KR101106529B1 - 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 및 이를 이용한 포장방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리스타이렌(Polystyrene; PS)수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 및 이를 이용한 포장방법에 관한 것으로서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35~50중량%, 충진제 20~35중량%, 규사 20~35중량% 및 경화촉진제 0.5~2중량%를 포함하여 제조하면, 내마모성, 내수성, 미끄럼 저항성뿐만 아니라 내염성 및 내알칼리성이 우수하고, 기존 바닥면과의 거동 특성이 유사하므로 하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로 및 시멘트 콘크리트 포장도로와의 부착성능 및 변형에 대한 저항성을 높인 장점이 있으며, 내구성이 뛰어나고 색상에 대한 지속성이 탁월하여 유지 관리비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 및 이를 이용한 포장방법{Paving material composion for bike-path containing polystyrene and paving method using the same}
본 발명은 폴리스타이렌(Polystyrene; PS)수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 및 이를 이용한 포장방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내마모성, 내수성, 미끄럼 저항성뿐만 아니라 내염성 및 내알칼리성이 우수하고, 하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로 및 시멘트 콘크리트 포장도로와의 부착성이 우수한, 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 및 이를 이용한 포장방법에 관한 것이다.
일반적으로 자전거 도로는 도로가 설치되는 지역의 지반 상태나 주변 여건에 따라 여러 가지 방법으로 시공되지만, 도로 표면을 구성하는 표층은 대부분 아스팔트 콘크리트나 시멘트 콘크리트로 포장되는 것이 일반적이다.
일례로, 기초를 다진 후 쇄석 골재나 콘크리트를 포설하여 기층을 형성한 다음, 그 위에 아스팔트 콘크리트나 시멘트 콘크리트를 포설하여 양생함으로써 표층 시공한다. 그 후 상기 표층 위에 유색 에폭시를 스프레이 방식으로 도포하여 색을 입힘으로써 자전거 도로 포장재의 시공을 수행하였다.
최근에는, 자전거 도로에 다양한 기능성을 부여하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
대한민국등록특허 제10-0933733호(2010.01.21.)에는 자전거 도로용 미끄럼방지 바닥재 및 그 시공방법이 개시되어 있다. 상기 자전거 도로용 미끄럼 방지 바닥재는 내구성, 내수성, 미끄럼 저항성이 우수한 장점이 있지만, 내염성 및 내알칼리성이 미흡하고, 하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로 및 시멘트 콘크리트 포장도로와의 부착성이 미흡한 문제가 있다.
본 발명자들은 내마모성, 내수성, 미끄럼 저항성뿐만 아니라 내염성 및 내알칼리성이 우수하고, 하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로 및 시멘트 콘크리트 포장도로와의 부착성이 우수한 폴리스타이렌을 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 개발하였다.
KR 10-0933733 (등록번호) 2010.01.21.
본 발명의 목적은 내마모성, 내수성, 미끄럼 저항성뿐만 아니라 내염성 및 내알칼리성이 우수하고, 하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로 및 시멘트 콘크리트 포장도로와의 부착성이 우수한, 폴리스타이렌을 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 및 이를 이용한 포장방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은 폴리스타이렌 부착제 수지 35~50중량%, 충진제 20~35중량%, 규사 20~35중량% 및 경화촉진제 0.5~2중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제공한다.
상기 폴리스타이렌 부착제 수지는, 폴리스타이렌수지 45~55중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 20~30중량%, 부틸아크릴레이트 5~10중량%, 2-에틸핵실아크릴레이트 5~10중량%, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 0.1~0.5중량%, n-옥틸메틸아크릴레이트 2~3중량%, M,N,N 트리메틸아크릴레이트 0.1~0.5중량%, 소포제 0.1~0.2중량%, 분산제 0.1~0.2중량% 및 안료 4~8중량%를 포함하며, 상기 충진제는, 알루미늄옥사이드 20~40중량% 및 탄산칼슘 60~80중량%를 포함하며, 상기 규사는 입도가 1㎜ 미만의 규사 70~90중량% 및 입도가 1~3㎜의 규사 10~30중량%로 구성되며, 상기 경화촉진제는 과산화벤조일을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 아스팔트 콘크리트 포장도로 또는 시멘트 콘크리트 포장도로의 이물질을 제거하는 표면정리단계; 상기 이물질이 제거된 아스팔트 콘크리트 포장도로 또는 시멘트 콘크리트 포장도로 위에 상기 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 3~5㎏/㎡ 의 양으로 포장하는 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 포장단계; 상기 포장된 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재를 로울러를 이용하여 미끄럼방지 처리를 하는 표면처리단계; 및 상기 표면처리된 자전거 도로용 포장재 조성물을 양생하는 양생단계; 를 포함하는 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물의 포장방법을 제공한다.
