KR102389268B1 - 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물은 베이스 수지, 변성 EVA 수지, 충전재, 알루미나 분말, 설탕, 안료, 증점제, 분산제, 촉진제, 골재, 보크사이트 및 반응개시제를 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물은 겨울철 결빙 및 블랙아이스 뿐만 아니라 여름철 장마기간의 수막현상도 방지하여 도로의 미끄럼 사고 및 도로 시설물의 열화를 방지할 수 있고, 내구성, 부착성 등 물성이 우수하여 도로와 포장재의 분리가 일어나지 않는다.

Description

미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물 및 이를 이용한 시공방법{SURFACE TREATMENT COMPOSITION FOR ROAD PAVEMENT FOT ANTI-SLIP AND ANTI-ICING, AND CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 겨울철 결빙 및 블랙아이스 뿐만 아니라 여름철 장마기간의 수막현상도 방지하여 도로의 미끄럼 사고 및 도로 시설물의 열화를 방지할 수 있고, 내구성, 부착성 등 물성이 우수하여 도로와 포장재의 분리가 일어나지 않는 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로의 포장방법에는 아스팔트 콘크리트 포장 방법과 시멘트 콘크리트 포장 방법으로 크게 나누어지고 있다. 아스팔트 포장은 연성으로서 승차감이 좋고 소음이 적어 보편적으로 많이 사용되고 있지만, 중대형 차량이 통행하게 되면 포장이 파손되고, 타이어의 마찰로 인해 아스팔트 피복이 쉽게 벗겨지며, 바퀴자국 패임(Rutting)이나 소성변형 등의 영구변형이 쉽게 발생하여 수시로 유지보수가 필요하고, 수명이 단축되며, 그로 인해 도로의 유지보수 비용이 증가하고, 교통소통에 장애를 유발하는 문제점이 있다.
이러한 도로를 주행하는 운전자들은 급커브 지역, 언덕길의 내리막, 가속이 필요한 지역, 네거리, 횡단보도, 로터리 등과 같은 수시로 변하는 도로의 사정마다 대응하는 속도를 유지해야 한다. 이는 차량의 속도가 증가할수록 차량의 타이어와 도로의 아스팔트 간의 마찰계수가 떨어지면서 차량이 아스팔트로부터 밀리거나 혹은 미끄러지게 되면서 사고가 유발되기 때문이다.
또한, 눈 또는 비로 인한 아스팔트 표면의 결빙 또는 아스팔트의 수막현상에 의해 차량이 미끄러지는 사고를 방지하기 위해 규정속도 이하로 감속운행을 해야한다. 그러나, 대부분의 운전자들은 상기의 준수사항을 인지하면서도 평소의 운전습관에 의해 잘 이행되지 못하여 인적. 물적 사고를 유발하게 된다.
이를 위해 근래에는 차량이 아스팔트로부터 미끄러지는 것을 방지하도록 아스팔트표면에 접착제를 도포한 다음 고무칩으로 이루어진 미끄럼방지제를 아스팔트의 표면에 포설하여 차량의 타이어와 아스팔트 간의 마찰계수를 높이고, 아스팔트 표면의 물기를 제거하여 수막현상을 방지하는 시공방법들이 제시되었다.
한편, 종래 미끄럼 방지 포장재 또는 아크릴공중합수지를 바인더로 한 미끄럼 방지제로 시공한 미끄럼방지구간에도 눈이 쌓이거나 결빙되어 차량의 미끄럼 사고를 유발함으로써 동절기 교통 사고의 주된 요인이 되고 있다.
이와 같이, 눈이 쌓이거나 결빙을 방지하기 위해 현재는 도로에 모래를 뿌리거나 염화칼슘 등을 뿌리는 방법이 사용되고 있으나, 갑자기 폭설이 내리는 경우는 염화칼슘 또는 모래를 도로에 직접 살포해야 하므로 신속한 융설 작업이 불가능하게 되며 많은 시간과 인원 장비를 필요로 하게 된다.
