KR20060124571A

KR20060124571A - 포장체

Info

Publication number: KR20060124571A
Application number: KR1020060043225A
Authority: KR
Inventors: 히로미츠 나카니시; 신이치 타케이; 타카유키 키무라; 히로시 나가사키
Original assignee: 타이유 켄세츠 카부시키카이샤
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2006-12-05
Also published as: JP4546328B2; TW200702523A; CN101081949A; JP2006336212A

Abstract

노상상 또는 노반상에 펴서 굳힐 수 있는 포장체이다. 이 포장체는, 포장 모체와, 포장 모체의 표면에 도포된 도료를 갖는다. 도료는 적어도 페릴렌계의 흑색안료, 백색안료 및 비히클을 함유하고 있다.

Description

포장체{PAVEMENT BODY}

도 1은 옥외시험에 있어서의 포장공시체내의 온도의 경시적 변화를 나타내는 도면이다.

도 2는 옥외 시험 2에 있어서의 온도와 도료중의 전체 안료의 혼합량과의 관계를 나타내는 도면이다.

도 3은 옥내시험 3에 있어서의 온도와 도료중의 중공미립자의 혼합량과의 관계를 나타내는 도면이다.

본 발명은, 포장체에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 노면온도의 상승을 억제하기 위해서 사용되는 포장체에 관한 것이다.

최근, 여름철에 도시지역의 지상기온이 도시지역 주변부의 지상기온보다 높아지는 히트 아일랜드{Heat Ireland} 현상이 많이 생기고 있다. 그 원인은, 노면상의 아스팔트 포장 등의 포장체에 축적된 열이 야간에 방사되어, 기온이 저하하지 않기 때문이라고 말해지고 있다. 이와 같은 히트 아일랜드 현상이 계속되면, 지구상의 환경온도가 상승할 뿐만 아니라, 사람에 있어서는 야간에 잠들기 어렵게 된다 는 문제가 있다.히트 아일랜드 현상의 대책으로서, 노면상의 온도를 억제하기 위해서, 다공질 포장체에 보수능력이 우수한 시멘트 슬러리 등의 충전재를 충전한 보수성 포장을 이용할 수 있다. 이 보수성 포장에 의하면, 강우 등으로 노면에 살수(散手)되면, 충전재내에 모여 흘러넘친 수분의 증발 잠열에 의해, 노면의 온도상승을 억제할 수 있다(예컨대, 일본국 특개평 10-46513호 공보).

그러나, 상기의 보수성 포장에서는, 포장체내의 수분이 적어지면, 노면의 온도상승의 억제효과가 충분히 얻어지지 않기 때문에 , 포장체내에 수분을 공급할 필요가 생긴다. 즉, 포장체내의 수분이 적을 경우 또는 전혀 수분이 없게 된 경우에는, 사람의 손에 의한 살수나 살수설비에 의한 살수를 별도로 행할 필요가 있다. 따라서, 온도상승의 억제효과를 얻기 위해서는, 시간이 걸린다는 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하는 기술로서, 포장체에 열반사성(적외선 반사성)이 우수한 도료를 도포한 차열성(遮熱性) 포장이 알려져 있다. 이 차열성 포장에 의하면, 노면에 강하게 내려쬐인 일광중의 적외선을 반사시킬 수 있고, 포장체 내로의 축열(蓄熱)을 억제할 수 있다.

그러나, 상기의 차열성 포장에서는, 적외선을 반사할 뿐만 아니라, 가시광선까지도 반사해 버리는 경우가 있다. 그 때문에, 차도 등의 도로에 있어서는, 운전자의 시인성을 손상한다는 문제가 있다. 즉, 가시광선의 반사에 의해, 운전자에 있어서는, 노면이 눈부시게 느껴진다는 문제가 있다. 특히, 청천(晴天)시에 있어서, 그 경향이 현저하다. 또, 어두운 색의 열반사성의 도료를 사용하면, 시인성을 향상시킬 수 있지만, 어두운 색의 도료는 열반사성이 열세하기 때문에, 노면의 온도상 승의 억제효과가 낮다.

상기와 같은 문제를 해결하는 차열성 포장으로서, 일사 반사율이 13% 이상의 착색안료로 구성되는 열반사 도료를 도포하는 기술이 알려져 있다(예컨대, 일본국 특개 2004-2183호 공보). 이 열반사 도료는, 프탈로시아닌그린 등의 담색계의 착색 안료나 복합 금속산화물 등의 흑색계의 착색안료를 다수 조합시켜서 배합된다. 이 열반사 도료를 포장면에 도포함으로써, 노면의 온도상승을 억제할 수 있다.

그러나, 상기한 열반사 도료에서는, 몇종류의 착색안료를 사용할 필요가 있으므로, 열반사 도료의 배합이 복잡하게 되어, 사용하는데 시간이 걸린다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명은, 노상(路上)상 또는 노반(路盤)상에 펴서 굳게 하는 포장체이다. 이 포장체는, 포장 모체와, 포장 모체의 표면에 도포된 도료를 갖는다. 도료는 적어도 페릴렌계의 흑색안료, 백색안료 및 비히클을 함유하고 있다. 본 발명에 있어서, 「포장 모체 」는 포장체를 구성하는 「기체(基體)」를 의미한다.

