KR101144868B1 - 미끄럼방지 포장재용 조성물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

미끄럼방지 포장재용 조성물 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미끄럼방지 포장재용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이소시아네이트를 포함하는 주제; 폴리올, 아민, 우레탄프리폴리머 및 용제를 포함하는 경화제; 및 폐도자기분쇄물과 규사를 포함하는 골재가 포함됨으로써, 경화가 신속하게 진행되며 우레아 반응과 우레탄 반응이 연속적으로 진행되어 이중경화구조를 가질 뿐만 아니라 골재가 마모되거나 탈락되지 않아 미끄럼 저항성이 우수하고 이를 오랜 시간 유지할 수 있다.

Description

미끄럼방지 포장재용 조성물 및 이를 이용한 시공방법{Composition For Non-slip Coating and Constructing Method Thereof}
본 발명은 신속하게 경화가 진행되며 미끄럼 저항성이 우수한 미끄럼방지 포장재용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
도로는 도로면의 미끄럼 저항이 낮아진 곳, 도로의 평면 및 종단선형이 불량한 곳 등에서 사고 발생률이 높으므로 상기 부분에 미끄럼 저항성을 높여주어 차량의 제동거리를 짧게 하기 위한 목적으로 미끄럼방지 포장재를 형성하게 된다.
이러한 미끄럼방지 포장재는 위험한 구간, 도로의 선형에 있어서 전, 후 선형의 연속성이 이루어지지 않아 주행속도의 차이가 20 km/hr 이상인 것이 효과가 있다고 인정되는 구간, 예를 들어 급경사 구간, 작은 곡선 반경의 곡선부, 경사 구간의 교차점, 시계 불량 구간, 보행자가 많은 횡단보도 앞부분 등에 설치하도록 되어 있다.
이러한 미끄럼방지 포장재를 형성하는데 사용되는 미끄럼방지 포장재용 조성물은 다양한 재료와 공법으로 개발되어 시공되고 있는데 도로의 특성상 시공과 건조 중에 차량 통행을 차단해야 하는 문제가 있으므로 시공이 용이하고 건조가 신속하게 진행되어 교통을 쾌속하게 연결해주는 재료와 공법이 요구된다.
종래에는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 다이머 산 변성 에폭시 수지, 우레탄 변성 에폭시 수지를 적용한 미끄럼 방지층 조성물(한국등록특허 제770605호), 아크릴모노머수지 위에 제강슬러지, 폐도자기, 규사, 천연 석재 등을 도포한 미끄럼 방지판(한국등록특허 제236088호), 에폭시 수지와 글라스비드를 포함하는 미끄럼 방지판(한국등록실용 제252877호), 열경화성 수지와 실리카 샌드를 포함하는 미끄럼방지제(한국등록특허 제427779호)등이 있다.
이러한 종래 기술들은 합성수지를 사용하므로 경화시간이 오래 걸리며, 단일수지가 적용되어 윤하중(輪荷重) 저항성이 부족하고 시공 후 가장자리가 균열되거나 골재가 탈락되어 미끄럼 저항성을 오랜 시간 유지하기 어렵다. 그러므로 이에 소요되는 유지관리비용이 증가되는 문제가 있다.
본 발명은 경화속도가 빠르며 이중경화구조를 갖는 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 골재가 마모되거나 탈락되지 않아 미끄럼 저항성이 우수하며, 이를 오랜 시간 유지할 수 있는 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 미끄럼방지 포장재용 조성물을 이용한 시공방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
1. 이소시아네이트 3-8 중량%를 포함하는 주제; 폴리올 10-20 중량%, 아민 0.1-0.5 중량%, 우레탄프리폴리머 5-10 중량% 및 용제 5-20 중량%를 포함하는 경화제; 및 폐도자기분쇄물 20-35 중량%와 규사 13-25 중량%를 포함하는 골재가 포함되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
2. 위 1에 있어서, 경화제는 용제 100 중량부에 대하여 흄드 실리카 15-100 중량부, 탄산칼슘 45-260 중량부, 착색제 2.5-30 중량부 및 촉매 2-10 중량부를 더 포함하는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
3. 위 1에 있어서, 이소시아네이트는 메틸렌디페닐디이소시아네이트인 미끄럼방지 포장재용 조성물.
