KR100889036B1 - 미끄럼방지 칼라 도로 포장재 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 접착제로서 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 6중량% 내지 10중량%, 석유수지(Petroleum resin) 20중량% 내지 24중량%, 가소제로서 DOP(Dioctyl phthalate) 1중량% 내지 2중량%, P왁스 1중량% 내지 3중량%, 안료로서 산화철(iron oxide) 15중량% 내지 25중량%, 탄산칼슘(Calciun carbonate) 및 석회석으로 구성된 군으로부터 선택되는 충진제 10중량% 내지 15중량%, 0.5mm 내지 1mm 이하의 입도를 갖는 세라믹(Ceramics) 및 규사(Quartz sand)로 구성된 군으로부터 선택되는 경질골재 30중량% 내지 40중량%를 포함하는 미끄럼방지 칼라 도로 포장재에 관한 것이다.

본 발명 미끄럼방지 칼라 도로 포장재에 의하면, 도로의 표면에 얇은 층으로 포장되어도 EVA와 석유수지의 접착제에 의해 경질골재가 고강도로 접착되어 있으므로 도로의 균열 및 경질골재의 박리현상이 일어나지 않을 뿐만 아니라 차량의 미끄럼을 방지할 수 있으며, 탄산칼슘이나 석회석과 같은 충진재의 내구력이 향상되어 날씨 또는 온도의 변화 및 차량의 하중에 대한 내성이 우수하여 도포의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라 경화시간이 단축되어 교통통제시간을 대폭 단축시킬 수 있는 것이다.

미끄럼방지, 도로, 포장재

Description

미끄럼방지 칼라 도로 포장재{Anti-sliding function color road paving material}

본 발명은 아스팔트와 같은 도로의 표면을 포장하기 위한 도로 포장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로의 표면에 얇은 층으로 포장되어도 고강도에 의해 균열 및 미끄럼을 방지할 수 있는 미끄럼방지 칼라 도로 포장재에 관한 것이다.

일반적으로 아스팔트 도로는, 지면과 접촉되어 적층되는 노상층, 노상층 상면에 적층되는 기층 및 기층의 상면에 적층되어 외부로 표출되는 표층으로 구성된다. 이 중에서 표층은 외부로 표출되어 있으므로 기온의 변화와 같은 외부 환경과 운행 차량에 의한 러팅(rutting)과 피로 균열에 의해 주로 파손된다.

상기 러팅은 반복되는 교통 하중에 의해 상하 또는 좌우로 발생하는 영구 변형에 해당되는 일종의 소성 변형으로서, 공극율, 교통조건을 고려하지 않은 아스팔트의 선정, 시공불량 및 교통하중 과다 등의 다양한 요인에 의해 발생되는데, 이는 표층을 두껍게 포장하여 해결하나 시공비의 상승을 초래하는 문제점이 있다.

최근에는 상기 러팅과 피로 균열에 대처하기 위해 골재의 입도 변경이나 개질 바인더 등을 이용하고 있으나, 아스팔트 포장의 점탄성으로 인해 고온과 정지하중에 대해서는 치명적이며, 일부 특수 아스팔트의 경우 비용이 상당하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

상기 바인더는 에폭시나 아크릴, 우레탄타입의 수지가 사용되어 도로를 달리는 차량 속도의 미끄럼 방지 및 어린이 보호구역의 포장재, 버스전용차로 주행구간, 경사로 등에 사용되나, 이는 장기간 사용될 경우 노면과 유연성이 떨어져 균열과 탈착이 발생함과 아울러 내후성이 약해 변색으로 색상을 구분할 수 없으며, 노화로 인해 미끄럼 방지를 위한 마찰 재료의 알갱이가 도로에서 쉽게 이탈되어 도로의 기능을 상실함과 아울러 재시공으로 인한 재료 및 시간이 낭비되는 문제점이 있다.

또한, 시공 후, 경화시간이 길어 재시공에서 자동차 통행까지 시간이 길어 도로 작업시 교통정체 및 도로의 부분 통제로 인해 교통사고의 원인을 제공하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은, 상술한 바와 같은 종래의 제반결함을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 도로의 표면에 얇은 층으로 포장되어도 고강도에 의한 균열 및 박리 현상이 발생하지 않은 미끄럼방지 칼라 도로 포장재를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 기후 및 하중에 대한 내성이 우수하면서도 미끄럼을 방지할 수 있는 미끄럼방지 칼라 도로 포장재를 제공함에 있다.

