KR100708346B1 - Moisture curing cold type asphalt binder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 습기경화형 상온 아스팔트 바인더에 관한 것으로서 아스팔트 바인더가 상온에서 습기와 반응하여 경화하는 메가니즘을 가지는 특수한 아스팔트 바인더를 말한다. 본 발명의 습기경화형 상온 아스팔트 바인더는 일반 아스팔트 바인더에 습기와 반응 경화할 수 있는 반응형 고분자, 아스팔트 점도 조절제, 경화시간 조절제, 점착 부여제 등을 각각 일정량 투입하여 습기경화형 상온 아스팔트 바인더를 제조하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a moisture-curable room temperature asphalt binder, and refers to a special asphalt binder having a mechanism in which the asphalt binder reacts with moisture at room temperature to cure. Moisture-curing room temperature asphalt binder of the present invention to prepare a moisture-curing room temperature asphalt binder by putting a predetermined amount of a reactive polymer capable of reacting and curing with moisture in the general asphalt binder, asphalt viscosity regulator, curing time regulator, tackifier, and the like. There is a purpose.
그리고 상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 아스팔트 50∼85중량%에 습기 반응 경화형 고분자 15∼50중량%, 아스팔트 점도 조절제 0∼10중량%, 경화시간 조절제 0∼2중량%, 점착 부여제 0~10중량%를 첨가하여 균일상으로 분산하여 완성되는 것을 특징으로 하는 습기경화형 상온 아스팔트 바인더를 제공하게 된다.In order to achieve the above object, the present invention is 50 to 85% by weight of the moisture reaction curable polymer 15 to 50% by weight, asphalt viscosity modifier 0 to 10% by weight, curing time regulator 0 to 2% by weight, tackifier 0 ~ It is to provide a moisture-curable room temperature asphalt binder, characterized in that by adding 10% by weight dispersed in a uniform phase.
따라서 본 발명은 기존의 아스팔트는 상온에서 고체상이기 때문에 가열하여 액상으로 사용하는 등의 사용상의 많은 제약이 따랐으나 본 발명으로 인하여 아스팔트의 사용상의 문제점을 해결하고, 습기 경화 고분자에 의해 아스팔트의 물리적 성상을 한 단계 더 높임으로서 기존의 아스팔트를 사용할 수 없었던 분야에서도 사용할 수가 있어 아스팔트의 사용 범위도 확장할 수 있는 습기경화형 상온 아스팔트 바인더를 제공한다.Therefore, in the present invention, since the conventional asphalt is a solid phase at room temperature, many restrictions on use, such as heating and using as a liquid, have been followed. However, the present invention solves the problem of using the asphalt, and physical properties of the asphalt by moisture hardening polymer. As a further step to provide a moisture-curable room temperature asphalt binder that can be used in the field that was not able to use conventional asphalt can also extend the use range of asphalt.
습기 경화, 고분자, 아스팔트, 점도, 바인더 Moisture Curing, Polymer, Asphalt, Viscosity, Binder
Description
도-1 : 습기경화형 상온 아스팔트 바인더 제조 공정도Figure 1: Process diagram of manufacturing moisture-curable room temperature asphalt binder
본 발명은 종래의 일반 아스팔트를 사용함에 있어서 항상 가열 용융하여 사용하는 단점과 아스팔트 고유의 물성이 매우 취약하여 사용 분야가 매우 좁은 단점 등을 보완하고, 더 뛰어난 물성을 보이는 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 관한 것이다. 현재 국내에서 사용되는 아스팔트 바인더인 스트레이트 아스팔트, 용제 분산형 아스팔트, 수용성 유화 아스팔트, 고분자 개질 아스팔트, 공기산화 아스팔트 등은 사용상 여러 가지 단점을 가지고 있다. 먼저 상온에서 고체 상태인 스트레이트 아스팔트, 고분자 개질 아스팔트, 공기산화 아스팔트 등은 사용할 때 항상 가열하여 겔 상태 또는 액체 상태로 사용해야 하는 단점이 있어 제품 제조시 이로 인한 가공비의 증가로 인해 경제적 손실이 매우 큰 단점이 있고, 용제 분산형 아스팔트, 수용성 유화 아스팔트 등은 상온에서 겔 상태 및 액체 상태를 유지하나 각기 지닌 물성이 취약하여 적용 분야가 매우 좁고 한정되어 있으며, 특히 수용성 유화 아스팔트는 물의 결빙으로 인해 동절기에는 사용할 수 없는 단점이 있다.The present invention is to compensate for the disadvantages of always using the heat-melt and conventional inherent asphalt and very weak properties of the asphalt as a very narrow field of use, and the moisture-curable room temperature asphalt binder showing more excellent properties will be. Asphalt binders currently used in Korea, such as straight asphalt, solvent dispersed asphalt, water-soluble emulsified asphalt, polymer modified asphalt, air oxidized asphalt, etc. have various disadvantages in use. First of all, straight asphalt, polymer modified asphalt, and air oxidized asphalt, which are solid at room temperature, have to be heated and used in gel or liquid state at all times. Therefore, the economic loss is very high due to the increase in processing cost. Solvent-dispersed asphalt, water-soluble emulsified asphalt, etc. maintain a gel state and a liquid state at room temperature, but each has a weak physical property, so the field of application is very narrow and limited. Particularly, water-soluble emulsified asphalt is used in winter due to water freezing. There is a disadvantage that can not be.