4. 위 1에 있어서, 폴리올은 프로필렌 글리콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 및 증류수로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상과 디페닐메탄디아민, 펜타에리트리톨, 에틸렌디아민, 톨루엔디아민, 테트라메티롤사이클로헥산 및 메틸글리코사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 1 : 8-10의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
5. 위 1에 있어서, 규사는 평균입경이 1-2 mm인 규사 5-10 중량% 및 평균입경이 0.4-0.8 mm인 규사 8-15 중량%가 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
6. 위 1에 있어서, 규사는 평균입경이 1-2 mm인 규사와 평균입경이 0.4-0.8 mm인 규사가 1 : 1-3의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
7. 위 5에 있어서, 골재는 폐도자기분쇄물, 평균입경이 1-2 mm인 규사 및 평균입경이 0.4-0.8 mm인 규사가 1 : 0.15-0.35 : 0.3-0.6의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
8. 위 1에 있어서, 주제와 경화제는 1 : 4-10의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
9. 위 1에 있어서, 주제와 경화제의 혼합물과 골재는 1: 0.6-1.7의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
10. 이소시아네이트 3-8 중량%를 포함하는 주제; 폴리올 10-20 중량%, 아민 0.1-0.5 중량%, 우레탄프리폴리머 5-10 중량% 및 용제 5-20 중량%를 포함하는 경화제; 및 폐도자기분쇄물 20-35 중량%와 규사 13-25 중량%를 포함하는 골재가 포함되는 미끄럼방지 포장재용 조성물을 이용한 시공방법으로서,
시공면의 표면은 정리하는 단계; 정리된 표면에 미끄럼방지 포장재용 조성물을 타설하는 단계; 및 타설된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 포설용 고무주걱, 흙손, 레끼, 도포장비 및 도포기구 중 어느 하나로 도포하는 단계를 포함하는 미끄럼방지 포장재용 조성물을 이용한 시공방법.
본 발명의 미끄럼방지 포장재용 조성물은 우레아 반응(1차 반응)과 우레탄 반응(2차 반응)이 차례로 진행되며, 1차 반응으로 경화가 신속하게 진행되며 높은 경도에 의한 충격 저항성, 제설제 등에 의한 화학적 침식, 우수에 의한 물리적 침식 등을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 2차 반응으로 견고한 화학적 경화구조를 형성하여 1차 반응에 의한 자동차 바퀴(차륜) 등에 의한 물리적 마모 저항성을 더욱 향상시키고 충격을 완화시키는 유연성 및 자외선에 의한 열화 저항성을 가짐으로써 미끄럼방지 포장재가 장기적으로 화학적 및 물리적으로 안정성을 유지할 수 있다.
또한, 골재로는 폐도자기분쇄물과 규사를 혼합하여 사용하며, 조성물로 골재의 고정력을 높이므로 골재가 탈락되거나 마모되는 것을 방지하여 우수한 미끄럼 저항성을 지속적으로 유지할 수 있다. 특히, 골재가 탈락되거나 마모되는 것이 방지되므로 균일한 품질의 미끄럼방지 포장재를 제공할 수 있다.
또한, 미끄럼방지 포장재는 오랜 시간 미끄럼 저항성을 유지하므로 유지관리비용이 적게 소모된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 폐도자기분쇄물과 규사를 혼합한 골재를 사용한 미끄럼방지 포장재의 단면도이며,
도 2는 골재로 폐도자기분쇄물만 사용한 미끄럼방지 포장재의 단면도이다.
