KR102255971B1 - 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 - Google Patents

저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물에 관한 것으로, 아세트산 비닐(vinyl acetate) 30~40중량%, 에틸헥실아크릴레이트(ethylhexyl acrylate) 20~30중량%, 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene) 10~20중량%, 케이산 소다 10~20중량%, 폴리아크릴에스테르 에멀젼(Polyacrylic ester emulsion) 10~20중량%, 아크릴아마이드(Polyacrylamide) 1~5중량%, 에틸렌비스 스테아린산 아마이드 1~5중량% 및 웰라스토나이트(wollastonite) 1~5중량%를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 안전홈강화 효과가 우수하고, 주행소음을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 방수 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물{Grooving Composition Having Excellent Low Noise Effect and Safety Grooving Enhanced Effect}
본 발명은 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안전홈강화 효과가 우수하고, 주행소음을 줄일 수 있으며, 방수 성능을 향상시킬 수 있는, 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물에 관한 것이다.
아스팔트 콘크리트 또는 시멘트 콘크리트 재질에 의한 도로는 표면이 매끄럽게 형성되어 곡선형 도로나 경사형 도로에서 주행하는 자동차의 미끄럼 또는 수막현상에 의한 자동차 안전사고의 발생이 우려되고 있다. 따라서 차량의 미끄러짐에 의한 사고를 예방하기 위하여 도로의 노면에 미끄럼 저항성을 부가하기 위해 그루브를 형성하고, 그루브에 의해 생성된 요철에 의해 자동차 주행의 안전사고를 방지케 하고 있다.
이러한 그루브는 도로의 포장 공사시 노면상 종방향 또는 횡방향으로 소정 간격으로 홈을 파주는 것으로, 주행 차량의 직진성 향상, 미끄럼 마찰저항의 증대를 통한 미끄럼사고방지, 제동거리 단축, 과속방지의 효과가 있어, 교통사고 및 안전사고를 예방하는 효과가 있다.
그런데, 상기 그루브는 노면의 미끄럼 저항성을 높이어 미끄럼을 예방하여 교통사고를 감소시키는 효과가 있으나, 그루브는 노면의 표면층 일부를 파내는 것이므로, 그루브 내부 단면의 아스팔트 콘크리트 입자 또는 시멘트 콘크리트 입자들은 서로 간의 정착성이 접착력이 낮게 되어 불안정한 조직을 이루며, 이러한 불안정한 조직의 아스팔트 콘크리트 단면 또는 시멘트 콘크리트 단면이 외부로 노출되게 되므로, 내충격성이 낮아지며, 빗물의 침투에 취약하여 내구성이 더욱 약화되는 문제가 있다. 따라서, 차량의 바퀴에 의한 마찰력 등 물리적 외력이 가해지면, 그루브의 핵심이라 할 수 있는 직각 모서리가 함몰될 수 있으며, 입자들이 단면에서 분리되어 분진 공해를 발생시킬 수 있게 되며, 도로 포장의 수명이 단축되는 등 여러가지 문제점이 있다.
대한민국등록특허공보 제10-1711070호(2017.02.28.)에는 초고강도 폴리머수지를 이용한 도로의 그루빙 표면강화 및 보강을 위한 조성물 및 이를 이용한 시공방법이 개시되어 있다.
상기 초고강도 폴리머수지를 이용한 도로의 그루빙 표면강화 및 보강을 위한 조성물은 그루빙의 표면이 강화되는 장점이 있지만, 주행소음이 큰 단점이 있다.
KR 10-1711070 B1 2017.02.28.
본 발명의 목적은 안전홈강화 효과가 우수하고, 주행소음을 줄일 수 있는, 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 방수 성능을 향상시킬 수 있는, 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 아세트산 비닐(vinyl acetate) 30~40중량%, 에틸헥실아크릴레이트(ethylhexyl acrylate) 20~30중량%, 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene) 10~20중량%, 케이산 소다 10~20중량%, 폴리아크릴에스테르 에멀젼(Polyacrylic ester emulsion) 10~20중량%, 아크릴아마이드(Polyacrylamide) 1~5중량%, 에틸렌비스 스테아린산 아마이드 1~5중량% 및 웰라스토나이트(wollastonite) 1~5중량%를 포함하는, 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물을 제공한다.