본 발명에 따른 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물은 내마모성, 내수성, 미끄럼 저항성뿐만 아니라 내염성 및 내알칼리성이 우수하고, 기존 바닥면과의 거동 특성이 유사하므로 하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로 및 시멘트 콘크리트 포장도로와의 부착성능 및 변형에 대한 저항성을 높인 장점이 있다.
또한, 본 발명의 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물은 내구성이 뛰어나고 색상에 대한 지속성이 탁월하여 유지 관리비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 설명한다.
본 발명에 따른 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물은,
폴리스타이렌 부착제 수지 35~50중량%, 충진제 20~35중량%, 규사 20~35중량% 및 경화촉진제 0.5~2중량%를 포함한다.
상기 폴리스타이렌 부착제 수지는 전체 자전거 도로용 포장재 조성물에 대해 35~50중량% 포함되는 것이 바람직하며, 35중량% 미만 포함되면 부착성이 미흡한 문제가 있으며, 50중량% 초과 포함되면 내마모성이 미흡한 문제가 있다.
상기 폴리스타이렌 부착제 수지는, 폴리스타이렌수지 45~55중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 20~30중량%, 부틸아크릴레이트 5~10중량%, 2-에틸핵실아크릴레이트 5~10중량%, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 0.1~0.5중량%, n-옥틸메틸아크릴레이트 2~3중량%, M,N,N 트리메틸아크릴레이트 0.1~0.5중량%, 소포제 0.1~0.2중량%, 분산제 0.1~0.2중량% 및 안료 4~8중량%를 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.
상기 폴리스타이렌(Polystyrene; PS)수지는 하지 포장체와의 부착성을 높여 주며, 본 발명의 자전거 도로용 포장재 조성물의 염화칼슘에 대한 내염성을 높여 주는 역할을 한다. 폴리스타이렌수지는 연성이 있어 기존 도로 포장재와의 거동 특성을 비슷하게 만들어 주면서 코팅제 역할을 하여 염화물이나 알카리성분들의 침투를 억제시켜 내염성이나 내알칼리성을 높여준다. 또한, 상기 폴리스타이렌수지는 코팅제 역할을 하여 수분이 잘 침투하지 못하게 하여 내수성도 향상시키는 역할을 하게 된다.
겨울에 눈이 쌓이면 제설작업을 위해 염화칼슘을 뿌리는데, 종래의 자전거 도로용 포장재는 내염성이 약해, 박층으로 포장된 자전거 도로용 포장재가 박리되는 문제가 있다. 본 발명에서는 폴리스타이렌수지가 염화칼슘에 대한 내염성을 높여 주어 자전거 도로용 포장재 조성물이 박리되지 않는 특징이 있다.
상기 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)는 메틸메타ㅡ릴레이트(MMA)의 중합체로서, 에폭시 수지나 우레탄 수지와는 달리 친환경적인 수지이며, 고분자 고리 사이에 링구조를 가지고 있어 내열성을 높여 주며, 접착력을 높여 주는 역할을 한다.
메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate, MMA)는 휘발성이 강한 액체로, 도로에 시공시 일정 부분 공기 중으로 휘발되며, 아스팔트 콘크리트를 녹일 수 있는 문제가 있다. 본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 MMA를 중합시켜 얻은 PMMA를 사용한다. 상기 PMMA는 고체상태이므로 PMMA를 액상화하여 사용하는데, PMMA를 액상화하면 고형분이 많이 존재하며, 상기 고형분이 하지 포장체와의 부착성을 높이는 역할을 한다.
상기 부틸아크릴레이트(Butylacrylate, BA)는 상기 폴리메틸메타크릴레이트가 가지고 있는 단단한 물성을 부드럽게 만들어 주어, 하지 포장체와의 온도차에 의한 수축 및 팽창 차이를 최소화시켜 주는 역할을 한다. 상기 부틸아크릴레이트는 아스팔트 콘크리트 포장도로뿐만 아니라 시멘트 콘크리트 포장도로와의 부착성을 높여 주는 역할을 한다.