또한, 염화칼슘은 살포 후에 지속적으로 눈이 내리면 염화칼슘의 농도가 낮아져 결국에는 다시 결빙되는 문제점이 있으므로 이러한 방법은 눈길 또는 빙판길의 미끄럼 사고를 근본적으로 해결할 수 없다.
국내등록특허 제10-2190104호(2020년 12월 07일 등록) 국내등록특허 제10-1971714호(2019년 04월 17일 등록) 국내등록특허 제10-1612544호(2016년 04월 07일 등록)
본 발명은 겨울철 결빙 및 블랙아이스 뿐만 아니라 여름철 장마기간의 수막현상도 방지하여 도로의 미끄럼 사고 및 도로 시설물의 열화를 방지할 수 있고, 내구성, 부착성 등 물성이 우수하여 도로와 포장재의 분리가 일어나지 않는 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물은 베이스 수지, 변성 EVA 수지, 충전재, 알루미나 분말, 설탕, 안료, 증점제, 분산제, 촉진제, 골재, 보크사이트 및 반응개시제를 포함한다.
상기 베이스 수지 80 내지 120 중량부, 변성 EVA 수지 10 내지 20 중량부, 충전재 30 내지 50 중량부, 알루미나 분말 40 내지 60 중량부, 설탕 30 내지 50 중량부, 안료 3 내지 7 중량부, 증점제 1 내지 3 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 촉진제 0.5 내지 1.5 중량부, 골재 80 내지 120 중량부, 보크사이트 50 내지 100 중량부 및 반응개시제 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 베이스 수지는 폴리아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여 반응성 아크릴 단량체 180~220 중량부를 30 내지 35℃ 온도에서 용해 희석하여 제조되되, 상기 폴리아크릴레이트 공중합체는 중량평균 분자량(weight-average molecular weight)이 60,000~80,000 범위이며 Tg(유리전이온도)는 62℃일 수 있다.
상기 변성 EVA 수지는 EVA 수지 100 중량부에 대해 가교제 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 가교제는 TAIC(triallyl isocyanurate) 및 과산화물(hyperoxide)이 1:1의 중량 비율로 포함되며, 상기 과산화물은 트리메틸시클로헥산이 사용될 수 있다.
상기 충전재는 이산화규소 및 산화칼슘이 1:1의 중량 비율로 혼합되어 제조되며, 상기 안료로는 철흑이 사용될 수 있다.
상기 촉진제는 디메틸아닐린 및 N'N-디메틸-P-톨루이딘이 1:1의 중량 비율로 혼합되어 사용되고, 상기 골재는 규사가 사용되되, 상기 규사는 1 내지 10mm의 입경을 가지며, 상기 보크사이트는 1 내지 10mm의 입경을 가지고, 상기 반응개시제는 벤조일퍼옥사이드가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물을 이용한 시공방법은 베이스 수지 80 내지 120 중량부, 변성 EVA 수지 10 내지 20 중량부, 충전재 30 내지 50 중량부, 알루미나 분말 40 내지 60 중량부, 설탕 30 내지 50 중량부, 안료 3 내지 7 중량부, 증점제 1 내지 3 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 촉진제 0.5 내지 1.5 중량부, 골재 80 내지 120 중량부 및 보크사이트 50 내지 100 중량부를 혼합하여 포장재 조성물을 제조하고, 상기 포장재 조성물에 반응개시제 1 내지 5 중량부를 첨가한 후 도로 상에 롤러로 가압 도포하여 시공한다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물은 겨울철 결빙 및 블랙아이스 뿐만 아니라 여름철 장마기간의 수막현상도 방지하여 도로의 미끄럼 사고 및 도로 시설물의 열화를 방지할 수 있고, 내구성, 부착성 등 물성이 우수하여 도로와 포장재의 분리가 일어나지 않는다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물은 베이스 수지, 변성 EVA 수지, 충전재, 알루미나 분말, 설탕, 안료, 증점제, 분산제, 촉진제, 골재, 보크사이트 및 반응개시제를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물은 베이스 수지 80 내지 120 중량부, 변성 EVA 수지 10 내지 20 중량부, 충전재 30 내지 50 중량부, 알루미나 분말 40 내지 60 중량부, 설탕 30 내지 50 중량부, 안료 3 내지 7 중량부, 증점제 1 내지 3 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 촉진제 0.5 내지 1.5 중량부, 골재 80 내지 120 중량부, 보크사이트 50 내지 100 중량부 및 반응개시제 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 베이스 수지는 폴리아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여 반응성 아크릴 단량체 180~220 중량부를 30 내지 35℃ 온도에서 용해 희석하여 제조될 수 있다.
