KR102652678B1 - 도로포장용 단열재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로포장용 단열재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제를 사용함으로써 기계적 강도 및 단열성능이 뛰어난 도로포장용 단열재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 도로포장용 단열재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 기계적 강도와 단열 성능이 우수한 도로포장용 단열재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 동절기에 눈이 내려 도로표면이 결빙되는 경우에는 차량사고와 보행자의 교통사고가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 도로에 모래나 염화 칼슘을 살포하거나, 터널의 입구와 출구 외부에 열선이나 면상 발열체를 설치하여 도로의 결빙을 방지하는 기술들이 개발 및 적용되고 있다.
이러한 열선이나 면상 발열체를 이용하여 도로의 결빙을 방지하기 위해서는 열선이나 면상 발열체에서 발산되는 열에너지가 도로면을 향해 집중적으로 발산되어야 에너지의 소모를 최소화할 수 있다.
이와 관련하여 한국등록특허공보 제2183076호에는 하부에 단열시트가 구비된 면상 발열체를 이용한 도로포장 방법이 개시되어 있다.
하지만 도로 포장시에는 기초면 위에 면상 발열체를 설치하고 면상 발열체 위에 포장재를 포설 및 다짐하는 단계로 이루어지는 것이 일반적인데, 이때 포설이나 다짐하는 과정, 또는 도로 위를 통해하는 차량에 의해 단열시트가 파손되는 것을 최소화할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 기계적 강도가 우수하면서도 단열 성능이 탁월한 도로포장용 단열재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 도로포장용 단열재는, 유리섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 도로포장용 단열재에서, 상기 유리섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제는 40~60 : 40~60 : 5~15 : 1~10 중량부 비율로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 도로포장용 단열재에서, 상기 유리섬유는 직경 10~20㎛ 및 길이 8~15㎜ 범위인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 도로포장용 단열재에서, 평량 290~310g/m2일 때, 인장강도 140 N 이상 및 열전도도 27.0 mW/mK이하인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 도로포장용 단열재의 제조방법은, 용매, 유리 섬유 및 바인더 섬유를 포함하는 제1 원료, 및 바인더 수지와 발수제를 포함하는 제2 원료를 준비하는 제1 단계; 제1 원료인 용매, 유리 섬유 및 바인더 섬유를 혼합한 제1 원료 혼합물을 메쉬 벨트에 적층하는 제2 단계; 메쉬 벨트에 적층된 제1 원료 혼합물을 1차 탈수하는 제3 단계; 탈수된 상기 제1 원료 혼합물에 바인더 수지와 발수제가 혼합된 제2 원료 혼합물을 코팅하는 제4 단계; 및 2차 탈수하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 도로포장용 단열재의 제조방법에서, 상기 용매, 유리 섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제는 9,000~11,000 : 40~60 : 40~60 : 5~15 : 1~10 중량부 비율로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 도로포장용 단열재의 제조방법에서, 상기 제5 단계 이후에 건조하는 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 도로포장용 단열재의 제조방법에서, 상기 제1 단계에서의 유리섬유는 직경 10~20㎛ 및 길이 8~15㎜ 범위이고, 상기 바인더 섬유는 폴리에스터(polyester)계이고, 상기 바인더 수지는 아크릴(acrylic)계 수지인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 도로포장용 단열재의 제조방법에서, 상기 바인더 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로서 직경 20~50㎛ 및 길이 8~15㎜인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 도로포장용 단열재 및 그 제조방법에 의하면, 유리 섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제를 일정 비율로 혼합하여 사용함으로써, 높은 기계적 강도와 우수한 단열 효과를 기대할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도로포장용 단열재의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 본 발명의 도로포장용 단열재 및 그 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.
먼저 본 발명의 도로포장용 단열재는 유리 섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제를 포함하여 이루어지며, 일정 면적을 갖는 얇은 시트 형태이다.
유리 섬유는 기계적 강도를 확보함으로써 형태를 유지하고 나아가 단열성능을 높이기 위한 성분이다.