상기 2-에틸헥실아크릴레이트(2-ethylhexylacrylate)는 상기 부착체 수지의 유연성을 높여 주는 역할을 한다.
상기 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate)는 부착성 및 유연성을 높여주는 역할을 하며 모든 모노머(monomer)를 연결시켜 주는 가교 역할을 한다.
상기 n-옥틸메틸아크릴레이트와 상기 M.N,N 트리메틸아크릴레이트는 촉매역할을 하여 제품의 경화속도를 높여주는 역할을 한다.
상기 소포제는 재료의 혼합시 기포 발생을 최소화하여 자전거 도로용 포장재 조성물의 조직을 치밀하게 만들어 주는 역할을 하며, 상기 분산제는 여러 종류의 모노머들과 안료가 고르게 분산하여 일정한 품질을 유지할 수 있는 역할을 한다. 상기 소포제 및 분산제는 특별히 한정되지 아니하며, 당해 업계에서 사용되는 소포제 및 분산제는 무엇이든지 사용해도 무방하다.
상기 안료는 도료의 식별을 위하여 여러 종류의 칼라 안료를 사용할 수 있으며, 탈색을 방지하기 위하여 무기질계 안료를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 충진제는 수화열을 감소시키고 내구성을 향상시키기 위하여 포함되는 것으로, 전체 자전거 도로용 포장재 조성물에 대해 20~35중량% 포함되는 것이 바람직하며, 20중량% 미만 포함되면 내마모성이 미흡한 문제가 있고, 35중량% 초과 포함되면 점도가 높아져서 작업 수행이 곤란해지며, 균열발생이 원인이 되기도 한다. 상기 충진제는 알루미늄옥사이드 20~40중량% 및 탄산칼슘 60~80중량%를 포함하여 이루어진다.
본 발명에서는 충진제로 알루미늄옥사이드를 사용함에 특징이 있다. 상기 알루미늄옥사이드는 비표면적이 100~300㎡/g 정도로 매우 크고, 입자크기는 10~30㎚로 매우 작고, 경도가 8이기 때문에 내마모성이 매우 강한 장점이 있다.
상기 규사는 전체 자전거 도로용 포장재 조성물에 대해 20~35중량% 포함되는 것이 바람직하며, 20중량% 미만 포함되면 미끄럼저항성이 낮아지는 문제가 있고, 35중량% 초과 포함되면 포장작업 후 사용시 규사의 박리현상이 발생할 수 있으며, 주행쾌적성이 떨어질 수 있다.
본 발명에서, 상기 규사는 입도가 1㎜ 미만의 규사 70~90중량% 및 입도가 1~3㎜ 의 규사 10~30중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
입도가 3㎜ 이상의 규사를 사용하게 되면 자전거 도로용 포장재의 작업 후 표면이 너무 거칠어져 자전가나 인라인 사용자들의 주행 쾌적성이 떨어진다.
상기 경화촉진제는 전체 자전거도로포장재 조성물에 대해 0.5~2중량% 포함되는 것이 바람직하며, 0.5중량% 미만 포함되면 경화 시간이 길어져 교통개방시간이 늦어질 수 있으며, 2중량% 초과 포함되면 경화가 너무 급속히 이루어지므로, 경화 이후에 크랙(crack)이 발생할 수 있다.
상기 경화촉진제는 과산화벤조일(Benzoyl peroxide)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 이용한 포장방법을 제공한다.
하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로나 시멘트 콘크리트 포장도로의 이물질을 제거하는 표면정리단계;
상기 이물질이 제거된 아스팔트 콘크리트 포장도로나 시멘트 콘크리트 포장도로 위에 상기 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 3~5㎏/㎡ 의 양으로 포장하는 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 포장단계;
상기 포장된 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재를 로울러를 이용하여 미끄럼방지 처리를 하는 표면처리단계; 및
상기 포장된 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재를 양생하는 양생단계; 를 포함한다.
상기 표면정리단계는 하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로 또는 시멘트 콘크리트 포장도로 바닥의 흙이나 기타 이물질 등을 솔이나 평삭기를 이용하여 취핑(chipping)하거나 고압세척기를 이용하여 표면을 청소하고 이물질을 제거하는 단계를 말한다.
상기 표면정리단계 이후에, 자전거 도로용 포장재의 포장 작업시 주위에 묻지 않도록 테이프 등을 이용하여 커버링하는 단계가 추가적으로 포함될 수 있다.
