KR102631236B1 - 결빙 억제 조성물 및 이를 이용한 결빙을 억제하는아스콘 제조방법 - Google Patents

결빙 억제 조성물 및 이를 이용한 결빙을 억제하는아스콘 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 결빙 억제 조성물 및 이를 이용한 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스팔트 콘크리트 도로의 결빙 발생을 억제할 수 있는 결빙 억제 조성물 및 이를 이용한 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 아스콘용 결빙 억제 조성물로서, 발수 코팅된 탄산칼슘, 발수 코팅된 슬래그, 발수 코팅된 실리카 중 하나 이상을 포함하는 발수 코팅재 10 ~ 90 중량%, 및 소금 10 ~ 90 중량%를 포함한다.

Description

결빙 억제 조성물 및 이를 이용한 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법{ANTI-FREEZING COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING ASPHALT CONCRETE USING THE SAME}
본 발명은 결빙 억제 조성물 및 이를 이용한 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스팔트 콘크리트 도로의 결빙 발생을 억제할 수 있는 결빙 억제 조성물 및 이를 이용한 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법에 관한 것이다.
아스콘(아스팔트 콘크리트)은 모래, 자갈 등의 골재를 녹인 아스팔트로 결합시킨 혼합물로, 도로 포장 등에 쓰이는 건설 자재이다.
종래의 기술인 등록특허 제10-0432048호(이하 종래기술)는 아스팔트 도로 포장용 개질 역청 혼합물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골재의 혼합 입도를 개선하고 이에 적합한 아스팔트 안정제인 아미드계 폴리머와 천연 섬유를 첨가함으로써, 도로 포장의 수명 연장과 안전성 등을 향상시켜 물류비용, 도로 유지 보수 등의 국가 예산을 절감하고 교통 안전사고 예방에 큰 효과를 제공할 수 있도록 한 것이다.
그러나 이러한 종래기술은 동절기에 기온이 갑자기 내려가 녹았던 눈이 얇은 빙판으로 되는 블랙아이스가 발생하거나, 눈이 얼거나, 물이 어는 경우 도로의 미끄럼을 유발하여 사고를 일으킬 수 있다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 미끄럼 발생을 억제하기 위해 제설제를 도로 위에 살포하였는데, 늦은 시간에 도로에 눈이 내려 도로가 어는 경우 얼음을 녹이기 위해서는 야밤에도 제설제를 살포 하는 등의 노력이 수반되어야 하며 인건비가 발생되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 포장도로의 결빙을 효과적으로 억제할 수 있는 결빙 억제 조성물 및 이를 이용한 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.
아스콘용 결빙 억제 조성물로서, 발수 코팅된 탄산칼슘, 발수 코팅된 슬래그, 발수 코팅된 실리카 중 하나 이상을 포함하는 발수 코팅재 10 ~ 90 중량%, 및 소금 10 ~ 90 중량%를 포함한다.
상기 소금은, 염화나트륨이 80.5 중량% 이상이고, 수분 함량이 0.5% 이하이고, 물 불용분 함량이 1.0% 이하일 수 있다.
결빙 억제 조성물을 이용한 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법에 있어서, 아스팔트와 골재 혼합물 91 ~ 99 중량%, 및 상기 결빙 억제 조성물 1 ~ 9 중량%를 혼합하여 단계(S1);를 포함한다.
상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 포장도로의 결빙을 효과적으로 억제할 수 있다는 효과를 갖는다.
도 1은 실시예 1에서 결빙 억제 조성물의 소수성 유지능력을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시예 2에서 결빙 억제 조성물의 소수성 유지능력을 설명하기 위한 사진이다.
도 3은 본 발명의 추가 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결" 되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
아스콘(아스팔트 콘크리트)는 모래, 자갈 등의 골재를 녹인 아스팔트로 결합시킨 혼합물로, 도로 포장 등에 쓰이는 건설 자재이다.
