KR102170855B1

KR102170855B1 - 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법

Info

Publication number: KR102170855B1
Application number: KR1020200015390A
Authority: KR
Inventors: 이형수
Original assignee: 이형수
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2020-10-28

Abstract

본 발명은 융설기능과 미끄럼방지기능을 갖는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 관한 기술분야가 개시된다.
또한, 본 발명은 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 있어서, (a) 미끄럼방지 대상 노면에 부착된 이물질을 기계장비로 제거 및 청소 후 테이프로 보양하는 테이프 보양 단계; (b) 상기 보양된 노면 상에 점도가 100cp 이하인 수지에 섬유가 함침된 하도층 조성물을 도포하는 하도층 형성 단계; (c) 상기 하도층 조성물을 도포한 노면 상의 파손부위에 수지에 섬유가 함침된 보수·보강용 조성물을 채우는 보수·보강부 형성 단계; (d) 상기 하도층 및 보수·보강부 상에 수지에 섬유가 함침된 동결방지 미끄럼방지재 조성물을 톱날 고무밀대로 2~5㎏/㎡ 도포한 다음, 원통형 롤러로 표면을 2~3회 문질러 물결무늬 미끄럼방지 요철층을 형성하는 미끄럼방지 요철층 형성 단계; (e) 상기 미끄럼방지 요철층 상부에 수지에 섬유가 함침된 융설·동결방지용 코팅용 조성물을 도포하는 융설·동결방지용 코팅층 형성 단계; (f) 보양된 테이프를 제거하는 테이프 제거 단계;를 포함하되, 상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 수지는 MMA(Methyl Methacrylate)수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지 중 어느 하나의 수지 또는 둘 이상을 혼합한 수지이며; 상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 강화 섬유이며; 상기 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물에는 부동액을 포함하고, 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸알코올 중 하나 이상과, 액상 염화칼슘, 소금물, 액상 마그네슘, 액상 칼륨 중 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법을 제시한다.

Description

융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법{Construction method using Non-slip mixture with Snow-melting additives}

본 발명은 융설기능과 미끄럼방지기능을 갖는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 도로 또는 인도 및 자전거 도로 등과 같은 노면의 미끄럼방지 포장은 자동차 및 자전거 운전자 또는 보행자에게 위험 구간을 사전에 인지시켜, 안전한 주행 또는 보행이 이루어질 수 있도록 하고, 돌발 사고 등이 발생할 때 짧은 정지거리를 유도하여 안전운행과 보행자의 안전을 확보하기 위한 도로 또는 인도 등의 노면에 설치한 포장재이다.

종래에는 도로 또는 인도 등의 노면의 미끄럼 방지재료로 에폭시 수지계, 우레탄 수지계 등을 사용하여, 노면에 도포 후 미끄럼방지용 규사 알갱이를 표면에 살포, 부착하는 방식으로 사용하였다.

그러나 상기와 같은 재료는 긴 경화 건조시간과 접착력, 인장력, 수축력 등의 내구성이 저조한 특성에 의하여 노면에 포장재로 설치 후 짧은 시간 내에 크랙, 들뜸, 파손되는 문제들이 있었다.

또한, 종래에는 도로 또는 인도 등의 노면의 미끄럼 방지재료로 속건성 양생 및 건조가 이루어지는 MMA(Methyl Methacrylate) 수지 조성물에 골재, 첨가제, 안료, 강화 섬유의 매쉬 망, 촙, 단 섬유 등을 투입 후, 경화제 BPO를 첨가하여, 에어스프레이 건 살포 방식, 미끄럼방지 알갱이를 살포 후 롤러로 누르는 다짐방식, 톱날밀대를 사용하는 톱날 요철방식 등 도로 노면에 장비를 사용하여 시공이 이루어지고 있다.