상기 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 안전홈강화 향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 안전홈강화 향상제는 비닐아세테이트 모노머-파라핀오일 40~50중량%, 에틸렌 옥사이드 20~30중량%, 산화마그네슘 20~30중량%, 폴리실록산(polysiloxane) 1~5중량%, 소성볼 1~5중량% 및 나노셀룰로오스 0.1~1중량%를 포함하며, 상기 소성볼은 견운모 92~95중량%, 무기질추출수 1~5중량% 및 황토지장수 1~5중량%를 혼합하고 0.1~0.5㎜의 구 형태로 성형하고 1,000~1,100℃에서 2~3시간 동안 가열한 것을 사용하며, 상기 무기질추출수는 물 70~80중량%, 탄산칼슘 10~20중량%, 수산화칼슘 5~10중량% 및 산화칼슘 1~5중량%를 30분 동안 교반한 후 6시간 동안 정치시킨 상등액을 분리한 것을 사용하며, 상기 황토지장수는 옹기에 정제수 100중량부, 황토 10~20중량부 및 참나무숯 5~10중량부를 가하고 20~30℃에서 48~50시간 동안 정치한 후 상등액을 분리한 것을 사용한다.
상기 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 차량소음감소제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 차량소음감소제는 스티렌-부타디엔 공중합체 30~40중량%, 비닐아세테이트 부틸아크릴레이트 에멀젼 공중합체 20~30중량%, SIS(Styrene-Isoprene-Styrnene) 10~20중량%, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 10~20중량%, SEBS(Styrene-ethylene-butadiene-styrene) 10~20중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 1~5중량% 및 클로로프렌 고무 1~5중량%를 포함한다.
상기 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 방수성능향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 방수성능향상제는 수성 아크릴계 에멀전 수지 50~60중량%, 실리카 10~20중량%, 견운모 10~20중량%, 벤토나이트 10~20중량% 및 티타늄 디옥사이드 1~5중량%를 포함한다.
상기 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 미세먼지저감제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 미세먼지저감제는 황산알루미늄암모늄 40~50중량%, 폴리아크릴산나트륨 20~30중량%, 적색셰일 10~20중량%, 방해석 10~20중량% 및 모링가 1~5중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은 안전홈강화 효과가 우수하고, 주행소음을 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은 방수 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도로의 그루빙 구조체를 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물을 설명한다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은,
아세트산 비닐(vinyl acetate) 30~40중량%, 에틸헥실아크릴레이트(ethylhexyl acrylate) 20~30중량%, 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene) 10~20중량%, 케이산 소다 10~20중량%, 폴리아크릴에스테르 에멀젼(Polyacrylic ester emulsion) 10~20중량%, 아크릴아마이드(Polyacrylamide) 1~5중량%, 에틸렌비스 스테아린산 아마이드 1~5중량% 및 웰라스토나이트(wollastonite) 1~5중량%를 포함한다.
상기 아세트산 비닐(vinyl acetate)는 인장강도를 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 아세트산 비닐은 30~40중량% 포함되는 것이 바람직하며, 30중량% 미만 포함되면 인장강도 향상 효과가 떨어지는 문제가 있고, 40중량% 초과 포함되면 경화 속도가 늦어지는 문제가 있다.
상기 에틸헥실아크릴레이트(ethylhexyl acrylate)는 부착강도를 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 에틸헥실아크릴레이트(ethylhexyl acrylate)는 20~30중량% 포함되는 것이 바람직하며, 20중량% 미만 포함되면 부착강도 향상 효과가 떨어지는 문제가 있고, 30중량% 초과 포함되면 경화 속도가 늦어지는 문제가 있다.