즉, 상기 베이스 수지는 폴리아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여 반응성 아크릴 단량체 180~220 중량부를 포함할 수 있는데, 상기 폴리아크릴레이트 공중합체는 메틸메타크릴레이트와 부틸아크릴레이트의 공중합으로 형성된 중량평균 분자량(weight-average molecular weight; Mw)이 60,000~80,000 범위이며 상기 폴리아크릴레이트 공중합체의 Tg(유리전이온도)는 62℃인 것이 바람직하다.
상기 반응성 아크릴 단량체는 표면처리 조성물로 도로 표면을 포장하는 경우, 표면에 침투하여 반응개시제에 의해 라디칼 반응(C=C Chain이 - C - C - )에 의해 결합이 형성되어 폴리머로 형성되며 고형화되며 우수한 접착력과 내마모성, 내미끄럼 저항성이 형성되며 견고한 도막의 안정성을 유지할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 반응성 아크릴 단량체로는 메틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-하드록시 에칠메타크릴레이트, 트리메틸프로판트리메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트 등의 메타크릴 유도체와 부틸아크릴레이트, 2-하드록시에틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 2-에칠헥실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트 등의 아크릴산 유도체로 이루어진 군으로 선택되는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 상기 반응성 아크릴 단량체는 메틸메타크릴레이트로 주로 2~3가지 이상을 사용함으로 보다 안정적이고 우수한 물성과 도막을 형성할 수 있으며 아스팔트 또는 콘크리트 표면에 침투하여 수지화됨으로써 우수한 부착 성능을 부여할 수 있다.
상기 변성 EVA 수지는 열가소성 수지로서 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지에 가교제를 혼합한 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 변성체 수지이다. 상기 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지는 표면처리 조성물에 혼합되어 도로와 표면처리 조성물로 형성된 포장재 간의 결합력 및 도로 노면과의 접착력을 강화하기 위하여 사용될 수 있다.
또한, 상기 변성 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지는 도로 노면과의 접착력이 강할뿐만 아니라 탄성, 내구성 및 내열성 등의 물성이 우수한데, 상기 변성 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지 100 중량부에 대해 가교제 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 가교제는 TAIC(triallyl isocyanurate) 및 과산화물(hyperoxide)이 1:1의 중량 비율로 포함될 수 있는데, 상기 TAIC는 변성 EVA 수지의 결합력을 강화시키고, 도로 노면과의 접착력을 강화시킬 수 있으며, 과산화물은 가교반응을 촉진시키는 역할을 할 수 있다.
상기 과산화물은 산소원자 두 개가 단일 결합을 한 음이온을 가진 화합물로서, 메틸에틸케톤 과산화물(Methyl ethylketone), 디쿠밀 과산화물(Dicumyl peroxide), 트리메틸시클로헥산(trimethylcycolhexane), 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane), 2,2'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠(2,2'-Bis(tertbutylperoxy)diisopropylbenzene), 4,4'-비스(t-부틸퍼옥시)부틸발레레이트(4,4'-Bis(tertbutylperoxy)butylvalerate), 에틸 3,3-비스(t-부틸퍼옥시)부티레이트(ethyl 3,3-Bis(tertbutylperoxy)butyrate) 및 t-부틸 쿠밀 과산화물(tert-butyl cymyl peroxide)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있는데, 바람직하게는 트리메틸시클로헥산이 사용될 수 있다.