여기에서, 본 발명에 있어서, 「페릴렌계의 흑색안료」는, 페릴렌 골격을 갖고, 흑색 또는 상당히 흑색에 가까운 색을 한 안료를 의미하고 있다. 페릴렌계의 흑색안료는, 적외선의 반사율이 높고, 적외선의 흡수율이 낮기 때문에, 노면에 있어서의 온도상승을 유효하게 억제할 수 있다. 구체적인 페릴렌계의 흑색안료로서는, 예컨대, Paliogen Schwarz S-0084(상품명, BASF사제)를 이용할 수 있다. 또한, 페릴렌계의 흑색안료에는, 적외선 반사성이 높은 복합 산화물로 이루어지는 무기계의 흑색안료를 혼합시켜서 이용할 수도 있다. 구체적인 무기계의 흑색안료로서는, 예컨대, AG235(상품명, 카와무라화학사제)나 42-703A(상품명, 동관 머티리얼 테크놀로지사제)를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 「백색안료」는, 백색 또는 상당히 백색에 가까운 색을 한 안료를 의미하고 있다. 구체적인 백색안료로서는, 산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄 등을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 도료에는, 도료 중에서 각종 안료를 효율 좋게 분산시키기 위해서, 비히클이 적당히 혼합된다. 이 비히클은, 시공장소 등에 따라서, 아크릴 수지, MMA(메틸메타크릴레이트) 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴계 에멀젼 수지, 탈색 아스팔트 유제 등을 이용할 수 있다.

이 중에서, 차도용으로서는, 경화가 빨라서 강도가 높은 MMA수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 공원, 광장 등의 공공의 장소용으로서는, 아크릴계 에멀젼 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 아크릴계 에멀젼 수지는, 시공이 용이해서, 비용을 낮게 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 보도용으로서는, 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 우레탄 수지는, 포장체의 표면에 탄력성을 부여하여, 보행자의 발의 부담을 적게할 수 있다.

본 발명에 의하면, 포장 모체에 도포되는 도료의 배합이 단순화되어 있는 것에 상관 없이, 그와 같은 도료를 갖는 포장체는, 노면의 온도상승을 크게 억제할 수 있다. 또한, 페릴렌계의 흑색안료와 백색안료를 혼합해서 이용되고 있기 때문 에, 양자의 상호작용에 의해, 노면에 입사되는 적외선이 효율 좋게 반사시켜진다. 즉, 페릴렌계의 흑색안료만으로는 반사할 수 없는 적외선도 백색안료에 의해 반사시켜진다. 따라서, 노면의 온도상승이 효과적으로 억제된다. 더욱이, 본 발명에 의하면, 페릴렌계의 흑색안료 및 백색안료의 작용에 의해, 가시광선의 반사가 억제되어, 운전자의 시인성이 손상되지 않는다.

또한, 본 발명에 있어서는, 도료의 배합이 복잡하지 않게 되는 범위에 있어서, 여러가지의 색조를 갖는 다른 안료를 도료에 혼합시킬 수도 있다. 예컨대, 적외선 반사성이 높은 안료를 혼합하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 여러가지의 색조를 나타내고, 또한 온도상승 억제효과가 높은 포장체를 얻을 수 있다. 그와 같은 안료로서는, 예컨대, 아조계, 퀴나크리돈계, 알리자린계, 페릴렌계(적색), 안스라퀴논계, 이소신돌린계, 벤즈이미다조론계, 프탈로시아닌계, 할로겐화 프탈로시아닌계, 인단스론계, 마젠타계, 디옥사딘계 등의 유기안료나, Fe, Cr, Co, Cu 등의 복합 산화물을 주성분으로 하는 무기안료가 있다. 또한, 체질안료, 광휘성 안료 및 발광성 안료를 혼합시킬 수도 있다. 체질안료로서는, 탄산칼슘, 승정석분 등이 있다. 광휘성 안료로서는, 마이카 안료, 알루미늄 분말 등이 있다. 발광성 안료로서는, 축광안료나 형광안료가 있다.

본 발명에 있어서 도료에 다른 안료를 혼합시킨 경우, 페릴렌계의 흑색안료, 백색안료 및 다른 안료의 함유율은, 3∼15중량%인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 전체 안료의 함유율이 3중량%보다 작으면, 노면의 온도상승 억제효과가 현저하게 저감하고, 역으로, 함유율이 35중량%보다 크면, 노면의 온도상승 억제효과는 그다지 향상하지 않기 때문이다.

본 발명에서의 도료에 있어서는, 백색안료로서 산화티탄을 이용하는 것이 바람직하다. 산화티탄은 적외선 영역의 광반사성이 우수하기 때문에, 확실하게 노면의 온도의 상승을 억제할 수 있다. 산화티탄 중에서도, 루틸형 산화티탄이 특히 바람직하다. 루틸형 산화티탄은 적외선 영역의 광반사성이 우수할 뿐만 아니라, 광차폐성도 우수하다. 더욱이, 루틸형 산화티탄은 내백아화도 우수하다. 즉, 루틸형 산화티탄은 도막에 광내성을 부여하고, 도막의 표면을 분말상으로 되기 어렵게 한다.

