KR102057806B1 - Mma 수지 활용 미끄러짐 방지 포장재 조성물 - Google Patents

Mma 수지 활용 미끄러짐 방지 포장재 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102057806B1
KR102057806B1 KR1020190098281A KR20190098281A KR102057806B1 KR 102057806 B1 KR102057806 B1 KR 102057806B1 KR 1020190098281 A KR1020190098281 A KR 1020190098281A KR 20190098281 A KR20190098281 A KR 20190098281A KR 102057806 B1 KR102057806 B1 KR 102057806B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
viscosity
mma resin
slip
illite
Prior art date
Application number
KR1020190098281A
Other languages
English (en)
Inventor
유종희
Original Assignee
유종희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유종희 filed Critical 유종희
Priority to KR1020190098281A priority Critical patent/KR102057806B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102057806B1 publication Critical patent/KR102057806B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/41Organic pigments; Organic dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/149Antislip compositions

Abstract

본 발명은, 저점도 MMA 수지, 점도가 중점도 MMA 수지, 고점도 MMA 수지를 포함하는 주제; 규사, 규산염, 일라이트를 포함하는 충전제; 경화제; 안료; 및 첨가제를 포함하는 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 점도가 상이한 MMA 수지를 도입함에 따라, 노면과의 접착성이 크게 증가하여 포장재가 노면에서 쉽게 분리되지 않으며, 자외선에 의한 황변성이 발생되지 않아 장기 내구성이 우수한 포장층을 형성시킬 수 있다.
또한, 시공 중 MMA 수지에서 발생되는 악취와 유해 물질의 용출이 저감시킬 수 있어 도시 환경을 개선할 수 있다.

Description

MMA 수지 활용 미끄러짐 방지 포장재 조성물{Slip resistant packaging material composition for paving road using MMA resin}
본 발명은 미끄러짐 방지 포장재 조성물에 관한 것으로, 점도가 상이한 MMA 수지 원료와 일라이트 포함 충전제를 각각 도입하여 보차도 표면과의 접착성과 내구성이 우수하면서도, 악취 발생이 저감되어 도시 환경을 개선할 수 있도록 하는 미끄러짐 방지 포장재 조성물에 관한 것이다.
최근, 도심지 보차도(road)는 다양한 포장재로 포장되어 인공적인 상태로 유지되며, 도심지의 도로 포장부는 도시 면적의 대약 10 내지 20%를 차지하고 있는 것으로 알려져 있다.
일반적으로, 포장재는 보차도 등에 적용되는 콘크리트 및 아스팔트 포장재, 체육 시설, 놀이시설, 자전거 도로, 산책로, 보행로 등에 적용되는 미끄러짐 방지용 도막형 바닥재, 건물 등의 내부 바닥재 또는 옥상의 방수용 바닥재로 적용되는 방수 포장재 등으로 구별할 수 있으며, 메틸메타아크릴레이트 수지(methyl methacrylate resin, MMA), 에폭시 수지(epoxy resin), 알키드 수지(alkyd reisn) 등과 같은 고분자 수지를 도입한 포장재를 사용하고 있다.
특히, MMA 수지는 노면과의 접착력, 신장율, 시공성 등이 우수하여 바닥 포장 또는 미끄러짐 방지를 위한 바닥재의 용도로 활용되고 있다.
하지만, 기존에는 MMA 수지와 고분자량의 PMMA 수지를 혼합 사용하여 주제의 경화 속도를 높여 포장재 포설 시간을 단축하도록 하거나, 물성을 향상시키기 위해 MMA 수지 및 고분자 수지를 혼용하는 방법에 대한 연구만이 개시되어 있으며, MMA 수지를 이용한 고내구성과 유해성분의 용출이 저감된 MMA 수지 활용 포장재에 관한 내용은 개시된 바 없어 이에 대한 연구가 필요하다.
한국등록특허 제10-1341713호 (공고일 : 2013.12.16) 한국등록특허 제10-1556969호 (공고일 : 2015.10.19) 한국등록특허 제10-1522195호 (공고일 : 2015.05.21) 한국등록특허 제10-0927665호 (공개일 : 2009.11.12)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 점도가 상이한 MMA 수지를 도입함에 따라, 노면과의 접착성이 크게 증가하여 포장재가 노면에서 쉽게 분리되지 않는 미끄러짐 방지 포장재 조성물에 관한 기술내용을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 시공 중 MMA 수지에서 발생되는 악취를 저감시킬 수 있고, 자외선에 의한 황변성이 쉽게 발생되지 않으며, 유해 물질의 용출이 저감된 포장층을 형성시킬 수 있는 미끄러짐 방지 포장재 조성물에 관한 기술내용을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명은, 점도가 5 내지 1,000 cps인 저점도 메틸메타크릴레이트 수지(methyl methacrylate resin, MMA) 5 내지 30 중량%, 점도가 3,000 내지 8,000 cps인 중점도 메틸메타크릴레이트 수지 20 내지 50 중량%, 점도가 9,000 내지 20,000 cps인 고점도 메틸메타크릴레이트 수지 20 내지 75 중량%를 포함하는 주제 100 중량부; 규사 60 내지 94 중량%, 규산염 5 내지 20 중량%, 일라이트 1 내지 20 중량%를 포함하는 충전제 50 내지 200 중량부; 경화제 0.5 내지 5 중량부; 안료 1 내지 20 중량부; 및 첨가제 3 내지 20 중량부를 포함하는 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제공한다.
