KR102134232B1 - Crack sealant composition based on apj(asphalt plug joint) binder for asphalt pavements and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도로포장의 균열 보수에 이용되는 APJ(Asphalt Plug Joint) 바인더를 이용한 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 점탄성 특성을 갖는 초고도 아스팔트 바인더를 이용하여 저온 성능, 탄성회복률 및 고온 성능이 동시에 향상될 수 있는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sealant composition for road pavement crack sealing using APJ (Asphalt Plug Joint) binder used for repairing pavement cracks and a method of manufacturing the same, and more specifically, using an ultrahigh asphalt binder having excellent viscoelastic properties The present invention relates to a sealant composition for road pavement crack sealing and a method for manufacturing the same, wherein low temperature performance, elastic recovery rate and high temperature performance can be simultaneously improved.
국토교통부 도로포장 유지보수 실무 편람(국토교통부, 2013)에 따르면, 균열 실링은 일상적인 유지관리 활동으로 균열을 깨끗이 청소하고 실런트(sealant)를 주입하여 포장 내로 물이나 이물질이 들어가는 것을 방지하기 위해 시행하는 공법으로 정의하고 있다. 균열 실링은 균열 충전 공법과 균열 실링 공법으로 구분될 수 있다. 공용 중 균열폭의 변동이 작은 비활동균열(non-working crack), 예를 들어 아스팔트 종방향 시공 줄눈부 균열에 대하여 예방적 유지관리 차원에서 균열 충전 공법이 적용되며, 반면 공용 중 균열폭이 심하게 변화하는 반사 균열, 단부 균열, 온도 균열과 같은 활동균열(working crack)에는 균열 실링 공법이 적용된다. 일반적으로, 균열 실링 공법 중 밴드 실링은 균열폭이 6~19㎜이고, 균열 단부 손상의 균열 길이의 25% 이하인 경우에 적용되어 균열부를 실링재 또는 충전재로 덮는 예방적 유지보수 공법이며, 절삭 실링은 균열폭이 19㎜ 이상인 경우에 적용되어 균열부를 절삭한 후 필요에 따라 backer-rod 삽입후 실링재 또는 충전재를 균열부에 채우는 공법이다. 균열 충전 공법은 균열폭이 6~19㎜이나 균열 단부 손상이 균열 길이의 25~50%인 경우에 적용한다.According to the Ministry of Land, Infrastructure and Transport road pavement maintenance handbook (Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2013), crack sealing is performed as a routine maintenance activity to clean cracks and inject sealants to prevent water or foreign substances from entering the pavement. It is defined by the construction method. Crack sealing can be divided into a crack filling method and a crack sealing method. For non-working cracks with small fluctuations in crack width during public use, for example, crack filling in the longitudinal direction of the asphalt joint, crack filling method is applied for preventive maintenance, while crack width during public use is severely changed. The crack sealing method is applied to working cracks such as reflective cracks, end cracks, and temperature cracks. In general, among the crack sealing methods, band sealing is applied when the crack width is 6 to 19 mm and the crack end damage is less than 25% of the crack length, and is a preventive maintenance method that covers the crack with a sealing material or filler, and the cutting sealing is a crack width This method is applied when the size is 19 mm or more, and after cutting the cracks, insert the backer-rod as necessary and fill the cracks with the sealing material or filler. The crack filling method is applied when the crack width is 6 to 19 mm, but the crack end damage is 25 to 50% of the crack length.
이와 같은 균열 실링에 적용되는 균열 실링 재료 선택시 고려사항은 다음과 같다: 1) 빠르고 쉽게 포설 가능; 2) 빠른 양생 시간; 3) 접착력; 4) 결합력(응집력); 5) 연약화와 유동에 대한 저항; 6) 연성 및 탄성; 7) 노화와 풍화에 대한 저항; 8) 부식에 대한 저항.The following are considerations when selecting a crack sealing material for such crack sealing: 1) Quick and easy installation; 2) fast curing time; 3) adhesion; 4) bonding force (cohesive force); 5) softening and resistance to flow; 6) ductility and elasticity; 7) Resistance to aging and weathering; 8) Resistance to corrosion.
국내에서 균열 실링에 통상적으로 사용되는 재료의 구체적인 종류를 하기 표 1에 나타낸다.Table 1 shows specific types of materials commonly used in crack sealing in Korea.
가열 주입형 열가소성 재료
Heat injection type thermoplastic material
국내에서 사용되고 있는 가열식 균열 실링 및 충전 재료의 경우, ASTM D 6690-01에 규정된 품질기준이 적용되고 있으나, 상온식 균열 실링 및 충전 재료의 경우, 별도의 품질 및 시공 방법에 대한 기준이 정해져 있지 않다.In the case of heated crack sealing and filling materials used in Korea, the quality standards specified in ASTM D 6690-01 are applied, but in the case of room temperature crack sealing and filling materials, standards for separate quality and construction methods have not been established. not.
현재, 도로의 균열 보수 방법에 관하여, 유럽이나 북미에서는 기존의 포장 공법의 약점을 보완한 여러 종류의 개질 아스팔트 공법을 실용화하고 있다. 그 중 하나가, 약 20%의 폐타이어 고무 분말을 첨가한 "고온 혼합 고무 아스팔트" 공법이며, 이는 폐타이어 고무가 지닌 우수한 성분, 예를 들어 내산화 물질 및 자외선 차단 물질 등을 아스팔트와 결합시켜 도로에 적용한 것으로서, 기존 도로의 문제를 대폭 개선하여 이미 수십년 전부터 일반적인 도로 보수 공법으로 사용되고 있다.At present, with regard to the method for repairing cracks in roads, in Europe and North America, various types of modified asphalt methods, which complement the weaknesses of the existing pavement methods, have been put into practical use. One of them is the "high temperature mixed rubber asphalt" method, which adds about 20% of waste tire rubber powder, which combines the excellent components of waste tire rubber with, for example, oxidizing materials and sunscreen materials with asphalt. As applied to roads, the problems of existing roads have been greatly improved, and it has been used as a general road repair method for decades.
그러나, 국내에서는 도로의 균열을 보수하기 위하여 균열 보수재를 대부분 수입에 의존하고 있으며, 일부 개질 아스팔트를 사용하고 있으나 만족할 만한 물성을 발휘하지 못하고 있는 실정이다.However, in Korea, most of the crack repair materials depend on imports to repair the cracks in the road, and some modified asphalt is used, but it does not exhibit satisfactory physical properties.
국내에서 적용되는 아스팔트 실런트의 가장 취약한 부분은 기온 차이가 극심한 동절기 및 하절기를 지나면서 발생하는 구조 재료의 수축 팽창에 의한 균열 파손이다. 또한, 현재 상용화되어 있는 실런트의 경우 대부분 실런트의 품질 기준을 만족하지 못한다. 이는, 이들 실런트의 탄성회복률이 낮아 저온에서의 탄성력이 부족해 균열 파손이 발생하기 때문이다.The most vulnerable part of the asphalt sealant applied in Korea is crack breakage due to contraction and expansion of structural materials that occur during the winter and summer seasons when temperature differences are extreme. In addition, most of the currently commercially available sealants do not satisfy the quality standards of the sealants. This is because the elastic recovery rate of these sealants is low, resulting in insufficient elasticity at low temperatures, resulting in crack breakage.