상기 충전재는 도로 포장용 표면처리 조성물의 기능성을 향상시키기 위하여 포함될 수 있는데, 예를 들어, 상기 충전재는 이산화규소 및 산화칼슘이 1:1의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 이산화규소는 미끄럼 저항성, 강도 및 내마모성을 개선하기 위하여 포함되고, 상기 산화칼슘은 수분을 포집하여 건조성을 개선함으로써 결빙방지 효과를 개선하기 위하여 포함될 수 있다.
상기 알루미나 분말은 표면층을 형성하여 햇빛을 차단, 반사시켜 열을 분산시켜 도로 포장용 표면처리 조성물로 형성되는 포장재 표면의 열을 낮출 수 있는 효과가 있다.
상기 설탕은 도로 포장용 표면처리 조성물로 포장재가 시공된 후 포장재 표면이 수분을 흡수하여 설탕 성분이 서서히 유출되어 상기 포장재 표면에 기공을 형성함으로써 열의 순환을 도와 열을 낮추는 효과를 부여할 수 있고, 특히, 비가 오면 포장재 내부에 있는 설탕이 녹아 내부에 기공이 생겨 포장재 표면의 온도를 낮출 수 있어 여름에 도로 표면의 온도를 낮출 수 있는 장점이 있다.
상기 안료는 도로 노면의 표시에 있어서 색상 구현 및 시인성 유지의 목적으로 필요한 색상을 선택하여 도로 노면에 착색하도록 하는 역할을 하며, 황색, 백색, 청색, 흑색 등 공지된 다양한 색상의 안료를 사용할 수 있는데, 본 발명에서 상기 안료로는 흑색 안료인 철흑(鐵黑: Iron Oxide Black)을 사용함으로써, 도로 포장용 표면처리 조성물로 형성되는 포장재의 내마모성이 향상되어 기존 도로의 미끄럼 저항성이 향상되며 우수한 차열 효과를 부여할 수도 있다.
상기 증점제는 작업성을 위한 점도 조절과 침강 방지제로서 크랙킹 현상을 방지할 수 있는데, 예를 들어, 상기 증점제로는 벤토나이트가 사용될 수 있다.
상기 분산제는 조성물의 분산성을 개선하고 작업시 펴짐 현상을 균일하게 하며 작업성을 개선하기 위하여 포함될 수 있는데, 예를 들어, 상기 분산제로는 폴리카르복실산아민이 사용될 수 있다.
상기 촉진제는 도로 포장용 표면처리 조성물에 포함되어 반응성을 개선하기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 촉진제로는 디메틸아닐린 및 N'N-디메틸-P-톨루이딘이 1:1의 중량 비율로 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 골재는 도로 포장용 표면처리 조성물에 포함되어 미끄럼 방지 기능을 부여함으로써 운전자 및 보행자의 안전을 도모할 수 있는데, 예를 들어, 상기 골재로는 규사가 사용될 수 있다.
상기 규사는 통상적인 방법으로 제조 또는 판매되는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게 상기 규사는 1 내지 10mm의 입경을 가지는 규사가 사용될 수 있다.
상기 보크사이트는 미끄럼 방지 기능을 향상시킬 수 있는데, 상기 보크사이트는 내마모성이 강한 알루미늄 옥사이드 성분이 많이 함유됨으로써 내마찰계수가 규사보다 월등히 우수하므로 미끄럼 방지 기능이 우수하다.
상기 보크사이트는 통상적인 방법으로 제조 또는 판매되는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게 상기 보크사이트는 1 내지 10mm의 입경을 가지는 보크사이트가 사용될 수 있다.