또한, 상기 안료는 근적외선을 반사하는 안료를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 첨가제는 자외선 안정제, 개질제, 실란커플링제, 소포제, 레벨링제, 습윤제, 난연제, 소광제, 산화방지제, 점도조절제 및 경화촉진제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 일라이트는, 천연 일라이트 분말을 암모늄염 포함 산성 수용액과 혼합하여 산처리한 다음, 100 내지 150 ℃의 온도로 5 내지 24시간 동안 가열하여 제조한 개질 일라이트 분말을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 2 내지 100 mm의 두께로 포설할 수 있고, (a) 규사, 일라이트 및 점도가 9,000 내지 20,000 cps인 고점도 MMA 수지를 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계; (b) 경화제, 안료, 첨가제 및 점도가 3,000 내지 8,000 cps인 중점도 MMA 수지를 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; (c) 규산염 및 점도가 5 내지 1,000 cps인 저점도 MMA 수지를 혼합하여 제3 혼합물을 제조하는 단계; (d) 제1 혼합물, 제2 혼합물 및 제3 혼합물을 혼합하여 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제조하는 단계; 및 (e) 상기 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 노면에 포설한 다음 경화시켜 노면에 미끄러짐 방지 포장층을 형성시키는 단계를 포함하는 방법으로 시공할 수 있다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 점도가 상이한 MMA 수지를 도입함에 따라, 노면과의 접착성이 크게 증가하여 포장재가 노면에서 쉽게 분리되지 않으며, 자외선에 의한 황변성이 발생되지 않아 장기 내구성이 우수한 포장층을 형성시킬 수 있다.
또한, 시공 중 MMA 수지에서 발생되는 악취와 유해 물질의 용출이 저감시킬 수 있어 도시 환경을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물의 시공방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 실시예 및 비교예에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물로 형성시킨 포장층의 접착강도를 측정한 결과이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은, 주제, 충전제, 경화제, 안료 및 첨가제를 포함한다.
주제는 메틸메타아크릴레이트 수지(methylmethacrylate resin, MMA)를 포함하며, MMA 수지는, 열가소성 플라스틱의 일종으로, 피착면과 접착력이 우수한 도막을 형성시킬 수 있고, 황산, 염산, 잘산, 가성소다, 가성칼리 등과 같은 무기 약품에 강한 저항성을 가지고 있어 내약품성이 우수하며, 전기 절연성이 우수하고, 비중이 적으며 흡수율은 낮은 특성을 갖는다.
본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 점도가 상이한 MMA 수지를 도입하여 접착력과 내구성이 우수한 포장층을 노면에 형성시킬 수 있도록 하며, 이를 위해, 저점도 MMA 수지, 중점도 MMA 수지, 고점도 MMA 수지를 각각 도입할 수 있다.
구체적으로, 저점도 MMA 수지는 점도가 낮아 자연스럽게 미끄러짐 방지 포장재 조성물 도포시 중점도 MMA 수지 및 고점도 MMA 수지와 분리되어 노면에 형성된 균열, 요철부 등의 공극에 침투되며, 후술할 규산염과 함께 경화되어 노면에 강하게 접착되는 역할을 하며, 규산염과 함께 포장재 하층을 형성시킬 수 있다.
중점도 MMA 수지는 저점도 MMA 수지 및 고점도 MMA 수지를 가교시켜 강한 결합을 형성시키도록 하며, 고점도 MMA 수지와 함께 충전제를 강하게 지지하는 역할을 하며, 규사 및 일라이트와 함께 포장재 상층을 형성시킬 수 있으며, 이로 인해 2층 구조의 포장층을 노면에 형성시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기와 같은 주제는 점도가 5 내지 1,000 cps인 저점도 MMA 수지를 5 내지 30 중량%의 비율로 포함하고, 점도가 3,000 내지 8,000 cps인 중점도 MMA 수지를 20 내지 50 중량%의 비율로 포함하며, 점도가 9,000 내지 20,000 cps인 고점도 MMA 수지를 20 내지 75 중량%의 비율로 포함할 수 있으며, 저점도 MMA 수지의 함량이 5 중량% 미만일 경우 미끄러짐 방지 포장재 조성물로 형성시킨 포장층이 노면과의 접착력이 낮아 쉽게 분리되는 문제가 발생할 수 있고, 30 중량%를 초과할 경우 포장재 하층의 두께가 증가하고, 포장층 경도가 상승하며, 규사에 의한 미끄러짐 방지 효과가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
중점도 MMA 수지가 20 중량% 미만 혼합될 경우 고점도 MMA 수지 및 저점도 MMA 수지와의 결합력이 저하되어 충전제가 쉽게 분리되는 현상이 발생할 수 있고, 50 중량%를 초과할 경우 미끄러짐 방지 효과가 저하되는 문제가 발생할 수 있으며, 고점도 MMA 수지의 함량이 20 중량% 미만일 경우 포장재의 탄성이 저하되며 충전제가 쉽게 분리되는 현상이 발생할 수 있고, 75 중량%를 초과할 경우 작업성이 크게 저하되고, 포장층이 노면에서 쉽게 되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 점도가 서로 상이한 MMA 수지를 도입한 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 노면과 결합력이 우수한 포장재 하층과 미끄러짐 방지 성능을 부여하는 포장재 상층의 2중 구조 포장층을 노면에 형성시킬 수 있으며, 중점도 MMA 수지에 의해 강한 접합력이 부여되어 작업성, 안정성, 기계적 강도가 우수한 포장층을 형성시킬 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 주제는 점도가 100 cps인 MMA 수지 15 중량%, 점도가 4,000 cps인 MMA 수지 40 중량%, 점도가 12,000 cps인 MMA 수지 45 중량%를 포함하는 주제 혼합물을 사용할 수 있다.
한편, 충전제는 조성물의 유지, 수치 안정성, 내마모성 향상, 크랙 방지 성능, 내충격성 향상 등을 위해 첨가되며, 규사, 규산염 및 일라이트를 포함한다.
규사는 유리원료, 주물사 및 기타 공업원료로 사용되며, 암석의 풍화로 인하여 다른 광물은 분해되어 없어지고 석영만이 잔류되거나 운반되어 이루어진 모래 성분으로, 포장재에 미끄러짐 방지 기능과 재귀 반사효과를 부여하고, 내마모성, 내충격성 등과 같은 포장재의 기계적 물성을 보강하기 위해 첨가한다.
규사는 평균 입자 크기가 1.5 내지 2.4 mm인 규사 3호(규격), 1.2 내지 1.5 ㎜인 규사 4호(규격)와, 평균 입자 크기가 0.1 내지 0.35 ㎜인 규사 7호(규격)를 혼합하여 사용할 수 있으며, 규사 3호 30 내지 40 중량%, 규사 4호 30 내지 50 중량%, 규사 7호 10 내지 40 중량%를 포함하는 규사 혼합물을 사용할 수 있으며, 이에 의해, 평균 입자 크기가 큰 규사 3호 및 규사 4호 사이에 평균 입자 크기가 작은 규사 7호가 위치되도록 하여 연성을 증가시켜 포장재에 발생하는 균열을 방지하는 효과를 달성할 수 있다.
