KR20110124116A - 자전거 도로에 적용 가능한 스텐실 포장 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텐실을 이용한 친환경 포장재 및 이를 이용한 포장 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아스팔트나 콘크리트 도로 상부에 신설되는 포장재의 노면습윤에 따른 미끄럼을 방지하고, 세균번식의 원천 봉쇄와 전염 확산을 원천적으로 차단하는 항균성을 증진하고, 속경성 상온 경화를 위하여 구현할 수 있는 변성아크릴수지에 골격을 형성하는 골재, 결합의 혼용성을 위한 결합활성제, 세균의 번식 억제를 위한 항균제, 적외선 복사열의 전달을 감축하는 태양광 차단기능제, 마찰력을 가지는 미끄럼방지골재 등의 기능성 첨가제를 추가로 갖는 스텐실을 이용한 친환경 포장재에 관련하여 항균성과 태양광 차단기능 및 미끄럼방지기능을 포함하는 스텐실을 이용한 친환경 포장재 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.

Description

자전거 도로에 적용 가능한 스텐실 포장 공법{Stencil paving method used for bicycle road}

본 발명은 스텐실을 이용한 친환경 포장재 및 이를 이용한 포장 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아스팔트나 콘크리트 도로 상부에 신설되는 포장재의 노면습윤에 따른 미끄럼을 방지하고, 세균번식의 원천 봉쇄와 전염 확산을 원천적으로 차단하는 항균성을 증진하고, 속경성 상온 경화를 위하여 구현할 수 있는 변성아크릴수지에 골격을 형성하는 골재, 결합의 혼용성을 위한 결합활성제, 세균의 번식 억제를 위한 항균제, 적외선 복사열의 전달을 감축하는 태양광 차단기능제, 마찰력을 가지는 미끄럼방지골재 등의 기능성 첨가제를 추가로 갖는 스텐실을 이용한 친환경 포장재에 관련하여 항균성과 태양광 차단기능 및 미끄럼방지기능을 포함하는 스텐실을 이용한 친환경 포장재 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.

콘크리트나 아스팔트 등의 노면 또는 바닥 포장재에 사용하는 수지로는 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 등이 알려져 있다. 그러나 종래 에폭시계 수지 또는 우레탄계 수지는 내마모성, 접착력 및 탄성이 우수하나, 점도는 온도에 민감하여 영하의 온도에서 시공이 어려워 내구성과 내후성이 약하며, 경화속도가 늦기 때문에 경화되는데 많은 시간이 소요되기 때문에 시공 시간이 길어진다는 단점이 있었다. 시공시간과 양생 시간이 길어 생산 현장이나 작업장, 사업장 등에서 사업을 영위함에 장시간 차질을 발생시켜 경제적 손실을 발생시킬 수 있었다.

이상과 같이 상기 종래의 마모에 의해 습윤 또는 기름 면에 미끄럼저항이 약해지는 문제점과 시공상에 있어서 수용성 바인더의 특성에 따른 양생 지연과 동절기에 결빙되는 문제점으로 사용이 제한되는 원인으로 작용하였다. 한편, 아크릴계 수지는 아크릴계 모노머의 양호한 반응성 때문에 경화시간이 짧고 내구성이 우수하다는 특징을 갖고 있으나, 고강도 경질의 에폭시 수지를 이용한 바닥재 표층은 차량의 하중과 충격에는 취약하여 시간이 지나면 쉽게 깨지게 되고 균열이 발생되는 단점이 있었다.

나아가, 종래의 항균제는 수계 및 유계 고분자 수지 또는 당업자에게 공지된 임의의 유기 물질에 은 항균제 화합물의 첨가에 의해 항균성을 나타낼 수 있었다. 그러나 일예로 은염은 담체 조건 하에서 매우 신속하게 코팅물질 밖으로 세정되어 나갈 수 있거나, 주변 환경에 의한 금속의 산화가 쉽게 이루어지는 관계로, 이러한 은 항균입자의 시스템은 장기적 내구성을 의도하기보다는 단기 효과만 발휘될 수 있었다.

에폭시수지는 자외선에 의하여 변성되기 때문에 시간이 지남에 따라 에폭시수지가 노면에서 들뜸 현상이 가속화되는 문제점이 있었고, 아크릴계 수지에 있어서 단량체의 사용을 아크릴산 알킬 에스테르 모노머를 1종 또는 2종 성분만을 사용하여 제조한 시럽의 경우 도로 모재에 대한 접착성의 낙후와 신설 포장재에 이상 현상이 발생하므로 도로 또는 바닥재 용으로 사용하는 데에는 제약이 있어 왔다.

*이러한 단점을 보완하고자 아스팔트 또는 콘크리트를 대상으로 하는 도로 또는 바닥 포장재 용으로 사용 가능한 우수한 접착성 및 경화시간이 빠른 상온 경화형 아크릴계 수지를 지용한 포장재를 제공하고자 한다.

아울러, 보행이나 차량 통행에 의한 피로 하중과 충격에도 손상되지 않고 항구적 수명을 유지시켜 줄 수 있는 변성 아크릴 수지 포장재을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 항균 효과의 장기 지속성을 제공하고 박테리아에 대한 보호 대책의 일환으로 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)항균제로 Pt-Ag-사이클로덱스트린 항균 포접화합물과 Ag-팽윤성 수지가 함께 공존하는 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)항균제를 포함하는 포장재를 제공하고자 한다.

다시 말해, Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 나노입자의 코아-쉘 항균메트릭스 합성법은 백금선구체와 은선구체의 환원을 통해서 그 크기가 수nm정도의 구형의 구조를 은(Ag)과 백금(Pt)의 함량을 변화시킴으로써 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 항균제의 항균반응이 순수한 은(Ag)항균제보다도 5-10배 이상 높은 지속적 항균활성과 흡착 역할을 하는 팽윤성 성질을 가지고 있어서 곰팡이나 균주를 포획하는 기능을 이용하여 도로포장재용 분야에서 덧씌우기 소재나 박막 코팅재의 조직 치밀도 또는 결합에 영향을 주지 않는 항균제를 포함하는 포장재를 제공하고자 한다.

본 발명은 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 분무되는 보강층과, 상기 보강층의 상부에 적층된 베이스층과, 상기 베이스층의 양생 후에 그 상부에 분무되어 적층된 커버층을 포함하여 구성되되, 상기 보강층은 골격형성제 2~17 중량부, 결합활성제 77~97 중량부 및 기능첨가제 0.1~7.0 중량부를 포함하여 구성되고, 상기 베이스층은 주제와 경화제가 1:0.05~0.3의 중량비로 혼합되어 제조된 조성물로, 상기 주제는 골격형성제, 항균제를 포함하는 기능첨가제 및 결합활성제를 포함하고, 상기 경화제는 제1경화제, 제2경화제 및 희석제를 포함하며, 상기 커버층은 주제와 경화제가 1:0.05~0.3의 중량비로 혼합되어 제조된 조성물로, 상기 주제는 변성아크릴수지 및 항균제를 포함하는 기능첨가제를 포함하고, 상기 경화제는 제1경화제, 제2경화제 및 희석제를 포함하며, 상기 베이스층 및 커버층의 항균제는 Pt-Ag-싸이클로덱스트린(Ag-팽윤성수지)이고, 상기 보강층의 골격형성제는 팽윤성수지인 것을 특징으로 하는 친환경 포장재를 제공한다.

여기서, 상기 베이스층은 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 분무되어 적층된 패턴층이고, 상기 커버층은 상기 패턴층의 양생 후에 스텐실을 제거한 후 그 상부에 분무되어 적층된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스층과 커버층 사이에는 상기 베이스층의 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 분무되어 적층된 상기 베이스층과 동일한 구성의 패턴층이 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스층 또는 패턴층 주제의 골격형성제는, 변성아크릴수지 34~54 중량부 및 골재 27~47 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스층 또는 패턴층 주제의 기능첨가제는, 항균제 0.05~3.0 중량부, 무기질안료 1~8 중량부 및 무기질 금속분체 1~12 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스층 또는 패턴층 주제의 결합활성제는, 유화제 0.01~2.0 중량부, 소포제 0.01~2.0 중량부 및 분산용매 2.0~18.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버층 주제의 변성아크릴수지는, 모노머 65~85 중량부, 반응 첨가제 2~12 중량부 및 희석제 8~28 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명은 친환경 포장재를 시공하는 방법에 관한 것으로, 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 분무되는 보강층과, 상기 보강층의 상부에 적층된 베이스층과, 상기 베이스층의 양생 후에 그 상부에 분무되어 적층된 커버층을 포함하여 구성되되, 콘크리트 또는 아스팔트 표면의 훼손부위를 보정하고, 오염을 제거하여 바탕을 정리하는 정리단계;와, 상기 콘크리트 또는 아스팔트 상부에 항균인자를 포함하는 팽윤성수지 에멀젼을 분무 적층하여 보강층을 형성하는 보강층 적층단계;와, 상기 보강층 상부에 베이스층을 분무 적층하여 양생하는 베이스층 적층단계; 및 양생된 상기 베이스층의 상부에 항균성, 태양광차단기능 및 미끄럼방지기능을 구비한 커버층을 분무 적층하는 커버층 적층단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재의 시공 방법도 제공한다.

여기서, 상기 베이스층 적층단계는 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 패턴층을 분무 적층하는 패턴층 적층단계이고, 상기 커버층 적층단계는 상기 패턴층의 양생 후에 스텐실을 제거한 후 그 상부에 커버층이 분무되어 적층되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스층 적층단계 및 커버층 적층단계 사이에는, 상기 베이스층 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 상기 베이스층과 동일한 성분의 패턴층을 분무 적층하는 패턴층 적층단계를 추가로 포함하고, 상기 커버층 적층단계는 상기 패턴층의 양생 후에 스텐실을 제거한 후 그 상부에 커버층이 분무되어 적층되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 사용하면, 아스팔트 또는 콘크리트 등의 도로에 신설되는 바닥 포장재 용으로 우수한 접착력 및 빠른 경화 시간을 갖는 상온 경화형 아크릴계 수지의 제공이 가능하고, 보행이나 차량 통행에 의한 피로 하중과 충격 등에 의하더라도 손상되지 않는 변성 아크릴 수지를 포함하는 포장제를 제공하는 것이 가능하다.

또한, 뛰어난 접착력으로 콘크리트나 아스팔트와 같은 노면에 강하게 접착할 수 있으며, 항오염성이 뛰어나 노면에 발생하는 불가항력적인 유해 곰팡이나 세균에 대한 강한 항균력이 있어 위생 의학적 향균 효과를 장기간 유지할 수 있다.

또한, 태양 복사열에 의한 유해 광선에 대해 저항하는 자외선 안정 물질과 적외선 흡수 및 반사물질을 포함하여 포장재의 내구연한을 늘릴 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

본 발명은 도로면의 콘크리트와 아스팔트 바닥에 적용할 수 있는 변성아크릴 수지 조성물을 이용한 친환경 바닥 포장재와 이의 제조 공법에 관한 것으로, 본 발명의 적용 분야인 통상적인 콘크리트와 아스팔트 바닥재에 우수한 미관 향상과 환경 조성의 적합성을 지닌다.

또한 도시 미관을 살리고 보행자의 안전을 확보하기 위하여 콘크리트와 아스팔트에 적용할 수 있는 것으로 기존의 콘크리트나 아스팔트, 투수콘 등의 바닥 노면 오버레이용이나 자전거도로의 오버레이용으로도 사용 가능하며, 보도나 자전거도로의 유색포장, 산책로, 광장, 경기장, 롤러 스케이트장, 공원, 광장, 체육시설, 주차장, 육교, 교량 등의 미관을 주위 환경과 조화롭게 꾸며 사용할 수 있는 특징과 장점이 있다.

아울러, 본 발명은 항균성과 태양광 차단기능 및 미끄럼 방지 기능을 갖는 친환경 변성아크릴 콘크리트 또는 아스팔트 바닥 포장재를 제공하고자 한다.

인간은 매일 박테리아, 진균 및 포자와 같은 다수의 미생물에 노출되어 있으며 실제로 이들이 적용받는 모든 표면인 바닥 포장재에서조차 발견된다. 이러한 미생물의 다수는 유용 또는 필요함에도 불구하고, 우리 주변에는 질병의 원인이 되거나 치명적이기까지 한 박테리아, 진균 및 포자가 다른 사람과의 일상적인 교섭, 또는 물품과의 접촉으로 미생물의 전염을 초래하는 위협에 노출되어있다.

이러한 문제에 직면한 이후, 대부분 화학적 또는 물리적 방법이 미생물을 박멸하는데 매우 효과적이지만, 이들은 단지 단기 효과만을 가지며, 내성의 발전을 촉진하고, 일부 상황에서는 부적절한 사용으로 환경적 견지에서 보호되어야할 자연을 파괴하는 지경에 이르렀다.