본 발명 미끄럼방지 칼라 도로 포장재는,

접착제로서 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 6중량% 내지 10중량%, 석유수지(Petroleum resin) 20중량% 내지 24중량%, 가소제로서 DOP(Dioctyl phthalate) 1중량% 내지 2중량%, P왁스 1중량% 내지 3중량%, 안료로서 산화철(iron oxide) 15중량% 내지 25중량%, 탄산칼슘(Calciun carbonate) 및 석회석으로 구성된 군으로부터 선택되는 충진제 10중량% 내지 15중량%, 0.5mm 내지 1mm 이하의 입도를 갖는 세라믹(Ceramics) 및 규사(Quartz sand)로 구성된 군으로부터 선택되는 경질골재 30중량% 내지 40중량%를 포함하는 것이다.

본 발명 미끄럼방지 칼라 도로 포장재에 의하면, 도로의 표면에 얇은 층으로 포장되어도 EVA와 석유수지의 접착제에 의해 경질골재가 고강도로 접착되어 있으므로 도로의 균열 및 경질골재의 박리현상이 일어나지 않을 뿐만 아니라 차량의 미끄럼을 방지할 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명 미끄럼방지 칼라 도로 포장재에 의하면, 탄산칼슘이나 석회석과 같은 충진재의 내구력이 향상되어 날씨 또는 온도의 변화 및 차량의 하중에 대 한 내성이 우수하여 도포의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라 경화시간이 단축되어 교통통제시간을 대폭 단축시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

본 발명 미끄럼방지 칼라 도로 포장재는, 접착제로서 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 6중량% 내지 10중량%, 석유수지(Petroleum resin) 20중량% 내지 24중량%, 가소제로서 DOP(Dioctyl phthalate) 1중량% 내지 2중량%, P왁스 1중량% 내지 3중량%, 안료로서 산화철(iron oxide) 15중량% 내지 25중량%, 탄산칼슘(Calciun carbonate) 및 석회석으로 구성된 군으로부터 선택되는 충진제 10중량% 내지 15중량%, 0.5mm 내지 1mm 이하의 입도를 갖는 세라믹(Ceramics) 및 규사(Quartz sand)로 구성된 군으로부터 선택되는 경질골재 30중량% 내지 40중량%를 포함한다.

본 발명은 도로에 포장되는 포장재로서, 이의 두께는 약 1.5mm 내지 2mm 이내가 바람직하다.

본 발명에 따른 도로 포장재에 접착제는, EVA(Ethylene Vinyl Acetate)와 석유수지(Petroleum resin)로서, 이는 유연성 및 고무탄성이 풍부하고 -58℃인 저온에서도 가소성을 가진 열가소성 수지이며, 이는 전체 중량을 기준으로 하여 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)는 6중량% 내지 10중량%, 석유수지(Petroleum resin)는 20중량% 내지 24중량%가 바람직하다.

여기서, 상기 석유수지(Petroleum resin)는 석유의 정제과정이나 석유화학공 업의 부산물(副産物)로서 생기는 유분(溜分)으로 올레핀이나 디올레핀을 함유하는 원료를 말하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 도로 포장재의 가소제는, DOP(Dioctyl phthalate)와 P왁스로서, 이는 고형수지의 접착력 및 밀착성을 향상시키는 것으로, 이는 전체 중량을 기준으로 하여 DOP(Dioctyl phthalate)는 1중량% 내지 2중량%, P왁스는 1중량% 내지 3중량%가 바람직하다.

여기서, 상기 가소제인 DOP(Dioctyl phthalate)는 무수프탈산과 iso octanol(2-ethyl hexanol)을 반응하여 제조하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 도로 포장재의 안료는, 산화철(iron oxide)로서, paints, 착색제이며, 이는 전체 중량을 기준으로 하여 15중량% 내지 25중량%가 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 도로 포장재의 충진제는, 탄산칼슘(Calciun carbonate) 및 석회석으로 도막의 내구력을 향상시키는 것으로, 이는 전체 중량을 기준으로 하여 10중량% 내지 15중량%가 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 도로 포장재의 경질골재는, 0.5mm 내지 1mm 이하의 입도를 갖는 세라믹(Ceramics) 및 규사(Quartz sand)로 도막의 미끄럼 및 저항성을 방지하는 것으로, 이는 전체 중량을 기준으로 하여 30중량% 내지 40중량%가 바람직하다.

