KR102218411B1 - Multifunctional asphalt modifier composition with excellent dissolution and dispersibility and drainable modify asphalt using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a multifunctional asphalt modifier composition having improved solubility and dispersibility, and modified drainage asphalt using the same. In order to solve the problem of degradation of a modification effect of asphalt, caused by insufficient solubility and dispersibility to matrix straight asphalt, which is a disadvantage of an asphalt modifier based on the conventional plant mix method, the multifunctional asphalt modifier composition adopts optimized management of a dispersion-controlling agent by introducing the solubility parameter concept and aniline point concept precisely to rubber materials as main ingredients of a modifier so that the solubility and dispersibility to matrix straight asphalt may be improved. When an asphalt mixture is prepared in a plant by using the modifier for plant mix obtained by the present invention, the solubility and dispersibility are improved significantly upon the introduction to and mixing with straight asphalt as a matrix, unlike the conventional plant mix modifier, thereby providing modified asphalt which is homogeneous and has an excellent modification effect. In this manner, it is possible to realize an excellent modification effect, including excellent co-dissolution properties, and thus to improve the duration of a paved body and to minimize the cost required for repairing and maintaining a paved body.

Description

용해 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물 및 이를 이용한 배수성 개질 아스팔트{Multifunctional asphalt modifier composition with excellent dissolution and dispersibility and drainable modify asphalt using the same}Multifunctional asphalt modifier composition with excellent dissolution and dispersibility and drainable modify asphalt using the same}

본 발명은 용해 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물 및 이를 이용한 배수성 개질 아스팔트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 플랜트 믹스(Plant Mix) 방식의 아스팔트 개질재의 단점인 모재(母材) 스트레이트 아스팔트에 대한 용해 분산성 부족에 의한 아스팔트 개질 효과의 저하를 획기적으로 개선하기 위하여, 아스팔트 개질재의 주성분인 고무(Rubber)류를 모재 스트레이트 아스팔트에 혼합 시 용해 분산성 향상을 위하여 용해성 파라메타 개념 및 아닐린 포인트 (Anilin Point)개념을 정밀하게 도입한 최적의 분산 조절제 사용에 의한 용해 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물 및 이를 이용한 배수성 개질 아스팔트에 관한 것이다.The present invention relates to a multifunctional asphalt modifier composition having excellent dispersibility in dissolution and to a drainage modified asphalt using the same, and more particularly, to the base material straight asphalt, which is a disadvantage of the existing plant mix type asphalt modifier. In order to dramatically improve the deterioration of the asphalt modification effect due to insufficient dissolution and dispersibility, the concept of soluble parameter and aniline point to improve dissolution and dispersibility when mixing rubber, the main component of asphalt modifier, into straight asphalt base material. ) It relates to a multifunctional asphalt modifier composition excellent in dissolution and dispersibility by the use of an optimal dispersion control agent incorporating the concept, and a drainage modified asphalt using the same.

통상적으로, 배수성 포장 공법은 20% 정도의 공극(porosity)을 갖는 아스팔트 포장으로서 우천 시 공극을 통하여 하부의 불투수층을 통하여 배수시키는 공법이며, 이같은 배수 기능에 의해 빗길 미끄럼 저항성 개선, 수막 현상 및 물보라 현상의 감소, 야간에 노면 표면수 감소에 의한 시인성 향상 효과뿐만 아니라, 형성된 공극에 의한 소음 저감 기능을 발휘한다.In general, the drainage pavement method is an asphalt pavement having a porosity of about 20%, and it is a method of draining through the lower impermeable layer through the air gap in case of rain.This drainage function improves rain slip resistance, water film phenomenon, and spray phenomenon. It not only improves visibility by reducing the number of road surfaces and reducing the number of road surfaces at night, but also exhibits a noise reduction function due to the formed voids.

이들 배수성 포장 공법은 1959년 미국 아리조나주나 네바다주에서 개립 마모층으로 처음 도입된 이후 국내에서도 1997년 경부고속도로에 처음 시험 시공된 이래 1999년에 이 배수성 포장 공법이 건설교통부로부터 신기술로 지정되어 현재에 이르기까지 많은 종류의 배수성 아스팔트가 운영되어 오고 있다.These drainage pavement methods were first introduced as open wear layers in Arizona or Nevada in the United States in 1959, and since they were first tested on the Gyeongbu Expressway in 1997 in Korea, this drainage pavement method was designated as a new technology by the Ministry of Construction and Transportation. Until now, many types of drainage asphalt have been operated.

먼저, 이들 배수성 포장공법의 바인더인 아스팔트의 물리-화학적 특성을 살펴보면, 배수성 포장의 공극을 20% 정도 유지하기 위한 골재의 입도 구성이 일반적인 밀입도 아스팔트 콘크리트의 골재 입도 구성보다 주로 굵은 골재의 부분이 많기 때문에 배수성 포장의 경우 이론적으로 밀입도 포장보다는 골재-골재간의 접촉 면적률이 낮아서 자동차 윤하중에 따른 하중 전단응력에 대한 저항력이 커다란 Binder 즉, toughness(인성, 靭性) 및 tenacity(강인성, 强靭性)가 큼과 동시에 고점도인 바인더를 사용해야만 한다.First, looking at the physico-chemical properties of asphalt, which is a binder in the drainage pavement method, the grain size composition of the aggregate to maintain the voids of the drainage pavement is about 20%, and the part of the aggregate that is mainly thicker than the aggregate grain size composition of the general density asphalt concrete. Because there are many, in the case of drainage pavement, the contact area ratio between aggregate and aggregate is theoretically lower than that of dense pavement, so that the binder has a large resistance against the load shear stress caused by the vehicle wheel load, namely, toughness (toughness) and tenacity (toughness, 强靭性). Larger and high viscosity binders must be used.

이에, High toughness & tenacity 그리고 고점도인 바인더를 발현시키기 위하여 아스팔트 개질재의 주성분인 고무류들을 순수한(neat) 아스팔트에 첨가하여 다양한 종류의 배수성 아스팔트를 제조 운영하고 있다.Therefore, in order to develop high toughness & tenacity and high viscosity binder, various kinds of water-repellent asphalt are manufactured and operated by adding rubbers, which are the main components of the asphalt modifier, to neat asphalt.

또한, 개질 아스팔트는 스트레이트 아스팔트(Straight Asphalt)의 커다란 감온성(感溫性)인 온도 변화에 따른 물리적 특성 변화가 심한 단점을 개선시킬 목적으로 SBR(styrene-butadiene rubber)과 같은 고무류 또는, SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer), SIS(Styrene-Isoprene-Styrene Copolymer), SEBS(Styrene-Ethylene-Butadiene-Styrene copolymer)와 같은 열가소성 엘라스토머류 및 EVA(Ethylene Vinyl Acetate), PE, PP 등과 같은 열가소성 수지류를 첨가하여 물리 화학적으로 물성을 개량시킨 소위 폴리머 변성 아스팔트를 일컫는다.In addition, modified asphalt is a rubber such as SBR (styrene-butadiene rubber) or SBS (Styrene) for the purpose of improving the shortcomings of severe change in physical properties due to temperature change, which is the large temperature sensitivity of straight asphalt. -Thermoplastic elastomers such as Butadiene-Styrene Copolymer), Styrene-Isoprene-Styrene Copolymer (SIS), Styrene-Ethylene-Butadiene-Styrene copolymer (SEBS), and thermoplastic resins such as EVA (Ethylene Vinyl Acetate), PE, PP, etc. It refers to a so-called polymer modified asphalt that has been added to improve physical and chemical properties.

이들 개질 아스팔트의 제조 방법에 있어서, 통상, 별도의 공장에서 사전에 반응기 내에 스트레이트 아스팔트를 투입하고 각종 고무류와 보조제 등을 고속 전단 믹서기를 이용하여 약 180~200℃, 4~5시간 동안 가열 용해 분산시켜서, 사전에 먼저 고무류를 용해 분산-일체화시켜 제조된 개질 아스팔트를 아스콘 공장에서 골재와 혼합하는 프리믹스(Pre-Mix) 방식이 있고, 고무류와 보조제만을 압출기를 통하여 입자상으로 제조한 반제품(이하 '플랜트 믹스용 개질재'라 칭함)을 아스콘공장에서 골재에 스트레이트 아스팔트를 투입하면서 입자상의 플랜트 믹스용 개질재를 별도로 후첨 투입하여 골재와 혼합하는 과정 중 고무를 아스팔트에 변성시키는 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식으로 크게 구별된다.In the manufacturing method of these modified asphalt, usually, straight asphalt is put into the reactor in advance at a separate plant, and various rubbers and auxiliary agents are heated, dissolved and dispersed at about 180 to 200°C for 4 to 5 hours using a high-speed shear mixer. As a result, there is a Pre-Mix method in which the modified asphalt prepared by dissolving and dispersing-integrated rubbers in advance is mixed with aggregates at the asphalt concrete factory.Semi-finished products manufactured in granular form of only rubbers and auxiliary agents through an extruder (hereinafter referred to as'plant Plant mix (Plant-Mix) that transforms rubber into asphalt during the process of mixing with aggregate by separately adding particulate plant mix modifier while adding straight asphalt to aggregate at Ascon factory. It is largely distinguished in a way.

이같은 개질 아스팔트의 제조방법에 있어서, 상기와 같은 프리믹스(Pre-Mix)방식은 개질 아스팔트가 모재(母材)인 스트레이트 아스팔트에 용해 분산성이 좋지 않은 각종 고무류 및 열가소성 엘라스토머 등을 사전에 충분한 전단 혼합 및 장시간 균질하게 용해 분산시켰기 때문에 제조된 혼합물의 품질 편차가 작은 반면에, 기존 기술의 플랜트 믹스(Plant-Mix)방식은 모재(母材)인 스트레이트 아스팔트에 플랜트 믹스용 개질재를 별도로 아스콘 공장에서 후첨 투입 시, 혼합 시간이 약 45초~60초 가량으로 매우 짧기 때문에 후첨되는 입자상의 플랜트 믹스용 개질재가 완전하게 균질 용해 혼합되는 데 필요한 시간이 충분하지 못하여 기존 기술의 플랜트 믹스 방식은 혼합물의 품질 편차 유발 가능성이 높은 단점이 있는 실정이다.In the manufacturing method of such modified asphalt, the Pre-Mix method as described above is sufficient shear mixing in advance of various rubbers and thermoplastic elastomers, etc. of which the modified asphalt has poor dispersibility in the straight asphalt, which is the base material. And since the mixture was homogeneously dissolved and dispersed for a long time, the quality variation of the prepared mixture is small, whereas the plant-mix method of the existing technology separates the modifier for plant mix on straight asphalt, which is the base material, at the Ascon factory. In the case of post-adding, the mixing time is very short, about 45 to 60 seconds, so the time required to completely homogeneously dissolve and mix the particulate plant mix modifier to be post-added is insufficient. There is a drawback that is likely to cause deviation.

이들 개질용 폴리머류는 비교적 스트레이트 아스팔트와 상용성이 양호한 분자 구조 양말단에 A에 해당하는 폴리스타이렌 블록(이하 'PS Block'으로 칭함)과, 그 사이에 B에 해당하는 폴리부타디엔 블록(이하 'PB Block'으로 칭함), 폴리이소프렌 블록(이하 'PI Block'으로 칭함), 폴리에틸렌-부타디엔 블록(이하 'PEB Block'으로 칭함)들로 결합 연결된 소위 A-B-A 타입의 트리블록(Tri-Block) 화학구조의 열가소성 엘라스토류가 주종을 이루고 있다.These reforming polymers are a polystyrene block corresponding to A (hereinafter referred to as'PS Block') at both ends of a molecular structure having good compatibility with relatively straight asphalt, and a polybutadiene block corresponding to B (hereinafter referred to as'PB). Block'), polyisoprene block (hereinafter referred to as'PI Block'), polyethylene-butadiene block (hereinafter referred to as'PEB Block'), so-called ABA-type tri-block chemical structure Thermoplastic elastomers dominate.

특히, SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer)류가 주된 개질 폴리머로서 사용되고 있으며 전형적 분자 구조는 [도 1]에서와 같다.In particular, SBS (Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) is used as the main modified polymer, and a typical molecular structure is as shown in [Fig. 1].

이들 SBS류들은 분자 구조 형태상, PS Block과 PB Block이 선형으로 연결되어 있는 선형 SBS(Linear SBS)와 이들 Block이 서로 방사형으로 연결되어 있는 방사형 SBS(Radial SBS)로 구분되는 데, 이들 선형 구조 및 방사형 구조의 SBS의 중량평균분자량(Mw)은 통상 10,000~1,000,000g/mol로서 다양한 분자량의 선형 구조 혹은 방사형 구조의 체인(Chain)들이 서로 엉켜져 하나의 실타래처럼 형성되어 있는(Entanglement state) 물리적 성상을 갖고 있음이 주지의 사실이다.These SBSs are classified into linear SBS (Linear SBS), in which PS Block and PB Block are linearly connected, and radial SBS (Radial SBS), in which these blocks are radially connected to each other. And the weight average molecular weight (Mw) of the radially structured SBS is usually 10,000 to 1,000,000 g/mol, and the linear structure or radial structure chains of various molecular weights are entangled with each other to form a single thread (Entanglement state). It is a well-known fact that it has characteristics.