상기 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 포장단계는 본 발명에 따른 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 레이크(rake)를 이용하여 시공면에 고르게 포장하는 단계를 말하며, 상기 자전거 도로용 포장재 표면처리단계는 로울러(roller)를 이용하여 압착하며 표면을 거칠게 처리하는 단계를 말한다. 상기 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물은 3~5㎏/㎡ 의 양으로 포장하는 것이 바람직하며, 3㎏/㎡ 미만 포장하면 내마모성이 떨어질 수 있으며, 5㎏/㎡ 초과 포장하면 너무 두꺼워져서 균열이나 박리현상이 발생할 수 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것을 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
폴리스타이렌수지 45중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 30중량%, 부틸아크릴레이트 9중량%, 2-에틸핵실아크릴레이트 8중량%, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 0.3중량%, n-옥틸메틸아크릴레이트 2중량%, M,N,N 트리메틸아크릴레이트 0.3중량%, 소포제 0.2중량%, 분산제 0.2중량% 및 안료 5중량%를 혼합하여 폴리스타이렌 부착제 수지를 제조하였다.
알루미나 옥사이드 40중량% 및 탄산칼슘 60중량%를 혼합하여 충진제를 제조하였다.
규사는 입도가 1㎜ 미안의 규사 80중량% 및 입도가 1~3㎜인 규사 20중량%를 혼합하여 사용하였다.
경화촉진제는 과산화벤조일(Benzoyl peroxide)를 사용하였다.
상기 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 상기 충진제 35중량%, 상기 규사 29중량% 및 상기 경화촉진체 1중량%를 혼합하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
실시예 1에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 42중량%, 충진제 28중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
실시예 1에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 50중량%, 충진제 20중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
폴리스타이렌수지 50중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 25중량%, 부틸아크릴레이트 9중량%, 2-에틸핵실아크릴레이트 8중량%, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 0.3중량%, n-옥틸메틸아크릴레이트 2중량%, M,N,N 트리메틸아크릴레이트 0.3중량%, 소포제 0.2중량%, 분산제 0.2중량% 및 안료 5중량%를 혼합하여 폴리스타이렌 부착제 수지를 제조하였다.
알루미나 옥사이드 40중량% 및 탄산칼슘 60중량%를 혼합하여 충진제를 제조하였다.
규사는 입도가 1㎜ 미안의 규사 80중량% 및 입도가 1~3㎜인 규사 20중량%를 혼합하여 사용하였다.
경화촉진제는 과산화벤조일(Benzoyl peroxide)를 사용하였다.
상기 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 상기 충진제 35중량%, 상기 규사 29중량% 및 상기 경화촉진체 1중량%를 혼합하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
실시예 4에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 42중량%, 충진제 28중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
실시예 4에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 50중량%, 충진제 20중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
폴리스타이렌수지 55중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 20중량%, 부틸아크릴레이트 9중량%, 2-에틸핵실아크릴레이트 8중량%, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 0.3중량%, n-옥틸메틸아크릴레이트 2중량%, M,N,N 트리메틸아크릴레이트 0.3중량%, 소포제 0.2중량%, 분산제 0.2중량% 및 안료 5중량%를 혼합하여 부착제 수지를 제조하였다.
알루미나 옥사이드 40중량% 및 탄산칼슘 60중량%를 혼합하여 충진제를 제조하였다.
규사는 입도가 1㎜ 미안의 규사 80중량% 및 입도가 1~3㎜인 규사 20중량%를 혼합하여 사용하였다.
경화촉진제는 과산화벤조일(Benzoyl peroxide)를 사용하였다.
상기 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 상기 충진제 35중량%, 상기 규사 29중량% 및 상기 경화촉진체 1중량%를 혼합하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
실시예 7에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 42중량%, 충진제 28중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
실시예 7에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 50중량%, 충진제 20중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%, 규사 29중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 30중량%, 충진제 45중량%, 규사 24중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
[비교예 2]
실시예 1에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%, 규사 29중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 55중량%, 충진제 20중량%, 규사 24중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
[비교예 3]
실시예 4에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%, 규사 29중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 30중량%, 충진제 45중량%, 규사 24중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
[비교예 4]
실시예 4에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%, 규사 29중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 55중량%, 충진제 20중량%, 규사 24중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
[비교예 5]
실시예 7에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%, 규사 29중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 30중량%, 충진제 45중량%, 규사 24중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
[비교예 6]
실시예 7에서, 폴리스타이렌 부착제 수지 35중량%, 충진제 35중량%, 규사 29중량%를 사용하는 대신에, 폴리스타이렌 부착제 수지 55중량%, 충진제 20중량%, 규사 24중량%를 포함한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 제조하였다.
