KR102195446B1 - 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스팔트의 표면에 코팅중합체를 코팅하여 아스팔트 성형시 필요한 지속적 가열에 따른 아스팔트의 물성 변화를 줄일 수 있으며 저장의 용이성과 저장 안정성을 향상시키고 사용이 용이하여 제조 공정 및 시간을 단축할 수 있음으로 인력 및 비용을 절감할 수 있는 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은,가) 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 탄화 수소계 석유 화학 수지, 공중합체, 합성고무 중 선택된 적어도 하나 이상을 혼합한 코팅중합체를 50 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 교반 및 혼합하는 단계(S10);
나) 침입도 300dmm 이하의 아스팔트, 천연 아스팔트, 산화 아스팔트, 개질 아스팔트, 재생 아스팔트 중 선택된 코팅대상물을 80 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 혼합하는 단계(S20);
다) 상기 나)의 단계를 통해 용융된 코팅대상물을 압축, 사출, 압출, 인젝션, 트랜스퍼, 캐스팅, 슬래시, 3D 프린팅 중 선택된 방법을 통해 일정한 형태로 성형하는 단계(S30);
라) 상기 다)에서 성형된 코팅대상물을 이형 또는 분리하는 단계(S40);
마) 이형 또는 분리된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법을 통해 15 ~ 60℃ 온도를 가지도록 냉각하는 단계(S50);
바) 상기 마)의 단계를 통해 냉각된 코팅대상물에 상기 가)의 단계를 통해 형성된 코팅중합체를 코팅하되, 상기 코팅중합체를 15 ~ 300℃ 온도를 유지한 상태에서 코팅대상물의 표면에 핫멜팅의 건식 방법을 통해 코팅하는 단계(S60);
사) 코팅이 완료된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법을 통해 15 ~ 60℃온도 사이로 냉각하는 단계(S70)를 포함한 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법이다.

Description

코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법{A method for making coated asphalt pellet composition}

본 발명은 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스팔트의 표면에 코팅중합체를 코팅하여 아스팔트 성형시 필요한 지속적 가열에 따른 아스팔트의 물성 변화를 줄일 수 있으며 저장의 용이성과 저장 안정성을 향상시키고 사용이 용이하여 제조 공정 및 시간을 단축할 수 있음으로 인력 및 비용을 절감할 수 있는 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법에 관한 것이다.

아스팔트는 석유 원유의 성분 중에서 휘발성 유분이 대부분 증발하였을 때의 잔류물로서, 흑색 또는 흑갈샐을 띠고 주로 산소 및 탄소로 구성되어 있으며, 소량의 질소, 황, 산소가 결합된 화합물로 이루어져 있고 화학적으로 극히 복잡한 구조를 가지고 있으며, 아직 밝혀지지 않은 점이 많다.

이러한 아스팔트는 천연적으로 산출되는 것과 석유에서 인공적으로 생산되는 것이 있는데, 전자를 천연 아스팔트 후자를 석유 아스팔트라고 하며, 석유 아스팔트는 천연 아스팔트에 비해 불순물이 적고 사용목적에 따라 적당히 그 성질을 조절할 수 있으므로 현재 사용되는 대부분은 석유 아스팔트이다.

아스팔트는 온도가 높으면 액체 상태가 되고, 저온에서는 매우 딱딱해지며, 아스팔트의 종류에 따라 이 감온성(感溫性)이 달라지고, 여기에 가소성(可塑性)이 풍부하고, 방수성, 전기절연성, 접착성 등이 크다. 또한 쇄석(碎石)이나 모래, 돌가루 등에 아스팔트를 5 ~ 6% 혼합해서 다지면 단단하고 끈질긴 것이 되므로 도로포장 재료나 아스팔트 타일 등의 바닥재료로 사용 가능하다.

이러한 아스팔트는 점-탄성적 물질로 약 110℃이상에서는 뉴토니언(Newtonian) 거동을 보이나 상온 또는 약 60℃이하에서는 고체상태가 되며 아스팔트 제품이 서로 달라 붙는 특성을 가지고, 이송 및 펌핑을 위해서는 일정온도 즉 110℃이상으로 가열이 필요하다.