상기와 같은 미끄럼방지 조성물을 도로 노면과 각종 경사진 곳에 도포 시에는 먼저 차량 교통 통제, 보행자의 통행 등을 차단하여 시공을 한다. 그러나 시공 시간이 길어지면 교통 통제, 보행 차단으로 발생하는 손실 비용이 크게 발생할 수 있는 문제들이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서, 본출원인이 출원하여 등록받은 대한민국 등록특허 제1880473호에는 지속성이 강하고, 온도변화에 따른 인장력, 수축력 등 재료의 물성변화를 차단할 수 있으며, 강한 강도, 높은 탄성률, 저열팽창률, 휨강도 등의 내구성을 증가시켜 자동차의 무거운 하중과 진동을 흡수 차단하여 크랙을 방지하는 한편, 미끄럼방지 요철이 쉽게 파손되지 않고, 우천시 빗물이 쉽게 빠져나가 빗물에 의한 수막현상을 방지하고, 시공 시간이 단축되고 시공 후에 바로 차량, 보행 통행이 가능한 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법을 제시하고 있으나, 융설 미끄럼방지재로 사용되는 제설파우더는 혼합된 MMA수지와 재료분리를 일으켜 동결 및 미끄럼방지의 기능이 저하되는 문제점을 갖고 있다.

등록특허공보 10-1880473(2018.07.16.) 등록특허공보 10-1310271(2013.09.23.) 등록특허공보 10-1363894(2014.02.19.) 등록특허공보 10-1182460(2012.09.18.)

상기와 같은 문제들을 해결하기 위해 도로 노면에 접착될 조성물의 구성과 기능, 시공성과 시공 후 안전성을 충분하게 제공할 수 있는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 동결 및 미끄럼방지 시공시 사용되는 조성물에 포함되는 MMA수지의 경화시 상기 MMA수지의 재료분리에 의한 시공성 저하를 방지하는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 있어서, (a) 미끄럼방지 대상 노면에 부착된 이물질을 기계장비로 제거 및 청소 후 테이프로 보양하는 테이프 보양 단계; (b) 상기 보양된 노면 상에 점도가 100cp 이하인 수지에 섬유가 함침된 하도층 조성물을 도포하는 하도층 형성 단계; (c) 상기 하도층 조성물을 도포한 노면 상의 파손부위에 수지에 섬유가 함침된 보수·보강용 조성물을 채우는 보수·보강부 형성 단계; (d) 상기 하도층 및 보수·보강부 상에 수지에 섬유가 함침된 동결방지 미끄럼방지재 조성물을 톱날 고무밀대로 2~5㎏/㎡ 도포한 다음, 원통형 롤러로 표면을 2~3회 문질러 물결무늬 미끄럼방지 요철층을 형성하는 미끄럼방지 요철층 형성 단계; (e) 상기 미끄럼방지 요철층 상부에 수지에 섬유가 함침된 융설·동결방지용 코팅용 조성물을 도포하는 융설·동결방지용 코팅층 형성 단계; (f) 보양된 테이프를 제거하는 테이프 제거 단계;를 포함하되, 상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 수지는 MMA(Methyl Methacrylate)수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지 중 어느 하나의 수지 또는 둘 이상을 혼합한 수지이며; 상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 강화 섬유이며; 상기 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물에는 부동액을 포함하고, 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸알코올 중 하나 이상과, 액상 염화칼슘, 소금물, 액상 마그네슘, 액상 칼륨 중 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법을 제시한다.