상기의 구성으로 포장되는 본 발명의 내구성을 시험하기 위해 촉진마모시험 기에 의한 도막의 내구성 시험을 실시, 차량 주변에 의한 도막, 골재의 마모나 골재의 매몰 상태를 재현하여 실시한다.

상기 내구성을 시험하기 위한 방법은,

i) 촉진마모시험기(도 1)를 이용한 타이어에 의한 촉진마모시험과 ii) 테이바 마모시험기(도 3)를 이용한 테이바 마모실험으로 나뉘며, 상기 타이어에 의한 촉진마모시험의 시험조건은 하기와 같다.

타이어의 종류: normal 레디얼타이어

바퀴하중 : 725N/바퀴

주행속도 : 33회전/분

시험시간 : 500시간

본 발명의 도로 포장재와, 용융분사형도료 및,아크릴2액반응형도료를 배수성 포장블럭에 각각 도포하고, 상기의 시험조건으로 타이어에 의한 촉진마모시험을 촉진시켜 미끄럼 저항치의 측정을 실시한 결과는 도 2에 나타난 바와 같이, BPN수치가 65이상인 본 발명의 도로 포장재가 높은 미끄럼 저항치를 갖고 있다.

상기 미끄럼 측정치의 결과를 영국 도로연구소의 미끄럼 저항 기준 지침(표1)에 적용하면, BPN수치가 65이상일 경우, 양호한 미끄럼방지효과가 있다는 것을 알 수 있다.

분류	현장상황	습한노면의 BPN	미끄럼 저항 기준
A	상당히 곤라한 장소 가. 로타리 나. 좁은 도로상의 반경 50feet 이하의 곡선, 언덕1/20 또는 그 이상에서 거리 100야드 이상 좁은 도로의 신호등 사이	65이상	양호: 고속주행에서도 필요조건을 만족하고, 미끄럼사고가 반복되지 않는 장소
B	일반적으로 필요한 조건 즉 A 또는 C 분류에 해당되지 않는 도로 또는 상태	55이상	일반사양: 도로가 곤란한 상태를 제외한 모든 조건
C	용이한 위치 직선도로에서 오나만하게 구부러진도로 또는 커브길에서 교차점이 없는 특별조건(혼합교통 특히 긴급상황을 일으킬 위험)이 없는 장소	45이상	순탄한 상태의 경우만 해당
D	일반적장소	45이상	미끄러질 가능성 있슴

또한, 상기 테이바 마모시험의 시험조건은 하기와 같다.

연마지 : S-42

바퀴하중 : 250g/바퀴

본 발명의 도로 포장재와, 용융분사형도료 및,아크릴2액반응형도료를 배수성 포장블럭에 각각 도포하고, 상기의 시험조건으로 테이바 마모시험을 촉진시켜 내마모성 시험을 실시한 결과는 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명은 마모량이 적고, 용융분사형도료 및,아크릴2액반응형도료의 2-3배 내마모성이 있는 것을 알 수 있다.

상기 본 발명의 도로 포장재와, 용융분사형도료 및,아크릴2액반응형도료를 배수성 포장블럭에 각각 도포하여 1년 동안 사용한 상태를 도 5a 내지 도 5c에 각각 나타내었으며, 용융분사형도료와 아크릴2액반응형도료는 바퀴 자국 부분의 마모가 현저하고, 노면이 노출된 반면, 본 발명은 다른제품과 비교해서 마모의 정도가 적고 외관상 큰 변화가 없는 것을 확인할 수 있다.

또한, 투수(透水)시험은, 본 발명 도로 포장재와, 용융분사형도료 및,아크릴2액반응형도료를 배수성 포장블럭에 각각 도포하고, 현장투수시험기에서 투수량을 측정하였다. 현장투수량의 측정결과는 도 6에 나타내고, 촉진마모시험기에 의한 투수량 변화를 도 7에 나타내었다.

본 발명을 배수성 포장위에 도포하여도 배수기능을 저해하지 않는 것을 알 수 있다.

또한, 고온하중식 내변형성 시험(高溫荷重式 耐變形性 試驗)은, 골재의 매몰도를 나타내는 지료로서, 시험방법은 하기와 같다.

i) 도료를 2×2×2cm의 형틀에 넣고 성형한다.

ii) 성형된 시험편의 높이를 노기스로 측정한다.

iii) 성형된 시험편을 시험온도의 항온통안에 넣고 2kg의 하중을 가해 1시간 동안 놓는다.

iv) 시험편을 꺼내어 노기스로 측정한다.

v) 아래의 식에 수치를 대입하여 내변형성을 계산한다.