규산염은 노면에 형성된 균열, 요철부 등의 공극에 침투되며, 저점도 MMA 수지와 함께 경화되어 포장층이 노면에 강하게 지지되는 구조를 형성하도록 하며, 규산리튬, 규산소다, 규산칼륨, 포타슘실리케이트, 리튬알루미노실리케이트 또는 이들의 혼합물을 대표적인 예로 들 수 있다.
규산염은 규산리튬 및 규산소다를 각각 10:1 내지 1:1의 중량비로 혼합한 규산염 혼합물을 사용할 수 있다.
일라이트는 운모계 광물로서 주요 성분으로 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO 및 MgO 등을 포함하여 알루미노실리케이트(alluminosilicate)로 분류되며, 결정 조직 내에 다량의 미세 기공을 포함하여 중금속과 아민에서 발생되는 악취성분에 대한 흡착성이 우수하고, 자외선에 의해 발생되는 자유라디칼을 분해하여 포장재의 자외선 안전성을 향상시키며, 음이온을 발생시키고, 항균성이 있어 포장재 도막의 물성을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에서는 상기 일라이트는 개질 일라이트 분말을 도입하여 사용할 수 있다.
천연 일라이트 분말의 경우 층상 구조로 인해 응집이 쉽게 발생되어 조성물에 균일한 분산이 어려워 물성 향상 효과를 기대하기 힘들고, 악취, 유해 물질 및 중금속에 대한 흡착성과, 자외선에 의해 형성되는 자유라디칼의 제거 효율이 다소 떨어진다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명에서는, 일라이트 입자의 층상 구조의 간격이 넓어지도록 일라이트 입자를 개질 처리하여 층상 간격이 벌어진 개질 일라이트 분말을 사용하여 미세 기공의 표면적을 보다 증가시키고, 흡착 및 자외선 저항성이 더욱 향상된 개질 일라이트 분말을 도입하도록 하여 물성이 향상된 포장재 도막을 형성시킬 수 있도록 한다.
구체적으로, 개질 일라이트는 천연 일라이트 분말을 암모늄염 포함 산성 수용액을 이용해 일라이트의 층상 간격을 크게 넓히도록 개질한 것으로, 일라이트의 층상 간격이 넓어져 비표면적이 증가하고, 분산성이 향상되어 포장재에 다양한 물성 개선 효과를 기대할 수 있다.
보다 구체적으로, 개질 일라이트는 천연 일라이트를 암모늄염 포함 산성 용액(pH 1 내지 pH 3)을 이용해 산처리하고, 산처리한 일라이트를 열처리하여, 염화암모늄이 일라이트의 층상 구조에 함입되어 층상 간격을 넓히도록 개질 처리할 수 있다.
일라이트의 개질은 에탄올 등의 용매를 이용해 균질하게 일라이트 분말을 분산시킨 다음, 황산, 염산, 질산 등과 같은 pH 1 내지 pH 3의 강한 산성 용액을 사용하여 일라이트의 층상 간격을 넓히도록 한다. 이와 같이, 산처리를 통해 각층이 벌어져 층상 간격이 넓어진 일라이트에 암모늄염의 암모늄 이온이 일라이트의 층상 구조 내에 있는 금속 이온과 이온교환 반응을 유발하게 되며, 100 내지 150 ℃의 가열 처리를 통해 암모늄염에 포함된 암모늄 이온이 일라이트의 층상 구조에 도입되도록 하여 층상 간격이 1.1 내지 3배의 비율로 벌어지게 된다. 이때, 암모늄염은 염화암모늄, 실록산 암모늄 등의 혼합물을 사용할 수 있고, 암모늄염 및 강산의 몰비는 1:1 내지 1:5인 산성 용액 혼합물을 사용할 수 있으며, 일라이트 에탄올 포함 혼합물에 산성 용액 혼합물을 1 내지 10 몰분율(mol%)의 농도로 첨가하여 개질 일라이트를 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따라, 개질 일라이트는 먼저, 천연 일라이트 분말 100g을 70% 함수 에탄올 500 mL과 혼합하여 일라이트가 균일한게 분산된 에탄올 혼합물을 제조하고, 제조한 에탄올 혼합물에 염산(pH 2) 1,000 mL 및 염화암모늄 700g을 혼합하여 산처리하고, 산처리한 혼합물을 10 시간 동안 100 내지 150 ℃의 온도로 가열하여 개질 일라이트 분말을 제조할 수 있으며, 이와 같은 방법으로 제조한 개질 일라이트 분말을 규사와 함께 사용하도록 한다. 상기와 같이 층상 간격을 넓히도록 개질한 개질 일라이트 분말은 평균입자 크기가 3 내지 25 ㎛인 분말을 사용할 수 있다.
상기 충전제는 규사 60 내지 94 중량%, 규산염 5 내지 20 중량%, 일라이트 1 내지 20 중량%를 포함하는 혼합물을 사용할 수 있으며, 규사의 함량이 60 중량부 미만일 경우 충분한 미끄러짐 방지 효과를 구현하기 힘든 문제가 발생할 수 있고, 94 중량%를 초과할 경우 기계적 강도와 작업성이 저하될 우려가 있다.
규산염은 5 내지 20 중량%의 비율로 혼합될 수 있는데, 규산염의 함량이 5 중량% 미만일 경우, 콘크리트 표층부 공극 내부에 결정화가 발생되지 않아 내구성이 향상되지 않는 문제가 발생할 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우 경도가 증가하고 탄성과 미끄러짐 방지효과가 저하될 우려가 있다.
일라이트는 1 내지 20 중량%의 비율로 혼합될 수 있는데, 일라이트의 함량이 1 중량% 미만일 경우 항자외선 효과와 흡착 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과할 경우 추가적인 물성 향상효과를 기대하기 힘들다.