종래의 아스콘으로 형성된 포장도로는 동절기와 같이 낮은 기온에서 눈이 얼거나, 물이 어는 경우가 발생하고, 갑자기 온도가 내려갈 경우 녹았던 눈이 얇은 빙판으로 되는 블랙아이스가 발생하여 포장도로가 미끄러워져 사고가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 결빙 억제 조성물은 별도의 제설제를 살포하지 않고도 상기와 같이 포장도로의 결빙 발생을 억제하는 조성물로서, 이하에서는 설명의 편의상 '본 조성물'로 칭하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 조성물은 종래의 아스콘과 혼합되어 사용되는 것일 수 있다.
본 조성물은 발수 코팅재, 및 소금을 포함한다. 본 조성물은 상기 발수 코팅재 10 ~ 90 중량%, 및 소금 10 ~ 90 중량%를 포함한다.
소금은 얼음의 빙점 강하제로 알려져 있는 것으로서, 아스팔트 콘크리트와 혼합되어 포장도로로 사용되었을 때, 노면이 마모되면서 상기한 소금이 노출되거나 모세관 현상에 의해 상측으로(포장도로의 표면) 노출되어 본 조성물과 아스콘이 혼합되어 형성된 포장도로 상에 배치되는 얼음과 물의 빙점을 강하시킨다.
발수 코팅재는 발수 코팅된 탄산칼슘, 발수 코팅된 슬래그, 발수 코팅된 실리카 중 하나 이상을 포함한다.
상술하였듯이 탄산칼슘, 슬래그, 실리카는 각각 발수 코팅된다고 하였는데, 상기한 탄산칼슘, 슬래그, 실리카 각각은 스테아린산, 실리콘, 실란, 실리코네일트 불소수지 등으로 표면이 소수성으로 치환되어 발수성이 부여(발수 코팅)된 것일 수 있다.
상기한 발수 코팅재는 발수 코팅된 탄산칼슘, 발수 코팅된 슬래그, 발수 코팅된 실리카 중 하나 이상을 포함하여 상기 소금과 부착됨에 따라 소금이 물에 젖어 녹는 것을 억제함으로써, 소금의 성능을 장시간 유지시킬 수 있다.
상기한 발수 코팅재로 탄산칼슘, 슬래그, 실리카가 사용되는 이유는 아스콘과 함께 사용되었을 때 아스콘의 기계적 성질 저하를 최소화 할 수 있으며, 특히 발수 코팅재로는 상기한 목적에 의해 탄산칼슘이 사용되는 것이 바람직하다.
상기한 탄산칼슘은 칼슘의 탄산염으로, 대리석, 석회석 등 각종 암석과 조개껍데기, 달걀껍데기 등과 같은 껍질 등 다양한 자원으로 쉽게 얻을 수 있는 것이다.
상술하였듯이 본 조성물은 염화나트륨을 포함하는 소금이 포함되는데, 상기한 탄산칼슘 등은 중화제의 역할도 겸할 수 있다.
상기한 발수 코팅재의 입도는 0.6 mm 보다 작을 수 있다. 또한 발수 코팅재는 90% 이상이 0.3mm 보다 작은 입도를 가질 수 있으며, 90% 이상이 0.075mm 보다 작은 입도를 가질 수 있다. 따라서 발수 코팅재는 아스콘용 필러(채움재) 수준의 입도를 가질 수 있다.
따라서 상기한 발수 코팅재는 아스콘과의 결합력을 향상시킬 수 있고, 아스콘의 공극률을 효과적으로 감소시킬 수 있어 아스콘의 기계적 성질의 저하를 억제할 수 있다.
상술하였듯이 본 조성물은 발수 코팅재 10 ~ 90 중량%, 및 소금 10 ~ 90 중량%가 포함될 수 있다고 하였는데, 발수 코팅재가 10 중량% 보다 미만이 사용될 소금이 물에 젖는 것을 효과적으로 억제하지 못하여 포장도로의 결빙 억제를 장기간 유지하지 못하는 문제점이 있다.
또한 발수 코팅재가 90 중량%를 초과하여 사용되는 경우 소금의 사용량이 상대적으로 적어져 블랙아이스 예방 능력이 충분하지 못하였다.