특히 유기화학 물질의 경우에 있어서 인간 세포에 대한 유해성 또는 유독성으로 유해한 것으로 여겨지는 발상에서, 본 발명은 무기계 항균제의 대표적인 은 또는 구리와 같은 특정 금속 이온 및 금속의 사용은 유해성, 내성의 발전 및 화학적 영향에 대한 불안감과 같은 불이익은 없으며, 단지 무기계 항균제 화합물로 미생물의 손상과 증식억제 효과를 나타내지만, 인간 신체에 대해 유독성은 갖지 않는 것으로 알려져 있다.

종래의 항균제의 사용은 예컨대 수성 및 지용성 고분자 수지 또는 당업자에게 공지된 임의의 유기 물질에 은 항균제 화합물의 첨가에 의해 항균성을 나타낼 수 있었다. 그러나, 일 예로 은염은 담체 조건 하에서 매우 신속하게 코팅물질 밖으로 세정되어 나갈 수 있거나, 주변 환경에 의한 금속의 산화가 쉽게 이루어지는 관계로, 이러한 은 항균입자의 메트릭스 기능은 장기적 내구성을 의도하기보다는 단기 효과를 기대하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 언급된 불이익을 피하거나, 장기 지속성을 제공하고 그 박테리아에 대한 보호 대책의 일환으로 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 항균제와 고분자 수지가 함께 공존하는 시스템을 스텐실을 이용한 친환경 포장재에 제공하는 것이다.

본 발명을 구성하는 요소의 하나로서 일련의 태양광을 차단하는 해석은 적외선을 반사시키는 물질이 적어도 변성아크릴 수지에 직접 침착을 수반한다. 상기 태양광 차단 침착물의 역활은 예를 들어, 노면의 콘크리트나 아스팔트 표면이 태양광을 받아 포장면이 고온으로 되므로 도시 상공의 기온이 주변 지역보다 높아지는 현상이 생기기 시작하여 도심지에서 온도가 상승하면 도심지 온도가 상승하고, 생활환경을 악화시키는 열섬효과(heat island) 현상에 따른 과량의 온도 상승을 감소하여, 즉, 여름철 도심의 복사열을 조절하기 위해 소요되는 전력을 절감하기 위한 방편으로, 친환경 바닥 포장재 피막은 적어도 최소한의 태양 에너지 복사가 통과되도록 하는 것이 필요하였다. 이러한 복사열의 전달을 줄이고, 적외선에 의한 에너지의 공급을 감축하는 범위를 가능하기 위하여, 광 투과율의 수준을 감소시키 위해 제안된 해법은 적외선을 반사시키는 TiN, ITO, ATO 등의 물질이나 이들의 혼합물로 이루어진 화합물을 혼합하여 변성아크릴 시럽에 투입하고 가두는 것으로서 본질적 금속 흡수제 물질을 함유하는 것을 특징으로 하는, 본 발명에 이용된 흡수제 물질은 가시광선에서 열흡수의 수준을 조절하기 위한 용도인 흡수제 물질은 적외선의 반사를 최저한으로 관여할 수 있었다.

종래의 마모에 의해 습윤 또는 기름면에 미끄럼저항이 약해지는 문제점과 시공상에 있어서 수용성 바인더의 특성에 따른 양생지연과 동절기에 결빙되는 문제점, 그리고 또한 종래의 미끄럼 방지기능을 위한 조성물은 시공상에 있어서 일반적으로 수지를 도포하고, 미끄럼방지골재를 살포하여 마감하거나 또는 추가로 다짐롤러를 사용하여 표면을 다짐하는 방식에서 결합의 한계성으로 보행이나 주행차량에 의한 지속적인 충격에 의해 수지 내에 함침된 미끄럼방지골재의 탈락이 진행되어 제품의 내마모성 및 미끄럼방지성이 현저히 저하되는 현상이 발생하게 되고 결과적으로 제품의 내구성이 약해져서 모재인 콘크리트나 아스팔트에서 탈락이 진행되는 문제점이 반복됨으로서, 공원이나 아파트 단지 내와 같이 심미감이 보다 요하는 지역은 미끄럼 방지제의 도포가 오히려 주변 경관을 해칠 우려가 있어 사용이 제한되는 원인으로 작용하였다.

이에, 본 발명자는 일련의 바닥재 중에서 물과의 빈번한 접촉과 충격 그리고 진동이 반복되고, 항균을 중시하는 바닥재가 요구하는 물성에 충족하는 바닥재를 얻고자 노력한 결과, 본 발명은 세균의 생육억제 및 항균작용이 뛰어난 항균 포접화합물 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 항균제를 콘크리트나 아스팔트 포장 구조체에 항균 및 항 곰팡이 특성이 있게 하면서, 적외선의 반사와 흡수의 기능을 하는 태양광 차단물질인 금속 산화물을 이용하여 구조 시설물의 표면온도 상승을 억제하고, 내마모성 고강도의 미끄럼방지골재를 변성아크릴 수지 상에 포함되게 하여 친환경 바닥재를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 변성 아크릴 시럽 조성물은 모재에 강한 접착력과 저온에서도 시공이 가능한 내구성을 갖으며, 상온에서 속경성 피막을 콘크리트나 아스팔트 노면에 구현할 수 있다. 그리고 어떠한 피로 하중과 충격에도 항구적 수명을 유지시켜 줄 수 있는 변성 아크릴 수지로 형성된다.

본 발명은 보강층, 베이스층, 패턴층 그리고 커버층으로 4등분으로 나누어 스텐실을 이용한 친환경 포장재를 구성하는 것으로서; 그 구성에 있어서 보강층은 팽윤성수지, 용매, 가소제, 소포제, 유화제, 산화방지제 그리고 항균제가 기능첨가제로 그 효과를 발휘하고; 베이스층과 패턴층의 구성은 변성아크릴 수지, 골재가 큰 골격을 형성하는 것 외에; 항균제, 무기질 안료, 무기질 금속 분체가 기능첨가제로 기능을 발휘하고; 유화제, 소포제, 분산용매는 결합활성을 위한 혼화제의 역활을 이룬다. 그리고 커버층의 구성은 변성아크릴수지가 큰 골격을 형성하는 것 외에; 항균제, 미끄럼방지골재, 적외선 흡수제, UV안정제, 왁스가 기능첨가제로 기능을 발휘하고; 소포제, 유화제, 분산용매는 결합활성을 위한 혼화제의 역활로서 구성되어진 스텐실을 이용한 친환경 포장재이다.

나아가, 본 발명에서는 상기 베이스층 또는 패턴층 중 어느 하나 이상과 커버층으로 구성되는 포장재와, 최하부에 보강층이 추가로 포함되는 구성의 포장재를 제공한다.

즉, 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 분무되어 적층된 베이스층과, 상기 베이스층의 양생 후에 그 상부에 분무되어 적층된 커버층을 포함하여 구성되는 제1구성을 제공한다.

또한, 상기 제1구성에서 상기 베이스층은 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 분무되어 적층된 패턴층이고, 상기 커버층은 상기 패턴층의 양생 후에 스텐실을 제거한 후 그 상부에 분무되어 적층된 제2구성으로, 상기 제1구성의 베이스층에 대체하여 패턴층을 구비하는 구성에 해당한다.

또한, 상기 제2구성에서 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 스텐실이 설치되기 전에 상기 패턴층과 동일한 구성의 조성물이 분무되어 적층된 베이스층이 추가로 구비되어 양생된 후에 그 상부에 패턴층 및 커버층이 순차적으로 적층된 제3구성으로, 이는 하부부터 베이스층, 패턴층 및 커버층으로 구성된다.

나아가, 상기 제1구성 내지 제3구성 중 어느 하나의 포장재 최하부에 보강층을 추가로 포함하는 제4구성이 가능하다.

이하, 본 발명을 구성하는 포장재를 각 층별로 살펴본다.

상기 보강층을 구성하는 조성물은 골격형성제 2~17 중량부, 결합활성제 77~97 중량부 및 기능첨가제 0.1~7.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 보강층의 골격형성제는 팽윤성수지이며, 상기 보강층의 결합활성제는 가소제 0.01~5.0 중량부, 소포제 0.01~4.0 중량부, 산화방지제 0.01~4.0 중량부, 유화제 0.01~4.50 중량부 및 용매 75.0~92.0 중량부를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 보강층의 기능첨가제는 항균제인 것을 특징으로 한다.

상기 보강층 조성물의 제조방법은, 팽윤성수지와 용매를 교반하는 제1단계와; 상기 제1 단계를 거친 제1 혼합물에 가소제를 투입하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 거친 제2 혼합물에 소포제를 배합하는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 거친 제3 혼합물에 산화방지제를 투입하는 제4 단계와; 상기 제4 단계를 거친 제4 혼합물에 유화제를 투입하는 제5 단계와; 상기 제5 단계를 거친 제5 혼합물에 항균제를 투입하는 제6 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 상기 베이스층 또는 패턴층을 구성하는 조성물은, 주제와 경화제가 1:0.05~0.3의 중량비로 혼합되어 제조된 조성물로, 상기 주제는 골격형성제, 기능첨가제 및 결합활성제를 포함하고, 상기 경화제는 제1경화제, 제2경화제 및 희석제를 포함하여 구성된다. 상기 주제는, 골격형성제 70~90 중량부, 기능첨가제 3~14 중량부 및 결합활성제 5~16 중량부를 포함하여 구성된다.

상기 주제의 골격형성제는, 변성아크릴수지 34~54 중량부 및 골재 27~47 중량부를 포함하고, 여기서 상기 변성아크릴수지는, 모노머 65~85 중량부, 반응 첨가제 2~12 중량부 및 희석제 8~28 중량부를 포함하여 구성되며, 여기서 상기 모노머는 단량체 35~55 중량부, 공단량체 11~31 중량부 및 가교제 1~18 중량부를 포함하고, 상기 반응 첨가제는 중합 개시제 0.07~3.5 중량부, 연쇄 이동제 0.06~3.12 중량부, 공가교제 0.05~1.17 중량부, 중합 억제제 0.06~3.0 중량부 및 유화제 0.05~3.15 중량부를 포함한다.

또한, 상기 주제의 기능첨가제는, 항균제 0.05~3.0 중량부, 무기질안료 1~8 중량부 및 무기질 금속분체 1~12 중량부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 주제의 결합활성제는, 유화제 0.01~2.0 중량부, 소포제 0.01~2.0 중량부 및 분산용매 2.0~18.0 중량부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 경화제는 제1경화제 10~30 중량부, 제2경화제 25~45 중량부 및 희석제 35~55 중량부를 포함하여 구성된다.

상기 베이스층 또는 패턴층 조성물의 제조방법은, 변성아크릴수지와 골재를 교반하는 제1단계와; 상기 제1 단계를 거친 제1 혼합물에 유화제를 투입하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 거친 제2 혼합물에 소포제를 배합하는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 거친 제3 혼합물에 분산용매를 투입하는 제4 단계와; 상기 제4 단계를 거친 제4 혼합물에 항균제를 투입하는 제5 단계; 상기 제5 단계를 거친 제 5화합물에 무기질 금속분체를 투입하는 제 6단계; 상기 제6 단계를 거친 제 6화합물에 무기질 안료를 투입하는 제 7단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 상기 커버층을 구성하는 조성물은, 주제와 경화제가 1:0.05~0.3의 중량비로 혼합되어 제조된 조성물로, 상기 주제는 변성아크릴수지 및 기능첨가제를 포함하고, 상기 경화제는 제1경화제, 제2경화제 및 희석제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 커버층 주제의 변성아크릴수지는, 모노머 65~85 중량부, 반응 첨가제 2~12 중량부 및 희석제 8~28 중량부를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 모노머는 단량체 35~55 중량부, 공단량체 11~31 중량부 및 가교제 1~18 중량부를 포함하고, 상기 반응 첨가제는 중합 개시제 0.07~3.5 중량부, 연쇄 이동제 0.06~3.12 중량부, 공가교제 0.05~1.17 중량부, 중합 억제제 0.06~3.0 중량부 및 유화제 0.05~3.15 중량부를 포함하여 구성된다.

상기 커버층 주제의 기능첨가제는, 항균제 0.1~5.0 중량부, UV 안정제 0.5~3.0 중량부, 적외선 흡수제 0.5~4.0 중량부, 미끄럼방지골재 3.42~18.42 중량부 및 왁스 0.5~4.0 중량부를 포함하여 구성된다.

상기 커버층 조성물의 제조방법은, 변성 아크릴 수지와 항균제를 교반하는 제1단계와; 상기 제1 단계를 거친 제1 혼합물에 UV안정제를 투입하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 거친 제2 혼합물에 적외선 흡수제를 배합하는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 거친 제3 혼합물에 왁스를 투입하는 제4 단계와; 상기 제4 단계를 거친 제4 혼합물에 미끄럼방지골재를 투입하는 제5 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 상기 조성물을 구성하는 각 성분에 대해 상세히 설명한다.