또한, 본 발명의 상기 단계 (b)의 하도층 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 MEK용제 3~5중량부, 접착력 강화제 0.5~1중량부, 산화방지제 0.2~1중량부, 경화제 BPO 3~5중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 단계 (c)의 보수·보강용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~70중량부, 소포제 0.2~0.5중량부, 레벨링제 0.1~1중량부, 증점제 1~10중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 레벨링제 0.1~1중량부, 침강방지제 0.5~2중량부, 증점제 1~10중량부, 규사 50~70중량부, 분산소포제 0.1~0.3중량부, 부동액 5~30중량부, 경화촉진제 0.1~1중량부, 경화제 BPO 3~7중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 20~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 침강방지제 0.2~1중량부, 규사 10~30중량부, 분산 소포제 0.2~0.5중량부, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸알코올 중 하나 이상을 5-~50중량부, 액상 염화칼슘, 소금물, 액상 마그네슘, 액상 칼륨 중 하나 이상을 5~20중량부, 경화촉진제 0.5~1중량부, 경화제 BPO 3~7중량부, 자외선 안정제 1~3중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 글라스 중공형 비드, 세라믹 중공형 비드, 세노스피어 중공형 비드, 펄라이트계 중공형 비드 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법은 수지 조성물에 섬유의 가닥을 부드럽게 골고루 함침시켜 조성물 속에서 물성과 물성간의 응집력을 확보하여 콘크리트 속의 철근과 같은 기능을 실현할 수 있어 온도변화에 따른 인장력, 수축력 등 재료의 물성변화를 차단할 수 있으며, 강한 강도, 높은 탄성률, 저열팽창률, 휨강도 등의 내구성을 증가시켜 자동차 등의 무거운 하중과 진동을 흡수 차단하여 크랩을 방지하는 효과가 있으며, 미끄럼방지 요철이 쉽게 붕괴되지 않고 우천시에는 물결무늬 요철 가로방향 홈 사이로 빗물이 쉽게 빠져나가 빗물에 의한 수막 현상을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 MMA수지 조성물에 MMA분자와 98%이상 화학적 반응을 하는 경화제 BPO를 첨가하는데, 이는 겨울철 영하 25℃ 혹한 추위에도 시공을 가능하게 하며, 시공후 1~2시간내 속건성 경화 건조가 이루어져 기계적 강도를 유지함으로써, 바로 차량 통행개방을 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 MMA수지를 적용하는 경우 -25℃~60℃에서 적용이 가능하고, 유독가스, 백화분말 현상 발생이 없으며, 강산성, 강알칼리에 내성이 강하게 되며, 기계적 가도 발현 시간은 1시간이며, 시공 후 30분만에 사람들의 보행이 가능하게되므로 앞서 기술한 것과 같이 여름철, 겨울철 신장과 수축이 반복되는 가운데, 20℃에서의 신장률이 80~120이므로, 상기 신장과 수축을 수용할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 영하의 혹한 날씨에도 속건성으로 경화가 진행되어 시공이 가능하지만, 종래에 도로나 인도 노면 등에 시공 시에는 차량과 보행자의 통해을 차단하여하는 문제를 속건성 미끄럼방지재료를 공정별로 사용하여 경화속도가 발라 시공 시간이 단축되고 시공 후에 바로 차량, 보행 통행이 가능하여 손실비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 동결 및 미끄럼방지 시공시 사용되는 조성물에 염화칼슘 등의 염류로 이루어진 제설파우더를 사용하지 않으므로 크랙, 균열의 방지가 더욱 효과적이고, 속건성 경화시 부동액에 의해 MAA수지가 다른 조성물과 분리되는 현상을 방지하여 보다 향상된 시공성을 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 도로 또는 인도의 노면에 눈이 얼어 있는 것을 나타낸 사진.
도 2는 본 발명의 융설·동결방지용 코팅층 표면에서 눈이 순차적으로 녹는 상태를 나타낸 사진.
도 3은 본 발명에 탄소 섬유가 함침된 상태를 나타낸 사진.
도 4는 본 발명에 적용되는 원통형 롤러를 사용하여 물결무늬의 동결 및 미끄럼방지 요철이 형성된 것을 나타낸 사진.
도 5는 본 발명의 시공순서도.
도 6은 본 발명의 설치 단면도.
도 7a는 융설·동결방지용 테스트용 샘플판에 1/2은 미끄럼방지재 조성물만 도포하고, 나머지 1/2는 융설·동결방지용 코팅층을 도포한 상태의 사진.
도 7b는 미끄럼방지재 조성물이 도포된 융설·동결방지용 테스트용 샘플판의 1/2에 표면이 얼어 있는 상태이고, 융설·동결방지용 코팅층을 도포한 나머지 1/2에 표면이 녹아 물방울이 형성된 상태의 사진.
도 8은 MMA수지 100중량부에 부동액 30중량부를 투입하여 융설·동결방지효과를 테스트한 샘플판으로 융설·동결방지용 코팅층을 도포한 표면에는 눈이 녹아 있는 상태의 사진.
도 9a는 MMA수지 150g과 부동액 75g을 보관통에 담은 사진.
도 9b는 9a의 MMA수지와 부동액을 혼합한 결과 재료분리가 일어나지 않는 상태의 사진.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 아래의 설명 및 도면에 의해 자세하게 설명된다.

상기 해결하고자 하는 과제에서 상술한 바와 같이 겨울철에는 눈이 내리면 도로나 인도 노면 등에 결빙이 되고, 이 경우에 차량 통행 장애, 차량 접촉 사고와 보행자의 안전사고가 발생한다. 이를 예방하기 위하여 제설장비로 염화칼슘을 도로나 인도에 살포한다. 염화칼슘은 융설, 동결방지효과에 지속성이 없어 눈이 내릴 때마다 살포하여야 하며, 이는 많은 문제를 발생시킨다.