또한 상기한 소금이 10 중량% 미만이 사용될 경우, 결빙 억제 효과가 충분하지 않다는 문제점이 있다. 또한 소금이 90 중량%를 초과할 경우 발수 코팅재의 사용량이 지나치게 적어져 소금이 쉽게 젖기 때문에 본 조성물에 의한 포장도로의 결빙 억제를 장기간 유지하지 못한다는 문제점이 있다.
본 조성물은 발수 코팅재 13 ~ 87 중량%, 및 상기 소금 13 ~ 87 중량%가 포함되는 것이 보다 바람직할 수 있다. 이를 통해 도로 표면에서 결빙을 보다 장시간 억제할 수 있는 효과가 있다.
상기한 소금은 일반적으로 염화나트륨을 주성분으로 하고, 수분과 미네랄 등의 불순물을 포함하고 있다.
이때 본 조성물에 사용되는 소금은 염화나트륨이 80.5 중량% 이상(예시적으로 80.5 ~ 99 중량 %)인 것이 바람직하다.
본 조성물에 사용되는 소금의 염화나트륨이 80.5 중량% 미만일 경우 결빙 억제 효과(예시적으로 블랙 아이스 예방 성능)이 나빠질 수 있다.
또한 본 조성물에 사용되는 소금은 수분 함량이 0.7 중량% 이하일 수 있다(예시적으로 0.001 ~ 0.7 중량%). 상기 소금의 수분 함량이 0.7 중량%를 초과할 경우 제조 후 빠르게 습윤되어 완제품의 결빙 방지 능력이 감소될 수 있다. 소금의 수분 함량이 0.5 중량% 이하인 것이 보다 바람직??.
즉, 상기 소금은 염화나트륨 80.5 ~ 99 중량%, 물 0.001 ~ 0.7 중량%, 및 불순물 0.5 ~ 19 중량%를 포함할 수 있다.
보다 바람하게는 상기 소금이 염화나트륨 80.5 ~ 99 중량%, 물 0.001 ~ 0.5 중량%, 및 불순물 0.5 ~ 19 중량%를 포함할 수 있다.
또한 상기 소금은 물 불용분이 1.0 중량% 이하일 수 있다. 상기 소금의 물 불용분이 1.0 중량%를 초과할 경우 제설재의 표준 규격에 적합하지 않으며 이로 인하여 부적합 제품이 제조될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법(이하 '본 방법'이라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 방법은 상술한 본 조성물을 이용한 결빙을 억제하는 아스콘(상기한 종래의 아스콘과 비교되는 제품)의 제조방법으로, 본 조성물과 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 포함하므로, 앞서 살핀 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.
본 조성물을 아스팔트와 골재 혼합물(종래의 아스콘)과 상기 결빙 억제 조성물을 혼합하는 단계(S1)를 포함한다.
상기한 아스팔트와 골재 혼합물은 종래의 아스콘으로 상기한 본 조성물이 혼합된 본 방법에 의해 제조되는 결빙을 억제하는 아스콘과 비교되는 대상이다.
상기한 (S1) 단계는 아스팔트와 골재 혼합물 91 ~ 99 중량%, 및 상기 결빙 억제 조성물(본 조성물) 1 ~ 9 중량%를 혼합하는 단계이다.
아래 표 1은 본 방법에 의해 제조되는 결빙을 억제하는 아스콘(실시예 1, 실시예 2)과 종래의 아스콘(비교예 1)의 얼음부착력과 염분용출량을 비교한 표이다.
아래 표 1에서 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1 각각의 조성비는 아래 표 2에 기재된 바와 같다.
즉, 실시예 1은 아스팔트와 골재 혼합물(종래의 아스콘으로 비교예 1) 94 중량%, 및 결빙 억제 조성물 4 중량%를 포함하고, 실시예 2는 아스팔트와 골재 혼합물 95 중량%와 결빙 억제 조성물 5 중량%를 포함한다. 또한 비교예 1은 아스팔트 골재 혼합물 100 중량%를 포함하는 것이다.
[표 1]
[표 2]
위 표 1을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2의 얼음부착력이 각각 0.05 MPa 및 0.02 MPa로 비교예 1의 얼음부착력 1.3 MPa에 비해 작은 것을 확인할 수 있어, 본 방법에 의해 제조된 결빙을 억제하는 아스콘(이하 '본 아스콘')이 종래의 아스콘보다 표면에 부착된 얼음이 쉽게 떼어질 수 있음을 확인할 수 있다.