여기서 아스팔트를 운반하는 과정 중 아스팔트의 유동성이 확보된 상태가 필요하기 때문에 약 110 ~ 160℃로 가열이 가능한 전용 탱크로리와 전용 수송 아스팔트 선박이 필요하고, 이로 인해 수송에 필요한 수송 비용 및 가열에 필요한 에너지 사용에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있고, 나아가 수입/수출 시 거래 대상지의 거리가 멀수록 운송에 소요되는 비용이 급격히 증가하여 이는 물류비의 증가로 연결되고 결국 경쟁력을 약화시키는 문제점이 있었다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1240540호(2013.02.28., 등록)가 있는데, 상온 보관 및 상온 운송이 가능하게 하는 방법이 제안된 바 있다.

그러나 상기 종래기술은 간접가열 믹서를 통해 골재에 아스팔트, 충전재를 코팅하고 이를 상온으로 냉각시킨 후 실내나 사일로 등에 저장하거나 톤백이나 비닐백에 담아 보관하고, 필요시 현장으로 운반하여 다시 간접가열 믹서로 가열하여 사용하게 되는 것으로, 적어도 2 번의 가열 과정 중에서 아스팔트 자체의 산화 및 노화를 야기시켜 본래의 물성을 지속적으로 약화시키는 문제점이 있다.

0001. 대한민국 등록특허 제10-1240540호(2013.02.28., 등록)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 아스팔트의 표면에 코팅중합체를 코팅하여 아스팔트 성형에 필요한 지속적 가열에 따른 아스팔트의 물성 변화를 줄일 수 있으며, 아스팔트 조성물이 서로 뭉쳐지는 현상을 방지하여 사용의 편의성을 향상시킨 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, a) 중량 평균 분자량이 6,000 ~ 500,000 인 열가소성 수지(Thermo plastic), 중량 평균 분자량이 6,000 ~ 500,000인 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic elastomers), 중량 평균 분자량이 100 ~ 10,000 인 탄화 수소계 석유 화학 수지(Hydrocarbon resin), 중량 평균 분자량이 6,000 ~ 500,000인 공중합체(Copolymer), 중량 평균 분자량이 6,000 ~ 500,000인 합성고무 중 선택된 하나 이상으로 혼합된 코팅중합체와, b) 침입도 300dmm 이하의 아스팔트, 천연 아스팔트, 산화 아스팔트, 개질 아스팔트, 재생 아스팔트 중 선택된 하나인 코팅대상물을 혼합하되, 상기 코팅중합체 0.01 ~ 20Wt%와 상기 코팅대상물 80 ~ 99.99Wt%을 혼합하여 형성하고, 상기 a)의 코팅중합체에서, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 나일론(nylon), 아크릴릭(Acrylic), 비닐클로라이드(Polyvinyl Chloride) 중 선택된 하나이며, 상기 열가소성 엘라스토머는 TPES (Styrenic block copolymers), TPO(Thermoplastic polyolefinelastomers), TPV(Thermoplastic Vulcanizates),TPU(Thermoplastic polyurethanes), TPC(Thermoplastic copolyester), TPA(Thermoplastic polyamides), TPZ(Not classified thermoplastic elastomers) 중 선택된 하나이며, 상기 탄화 수소계 석유 화학 수지는 C5, C9 중 선택된 하나이며, 상기 공중합체는 ABS수지(Acrylonitrile butadienestyrene), SBR (Styrene/butadiene copolymer), SBS (Styrene butadienestyrene copolymer), NBR (Nitrile butadienerubber),SAN(Styrene-acrylonitrile), SIS (Styrene-isoprene-styrene), EVA (Ethylene-vinyl acetate) 계 중 선택된 하나이며, 상기 합성고무는 천연고무(Natural rubber)및 폴리부타디엔(Butadiene rubber),폴리이소프렌(Polyisoprene), 부틸고무(Isobutylene-isoprene rubber),폴리클로로프렌 고무(polychloroprene rubber)중 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 코팅 안정성 향상을 위해 이산화티탄, 무기물 필러, 착색제, 가소제, 산화방지제, 노화방지제, 가황촉진제, 계면활성제, 유동성 향상제, 점도 조절제, 박리방지제가 상기 a)의 코팅중합체에 0.1 ~ 20Wt%로 혼합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코팅중합체는 코팅대상물의 표면에서 50mm 이하의 두께로 코팅되고, 코팅중합체가 코팅된 코팅대상물은 지름이 50Cm 이하로 성형되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 가) 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 탄화 수소계 석유 화학 수지, 공중합체, 합성고무 중 선택된 적어도 하나 이상을 혼합한 코팅중합체를 50 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 교반 및 혼합하는 단계; 나) 침입도 300dmm 이하의 아스팔트, 천연 아스팔트, 산화 아스팔트, 개질 아스팔트, 재생 아스팔트 중 선택된 코팅대상물을 80 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 혼합하는 단계; 다) 상기 나)의 단계를 통해 용융된 코팅대상물을 압축, 사출, 압출, 인젝션, 트랜스퍼, 캐스팅, 슬래시, 3D 프린팅 중 선택된 방법을 통해 일정한 형태로 성형하는 단계; 라) 상기 다)에서 성형된 코팅대상물을 이형 또는 분리하는 단계; 마) 이형 또는 분리된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법을 통해 15 ~ 60℃ 온도를 가지도록 냉각하는 단계; 바) 상기 마)의 단계를 통해 냉각된 코팅대상물에 상기 가)의 단계를 통해 형성된 코팅중합체를 코팅하되, 상기 코팅중합체를 15 ~ 300℃ 온도를 유지한 상태에서 코팅대상물의 표면에 핫멜팅의 건식 방법을 통해 코팅하는 단계; 사) 코팅이 완료된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법을 통해 15 ~ 60℃온도 사이로 냉각하는 단계를 포함한 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 코팅중합체가 아스팔트 펠릿 즉 코팅대상물의 표면에 코팅된 상태에서 포장 및 운반이 가능하도록 구성됨으로써, 코팅대상물이 서로 달라붙는 것을 차단하고, 운반 중 외부 충격에 대한 변형을 저감시킬 뿐만 아니라 아스팔트의 물성 변형에 대한 저항성을 증대시킨 효과가 있다.