- 팽윤성수지

본 발명에서 상기 보강층에 쓰이는 팽윤성수지는 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈으로 이루어진 군에서 하나 또는 둘 이상의 것을 선택 사용할 수 있다. 또한 본 발명에서 사용될 수 있는 팽윤성수지의 폴리비닐알콜 분자량은 25,000∼100,000, 중합도는 500∼2,000이상의 혼합물, 폴리비닐피롤리돈은 약 50,000∼약 200,000의 중량평균 분자량을 가지면 사용가능하다.

본 실시예에서 사용하는 예시적인 팽윤성수지는 폴리비닐알콜(PVA)로 선택한다. 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 보강층에 사용 가능한 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈은 물에는 녹고 몇가지 유기용매를 제외한 일반 유기용매에는 녹지 않는 합성고분자 중에서 수용성이라는 특이한 성질을 갖고 있다. 수용성·가연성의 백색 수지 분말로써 비중은 0.3∼0.7이고 열안정성 및 열가소성은 100∼140℃, 단시간의 가열로는 외관의 변화가 없으나 151℃ 전후에서 구조변화가 일어나기 시작해 그 이상에서는 서서히 착색된다. 300℃ 부근에서 분해된다. 온수(75℃ 이상)에서는 녹지만 냉수에서는 팽윤만 되는 난용성이다. 산, 알칼리에는 팽윤 또는 용해한다. 박막의 기계적 성질은 다른 합성수지 보다 항장력, 인장강도, 신장도, 내마모성이 우수하다. 가스 투과성은 우수하지만 수증기는 예외적으로 잘 투과된다. 흡습성을 가지며 기계적 성질, 전기적 성질 등은 외부의 습도에 따라 크게 달라진다. 수계 팽윤성 고분자 수지에 사용되는 용매는 추출 또는 증발에 의해 제거되어야 함으로 일반적으로 물, 메탄올, 에탄올 또는 아세톤과 같은 저비점 용매를 선호한다.

여기서, 상기 수계 팽창성 고분자 수지를 용해시키기 위해 사용하는 유기용매는 에틸렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 글리세린, 디메틸포름아미드, 디에틸렌트리아민, 메탄올, 에탄올, 메틸렌클로라이드, 클로르포름, 아세톤, 5-플루오로우라실, DMSO, 물 및 티오이소시아네이트 및 이들의 혼합물 등과 혼합 될 수 있는 물질이다. 팽윤성 수지는 분산매 100 중량부에 대하여 1∼20중량%로 사용된다. 사용량이 1중량% 미만에서는 항균 중합체인 항균 포접화합물을 갖는 팽윤성수지의 두께가 감소하는 문제와, 20중량%를 초과하는 경우에는 팽윤성수지의 균일도가 저하되고 항균 중합체인 항균 포접화합물을 갖는 팽윤성수지의 응집이 발생할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 항균 중합체인 항균 포접화합물을 갖는 팽윤성수지로 이뤄진 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 보강층 내에 매트릭스를 구성하기 위해 분산매는 물, 에탄올 또는 DMSO등이 사용될 수 있다. 상기 제1 유기용매인 DMSO 사용량은 이에 대하여 제2 용매인 물의 사용량으로 10∼100 중량%, 여기서 환산 기준을 다르게 하면, 제2 용매인 물 100중량%에 대하여 제1 유기용매 2∼20중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 먼저 별도로 제1 용매인 DMSO에 수계 팽윤성 고분자 수지를 용해시킨 후 용해된 팽윤성수지를 제2 용매인 물 분산매에 일정량 첨가하는 일련의 단일공정의 예로, 준비된 상하 순환류 발생형 교반 용해조 내의 상기 제1 유기용매에 용해된 팽윤성수지에 증류수를 투입하여 팽윤성수지 온도가 45-70℃이 된 시점에서 0.5-3시간 교반을 계속하여 용해한다. 용해 후에는 원하는 농도 조정이 행해져 제공된다.

- 가소제

본 발명에서 보강층에 사용되는 상기 가소제는 팽윤성수지의 유연성(flexible)을 영구적으로 만들어질 수 있다. 가소제 용액은 가소제를 용매에 용해시켜 제조한다. 본 실시 예에서 사용하는 가소제는 글리세린으로 선택한다. 그러나 상기 열거된 가소제로 선택의 제한을 두지 않는다. 상기에서 가소제의 첨가량은 팽윤성 수지의 무게에 대비 0.01∼7중량%가 적합하다. 상기의 가소제는 알칸디올 및 트리올, 디글리콜, 트리글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜,우레아, Glycerine, 에틸엔 글리콜, 트리에타놀글리콜, 에타놀아민및 이들의 혼합물을 선택 사용할 수 있다.

그러나 상기 열거된 이외로 부터도 선택의 제한을 두지 않는다. 가소제의 첨가량이 0.01중량% 미만인 경우에 팽윤성 수지는 필름막 두께의 대형화로 인해서 바닥 보강층 하부의 간극 또는 공극으로 팽윤성 수지 침투가 불가능하게 되어 목적하는 수분의 확산 방지 공정을 수행할 수 없게 된다. 한편, 첨가량이 7중량% 이상인 경우에는 고형화가 불충분하기 때문에, 항균 포접물을 갖는 팽윤성 수지 필름막 구조인 개별막이 서로 점착되어 항균작용의 순환작용을 수행 할 수 없게 된다.

- 소포제

본 발명의 보강층, 베이스층 및 패턴층에서 사용하는 소포제는 폴리비닐알콜 이나 변성아크릴 내의 연행공기의 발생으로 인한 거대 기공을 제거하여 공기량의 증가를 감소시키기 위하여 사용된다. 양이온성이나 음이온성, 비이온성 모두가 좋다. 음이온성기로는 카복실레이트, 포스페이트, 설포네이트, 설페이트 등의 기능기를 가지는 것이 좋으며 상기 음이온으로서는 알카리금속이온이나 알카리토금속이온 등이 좋다. 양이온성기로는 암모니아, 아민, 아미드 등의 기를 포함하고, 상기 양이온으로는 할라이드, 설페이트, 카보네이트, 포스페이트 등의 통상 이온은 모두 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는 실리콘 오일계로서 액상 제제의 표면에 형성되는 기포를 방지하거나 기포의 양을 감소시키는 화합물 또는 화합물들을 의미하는 것으로는 디메틸실리콘유, 실리콘 페이스, 실리콘 에멀젼, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)오일, 폴리메틸실록산(polymethylsiloxane)오일, 사이클로메치콘(cyclomethicone)오일 . 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다. 본 발명에서는 일반적으로 확산력이 큰 기름상의 물질로서 비이온 계면활성제 등을 사용할 수 있고, 그밖에 실리콘 소포제는 화학적으로 안정하여 뛰어나 효과가 있는 시판용 실리콘 소포제를 사용할 수 있다. 바람직한 소포제는 Xiameter사이클로메치콘을 사용하였다.

첨가량은 스텐실을 이용한 친환경 포장재 슬러리 조성물의 총 중량에 대하여 0.01∼2.0중량부, 상기의 실리콘 오일류 사용량이 0.01 중량부 미만이면 윤활과 소포성능을 기대하기가 어렵고 2중량부 이상을 사용하면 이온성기에 의한 계면활성제의 이형성이 증대되어 내구성이 열세와 소포성능 이외의 물성을 기대하기가 어려우며, 건조 후 잔존 등의 문제와 경제적이지 못한 단점이 있다.

- 산화방지제

본 발명에서 상기 산화방지제는 스텐실을 이용한 친환경 포장재 조성물의 가공 또는 저장하는 동안에 광-유도된 산화, 화학적 유도된 산화, 및 열적 유도된 산화, 분해로부터 보호하기 위한 1종 이상의 산화방지제가 제공된다.

산화방지제 용액은 탈이온수에 용해시켜 제조한다. 항산화방제제로 BHT, 구연산, 디페닐아민, L-아스코르브산, 아스코르브산나트륨, 3-히드록시디페닐아민, 디부틸디페닐아민, 디옥틸디페닐아민, 디노닐디페닐아민, 페닐-알파-나프틸아민, 아세톤, 중황산나트륨, 아스코빌 팔미테이트, 시트르산, 부틸화 하이드록시아니솔, 부틸화 하이드록시톨루엔, 수소화인산, 모노티오 글라이세롤, 프로필 갈레이트, 시트르산나트륨, 황화나트륨, 아황산나트륨, 중아황산나트륨, 티오글리콜산, 메타중아황산나트륨, EDTA 및 펜테테이트 등을 사용할 수 있다. 상기 열거된 산화방지제로 선택의 제한을 두지 않고 관련 화합물 등의 1종 이상의 산화방지제를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 사용하는 산화방지제는 L-아스코르브산으로 선택한다. 상기 산화방지제로 사용하는 L-아스코르브산의 사용량은 팽윤성수지의 무게에 대비 0.001~0.05중량% 함유하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.001~0.05중량%가 좋다. 만일 그 함유량이 0.001 중량% 미만이면 산화방지효과가 없거나 최소 효과를 가지며, 0.05중량%를 초과하면 경제적이지 못하다.

- 유화제

본 발명인 스텐실을 이용한 친환경 포장재를 얻기 위한 하나의 실시 상태에 있어서 바람직한 유화제로 추가적으로 하나이상의 계면활성제를 포함한다. 본 발명에서 계면활성제는 소수성 또는 양친매성 즉, 친수성 및 소수성 성분 또는 영역을 모두 포함인 화합물이다. 계면활성제는 변성아크릴수지 및 골재와 기능성 첨가제가 코팅입자 형성을 촉진시키거나, 표면성질을 개질하여 상기의 성질을 바꾸거나 또는 이들의 복합 작용을 수행하는데 사용될 수 있다. 계면활성제는 기재물질을 형성하는 유사 물질 및 동일 물질과는 구별되어야 한다. 여러 가지의 계면활성제가 변성아크릴수지에 골재나 또는 기능성 첨가제를 함유한 용액, 현탁액, 또는 에멀션에 첨가되는 혼합물에 대하여 미세 코팅입자 형성을 촉진시킬 수 있다. 상기 계면활성제는 유화제로서 에멀션 중의 어느 상에 첨가되어 기능성 첨가제의 응집방지 및 서브미크론 코팅화를 위하여 계면활성제 예시적인 유화제로는 Pluronic F68 또는 F127 과 같은 폴록사머블록 공중합체(polyoxypropylene-polyoxyethylene block copolymer)는 그들이 형성하는 것과 같은 화합물에 대하여 코팅된 입자를 안정시키기 위한 액체로 사용된다. 하나의 실시 상태에 있어서, 계면활성제는 음이온성, 양이온성, 양쪽성 또는 비이온성일 수 있으며, 단독으로 또는 혼합된 상태로 사용할 수 있다. 스텐실을 이용한 친환경 포장재 구조를 형성할 수 있게 하여주는 계면활성제로서는, 비이온성 계면활성제가 특히 효과적이며, 본 발명에서 사용되는 유화제 용액은 유화제를 용매에 용해시켜 제조하며, 상기의 비이온성 계면활성제의 예는 고급 알콜-에틸렌 옥사이드 부가물, 알킬페놀-에틸렌 옥사이드 부가물, 지방산-에틸렌 옥사이드 부가물, 다가 알콜 지방산에스테르-에틸렌 옥사이드 부가물, 소르비탄에스텔류(sorbitan esters), 폴리소르베이트류(polysorbates) 등을 고급 알킬아민-에틸렌 옥사이드 부가물, 다가 알콜의지방산 에스테르, 글리세롤, 펜타에리트리톨, 소르비톨, 글루코즈, 슈크로즈 다가 알콜의 알킬 에테르이다. 그러나 상기 열거된 유화제로 부터도 선택의 제한을 두지 않는다.

바람직한 계면활성제는 폴리에틸렌 글리콜형의 비이온성 계면활성제이다. 보다 더 바람직하게 본실시예에서는 예시적인 Pluronic F68-BASF로 선택하였다. 일예로 비이온성계면활성제 화합물의 전형적인 블록 코폴리머는 폴록사머블록공중합체 의 사용할 수 있는 첨가량은 0.01~2중량부, 바람직하게는 0.01~1중량부의 양으로 배합된다. 첨가량이 0.01 중량부 미만이면 다른 첨가제를 용해하기 어려워 안정된 이형성능을 기대하기 어렵고 2중량부 이상이면 필름현상을 저해하거나 거품발생의 우려가 있어 경제적이지 못하다.

- 용매(분산용매, 희석제)

본 발명인 스텐실을 이용한 친환경 포장재 조성물의 용제는 코팅 작업성, 특히 점도 및 기재 필름과의 젖음성(wetting)을 위하여 사용하는데 수지의 용해도(solubility) 및 건조 과정을 고려하여 최적화하는데 공용매계(cosolvent system)를 사용한다.