도 5, 6에 도시한 바와 같이, 본 발명은 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 있어서, (a) 미끄럼방지 대상 노면에 부착된 이물질을 기계장비로 제거 및 청소 후 테이프로 보양하는 테이프 보양 단계; (b) 상기 보양된 노면 상에 점도가 100cp 이하인 수지에 섬유가 함침된 하도층 조성물을 도포하는 하도층 형성 단계; (c) 상기 하도층 조성물을 도포한 노면 상의 파손부위에 수지에 섬유가 함침된 보수·보강용 조성물을 채우는 보수·보강부 형성 단계; (d) 상기 하도층 및 보수·보강부 상에 수지에 섬유가 함침된 동결방지 미끄럼방지재 조성물을 톱날 고무밀대로 2~5㎏/㎡ 도포한 다음, 원통형 롤러로 표면을 2~3회 문질러 물결무늬의 동결 및 미끄럼방지 요철층을 형성하는 미끄럼방지 요철층 형성 단계; (e) 상기 동결 및 미끄럼방지 요철층 상부에 수지에 섬유가 함침된 융설·동결방지용 코팅용 조성물을 도포하는 융설·동결방지용 코팅층 형성 단계; (f) 보양된 테이프를 제거하는 테이프 제거 단계;를 포함하되,

상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 수지는 MMA(Methyl Methacrylate)수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지 중 어느 하나의 수지 또는 둘 이상을 혼합한 수지이며; 상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 강화 섬유이며; 상기 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물은 부동액을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 적용되는 MMA 수지는 우수한 내구성, 내마모성, 방수성, 접착성을 보유하고 있고, 경화제 BPO(Benzoyl Peroxide)와 화학적 특성상 경화시간이 짧고 온도 변화에 민감하지 않기 때문에 영하 25℃의 동절기에도 미끄럼방지 포장이 가능하다. 이러한 MMA 수지 조성물로 미끄럼방지재를 시공 후 30분~1시간 내에 속건성으로 양생, 건조 후 기계적 강도를 발휘하여 1~2시간 내에 교통 개방이 가능한 장점이 있다.

MMA 수지(Methyl Methacrylate) 등 수지 사용량은 전체 혼합 조성물 100중량부에 50~60중량부가 바람직하며 50중량부 미만으로 사용하면 접착성이 미흡하고, 60중량부을 초과하여 사용하면 인장력은 크지만 강도가 미흡한 문제가 발생한다. 또한 경화제인 BPO와의 반응과정에서 최소 98%이상 반응하여 바닥재 시공 경화 중에 유해가스 배출과 미 반응 잔여물에 의한 가스발생에 의한 부풀음, 들뜸 현상을 사전에 방지할 수 있다.

대상 노면은 주로 도로 포장에 적용되는 아스팔트, 콘크리트 포장면이 되며, 이에 부착된, 레이턴스, 흙, 모래, 먼지, 오일유, 염분, 물, 습기 등의 접착력에 방해가되는 이물질을 그라인드 브러쉬, 진공 흡입기 등의 기계 장비를 통해 제거하며, 노면에 미끄럼방지재가 묻지 말아야 할 곳에는 석필로 표시한 다음 마스킹 테이프 또는 카바링 테이프로 보양 작업을 하게 된다. 또한 균열부위와 같은 파손부위는 대각으로 V커팅을 진행하여, 균열부위의 잔존물을 제거하고, V커팅 홈 등에 보수·보강용 조성물을 채우게 된다.

단계 (b)와 (c)는 시공 여건에 따라 그 순서를 서로 변경할 수 있다.

상기 단계 (b)의 하도층 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 MEK용제 3~5중량부, 접착력 강화제 0.5~1중량부, 산화방지제 0.2~1중량부, 경화제 BPO 3~5중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

MEK(Methyl Ethyl Ketetone)용제의 사용량이 5중량부 이상 초과하면 사용시 점도가 저하되어 경화 지연 현상과 물성 저하 현상이 발생하며, 3중량부 이하로 첨가하면, 점도가 높아 노면에 침투력이 저하되어 노면의 강도와 상,하부의 조성물 간의 접착성능을 높일 수가 없다.

산화방지제는 화학적으로 유도된 산화, 광 유도된 산화 및 열적 유도된 산화 분해로부터 보호하기 위한 1종류 이상의 산화방지제가 제공된다. 사용량은 0.2중량부 이상을 첨가 하되 I 1010을 50중량% + Songnox 2450pw 50중량부를 같이 사용한다. 0.2중량부 이상을 첨가하는 것이 바람직하고, 0.2중량부 미만이면 산화방지 효과가 없거나 최소의 효과를 가지며 1중량부를 초과하면 물성변화가 초래되고 경제적이지 못하다.