이들 SBS류들을 개질 폴리머로 사용하여 모재(母材)인 스트레이트 아스팔트에 첨가하여 개질화하는 과정에 있어서, 이들 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류들은 마치 설탕(Sugar)처럼 용매인 물에 완전 용해되어 설탕이 고체 상태에서 완전 액상상태로 용액화가 되는 것이 아니라, 다양한 길이(분자량)의 체인(Chain)들이 서로 엉켜져 있는 체인(Chain) 꼬임(entanglement)상태에서 용매인 스트레이트 아스팔트에 의해 서로 꼬인 분자 체인(Chain) 구조가 마치 실타래가 가장 자리부터 서서히 풀려가서 이들 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류는 분자 전체가 약 5~7배 체적이 늘어나면서 팽윤되어 가는 과정 중, 스트레이트 아스팔트에 분산되기 쉬운 분자량이 작은 체인과 꼬임 정도가 적은 체인부터 서서히 분산되어 모폴로지(morphology) 개념에서 이들 개질 폴리머가 체인 분산체로 전환되는 과정을 통하여 개질화되는 메카니즘(Mechanism)을 갖는다.In the process of modifying by adding these SBSs as a modifying polymer to straight asphalt, which is a base material, these SBSs and thermoplastic elastomers are completely dissolved in water as a solvent like sugar, so that sugar is completely dissolved. A chain in which chains of various lengths (molecular weight) are entangled with each other, rather than being solutionized from a solid state to a completely liquid state. A chain of molecules twisted together by straight asphalt as a solvent in an entanglement state ) SBS and thermoplastic elastomers are twisted with chains of small molecular weight, which are easy to disperse on straight asphalt, during the process of swelling while the entire molecule is swelled by increasing the volume of about 5-7 times as the structure is gradually released from the edge of the thread. It has a mechanism in which these modified polymers are gradually dispersed from a small degree of chain and are modified through the process of converting these modified polymers into chain dispersions in the concept of morphology.

그러나 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류들의 분자 구조 성분 중 PS Block은 고용해성 파라메터를 갖고 있는데 비해, 스트레이트 아스팔트의 주성분인 말텐(Maltene) 성분이 중용해성 파라메터를 갖고 있어서 양성분 간의 용해성 파라메터 차이로 인한 상호 친화력 결여에 의해 분산되기 어렵기 때문에, 실제로 이들 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류들을 전처리하지 않은 상태, 즉 그 자체로는 모재인 스트레이트 아스팔트에 180~210℃에서 분산시키는 데 약 4시간 이상 장시간에 걸쳐 매우 강한 전단력(Shearing force)으로 교반을 시키지 않으면 균질한 개질 아스팔트를 획득하기 어려운 문제점이 있다.However, among the molecular structural components of SBS and thermoplastic elastomers, PS Block has a high solubility parameter, whereas Maltene, the main component of straight asphalt, has a medium solubility parameter, so mutual affinity due to the difference in solubility parameters between the positive components. Because it is difficult to disperse due to lack, in fact, these SBSs and thermoplastic elastomers are not pretreated, that is, they are very strong over a long period of about 4 hours or more to disperse them at 180 to 210°C on straight asphalt, which is a base material by itself. There is a problem in that it is difficult to obtain a homogeneous modified asphalt unless agitation is performed with a shearing force.

이에, 많은 개질 아스팔트 연구자들 포함 많은 관련 회사들은 1950년 이후 고무류 개질 아스팔트 적용과 함께 1980년 중반 이후 SBS를 비롯한 열가소성 엘라스토머류 개질 아스팔트를 연구 개발함에 있어서, 이들 SBS 및 열가소성 엘라스토머류들이 스트레이트 아스팔트에 아주 작은 분산체로 균질하게 분산시키기 위하여, 분산 조절제로서 다양한 프로세스 오일류 및 점착 부여제류들을 도입함과 동시에 이들 분산 조절제의 첨가량들 또한 특정하여 오늘날까지 많은 조성물 및 제조법을 적용해오고 있었다.Therefore, many related companies, including many modified asphalt researchers, have applied rubber-type modified asphalt since 1950 and researched and developed thermoplastic elastomer-type modified asphalt including SBS since the mid-1980s, and these SBS and thermoplastic elastomers are very suitable for straight asphalt. In order to homogeneously disperse into a small dispersion, various process oils and tackifiers have been introduced as dispersion control agents, and the addition amounts of these dispersion control agents are also specified, and many compositions and preparation methods have been applied to this day.

이제까지의 대부분의 개질 아스팔트의 경우, 개질을 위해 사용되는 폴리머류는 프리믹스 방식용이나 플랜트 믹스 방식용 구분없이 통상 주로 SBS, SIS, SEBS 혹은 EVA, Tire-CRM(Crumb Rubber Modified) 등 합성 고무류들로서, 이들 고무류들을 단독 혹은 조합하여 아스팔트에 통상 4~25wt%를 첨가하여 운영되어 왔고, 분산 조절제로서 프로세스 오일은 파라핀계 오일, 나프텐계 오일 또는 아로메틱계 오일을 사용하고, 점착부여제로서 석유수지류들을 병용(倂用)하여 소위 대부분의 모든 개질 아스팔트용 개질재 조성물들은 SBS 및 열가소성 엘라스토머류와, 각종 프로세스 오일류 및 점착부여 수지류 등 3성분들로 구성되어 있다.In the case of most modified asphalt so far, polymers used for modification are usually synthetic rubbers such as SBS, SIS, SEBS or EVA, Tire-CRM (Crumb Rubber Modified), regardless of the premix method or the plant mix method. These rubbers have been used alone or in combination to add 4 to 25% by weight to asphalt. As a dispersion control agent, paraffinic oil, naphthenic oil or aromatic oil is used, and petroleum resins are used as tackifiers. Most of all the so-called modifier compositions for modified asphalt by using them together are composed of three components: SBS and thermoplastic elastomers, various process oils and tackifier resins.

그러나 현장 아스팔트 혼합물 제조 공장(골재/아스팔트 바인더 Hot Mixing하는 공장)에서 직접 골재에 스트레이트 아스팔트를 투입 교반하면서 개질재를 동시에 투입하여 개질 아스팔트 혼합물을 제조하는 소위 본 발명의 플랜트 믹스 방식의 개질재는 현장 혼합 과정에서 1분 이내에 단시간에 개질재를 스트레이트 아스팔트에 균질 분산시켜야 되는 고용해 고분산성 특성이 특히 요구되고 있다.However, the so-called plant mix modifier of the present invention, in which the modified asphalt mixture of the present invention is manufactured by simultaneously inputting the reforming material while simultaneously inputting straight asphalt into the aggregate while stirring directly at the on-site asphalt mixture manufacturing plant (factory for hot mixing aggregate/asphalt binder) is mixed on-site. In the process, the modifier must be homogeneously dispersed in straight asphalt within 1 minute within a short period of time, so that a high-dispersibility property of solid solution is particularly required.

이에, 종래 기술을 조사 분석해 보면 다음과 같다. Accordingly, the investigation and analysis of the prior art are as follows.

WO 2007/051703 A1에서는 아스팔트(역청) 85 ~ 97.5 중량부에 Styrene과 Polybutadiene의 copolymer류 중 Styrene 함량이 20~40중량%이고 분자량이 120,000~200,000g/mol인 Styrene-Butadiene copolymer를 2~8중량부, 또한 Styrene-Butadiene 혹은 Styrene-Isoprene인 Diblock copolymer류 0~5중량부 및 EVA 0.5~3중량부로 구성된 개립 아스팔트용 및 배수성 아스팔트용 바인더를 제공하는 기술에 관한 것이나, 예의 기술은 조성물에 관한 명시만 있을 뿐 구체적인 제조 방법에 관한 정보는 없었다.In WO 2007/051703 A1, 2 to 8 weight of a Styrene-Butadiene copolymer having a Styrene content of 20 to 40% by weight and a molecular weight of 120,000 to 200,000 g/mol among copolymers of Styrene and Polybutadiene in 85 to 97.5 parts by weight of asphalt (bitumen) In addition, it relates to a technology to provide a binder for open asphalt and drainage asphalt consisting of 0 to 5 parts by weight of Diblock copolymers of Styrene-Butadiene or Styrene-Isoprene and 0.5 to 3 parts by weight of EVA, but the example technology is specific to the composition. There was no information on the specific manufacturing method.

일본 특허공개 평9(1997)-25416호에서는 비닐방향족탄화수소-공역 디엔 블록 공중합체 100중량부에 대하여 점착성부여수지 10~300중량부 및 방향족 성분 함유량이 0~40중량%인 프로세스유를 0~300중량부를 함유한 조성물을 압출기를 통하여 압출-입형으로 제조하는 기술이다. 상기 비닐방향족 탄화수소-공역 디엔 블록 공중합체에 있어서 비닐방향족 탄화수소가 styrene, α-methyl styrene 등이며 공역디엔블록이 Butadiene, Isoprene 등으로서, 이들의 공중합체인 Styrene-Butadien copolymer류, Styrene-Butadiene-Styrene copolymer류, Styrene-Isoprene Styrene-Isoprene-Styrene copolymer류의 사용을 명시하였으며, 점착성 부여수지에 있어서 쿠마론-인덴수지, 페놀수지, Para-tertiary Butylphenol acetylene 수지, 터펜 페놀 수지, 폴리터펜수지, 크실렌-포름알데하이드 수지, C5계 석유수지, C9계 석유수지 및 DCPD 수지 그리고 로진 및 로진에스테르 수지 중 특히, C5계 석유수지 및 C9계 석유수지 및 DCPD계 석유수지 사용을 특정하였으며, 더더욱 C9계 석유수지를 특정하였다.In Japanese Patent Laid-Open No. Hei 9 (1997)-25416, a process oil containing 10 to 300 parts by weight of a tackifying resin and 0 to 40% by weight of an aromatic component is 0 to 100 parts by weight of a vinyl aromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer. It is a technology for producing a composition containing 300 parts by weight in extrusion-granular form through an extruder. In the vinylaromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer, the vinylaromatic hydrocarbons are styrene, α-methyl styrene, and the like, and the conjugated diene blocks are Butadiene, Isoprene, and the like, and the copolymers thereof are Styrene-Butadien copolymers, Styrene-Butadiene-Styrene copolymer. Ryu, Styrene-Isoprene and Styrene-Isoprene-Styrene copolymers were specified, and coumaron-indene resin, phenolic resin, Para-tertiary Butylphenol acetylene resin, terpene phenolic resin, polyterpene resin, xylene-form as tack imparting resins. Among the aldehyde resins, C5 petroleum resins, C9 petroleum resins and DCPD resins, and rosin and rosin ester resins, in particular, the use of C5 petroleum resins, C9 petroleum resins and DCPD petroleum resins was specified, and moreover, C9 petroleum resins were specified. I did.

사용 목적이 상기 고무 폴리머류를 가공하기 쉽게 하기 위하여 즉, 가공 프로세스상 가공이 수월하도록 도움이 되는 의미에서의 프로세스유라고 칭하여 운영되는 화합물인 상기 프로세스유에 있어서, 방향족 탄화수소 함량이 0~40중량%인 특히, 제조된 압출-입형의 입자간 블로킹(Blocking)이 없도록 방향족 탄화수소가 0~10중량%이며, 나프텐 탄화수소 및 파라핀 탄화수소 함량이 60~100중량%인 저방향족 석유계 탄화수소 오일로 특정하였다. 이의 기술은 상기 조성 및 원료를 특정하여 배합 후 압출기를 통하여 약 100~250℃에서 압출하여 0.5~50mm 크기의 입형으로 제조한 플랜트 믹스 방식의 아스팔트 개질재를 제공하는 기술이다.In the process oil, which is a compound operated by being called process oil in the sense that the purpose of use is to facilitate processing of the rubber polymers, that is, to facilitate processing in the processing process, the aromatic hydrocarbon content is 0 to 40% by weight. Phosphorus, in particular, was specified as a low aromatic petroleum hydrocarbon oil having an aromatic hydrocarbon content of 0 to 10% by weight and a naphthenic hydrocarbon and paraffinic hydrocarbon content of 60 to 100% by weight so that there is no blocking between particles of the produced extrusion-grain type. . Its technology is a technology to provide a plant mix-type asphalt modifier produced by specifying the composition and raw materials and then extruding them at about 100 to 250°C through an extruder to form a particle size of 0.5 to 50 mm.

대한민국 특허 제0422896호(2004년)에서는 플랜트 믹스 방식의 배수성 아스팔트 개질재의 제조방법에 관한 기술로서, 중량평균분자량(Mw)이 70,000~110,00범위인 Styrene-Butadiene-Styrene 선형 copolymer 60~65중량%에 방향족탄화수소 함량 2~3%, 파라핀 탄화수소 함량이 60~64%이고 나프텐 탄화수소 함량이 33~36%로 구성된 프로세스 오일을 10~15중량%로 첨가하여 가소화시킨 후, 접착증진제로 연화점이 90~125℃인 C9계 석유수지 23~27중량부, 산화방지제 0.3~0.5중량부, 자외선 안정제 0.1~0.3중량부를 잘 혼합하여 압출기를 통하여 160~180℃에서 입형으로 제조한 플랜트 믹스 방식의 아스팔트 개질재를 제공하는 기술이다.Republic of Korea Patent No. 0422896 (2004) is a technology related to the manufacturing method of a plant mix method of water-repellent asphalt modifier, and the weight average molecular weight (Mw) is in the range of 70,000 to 110,00 Styrene-Butadiene-Styrene linear copolymer 60 to 65 weight. % To 2 to 3% aromatic hydrocarbons, 60 to 64% paraffinic hydrocarbons, and 33 to 36% naphthenic hydrocarbons. C9-based petroleum resin 23-27 parts by weight of 90-125°C, 0.3-0.5 parts by weight of antioxidant, 0.1-0.3 parts by weight of UV stabilizer are well mixed, and a plant mix method manufactured in a vertical form at 160-180°C through an extruder. It is a technology that provides an asphalt modifier.