상기 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene)은 균열 발생을 억제하는 역할을 수행한다.
상기 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene)은 10~20중량% 포함되는 것이 바람직하며, 10중량% 미만 포함되면 균열발생 억제효과가 떨어지는 문제가 있고, 20중량% 초과 포함되면 경화 속도가 늦어지는 문제가 있다.
상기 케이산 소다는 내수성을 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 케이산 소다는 10~20중량% 포함되는 것이 바람직하며, 10중량% 미만 포함되면 내수성 향상 효과가 떨어지는 문제가 있고, 20중량% 초과 포함되면 강도가 떨어질 수 있다.
상기 폴리아크릴에스테르 에멀젼(Polyacrylic ester emulsion)은 방수 효과를 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 폴리아크릴에스테르 에멀젼(Polyacrylic ester emulsion)은 10~20중량% 포함되는 것이 바람직하며, 10중량% 미만 포함되면 방수 효과가 떨어지는 문제가 있고, 20중량% 초과 포함되면 강도가 떨어질 수 있다.
상기 아크릴아마이드(Polyacrylamide)는 부착강도를 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 아크릴아마이드(Polyacrylamide)는 1~5중량% 포함되는 것이 바람직하며, 1중량% 미만 포함되면 부착강도 향상 효과가 떨어지는 문제가 있고, 5중량% 초과 포함되면 경화 속도가 늦어지는 문제가 있다.
상기 에틸렌비스 스테아린산 아마이드는 차량 소음을 감소키시키는 역할을 수행한다.
상기 에틸렌비스 스테아린산 아마이드는 1~5중량% 포함되는 것이 바람직하며, 1중량% 미만 포함되면 차량 소음 감소 효과가 떨어지는 문제가 있고, 5중량% 초과 포함되면 강도가 떨어질 수 있다.
상기 웰라스토나이트(wollastonite)는 균열 방지 효과를 상승시키는 역할을 수행한다.
상기 웰라스토나이트(wollastonite)는 1~5중량% 포함되는 것이 바람직하며, 1중량% 미만 포함되면 균열 방지 효과가 떨어지는 문제가 있고, 5중량% 초과 포함되면 차량 소음 감소 효과가 떨어질 수 있다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은,
저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 경화제 1~5중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 경화제를 1중량부 미만 포함하면 경화 시간이 길어져 교통개방시간이 늦어지는 문제가 있으며, 5중량부 초과 포함하면 경화가 너무 급속히 이루어지므로 작업성이 떨어지는 현상이 발생할 수 있다. 상기 경화제는 과산화벤조일을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은,
저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 안료 0.1~2중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 안료는 자외선 탈색에 강한 산화철 안료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 안료는 색상을 발현하는 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은,
저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 안전홈강화 향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 안전홈강화 향상제는 비닐아세테이트 모노머-파라핀오일 40~50중량%, 에틸렌 옥사이드 20~30중량%, 산화마그네슘 20~30중량%, 폴리실록산(polysiloxane) 1~5중량%, 소성볼 1~5중량% 및 나노셀룰로오스 0.1~1중량%를 포함한다.
상기 소성볼은 견운모 92~95중량%, 무기질추출수 1~5중량% 및 황토지장수 1~5중량%를 혼합하고 0.1~0.5㎜의 구 형태로 성형하고 1,000~1,100℃에서 2~3시간 동안 가열한 것을 사용한다.
상기 무기질추출수는 물 70~80중량%, 탄산칼슘 10~20중량%, 수산화칼슘 5~10중량% 및 산화칼슘 1~5중량%를 30분 동안 교반한 후 6시간 동안 정치시킨 상등액을 분리하여 제조한다.
상기 황토지장수는 옹기에 정제수 100중량부, 황토 10~20중량부 및 참나무숯 5~10중량부를 가하고 20~30℃에서 48~50시간 동안 정치한 후 상등액을 분리하여 제조한다.