본 발명은 이소시아네이트를 포함하는 주제; 폴리올, 아민, 우레탄프리폴리머 및 용제를 포함하는 경화제; 및 폐도자기분쇄물과 규사를 포함하는 골재가 포함됨으로써, 경화가 신속하게 진행되며 우레아 반응과 우레탄 반응이 연속적으로 진행되어 이중경화구조를 가질 뿐만 아니라 골재가 마모되거나 탈락되지 않아 미끄럼 저항성이 우수하고 이를 오랜 시간 유지할 수 있는 미끄럼방지 포장재용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 미끄럼방지 포장재용 조성물은 이중경화구조를 갖기 위하여 주제로서 이소시아네이트 3-8 중량%, 경화제로서 폴리올 10-20 중량%, 아민 0.1-0.5 중량%, 우레탄프리폴리머 5-10 중량% 및 용제 5-20 중량%, 골재로서 폐도자기분쇄물 20-35 중량% 및 규사 13-25 중량%를 포함하며, 경화제로 용제 100 중량부에 대하여 흄드 실리카 15-100 중량부, 탄산칼슘 45-260 중량부, 착색제 2.5-30 중량부 및 촉매 2-10 중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 미끄럼방지 포장재용 조성물은 경화제와 골재를 혼합한 후 주제를 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 조성물은 1차적으로 이소시아네이트와 아민이 반응하고 동시에 대기중의 수분과 조성물이 반응하여 아민을 형성함으로써 우레아 반응(1차 반응)이 신속하게 진행된다. 특히, 대기중의 수분과 조성물이 반응하여 생성된 아민은 재공급되므로 우레아 반응을 촉진시킨다.
2차적으로는 폴리우레탄프리폴리머가 이소시아네이트와 반응하여 신속히 반응하는 우레아 반응과 느리게 반응하는 우레탄 반응의 중간을 연결하는 브릿지 반응을 촉진하고, 3차적으로는 이소시아네이트와 폴리올이 반응하여 우레탄 반응(2차 반응)이 진행된다.
본 발명의 미끄럼방지 포장재용 조성물은 신속하게 반응하여 경화되는 우레아 반응(1차 반응)을 유도하여 종래의 초기 경화지연에 따라 발생되던 장시간의 교통차단 문제, 조성물의 유동성에 따른 경사진 부위의 시공성 부족문제, 대기온도에 따라 더욱 늦어지는 경화지연문제 등을 해소하고, 형성되는 미끄럼방지 포장재에 화학적 저항성, 높은 경도, 우수한 내열 안정성, 내수성 및 유연성 등을 부여한다.
또한, 우레아 반응 후 우레탄 반응(2차 반응)을 유도하므로 조성물의 평활성으로 균일한 품질의 미끄럼방지 포장재가 형성되고, 미끄럼방지 포장재에 우수한 안정성, 유연성, 마모 저항성, 열화 저항성 등을 부여할 뿐만 아니라 골재가 탈락되는 것을 방지한다.
주제로서 사용되는 이소시아네이트는 경화반응을 진행시켜 우레아 반응 및 우레탄 반응을 유도하고, 마모 저항성에 영향을 주는 것으로서, 예를 들면 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 크실렌디이소시아네이트(XDI), 나프탈렌디이소시아네이트(NDI) 등을 들 수 있으나, 바람직하게는 반응속도가 빠르고 미끄럼방지 포장재의 강도를 향상시킬 수 있는 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI)를 사용한다.
이소시아네이트는 3-8 중량%, 바람직하게는 5-8 중량%로 사용되며, 함량이 3 중량% 미만인 경우에는 반응속도가 느려져 경화가 지연되며, 함량이 8 중량% 초과인 경우에는 미끄럼방지 포장재의 경도, 강도 등의 물성이 저하된다.
경화제는 미끄럼방지 포장재의 경도, 강도 및 내마모성에 영향을 준다.
경화제에 포함된 폴리올은 2관능기를 갖는 물질과 4관능기를 갖는 물질이 1 : 8-10의 중량비로 혼합된 것이 바람직하다. 중량비가 1 : 8 미만인 경우에는 반응속도 및 경도가 저하되고 신율이 감소하며, 중량비가 1: 10 초과인 경우에는 경도는 우수하지만 반응속도가 너무 빨라 미끄럼방지 포장재의 물성을 저하시키며 신율이 감소된다.
