지 못하는 경우가 있어 사용이 곤란하기 때문이다.

그리고 상기 고분자 개질제는 15∼35중량%를 사용하는바, 고분자 개질제가 15중량% 미만이 되면 사용량이 적어 아스팔트에 충분한 개질 효과를 줄 수 없어 아스팔트의 물성을 확보할 수 없게 되며, 35중량%를 초과하면 제품의 점도가 너무 높게 되어 실제 현장에서의 사용이 불가능하게 되는 문제점이 있기 때문이다.

또한 본 발명의 상용화제는 재생 개질 첨가제가 아스팔트와 혼합될 때 노화 아스팔트와 재생 개질 첨가제 간의 안정적인 개질 아스팔트가 되도록 작용하는 역할을 위한 것이며, 그 종류로는 염산, 황산, 인산, 붕산, 질산, 아디핀산, 스테아 린산, 염화제이철, 오산화인, 스테아린산 나트륨, 파라톨루엔술폰산, 유리 황 및 황 화합물로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하나, 이를 반드시 제한하는 것은 아니다. 그리고 상기 상용화제는 0.5∼5중량%를 사용하는바, 상기 상용화제가 0.5중량% 미만이 되면 그 함량이 적어 첨가 효과를 기대하기 어렵고, 5중량%를 초과할 경우 과량이 되어 제조원가는 상승하는 반면 더 이상의 증진된 효과를 기대할 수 없게되어 경제적이지 못하기 때문이다.

그리고 상기 내열 안정제는 제품의 제조 과정이나 현장에서의 사용시 고온의 액상 생태를 유지하기 위한 것으로, 제품의 열에 의한 물성 변화를 방지하는 역할을 하는 것이며, 대표적으로 부틸화 하이드록시톨루엔(butylater hydroxytoluene)을 사용할 수 있고 기타 범용적으로 상용되는 내열 안정제들을 사용할 수 있음은 물론이다. 상기 내열 안정제는 0.2∼5중량%를 사용하는 것이 바람직한바, 상기 내열 안정제가 0.2중량% 미만이면 그 효과가 미미하여 제품을 사용하는 동안 열에 의한 물성의 변화를 가져올 수 있으며, 5중량%를 초과하면 필요 이상으로 과량이 사용되어 제품원가가 상승되어 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있기 때문이다.

또한, 내후성 개선제는, 재생 개질 첨가제와 폐 아스팔트 콘크리트를 혼합하여 재생 아스팔트 콘크리트를 제조하고, 이를 이용하여 도로 등을 포장한 경우, 포장 후 자외선에 노출되기 때문에 자외선에 의한 노화 및 물성 변화를 최대한 예방하기 위한 것으로, 주로 벤조트리아졸계, 벤조페놀계, 트리아진계, 유기니켈계 자외선 흡수제를 사용하는 것이 바람직하나 이를 반드시 제한하는 것은 아니다. 상기 내후성 개선제는 0.1∼5중량%를 사용하는 것 바람직한바, 내후성 개선제가 0.1중량% 미만이 되면 그 효과가 미미하게 되고, 5중량%를 초과하면 과량이 되어 증진된 효과 없이 제품의 가격만이 상승되어 가격 경쟁력이 저하되기 때문이다.

이하 본 발명에 따른 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 사용되는 각 물질 및 투입량은 이미 상기에서 충분히 설명되었으므로 그 설명을 생략하도록 한다.

먼저, 140∼200℃의 석유계 프로세스 오일에 점착 부여제 및 고분자 개질제를 투입하여 140∼200℃의 온도에서 균일하게 1차 분산 혼합한다. 이때 상기 프로세스 오일의 온도가 140℃ 미만이 되면 고분자 개질제의 분산이 어렵고 200℃를 초과하면 점착 부여제와 고분자 개질제의 물성이 열에 의해 변화되어 원하는 물성의 확보가 어려운 문제점이 있으며 필요 이상으로 고온을 유지하기 위해 소요되는 에너지의 낭비 또한 있으므로, 그 온도를 140∼200℃로 하고 1차 분산시에는 계속적으로 그 온도를 유지하도록 한다.

상기와 같이 1차 분산이 완료되면, 분산된 1차 분산물은 고온을 유지하고 있어 액체상태의 물질이 되므로 상기 1차 분산물에 상용화제와 내후성 개선제를 투입하고 이를 균일하게 2차 분산하도록 한다. 상기 2차 분산시간은 상용화제가 충분히 분산되어 개질제 내에서의 작용이 용이하도록 하기 위해 30분 이상이 되도록 하는 것이 바람직하나, 이를 반드시 제한하는 것은 아니다.