경화제 BPO(Benzoyl Peroxide 50%)는 분말 형태로 첨가하되, 하절기에는 3중량부, 동절기에는 5중량부로 사용하여 경화를 진행 시킨다. 3중량부 미만 사용 시에는 수지와 98%이상의 분자대 분자의 화학반응이 일어나지 못하여 물성을 정확하게 얻을 수가 없고, 따라서 부착력, 강도 및 내마모성에 악 영향을 줄 수 있다. 5중량부를 초과하여 사용할 경우는 경화진행 시간이 짧아져 작업성을 저하시킬 수도 있고, 물성 저하 현상으로 신장률이 감소한다. 또한 가스가 발생하여 사용할 수 없다.

접착력 강화제는 노면과 조성물 간의 접착력을 높이기 위하여 실란 A-174를 0.5~1중량%를 사용한다.

상기 단계 (c)의 보수·보강용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~70중량부, 소포제 0.2~0.5중부, 레벨링제 0.1~1중량부, 증점제 1~10중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

증점제는 보수·보강용 조성물 및 하기 미끄럼방지재 조성물에 흐름성 방지용으로 1~10중량부를 사용한다. 1중량부 미만으로 사용시는 요철생성이 저조하고, 10중량부 이상을 사용시는 요철생성이 너무 날카롭게 생성 또는 핸지 조성물로는 퍼티가 거칠어진다. Cad-o-sil-5를 사용한다.

소포제는 조성물 제조 시에 발생하는 기포를 제거하기 위한 첨가제로서 고형분 12%를 사용하였고, 0.2~0.5중량부 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 0.2중량부 미만을 사용할 경우 기포 제거가 어려워 조성물의 물성이 저하되며, 0.5중량부 이상을 사용할 경우 기포제거 효과를 증대하지만 표면에 슬립성 부여로 상,하부 조성물과의 접착성이 저하된다.

상기 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 레벨링제 0.1~1중량부, 침강방지제 0.5~2중량부, 증점제 1~10중량부, 규사 50~70중량부, 분산소포제 0.1~0.3중량부, 부동액 5~30중량부, 경화촉진제 0.1~1중량부, 경화제 BPO 3~7중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

동결방지 미끄럼방지재 조성물에 포함되는 탄산칼슘(CaCO3)은 강도 조절용 조성물로 사용되는데, 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대하여 50중량부 범위에서 사용 하는 것이 바람직하다. 상기 탄산칼슘의 사용량이 40중량부 미만으로 사용할 경우 압축강도를 충분히 확보할 수가 없어 내구성이 저하되는 현상이 발생한다. 50중량부를 초과하여 사용하는 경우 점도가 높아 내균열성 등의 물성 저하가 발생하고, 점도를 증가시켜 시공성이 저하되는 문제가 발생한다.

안료는 자외선에 의한 탈색을 방지하기 위하여 무기안료를 사용한다. 이와 같은 안료는 사용자가 원하는 마감재의 색상을 부여하는 기능 및 자외선의 흡수를 차단하며 도로, 인도 등의 노면에 물에 젖어 있는 상태에서도 시인성이 향상되어 운전자가 도로를 쉽게 인식할 수가 있고, 미끄럼방지재의 미적 효과도 높여 준다. 사용량은 3중량부 미만으로 사용할 경우 원하는 색상을 얻을 수가 없고, 태양열 반사성능이 저하되고, 5중량부를 초과하여 사용할 경우에는 오히려 다른 조성물을 필요함량을 저해시켜 시공성, 분산성 등이 저하되는 문제가 발생한다. 금속성 무기안료는 열 발산이 잘 안되는 안료이다. 안료는 유기안료에 비해 내광성, 내열성이 우수하고 탈색을 방지하기 위하여 광물을 이용한 무기질 안료나 화학적 합성과정을 거쳐서 만든 금속 화학물계 산화철 무기안료를 사용한다.

레벨링제는 롤러요철 생성 시에 원활한 막을 형성하기 위해 사용하는 첨가제로 아랄킬 변성 폴리메틸알킬 실록산 고형분을 사용한다. 0.1중량부 미만으로 첨가하면 원활한 막을 형성하기 어렵고, 1중량부 이상 첨가하면 소포제와 마찬가지로 표면에 슬립성 부여로 상, 하부의 조성물과의 접착성능이 저하된다.