이에, 실런트 개발은 재료의 고온 특성 및 탄성회복력을 향상시키는데 중점을 두고 기술화가 이루어지고 있는 실정이다.Accordingly, the development of sealant is focused on improving the high-temperature properties and elastic recovery of the material, and the technology is being made.
특허문헌 1은 도로봉합제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 아스팔트 45~70％, 열가소성 스티렌부타디엔 공중합체 5~25％, 액상염소화고무 5~10％, 무기충전제 10~25％, 가소제 4~12％, 점착부여제 1~3％ 및 가황제 1~5％를 포함하는 도로봉합제를 개시하고 있다. 그러나, 특허문헌 1에 개시된 도로봉합제는 여전히 저온 특성이 충분히 확보되기 어려워 동절기 기온 급변에 따른 도로포장 구조재의 수축, 팽창 거동에 의한 균열 파손이 발생하는 문제가 있다.Patent Document 1 relates to a road sealing agent and its manufacturing method, asphalt 45-70%, thermoplastic styrene-butadiene copolymer 5-25%, liquid chlorinated rubber 5-10%, inorganic filler 10-25%, plasticizer 4-12 %, tackifier 1 to 3% and vulcanizing agent to 1 to 5%. However, the road encapsulant disclosed in Patent Document 1 still has a problem in that it is difficult to sufficiently secure low-temperature properties, resulting in crack breakage due to shrinkage and expansion behavior of the road pavement structure due to sudden changes in temperature in winter.
이에, 저온 특성이 개선되는 것과 동시에 탄성회복률 및 고온 특성도 향상될 수 있는 도로포장의 균열 보수에 이용되는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 개발에 대한 요구가 여전히 존재한다.Accordingly, there is still a need for the development of a sealant composition for cracking of pavement for road pavement, which is used for repairing pavement of pavement, which can improve elasticity and elasticity at the same time as improving low temperature properties.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 우수한 점탄성 특성을 갖는 초고도 아스팔트 바인더를 이용하여 저온 성능, 탄성회복률 및 고온 성능을 동시에 향상시킬 수 있어 동절기 및 하절기의 극심한 기온 차이에 의해 구조재의 수축 팽창이 발생하더라도 균열 파손이 방지될 수 있는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to improve the low-temperature performance, the elastic recovery rate and the high-temperature performance at the same time by using an ultra-high asphalt binder having excellent viscoelastic properties, so even if the contraction and expansion of the structural material occurs due to extreme temperature differences in winter and summer It is to provide a sealant composition for road pavement crack sealing that can be prevented from crack breakage and a method for manufacturing the same.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물을 제공하며, 상기 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 스티렌계 공중합체 11~24 중량%; 에틸렌-프로필렌 올리고머 2~8 중량%; 오일 4~12 중량%; 점착부여제 2~7 중량% 및 아스팔트 62~80 중량%를 포함할 수 있다.One embodiment of the present invention for solving the above problems is to provide a sealant composition for pavement crack sealing, and the sealant composition for pavement crack sealing is styrene-based copolymer 11 to 24% by weight; 2-8% by weight of ethylene-propylene oligomer; Oil 4-12% by weight; It may contain 2 to 7% by weight of tackifier and 62 to 80% by weight of asphalt.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법을 제공하며, 상기 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법은 a) 가열된 아스팔트 62~80 중량%에 스티렌계 공중합체 11~24 중량%를 첨가하고 교반하면서 용해시키는 단계; b) 에틸렌-프로필렌 올리고머 2~8 중량%, 오일 4~12 중량% 및 점착부여제 2~7 중량%를 추가로 혼합하고 용해시키는 단계; 및 c) 상온으로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.Another embodiment of the present invention for solving the above problem provides a method for manufacturing a sealant composition for road pavement crack sealing, and the method for preparing the sealant composition for pavement crack sealing is a) 62 to 80% by weight of heated asphalt 11 to 24% by weight of a styrene-based copolymer and dissolved while stirring; b) further mixing and dissolving 2 to 8% by weight of ethylene-propylene oligomer, 4 to 12% by weight of oil and 2 to 7% by weight of tackifier; And c) cooling to room temperature.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법을 제공하며, 상기 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법은 가열된 아스팔트 62~80 중량%에 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 10~18 중량%를 첨가하고 교반하면서 용해시키는 단계; 160~190℃로 냉각시키는 단계; 황을 첨가하고 교반하면서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시키는 단계; 스티렌-부타디엔 고무 1~6 중량%, 에틸렌-프로필렌 올리고머 2~8 중량%, 오일 4~12 중량% 및 점착부여제 2~7 중량%를 추가로 혼합하고 용해시키는 단계; 및 상온으로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.Another embodiment of the present invention for solving the above problems provides a method for manufacturing a sealant composition for road pavement crack sealing, and the method for preparing the sealant composition for pavement crack sealing is styrene in 62 to 80% by weight of heated asphalt. -Adding butadiene-styrene block copolymer 10 to 18% by weight and dissolving while stirring; Cooling to 160-190°C; Crosslinking the styrene-butadiene-styrene block copolymer while adding sulfur and stirring; Step 1 to 6% by weight of styrene-butadiene rubber, 2 to 8% by weight of ethylene-propylene oligomer, 4 to 12% by weight of oil and 2 to 7% by weight of tackifier are further mixed and dissolved; And cooling to room temperature.
본 발명에 따르면, 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 점성과 탄성이 균형을 이루어 우수한 성능을 발휘하는 초고도 아스팔트 바인더를 포함시킴으로써, 저온 특성, 탄성회복률 및 고온 성능을 동시에 향상시켜, 포장 도로나 토목 구조물 등의 미세 균열에 효과적으로 적용될 수 있다.According to the present invention, by including an ultra-high asphalt binder that exhibits excellent performance by balancing viscosity and elasticity in the sealant composition for pavement crack sealing, simultaneously improving low temperature properties, elastic recovery rate and high temperature performance, pavement or civil structures It can be effectively applied to fine cracks of the back.
따라서, 본 발명에 따르면, 포장 도로나 토목구조물에 미세 균열이 발생하였을 때, 초기에 예방적인 유지보수에 효과적으로 적용되어, 균열 확장이나 추가적인 도로 파손을 방지하고, 포장 도로의 수명 향상에 기여할 수 있다.Therefore, according to the present invention, when a micro-crack occurs in a pavement or a civil structure, it is effectively applied to preventive maintenance in the early stage, preventing crack expansion or additional road damage, and contributing to improving the life of the pavement. .
또한, 본 발명에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 국내 동절기 및 하절기의 극심한 기온 차이에 기인하여 포장 구조재의 수축 팽창이 발생하더라도 균열 파손을 방지 또는 최소화할 수 있다.In addition, the sealant composition for road pavement crack sealing according to the present invention can prevent or minimize crack breakage even if shrinkage expansion of the pavement structure occurs due to extreme temperature differences in the winter and summer seasons in Korea.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art to which the present invention pertains can describe the technical spirit of the present invention in detail. In the following description, many specific matters, such as specific components, are illustrated, which are provided to help a more comprehensive understanding of the present invention, and it is common knowledge in the art that the present invention can be practiced without these specific details. It will be obvious to those who have it. And, in the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명의 일 실시예에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 스티렌계 공중합체 11~24 중량%; 에틸렌-프로필렌 올리고머 2~8 중량%; 오일 4~12 중량%; 점착부여제 2~7 중량% 및 아스팔트 62~80 중량%를 포함할 수 있다.Sealant composition for road pavement crack sealing according to an embodiment of the present invention is a styrene-based copolymer 11 to 24% by weight; 2-8% by weight of ethylene-propylene oligomer; Oil 4-12% by weight; It may contain 2 to 7% by weight of tackifier and 62 to 80% by weight of asphalt.