상기 나노셀룰로오스는 목재로부터 추출한 나노크기의 나노섬유로서, 압축강도를 더욱 향상시키는 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은,
저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 차량소음감소제 1~3중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 차량소음감소제는 스티렌-부타디엔 공중합체 30~40중량%, 비닐아세테이트 부틸아크릴레이트 에멀젼 공중합체 20~30중량%, SIS(Styrene-Isoprene-Styrnene) 10~20중량%, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 10~20중량%, SEBS(Styrene-ethylene-butadiene-styrene) 10~20중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 1~5중량% 및 클로로프렌 고무 1~5중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은,
저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 방수성능향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 방수성능향상제는 수성 아크릴계 에멀전 수지 50~60중량%, 실리카 10~20중량%, 견운모 10~20중량%, 벤토나이트 10~20중량% 및 티타늄 디옥사이드 1~5중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은,
저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 미세먼지저감제 1~3중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 미세먼지저감제는 황산알루미늄암모늄 40~50중량%, 폴리아크릴산나트륨 20~30중량%, 적색셰일 10~20중량%, 방해석 10~20중량% 및 모링가 1~5중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은 안전홈강화 효과가 우수하고, 주행소음을 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은 방수 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
그루빙(Grooving) 구조체란 표면에 일정한 규격의 홈이 형성된 포장도로 구조체를 의미한다.
일반적으로 그루빙의 패턴은 차량 주행방향과 수평하게 홈을 절단하는 종방향 그루빙과 진행방향에 수직으로 절단하는 횡방향 그루빙으로 구분한다.
이러한 그루빙은 타이어가 홈에 박힐 때의 기계적 작용에 의해 커브 등에서 코너링시의 안정성을 향상시키고, 우천시에 고속도로 등에서 타이어와 노면의 접지면적을 줄이며 슬립사고의 원인이 되는 수막을 제거할 수 있다. 또한, 동결노면의 얼음막을 분단시켜 노면상의 빙설을 방지할 수 있다.
종래 아스팔트 콘크리트 도로 및 시멘트 콘크리트 도로에 형성된 그루빙 구조체는 절삭홈이 단순히 U자로 형성되어 있어서, 차량의 주행소음이 심한 문제가 있으며, 배수 기능이 원활하지 않아 수막현상이 발생하는 문제가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도로의 그루빙 구조체를 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 도로의 그루빙 구조체는 큰 절삭홈(10) 사이에 작은 절삭홈(20)을 형성하고 큰 절삭홈(10)의 모서리를 라운드 처리함으로써 차량의 주행소음을 감소시킨 효과가 있으며, 방수 기능이 탁월하여 기계적 물성이 우수한 것이 특징이다.
다음은, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 도로의 그루빙 구조체를 설명한다.
본 발명의 도로의 그루빙 구조체는,
그루빙이 형성된 포장도로; 및
상기 그루빙이 형성된 포장도로 상부에 도포 및 살포되는 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물;
을 포함한다.
상기 그루빙이 형성된 포장도로는 큰 절삭홈(10), 작은 절삭홈(20) 및 큰 절삭홈(10)이 하나의 유니트(Unit)를 이루며 반복 형성된다.
상기 큰 절삭홈(10)은 상부 모서리부가 라운드 형상으로 형성되며, 상기 작은 절삭홈(20)은 v자로 형성된다.
본 발명은 큰 절삭홈(10)과 큰 절삭홈(10) 사이에 작은 절삭홈(20)을 형성함으로써, 차량의 주행소음을 최소화하며, 주행 안전성을 향상시킨 것에 특징이 있다.
또한, 본 발명은 큰 절삭홈(10)의 모서리를 라운드로 형성함으로써, 모서리와 타이어의 접촉으로 인한 타이어의 마모를 감소시키며, 타이어의 충격으로 인한 모서리부의 파괴를 방지하며, 차량의 주행소음을 감소시키며, 주행 안정성을 개선시킨 것에 특징이 있다.