또한 위 표 1을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2의 3개월 후 염분용출량이 각각 0.13% 및 0.18%로, 비교예 1과 비교하여 염분용출량이 더 많기 때문에 상기 본 아스콘 상에 얼음의 빙점을 효과적으로 강하시킬 수 있다는 이점이 있다.
즉, 본 방법에 의해 제조된 본 아스콘이 종래의 아스콘과 비교하여 결빙을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 결빙 억제 조성물의 소수성 유지능력을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 실시예 2에서 결빙 억제 조성물의 소수성 유지능력을 설명하기 위한 사진이다.
일반적으로 소금은 물에 용해되는데, 본 방법에 사용되는 결빙 억제 조성물은 상술한 바와 같이 발수 코팅된 발수 코팅재를 사용하여 적어도 일부가 도 1 및 도 2와 같이 소금이 물에 용해되지 않고 침전되거나 물에서 뜨는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 방법에 의해 제조된 본 아스콘은 발수 코팅재를 포함하는 본 조성물을 종래의 아스콘과 혼합하므로 결빙 억제능이 보다 장시간 유지될 수 있는 것이다.
상기 (S1) 단계에서 결빙 억제 조성물이 1 중량 % 미만 사용될 경우 결빙 억제 효과가 충분히 발휘되지 않으며, 결빙 억제 조성물이 9 중량%를 초과하는 경우 포장도로의 기계적 성질이 지나치게 저하될 수 있다.
상기 (S1) 단계는 아스팔트와 골재 혼합물 93 ~ 97 중량% 및 결빙 억제 조성물 3 ~ 7 중량%를 혼합하는 단계일 수 있다.
한편 (S1) 단계에서 상기 골재는 굵을골재와 석분이 사용될 수 있으며, 아스팔트용 필러로써 탄산칼슘이 사용될 수 있다.
본 방법에 의해 제조된 본 아스콘은 시공면 상부에 시공될 수 있다. 본 아스콘에 의해 시공된 포장도로는 상술한 바와 같이 도로의 표면에 결빙 억제 물질(소금)이 용출되면서 동절기 도로 표면의 빙점을 강하시켜 결빙이 생기지 않도록 하거나 발생된 얼음이 쉽게 떨어져 나가게 할 수 있다는 이점이 있다.
한편, 본 조성물은 발수 코팅재 15 ~ 83 중량%, 상기 소금 16 ~ 84 중량%, 및 첨가물질(G) 1 중량%를 포함할 수 있다.
첨가물질(G)은, 라텍스로 구성되는 내측필름(G1) 0.1 중량%, 헵타데칸으로 구성되고 완충재(G2) 0.1 중량%, 폴리에틸렌으로 구성되는 외피재(G3) 0.1 중량%, 반타블랙(VantaBlack)으로 구성되는 흡수재(G4) 0.1 중량%, 마그네슘으로 구성되는 중량체(G5) 0.1 중량%, 에어로그래파이트로 구성되는 부유체(G6) 0.3 중량%, 폴리에틸렌이민으로 구성되는 양이온성 물질(G7) 0.1 중량%, 알루미늄으로 구성되는 반사판(G8) 0.1 중량%를 포함할 수 있다.
이때 상기 내측필름(G1)은 섬유상이고, 상기 완충재(G2)는 상기 내측필름(G1) 내측에 배치되고, 상기 외피재(G3)는 상기 내측필름(G1)을 감싸고 판 형상이고, 흡수재(G4)는 상기 내측필름(G1)과 상기 외피재(G3) 사이에 배치되고, 상기 중량체(G5)는 판 형상이고 상기 외피재(G3) 외측 하부에 구비되고, 상기 부유체(G6)는 상기 외피재(G3) 내측 상부에 구비되고, 상기 양이온성 물질(G7)은 상기 외피재(G3) 양측 내측에 구비되고, 상기 반사판(G8)은 상기 외피재(G3) 측부에서 측방향으로 연장되되 상향 경사지고 상기 양이온성 물질(G7) 보다 상측에 배치될 수 있다.