본 실시예에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 저온 특성, 탄성회복률 및 고온 성능을 동시에 향상시켜, 포장 도로나 토목 구조물 등의 미세 균열에 효과적으로 적용될 수 있으며, 특히 포장 도로나 토목구조물에 미세 균열이 발생하였을 때, 초기에 예방적인 유지보수에 효과적으로 적용되어, 균열 확장이나 추가적인 도로 파손을 방지하고, 포장 도로의 수명 향상에 기여할 수 있다.The sealant composition for pavement crack sealing according to the present embodiment can simultaneously improve low-temperature properties, elastic recovery rate and high-temperature performance, and can be effectively applied to micro-cracks such as pavements or civil structures, especially micro-cracks on pavements or civil structures When this occurs, it can be effectively applied to preventive maintenance in the early stage, preventing crack expansion or additional road damage, and contributing to the improvement of pavement life.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 포함되는 스티렌계 공중합체는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 적절한 점탄성 특성을 부여하는 역할을 할 수 있다.The styrene-based copolymer included in the sealant composition for pavement crack sealing may serve to impart appropriate viscoelastic properties to the sealant composition for pavement crack sealing.
일 실시예에서, 스티렌계 공중합체는 비닐 함량이 30% 이상인 다가지형 스티렌계 공중합체를 포함할 수 있다.In one embodiment, the styrene-based copolymer may include a multi-type styrene-based copolymer having a vinyl content of 30% or more.
일반적으로 사용되는 스티렌계 공중합체는 선형인데 반하여, 본 실시예에 있어서는 비닐 함량이 높은 다가지형 스티렌계 공중합체를 이용하는 것을 특징으로 한다. 비닐 함량이 높은 다가지형 스티렌계 공중합체를 이용함으로써, 가열된 아스팔트에 용해될 때 겔화 확률을 높이고 겔 반응이 쉽게 일어나도록 유도할 수 있다. 이와 같이 아스팔트 내에서 스티렌계 공중합체의 겔화가 일어나면 탄성이 현저하게 증대될 수 있다.While the styrene-based copolymer used in general is linear, in this embodiment, it is characterized by using a multi-type styrene-based copolymer having a high vinyl content. By using a multi-type styrene-based copolymer having a high vinyl content, it is possible to increase the probability of gelation when dissolved in heated asphalt and to induce gel reaction easily. As described above, when gelling of the styrene-based copolymer occurs in the asphalt, elasticity may be significantly increased.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 중의 스티렌계 공중합체의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 11~24 중량%일 수 있다. 스티렌계 공중합체의 함량이 11 중량% 미만인 경우에는 탄성이 충분히 발휘되지 않아 외부 충격에 의한 균열이나 파손 발생 우려가 있으며, 24 중량%를 초과하는 경우에는 용해성이 좋지 않고 점도가 높아져 균열 부위 보수에 적용하기 어렵고 작업성이 나빠진다.The content of the styrene-based copolymer in the sealant composition for sealing the pavement crack may be 11 to 24% by weight based on the total weight of the composition. When the content of the styrene-based copolymer is less than 11% by weight, the elasticity is not sufficiently exhibited, which may cause cracking or damage due to external impact, and when it exceeds 24% by weight, the solubility is poor and the viscosity is high, thereby repairing cracks. Difficult to apply and poor workability.
일 실시예에서, 스티렌계 공중합체는 가교된 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및 가교되지 않은 스티렌-부타디엔 고무의 조합을 포함할 수 있다. 이와 같이, 가교된 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및 가교되지 않은 스티렌-부타디엔 고무의 조합을 이용함으로써 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 점탄성 특성의 균형을 맞추고 더욱 우수한 물성을 발휘하도록 할 수 있다.In one embodiment, the styrene-based copolymer may include a combination of a crosslinked styrene-butadiene-styrene block copolymer and an uncrosslinked styrene-butadiene rubber. As such, by using a combination of a cross-linked styrene-butadiene-styrene block copolymer and an uncrosslinked styrene-butadiene rubber, it is possible to balance the viscoelastic properties of the sealant composition for pavement crack sealing and to exhibit better properties.
스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 가교된 형태를 가짐으로써 가열된 아스팔트에서의 겔화를 더욱 촉진시킬 수 있어 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 탄성을 더욱 개선시킬 수 있다.The styrene-butadiene-styrene block copolymer has a cross-linked form, which can further promote gelation on the heated asphalt, and further improve the elasticity of the sealant composition for pavement crack sealing.
가교는 당해 기술분야에 공지된 방법 중 적절한 것을 선택하여 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가열된 아스팔트에 용해시킨 후, 가교제로 황을 첨가함으로써 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Crosslinking may be achieved by selecting an appropriate one of methods known in the art, for example, by dissolving styrene-butadiene-styrene block copolymer on heated asphalt, and then adding sulfur as a crosslinking agent. It is not limited.
용해성 및 내열성을 고려하여 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 스티렌 함량이 28~33 중량%이고, 중량평균분자량이 80,000~150,000 g/mol일 수 있다. 스티렌 함량이 상기 범위 미만이거나 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우에는 내열성이 저하될 수 있으며, 스티렌 함량이 상기 범위를 초과하거나 중량평균분자량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 용해성에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.In consideration of solubility and heat resistance, the styrene-butadiene-styrene block copolymer may have a styrene content of 28 to 33% by weight, and a weight average molecular weight of 80,000 to 150,000 g/mol. When the styrene content is less than the above range or the weight average molecular weight is less than the above range, heat resistance may be deteriorated, and if the styrene content exceeds the above range or the weight average molecular weight exceeds the above range, it may have an adverse effect on solubility. have.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 중의 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 10~18 중량%일 수 있다. 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 탄성이 충분히 발휘되지 않아 외부 충격에 의한 균열이나 파손 발생 우려가 있으며, 18 중량%를 초과하는 경우에는 용해성이 좋지 않고 작업성이 나빠진다.The content of the styrene-butadiene-styrene block copolymer in the sealant composition for pavement crack sealing may be 10 to 18% by weight based on the total weight of the composition. When the content of the styrene-butadiene-styrene block copolymer is less than 10% by weight, the elasticity is not sufficiently exhibited, which may cause cracking or breakage due to external impact, and when it exceeds 18% by weight, solubility is not good and workability It gets worse.
스티렌-부타디엔 고무는 가교된 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 사용함으로써 감소되는 점성을 증진시키는 역할을 할 수 있다.Styrene-butadiene rubber may serve to enhance the reduced viscosity by using a crosslinked styrene-butadiene-styrene block copolymer.
