KR20040028877A - The manufacturing process of high functional color paving binder - Google Patents

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KR20040028877A
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민경의
김상수
이병건
정미경
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한국석유공업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A method for preparing a high functional binder for color pavement is provided, to allow a binder to be used without the modification of common Ascon plant and to improve the ductility, the strength and the transmittance of a binder. CONSTITUTION: The method comprises the steps of heating 100 parts by weight of a process oil to a temperature of 100-200 deg.C; adding 5-40 parts by weight of a thermoplastic resin to the heated oil and melting it completely; and adding 150-250 parts by weight of a petroleum resin after the thermoplastic resin is molten completely, and heating it to a temperature of 100-200 deg.C to make it be homogeneous. Preferably the thermoplastic resin comprises low molecular weight polyethylene or ethylene vinyl acetate, and amorphous polypropylene; and the petroleum resin is an aliphatic petroleum resin or a copolymeric petroleum resin.

Description

고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법{THE MANUFACTURING PROCESS OF HIGH FUNCTIONAL COLOR PAVING BINDER}Manufacturing method of high functional color packaging binder {THE MANUFACTURING PROCESS OF HIGH FUNCTIONAL COLOR PAVING BINDER}

본 발명은 종래의 암갈색 칼라 아스팔트 및 칼라 콘크리트에 사용되는 개질용 바인더에 관한 것으로 특히 일반 아스콘 시공과 동일하므로 간편히 할 수 있으며, 균열을 방지하고 바인더 고유의 연성 및 강도를 가지는 칼라 포장용 바인더에 관한 것이다.The present invention relates to a binder for reforming used in conventional dark brown color asphalt and colored concrete, and in particular, the same as in general ascon construction, which can be easily performed, and relates to a color paving binder having a ductility and strength inherent in a binder. .

통상적으로 칼라 콘크리트와 칼라 아스콘은 국내에서는 주로 미관을 목적으로 보도, 공원내의 산책로, 운동경기장, 자전거도로에 주로 사용되고 있으며, 외국의 경우 교통 안전대책을 목적으로 횡단보도, 교차점, 사고가 많은 지점, 학교 앞 도로, 터널 내 포장에 이용되며, 도로의 기능을 높이기 위해 도로의 분기점, 버스 정류장 등에 사용되고 있다.In general, colored concrete and colored ascon are mainly used for sidewalks, walks in parks, sports stadiums and bicycle paths for the purpose of aesthetics in Korea. In foreign countries, crosswalks, intersections, points of accidents, It is used for paving roads and tunnels in front of schools, and it is used for road junctions and bus stops to improve the function of roads.

이러한 용도로사용되는 칼라콘크리트의 단점으로는The disadvantages of color concrete used for this purpose are

① 콘크리트의 양생 및 에폭시 코팅 경과시간 등에 의한 시공기간의 장기화① Longer construction period due to curing of concrete and elapsed time of epoxy coating

② 신축 줄눈공사 등에 의한 공정의 복잡화② Complexity of process by new joint construction

③시공기간의 장기화 및 시공 공정의 복잡화로 인한 인건비의 상승③ Increased labor cost due to prolonged construction period and complicated construction process

④ 취약한 내충격성으로 인한 균열의 발생④ Crack generation due to weak impact resistance

⑤ 콘크리트 특유의 백화현상으로 인한 칼라의 변색⑤ Discoloration of color due to peculiar whitening phenomenon of concrete

⑥ 시공 후 유지보수의 어려움 등이 거론되고 있으며,⑥ Difficulties in maintenance after construction are being discussed.

기존에 사용되고 있는 암갈색 칼라아스콘의 단점으로는The disadvantages of the dark brown color ascone

① 일반 아스콘에 안료만 첨가하는 경우에는 선명하고 다양한 칼라 포장이 어렵고,① When only pigment is added to general asphalt, it is difficult to pack colorful and colorful colors.

② 기존의 암갈색 또는 암록색 바인더를 사용할 경우 시공 초기의 색상을 장기간 유지하기가 어려우며,② When using the existing dark brown or dark green binder, it is difficult to maintain the initial color for a long time.

③ 안료 색상 그대로의 선명한 색상으로 시공하는 것이 불가능 하고,③ It is impossible to install with vivid color as pigment color,

④ 골재와의 결합력이 약해 투수율이 현저히 높은 단입료의 칼라포장이 불가능하고,④ The binding strength with aggregate is weak, so it is impossible to pack the color of single fee with high permeability.

⑤ 소성변형에 대한 저항력이 부족한 것이 문제점으로 대두되고 있으며,⑤ The lack of resistance to plastic deformation is a problem.

위와 같은 칼라 아스콘의 일반적인 제조방법은 바인더에 다양한 크기의 골재와 원하는 색상을 낼 수 있는 안료 및 개질제를 첨가 혼합하여 제조하여 왔다.The general manufacturing method of the color ascon as described above has been prepared by adding a mixture of aggregates of various sizes and pigments and modifiers that can produce the desired color.

일반적으로 칼라아스콘에 사용되는 바인더는 색상이 무색이어야 다양한 칼라의 색상을 나타내기 용이하므로 통상적으로 무색 바인더(아스팔트 AP-3등급과 물리적 성질이 비슷한 바인더로 AP-3가 검은색인 것에 비해 이것은 반투명이다) 등을 사용하고 있다.In general, binders used in color ascone are colorless to show various colors, so they are generally colorless binders (binders having similar physical properties to asphalt AP-3 grades. ), Etc. are used.