본 발명은 상기 열거한 문제점들을 해결하기 위해 기존 아스팔트 바인더에 수분 경화형 고분자와, 아스팔트 점도 조절제, 경화시간 조절제, 점착 부여제를 일정량 분산시킴으로서 별도의 가열공정 없이 아스팔트 바인더를 이용할 수 있고, 수분 경화 후에는 기존의 아스팔트 바인더 보다 뛰어난 물성이 발휘될 수 있는 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 제공하는 것이 1차 목적이다.The present invention can solve the problems listed above by dispersing a certain amount of the water-curable polymer, asphalt viscosity regulator, curing time regulator, tackifier in the existing asphalt binder, asphalt binder without a separate heating process, after moisture curing The primary object is to provide a moisture-curable room temperature asphalt binder that can exhibit excellent physical properties than conventional asphalt binder.
따라서 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 기존의 일반 아스팔트에 수분 경화형 고분자를 분산시켜 수분 경화 후 아스팔트 바인더 물성을 크게 향상시킴으로서 아스팔트의 적용 분야를 넓힐 수 있고, 여기에 아스팔트 점도 조절제를 첨가함으로서 다양한 점도의 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 생산함으로서 시공 현장의 여건에 맞는 다양한 제품을 생산할 수 있고, 상온에서 사용할 수 있기 때문에 아스팔트의 가열 용융에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 또한, 경화시간 조절제를 적절히 투입하여 시공에 가장 적합한 경화시간을 제공함으로서 각 시공 현장의 여건에 따라 최적의 제품을 제공할 수 있는 장점이 있다. 여기에 점착 부여제의 적절한 사용으로 피착체와의 접착력을 강화하여 아스팔트 바인더로서의 물성을 한층 강화시킬 수 있는 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 제공하는 것을 특징으로 한다.Therefore, the present invention can broaden the application field of asphalt by dispersing the water-curable polymer in the conventional general asphalt to greatly improve the properties of the asphalt binder after water curing to achieve the above object, by adding an asphalt viscosity modifier to it. By producing moisture-curable room temperature asphalt binders of various viscosities, it is possible to produce a variety of products suitable for the construction site conditions, and can be used at room temperature, thereby reducing the cost of heat melting of asphalt. In addition, there is an advantage that can provide an optimal product according to the conditions of each construction site by providing a curing time most appropriate to the construction by adding a curing time regulator. It is characterized by providing a moisture-curable room temperature asphalt binder capable of further strengthening the physical properties as an asphalt binder by strengthening the adhesion to the adherend by the proper use of a tackifier.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 아스팔트 50∼85중량%에 습기 반 응 경화형 고분자 15∼50중량%, 아스팔트 점도 조절제 0∼10중량%, 경화시간 조절제 0∼2중량%, 점착 부여제 0∼10중량%를 첨가하여 균일상으로 분산하여 완성되는 것을 특징으로 하는 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 제공하게 된다.In order to achieve the above object, the present invention is 50 to 85% by weight of the moisture-responsive curable polymer 15 to 50% by weight, asphalt viscosity regulator 0 to 10% by weight, curing time regulator 0 to 2% by weight, tackifier 0 It is to provide a moisture-curable room temperature asphalt binder, characterized in that by adding to 10% by weight dispersed in a uniform phase.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더의 제조 방법은 아스팔트 50∼85 중량%에 습기 반응 경화형 고분자 15∼50중량%, 아스팔트 점도 조절제 0∼10중량%, 경화시간 조절제 0∼2중량%, 점착 부여제 0∼10중량%로 조성된다. 여기서 본 발명에 사용되는 아스팔트의 종류로는 일반 스트레이트 아스팔트, 공기 산화 아스팔트 등을 사용할 수 있다. 본 발명에 사용되는 아스팔트는 60∼180℃로 가열 용융하여 수분이 충분히 제거된 것을 사용한다. 그러나 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 있어서 아스팔트는 그 조성비가 50중량% 미만일 경우에는 투입되는 수분 경화 고분자의 양이 필요이상으로 많아 제품의 가격이 높아져 경제성이 떨어지고, 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 있어서 아스팔트의 조성비가 85중량%를 초과할 경우 수분 경화 고분자의 양이 너무 적어 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더가 수분 경화 후 발휘되는 물성이 충분치 않아 기존 아스팔트 바인더의 물성을 충분히 개선하지 못하는 결과를 가져온다. 그리고 습기 경화형 고분자는 본 발명에서 가장 큰 비중을 차지하는 구성요소로서 여기에서 사용하는 습기 경화형 고분자 종류로는 습기 경화형 우레탄, 습기 경화형 변성 에폭시, 습기 경화형 변성 우레탄 등이 사용될 수 있다. 