여기서, 유리 섬유는 직경 10~20㎛ 및 길이 8~15㎜인 것이 바람직하고, 상기 범위를 벗어나게 되면 기계적 강도가 낮아질 뿐만 아니라, 각종 원료들을 함께 혼합하는 과정에서 분산성이 나빠지는 문제가 있으므로, 유리 섬유의 직경과 길이는 상기 범위인 것이 바람직하다.
바인더 섬유는 기계적 강도를 향상시키기 위한 성분으로, 폴리에스터(polyester)계인 것이 바람직하고, 폴리프로필렌보다 융점이 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate)인 것이 보다 바람직하다.
여기서, 바인더 섬유는 직경 20~50㎛ 및 길이 8~15㎜인 것이 바람직하고, 상기 범위를 벗어나게 되면 기계적 강도의 충분한 향상을 기대하기 어려우므로, 바인더 섬유의 직경과 길이는 상기 범위인 것이 바람직하다.
바인더 수지는 발수제의 코팅량을 높이기 위한 성분으로 아크릴계 바인더 수지가 바람직하다. 다시 말해 발수제만 사용할 시에는 코팅량에 한계가 있지만, 아크릴계 바인더 수지와 함께 사용함으로써 코팅량을 증가시킬 수 있고, 이러한 아크릴계 바인더 수지는 아크릴 공중합체 기반의 수지일 수 있으나, 아크릴계 수지라면 특별히 제한하지 않는다.
발수제는 수분을 차단하는 기능 외에도, 부직포의 기공으로 침투하여 단열 성능을 향상시키고, 또 수분에 의해 단열재 수명이 늘어나는 효과도 있으며, 이러한 발수제로는 파라핀 왁스 계열이 바람직하다.
한편, 유리 섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제는 40~60 : 40~60 : 5~15 : 1~10 중량부 비율로 혼합되는 것이 바람직하고, 40~60 : 40~60 : 7~12 : 3~6 중량비로 혼합되는 것이 보다 바람직하다.
유리 섬유의 함량이 상기 범위보다 작으면 단열 성능이 부족하여 상품성이 낮아지고, 반대로 상기 범위보다 크면 바인더 섬유 첨가량이 감소함으로써 기계적 강도가 저하되므로 유리섬유의 함량은 상기 범위인 것이 바람직하다.
또 바인더 섬유의 함량이 상기 범위보다 작으면 기계적 강도가 떨어지며, 상기 범위보다 크면 단열성능이 떨어져 상품화가 어려우므로 바인더 섬유의 함량은 상기 범위인 것이 바람직하다.
또 바인더 수지의 함량이 상기 범위보다 작으면 기계적 강도가 떨어지며, 상기 범위보다 크면 단열성능이 떨어져 상품화가 어려우므로 바인더 수지의 함량은 상기 범위인 것이 바람직하다.
또 발수제의 함량이 상기 범위보다 작으면 충분한 발수 효과를 기대할 수 없고, 상기 범위보다 크면 유리 섬유와 바인더 섬유의 첨가량이 감소하여 이들에 의한 단열효과를 기대할 수 없으므로, 발수제의 함량은 상기 범위인 것이 바람직하다.
결과적으로 유리 섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제가 상기 배합 범위를 만족할 경우, 도로포장용 단열재로서 요구되는 기계적 강도와 단열 성능을 동시에 충족할 수 있다.
계속해서, 본 발명에 따른 도로포장용 단열재의 제조방법에 관해 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 도로포장용 단열재의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 도로포장용 단열재의 제조방법은, 용매, 유리 섬유 및 바인더 섬유를 포함하는 제1 원료, 및 바인더 수지와 발수제를 포함하는 제2 원료를 준비하는 제1 단계, 제1 원료인 용매, 유리 섬유 및 바인더 섬유를 혼합한 제1 원료 혼합물을 메쉬 벨트에 적층하는 제2 단계, 메쉬 벨트에 적층된 제1 원료 혼합물을 1차 탈수하는 제3 단계, 탈수된 상기 제1 원료 혼합물에 바인더 수지와 발수제가 혼합된 제2 원료 혼합물을 코팅하는 제4 단계, 2차 탈수하는 제5 단계, 및 건조하는 제6 단계를 포함하여 구성된다.