또한, 루틸형 산화티탄은, 일반적으로, 그 종류에 따라 특성이 다르다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 소망의 특성을 갖는 루틸형 산화티탄이 선택된다. 예를 들면, 통상의 루틸형 산화티탄에서는, 파장 1.4∼3.0㎛에 있어서의 적외선 투과율이 36% 정도이다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 적외선 투과율이 36%보다도 낮은 루틸형 산화티탄(즉, 적외선 반사율이 통상의 루틸형 산화티탄보다도 높은 것)을 이용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 있어서는, JR-1000(상품명, 테이카사제)을 이용할 수 있다. JR-1,000은, 파장 1.4∼3.0㎛에 있어서의 적외선 투과율이 3.0%이며, 바람직하다. 물론, JR-1000에 한정되는 것은 아니고, 이것과 동등 이상의 특성을 갖는 것이면, 어떤 루틸형 산화티탄도 사용가능하다. 이와 같이, 루틸형 산화티탄의 종류를 적당히 선택하는 것에 의해, 원하는 포장체를 형성할 수 있다. 또, 이 적외선 투과율은, 예컨대, 프리에(Fourier) 변환 적외분광장치에 의해 측정할 수 있다. 이 장치에 의하면, 각 파장의 적외선의 투과율을 측정할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 도료에 있어서는, 중공미립자를 함유시킬 수 있다. 여기 에서, 「중공미립자」는, 상당히 미세한 입상의 물질로서, 그 내부에 독립한 중공부분이 존재하는 물질을 의미하고 있다. 도료중에 중공미립자를 가하는 것에 의해, 단열성이 우수한 포장체를 형성할 수 있다. 특히, 무기계의 중공미립자는, 단열성이 우수하고, 열반사성 및 내구성도 우수하여, 바람직하다. 무기계의 중공미립자로서는, 실리카계 세라믹의 중공미립자, 실리카ㆍ알루미나계의 중공미립자 등이 있다.

또한, 중공미립자는 여러가지 입자경의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 45㎛ 미만의 평균 입자경을 갖는 중공미립자가 사용된다. 이와 같은 입자경의 경우, 도료를 도포면의 요철이 낮게 억제되므로, 포장체의 열반사성이 손상되지 않는다.

또한, 중공미립자의 함유율은, 도료에 대하여 5∼15중량% 함유인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 중공미립자의 함유율이 5중량%보다 작으면, 단열 효과가 낮고, 역으로, 함유율이 15중량%보다 크면, 단열 효과는 그다지 향상하지 않고, 도료의 강도를 저하시키기 때문이다.

더욱이, 중공미립자로서는, 붕규산유리가 바람직하다. 붕규산유리는, 포장체의 내구성 및 내하중성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 중공미립자로서, 붕규산유리를 사용하면, 대형차량의 하중ㆍ충격에도 충분히 견딜 수 있는 포장체를 형성할 수 있다. 붕규산유리로서는, 예를 들면, 후지발은 S-45(상품명, 후지시리시아화학사제)가 있다. 이것은, 300kg 가압파괴율(중공미립자에 정수압 300kg/㎠을 걸어서 파괴되는 입자의 체적분율)이 20체적% 미만(평균치로서 15체적%)이며, 내하중성이 우수한 포장체를 형성할 수 있다.

또한, 중공미립자를 진구상에 하는 것에 의해, 도막의 열반사성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 도료의 배합이 복잡하지 않은 범위에 있어서, 안료나 중공미립자의 분리를 억제하기 위한 재료(예컨대, 분산제, 분리억제제 등)를 도료에 적절하게 혼합시킬 수 있다.

동일하게, 표면조정제, 윤활제, 가소제, 소포제, 방부제, 동결 방지제, 경화제, 안료분산제, 유화제, 건조제, 자외선흡수제, 방곰팡이제, 항균제 등을 혼합시킬 수도 있다.

동일하게, 도료를 포장 모체에 도포하기 전에, 윤확억지재로서, 규사, 인공골재 등을 도료에 미리 혼합시켜 둘 수도 있다.

동일하게, 도료의 점성을 조정하기 위해서, 도료에 유기용제 등의 용제나 물을 적당히 가할 수도 있다.

본 발명에 있어서는, 도료는 여러가지 방법으로 포장 모체에 도포된다.

예를 들면, 우선, 포장 모체의 표면이 청소되어, 진애(塵埃)나 수분이 제거된다. 그리고, 이 표면에 도료가 제 1층으로서 도포된다. 그 후, 이 제 1층의 도료가 경화하지 않는 동안에, 윤활억지재가 제 1층 위에 적량 살포되어, 윤활억지재가 제 1층 위에 정착시켜진다. 제 1층의 도료가 경화한 후, 그 위에 제 2층으로서 동일한 도료가 도포된다.

또한, 별도의 방법에 있어서는, 포장 모체의 표면이 청소되어, 진애나 수분이 제거된 후, 미리 윤활억지재가 혼합된 도료가 도포된다.

더욱이 별도의 방법에 있어서는, 우선, 미리 윤활억지재가 혼합된 도료가 제 1층으로서 도포된다. 그 후, 제 1층과 동일한 도료가 제 1층의 표면에 겹쳐서 복수 회 도포된다. 이 방법에 있어서는, 직전에 도포된 층(하층)의 도료가 경화한 후에, 다음 층이 도포되는 것이 바람직하다.

포장 모체로의 도료의 도포는, 스프레이건 등의 기기를 이용한 내뿜기에 의해 행할 수도 있고, 솔, 블러시, 레이크 등을 이용해서 행할 수도 있다.

또한, 도료의 도포량(윤활억지재가 살포될 경우에는, 이 윤활억지재의 살포량은 제외된다)은, 0.2∼1.5kg/㎡으로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 0.2kg/㎡보다 작으면, 노면의 온도억제효과가 충분히 발휘되지 않고, 역으로, 1.5kg /㎡보다 크더라도, 노면의 온도상승 억제효과가 그다지 향상하지 않기 때문이다. 또, 가장 바람직한 도포량은, 0.3∼1.0kg/㎡이다.

본 발명의 포장체는, 노상상 또는 노반상에 펴서 굳게하여 사용되는 포장체이다. 포장체는, 기체 즉 포장 모체의 표면에 도료를 도포하는 것에 의해 형성되어 있다. 도료는 차열성의 도료이며, 노면온도의 상승을 억제할 수 있다. 여기에서, 「노상」은, 상포장 도로를 만들 때에, 지면을 파내려 가서, 땅을 고르게 해서 견고하게 한 지반을 의미한다. 또한, 「노반」은, 포장 표면과 노상과의 사이의 쇄석이나 모래를 깐 부분을 의미한다.

또한, 표면에 도료가 도포되는 포장 모체(기체)로서는, 여러가지 것이 있고, 예컨대, 밀입도 아스팔트 포장, 개립도 아스팔트 포장, 갭입도 아스팔트 포장, 쇄 석 매스틱 포장 등의 아스팔트계의 포장; 시멘트 콘크리트 포장; 수지계 포장; 보도용 평판 블록, 인터록킹 블록, 프리캐스트 콘크리트판 등을 사용한 블록 포장이 있다.

본 발명의 포장체의 효과를 확인하기 위해서, 옥내 및 옥외에서 시험을 행하였다. 시험은, 포장공시체(포장체 시료)에 광을 조사하고, 각 포장공시체 내의 온도를 측정하는 것에 의해 행해졌다. 포장공시체는, 후술하는 바와 같이, 각종의 도료를 포장 모체 공시체(포장 모체 시료)에 도포하는 것에 의해 형성되었다. 도료에 배합된 재료가 표 1에 나타나 있다.

표 1에 있어서, 흑색안료 1은 「페릴렌계 흑색안료(적외선 반사형 흑색 유기안료)」, 흑색안료 2는 「복합 산화물계 흑색안료(적외선 반사형 흑색 무기안료)」, 흑색안료 3은 「산화철계 흑색안료(일반적인 흑색안료)」이다.

백색안료는 어느 것이나 루틸형 산화티탄이다. 백색안료 1은, 파장 1.4∼3. 0㎛에 있어서의 적외선 투과율이 3%인 것(적외선 투과율이 낮고, 적외선 반사율이 높은 루틸형 산화티탄)이다. 한편, 백색안료 2는, 파장 1.4∼3.0㎛에 있어서의 적외선 투과율 36%인 것(일반적인 루틸형 산화티탄)이다.

중공미립자 1은, 「붕규산유리」의 중공미립자이며, 평균 입자경 40㎛, 300kg 가압 파괴율이 15체적%, 밀도가 0.45g/㎤인 것이다. 또한, 중공미립자 2는, 「실리카계의 세라믹」의 중공미립자이며, 평균 입자경 100㎛, 280kg 가압 파괴율이 5체적%, 밀도가 0.73g/㎤인 것이다.

비히클 1은 「MMA수지」이며, 비히클 2는 「아크릴계 에멀젼」이다.

윤활억지재 1(7호 규사) 및 윤활억지재 2(8호 규사)는, 비히클 2의 아크릴계 에멀젼에 미리 혼합되는 것이다.

(옥내시험 1)

옥내에 있어서, 포장공시체(실시예 1~7) 및 대조포장공시체(비교예 1~4)에 대하여 광조사가 행해지고, 포장공시체 및 대조포장공시체의 내부온도가 측정되었다. 포장공시체 및 대조포장공시체는, 포장 모체 공시체에 각종의 도료를 도포하는 것에 의해 형성되었다. 포장 모체 공시체로서는, 각 실시예 및 각 비교예 모두에 밀립 아스팔트 콘크리트제의 공시체(세로가로 30×30cm, 두께 5cm)가 이용되었다. 포장 모체 공시체로의 도료의 도포 방법은, 다음과 같다. 즉, 우선, 전체 도포량의 반이 포장 모체 공시체의 표면에 솔도포에 의해 도포되었다. 이 도포된 층이 경화한 후, 나머지의 반이 경화한 층의 표면에 솔도포에 의해 겹쳐져서 도포되었다.

또, 표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 1은, 포장 모체 공시체만으로 이루어지는 공시체(도료가 도포되지 않은 공시체)이다.

또한, 이 시험에 있어서 모든 도료는, 그 명도가 동일한 정도로 되도록 배합되었다(표 2 참조). 즉, 도료는, 포장공시체 및 대조포장공시체의 표면이 시각적으로 같은 정도의 명도가 되도록 조정되었다. 이것은, 밝아질수록 광(가시광)의 반사율이 높아지게 되므로, 동일조성의 도료에서도, 명도가 다르면, 광조사에 의한 온도상승이 달라지기 때문이다. 각 실시예의 포장공시체 및 각 비교예(비교예 1은 제외한다)의 대조포장공시체에 도포된 도료의 색조는 회색이며, 도료가 도포된 후의 포장공시체의 명도(수치가 작을수록 흑색에 가깝다)는 50±2.5이었다. 이 범위의 명도는, 시각적으로 같은 정도의 밝기로 확인되는 것이다. 또, 명도는 포장공시체의 표면(도장면)을 미놀타카메라사제의 색채색차계(형식 : CR-310)로 색조를 측정하는 것에 얻어졌다. 명도는 L*a＊b*표색계의 L*값으로 표시되었다. 비교예 1에서는, 도료가 도포되어 있지 않으므로, 명도는 낮은 값(23.7)으로 되어 있다(표 2 참조). 요컨대, 비교예 1에서는, 포장 모체 공시체 자체의 명도가 표시되어 있으므로, 색조가 흑색에 가깝게 되어 있다.

또한, 각 실시예에서는, 안료를 효율 좋게 분산시키기 위해서, 도료에 비히클이 적량 혼합되어 있다. 즉, 각 실시예에서는, 「페릴렌계의 흑색안료, 백색안료 및 비히클이 혼합된 도료」가 사용되어 있다.

시험의 평가방법(온도 측정방법)은 이하와 같다. 우선, 포장공시체의 중앙부근에 있어서, 그 표면으로부터 5mm의 깊이의 위치에 열전대가 매립되었다. 열전대는 포장 모체 공시체의 바닥면으로부터 매립되었다. 주위로부터 전달되는 열의 영향을 피하기 위해서, 포장 모체 공시체의 측면 및 바닥면에 두께 5cm의 발포 스티롤이 부착되었다. 이어서, 20±1℃로 조절된 실내에 있어서, 포장공시체 및 대조포장공시체의 표면이 빔 램프로 조사되었다. 빔 램프는 도시바라이테크사제의 빔램프(형식 : BRF 100V 150W)이며, 포장공시체 및 대조포장공시체의 표면으로부터 윗쪽으로 50cm 떨어진 높이 위치에 설치되었다. 조사개시 5시간 후에, 열전대가 감지한 온도가 데이터 로거에서 계측되고, 얻어진 온도 측정값이 비교 검토되었다.

실시예 및 비교예에 있어서의 도료의 배합 및 시험결과가 표 2에 나타나 있다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예의 온도 측정값은, 어느 것이나, 비교예의 온도 측정값보다도 낮은 값을 나타내고 있다. 이것으로부터, 실시예의 온도상승 억제효과는 비교예의 온도상승 억제효과보다도 우수하다는 것을 알 수 있다. 또한, 도료의 배합을 단순화하여도, 온도상승 억제효과가 충분히 발휘되는 것이 확인되었다.

결과를 상세하게 검토하면, 예컨대, 중공미립자를 포함하지 않는 실시예 1의 온도 측정값은, 비교예 1보다도 16.9℃ 낮고, 비교예 2보다도 2.9℃ 낮고, 비교예 3보다도 3.3℃ 낮고, 비교예 4보다도 13.5℃ 낮았다. 또한, 실시예 5는 실시예중에서 가장 낮은 온도 측정값을 나타냈다. 실시예 5는, 비교예 1보다도 21.5℃ 낮고, 비교예 2보다도 17.5℃ 낮고, 비교예 3보다도 7.9℃ 낮고, 비교예 4보다도 18.1℃ 낮았다. 이들의 것으로부터, 본 실시예와 같이 , 페릴렌계의 흑색안료가 혼합된 도료를 사용하면, 종래 이용되고 있었던 일반적인 산화철계 흑색안료나 복합 산화물계 흑색안료를 혼합시킨 도료를 사용한 경우에 비하여, 보다 큰 온도상승 억제효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 7의 온도 측정값은, 비교예 4의 온도 측정값보다도 15.2℃ 낮은 것으로부터, 비히클로서 아크릴계 에멀젼을 사용한 경우에서도, 충분한 온도상승 억제효과가 있다는 것이 확인되었다.

또한, 실시예 4의 온도 측정값은, 실시예 2의 온도 측정값보다도 2.1℃ 낮았다. 또한 실시예 5의 온도 측정값은, 실시예 2의 온도 측정값보다도 3.4℃ 낮았다.이와 같이, 실시예 4 및 실시예 5는, 흑색안료 및 백색안료의 전체 배합량이 실시예 2보다도 적은 것에도 불구하고(실시예 4 및 실시예 5에서는, 그들의 전체 배합량은 4.0이며, 실시예 2에서는, 그들의 전체 배합량은 5.0이다), 유효한 온도상승 억제효과를 나타내고 있다. 이것은 실시예 4 및 실시예 5와 같이, 도료중에 중공미립자를 혼합시키면, 노면에 있어서의 온도상승 억제효과가 향상한다는 것을 시사하고 있다(실시예 2는 중공미립자를 함유하지 않고 있다). 따라서, 포장 모체의 표면에 도포되는 도료로서는, 「페릴렌계의 흑색안료, 백색안료, 비히클 및 중공미립자가 혼합된 도료」인 것이 바람직하다. 더욱이, 실시예 5의 온도 측정값은, 실시예 4의 온도 측정값보다도 1.3℃ 낮게 되어 있다. 따라서, 실시예 5와 같이, 중공미립자로서 붕규산유리를 사용하면, 보다 좋은 온도상승 억제효과를 기대할 수 있다는 것이 시사된다. 따라서, 포장 모체의 표면에 도포되는 도료로서는,「페릴렌계의 흑색안료, 백색안료, 비히클, 및 붕규산유리의 중공미립자가 혼합된 도료」인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 실시예 2의 온도 측정값은 실시예 1의 온도 측정값보다도 1.2℃ 낮고, 실시예 5의 온도 측정값은 실시예 3의 온도 측정값보다도 1.7℃ 낮게 되어 있다. 이것으로부터, 시각적으로 같은 정도의 밝기(명도)의 경우는, 백색안료로서 적외선반사성이 높은 루틸형 산화티탄(예컨대, 백색안료 1)을 이용하면, 백색안료로서 통상의 루틸형 산화티탄(예컨대, 백색안료 2)을 이용한 경우보다도, 보다 좋은 온도상승 억제효과가 발휘되는 것이 시사된다.

(옥외시험)

옥외에 있어서 태양광 폭로에 의한 포장공시체내의 온도를 경시적으로 측정하는 시험을 행하였다. 사용한 포장공시체는, 상술한 옥내시험에서 이용한 실시예 2, 실시예 5 및 비교예 1이다. 온도의 측정방법은, 상술한 옥내시험과 동일했다. 측정 일시는 평성 17년 1월 27일의 9시로부터 18시까지였다.

각 실시예 및 비교예 1의 온도 측정값의 경시적 변화가 도 1에 나타나 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 각 실시예의 온도 측정값은, 어느 시간대에 있어서도, 비교예 1의 온도 측정값보다도 낮은 값을 나타내고 있다. 이것으로부터, 각 실시예는 비교예 1보다도 높은 온도상승 억제효과를 초래한다는 것을 알 수 있다.또한, 도료의 배합을 단순화하더라도, 온도상승 억제효과가 충분히 발휘되는 것이 확인되었다. 또, 측정시기가 추운 시기(1월)이고, 최고기온은 약 9℃(도 1중의 15:00의 시점)이었다. 이것 때문에, 도료가 도포되어 있지 않은 비교예 1의 온도 측정값의 최고치는 비교적 낮아서 약 25℃(13:00∼14:00의 시점)이었지만, 실시예 2 및 실시예 5는 비교예 1에 비하여 더욱 낮은 값을 나타냈다. 즉, 실시예 2 및 실시예 5의 온도 측정값과 비교예 1의 온도 측정값과의 최대 차이는, 실시예 2에서는 약 6.5℃, 실시예 5에서는 약 9.0℃(어느 것이나 13:00∼14:00에 있어서의 측정값)이었다. 이것으로부터, 히트 아일랜드 현상이 일어나기 쉬운 뜨거운 시기(7월이나 8월)에서는, 극히 양호한 온도 상승 억제효과(측정값의 최대 차이가 더 커지게 되는 것)을 기대할 수 있다.

또한, 도 1로부터 분명한 바와 같이, 실시예 5의 온도 측정값은, 어느 시간대에 있어서도, 실시예 2의 온도 측정값보다도 낮은 값을 나타내고 있다. 이것은, 도료중에 중공미립자를 혼합시키면, 온도상승 억제효과가 향상하는 것을 시사하고 있다.

(옥내시험 2)

이 시험은, 도료중의 안료의 다과(多寡)에 의한 온도상승 억제효과를 확인하기 위해서 행하여졌다. 이 시험에서는, 옥내에 있어서, 포장공시체에 광조사가 행해지고, 포장공시체내의 온도가 측정되었다. 사용된 포장공시체는, 옥내시험 1의 실시예 6 및 실시예 8∼13이었다. 온도의 측정방법 및 평가방법은, 옥내시험 1과 동일하였다.

각 실시예에 있어서의 도료의 배합 및 시험 결과가 표 3에 나타나 있다. 또, 표 3에 나타낸 바와 같이, 어느 실시예에 있어서도, 「페릴렌계의 흑색안료, 복합 산화물계의 흑색안료, 백색안료, 비히클 및 중공미립자를 혼합시킨 도료」가 사용되었다.

또한, 옥내시험 2에서 사용된 각 실시예에 관해서, 측정된 온도와 전체 안료 혼합량과의 관계가 도 2에 나타나 있다.