도 3을 참조하여, 내측필름(G1)은 라텍스로 구성되고, 섬유상이다. 내측필름(G1)은 내측에 후술하는 완충재(G2)가 채워지도록 내측에 수용공간이 형성된다.
여기에서 내측이란 첨가물질(G)을 도 3과 같이 단면도 상에서 봤을 때 중심측(완충재(G2) 중심측)을 의미하고, 외측이란 상기 중심측에서 방사상 방향 측을 의미하는데, 이하의 설명에서 동일하게 동일하기로 한다.
상기한 내측필름(G1)은 본 조성물(도 3에서 도면부호 (GS)에 해당)에서 0.1 중량%가 포함된다.
완충재(G2)는 헵타데칸(heptadecane)으로 구성되고, 상기 내측필름(G1)의 내측(내측공간)에 배치되어 수용된다.
상기한 헵타데칸은 융점이 약 22℃인 상변화물질(Phase Change Material, PCM)이다.
상변화물질은 주변의 온도변화에 따라 상(Phase)이 변할 때, 온도의 변화 없이 잠열(Latent heat)의 형태로 외부 요인 없이 능동적으로 열을 저장·방출할 수 있는 에너지 저장 물질이다.
일반적으로 상변화가 일어날 때 온도변화 없이 출입하는 열인 잠열(Latent heat)은, 상변화를 수반하지 않고 온도변화를 보이며 출입하는 열인 현열(Sensible heat)에 비해서 현저하게 높은 열량을 갖는다. 이 특징을 이용해서 높은 양의 열에너지를 저장하거나, 온도를 유지 시키는데 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 완충재(G2)를 감싸는 내측필름(G1)은 섬유상으로 형성되어 내측에 수용되는 완충재(G2)와 함께 첨가물질(G)에 강인성을 부가할 수 있다.
상기한 내측필름(G1)은 0.1 중량%로 구성되는 것이 바람직한데, 0.1 중량%를 초과하는 경우 상기한 완충재(G2)를 충분히 감싸지 못해 완충재(G2)가 소실될 위험이 있고, 0.1 중량%를 초과하는 경우 첨가물질(G)의 자체 중량을 지나치게 증대시켜 분산성을 저하시킬 수 있다.
상기한 완충재(G2)는 0.1 중량%로 구성되는 것이 바람직한데, 0.1 중량%를 초과하는 경우 내측필름(G1)에 수용되지 못하고 0.1 중량% 미만일 경우 열 완충 효과가 미미한 문제가 있다.
외피재(G3)는 내측필름(G1)을 감싸는 것으로, 폴리에틸렌으로 구성되고, 내측에 상기 내측필름(G1) 등이 수용되도록 공간이 형성된 판 형상 또는 섬유상일 수 있다.
상기한 외피재(G3) 내측에는 상기한 내측필름(G1) 뿐만 아니라 후술하는 반타블랙으로 구성되는 흡수재(G4)가 수용될 수 있는데, 후술하는 흡수재(G4)에 빛을 공급할 수 있도록 외피재(G3)가 투명한 폴리에틸렌으로 구성되어 빛이 투과된다.
상기한 외피재(G3)는 판 형상 또는 섬유상으로 형성되어 상부에 빛이 조사되는 면적을 최대화 할 수 있다.
외피재(G3)는 0.1 중량%가 포함되는데, 외피재(G3)가 0.1 중량% 미만일 경우 흡수재(G4)와 내측필름(G1)을 충분히 감싸지 못하며, 0.1 중량%를 초과하는 경우 빛의 투과성이 저하될 수 있다.
흡수재(G4)는 반타블랙(VantaBlack)으로 구성되는 것으로, 상기한 외피재(G3) 내측에 수용되어 외피재(G3)와 내측필름(G1) 사이에 배치된다. 즉, 상기한 흡수재(G4)는 내측필름(G1)을 감쌀 수 있다.
반타블랙이란 빛을 비추면 99.965% 흡수하는 물질이다. 상기한 반타블랙은 미세한 탄소나노튜브를 세워 튜브와 튜브 사이에 서로 수없이 반사하는 과정을 거치게 되어 들어온 빛들이 대부분 흡수된다.