본 실시예에 이용될 수 있는 스티렌-부타디엔 고무의 예는 스티렌 함량이 10~25 중량%이고, 중량평균분자량이 120,000~350,000 g/mol인 랜덤 공중합체 형태를 포함할 수 있다. 스티렌-부타디엔 고무의 스티렌 함량이 25 중량%를 초과하는 경우에는 점성보다 탄성이 강화될 수 있으며, 10 중량% 미만인 경우에는 아스팔트와의 상용성에 문제가 될 수 있다. 스티렌-부타디엔 고무의 중량평균분자량이 120,000 g/mol 미만인 경우에는 얽힘 현상에 의한 신율 증진 효과가 크지 않으며, 350,000 g/mol을 초과하는 경우에는 점도가 지나치게 높아져 균열 부위 보수에 적용하기 어렵고 작업성이 나빠진다.Examples of the styrene-butadiene rubber that can be used in this embodiment may include a random copolymer form having a styrene content of 10 to 25% by weight and a weight average molecular weight of 120,000 to 350,000 g/mol. When the styrene content of the styrene-butadiene rubber exceeds 25% by weight, elasticity may be enhanced rather than viscosity, and when it is less than 10% by weight, compatibility with asphalt may be a problem. When the weight-average molecular weight of styrene-butadiene rubber is less than 120,000 g/mol, the effect of improving elongation due to entanglement is not large, and when it exceeds 350,000 g/mol, the viscosity is too high, so it is difficult to apply to repairing cracks and workability It gets worse.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 중의 스티렌-부타디엔 고무의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 1~6 중량%일 수 있다. 스티렌-부타디엔 고무의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 얽힘 현상에 의한 신율 증진 효과가 불충분하며, 6 중량%를 초과하는 경우에는 점도가 지나치게 높아져 균열 부위 보수에 적용하기 어렵고 작업성이 나빠진다.The content of styrene-butadiene rubber in the sealant composition for pavement crack sealing may be 1 to 6% by weight based on the total weight of the composition. When the content of styrene-butadiene rubber is less than 1% by weight, the effect of improving elongation due to entanglement is insufficient, and when it exceeds 6% by weight, the viscosity is too high, which makes it difficult to apply to repairing cracks and deteriorates workability.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 포함되는 에틸렌-프로필렌 올리고머는 낮은 점도에서도 높은 인화점을 가지고 있어 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 저온 물성 및 가공 안정성을 강화시키는 역할을 할 수 있다. 일반적으로 실런트의 가장 취약한 특징은 겨울철 콘크리트 판의 수축, 팽창 거동에 의한 파손 발생이다. 본 실시예에 있어서는, 낮은 점도에서도 높은 인화점을 갖는 에틸렌-프로필렌 올리고머를 이용하여 탄성회복률 및 고온 성능을 유지하면서도, 동시에 저온 특성을 향상시킬 수 있다.The ethylene-propylene oligomer included in the sealant composition for pavement crack sealing has a high flash point even at a low viscosity, and thus may serve to enhance low temperature properties and processing stability of the sealant composition for pavement crack sealing. In general, the most vulnerable feature of the sealant is the occurrence of damage due to shrinkage and expansion behavior of the concrete plate in winter. In this embodiment, the ethylene-propylene oligomer having a high flash point even at a low viscosity can be used to maintain the elastic recovery rate and high temperature performance, while simultaneously improving the low temperature properties.
일 실시예에서, 에틸렌-프로필렌 올리고머는 40℃에서의 동점도가 200 ㎟/s 이하이고, 인화점이 260℃ 이상이며, 유리전이온도가 -40℃ 이하일 수 있다.In one embodiment, the ethylene-propylene oligomer has a kinematic viscosity at 40°C of 200 Pa/s or less, a flash point of 260°C or more, and a glass transition temperature of -40°C or less.
일 실시예에서, 에틸렌-프로필렌 올리고머는 메탈로센 촉매를 이용하여 제조될 수 있다.In one embodiment, ethylene-propylene oligomers can be prepared using metallocene catalysts.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 중의 에틸렌-프로필렌 올리고머의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 2~8 중량%일 수 있다. 에틸렌-프로필렌 올리고머의 함량이 2 중량% 미만인 경우에는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 저온 물성 강화가 어려우며, 8 중량%를 초과하면 오히려 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 고온 물성 등에 나쁜 영향을 미치게 된다.The content of ethylene-propylene oligomer in the sealant composition for pavement crack sealing may be 2 to 8% by weight based on the total weight of the composition. When the content of the ethylene-propylene oligomer is less than 2% by weight, it is difficult to strengthen the low-temperature properties of the sealant composition for road pavement crack sealing, and when it exceeds 8% by weight, it adversely affects the high-temperature properties of the sealant composition for pavement crack sealing. .
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 포함되는 오일은 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 중의 바인더의 유연성 및 점성을 증진시키는 역할을 할 수 있다.The oil included in the sealant composition for pavement crack sealing may serve to enhance the flexibility and viscosity of the binder in the sealant composition for pavement crack sealing.
오일은 가공 안정성 측면을 고려하여 인화점이 210℃ 이상이고, 유동점(pour point)이 -13℃ 이하인 것이 바람직하다.The oil has a flash point of 210°C or higher in consideration of processing stability, and a pour point of -13°C or lower.
일 실시예에서, 오일은 방향족계 프로세스 오일, 나프탄계 오일 및 파라핀계 프로세스 오일로 이루어진 군으로부터 선택되는 일 이상일 수 있다.In one embodiment, the oil may be one or more selected from the group consisting of aromatic process oils, naphtan-based oils, and paraffin-based process oils.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 중의 오일의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 4~12 중량%일 수 있다. 오일의 함량이 4 중량% 미만인 경우에는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 유연성 및 점성 증진 효과를 충분히 발휘할 수 없으며, 12 중량%를 초과하는 경우에는 오히려 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 고온 물성 등에 나쁜 영향을 미치게 된다. The content of oil in the sealant composition for pavement crack sealing may be 4 to 12% by weight based on the total weight of the composition. If the oil content is less than 4% by weight, the pavement crack sealing sealant composition may not sufficiently exhibit the flexibility and viscosity-enhancing effect, and if it exceeds 12% by weight, it is rather bad in the high-temperature properties of the pavement crack sealing sealant composition. Impact.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 포함되는 점착부여제는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 점성을 개선하여 적절한 정도의 접착력을 부여하는 역할을 할 수 있다.The tackifier included in the sealant composition for road pavement crack sealing may improve the viscosity of the sealant composition for pavement crack sealing and serve to impart an appropriate degree of adhesion.
일 실시예에서, 점착부여제는 소성 변형 저항성 및 아스팔트에 대한 용해성을 고려하여 130~160℃ 범위의 연화점을 가질 수 있다.In one embodiment, the tackifier may have a softening point in the range of 130 ~ 160 ℃ in consideration of plastic deformation resistance and solubility in asphalt.
일 실시예에서, 점착부여제는 합성 석유수지, 천연 석유수지 및 이들의 수소 첨가물로 이루어진 군으로부터 선택되는 일 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the tackifier may include one or more selected from the group consisting of synthetic petroleum resins, natural petroleum resins, and hydrogenates thereof.
합성 석유수지의 예는, 방향족 탄화수소계 석유수지, 지방족 탄화수소계 석유수지, 디시클로펜타디엔계 수지, 폴리부텐, 쿠마론-인덴 수지 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.Examples of synthetic petroleum resins include, but are not limited to, aromatic hydrocarbon petroleum resins, aliphatic hydrocarbon petroleum resins, dicyclopentadiene resins, polybutene, coumarone-indene resins, and the like.