또한, 코팅대상물을 일정한 크기를 갖는 펠릿 형태로 성형함으로써 종래 제품을 사용할 때 필요한 용융 및 소분의 추가 과정이 필요 없어 공정을 단축시키는 효과가 있으며, 다른 물질과 혼합시 코팅중합체로 인한 단면적 증가에 따른 용융 및 혼합시간 단축이 가능하여 생산성을 높이고, 손실되는 펠릿을 최소화하여 제품 원가 절감 및 생산성의 개선이 가능하고, 이로 인한 경제성을 높인 장점이 있다.

또한, 저장 및 운반 과정에서 가열에 따른 에너지 소요가 없어 비용을 절감할 수 있으며, 포장이 용이하여 소량 및 대용량 포장까지 다양하게 포장이 가능한 장점이 있고 저장 기간도 증대될 뿐만 아니라, 장거리 운송시 전용 설비 및 가열 에너지의 소요가 필요 없기 때문에 수송 물류비를 절감할 수 있고, 운송 거리의 제한이 없어 판매 대상 지역을 넓힌 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물의 절단된 단면을 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법의 일실시예를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법의 다른 실시예를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법의 또 다른 실시예를 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 및 그 제조방법의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물의 절단된 단면을 도시한 것으로, 코팅대상물(20)의 표면에 코팅중합체(10)가 코팅되어 있다.

여기서 상기 코팅중합체(10)는 중량 평균 분자량(Weight Average Molecular Weight, Mw)이 6,000 ~ 500,000 인 열가소성 수지(Thermo plastic), 중량 평균 분자량이 6,000 ~ 500,000인 열가소성 엘라스토머(Thermoplastic elastomers), 중량 평균 분자량이 100 ~ 10,000 인 탄화 수소계 석유 화학 수지(Hydrocarbon resin), 중량 평균 분자량이 6,000 ~ 500,000인 공중합체(Copolymer), 중량 평균 분자량이 6,000 ~ 500,000인 합성고무 중 선택된 하나 이상을 혼합하여 형성한 것이다.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 열가소성 수지는, 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 나일론(nylon), 아크릴릭(Acrylic), 비닐클로라이드(Polyvinyl Chloride) 중 선택된 하나이며,