침강방지제는 조성물 제조 후에 저장기간 동안에 비중이 무겁고, 큰 조성물 원료들이 침전되는 현상을 방지하기 위하여 첨가하는 것으로 일종의 분산제이다. 침강 방지제로는 폴리아미이드 계열의 침강 방지제를 사용할 수 있다.

미끄럼방지재 조성물에 포함되는 골재는 강도 7이상인 석영 알갱이 규사만 사용한다. 0.1~5mm의 굵기를 50~70중량부를 사용하게 되는데, 50중량부 미만 사용시에는 표면의 미끄럼저항성이 약하고, 70중량부 이상을 수지 조성물에 사용시에는 표면 강도가 높아 크랙이 발생한다. 도로 노면에 미끄럼방지포장재 위에는 항시 수십 톤의 무거운 하중과 타이어에서 발생하는 강한 진동이 표면에 충격을 준다. 이때 조성물 속에 분포한 골재는 뾰족한 각으로 모형이 형성되지 않아야 한다. 수지 조성물보다 강도가 강한 뾰족한 알갱이는 수입 톤의 무거운 하중과 강한 진동은 상대적으로 강도가 약한 수지 조성물을 찍어 눌러 조성물에 크랙을 발생 시킨다. 이런 문제점을 해결하고자 오랜 풍화작용으로 뾰족한 각이 마모된 석영 알갱이 규사를 사용할 수 있다. 또한 각이 마모된 전기로 산화 슬래그도 사용할 수 있는데, 전기로 산화 슬래그의 경우 조성물 내 철분성분 비율을 증가시켜 열전도율을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

미끄럼방지재 조성물에 포함되는 부동액은 5~30중량부를 사용하는데, 5중량부 미만이면 동결방지 효과가 미흡하고, 30중량부를 넘으면 미끄럼방지재 조성물의 유동성이 커져 경화하는 시간이 지체되게 된다.

상기 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 20~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 침강방지제 0.2~1중량부, 규사 10~30중량부, 분산 소포제 0.2~0.5중량부, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸알코올 중 하나 이상을 5-~50중량부, 액상 염화칼슘, 소금물, 액상 마그네슘, 액상 칼륨 중 하나 이상을 5~20중량부, 경화촉진제 0.5~1중량부, 경화제 BPO 3~7중량부, 자외선 안정제 1~3중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

융설·동결방지용 코팅용 조성물은 상기 조성 성분을 투입하여 전동 교반한 후, 미끄럼방지 요철층 상부에 코팅 도포하여 30분에서 1시간이내로 경화 완료하게 되고, 융설·동결방지 효과와 제2도포층의 내구성을 최대한 높여주게 된다.

자외선 안정제는 외부 자외선으로부터 MMA수지 조성물 막을 보호하기 위하여 첨가한다. 자외선 안정제의 사용량은 1~3중량부 이내로 한다.

분산 소포제는 재료를 혼합 후 재료 내에 발생하는 기포를 차단하고, 조성물의 분산과 조직을 치밀하게 만들어주는 역할을 하며 계면활성제를 사용할 수 있고, 또한 화학적으로 안전하며 뛰어난 효과가 있는 실리콘 소포제를 사용할 수도 있다.

융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 중공형 비드를 포함할 수 있는데, 중공형 비드는 글라스 중공형 비드, 세라믹 중공형 비드, 세노스피어 중공형 비드, 펄라이트계 중공형 비드 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 포함한다. 이러한 중공형 비드는 태양열에 의한 열을 보존하여 열을 발산하는 기능을 하게 되어 융설·동결 방지에 도움이 된다.

상기 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물에 포함되는 부동액은 일반적으로 어는 점을 낮추기 위해 첨가하는 물질이고 주로 자동차 엔진용 냉각수에 첨가하여 냉각수가 어는 것을 막기 위해 사용하고, 통상 에틸렌글리콜로 이루어진다.