먼저 원료들을 준비하는 제1 단계에 관해 설명하면, 용매, 유리 섬유 및 바인더 섬유를 포함하는 제1 원료, 그리고 이와는 별도로 바인더 수지와 발수제를 포함하는 제2 원료를 준비한다.
상세하게, 제1 원료 혼합물은 유리 섬유와 바인더 섬유를 용매인 물에 넣고 교반하여 슬러리 형상으로 준비하는데, 이때 용매인 물, 유리 섬유 및 바인더 섬유의 배합비율은 9,000~11,000 : 40~60 : 40~60 중량부 비율인 것이 바람직하고, 40~60 : 40~60 : 7~12 : 3~6 중량비로 혼합되는 것이 보다 바람직하다.
여기서, 용매인 물은 25~45℃로 미리 가온시켜 두는 것이 바람직한데, 이는 수온이 상기 범위보다 낮으면 분산성 및 탈수성이 떨어지고, 반대로 상기 범위보다 높으면 적층 시 메쉬 등에 무리가 가게 되므로, 용매의 수온은 상기 범위인 것이 바람직하다.
상기와 같은 배합비로 이루어진 제1 원료 혼합물은 900~1,100RPM의 속도로 약 20~40분간 교반함으로써, 제1 원료 혼합물 슬러리가 얻어진다.
제2 원료 혼합물은 액상인 발수제에 바인더 수지를 넣고 교반하여 슬러리 형상으로 준비하는데, 이때 발수제와 바인더 수지는 1~10 : 5~15 중량부 비율인 것이 바람직하고, 3~6 : 7~12 중량비로 혼합되는 것이 보다 바람직하다.
상기와 같은 배합비로 이루어진 제2 원료 혼합물은 500~800RPM의 속도로 약 20~40분간 교반함으로써, 제2 원료 혼합물 슬러리가 얻어진다.
한편 단열재를 구성하는 유리 섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제를 함께 혼합하지 않고, 용매, 유리 섬유 및 바인더 섬유를 포함하는 제1 원료와, 바인더 수지와 발수제를 포함하는 제2 원료로 구분하여 준비하는 이유는 발수제의 효과를 높이기 위함이다.
유리 섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제와 관련한 구체적인 물성들은 앞에서 상세하게 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략한다.
제1 원료 혼합물을 메쉬 벨트에 적층하는 제2 단계는 슬러리 상태의 제1원료 원료 혼합물을 메쉬 벨트에 적층하는 단계이다. 상세하게, 분당 5~10m의 속도로 이동하는 메쉬 벨트에 제1 원료 혼합물을 공급하며, 이때 공급량은 분당 9,000~10,000L인 것이 바람직하다.
메쉬 벨트에 적층된 제1 원료 혼합물을 1차 탈수하는 제3 단계는 메쉬 벨트에 적층된 제1 원료 혼합물을 탈수하여 용매인 물을 1차적으로 제거하는 단계이다.
이때 탈수는 원료혼합물이 메쉬 벨트에 적층되는 순간 1차 진공을 가하여 탈수하고, 이어서 2차 진공을 추가로 가하여 탈수공정을 수행한다.
1차 진공 탈수 과정에서는 4단계의 진공압을 가하게 되며, 1단계에서는 0~5cmHg, 2단계에서는 10~20cmHg, 3단계에서는 30~40cmHg, 4단계에서는 50~65cmHg 범위의 진공압을 가하게 되며, 이 과정에서 탈수를 통해 섬유들 간의 결합을 유도하고 결과적으로 다공성을 갖는 부직포로 형성시킨다.
2차 진공 탈수 과정에서는 대략 18~22cmHg 범위의 진공압을 가하여, 잔여 수분을 제거함과 동시에 섬유들 간의 결합을 더욱 치밀하게 한다.