내변형성(%)=h2/h1×100

상기 고온하중식 내변형성 시험시, 각 온도에 있어서 내변형성 시험은, 본 발명 도로 포장재와 용융분사형도료 및 아크릴2액반응형도료의 내변형성을 동시에 시험하였으며, 본 발명과 그 밖의 공법의 온도와 변형성의 관계를 도 8에 나타내고 있으며, 본 발명은, 열가소성 수지를 사용하기 때문에 우수한 내변성을 나타내고, 골재의 매몰이 적으면서 미끄럼저항치의 유지가 가능하다는 것을 알 수 있다.

여기서 용융분사형 도료는 40℃이상에서 변형되기 시작하여 80℃에서는 하중을 가하기 전 스스로 변형되었기 때문에 내변형성은 측정 불가능하였으나, 본 발명의 도로 포장재는 80℃에서도 변형되지 않고, 형상을 유지함을 도 9a 내지 도 9b에 나타난 바와 같다. 따라서, 본 발명의 도로 포장재는 여름에도 주정차 차량의 하중에 의한 경질골재의 매몰이 적고 높은 미끄럼 저항치를 유지함을 알 수 있다.

도 10은 경질골재의 내변형성이 다름에 따른 경질골재의 매몰상태 모형도를 나타낸 것으로, a는 내변형성이 나쁜 도막을 나타낸 것으로 용융분사형도료의 도막은 경질골재가 매몰되기 쉬운 경향이 있는 것을 알 수 있으며, b는 내변형성이 좋은 도막을 나타낸 것으로 본 발명 도로 포장재의 도막은 변형되기 어렵기 때문에 경질골재가 매몰되기 어려운 경향이 있는 것을 알 수 있다.

또한, 차량의 개방시간은 본 발명 도로 포장재와 용융분사형도료 및 아크릴2액반응형도료로 각각 도포한 후, 차량 개방시간을 도 11에 나타내었으며, 본 발명 도로 포장재는 각 온도에 있어서 30분 이내에서 교통개방이 가능함을 알 수 있다.

여기서 아크릴2액반응형도료는 노면온도 50℃ 이하에서의 시공을 가정하고 있기 때문에 60℃에서의 시험은 실시하지 않았다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 촉진마모시험기의 사진

도 2는 본 발명에 따른 도로 포장재의 미끄럼저항치를 나타낸 그래프

도 3은 본 발명에 따른 테이바 마모시험기의 사진

도 4는 본 발명에 따른 도로 포장재의 테이바 마모시험기에 의한 마모량을 나타낸 그래프

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 도로 포장재와, 용융분사형도료 및,아크릴2액반응형도료를 배수성 포장블럭에 각각 도포하여 1년 동안 사용한 상태의 사진

도 6은 본 발명에 따른 도로 포장재의 현상투수량을 나타낸 그래프

도 7은 본 발명에 따른 도로 포장재의 촉진마모시험에 의한 투수량변화를 나타낸 그래프

도 8은 본 발명에 따른 도로 포장재의 내변형성을 나타낸 그래프

도 9a 내지 도 9b는 본 발명에 따른 도로 포장재와, 용융분사형도료 및,아크릴2액반응형도료를 60℃와 80℃에서의 변형을 나타낸 사진

도 10a 내지 도 10b은 본 발명에 따른 도로 포장재의 내변형성이 나쁜것과 좋은 도막을 나타낸 그림

도 11은 본 발명에 따른 도로 포장재에 의한 차량개방시간을 나타낸 그래프

Claims (1)

1. 접착제로서 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 6중량% 내지 10중량%, 석유수지(Petroleum resin) 20중량% 내지 24중량%, 가소제로서 DOP(Dioctyl phthalate) 1중량% 내지 2중량%, P왁스 1중량% 내지 3중량%, 안료로서 산화철(iron oxide) 15중량% 내지 25중량%, 탄산칼슘(Calciun carbonate) 및 석회석으로 구성된 군으로부터 선택되는 충진제 10중량% 내지 15중량%, 0.5mm 내지 1mm 이하의 입도를 갖는 세라믹(Ceramics) 및 규사(Quartz sand)로 구성된 군으로부터 선택되는 경질골재 30중량% 내지 40중량%를 포함하는 미끄럼방지 칼라 도로 포장재.

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