본 발명의 다른 구체예로서, 상기 용제는 자일렌, 에틸렌 아세테이트, 메틸아세테이트, 셀루솔브아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란, 이황화탄소, 클로로포름, 트리클로로에틸렌, 노말헥산, 디클로로메탄, 메탄올, 에탄올, 메틸시클로헥사논, 메틸시클로헥사놀, 메틸부틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 1-부탄올, 2-부탄올, 시클로헥사논, 시클로헥사놀, 아세톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 미네랄스피리트, 크레졸, 벤젠, 클로로벤젠, 크실렌, 테트라클로로에틸렌, 테트라하이드로퓨란, 에틸에테르, 메틸알콜, 에칠알콜, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, N.N-디메틸포름아미드, 오르토-디클로로벤젠, 이소펜틸알콜 ,이소프로필알콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.

- 항균제

본 발명에서 상기 항균제는 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)인 것을 특징으로 하며, 상기 CyD(사이클로덱스트린) 유도체는 α-사이클로덱스트린, β-사이클로덱스트린, γ-사이클로덱스트린, 술포알킬β-사이클로덱스트린, 하이드록시프로필β-사이클로덱스트린(HPCD), 히드록시에틸β-사이클로덱스트린, 2-하이드록시프로필β-사이클로덱스트린, 에테르β-사이클로덱스트린, 메틸β-사이클로덱스트린, 디메틸β-사이클로덱스트린, 트리메틸β-사이클로덱스트린, 글루코실β-사이클로덱스트린, 말토실β-사이클로덱스트린, 에틸β-사이클로덱스트린 및 설포부틸에테르β-사이클로덱스트린 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 항균제인 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)은 백금(Pt)과 은(Ag)으로 구성된 나노합금이 유도체인 사이클로덱스트린(CyD) 내의 공동에 포접된 코아와, 주형제인 Ag-팽윤성수지에 항균 나노금속인 은(Ag)이 포함되어 구성된 쉘 층으로 코팅된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 주형제인 팽윤성수지는, 폴리비닐알콜(PVA) 또는 폴리(n-비닐피롤리돈)(PVP) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

*또한, 상기 코아는, 백금(Pt), 은(Ag) 및 싸이클로덱스트린(CyD)이 0.5~1 : 1~4 : 0.1~2 몰(mol) 비율로 조성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 항균제는 콜로이드 또는 분말 형태일 수 있다.

본 발명은 나노 크기의 백금-은 활성항균 합금이 사이클로덱스트린에 포접하여 이루어진 백금-은 활성항균 합금나노입자를 사용하여 코아에 1차 항균성을 부여하고, 은-백금 합금나노입자의 표면에 은-팽윤성수지로 코팅 안정화한 쉘 층의 Ag 나노입자에 2차 항균성을 부여한 코아-쉘 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)항균메트릭스 합성법으로써, 별도로 산화에 의한 변색 및 항균성의 저하를 방지하여 기존의 항균제와 비교하여 월등히 향상된 성능의 신뢰성을 갖는다.

또한, 본 발명을 이루는 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 항균제는 백금전구체, 은전구체, 안정화제 및 사이클로덱스트린 유도체를 용매에 용해하고 분산제와 혼합한 용액을 비활성기체 분위하의 환원제용액에 점적 첨가하는 것과 가열, 환류를 병행하여 Pt-Ag-CyD나노합금 포접화합물을 형성한 후 잉여 용매 및 안정화제를 제거하는 세척과 수세를 거쳐 Pt-Ag-CyD나노합금 입자를 수득한 후, 전 공정에 이어서 다시 은전구체, 안정화제 및 코팅 주형제인 팽윤성수지를 용매에 용해하고 Pt-Ag-CyD나노합금 분산수용액과 분산제를 혼합한 용액을 비활성기체 분위기 하의 환원제용액에 점적 첨가하는 것에 가열과 환류를 병행하여 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)나노입자를 형성한 후 잉여 용매 및 안정화제를 제거하는 세척과 수세, 진공건조를 거쳐 건조된 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)항균제를 수득함으로서 나노 항균 코아입자에 추가로 항균 코팅 쉘 층을 갖는 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)나노합금 입자 크기 및 모양이 균일한 도로포장재용 항균제를 간단하고 경제적이면서도 환경 친화적으로 제조할 수 있다.

간헐적으로 장기 방출과 같은 활성 항균제 방출을 제공하는 코아-쉘 구조의 항균합성 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지)항균제는 제1활성항균 합금 코아를 갖고, 코아를 코팅하는 외피 쉘 층은 부식, 용해, 분해 또는 팽창으로부터 안정화시키기에 충분한 양으로 제2활성항균 금속인 은(Ag)이 코팅 주형제인 팽윤성수지에 포함되어 이루어지는 항균제로서, 본 항균제의 제조는 항균제 조성물에 백금염화물과 은염화물에 환원제를 이용하여 제1활성항균 나노합금을 형성하는 단계, 활성항균 나노합금을 사이클로덱스트린 유도체에 포접하는 단계를 거쳐서 코아를 형성하고 제2활성항균 금속을 포함하는 팽윤성수지로 코팅하여 외피 쉘을 형성하는 단계로 구성된다.

코아와 외피 쉘 층을 갖는 형태 및 그를 위한 코아-쉘 항균 나노입자는 활성항균 금속 및 활성합금 나노입자의 조성, 크기, 구조 등은 금속전구체, 계면활성제, 안정화제, 용매 등의 농도와 종류, 및 반응 조건 (반응 온도, 가열 속도, pH 등) 에 따라 다양하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 사용되는 금속 전구체, 금속전구체의 농도 및/또는 이들의 중량비 및 몰비를 조절함에 따라 나노입자의 크기를 조절할 수 있고, pH 및 사용되는 환원제의 종류에 대한 함수로서 나노입자의 형태를 조절할 수 있다. 1차 활성항균 합금 코어의 평균 직경은 약 1nm 내지 약 30nm, 또는 다른 실시양태에서 약 2 nm 내지 약 100nm인 범위를 가고, 1차 활성항균 Pt-Ag-CyD코어 및 2차 활성항균 Ag-팽윤성수지 쉘을 포함하는 코어-쉘 나노입자 항균제의 크기는 평균 직경 약 2nm 내지 약 200nm, 또는 다른 실시양태에서 약 1nm 내지 약 300nm 인 범위를 갖으나 보다 상세하게는 약 10nm∼약 150nm 범위를 가질 수 있다.

- 변성아크릴수지

1)단량체

아크릴계 또는 메타아크릴계 에스테르계 수지로서 일반 아크릴 수지에 비해 내마모성이 강하고, 경화속도가 빠르며, 접착력이 우수한 특성이 있다.

상기 아크릴계 또는 메타아크릴계 단량체는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와, 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트(MMA), 2-에틸헥시메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트(LMA), 이소보닐메타크릴레이트(IBoMA), 이소보닐 아크릴레이트(IBoA), 에틸메타크릴레이트(EMA), 옥틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 노말프로필메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸펜틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트(BMA), 시클로헥실메타크릴레이트 중 2종 이상의 배합을 특징으로 하는 변성MMA수지로서 경화된 것으로서 나타내어진다.

본 발명에서 단량체인 메틸메타크릴레이트 모노머 MMA(Methyl Methacrylate Monomer)는 에스테르, 아크릴 또는 메틸 메타크릴염을 기초로 한 화학적 합성물로서, 그 특징은 탄소 이중결합(C=C)으로 이루어진 MMA 모노머는 라디칼 반응 개시제인 유기퍼옥사이드계인 벤질과산화물(Benzoyl peroxide)을 첨가함으로써 상기 탄소 이중결합의 MMA 모노머는 긴 단일결합(-C-C-C-) 고리화합물의 MMA로 전환된다.

상기 MMA 수지는 친환경 바닥 포장재의 구성 요소인 중간층과 상부층 그리고 마감커버층 조성물에서 가용 혼합물의 바인더 역할과 골격을 구성하는 주재로 사용된다. 본 발명에서 사용하는 상기 MMA 모노머는 2액형으로 경화제를 동반한다. 상기 경화제로서 MMA 수지는 바닥 포장재 시공 직전에 후 첨가하는 라디칼 반응 개시제인 벤질과산화물(benzylperoxide, BPO)을 첨가하여 반응 수지로 사용된다.

이때, 상기 MMA 수지는 BPO 와의 반응과정에서, 최소 98%이상 반응하여 바닥재 시공 중의 유해가스 배출 및 바닥재 시공 후, 미반응 잔여물질에 의한 핀홀의 생성에 따른 시공 불량이 발생하지 않으며, 아크릴계 모노머의 양호한 반응성 때문에 경화시간이 짧고 내구성이 우수하다는 특징을 가지며, 시공 후 20∼60분 이내에 완결 및 기계적 강도가 발현되므로 시공환경의 제약이 적다.

또한 상기 MMA 수지는 내산성, 내알칼리성 및 내염해성에 강하고, 점도는 온도의 변화에 민감하지 않기 때문에 영하 25℃의 온도에서도 용이하게 바닥재 형성이 가능한 장점이 있어, MMA 수지를 함유하는 도포액을 스텐실을 이용한 친환경 포장재용 조성물로서 사용한다.

2)공단량체

아크릴레이트계 수지로서 그 자체로 연성을 가지고 있어 본 발명에 따른 조성물에 유연성을 부여한다. 이에 따라 변성 아크릴 수지가 형성된 이후에 보행이나 차량 통행에 의한 피로 하중, 충격 등 다양한 충격에너지가 인가되더라도 피막이 손상되는 것을 최소화할 수 있다.

공단량체는 에틸아크릴레이트(EA), 메틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트(BA), t-부틸아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-HEA), 라우릴아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트(BMMA), 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 및 비닐아크릴레이트(VA) 중 어느 셋 이상의 혼합일 수 있다.

3)가교제

가교제는 최종 생성되는 조성물에 탄성을 부여하는 역할을 하는 것으로, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,2-프로필렌글리콜디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 1,2-프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디메타아크릴레이트, 1,6-헥산다이올디아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트(2-HEMA), 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르(EGGE) 중 둘 이상의 혼합이 사용될 수 있다.

변성 아크릴 수지 100 중량부에 대해 1~18 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 18 중량부를 초과하는 경우 단시간에 점도가 증가하여 시공시간이 부족해지고, 1 중량부 미만으로 사용하는 경우 최종물성에 있어서 탄성을 부여하기 힘들기 때문이다.

4)중합 개시제

라디칼 중합 개시제는, 벤조일퍼옥사이드(BPO), 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 데카노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드(MEKPO), 옥타노일퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드디티부틸퍼옥사이드, 메틸렌 비스아크릴아마이드, 네오데카노에이트, 아조비스메틸부티로니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 2,2-아조디이소부티로니트릴(AIBN), 티뷰틸퍼옥시테트라메틸에틸렌디아민(TMEDA), 아조-비스-2-메틸프로피오니트릴, 트리에틸아민(TEA), 암모늄퍼설페이트(APS), 쿠멘 히드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠 히드로퍼옥사이드, 파라멘탄 히드로퍼옥사이드 라우로일퍼옥시드, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시모노카르보네이트, 포타시움퍼설페이트, t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸헥사노에이트 및 디하이드록시디메틸올에틸렌유레아(DHDMEU) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

함량은 변성 아크릴 수지 100 중량부에 대하여 0.07 ~ 3.5 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 중합 개시제는 반응계에 일괄 또는 연속적으로 첨가할 수 있다.

상기 중합 개시제를 0.07 중량부 미만으로 사용하는 경우 개시효율이 저하될 뿐 아니라 시럽의 점도와 전환율이 극히 낮으며, 3.5 중량부를 초과하게 되면 중합 내의 온도제어가 어려우며, 상기 명시된 중합 조건 내에서 점도가 크게 증가하게 된다.

5)연쇄 이동제

연쇄 이동은 아조니트릴 개시제, 유기 퍼옥사이드 개시제와 같은 자유 라디칼 개시제의 존재 하에서 이루어지는 성질이 있다. 가령, 알킬 멀캅탄(mercaptan)과 같은 사슬 전이제의 존재 하에서, 지용성 에멀젼 중화과정에 의해 아크릴기질 입자를 형성할 수 있다.

상기 연쇄 이동제는 메칠머르갑탄, n-도데실머르갑탄, n-헥사데실메르캅탄, n-테트라데실메르캅탄, t-테트라데실메르캅탄, t-도데실메르캅탄, n-도데실메르캅탄, α-메틸스티렌의 다이머 및 터피놀렌 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합해서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 연쇄 이동제의 사용량은, 상기 변성 아크릴 수지 100 중량부에 대하여 통상 0.06~3.12 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 3.12 중량부를 초과하는 경우 탄성이 저하되고 반응이 급격하게 진행될 수 있으며, 0.06 중량부 미만으로 사용하는 경우 최종물성에 있어서 강도가 저하되기 때문이다.

6)공가교제

본 발명에서 가교 효율을 높이는 공가교제(Co-Crosslinking Agent)는 높은 가교 밀도를 주는 매우 반응성 높은 모노머이며 자유 라디칼 중합반응에서 빠른 경화 반응을 얻을 수 있는 첨가제 이다. 일반적으로 공가교제는 유기과산화물에 의해 생성된 자유 Radical과 빠르게 반응하여 가교효율을 높여 물성을 향상시키기 위해 사용한다. 유기 과산화물 가교 할 때의 공가교제로서는 트리메틸롤 프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA), 에칠렌글리콜디메타크릴레이트(EDGMA)에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 공가교제의 사용 함량은 전체 변성 아크릴 수지 100 중량부 중 0.05~1.17 중량부인 것이 바람직하다. 0.05중량뷰 미만일 경우 내화학성 효과가 나타나지 않으며, 1.17 중량부를 초과할 경우에는 Blooming 현상과 수축율의 증가를 동반한다.

7)중합 억제제

본 발명에서 중합억제제는 하이드로퀴논, 페노티아진, 비스(2-메톡시카보닐프로필) 설파이드4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리디노옥실, 3-부틸카테롤, 2,4-디메틸-6-t-부틸페놀, 하이드로퀴논 모노메틸 에테르, 메톡시페놀과 같이 생성된 라디칼을 흡수하여 라디칼 반응을 정지시킬 수 있는 것이라면 제한되지 않으며, 이중 1종 이상의 화합물을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 중합 억제제는 전체 변성 아크릴 수지 100 중량부 중 0.06~3.0 중량부 함량으로 포함되는 것이 좋다.

8)유화제

본 발명에서 유화 중합의 경우 사용하는 유화제는 양이온성이나 음이온성, 비이온성 모두 사용 가능하다. 음이온성기로는 카복실레이트, 포스페이트, 설포네이트, 설페이트 등의 기능기를 가지는 것이 좋으며, 음이온으로서는 알카리금속이온이나 알카리토금속이온 등이 좋다. 양이온성기로는 암모니아, 아민, 아미드 등의 기를 포함하고, 양이온으로는 할라이드, 설페이트, 카보네이트, 포스페이트 등의 통상 이온은 모두 사용할 수 있다.

바람직하게는 실리콘 오일계로서 액상 제제의 표면에 형성되는 기포를 방지하거나 기포의 양을 감소시키는 화합물 또는 화합물들을 의미한다. 또한 보조 윤활성 향상제로 이형 활성을 갖고 사용되는 실리콘 오일(silicone oil)류는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)오일, 폴리메틸실록산(polymethylsiloxane)오일, 사이클로메치콘(cyclomethicone)오일 의 화합물을 1종 이상의 화합물을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있으며, 본 실시예에서 사용하는 유화제는 휘발성이고 반응성 없는 폴리메틸실록산으로 선택하며, 첨가량은 변성 아크릴 수지 100 중량부에 대하여 0.05∼3.15 중량부, 상기의 실리콘 오일류 사용량이 0.05 중량부 미만이면 윤활과 소포성능을 기대하기가 어렵고 3.15 중량부 이상이면 이온성기에 의한 이형성이 증대되어 내구성이 열세와 소포성능 이외의 물성을 기대하기가 어려우며, 건조 후 잔존 등의 문제와 경제적이지 못한 단점이 있기 때문이다.

9)희석제

희석제는 본 발명에 사용되는 용매에 해당한다. 용매는 코팅 작업성, 특히 점도 및 기재 필름과의 젖음성(wetting)을 고려하여 사용하며, 수지의 용해도(solubility) 및 건조 과정을 고려하여 최적화된 공용매계(cosolvent system)를 사용한다.

본 발명에서, 상기 용매는 자일렌, 에틸렌 아세테이트, 메틸아세테이트, 셀루솔브아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란, 이황화탄소, 클로로포름, 트리클로로에틸렌, 노말헥산, 디클로로메탄, 메탄올, 에탄올, 메틸시클로헥사논, 메틸시클로헥사놀, 메틸부틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 1-부탄올, 2-부탄올, 시클로헥사논, 시클로헥사놀, 아세톤, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 미네랄스피리트, 크레졸, 벤젠, 클로로벤젠, 크실렌, 테트라클로로에틸렌, 테트라하이드로퓨란, 에틸에테르, 메틸알콜, 에칠알콜, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, N.N-디메틸포름아미드, 오르토-디클로로벤젠, 이소펜틸알콜 및 이소프로필알콜 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합일 수 있다.

- (무기질)골재

본 발명이 제공하는 항균성과 태양광 차단기능 및 미끄럼방지기능이 구비된 스텐실을 이용한 친환경 포장재 조성물은 적어도, 무기질골재를 가지고 있다. 그리고 보강층, 베이스층, 패턴층 및 커버층으로 조립되는 데에 있어서 골재의 조성은 베이스층 및 패턴층의 골격 형성을 이루는 구성으로서 역활을 이룬다, 상기 골재의 입경은 비교적 큰 골재(140∼860㎛)와 함께, 보다 입경이 작은 골재(9∼70㎛)를 가지고 있어도 좋으며 그 종류에 있어서 하나 이상의 무기질골재와 동일 내지는 그 유사물이어도 좋다. 그리고 입경이 작은 골재를 사용하는 경우는 큰 골재에 대하여 충진제 역활로 골재 사이의 미세공극을 채워주고 볼베어링 작용에 의한 작업성 향상을 위해 사용되는 것으로 미립질의 중질탄산칼슘이나 플라이애쉬, 탄산마그네슘 및 실리카분말 등이 사용 가능하다.

스텐실을 이용한 친환경 포장재 조성물의 조성에서 배합 가능한 무기질골재로서는 천연석분말입자, 광물분말입자, 세라믹스입자, 유리분말입자, 금속·합금분말등의 각종의 1종 또는 2종이상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 석영, 규사(Silica sand), 장석, 탄산칼슘, 석류석, 백운암, 유리, 바텀애쉬, 재생골재, 슬래그, 탄화규소, 실리카슘, 플라이애쉬, 탄산마그네슘, 석분 등이 예시된다. 무기질골재로서 투명성의 것을 사용할 수 있다. 이 골재를 사용하면 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 빛깔에 깊이를 주고, 윤기를 가지게 할 수 있는 보다 제어된 색을 연출할 수 있다. 예를 들면, 석영계 천연석이나 유리, 용융 실리카를 분쇄해서 얻은 무기질골재는 보통 무색으로 투명하다.

- 무기질 안료

본 발명에서 무기질 안료의 경우 도로의 식별을 차별적 시인기능으로 부여하기 위하여 여러 종류의 칼라안료를 사용하는데 자외선에 의한 탈색을 방지하기 위하여 본 발명에서는 무기 안료를 사용한다. 상기 색조 조정이 가능하고 사용 가능한 안료는 산화철, 산화크롬, 유산바륨, 탄산바륨, 이산화티탄, 이산화망간, 이산화 티타늄, 규산 지르코늄, 및 카본 블랙중 1가지 이상을 사용할 수 있으며, 이에 따른 색상의 선택은 산화철 등의 적갈색 안료, 수산화철 등의 황색 안료, 산화크롬 등의 녹색 안료, 나트륨알루미노실리케이트 등의 군청색 안료, 산화티탄 등의 백색 안료 등으로서 통상적으로 이 분야에 시판되는 안료가 선택되어 사용할 수 있다.

또한 야광성이나 형광성이라는 기능을 부여하기 위해서, 알루민산 스트론튬 등의 축광재, 무기형광재를 배합이 가능하다. 본 발명에서 무기 안료에 의한 원하는 발색이 가능한 사용량은 스텐실을 이용한 친환경 포장재 조성 혼합물의 전체 중량에서 1∼8중량% 범위에서 충분히 착색시킬 수 있어 바람직하다. 만약 1중량% 이하일 경우에는 소망하는 색상을 충분하게 나타내지 못하는 단점이 있고, 8중량% 이상인 경우 강도저하를 유발할 수 있다는 가능성이 보고되어 주의가 요망될 뿐 아니라 무기질 안료의 가격이 고가인 관계로 원가 상승의 요인으로 경제적이지 못하다.

- 무기질 금속분체(금속 미분체)

본 발명에서 적합한 금속 미분체의 사용 목적은 스텐실을 이용한 친환경 포장재에서 골격을 이루는 베이스층과 패턴층에 자체 탄성을 갖게 하기 위함이거나, 또는 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 색상을 항구적으로 심미한 부식성 금속색상 연출을 위하여 패턴층에 내재된 금속 미분체의 부식을 추가할 수 있다.

일반적으로 콘크리트나 아스팔트 바닥 포장재들은 특성상 양생중이거나 또는 외부에서의 잦은 진동과 충격으로 미세 균열이 발생한다. 진행성 균열이 아닌 균열 폭이 0.1mm이하인 경우에는 특별한 외적 영향이 없는 한 무시하거나 자연적으로 그 균열이 회복되는 경우가 있으나, 그러나 균열 폭이 0.2mm 이상의 경우에는 균열의 틈 사이로 통수·통기가 시작되어 비래 염해나 대기오염에 의한 화학성분들과 또는 기타 위험인자의 침투 또는 유입경로를 제공하게 된다. 이러한 원인의 제공으로 콘크리트나 아스팔트 바닥 포장재 구조물에 더욱 많이 침투하게 되며, 표면에 발생한 균열을 더욱 성장시킴으로써 구조물의 강도를 약화시켜 바닥 포장재 구조물의 수명을 단축시키는 결과를 가져온다. 특히, 일반 오버레이(덧씌우기)바닥재의 특성상, 부착력이 강한 오버레이(덧씌우기) 바닥재는 유연성이 상대적으로 낮으므로 콘크리트나 아스팔트 포장재 구조물에 자연적으로 생기는 미세 균열에 의해서도 도막이 쉽게 손상을 입을 수 있으며, 사계절의 기온 낙차 폭이 큰 우리나라 기온 변화는 지지 구조체 거동과의 일체성이 없어 오버레이(덧씌우기) 바닥재의 도막 내구성을 떨어트리고, 반면에 유연성이 있는 오버레이(덧씌우기) 바닥재는 밀폐성은 좋으나 부착력이 떨어져 바닥 포장제 기능을 충분히 발휘하지 못한다는 단점을 지적할 수 있다.

본 발명에서 금속 미분체의 첨가는 변성아크릴수지와 금속 분말이 혼합되어 형성된 바닥재로 연성이 있는 금속 분말에 의해 연성이 향상되어 균열 추종성능이 부여됨으로써 콘크리트나 아스팔트 바닥 포장재에서 자연적으로 발생하는 미세 균열을 보호하고 콘크리트나 아스팔트 바닥 포장재의 변형에 대한 적응성도 확보한다. 한편으로 또 다른 의도는, 콘크리트나 아스팔트 바닥 스텐실을 이용한 친환경 포장재에 새로운 종류의 색상을 생성시킬 방법으로서 금속분말을 갖는 바닥재 패턴층에 황산구리, 질산, 염화암모늄, 탄산암모늄, 아세트산 또는 옥살산 등과 같은 적합한 산(Acid)의 첨가로 부식 화학반응을 유도하여 상기 콘크리트나 아스팔트 바닥에 신설되는 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 색상을 형성시키는 착색 방법의 의도로 사용된다. 상기의 색상은 착색된 입자의 단순한 색이 아니라 표면 처리를 통한 화학반응으로부터 발생한 것으로 색상의 영구성은 오랜 풍화에서 생성된 고풍스런 색상으로서, 일 예로 구리의 부식으로 생성되는 파티마 색상은 무기안료를 사용해서 발생하는 것과 전체적으로 차별된다.

상기 금속 미분체는 가루형태의 금속입자를 말하며 이것의 특징으로는 체적에 대한 표면적비가 높고, 액체처럼 유동성을 가지며, 기체와 같이 날리는 특성이 있고 높은 압력을 가하거나 바인더를 사용하였을 시 고체 고유의 특성을 쉽게 얻을 수 있다. 이러한 금속분말의 형상은 제조법에 따라 구형, 불규칙형, 수지상형, 플레이크형 등이 있다. 그러나 금속 가공에서 배출되는 폐물질 또는 금속을 함유하는 폐물질, 또는 금속을 함유하는 광물으로도 금속성 부식 색조를 변화시키기에 충분한 물질이다. 금속 재질의 선택으로는 은분(Silver), 분무동분(Atommized copper), 전해동분(Electrolytic copper), 판상동분(Flaked copper), 미세동분(Fine copper), 혼합청동분(Premixed bronze), 합금청동분(Prealloyed bronze), 아연분(Zinc), 주석분(Tin), 알루미늄분(Aluminum), 마그네슘분(Magnesium), 철분(Iron), 니켈분(Nickel), 황동분(Brass), 인청동(Phosphor bronze), 연청동분(Leaded bronze), 코발트분(Cobalt), 동텅스텐분(Tungsten copper), 자성분(Megnetic powder)으로 부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하며 또한 그러나 상기 열거된 금속 미분체로 부터 선택의 제한을 두지 않는다. 본 실시예에서 사용하는 금속 미분은 분무동분(Atomized copper ACU325)으로 선택하며, 첨가량은 스텐실을 이용한 친환경 포장재 총 중량에 대하여 1∼12중량%, 바람직하게는 2~27중량%의 양으로 배합한다. 상기의 금속 미분체 사용량이 1 중량% 미만이면 화학반응에 의한 색조의 발현을 기대하기가 어렵고 12중량% 이상을 사용하면 금속 미분체의 가격이 고가인 관계로 경제성이 없다.

- 제1경화제

3급아민 관능기를 함유하는 폴리올인 경화제의 개시속도를 높여 상온에서도 중합을 진행시키는 역할을 하는 것으로, 2-디에틸아미노에틸아민, N-부틸디에탄올아민, 2-디이소프로필아미노에틸아민, 3-디메틸아미노-1-프로필아민, 3-디에틸아미노프로필아민, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 3-디부틸아미노프로필아민, 트리프로판올아민, 메틸아민, N,N-디메틸 에탄올아민, 사이클로헥실아민, 3-디메틸아미노프로필에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 제1경화제는 작업성 및 반죽질기를 고려하여 변성 경화제 100 중량부에 대하여 통상 10~30 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

제1경화제의 사용량이 30 중량부를 초과하는 경우에는 강도저하 및 수축 균열의 확대를 초래하기 때문에 제1경화제의 최대 사용량은 30 중량부를 초과하지 않고, 제1경화제의 사용량이 10 중량부 이하일 경우에는 경화속도의 지연에 따른 강도 저하 및 내구성의 손상을 초래할 수 있다.

- 제2경화제

제2경화제는 상기 제1경화제와 함께 빠른 경화 속도를 유지하기 위해 사용되는 것으로, 제1경화제와 제2경화제는 경화반응의 확실성 보장을 위해 2번에 걸쳐 경화제를 투입하는 것이다. 즉, 경화반응을 일으키는 물질은 제1경화제 또는 제2경화제 중 어느 하나 이상과 반응을 일으키면 충분하다.

본 발명에서 제2경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 4,4' 메틸렌 비스(사이클로 헥실 이소시아네이트) 형태의 물질이거나 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상의 화합물을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 제2경화제는 경화제 100 중량부에 대해 25∼45 중량부 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.

- UV 흡수제

UV 흡수제는 외부 자외선(Infared radation)으로부터 수지 조성물을 보호하기 위하여 첨가한다. UV 흡수제의 종류는 특별히 한정되어 있지 않지만, 유기물 또는 무기물일 수 있다.

일반적으로, 본 발명에서 UV 흡수성 물질은 100 내지 250 ㎚의 파장범위에서 150 ㎚ 및 200 ㎚의 파장에서 흡광 계수를 갖는 물질들이다. 예를 들면, HALS, 2-(2’-하이드록시페닐)-벤조트리아졸, 2-하이드록시-벤조페논, 치환 또는 비 치환된 벤조익 산의 에스테르, 아크릴레이트 또는 니켈 화합물와 같은 UV 흡수제와 광 안정제가 있다.

일 예로; 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3',5'-디tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 및 2-(2'-히드록시-3',5'-디tert-아밀페닐)벤조트리아졸과 같은 벤조트리아졸 유도체, 및 2,4-di히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥트옥시벤조페논,2-히드록시-4-도데실옥시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논과 같은 벤조페논 유도체, 및 2-에틸헥실-2-시아노-3,3'-디페닐아크릴레이트 및 에틸-2-시아노-3,3'-디페닐아크릴레이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트와 같은 유도체의 군에서 비스 (bis) (2,2,6,6-테트라메틸(tetramethyl)-4-피페리딜(piperidyl)) 세바케이트(sebaceate) 등의 힌더드 아민(hindered amine)계가 유기 UV 흡수성 물질로 바람직하며, 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상의 화합물을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

상기한 화합물로서 상업적으로 구입 가능한 화합물은 Markolon IR-Absorber2407, 2052-Bayer; Irganox259, 1010, 1076-Cibageigy; Tinuvin1130, 321, 360-Cibageigy Tinuvin292; Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)-sebacate and 1-(Methyl)-8-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)-sebacate, Tinuvin1130; a-[3-[3(2H-Benzotriazol-2-yl)-5-(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]-1-oxopropyl]-w-hydroxypoly(oxo-1,2-ethanediyl);가 있다.

- 적외선 흡수제

적외선 흡수제(Infared radation reflction)인 태양광 차단 물질은 무기물일 수 있고, 일반적으로 바람직하게는 900 내지 1000 ㎚의 영역에서 적외선 흡수 피크를 갖으며 약간의 색조를 제공할 수 있다.

본 발명에 관련한 태양광을 차단하는 해석은 적외선을 반사시키는 물질이 아크릴 시럽에 직접 침착을 수반한다. 상기 태양광 차단 침착물은 , 노면의 콘크리트나 아스팔트 표면에 태양광을 받은 결과 포장면이 고온으로 되므로 도시 상공의 기온이 주변 지역보다 높아지는 현상이 생기기 시작하는 이러한 복합적 영향 때문에 도심지에서 온도가 상승하면 도심지 온도가 상승하여 생활환경을 악화시키는 열섬효과(heat island) 현상에 따른 과량의 온도 상승을 감소시켜, 즉 여름철 도심의 복사열을 조절하기위해 소요되는 전력을 감소시키기 위한다. 이러한 경우에, 아크릴 시럽은 적어도 가능한 한 최소한의 태양 에너지 복사가 통과되도록 해야 한다.

열 복사의 대부분은 또한 가시광선에 의해 전달된다. 이러한 부분의 열 복사의 전달을 줄이고, 적외선에 의한 에너지의 공급을 감축하는 범위를 가능하기 위하여, 광 투과율의 수준을 감소할 필요가 있다.

본 발명에 의해 제안된 해법은 예컨대 질화티타늄 TiN(Titanium nitride;<3㎛,-Aldrich), 인듐주석산화물 ITO (indium tin oxide nanopowder; 10% tin oxide as dopant, 25-45nm,-Aldrich), ATO (antimony tin oxide nanopowder); antimony pentoxide 7-11%, tin(IV)oxide 89-93%, 19nm,-Aldrich),을 변성아크릴 시럽에 투입하고 가두는 것이다.

이러한 방법으로, 본 발명은 적외선을 반사시키는 TiN, ITO, ATO기반의 물질이나 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상의 화합물을 단독 혹은 혼합하여 직접적으로 근접하게 배열된 원소 중 적어도 하나를 기반으로 한 본질적 금속 흡수제 물질을 함유하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 이용된 흡수제 물질은 본질적으로 금속 또는 금속이온형태로 존재한다. 금속 화합물은 바람직하게는 아래 금속들의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물 및/또는 황화물이다. 그리고 이는 가능한 가장 높은 광투과율을 보유하는 것에 관한 것이었다. 가시광선에서 열흡수의 수준을 조절하기 위한 이러한 선택된 물질의 용도인 흡수제 물질은 적외선의 반사를 최저한으로 관여할 수 있다.

무기 적외선 복사 흡수성 물질로서는 TiN, ITO, ATO, SnO2, TiO2,SiO2, ZrO2, ZnO, Fe2O3, Al2O3, FeO, Cr2O3, Co2O3, CeO2, In2O3, NiO, MnO 및 CuO의 금속화합물의 군에서 선택되는 물질이 바람직하게 사용된다. 특히 바람직한 적외선 복사 흡수성 물질은 ITO, ATO, TiN 이다. 보다 바람직한 적외선 복사 흡수성 물질은 ITO이다. 무기 적외선 복사 흡수성 물질의 입자 크기는 바람직하게는 1∼20,000 ㎚의 범위이고, 특히 바람직하게는 1 내지 2000㎚의 범위이다. 상기 적외선 복사 흡수성 물질의 입자 크기가 100㎚ 이하인 것이 바람직하다.

- 왁스

왁스는 변성 아크릴 포장재의 점도조절과 유, 무기입자의 분산을 원할히 하고, 도막 표면에서 산소의 중합금지 효과를 억제하고 내오염성을 향상시키기 위하여 사용하는 것으로 에칠렌왁스(Luwax A-BASF), 폴리에칠렌왁스(Poligen WE1-BASF), N,N'-에틸렌비스스테아르아미드(N,N'-ethylenebis stearamide-Aldrich), 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트(Pentaerythritol tetrastearate-Tokyo chemical) 및 이들의 혼합물에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

상기 왁스 함량의 용해도는 바람직하게는 m.p. 52∼146° 범위 내에서 0.15 중량% 이상의 양으로 용해될 수 있는 성질을 말한다. 여기에서, 용매로는 White mineral sprits, Xylene, Toluene, Butyl acetate, ethanol 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 1종 이상의 화합물을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있으며, 또한, 상기 왁스의 사용 함량은 기능성 첨가제 7~27 중량부 대비 0.5~4 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 함량이 0.5 중량부 이하인 경우 도막형성효과의 저하와 내오염 특성을 개선시키는 효과를 감소시키고, 4 중량부 이상일 경우 개선 효과가 포화에 도달하여 저온에서 시럽에 용해되지 못하고 석출되어 변성 아크릴 시럽을 포함하는 스텐실을 이용한 친환경 포장재에 악영향을 끼친다.

- 미끄럼방지골재

미끄럼방지골재의 조성은 마찰력을 가지는 마감커버층의 논슬립성 영향을 미치는 구성으로서 역활을 한다, 상기 무기질 미끄럼방지골재는 비교적 큰 입경 60∼1,130㎛ 크기의 범위를 가지며, 바람직하게는 140∼840㎛의 크기 범위를 갖는 것을 특징으로 하며, 그 종류에 있어서 하나 이상의 무기질 미끄럼방지골재와 동일 내지는 그 유사물일 수 있다.

본 발명에 따른 바닥재 조성에서 배합 가능한 마찰력을 가지는 무기질 미끄럼방지골재로서는 천연석분말입자, 광물분말입자, 세라믹스입자, 유리분말입자, 금속·합금분말 등 각종의 1종 또는 2종 이상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 다이아몬드(Dianmond), 탄화붕소(boron carbide), 에머리(Emery), 알루미나(Alumina), 용융알루미나(Fused alumina), 탄화규소(silicon carbide), 지르코니아(Zirconia), 소결보크사이트(Fused Bauxite), 금강사(Aluminum oxide), 석영(Quartz), 석류석(Garnet), 바텀애쉬(Battom ash) 등이 사용된다.

또한, 상기 마감커버층의 항구적 심미한 차별적 시인기능을 위해서 투명성의 무기질 미끄럼방지골재를 사용할 수도 있다. 이 무기질 미끄럼방지골재를 사용하면 친환경 포장재 조성물을 이용하여 포장한 포장면의 빛깔에 깊이를 주고, 고휘도의 반사를 가지게 할 수 있는 보다 제어된 색을 연출할 수 있다. 예를 들면, 보통 무색으로 투명한 석영계 천연석이나 유리를 분쇄해서 얻은 무기질 미끄럼방지골재를 사용할 수 있다.

나아가, 본 발명은 친환경 포장재의 시공방법도 제공한다. 본 발명에 따른 시공방법은, 본 발명에 따른 친환경 포장재를 이용하게 된다.

본 발명은, 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 분무되어 적층된 베이스층과, 상기 베이스층의 양생 후에 그 상부에 분무되어 적층된 커버층을 포함하는 시공 방법에 관한 것으로, 콘크리트 또는 아스팔트 표면의 훼손부위를 보정하고, 오염을 제거하여 바탕을 정리하는 정리단계;와, 상기 콘크리트 또는 아스팔트 상부에 베이스층을 분무 적층하여 양생하는 베이스층 적층단계; 및 양생된 상기 베이스층의 상부에 항균성, 태양광차단기능 및 미끄럼방지기능을 구비한 커버층을 분무 적층하는 커버층 적층단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재의 시공 방법을 제공한다.

여기서, 상기 베이스층 적층단계는 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 패턴층을 분무 적층하는 패턴층 적층단계이고, 상기 커버층 적층단계는 상기 패턴층의 양생 후에 스텐실을 제거한 후 그 상부에 커버층이 분무되어 적층되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정리단계 다음에는 상기 패턴층과 동일한 구성의 조성물이 분무되어 적층된 베이스층이 추가로 구비되어 양생되는 베이스층 적층단계가 추가로 구비되고, 상기 패턴층 적층단계는 상기 베이스층의 상부에 시행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버층 적층단계 바로 전에 상기 베이스층 또는 패턴층에 포함된 금속 미분체를 산(Acid)으로 부식처리하는 부식처리단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정리단계 바로 다음에 항균인자를 포함하는 팽윤성수지 에멀젼을 분무 적층하여 보강층을 형성하는 보강층 적층단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버층 적층단계 바로 전에 상기 베이스층 또는 패턴층에 포함된 금속 미분체를 산(Acid)으로 부식처리하는 부식처리단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다. 금속 미분체를 산으로 부식처리 하는 것은 이로 인해 항구적으로 심미한 부식성 금속색상 연출을 위한 것이다.

