KR101692676B1

KR101692676B1 - 도로 미끄럼 방지제용 조성물 및 그 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법

Info

Publication number: KR101692676B1
Application number: KR1020160077010A
Authority: KR
Inventors: 정봉성
Original assignee: 정봉성
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2017-01-03

Abstract

본 발명은 도로 미끄럼 방지제용 조성물 및 그 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 미끄럼 방지를 위해 살포되는 골재 분쇄물의 상하부면에 골재 분쇄물의 결속력을 강화하도록 적절한 비율로 혼합된 포장재 조성물을 도포함으로써 기후 등에 따른 아스콘의 팽창 및 수축에 대응하는 유연성을 가지도록 하여 아스팔트 도로로부터 쉽게 박리되지 않도록 함과 아울러 우수한 미끄럼 방지효과를 나타내도록 하는 도로 미끄럼 방지제용 조성물 및 그 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법에 관한 것이다.

Description

도로 미끄럼 방지제용 조성물 및 그 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법 {COMPOSITION FOR PREVENTING ROAD NONSKID-MATERIALS AND CONSTRUCTING METHOD OF AGGREGATE SPRAY TYPE USING THE COMPOSITION}

일반적으로, 도로를 주행하는 운전자들은 운전 중 급커브 도로가 나오거나 내리막이나 오르막 경사로, 교차로, 횡단보도 등 수시로 변하는 도로 상황에 대응하여 적절하게 속도를 유지해야 하는데, 이는 도로를 주행하는 차량의 속도가 증가할수록 타이어와 도로 간의 마찰계수가 떨어지면서 제동거리가 길어져 갑작스러운 도로 상황에 대비하지 못할 경우 사고의 위험성이 있기 때문이다.

또한, 눈이나 비로 인해 도로가 결빙되거나 타이어와 노면 사이에 발생되는 수막현상에 의해 차량이 미끄러지는 사고를 미연에 방지하기 위해서도 규정 속도 이하로 감속운행을 할 필요가 있다.

그런데 대부분의 운전자들은 이를 잘 인지하고 있으면서도 잘못된 운전습관이나 부주의로 인해 이러한 주의사항을 잘 이행하지 못하고 인적 및 물적 사고를 일으키게 된다.

이에 따라 아스팔트 도로에서 차량이 미끄러지는 사고를 예방하기 위하여 다양한 미끄럼 방지 포장에 대한 기술이 개발되고 있는데, 예컨대, 아스팔트 표면을 정리하고 그 상면에 프라이머 등을 도포 후 분쇄된 골재가 함유된 미끄럼 방지재를 도포하여 차량의 타이어와 아스팔트 도로 간의 마찰계수를 향상하도록 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나 상기와 같은 분쇄된 골재 일체형 미끄럼 방지재는 분쇄된 골재를 결속시키기 위해 사용되는 수지의 표면으로 골재가 돌출되지 못해 미끄럼 방지 효과가 떨어진다는 단점이 있으며, 아스팔트 표면을 구성하는 아스콘(아스팔트 콘크리트)의 팽창이나 수축에 의해 아스팔트 표면으로부터 쉽게 박리된다는 문제점이 있었다.

한국 특허등록 제700206호의 "도로의 미끄럼방지 시공방법 및 이에 사용되는 미끄럼방지제" (2007.03.20) 한국 특허등록 제944376호의 "노면 미끄럼방지제 및 그 시공방법" (2010.02.19) 한국 특허등록 제1100406호의 "도로 미끄럼 방지 포장재의 시공 방법"(2011.12.22) 한국 특허등록 제936266호의 "도로용 컬러 미끄럼방지 포장재 및 그 제조방법과 시공방법" (2010.01.04)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기후 등에 따른 도로의 수축과 팽창에 대응 가능하여 도로면으로부터 쉽게 박리되지 않고 우수한 미끄럼 방지효과를 나타내도록 하는 도로 미끄럼 방지제용 조성물 및 그 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 도로 미끄럼 방지제용 조성물은, 폴리메틸메타아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 촉진제, 가교제, 점도조절제, 충전제, 안료 및 침강방지제를 포함하며, 이러한 조성물은 상기 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 메틸메타아크릴레이트 100~150중량부, 촉진제 8~12중량부, 가교제 12~20중량부, 점도조절제 40~60중량부, 충전제 100~120중량부, 안료 15~40중량부 및 침강방지제 15~40중량부로 이루어진 것임을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 점도조절제는 부틸아크릴레이트가 사용되고, 상기 충전제는 탄산칼슘, 실리카, 백동석으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택되며, 상기 침강방지제는 실리카, 벤토나이트, 세피오라이트로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택되는 것이다.