[실험예 1]
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 6의 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 KS F 2476(접착강도 시험), EN 1436, 13197(마모율 시험), ASTM E303(미끄럼 저항 시험), ASTM C109(압축강도 시험), KS M5000(건조시간 시험) 시험방법에 따라 시험용 공시체를 제작하고, 물리적 특성을 측정하여 표 1 및 표 2에 나타내었다.
구분
 접착강도(kgf/㎠) 내마모성 시험
시멘트포장 아스팔트포장 마모율
(50만회)(%)		 미끄럼저항
(BPN)
실시예 1 30.4 아스팔트 파쇄 0.84 52
실시예 2 30.7 아스팔트 파쇄 0.89 53
실시예 3 29.8 아스팔트 파쇄 0.91 53
실시예 4 33.5 아스팔트 파쇄 0.83 55
실시예 5 31.7 아스팔트 파쇄 0.85 52
실시예 6 31.2 아스팔트 파쇄 0.85 54
실시예 7 35.2 아스팔트 파쇄 0.75 53
실시예 8 33.4 아스팔트 파쇄 0.78 56
실시예 9 32.1 아스팔트 파쇄 0.79 52
비교예 1 22.3 아스팔트 파쇄 0.93 63
비교예 2 29.7 아스팔트 파쇄 1.93 41
비교예 3 21.5 아스팔트 파쇄 1.02 66
비교예 4 28.7 아스팔트 파쇄 1.93 42
비교예 5 23.1 아스팔트 파쇄 0.98 59
비교예 6 28.8 아스팔트 파쇄 1.89 38
구분 압축강도
(kgf/㎠)		 건조시간
(25℃, 분)
실시예1 부착제 수지 35%, 충진제 35%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 253 41
실시예2 부착제 수지 42%, 충진제 28%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 248 45
실시예3 부착제 수지 50%, 충진제 20%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 245 46
실시예4 부착제 수지 35%, 충진제 35%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 243 45
실시예5 부착제 수지 42%, 충진제 28%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 235 48
실시예6 부착제 수지 50%, 충진제 20%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 227 46
실시예7 부착제 수지 35%, 충진제 35%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 239 51
실시예8 부착제 수지 42%, 충진제 28%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 221 55
실시예9 부착제 수지 50%, 충진제 20%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 220 55
비교예1 부착제 수지 30%, 충진제 45%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 198 41
비교예2 부착제 수지 55%, 충진제 20%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 153 63
비교예3 부착제 수지 30%, 충진제 45%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 187 43
비교예4 부착제 수지 55%, 충진제 20%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 144 65
비교예5 부착제 수지 30%, 충진제 45%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 189 42
비교예6 부착제 수지 55%, 충진제 20%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 142 72
상기 표 1과 표 2를 보면, 실시예 1 내지 9에서 제조한 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물의 공시체는 접착강도, 내마모성 및 압축강도에 있어서 매우 우수한 성능을 보였으나, 비교예 1 내지 6의 공시체는 접착강도가 약하고, 마모율이 높이며, 압축강도가 떨어지는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 9에서 제조한 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물의 공시체는 자전거 도로 포장재의 적정 미끄럼저항성(BPN)인 45~55를 만족하는 반면, 비교예 1 내지 6의 공시체는 너무 낮거나 너무 높은 것을 알 수 있다.
[실험예 2]
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 ASTM C267(내염수성 시험, 내알칼리성 시험) 시험방법에 따라 시험용 공시체를 제작하고, 화학저항성 및 내알칼리성을 시험하여 표 3에 나타내었다.