표 3 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 실시예의 온도 측정값은, 도료중의 모든 안료의 배합량 합계(중량%)가 커지게 됨에 따라서 낮아지고 있다. 이것으로부터, 전체 안료의 배합량 합계값(중량%)이 커지게 되면, 그것에 따라, 온도상승 억제효과도 향상한다는 것을 알 수 있다. 또한, 도 2에 잘 나타난 바와 같이, 안료의 배합량 합계값(중량%)이 3중량%를 하회하면, 온도상승 억제효과는 거의 얻을 수 없게 되는 것이 예상된다. 역으로, 안료의 배합량 합계값(중량%)이 15중량%를 상회하여도, 온도상승 억제효과는 그다지 얻어지지 않게 된다고 예상된다. 따라서, 포장 모체의 표면에 도포하는 도료는,「적어도 페릴렌계의 흑색안료(흑색안료 1), 백색안료, 비히클 및 중공미립자를 혼합시킨 도료로서, 페릴렌계의 흑색안료 및 백색안료를 포함하는 모든 안료의 합계 배합량이 3중량% 이상 15중량% 이하인 도료」인 것이 바람직하다.

또, 각 실시예의 도료에는, 복합 산화물계의 흑색안료(흑색안료 2)가 함유되어 있다. 따라서, 페릴렌계의 흑색안료와 복합 산화물계의 흑색안료를 병용했을 경우라도, 충분한 온도상승 억제효과가 얻어지는 것이 확인되었다.

(옥내시험 3)

이 시험은, 중공미립자의 다과에 의한 온도상승 억제효과를 확인하기 위해서 행하여졌다. 이 시험에서는, 옥내에 있어서, 포장공시체에 광조사가 행하여지고, 포장공시체내의 온도가 측정되었다. 사용된 포장공시체는, 옥내시험 1에서 이용된 실시예 6 및 표 4에 나타나 있는 실시예 14∼17이었다. 온도의 측정방법 및 평가방법은, 옥내시험 1과 동일했다. 또, 표 4에 나타난 바와 같이, 어느 실시예에 있어서도, 「페릴렌계의 흑색안료, 복합 산화물계의 흑색안료, 백색안료, 비히클 및 중공미립자를 혼합시킨 도료」가 사용되었다.

각 실시예에 있어서의 도료의 배합 및 시험 결과가 표 4에 나타나 있다. 또한, 옥내시험 3에서 사용된 각 실시예에 관해서, 측정된 온도와 중공미립자의 혼합량과의 관계가 도 3에 나타나 있다.

표 4 및 도 3에 나타난 바와 같이, 각 실시예의 온도 측정값은, 중공미립자의 혼합량이 증대함에 따라서 낮아져 있다. 이것은, 중공미립자의 혼합량이 증대하면, 그것에 따라, 온도상승 억제효과도 향상하는 것을 나타내고 있다. 또한, 도 3에 잘 나타난 바와 같이, 중공미립자의 혼합량 합계값(중량%)이 3중량%를 하회하면, 온도상승 억제효과는 거의 얻어지지 않게 되는 것이 예상된다. 역으로, 중공미립자의 혼합량 합계값(중량%)이 15중량%를 상회해도, 온도상승 억제효과는 그다지 얻어지지 않게 된다고 예상된다. 따라서, 포장 모체의 표면에 도포하는 도료는, 「적어도 페릴렌계의 흑색안료(흑색안료 1), 백색안료, 비히클 및 중공미립자를 혼합시킨 도료이며, 상기 중공미립자의 혼합량은 5중량% 이상 15중량% 이하인 도료」인 것이 바람직하다.

또, 각 실시예의 도료에는, 복합 산화물계의 흑색안료(흑색안료 2)가 함유되어 있다. 따라서, 이 시험에 있어서도, 페릴렌계의 흑색안료(흑색안료 1)와 복합 산화물계의 흑색안료를 병용했을 경우에서도, 충분한 온도상승 억제효과가 얻어지는 것이 확인되었다.

(옥내시험 4)

이 시험은, 본 발명의 포장체에 의한 내구성의 향상을 확인하기 위해서 행하여졌다. 이 시험에 있어서는, 실내에서, 휠 트래킹 시험이 포장 시험법 편람 3-7-3에 준해서 행하여졌다. 휠 트래킹 시험은, 아스팔트 혼합물의 내유동성을 평가하는 시험이다. 이 시험은, 소정의 온도, 소정의 속도에서, 적재한 고무차륜을 소정의 치수의 공시체 위를 반복하여 왕복 주행시켜, 단위시간당의 변형량으로부터 동적 안정도(DS)를 구하는 것이다. 여기에서 말하는 「내유동성」은, 고온일 때에 있어서의 「유동하기 어려움」, 「바퀴 자국 파임의 생기기 어려움」등의 성질이다. 이 내유동성을 평가하는 지표인 동적 안정도의 수치가 클수록 내유동성이 높다. 즉, 동적 안정도의 수치가 클수록 내구성이 높다.