또한, 상기와 같은 충전제는 주제 100 중량부 대비 50 내지 200 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 충전제의 함량이 50 중량부 미만일 경우에는 수치 안정성 및 내마모성, 내충격성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 200 중량부를 초과하는 경우에는 점도 상승에 의한 작업성, 기계적 강도 및 신율 저하 등의 문제를 야기할 수 있다.
충전제는 규사 및 일라이트 이외에도 탈크, 탄산칼슘, 황산바륨, 수산화마그네슘, 실리카계 충전제 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함하도록 구성할 수 있으며, 이제 제한받는 것은 아니다.
한편, 경화제는 결합제를 경화시키고, 조성물에 포함되어 있는 각종 성분을 결합시켜 포장층을 형성시키는 역할을 한다.
경화제는 과산화물계 경화제를 사용할 수 있고, 과산화물계 경화제는 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide), t-부틸퍼옥시벤조에이트(tert-butyl peroxybenzoate), 메틸에틸케톤퍼옥사이드(methyl ethyl ketone peroxide), 큐멘하이드로퍼옥사이드(cumene hydroperoxide), 2,5-디메틸헥실-2,5-디퍼옥시벤조에이트(2,5-dimethylhexyl-2,5-diperoxybenzoate), 아세톤 퍼옥사이드(acetone peroxide), 피난퍼옥사이드(pinane peroxide), 디에틸 에테르 퍼옥사이드(diethyl ether peroxide) 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
경화제의 함량은 주제 100 중량부 대비 0.5 내지 5 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 경화제의 함량이 0.5 중량부 미만일 경우 중합 개시반응이 저하되어 포장재의 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 5 중량부를 초과할 경우 중합반응이 단시간에 진행되어 상분리가 발생되지 않아 접착강도 등이 저하될 우려가 있다. 바람직하게는, 상기 경화제는 벤조일퍼옥사이드를 사용할 수 있고, 주제 100 중량부 대비 2 중량부의 비율로 혼합될 수 있다.
안료는 포장재에 다양한 색상을 구현하고 시인성을 높이도록 하기 위해 첨가되는 성분으로, 체질 안료, 착색 안료 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
체질 안료는 탄산칼슘, 고령토, 규산알루미늄, 이산화티타늄, 새틴화이트, 돌로마이트(dolomite), 운모(mica), 금속 플레이크, 벤토나이트(bentonite), 금홍석(rutile), 수산화마그네슘, 석고, 탈크, 규산칼슘 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
착색 안료는 착색 및 포장재의 내구성 증진 효과를 동시에 달성하기 위하여, 적색산화철, 황산화철, 흑산화철, 산화구리 등과 같은 금속 산화물, 크롬 오렌지, 크롬 그린, 크롬 옐로우 등과 같은 크롬산염, 크로뮴옥사이드그린 등의 유산염, 탄산염, 수산화물, 크롬산염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 무기 안료를 사용하거나, 선영성과 내후성 등이 우수한 시아닌 그린, 시아닌 블루 포함 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계 등의 유기안료를 사용할 수 있다.
또한, 근적외선을 반사할 수 있는 근적외선 반사용 안료를 추가로 포함하도록 구성할 수 있으며, 이에 의해 차열효과가 부여되어 포장층의 표면 온도를 저감시킬 수도 있다.
바람직하게는, 주제부에서 안료는 주제 100 중량부 대비 1 내지 20 중량부의 비율로 포함될 수 있으며, 안료의 함량이 1 중량부 미만일 경우 포장재의 착색 부여 및 내구성 향상 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과할 경우 안료의 초과 사용에 따른 효과가 미미하다.
보다 바람직하게는, 상기 안료는 착색 안료 및 근적외선을 반사할 수 있도록 하는 적외선 반사 안료를 포함할 수 있으며, 착색 안료 및 적외선 반사 안료를 각각 1:1의 중량비로 포함하는 혼합물을 1 내지 20 중량부의 비율로 혼합할 수 있다.
한편, 첨가제는 조성물과 포장재의 물성을 향상시키기 위한 용도로 첨가되며, 자외선 안정제, 개질제, 소포제, 레벨링제, 습윤제, 분산제, 난연제, 소광제, 산화방지제, 점도조절제, 경화 촉진제 또는 이들의 혼합물을 대표적인 예로 들 수 있다. 첨가제는 사용 목적에 따라 포장재의 물성을 저해하지 않는 범위에서 주제 100 중량부 대비 2 내지 20 중량부의 비율로 혼합될 수 있다.
구체적으로, 자외선 안정제는, 자외선에 대한 포장재의 안정성을 향상시켜 자외선에 대한 포장재의 변색, 물성 변화 등을 차단하기 위한 표면 보호 효과를 부여하는 역할을 하며, 2-(2'-하이드록시-3, 5'-디(1,1-디메틸벤질-페닐)-벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시- 3', 5'-디-터-부틸페닐)-벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3'-터부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로-벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-터-옥틸페닐)-벤조트리아졸, 2-(5-메틸-2-하이드록시-페닐)-벤조트리아졸, 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 옥타데실-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로신나메이트, 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)-포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸), 펜타에리스리톨-디-포스파이트알킬에스터 포스파이트, 디라우릴 티오-디-프로피오네이트, 디-스테아릴 티오-디-프로피오네이트 및 디미리스틸 티오-디-프로피오네이트로 또는 이들의 혼합물을 대표적인 예로 들 수 있다.
개질제는 포장재의 물리적 특성을 개질할 수 있는 것으로서, 실리카, 활석, 벤톤, 실란 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 특히, 실란은 규산염 및 실란 커플링제와 반응하여 규산염의 내수성을 향상시키는 역할을 하며, 이로 인해 포장층의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
실란커플링제는 분자 내에 유기 기능성기와 결합할 수 있는 반응기 및 무기계 재료와 결합할 수 있는 반응기를 함께 갖기 때문에 이종 소재간의 부착력 개선과 이에 수반되는 기계적 강도, 내수성, 내후성, 내열성 등의 특성을 향상시킨다.