대한민국 특허 제0655635호(2006년)에서는 고점도 배수성 아스팔트 개질재 제조방법에 관한 기술로서, Branch수가 2~6인 방사형 Styrene-Butadiene-Styrene copolymer가 40~100중량%, 선형 Styrene-butadiene-styrene copolymer 0~40중량%, Multi Block Styrene-butadiene-styrene copolymer 0~30중량%이고 Styrene-butadiene diblock copolymer 0~10중량%로 혼련하여 제조한 Styrene 함량이 15~50중량%이고 분자량이 50,000~300,000인 방사형 Styrene-butadiene-styrene copolymer 100중량부에 대하여 점착성 부여 수지 10~60중량부, 미네랄 프로세스 오일, 액상 수지, 액상 부타디엔 고무, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌 중 선택된 가공 보조제 5~70중량부로 구성된 조성에 추가로 탄소수 2~20의 Ethylene-α-olefine copolymer 5~20 중량부와 Acrylonitrile resin 5~30중량부 그리고 EVA 5~20중량부를 혼합하여 압출기를 통하여 100~220℃에서 압출하여 입형화시킨 플랜트 믹스 방식의 아스팔트 개질재 제공에 관한 것이다. 상기 프로세스 오일에 있어서 방향족 탄화수소 함량이 0~30중량%이고 나프텐계 탄화수소 함량 20~50중량%이며, 파라핀 계 탄화수소 함량이 40~80중량%로 구성된 것을 특정하였다.Republic of Korea Patent No. 0655635 (2006) relates to a method for manufacturing a high-viscosity drainage asphalt modifier. Radial Styrene-Butadiene-Styrene copolymer having 2 to 6 branches is 40 to 100% by weight, and linear Styrene-butadiene-styrene copolymer is 0. ~40% by weight, Multi Block Styrene-butadiene-styrene copolymer 0-30% by weight, prepared by kneading with 0-10% by weight of Styrene-butadiene diblock copolymer, and a styrene content of 15-50% by weight and a molecular weight of 50,000-300,000. Based on 100 parts by weight of styrene-butadiene-styrene copolymer, it is composed of 10 to 60 parts by weight of a tackifying resin, 5 to 70 parts by weight of a processing aid selected from mineral process oil, liquid resin, liquid butadiene rubber, polybutene, and polyisobutylene. In addition, 5-20 parts by weight of Ethylene-α-olefine copolymer with 2-20 carbon atoms, 5-30 parts by weight of Acrylonitrile resin, and 5-20 parts by weight of EVA are mixed and extruded at 100-220℃ through an extruder to form granularity. It relates to the provision of an anticorrosive asphalt modifier. In the process oil, it was specified that the aromatic hydrocarbon content was 0 to 30% by weight, the naphthenic hydrocarbon content was 20 to 50% by weight, and the paraffinic hydrocarbon content was 40 to 80% by weight.

대한민국 특허 제1778150호(2017년)에서는 아스팔트 포장용 플랜트 믹스 방식 개질재 및 프리믹스 방식 개질 아스팔트를 이용한 복층 저소음 배수성 아스팔트 조성물에 관한 기술로서, 분자량이 250,000~350,000인 고분자량의 Styrene-butadiene-styrene copolymer 25~35중량%, 분자량이 30,000~120,000인 저분자량의 Styrene-butadiene-styrene copolymer 10~30중량%, 포틀랜드 시멘트 3~10중량%, 브로운 아스팔트 3~15중량%, 길소나이트 2~12중량% 및 그라하마이트 1~4중량%, 석유수지 5~20중량% 및 산화 방지제 0.1~3중량%로 구성된 플랜트 믹스방식의 개질재 조성물과, 분자량이 250,000~350,000인 고분자량의 Styrene-butadiene-styrene copolymer 5~20중량%, 분자량이 30,000~120,000인 저분자량의 Styrene-butadiene-styrene copolymer 40~55중량%, 황화물 5~15 중량%, 브로운 아스팔트 3~15중량%, 길소나이트 2~12중량%, 석유수지 5~20중량% 및 산화 방지제 0.1~3중량%로 구성된 혼합물 3~20중량%를 아스팔트(역청) 80~95중량%에 혼합한 프리 믹스 방식 개질 아스팔트를 명시하였으나, 조성물 특정 외의 그 제조 방법 및 특성값에 대하여 어떠한 정보도 없었다.Korean Patent No. 1778150 (2017) relates to a multi-layered low noise drainage asphalt composition using a plant mix modifier for asphalt pavement and a premix modifier, and is a high molecular weight Styrene-butadiene-styrene copolymer 25 with a molecular weight of 250,000-350,000. ~35% by weight, 10-30% by weight of low molecular weight Styrene-butadiene-styrene copolymer having a molecular weight of 30,000-120,000, 3-10% by weight of Portland cement, 3-15% by weight of brown asphalt, 2-12% by weight of Gilsonite And a plant mix modifier composition consisting of 1 to 4% by weight of grahamite, 5 to 20% by weight of petroleum resin, and 0.1 to 3% by weight of an antioxidant, and high molecular weight Styrene-butadiene-styrene having a molecular weight of 250,000 to 350,000. 5 to 20% by weight of copolymer, 40 to 55% by weight of low molecular weight Styrene-butadiene-styrene copolymer with molecular weight of 30,000 to 120,000, 5 to 15% by weight of sulfide, 3 to 15% by weight of brown asphalt, 2 to 12 by weight of Gilsonite %, 5 to 20% by weight of petroleum resin, and 3 to 20% by weight of a mixture composed of 0.1 to 3% by weight of an antioxidant was mixed with 80 to 95% by weight of asphalt (bitumen), but the composition was not specified. There was no information about its manufacturing method and characteristic values.

대한민국 특허 제1956562호(2019년)에서는 아스팔트 개질재와 이를 포함하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에 관한 기술로서 Styrene-butadiene-styrene copolymer 40~60중량%, 프로세스 오일 15~25중량%, 유기 폴리머 10~30중량%, 프탈산염 계열의 가소제 1~6중량%, 길소나이트 1~5중량%, 라텍스 1~5중량%, 황 0.1~3중량%, 별도의 가소제 0.5~2중량%, 방향족 포스페이트 0.5~2중량% 및 탄산칼슘 0.1~3중량%로 구성된 조성물을 압출기를 통하여 입형의 플랜트 믹스 방식 개질재를 제공하는 기술이다.Republic of Korea Patent No.1956562 (2019) is a technology related to an asphalt reforming material, a modified asphalt concrete composition containing the same, and a low noise drainage asphalt concrete composition.Styrene-butadiene-styrene copolymer 40-60% by weight, process oil 15-25% by weight , 10 to 30% by weight of organic polymer, 1 to 6% by weight of phthalate-based plasticizer, 1 to 5% by weight of gilsonite, 1 to 5% by weight of latex, 0.1 to 3% by weight of sulfur, 0.5 to 2% by weight of a separate plasticizer It is a technology for providing a granular plant mix modifier through an extruder through a composition consisting of 0.5 to 2% by weight of aromatic phosphate and 0.1 to 3% by weight of calcium carbonate.

이상과 같이 본 발명이 속하는 기술 및 동 분야의 종래 기술에 관하여 검토해 본 결과 대부분의 종래 특허 기술들이 혼합물의 High Toughness(인성, 靭性)와 High Tenacity(강인성, 强靭性) 확보를 위하여 스트레이트 아스팔트에 Styrene-butadiene-styrene copolymer류와 Styrene-isoprene-styrene copolymer류와 같은 Tri-Block Type의 Copolymer들의 분자량 및 선형(linear)이냐 방사형(Radial)이냐와 같은 체인 꼬임(Entanglements)에 관한 선택과, Styrene-butadiene copolymer 혹은 Styrene-isoprene copolymer와 같은 Di-Block copolymer류의 도입 여부 및 EVA와 같은 성분 도입 여부 등 고무류의 화합물 종류 및 조성 등이 대부분 대동 소이함을 알 수 있다.As a result of reviewing the technology to which the present invention belongs and the prior art in the same field as described above, most of the conventional patented technologies are Styrene on straight asphalt to secure High Toughness (toughness) and High Tenacity (toughness) of the mixture. The molecular weight of tri-block type copolymers such as butadiene-styrene copolymers and styrene-isoprene-styrene copolymers, and the choice of chain entanglements such as linear or radial, and styrene-butadiene It can be seen that the type and composition of rubber compounds, such as whether or not Di-Block copolymers such as copolymer or styrene-isoprene copolymer are introduced, and whether or not components such as EVA are introduced, are largely different.

다만, 개질제의 운영 방식에 있어서 생산 측면에서 플랜트 믹스 방식과 프리믹스 방식 개질제를 생산하기 위하여 압출 공정 도움 물질인 프로세스 오일의 도입 여부 및 점착 향상을 위한 점착 향상제 도입 여부 및 그 첨가량의 차이만 있음을 알 수 있다.However, in terms of the operating method of the modifier, it is known that there is only a difference in the amount of addition and whether the process oil is introduced as a material to help the extrusion process in order to produce the plant-mix method and the pre-mix method modifier in terms of production, and whether or not an adhesion enhancer is introduced to improve adhesion. I can.

다시 말하면, 플랜트 믹스용 개질재의 모재인 스트레이트 아스팔트에 대한 고용해성 및 고분산성에 대한 주요 인자의 영향 연구를 기반으로 한 최적의 플랜트 믹스 방식의 개질재 조성물 및 최적화에 관한 특정 기술이 명시되지 못한 문제점이 있었다.In other words, a problem in which a specific technology for the optimum plant mix modifier composition and optimization based on the study of the influence of major factors on the solubility and high dispersibility of straight asphalt, the base material of the plant mix modifier, is not specified. There was this.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은, 모재인 스트레이트 아스팔트에 다양한 첨가량으로 개질제를 후첨하여 플랜트에서 PG 76-22 및 PG 82-22 등 다기능 개질 아스팔트를 구현함에 있어서, 단시간에 높은 용해성 및 분산성이 발현되어 우수한 개질 효과를 발휘하도록 개질 폴리머인 SBS 및 열가소성 엘라스토머의 화학적 성분과 이들을 용해 분산시킬 스트레이트 아스팔트의 구성 성분과의 용해 분산 상관 지표 및 분산 조절제들과의 용해 분산 상관 지표로 용해성 파라메터 개념을 정밀하게 도입 해석함과 동시에 신개념의 용해성 지표로 아닐린 포인트(Anilin Point)개념을 도입 해석하여 이를 응용함으로써 보다 정밀하고 효과적으로 용해성 및 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물을 얻고자 하는 것이다.In order to solve the above-described problem, the object of the present invention is to implement multifunctional modified asphalt such as PG 76-22 and PG 82-22 in a plant by post-adding a modifier in various amounts to straight asphalt as a base material, and in a short time, high solubility and Solubility parameter as a dissolution dispersion correlation index between the chemical components of the modified polymer, SBS and thermoplastic elastomer, and the constituents of straight asphalt to dissolve and disperse them, and the dissolution dispersion correlation index with dispersion regulators to exhibit excellent dispersibility and excellent modifying effect. It is intended to obtain a multifunctional asphalt modifier composition with excellent solubility and dispersibility more precisely and effectively by introducing and analyzing the concept of Anilin Point as an index of solubility of a new concept and applying it.

본 발명의 다른 목적은 상기 용해성 및 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물을 이용한 배수성 개질 아스팔트를 얻고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to obtain a drainage modified asphalt using the multifunctional asphalt modifier composition excellent in solubility and dispersibility.

본 발명의 또다른 목적은 상기 용해성 및 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물을 이용한 배수성 개질 아스팔트를 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식으로 제조하는 방법을 얻고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to obtain a method of manufacturing a water-repellent modified asphalt using the multifunctional asphalt modifier composition having excellent solubility and dispersibility in a plant mix (Plant-Mix) method.

