KR101050393B1

KR101050393B1 - 표면 강화 보도블록 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101050393B1
Application number: KR1020100132949A
Authority: KR
Inventors: 강명석; 간광호
Original assignee: 제이케이건설(주); (주)아이비건설
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-07-20

Abstract

본 발명은 표면 강화 보도블록 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 시멘트 모르타르로 이루어진 블록체와; 상기 블록체에 도포되며, 물 22.29 ∼ 26.15중량%, 습윤제 0.1 ∼ 1.6중량%, 증점제 0.54 ∼ 0.6중량%, 소포제 0.66 ∼ 0.72중량%, 색상안료 5.7 ∼ 5.8중량%, 충전제 30.11 ∼ 33.21중량%, 라텍스 12.41 ∼ 13.61중량%, 에틸렌 글리콜 2.23 ∼ 2.83중량%, 응집제 0.3 ∼ 0.34중량%, 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 폴리아미드 또는 불소수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진 미끄럼 방지재 21.09 ∼ 21.29중량%로 이루어진 도료;로 이루어져 있어, 아크릴 라텍스와 나노 에멀젼 라텍스에 의해 시멘트 모르타르로 이루어진 블록체 표면의 공극 사이에 스며들어 부착력 향상 및 블록체의 표면 강도를 향상시켜 내구성을 개선할 수 있고, 블록체에 도포하는 도료에 하이브리드 폴리머 라텍스의 도입으로 동결/융해 조건에서의 물에 대한 저항성을 향상시켜 도료의 부착력 및 블록체의 파손율을 줄일 수 있으며, 습윤제 및 에틸렌 글리콜을 통해 시공시 필름과 같은 얇은 도막형성을 방지하여 블록체의 통기성을 유지시켜 하부 바닥에서 발생하는 응축수를 외부로 용이하게 방출함으로써 도료의 박리현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 색상으로 제작 가능하여 주변환경을 개선함과 동시에 미립자의 미끄럼방지재를 통해 미끄럼방지효과 및 소음방지효과를 얻을 수 있는 표면 강화 보도블록 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

표면 강화 보도블록 및 이의 제조방법{pavement block for Surface Strengthening and manufacturing method of pavement block for Surface Strengthening}

본 발명은 표면 강화 보도블록 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴 라텍스와 나노 에멀젼 라텍스에 의해 시멘트 모르타르로 이루어진 블록체 표면의 공극 사이에 스며들어 부착력 향상 및 블록체의 표면 강도를 향상시켜 내구성을 개선할 수 있고, 블록체에 도포하는 도료에 하이브리드 폴리머 라텍스의 도입으로 동결/융해 조건에서의 물에 대한 저항성을 향상시켜 도료의 부착력 및 블록체의 파손율을 줄일 수 있으며, 습윤제 및 에틸렌 글리콜을 통해 시공시 필름과 같은 얇은 도막 형성을 방지하여 블록체의 통기성을 유지시켜 하부 바닥에서 발생하는 응축수를 외부로 용이하게 방출함으로써 도료의 박리현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 색상으로 제작 가능하여 주변환경을 개선함과 동시에 미립자의 미끄럼방지재를 통해 미끄럼방지효과 및 소음방지효과를 얻을 수 있는 표면 강화 보도블록 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 보도블록은 보행자가 통행하는 인도에 설치하여 먼지발생이나 우천시 발생하는 보행자의 불편함을 해소하기 위해 다양한 형태로 설치된다.

이러한, 보도블록은 다양한 색상과 질감의 인터록킹 블록이 사용되고 있다.

한편, 근래에는 보행자의 안전을 위해 도 1에서와 같은 미끄럼방지용 블록이 제안된 바 있다.

상기 미끄럼방지용 블록(100)은 석재로 이루어진 블록본체(110)에 메타크릴산 메틸 레진 15 ∼ 20중량%, 석분 또는 미세규사 58 ∼ 66중량%, 고무칩 16 ∼ 18중량%, 경화제 3 ∼ 4중량%로 이루어진 미끄럼방지재(120)를 블록본체(110) 상부에 불규칙한 요철면이 형성되도록 도포하여 보행자가 미끄러지는 현상을 방지함으로써 보행자의 안전성을 확보할 수 있도록 구성되어 있다.

하지만, 상기와 같은 종래의 미끄럼방지용 블록(100)은 블록본체(110)에 도포하는 미끄럼방지재(120)가 불규칙한 요철면을 형성한 상태로 도포하기 때문에, 보행자가 실수로 넘어졌을 경우 더 큰 피해가 발생하는 일이 빈번히 발생하였다.