실란커플링제는 비닐메톡시실란(vinylmethoxysilane), γ-아미노프로필트리메톡시실란(γ-aminopropyltrimethoxysilane), γ-글리시딜프로필트리메톡시실란(γ-glycidylpropyltrimethoxysilane), γ-메르캅토프로필트리메톡시실란(γ-mercaptopropyltrimethoxysilane), γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane), γ-아미노프로필메틸-디에톡시실란(γ-aminoPropylmethyl-diethoxysilane), γ-아미노프로필메틸-트리에톡시실란(γ-aminopropylmethyltriethoxysilane), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 또는 이들의 혼합물 등을 대표적인 예로 들 수 있다.
소포제는 조성물에 기포를 제거하기 위해 첨가하는 것으로, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 메틸실록산(methylsiloxane) 등의 실리콘계, 폴리알킬비닐에테르(polyalkylvinylether) 등의 비실리콘계, 미네랄오일(mineral oil) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
레벨링제는 조성물의 표면장력을 낮추어 유동성을 향상시키기 위해 첨가하는 것으로, 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에틸렌옥사이드아세테이트(polyetyleneoxideacetate) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
습윤제(wetting agent)는 콘크리트 등과 같은 피착면과 조성물의 계면장력을 감소시켜 확산력을 증가시키기 위해 첨가하는 것으로, 구연산, 폴리글리세롤지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, 폴리에틸렌글리콜, 에톡시레이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
난연제는 온도변화에 따른 포장재의 내구성을 향상시키는 역할을 하며, 당업계에서 통상적으로 사용하는 공지된 다양한 소재를 도입하여 사용할 수 있다.
난연제는, 트리페닐포스페이트, 트리자일레닐 포스페이트, 트리크레실 포스페이트, 트리이소페닐 포스페이트, 트리스-클로로에틸포스페이트, 트리스-클로로프로필 포스페이트, 레조르시놀 디-포스페이트, 아로마틱 폴리포스페이트, 폴리인산암모늄, 레드 포스포러스, 수산화 알루미늄 또는 이들의 혼합물을 대표적인 예로 들 수 있다.
소광제는 포장재의 광택을 저하시키기 위한 용도로 첨가되며, 당업계에서 통상적으로 사용하는 공지된 다양한 소재를 도입할 수 있다.
소광제는 에어로겔실리카, 하이드로겔 실리카, PP 왁스, PE 왁스, PTFE 왁스, 우레아 포름알데히드 수지, 벤조구아민 포름알데히드 수지 또는 이들의 혼합물을 대표적인 예로 들 수 있다.
산화방지제는 포장재의 변색 방지, 산화에 의한 물성 저하를 방지하는 역할을 하며, 당업계에서 통상적으로 사용하는 공지된 다양한 소재를 도입할 수 있다.
산화방지제는 인계 산화방지제, 페놀계 산화방지제 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
인계 산화방지제는 트리-메틸포스페이트, 트리-페닐포스페이트, 트리스(2, 4-디-터트-부틸페닐)포스페이트 또는 이들의 혼합물을 대표적인 예로 들 수 있고, 페놀계 산화방지제는 트리에틸렌글리콜-비스-3-(3-터트-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트, 1, 6-헥세인-디올-3(3, 5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리스리틸-테트라키스(3-(3, 5-디-터트-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 2-하이드록시벤조페논, 2-하이드록시페닐벤조티아졸, 힌더드 아민, 유기 니켈 화합물, 살리실산염, 신나메이트 유도체, 레조르시놀 모노벤조에이트, 옥사닐리드, p-하이드록시벤조에이트 또는 이들의 혼합물을 대표적인 예로 들 수 있다.
점도조절제는 조성물의 점도를 조절하기 위한 목적으로 첨가하는 것으로서, 페닐그리시딜에테르(phenyl glycidyl ether), 크레실글리시딜에테르(cresyl glycidyl ether), 부틸글리시딜에테르(butyl glycidyl ether), 1,4-부타디엔디올디글리시딜에테르(1,4-butadiene diol diglycidyl ether), 살리실산(C7H6O3), 벤질알콜(C7H8O) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
경화촉진제는 조성물의 저온 경화 및 속경화를 유도하기 위한 목적으로 첨가하는 것으로서, 아민계 화합물, 금속 산화물, 우레아계 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 디메틸 아닐린, 디에틸 아닐린, 디에탄올 아닐린, 디메틸-p-톨루이딘, 디이소프로폭시-p-톨루이딘 및 N,N-비스-(2-하이드록시에틸)-p-톨루이딘 또는 이들의 혼합물 등과 같은 아민계 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 2 내지 100 mm의 두께로 포설하여 포장층을 형성시키는 것이 바람직하며, 2 mm 미만의 두께로 포설할 경우 상층과 하층의 분리가 힘들어 충분한 미끄러짐 방지효과를 확보하기 힘들고, 100 mm를 초과하는 두께로 포설할 경우 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 콘크리트와 강한 결합을 형성하는 규산염을 포함함에 따라, 콘크리트 노면 포설용으로 용이하게 사용할 수 있다.
한편, 상기와 같은 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 다음과 같은 방법으로 노면에 시공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물의 시공방법을 나타낸 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은, (a) 규사, 일라이트 및 점도가 9,000 내지 20,000 cps인 고점도 MMA 수지를 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계; (b) 경화제, 안료, 첨가제 및 점도가 3,000 내지 8,000 cps인 중점도 MMA 수지를 혼합하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; (c) 규산염 및 점도가 5 내지 1,000 cps인 저점도 MMA 수지를 혼합하여 제3 혼합물을 제조하는 단계; (d) 제1 혼합물, 제2 혼합물 및 제3 혼합물을 혼합하여 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제조하는 단계; 및 (e) 상기 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 노면에 포설한 다음 경화시켜 노면에 미끄러짐 방지용 포장층을 형성시키는 단계를 포함하는 방법으로 시공할 수 있다.