본 발명은 보다 정밀하고 효과적으로 용해성 및 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물 및 이를 이용한 배수성 개질 아스팔트를 얻고자 하는 본 발명의 목적을 달성하는 수단으로서,The present invention is a means to achieve the object of the present invention to obtain a multi-functional asphalt modifier composition with excellent solubility and dispersibility more precisely and effectively, and a drainage modified asphalt using the same,

본 발명의 Styrene 함량이 25~35중량%이고 중량평균분자량(Mw)이 20만~40만g/mol인 선형 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) 15~35중량%와; Styrene 함량이 25~ 35중량%이고 중량평균분자량(Mw)이 5만~20만g/mol인 선형 SBS 30~35중량%와; Styrene 함량이 10~20중량%이고 커플링화율(%) 조정에 의해 Diblock(Styrene-Isoprene Copolymer) 함량 15~25중량%를 함유하는 SIS(Styrene-Isoprene-Styrene Copolymer) 5~9중량%와; Hilderbrand 용해성 파라메터가 8.2~9.6(J/㎤)1/2인 석유수지 10~15중량%와; 아닐린 포인트(Aniline Point)가 30~45℃이고 인화점이 250℃ 이상인 고비점 오일 20~25중량%를 포함하는 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식의 아스팔트 개질재 조성물인 것을 특징으로 한다.15 to 35% by weight of linear SBS (Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) having a Styrene content of 25 to 35% by weight and a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 to 400,000 g/mol of the present invention; 30-35% by weight of linear SBS having a styrene content of 25 to 35% by weight and a weight average molecular weight (Mw) of 50,000 to 200,000 g/mol; SIS (Styrene-Isoprene-Styrene Copolymer) 5 to 9 wt% containing 15 to 25 wt% of Diblock (Styrene-Isoprene Copolymer) content by adjusting the Styrene content of 10 to 20 wt% and the coupling rate (%); 10 to 15% by weight of petroleum resin with a Hilderbrand solubility parameter of 8.2 to 9.6 (J/cm 3) 1/2 ; It is characterized in that it is a plant mix (Plant-Mix) asphalt modifier composition containing 20 to 25% by weight of a high boiling point oil having an aniline point of 30 to 45 ℃ and a flash point of 250 ℃ or more.

본 발명의 아스팔트 개질재 조성물은 또한, 상기 석유 수지는 Hilderbrand 용해성 파라메터가 8.2~9.6(J/㎤)1/2인 방향족계 C9석유수지, 지환족계 C5석유수지 및 C5-C9 지환족-방향족 공중합계 석유수지로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In the asphalt modifier composition of the present invention, the petroleum resin is an aromatic C9 petroleum resin having a Hilderbrand solubility parameter of 8.2 to 9.6 (J/cm 3) 1/2 , an alicyclic C5 petroleum resin, and a C5-C9 alicyclic-aromatic aerial It is characterized in that at least one selected from the group consisting of total petroleum resin.

본 발명의 아스팔트 개질재 조성물은 또한, 상기 아닐린 포인트가 30~45℃인 고비점 오일은 2개 이상의 고비점 오일을 조합하여 아닐린 포인트를 30~45℃로 조절한 조합 오일인 것을 특징으로 한다.In addition, the asphalt modifier composition of the present invention is characterized in that the high boiling point oil having the aniline point of 30 to 45°C is a combination oil in which the aniline point is adjusted to 30 to 45°C by combining two or more high boiling point oils.

본 발명의 다른 일 측면은 상기 아스팔트 개질재 조성물을 이용한 고점도 배수성 개질 아스팔트를 특징으로 한다.Another aspect of the present invention is characterized by a high viscosity water drainage modified asphalt using the asphalt modifier composition.

본 발명의 또다른 일 측면은 상기 아스팔트 개질재 조성물을 이용한 PG(Performance Grade, 공용성 등급) 76-22등급 이상의 배수성 개질 아스팔트를 특징으로 한다.Another aspect of the present invention is characterized in that the water-repellent modified asphalt of PG (Performance Grade) 76-22 grade or higher using the asphalt modifier composition.

본 발명의 또다른 일 측면은 고점도 배수성 개질 아스팔트를 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식으로 제조하는 것을 특징으로 하는 배수성 개질 아스팔트의 제조방법이다.Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a water-repellent modified asphalt, characterized in that the high-viscosity water-repellent modified asphalt is produced in a plant-mix method.

본 발명의 또다른 일 측면은 PG(Performance Grade, 공용성 등급) 76-22등급 이상의 배수성 개질 아스팔트를 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식으로 제조하는 것을 특징으로 하는 배수성 개질 아스팔트의 제조방법이다.Another aspect of the present invention is a method for producing a water-repellent modified asphalt, characterized in that the water-repellent modified asphalt of a PG (Performance Grade) 76-22 grade or higher is manufactured by a plant-mix method.

본 발명은 또한, 상기 아스팔트는 스트레이트 아스팔트(Straight Asphalt)인 것을 특징으로 한다.The present invention is also characterized in that the asphalt is straight asphalt (Straight Asphalt).

이에 따라, 본 발명의 해결 수단을 통하여 얻어진 플랜트 믹스용 개질재 조성물을 이용하여 플랜트에서 아스팔트와 혼합하여 개질 아스팔트를 제조 시, 기존의 플랜트 믹스 개질재와 다르게 모재인 스트레이트 아스팔트에 투입 혼합 시에 용해성 및 분산성이 획기적으로 향상되어 균질하고도 개질화의 효과가 뛰어난 개질 아스팔트를 발현함으로써 도출된 개질 아스팔트의 공용특성이 매우 뛰어난 우수한 개질 효과를 나타내고자 하였다.Accordingly, when manufacturing a modified asphalt by mixing it with asphalt in a plant using the modifier composition for plant mix obtained through the solution of the present invention, unlike the existing plant mix modifier, it is solubility in the case of input and mixing into straight asphalt as the base material. And the dispersibility was remarkably improved to express the modified asphalt which is homogeneous and excellent in the effect of reforming.

본 발명은, 상기 과제의 해결 수단을 통하여 얻어진 플랜트 믹스용 개질재 조성물을 이용하여 플랜트에서 아스팔트와 혼합하여 개질 아스팔트를 제조 시, 기존의 플랜트 믹스 개질재와 다르게 모재인 스트레이트 아스팔트에 투입 혼합 시에 용해성 및 분산성이 획기적으로 향상되어 균질하고도 개질화의 효과가 뛰어난 개질 아스팔트를 발현함으로써 도출된 개질 아스팔트의 공용특성이 매우 뛰어난 우수한 개질 효과를 나타냄과 더불어, 이에 따른 포장체의 내구 수명 및 유지 보수 비용을 최소화하는 효과가 있다.In the present invention, when manufacturing a modified asphalt by mixing with asphalt in a plant by using the modifier composition for plant mix obtained through the solution of the above problem, when mixing it into straight asphalt as a base material unlike the existing plant mix modifier The improved solubility and dispersibility is remarkably improved, resulting in a homogeneous and excellent reforming effect, and the resulting modified asphalt exhibits excellent remodeling effects with excellent common properties, and thus the durability life and maintenance of the pavement. It has the effect of minimizing maintenance costs.

도 1은 전형적인 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer)의 분자 구조 모식도이다.
도 2는 스트레이트 아스팔트의 조성을 나타낸 도면이다.
도 3은 SBS의 PS Block과 PB Block 대(對) 스트레이트 아스팔트의 말텐과 아스팔텐의 용해성 관계도이다.
도 4는 통상의 프로세스 오일의 Cp, Cn, Ca Portion 분포도이다.
도 5는 개질 아스팔트의 180℃ Holding time 대(對) 90℃ Vertical Flow 차(%) 그래프이다.
도 6은 개질 아스팔트의 180℃ Holding time 대(對) 90℃ Vertical Flow 차(%) 회기분석 그래프이다.
도 7은 개질용 폴리머류 및 각종 석유수지류들의 Hilderbrand 용해성 파라메터 포지션닝 Map을 나타낸 도면이다.
1 is a schematic diagram of a molecular structure of a typical SBS (Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer).
2 is a view showing the composition of straight asphalt.
3 is a diagram showing the solubility relationship between marten and asphaltene of PS Block and PB Block of SBS versus straight asphalt.
4 is a Cp, Cn, Ca Portion distribution diagram of a typical process oil.
5 is a graph of the difference (%) of the modified asphalt at 180°C holding time versus 90°C Vertical Flow.
6 is a regression analysis graph of the modified asphalt at 180°C holding time versus 90°C Vertical Flow difference (%).
7 is a view showing a Hilderbrand solubility parameter positioning map of reforming polymers and various petroleum resins.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

이에 앞서, 본 발명의 설명 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms or words used in the description and claims of the present invention should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors have devised the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined.

본 발명은 Styrene함량이 25~35중량%이고 중량평균분자량(Mw)이 20만~40만g/mol인 선형 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) 15~35중량%와; Styrene함량이 25~35중량%이고 중량평균분자량(Mw)이 5만~20만g/mol인 선형 SBS 30~35중량%와; Styrene함량이 10~20중량%이고 커플링화율(%) 조정에 의해 DiBlock(Styrene-Isoprene Copolymer) 함량 15~25중량%를 함유하는 SIS(Styrene-Isoprene-Styrene Copolymer) 5~9중량%로 구성된 개질 폴리머류 및 이들 개질 폴리머류의 양 말단의 고용해성 파라메터(High Solubility Parameter)인 PS Block의 용해-분산력 향상을 꾀하면서 이들을 용해 분산시킬 모재인 스트레이트 아스팔트의 고용해성 파라메터(High Solubility Parameter)성분인 아스팔텐(Asphaltene)성분의 용해-분산 향상을 위해 용해성 파라메터(Solubility Parameter)가 이들 고용해성 파라메터(High Solubility Parameter)와 유사한 범위의 방향족계 C9석유수지, 지환족계 C5석유수지 및 C5-C9 지환족-방향족 공중합계 석유수지류 중 최소 1개 이상을 10~15중량%, 개질 폴리머류 중심부의 연질 부분(Soft Segment)인 PB 및 PI Block의 중용해성 파라메터(Medium Solubility Parameter)와 모재인 스트레이트 아스팔트의 주성분인 중용해성 파라메터(Medium Solubility Parameter)인 말텐(Maltene) 성분의 용해성 파라메터(Solubility Parameter)와 유사한 아닐린 포인트(Aniline Point)가 30~45℃이고 인화점이 250℃ 이상인 고비점 오일 20~25중량%를 포함하는 조성물을 특징으로 한다.The present invention includes 15 to 35% by weight of a linear SBS (Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) having a Styrene content of 25 to 35% by weight and a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 to 400,000 g/mol; 30 to 35% by weight of linear SBS having a styrene content of 25 to 35% by weight and a weight average molecular weight (Mw) of 50,000 to 200,000 g/mol; Consisting of 5 to 9% by weight of SIS (Styrene-Isoprene-Styrene Copolymer) containing 15 to 25% by weight of DiBlock (Styrene-Isoprene Copolymer) content by adjusting the Styrene content of 10 to 20% by weight and coupling rate (%) The high solubility parameter of straight asphalt, the base material to dissolve and disperse, improves the dissolution-dispersibility of the modified polymers and PS Block, the high solubility parameter of both ends of these modified polymers. Aromatic C9 petroleum resin, cycloaliphatic C5 petroleum resin and C5-C9 alicyclic in a range similar to those of these high solubility parameters in order to improve the dissolution-dispersion of asphaltene components. -10-15% by weight of at least one of the aromatic copolymer petroleum resins, the medium solubility parameter of PB and PI Block, the soft segment of the center of the modified polymer, and the straight asphalt as the base material. 20 to 25% by weight of a high-boiling oil with an aniline point of 30 to 45°C and a flash point of 250°C or higher, similar to the solubility parameter of Malten, the main component, the medium solubility parameter. It features a composition comprising a.

이하 , 본 발명의 구성, 작용 및 구체적인 실시예를 살펴 보기로 한다.Hereinafter, the configuration, operation and specific embodiments of the present invention will be described.

먼저, 본 발명의 목적인 용해 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재의 개발에 있어서, 개질재 성분 중, 점탄성 특성(Viscoelastic Properties) 발현의 주성분인 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류가 아스팔트에 용해되어가는 과정에서의 물리 화학적 및 조직학적 모폴로지(morphology) 관점에서의 개질 폴리머류들의 용해 분산성 및 이들 분산 입자들의 균질 분포에 미치는 인자 영향성을 검토해보자 한다.First, in the development of a multifunctional asphalt modifier with excellent dissolution and dispersibility, which is the object of the present invention, among the modifier components, SBS and thermoplastic elastomers, which are the main components of viscoelastic properties, are dissolved in asphalt. The dissolution and dispersibility of modified polymers from the viewpoint of chemical and histological morphology and the influence of factors on the homogeneous distribution of these dispersed particles will be examined.

주지하는 바와 같이, 통상적으로 개질 아스팔트는 각종 고무류 4~25중량%를 모재인 스트레이트 아스팔트 75~96중량%에 가열 용해 분산시켜 제조된 혼합물로서, 분산체의 조직학적 모폴로지(morphology) 관점으로 해석을 해보면, 용매인 아스팔트 연속상(Continuous Phase)에 고무류가 분산상(Dispersion Phase)으로 물리적으로만 분산되어 있는 미세 고무 입자 분산체이다.As is well known, modified asphalt is a mixture prepared by heating and dispersing 4 to 25% by weight of various rubbers in 75 to 96% by weight of straight asphalt, which is a base material, and is interpreted in terms of the histological morphology of the dispersion. In other words, it is a fine rubber particle dispersion in which rubbers are only physically dispersed as a dispersion phase in an asphalt continuous phase, which is a solvent.