상기 반응개시제는 도로 포장용 표면처리 조성물에 포함되어 반응 속도 또는 경화 속도를 조절하기 위하여 포함될 수 있는데, 예를 들어, 상기 반응개시제로는 퍼옥사이드 화합물이 사용될 수 있으며, 상기 퍼옥사이드 화합물로는 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, t부틸하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드 및 쿠펜하이드로퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있고, 바람직하게는 벤조일퍼옥사이드가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물에 포함되는 베이스 수지의 제조방법에 대하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
베이스 수지 제조 방법
메틸메타크릴레이트 120 중량부 및 부틸아크릴레이트 80 중량부를 반응개시제(벤조일퍼옥사이드) 0.2 중량부와 함께 반응부에서 80~100℃ 온도에서 6~8시간 동안 반응시켜 공중합체인 폴리아크릴레이트 공중합체를 제조할 수 있다.(중량평균 분자량(weight-average molecular weight; Mw) 60,000~80,000, Tg(유리전이온도) 62℃가 바람직하다.)
상기 폴리아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 반응성 아크릴 단량체 180~220 중량부를 30 내지 35℃ 온도에서 용해 희석하여 베이스 수지를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물을 이용한 시공방법에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물을 이용한 시공방법은 베이스 수지 80 내지 120 중량부, 변성 EVA 수지 10 내지 20 중량부, 충전재 30 내지 50 중량부, 알루미나 분말 40 내지 60 중량부, 설탕 30 내지 50 중량부, 안료 3 내지 7 중량부, 증점제 1 내지 3 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 촉진제 0.5 내지 1.5 중량부, 골재 80 내지 120 중량부 및 보크사이트 50 내지 100 중량부를 혼합하여 포장재 조성물을 제조하고, 상기 포장재 조성물에 반응개시제 1 내지 5 중량부를 첨가한 후 도로 상에 롤러로 가압 도포하여 시공할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물에 대하여 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 1 >
먼저, 메틸메타크릴레이트 120 중량부 및 부틸아크릴레이트 80 중량부를 반응개시제(벤조일퍼옥사이드) 0.2 중량부와 함께 반응부에서 80~100℃ 온도에서 7시간 동안 반응시켜 공중합체인 폴리아크릴레이트 공중합체를 제조하였고, 상기 폴리아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여, 반응성 아크릴 단량체 200 중량부를 33℃ 온도에서 용해 희석하여 베이스 수지를 제조하였다.
다음으로, 상기 베이스 수지 100 중량부, 변성 EVA 수지 15 중량부, 충전재 40 중량부, 알루미나 분말 50 중량부, 설탕 40 중량부, 안료 5 중량부, 증점제 2 중량부, 분산제 0.5 중량부, 촉진제 1 중량부, 골재 100 중량부, 보크사이트 75 중량부 및 반응개시제 3 중량부를 혼합한 후 1,000rpm에서 20분 동안 균일하게 분산함으로써, 도로 포장재를 제조하였다.
< 실시예 2 >
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도로 포장재를 제조하였는데, 실시예 2에서는 상기 베이스 수지 85 중량부, 변성 EVA 수지 19 중량부, 충전재 35 중량부, 알루미나 분말 45 중량부, 설탕 48 중량부, 안료 5 중량부, 증점제 2 중량부, 분산제 0.5 중량부, 촉진제 1 중량부, 골재 85 중량부, 보크사이트 90 중량부 및 반응개시제 3 중량부를 혼합하였다.
< 실시예 3 >
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도로 포장재를 제조하였는데, 실시예 3에서는 상기 베이스 수지 115 중량부, 변성 EVA 수지 12 중량부, 충전재 45 중량부, 알루미나 분말 55 중량부, 설탕 32 중량부, 안료 5 중량부, 증점제 2 중량부, 분산제 0.5 중량부, 촉진제 1 중량부, 골재 115 중량부, 보크사이트 55 중량부 및 반응개시제 3 중량부를 혼합하였다.
< 비교예 1 >
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도로 포장재를 제조하였는데, 비교예 1에서는 상기 베이스 수지 100 중량부, 충전재 40 중량부, 설탕 40 중량부, 안료 5 중량부, 증점제 2 중량부, 분산제 0.5 중량부, 촉진제 1 중량부, 골재 100 중량부 및 반응개시제 3 중량부를 혼합하였다.