상기와 같이 MMA 수지를 점도별로 각각 혼합하여 제1 내지 제3 혼합물을 제조하는 것은, 고점도 MMA 수지를 규사 및 일라이트와 혼합하여 탄성을 갖는 포장층을 형성시킬 수 있도록 하고, 일라이트의 표면에 불균일하게 MMA 수지가 결합되도록 하여 일라이트의 기공이 소실되지 않도록 하기 위함이며, 저점도 MMA 수지는 경화제와의 반응시간을 최소화하여 점도 증가를 최소화시켜 노면에 침투되는 효율을 증가시키기 위한 목적이다.
참고로, 본 발명의 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 투수성 포장층을 형성시킬 수 있으며, 투수성 포장은 우수를 노면 아래로 침투시키는 방법에 따라, 노반에 일시적으로 저류시켜 유출 우수량을 통제하는 일시저류형과 우수를 노상이나 원지반에 직접 침투시키는 노상침투형으로 구분할 수 있으며, 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 포장 상층 및 포장 하층으로 구분되는 2중층 구조를 형성하고, 상층에는 평균 입자 크기가 큰 규사가 배치되고, 하층에는 규산염에 의해 밀도가 높은 구조를 형성하여 상층에 우수를 일시적으로 저장하는 일시저류형 투수성을 나타낼 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 포장재 조성물은 일시저류형 포장 기술로 도시지역 물순환 시스템의 문제를 해결하고, 도시환경을 개선할 수 있도록 한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 점도가 상이한 MMA 수지를 도입함에 따라, 노면과의 접착성이 크게 증가하여 포장재가 노면에서 쉽게 분리되지 않는 구조를 형성시킬 수 있도록 하면서도, 접착성이 우수한 미끄러짐 방지용 포장층을 형성시킬 수 있다.
또한, 시공 중 MMA 수지에서 발생되는 악취를 저감시킬 수 있고, 유해 물질의 용출이 저감된 포장층을 형성시킬 수 있어 도시 환경을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하도록 한다.
제시된 실시예는 본 발명의 구체적인 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
<실시예 1>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 중량%로 점도별 MMA 수지를 혼합하여 주제를 제조하였다.
Figure 112019082518615-pat00001
상기 표 1과 같은 조성의 주제 100 중량부, 충전제 100 중량부, 벤조일퍼옥사이드(경화제) 3 중량부, 안료 5 중량부와, 메틸트리메톡시실란 및 γ-아미노프로필트리메톡시실란을 각각 2:1의 중량비로 포함하는 첨가제 3 중량부를 각각 배합하여 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제조하였다.
미끄러짐 방지 포장재 조성물의 제조는, (1) 규사, 일라이트 및 고점도 MMA 수지를 혼합하여 제1 혼합물을 제조하고, (2) 경화제, 안료, 첨가제 및 중점도 MMA 수지를 혼합하여 제2 혼합물을 제조하였으며, (3) 규산염 및 저점도 MMA 수지를 혼합하여 제3 혼합물을 제조한 다음, 제1 내지 제3 혼합물을 혼합하여 제조하였다.
<실시예 2>
평균 직경이 2 내지 3 ㎛인 개질 일라이트 분말을 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제조하였다.
개질 일라이트 분말은 천연 일라이트 분말 100g을 70% 함수 에탄올 500 mL과 혼합하여 일라이트가 균일한게 분산된 에탄올 혼합물을 제조하고, 제조한 에탄올 혼합물에 염산(pH 2) 1,000 mL 및 염화암모늄 700g을 혼합하여 산처리하고, 산처리한 혼합물을 10 시간 동안 100 내지 150 ℃의 온도로 가열한 다음 건조한 개질 일라이트 분말을 사용하였다.
<비교예 1>
점도가 100 cps인 MMA 수지 및 점도가 12,000 cps인 MMA 수지를 각각 15 내지 85 중량비의 비율로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
점도가 4,000 cps인 MMA 수지 및 점도가 12,000 cps인 MMA 수지를 각각 55 내지 45 중량비의 비율로 사용사용하는 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제조하였다.
<비교예 3>
점도가 100 cps인 MMA 수지 및 점도가 4,000 cps인 MMA 수지를 각각 15 내지 85 중량비의 비율로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제조하였다.
<비교예 4>
일라이트를 첨가하지 않고, 규사 90 중량% 및 리튬실리케이트 10 중량%를 포함하는 충전제 100 중량부를 혼합하는 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 제조하였다.
<실험예>
콘크리트 포장층 시료의 상면에 실시예 및 비교예에 따른 조성물을 각각 5 mm의 두께로 도포하여 포장층을 시공하였으며, 시공한 포장층의 물성 분석을 다음과 같이 수행하였다.
(1) 조직 평가
실시예 1-1 내지 1-5에 따른 방법으로 제조한 콘크리트 포장층 시료 시편의 단면 조직을 확인하였으며, 그 결과 포장재 하층 및 상층으로 구분된 2중 구조의 포장층이 형성되어 있음을 확인할 수 있었고, 포장재 하층의 경우 조밀한 구조의 접합 조직이 형성되어 있었다.
또한, 제조한 콘크리트 포장층 시료 시편의 수중 부피를 측정한 결과, 포장재 상층 공극률이 28 내지 29%인 것으로 확인되어 포장재 상층에는 우수를 일시적으로 저류시킬 수 있도록 조직이 다수 형성된 구조를 갖는다는 사실을 확인할 수 있었다.
(2) 접착강도
포장재 조성물의 접착성은 KSF 2761의 콘크리트용 접착제의 접착강도 시험방법에 따라 수행하였으며, 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조한 콘크리트 포장층 시료 시편에 형성된 포장층에 10 cm 직경의 코어 채취기로 홈을 파고 포장재의 윗면에 접착판을 붙인 후 유압식 인장 시험기로 접착 강도를 측정하여 수행하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조한 미끄러짐 방지 포장재 조성물로 시공한 포장층의 접착강도를 확인한 결과, 저점도 MMA 수지의 함량에 따라 접착강도가 크게 영향을 받으며, MMA 수지를 점도 별로 혼합한 실시예의 경우가 고점도 MMA 수지 및 저점도 MMA 수지만을 활용한 경우에 비해 강도가 크게 높다는 사실을 확인할 수 있었다. 상기와 같은 결과를 통해서, 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 층분리가 쉽게 발생되지 않고 내구성이 우수한 포장층을 형성시킬 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.
