KR20160070403A - Liquid-typed warm-mix asphalt modifier enhanced for high- and low-temperatures' properties and manufacturing method and warm-mix modified asphalt mixture comprising the same - Google Patents

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Abstract

An embodiment of the present invention relates to a liquid-type warm-mix asphalt modifier composition, a manufacturing method thereof, and a manufacturing method of warm-mix modified asphalt and a warm-mix modified asphalt mixture including the liquid-type warm-mix asphalt modifier composition. The liquid-type warm-mix asphalt modifier composition includes: 100 parts by weight of a low temperature reinforcing agent represented by a Formula 1; 50-100 parts by weight of styrene-butadiene-styrene block copolymer; and 30-70 parts by weight of a viscosity decreasing agent selected from a polyethylene glycol-based nonionic surfactant. According to the present invention, when manufacturing the warm-mix modified asphalt in a premix type, the modifier composition has fluidity at the room temperature, thereby being inputted into asphalt manufacturing facilities at the room temperature without an additional treatment such as heating, and has improvement in the mixing speed of asphalt and the modifier composition. In addition, phase separation does not occur even when stored for a long time after manufacturing the asphalt, a high temperature property and a low temperature property of the asphalt is simultaneously enhanced, and construction at the temperature lower than the temperature for general asphalt is possible.

Description

고온 및 저온 물성이 우수한 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물 및 제조 방법 그리고 이를 사용한 중온형 개질 아스팔트 혼합물{LIQUID-TYPED WARM-MIX ASPHALT MODIFIER ENHANCED FOR HIGH- AND LOW-TEMPERATURES' PROPERTIES AND MANUFACTURING METHOD AND WARM-MIX MODIFIED ASPHALT MIXTURE COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a mesophilic modifier composition for a liquid phase asphalt having excellent high temperature and low temperature properties, and to a mesophilic modified asphalt admixture using the modified mesophilic modified asphalt admixture and a mesophilic modified asphalt admixture MODIFIED ASPHALT MIXTURE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 액상형의 고온 및 저온 물성이 우수한 중온 아스팔트용 개질제 조성물, 그 제조방법, 이를 사용한 중온 개질 아스팔트, 및 중온 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아스팔트의 고온 물성 및 저온 물성을 동시에 향상시키고, 상온에서 유동성이 있어 별도의 처리 없이 아스팔트 제조 설비에 투입이 가능하며, 아스팔트와의 혼합 속도가 향상되고, 아스팔트 제조후 장기 보관에도 상분리가 일어나지 않는 중온 아스팔트용 개질제 조성물, 그 제조방법, 이를 사용한 중온 개질 아스팔트, 및 중온 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a modifier composition for medium temperature asphalt which is excellent in high temperature and low temperature physical properties of a liquid phase, a process for producing the modifier, a mesophilic modified asphalt using the same, and a process for producing a mesophilic modified asphalt mixture. More particularly, A modifier composition for middle temperature asphalt which can be added to an asphalt production facility without any additional treatment due to its fluidity at room temperature, the mixing speed with the asphalt is improved, and phase separation does not occur even after long-term storage after the production of the asphalt; A modified mesophilic asphalt using the same, and a process for producing a mesophilic modified asphalt mixture.

아스팔트의 성능을 구분하는 기준으로 침입도 등급과 공용성 등급이 있다.As the criteria for distinguishing the performance of the asphalt, there are the penetration grade and the compatibility grade.

침입도 등급은 ASTM D946에 따라 측정된 아스팔트의 침입도를 근거로 아스팔트를 분류한 등급으로, 표준 침을 기준 온도에서 규정된 하중 및 시간 동안 아스팔트에 관입시켜, 그 관입량을 아스팔트의 침입도로 규정한다. 구체적으로 설명하면, 침입도는 25℃에서 아스팔트의 경도를 나타내는 지수로서, 아스팔트에 규정된 침의 바늘로 100 g의 힘으로 5초 동안 눌렀을 때의 침의 관입 깊이를 0.1 mm 단위로 나타낸 값으로, 침입도의 값이 작을수록 아스팔트의 굳기가 단단함을 의미한다. 이러한 침입도를 근거로 아스팔트는 40~50, 60~70, 85~100, 120~150, 200~300의 5가지 표준 등급으로 분류된다. 즉, 침입도 40~50의 아스팔트는 침입도 200~300의 아스팔트 보다 단단한 아스팔트이다. 국내에서 생산되는 대표적인 도로포장용 아스팔트는 침입도 85~100(AP-3) 등급과 침입도 60~70(AP-5) 등급의 2 종류가 있다.The degree of penetration is classified as the classification of asphalt based on the degree of penetration of asphalt measured in accordance with ASTM D946. The penetration grade is defined as the penetration of asphalt into the asphalt for the specified load and time at the reference temperature do. Specifically, the degree of penetration is an index representing the hardness of asphalt at 25 ° C, and is a value indicating the depth of penetration of the needles in 0.1 mm increments when they are pressed for 5 seconds with a force of 100 g with a needle of the needle specified in the asphalt , And the lower the penetration value, the harder the asphalt is. Based on these intrusions, asphalt is classified into five standard grades: 40 to 50, 60 to 70, 85 to 100, 120 to 150 and 200 to 300. That is, asphalt having an invasion degree of 40 to 50 is harder than asphalt having an invasion degree of 200 to 300. There are two types of road pavement asphalt which are produced domestically and have penetration degree of 85 ~ 100 (AP-3) grade and penetration degree of 60 ~ 70 (AP-5) grade.