폴리에스터 폴리올 중 2관능기를 갖는 물질의 구체적인 예로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 디프로필렌글리콜(Dipropylene glycol) 및 증류수로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2종 이상을 혼합한 것을 들 수 있으며, 바람직하기로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol)이다. 또한, 4관능기를 갖는 물질의 구체적인 예로는 디페닐메탄디아민(Diphenyl methane diamine), 펜타에리트리톨(Pentaerythritol), 에틸렌디아민(Ethylene diamine), 톨루엔디아민(Toluene diamine), 테트라메티롤사이클로헥산(Tetra-metirol cyclohexane) 및 메틸글리코사이드(Methyl glycoside)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2종 이상을 혼합한 것을 들 수 있으며, 바람직하기로는 디페닐메탄디아민이다.
폴리올의 함량은 10-20 중량%, 바람직하게는 13-18 중량%이다. 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 반응속도가 저하되고 미끄럼방지 포장재의 경도가 저하될 뿐만 아니라 신율이 증가되며, 함량이 20 중량% 초과인 경우에는 요구되는 경화물성을 얻기 어렵다.
아민은 우레아 반응(1차 반응)의 반응속도, 조성물의 유동성 및 미끄럼방지 포장재의 경도를 향상시키는 것으로서, 구체적인 예로는 통상의 1급, 2급, 3급 아민을 모두 사용할 수 있으나, 바람직하기로는 폴리에테르아민(Poly ether amine) 등과 같이 아민의 N과 R(alkyl group)기가 2개 결합된 2급 아민을 사용하는 것이다.
아민의 함량은 0.1-0.5 중량%, 바람직하게는 0.1-0.4 중량%이다. 함량이 0.1 중량% 미만인 경우에는 경화시간이 느려지고 미끄럼방지 포장재의 강도가 저하될 뿐만 아니라 경도가 감소하여 자동차 바퀴 등에 의하여 물리적인 손상이 발생하며, 함량이 0.5 중량% 초과인 경우에는 급속한 반응으로 인하여 물성이 증가하나 경화시간이 빨라지므로 조성물의 도포 작업성이 저하된다.
우레탄프리폴리머는 골재의 고정력과 미끄럼방지 포장재의 부착강도에 영향을 주는 것으로서 이소시아네이트와 분자량(Mn)이 800-1,000인 폴리올로 합성된 습기 경화형 폴리우레탄프리폴리머이며, NCO%가 3.2-3.6이다.
이러한 우레탄프리폴리머의 함량은 5-10 중량%, 바람직하게는 5-8.5 중량%이다. 함량이 5 중량% 미만인 경우에는 접착강도가 저하되어 골재의 고정력이 저하되므로 골재가 탈락되며, 함량이 10 중량% 초과인 경우에는 우레탄 반응에 영향을 주어 미끄럼방지 포장재의 안정성, 유연성 등이 저하된다.
용제는 톨루엔, 크실렌 또는 이들의 혼합용제를 5-20 중량%로 사용한다.
경화제에 추가로 흄드 실리카, 탄산칼슘, 착색제 및 촉매가 사용될 수 있다.
흄드 실리카(Fumed Silica, SiO2 98%이상)는 미끄럼방지 포장재의 내마모성을 향상시키고 조성물의 흐름성을 조절하기 위한 것으로서, 용제 100 중량부에 대하여 15-100 중량부, 바람직하게는 50-100 중량부로 사용된다. 함량이 용제 100 중량부에 대하여 15 중량부 미만인 경우에는 흐름성이 높아 골재의 침전이 빠르게 일어나며, 100 중량부 초과인 경우에는 흐름성 부족과 점도의 상승으로 조성물의 타설 작업성이 저하된다.