상기 열가소성 엘라스토머는 TPES (Styrenic block copolymers), TPO(Thermoplastic polyolefinelastomers), TPV(Thermoplastic Vulcanizates),TPU(Thermoplastic polyurethanes), TPC(Thermoplastic copolyester), TPA(Thermoplastic polyamides), TPZ(Not classified thermoplastic elastomers) 중 선택된 하나이며,

상기 탄화 수소계 석유 화학 수지는 C5, C9 중 선택된 하나이며,

상기 공중합체는 ABS수지(Acrylonitrile butadienestyrene), SBR (Styrene/butadiene copolymer), SBS (Styrene butadienestyrene copolymer), NBR (Nitrile butadienerubber),SAN(Styrene-acrylonitrile), SIS (Styrene-isoprene-styrene), EVA (Ethylene-vinyl acetate) 계 중 선택된 하나이며,

상기 합성고무는 천연고무(Natural rubber)및 폴리부타디엔(Butadiene rubber),폴리이소프렌(Polyisoprene), 부틸고무(Isobutylene-isoprene rubber),폴리클로로프렌 고무(polychloroprene rubber)중 선택된 하나이다.

상기와 같이 혼합된 코팅중합체는 코팅대상물인 아스팔트가 서로 달라붙지 않게 하는 장벽 역할을 하며, 특히 각각의 재료가 아스팔트에 비해 높은 경도(Hardness) 및 높은 인장강도(Tensile Strength)를 가지고 있어 외부에서 가해지는 힘에 의해 아스팔트의 형태가 변하지 않도록 보호한다.

그리고, 상기 재료들은 코팅대상물인 아스팔트에 비해 높은 녹는점(Melting Point)를 가지고 있어 운반 및 저장 중 최대 80℃온도로부터 코팅대상물의 열변형을 보호할 수 있다.

여기서, 상기 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 석유화학 수지는 상술한 높은 경도, 높은 인장강도, 높은 녹는점으로 펠릿의 형태를 유지시켜주는 역할을 하며, 상기 공중합체, 합성고무는 높은 탄성력(Elongation)으로 외부로부터 전달되는 충격 및 진동에 의해 일시 변형된 후 복원되면서 충격 및 진동을 흡수 및 분산하는 역할을 한다.

한편, 상기 코팅중합체에는 코팅 안정성 향상을 위해 이산화티탄, 무기물 필러, 착색제, 가소제, 산화방지제, 노화방지제, 가황촉진제, 계면활성제, 유동성 향상제, 점도 조절제, 박리 방지제가 더 투입될 수 있으며, 포함되는 중량은 상기 코팅중합체 전체 중량에 대하여 0.01 ~ 20 wt%의 중량으로 투입된다.

여기서 이산화티탄은, 이산화 타이타늄(titanium dioxide)로서, 공기 중에 노출되면 산소와 반응하여 이산화 타이타늄 피막을 형성하는 것으로, 산화력이 매우 크고, 은폐력이 커서 거의 모든 용매에 녹지 않는 성질을 갖되 매우 안정된 물질이며 비독성이다.

또한, 자외선 차단제 및 화장품 등으로 사용되며, 향균제, 악취제거 및 살균제로도 사용되고, 반도체 물질 및 태양전지 셀 및 코팅 물질로 사용되는 것으로, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 공기 중에 노출되었을 때 산소와 반응하여 이산화 타이타늄 피막을 형성하는 성질을 이용하여 코팅 안정성을 높일 수 있다.