구분
 품질기준
 화학저항성 내알칼리성 시험
(포화Ca(OH)2용액
30일간 침적)
황산소다 포화수용액
7일간 침적		 내염수성 시험
(CaCl2 5% 용액,
3일간 침적)
실시예 1



이상이
없을 것







 이상없음 이상없음 이상없음
실시예 2 이상없음 이상없음 이상없음
실시예 3 이상없음 이상없음 이상없음
실시예 4 이상없음 이상없음 이상없음
실시예 5 이상없음 이상없음 이상없음
실시예 6 이상없음 이상없음 이상없음
실시예 7 이상없음 이상없음 이상없음
실시예 8 이상없음 이상없음 이상없음
실시예 9 이상없음 이상없음 이상없음
비교예 1 이상없음 이상없음 가장자리 들뜸
비교예 2 이상없음 이상없음 이상없음
비교예 3 이상없음 이상없음 가장자리 들뜸
비교예 4 이상없음 이상없음 이상없음
비교예 5 이상없음 이상없음 가장자리 들뜸
비교예 6 이상없음 이상없음 이상없음
상기 표 3을 볼 때, 부착제 수지가 35~50중량% 포함된 실시예 1 내지 9의 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물의 공시체는 내염수성 및 내알칼리성이 우수하지만, 부착제 수지가 30중량% 포함된 비교예 1, 비교예 3, 비교예 5의 공시체는 내알칼리성이 미흡한 것을 알 수 있다.
[실험예 3]
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 JIS K 6857(접착제의 내수성 시험) 시험방법에 따라 시험용 공시체를 제작하고, 내수성을 시험하여 표 4에 나타내었다.
구분 내수접착강도
유지율(%)
실시예 1 부착제 수지 35%, 충진제 35%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 97.3
실시예 2 부착제 수지 42%, 충진제 28%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 98.7
실시예 3 부착제 수지 50%, 충진제 20%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 96.9
실시예 4 부착제 수지 35%, 충진제 35%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 98.3
실시예 5 부착제 수지 42%, 충진제 28%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 96.9
실시예 6 부착제 수지 50%, 충진제 20%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 96.7
실시예 7 부착제 수지 35%, 충진제 35%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 98.3
실시예 8 부착제 수지 42%, 충진제 28%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 98.8
실시예 9 부착제 수지 50%, 충진제 20%, 규사 29%, 경화촉진제 1% 97.1
비교예 1 부착제 수지 30%, 충진제 45%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 78.9
비교예 2 부착제 수지 55%, 충진제 20%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 85.3
비교예 3 부착제 수지 30%, 충진제 45%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 81.4
비교예 4 부착제 수지 55%, 충진제 20%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 89.1
비교예 5 부착제 수지 30%, 충진제 45%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 79.9
비교예 6 부착제 수지 55%, 충진제 20%, 규사 24%, 경화촉진제 1% 88.3
상기 표 4를 보면, 실시예 1 내지 9에서 제조한 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물의 공시체는 내수성이 매우 우수한 반면, 비교예 1 내지 6의 공시체는 내수성이 미흡한 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 폴리스타이렌을 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물은 내마모성, 내수성, 미끄럼 저항성뿐만 아니라 내염성 및 내알칼리성이 우수하고, 하지 포장체인 아스팔트 콘크리트 포장도로 및 시멘트 콘크리트 포장도로와의 부착성이 우수한 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 폴리스타이렌 부착제 수지 35~50중량%, 충진제 20~35중량%, 규사 20~35중량% 및 경화촉진제 0.5~2중량%를 포함하되,
    상기 폴리스타이렌 부착제 수지는,
    폴리스타이렌수지 45~55중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 20~30중량%, 부틸아크릴레이트 5~10중량%, 2-에틸핵실아크릴레이트 5~10중량%, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 0.1~0.5중량%, n-옥틸메틸아크릴레이트 2~3중량%, M,N,N 트리메틸아크릴레이트 0.1~0.5중량%, 소포제 0.1~0.2중량%, 분산제 0.1~0.2중량% 및 안료 4~8중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 충진제는 알루미늄옥사이드 20~40중량% 및 탄산칼슘 60~80중량%를 포함하고,
    상기 규사는 입도가 1㎜ 미만의 규사 70~90중량% 및 입도가 1~3㎜의 규사 10~30중량%로 구성되며,
    상기 경화촉진제는 과산화벤조일을 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 아스팔트 콘크리트 포장도로 또는 시멘트 콘크리트 포장도로의 이물질을 제거하는 표면정리단계;
    상기 이물질이 제거된 아스팔트 콘크리트 포장도로 또는 시멘트 콘크리트 포장도로 위에 제 2항의 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 3~5㎏/㎡ 의 양으로 포장하는 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물 포장단계;
    상기 포장된 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재를 로울러를 이용하여 미끄럼방지 처리를 하는 표면처리단계; 및
    상기 표면처리된 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물을 양생하는 양생단계; 를 포함하는 폴리스타이렌수지를 포함하는 자전거 도로용 포장재 조성물의 포장방법.
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