특히, 미끄럼방지용 블록(100)은 지면에 바로 설치하기 때문에 지면으로 부터 발생하는 응축수가 상기 블록본체(110)에 흡수된 상태에서 미끄럼방지재(120)를 통과하지 못하고 머물러 있게 되어, 겨울철과 같이 주변 온도가 하강할 때에는 동결/융해가 반복되면서 미끄럼방지재(120)의 탈락 현상뿐만 아니라, 이로 인한 블록본체(110)의 파손이 발생하게 되어 주기적으로 교체하여야 하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 미끄럼방지재(120)는 블록본체(110)의 상측에 미끄럼방지를 위한 수단으로만 도포되어 있어, 압축하중이 발생하였을 때에 블록본체(110)가 파손되는 경우가 발생하곤 하였다.

아울러, 요철형태로 이루어진 미끄럼방지재(120)에 의해 보행자 이외에 자전거 운행자의 안정성이 저하되어 사고를 유발할 수 있는 문제점이 제기되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 표면 강화 보도블록은 시멘트 모르타르로 이루어진 블록체와; 상기 블록체에 도포되며, 물 22.29 ∼ 26.15중량%, 습윤제 0.1 ∼ 1.6중량%, 증점제 0.54 ∼ 0.6중량%, 소포제 0.66 ∼ 0.72중량%, 색상안료 5.7 ∼ 5.8중량%, 충전제 30.11 ∼ 33.21중량%, 라텍스 12.41 ∼ 13.61중량%, 에틸렌 글리콜 2.23 ∼ 2.83중량%, 응집제 0.3 ∼ 0.34중량%, 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 폴리아미드 또는 불소수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진 미끄럼 방지재 21.09 ∼ 21.29중량%로 이루어진 도료;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 표면 강화 보도블록에서 도료의 라텍스는 교차결합 형태의 아크릴 라텍스 10.66 ∼ 11.26중량%, 나노 에멀젼 라텍스 1.75 ∼ 2.35중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 표면 강화 보도블록에서 도료의 라텍스는 교차결합 형태와 나노 에멀젼 형태가 조합된 아크릴 라텍스 10.66 ∼ 11.26중량%, 하이브리드 폴리머 라텍스 1.75 ∼ 2.35중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 표면 강화 보도블록에서 도료의 미끄럼방지재는 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 표면 강화 보도블록 제조방법은 시멘트, 모래, 골재, 물을 사용자가 원하는 형상의 성형틀에 혼합하여 블록체를 제조하는 블록체 제조단계와; 물 22.29 ∼ 26.15중량%, 습윤제 0.1 ∼ 1.6중량%, 증점제 0.54 ∼ 0.6중량%, 소포제 0.66 ∼ 0.72중량%, 색상안료 5.7 ∼ 5.8중량%, 충전제 30.11 ∼ 33.21중량%, 라텍스 12.41 ∼ 13.61중량%, 에틸렌 글리콜 2.23 ∼ 2.83중량%, 응집제 0.3 ∼ 0.34중량%, 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 폴리아미드 또는 불소수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진 미끄럼 방지재 21.09 ∼ 21.29중량%로 이루어진 도료를 제조하는 도료 제조단계와; 상기 블록체 제조단계에서 제조한 블록체의 상부 또는 블록체의 전체면에 도료 제조단계에서 제조한 도료를 1 ∼ 2mm의 두께로 도포하는 완료단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 아크릴 라텍스와 나노 에멀젼 라텍스에 의해 시멘트 모르타르로 이루어진 블록체 표면의 공극 사이에 스며들어 부착력 향상 및 블록체의 표면 강도를 향상시켜 내구성을 개선할 수 있다.

또한, 블록체에 도포하는 도료에 하이브리드 폴리머 라텍스의 도입으로 동결/융해 조건에서의 물에 대한 저항성을 향상시켜 도료의 부착력 및 블록체의 파손율을 줄일 수 있다.

그리고 습윤제 및 에틸렌 글리콜을 통해 시공시 필름과 같은 얇은 도막형성을 방지하여 블록체의 통기성을 유지시켜 하부 바닥에서 발생하는 응축수를 외부로 용이하게 방출함으로써 도료의 박리현상을 방지할 수 있다.