무기물 필러는, 내열성, 탄성, 표면 경도, 투명성 등을 위해 첨가되는 것으로, 지르코늄, 알루미늄, 게르마늄, 티타늄 또는 아연 중 적어도 하나를 포함하는 무기금속산화물과 실리카를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 착색제는, 제조 과정에서의 색을 바꾸기 위해 사용되는 것으로, 크게 천연 색소와 합성 색소로 구분되며, 염려, 안료를 용해하는 종류에 따라 유성 착색제, 알콜성 착색제, 래커 착색제, 수성 착색제 및 산,알칼리,염류 등의 약품을 물에 녹인 염료,안료를 용해하는 화학성 착색제로 구분할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 착색제는 백색안료, 적색안료, 녹색안료 등을 들 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 산화방지제는 산패에 의한 변질을 방지하기 위한 것으로, 본 발명에서 사용되는 산화방지제는 페닐-베타-나프틸아민을 비롯하여 방향족 아민류 및 하이드로퀴논 등이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 노화방지제는 시간이 흐름에 따라 발생하는 노화를 최소화하기 위한 것으로, 방향족 아민계, 페놀계, 아인산 에스테르계 화합물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 가황촉진제는 반응시간을 단축 도는 가황제의 사용량을 줄이기 위해 사용되는 것이며, 계면활성제는 코팅대상물의 스트리핑(stipping) 현상을 방지하기 위하여 사용되는 것이며, 유동성 향상제는, 비교적 저온에서도 고체화 되지 않도록 하기 위해 사용되는 것이며, 점도 조절제는 코팅중합체의 점도를 조절하기 위한 것이며, 박리 방지제는 코팅중합체가 코팅대상물로부터 박리되는 것을 최소화하기 위해 사용되는 것이다. 여기서 가황촉진제, 계면활성제, 유동성 향상제, 점도 조절제 및 박리 방지제는 통상의 것이므로 각각의 세부 재료는 특별히 한정하지 아니한다.

한편, 상기 코팅대상물(20)은, 침입도 300dmm 이하의 아스팔트, 천연 아스팔트, 산화 아스팔트, 개질 아스팔트, 재생 아스팔트 중 선택된 하나로서, 여기서 침입도(Penetration Index, PI)는 아스팔트의 컨시스턴시를 나타내는데 사용되는 경험적인 시험법의 하나로서 측정된 지수로서, 공용 중인 포장의 평균 온도에 해당하는 25℃에서 실시하며, 측정된 값을 통해 아스팔트의 감온성을 확인하는 지표인 침입도 지수(PI)가 제시된다.

본 발명에서 사용되는 침입도 300dmm 이하의 범위는 침입도가 300dmm 초과인 경우 방향족 함량의 과다로 인한 강도와 고온 열 안정성이 약화되기 때문이다. 따라서 25℃에서의 침입도가 300dmm 이하인 아스팔트, 천연 아스팔트, 산화 아스팔트, 개질 아스팔트, 재생 아스팔트 중 선택된 하나가 코팅대상물로 사용되며, 보다 바람직하게는 연화점이 100℃이상이고, 25℃에서의 침입도가 100dmm 이하인 것을 사용하는 것이다.

다음 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 다른 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물의 제조방법은,

가) 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 탄화 수소계 석유 화학 수지, 공중합체, 합성고무 중 선택된 적어도 하나 이상을 혼합한 코팅중합체를 50 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 교반 및 혼합하는 단계(S10);

나) 침입도 300dmm 이하의 아스팔트, 천연 아스팔트, 산화 아스팔트, 개질 아스팔트, 재생 아스팔트 중 선택된 코팅대상물을 80 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 혼합하는 단계(S20);

다) 상기 나)의 단계를 통해 용융된 코팅대상물을 압축, 사출, 압출, 인젝션, 트랜스퍼, 캐스팅, 슬래시, 3D 프린팅 중 선택된 방법을 통해 일정한 형태로 성형하는 단계(S30);

라) 상기 다)에서 성형된 코팅대상물을 이형 또는 분리하는 단계(S40);

마) 이형 또는 분리된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법을 통해 15 ~ 60℃ 온도를 가지도록 냉각하는 단계(S50);

바) 상기 마)의 단계를 통해 냉각된 코팅대상물에 상기 가)의 단계를 통해 형성된 코팅중합체를 코팅하되, 상기 코팅중합체를 15 ~ 300℃ 온도를 유지한 상태에서 코팅대상물의 표면에 핫멜팅의 건식 방법을 통해 코팅하는 단계(S60);

사) 코팅이 완료된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법을 통해 15 ~ 60℃온도 사이로 냉각하는 단계(S70)를 포함한다.

상기 방법을 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 가)의 단계(S10)에서는 선택된 재료를 50 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 혼합하되, 이때 사용되는 장치로는 탱크 교반기, 유동식 교반기, 균질기 또는 이동식 교반기 등이 사용될 수 있으며, 최대 10시간 이하로 혼합되되 최소 10분 이상 혼합하는 것이 바람직하다. 즉 적어도 10분 이상 혼합하되 투입된 재료이 물성 변화를 방지하기 위하여 최대 10시간 이하로 혼합하고, 보다 바람직하게는 최소 30분 ~ 최대 7시간 사이로 혼합하는 것이다.