상기 큰 절삭홈(10)의 상부홈 폭(f)은 6~14㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 큰 절삭홈(10)의 상부홈 폭(f)이 6㎜ 미만이면 배수능력이 떨어지는 문제가 있고, 14㎜ 초과이면 차량이 좌우로 흔들림 현상이 심해지는 문제가 있다.
상기 큰 절삭홈(10)의 상부 라운드 폭(d)은 1~3㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 큰 절삭홈(10)의 상부 라운드 폭(d)이 1㎜ 미만이면 타이어의 충격으로 인한 모서리부의 파괴 방지 효과가 떨어지는 문제가 있고, 3㎜ 초과이면 배수능력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 큰 절삭홈(10)의 상부 라운드와 연결된 직선부 폭(e)은 4~8㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 큰 절삭홈(10)의 상부 라운드와 연결된 직선부 폭(e)이 4㎜ 미만이면 접지면적 감소로 미끄럼방지 효과가 떨어지는 문제가 있고, 8㎜ 초과이면 배수면적 감소 및 수막현상 발생 위험이 증가하는 문제가 있다.
상기 큰 절삭홈(10)의 높이(g)는 4~6㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 큰 절삭홈(10)의 높이(g)가 4㎜ 미만이면 배수능력이 떨어지는 문제가 있고, 6㎜ 초과이면 중차량에 의한 소성변형이 빨리 발생하는 문제가 있다.
상기 큰 절삭홈(10)의 라운드 높이(h)는 1~3㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 큰 절삭홈(10)의 라운드 높이(h)가 1㎜ 미만이면 차량의 주행소음을 감소시키는 효과가 떨어지는 문제가 있고, 3㎜ 초과이면 미끄럼 방지 기능이 떨어지는 문제가 있다.
상기 작은 절삭홈(20)의 상부홈 폭(i)은 4~8㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 작은 절삭홈(20)의 상부홈 폭(i)이 4㎜ 미만이면 차량의 주행소음을 감소시키는 효과가 떨어지는 문제가 있고, 8㎜ 초과이면 배수 기능이 떨어지는 문제가 있다.
상기 작은 절삭홈(20)의 높이(j)는 1~3㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 작은 절삭홈(20)의 높이(j)가 1㎜ 미만이면 미끄럼 방지 기능이 떨어지는 문제가 있고, 3㎜ 초과이면 차량의 주행소음을 감소시키는 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 큰 절삭홈(10)과 작은 절삭홈(20)의 간격(a)은 15~30㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 큰 절삭홈(10)과 작은 절삭홈(20)의 간격(a)이 15㎜ 미만이면 주행 안전성이 떨어지는 문제가 있고, 30㎜ 초과이면 미끄럼 방지 기능이 떨어지는 문제가 있다.
상기 큰 절삭홈(10)과 큰 절삭홈(10)의 간격(c)은 30~60㎜ 인 것이 바람직하다.
상기 그루빙이 형성된 포장도로 상부에 도포 및 살포되는 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물은 위에서 설명한 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물을 사용한다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
아세트산 비닐(vinyl acetate) 30중량%, 에틸헥실아크릴레이트(ethylhexyl acrylate) 20중량%, 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene) 15중량%, 케이산 소다 10중량%, 폴리아크릴에스테르 에멀젼(Polyacrylic ester emulsion) 10중량%, 아크릴아마이드(Polyacrylamide) 5중량%, 에틸렌비스 스테아린산 아마이드 5중량% 및 웰라스토나이트(wollastonite) 5중량%를 혼합하여 혼합물을 만들었다. 상기 혼합물 100중량부에 경화제 3중량부를 혼합한 후 2분 동안 교반하여 저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물을 제조하였다. 상기 경화제는 과산화벤조일을 사용하였다.
실시예 1에서 제조한 혼합물 100중량부에 안전홈강화 향상제 3중량부를 추가적으로 혼합한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 제조하였다.