(3) 충전제 탈리 방지 성능 평가
포장재 조성물의 충전제 탈리 방지 성능 평가는 10 MPa 강도의 고압 에어를 시편의 표면에 30분 동안 분사하고, 분사전 시편의 무게와 분사 후 시편의 무게를 측정하여 탈리된 규사에 의한 중량 변화를 측정하였으며, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
Figure 112019082518615-pat00002
표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조한 미끄러짐 방지 포장재 조성물로 시공한 포장층에서 규사가 탈리되어 발생되는 유실율은 MMA 수지의 첨가량에 따라 다양하게 나타났으며, 실시예 1-1 및 실시예 2에 따른 조성물을 도포한 경우가 규사가 쉽게 탈리되지 않는다는 사실을 확인할 수 있었다.
특히, 비교예 1과 같이 고점도 MMA 수지 및 저점도 MMA 수지를 포함하는 조성물, 비교예 2와 같이 중점도 MMA 수지만을 포함하는 조성물, 비교예 3과 같이 저점도 MMA 수지 및 중점도 MMA 수지를 포함하는 조성물의 경우 규사와의 접착력이 떨어져 내구성이 현저히 저하된다는 사실을 확인할 수 있었으며, 실험을 통해 저점도, 중점도 및 고점도 MMA 수지의 최적 배합량을 확인할 수 있었다.
(4) 내황변성 평가
포장재의 내황변성은 ASTM G-53에 따라 QUV accelerated weathering tester(The Q-Panel Co.)를 사용하였으며 자외선 형광등은 UV-B313 lamp(280∼315 ㎚)를 사용하여 각각 냉간압연강판을 사용하여 500 시간 경과 후의 색상차를 평가하였으며, 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.
색상차 측정(ASTM G-154)은 색상차(color difference)는 2색의 차이를 시각적 개념에서 수치적 개념으로 표현한 것으로 색상차가 작을수록 우수한 것이다. 즉 색공간 좌표에서 두색의 기하학적인 거리를 수치로 표시하게 된다. 확산반사율 측정장치인 Spectro Color Meter(Nippon Denshoku Kogyo Co., SZ-Σ80형)를 사용하여 측정하며 색상차는 아래의 식을 이용해 계산하였다(단, 식 1에서, L은 Hunter 색표시계의 명도지수, a 및 b는 각각 Hunter 색표시계의 크로마틱네스 계수를 의미함).
[식 1]
Figure 112019082518615-pat00003
Figure 112019082518615-pat00004
미끄러짐 방지 포장재 조성물로 형성시킨 포장재의 내황변성을 분석한 결과, 표 3에 나타낸 바와 같이, 개질 일라이트 분말을 사용한 실시예 2의 조성물로 형성시킨 포장재의 경우 내황변성이 크게 증가하였음을 확인할 수 있었으며, 이와 같은 결과를 통해 개질 일라이트의 첨가로 인해 포장재의 자외선 저항성이 크게 개선되었고, 자외선에 의해 생성되는 라디칼을 효과적으로 제거하여 포장재의 내황변성을 향상시킨다고 예측할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물은 MMA 수지의 단점인 자외선에 의한 황변성을 효과적으로 개선하여 자외선(햇빛) 노출이 우려되는 야외 및 실내 햇빛 노출 공간 등에서도 제약 없이 사용할 수 있으며, 기존의 MMA 포함 조성물에 비해 물성이 더욱 개선되어 실내 및 실외의 구분 없이 어디든 황변 현상의 발생에 대한 우려 없이 포장재 시공 작업을 수행할 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.
(5) 악취저감능력 평가
실시예 및 비교예에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물을 콘크리트 포장층 시료에 도포하는 과정에서 발생되는 악취 및 포장층을 경화시킨 시편을 가열하는 과정에서 발생되는 악취를 측정하였고, 악취 측정은 냄새측정장비 (hand-held Odor Meter, OMX-SRM)를 이용해 측정(최소값 : 0, 최대값 : 999)하였으며, 측정값을 하기의 표 4에 나타내었다.
Figure 112019082518615-pat00005
표 4에 나타낸 바와 같이, 일라이트를 첨가하지 않은 비교예 3의 조성물에 비해, 일라이트를 첨가한 실시예 1-1, 실시예 2 및 비교예 1에 따른 미끄러짐 방지 포장재 조성물의 경우 도포시와 가열시 모두 악취가 저감된다는 사실을 확인할 수 있으며, 특히, 개질 일라이트 분말을 첨가한 실시예 2의 경우 악취 저감 효과가 더욱 향상되어 악취 발생률을 크게 저감시킬 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (5)

  1. 점도가 5 내지 1,000 cps인 저점도 메틸메타크릴레이트 수지(methyl methacrylate resin, MMA) 5 내지 30 중량%, 점도가 3,000 내지 8,000 cps인 중점도 메틸메타크릴레이트 수지 20 내지 50 중량%, 점도가 9,000 내지 20,000 cps인 고점도 메틸메타크릴레이트 수지 20 내지 75 중량%를 포함하는 주제 100 중량부;
    규사 60 내지 94 중량%, 규산염 5 내지 20 중량%, 일라이트 1 내지 20 중량%를 포함하는 충전제 50 내지 200 중량부;
    경화제 0.5 내지 5 중량부;
    안료 1 내지 20 중량부; 및
    첨가제 3 내지 20 중량부를 포함하는 미끄러짐 방지 포장재 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안료는 근적외선을 반사하는 안료를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄러짐 방지 포장재 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 자외선 안정제, 개질제, 실란커플링제, 소포제, 레벨링제, 습윤제, 난연제, 소광제, 산화방지제, 점도조절제 및 경화촉진제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄러짐 방지 포장재 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 일라이트는, 천연 일라이트 분말을 암모늄염 포함 산성 수용액과 혼합하여 산처리한 다음, 100 내지 150 ℃의 온도로 5 내지 24시간 동안 가열하여 제조한 개질 일라이트 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 미끄러짐 방지 포장재 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    2 내지 100 mm의 두께로 포설하는 것을 특징으로 하는 미끄러짐 방지 포장재 조성물.