상기 나)의 단계(S20)에서는 침입도 300dmm 이하의 아스팔트, 천연 아스팔트, 산화 아스팔트, 개질 아스팔트, 재생 아스팔트 중 선택된 코팅대상물을 80 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 혼합하여 용융된 상태로 형성하는 단계이며, 상기 나)의 단계에서는 선택된 코팅대상물을 가열하여 액상 상태로 형성하는 것으로, 가열 중 코팅대상물에 포함된 불순물이 제거될 수 있도록 교반이 동시에 진행되는 것이 바람직하며, 이를 위해 탱크 교반기, 유동식 교반기, 균질기 또는 이동식 교반기 중 선택된 어느 하나가 사용될 수 있다.

상기 다)의 단계(S30)에서는 용융된 코팅대상물을 일정한 형태로 성형하는 단계로서, 압축, 사출, 압출, 인젝션, 트랜스퍼, 캐스팅, 슬래시, 3D 프린팅 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 방법을 통해 원하는 형태 및 크기를 가지도록 성형한다.이때, 성형되는 코팅대상물은 최대 지름이 50cm를 넘지 않는 것이 바람직한데, 이는 지름이 50Cm를 초과하는 경우 표면적이 넓어져 코팅이 용이하지 않고 코팅중합체가 코팅대상물의 표면에 부착되는 시간이 오래 걸려 생산성이 떨어지는 문제점이 있기 때문이다. 한편, 압축, 사출, 압출, 인젝션, 트랜스퍼, 캐스팅, 슬래시, 3D 프린팅 방법은 이미 공지된 기술이므로 본 발명에서 상세한 설명은 생략하도록 한다.

그리고, 상기 라)의 단계(S40)에서 상기 다)의 단계를 통해 일정한 형태로 성형된 코팅대상물을 이형 또는 분리하는 것으로, 이형 또는 분리에 필요한 구성은 선택된 방법에 따라 변형되되, 상기 다)의 단계에서 선택된 성형 방법 및 이와 관련된 이형 또는 분리 방법은 일반적인 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 마)의 단계(S50)는 이형 또는 분리된 코팅대상물을 일정한 온도로 냉각하는 단계로서, 코팅대상물은 상온에서 고체 또는 반고체 상태가 되는데 여기서 코팅대상물이 완전히 딱딱해지지 않은 상태를 유지하도록 15 ~ 60℃의 온도를 가지도록 냉각한다. 즉, 코팅대상물이 15℃ 이하로 떨어지지 않도록 하여 완전한 고체 상태가 되지 않도록 하고, 60℃이상으로 높아지면 운반시 운반용기 및 작업자가 화상을 입는 문제점이 있고, 또한 후술하는 코팅단계에서 코팅중합체와 반응하여 불필요한 화학 반응이 일어나거나 열에 의한 산화, 증발이 발생하기 때문에 15 ~ 60℃ 온도 사이를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 바)의 단계(S60)에서는, 코팅대상물에 코팅중합체를 코팅하되, 코팅중합체가 15 ~ 300℃ 온도를 유지한 상태에서 15 ~ 60℃로 냉각된 코팅대상물의 표면에 핫멜팅의 건식 방법을 통해 코팅된다. 즉, 상기 코팅중합체가 코팅대상물에 비해 상대적으로 높은 온도를 유지한 상태에서 코팅대상물의 표면을 코팅한다.

다음으로, 상기 사)의 단계(S70)는, 표면 코팅이 완료된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법 중 선택된 방법을 통해 15 ~ 60℃온도 사이로 냉각하는 단계이다.

이는 상기 바)의 단계에서 코팅 중 코팅대상물의 온도가 코팅중합체의 온도에 의해 상승한 표면 온도를 다시 낮추는 단계이다.

상기와 같이 이루어진 제조방법을 통해 코팅대상물의 표면에 코팅중합체가 코팅되고, 이로 인해 코팅대상물은 서로 들러 붙지 않고, 코팅중합체에 의해 외부로부터의 충격, 열 등이 보호됨으로서 코팅대상물의 변형을 방지할 수 있다.