이들 미세 고무 입자 분산체인 개질 아스팔트의 용해 분산과정을 상세히 검토해보면 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류가 모재인 스트레이트 아스팔트에 가열 혼합 시, 1차적으로 스트레이트 아스팔트 성분 중, 중용해성파라메터 성분인 말텐(Maltene)이 이들 고무류에 흡수되어 약 5~7배 가량 팽윤되어 가면서 분산되기 쉬운 저분자량의 체인(chain)과 분자 꼬임이 작은 체인(chain)부터 용매인 스트레이트 아스팔트 내로 확산 분산되고, 2차로 충분한 전단력(shear force) 및 시간을 경과하여 안정한 고무 분산체로 전환된다.Looking at the dissolution and dispersing process of modified asphalt, which is a dispersion of these fine rubber particles, when SBS and thermoplastic elastomers are heated and mixed with the parent material, Maltene, which is a medium-soluble parameter component, among the straight asphalt components. It is absorbed by these rubbers and swells about 5 to 7 times, and from a chain of low molecular weight that is easy to disperse and a chain with small molecular twist, diffuses and disperses into the straight asphalt, which is a solvent, and has a secondary sufficient shear force. ) And over time it is converted into a stable rubber dispersion.

그러나 스트레이트 아스팔트 성분 중, 고용해성 파라메터 성분인 아스팔텐(Asphaltene)의 함량이 높아질수록 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류와의 용해 분산 속도가 느려진다.However, the higher the content of asphaltene, which is a high-solubility parameter component, among the straight asphalt components, the slower the dissolution and dispersion rate with SBS and thermoplastic elastomers.

이때, SBS류 및 열가소성 엘라스토머류의 함량이 10중량% 이하에서는 이들 고무류가 분산상(dispersion phase)으로 존재하지만, 10중량% 이상일 경우 팽윤에 의한 체적 증가로 이들 고무류가 연속상(continous phase)으로 상전이(phase transition)가 형성되어 스트레이트 아스팔트가 분산상(dispersion phase)이 되어서, 개질재의 물리 화학적 특성이 확연하게 액상 고무 상태로 변하게 된다.At this time, when the content of SBS and thermoplastic elastomers is less than 10% by weight, these rubbers exist in a dispersion phase, but when they are more than 10% by weight, these rubbers are phase shifted to a continuous phase due to an increase in volume due to swelling. The (phase transition) is formed and the straight asphalt becomes a dispersion phase, so that the physicochemical properties of the modifier are remarkably changed into a liquid rubber state.

본 발명에 있어서 보다 상세하게 모재인 스트레이트 아스팔트의 조성은 도 2에서와 같이 크게 분류하면 포화탄화수소 용제인 n-Heptane에 녹는 말텐(Maltene) 성분과, n-Heptane에는 녹지 않고 방향족 탄화수소인 톨루엔(Toluene)에 녹는 아스팔텐(Asphaltene) 성분으로 구성되어 있다.In the present invention, the composition of straight asphalt as the parent material is broadly classified as shown in FIG. 2, and the maltene component dissolved in n-Heptane, which is a saturated hydrocarbon solvent, and toluene, an aromatic hydrocarbon, is not dissolved in n-Heptane. It is composed of asphaltene, which is dissolved in ).

말텐(Maltene)은 다환구조의 저분자량체로서 다량의 오일(Oil)성분을 함유하고 있는 고체 혹은 반고체의 점착성을 갖는 점조체이며 스트레이트 아스팔트 중, 약 77~88중량%를 함유하고 있다. 말텐(Maltene)은 포화 탄화수소류, 방향족 탄화수소류 및 수지(Resin)성분의 3성분으로 구성되어 있다.Maltene (Maltene) is a polycyclic structure of low molecular weight, a solid or semi-solid viscous material containing a large amount of oil components, and contains about 77 to 88% by weight of straight asphalt. Maltene is composed of three components: saturated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and resin components.

아스팔텐(Asphaltene)은 취성(脆性)의 고분자량의 흑색 고체로서, 스트레이트 아스팔트 중, 11~23중량%를 함유하고 있으며, 아스팔텐(Asphaltene)의 함량이 높을수록 아스팔트의 점도가 높아지고 연화점이 높아진다.Asphaltene is a brittle, high molecular weight black solid, containing 11 to 23% by weight of straight asphalt, and the higher the asphaltene content, the higher the viscosity of the asphalt and the higher the softening point. .

따라서 모재인 스트레이트 아스팔트에 대한 구조적 해석을 살펴보면, 통상적으로, 아스팔트 내에서 아스팔텐(Asphaltene)은 분자간 서로 회합이 쉽게 일어나기 때문에 서로 응집하여 미셀(Micelle) 구조를 형성한다. 이렇게 응집에 의한 미셀(Micelle)상의 아스팔텐(Asphaltene)은 말텐(Maltene)과 친화성이 낮지만 아스팔텐 미셀 표면에 흡착된 말텐의 수지(Resin) 성분이 해응고제(deflocculating agent)로 작용하여 말텐(Maltene)과 친화성 낮은 아스팔텐(Asphaltene)성분이 구조적으로 말텐(Maltene) 성분 속에 콜로이드상으로 분산되어 있는 것으로 생각되고 있으며, 본 발명의 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류가 가열 용해 분산 시, 이들 스트레이트 아스팔트 성분 중 말텐(Maltene)성분과 아스팔텐(Asphaltene)성분의 고유한 함량비에 따라 용해 및 분산 속도의 영향에 커다란 인자가 되고 있음을 알 수 있다.Therefore, looking at the structural analysis of the base material, straight asphalt, in general, asphaltenes in asphalt are easily associated with each other, so they aggregate to form a micelle structure. Asphaltene on micelles by aggregation has low affinity with maltenes, but the resin component of malten adsorbed on the surface of asphaltene micelles acts as a deflocculating agent. (Maltene) and low affinity asphaltene (Asphaltene) component is structurally considered to be dispersed in a colloidal form in the malten (Maltene) component, and when the SBS and thermoplastic elastomers of the present invention are heated and dispersed, these straight It can be seen that among the asphalt components, the intrinsic content ratio of the maltene component and the asphaltene component is a large factor in the influence of the dissolution and dispersion rate.

한편, 통상의 개질 폴리머로 사용되고 있는 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류들은 도 1에서와 같이 양말단에 PS Block과 그 사이에 연질 부분(Soft Segment)인 PB, PI, PEB Block 등이 선형 혹은 방사형으로 결합된 화학구조를 갖고 있으며, 이들 개질 폴리머류의 화학 구조 상 각 Block과 스트레이트 아스팔트 성분인 말텐(Maltene)과 아스팔텐(Asphaltene)과의 용해관계 연구 논문을 참고하면 도 3에서와 같다.On the other hand, SBS and thermoplastic elastomers used as conventional modified polymers have PS Blocks at both ends and PB, PI, PEB Blocks, etc., which are soft segments between them as shown in FIG. The chemical structure of these modified polymers is as shown in FIG. 3 when referring to the research paper on the dissolution relationship between each block and straight asphalt components, Maltene and Asphaltene.

즉, 개질 폴리머류의 양말단의 PS Block은 자신과 결합되어 있는 PB Block 과는 불용성이며, 모재인 스트레이트 아스팔트의 말텐(Maltene)과는 용해성이 없으나, 아스팔텐(asphaltene)과는 용해성이 있으며, PB Block은 반대로 아스팔텐(Asphaltene)과는 불용해성이고, 말텐(Maltene)과는 용해성이 있음을 나타낸다.That is, the PS Blocks at both ends of the modified polymers are insoluble with the PB Blocks bonded to them, and are not soluble with Maltene of straight asphalt as the base material, but are soluble with asphaltenes, PB Block, on the contrary, indicates that it is insoluble with asphaltene and soluble with maltene.

상기와 같이 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류의 PS Block, PB Block과 모재인 스트레이트 아스팔트의 말텐(Maltene)과 아스팔텐(asphaltene) 간의 용해성 관계는 각 성분들 각각의 용해성 파라메터와 상관 관계가 있다고 보고되어 있다.As described above, it has been reported that the solubility relationship between PS Block and PB Block of SBS and thermoplastic elastomers, and Maltene and asphaltene of straight asphalt as a base material is correlated with the solubility parameter of each of the components. .

즉, 혼합하려는 물질 간의 용해 분산 가능성 판단은 Hilderbrand, Scott가 제창한 용해성(Solubility)이 유사한 "Like Dissolve Like"란 개념으로 서로 용해성 파라메터가 비슷할수록 상용성이 높다는 전통적인 상용성 지표로 해석함이 타당할 것으로 판단된다. 이들 용해성 파라메터는 Hilderbrand용해성 파라메터값과 Hansen용해성 파라메터값으로 분류되어 사용된다.In other words, the determination of the possibility of dissolution and dispersion between substances to be mixed is a concept of “Like Dissolve Like” that has similar solubility proposed by Hilderbrand and Scott, and it is reasonable to interpret it as a traditional indicator of compatibility that the more similar solubility parameters are, the higher the compatibility. I think it will do. These solubility parameters are classified into Hilderbrand solubility parameter values and Hansen solubility parameter values and used.

Kamiya & Yang에 의하면, 아스팔트의 말텐(Maltene)의 Hansen용해성 파라메터는 ≤ 16.4 (J/㎤)1/2이며, 아스팔텐(Asphaltene)의 Hansen용해성 파라메터는 16.4 ~ 20.4(J/㎤)1/2로 연구 보고하고 있으며, PS Block의 Hansen용해성 파라메터는 18.6 ~ 19.8(J/㎤)1/2, PB Block의 Hansen용해성 파라메터는 16.6 ~ 17.6(J/㎤)1/2로 보고되었다.According to Kamiya & Yang, the Hansen solubility parameter of Maltene of asphalt is ≤ 16.4 (J/cm3) 1/2 , and the Hansen solubility parameter of Asphaltene is 16.4 ~ 20.4 (J/cm3) 1/2 of asphalt. The Hansen solubility parameter of PS Block was reported as 18.6 ~ 19.8(J/cm3) 1/2 , and the Hansen solubility parameter of PB Block was reported as 16.6 ~ 17.6(J/cm3) 1/2 .

즉, 상기 Hansen용해성 파라메터 지표를 해석해보면, PS Block과 아스팔텐(Asphaltene)과의 용해성 파라메터가 거의 유사한 수준이며 이는 PS Block과 아스팔텐(Asphaltene)과는 상용성이 뛰어날 것임이 예측되며, 말텐(Maltene)의 용해성 파라메터와는 차이가 크기 때문에 상용성이 나쁨이 예측된다.That is, when analyzing the Hansen solubility parameter index, the solubility parameter of PS Block and Asphaltene is almost similar, and it is predicted that the compatibility with PS Block and Asphaltene will be excellent. Maltene)'s solubility parameter is large, so poor compatibility is predicted.

한편으로 연질 부분(Soft Segment)인 PB Block의 경우, 말텐(Maltene)과의 용해성 파라메터가 유사하기 때문에 말텐(Maltene)에 대한 용해성이 좋고 아스팔텐(Asphaltene)의 용해성 파라메터와는 커다란 차이 때문에 용해성이 떨어짐이 예측된다.On the other hand, in the case of PB Block, which is a soft segment, the solubility parameter of Maltene is similar, so it has good solubility in Maltene and the solubility is very different from the solubility parameter of Asphaltene. Fall is predicted.

여기서, 본 발명의 용해성 파라메터 개념에 따른 석유수지의 Hilderbrand 용해성 파라메터의 최적 범위가 8.2~9.6(J/㎤)1/2인 것을 특징으로 한다.Here, it is characterized in that the optimum range of the Hilderbrand solubility parameter of the petroleum resin according to the solubility parameter concept of the present invention is 8.2 to 9.6 (J/cm 3) 1/2 .

결론적으로, SBS류 및 열가소성 엘라스토머류가 모재인 스트레이트 아스팔트에 가열 용해 분산될 때 단순하게 물질 대(對) 물질로 용해 분산되는 것이 아니라, 결국에는 개질 폴리머의 PS Block, PB Block과 같은 각각의 Block이 모재인 스트레이트 아스팔트의 말텐(Maltene), 아스팔텐(Asphaltene) 각각의 성분과 각각의 유사 용해성 파라메터 값에 기인된 선택적 용해 분산(Selective dissolve dispersion)이 이루어지는 것을 알 수 있다.In conclusion, when SBS and thermoplastic elastomers are heated and dispersed in straight asphalt, which is the base material, they are not simply dissolved and dispersed as substance-to-material, but in the end, individual blocks such as PS Block and PB Block of modified polymers It can be seen that a selective dissolve dispersion occurs due to the respective components of Maltene and Asphaltene of the base material, straight asphalt, and the values of the similar solubility parameters.

즉, 본 발명의 목적인 SBS류 및 열가소성 엘레스토머류와 같은 폴리머 개질재가 모재인 스트레이트 아스팔트에 가열 용해 분산 시, 용이한 용해 분산성이 발현되기 위해서는 각 성분들 고유의 용해성 파라메터가 유사하도록 조성을 조절할 필요가 있음을 알 수 있다.That is, when polymer modifiers such as SBS and thermoplastic elastomers, which are the object of the present invention, are heated and dispersed in straight asphalt as a base material, in order to exhibit easy dissolution and dispersibility, it is necessary to adjust the composition so that the unique solubility parameters of each component are similar. You can see that there is.