또한, 탄산칼슘은 충진제 역할을 하면서 조성물을 도포할 때 작업성을 향상시는 것으로서 용제 100 중량부에 대하여 45-260 중량부가 사용되며, 색상 부여를 위하여 착색제를 용제 100 중량부에 대하여 2.5-30 중량부가 사용될 뿐만 아니라 반응을 촉진시키기 위하여 금속 촉매를 용제 100 중량부에 대하여 2-10 중량부가 사용된다.
골재로는 폐도자기분쇄물과 규사를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
폐도자기분쇄물은 도자기 생산업체에서 생산된 도자기 중에서 품질이 떨어지는 것을 파쇄 처리하여 사용한다. 폐도자기분쇄물은 평균입경이 0.8-1.25 mm인 것을 사용하며, 평균입경이 0.8 mm 미만 또는 1.25 mm 초과인 경우에는 조밀도가 저하되며 주제 및 경화제의 반응에 의한 고정력을 갖기 어렵다.
폐도자기분쇄물의 함량은 20-35 중량%, 바람직하게는 25 내지 30 중량%이다. 폐도자기분쇄물의 함량이 20 중량% 초과인 경우에는 골재의 조밀도가 저하되며, 함량이 35 중량% 초과인 경우에는 조성물을 도포할 때 작업성이 떨어진다.
폐도자기분쇄물은 이에 한정되는 것은 아니고, 도자기 분쇄물과 점토, 유리질, 안료 및 기타 무기질 들을 용융혼합한 폐도자기분쇄물, 인조대리석을 파쇄한 인조대리석 분쇄물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
규사는 폐도자기분쇄물들 사이의 공극을 충진하여 강한 충격에도 폐도자기분쇄물의 파손을 방지하고 골재의 결합력을 향상시키는 것으로서, 13-25중량%, 바람직하게는 15-20 중량%를 사용한다. 함량이 13 중량% 미만인 경우에는 폐도자기분쇄물이 파손되어 미끄럼 저항성이 저하되며, 함량이 25 중량% 초과인 경우에는 골재의 결합력이 저하된다.
바람직하기로 규사는 평균입경이 1-2 mm인 규사(규사 4호) 5-10 중량% 및 평균입경이 0.4-0.8 mm인 규사(규사 5호) 8-15 중량%가 혼합된 것이다. 보다 바람직하기로는 규사 4호와 규사 5호가 1 : 1-3의 중량비, 더욱 바람직하기로는 1 : 1-2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이다.
이때, 규사 4호의 함량이 증가하면 굵은 골재에 의해 형성된 공극을 규사 5호가 충전하지 못하여 강도가 저하된다. 또한, 규사 5호의 함량이 증가하면 폐도자기분쇄물 사이의 공극은 충분히 충전되지만 미끄럼방지 포장재의 표면이 거칠어짐이 낮아져 미끄럼방지 성능이 저하된다.
바람직하기로 골재는 폐도자기분쇄물, 규사 4호, 규사 5호가 1 : 0.15-0.35 : 0.3-0.6의 중량비로 혼합하여 사용하므로 골재의 탈락현상을 방지하고 골재의 내마모성, 장기 침수 및 제설제에 의한 침식을 방지한다. 중량비가 1 : 0.15 : 0.3 미만인 경우에는 폐도자기분쇄물의 함량이 증가하므로 미끄럼방지 포장재 표면의 거칠음이 감소하여 미끄럼 저항성이 급격하게 감소하며, 중량비가 1 : 0.35 : 0.6 초과인 경우에는 규사의 함량이 증가하므로 미끄럼방지 포장재의 내마모성이 저하되어 장기적인 안정성이 저하되며, 골재의 결합력이 저하되어 골재가 탈락된다.
본 발명의 조성물은 주제와 경화제가 혼합되기만 하면 되나, 바람직하게는 주제와 경화제의 중량비가 1 : 4-10, 보다 바람직하게는 1 : 6-8의 중량비로 혼합하여 사용한다. 중량비가 1 : 4 미만인 경우에는 경화가 제대로 이루어지지 않으며, 중량비가 1 : 10 초과인 경우에는 경화제와 반응할 수 있는 주제의 함량이 적어지므로 경화가 제대로 이루어지지 않으며 형성되는 미끄럼방지 포장재의 물성도 저하된다.