상기 안전홈강화 향상제는 비닐아세테이트 모노머-파라핀오일 40중량%, 에틸렌 옥사이드 25중량%, 산화마그네슘 24중량%, 폴리실록산(polysiloxane) 5중량%, 소성볼 5중량% 및 나노셀룰로오스 1중량%를 혼합하여 제조하였다.
상기 소성볼은 견운모 92중량%, 무기질추출수 4중량% 및 황토지장수 4중량%를 혼합하고 0.5㎜의 구 형태로 성형하고 1,000℃에서 2시간 동안 가열한 것을 사용하였다. 상기 무기질추출수는 물 70중량%, 탄산칼슘 15중량%, 수산화칼슘 10중량% 및 산화칼슘 5중량%를 30분 동안 교반한 후 6시간 동안 정치시킨 상등액을 분리한 것을 사용하였다. 상기 황토지장수는 옹기에 정제수 100중량부, 황토 20중량부 및 참나무숯 10중량부를 가하고 25℃에서 48시간 동안 정치한 후 상등액을 분리한 것을 사용하였다.
[비교예 1]
초고강도 폴리머수지 50중량%, 충진제 20중량%, 골재 20중량% 및 안료 10중량%를 혼합하여 혼합물을 만들었다. 상기 초고강도 폴리머수지는 에폭시수지 15중량%, 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI) 15중량%, 메틸메타크릴레이트(MMA) 12중량%, 스티렌-아크릴 에스테르 15중량%, 폴리올 10중량%, 아크릴산 10.1중량%, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 10중량%, N-부틸에스테르 6중량%, 2-에틸헥실에스테르 5중량%, n-옥틸메타크릴레이트 0.3중량%, M,N,N-트리메틸에스테르 0.5중량%, 분산제 0.1중량% 및 파라핀왁스 1.0중량%를 혼합하여 제조하였다. 상기 충진제는 중질탄산칼슘을 사용하였다. 상기 골재는 규사를 사용하였으며 입자의 크기는 6호사(24~60Mesh) 50중량% 및 8호사(150~200Mesh) 50중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 안료는 무기질 안료인 산화철을 사용하였다. 상기 혼합물 100중량부에 경화제 3중량부를 혼합한 후 2분 동안 교반하여 도로의 그루빙 표면강화 및 보강을 위한 조성물을 제조하였다. 상기 경화제는 과산화벤조일(Benzoyl peroxide)을 사용하였다.
[실험예 1]
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1에서 제조한 조성물을 그루빙 처리한 공시체에 스프레이건을 이용하여 0.5~1.0㎏/㎡의 양으로 고르게 도포하였다. 상기 시험용 공시체에 대해 KS F 2476(접착강도 시험), EN 1436, 13197(마모율 시험), ASTM E303(미끄럼 저항시험), ASTM C109(압축강도 시험), KS M5000(건조시간 시험) 시험방법에 따라 물리적 특성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
구분 접착강도(kgf/㎠) 내마모성 시험 건조시간 압축강도
(kgf/㎠)
시멘트
포장
아스팔트
포장
마모율
(50만회)(%)
미끄럼
저항
(BPN)
(25℃,분) (5℃,분)
실시예 1 31.7 모체파괴 0.43 96 30 48 308
실시예 2 32.4 모체파괴 0.41 97 30 48 312
비교예 1 27.5 모체파괴 0.48 95 30 49 285
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1, 2의 그루빙 조성물은 비교예 1의 그루빙 조성물에 비하여 접착강도, 내마모성 및 압축강도에 있어서 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다.
실시예 1에서 제조한 혼합물 100중량부에 차량소음감소제 3중량부를 추가적으로 혼합한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 제조하였다.
상기 차량소음감소제는 스티렌-부타디엔 공중합체 35중량%, 비닐아세테이트 부틸아크릴레이트 에멀젼 공중합체 25중량%, SIS(Styrene-Isoprene-Styrnene) 10중량%, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 10중량%, SEBS(Styrene-ethylene-butadiene-styrene) 10중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 5중량% 및 클로로프렌 고무 5중량%를 혼합하여 제조하였다.