또한 칼라아스콘의 제조에 사용되는 골재는 일반적으로 아스콘에 사용되는 파쇄골재를 여러 가지 비율로 첨가하여 사용하여 왔다.In addition, aggregate used in the production of color ascon generally has been used by adding the crushed aggregate used in various ratios.

특히, 개질제는 아스콘의 강도를 보강하기 위하여 첨가하는 것으로 폴리머 성분을 주축으로 사용하여 아스콘의 강도를 보강한 여러가지 연구결과 및 특허가 제공되어 있다.In particular, a modifier is added to reinforce the strength of ascon, and various research results and patents have been provided for reinforcing the strength of ascon using a polymer component as a main shaft.

상기한 개질제로 대한민국 공개특허공보 제95-3393호, 동 제94-702908호, 동 제94-7121호, 일본국 특개소 52-105925호, 동 특개소 51-63819호, 동 특개소 56-93757호, 동 특개소 49-98418호, 미국특허공보 제3,853,799호, 동 제3,992,341호, 등 다수개의 아스팔트 개질용 폴리머를 제공하고 있다.As the above-mentioned modifiers, Korean Patent Application Publication Nos. 95-3393, 94-702908, 94-7121, 52-105925, 51-63819, 56-63819, and 56-56. 93757, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-98418, US Patent Publication Nos. 3,853,799, US Pat. No. 3,992,341, and the like.

그러나 상기한 개질제로 아스콘의 강도를 일정정도 보강할 수 있으나 여전히 상기한 방법으로 제조된 개질용 폴리머를 사용하는 칼라 아스콘을 차도용으로 사용할 경우However, although the strength of the asphalt can be reinforced to some extent with the above-mentioned modifier, the color ascone still using the modified polymer prepared by the above method is used for the driveway.

① 여름철 고온기의 소성 변형,① plastic deformation of the high temperature heater in summer,

② 차량 주행에 의한 마모,② wear caused by driving

③ 저온 시 균열의 발생(저온균열)③ Cracking at Low Temperature (Low Temperature Crack)

④ 장기 공용에 시 지속적인 교통하중에 따른 균열발생(피로균열) 등의 문제점이 대두되고 있다.④ In case of long-term use, problems such as crack occurrence (fatigue crack) due to continuous traffic loads are emerging.

본 발명은 상기 열거한 문제점들을 동시에 해결하기 위해 바인더의 물성을 충분히 향상시켜, 모든 문제를 해결함과 동시에 일반 아스콘 플랜트를 개량하지 않고 그대로 사용하여 생산하므로 혼합물 생산에 다른 추가비용 발생을 최대한 억제하여 칼라포장이 대중화 할 수 있도록 함을 목적으로 한다.The present invention sufficiently improves the physical properties of the binder in order to solve the problems listed above, and solves all the problems and at the same time to produce as used without improving the general ascon plant to minimize the additional cost in the production of the mixture It aims to make color packaging popular.

본 발명의 또 다른 목적은 일반 아스콘 시공과 동일하므로 시공의 단기화, 공정의 단순화, 이로 인한 인건비 절감을 행할 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is to be able to shorten the construction, simplify the process, thereby reducing labor costs because it is the same as general ascon construction.

본 발명의 또 다른 목적은 바인더 고유의 연성 및 강도를 개선하고, 또한 바인더의 투명성과 안료의 의해 백화현상을 없앨수 있으며, 그리고 바인더의 투명성이 우수하기 때문에 선명한 색상을 확보할 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is to improve the ductility and strength inherent in the binder, to eliminate the whitening phenomenon by the transparency of the binder and the pigment, and to ensure a vivid color because of the excellent transparency of the binder.