또한, 본 발명의 조성물은 주제와 경화제의 혼합물과 골재가 혼합되기만 하면 되나, 바람직하게는 1 : 0.6-1 의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 중량비가 1 : 0.6 미만인 경우에는 골재의 양이 부족하여 미끄럼 저항성이 저하되므로 자동차 등의 바퀴와의 마찰력이 저하되며, 중량비가 1 : 1 초과인 경우에는 골재의 함량이 다량 증가하므로 혼합물의 함량이 감소하여 골재 고정력이 저하되어 골재가 탈락되고 탈락된 골재에 의하여 형성된 공극으로 미끄럼방지 포장재의 표면에 균열이 발생한다.
중량비를 설명하기 위하여 기재된 주제와 경화제의 혼합물이라는 기재는 주제와 경화제를 합한 비율에 대한 골재의 비율이 1 : 0.6-1 일 때가 바람직하다는 것을 보여주기 위한 것일 뿐 주제와 경화제를 혼합한 후 골재를 첨가한다는 의미는 아니다.
또한, 본 발명은 미끄럼방지 포장재용 조성물을 이용한 시공방법을 제공하며, 도 1을 참조하여 설명한다.
먼저, 미끄럼방지 포장재용 조성물을 시공면(20)에 도포하기 전에 시공면의 표면을 정리한다. 예컨대, 시공면(20)의 표면의 바탕을 정리하고 손상 및 파손부를 보수하며 표면을 세척하고 이물질을 제거한다.
정리된 표면(20)에 미끄럼방지 포장재용 조성물을 도포하기 위하여 구획을 정리한다.
구획이 정리된 표면(20)에 주제, 경화제 및 골재가 혼합된 조성물을 타설한 후 포설용 고무주걱, 흙손, 레끼, 도포장비 및 도포기구 중 어느 하나로 상기 조성물을 고르게 도포한다. 도포된 조성물이 경화되면 시공면(20)에 미끄럼방지 포장재(10)가 형성된다.
주제, 경화제 및 골재가 혼합된 조성물은 상황에 따라 타설 직전에 경화제에 골재를 혼합한 후 주제를 혼합하여 사용(3액형)하거나 미리 혼합된 경화제와 골재의 혼합물에 타설 직전에 주제(2액형)를 혼합하여 사용한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1.
2관능기를 갖는 프로필렌글리콜(PPG 1000D, 금호케미컬사, ep=485-495) 1.5중량%와 4관능기를 갖는 디페닐메탄디아민(MOCA, 삼양화인사, ep=126.5) 13.53 중량%를 혼합 한 후 우레탄프리폴리머(NCO%=3.5) 5 중량%를 첨가하고, 착색제 1.40 중량%, 탄산칼슘 11.06 중량%, 흄드 실리카(Konasil K-200, OCA사) 4.67 중량% 순으로 교반하면서 첨가한다. 이후 톨루엔 8.73 중량%, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르(jeffamineD-230, Huntsman사) 0.5 중량%, 금속 촉매(Co) 0.01 중량% 순으로 교반하면서 첨가하여 경화제를 제조하였다.
상기 제조된 경화제에 폐도자기분쇄물 28 중량%, 규사 4호 7 중량%, 규사 5호 11.93 중량%를 차례로 첨가하여 혼합한 후 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 6.67 중량%를 첨가하여 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
실시예 2.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 톨루엔 7.37 중량%, 우레탄프리폴리머 6.50 중량%, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르 0.36 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
실시예 3.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 톨루엔 6.50 중량%, 우레탄프리폴리머 7.50 중량%, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르 0.23 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
실시예 4.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 톨루엔 5.63 중량%, 우레탄프리폴리머 8.50 중량%, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르 0.13 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
실시예 5.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 탄산칼슘 9.06 중량%, 흄드 실리카 3.6 중량%, 폐도자기분쇄물 30 중량%, 규사 4호 8 중량%, 규사 5호 12 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
비교예 1.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 흄드 실리카와 규사 4호는 사용하지 않으면서 톨루엔 8.67 중량%, 우레탄프리폴리머 10 중량%, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르 0.23 중량%, 폐도자기분쇄물 35 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
비교예 2.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 규사 4호 및 규사 5호는 사용하지 않으면서 톨루엔 7.27 중량%, 우레탄프리폴리머 7 중량%, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르 0.23 중량%, 폐도자기분쇄물 46.66 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다(도 2).