[실험예 2]
큰 절삭홈(10), 작은 절삭홈(20) 및 큰 절삭홈(10)이 하나의 유니트(Unit)를 형성하도록 아스팔트 포장에 그루빙을 형성하였다. 상기 큰 절삭홈(10)은 상부 모서리를 라운드 형상으로 형성하였으며, 상기 작은 절삭홈(20)은 v자로 형성하였다. 상기 큰 절삭홈(10)의 상부홈 폭(f)은 6㎜, 상기 큰 절삭홈(10)의 상부라운드 폭(d)은 1㎜ 이며, 상기 큰 절삭홈(10)의 상부 라운드와 연결된 직선부 폭(e)은 4㎜ 이며, 상기 큰 절삭홈(10)의 높이(g)는 4㎜ 이며, 상기 큰 절삭홈(10)의 라운드 높이(h)는 1㎜, 상기 큰 절삭홈(10)과 큰 절삭홈(10)의 간격(c)은 45㎜ 가 되도록 형성하였다. 상기 작은 절삭홈(20)의 상부홈 폭(i)은 4㎜, 상기 작은 절삭홈(20)의 높이(j)는 2㎜, 상기 작은 절삭홈(20)과 작은 절삭홈(20)의 간격(b)은 15㎜ 가 되도록 형성하였다. 상기 그루빙이 형성된 포장도로 상부에 실시예 1, 3 및 비교예 1의 그루빙 조성물을 도포 및 살포하여 도로의 그루빙 구조체를 제작하였다.
상기 실시예 1, 3 및 비교예 1에서 제작한 도로의 그루빙 구조체에 대하여 소음정도를 측정하여 표 2에 나타내었다. 소음 측정시 도로의 끝단에서 측정하며 소음기의 높이는 지면에서 1.2~1.5m 높이에서 삼각대를 설치하여 측정하였다. 소음기의 마이크로폰은 주 소음방향으로 향하게 하여 측정하며 바람의 세기가 2m/s 이상이면 방풍막을 설치하여 측정하였다.
구분 소음의 크기(dB)
1 2 3 4 5 평균
실시예 1 70.7 70.8 70.3 70.8 70.2 70.6
실시예 3 70.2 70.3 69.5 70.3 69.1 69.9
비교예 1 71.2 70.9 71.3 71.1 71.6 71.2
표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1, 3의 그루빙 조성물은 비교예 1의 그루빙 조성물에 비하여 차량 주행시 소음감소 효과가 우수한 것을 확인할 수 있다.
실시예 1에서 제조한 혼합물 100중량부에 방수성능향상제 3중량부를 추가적으로 혼합한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 제조하였다.
상기 방수성능향상제는 수성 아크릴계 에멀전 수지 50중량%, 실리카 15중량%, 견운모 15중량%, 벤토나이트 15중량% 및 티타늄 디옥사이드 5중량%를 혼합하여 제조하였다.
[실험예 3]
상기 실시예 1, 4 및 비교예 1에서 제조한 그루빙 조성물의 방수성을 측정하기 위하여, 상기 그루빙 조성물을 이용하여 2mm 두께의 아스팔트 코팅막을 형성시켰다. 그리고, 제조한 아스팔트 코팅막의 방수성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 방수성
실시예 1 97%
실시예 4 99%
비교예 1 65%
표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1, 4의 그루빙 조성물은 비교예 1의 그루빙 조성물에 비하여 방수성능이 우수한 것을 확인할 수 있다.
실시예 1에서 제조한 혼합물 100중량부에 미세먼지저감제 3중량부를 추가적으로 혼합한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 제조하였다.
상기 미세먼지저감제는 황산알루미늄암모늄 40중량%, 폴리아크릴산나트륨 25중량%, 적색셰일 15중량%, 방해석 15중량% 및 모링가 5중량%를 혼합하여 제조하였다.