본 발명의 또 다른 목적은 바인더 특유의 탄성 및 바인더의 강한 골재에 대한 부착력에 의해 내구성을 향상시키며, 고온에서의 복합전단계수(모든 변형에 저항하는 힘의 계수)를 증가시키고, 고온 시의 위상각(점성과 탄성의 비)을 작게 하여 개선하여 기존의 칼라 포장용 개질 바인더를 사용한 칼라 포장의 단점인 소성변형 차량 주행에 따른 마모, 박리의 문제를 해결하며, 저온에서의 저온균열 및 장기공용에 따라 발생하는 피로균열의 문제는 저온에 있어서의 위상각을 크게 하고, 본합전단계수(모든 변형에 저항하는 힘의 계수)를 크게 하고, 저온에서의 취서의 지수인 크리프 스티프니스를 작게 개선하여 저온 균열 및 피로균열에 대한 저항성을 개선함에 있다.Another object of the present invention is to improve durability by the binder-specific elasticity and the adhesion of the binder to the strong aggregate, to increase the composite shear modulus (coefficient of force to resist all deformation) at high temperatures, phase at high temperatures Improved by reducing the angle (ratio of viscosity and elasticity) to solve the problem of abrasion and peeling due to plastic deformation vehicle running, which is a disadvantage of the color packaging using the modified binder for color packaging. The problem of fatigue cracking that occurs is to increase the phase angle at low temperatures, to increase the number of phases (coefficient of force resisting all deformations), to reduce the creep stiffness, which is an index of the low temperature, and to improve the low temperature cracking. And to improve resistance to fatigue cracking.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가열, 냉각 및 교반이 가능한 혼합 탱크에 상기 프로세스오일을 탱크에 투입한 후 온도를 100~200℃로 가열하는 공정과; 상기 공정을 완료한 프로세스오일에 열가소성 엘라스토머류와 열가소성 수지류 및 고무류를 투입하여 균일상이 될 때까지 교반하는 공정과; 상기 공정에 의해 균일상이 되면 여기에 석유 수지류 등을 투입하여 재료들이 균일하게 분산될 때까지 교반하면서 온도를 100~200℃로 가열하는 공정에 의해 칼라 포장용 투명 또는 반투명 바인더를 제조함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a step of heating the temperature to 100 ~ 200 ℃ after injecting the process oil into the tank in a mixing tank capable of heating, cooling and stirring; Adding thermoplastic elastomers, thermoplastic resins, and rubbers to the process oil to which the process is completed, and stirring them until they become a uniform phase; When the homogeneous phase is obtained by the above process, a petroleum resin or the like is added thereto to prepare a transparent or translucent binder for color packaging by heating the temperature to 100 to 200 ° C. while stirring until the materials are uniformly dispersed. do.

도 1은 AP-3의 온도별 점도1 is a viscosity of the temperature of AP-3

도 2는 기존 칼라 포장용 개질 바인더의 온도별 점도2 is a viscosity of the temperature of the modified binder for the existing color packaging

도 3은 칼라 포장용 개질 바인더의 온도별 점도3 is a viscosity-specific viscosity of the modified binder for color packaging

도 4는 칼라 포장용 개질 바인더의 복합전단계수 및 위상각4 is a composite shearing number and phase angle of the modified binder for color packaging

도 5는 본 발명의 복합전단계수, 위상각 및 동적 전단응력을 측정하기 위한 DSR(Dynamic Shear Rheometer)의 운전원리를 나타내는 도면.5 is a view showing the operating principle of the dynamic shear shear rheometer (DSR) for measuring the complex shear modulus, phase angle and dynamic shear stress of the present invention.

본 발명의 고 기능성 칼라 포장용바인더는 다음과 같은 조성물로 되어 있다.The high functional color packaging binder of the present invention is composed of the following composition.

1) 프로세스류1) Processes

아로마틱계 프로세스오일, 파라핀계 프로세스오일, 나프타인계 프로세스오일Aromatic Process Oils, Paraffin Process Oils, Naphthain Process Oils

2) 석유수지류2) Petroleum Resin

방향족계 석유 수지(Aromatic Hydrocarbon Resin), 지방족계 석유 수지 (Aliphtic Hydrocarbon Resin), 공중합 석유수지, 수첨 석유수지 등Aromatic Hydrocarbon Resin, Aliphatic Hydrocarbon Resin, Copolymerized Petroleum Resin, Hydrogenated Petroleum Resin

3) 열가소성 수지류3) Thermoplastics

폴리스티렌(polystyrene), 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene ), 폴리프로필렌(polypropylene,), 저분자량 폴리에틸렌(Low Molecule Polyethylene), 비정형 폴리프로필렌 (atatic-polypropylene), 비정형 프로필렌 코폴리머(atatic-polypropylene copolymer), 에틸초산비닐 공중합체(ethylene-vinyl-acetate), 에틸렌 에틸아크릴레이트 공중합체(Ethylene EthylAcrylate)Polystyrene, Low Density Polyethylene, Polypropylene, Low Molecule Polyethylene, Amorphous Polypropylene, Amorphous Polypropylene Copolymer, Ethyl Vinyl acetate copolymer (ethylene-vinyl-acetate), ethylene ethyl acrylate copolymer (Ethylene Ethyl Acrylate)

4) 열가소성 엘라스토마(Thermo Plastic Elastomer)4) Thermoplastic Elastomer

스티렌 부타디엔 블록 공중합체(Styrene Butadiene Block Copolymer), 스티렌 이소프렌 블록 공중합체( Styrene Isoprene Block Copolymer)Styrene Butadiene Block Copolymer, Styrene Isoprene Block Copolymer

5) 비정형 올레핀 고분자(Amorphous Poly Olefine,APO), 열가소성 폴리 올레핀5) Amorphous Poly Olefine (APO), Thermoplastic Polyolefin

본 발명의 제조 방법은 가열, 냉각 및 교반이 가능한 혼합 탱크에 상기 프로세스오일을 탱크에 투입한 후 온도를 100~200℃로 가열하여, 열가소성 엘라스토머류와 열가소성 수지류 및 고무류를 투입하여 균일상이 될 때까지 교반하고, 이것이 균일상이 되면 여기에 석유 수지류 등을 투입하여 재료들이 균일하게 분산될 때까지 교반하면서 온도를 100~200℃로 가열한다. 바인더 전체가 균일상이 되면 본 발명의 칼라 포장용 투명 또는 반투명 바인더가 완성되는 것이며, 이를 구체적인 실시예로 상세히 설명하면 하기와 같다.In the manufacturing method of the present invention, the process oil is introduced into the tank into a mixing tank capable of heating, cooling, and stirring, and the temperature is heated to 100 to 200 ° C., and thermoplastic elastomers, thermoplastic resins, and rubbers are added to form a uniform phase. Stir until, and when it becomes a homogeneous phase, it adds petroleum resin etc. and heats it to 100-200 degreeC, stirring until materials are disperse | distributed uniformly. When the entire binder becomes a uniform phase, the transparent or translucent binder for color packaging of the present invention is completed, which will be described in detail with specific examples.