상기 2차 분산 역시 완료되면, 분산된 2차 분산물에 내열 안정제를 투입하여 균일하게 3차 분산함으로써, 본 발명의 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제를 제조한다.

또한, 상기 1차 분산단계와 같이, 2차 및 3차 분산단계 역시 140∼200℃의 분산 온도를 유지하여 분산을 용이하게 하도록 한다.

상기와 같이 3차에 걸쳐 각 물질을 분산하는 이유는, 1차 분산에 투입되는 점착 부여제와 고분자 개질제가 프로세스 오일에 가장 잘 분산되기 때문이며, 그 후 2차 분산에 내후성 개선제와 상용화제를 투입하여 제품의 고분자 개질 효과를 극대화하고, 3차 분산에 내열 안정제를 투입하여 제품의 안정화 및 생산 제품의 일정한 품질관리를 위한 것이다.

특히 상기 내열 안정제를 가장 마지막으로 분산하는 이유는 고분자 개질제와 프로세스 오일의 일체화 및 저장 안정성의 향상을 위해 투입된 상용화제가 내열 안정제와 혼합되면 상용화제의 효과가 급격히 감소하게 되므로, 상용화제의 효과가 극대화될 수 있도록 충분한 시간을 준 후 안정화하기 위함이다.

그러나 다른 실시예로서 상기 상용화제와 내후성 개선제를 1차 분산시 함께 투입하여 분산할 수도 있는 것으로, 즉 프로세스 오일에 점착 부여제, 고분자 개 질, 상용화제 및 내후성 개선제를 동시에 투입하여 분산한 후 내열 안정제를 분산할 수도 있는 것으로, 상용화제 및 내후성 개선제의 투입순서를 반드시 제한하는 것은 아니다.

상기와 같이 제조된 재생 개질 첨가제는 폐 아스팔트 콘크리트 85∼95중량%에 재생 개질 첨가제 5∼15중량%를 혼합하여 사용하는 것으로서, 그 이유는 재생 개질 첨가제의 첨가량이 5중량% 미만이면 폐 아스팔트 콘크리트에 있는 노화 아스팔트를 개질 및 재생하는 효과가 미미하여 재생아스팔트 콘크리트의 충분한 물성 확보가 어렵고, 재생 개질 첨가제의 첨가량이 15중량%를 초과하면 개질 재생효과는 더 좋아지나 필요 이상으로 재생 개질 첨가제의 투입량이 많아 재생 아스팔트 콘크리트의 가격이 상승하게 되어 경제성이 떨어지기 때문이다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 하기 표 1 내지 표 5와 같은 배합비로서 본 발명의 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제를 제조하였다. 그 방법으로는 프로세스 오일에 점착 부여제와 고분자 개질제를 분산하여 1차 분산하고, 1차 분산 후 얻어진 1차 분산물에 상용화제, 내후성 개선제를 투입하여 2차 분산하였으며, 마지막으로 내열 안정제를 투입하여 3차 분산함으로써 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제를 제조하였다.

이때 상기 프로세스 오일의 온도와 분산온도는 실시예 1에서는 180℃, 실시예 2에서는 140℃, 실시예 3에서는 160℃, 실시예 4 및 5에서는 200℃로 실시하였 다.

실시예 1에 따른 배합비(중량%)

구분		배합비
프로세스 오일	방향족계 오일	67.5
고분자 개질제	스티렌 부타디엔 스티렌 블록 공중합체 수지	15
고분자 개질제	폴리에틸렌 왁스	5
점착 부여제	C5계 석유수지	10
내열 안정제	부틸화 하이드록시톨루엔	0.5
내후성 개선제	벤조페놀계	0.5
상용화제	스테아린산+오산화인	1.5

실시예 2에 따른 배합비(중량%)

구분		배합비
프로세스 오일	방향족계 오일	47.5
프로세스 오일	파라핀계 오일	10
고분자 개질제	비정형 폴리α-올레핀 수지 (중량평균 분자량 75,000)	15
	SBR 라텍스	3
	PP	2
	아마이드 왁스	5
점착 부여제	C9계 석유수지	12
점착 부여제	페놀수지	3
내열 안정제	부틸화 하이드록시톨루엔	0.5
내후성 개선제	벤조트리아졸계	0.5
상용화제	파라톨루엔술폰산+염산	1.5

실시예 3에 따른 배합비(중량%)