[실험예 4]
상기 실시예 1, 5 및 비교예 1에서 제조된 그루빙 조성물에 대해 미세먼지의 제거성능을 평가하기 위해 비산먼지가 많이 배출되는 과천시 경마공원 내 경마장에서 한국환경시험연구원에 측정을 의뢰하여 마사 내 미세먼지를 측정하였다. 이때, 온도는 20~26℃였고, 습도는 47~76%였다. 실험방법은 상기 실시예 1, 5 및 비교예 1에서 제조된 그루빙 조성물을 각각 톱밥에 혼합하여 마사에 뿌린 후 미세먼지 농도를 측정하였다. 그 결과는 표 4에 나타내었다.
구분 처리 전 처리 후 저감비율(%)
실시예 1
3.6272㎎/㎡
0.4712㎎/㎡ 87
실시예 5 0.3124㎎/㎡ 91
비교예 1 0.6166㎎/㎡ 83
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1, 5의 그루빙 조성물은 비교예 1의 그루빙 조성물에 비하여 미세먼지 제거 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.

Claims (5)

  1. 아세트산 비닐(vinyl acetate) 30~40중량%, 에틸헥실아크릴레이트(ethylhexyl acrylate) 20~30중량%, 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene) 10~20중량%, 케이산 소다 10~20중량%, 폴리아크릴에스테르 에멀젼(Polyacrylic ester emulsion) 10~20중량%, 아크릴아마이드(Polyacrylamide) 1~5중량%, 에틸렌비스 스테아린산 아마이드 1~5중량% 및 웰라스토나이트(wollastonite) 1~5중량%를 포함하는,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 안전홈강화 향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 안전홈강화 향상제는 비닐아세테이트 모노머-파라핀오일 40~50중량%, 에틸렌 옥사이드 20~30중량%, 산화마그네슘 20~30중량%, 폴리실록산(polysiloxane) 1~5중량%, 소성볼 1~5중량% 및 나노셀룰로오스 0.1~1중량%를 포함하며,
    상기 소성볼은 견운모 92~95중량%, 무기질추출수 1~5중량% 및 황토지장수 1~5중량%를 혼합하고 0.1~0.5㎜의 구 형태로 성형하고 1,000~1,100℃에서 2~3시간 동안 가열한 것을 사용하며,
    상기 무기질추출수는 물 70~80중량%, 탄산칼슘 10~20중량%, 수산화칼슘 5~10중량% 및 산화칼슘 1~5중량%를 30분 동안 교반한 후 6시간 동안 정치시킨 상등액을 분리한 것을 사용하며,
    상기 황토지장수는 옹기에 정제수 100중량부, 황토 10~20중량부 및 참나무숯 5~10중량부를 가하고 20~30℃에서 48~50시간 동안 정치한 후 상등액을 분리한 것을 사용하는,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 차량소음감소제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 차량소음감소제는 스티렌-부타디엔 공중합체 30~40중량%, 비닐아세테이트 부틸아크릴레이트 에멀젼 공중합체 20~30중량%, SIS(Styrene-Isoprene-Styrnene) 10~20중량%, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 10~20중량%, SEBS(Styrene-ethylene-butadiene-styrene) 10~20중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 1~5중량% 및 클로로프렌 고무 1~5중량%를 포함하는,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 방수성능향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 방수성능향상제는 수성 아크릴계 에멀전 수지 50~60중량%, 실리카 10~20중량%, 견운모 10~20중량%, 벤토나이트 10~20중량% 및 티타늄 디옥사이드 1~5중량%를 포함하는,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물 100중량부에 미세먼지저감제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 미세먼지저감제는 황산알루미늄암모늄 40~50중량%, 폴리아크릴산나트륨 20~30중량%, 적색셰일 10~20중량%, 방해석 10~20중량% 및 모링가 1~5중량%를 포함하는,
    저소음 및 안전홈강화 효과가 우수한 그루빙 조성물.
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