천연 석유수지의 예는, 폴리터펜 수지, 터펜 페놀 수지, 로진 및 로진 에스터 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.Examples of natural petroleum resins include, but are not limited to, polyterpene resins, terpene phenolic resins, rosin and rosin esters.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 중의 점착부여제의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 4~8 중량%일 수 있다. 점착부여제의 함량이 4 중량% 미만인 경우에는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 접착력이 약화될 수 있으며, 8 중량%를 초과하는 경우에는 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 신도 및 저온 물성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.The content of the tackifier in the sealant composition for road pavement crack sealing may be 4 to 8% by weight based on the total weight of the composition. When the content of the tackifier is less than 4% by weight, the adhesive strength of the sealant composition for road pavement crack sealing may be weakened, and when it exceeds 8% by weight, negative effects on elongation and low temperature properties of the sealant composition for road pavement crack sealing Can be crazy.
일 실시예에서, 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시켜 탄성을 더욱 높이기 위하여 황을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the sealant composition for pavement crack sealing may further include sulfur to further increase elasticity by crosslinking the styrene-butadiene-styrene block copolymer.
황은 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 100 중량부를 기준으로 2~4 중량부 포함될 수 있다. 황의 함량이 2 중량부 미만인 경우에는 탄성 개선 효과가 미미하며, 4 중량부를 초과하는 경우에는 과도한 겔 형성으로 오히려 물성 저하의 우려가 있다.Sulfur may be included in 2 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the styrene-butadiene-styrene block copolymer. When the content of sulfur is less than 2 parts by weight, the effect of improving elasticity is negligible, and when it exceeds 4 parts by weight, there is a fear of physical property degradation due to excessive gel formation.
일 실시예에서, 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 탄성 및 고온 물성을 더욱 강화시키기 위하여 황 함유 실란 커플링제로 처리된 유기화된 실리카를 더 포함할 수 있다. 스티렌계 공중합체와 실란 커플링제에 함유된 황이 반응하여 결합력을 강화시켜 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 고온 물성 및 탄성을 더욱 강화시키는 역할을 할 수 있다.In one embodiment, the sealant composition for pavement crack sealing may further include organic silica treated with a sulfur-containing silane coupling agent to further enhance elasticity and high temperature properties. The styrene-based copolymer reacts with sulfur contained in the silane coupling agent to enhance the bonding strength, thereby enhancing the high-temperature properties and elasticity of the sealant composition for pavement crack sealing.
실리카는 그 종류에 특별한 제한은 없으며, 넓은 표면적 확보 측면에서 입자 크기가 100 마이크론 이하인 것이 바람직하다.Silica has no particular limitation on its type, and it is preferable that the particle size is 100 microns or less in view of securing a large surface area.
황 함유 실란 커플링제는 분자 구조 내에 스티렌계 공중합체와 반응할 수 있는 황을 함유하고 있다.Sulfur-containing silane coupling agents contain sulfur capable of reacting with a styrene-based copolymer in a molecular structure.
실리카 100 중량부에 대하여 실란 커플링제 1~10 중량부가 사용될 수 있으며, 실란 커플링제의 사용량이 1 중량부 미만인 경우에는 유기화된 실리카 첨가에 따른 탄성 및 고온 물성 강화 효과가 미미하며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 오히려 고온 물성에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.1 to 10 parts by weight of the silane coupling agent can be used with respect to 100 parts by weight of the silica, and when the amount of the silane coupling agent used is less than 1 part by weight, the effect of strengthening the elasticity and high temperature properties due to the addition of the organized silica is negligible, and more than 10 parts by weight If it does, it may have an adverse effect on high temperature properties.
황 함유 실란 커플링제로 처리된 유기화된 실리카의 사용량은 스티렌계 공중합체 100 중량부를 기준으로 5~20 중량부일 수 있다. 유기화된 실리카의 사용량이 5 중량부 미만이면 유기화된 실리카 첨가에 따른 탄성 및 고온 물성 강화 효과가 미미하며, 20 중량부를 초과하는 경우에는 사용량 증가에 따른 더 이상의 효과 증진을 기대하기 어렵다.The amount of the organic silica treated with the sulfur-containing silane coupling agent may be 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the styrene-based copolymer. If the amount of the organic silica used is less than 5 parts by weight, the effect of strengthening the elasticity and high temperature properties due to the addition of the organic silica is insignificant.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 포함되는 아스팔트는 조성물의 결합재로 작용하여 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 소성변형 저항성 및 강도를 향상시키는 역할을 할 수 있다.Asphalt included in the sealant composition for pavement crack sealing may serve as a binder for the composition to improve plastic deformation resistance and strength of the sealant composition for pavement crack sealing.
일 실시예에서, 아스팔트는 50~120 dm의 침입도를 가질 수 있다. 아스팔트의 침입도가 50 dm 미만인 경우에는 신도가 저하될 수 있으며, 120 dm을 초과하는 경우에는 조성물의 연화점이 낮아져 소성변형 저항성이 나빠질 수 있다.In one embodiment, the asphalt may have a penetration of 50-120 dm. When the penetration of asphalt is less than 50 dm, elongation may be lowered, and when it exceeds 120 dm, the softening point of the composition may be lowered, resulting in poor plastic deformation resistance.
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 중의 아스팔트의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 62~80 중량%일 수 있다. 아스팔트의 함량이 62 중량% 미만인 경우에는 조성물의 점도가 높아져 혼합이 불가능해지며, 80 중량%를 초과하는 경우에는 조성물의 연화점이 낮아져 소성변형 저항성이 나빠질 수 있다.The content of asphalt in the sealant composition for pavement crack sealing may be 62 to 80% by weight based on the total weight of the composition. When the content of asphalt is less than 62% by weight, the viscosity of the composition becomes high, so that mixing is impossible, and when it exceeds 80% by weight, the softening point of the composition may be lowered, resulting in poor plastic deformation resistance.
본 실시예에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 점탄성 특성이 우수한 바인더를 이용함으로써 저온 특성을 향상시키는 것과 동시에 탄성회복률 및 고온 성능을 모두 개선시킬 수 있다. 따라서, 균열 실링을 위한 각종 공법에 광범위하게 이용될 수 있어, 도로포장의 균열 보수 및 예방적 보수에 있어서 효과적으로 적용될 수 있다.The sealant composition for road pavement crack sealing according to this embodiment can improve both low-temperature properties and improved elastic recovery and high-temperature performance by using a binder having excellent viscoelastic properties. Therefore, it can be widely used in various construction methods for crack sealing, and can be effectively applied in crack repair and preventive repair of road pavement.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 실런트의 제조방법은 a) 가열된 아스팔트 62~80 중량%에 스티렌계 공중합체 11~24 중량%를 첨가하고 교반하면서 용해시키는 단계; b) 에틸렌-프로필렌 올리고머 2~8 중량%, 오일 4~12 중량% 및 점착부여제 2~7 중량%를 추가로 혼합하고 용해시키는 단계; 및 c) 상온으로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 실런트에 대한 실시예와 실질적으로 동일한 내용에 대하여는 본 실시예에 있어서는 그 구체적인 설명을 생략한다.On the other hand, the method of manufacturing a sealant according to another embodiment of the present invention comprises: a) adding 11 to 24% by weight of a styrene-based copolymer to 62 to 80% by weight of heated asphalt and dissolving while stirring; b) further mixing and dissolving 2 to 8% by weight of ethylene-propylene oligomer, 4 to 12% by weight of oil and 2 to 7% by weight of tackifier; And c) cooling to room temperature. In the present embodiment, detailed descriptions of contents substantially the same as those of the above-described sealant are omitted.