아스팔트의 성능을 구분하는 다른 등급으로서 공용성 등급은 'PG XX-YY'의 형태로 등급을 나타내며, 이때 XX는 고온 등급을 의미하고, -YY는 저온 등급을 의미한다. 고온 등급이 높다는 의미는 아스팔트 포장 도로가 고온 및 중하중에 잘 견뎌 소성변형 저항성이 우수하다는 것으로 해석할 수 있으며, 최저 저온 등급이 낮다는 의미는 저온 균열에 강하다는 의미로 해석할 수 있다. 예를 들면, PG 58-22는 예상되는 포장의 최고 사용온도가 58℃이고, 최저 사용온도가 -22℃임을 나타낸다. 국내에서 사용되는 대표적인 도로포장용 아스팔트의 공용성 등급은 PG 64-22이다.Other grades that distinguish the performance of asphalt are the grades in the form of 'PG XX-YY' where XX stands for high temperature grade and -YY stands for low temperature grade. The high temperature grade means that the asphalt pavement is well tolerated at high temperature and medium load and can be interpreted as having excellent resistance to plastic deformation. The low low temperature grade means that it is resistant to low temperature cracking. For example, PG 58-22 indicates that the expected maximum use temperature of the package is 58 ° C and the minimum service temperature is -22 ° C. A typical grade of road pavement asphalt used in Korea is PG 64-22.

캐나다나 러시아 같은 극저온 지역에서는 동절기에 날씨가 매우 춥기 때문에 아스팔트 포장에서 저온 균열이 쉽게 발생한다. 이러한 저온 균열은 아스팔트 포장의 파손을 촉진하여 아스팔트 포장의 수명을 단축시키기 때문에, 도로의 장기 공용성을 향상시키기 위해서는 아스팔트 포장에서 발생하는 저온 균열에 대한 문제점을 해결해야 한다. In cryogenic regions such as Canada and Russia, cold weather is very cold in the winter, and cold cracking occurs easily in asphalt pavement. This low-temperature cracking accelerates the breakage of asphalt pavement and shortens the lifetime of the asphalt pavement. Therefore, in order to improve the long-term performance of the road, the problem of low temperature cracking in the asphalt pavement should be solved.

이를 해결하기 위해서는 PG 등급 기준으로 최저 사용온도가 낮은 아스팔트를 사용해야 한다. 하지만 일반적으로 아스팔트의 경우 최저 사용온도가 낮아지면 최고 사용온도도 함께 낮아지는 경향이 있어 하절기에는 소성변형이 발생할 수 있다는 단점이 있다.In order to solve this problem, it is necessary to use low-temperature asphalt as the PG rating. However, in general, asphalt has a drawback in that plastic deformation may occur in the summer when the minimum use temperature is lowered and the maximum use temperature is also lowered.