상기한 반타블랙은 안료의 형태로 상기한 외피재(G3)와 내측필름(G1) 사이에 배치될 수 있다.
상기한 첨가물질(G)이 혼합된 후, 빛이 조사되면 상기한 빛은 외피재(G3)를 통과되어 흡수재(G4)에 흡수된다.
상기한 반타블랙을 통해 빛이 흡수됨에 따라 첨가물질(G)의 온도는 일시적으로 상승하는데, 상기한 열이 라텍스를 통해 상기한 완충재(G2)로 전달되고, 상기한 완충재(G2)는 반타블랙의 열을 흡수하여 첨가물질(G)의 온도를 다시 하락시킨다.
이와 같이, 반타블랙이 본 조성물에서 반사되는 빛을 최소화 하여 주변 온도의 상승을 억제하는 동시에, 반타블랙이 흡수하여 발생되는 열을 완충재(G2)가 흡열하여 첨가물질(G)의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
즉, 본 조성물의 열팽창 등을 최소화함으로써 본 조성물의 손상을 억제하여 방수성을 장시간 유지하며, 본 조성물의 온도와 본 조성물 주변 온도 변화를 최소화 할 수 있다는 이점이 있다.
상기한 흡수재(G4)는 0.1 중량%를 초과할 경우 첨가물질(G)의 무게를 지나치게 증대시키며, 0.1 중량% 미만일 경우 빛의 흡수량이 적어지는 문제가 있다.
한편, 중량체(G5)는 마그네슘으로 구성되고, 판 형상이며 상기 외피재(G3)의 외측 하부에 구비된다.
여기에서 하부(하측 등)는 후술하는 부유체(G6)가 상기한 중량체(G5) 보다 상측에 배치된 상태의 첨가물질(G)을 단면도 상에서 봤을 때(도 3 참조) 하부(하측 등)를 의미하고, 상부(상측 등)은 부유체(G6)가 상기한 중량체(G5) 보다 상측에 배치된 상태의 첨가물질(G)을 단면도 상에서 봤을 때 상부(상측 등)을 의미하는데, 이하의 설명에서 동일하게 적용하기로 한다.
상기한 중량체(G5)는 통상의 접착제 등을 매개로 상기한 외피재(G3)에 부착될 수 있다.
상기한 중량체(G5)는 외피재(G3) 하부에 구비되되 상하 방향과 평행한 그 중심선이 외피재(G3)의 상하 방향과 평행한 중심선과 일치되도록 외피재(G3)에 구비될 수 있다.
또한 부유체(G6)는 에어로그래파이트로 구성되고, 상기 외피재(G3) 외측 상부에 구비된다. 마찬가지로 상기 부유체(G6)는 상하 방향과 평행한 중심선이 외피재(G3)의 상하 방향과 평행한 중심선과 일치되도록 외피재(G3)에 구비될 수 있다. 마찬가지로 상기한 부유체(G6)는 통상의 접착제 등을 매개로 상기한 외피재(G3)와 부착될 수 있다.
상기한 에어로그래파이트(Aero-graphite)는 산화아연을 처리해 얻은 것으로, 현미경으로 보면 아주 가는 탄소 튜브가 얽히고 설킨 스펀지 모양, 즉 공기구멍 벽(porous walls) 구조로 돼 있다.
상기한 에어로그래파이트는 비중이 약 0.18로서 크게 작아, 첨가물질(G)이 본 조성물에서 부유되도록 하는 역할을 수행한다.
상술한 바와 같이, 중량체(G5)와 부유체(G6)가 각각 상하 방향과 평행한 중심선이 외피재(G3)의 상하 방향과 평행한 중심선이 일치되도록 하여 판 형상의 첨가물질(G)이 세워지지 않고 도 3과 같이 누워지는 형태로 분산되도록 할 수 있다. 이를 통해 첨가물질(G)의 가능한 넓은 면이 상측을 향하도록 하여 빛이 조사되는 면을 최대한 크게 할 수 있다.