탈수된 제1 원료 혼합물에 바인더 수지와 발수제가 혼합된 제2 원료 혼합물을 코팅하는 제4 단계는 탈수된 제1 원료 혼합물, 보다 상세하게는 다공성 부직포에 제2 원료 혼합물을 스프레이 방식으로 코팅하여 기공들 사이로 바인더 수지를 함침시킴과 동시에 발수 코팅을 진행하는 단계이다.
2차 탈수하는 제5 단계에서는 진공압, 예를 들어 10~30cmHg의 진공압을 가하여, 잔여 수분을 제거하고 나아가 섬유들 간의 결합을 더욱 치밀하게 하여 건조 과정 등에서 지절이 발생하는 것을 억제하는 단계이다.
마지막으로 건조하는 제6 단계는 잔여 수분과 잔여 발수제를 완전하게 제거하는 단계로서, 열풍건조기와 드럼드라이어를 순차적으로 통과시킴으로써 달성된다. 구체적으로, 130~180℃, 보다 바람직하게는 130℃~150℃에서 운전되는 열풍건조기에서 1차 건조 시킨 후, 2차로 140~160℃ 열풍 건조, 3차로 150~180℃ 열풍 건조, 및 4차 150~180℃ 드럼 드라이어 통과시키는 과정이 순차적으로 진행된다.
여기서, 건조단계 초기에 건조를 고온에서 진행하게 되면 건조가 급속하게 이루어져 수축이나 지절이 발생하게 된다. 반대로 너무 저온으로 진행하게 되면 바인더 섬유의 완전한 바인딩이 이루어지지 않고, 권취 후 잔여 수분이 높아 이후 공정에서 보풀이 발생하거나 결합력 약화 등 부정적인 영향을 미치므로, 상기와 같이 1차 건조부터 4차건조까지 4단계 건조조건에서 건조하는 것이 바람직하다.
이후 필요에 따라 슬리팅 장치로 슬리팅한 후 보관하는 과정이 추가로 수행될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예 1
30℃로 승온시킨 물 10,000L에 평균 직경이 10~20㎛이고 평균 길이가 8~15㎜인 유리섬유 40kg과 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 재질로 이루어지며 평균 직경과 평균 길이가 각각 20~50㎛ 및 3~9㎜인 바인더 섬유 60kg을 혼합하여 1,100RPM에서 30분간 교반하여, 제1 원료 혼합물을 준비하였다.
이와는 별도로 아크릴(acrylic)계 바인더 수지 12kg과 파라핀 왁스 계열 발수제 6kg를 혼합하여 600RPM에서 20분간 교반하여, 제2 원료 혼합물을 준비하였다.
준비된 제1 원료 혼합물을 극세사 메쉬 벨트에 적층시켰고, 이때, 메쉬 벨트의 이송 속도는 10m/min이며, 공급되는 원료혼합물은 10,000L/min로 유지하였다.
또 제1 원료 혼합물이 메쉬 벨트에 적층되는 순간 0cmHg의 진공압으로 1단계 자연 탈수를 진행하고, 이어서 2단계 10cmHg의 진공압, 3단계 30cmHg의 진공압, 4단계 50cmHg의 진공압으로 1차 탈수를 진행하였다.
1차 탈수 진행 후, 제2 원료 혼합물을 적층하여 기공들 사이로 바인더 수지를 함침시킴과 동시에 발수 코팅을 진행하였고, 이후 20cmHg의 진공압으로 2차 탈수를 진행 하였다.
마지막으로 130℃~150℃에서 운전되는 열풍건조기에서 1차 건조, 140~160℃에서 2차 건조, 150 ~ 180℃에서 3차 건조 및 150~180℃의 드럼 드라이어를 통과시켜 잔여수분을 제거하여 도로포장용 단열재를 제조하였다.
실시예 2
유리섬유 50kg, 바인더 섬유 50kg, 바인더 수지 7kg, 및 발수제 6kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 도로포장용 단열재를 제조하였다.
실시예 3
유리섬유 60kg, 바인더 섬유 40kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 도로포장용 단열재를 제조하였다.