비교예 3.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 우레탄프리폴리머는 사용하지 않으면서 톨루엔 14 중량%, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르 0.23 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
비교예 4.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르는 사용하지 않으면서 톨루엔 7.23 중량%, 우레탄프리폴리머 7 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
비교예 5.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 디페닐메탄디아민은 사용하지 않고 프로필렌글리콜 15.03 중량%로 포함된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
비교예 6.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폴리(프로필렌글리콜)비스(2-아미노프로필)에테르 대신에 1급 아민인 아닐린을 사용한 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
비교예 7.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 4관능기 폴리올 8.53 중량%, 메틸렌디페닐디이소시아네이트 대신에 톨루엔-2,4-디이소시아네이트(TDI) 7.67 중량%, 폐도자기분쇄물 30 중량%, 규사 4호 9 중량%를 사용한 미끄럼방지 포장재용 조성물을 제조하였다.
비교예 8.
비스페놀 A형 에폭시 수지 (BPA) 34 중량부, 비스페놀 F형 에폭시 수지(BPF) 6 중량부, 다이머 산 변성 에폭시 수지 5 중량부, 우레탄 변성 에폭시 수지 1 중량부, 충진제인 해포석, 규조토 및 활석의 조합물 49 중량부, 가소제인 DOP 1 중량부, 안료인 산화철 2 중량부, 유동성 조절제인 (미분 실리카) 7 중량부, 희석제 3 중량부, 조제 1 중량부를 포함하여 주제를 제조하였다.
또한, 폴리아민 45 중량부, 안식향산 5 중량부, 희석제 40 중량부, 유동성 조절제 2 중량부, 경화 촉진제 0.5중량부를 포함하여 경화제를 제조한 후 주제와 경화제는 5 : 1로 혼합하여 미끄럼방지층 조성물을 제조하였다.
Figure 112010005183664-pat00001
시험예.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 7의 조성물을 시공면에 타설한 후 도포하여 제조된 미끄럼방지 포장재에 대한 시험을 실시하였다.
1. 건조시간(분): KS M 5000-2511 도료의 건조시간 시험방법을 이용하여 측정하였다.
2. 인장강도(N/㎟): KS M 3006 플라스틱의 인장성 측정 방법을 이용하여 측정하였다.
3. 신율(%): KS M 3006 플라스틱의 인장성 측정 방법을 이용하여 측정하였다.
4. 접착강도(N/㎟): KS M 3211 지붕용 도막방수재 측정 방법을 이용하여 측정하였다.
5. 미끄럼 저항성(BPT): KS F 2602 바닥의 미끄럼 시험방법(흔들이식)을 이용하여 측정하였다.
7. 경도(Shore A): KS M 6518 시험방법에 따라 Shore 경도계(TELCLOCK Type A)를 이용하여 경도를 측정하였다.
8. 시공작업성: 미끄럼방지 포장재용 조성물을 타설시 흐름성, 경화속도 등에 의한 작업성을 나타내었다.
9. 골재 혼합 상태: 미끄럼방지 포장재용 조성물내 골재의 상태를 육안으로 관찰하였다.
10. 마모성: 시공한지 6개월 및 12개월 동안 미끄럼방지 포장재의 위로 자동차를 통과시킨 후 마모정도를 육안으로 관찰하였다.
관찰한 결과는 마모정도에 따라 우수, 양호, 불량, 매우 불량으로 구분하였다.
11. 골재 탈락: 시공한지 6개월 및 12개월 동안 미끄럼방지 포장재의 위로 자동차를 통과시킨 후 골재 탈락을 육안으로 관찰하였다.