상기 에틸렌글리콜(Ethylene glycol)은 1,2-에탄디올/1,2-에테인다이올(1,2-ethanediol), 또는 에탄-1,2-디올/에테인-1,2-다이올(Ethane-1,2-diol, IUPAC 이름)은 2가 알코올의 일종이고, 무색의 끈끈한 액체로서 분자량은 62.07, 끓는점은 197°C, 20°C에서의 비중 1.1155, 어는점 -13°C이다. 생성열은 -111.1kcal/mole, 연소열은 282.2kcal/mole이다. 흡습성이 있다. 본 발명에서 사용되는 에틸렌글리콜은 매우 간단한 구조를 하고 있는 유기화합물이다. 물과 알코올에 잘 녹는다.

도 9b에서 보는 바와 같이 유기화합물 MMA수지와도 재료분리 현상이 나타나지 않고 잘 녹아 있고, 순수한 에틸렌글리콜은 어는점이 영하 13도이다. 에틸렌글리콜에 물을 섞으면 수소결합이 방해를 받아 어는 점이 내려간다.

예를 들어, 순수 에틸렌글리콜 70%에 물 30%를 혼합한 액체는 수소결합이 방해를 받아 어는점이 최대 영하 50도까지 크게 내려간다.

도 8에서 보는 바와 같이 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 순수 에틸렌글리콜을 50중량부를 혼합한 조성물을 도포한 표면에 눈이 내리면 수소결합이 방해를 받아 눈이 바로 녹는다. 녹은 물은 얼지 않고 표면에 방울방울 맺히게 된다. 에틸렌클리콜과 물이 만나면 수소결합이 방해받는 원리를 이용하여 눈을 녹이고, 녹은 물을 동결방지하는 융설·동결방지 시공방법이다.

즉, 본 발명의 동결방지 미끄럼방지재 조성물과 융설·동결방지용 코팅용 조성물은 부동액이 포함됨으로써, MMA수지의 분산 및 용해가 효율적으로 이루어지고, 속건성 경화시 경화시간을 단축시킬 수 있으며, 경화후 MMA수지의 분리를 최소화하므로 경화 후 요철층과 코팅층의 내구성을 더욱 향상시키는 효과를 얻을 수 있고, 상기와 같은 부동액은 동결방지 미끄럼방지재 조성물에 5~30중량부로 포함되고, 융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 부동액에 해당하는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸알코올 중 하나 이상을 5-~50중량부, 액상 염화칼슘, 소금물, 액상 마그네슘, 액상 칼륨 중 하나 이상을 5~20중량부로 포함되는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 부동액은 에틸렌글리콜 대신에 에틸알코올 또는 프로필렌글리콜 등을 사용할 수 있는데, 에틸렌글리콜의 독성을 배제하고, 안정성을 향상시키기 위해 상기 프로필렌글리콜을 사용한다.

부가하여 설명하면, 본 발명은 종래에 사용되는 제설파우더를 사용하지 않음으로써, 형성되는 요철층과 코팅층의 크랙, 균열의 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

상기와 연관하여, 본 발명의 융설·동결방지용 코팅용 조성물은 추가적으로 액상염화칼슘 5~20중량부를 포함할 수 있는데, 상기 액상염화칼슘을 혼합하여 융설·동결방지 효과를 더욱 증대시킬 수 있으며, 5중량부 미만으로 사용되면 융설 및 동결방지 효과가 미흡하고, 20중량부를 초과하여 사용되면 다른 물성에 의한 내구성 증가를 저해할 수 있으므로, 상기와 같은 조성비로 포함되는 것이 바람직하다.

각 조성물을 전동 교반하게 되는 교반용 배합용기는 원통형 용기를 사용하게 되는데, 사각통을 사용하여 교반할 경우 사각 모서리부위에 있는 재료에는 배합이 되지 않는다. 또한 조성물 속에는 경화진행에 방해하는 첨가제, 탄소 섬유, 탄산칼슘, 규사, 안료 등의 많은 첨가제들은 화학적 반응시에 장애물이 된다. 잘못 배합 시에는 부분적 경화 건조 또는 경화가 오지 않는다. 세밀한 교반과 전동 고속 1,000rpm이상의 회전속도로 최소한 3~4분의 교반 시간이 필요하다. 교반 후에는 15~20분내 재료를 모두 도포 완료 하여야 한다는 사용시간이 중요하다. 작업시간이 길어지면 배합한 재료에 경화가 진행되어 재료와 작업도구 등이 굳어 버릴 수 있다.

한편 목표로 하는 경화시간은 30~60분 이내로, 완전경화 진행 시에 최상의 기계적강도와 내구성이 유지된다.

또한 상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물은 추가적으로 탄소재, 토르말린, 금속성 분말을 포함할 수 있다.