KR1020190098281A 2019-08-12 2019-08-12 Mma 수지 활용 미끄러짐 방지 포장재 조성물 KR102057806B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190098281A KR102057806B1 (ko) 2019-08-12 2019-08-12 Mma 수지 활용 미끄러짐 방지 포장재 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190098281A KR102057806B1 (ko) 2019-08-12 2019-08-12 Mma 수지 활용 미끄러짐 방지 포장재 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102057806B1 true KR102057806B1 (ko) 2019-12-19

Family

ID=69056351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190098281A KR102057806B1 (ko) 2019-08-12 2019-08-12 Mma 수지 활용 미끄러짐 방지 포장재 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102057806B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102144245B1 (ko) * 2020-01-22 2020-08-12 배양렬 열교환 성능을 갖는 고내구성 포장재 조성물
KR102148111B1 (ko) * 2020-01-22 2020-08-25 배양렬 제강슬래그 활용 고내구성 미끄럼 방지용 포장재 조성물
KR102173222B1 (ko) * 2020-01-22 2020-11-04 강덕수 제강슬래그 및 mma 수지 활용 고내구성 미끄럼 방지용 포장재를 이용한 미끄럼 방지 그루빙 시공방법
KR102380339B1 (ko) * 2021-12-06 2022-03-30 (주)노루페인트 BIO Based 수지가 포함된 차열성 PMMA 도료 조성물과 이를 이용한 복합 시공 방법
CN114853388A (zh) * 2022-05-07 2022-08-05 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 一种绿道铺装材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100937181B1 (ko) 2009-07-27 2010-01-19 (주)새론테크 자전거 전용 도로용 포장재 조성물
KR101565131B1 (ko) 2015-05-14 2015-11-02 주식회사 지케이기술연구소 방수기능을 갖는 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100937181B1 (ko) 2009-07-27 2010-01-19 (주)새론테크 자전거 전용 도로용 포장재 조성물
KR101565131B1 (ko) 2015-05-14 2015-11-02 주식회사 지케이기술연구소 방수기능을 갖는 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102144245B1 (ko) * 2020-01-22 2020-08-12 배양렬 열교환 성능을 갖는 고내구성 포장재 조성물
KR102148111B1 (ko) * 2020-01-22 2020-08-25 배양렬 제강슬래그 활용 고내구성 미끄럼 방지용 포장재 조성물
KR102173222B1 (ko) * 2020-01-22 2020-11-04 강덕수 제강슬래그 및 mma 수지 활용 고내구성 미끄럼 방지용 포장재를 이용한 미끄럼 방지 그루빙 시공방법
KR102380339B1 (ko) * 2021-12-06 2022-03-30 (주)노루페인트 BIO Based 수지가 포함된 차열성 PMMA 도료 조성물과 이를 이용한 복합 시공 방법
CN114853388A (zh) * 2022-05-07 2022-08-05 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 一种绿道铺装材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102057806B1 (ko) Mma 수지 활용 미끄러짐 방지 포장재 조성물
KR101773920B1 (ko) 고등급 방수 칼라아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 단면 보수공법
KR101835081B1 (ko) 균열저감 효과가 우수한 고등급 저온 경화형 방수 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101676412B1 (ko) 아크릴 에멀젼 바인더와 친수성 유황을 포함하는 포장도로의 유지보수 예방제 조성물 및 이를 사용한 스프레이 분사 방식의 포장도로의 유지/보수 예방 시공 방법
KR102213066B1 (ko) 고인장강도 및 우수한 내마모성을 갖는 균열저감형 미끄럼 방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼 방지 포장 시공방법
KR101311704B1 (ko) 시인성이 우수한 상온경화형 차선도료 조성물 및 이를 이용한 차선도색 시공방법
KR101832939B1 (ko) 도로 균열 보수용 속건성 균열 주입제 조성물 이를 이용한 도로 균열 보수방법
KR102056127B1 (ko) 친환경 기능개선 표면보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 또는 강 구조물의 표면보호ㆍ마감 시공방법
KR101449480B1 (ko) 대마를 이용한 친환경 자전거 도로 및 보도 포장용 아스콘 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101804867B1 (ko) 에폭시 수지를 포함하는 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
KR100954450B1 (ko) 축중합 스마트 세라믹계 도료용 조성물, 이를 이용한 콘크리트구조물 또는 강구조물의 표면처리방법
KR101992947B1 (ko) 냄새 저감 및 미끄럼방지 효과가 향상된 미끄럼 방지 조성물 및 그것의 제조방법
KR101804353B1 (ko) 유무기 하이브리드 상도코팅 조성물 및 이를 이용한 내오염성 강화용 콘크리트 또는 강재 보호용 표면처리 공법
KR101380236B1 (ko) 터널용 세라믹 도료의 조성물
KR102173222B1 (ko) 제강슬래그 및 mma 수지 활용 고내구성 미끄럼 방지용 포장재를 이용한 미끄럼 방지 그루빙 시공방법
KR102143785B1 (ko) 우천시 시인성이 향상된 열 융착식 노면 표지용 도료조성물
KR102019624B1 (ko) 차열성 보차도용 포장재 조성물 및 이를 이용한 패턴이 형성된 도로포장 시공방법
KR102630531B1 (ko) 근적외선 반사율 및 내후성을 향상시킨 도로포장용 친환경 수성 차열도료의 조성물
KR20070114493A (ko) 에폭시를 이용한 콘크리트 표면 보호 보수제 조성물과 이를적용하는 공법
KR101295115B1 (ko) 탄성과 신축성이 우수한 침투성 고무 방수페인트
KR101384245B1 (ko) 투수성 몰탈 조성물, 투수성 포장재 및 이를 포함하는 도로 또는 측구의 투수성 몰탈포장공법
KR102538500B1 (ko) 고마찰 미끄럼방지 노면처리 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 포장시공공법
KR101574001B1 (ko) 투수성 몰탈 조성물 및 투수성 포장재
KR101442536B1 (ko) 미끄럼 방지 포장재 조성물, 이의 제조방법 및 시공방법
KR102201457B1 (ko) 투수골재 포장재 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant