KR102653648B1 - 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법 - Google Patents
균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장 시공방법으로서,
도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 타설하여 고기능성 수지층을 형성하는 단계, 상기 고기능성 수지층의 표면에 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 고기능성 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하되,
상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물은
이관능성 에폭시 수지 100 중량부, 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체 10 내지 20 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물 10 내지 20 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부 및 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A); 및
산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 40 중량부, 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체 10 내지 30 중량부, 2-페녹시 에탄올 10 내지 30 중량부, 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판 1 내지 10 중량부 및 트리에틸렌 테트라민 1 내지 10 중량부를 함유하는 경화제 혼합물(B)을 1 내지 4: 1 중량비율로 혼합하여;
ASTM D2556에 따른 경화전 점도가 300 내지 3000 cps이고, ASTM D3278에 따른 경화전 인화점이 90 ℃ 이상이고, ASTM D695에 따른 7일 경화후 탄성계수가 896 Mpa 이하인 것이고;
상기 골재는 천연 보크사이트를 700 ℃ 이상의 고온에서 소성한 소성 보크사이트를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것이되;
골재의 체가름 시험법으로 측정 시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 사용함으로써;
고신율 및 고탄성율을 가지면서 기존 포장면에 고결합력으로 부착되고, 표면에 내마모성이 우수한 골재가 고결합력으로 배치되어 인장강도, 마모저항성, 미끄럼저항성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 갖고, 내구성이 향상되어, 장기간의 공용성을 확보할 수 있으며, 신속한 경화가 가능하고, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 타설하여 고기능성 수지층을 형성하는 단계, 상기 고기능성 수지층의 표면에 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 고기능성 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하되,
상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물은
이관능성 에폭시 수지 100 중량부, 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체 10 내지 20 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물 10 내지 20 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부 및 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A); 및
산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 40 중량부, 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체 10 내지 30 중량부, 2-페녹시 에탄올 10 내지 30 중량부, 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판 1 내지 10 중량부 및 트리에틸렌 테트라민 1 내지 10 중량부를 함유하는 경화제 혼합물(B)을 1 내지 4: 1 중량비율로 혼합하여;
ASTM D2556에 따른 경화전 점도가 300 내지 3000 cps이고, ASTM D3278에 따른 경화전 인화점이 90 ℃ 이상이고, ASTM D695에 따른 7일 경화후 탄성계수가 896 Mpa 이하인 것이고;
상기 골재는 천연 보크사이트를 700 ℃ 이상의 고온에서 소성한 소성 보크사이트를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것이되;
골재의 체가름 시험법으로 측정 시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 사용함으로써;
고신율 및 고탄성율을 가지면서 기존 포장면에 고결합력으로 부착되고, 표면에 내마모성이 우수한 골재가 고결합력으로 배치되어 인장강도, 마모저항성, 미끄럼저항성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 갖고, 내구성이 향상되어, 장기간의 공용성을 확보할 수 있으며, 신속한 경화가 가능하고, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 관한 것이다.
[화학식 1]
Description
본 발명은 고신율 및 고탄성율을 가지면서 기존 포장면에 고결합력으로 부착되고, 표면에 내마모성이 우수한 골재가 고결합력으로 배치되어 인장강도, 마모저항성, 미끄럼저항성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 갖고, 내구성이 향상되어, 장기간의 공용성을 확보할 수 있으며, 신속한 경화가 가능하고, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 관한 것이다.
포장도로는 지속적인 교통 하중에 의한 충격과 각종 화학적 침식, 기타 기상 환경 조건 등의 요인에 의해 손상되므로 포장도로의 수명 향상을 위해 정기적인 보수 작업이 요구된다.
박층 덧씌우기 포장은 주로 기존 포장면의 보호와 미끄럼 저항성 회복 등을 위한 보다 경제적인 유지보수 공법이다. 주로 에폭시, 아크릴, 우레탄 등의 용제형 수지를 사용하여 도로 표지용 도료나, 미끄럼방지포장 등에 사용되기도 한다. 즉, 박층 덧씌우기 포장은 대체로 상기 바인더를 포함하는 도료를 이용하여 기존 포장면의 보호 및 보수와, 횡단보도 등을 포장하는 포장재(도막)로 형성되거나 바인더를 도로에 도포한 후 미끄럼방지를 위한 마찰 재료(규사, 모래, 제강슬래그 등)의 잔골재를 뿌려서 바인더에 고정시킴으로써 달리는 차량 속도의 미끄럼 이탈 방지를 위해 사용되었다.
이러한 종래의 박층 덧씌우기 포장은 기존 포장의 방수효과 뿐만 아니라 노면의 마모층 형성 및 아스팔트 결합재의 노화 방지에 효과가 있고, 기존의 아스콘 덧씌우기나 재포장에 비해 시공성과 경제성 등에서 많은 장점을 가지고 있으며, 적절한 입도의 골재를 사용하면 미끄럼방지 효과도 크기 때문에 적절한 개소에 적기에 사용하면 효과가 큰 효과가 있었다.
그러나 종래 박층 덧씌우기 포장에 사용되는 바인더는 유연성이 부족하여 균열과 탈락이 발생하며 미끄럼방지를 위한 마찰재가 떨어져 나가면 급격하게 미끄럼 저항성이 저하되어 박층 포장의 수명이 급격히 단축되어 장기간의 공용성을 확보하기에는 역부족인 실정이다. 그리고 기후에 따라 경화가 늦어 시공시 교통체증이 유발되고, 일부 도로는 구조적으로 안정함에도 불구하고 아스팔트 절삭 덧씌우기를 적용하여 적지 않은 유지보수 예산이 낭비될 우려가 있다. 뿐만아니라, 덧씌우기 공법이 반복적으로 실시되는 경우에는 포장도로의 수명 증가율이 점차적으로 감소하므로, 포장도로의 유지보수 주기가 점점 단축되는 문제는 물론, 절삭한 폐아스팔트의 폐기물처리 비용과 폐기할 장소의 문제도 심각한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 기존 포장면에 고결합력으로 부착되어 균열과 탈락의 발생을 방지하고, 미끄럼저항성을 확보할 수 있고, 내구성이 개선되어 장기간의 공용성을 확보할 수 있으며, 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.
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 발명의 일 구현예는 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장시공방법으로서,
도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 타설하여 고기능성 수지층을 형성하는 단계, 상기 고기능성 수지층의 표면에 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 고기능성 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하되,
상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물은
이관능성 에폭시 수지 100 중량부, 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체 10 내지 20 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물 10 내지 20 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부 및 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A); 및
산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 40 중량부, 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체 10 내지 30 중량부, 2-페녹시 에탄올 10 내지 30 중량부, 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판 1 내지 10 중량부 및 트리에틸렌 테트라민 1 내지 10 중량부를 함유하는 경화제 혼합물(B)을 1 내지 4: 1 중량비율로 혼합하여;
ASTM D2556에 따른 경화전 점도가 300 내지 3000 cps이고, ASTM D3278에 따른 경화전 인화점이 90 ℃ 이상이고, ASTM D695에 따른 7일 경화후 탄성계수가 896 Mpa 이하인 것이고;
상기 골재는
천연 보크사이트를 700 ℃ 이상의 고온에서 소성한 소성 보크사이트를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것이되;
골재의 체가름 시험법으로 측정 시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것인 박층 덧씌우기 포장 시공방법을 제공한다.
[화학식 1]
상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체는 카르다놀 1 당량 및 무수 말레인산 0.8 내지 1.2 당량을 180 내지 220 ℃의 온도에서 반응시켜 제조되는 것일 수 있다.
상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)은 하기 화학식 2로 표시되는 이소쿠라리논 0.1 내지 5 중량부를 더욱 함유하는 것일 수 있다.
[화학식 2]
상기 소성 보크사이트는 천연 보크사이트를 700 내지 900 ℃의 온도에서 1차 소성하여, 1차 소성 보크사이트를 제조하는 단계; 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물을 함유하는 표면 식각용 용액에, 상기 1차 소성 보크사이트를 침지시킨 후, 초음파 처리함으로써, 상기 1차 소성 보크사이트의 표면을 개질하는 단계; 및 상기 표면이 개질된 1차 소성 보크사이트를 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 2차 소성하여, 소성 보크사이트를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것일 수 있다.
상기 표면 식각용 용액은 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물, 인산(H3PO4), 유제놀(eugenol) 및 물을 0.5 내지 0.8: 0.05 내지 0.2: 0.05 내지 0.2: 1 중량비율로 함유하는 것이고;
상기 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물은 3-아미노프로필 트리메톡시 실란, 3-아미노에틸 트리메톡시 실란, 3-아미노프로필 트리에톡시 실란, 3-아미노에틸 트리에톡시 실란, 3-아미노메틸 트리메톡시 실란, 3-아미노메틸 트리에톡시 실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 의하면, 콘크리트 또는 아스팔트로 이루어진 도로, 교면 등을 얇게 박층으로 덧씌우기 포장하여, 시공비용절감 및 시공 편의성이 향상되는 효과가 있다. 이와 동시에, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도 기존 포장면에 고결합력으로 부착되어, 인장강도 및 마모저항성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 표면에 내마모성이 우수한 골재가 고결합력으로 배치되어 미끄럼저항성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 가짐으로써, 침투수의 배출이 용이하고, 소성변형, 포트홀, 노화 및 박리를 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 내구성이 향상되어, 장기간의 공용성을 확보할 수 있고, 신속한 경화가 가능하고, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예는 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장 시공방법으로서,
도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 타설하여 고기능성 수지층을 형성하는 단계, 상기 고기능성 수지층의 표면에 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 고기능성 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하되,
상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물은
이관능성 에폭시 수지 100 중량부, 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체 10 내지 20 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물 10 내지 20 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부 및 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A); 및
산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 40 중량부, 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체 10 내지 30 중량부, 2-페녹시 에탄올 10 내지 30 중량부, 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판 1 내지 10 중량부 및 트리에틸렌 테트라민 1 내지 10 중량부를 함유하는 경화제 혼합물(B)을 1 내지 4: 1 중량비율로 혼합하여;
ASTM D2556에 따른 경화전 점도가 300 내지 3000 cps이고, ASTM D3278에 따른 경화전 인화점이 90 ℃ 이상이고, ASTM D695에 따른 7일 경화후 탄성계수가 896 Mpa 이하인 것이고;
상기 골재는
천연 보크사이트를 700 ℃ 이상의 고온에서 소성한 소성 보크사이트를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것이되;
골재의 체가름 시험법으로 측정 시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것인 박층 덧씌우기 포장 시공방법을 제공한다.
[화학식 1]
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 의하면, 콘크리트 또는 아스팔트로 이루어진 도로, 교면 등을 얇게 박층으로 덧씌우기 포장하여, 시공비용절감 및 시공 편의성이 향상되는 효과가 있다. 이와 동시에, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도 기존 포장면에 고결합력으로 부착되어, 인장강도 및 마모저항성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 표면에 내마모성이 우수한 골재가 고결합력으로 배치되어 미끄럼저항성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 뿐만아니라, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 가짐으로써, 침투수의 배출이 용이하고, 소성변형, 포트홀, 노화 및 박리를 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 내구성이 향상되어, 장기간의 공용성을 확보할 수 있고, 신속한 경화가 가능하고, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 일 구현예에 따른 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장 시공방법은 도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 타설하여 고기능성 수지층을 형성하는 단계, 상기 고기능성 수지층의 표면에 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 고기능성 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함한다.
먼저, 상기 도로 표면의 이물질을 제거하는 단계에서는 도로 표면의 균열부위나 파손부위를 보수한 후, 이물질을 제거하여 시공될 도로 표면을 평탄화할 수 있다. 상기 이물질의 제거는 블라스팅 처리에 의하여 레이탄스, 분진, 유분, 이물질 및 기타 유해물질이 제거될 수 있으며, 블라스팅 처리 장비로는 마이크로 그라인딩 또는 숏블라스팅 장비 등이 이용될 수 있다.
상기 이물질이 제거된 도로 표면에 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 타설하여 고기능성 수지층을 형성하는 단계는 상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 타설함으로써, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도 기존 포장면에 고결합력으로 부착될 수 있고, 우수한 물성을 구현하여, 장기간의 공용성을 확보할 수 있다. 상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물에 대해서는 이하에서 더욱 자세히 설명하도록 한다.
상기 고기능성 수지층의 표면에 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계는 상기 고기능성 수지층의 표면에 내마모성이 우수한 골재가 고결합력으로 배치되어 고강도, 내마모성 및 미끄럼저항성을 확보할 수 있다.
이때, 상기 골재는 천연 보크사이트를 700 ℃ 이상의 고온에서 소성한 소성 보크사이트를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
더욱 바람직하기로 상기 소성 보크사이트는 천연 보크사이트를 700 내지 900 ℃의 온도에서 1차 소성하여, 1차 소성 보크사이트를 제조하는 단계; 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물을 함유하는 표면 식각용 용액에, 상기 1차 소성 보크사이트를 침지시킨 후, 초음파 처리함으로써, 상기 1차 소성 보크사이트의 표면을 개질하는 단계; 및 상기 표면이 개질된 1차 소성 보크사이트를 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 2차 소성하여, 소성 보크사이트를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 사용하여 상기 도로 표면의 고강도, 고결합력, 내마모성 및 미끄럼저항성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 표면 식각용 용액은 상기 1차 소성 보크사이트의 표면을 미세하게 식각하여, 미세한 요철을 제공함과 동시에 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물로 처리하는 표면 개질을 통하여, 상기한 개선효과를 향상시킬 수 있는 것이다.
이러한 상기 표면 식각용 용액은 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물, 인산(H3PO4), 유제놀(eugenol) 및 물을 0.5 내지 0.8: 0.05 내지 0.2: 0.05 내지 0.2: 1 중량비율로 함유하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물은 3-아미노프로필 트리메톡시 실란, 3-아미노에틸 트리메톡시 실란, 3-아미노프로필 트리에톡시 실란, 3-아미노에틸 트리에톡시 실란, 3-아미노메틸 트리메톡시 실란, 3-아미노메틸 트리에톡시 실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다.
또한, 상기 골재는 상기 소성 보크사이트와 함께; 천연 규사, 천연 현무암, 천연 카올린 및 이들의 혼합 골재로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더욱 함유하는 것일 수 있다.
또한, 상기 골재는 골재의 체가름 시험법으로 측정 시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 고기능성 수지층을 형성하는 단계와 골재층을 형성하는 단계는 1회씩 수행되는 것을 한 세트로 하여, 한 세트만 수행될 수도 있고, 필요에 따라서는 두 세트 이상 수행될 수 있으며, 시공 전 각 성분의 혼합비율 및 도포량을 점검한 뒤 시공을 진행하는 것이 바람직하다.
이후, 상기 양생함으로써, 고기능성 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 수행한다. 이로써, 기존 포장도로의 내구 수명을 10 내지 15년 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물은 이관능성 에폭시 수지 100 중량부, 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체 10 내지 20 중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물 10 내지 20 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부 및 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A); 및 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 40 중량부, 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체 10 내지 30 중량부, 2-페녹시 에탄올 10 내지 30 중량부, 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판 1 내지 10 중량부 및 트리에틸렌 테트라민 1 내지 10 중량부를 함유하는 경화제 혼합물(B)을 1 내지 4: 1 중량비율로 혼합한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)의 이관능성 에폭시 수지는 고결합력으로 우수한 기계적 강도, 인장강도, 내수성, 고신율, 고탄성율 및 낮은 흡수율을 구현하는 기능을 한다.
이러한 상기 이관능성 에폭시 수지는 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 및 캐슈넛 유래 성분인 카르다놀(cardanol) 기반의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether)를 1: 0.1 내지 0.5 중량비율로 혼합한 것을 사용하여, 상기한 개선효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)을 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 이관능성 에폭시 수지 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)의 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체는 고신율, 고탄성율, 열적합성을 향상시키고, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 소성변형 방지 효과를 구현하는 기능을 한다.
상기 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체는 상기 이관능성 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 10 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 경화시간이 지연될 수 있는 문제가 있다.
상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)의 상기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물은 고결합력으로 인장강도 및 마모저항성을 향상시키고, 낮은 흡수율, 우수한 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성, 소성변형 방지 효과를 구현하는 기능을 한다. 또한, 신속한 경화가 가능하고, 온도 및 기후에 따른 경화성능의 변화를 낮출 수 있는 기능을 한다.
상기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물은 상기 이관능성 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 10 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물의 함량이 너무 많은 경우에는 신율 및 탄성율이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)의 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 조성물의 고른 혼합을 통한 일정한 물성을 부여하고, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성을 부여하는 기능을 한다.
이러한 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 중질 방향족 나프타 용매를 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 상기 이관능성 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 5 내지 15 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매의 함량이 너무 많은 경우에는 경화시간이 지연될 수 있는 문제가 있다.
상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)의 폴리이소시아네이트 화합물은 우수한 인장강도, 마모저항성, 방청율, 염분침투저항성을 부여하는 기능을 한다.
이러한 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 화합물은 상기 이관능성 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 폴리이소시아네이트 화합물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리이소시아네이트 화합물의 함량이 너무 많은 경우에는 저온에서의 경화성능이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)의 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트는 고결합력으로 인장강도 및 마모저항성이 향상되고, 특히, 저온에서의 경화성능이 매우 개선되어 우수한 동결융해저항성, 열적합성이 행상되어 신속한 경화가 가능하고, 기후에 따른 경화성능의 변화를 낮출 수 있는 기능을 한다.
상기 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트는 상기 이관능성 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 신율 및 탄성율이 저하될 수 있는 문제가 있다.
또한, 상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)은 신속한 경화성능, 인장신율 및 탄성계수를 더욱 개선함과 동시에, 우수한 방청율, 동결융해저항성 및 열적합성을 더욱 향상시키기 위하여, 하기 화학식 2로 표시되는 이소쿠라리논 0.1 내지 5 중량부를 더욱 함유하는 것일 수 있다.
[화학식 2]
또한, 상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)은 생분해성, 친환경성을 부여함과 동시에 경화 시 수축변형이 적고 우수한 기계적 강도, 인장신율 및 유연성과 내후성을 더욱 향상시키기 위하여, 발삼 코파이바 수지 0.1 내지 5 중량부, 대두박의 갈락토미세스 발효 추출물 0.1 내지 5 중량부 및 리놀레산 디에탄올 아미드 0.01 내지 0.8 중량부를 더욱 함유하는 것일 수 있다.
이때, 상기 발삼 코파이바 수지는 경화 시 수축변형이 적고 우수한 접착력, 기계적 강도 및 내후성을 개선하는 기능을 한다.
또한, 상기 대두박의 갈락토미세스 발효 추출물은 경화 시 수축변형이 적고, 우수한 인장신율 및 유연성을 개선하는 기능을 한다.
이러한 상기 대두박의 갈락토미세스 발효 추출물은 물 100 중량부에 대두박 50 내지 80 중량부 및 유기산 0.1 내지 1 중량부를 혼합하여 대두박 발효 혼합물을 제조하는 단계; 및 대두박 발효 혼합물에 갈락토미세스속 균주(Galactomyces sp. strain) 0.5 내지 5 중량부를 접종한 후, 30 내지 35 ℃의 온도에서 3 내지 9 일 동안 발효시켜, 대두박 발효 추출물을 제조하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 유기산은 리놀레산, 올레산 및 이들의 혼합 유기산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 갈락토미세스속 균주(Galactomyces sp. strain)는 갈락토미세스 리엣시(Galactomyces reessii) 균주, 갈락토미세스 지오트리쿰(Galactomyces geotrichum) 균주, 갈락토미세스 칸디듐(Galactomyces candidum) 균주 및 이들의 혼합 균주로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 갈락토미세스속 균주(Galactomyces sp. strain)를 사용할 수 있다.
또한, 상기 리놀레산 디에탄올 아미드는 접착력 및 조성물 간의 혼화성을 개선하는 기능을 한다.
한편, 상기 경화제 혼합물(B)의 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체는 고결합력으로 인장강도 및 마모저항성을 향상시키고, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성을 제공하며, 신속한 경화가 가능하게 하는 기능을 한다.
이러한 상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체는 카르다놀 1 당량 및 무수 말레인산 0.8 내지 1.2 당량을 180 내지 220 ℃의 온도에서 반응시켜 제조되는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이하, 상기 경화제 혼합물(B)을 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 경화제 혼합물(B)의 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 조성물의 고른 혼합을 통한 일정한 물성을 부여하고, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성을 부여하는 기능을 한다.
이러한 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 중질 방향족 나프타 용매를 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부에 대하여, 10 내지 40 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 이러한 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 중질 방향족 나프타 용매를 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매의 함량이 너무 많은 경우에는 경화시간이 지연될 수 있는 문제가 있다.
상기 경화제 혼합물(B)의 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체는 고결합력으로 인장강도 및 마모저항성을 향상시키고, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 제공하며, 신속한 경화가 가능하게 하고, 기후에 따른 경화성능의 변화를 낮출 수 있는 기능을 한다.
상기 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체는 상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 신율 및 탄성율이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 경화제 혼합물(B)의 2-페녹시 에탄올은 조성물의 고른 혼합을 통한 일정한 물성을 부여하고, 특히, 고결합력으로 인장강도 및 마모저항성을 향상시키고, 기후에 따른 경화성능의 변화를 낮출 수 있는 기능을 한다.
상기 2-페녹시 에탄올은 상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 2-페녹시 에탄올의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 2-페녹시 에탄올의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 성능 개선효과는 기대하기 어렵고, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 경화제 혼합물(B)의 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판은 낮은 흡수율, 우수한 강도성능, 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 제공하고, 신속한 경화가 가능하게 하며, 기후에 따른 경화성능의 변화를 낮출 수 있는 기능을 한다.
상기 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판은 상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 성능 개선효과는 기대하기 어렵고, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 경화제 혼합물(B)의 트리에틸렌 테트라민은 고신율 및 고탄성율을 가지면서도 기존 포장면에 고결합력으로 부착되어, 인장강도 및 마모저항성이 향상시키는 기능을 한다. 또한, 낮은 흡수율, 우수한 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 구현하며, 신속한 경화가 가능하게 하는 기능을 한다.
상기 트리에틸렌 테트라민은 상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 좋다. 상기 트리에틸렌 테트라민의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 트리에틸렌 테트라민의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 성능 개선효과는 기대하기 어렵고, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기한 경화제 혼합물(B)은 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)을 경화시켜 본 발명의 효과를 구현하기 위하여, 상기한 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A) 및 경화제 혼합물(B)은 1 내지 4: 1 중량비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 경화제 혼합물(B)의 함량이 너무 적은 경우에는 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)의 경화효율이 떨어져 물성 혹은 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 경화제 혼합물(B)의 함량이 너무 많은 경우에는 과도한 유리기에 의해 접착력 등의 물성이 불량해질 수 있는 문제가 있다.
이러한 상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물은 ASTM D2556에 따른 경화전 점도가 300 내지 3000 cps이고, ASTM D3278에 따른 경화전 인화점이 90 ℃ 이상이고, ASTM D695에 따른 7일 경화후 탄성계수가 896 Mpa 이하인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이로써, 본 발명의 일 구현예에 따른 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 의하면, 콘크리트 또는 아스팔트로 이루어진 도로, 교면 등을 얇게 박층으로 덧씌우기 포장하여, 시공비용절감 및 시공 편의성이 향상되는 효과가 있다. 이와 동시에, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도 기존 포장면에 고결합력으로 부착되어, 인장강도 및 마모저항성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 표면에 내마모성이 우수한 골재가 고결합력으로 배치되어 미끄럼저항성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 낮은 흡수율, 우수한 방청율, 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성을 가짐으로써, 침투수의 배출이 용이하고, 소성변형, 포트홀, 노화 및 박리를 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 내구성이 향상되어, 장기간의 공용성을 확보할 수 있고, 신속한 경화가 가능하고, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<제조예 1>
대두박의 갈락토미세스 발효 추출물의 제조
물 100 중량부에 ㈜CJ제일제당에서 생산된 일반 탈피대두박 70 중량부 및 리놀레산 0.8 중량부를 혼합하여 대두박 발효 혼합물을 제조하였다. 이후, 상기 제조된 대두박 발효 혼합물에 갈락토미세스속 균주(Galactomyces sp. strain)로서, 갈락토미세스 리엣시(Galactomyces reessii) 균주 2 중량부를 접종한 후, 35 ℃의 온도에서 7 일 동안 발효시켜, 대두박 발효 추출물을 제조하였다.
<제조예 2>
산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체의 제조
카르다놀 1 당량 및 무수 말레인산 0.5 당량을 210 ℃의 온도에서 반응시켜 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체를 제조하였다.
<제조예 3>
산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체의 제조
카르다놀 1 당량 및 무수 말레인산 1 당량을 210 ℃의 온도에서 반응시켜 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체를 제조하였다.
<제조예 4>
소성 보크사이트의 제조
천연 보크사이트를 800 ℃의 온도에서 1차 소성하여, 1차 소성 보크사이트를 제조한 이후, 상온으로 냉각하였다. 이후, 상기 1차 소성 보크사이트를 1,300 ℃의 온도에서 2차 소성하여, 소성 보크사이트를 제조하였다.
이때, 상기 골재는 KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상이고, 골재의 체가름 시험법으로 측정시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 사용하였다.
<제조예 5>
소성 보크사이트의 제조
천연 보크사이트를 800 ℃의 온도에서 1차 소성하여, 1차 소성 보크사이트를 제조한 이후, 상온으로 냉각하였다. 이후, 3-아미노에틸 트리메톡시 실란, 인산(H3PO4), 유제놀(eugenol) 및 물을 0.8: 0.1: 0.1: 1 중량비율로 함유하는 표면 식각용 용액에, 상기 1차 소성 보크사이트를 침지시킨 후, 초음파 처리함으로써, 상기 1차 소성 보크사이트의 표면을 개질하였다. 이후, 상기 표면이 개질된 1차 소성 보크사이트를 1,300 ℃의 온도에서 2차 소성하여, 소성 보크사이트를 제조하였다.
이때, 상기 골재는 KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상이고, 골재의 체가름 시험법으로 측정시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 사용하였다.
<실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로, 혼합된 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A) 및 경화제 혼합물(B)을 진공형 강제식 혼합믹서에 투입하여 믹싱함으로써, 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물 및 비교용 조성물을 제조하였다.