< 비교예 2 >
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 도로 포장재를 제조하였는데, 비교예 2에서는 상기 베이스 수지 50 중량부, 변성 EVA 수지 30 중량부, 알루미나 분말 50 중량부, 설탕 40 중량부, 안료 5 중량부, 증점제 2 중량부, 분산제 0.5 중량부, 촉진제 1 중량부, 보크사이트 20 중량부 및 반응개시제 3 중량부를 혼합하였다.
상기 실시예 1, 2, 3과 비교예 1, 2에 따른 포장재의 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 1]에 나타내었다
< 물성 평가 1 >
(1) 차열 성능(℃): 15㎜×15㎜ 철판 위에 시료를 도포하여 충분히 건조시킨 후, 일정한 거리에서 120W 적외선 램프를 조사하면서 시료의 표면 중앙에 온도 측정 센서를 설치하여 시간에 따른 샘플 표면의 온도를 측정하였다. 이때, 램프 조사 시간은 평균 5시간으로 측정하였다.
(2) 미끄럼 방지 성능(BPN): KS F2375 방법에 의해 미끄럼 방지 성능을 측정하였다.
(3) 내마모성(㎎): KS M 6080:2009 방법에 의해 내마모성을 측정하였다. 규정된 마모시험기에서 회전하는 시편에 연마지 180번과 마모륜이 500g의 하중이 걸리도록 장치한 후 시험방법에 따라 20±1℃에서 200회의 마모시험을 수행하여 마모 감량을 측정하였다.
(4) 부착 성능: 콘크리트에 약 400㎛ 두께로 시료를 도포하여 건조 후 망치로 깨어보아 콘크리트와 함께 박리되는지 확인하였다. 이때, 콘크리트 파편에 시료가 잘 부착되어 있는 경우 ◎, 다소 박리가 일어난 경우 ○, 완전히 박리된 경우 X로 표시하였다.
구분 차열성능(℃) 미끄럼방지성능(BPN) 내마모성(mg) 부착성능
실시예 1 57 123 118 ◎
실시예 2 55 121 115 ◎
실시예 3 55 125 117 ◎
비교예 1 64 101 133 ○
비교예 2 66 103 135 ○
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예 1, 2, 3에 따른 도로 포장용 표면처리 조성물을 이용하여 시공된 포장재가 비교예 1, 2에 따른 도로 포장용 표면처리 조성물을 이용하여 시공된 포장재와 비교하여, 차열성능, 미끄럼방지성능, 내마모성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
< 물성 평가 2 >
상기 실시예 1, 2, 3과 비교예 1, 2에 따른 포장재의 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 2]에 나타내었다.
즉, 상기 실시예 1, 2, 3과 비교예 1, 2에 따른 포장재를 도로협회 기준에 의하여 흡수율, 접착강도(콘크리트 및 아스팔트 바탕면) 및 압축강도(재령 1일) 시험을 실시하였고, 그 결과를 하기의 [표 2]에 나타내었다.
항목 단위 품질기준 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
흡수율 % 1.0 이하 0.08 0.09 0.09 0.19 0.21
접착
강도		 콘크리트 MPa 1.5 이상 2.9 2.8 2.8 1.8 1.6
아스팔트 1.0 이상 2.3 2.3 2.4 1.4 1.2
압축강도(재령 1일) MPa 20 이상 40.5 39 41 31 30
< 물성 평가 3 >
상기 실시예 1, 2, 3과 비교예 1, 2에 따른 포장재의 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 3]에 나타내었다.
즉, 상기 실시예 1, 2, 3과 비교예 1, 2에 따른 포장재의 융빙 효과를 평가하기 위하여 30cm×30cm×5cm의 아스팔트 슬래브 시험체를 제작한 후, 에폭시 수지를 이용해 부직포를 부착시험용 지그(Ø75mm) 한쪽 면에 부착하고 부직포에 물을 흡수시킨 후 아스팔트 슬래브 시험체의 표면과 맞붙여 저온 챔버에 넣어 설정 온도와 시험체가가 항온이 되도록 4시간 동안 유지한 후에 하중속도를 0.35MPa/sec로 하여 아스팔트 슬래브 시험체 표면과 얼음이 분리될 때의 최대 부착강도 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 3]에 나타내었다.