일 실시예에서, 아스팔트는 170~230℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다.In one embodiment, the asphalt may be heated to a temperature in the range of 170-230°C.
일 실시예에서, 가열된 아스팔트에 스티렌계 공중합체를 첨가하고 교반하면서 용해시킨 후, 탄성 및 고온 물성을 더욱 강화시키기 위하여 황 함유 실란 커플링제로 처리된 유기화된 실리카를 첨가하여 용해시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, after the styrene-based copolymer is added to the heated asphalt and dissolved while stirring, the step of dissolving by adding organic silica treated with a sulfur-containing silane coupling agent to further enhance elasticity and high temperature properties is further dissolved. It can contain.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법은 가열된 아스팔트 62~80 중량%에 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 10~18 중량%를 첨가하고 교반하면서 용해시키는 단계; 160~190℃로 냉각시키는 단계; 황을 첨가하고 교반하면서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시키는 단계; 스티렌-부타디엔 고무 1~6 중량%, 에틸렌-프로필렌 올리고머 2~8 중량%, 오일 4~12 중량% 및 점착부여제 2~7 중량%를 추가로 혼합하고 용해시키는 단계; 및 상온으로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 실런트에 대한 실시예와 실질적으로 동일한 내용에 대하여는 본 실시예에 있어서는 그 구체적인 설명을 생략한다.In addition, the method of manufacturing a sealant composition for road pavement crack sealing according to another embodiment of the present invention is dissolved while stirring and adding 10 to 18% by weight of styrene-butadiene-styrene block copolymer to 62 to 80% by weight of heated asphalt Letting; Cooling to 160-190°C; Crosslinking the styrene-butadiene-styrene block copolymer while adding sulfur and stirring; Step 1 to 6% by weight of styrene-butadiene rubber, 2 to 8% by weight of ethylene-propylene oligomer, 4 to 12% by weight of oil and 2 to 7% by weight of tackifier are further mixed and dissolved; And cooling to room temperature. In the present embodiment, detailed descriptions of contents substantially the same as those of the above-described sealant are omitted.
일 실시예에서, 아스팔트는 170~230℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다.In one embodiment, the asphalt may be heated to a temperature in the range of 170-230°C.
일 실시예에서, 황은 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 100 중량부를 기준으로 2~4 중량부의 비율로 첨가될 수 있다.In one embodiment, sulfur may be added in a proportion of 2 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the styrene-butadiene-styrene block copolymer.
일 실시예에서, 황을 첨가하고 교반하면서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시키는 단계에 있어서, 상기 스티렌계 공중합체 100 중량부를 기준으로 5~20 중량부의 실란커플링제로 처리된 유기화된 실리카를 더 첨가하여 용해시킬 수 있다.In one embodiment, in the step of crosslinking the styrene-butadiene-styrene block copolymer while adding sulfur and stirring, the organic treatment with 5 to 20 parts by weight of a silane coupling agent based on 100 parts by weight of the styrene-based copolymer Silica can be added and dissolved.
본 실시예에 따라 제조된 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 있어서 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 가교된 형태로 존재하고, 스티렌-부타디엔 고무는 가교되지 않은 상태로 존재한다.In the sealant composition for pavement crack sealing manufactured according to the present embodiment, the styrene-butadiene-styrene block copolymer is present in a crosslinked form, and the styrene-butadiene rubber is present in an uncrosslinked state.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
[실시예][Example]
- 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물 제조-Manufacture sealant composition for road pavement crack sealing
하기 표 2에 나타내어진 구성성분 및 함량에 따라 실시예 1 내지 5, 및 비교예 1 내지 3의 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물을 제조하였다. 표 2에 나타내어진 구성성분의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 한 중량%로 표시되나, 황은 SBS 100 중량부를 기준으로 한 중량부로 표시되고, 실리카 및 O-실리카는 스티렌계 공중합체(즉, SBS와 SB의 합계) 100 중량부를 기준으로 한 중량부로 표시된다. 구체적으로, 실시예 1, 2, 4, 비교예 1, 2의 경우, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS)를 170~230℃로 가열된 아스팔트에 첨가하여 교반하면서 용해시킨 후, 점착부여제, 오일, 에틸렌-프로필렌 올리고머 등의 다른 성분을 추가로 혼합하고 용해시키고, 상온으로 냉각함으로써 제조하였다. 또한, 실시예 3, 5, 비교예 3의 경우, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS)를 170~230℃로 가열된 아스팔트에 첨가하여 교반하면서 용해시킨 후, 용해된 아스팔트를 160~190℃로 냉각하고, 황 및 유기화된 실리카를 투입하여 교반하여 가교시킨 후, 스티렌-부타디엔 고무, 점착부여제, 오일, 에틸렌-프로필렌 올리고머 등의 다른 성분을 추가로 혼합하고 용해시키고, 상온으로 냉각함으로써 제조하였다.According to the components and contents shown in Table 2, sealant compositions for road pavement crack sealing of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared. The content of the components shown in Table 2 is expressed in weight percent based on the total weight of the composition, but sulfur is expressed in parts by weight based on 100 parts by weight of SBS, and silica and O-silica are styrenic copolymers (i.e., SBS And SB) is expressed in parts by weight based on 100 parts by weight. Specifically, in the case of Examples 1, 2, and 4, and Comparative Examples 1 and 2, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS) was added to asphalt heated to 170 to 230°C to dissolve while stirring, and then adhesion was given. It was prepared by further mixing and dissolving other components such as oil, ethylene-propylene oligomer, and cooling to room temperature. In addition, in the case of Examples 3, 5, and Comparative Example 3, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS) was added to the asphalt heated to 170-230°C to dissolve while stirring, and the dissolved asphalt was 160-190. After cooling to ℃, crosslinking by stirring with sulfur and organic silica added, and further mixing and dissolving other components such as styrene-butadiene rubber, tackifier, oil, ethylene-propylene oligomer, and cooling to room temperature It was prepared.
하기 표 2에 나타내어진 각각의 재료는 다음과 같다.Each material shown in Table 2 is as follows.
- SBS: 스티렌 함량이 30 중량%이고, 분자량이 100,000 g/mol인 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체-SBS: Styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 30% by weight and a molecular weight of 100,000 g/mol
- SB: 스티렌 함량이 20 중량%이고, 분자량이 250,000 g/mol인 스티렌-부타디엔 랜덤 공중합체-SB: Styrene-butadiene random copolymer having a styrene content of 20% by weight and a molecular weight of 250,000 g/mol
- 황: 순도 90% 이상인 황-Sulfur: Sulfur with a purity of 90% or higher
- AD: 연화점이 140℃인 C9계 석유수지-AD: C9-based petroleum resin with a softening point of 140℃
- 오일 1: 40℃에서의 동점도 90 ㎟/s, 유동점이 -13℃, 인화점이 240℃인 화이트 오일(white oil)-Oil 1: White oil with a kinematic viscosity of 90 ㎟/s at 40°C, a pour point of -13°C, and a flash point of 240°C.