아울러, 본 발명에 따른 도로 미끄럼 방지제용 조성물 및 그 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법은, 도로 표면에 프라이머를 도포하는 전처리단계; 상기 프라이머가 도포된 도로 상부면에 상기 포장재 조성물을 도포하여 중도층을 형성하는 중도층 형성단계; 상기 중도층의 상부면에 미끄럼 방지를 위한 골재 분쇄물을 살포하여 골재층을 형성하는 골재 분쇄물 살포단계; 및 상기 골재층이 중도층에 고정되도록 상기 골재층의 상부면에 상기 포장재 조성물로 이루어진 상도제를 도포하여 상도층을 형성하는 상도층 형성단계;를 포함함을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 골재 분쇄물 살포단계에서, 상기 골재 분쇄물로서 보크사이드, 제강슬래그, 알루미나, 규사, 세라믹으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택된다.

또한, 상기 골재 분쇄물 살포단계에서, 중도층의 상부면에 상기 골재 분쇄물을 4~6㎏/㎡을 살포하는 것이다.

또한, 상기 상도층 형성단계에서, 상기 상도제로서 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 메틸메타아크릴레이트 200~500중량부, 촉진제 10~20중량부, 가교제 15~30중량부, 점도조절제 20~40중량부, 충전제 60~90중량부, 안료 50~100중량부 및 침강방지제 15~40중량부로 이루어진 것이 사용된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 도로 미끄럼 방지제용 조성물 및 그 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법에 따르면, 아스콘의 팽창 및 수축에 대응할 수 있는 유연성을 나타내므로 노면으로부터 쉽게 박리되지 않고 우수한 미끄럼 방지효과를 가질 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시공방법을 도시한 순서도
도 2는 도 1의 시공방법을 통해 형성된 미끄럼 방지 포장재의 사용상태도

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 도로 미끄럼 방지제용 조성물은, 폴리메틸메타아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 촉진제, 가교제, 점도조절제, 충전제, 안료 및 침강방지제를 포함하여 이루어지며, 그 함량은 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 메틸메타아크릴레이트 100~150중량부, 촉진제 8~12중량부, 가교제 12~20중량부, 점도조절제 40~60중량부, 충전제 100~120중량부, 안료 15~40중량부 및 침강방지제 15~40중량부이다.

이에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 조성물의 주요 성분인 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA)는 포장재의 경화도를 향상하는 기능을 한다.

메틸메타아크릴레이트(Methyl Methacrylate, MMA)는 포장재에 유연성을 부여하는 것으로서, 이러한 메틸메타아크릴레이트는 너무 적게 첨가할 경우에는 본 발명에 따른 포장재의 경화도가 지나치게 증가하여 본 발명에 따른 포장재 조성물을 이용한 도로 포장 시공과정에서 미끄럼 방지를 위한 골재 분쇄물을 살포 시 이러한 골재 분쇄물이 고착되기 전에 경화가 진행될 우려가 있는 반면, 과다하게 첨가할 경우에는 경화도가 지나치게 낮아져 본 발명에 따른 포장재의 기계적 물성이 저하되며 작업성이 낮아질 가능성이 있으므로 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 100~150중량부 사용됨이 바람직하다.

촉진제는 포장재의 경화를 촉진하여 작업성능을 개선하고 기계적 물성을 향상하기 위하여 첨가되는 것으로서, 디이소프로필 타르트레이트(Diisopropyl tartrate, DIPT)가 사용된다.