구분		배합비
프로세스 오일	방향족계 오일	47.5
프로세스 오일	나프텐계 오일	10
고분자 개질제	비정형 폴리α-올레핀 수지 (중량평균 분자량 75,000)	11
	SEBS	5
	EVA	2
	HDPE	2
	폴리프로필렌 왁스	5
점착 부여제	C5-C9공중합계 석유수지	15
내열 안정제	부틸화 하이드록시톨루엔	0.5
내후성 개선제	유기니켈계	0.5
상용화제	염화제이철+인산	1.5

실시예 4에 따른 배합비(중량%)

구분		배합비
프로세스 오일	방향족계 오일	37.5
	파라핀계 오일	10
	나프텐계 오일	10
고분자 개질제	폐타이어 분말(80mesh)	13
	EPDM 고무분말	7
	아마이드 왁스	5
점착 부여제	C5계 석유수지+C9계 석유수지	15
내열 안정제	부틸화 하이드록시톨루엔	0.5
내후성 개선제	트리아진계	0.5
상용화제	아디핀산+스테아린산나트륨	1.5

실시예 5에 따른 배합비(중량%)

구분		배합비
프로세스 오일	방향족계 오일	40
	파라핀계 오일	10
	나프텐계 오일	7.5
고분자 개질제	SIS 고무	5
	SBS	5
	폐타이어 분말(100mesh)	10
	아마이드 왁스	5
점착 부여제	말레인화 석유수지	10
점착 부여제	로진 에스테르	5
내열 안정제	부틸화 하이드록시톨루엔	0.5
내후성 개선제	벤조트리아졸계	0.5
상용화제	황산+스테아린산	1.5

또한, 상기 실시예들과 동일한 방법으로 비교예1, 2를 표 6, 7과 같이 제조하였다. 이때 배합온도는 비교예 1에서는 60℃, 비교예 2에서는 40℃로 하였다.

비교예 1에 따른 배합비(중량%)

구분		배합비
프로세스 오일	방향족계	40
	나프텐계	30
	파라핀계	30

비교예 2에 따른 배합비(중량%)

구분		배합비
프로세스 오일	방향족계	60
	나프텐계	10
	파라핀계	30

상기와 같이 제조된 각 실시예 및 비교예에 따라 제조한 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제의 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 8 및 표 9에 나타내었다.

각 실시예의 물성 측정 결과

시험항목	단위	시험조건	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5
연화점	℃	매분 5℃상승	64	83	76	74	70
불휘발분	%	105℃, 3시간	99.8	99.75	99.87	99.84	99.87
점도	cSt	40℃	-	-	-	-	-
점도	cps	120℃	1100	650	830	720	850
비중	-	25℃	0.97	0.96	0.96	0.95	0.95

각 비교예의 물성 측정 결과

시험항목	단위	시험조건	비교예1	비교예2
연화점	℃	매분 5℃상승	측정불가	측정불가
불휘발분	%	105℃, 3시간	99.4	99.5
점도	cSt	40℃	320	450
점도	cps	120℃	-	-
비중	-	25℃	0.94	0.96

상기 실시예 및 비교예를 통하여 제조된 재생 개질 첨가제를 강제 산화된 노화 아스팔트에 90:10 중량비로 첨가하여 그 물성을 측정한 결과를 하기 표 10 내지 11에 나타내었다.

각 실시예로서 개질한 강제 산화아스팔트의 물성 측정 결과

시험항목	단위	시험조건	강제산화아스팔트	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5
연화점	℃	매분 5℃상승	83	71	82	77	76	73
침입도	%	105℃, 3시간	25	38	41	40	40	40
비중	-	25℃	1.03	1.01	1.01	1.00	1.01	1.01
PG등급	고온-저온	-	94-10	76-22	88-22	82-22	82-22	76-22

각 비교예로서 개질한 강제 산화아스팔트의 물성 측정 결과

시험항목	단위	시험조건	강제산화아스팔트	비교예1	비교예2
연화점	℃	매분 5℃상승	83	56	55
침입도	%	105℃, 3시간	25	52	53
비중	-	25℃	1.03	0.995	0.995
PG등급	고온-저온	-	94-10	70-16	70-16

비고: 상기 PG등급은 전 세계적으로 사용되고 있는 아스팔트 등급으로서 ASTM 및 KS 규격으로 정해져 있는 규격임.