| 구분 (중량비율) | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 | |
| 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| (중량부) | 이관능성 에폭시 수지1 1) | 100 | 80 | 90 | - | 100 |
| 이관능성 에폭시 수지2 2) | - | 20 | 10 | - | - | |
| 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체 3) | 18 | 18 | 18 | 100 | 18 | |
| 화학식 1의 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물 | 12 | 12 | 12 | - | - | |
| 중질 방향족 나프타 용매 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 헥사메틸렌 디이소시아네이트 | 5 | 5 | 5 | - | 5 | |
| 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트 | 5 | 5 | 5 | - | - | |
| 이소쿠라리논[화학식2] 4) | - | 3 | 3 | - | - | |
| 발삼 코파이바 수지 | - | - | 2 | - | - | |
| 대두박의 갈락토미세스 발효 추출물[제조예1] | - | 2 | 2 | - | - | |
| 리놀레산 디에탄올 아미드 | - | - | 0.5 | - | - | |
| 경화제 혼합물(B) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| (중량부) | 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 | 100 [제조예2] |
100 [제조예3] |
100 [제조예3] |
- | 100 [제조예2] |
| 카르다놀 | - | - | - | 100 | - | |
| 중질 방향족 나프타 용매 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체 5) | 20 | 20 | 20 | - | - | |
| 2-페녹시 에탄올 | 15 | 15 | 15 | - | - | |
| 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판 | 5 | 5 | 5 | |||
| 트리에틸렌 테트라민 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 골재 (중량%) |
소성 보크사이트 | 100 [제조예4] |
100 [제조예4] |
100 [제조예5] |
- | - |
| 천연 보크사이트 | - | - | - | 100 | 100 | |
| 1) 이관능성 에폭시 수지1; DGEBA(Diglycidylether of bisphenol A): 금호피앤비화학, KER 828 2) 이관능성 에폭시 수지2; 캐슈넛 유래 카르다놀(cardanol) 기반의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether): 카르돌라이트(Cardolite, USA)사, NC-514 3) 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체의 CAS 번호： 9072-62-2 4) 이소쿠라리논의 CAS 번호： 97938-31-3 5) 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체의 CAS 번호： 968683-29-4 |
||||||
<시험예>
아래의 실험들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1 및 2의 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물 및 비교용 조성물을 각각 제조한 후, 경화전 점도 및 인화점을 측정하고; 7일간 경화시켜 인장강도, 인장신율 및 탄성계수를 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
| 시험항목 | 시험방법 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 |
| 경화전 점도(cps) | ASTM D2556 | 1680 | 1625 | 1615 | 2500 | 2150 |
| 인화점(℃) | ASTM D3278 | 95 | 97 | 99 | 74 | 81 |
| 인장강도(MPa)_7일 | ASTM D638 | 28 | 29 | 29 | 17 | 19 |
| 인장신율(%)_7일 | ASTM D638 | 53 | 59 | 61 | 21 | 28 |
| 탄성계수(MPa)_7일 | ASTM D695 | 455 | 463 | 422 | 994 | 982 |
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물은 비교예 1 및 2에 따른 비교용 조성물과 비교하여, 낮은 점도로 작업성이 뛰어나고, 인화점이 높아 열적합성 및 안정성이 우수하며, 뿐만아니라 인장강도, 인장신율이 우수하며, 탄성계수는 낮다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
판재에, 상기 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 2에서 제조된 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물 및 비교용 조성물을 타설하고, 그 위에 골재를 포설하고 다짐 및 양생하여 총 두께 10 mm 미만의 박층 덧씌우기 포장재를 형성하였다.
상기 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 2에서 제조된 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물 및 비교용 조성물과 상기 골재를 사용하여 제조된 박층 덧씌우기 포장재의 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 시험항목 | 시험방법 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | 비교예2 |
| 건조수축 (길이변화율(%)) |
KS F 2424 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.41 | 0.33 |
| 마모저항성(mm) | ASTM C 779 | 0.04 | 0.03 | 0.02 | 0.49 | 0.35 |
| 미끄럼저항성(BPT) | ASTM E 274, ASTM D 4060 및 ASTM E 303 | 78 | 79 | 81 | 48 | 53 |
| 부착강도(MPa)_1일 | ASTM C 1583 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 1.1 | 1.2 |
| 부착강도(MPa)_7일 | ASTM C 1583 | 3.1 | 3.2 | 3.4 | 1.3 | 1.5 |
| 부착강도(MPa)_28일 | ASTM C 1583 | 3.5 | 3.7 | 4.0 | 1.7 | 2.1 |