이 시험에 있어서는, 소정 방법으로 죄어 굳힌 30×30cm, 두께 5cm의 공시체 의 중심 직선상을, 대형차량의 하중에 상당하는 차륜하중 686±10N의 시험륜을 42±1회/분의 속도로 왕복 주행시켰다. 그리고, 주행 개시후 소정의 시간(t₁으로부터 t₂의 사이의 시간)에 있어서의 포장공시체의 변형량으로부터, 동적 안정도가 구해졌다. 동적 안정도는 포장 공시체가 1mm 변형하는데 필요한 하중륜 주행회수(회/mm)로 표시된다. 이 시험에서는, 하기의 식으로부터 동적 안정도가 산출되었다.

동적 안정도(회/mm) = 42 × (t₂ - t₁) ÷ (d₂ - d₁)

상기 식 중, d₁은 t₁(표준적으로는 주행 개시후 45분)에 있어서의 변형량 (mm)이며, d₂는 t₂(표준적으로는 주행 개시후 60분)에 있어서의 변형량(mm)이다.

휠 트래킹 시험은, 통상, 공시체 온도 및 실내 분위기 온도를 약 60℃로 설정해서 행해진다. 그러나, 본 발명의 포장체는, 광(주로 라이트광, 태양광)이 조사될 때에, 온도상승 억제효과를 발휘하는 것이다. 따라서 포장공시체 표면으로부터 윗쪽으로 25cm, 수평방향으로 25cm 떨어진 위치에 라이트를 설치하고, 공시체를 비스듬하게 윗쪽으로부터 조사하여, 공시체의 온도를 상승시키도록 했다. 그리고, 조사후 4시간 후로부터 시험(왕복주행)이 개시되었다. 실내 분위기 온도는 약 25℃가 되도록 설정되었다. 또, 시험 개시시의 공시체의 표면온도가 접촉형 표면온도계로 측정되었다.

이 시험에서는, 옥내시험 2에서 사용된 실시예 2(밀립 아스팔트 콘크리트 공시체에, 페릴렌계 흑색안료, 백색안료, 비히클이 혼합된 도료를 도포한 것), 실시예 5(밀립 아스팔트 콘크리트 공시체에, 페릴렌계 흑색안료, 백색안료, 비히클 및 붕규산유리로부터 중공미립자가 혼합된 도료를 도포한 것), 비교예 1(도료가 도포되어 있지 않은 밀립 아스팔트 콘크리트 공시체) 및 비교예 2(밀립 아스팔트 콘크리트 공시체에, 통상의 흑색안료(흑색안료 3), 백색안료, 비히클이 혼합된 도료를 도포한 것)가 사용되었다.

또한, 이 시험에 있어서는, 동적 안정도의 측정에 더하여, 공시체의 표면의 외관이 눈으로 검사되었다. 상세하게는, 도막의 표면에 있어서의 깨어짐이나 벗겨짐의 유무가 검사되었다. 시험 결과가 표 5에 나타나 있다.

표 5에 나타낸 바와 같이, 각 실시예의 동적 안정도는, 각 비교예의 동적 안정도보다도 높아지고 있다. 상세하게는, 실시예 5의 동적 안정도는, 비교예 1의 동적 안정도의 약 3.2배이며, 비교예 2의 동적 안정도의 약 2.6배이다. 또한, 실시예 2의 동적 안정도는, 비교예 1의 동적 안정도의 약 1.8배이며, 비교예 2의 동적 안정도의 약 2.2배이다. 이들의 것으로부터, 실시예 5와 같이, 붕규산유리로 이루어지는 중공미립자를 포함하는 도료를 도포하면, 포장체의 내구성이 향상하는 것이 확인되었다.

또한, 각 실시예의 시험 개시시의 온도 측정값은 어느 것이나, 각 비교예의 온도 측정값보다도 낮은 값을 나타내고 있는 것으로부터, 각 실시예의 온도상승 억제효과는 각 비교예의 온도상승 억제효과보다도 높은 것이, 이 시험으로부터도 재확인되었다.

이상의 결과로부터, 붕규산유리로 이루어지는 중공미립자를 함유하는 도료를 포장 모체의 표면에 도포하는 것에 의해 형성된 포장체는, 대형차량의 주행에 의한 큰 하중이나 충격에도 충분히 견딜 수 있는 내구성을 갖는 것이 시사되었다.

본 발명에 의하면, 포장 모체에 도포되는 도료의 배합이 매우 단순화된다.

또한, 노면의 온도상승이 효과적으로 억제된다.

도료에 중공미립자를 함유시키는 것에 의해, 단열성이 우수한 포장체가 형성된다.

더욱이, 중공미립자의 재료를 선택하는 것에 의해, 내구성 및 내하중성이 우수한 포장체가 형성된다.

Claims

노상상 또는 노반상에 펴서 굳힐 수 있는 포장체로서,

포장 모체와,

포장 모체의 표면에 도포된 도료

를 갖고, 도료는 적어도 페릴렌계의 흑색안료, 백색안료 및 비히클을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 포장체.
제 1항에 있어서, 상기 백색안료는 산화티탄인 것을 특징으로 하는 포장체.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 도료는 중공미립자를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 포장체.
제 3항에 있어서,

상기 중공미립자는 붕규산유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 포장체.