본 발명에서 습기 경화형 고분자를 사용함으로서 기존 아스팔트 바인더의 단점들을 개선함은 물론 더욱 뛰어난 물성이 발휘되는 습기 경화형 상온 아 스팔트 바인더를 제조할 수 있다. 본 발명에 사용되는 습기 경화형 고분자는 상온에서 사용하나 동절기에는 점도가 높아져 사용이 불편하므로 20∼60℃의 온도 범위에서 사용하여 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 생산하게 된다. 그러나 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 있어 습기 경화 고분자는 그 조성비에 있어 15중량% 미만일 경우 수분 경화 고분자의 양이 너무 적어 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더가 수분 경화 후 발휘되는 물성이 충분치 않아 기존 아스팔트 바인더의 물성을 충분히 개선하지 못하는 결과를 가져오게 된다. 또한, 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 있어 습기 경화 고분자는 그 조성비에 있어 50중량% 이상일 경우 투입되는 수분 경화 고분자의 양이 필요이상으로 많아 제품의 가격이 높아져 경제성이 떨어지는 단점이 있다. 그리고 본 발명의 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 있어 점착 부여제의 역할은 점착 부여제의 적절한 사용으로 피착체와의 접착력을 강화하여 아스팔트 바인더로서의 물성을 한층 강화시킬 수 있는 역할을 하는 것을 목적으로 하는 조성물로서 여기에 사용되는 접착 부여제로는 석유수지, 폴리부텐 등이 사용될 수 있고 피착체의 종류에 따라 0~10%의 양을 양을 적절히 사용하여 본 발명의 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더의 물성을 더욱 강화시켜주는 역할을 함으로서 물성이 우수한 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 제공하게 된다. 그리고 본 발명의 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 있어 점도 조절제의 역할은 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 사용함에 있어 사용 장소 및 시기, 시공 현장의 상황에 따라 점도를 조절할 필요가 있을 때 0∼10중량%로 적절한 양을 조절하여 사용함으로서 최적의 작업조건을 제공하는 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 제공한다. 본 발명의 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 사용되는 점도 조절제로는 프로세스 오일(나프텐계, 파라핀계, 아로마틱계)과 디-옥틸-프탈레이트(DOP)등의 수지 및 플라스틱 가소제 등을 사용할 수 있다. 그리고 본 발명의 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 있어 경화시간 조정제의 역할은 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 사용함에 있어 사용 시기 및 장소, 현장의 상황에 따라 경화시간을 조절할 필요가 있을 때 0∼2중량%로 적절한 양을 조절하여 사용함으로서 최적의 작업조건을 제공하는 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 제공한다. 본 발명의 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더에 사용되는 경화시간 조정제로는 di-butyl-tin-di-laulate(DBTDL), Pb-octoate 등의 금속 촉매와 디아민, 트리아민 등의 아민 촉매 등을 사용할 수 있다.Method for producing a moisture-curable room temperature asphalt binder according to the present invention is 15 to 50% by weight of the moisture reaction curable polymer, 0 to 10% by weight of the asphalt viscosity modifier, 0 to 2% by weight of the curing time regulator, adhesion 0 to 10% by weight of the composition. Here, as the type of asphalt used in the present invention, general straight asphalt, air oxidized asphalt, or the like may be used. Asphalt used in the present invention is used by heating and melting at 60 ~ 180 ℃ sufficiently removed moisture. However, in the moisture-curable room temperature asphalt binder, when the composition ratio of the asphalt is less than 50% by weight, the amount of moisture-cured polymer to be added is more than necessary, so that the price of the product is high and the economic efficiency is low. When more than 85% by weight of the moisture-curing polymer is too small, the moisture-curable room temperature asphalt binder is not sufficient to exhibit the physical properties after the moisture curing results in a sufficient improvement of the properties of the existing asphalt binder. In addition, the moisture curable polymer may be a moisture curable polymer, a moisture curable modified epoxy, a moisture curable modified urethane, or the like. By using the moisture-curable polymer in the present invention can improve the disadvantages of the existing asphalt binder as well as to prepare a moisture-curable room temperature asphalt binder exhibiting more excellent physical properties. The moisture-curable polymer used in the present invention is used at room temperature, but the viscosity is high in winter, so it is inconvenient to use, so it is used in a temperature range of 20 to 60 ° C. to produce a moisture-curable room temperature asphalt binder. However, when the moisture-curable