그러나 개질 아스팔트의 사용자 입장에서 보면, 산업적으로 사용되고 있는 스트레이트 아스팔트의 말텐(Maltene)과 아스팔텐(Aspahaltene)의 조성비를 임의로 조절할 수 없는 현실에서, SBS류 및 열가소성 엘라스토머류와의 상용성 극대화를 위한 말텐(Maltene)성분 중 포화 탄화수소/방향족 탄화수소 비율 조절을 꾀하는 방안으로서 파라핀계, 나프텐계 및 아로메틱계 프로세스 오일을 조성비로 첨가하여 조절하는 종래의 기술이 있으나, 이들 프로세스 오일 또한 Cp(파라핀계 탄화수소 중량%), Cn(나프텐계 탄화수소 중량%), Ca(아로메틱계 탄화수소 중량%)가 일정 비율로 혼합된 혼합 오일로서, 통상적으로, 아래 표 1 및 도 4에서와 같이 분류 및 그림에 의해 알 수 있듯이 파라핀계, 나프텐계 및 방향족계의 Cp, Cn, Ca의 한계 범위가 중첩되어, 정확한 분류가 어렵기 때문에 본 발명에서는 이들 Cp, Cn 및 Ca의 Portion 비를 규정하여 운영하는 종래의 기술로는 상기와 같은 프로세스 오일 분류에 의한 기술을 특정하는 데 한계가 있다.However, from the perspective of users of modified asphalt, in the reality that the composition ratio of maltene and asphaltene of straight asphalt used industrially cannot be arbitrarily adjusted, malten is used to maximize compatibility with SBS and thermoplastic elastomers. As a method to control the ratio of saturated hydrocarbons/aromatic hydrocarbons among (Maltene) components, there is a conventional technique for controlling by adding paraffinic, naphthenic and aromatic process oils in a composition ratio, but these process oils are also Cp (paraffinic hydrocarbon weight). %), Cn (naphthenic hydrocarbon weight%), Ca (aromatic hydrocarbon weight%) as a mixed oil mixed at a certain ratio, typically, as shown in Table 1 and Figure 4 below, by classification and figure. As the paraffinic, naphthenic, and aromatic ranges of Cp, Cn, and Ca are overlapped, it is difficult to accurately classify them, so in the present invention, the conventional technology that regulates and operates the portion ratios of these Cp, Cn and Ca There is a limitation in specifying the technology by the process oil classification as described above.

[표 1] 통상의 프로세스 오일의 Cp, Cn, Ca조성에 따른 분류[Table 1] Classification by composition of Cp, Cn, and Ca of common process oil

Paraffinic 중량%(Cp) Paraffinic wt% (Cp) Naphthenic 중량%(Cn)Naphthenic wt% (Cn) Aromatic 중량%(Ca)Aromatic wt% (Ca) Paraffinic OilParaffinic Oil 60 ~ 7460 to 74 20 ~ 3520 to 35 0 ~ 100 to 10 Naphthenic OilNaphthenic Oil 35 ~ 5935 ~ 59 30 ~ 4530 to 45 10 ~ 3010 to 30 Aromatic OilAromatic Oil 20 ~ 3520 to 35 20 ~ 4020 to 40 35 ~ 5035-50

오히려, 본 발명에서와 같이 이미 접착제 산업 분야 및 접착 이론에서 활용되고 있는 각종 용제류의 용해성능 지표로 사용되고 있는 아닐린 포인트(Aniline Point)개념을 본 발명에서 프로세스 오일에 대한 아스팔트 연구 분야에 도입하여 본 발명의 목적인 용해성 및 분산성의 뛰어난 향상을 위한 개질재 조성 설계에 반영함이 오랜 연구 결과 좀 더 합리적이며 실효적이었다고 판단되었다.Rather, as in the present invention, the concept of aniline point, which is already used as an indicator of the dissolution performance of various solvents used in the adhesive industry and adhesion theory, was introduced in the field of asphalt research for process oil in the present invention. As a result of a long study, it was judged that it was more rational and effective to reflect the purpose of the invention in the design of the modifier composition for excellent improvement in solubility and dispersibility.

주지하는 바와 같이, 아닐린 포인트(Aniline Point)는 순수 방향족 단일 물질인 아닐린(Aniline)을 대상으로 사용하고자 하는 오일 및 용제류를 동일한 부피로 투입하여 완전 가용화되도록 투명화될 때 가열 후, 방랭 시, 서서히 냉각되면서 상분리가 형성되는 시점에서의 온도를 아닐린 포인트(Aniline Point)라 한다.As is well known, Aniline Point is a pure aromatic single substance, aniline, which is used in the same volume of oil and solvents to be used. The temperature at which the phase separation is formed while cooling is referred to as the aniline point.

다시 말하면, 임의의 오일 혹은 용제가 아닐린과 완전 혼화되는 최저 온도를 의미하며, 이 아닐린 포인트(Aniline Point) 값의 의미는 아닐린 포인트가 예를 들어 90℃일 경우, 아닐린(Aniline)과 임의의 오일 혹은 용제가 완전 혼합하는 데 필요한 온도가 90℃임을 의미하며 이 뜻은 상온~89℃사이에서는 상용성이 없어서 상분리가 형성된다는 뜻이며, 아닐린 포인트(Aniline Point)가 20℃일 경우, 임의 오일 혹은 용제가 아닐린(Aniline)과 20℃(상온)에서 혼화되어 완전 투명한 용액 상태로 유지함을 의미하는 것으로서, 통상적으로 임의의 오일 혹은 용제류의 아닐린 포인트는 손쉽게 누구나 실험실에서 측정하여 임의의 오일 혹은 용제류의 용해성 판단 지표로서 활용성이 매우 높은 실효적 기법으로서, 복수의 오일 혹은 용제류의 혼합 아닐린 포인트가 각각의 아닐린 포인트의 산술 평균값을 나타내기 때문에 손쉽게 아닐린 포인트의 조절이 가능한 특징을 갖고 있다.In other words, it means the lowest temperature at which any oil or solvent is completely mixed with aniline, and the meaning of the aniline point value is, for example, when the aniline point is 90℃, aniline and any oil Or, it means that the temperature required for complete mixing of the solvent is 90℃, which means that there is no compatibility between room temperature and 89℃, so that phase separation is formed. If the aniline point is 20℃, any oil or It means that the solvent is mixed with aniline at 20°C (room temperature) to maintain a completely transparent solution. In general, the aniline point of any oil or solvent can be easily measured in a laboratory, and any oil or solvent It is an effective technique that has a very high utility as an index of solubility determination of, and has the characteristic that it is possible to easily adjust the aniline point because the mixed aniline points of a plurality of oils or solvents represent the arithmetic mean value of each aniline point.

따라서 본 발명에서는 SBS류 및 열가소성 엘라스토머류의 용매로 사용하고자 하는 모재인 스트레이트 아스팔트의 용해성 조절을 위하여 사용되는 프로세스 오일류의 Cp, Cn 및 Ca 조성비를 임의로 조절할 수 없는 개질 아스팔트의 사용자 입장에서의 기존 기술의 한계점을 해소할 수 있는 용해성능 지표로 아닐린 포인트 개념을 새롭게 도입하여, 본 발명의 목적인 용해성 및 분산성의 뛰어난 향상을 위하여 분산 조절제인 오일류의 조성을 손쉽게 최적화 조절할 수 있는 기법을 도입 운영함으로써 효과적으로 달성할 수 있게 되었다.Therefore, in the present invention, the existing technology from the perspective of users of modified asphalt that cannot arbitrarily control the composition ratio of Cp, Cn and Ca of process oils used for controlling the solubility of straight asphalt, which is a base material to be used as a solvent for SBS and thermoplastic elastomers. By newly introducing the concept of aniline point as an index of solubility performance that can solve the limitations of the present invention, it can be achieved effectively by introducing and operating a technique that can easily optimize and control the composition of oils as a dispersion control agent for excellent improvement of solubility and dispersibility, which is the object of the present invention. Became possible.

본 발명의 아스팔트 개질재 조성물 중 개질 폴리머류에 있어서, 모재인 스트레이트 아스팔트의 아스팔텐(Asphaltene)성분과 선택적 용해 분산성이 좋은 Styrene(PS Block)의 최적함량이 25~35중량%이고, 말텐(Maltene)성분에 의한 용해 분산 속도가 신속하게 이루어질 수 있고 분자 꼬임이 비교적 낮은 중량평균분자량(Mw) 5만~20만g/mol인 선형 SBS 30~35중량%와, 물리적 강도를 높힐 수 있으면서 스트레이트 아스팔트의 아스팔텐 성분과 선택적 용해 분산속도가 신속하게 이루어질 수 있도록 Styrene(PS Block)의 최적 함량이 25~35중량%이고 중량평균분자량(Mw)이 20만~40만g/mol인 선형 SBS 15~35중량% 및 용해성이 좋은 Styrene(PS Block) 함량이 10~20중량%이고 커플링화율(%) 조정에 의해 Diblock(Styrene-Isoprene Copolymer) 함량 15~25중량%를 함유하는 SIS 5~9중량%로 구성하였으며, 1종류 또는 2종류 이상을 사용할 수 있다.In the modified polymers of the asphalt modifier composition of the present invention, the optimum content of asphaltene (Asphaltene) component of straight asphalt as a base material and Styrene (PS Block) having good selective dissolution and dispersibility is 25 to 35% by weight, and marten ( Maltene) is a linear SBS with a relatively low weight average molecular weight (Mw) of 50,000 to 200,000 g/mol and 30 to 35% by weight of linear SBS with a relatively low molecular twist. Linear SBS 15 with an optimal content of Styrene (PS Block) of 25 to 35% by weight and a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 to 400,000 g/mol so that the asphaltene component and selective dissolution and dispersion rate can be quickly achieved. SIS 5 to 9 containing ~35% by weight and good soluble Styrene (PS Block) content of 10 to 20% by weight and 15 to 25% by weight of Diblock (Styrene-Isoprene Copolymer) content by adjusting the coupling rate (%) Consisting of weight percent, one type or two or more types can be used.

본 발명의 개질 폴리머류의 구성 조성에 있어서, 선형 SBS 선택은 분지가 많은 방사형 SBS에 대비하여 분자 체인(Chain) 꼬임이 낮기 때문에 본 발명의 목적인 모재인 스트레이트 아스팔트로의 용해 분산 속도 향상을 유도할 수 있으며, 아울러, 이들의 중량평균분자량(Mw)이 5만~20만g/mol인 선형 SBS와 중량평균분자량(Mw)이 20만~40만g/mol인 선형 SBS를 상기와 같은 조성 범위로 조합함과 동시에 커플링화율(%) 조정에 의해 Diblock 함량 15~25중량%를 함유하는 SIS를 병용(倂用) 조성하여 배합함으로써 용해 분산 속도 향상과 더불어 이들을 이용한 개질 아스팔트의 작업성 및 PG 등급을 만족할 수 있었다.In the constitutional composition of the modified polymers of the present invention, the selection of linear SBS leads to an improvement in the dissolution and dispersion rate of the base material, straight asphalt, which is the object of the present invention, because the twist of the molecular chain is lower than that of the radial SBS with many branches. In addition, linear SBS having a weight average molecular weight (Mw) of 50,000 to 200,000 g/mol and a linear SBS having a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 to 400,000 g/mol are in the same composition range as above. SIS containing 15 to 25% by weight of Diblock content is combined with and blended by adjusting the coupling rate (%) to improve the dissolution and dispersing speed, as well as the workability and PG of the modified asphalt using these. I was able to satisfy the grade.

이들의 조성비에 있어서, 각각의 조성 범위 하한 값 이하에서는 개질 아스팔트의 최소 PG등급인 고온 등급 76℃를 충족시킬 수 없었으며, 상한 값 이상에서는 PG등급을 만족시킬 수는 있으나, 이들을 이용한 개질 아스팔트의 다짐온도가 높아질 수 있기 때문에 바람직하지 못하였다.In terms of their composition ratio, below the lower limit of each composition range, the high temperature grade 76°C, which is the minimum PG grade of the modified asphalt, could not be satisfied, and above the upper limit, the PG grade could be satisfied, but the modified asphalt using these It was not preferable because the compaction temperature could be high.

본 발명의 아스팔트 개질재 조성물 중 고비점 오일에 있어서, 개질 폴리머류 중심부의 연질 부분(Soft Segment)인 PB 및 PI block의 중용해성 파라메터(Medium Solubility Parameter)와 모재인 스트레이트 아스팔트의 주성분으로 중용해성 파라메터(Medium Solubility Parameter)인 말텐(Maltene)성분의 용해성 파라메터(Solubility Parameter)와 유사한 아닐린 포인트(aniline Point)가 30~45℃이고 인화점이 250℃ 이상인 고비점 오일 20~25중량%로 구성된 조성물을 특징으로 한다. 본 발명의 고비점 오일은 2개 이상의 고비점 오일을 조합하여 아닐린 포인트(aniline Point)를 조절하여 사용할 수 있다.In the high boiling point oil of the asphalt modifier composition of the present invention, the medium solubility parameter of the PB and PI block, which is a soft segment in the center of the modified polymers, and the medium solubility parameter as the main component of straight asphalt as the base material Characterized by a composition consisting of 20 to 25% by weight of a high boiling point oil having an aniline point of 30 to 45°C and a flash point of 250°C or higher, similar to the solubility parameter of the Malten component, which is the (Medium Solubility Parameter). To do. The high boiling point oil of the present invention can be used by adjusting the aniline point by combining two or more high boiling point oils.