실시예 4
유리섬유 45kg, 바인더 섬유 55kg, 바인더 수지 10kg, 발수제 3kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 도로포장용 단열재를 제조하였다.
<비교예>
비교예 1
유리섬유 30kg, 바인더 섬유 70kg, 바인더 수지 10kg, 발수제 5kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 도로포장용 단열재를 제조하였다.
비교예 2
유리섬유 70kg, 바인더 섬유 30kg, 바인더 수지 10kg, 발수제 5kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 도로포장용 단열재를 제조하였다.
비교예 3
유리섬유 40kg, 바인더 수지 20kg, 발수제 5kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 도로포장용 단열재를 제조하였다.
비교예 4
유리섬유 60kg, 바인더 섬유 40kg, 바인더 수지 20kg, 발수제 5kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 도로포장용 단열재를 제조하였다.
비교예 5
유리섬유 60kg, 바인더 섬유 40kg, 바인더 수지 10kg, 발수제 15kg으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 도로포장용 단열재를 제조하였다
| 물 (L) |
유리섬유 (kg) |
바인더 섬유 (kg) |
바인더 수지 (kg) |
발수제 (kg) |
|
| 실시예 1 | 10,000 | 40 | 60 | 12 | 6 |
| 실시예 2 | 10,000 | 50 | 50 | 7 | 6 |
| 실시예 3 | 10,000 | 60 | 40 | 12 | 6 |
| 실시예 4 | 10,000 | 45 | 55 | 10 | 3 |
| 비교예 1 | 10,000 | 30 | 70 | 10 | 5 |
| 비교예 2 | 10,000 | 70 | 30 | 10 | 5 |
| 비교예 3 | 10,000 | 40 | 60 | 20 | 5 |
| 비교예 4 | 10,000 | 60 | 40 | 20 | 5 |
| 비교예 5 | 10,000 | 60 | 40 | 10 | 15 |
<실험예>
실시예 1 내지 4, 및 비교예 1 내지 5의 조건으로 제조된 도로포장용 단열재의 물성을 측정하였고, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
평량은 TAPPI T 410 규격에 따라, 100㎠ 시료를 10개 이상 채취하여 각각의 무게를 측정한 후 평균값을 구하고, 이를 보정하여(보정값x100) 평량을 측정하였다.
두께는 TAPPI T 411 규격에 따라, 두께 측정기로 부직포의 두께를 측정하였다.
겉보기 밀도는 평량, 두께를 계산식에 의해 계산하였다.
인장강도는 KS K 0743 규격에 따라 측정하였다.
열전도도는 ISO8301 규격에 따라 열류계법으로 측정하였다.
| 평량 | 두께 | 밀도 | 인장강도 | 열전도도 | |
| (g/㎡) | (mm) | (g/㎤) | (N) | (mW/mK) | |
| 실시예 1 | 297 | 2.08 | 0.14 | 157 | 24.7 |
| 실시예 2 | 301 | 2.09 | 0.14 | 153 | 23.1 |
| 실시예 3 | 300 | 2.10 | 0.14 | 140 | 22.5 |
| 실시예 4 | 304 | 2.10 | 0.14 | 143 | 25.1 |
| 비교예 1 | 296 | 2.11 | 0.14 | 160 | 32.2 |
| 비교예 2 | 302 | 2.17 | 0.14 | 121 | 28.3 |
| 비교예 3 | 300 | 2.10 | 0.14 | 160 | 32.4 |
| 비교예 4 | 299 | 2.13 | 0.14 | 156 | 36.1 |
| 비교예 5 | 302 | 2.11 | 0.14 | 131 | 38.4 |
표 2에 정리한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예 1 내지 4의 제조방법으로 제조한 도로포장용 단열재는 평량이 297~304 g/㎡, 두께 2.08~2.10 mm, 인장강도 140~157N, 그리고 열전도도 22.5~25.1mW/mK으로 측정되어, 인장강도와 단열성능 모두가 우수한 것을 알 수 있다.