polymer is less than 15% by weight in the composition ratio of the moisture-curable room temperature asphalt binder, the amount of the moisture-curable polymer is too small. The result is not enough improvement. In addition, the moisture-curable polymer in the moisture-curable room temperature asphalt binder is more than the amount of the moisture-curing polymer to be added when the composition ratio is 50% by weight or more, there is a disadvantage in that the price of the product is high and the economical efficiency is lowered. And the role of the tackifier in the moisture-curable room temperature asphalt binder of the present invention is a composition for the purpose of playing a role that can further enhance the physical properties as an asphalt binder by strengthening the adhesion to the adherend by the proper use of the tackifier As a tackifier used herein, petroleum resin, polybutene, etc. may be used, and the amount of 0-10% is appropriately used according to the type of adherend to further enhance the physical properties of the moisture-curable room temperature asphalt binder of the present invention. It serves to provide a moisture-curable room temperature asphalt binder with excellent physical properties. And the role of the viscosity modifier in the moisture-curable room temperature asphalt binder of the present invention is suitable when using the moisture-curable room temperature asphalt binder when the viscosity needs to be adjusted according to the use place and time, the situation of the construction site suitable as 0 ~ 10% by weight By adjusting the amount to provide a moisture-curable room temperature asphalt binder that provides the optimum working conditions. As the viscosity modifier used in the moisture-curable room temperature asphalt binder of the present invention, resins such as process oils (naphthenics, paraffins, aromatics), di-octyl-phthalate (DOP), plastic plasticizers, and the like can be used. And the role of the curing time adjusting agent in the moisture-curable room temperature asphalt binder of the present invention is 0 to 2% by weight when it is necessary to adjust the curing time according to the time and place of use, the situation of the site in using the moisture-curable room temperature asphalt binder By adjusting the appropriate amount to provide a moisture-curable room temperature asphalt binder that provides the optimum operating conditions. As the curing time adjusting agent used in the moisture-curable room temperature asphalt binder of the present invention, metal catalysts such as di-butyl-tin-di-laulate (DBTDL) and Pb-octoate, and amine catalysts such as diamine and triamine can be used. .
본 발명은 상기한 바와 같이, 아스팔트 바인더에 있어서 기존 스트레이트 아스팔트, 용제 분산형 아스팔트, 수용성 유화 아스팔트, 고분자 개질 아스팔트, 공기산화 아스팔트 등이 가진 여러 가지 문제점 및 단점들을 해결함은 물론 기존의 아스팔트 바인더가 가진 물성을 월등히 앞서는 습기 경화형 상온 아스팔트 바인더를 제시함으로서 국내 아스팔트 바인더 기술을 한 단계 상승시킬 뿐만 아니라 아스팔트 바인더의 적용 범위 확대, 물성의 향상, 작업성의 개선 등의 효과를 제공하게 된다.The present invention, as described above, solves the problems and disadvantages of the conventional straight asphalt, solvent dispersed asphalt, water-soluble emulsified asphalt, polymer modified asphalt, air oxidized asphalt, etc., as well as the conventional asphalt binder By presenting a moisture-curable room temperature asphalt binder far superior in physical properties, it not only raises the domestic asphalt binder technology to the next level, but also provides effects such as expanding the application range of asphalt binders, improving physical properties, and improving workability.
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- 2005-03-29 KR KR1020050025844A patent/KR100708346B1/en active IP Right Grant
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