본 발명의 고비점 오일 조성비에 있어서, 조성비가 하한 값 이하에서는 개질 폴리머의 모재인 스트레이트 아스팔트에 대한 용해 분산 속도가 늦어져서 본 발명의 목적을 만족시킬 수 없었으며, 상한 값 이상에서는 용해 분산 속도 향상에는 긍정적이었지만, 이를 이용한 개질 아스팔트의 점도가 낮아지고 최소 PG등급인 PG 76℃ 값을 획득할 수 없기 때문에 바람직하지 못하였다.In the high boiling point oil composition ratio of the present invention, when the composition ratio is below the lower limit value, the dissolution and dispersing rate of the straight asphalt, which is the base material of the modified polymer, is slow, and thus the object of the present invention cannot be satisfied. However, it was not preferable because the viscosity of the modified asphalt using this was lowered and the minimum PG grade of PG 76°C could not be obtained.

본 발명의 아스팔트 개질재 조성물 중 석유수지류에 있어서, 개질 폴리머류의 양 말단의 고용해성 파라메터(High Solubility Parameter)인 PS Block의 용해분산력 향상을 꾀하면서, 이들을 용해 분산시킬 모재인 스트레이트 아스팔트의 고용해성 파라메터(High Solubility Parameter)성분인 아스팔텐(Asphaltene)성분의 용해-분산 향상을 위해 용해성 파라메터(Solubility Parameter)가 도 7과 같이 이들 고용해성 파라메터(High Solubility Parameter)와 유사한 범위의 방향족계 C9석유수지 또는 지환족계 C5석유수지 및 C5-C9 지환족-방향족 공중합계 석유수지 중 하나를 선택 혹은 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있으며, 이들의 첨가량이 10~15중량%로 되도록 구성한다.In the petroleum resins of the asphalt modifier composition of the present invention, the solid solution of straight asphalt, the base material to dissolve and disperse them, while trying to improve the dissolution and dispersibility of the PS Block, a high solubility parameter at both ends of the modified polymer. In order to improve the dissolution-dispersion of asphaltene, which is a component of the high solubility parameter, the solubility parameter is similar to those of the high solubility parameters as shown in Fig.7. One of resin or alicyclic C5 petroleum resin and C5-C9 alicyclic-aromatic copolymer petroleum resin may be selected or used in combination of two or more, and the addition amount thereof is configured to be 10 to 15% by weight.

본 발명의 방향족계 C9석유수지 또는 지환족계 C5석유수지 및 C5-C9 지환족-방향족 공중합계 석유수지 조성비에 있어서, 이들의 첨가량이 하한치 이하일 경우에는 개질 폴리머의 용해 분산 속도가 늦어지고, 상한치 이상에는 용해 분산 속도는 만족하나, 이를 이용한 개질 아스팔트의 저온 안정성이 떨어지기 때문에 바람직하지 못하였다.In the composition ratio of the aromatic C9 petroleum resin or alicyclic C5 petroleum resin and the C5-C9 alicyclic-aromatic copolymer petroleum resin of the present invention, when the amount of these added is less than the lower limit, the dissolution and dispersion rate of the modified polymer is slow, and the upper limit or more Although the dissolution and dispersion rate is satisfactory, it was not preferable because the low-temperature stability of the modified asphalt using the same was poor.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 사람에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are for illustrative purposes only, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.

본 발명의 성능 평가를 위해서, 본 발명의 개질재에 대하여 다음과 같이 실시하였다.For evaluation of the performance of the present invention, the modifier of the present invention was carried out as follows.

본 발명의 목적인 모재(母材) 스트레이트 아스팔트에 대한 본 발명의 개질재의 용해 및 분산성 성능을 평가하기 위하여, 일본 도로협회 제정 포장시험법 편람 [개질 아스팔트의 시료 제작]법을 근거로 180℃에서 첨가량 8중량%, 12중량% 및 16중량% 각각에 대하여 Shear 2,500rpm으로 약 90분 동안 가열 교반 분산하면서 10분 간격으로 샘플을 채취하여 각각의 연화점(℃)을 ASTM D36에 의해서 측정하였고, 당사의 평가법인 90℃에서 30분간의 75도 각도의 Vertical melt flow값을 측정하여 변곡점을 찾아서 시료 샘플의 최소 용해 분산시간을 회기 분석법으로 구하여 용해 분산 성능을 평가하였으며, 응용 물성 성능 평가는 90분간 용해 분산시켜 안정화시킨 후 실시하였다.In order to evaluate the dissolution and dispersibility performance of the modified material of the present invention on the base material straight asphalt, which is the object of the present invention, based on the manual of pavement test method established by Japan Road Association [Sample Preparation of Modified Asphalt] For each of the added amounts 8% by weight, 12% by weight and 16% by weight, samples were collected at 10 minute intervals while heating and stirring and dispersing at 2,500 rpm for about 90 minutes at Shear 2,500 rpm, and each softening point (℃) was measured by ASTM D36. By measuring the vertical melt flow value at a 75 degree angle for 30 minutes at 90℃, the inflection point was found, and the minimum dissolution time of the sample sample was calculated by regression analysis to evaluate the dissolution and dispersing performance. It was carried out after dispersing and stabilizing.

본 발명의 개질재 실시예 및 비교예의 골재와의 접착성능(파악력) 및 바인더간의 결합력(점결력)의 지표가 되는 Toughness(인성, 靭性) 및 Tenacity(강인성, 强靭性)를 ASTM D5801 Method에 의해 분석하였다. Toughness (toughness, 靭性) and Tenacity (toughness, 强靭性), which are indicators of the adhesion performance (grasp strength) with the aggregates of the modifier examples and comparative examples of the present invention and the bonding strength (caking strength) between binders, were determined by ASTM D5801 Method. Analyzed.

아울러, Binder의 내열 안정성 즉, 내열 내유동성 평가를 위하여, 각 시료의 ASTM D2171에 의해 60℃ 동점도, 연화점(Softening point, ℃)을 ASTM D36에 의해서 측정하였으며, AASHTO T315에 의해 Dynamic Shear Rheometer(DSR)를 이용하여 복합 전단 탄성계수(Complex shear Modulus, G*) 와 위상각(Phase Angle) δ값을 측정하여 76℃ 및 82℃에서의 G*/sinδ 값을 구해서 영구변형성(Permanent deformation) 성능을, PAV(Pressure Aging Vessel)처리에 의한 각 시료에 대한 G*×Sin δ 값으로 장기 노화에 따른 피로균열(fatigue crack)성을 분석하여 내산화성을 평가하고자 하였다.In addition, in order to evaluate the heat resistance of the binder, that is, heat and fluid resistance, the kinematic viscosity at 60°C and the softening point (°C) of each sample were measured by ASTM D36 by ASTM D2171, and by AASHTO T315, Dynamic Shear Rheometer (DSR ) To measure the complex shear modulus (G*) and phase angle δ values and obtain the G*/sinδ values at 76°C and 82°C to determine the permanent deformation performance. , To evaluate the oxidation resistance by analyzing the fatigue crack property due to long-term aging with the G*×Sin δ value of each sample by PAV (Pressure Aging Vessel) treatment.

또한, AASHTO T313에 의해 BBR(bending Beam Reometer) 측정을 통하여, 실제 영하 -12℃(PG -22℃에 해당) 저온에서 Creep Stiffness(S), Creep Stiffness와 Loading Time 곡선의 기울기(Slope)인 m-Value값을 측정하여 저온 Crack 발생 및 피로 균열 특성을 해석하고자 하였다.In addition, by measuring BBR (bending beam reometer) by AASHTO T313, the actual creep stiffness (S), creep stiffness, and the slope of the loading time curve at -12℃ (corresponding to PG -22℃) low temperature m -Value was measured to analyze the low temperature crack generation and fatigue crack characteristics.

<개질재 실시예 1> <Modifier Example 1>

헨셀 믹서에 Styrene 함량이 31.5중량%, 중량평균분자량(Mw) 32만g/mol인 선형 SBS=20중량%와, Styrene 함량이 31.5중량%, 중량평균분자량(Mw) 7.5만g/mol인 선형 SBS=34중량%와, Styrene 함량이 12중량%이고 Diblock이 16.7중량%인 SIS=8중량%와, 아닐린 포인트가 42℃인 고비점 오일=23중량%와, Hilderbrand용해성 파라메터가 8.8(J/㎤)1/2이고 연화점(℃)이 108℃인 C5-C9 지환족-방향족 공중합계 석유수지=14중량%, 칼슘-스테아레이트=0.5중량% 및 산화방지제 I-1010=0.5중량%를 투입하여 약 20분간 균질 교반 후, 180℃~200℃온도 범위로 세팅된 부스-고니더(Buss-Co kneader)에 서서히 투입하여 체류시간이 약 20~30분 속도로 균질 콤파운딩하면서 직경 2mm의 T-Die를 통하여 Strands를 뽑는다. 이같이 균질 혼합된 개질 콤파운드 Strands를 온도가 10℃ 이하로 Control된 수조를 통하여 냉각하여 펠렛타이져로 펠렛 길이가 약 2mm가 되도록 Cutting하고 건조하여 개질재 실시예 1의 샘플을 제조하였다. A linear SBS=20% by weight with 31.5% by weight of Styrene, a weight average molecular weight (Mw) of 320,000 g/mol, and a linear with 31.5% by weight of Styrene, with a weight average molecular weight (Mw) of 750,000 g/mol SBS=34% by weight, SIS=8% by weight with 12% by weight of Styrene and 16.7% by weight of Diblock, high-boiling oil with an aniline point of 42°C=23% by weight, and Hilderbrand solubility parameter of 8.8 (J/ C5-C9 alicyclic-aromatic copolymer petroleum resin = 14% by weight, calcium-stearate = 0.5% by weight and antioxidant I-1010 = 0.5% by weight with a 1/2 and a softening point (℃) of 108°C After homogeneous agitation for about 20 minutes, slowly put it into the Bus-Co kneader set in the temperature range of 180℃~200℃, and the residence time is homogeneous compounding at a rate of about 20~30 minutes, while a 2mm diameter T -Pick Strands through Die. The modified compound strands homogeneously mixed in this way were cooled through a water bath controlled to a temperature of 10° C. or lower, cut to a pellet length of about 2 mm with a pelletizer, and dried to prepare a sample of the modified compound Example 1.

<개질재 실시예 2~실시예 4 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3> <Modifier Examples 2 to 4 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3>

아래 [표 2]에 명기된 것과 같은 조성으로 개질재 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 개질재 실시예 2~실시예 4 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3의 샘플을 제조하였다Samples of the modified material Examples 2 to 4 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3 were prepared by performing the same method as in Example 1 of the modified material with the composition as specified in [Table 2] below.

[표 2] 개질재 실시예 1~실시예 4 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3의 배합 구성[Table 2] Formulation composition of modifier Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3

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<개질 아스팔트 실시예 1><Modified Asphalt Example 1>

깨끗한 250 ㎖ 스테인레스 비이커에 스트레이트 아스팔트 AP-5를 150g 투입하고, 180℃로 약 400rpm의 교반속도로 교반하면서 승온한 뒤, 개질재 실시예 1의 샘플 시료를 12g(8wt%) 투입하여 교반 속도를 2,500rpm으로 상승시켜 교반을 실시하면서 초시계를 Start한다. 이후, 매 10분마다 샘플을 채취하여 연화점(℃) 및 90℃ 75도 Vertical Flow 측정용 샘플을 제조한다. 30분 경과 후 잔량을 취출하여 본 발명의 개질 아스팔트 실시예 1 샘플로 한다.150 g of straight asphalt AP-5 was added to a clean 250 ml stainless beaker, and the temperature was raised while stirring at 180° C. at a stirring speed of about 400 rpm, and then 12 g (8 wt%) of the sample sample of Modifier Example 1 was added to increase the stirring speed. Increase to 2,500rpm and start the stopwatch while stirring. Thereafter, samples are taken every 10 minutes to prepare a sample for measuring a softening point (℃) and a vertical flow of 90℃ and 75 degrees. After 30 minutes elapsed, the remaining amount was taken out and used as a sample of Example 1 of the modified asphalt of the present invention.

<개질 아스팔트 실시예 2~실시예 6 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3><Modified Asphalt Examples 2 to 6 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3>

아래 [표 3]에 명기된 것과 같은 조성으로 개질 아스팔트 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 개질 아스팔트 실시예 2~실시예 6 및 개질 아스팔트 비교 실시예 1~비교 실시예 3의 개질 아스팔트 샘플을 제조하였다.Modified asphalt samples of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 of modified asphalt were prepared by carrying out the same method as in Example 1 of modified asphalt with the composition specified in [Table 3] below. I did.

[표 3] 개질 아스팔트 실시예 1~실시예 6 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3의 배합 구성[Table 3] Mixing configuration of modified asphalt examples 1 to 6 and comparative examples 1 to 3

Figure 112020144121447-pat00002
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상기와 같은 개질 아스팔트 실시예 1~실시예 6 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3에 대한 용해 분산 성능 평가 결과를 정리하면 아래 [표 4]와 같다.Summarizing the dissolution and dispersion performance evaluation results for the modified asphalt Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in [Table 4] below.