- 오일 2: 40℃에서의 동점도 30 ㎟/s, 유동점이 -22℃, 인화점이 190℃인 화이트 오일-Oil 2: White oil with a kinematic viscosity of 30 ㎟/s at 40°C, a pour point of -22°C, and a flash point of 190°C.
- EPO : 40℃에서의 동점도 30 ㎟/s, 유리전이온도 -40℃, 인화점이 280℃인 에틸렌-프로필렌 올리그머-EPO: Ethylene-propylene oligomer with a kinematic viscosity of 30 ㎟/s at 40℃, a glass transition temperature of -40℃, and a flash point of 280℃.
- O-실리카 : 데구사 si-69로 처리된 입자 크기 90 마이크론인 유기화된 실리카-O-silica: organic silica with a particle size of 90 microns treated with Degussa si-69
- 실리카 : 평균 입자크기 90 마이크론인 실리카 -Silica: Silica with an average particle size of 90 microns
- AP : 침입도 70 dm,, 연화점이 50℃인 도로포장에 사용하는 AP5급 아스팔트-AP: AP5 grade asphalt used for pavement with a penetration rate of 70 dm and a softening point of 50℃
- 물성 평가-Property evaluation
상기 제조된 실시예 1 내지 5, 및 비교예 1 내지 3의 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 물성은 기본 성능 평가, ASTM D 6297-13(Standard Specification for Asphalt Plug Joints for Bridge) 및 실런트 기준인 ASTM D 6690 TYPE 2에 따라 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타낸다.The properties of the sealant composition for road pavement crack sealing of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 prepared above were evaluated for basic performance, ASTM D 6297-13 (Standard Specification for Asphalt Plug Joints for Bridge) and ASTM as the sealant standard. It was evaluated according to D 6690 TYPE 2, and the results are shown in Table 3 below.
- 기본 성능 평가-Basic performance evaluation
구체적인 평가 방법 및 판단 기준은 다음과 같다.The specific evaluation methods and criteria are as follows.
1) 연화점(Softening point) 및 25℃ 침입도(Penetration) 평가1) Softening point and 25℃ Penetration evaluation
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 소성변형에 대한 평가(ASTM D 36, D3407)로 연화점 및 25℃ 침입도를 측정하였다. 연화점 및 침입도가 높을수록 소성변형 특성이 우수하다고 판단할 수 있으며, 그 측정값이 ASTM D 6297-13에서 제시한 값보다 낮으면 불합격으로 판정한다.Softening point and 25° C. penetration were measured by evaluating plastic deformation of the sealant composition for pavement crack sealing (ASTM D 36, D3407). The higher the softening point and penetration rate, the better the plastic deformation characteristics can be judged. If the measured value is lower than the value suggested by ASTM D 6297-13, it is judged as rejected.
(2) 25℃ 신도(Ductility) 평가(2) Evaluation of 25℃ Ductility
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 피로 균열 평가(ASTM D 113)로, 25℃ 신도를 측정하였다. 신도가 높을수록 피로 균열 특성이 우수하다고 판단할 수 있으며, 그 측정값이 ASTM D 6297-13에서 제시한 값보다 낮으면 불합격으로 판정한다.Elongation at 25° C. was measured by fatigue crack evaluation (ASTM D 113) of the sealant composition for pavement crack sealing. It can be judged that the higher the elongation, the better the fatigue crack characteristics, and if the measured value is lower than the value suggested by ASTM D 6297-13, it is judged as rejected.
(3) 유연성(Flexibility) 평가(3) Flexibility evaluation
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 저온 균열 평가(ASTM D 5329)로, 저온 유연성을 측정하였다. 그 측정값이 -23℃ 보다 높으면 불합격으로 판정한다.Low-temperature flexibility was measured by low-temperature crack evaluation (ASTM D 5329) of the sealant composition for pavement crack sealing. If the measured value is higher than -23°C, it is judged as rejected.
표 2의 실시예 1, 2 및 비교예 1의 결과를 통하여, 에틸렌-프로필렌 올리고머의 사용에 따라 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 저온 균열 저항성이 개선되는 것을 확인할 수 있다. 실시예 1, 3 및 비교예 2의 결과를 통하여, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시킴으로써 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 고온 물성 및 점성이 개선되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1, 3, 4 및 비교예 3을 통하여, 유기화된 실리카에 의해 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 연화점이 개선되는 것을 확인할 수 있다.Through the results of Examples 1, 2 and Comparative Example 1 of Table 2, it can be seen that the low temperature crack resistance of the sealant composition for pavement crack sealing is improved according to the use of the ethylene-propylene oligomer. Through the results of Examples 1, 3 and Comparative Example 2, it can be confirmed that the high-temperature properties and viscosity of the sealant composition for pavement crack sealing are improved by crosslinking the styrene-butadiene-styrene block copolymer. In addition, it can be seen through Example 1, 3, 4, and Comparative Example 3 that the softening point of the sealant composition for pavement crack sealing by organic silica is improved.
- ASTM D 6297-13에 의한 물성 평가-Evaluation of physical properties according to ASTM D 6297-13
실시예 1 및 3에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 대하여 ASTM D 6297-13 전체 평가를 통하여 규정에 따른 조건을 적합하게 충족하는지를 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타낸다.With respect to the sealant composition for road pavement crack sealing according to Examples 1 and 3, it was evaluated whether the conditions according to the regulations were properly satisfied through the entire evaluation of ASTM D 6297-13, and the results are shown in Table 4 below.
상기 표 4에 나타내어진 바와 같이, 실시예 1 및 3에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 ASTM D 6297-13의 기준을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 4, it can be seen that the sealant compositions for road pavement crack sealing according to Examples 1 and 3 satisfy all the criteria of ASTM D 6297-13.
- ASTM D 6690-TYPE2에 의한 물성 평가-Property evaluation according to ASTM D 6690-TYPE2
실시예 1, 3, 4, 5 및 비교예 2, 3에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물에 대하여 ASTM D 6690 Type 2 전체 평가를 통하여 규정에 따른 조건을 적합하게 충족하는지를 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타낸다.For the sealant composition for road pavement crack sealing according to Examples 1, 3, 4, 5 and Comparative Examples 2 and 3, it was evaluated whether the conditions according to the regulations were adequately satisfied through the overall evaluation of ASTM D 6690 Type 2, and the results were evaluated. Table 5 below.
(60도 mm)Flowability
(60 degree mm)
(비침수)Adhesiveness
(Non-immersion)
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
없음More than
none
상기 표 5에 나타내어진 바와 같이, 실시예에 따른 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 모두 ASTM D 6690 TYPE 2에 따른 기준을 만족하였다.As shown in Table 5, the sealant compositions for road pavement crack sealing according to the Examples all satisfied the standards according to ASTM D 6690 TYPE 2.