아스팔트의 공용성 등급을 개선하는 방법으로서, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 폴리올레핀계 수지, 스티렌-부타디엔 고무, 폐타이어 분말 등의 고분자형의 개질제를 혼합하여 사용하는 방법이 가장 일반적이다. 이러한 첨가제에 의해 물성을 개선시킨 아스팔트를 '개질 아스팔트'라 일컫는다. 개질 아스팔트 제조를 위한 첨가제로서 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 가장 널리 사용되고 있는데, 이러한 아스팔트 개질제들은 아스팔트와 혼합이 어려워 고속전단 혼합기를 사용하여야 하며, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 첨가된 개질 아스팔트는 공용성 등급의 최고 온도를 높일 수는 있으나 저온 균열을 개선하기 위한 최저 온도를 낮추는지는 못하므로 최고 사용온도와 최저 온도를 동시에 개선하는 개질제 개발이 필요하다. 예를 들면 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 4wt%를 PG 64-22 아스팔트 96wt%에 혼합시킬 때 160℃ 이상의 온도 조건에서 고속전단혼합기로 최소 1시간 이상 교반을 해줘야 하며, 개질제 제조 후 PG 등급이 70-22로 고온 물성은 향상되나 저온 물성은 개선시키지 못한다.As a method for improving the compatibility level of asphalt, a method of using a polymer type modifier such as a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a polyolefin resin, a styrene-butadiene rubber, a waste tire powder or the like is mixed and used. Asphalt whose physical properties are improved by these additives is referred to as 'modified asphalt'. Styrene-butadiene-styrene block copolymer is the most widely used additive for the production of modified asphalt. These asphalt modifiers are difficult to mix with asphalt, so a high-speed shear mixer should be used, and a modified styrene-butadiene-styrene block copolymer- Asphalt can increase the maximum temperature of the cooperability grade, but it can not lower the minimum temperature to improve the low temperature cracking. Therefore, it is necessary to develop a modifier that improves both the maximum use temperature and the minimum temperature simultaneously. For example, when 4 wt% of a styrene-butadiene-styrene block copolymer is mixed with 96 wt% of PG 64-22 asphalt, the mixture should be stirred for at least 1 hour with a high-speed shear mixer at a temperature of 160 ° C or higher. The high-temperature properties are improved by 70-22, but the low-temperature properties are not improved.

캐나다 토목 기술자인 바운틴 (Boutin, 2nd Eurasphalt & Eurobitume Congress Barcelona 2000 Proc.0267.uk)등은 캐나다 극저온지역(-26~-39℃)에 시공된 아스팔트 포장 상태와 포장에 사용된 아스팔트를 분석하여 PVN(Pen-vis Number)이 저온 지역에서 아스팔트 포장의 저온 균열과 밀접한 관계가 있음을 발표 하였다. 그의 발표 결과에 따르면 PVN이 0.6보다 높으면 저온 균열이 발생하지 않아 PVN이 클수록 저온 균열이 우수하고, PVN이 0.6보다 낮으면 저온 균열에 취약함을 알 수 있다. PVN은 135℃에서 측정한 아스팔트의 점도와 25℃에서 측정한 침입도를 사용하여 계산하는 지수로서, PVN의 계산 방법은 하기와 같다.Asphalt pavement conditions and the asphalt pavement used in the Canadian cryogenic area (-26 ~ -39 ℃) were analyzed by Boutin, 2nd Eurasphalt & Eurobitume Congress 2000 Proc. 0267.uk. PVN (Pen-Vis Number) is closely related to low-temperature cracking of asphalt pavement in low temperature regions. According to the results of his presentation, when PVN is higher than 0.6, low-temperature cracking does not occur. As the PVN is larger, the low-temperature cracking is better. When the PVN is lower than 0.6, PVN is an index calculated using the viscosity of asphalt measured at 135 ° C and the penetration measured at 25 ° C, and the calculation method of PVN is as follows.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 식으로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 135℃ 점도와 25℃ 침입도가 높은 아스팔트일수록 높은 PVN 값을 가지게 된다. 하지만, 일반적으로 아스팔트는 점도가 높을수록 침입도가 낮아지는 특성을 보이고 있어, 저온 균열을 향상시키기 위해서는 아스팔트의 PVN을 높이는 방법의 개발이 필요하다.As can be seen from the above equation, asphalt having a high viscosity at 135 ° C and at 25 ° C has a higher PVN value. However, in general, as the viscosity increases, the penetration decreases. As a result, it is necessary to develop a method of increasing the PVN of the asphalt to improve the low-temperature cracking.

한편, 도로용 개질 아스팔트 콘크리트(아스콘)의 제조방법은 크게 플랜트믹스 타입과 프리믹스 타입으로 구분될 수 있다. 플랜트믹스 타입은 아스콘 공장에서 골재와 아스팔트를 혼합할 때 개질제를 투입하여 아스콘을 제조하는 방식이며, 프리믹스 타입은 대형 용융 설비에서 아스팔트에 펠렛이나 크럼 형태의 개질제(예를 들면 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 등)를 투입하여 용융시켜 개질 아스팔트를 제조한 후, 아스콘 공장 등으로 이송하여 골재와 개질 아스팔트를 혼합하여 아스콘을 제조하는 방식이다.On the other hand, the manufacturing method of road modified asphalt concrete (ascon) can be broadly divided into a plant mix type and a premix type. The plant mix type is a method in which asphalt is added to the asphalt plant by mixing the aggregate and the asphalt at the Ascon plant. The premix type is a method in which the asphalt is pelletized or crumbed in the form of pellets or crumb type modifier (for example, styrene-butadiene- Copolymer or the like) is added and melted to produce modified asphalt, which is then transferred to an ascon factory to mix the aggregate and the modified asphalt to produce the ascon.