또한, 다양한 색상으로 제작 가능하여 주변환경을 개선함과 동시에 미립자의 미끄럼방지재를 통해 미끄럼방지효과 및 소음방지효과를 얻을 수 있는 유용한 발명이다.

도 1은 종래의 석재블록을 도시한 상태도.
도 2의 (a), (b)는 본 발명에 따른 표면 강화 보도블록을 도시한 상태도.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 도 1의 (a), (b)에서와 같이 블록체(10)와 도료(20)로 이루어진다.

상기 블록체(10)는 시멘트 모르타르로 이루어져 있으며, 적용하는 위치에 따라 다양한 형상으로 형성할 수 있다.

다음으로, 상기 블록체(10)에 도포하는 도료(20)는 물 22.29 ∼ 26.15중량%, 습윤제 0.1 ∼ 1.6중량%, 증점제 0.54 ∼ 0.6중량%, 소포제 0.66 ∼ 0.72중량%, 색상안료 5.7 ∼ 5.8중량%, 충전제 30.11 ∼ 33.21중량%, 라텍스 12.41 ∼ 13.61중량%, 에틸렌 글리콜 2.23 ∼ 2.83중량%, 응집제 0.3 ∼ 0.34중량%, 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 폴리아미드 또는 불소수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진 미끄럼 방지재 21.09 ∼ 21.29중량%를 혼합하여 구성된다.

상기와 같은 도료(20)에서 습윤제는 도료(20)의 빠른 건조를 막을 수 있도록 작용하게 된다.

즉, 도료(20) 도포시 건조가 너무 빠르게 진행되면 바닥면 표면에 얇은 필름막이 형성되어 블록체(20)의 통기성을 저하시켜 바닥면에 응집되어 있는 물에 의해 블록체(20)에서 쉽게 탈락하는 현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

다음으로, 증점제는 점도를 증가시키기 것으로 저점도로 형성되었을 경우 도료(20)가 블록체(10)에 도포되었을 때에 흘러내리는 현상을 방지할 수 있도록 작용하게 된다.

다음으로, 소포제는 거품발생을 억제하기 위한 것으로, 다양한 재질을 이용할 수 있으나 본 발명에서는 무수 이소프로필 알코올을 혼합하여 사용한다.

다음으로, 색상안료는 색상을 부여하기 위한 것으로 본 발명에서의 블록체(10)에 다양한 색상을 부여하여 심미감을 부여할 수 있게 이용된다.

다음으로, 충전제는 황산바륨(BaSO4)이 이용되는데, 이 황산바륨은 녹는점 1580℃, 비중 4.499의 고체상 물질로 물에는 거의 녹지 않지만 진한 황산에는 녹는 성질을 지닌 안정한 화합물이며 가열하거나 황화수소에 작용시켜도 변색하지 않고, 천연으로는 중정석(重晶石)으로 산출되며 이것을 분쇄하여 수비(水飛)시킨 것을 수비성 황산바륨 또는 바라이트 분말이라고 하며 높은 내화학성과 내후성이 좋아 외부노출용 충전제로 적합하며 점성과 높은 은폐력을 지니고 있어 주로 제지충전제, X선조영제, 고무수지용충전제, 각종 도료의 충전제 등으로 사용되며, 본 발명에서는 점성을 향상시킬 수 있도록 첨가한다.

다음으로, 상기 라텍스는 교차결합 형태의 아크릴 라텍스 10.66 ∼ 11.26중량%, 나노 에멀젼 라텍스 1.75 ∼ 2.35중량%로 구성되거나, 또는, 상기 라텍스는 교차결합 형태와 나노 에멀젼 형태가 조합된 아크릴 라텍스 10.66 ∼ 11.26중량%, 하이브리드 폴리머 라텍스 1.75 ∼ 2.35중량%로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 교차결합 형태의 라텍스와 나노 에멀젼 라텍스 또는 교차결합 형태와 나노 에멀젼 형태가 조합된 아크릴 라텍스는 건조시 교차결합이 이루어지도록 제조되며 이때에 전이온도(T_g)는 +6 ∼ +25℃로 높은 전이온도(T_g)를 갖는 것을 이용하도록 한다.

한편, 상기와 같은 나노 에멀젼 라텍스는 폴리머 입자의 양호한 패킹을 통해 도료(20)와 블록체(10) 경계면에서 도료(20)의 탁월한 부착력을 제공할 수 있도록 작용하게 된다.