| 압축강도(N/㎡)_1일 | KS M ISO 679 | 35.3 | 37.1 | 38.9 | 31.2 | 33.5 |
| 압축강도(N/㎡)_7일 | KS M ISO 679 | 43.5 | 44.9 | 46.3 | 37.2 | 39.7 |
| 압축강도(N/㎡)_28일 | KS M ISO 679 | 58.3 | 59.6 | 61.7 | 49.3 | 51.2 |
| 휨강도(N/㎡)_1일 | ASTM C 580 | 17.5 | 17.7 | 17.8 | 14.8 | 16.3 |
| 휨강도(N/㎡)_7일 | ASTM C 580 | 18.8 | 18.9 | 19.2 | 17.1 | 17.3 |
| 휨강도(N/㎡)_28일 | ASTM C 580 | 20.7 | 22.5 | 23.2 | 18.1 | 18.4 |
| 흡수율(%) | KS M ISO 62 | 0.03 | 0.02 | 0.01 | 0.35 | 0.18 |
| 방청율(%) | KS F 2561 | 90 | 92 | 96 | 65 | 73 |
| 염분침투저항성(coulomb) | KS F 2711 | 0 | 0 | 0 | 550 | 108 |
| 동결융해저항성(%) | KS F 2456 | 89 | 92 | 95 | 68 | 70 |
| 열적합성 | ASTM C1583 | Pass | Pass | Pass | Pass | Pass |
| 균열 저항성 | AASHTO PP34-98 | 균열없음 | 균열없음 | 균열없음 | 균열발생 | 균열발생 |
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 사용한 박층 덧씌우기 포장재는 비교예 1 및 2에 따른 비교용 조성물을 사용한 박층 덧씌우기 포장재와 비교하여, 부착강도, 압축강도, 휨강도 등의 강도 특성, 건조수축, 마모저항성, 미끄럼 저항성, 흡수율, 방청율, 뿐만아니라 염분침투저항성, 동결융해저항성, 균열저항성, 열적합성 등의 저항 특성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장 시공방법으로서,
도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 타설하여 고기능성 수지층을 형성하는 단계, 상기 고기능성 수지층의 표면에 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 고기능성 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하되,
상기 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물은
이관능성 에폭시 수지 100 중량부, 에피클로로히드린-폴리프로필렌 글리콜 중합체 10 내지 20 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 지환족 에폭시 아크릴레이트 화합물 10 내지 20 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부 및 1,3,5-트리글리시딜 이소시아누레이트 1 내지 10 중량부를 함유하는 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A); 및
산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체 100 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 40 중량부, 아민 종결된 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 공중합체 10 내지 30 중량부, 2-페녹시 에탄올 10 내지 30 중량부, 2,2'-비스[(3-아미노페닐)-5-벤조옥사졸릴]헥사플루오로프로판 1 내지 10 중량부 및 트리에틸렌 테트라민 1 내지 10 중량부를 함유하는 경화제 혼합물(B)을 1 내지 4: 1 중량비율로 혼합하여;
ASTM D2556에 따른 경화전 점도가 300 내지 3000 cps이고, ASTM D3278에 따른 경화전 인화점이 90 ℃ 이상이고, ASTM D695에 따른 7일 경화후 탄성계수가 896 Mpa 이하인 것이고;
상기 골재는
천연 보크사이트를 700 ℃ 이상의 고온에서 소성한 소성 보크사이트를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것이되;
골재의 체가름 시험법으로 측정 시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
[화학식 1]
- 제1항에 있어서,
상기 산 무수물로부터 유도된 카르다놀 유도체는
카르다놀 1 당량 및 무수 말레인산 0.8 내지 1.2 당량을 180 내지 220 ℃의 온도에서 반응시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
- 제1항에 있어서,
상기 고기능성 에폭시 수지 혼합물(A)은
하기 화학식 2로 표시되는 이소쿠라리논 0.1 내지 5 중량부를 더욱 함유하는 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
[화학식 2]
- 제1항에 있어서,
상기 소성 보크사이트는
천연 보크사이트를 700 내지 900 ℃의 온도에서 1차 소성하여, 1차 소성 보크사이트를 제조하는 단계; 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물을 함유하는 표면 식각용 용액에, 상기 1차 소성 보크사이트를 침지시킨 후, 초음파 처리함으로써, 상기 1차 소성 보크사이트의 표면을 개질하는 단계; 및 상기 표면이 개질된 1차 소성 보크사이트를 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 2차 소성하여, 소성 보크사이트를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
- 제4항에 있어서,
상기 표면 식각용 용액은 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물, 인산(H3PO4), 유제놀(eugenol) 및 물을 0.5 내지 0.8: 0.05 내지 0.2: 0.05 내지 0.2: 1 중량비율로 함유하는 것이고;
상기 아미노알킬 알콕시계 실란 화합물은
3-아미노프로필 트리메톡시 실란, 3-아미노에틸 트리메톡시 실란, 3-아미노프로필 트리에톡시 실란, 3-아미노에틸 트리에톡시 실란, 3-아미노메틸 트리메톡시 실란, 3-아미노메틸 트리에톡시 실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
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| KR1020230087308A KR102653648B1 (ko) | 2023-07-05 | 2023-07-05 | 균열저항성이 우수한 박층 덧씌우기 포장용 고기능성 수지 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법 |
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