본 발명에 따른 포장재 시공 공법은 포장재로 본 발명에 따른 포장재를 사용한다는 점 이외에는 통상의 노면 포장 공법과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 친환경 포장재에 대하여 항균성 시험, 표면온도 시험, 및 미끄럼저항성 시험 시행하여 [표 4] 및 [그림 1]로 제공하였고, 압축강도 시험, 인장강도 시험, 휨강도 시험, 내화학성 시험, 동결융해저항성 시험 및 중성화저항성 시험을 하여 [표 5]로 제공하여 그 성능을 입증하였다.

*(1) 친환경 포장재의 항균성 시험

- 항균성 시험방법; KICM-FIR 1002에 준하여 평가하였다. 본 규격에서 사용하는 시험균주를 포자 현탁액으로 제조하여 일정한 크기의 시료 및 배지 전체에 골고루 분무하여 온도 25 내지 28℃, 습도 85% 이상의 배양기에 넣고 4주간 배양하면서 매주 관찰하여 시료 상의 균의 생성 정도로 결과를 판독하였다.

시험에 사용되는 세균은 대장균, 식중독균, 피부병 등과 같은 일상생활에서 발생되는 세균으로서 시험에 사용되는 대표적인 세균 균주는 Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Aspergillus niger ATCC 9642, Penicillum citrinum ATCC 11797, Chaetominum globosum ATCC 6205, Gliosiadium virens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233을 사용하였다.

시험도막을 얻은 후 도막성능을 조사하였다. 항균성 시험은 일반적인 도막물성 평가방법에 따라 평가하였으며 그 결과는 [표 4]와 같다.

(2) 친환경 포장재의 표면온도 시험

- 본 발명 제품의 열섬효과(Heat island)를 알아보기 위하여 다음과 같이 시험을 실시하였다. 시험용 포장체는; 친환경 포장재 코팅 시험 적층 대상체로 적합한 60 X 60 X 10㎝크기의 콘크리트 및 아스팔트 공시체를 실시예와 같은 배합비로 제작 코팅하여 시험 대상 공시체에 1차 20∼50㎛ 두께를 도포한 후, 2차 50∼100㎛ 두께로 2회 코팅하는 단계로 구성하여 시험용 공시체를 완성하고, 1일 동안 대기중 온도 25±2℃에서 양생한 후 시험을 실시하였다.

온도 감응 쎈서를 이용하여 공시체 표면으로부터 40㎝ 위에 적외선램프를 설치하여 여름철 33℃온도일 경우 콘크리트 도로포장의 표면온도를 조사한 결과 약 65℃로 나타나 이와 유사한 온도를 설정하여 조사하였고, 공시체 표면으로부터 5㎝ 윗부분에 온도센서를 설치하여 표면의 온도를 측정하였다. 표면온도 시험은 일반적인 도막물성 평가방법에 따라 평가하였으며 그 결과는 [표 4]와 같다.

(3) 친환경 포장재의 미끄럼저항성 시험

- 미끄럼저항성 측정은 KSF 2375의 미끄럼저항성 시험방법에 따라 British Pendulum Tester(BPT)를 사용하여 시편에 수막이 형성될 정도로 충분한 물을 뿌린 후 연속적으로 4번 시험을 반복하고 그 결과를 기록한다.

이때 매번 시험마다 물을 뿌리고 접촉길이(125±1.6mm)가 변함없는지 확인한다. 각 지점의 4회 BPN(British PendulumNumber) 측정치의 평균치를 BPN값으로 평가하였다. 시험도막을 얻은 후 도막성능을 조사하였다. 미끄럼저항성 시험은 다음과 같이 일반적인 도막물성 평가방법에 따라 평가하였으며 그 결과는 [표 4]와 같다.

(4) 친환경 포장재의 압축강도 시험

- 압축강도 실험은 5cm 입방체 공시체를 제작하고 1일 경과 후 탈형하여 기중 양생한 후 재령 3, 7, 28일까지의 압축강도를 측정하였다. 압축강도시험은 KS L 5105에 준하여 실시하였다.

(5) 친환경 포장재의 인장강도 시험

- 인장강도 시험은 JIS A 1113 (시험방법)에 따라서 인장강도를 시험하였으며, 시험속도는 1mm/min로 하였다.

(6) 친환경 포장재의 휨강도 시험

- 휨강도시험은 KS F 2477 (폴리머 시멘트 모르타르의 강도 시험방법) 및 KS F 2407(콘크리트 휨강도 시험방법, 단순보의 중앙점 하중법)에 따라 시험했다. 하중속도는 1mm/min로 가력하여 실시하였다.

(7) 친환경 포장재의 내화학성 시험

- 본 실험에서는 ASTMC 267-92에 따라 황산마그네슘 3부 수용액에 72시간 침지하여 내산성을 테스트하고, 5부 염화칼슘수용액에 72시간 침지하여 내염성을 테스트하여 그 외관을 관찰하였다.

(8) 친환경 포장재의 동결융해저항성 시험

- 동결융해는 공시체에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 공시체 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. KS F 2456을 참고로 동결융해시험기를 이용하여 일정한 범위의 온도차와 일정한 주기를 가지고 동결 및 융해를 반복시켜 내부결함 발생 정도를 측정하였다. 실험환경은 최고 -4℃에서 최저 -18℃의 온도변화를 반복하도록 하였으며, 시편 내의 결함발생 정도는 초음파 속도 측정기를 이용하여 상대동탄성계수(부)를 측정하였다.

(9) 친환경 포장재의 중성화저항성 시험

최근 도심지 대기의 이산화탄소 농도가 크게 증가하면서 공시체의 중성화에 의해서 내구성이 저하되는 현상이 많아지고 있다. 본 발명에서는 외기의 이산화탄소와 시멘트 수화물의 장기적인 화학반응인 중성화 현상을 비교적 짧은 기간에 평가하기 위하여 재령 14일에서, 인위적으로 이산화탄소 농도 5부, 온도 23℃, 습도 80부의 촉진 환경을 구성하여 중성화 저항성을 평가하였다. 상기 중성화 저항성은 중성화 침투 깊이(mm)로 나타내었으며, 종래 조성물의 경우 14mm 정도의 수치를 가진다.

아래의 시험예들은 상기 개시한 본 발명에 따른 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 <실시예 1> 내지 <실시예 5>에서 친환경 포장재를 제시하고, 이들과 차별하여 적용한 <비교예>와 시험 결과를 비교하였다.

<실시예 1>

1) 보강층 조성물의 제조

상하 순환류 발생형 교반 용해조내의 제1 용매인 DMSO 300.5㎖에 제2 용매인 증류수386.3㎖를 일정량 첨가하는 일련의 단일공정으로 혼합용매 686.8㎖에 Polinol®P24 114.6g을 넣고 약 30-50℃ 시점에서, dual-speed mixer 교반기로 200rpm 속도로 용해하고, 증류수와 DMSO의 혼합용매에 용해하여 얻은 14.33% Polinol®P24 용액 801.4㎖에 글리세린 7.3㎖와 Xiameter 사이클로메치콘2.4㎖을 투입하고, L-아스코르브산 2.4g을 투입하고, Pluronic®F68 3.7g을 투입한 후에 최종적으로 Ag-β-사이클로덱 11.1g을 투입하여 상기 교반 용해조의 반응온도를 50-70℃까지 승온하여 완전 용해될 때까지 500rpm의 속도로 60-120분간 교반을 개시하여 얻은 예비 Polinol®P24에멀젼을 다시 60분간의 초음파 교반을 시행한 후 영하3℃ 동결과 상온30℃ 해동을 3회 연속 순환 실행하여 크로스링킹된 Ag-β-사이클로덱스트린-Polinol®24에멀젼에 제3용매인 에탄올 171.7㎖을 더 투입하고 실온에서 Homogenizer교반기 20,000rpm의 속도로 30분간 고속 교반과 주파수 40 KHz 초음파(전력 95 W)를 이용하여 30분 초음파 교반 후, 48시간 동안 숙성하고 여과과정을 거쳐 수행함으로써 스텐실을 이용한 친환경 포장재 조성물의 보강층 조성물을 제조하였다. 하기의 [표 1]은 친환경 포장재 보강층의 배합조성을 보여주는 것이다.

2) 베이스층 또는 패턴층 조성물의 제조

(A) 주제의 제조

주제는, 변성아크릴 수지 440중량부를 제조하기 위한 공정으로서; 메틸메타크릴레이트 270중량부와, 폴리메틸메타크릴레이트 180중량부와, 비닐아크릴레이트 45중량부와, 부틸아크릴레이트 83중량부와, 2-에틸헬실아크릴레이트 82중량부와, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 64.8중량부와, 에틸렌글리콜모노데실에테르 25.2중량부를 교반기, 온도계, 질소 공급 장치가 장착된 반응기에 투입한 후, 질소를 이용해 용존산소를 제거시키면서 반응온도를 80-130℃까지 승온하여 30-120분간 중합 후 완전 용융된 것을 확인한 다음, 연속해서 중합개시제 벤조일퍼옥사이드 17.5중량부, 연쇄이동제 t-도데실메르갑탄 15.6중량부, 공가교제 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트 5.8중량부, 유화제 Xiameter사이클로메치콘 15.6중량부를 투입시켜 반응을 시작하였다.

교반 시간으로는 10∼60분간 중합시킨 다음 다시 상온으로 냉각시킨 후 중합억제제 하이드로퀴논 15.5중량부를 투입하여 분산시킨 후 부틸아세테이트 120중량부와 톨루엔 60중량부를 투입하여 희석및 반응을 종료하는 것으로부터 얻어진 것에서 변성아크릴수지 440중량부를 얻었다. 이어서 다음단계인 상기에서 준비된 변성아크릴수지 440중량부에 골재 370중량부, 유화제 Pluronic F68 5.0중량부, 소포제 Xiameter사이클로메치콘 3.0중량부, 분산용매 에탄올 100.0중량부를 1차로 중속으로 회전시켜(500rpm 이상) 약 20∼60분간 교반한 후 계속해서 기능성 첨가제 82.0중량부를 투입하는데; 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 12.0중량부, 무기질 금속분체 40.0중량부, 무기질 안료 30중량부를 서서히 투입하는데 이때, 상기 기능성 첨가제의 투입방법으로 기능성 첨가제의 물리적 특성상 입자의 날림 방지를 위하여 상기 준비된 변성아크릴수지를 이용한 기능성 첨가제 슬러리를 제조한 후 차례로 투입을 완료한 후 약 30∼120분간 충분히 교반한다. 이러한 혼합 공정을 수행함으로써 스텐실을 이용한 친환경 포장재 주제의 제조가 완료되었다.

(B) 경화제의 제조

경화제는, 제1경화제 지방족 3급 아민 2-디에틸아미노에틸아민 200중량부, 제2경화제 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 350중량부, 용매로 메틸에틸케톤(MEK) 300중량부를 교반기, 온도계, 질소 공급 장치가 장착된 반응기에 투입한 후, 약100rpm 정도로 교반하면서 반응기의 온도를 90-130℃까지 승온하여 30-120분간 중합 후 완전 용융된 것을 확인한 다음, 이어서 상온으로 냉각시키고 연속으로 상기 혼합물에 자이렌 150중량부를 포함하여 약 500rpm 정도의 속도로 약 30분동안 교반과정을 거침으로써 경화제가 이루어진다. 이때, 제조된 경화제는 공기 중의 수분과 민감하게 반응하므로, 포장 보관시 질소를 충전한 후 보관하여야 한다. 상기와 같은 제조방법으로 제조된 주제과 경화제는, 현장에서 바람직하게는 1 :0.15± 0.08의 중량비로 혼합되어 스텐실을 이용한 친환경 포장재로 사용된다. 별도로 방법으로 적층 분무하는 시공 방법으로는 호퍼건이나 에어리스 분무기를 이용하는 것을 특징으로 한다.

하기의 [표 2]는 친환경 포장재의 베이스층 또는 패턴층의 배합조성을 보여주는 것이다.

3) 커버층 조성물의 제조

(A) 주제의 제조

주제는, 변성아크릴 수지 838.7중량부를 제조하기 위한 공정으로서; 메틸메타크릴레이트 270중량부와, 폴리메틸메타크릴레이트 180중량부와, 비닐아크릴레이트 45중량부와, 부틸아크릴레이트 83중량부와, 2-에틸헬실아크릴레이트 82중량부와, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 64.8중량부와, 에틸렌글리콜모노데실에테르 25.2중량부를 교반기, 온도계, 질소 공급 장치가 장착된 반응기에 투입한 후, 질소를 이용해 용존산소를 제거시키면서 반응온도를 80-130℃까지 승온하여 30-120분간 중합 후 완전 용융된 것을 확인한 다음, 연속해서 중합개시제 벤조일퍼옥사이드 17.5중량부, 연쇄이동제 t-도데실메르갑탄 15.6중량부, 공가교제 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트 5.8중량부, 유화제 Xiameter사이클로메치콘 15.6중량부를 투입시켜 반응을 시작하였다.

교반 시간으로는 10∼60분간 중합시킨 다음 다시 상온으로 냉각시킨 후 중합억제제 하이드로퀴논 15.5중량부를 투입하여 분산시킨 후 부틸아세테이트 120중량부와 톨루엔 60중량부를 투입하여 희석및 반응을 종료하는 것으로 완성된 중량에서 변성아크릴 수지의 838.7중량부를 얻었다. 이어서 다음단계인 상기에서 준비된 변성아크릴 수지 조성물 830중량부에 기능성첨가제 170중량부를 첨가하는 공정으로; 항균제 Ag-β-사이클로덱스트린 21.0중량부, UV안정제 Tinuvin292 5.6중량부, Tinuvin1130 5.6중량부, 적외선 흡수제 Nano-ITO 8.7중량부, Nano-ATO 8.7중량부, 폴리에칠렌왁스(Poligen WE1) 7.5중량부를 서서히 투입하는데 이때, 상기 기능성 첨가제의 투입방법으로 기능성 첨가제의 물리적 특성상 입자의 날림 방지를 위하여 상기 준비된 변성아크릴 수지 조성물을 이용한 기능성 첨가제 슬러리를 제조한 후 차례로 투입을 완료한 후 중속으로 회전시켜(500rpm 이상) 약 20∼60분간 교반한다. 그리고 금강사(60∼1,130㎛) 104.2중량부를 넣고 추가로 약 30∼120분간 충분히 교반한다. 이러한 혼합 공정을 수행함으로써 스텐실을 이용한 친환경 포장재 주제의 제조가 완료되었다. 상기한 방식으로 제조된 주제는 점도(25℃)가 150~700 cps 이고 비중(25℃)은 1.30 ± 0.05 로 나타났다.

(B) 경화제의 제조

경화제는, 제1경화제 지방족 3급 아민 2-디에틸아미노에틸아민 200중량부, 제2경화제 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 350중량부, 용매로 메틸에틸케톤(MEK) 300중량부를 교반기, 온도계, 질소 공급 장치가 장착된 반응기에 투입한 후, 약100rpm 정도로 교반하면서 반응기의 온도를 90-130℃까지 승온하여 30-120분간 중합 후 완전 용융된 것을 확인한 다음, 이어서 상온으로 냉각시키고 연속으로 상기 혼합물에 자이렌 150중량부를 포함하여 약 500rpm 정도의 속도로 약 30분동안 교반과정을 거침으로써 경화제가 이루어진다.

이때, 제조된 경화제는 공기 중의 수분과 민감하게 반응하므로, 포장 보관시 질소를 충전한 후 보관하여야 한다. 상기한 방식으로 제조된 경화제는 점도(25℃)가 60~500cps 이고 비중(25℃)은 1.3 ± 0.2로 나타났다. 상기와 같은 제조방법으로 제조된 주제과 경화제는, 현장에서 바람직하게는 1 :0.15± 0.08의 중량비로 혼합하여 사용된다.

하기의 [표 3]은 친환경 포장재 커버층의 배합조성을 보여주는 것이다.

<실시예 2>

상기 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 보강층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 15.0중량부 인 것과, 베이스층과 패턴층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 변성아크릴 수지 400중량부, 골재 390중량부, 무기질 금속분체 60.0중량부 인 것과, 커버층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 31.0중량부, 적외선 흡수제 Nano-ITO 11.0중량부, Nano-ATO 10.7중량부, 미끄럼 방지 골재 금강사(60∼1,130㎛) 44.3중량부 인 것 이외에는 <실시예 1>과 동일한 방법으로 제조하였다. 항균성, 표면온도, 미끄럼방지성 시험은 [표 4] 및 [그림 1]에 나타내었고, 압축강도, 인장강도, 휨강도, 내화학성, 동결융해저항성, 중성화저항성 실험은 [표 5]에 나타내었다.

<실시예 3>

상기 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 보강층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 8.0중량부 인 것과, 베이스층과 패턴층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 변성아크릴 수지 390중량부, 골재 410중량부, 무기질 금속분체 50.0중량부 인 것과, 커버층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 16.0중량부, 적외선 흡수제 Nano-ITO 7.0중량부, Nano-ATO 6.0중량부, 미끄럼 방지 골재 금강사(60∼1,130㎛) 133.0중량부 인 것 이외에는 <실시예 1>과 동일한 방법으로 제조하였다. 항균성, 표면온도, 미끄럼방지성 시험은 [표 4] 및 [그림 1]에 나타내었고, 압축강도, 인장강도, 휨강도, 내화학성, 동결융해저항성, 중성화저항성 실험은 [표 5]에 나타내었다.

<실시예 4>

상기 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 보강층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 5.0중량부 인 것과, 베이스층과 패턴층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 변성아크릴 수지 370중량부, 골재 400중량부, 무기질 금속분체 80.0중량부 인 것과, 커버층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 12.0중량부, 적외선 흡수제 Nano-ITO 4.4중량부, Nano-ATO 4.3중량부, 미끄럼 방지 골재 금강사(60∼1,130㎛) 160.0중량부 인 것 이외에는 <실시예 1>과 동일한 방법으로 제조하였다. 항균성, 표면온도, 미끄럼방지성 시험은 [표 4] 및 [그림 1]에 나타내었고, 압축강도, 인장강도, 휨강도, 내화학성, 동결융해저항성, 중성화저항성 실험은 [표 5]에 나타내었다.

<실시예 5>

상기 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 보강층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 19.0중량부 인 것과, 베이스층과 패턴층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 변성아크릴 수지 425중량부, 골재 380중량부, 무기질 금속분체 45.0중량부 인 것과, 커버층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 26.0중량부, 적외선 흡수제 Nano-ITO 16.0중량부, Nano-ATO 10.0중량부, 미끄럼 방지 골재 금강사(60∼1,130㎛) 72.0중량부 인 것 이외에는 <실시예 1>과 동일한 방법으로 제조하였다. 항균성, 표면온도, 미끄럼방지성 시험은 [표 4] 및 [그림 1]에 나타내었고, 압축강도, 인장강도, 휨강도, 내화학성, 동결융해저항성, 중성화저항성 실험은 [표 5]에 나타내었다.

<비교예>

상기 스텐실을 이용한 친환경 포장재의 보강층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제를 사용하지 않은 것과, 베이스층과 패턴층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 변성아크릴 수지 460중량부, 골재 360중량부, 무기질 금속분체 30.0중량부 인 것과, 커버층 제조 시 <실시예 1>에 있어서 항균제 Pt-Ag-CyD(Ag-팽윤성수지) 2.0중량부, 적외선 흡수제 Nano-ITO 1.0중량부, Nano-ATO 1.0중량부, 미끄럼 방지 골재 금강사(60∼1,130㎛) 10.0중량부 인 것 이외에는 <실시예 1>과 동일한 방법으로 제조하였다. 항균성, 표면온도, 미끄럼방지성 시험은 [표 4] 및 [그림 1]에 나타내었고, 압축강도, 인장강도, 휨강도, 내화학성, 동결융해저항성, 중성화저항성 실험은 [표 5]에 나타내었다.

[그림 1]

상기 [표 4]의 항균성 시험 결과에서 보듯이, 비교예를 제외하고 나머지 실시예 1 내지 5는 모두 세균이 대부분 사멸되었음을 알 수 있다.

또한, [표 4] 및 [그림 1]에서 보듯이, 표면온도 측정시험에서 비교예가 실시예 1 내지 5에 비해 표면온도가 높게 측정되었음을 알 수 있다.

또한, [표 4]에서 보듯이, 미끄럼방지시험에서 비교예에 비해 실시예 1 내지 5의 마찰력이 더 크게 측정되었음을 알 수 있다.

[표 5]에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5는 비교예에 비해서 인장강도가 다소 약하게 나왔으나 문제될 정도는 아니며, 압축강도 및 휨강도는 오히려 더 강하게 나왔음을 알 수 있다.

또한, 실시예 1 내지 5는 길이변화율에 있어서도 큰 문제가 보이지 아니하고, 응결시간은 오히려 비교예보다 좋게 나타났으며, 안정성에 있어서도 문제되지 아니한다.

또한, 실시예 1 내지 5는 내화학성에도 문제되지 아니하나 비교예는 내산성 시험에서 미세균열이 발생되었고, 동결융해저항성 및 중성화저항성 시험에서도 문제를 보이지 아니하였다.

또한, 실시예 1 내지 5는 단위용적중량이 비교예보다 가벼워 시공이 편리할 것임을 암시했으며, 열팽창계수도 문제되지 아니한다.

결과적으로, 상기 시험 결과, 본 발명에 따른 친환경 포장재 조성물은 항균 저항성이 뛰어나고, 표면온도의 상승이 적으며, 미끄럼을 방지하는데 탁월한 효과가 있음을 알 수 있다. 또한, 기타 바닥재가 갖추어야 할 다양한 요건도 모두 만족하는 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 물론이다.

Claims (10)

1. 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 분무되는 보강층과, 상기 보강층의 상부에 적층된 베이스층과, 상기 베이스층의 양생 후에 그 상부에 분무되어 적층된 커버층을 포함하여 구성되되,
   상기 보강층은 골격형성제 2~17 중량부, 결합활성제 77~97 중량부 및 기능첨가제 0.1~7.0 중량부를 포함하여 구성되고,
   상기 베이스층은 주제와 경화제가 1:0.05~0.3의 중량비로 혼합되어 제조된 조성물로, 상기 주제는 골격형성제, 항균제를 포함하는 기능첨가제 및 결합활성제를 포함하고, 상기 경화제는 제1경화제, 제2경화제 및 희석제를 포함하며,
   상기 커버층은 주제와 경화제가 1:0.05~0.3의 중량비로 혼합되어 제조된 조성물로, 상기 주제는 변성아크릴수지 및 항균제를 포함하는 기능첨가제를 포함하고, 상기 경화제는 제1경화제, 제2경화제 및 희석제를 포함하며,
   상기 베이스층 및 커버층의 항균제는 Pt-Ag-싸이클로덱스트린(Ag-팽윤성수지)이고, 상기 보강층의 골격형성제는 팽윤성수지인 것을 특징으로 하는 친환경 포장재.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스층은 양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 분무되어 적층된 패턴층이고, 상기 커버층은 상기 패턴층의 양생 후에 스텐실을 제거한 후 그 상부에 분무되어 적층된 것을 특징으로 하는 친환경 포장재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 베이스층과 커버층 사이에는 상기 베이스층의 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 분무되어 적층된 상기 베이스층과 동일한 구성의 패턴층이 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재.
4. 제3항에 있어서,
   상기 베이스층 또는 패턴층 주제의 골격형성제는, 변성아크릴수지 34~54 중량부 및 골재 27~47 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재.
5. 제3항에 있어서,
   상기 베이스층 또는 패턴층 주제의 기능첨가제는, 항균제 0.05~3.0 중량부, 무기질안료 1~8 중량부 및 무기질 금속분체 1~12 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재.
6. 제3항에 있어서,
   상기 베이스층 또는 패턴층 주제의 결합활성제는, 유화제 0.01~2.0 중량부, 소포제 0.01~2.0 중량부 및 분산용매 2.0~18.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재.
7. 제3항에 있어서,
   상기 커버층 주제의 변성아크릴수지는, 모노머 65~85 중량부, 반응 첨가제 2~12 중량부 및 희석제 8~28 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재.
8. 제1항 내지 제7항 기재의 포장재를 이용하여 친환경 포장재를 시공하는 방법에 관한 것으로,
   양생된 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 분무되는 보강층과, 상기 보강층의 상부에 적층된 베이스층과, 상기 베이스층의 양생 후에 그 상부에 분무되어 적층된 커버층을 포함하여 구성되되,
   콘크리트 또는 아스팔트 표면의 훼손부위를 보정하고, 오염을 제거하여 바탕을 정리하는 정리단계;와, 상기 콘크리트 또는 아스팔트 상부에 항균인자를 포함하는 팽윤성수지 에멀젼을 분무 적층하여 보강층을 형성하는 보강층 적층단계;와, 상기 보강층 상부에 베이스층을 분무 적층하여 양생하는 베이스층 적층단계; 및 양생된 상기 베이스층의 상부에 항균성, 태양광차단기능 및 미끄럼방지기능을 구비한 커버층을 분무 적층하는 커버층 적층단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재의 시공 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 베이스층 적층단계는 아스팔트 또는 콘크리트 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 패턴층을 분무 적층하는 패턴층 적층단계이고, 상기 커버층 적층단계는 상기 패턴층의 양생 후에 스텐실을 제거한 후 그 상부에 커버층이 분무되어 적층되는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재의 시공 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 베이스층 적층단계 및 커버층 적층단계 사이에는, 상기 베이스층 상부에 스텐실을 설치하여 디자인을 구획한 후 그 상부에 상기 베이스층과 동일한 성분의 패턴층을 분무 적층하는 패턴층 적층단계를 추가로 포함하고, 상기 커버층 적층단계는 상기 패턴층의 양생 후에 스텐실을 제거한 후 그 상부에 커버층이 분무되어 적층되는 것을 특징으로 하는 친환경 포장재의 시공 방법.