즉, 입자의 크기(100 ∼ 200나노미터 내지 0.1 ∼ 0.2미크론)가 작기 때문에 시멘트로 이루어진 블록체(20) 표면의 공극으로 유입되어 블록체(20)의 강도를 증진시킴과 동시에 강한 접착력을 형성할 수 있도록 작용하게 된다.

또한, 본 발명에서는 상기 라텍스에 하이브리드 폴리머 라텍스를 적용하여 방수성의 향상, 특히, 동결/융해 조건에서 발생하는 고인물에 대한 물저항성을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 발명에서는 에폭시 코어의 하이브리드 라텍스 및 아크릴 라텍스와 나노 에멀젼 라텍스를 갖는 아크릴 쉘을 포함하고 있다.

이러한, 하이브리드 폴리머 라텍스의 아크릴 라텍스 쉘은 부착을 증가시키고, 입자간의 접착력을 증가시키며, 에폭시 코어는 물에 대한 저항성을 향상시키도록 작용하게 된다.

이때에, 상기 아크릴 라텍스는 교차결합 타입이거나 아크릴 라텍스의 건조시 교차 결합이 허용되는 반응그룹을 갖는 아크릴 라텍스를 선정한다.

여기서, 상기 교차결합 물질은 제조공정 중에 첨가되며 대표적으로 산화아연 혹은 멜라민 타입으로 1액형으로 조성 가능한 물질을 이용함이 바람직하다.

특히, 상기 교차결합 물질의 타입 및 첨가량은 반응을 하는 카르복실의 양 또는 폴리머 체인에 있는 아민위치에 따라 유동적으로 결정할 수 있다.

다음으로, 에틸렌 글리콜은 본 발명의 도료(20)의 건조시 코팅표면에 껍질과 같은 불필요한 표층이 생기는 것을 줄이기 위해 이용되며, 특히 물의 증발속도를 저하시키기 위해 이용한다.

다음으로, 응집제는 고체입자 다시 말해, 후술할 미끄럼방지재의 응집효과를 통해 침강효과를 향상시킬 수 있도록 작용한다.

다음으로, 미끄럼방지재는 폴리아미드, 불소수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어질 수 있다.

여기서, 폴리아미드의 경우에는 나일론으로 형성하고, 불소수지일 경우에는 테프론으로 형성하도록 하며, 이때의 입경은 10 ∼ 100마이크로미터인 것을 사용하여 미끄럼방지 기능과 더불어 재질 및 입경에 의해 비교적 평활한 형태로 구성되어, 소음방지효과를 발휘할 수 있도록 구성한다.

특히, 상기 미끄럼방지재는 쇼어경도가 50 ∼ 110인 것을 이용하도록 하는데, 만약 쇼어경도가 임계치 미만일 경우에는 도막의 내마모성이 저하되는 현상이 발생하게 되고, 임계치를 초과하였을 경우 본 발명의 도료(20)를 믹서하는 기기의 파손을 초래할 수 있기 때문이다.

상기와 같은 미끄럼방지재는 나노 입자형태로 구성되어 블록체(10)에 도포시 요철의 크기가 작기 때문에 보행자가 넘어지더라도 도료(20)의 요철에 의한 2차 피해를 줄일 수 있으며, 특히, 자전거가 통행하였을 때에 자전거 운행자의 안정성을 확보할 수 있도록 작용하게 된다.

상기와 같은 구성의 도료(20)는 라텍스의 적용으로 인해 바닥면에 깊숙히 침투하여 박리되는 현상을 미연에 방지할 수 있고, 습윤제 및 에틸렌 글리콜을 통해 본 발명의 도료(20)를 블록체(10)에 시공할 때에 필름형태의 도막 형성을 방지하여 통기성이 있도록 작용하여 바닥면에 있는 응축수에 의한 박리현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

특히, 아크릴 라텍스와 나노 에멀젼 라텍스의 적용으로 탁월한 부착력을 제공하면서, 하이브리드 폴리머 라텍스의 채택으로 동결/융해 조건에서의 물저항성을 향상시켜 블록체(10)의 표면 강도개선 및 부착력이 저하되는 요인을 제거할 수 있게 된다.

상기와 같은 작용을 하는 도료(20)는 도 1의 (a)에서와 같이 블록체(10)의 상부에만 도포할 수 있고, 또는 도 1의 (b)에서와 같이 블록체(10)의 전체면에 도포할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 표면 강화 보도블록 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 블록체(10)를 제작하기 위한 성형틀을 준비한다.