Figure 112010005183664-pat00002
위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5의 미끄럼방지 포장재는 건조시간이 빠르고, 미끄럼 저항성뿐만 아니라 강도 등이 우수한 것을 확인하였다. 또한, 오랜 시간이 지나도 마모성이 저하되지 않으며, 골재가 탈락되지 않은 것을 확인하였다.
특히, 건조시간은 우레탄프리폴리머와 아민을 사용한 경우에는 요구 시간내에 경화가 이루어지지만 비교예 3-5 및 7과 같이 우레탄프리폴리머와 아민을 각각 사용, 4관능기 폴리올을 사용하지 않거나 아민으로 1급 아민을 사용할 때는 경화되기까지 오랜 시간이 걸리는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 1은 흐름성이 좋아 골재가 침전되었으며 인장강도가 저하되고 규사 5호만 사용하여 미끄럼 저항성이 낮은 것으로 확인되었으며, 비교예 2는 폐도자기분쇄물만 사용하여 미끄럼 저항성이 낮은 것을 확인하였다. 특히, 비교예 1-4 및 6-7은 골재가 침전되거나 불균일하게 혼합되어 안정된 작업성을 확보하지 못하게 된다.
또한, 비교예 1 내지 8은 오랜 시간 동안 골재가 탈락되지 않으면서 우수한 마모성을 유지하지 못한 것으로 확인되었다.
10: 미끄럼방지 포장재(폐도자기분쇄물 및 규사 포함)
20: 시공면
30: 미끄럼방지 포장재(폐도자기분쇄물만 포함)

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 이소시아네이트 3-8 중량%를 포함하는 주제,
    프로필렌 글리콜, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 및 증류수로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상과; 디페닐메탄디아민, 펜타에리트리톨, 에틸렌디아민, 톨루엔디아민, 테트라메티롤사이클로헥산 및 메틸글리코사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 1 : 8-10의 중량비로 혼합된 폴리올 10-20 중량%, 아민 0.1-0.5 중량%, 우레탄프리폴리머 5-10 중량% 및 용제 5-20 중량%를 포함하는 경화제 및
    폐도자기분쇄물 20-35 중량% 및 규사 13-25 중량%를 포함하는 골재가 포함되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    폐도자기분쇄물의 입경은 0.8-1.25 mm인 것이 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    규사는 평균입경이 1-2 mm인 규사 5-10 중량% 및 평균입경이 0.4-0.8 mm인 규사 8-15 중량%가 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
  7. 제4항에 있어서,
    규사는 평균입경이 1-2 mm인 규사와 평균입경이 0.4-0.8 mm인 규사가 1 : 1-3의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    평균입경이 1-2 mm인 규사 : 평균입경이 0.4-0.8 mm인 규사 : 폐도자기분쇄물은 0.15-0.35 : 0.3-0.6 : 1의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
  9. 제4항에 있어서,
    주제와 경화제는 1 : 4-10의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
  10. 제4항에 있어서,
    주제와 경화제의 혼합물과 골재는 1: 0.6-1의 중량비로 혼합되는 미끄럼방지 포장재용 조성물.
  11. 이소시아네이트 3-8 중량%를 포함하는 주제; 폴리올 10-20 중량%, 아민 0.1-0.5 중량%, 우레탄프리폴리머 5-10 중량% 및 용제 5-20 중량%를 포함하는 경화제; 및 폐도자기분쇄물 20-35 중량%와 규사 13-25 중량%를 포함하는 골재가 포함되는 미끄럼방지 포장재용 조성물을 이용한 시공방법으로서,
    시공면의 표면은 정리하는 단계;
    정리된 표면에 상기 미끄럼방지 포장재용 조성물을 타설하는 단계; 및
    타설된 미끄럼방지 포장재용 조성물을 포설용 고무주걱, 흙손, 레끼, 도포장비 및 도포기구 중 어느 하나로 도포하는 단계를 포함하는 미끄럼방지 포장재용 조성물을 이용한 시공방법.
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