구분 부착강도(MPa)
0℃ -5℃ -10℃ -15℃
실시예 1 0 0.01 0.06 0.18
실시예 2 0 0.02 0.08 0.16
실시예 3 0 0.01 0.07 0.17
비교예 1 0.12 0.32 0.52 0.63
비교예 2 0.13 0.35 0.56 0.64
상기 [표 3]을 참조하면, 실시예 1, 2, 3에 따른 도로 포장용 표면처리 조성물을 이용하여 시공된 포장재가 비교예 1, 2에 따른 도로 포장용 표면처리 조성물을 이용하여 시공된 포장재와 비교하여, 부착강도가 월등히 낮게 나타나, 융빙효과가 우수함을 알 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (6)

  1. 베이스 수지, 변성 EVA 수지, 충전재, 알루미나 분말, 설탕, 안료, 증점제, 분산제, 촉진제, 골재, 보크사이트 및 반응개시제를 포함하고,
    상기 베이스 수지는 폴리아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여 반응성 아크릴 단량체 180~220 중량부를 30 내지 35℃ 온도에서 용해 희석하여 제조되되, 상기 폴리아크릴레이트 공중합체는 중량평균 분자량(weight-average molecular weight)이 60,000~80,000 범위이며 Tg(유리전이온도)는 62℃이고,
    상기 충전재는 이산화규소 및 산화칼슘이 1:1의 중량 비율로 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 수지 80 내지 120 중량부, 변성 EVA 수지 10 내지 20 중량부, 충전재 30 내지 50 중량부, 알루미나 분말 40 내지 60 중량부, 설탕 30 내지 50 중량부, 안료 3 내지 7 중량부, 증점제 1 내지 3 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 촉진제 0.5 내지 1.5 중량부, 골재 80 내지 120 중량부, 보크사이트 50 내지 100 중량부 및 반응개시제 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함된 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 변성 EVA 수지는 EVA 수지 100 중량부에 대해 가교제 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 가교제는 TAIC(triallyl isocyanurate) 및 과산화물(hyperoxide)이 1:1의 중량 비율로 포함되며, 상기 과산화물은 트리메틸시클로헥산이 사용되고,
    상기 안료로는 철흑이 사용되는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 촉진제는 디메틸아닐린 및 N'N-디메틸-P-톨루이딘이 1:1의 중량 비율로 혼합되어 사용되고, 상기 골재는 규사가 사용되되, 상기 규사는 1 내지 10mm의 입경을 가지며, 상기 보크사이트는 1 내지 10mm의 입경을 가지고, 상기 반응개시제는 벤조일퍼옥사이드가 사용되는 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물.
  6. 베이스 수지 80 내지 120 중량부, 변성 EVA 수지 10 내지 20 중량부, 충전재 30 내지 50 중량부, 알루미나 분말 40 내지 60 중량부, 설탕 30 내지 50 중량부, 안료 3 내지 7 중량부, 증점제 1 내지 3 중량부, 분산제 0.1 내지 1 중량부, 촉진제 0.5 내지 1.5 중량부, 골재 80 내지 120 중량부 및 보크사이트 50 내지 100 중량부를 혼합하여 포장재 조성물을 제조하고, 상기 포장재 조성물에 반응개시제 1 내지 5 중량부를 첨가한 후 도로 상에 롤러로 가압 도포하여 시공하고,
    상기 베이스 수지는 폴리아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여 반응성 아크릴 단량체 180~220 중량부를 30 내지 35℃ 온도에서 용해 희석하여 제조되되, 상기 폴리아크릴레이트 공중합체는 중량평균 분자량(weight-average molecular weight)이 60,000~80,000 범위이며 Tg(유리전이온도)는 62℃이고,
    상기 충전재는 이산화규소 및 산화칼슘이 1:1의 중량 비율로 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는 미끄럼방지 및 결빙방지를 위한 도로 포장용 표면처리 조성물을 이용한 시공방법.
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