이때에, 상기 성형틀은 도면에는 도시하지 않았지만 사용자가 본 발명을 적용하기 위한 위치에 맞는 다양한 형상으로 준비하도록 한다.

그런 후, 상기 성형틀에 시멘트, 모래, 골재 및 물을 혼합한 혼합물을 투입하여 사용자가 원하는 형상의 블록체(10)를 제작한다.

한편, 물 22.29 ∼ 26.15중량%, 습윤제 0.1 ∼ 1.6중량%, 증점제 0.54 ∼ 0.6중량%, 소포제 0.66 ∼ 0.72중량%, 색상안료 5.7 ∼ 5.8중량%, 충전제 30.11 ∼ 33.21중량%, 라텍스 12.41 ∼ 13.61중량%, 에틸렌 글리콜 2.23 ∼ 2.83중량%, 응집제 0.3 ∼ 0.34중량%, 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 폴리아미드 또는 불소수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진 미끄럼 방지재 21.09 ∼ 21.29중량%로 이루어진 도료(20)를 제조한다.

상기와 같이 블록체(10)와 도료(20)의 제조가 완료되면, 블록체(10)의 상부 또는 블록체(10)의 전체면에 도료(20)를 1 ∼ 2mm의 두께로 도포한 후 건조시켜서 본 발명의 표면 강화 보도블록(50)의 제조를 완료하게 된다.

이때에, 상기 도료(20)의 도포는 사람이 수작업으로 할 수도 있고, 스프레이건을 통해 일정한 두께로 도포 가능함은 당연한 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음은 당연한 것이다.

10 : 블록체 20 : 도료
50 : 표면 강화 보도블록

Claims

시멘트 모르타르로 이루어진 블록체(10);
상기 블록체(20)에 도포되며, 물 22.29 ∼ 26.15중량%, 습윤제 0.1 ∼ 1.6중량%, 증점제 0.54 ∼ 0.6중량%, 소포제 0.66 ∼ 0.72중량%, 색상안료 5.7 ∼ 5.8중량%, 충전제 30.11 ∼ 33.21중량%, 라텍스 12.41 ∼ 13.61중량%, 에틸렌 글리콜 2.23 ∼ 2.83중량%, 응집제 0.3 ∼ 0.34중량%, 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 폴리아미드 또는 불소수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진 미끄럼 방지재 21.09 ∼ 21.29중량%로 이루어진 도료(20);로 이루어진 것에 특징이 있는 표면 강화 보도블록.
제 1항에 있어서, 상기 도료(20)의 라텍스는 교차결합 형태의 아크릴 라텍스 10.66 ∼ 11.26중량%, 나노 에멀젼 라텍스 1.75 ∼ 2.35중량%로 이루어진 것에 특징이 있는 표면 강화 보도블록.
제 1항에 있어서, 상기 도료(20)의 라텍스는 교차결합 형태와 나노 에멀젼 형태가 조합된 아크릴 라텍스 10.66 ∼ 11.26중량%, 하이브리드 폴리머 라텍스 1.75 ∼ 2.35중량%로 이루어진 것에 특징이 있는 표면 강화 보도블록.
제 1항에 있어서, 상기 도료(20)의 미끄럼방지재는 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 것에 특징이 있는 표면 강화 보도블록.
시멘트, 모래, 골재, 물을 사용자가 원하는 형상의 성형틀에 혼합하여 블록체를 제조하는 블록체 제조단계;
물 22.29 ∼ 26.15중량%, 습윤제 0.1 ∼ 1.6중량%, 증점제 0.54 ∼ 0.6중량%, 소포제 0.66 ∼ 0.72중량%, 색상안료 5.7 ∼ 5.8중량%, 충전제 30.11 ∼ 33.21중량%, 라텍스 12.41 ∼ 13.61중량%, 에틸렌 글리콜 2.23 ∼ 2.83중량%, 응집제 0.3 ∼ 0.34중량%, 입경이 10 ∼ 100마이크로미터이고, 쇼어경도가 50 ∼ 100인 폴리아미드 또는 불소수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진 미끄럼 방지재 21.09 ∼ 21.29중량%로 이루어진 도료를 제조하는 도료 제조단계;
상기 블록체 제조단계에서 제조한 블록체의 상부 또는 블록체의 전체면에 도료 제조단계에서 제조한 도료를 1 ∼ 2mm의 두께로 도포하는 완료단계;로 이루어진 것에 특징이 있는 표면 강화 보도블록 제조방법.