탄소재는 각각의 조성물 속에 함유되어, 함유되기 전에 비해 강도를 향상시킬 수 있으며, 조성물 내에서 발생한 열을 발산하는 열전달 효율이 우수하다. 이러한 탄소재에는 흑연, 활성탄, 카본블랙, 그라파이트, 코크스 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 포함할 수 있다.

토르말린은 육방정계에 속하는 광물로 전기석이라고도 하며, 마찰에 의해 전기가 생성되어 수분을 전기분해하는 성질을 가지므로 이로 인해 자체적으로 미열을 발생시키면서 음이온과 원적외선도 자체 방출하기 때문에, 자연치유력 향상에 도움이 된다.

금속성 분말은 열전도도가 좋은 구리, 알루미늄, 철 또는 텅스텐 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 포함하되, 이는 수지와 혼합되어 수지의 접착력을 향상시킬 분만 아니라, 열전도도가 좋아 발열에 효율적이다.

결과적으로 본 발명은 종래의 MMA수지를 이용하는 미끄럼방지 시공방법과 다르게 부동액을 이용하여 속건성 경화시 상기 MMA수지가 분리되어 내구성 및 시공성이 저하되는 문제를 해결함으로써, 시공성 및 안정성이 향상된 동결 및 미끄럼방지 시공방법을 얻을 수 있다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 노면 20 : 하도층
30 : 보수·보강부 40 : 요철층
50 : 코팅층

Claims

융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 있어서,
(a) 미끄럼방지 대상 노면에 부착된 이물질을 기계장비로 제거 및 청소 후 테이프로 보양하는 테이프 보양 단계;
(b) 상기 보양된 노면 상에 점도가 100cp 이하인 수지에 섬유가 함침된 하도층 조성물을 도포하는 하도층 형성 단계;
(c) 상기 하도층 조성물을 도포한 노면 상의 파손부위에 수지에 섬유가 함침된 보수·보강용 조성물을 채우는 보수·보강부 형성 단계;
(d) 상기 하도층 및 보수·보강부 상에 수지에 섬유가 함침된 동결방지 미끄럼방지재 조성물을 톱날 고무밀대로 2~5㎏/㎡ 도포한 다음, 원통형 롤러로 표면을 2~3회 문질러 물결무늬 미끄럼방지 요철층을 형성하는 미끄럼방지 요철층 형성 단계;
(e) 상기 미끄럼방지 요철층 상부에 수지에 섬유가 함침된 융설·동결방지용 코팅용 조성물을 도포하는 융설·동결방지용 코팅층 형성 단계;
(f) 보양된 테이프를 제거하는 테이프 제거 단계;를 포함하되,
상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 수지는 MMA(Methyl Methacrylate)수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지 중 어느 하나의 수지 또는 둘 이상을 혼합한 수지이며;
상기 단계 (b)의 하도층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 강화 섬유이며;
상기 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물에는 부동액을 포함하고, 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸알코올 중 하나 이상과, 액상 염화칼슘, 소금물, 액상 마그네슘, 액상 칼륨 중 하나 이상을 포함하여 구성되고,
상기 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 20~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 침강방지제 0.2~1중량부, 규사 10~30중량부, 분산 소포제 0.2~0.5중량부, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 에틸알코올 중 하나 이상을 5-~50중량부, 액상 염화칼슘, 소금물, 액상 마그네슘, 액상 칼륨 중 하나 이상을 5~20중량부, 경화촉진제 0.5~1중량부, 경화제 BPO 3~7중량부, 자외선 안정제 1~3중량부를 포함하고,
상기 단계 (d)의 동결방지 미끄럼방지재 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 레벨링제 0.1~1중량부, 침강방지제 0.5~2중량부, 증점제 1~10중량부, 규사 50~70중량부, 분산소포제 0.1~0.3중량부, 부동액 5~30중량부, 경화촉진제 0.1~1중량부, 경화제 BPO 3~7중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 (b)의 하도층 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 MEK용제 3~5중량부, 접착력 강화제 0.5~1중량부, 산화방지제 0.2~1중량부, 경화제 BPO 3~5중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 (c)의 보수·보강용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~70중량부, 소포제 0.2~0.5중량부, 레벨링제 0.1~1중량부, 증점제 1~10중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 글라스 중공형 비드, 세라믹 중공형 비드, 세노스피어 중공형 비드, 펄라이트계 중공형 비드 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.