상기한 부유체(G6)는 에어로그래파이트로 구성되는 것이 바람직한데, 0.3 중량% 미만일 경우 첨가물질(G)이 충분히 부유되지 못할 수 있고, 0.3 중량%를 외피재(G3)의 공간의 크기를 감소시키는 문제점이 있다.
상기한 부유체(G6)는 상기한 외피재(G3) 내측 상부에 구비되어 내측필름(G1)과 외피재(G3)를 이격 시키는 역할을 수행할 수 있으며, 이를 통해 내측필름(G1) 상부로 상기 흡수재(G4)가 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있도록 한다. 또한 부유체(G6)는 외피재(G3) 내측에 배치되어 외피재(G3)에 의해 보호될 수 있다.
상기한 중량체(G5)는 상기한 외피재(G3)의 외측 하부에 구비되어 반타블랙을 통과한 빛을 다시금 반사시켜 반타블랙으로 이동시키는 역할도 수행할 수 있으며, 따라서 판 형상인 것이 바람직하고, 외피재(G3) 외측 하부에 구비되는 것이 바람직하다.
상기한 중량체(G5)는 상술한 바와 같이 비중이 비교적 작은 마그네슘(비중약 1.74)으로 구성되는데, 0.1 중량%를 초과하는 경우 첨가물질(G)의 자체 중량이 지나치게 증대되고, 0.1 중량% 미만인 경우 통과되는 빛을 충분히 반사시키지 못하는 문제점이 있다.
반사판(G8)은 알루미늄으로 구성되고 상기 외피재(G3) 측부(도 3을 기준으로 좌측부 및 우측부)에서 측방향(도 3을 기준으로 좌측 방향 및 우측 방향)으로 연장되되 상향 경사진 것이다.
반사판(G8)은 빛을 반사시켜 첨가물질(G) 상부로 모이게 하는 역할을 수행하여, 반타블랙의 빛 흡수량을 보다 향상시킬 수 있다.
반사판(G8) 또한 통상의 접착제 등을 매개로 외피재(G3)와 부착되어 구비될 수 있다.
양이온성 물질(G7)은 외피재(G3)의 양측 단부에 구비되는 것으로서, 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)으로 구성된다.
양이온성 물질(G7) 또한 통상의 접착제나 열융착 방식 등에 의해 외피재(G3)와 부착될 수 있다.
양이온성 물질(G7)을 구성하는 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)은 에틸렌이민을 중합한 폴리머로 현존하는 소재 중 양이온 밀도가 가장 높은 것으로 알려져 있다.
본 조성물에서 첨가물질(G)의 단위체(GU)가 다수 혼합될 수 있는데, 양이온성 물질(G7)은 이웃하는 단위체(GU)의 분산성을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기한 양이온성 물질(G7)은 반사판(G8)보다 하부에 구비되어 반사판(G8)의 빛 반사 기능의 저하를 최소화 할 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 발수 코팅된 탄산칼슘, 발수 코팅된 슬래그, 발수 코팅된 실리카 중 하나 이상을 포함하는 발수 코팅재 13 ~ 87 중량%, 및 소금 13 ~ 87 중량%를 포함하고,
    상기 소금은, 염화나트륨이 80.5 중량% 이상이고, 수분 함량이 0.5% 이하이고, 물 불용분 함량이 1.0% 이하이고,
    상기 발수 코팅재의 입도는 0.6 mm 보다 작은 것을 특징으로 하는 결빙 억제 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 기재된 결빙 억제 조성물을 이용한 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법에 있어서,
    아스팔트와 골재 혼합물 91 ~ 99 중량%, 및 상기 결빙 억제 조성물 1 ~ 9 중량%를 혼합하는 단계(S1);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙을 억제하는 아스콘 제조방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3241379B2 (ja) * 1991-09-06 2001-12-25 グリューナウ・イラーティッセン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング ビチューメンを結着した路面用の粉末状疎水性充填剤
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KR20230105737A (ko) * 2022-01-04 2023-07-12 두정산업 주식회사 블랙 아이스 예방을 위한 아스콘용 결빙방지재 조성물, 그 제조 방법 및 이를 이용한 아스콘 제조방법

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