[표 4] 개질 아스팔트 실시예 1~실시예 6 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3의 용해 분산 성능 평가 결과[Table 4] Results of evaluation of dissolution and dispersion performance of modified asphalt examples 1 to 6 and comparative examples 1 to 3

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상기 표 4 및 도 5, 도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 개질 아스팔트 실시예 1~실시예 6의 경우 용해 분산시간이 약 10분 이내로 매우 양호함을 알수 있었으며, 반면에 개질 아스팔트 비교 실시예 1~비교 실시예 3의 경우 용해 분산 시간이 약 40분 이상으로 매우 느림을 알 수 있었다.As can be seen in Table 4 and FIGS. 5 and 6, in the case of the modified asphalt examples 1 to 6 of the present invention, it was found that the dissolution and dispersing time was very good within about 10 minutes, whereas the modified asphalt comparative example In the case of 1 to Comparative Example 3, it was found that the dissolution and dispersion time was very slow, such as about 40 minutes or more.

이같은 결과를 고찰해보면, SBS의 분자 구조가 체인(Chain) 꼬임이 커다란 방사형 구조 사용(비교 실시예 1) 및 Cp=35~55중량%, Cn=30~45중량%, Ca=10~30중량%로 구성된 통상의 프로세스 오일 사용(비교 실시예 2) 및 석유수지로 Hilderbrand용해성 파라메터가 8.1로서 SBS의 고용해성 파라메터와 차이가 큰 지방족계 C5석유수지를 사용(비교 실시예 3)은 확실히 본 발명의 실시예들 보다 용해 분산 속도가 훨씬 느려지는 것으로 보아, 본 발명의 과제 해결 수단이 매우 의미가 있음을 시사하고 있다.Considering these results, the molecular structure of SBS uses a radial structure with a large chain twist (Comparative Example 1) and Cp = 35 to 55 wt%, Cn = 30 to 45 wt%, Ca = 10 to 30 wt. The use of a typical process oil consisting of% (Comparative Example 2) and an aliphatic C5 petroleum resin having a Hilderbrand solubility parameter of 8.1, which is different from the solubility parameter of SBS (Comparative Example 3) as the petroleum resin, is clearly the present invention. As the dissolution and dispersing rate is much slower than the examples of, it suggests that the problem solving means of the present invention is very meaningful.

또한, 상기와 같이 개질 아스팔트 실시예 1~실시예 6 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3에 대한 응용 물성 성능 평가 결과를 정리하면 아래 [표 5]와 같다.In addition, as described above, the results of evaluation of the application properties performance for the modified asphalt Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized in [Table 5] below.

[표 5] 개질 아스팔트 실시예 1~실시예 6 및 비교 실시예 1~비교 실시예 3의 응용 물성 성능 평가 결과[Table 5] Results of application property performance evaluation of modified asphalt examples 1 to 6 and comparative examples 1 to 3

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본 발명의 실시예들의 성능 평가 결과, 상기 표 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 개질재 12g(8중량%)을 모재인 스트레이트 아스팔트에 개질한 개질 아스팔트 실시예 1~실시예 4들의 경우, Toughness 및 Tenacity 값, 연화점 발현 값 및 DSR 분석상 G*/sinδ 발현 값들을 분석해 보면 PG 76℃로서, 내열 내유동성을 충분하게 만족하였으며, 저온 Crack성 지표인 BBR 평가에 있어서, 모두 -12℃(PG -22℃ 등급)에서 Stiffness(S)값과 m-Value값을 만족하여 PG Grade 평가 결과 PG 76-22 등급을 구현할 수 있음을 알 수 있었다.As can be seen in Table 5, the results of the performance evaluation of the embodiments of the present invention, in the case of modified asphalt Examples 1 to 4, in which 12g (8% by weight) of the modifier of the present invention was modified on straight asphalt as a base material, Toughness And Tenacity value, softening point expression value, and G*/sinδ expression values in DSR analysis showed that PG was 76℃, satisfactory heat and fluid resistance sufficiently, and in BBR evaluation, which is a low-temperature crack property index, all -12℃ (PG -22℃ grade) satisfies the Stiffness(S) value and m-Value value, and as a result of PG Grade evaluation, it was found that the PG 76-22 grade could be implemented.

본 발명의 실시예들의 성능 평가 결과, 상기 표 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 개질재 18g(12중량%) ~ 24g(16중량%)를 모재인 스트레이트 아스팔트에 개질한 개질 아스팔트 실시예 5~실시예 6들의 경우, Toughness 및 Tenacity 값, 연화점 발현값 DSR 분석상 G*/sinδ 발현 값들을 분석해 보면 PG 82℃로서, 내열 내유동성을 충분하게 만족하였으며, 저온 Crack성 지표인 BBR 평가에 있어서, 모두 -12℃(PG -22℃ 등급)에서 Stiffness(S)값과 m-Value값을 만족하여 PG Grade 평가 결과 PG 82-22 등급을 구현할 수 있음을 알 수 있었다.As can be seen in Table 5 above, modified asphalt example 5-modified asphalt of 18g (12% by weight)-24g (16% by weight) of the present invention on straight asphalt as a base material. In the case of Example 6, when analyzing the Toughness and Tenacity values, the softening point expression values, and G*/sinδ expression values in DSR analysis, PG was 82°C, sufficiently satisfying the heat and fluid resistance, and in the evaluation of BBR, which is a low-temperature crack resistance index, All of them satisfies the Stiffness(S) value and m-Value value at -12℃ (PG -22℃ grade). As a result of PG Grade evaluation, it was found that PG 82-22 grade could be realized.

반면에 비교 실시예 1~비교 실시예 3의 경우 또한, 방사형 SBS를 사용한 비교 실시예 3이 -12℃에서의 내한 특성이 떨어지는 것을 제외하고는 대부분 PG 82 및 PG 76을 만족하였다.On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 3, most of the PG 82 and PG 76 were satisfied, except that Comparative Example 3 using the radial SBS had poor cold resistance at -12°C.

그러나 비교 실시예들의 응용 물성 성능 평가는 이들 비교 실시예들의 개질재를 180℃에서 90분간 충분히 용해 분산 안정화 상태에서의 결과로서 만약에, 현장 플랜트 믹스 공정에 투입할 경우 생산 공정 상, 본 발명의 개질재보다 용해 속도가 약 4배 이상 늦기 때문에 상기 응용 물성보다는 많이 열세한 쪽으로 바뀌게 될 것임이 자명한 것으로 판단된다.However, the evaluation of the application properties performance of the comparative examples is a result of sufficiently dissolving, dispersing and stabilizing the modifiers of these comparative examples at 180° C. for 90 minutes. Since the dissolution rate is about 4 times slower than that of the modifier, it is judged that it will change to a much inferior side than the above application properties.

결론적으로, 상기 성능 평가 결과 본 발명의 개질재는 목적인 용해 분산성이 종래 기술의 개질재보다 플랜트 믹스 방식으로 적용 시 매우 효과적으로 발현되어 개질 효과 발현성이 우수할 것이며, 아울러, 스트레이트 아스팔트에 대하여 약 8중량% 개질 시, PG 76-22등급의 개질 아스팔트를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 12중량%~16중량% 개질 시, PG 82-22 등급의 배수성 아스팔트 및 고점도 배수성 아스팔트로의 적용이 충분히 가능할 것이므로, 본 발명의 목적인 용해 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 이용한 배수성 개질 아스팔트를 제공할 수 있다.In conclusion, as a result of the performance evaluation, the modifying material of the present invention will have excellent dissolution and dispersibility, which is the object, when applied in a plant mix method than that of the prior art, so that the modification effect will be excellent. In the case of weight% modification, not only can the modified asphalt of PG 76-22 grade be manufactured, but also when 12 wt% to 16 wt% is modified, application to PG 82-22 grade drainage asphalt and high viscosity drainage asphalt will be sufficiently possible. It is possible to provide a multifunctional asphalt modifier composition excellent in dissolution and dispersibility, which is an object of the present invention, and a modified asphalt for drainage using the same.

이상, 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 사람에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위의 청구항과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.As described above, specific parts of the present invention have been described in detail, and for those of ordinary skill in the art, it is obvious that these specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Therefore, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the claims of the appended claims and their equivalents.

Claims (9)

Styrene 함량이 25~35중량%이고 중량평균분자량(Mw)이 20만~40만g/mol인 선형 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) 15~35중량%와; Styrene 함량이 25~35중량%이고 중량평균분자량(Mw)이 5만~20만g/mol인 선형 SBS 30~35중량%와; Styrene 함량이 10~20중량%이고 커플링화율(%) 조정에 의해 Diblock(Styrene-Isoprene Copolymer) 함량 15~25중량%를 함유하는 SIS(Styrene-Isoprene-Styrene Copolymer) 5~9중량%와; Hilderbrand 용해성 파라메터가 8.2~9.6(J/㎤)1/2인 석유수지 10~15중량%와; 아닐린 포인트(Aniline Point)가 30~45℃이고 인화점이 250℃ 이상인 고비점 오일 20~25중량%를 포함하는 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식의 아스팔트 개질재 조성물.
15-35% by weight of linear SBS (Styrene-Butadiene-Styrene Copolymer) having a Styrene content of 25 to 35% by weight and a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 to 400,000 g/mol; 30 to 35% by weight of linear SBS having a styrene content of 25 to 35% by weight and a weight average molecular weight (Mw) of 50,000 to 200,000 g/mol; SIS (Styrene-Isoprene-Styrene Copolymer) 5 to 9 wt% containing 15 to 25 wt% of Diblock (Styrene-Isoprene Copolymer) content by adjusting the Styrene content of 10 to 20 wt% and the coupling rate (%); 10 to 15% by weight of petroleum resin with a Hilderbrand solubility parameter of 8.2 to 9.6 (J/cm 3) 1/2 ; A plant mix (Plant-Mix) asphalt modifier composition containing 20 to 25% by weight of high-boiling oil having an aniline point of 30 to 45°C and a flash point of 250°C or higher.
청구항 1에 있어서,
상기 석유 수지는 Hilderbrand 용해성 파라메터가 8.2~9.6(J/㎤)1/2인 방향족계 C9석유수지, 지환족계 C5석유수지 및 C5-C9 지환족-방향족 공중합계 석유수지로 이루어진 군 중에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식의 아스팔트 개질재 조성물.
The method according to claim 1,
The petroleum resin is selected from the group consisting of an aromatic C9 petroleum resin, an alicyclic C5 petroleum resin, and a C5-C9 alicyclic-aromatic copolymer petroleum resin having a Hilderbrand solubility parameter of 8.2 to 9.6 (J/cm 3) 1/2 Asphalt modifier composition of the plant mix (Plant-Mix) method, characterized in that the.
청구항 1에 있어서,
상기 아닐린 포인트(Aniline Point)가 30~45℃인 고비점 오일은 2개 이상의 고비점 오일을 조합하여 아닐린 포인트를 30~45℃로 조절한 조합 오일인 것을 특징으로 하는 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식의 아스팔트 개질재 조성물.
The method according to claim 1,
Plant-Mix, characterized in that the high boiling point oil having an aniline point of 30 to 45°C is a combination oil in which the aniline point is adjusted to 30 to 45°C by combining two or more high boiling point oils. Anticorrosive asphalt modifier composition.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 아스팔트 개질재 조성물을 이용한 고점도 배수성 개질 아스팔트.
High viscosity water drainage modified asphalt using the asphalt modifier composition of any one of claims 1 to 3.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 아스팔트 개질재 조성물을 이용한 PG(Performance Grade, 공용성 등급) 76-22등급 이상의 배수성 개질 아스팔트.
PG (Performance Grade, publicity grade) 76-22 grade or higher drainage modified asphalt using the asphalt modifier composition of any one of claims 1 to 3.
청구항 4의 고점도 배수성 개질 아스팔트를 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식으로 제조하는 것을 특징으로 하는 배수성 개질 아스팔트의 제조방법.
A method for producing a water-repellent modified asphalt, characterized in that the high-viscosity water-removable modified asphalt of claim 4 is manufactured in a plant-mix method.
청구항 5의 PG(Performance Grade, 공용성 등급) 76-22등급 이상의 배수성 개질 아스팔트를 플랜트 믹스(Plant-Mix) 방식으로 제조하는 것을 특징으로 하는 배수성 개질 아스팔트의 제조방법.
A method for producing a water-repellent modified asphalt, characterized in that the water-repellent modified asphalt of PG (Performance Grade) 76-22 or higher of claim 5 is manufactured by a plant-mix method.
청구항 6에 있어서,
상기 아스팔트는 스트레이트 아스팔트(Straight Asphalt)인 것을 특징으로 하는 배수성 개질 아스팔트의 제조방법.
The method of claim 6,
The asphalt is straight asphalt (Straight Asphalt), characterized in that the manufacturing method of the water-repellent modified asphalt.
청구항 7에 있어서,
상기 아스팔트는 스트레이트 아스팔트(Straight Asphalt)인 것을 특징으로 하는 배수성 개질 아스팔트의 제조방법.
The method of claim 7,
The asphalt is straight asphalt (Straight Asphalt), characterized in that the manufacturing method of the water-repellent modified asphalt.
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