반면 비교예 1 내지 4의 제조방법으로 제조된 도로포장용 단열재의 경우, 바인더 섬유, 바인더 수지 또는 발수제가 과량으로 포함되면 단열성능이 떨어지고, 또 유리섬유가 과량으로 함유될 시에는 인장강도가 저하되는 것을 확인할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (9)
- 유리섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제를 포함하되,
상기 유리섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제는 40~60 : 40~60 : 5~15 : 1~10 중량부 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 도로포장용 단열재.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 유리섬유는 직경 10~20㎛ 및 길이 8~15㎜ 범위인 것을 특징으로 하는 도로포장용 단열재.
- 제1항에 있어서,
평량 290~310g/m2일 때, 인장강도 140 N 이상 및 열전도도 27.0 mW/mK이하인 것을 특징으로 하는 도로포장용 단열재.
- 용매, 유리 섬유 및 바인더 섬유를 포함하는 제1 원료, 및 바인더 수지와 발수제를 포함하는 제2 원료를 준비하는 제1 단계;
제1 원료인 용매, 유리 섬유 및 바인더 섬유를 혼합한 제1 원료 혼합물을 메쉬 벨트에 적층하는 제2 단계;
메쉬 벨트에 적층된 제1 원료 혼합물을 1차 탈수하는 제3 단계;
탈수된 상기 제1 원료 혼합물에 바인더 수지와 발수제가 혼합된 제2 원료 혼합물을 코팅하는 제4 단계; 및
2차 탈수하는 제5 단계;를 포함하되,
상기 용매, 유리 섬유, 바인더 섬유, 바인더 수지 및 발수제는 9,000~11,000 : 40~60 : 40~60 : 5~15 : 1~10 중량부 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 도로포장용 단열재의 제조방법.
- 삭제
- 제5항에 있어서,
상기 제5 단계 이후에 건조하는 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로포장용 단열재의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 단계에서의 유리섬유는 직경 10~20㎛ 및 길이 8~15㎜ 범위이고, 상기 바인더 섬유는 폴리에스터(polyester)계이고, 상기 바인더 수지는 아크릴(acrylic)계 수지인 것을 특징으로 하는 도로포장용 단열재의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 바인더 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로서 직경 20~50㎛ 및 길이 8~15㎜인 것을 특징으로 하는 도로포장용 단열재의 제조방법.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5998902A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-07 | 十条製紙株式会社 | 地盤断熱工法 |
| JP2020065956A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 北越コーポレーション株式会社 | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 |
| KR102155317B1 (ko) | 2020-01-28 | 2020-09-11 | 주식회사 티에이시스템 | 결빙 방지용 면상 발열체를 이용한 iot 기반 도로 및 인도 결빙 방지 시스템 |
| KR102183076B1 (ko) | 2020-04-17 | 2020-11-25 | 주식회사 에코피앤씨 | 탄소나노튜브 면상 발열체를 이용한 도로포장 방법 |
| KR102276812B1 (ko) | 2020-12-02 | 2021-07-14 | 넥스트원 주식회사 | 도로용 면상 발열체 |
| KR20210123857A (ko) | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 황현식 | 도로설치용 면상발열체 및 그의 제조방법 |
-
2023
- 2023-05-22 KR KR1020230065462A patent/KR102652678B1/ko active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5998902A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-07 | 十条製紙株式会社 | 地盤断熱工法 |
| JP2020065956A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 北越コーポレーション株式会社 | エアフィルタ用濾材及びその製造方法 |
| KR102155317B1 (ko) | 2020-01-28 | 2020-09-11 | 주식회사 티에이시스템 | 결빙 방지용 면상 발열체를 이용한 iot 기반 도로 및 인도 결빙 방지 시스템 |
| KR20210123857A (ko) | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 황현식 | 도로설치용 면상발열체 및 그의 제조방법 |
| KR102183076B1 (ko) | 2020-04-17 | 2020-11-25 | 주식회사 에코피앤씨 | 탄소나노튜브 면상 발열체를 이용한 도로포장 방법 |
| KR102276812B1 (ko) | 2020-12-02 | 2021-07-14 | 넥스트원 주식회사 | 도로용 면상 발열체 |
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