[실시예 1]Example 1

파라핀계 오일 100부를 100∼200℃로 가 되도록 가열하는 공정과;Heating 100 parts of paraffinic oil to 100 to 200 ° C;

상기 공정에 의해 가열된 오일에 저밀도 폴리에틸렌 7.5부를 투입하여 완전 용융시키킨 후 비정형 폴리프로필렌 수지 20부를 투입 용융하는 공정과;Adding 7.5 parts of low-density polyethylene to the oil heated by the above process to completely melt it, and then adding and melting 20 parts of an amorphous polypropylene resin;

상기 공정에서 비정형 폴리프로필렌이 완전히 용융되면 지방족계 석유수지 또는 공중합 석유수지 170부를 투입하여 100∼200℃로 가열하면서 완전히 용융시켜 균일상이 되도록 제조하였다.When the amorphous polypropylene was completely melted in the above process, 170 parts of aliphatic petroleum resin or copolymerized petroleum resin was added thereto, and the mixture was completely melted while heating to 100 to 200 ° C. to prepare a homogeneous phase.

[실시예 2]Example 2

100∼200℃로 가열된 파라핀계 오일 100부에 1,000 이상 10,000 이하의 분자량을 가진 저분자량 폴리에틸렌 7.5부를 투입하여 용융시킨 후 비정형 폴리 프로필렌 수지30부를 투입 용융한다, 비정형 폴리프로필렌이 완전히 용융되면 지방족계 석유수지 또는 공중합 석유수지 170부를 투입하여 100∼200℃로 가열하면서 완전히 용융시켜 균일상이 되도록 하여 본 발명의 투명 또는 반투명 특수 바인더를 제조하였다.To 100 parts of paraffinic oil heated to 100-200 ° C, 7.5 parts of low molecular weight polyethylene having a molecular weight of 1,000 or more and 10,000 or less is added and melted. Then, 30 parts of amorphous polypropylene resin is added and melted. 170 parts of petroleum resin or copolymerized petroleum resin was added and completely melted while heating to 100 to 200 ° C. to prepare a uniform or transparent transparent binder of the present invention.

[실시예 3]Example 3

100∼200℃로 가열된 파라핀계 오일 100부에 비정형 폴리올레핀수지 25부를 투입하여 용융시킨 후 비정형 폴리프로필렌 수지36부를 투입 용융한다, 비정형 폴리프로필렌이 완전히 용융되면 지방족계 석유수지 또는 공중합 석유수지 200부를투입하여 100∼200℃로 가열하면서 완전히 용융시켜 균일상이 되도록 하여 본 발명의 투명 또는 반투명 특수 바인더를 제조하였다.25 parts of amorphous polyolefin resin is added to 100 parts of paraffinic oil heated to 100 to 200 ° C, followed by melting. 36 parts of amorphous polypropylene resin are melted. When the amorphous polypropylene is completely melted, 200 parts of aliphatic petroleum resin or copolymerized petroleum resin is melted. A transparent or semi-transparent special binder of the present invention was prepared by melting and completely melting while heating to 100 to 200 ° C. to obtain a uniform phase.

[실시예 4]Example 4

100∼200℃로 가열된 파라핀계 오일 100부에 열가소성 폴리 올레핀을 30부를 투입하여 용융한다. 열가소성 폴리 올레핀이 완전히 용융되면 지방족계 석유수지 또는 공중합 석유수지160부를 투입하여 100∼200℃로 가열하면서 완전히 용융시켜 균일 상이 되도록 하여 본 발명의 투명 또는 반투명 특수 바인더를 제조하였다.30 parts of thermoplastic polyolefins are poured into 100 parts of paraffin oil heated to 100-200 degreeC, and are melted. When the thermoplastic polyolefin was completely melted, 160 parts of an aliphatic petroleum resin or copolymerized petroleum resin was added thereto, and then completely melted while heating to 100 to 200 ° C. to prepare a transparent or semitransparent special binder of the present invention.

상기와 같은 공정에 의해 제조된 본 발명의 투명 또는 반투명 특수 바인더를 기존에 사용된 바인더와 비교하기 위하여 기존의 칼라 포장용 개질바인더(비교예 1) 및 도로포장용 아스팔트 바인더(비교예 2,3)의 물성을 비교하기 위햐여 다음과 같이 고 기능성 칼라 포장용 바인더 및 기존의 칼라 포장용 개질 바인더를 제조하였다. 그리고 물성 비교를 위하여 도로포장용 아스팔트 바인더 2종을 준비하였다.In order to compare the transparent or semi-transparent special binder of the present invention prepared by the above process with the binder used in the prior art of the color paving modified binder (Comparative Example 1) and road paving asphalt binder (Comparative Examples 2,3) In order to compare the physical properties, high functional color packaging binders and conventional color packaging modified binders were prepared as follows. In addition, two kinds of asphalt binders for road pavement were prepared for comparison of physical properties.

[비교예 1]Comparative Example 1

기존에 사용하고 있는 칼라 포장용 바인더로 나프텐계 Oil 35중량%에 열가소성 엘라스토머 5중량%, 방향족 석유수지 60 중량%를 배합하여 100∼200℃로 가열하여 제조하였다.It is prepared by heating to 100 ~ 200 ℃ by blending the conventional color packaging binder 35% by weight naphthenic oil 5% by weight thermoplastic elastomer, 60% by weight aromatic petroleum resin.

[비교예 2]Comparative Example 2

일반 도로포장에 사용하는 Asphalt 바인더 침입도 Grade 60~80(AP-5)Asphalt binder penetration grade 60 ~ 80 (AP-5) for general road paving

[비교예 3]Comparative Example 3

일반 포장도로에 사용되는 Asphalt 바인더 침입도 Grade 80~100(AP-3)Asphalt binder penetration grade 80 ~ 100 (AP-3) used in general pavement

상기의 실시예 및 비교예에서 제조된 조성물 및 포장용 아스팔트 바인더 대하여 각각 기계적인 물성 및 기계적 강도, 점탄성적 특성을 평가하였으며, 평가 항목으로는 연화점, 침입도, 신도 등 포장용 바인더의 기본적인 물리적 성상과 터프니스, 테나시티 등 골재에 대한 부착성을 평가하기 위한 기계적 강도, 원 바인더 및 박막가열시험 후 잔사에 대한 동적 전단시험 및 노화 시험 후의 노화 특성에 대하여 평가하였으며, 평가방법 및 이에 따른 결과를 아래 표2와 표3에 나타내었다.Mechanical properties, mechanical strength, and viscoelastic properties were evaluated for the composition and pavement asphalt binders prepared in Examples and Comparative Examples, respectively, and the evaluation items included the physical properties and toughness of pavement binders such as softening point, penetration, and elongation. The mechanical strength to evaluate adhesion to aggregates such as varnish and tenacity, dynamic shear test on the residue after the raw binder and thin film heating test, and the aging characteristics after the aging test were evaluated. 2 and Table 3 are shown.

표-2 평가방법Table-2 Evaluation Method

평가 항목Evaluation item 시험명Exam name 시험장비Test equipment 시험방법Test Methods 기본적인물리성상Basic Physical Properties 연화점Softening point 연화점 시험기Softening point testing machine KS M 2250KS M 2250 침입도Trespassing 침입도 시험기Penetration tester KS M 2252KS M 2252 신도Shinto 신도 시험기Elongation tester KS M 2254KS M 2254 기계적 강도Mechanical strength 터프니스Toughness 터프니스·테나시티시험기Toughness Tena City Tester 일본포장시험법편람Japanese Packaging Test Manual 테나시티Tena city 점탄성적 특성Viscoelastic properties 복합전단계수(G)Combined shear modulus (G ) DSR(Dynamic ShearRheometer)Dynamic Shear Rheometer (DSR) AASHTO TP 5AASHTO TP 5 위상각(δ)Phase angle (δ) 동적 전단 응력Dynamic shear stress 박막가열시험 후 전단응력Shear stress after thin film heating test 고압노화시험 후 전단응력Shear stress after high pressure aging test

AASHTO: American Association of State Highway Transportation Officials.AASHTO: American Association of State Highway Transportation Officials.

첨부된 그림 5는 동적 전단응력을 시험하기 위한 DSR(Dynamic Shear Rheometer)장비의 운전원리를 나타내고 있다.Figure 5 shows the operating principle of the Dynamic Shear Rheometer (DSR) instrument for testing dynamic shear stresses.

DSR을 이용한 동적 전단응력 측정원리를 설명하면 다음과 같다.The principle of measuring dynamic shear stress using DSR is as follows.

그림 5에 나타낸 바와 같이 전동판과 고정판 사이에 바인더 사료를 고정시키고 일정한 주파수로 진돈시킨다. 이 때 유도되는 전단응력의 최대치와 최대 전단 변형율의 비로 시료의 스티프니스의 척도가 되는 복합전단계수(Complex Shear Modulus,G)를 구한다. 일반적으로 아스팔트와 같은 점탄성체의 경우는 변형에 대해 유도된 응력은 어느 정도의 시간간격을 두고 발생하게 되는데, 이 때의 시간간격을 위상각(Phase Angle,δ)라고 하며, 상기의 전단응력 및 전단변형률과 더불어 바인더의 유변학적 거동을 파악하기 위한 매우 중요한 인자이다.As shown in Fig. 5, the binder feed is fixed between the rolling plate and the fixed plate, and is fed at a constant frequency. The complex shear modulus (G ), which is a measure of the stiffness of the sample, is obtained by the ratio of the maximum shear stress induced at this time and the maximum shear strain. In general, in the case of viscoelastic material such as asphalt, the stress induced against deformation occurs at a certain time interval. The time interval at this time is called a phase angle (δ), and the shear stress and Along with the shear strain, it is a very important factor to understand the rheological behavior of the binder.

바인더가 소성변형에 대한 저항성이 크려면 본합전단계수( G)크고, 위상각(δ)이 작은 것이 바람직하다. G값이 클수록 아스팔트 바인더의 굳기가 커져서 소성변형에 대한 저항성이 더 커진다. δ값이 작을수록 아스팔트 바인더는 탄성적 거동을 한다.In order for the binder to have a high resistance to plastic deformation, it is preferable that the number of phases in the combination (G ) is large and the phase angle δ is small. The larger the value of G * , the greater the hardness of the asphalt binder, and thus the greater the resistance to plastic deformation. The smaller the δ value, the more elastic the binder becomes.

본발명에서는 고온에서의 소성변형에 대한 저항성을 측정하기 위하여 60℃에서, 중간온도 영역에서의 피로균열저항성을 측정하기 위하여 25℃ 및 40℃에서, 저온에서의 저온균열 저항성을 측정하기 위하여 5℃에서 복합전단계수 및 위상각을 측정하였다.In the present invention, at 60 ° C. to measure resistance to plastic deformation at high temperatures, at 25 ° C. and 40 ° C. to measure fatigue crack resistance at intermediate temperatures, and at 5 ° C. to measure low temperature crack resistance at low temperatures. The compound shear number and phase angle were measured at.

표-3 물성 평가 결과Table-3 Property Evaluation Results

시험항목Test Items 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 연화점, ℃Softening point, ℃ 7373 7070 8888 7676 4545 4848 4343 침입도, 1/10㎜Penetration rate, 1/10 mm 25℃25 ℃ 6565 6060 6060 5050 9191 5757 9696 신도, ㎝Elongation, cm 7℃7 ℃ 7272 8282 140이상More than 140 124124 107107 2222 1313 터프니스Toughness 25℃25 ℃ 223223 182182 320320 398398 204204 7676 5858 테나시티Tena city 25℃25 ℃ 216216 145145 271271 293293 160160 4343 2727 복합전단계수(G), ㎪Complex shear step number (G ), ㎪ 60℃60 ℃ 5.75.7 6.3256.325 7.72747.7274 9.69.6 1.01171.0117 2.4312.431 1.921.92 40℃40 ℃ 7474 -- 77.877.8 160160 13.113.1 57.357.3 6.436.43 25℃25 ℃ 710710 10301030 753753 11881188 250250 259259 34.334.3 5℃5 ℃ 1700017000 2865228652 1640016400 2774427744 431431 21,30021,300 27102710 위상각(δ)Phase angle (δ) 60℃60 ℃ 68.968.9 40.640.6 58.858.8 72.372.3 77.9977.99 88.1888.18 86.586.5 40℃40 ℃ 71.571.5 -- 63.363.3 53.453.4 77.7077.70 82.7182.71 8080 25℃25 ℃ 70.870.8 64.364.3 64.264.2 50.950.9 77.1977.19 69.8369.83 6666 5℃5 ℃ 46.146.1 42.642.6 46.3146.31 42.642.6 41.0441.04 39.1839.18 56.756.7 동적전단응력(G/sinδ),㎪Dynamic shear stress (G / sinδ), ㎪ 70℃70 ℃ 3.33.3 3.363.36 3.423.42 5.695.69 0.5820.582 0.4360.436 0.4270.427 76℃76 ℃ 2.12.1 2.282.28 2.342.34 4.114.11 0.2980.298 0.2350.235 0.2230.223 박막가열 후동적전단응력(G/sinδ),㎪Thin film heating post-dynamic shear stress (G / sinδ), ㎪ 70℃70 ℃ 2.732.73 3.453.45 -- 4.914.91 0.7910.791 1.551.55 1.21.2 76℃76 ℃ -- 2.212.21 3.033.03 3.243.24 0.3640.364 0.7790.779 0.6100.610

상기 표-3에서 나타낸 바와 같이 고온에서의 소성변형 저항성을 나타내는 60℃에서의 물성을 비교해 보면 실시예 1~4)는 비교예 1~3)(일반 도로에 사용되는 아스팔트 바인더(AP-3,AP-5))에 대하여 월등히 큰 복합전단계수를 가진 것을 알 수 있다.As shown in Table 3 above, when comparing the physical properties at 60 ° C. showing the plastic deformation resistance at high temperatures, Examples 1 to 4 were comparative examples 1 to 3) (Asphalt binders (AP-3, It can be seen that the composite shear modulus is significantly larger for AP-5).

또한,위상각은 실시예의 값이 비교예의 값에 비해 작은 것을 알 수 있다. 이는 고온에서는 실시예의 경우가 비교예의 경우에 비하여 더 큰 탄성을 가짐으로서 우수한 물성을 가지는 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the phase angle is smaller than that of the comparative example. It can be seen that at high temperature, the case of the example has a greater elasticity than the case of the comparative example and thus has excellent physical properties.

중간온도 영역에서의 피로균열저항성을 측정하기 위한 25℃ 및 40℃의 물성을 비교해 보면 실시예가 비교예 보다 복합탄성계수가 큰 값을 가지며, 위상각은 작은 것을 알 수 있다. 복합전다계수가 모든 변형에 대한 저항성을 나타내므로 중간온도에서도 피로균열에 대한 저항성이 크다는 것을 알 수 있다.Comparing the physical properties of 25 ℃ and 40 ℃ to measure the fatigue crack resistance in the intermediate temperature range it can be seen that the embodiment has a larger composite modulus of elasticity than the comparative example, the phase angle is small. Since the composite transfer coefficient shows resistance to all deformations, it can be seen that the resistance to fatigue cracking is high even at an intermediate temperature.

저온영역에서의 저온 균열에 대한 저항성을 측정하기 위한 5℃의 물성을 비교해 보면 복합전단계수는 실시예는 비교예 2)와 유사한 값을 나타냈으며, 비교예 1,3)에 비해서는 월등히 큰 값을 가진다. 이는 실시예가 비교예 2)와는 유사한 저온특성을 가지나 비교예 1,3)에 비해서는 우수한 저온특성을 가진 것을 나타낸다.Comparing the physical properties at 5 ° C. to measure the resistance to low temperature cracking in the low temperature region, the composite shear modulus showed similar values to those of Comparative Example 2), and were much larger than Comparative Examples 1 and 3). Has This shows that the example has a low temperature characteristic similar to that of Comparative Example 2) but an excellent low temperature characteristic compared to Comparative Examples 1 and 3).

또한 위상각은 실시예가 비교예에 비하여 큰 값을 가진다. 이는 저온에서도 비교예에 비하여 큰 점성을 가짐으로서 외부의 변형에 대한 저항력이 큰 것을 알 수 있다.In addition, the phase angle has a larger value in the embodiment than in the comparative example. It can be seen that the resistance to external deformation is large because it has a larger viscosity than the comparative example even at low temperatures.

상기의 제조 방법으로 제조한 투명 또는 반투명 바인더를 사용하여 포장용 혼합물을 제조함으로서 경량교통 도로에서 초 중량 교통 도로에 적용함에 있어서 고온에서의 소성변형 및 저온에서의 저온균열 및 장기 공용 시에 있어서 피로균열에 저항성이 강한 포장이 가능하도록 하며, 도로 포장에 칼라 혼합물을 시공함으로서 일반 포장 도로와의 차별을 두어 스쿨존, 교차로, 버스 전용차로 등 운전자의 주위를 환기시킬 필요가 있는 도로에 적용하여 교통사고를 방지하는 효과를 얻을 수 있으며, 자연 친화적이고 유지 보수가 편리한 칼라아스콘에 사용되는 고 기능성 포장용 바인더를 제조할 수 있게 되는 것이다.Pavement mixture is prepared by using a transparent or translucent binder prepared by the above-mentioned manufacturing method. It is possible to make pavement that is highly resistant to the road, and by installing the color mixture on the pavement, it is differentiated from the general pavement and applied to roads that need to ventilate the driver's surroundings such as school zones, intersections, and bus lanes. It is possible to obtain an effect to prevent the, and to be able to manufacture a high-functional packaging binder used in the natural friendly and easy to maintain color asphalt.

상기한 바와 같은 방법에 의해 제조되는 본 발명은 바인더의 물성을 충분히 향상시켜, 일반 아스콘 플랜트를 개량하지 않고 그대로 사용하여 생산하므로 혼합물 생산에 다른 추가비용 발생을 최대한 억제하여 칼라포장이 대중화 할 수 있도록 하며, 일반 아스콘 시공과 동일하므로 시공의 단기화, 공정의 단순화, 이로 인한 인건비 절감을 행할 수 있게 되는 것이다.The present invention manufactured by the method as described above sufficiently improves the physical properties of the binder, and is produced by using it as it is without improving the general ascon plant so that color packaging can be popularized by suppressing other additional costs in the production of the mixture as much as possible. In addition, since it is the same as general Ascon construction, it is possible to shorten construction, simplify the process, and thereby reduce labor costs.

또한 본 발명에 의하면 바인더 고유의 연성 및 강도를 개선하고, 또한 바인더의 투명성과 안료의 의해 백화현상을 없앨수 있으며, 그리고 바인더의 투명성이 우수하기 때문에 선명한 색상을 확보할 수 있으며, 바인더 특유의 탄성 및 바인더의 강한 골재에 대한 부착력에 의해 내구성을 향상시키며, 고온에서의 복합전단계수를 증가시키고, 고온 시의 위상각(점성과 탄성의 비)을 작게 하여 개선하여 기존의 칼라 포장용 개질 바인더를 사용한 칼라 포장의 단점인 소성변형 차량 주행에 따른 마모, 박리의 문제를 해결하며, 저온에서의 저온균열 및 장기 공용에 따라 발생하는 피로균열의 문제는 저온에 있어서의 위상각을 크게 하고, 본합전단계수를 크게 하고, 저온에서의 취서의 지수인 크리프 스티프니스를 작게 개선하여 저온 균열 및 피로균열에 대한 저항성을 개선할 수 있게 되는 것이다.In addition, according to the present invention, the ductility and strength inherent in the binder can be improved, and the whitening phenomenon can be eliminated by the transparency of the binder and the pigment, and because the transparency of the binder is excellent, a vivid color can be secured. Durability is improved by the adhesion of the binder to the strong aggregate, the composite shear modulus at high temperature is increased, and the phase angle at high temperature (ratio of viscosity and elasticity) is improved to improve the color by using the modified binder for color packaging. It solves the problem of abrasion and peeling due to plastic deformation of vehicle, which is a disadvantage of packaging, and the problem of fatigue cracking caused by low temperature cracking and long-term use at low temperature increases the phase angle at low temperature, Increasing creep stiffness, which is an index of brittleness at low temperatures, can be reduced to reduce cracking and fatigue cracking at low temperatures. It is possible to improve the resistance.