이때, 상기 촉진제는 8중량부 미만을 사용 시 상기 효과가 미미한 반면, 12중량부를 초과하여 사용 시에는 경화시간이 짧아져 작업성능이 저하될 수 있으므로 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 8~12중량부 사용함이 바람직하다.

가교제는 상기 폴리메틸메타아크릴레이트와 메틸메타아크릴레이트와 같은 아크릴 성분을 가교하여 기계적 물성이 우수한 포장재를 제공하는 기능을 하는 것으로서, 디비닐벤젠(Divinylbenzene, DVB)을 사용함이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 폴리메틸메타아크릴레이트와 메틸메타아크릴레이트를 가교시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정하지 않는다.

이러한 가교제는 12중량부보다 적게 사용 시에는 가교효율이 저하되어 포장재의 기계적 물성이 저하될 수 있는 반면, 20중량부를 초과하게 되면 가교가 지나치게 빠르게 진행되어 작업성능이 저하될 수 있으므로 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 12~20중량부를 사용함이 바람직하다.

점도조절제는 포장재의 점도를 조절하여 작업성능을 개선하는 기능을 하는 것으로서 부틸아크릴레이트가 사용된다.

이러한 점도조절제는 너무 적게 사용 시에는 포장재의 점도가 낮아져 골재 분쇄물이 제대로 고착되지 못한 반면, 지나치게 많이 첨가할 경우에는 점도가 지나치게 증가하여 작업성능이 저하될 우려가 있으므로 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 40~60중량부를 사용함이 바람직하다.

충전제는 포장재의 기계적 성질을 향상하여 포장재 표면의 내구성을 증대시킴으로써 미끄럼 방지기능이 장시간 잔류하도록 하는 것으로서, 탄산칼슘, 실리카, 백동석으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택하여 사용할 수 있다.

이러한 충전제는 너무 적게 넣을 경우에는 포장재의 기계적 성질 및 내구성이 저하되는 반면, 너무 많이 첨가할 경우에는 폴리메틸메타아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 촉진제, 가교제, 점도조절제 등의 함량이 줄어들어 포장재의 전체적인 물성이 저하될 우려가 있으므로 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 100~120중량부를 사용함이 바람직하다.

안료는 포장재에 색상을 부여함으로써 시각적 효과를 부여하는 기능을 하며 필요로 하는 색상에 따라 적절한 안료를 선택하여 사용할 수 있다.

이러한 안료는 너무 적게 첨가할 경우에는 상기 효과가 미미한 반면, 지나치게 많이 첨가할 경우에는 색상 부여 효과가 특별히 향상되지 않으면서 다른 성분들의 필수 함량을 감소시켜 전체적인 물성을 저하할 우려가 있으므로 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 15~40중량부를 사용함이 바람직하다.

침강방지제는 실리카, 벤토나이트, 세피오라이트로 이루어진 그룹에서 하나 이상 선택되며, 골재 분쇄물보다 비중이 높기 때문에 골재 분쇄물을 미끄럼 방지층의 표면 쪽으로 이동시켜 미끄럼 방지효과를 더욱 향상하는 역할을 한다.

이러한 침강방지제는 너무 적게 사용 시에는 상기 효과가 미미한 반면, 지나치게 많이 첨가할 경우에는 상대적으로 다른 성분들의 함량이 줄어들어 포장재의 물성이 저하될 수 있으므로 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 15~40중량부를 사용함이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 포장재 조성물은 250~400cps의 점도를 가지며, 기계적 물성이 우수하면서도 도로에 적용된 아스콘의 팽창 및 수축에 대응할 수 있는 유연성을 가지고 있기 때문에 도로면으로부터 쉽게 박리되지 않고 뛰어난 미끄럼 방지기능을 갖게 된다.

다음으로, 본 발명에 따른 도로 미끄럼 방지제용 조성물 및 그 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 시공방법은, 도로 표면에 프라이머를 도포하는 전처리단계(S101); 상기 도포된 프라이머의 상부면에 본 발명에 따른 포장재 조성물을 도포하는 중도층 형성단계(S103); 상기 중도층(10)의 상부면에 미끄럼 방지용 골재 분쇄물을 살포하는 골재 분쇄물 살포단계(S105); 및 상기 골재 분쇄물(20)이 살포된 중도층을 상도제로 코팅하는 상도제 코팅단계(S107);를 포함하여 이루어진다.