상기한 실험결과를 통해 분명히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제는 노화 아스팔트의 내열 고온 특성은 거의 손상하지 않으면서도 저온특성을 상당히 개선하는 것을 알 수 있었다. 또한, 비교예 1, 2보다 실시예 1 내지 5의 저온 특성이 우수하게 나타나는 것은 노화 아스팔트에 단순히 오일만을 보충한 것보다 고분자 개질제에 의한 저온 성능 개선이 더 효과적이라는 것을 보여주는 것이다.

이상에서 본 발명은 상기한 실시예에 한하여 설명하였지만, 이를 한정하는 것은 아닌 것으로, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

상기한 설명에서 분명히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제 및 그 제조방법에 의하면, 석유계 프로세스 오일, 점착 부여제, 고분자 개질제, 상용화제, 내열 안정제 및 내후성 개선제를 균일하게 분산하 여 사용함으로써, 폐 아스팔트의 손실된 오일을 보충함과 동시에 재생 아스팔트 콘크리트의 물리적 특성을 기존 일반 아스팔트 콘크리트가 아닌 개질 아스팔트 콘크리트의 물성에 적합하도록 하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

또한 본 발명의 재생 개질 첨가제는 노후도로의 절삭 현장에서 발생된 폐 아스팔트 콘크리트를 현장에서 바로 재생하여 재포장할 수 있도록 하기 위해 제품의 사용점도를 낮춤으로써, 폐 아스팔트 콘크리트를 집하장으로 운송할 필요가 없게 되어 도로보수 및 재포장 공사의 시공비용을 절감할 수 있고, 기층용 아스팔트 콘크리트로의 사용뿐만 아니라 표층용 아스팔트 콘크리트로의 사용이 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

또한 본 발명의 재생 개질 첨가제는 종래 건설폐기물로 처리되거나 재생골재로서만 사용되던 폐 아스팔트 콘크리트를 다시 재생하여 개질 아스팔트 콘크리트로의 사용이 가능하도록 함으로써, 건설폐기물의 처리비용을 절감하고 버려지는 자원을 재활용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Claims

석유계 프로세스 오일 40∼80중량%, 점착 부여제 4∼35중량%, 고분자 개질제 15∼35중량%, 상용화제 0.5∼5중량%, 내열 안정제 0.2∼5중량% 및 내후성 개선제 0.1∼5중량%를 포함하여 이루어지며,

상기 내열 안정제는 부틸화 하이드록시톨루엔인 것을 특징으로 하는 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제.
제 1항에 있어서,

상기 석유계 프로세스 오일은 나프텐계, 파라핀계 및 방향족계 오일로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제.
제 1항에 있어서,

상기 점착 부여제는 C9계 석유수지, C5계 석유수지, C9-C5 공중합체 석유수지, 말레인화 석유수지, 에스테르화 석유수지, 로진 에스테르, 페놀수지 및 송진으로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제.
제 1항에 있어서,

상기 고분자 개질제는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 수지, 스티렌- 부타디엔 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 부타디엔 고무, 폐타이어 분말, 천연 라텍스, 스티렌-부타디엔 고무 라텍스, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸 비닐 아세테이트 수지, 비정형 폴리α-올레핀 수지, 폴레에틸렌 왁스, 저분자량 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 및 아마이드 왁스로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제.
제 1항에 있어서,

상기 상용화제는 염산, 황산, 인산, 붕산, 질산, 아디핀산, 스테아린산, 염화제이철, 오산화인, 스테아린산 나트륨, 파라톨루엔술폰산, 유리 황 및 황 화합물로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 되는 것을 특징으로 하는 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제.
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석유계 프로세스 오일에 점착 부여제 및 고분자 개질제를 투입하여 균일하게 분산 혼합하는 1차 분산단계와,

상기 1차 분산물에 상용화제 및 내후성 개선제를 투입하여 균일하게 분산 혼합하는 2차 분산단계와,

상기 2차 분산단계에서 얻어진 2차 분산물에 내열 안정제를 투입하여 균일하게 분산 혼합하는 3차 분산단계를 포함하여 이루어지되,

상기 각 투입량은 석유계 프로세스 오일 40∼80중량%, 점착 부여제 4∼35중량%, 고분자 개질제 15∼35중량%, 상용화제 0.5∼5중량%, 내열 안정제 0.2∼5중량% 및 내후성 개선제 0.1∼5중량%로 되고,

상기 석유계 프로세스 오일은 140∼200℃의 것을 이용하고, 1차, 2차 및 3차 분산온도는 140∼200℃로 하는 것을 특징으로 하는 폐 아스팔트 콘크리트 재생 개질 첨가제의 제조방법.