Claims (9)

프로세스 오일 100부를 100∼200℃가 되도록 가열하는 공정과;Heating 100 parts of the process oil so as to be 100 to 200 ° C; 상기 공정에 의해 가열된 오일에 열가소성 수지 5∼40부를 투입하여 완전히 용융하는 공정과;5 to 40 parts of a thermoplastic resin is added to the oil heated by the above step to completely melt it; 상기 공정에서 열가소성 수지가 완전히 용융되면 석유수지를 150∼250부를 첨가하여 100∼200℃로 가열하면서 완전히 용융시켜 균일상이 되도록 제조함을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.When the thermoplastic resin is completely melted in the above step, 150 to 250 parts of petroleum resin is added, and the melt is completely melted while heating to 100 to 200 ° C. 청구항 1에 있어서The method according to claim 1 상기 열가소성 수지는 저밀도 폴리에틸렌과 비정형 폴리프로필렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.The thermoplastic resin is a manufacturing method of a high-functional color packaging binder, characterized in that consisting of low density polyethylene and amorphous polypropylene. 청구항 1에 있어서The method according to claim 1 상기 열가소성 수지는 1,000 이상 10,000 이하의 분자량을 가지는 저 분자량 폴리에틸렌과 비정형 폴리프로필렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.The thermoplastic resin is a low-molecular weight polyethylene and amorphous polypropylene having a molecular weight of 1,000 or more than 10,000 or less, a method for producing a high-performance color packaging binder, characterized in that. 청구항 1에 있어서The method according to claim 1 상기 열가소성 수지는 에틸렌 초산비닐과 비정형 폴리프로필렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.The thermoplastic resin is a manufacturing method of a high functional color packaging binder, characterized in that consisting of ethylene vinyl acetate and amorphous polypropylene. 청구항 1에 있어서The method according to claim 1 상기 석유수지는 지방족계 석유수지 또는 공중합 석유수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.The petroleum resin manufacturing method of a high-functional color packaging binder, characterized in that consisting of aliphatic petroleum resin or copolymerized petroleum resin. 프로세스 오일 100부를 100∼200℃가 되도록 가열하는 공정과;Heating 100 parts of the process oil so as to be 100 to 200 ° C; 상기 공정에 의해 가열된 오일에 비정형 올레핀 고분자 또는 열가소성 폴리 올레핀 5∼40부와 열 가소성 수지 5∼40부를 투입하여 완전히 용융하는 공정과;5 to 40 parts of an amorphous olefin polymer or a thermoplastic polyolefin and 5 to 40 parts of a thermoplastic resin are completely melted in the oil heated by the above process; 상기 공정에서 완전히 균일상이 되면 석유수지를 150∼250부를 첨가하여 100∼200℃로 가열하면서 완전히 용융시켜 균일상이 되도록 제조함을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.The method of producing a high-performance color packaging binder, characterized in that to produce a homogeneous phase by completely melting while heating to 100 ~ 200 ℃ by adding 150-250 parts of petroleum resin in a completely uniform phase in the process. 청구항 6에 있어서The method according to claim 6 상기 석유수지는 지방족계 석유수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.The petroleum resin manufacturing method of a high functional color packaging binder, characterized in that made of aliphatic petroleum resin. 청구항 6에 있어서The method according to claim 6 상기 석유수지는 공중합 석유수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.The petroleum resin manufacturing method of a high functional color packaging binder, characterized in that consisting of a copolymerized petroleum resin. 프로세스 오일 100부를 100∼200℃가 되도록 가열하는 공정과;Heating 100 parts of the process oil so as to be 100 to 200 ° C; 상기 공정에 의해 가열된 오일에 비정형 올레핀, 고분자 열가소성 폴리 올레핀5∼40부를 투입하여 완전히 용융하는 공정과;5 to 40 parts of an amorphous olefin and a high molecular weight thermoplastic polyolefin in the oil heated by the above step and completely melted; 상기 공정에서 완전히 균일상이 되면 석유수지를 150∼250부를 첨가하여 100∼200℃로 가열하면서 완전히 용융시켜 균일상이 되도록 제조함을 특징으로 하는 고 기능성 칼라 포장용 바인더의 제조방법.The method of producing a high-performance color packaging binder, characterized in that to produce a homogeneous phase by completely melting while heating to 100 ~ 200 ℃ by adding 150-250 parts of petroleum resin in a completely uniform phase in the process.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100478631B1 (en) * 2004-08-31 2005-03-23 주식회사 유닉스라바 Coloring binder for pavement of a road and method for producing the same
KR100706263B1 (en) * 2005-05-10 2007-04-11 강좌영 Composition for transparent binder
KR101019827B1 (en) * 2007-11-13 2011-03-04 에스케이에너지 주식회사 Binder composition for color asphalt having improved mechanical property, anti-aging property, and crack resistance, and method for preparing the same

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