따라서, 보관 및 장시간 이동에도 물성 변화가 없고, 필요한 중량만큼 포장이 용이하여 소용량 및 대용량으로 포장이 가능하고, 작업의 편의성이 높고 공정 시간을 단축하여 경제성을 향상시킨 장점이 있다.

한편, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법은, 도 2에 도시된 실시예와 비교할 때 가)단계와 바)단계를 각각 가-1)단계와 바-1)단계로 변경한 것이다.

즉, 상기 가-1)의 단계(S11)는,

상기 코팅중합체를 혼합하는 과정에서 30 ~ 250℃온도 사이에서 솔벤트 또는 콜로이드 밀을 투입하여 수용성 에멀젼화 시키는 것이며,

상기 바-1)의 단계(S61)는,

상기 가-1)단계를 통해 수용성 에멀젼화된 코팅중합체를 15 ~ 100℃온도 사이로 예열한 후 코팅대상물의 표면에 침수, 분무, 딥 또는 3D 프린팅 등의 습식 코팅 방법 중 어느 하나를 통해 코팅하는 것이다.

즉, 상기 코팅중합체를 수용성 에멀젼화한 후 코팅대상물의 표면에 침수, 분무, 딥 또는 3D 프린팅 등의 습식 코팅 방법을 통해 코팅하는 실시예이다.

한편, 도 4에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제조방법은, 도 2에 도시된 실시예와 비교할 때 가)단계와 바)단계를 각각 가-2)단계와 바-2)단계로 변경한 것이다.

즉, 상기 가-2)의 단계(S12)는,

상기 코팅중합체를 혼합하는 공정 중 50 ~ 300℃온도 사이에서 6시간 이하로 용융 후 랩핑(Wrapping) 또는 캡슐화(Encapsulation)가 가능하도록 용융압출 성형, T-다이법, 용액유연법, 켈린더법, 연신법, 라미네이트법 등의 방법 중 어느 하나의 방법을 통해 상기 코팅중합체를 필름 형태로 성형하는 것이며,

상기 바-2)의 단계(S62)는,

상기 가-2)의 단계를 통해 성형된 필름 형태의 코팅중합체를 15 ~ 100℃에서 soft gelatin capsules(Single-piece gel encapsulation) 또는 Hard capsules(Two-piece gel encapsulation) 중 어느 하나의 방법을 통해 코팅대상물의 표면을 랩핑 또는 캡슐화하여 코팅하는 것이다. 즉, 코팅중합체를 필름 형태로 성형한 후 코팅대상물의 표면을 랩핑 하거나 코팅대상물이 내측에 배치되는 캡슐 형태로 코팅하는 것이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10 : 코팅중합체
20 : 코팅대상물

Claims (2)

1. 삭제
2. 가) 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 탄화 수소계 석유 화학 수지, 공중합체, 합성고무 중 선택된 적어도 하나 이상을 혼합한 코팅중합체를 50 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 교반 및 혼합하는 단계(S10);
   나) 침입도 300dmm 이하의 아스팔트, 천연 아스팔트, 산화 아스팔트, 개질 아스팔트, 재생 아스팔트 중 선택된 코팅대상물을 80 ~ 300℃ 온도에서 10시간 이하로 혼합하는 단계(S20);
   다) 상기 나)의 단계를 통해 용융된 코팅대상물을 압축, 사출, 압출, 인젝션, 트랜스퍼, 캐스팅, 슬래시, 3D 프린팅 중 선택된 방법을 통해 일정한 형태로 성형하는 단계(S30);
   라) 상기 다)에서 성형된 코팅대상물을 이형 또는 분리하는 단계(S40);
   마) 이형 또는 분리된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법을 통해 15 ~ 60℃ 온도를 가지도록 냉각하는 단계(S50);
   바) 상기 마)의 단계를 통해 냉각된 코팅대상물에 상기 가)의 단계를 통해 형성된 코팅중합체를 코팅하되, 상기 코팅중합체를 15 ~ 300℃ 온도를 유지한 상태에서 코팅대상물의 표면에 핫멜팅의 건식 방법을 통해 코팅하는 단계(S60);
   사) 코팅이 완료된 코팅대상물을 수냉 또는 공냉의 방법을 통해 15 ~ 60℃온도 사이로 냉각하는 단계(S70)를 포함한 코팅된 아스팔트 펠릿 조성물 제조방법.
   

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