이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

[1] 전처리단계

전처리단계(S101)는 도로 표면에 프라이머를 도포하는 단계로서, 미끄럼 방지 포장재가 적용될 도로 표면의 이물질이 제거되도록 깨끗하게 청소하고 그 상부면에 프라이머를 도포한다.

이때, 상기 프라이머는 특별히 한정되는 것은 아니며 도로 표면에 적용되는 것이라면 어떠한 것이든 사용 가능하나, 본 발명의 포장재의 주성분인 폴리메틸메타아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트에 적용 가능한 아크릴 프라이머를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

[2] 중도층 형성단계

중도층 형성단계(S103)는 상기 프라이머가 도포된 도로 상부면에 본 발명에 따른 포장재 조성물을 도포하는 단계로서, 상기 도로 표면에 도포된 프라이머의 상부면에 상기 유연성을 갖는 포장재 조성물 2~3㎏/㎡을 도포하여 중도층(10)을 형성한다.

이때, 상기 포장재 조성물을 너무 적게 도포하게 되면 중도층이 얇게 형성되어 후술하는 골재 분쇄물 살포단계에서 살포되는 골재 분쇄물이 제대로 고착되지 못하는 반면, 과다하게 도포할 경우에는 중도층의 두께가 너무 두꺼워짐에 따라 골재 분쇄물이 중도층의 외부로 돌출되는 효율성이 저하되어 미끄럼 방지기능이 감소되며 제조비용을 증가시키게 되므로 2~3㎏/㎡을 도포함이 바람직하다.

이에 따라 상기 중도층(10)은 도로의 상부면에 1㎜ 두께로 형성되고 250~400cps의 점도를 나타내며, 이러한 중도층은 도로에 적용된 아스콘의 팽창 및 수축에 대응할 수 있는 유연성을 가지므로 도로면으로부터 쉽게 박리되지 않는다.

또한 상기 중도층(10)은 후술하는 골재 분쇄물 살포단계를 통해 살포되는 골재 분쇄물을 강력하게 결속하여 미끄럼 방지효과를 증대할 수 있게 된다.

[3] 골재 분쇄물 살포단계

골재 분쇄물 살포단계(S105)는 상기 중도층의 상부면에 골재 분쇄물을 살포하는 단계로서, 본 발명의 포장재 조성물이 도포된 중도층의 상부면에 전체적으로 미끄럼 방지용 골재 분쇄물 4~6㎏/㎡을 살포하여 골재층(20)을 형성한다.

이때, 상기 골재 분쇄물은 너무 적게 살포하면 미끄럼 방지효과가 미미하게 일어나는 반면, 과다하게 살포할 경우에는 상기 중도층(10)에 골재 분쇄물이 제대로 고착하지 못하기 때문에 비효율적이며 제조비용을 증가하게 된다.

상기 골재 분쇄물은 보크사이드, 제강슬래그, 알루미나, 규사, 세라믹 등으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 사용될 수 있으며, 2~5㎜ 크기의 입자로 분쇄된 것이 사용된다.

이러한 골재 분쇄물로는 커피콩껍질이나 땅콩껍질을 건조하여 수분을 완전하게 제거한 후 1~2.5㎜의 입자 크기로 파쇄한 것을 더 추가하여 사용할 수도 있으며, 그 양은 상기 분쇄물 100중량부를 기준으로 15~25중량부가 사용된다.

이러한 껍질 파쇄물은 상기 분쇄물 사이에 배치됨에 따라 밀도를 증가시켜 내구성을 향상할 수 있게 되며, 또한 기존에는 사료로서 재활용되거나 그대로 폐기되어오던 커피콩껍질이나 땅콩껍질의 활용범위를 확대할 수 있게 된다.

상기와 같은 성분으로 이루어진 골재층(20)은 기계적 강도 및 내마모성이 우수하여 장기간 동안 미끄럼 방지기능을 갖게 된다.