실시예 3과 비교예 2의 결과를 통하여 황을 첨가하여 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시킴으로써 특히 원상회복률이 더 우수해지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 3과 비교예 3의 결과를 통하여 유기화된 실리카를 이용하는 경우 일반 실리카보다 성능 개선 효과가 더 향상되는 것을 확인할 수 있다. 특히, 비교예 3의 경우, 실리카가 침전되어 아스팔트와의 호환성에 문제가 있음을 알 수 있었다.Through the results of Example 3 and Comparative Example 2, it can be seen that, especially by adding sulfur, the styrene-butadiene-styrene block copolymer is crosslinked, and thus the original phase recovery rate is more excellent. In addition, it can be seen through the results of Example 3 and Comparative Example 3 that when the organic silica is used, the performance improvement effect is more improved than that of the general silica. Particularly, in the case of Comparative Example 3, it was found that silica precipitated and there was a problem in compatibility with asphalt.
본 발명은 전술한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the present invention without departing from those skilled in the art. It will be obvious.
Claims (17)
스티렌계 공중합체 11~24 중량%; 에틸렌-프로필렌 올리고머 2~8 중량%; 오일 4~12 중량%; 점착부여제 2~7 중량% 및 아스팔트 62~80 중량%를 포함하며,
상기 스티렌계 공중합체는 가교된 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및 가교되지 않은 스티렌-부타디엔 고무의 조합을 포함하며,
상기 에틸렌-프로필렌 올리고머는 40℃에서의 동점도가 200 ㎟/s 이하이고, 인화점이 260℃ 이상이며, 유리전이온도가 -40℃ 이하이며, 저온 물성 및 가공 안정성을 향상시키고,
상기 도로포장 균열 실링용 실런트 조성물은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시키기 위하여 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 100 중량부를 기준으로 2~4 중량부의 황을 더 포함하는
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물.
As a sealant composition for road pavement crack sealing,
Styrene-based copolymer 11 to 24% by weight; 2-8% by weight of ethylene-propylene oligomer; Oil 4-12% by weight; 2~7% by weight of tackifier and 62~80% by weight of asphalt,
The styrene-based copolymer includes a combination of a crosslinked styrene-butadiene-styrene block copolymer and an uncrosslinked styrene-butadiene rubber,
The ethylene-propylene oligomer has a kinematic viscosity at 40°C of 200 Pa/s or less, a flash point of 260°C or more, a glass transition temperature of -40°C or less, improves low-temperature properties and processing stability,
The sealant composition for sealing the pavement crack further comprises 2 to 4 parts by weight of sulfur based on 100 parts by weight of the styrene-butadiene-styrene block copolymer to crosslink the styrene-butadiene-styrene block copolymer.
Sealant composition for pavement crack sealing.
상기 가교된 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 조성물 전체 중량을 기준으로 10~18 중량% 포함되고, 상기 가교되지 않은 스티렌-부타디엔 고무는 조성물 전체 중량을 기준으로 1~6 중량% 포함되는
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물.
According to claim 1,
The crosslinked styrene-butadiene-styrene block copolymer contains 10 to 18% by weight based on the total weight of the composition, and the uncrosslinked styrene-butadiene rubber is 1 to 6% by weight based on the total weight of the composition.
Sealant composition for pavement crack sealing.
상기 가교된 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 스티렌 함량이 28~33 중량%이고, 중량평균분자량이 80,000~150,000 g/mol이며, 상기 가교되지 않은 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 10~25 중량%이고, 중량평균분자량이 120,000~350,000 g/mol인 랜덤 공중합체인
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물.
According to claim 1,
The crosslinked styrene-butadiene-styrene block copolymer has a styrene content of 28 to 33% by weight, a weight average molecular weight of 80,000 to 150,000 g/mol, and the uncrosslinked styrene-butadiene rubber has a styrene content of 10 to 25% by weight. %, and a random copolymer having a weight average molecular weight of 120,000 to 350,000 g/mol.
Sealant composition for pavement crack sealing.
상기 스티렌계 공중합체 100 중량부를 기준으로 5~20 중량부의 황 함유 실란커플링제로 처리된 유기화된 실리카를 더 포함하는
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물.
According to claim 1,
The styrene-based copolymer further comprises 5 to 20 parts by weight of an organic silica treated with a sulfur-containing silane coupling agent based on 100 parts by weight
Sealant composition for pavement crack sealing.
상기 유기화된 실리카는 상기 실리카 100 중량부에 대하여 1~10 중량부의 실란 커플링제로 처리된
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물.
According to claim 4,
The organic silica is treated with 1 to 10 parts by weight of a silane coupling agent relative to 100 parts by weight of the silica
Sealant composition for pavement crack sealing.
160~190℃로 냉각시키는 단계;
황을 첨가하고 교반하면서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시키는 단계;
스티렌-부타디엔 고무 1~6 중량%, 에틸렌-프로필렌 올리고머 2~8 중량%, 오일 4~12 중량% 및 점착부여제 2~7 중량%를 추가로 혼합하고 용해시키는 단계; 및
상온으로 냉각시키는 단계를 포함하며,
상기 에틸렌-프로필렌 올리고머는 40℃에서의 동점도가 200 ㎟/s 이하이고, 인화점이 260℃ 이상이며, 유리전이온도가 -40℃ 이하이며, 저온 물성 및 가공 안정성을 향상시키는
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법.
Adding 10 to 18% by weight of styrene-butadiene-styrene block copolymer to 62 to 80% by weight of heated asphalt and dissolving while stirring;
Cooling to 160-190°C;
Crosslinking the styrene-butadiene-styrene block copolymer while adding sulfur and stirring;
Step 1 to 6% by weight of styrene-butadiene rubber, 2 to 8% by weight of ethylene-propylene oligomer, 4 to 12% by weight of oil and 2 to 7% by weight of tackifier are further mixed and dissolved; And
Cooling to room temperature,
The ethylene-propylene oligomer has a kinematic viscosity of 200 Pa/s or less at 40°C, a flash point of 260°C or more, a glass transition temperature of -40°C or less, and improves low-temperature properties and processing stability.
Method for manufacturing sealant composition for pavement crack sealing.
상기 황은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 100 중량부를 기준으로 2~4 중량부의 비율로 첨가되는
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법.
The method of claim 6,
The sulfur is added in a proportion of 2 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the styrene-butadiene-styrene block copolymer
Method for manufacturing sealant composition for pavement crack sealing.
상기 황을 첨가하고 교반하면서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 가교시키는 단계에 있어서, 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체와 상기 스티렌-부타디엔 고무의 합계 100 중량부를 기준으로 5~20 중량부의 황 함유 실란커플링제로 처리된 유기화된 실리카를 더 첨가하여 용해시키는
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법.
The method of claim 6,
In the step of crosslinking the styrene-butadiene-styrene block copolymer while adding and stirring the sulfur, 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the styrene-butadiene-styrene block copolymer and the styrene-butadiene rubber To further dissolve by adding the organic silica treated with a sulfur-containing silane coupling agent
Method for manufacturing sealant composition for pavement crack sealing.
상기 아스팔트는 170~230℃ 범위의 온도로 가열되는
도로포장 균열 실링용 실런트 조성물의 제조방법.The method of claim 6,
The asphalt is heated to a temperature in the range of 170 ~ 230 ℃
Method for manufacturing sealant composition for pavement crack sealing.
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|---|---|---|---|---|
| KR100546689B1 (en) * | 2005-05-16 | 2006-01-31 | 유한회사 로드씰 | Asphalt sealant composition for protecting a vehicle detector and preparing method thereof |
| KR100993406B1 (en) | 2008-06-24 | 2010-11-09 | 흥진산업(주) | A manufacturing method of pavement crack repair material |
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