[4] 상도제 코팅단계

상도제 코팅단계(S107)는 상기 골재층의 상부면에 상도제를 도포하는 단계로서, 상기 골재 분쇄물이 살포된 중도층의 상부면에 일반적인 코팅장치를 이용하여 상도제 0.6~1.0㎏/㎡을 코팅하여 상도층(30)을 형성한다.

이때, 상도제로는 상기 [2] 단계에서 사용된 포장재 조성물이 사용되되, 그 양은 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부를 기준으로 메틸메타아크릴레이트 200~500중량부, 촉진제 10~20중량부, 가교제 15~30중량부, 점도조절제 20~40중량부, 충전제 60~90중량부, 안료 50~100중량부 및 침강방지제 15~40중량부로서, 20~50cps의 점도를 갖는다.

이와 같이 상도층(30)은 중도층(10)을 구성하는 상기 포장재 조성물과 동일한 성분으로 이루어짐에 따라 상호 간에 우수한 접착성능을 나타낼 수 있게 된다.

상기와 같은 단계를 거친 후 시공이 완료된 도로 포장재는 아스콘의 팽창및 수축에 대응할 수 있는 유연성을 가지고 있기 때문에 도로면으로부터 쉽게 박리되거나 균열이 일어나지 않으며 뛰어난 미끄럼 방지효과를 나타내게 된다.

상기와 같이 상도제의 도포에 의해 상도층(30)이 형성되면 골제 분쇄물은 중도층(10)으로부터 이탈되지 않고 제 위치에 고정되어 그 상부에 외력이 가해지더라도 장기간 동안 미끄럼 방지효과를 유지할 수 있게 된다.

10 : 중도층 20 : 골재층
30 : 상도층

Claims

폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부; 메틸메타아크릴레이트 100~150중량부; 디이소프로필 타르트레이트로 된 촉진제 8~12중량부; 디비닐벤젠으로 된 가교제 12~20중량부; 부틸아크릴레이트로 된 점도조절제 40~60중량부; 탄산칼슘, 실리카, 백동석으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택된 충전제 100~120중량부; 안료 15~40중량부; 및 실리카, 벤토나이트, 세피오라이트로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택된 침강방지제 15~40중량부;를 포함함을 특징으로 하는 도로 미끄럼 방지제용 조성물.
삭제
삭제
삭제
삭제
도로 표면에 프라이머를 도포하는 전처리단계;
상기 프라이머가 도포된 도로 상부면에 청구항1에 기재된 조성물을 도포하여 중도층(10)을 형성하는 중도층 형성단계;
상기 중도층의 상부면에 미끄럼 방지를 위한 골재 분쇄물을 살포하여 골재층(20)을 형성하는 골재 분쇄물 살포단계; 및
상기 골재층이 중도층에 고정되도록 상기 골재층의 상부면에 상도제를 도포하여 상도층(30)을 형성하는 상도층 형성단계;를 포함하고,
상기 상도층 형성단계에서, 상기 상도제로서 폴리메틸메타아크릴레이트 100중량부, 메틸메타아크릴레이트 200~500중량부, 디이소프로필 타르트레이트로 된 촉진제 10~20중량부, 디비닐벤젠으로 된 가교제 15~30중량부, 부틸아크릴레이트로 된 점도조절제 20~40중량부, 탄산칼슘, 실리카, 백동석으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택된 충전제 60~90중량부, 안료 50~100중량부 및 실리카, 벤토나이트, 세피오라이트로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택된 침강방지제 15~40중량부로 이루어진 것을 사용함을 특징으로 하는 도로 미끄럼 방지제용 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법.
제6항에 있어서,
상기 골재 분쇄물 살포단계에서, 상기 골재 분쇄물로서 보크사이드, 제강슬래그, 알루미나, 규사, 세라믹으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 도로 미끄럼 방지제용 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법.
제7항에 있어서,
상기 골재 분쇄물 살포단계에서, 중도층의 상부면에 상기 골재 분쇄물을 4~6㎏/㎡을 살포하는 것을 특징으로 하는 도로 미끄럼 방지제용 조성물을 이용한 골재살포형 미끄럼 방지제의 시공방법.
삭제