프리믹스 타입은 용융 설비에서 아스팔트와 개질제를 160~200℃에서 용융 혼합시켜 제조하기 때문에 대량 생산이 가능하다는 장점이 있어 아스팔트 포장에 일반적으로 많이 사용된다. 그러나 프리믹스 타입에서는 아스팔트에 개질제를 녹이기 위해서는 고전단 혼합설비(High Shear Mixer)와 같은 별도의 장비가 필요하며 장기간 저장이나 이동시 개질제와 아스팔트가 분리되는 상분리 현상이 일어날 수 있다는 문제점이 있다. 이러한 상분리 현상을 억제하기 위해서 가교제등의 별도의 방법을 도입해야 한다. 그러므로 프리믹스타입의 개질제를 제조할 때 별도의 혼합 장비가 필요 없이 단순 교반이나 대류만으로도 쉽게 제조가 가능하며, 특별한 처방 없이도 상분리가 일어나지 않은 개질제 개발이 필요하다.The premix type is generally used in asphalt pavement because it is possible to mass-produce the asphalt and reforming agent by melt mixing at 160-200 ° C in the melting facility. However, in the premix type, a separate equipment such as a high shear mixer is required to dissolve the modifier in the asphalt, and a phase separation phenomenon may occur in which the modifier and the asphalt are separated during long-term storage or transportation. To suppress such phase separation, a separate method such as a crosslinking agent should be introduced. Therefore, it is necessary to develop a modifier that does not cause phase separation without special prescription, and it is possible to manufacture easily with simple agitation or convection only when a premix type modifier is manufactured without a separate mixing equipment.

최근, 가열 아스팔트 혼합물(Hot-Mix Asphalt Mixture; HMA)에 비하여 20 ~ 40℃ 낮은 온도에서 아스팔트 혼합물을 혼합 및 다짐하는 중온 아스팔트 혼합물(Warm-Mix Asphalt Mixture; WMA)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 중온 아스팔트 혼합물 제조하는 기술을 중온화 기술이라고 하는데, 중온화 기술은 시공온도를 낮춤으로써 고온에 의한 아스팔트의 단기 노화를 최소화시켜 저온 물성을 향상시키는데 기여한다. 일반적으로 가열 아스팔트 혼합물은 150~180℃에서 제조 및 시공하는데, 이 과정에서 열에 의한 아스팔트의 노화 현상이 발생하여 아스팔트가 딱딱해지게 된다. 노화된 아스팔트가 딱딱해지면 저온에서 쉽게 깨지게 되어 저온 물성에 나쁜 영향을 미치게 되기 때문에, 아스팔트의 저온 물성 개선을 위한 아스팔트 개질제를 제조할 때 중온화 기술의 적용이 필요하다.In recent years, studies on a Warm-Mix Asphalt Mixture (WMA) which mixes and compaction of an asphalt mixture at 20-40 ° C. lower temperature than the hot-mix asphalt mixture (HMA) have. This technique of producing a mesophilic asphalt mixture is referred to as a mesophilic technique. The mesophilic technique lowers the construction temperature to minimize the short-term aging of the asphalt due to the high temperature, thereby improving the low temperature properties. Generally, the heated asphalt mixture is manufactured and installed at 150 to 180 ° C. In this process, aging of the asphalt due to heat occurs and the asphalt hardens. When the aged asphalt is hardened, it is easily broken at low temperature and adversely affects the low temperature properties. Therefore, application of the mesophilic technique is required when manufacturing the asphalt modifier for improving low temperature properties of the asphalt.

그러나, 일부 왁스 타입의 중온화 첨가제의 경우 PG 등급 기준으로 저온 물성을 약화시키는 경우가 있어, 저온 물성에 영향을 미치지 않은 중온화 기술의 개발이 필요하다. 예를 들면 중온화 첨가제로 많이 사용되는 sasobit의 경우 2wt%를 PG 64-22 아스팔트 98wt%에 혼합한 후, PG 등급을 측정하면 76-18로 고온 물성은 향상되나 저온 물성은 오히려 나빠진다.
However, in the case of some wax type of mid-temperature additives, low-temperature properties may be weakened on the basis of PG grade, and it is necessary to develop a middle-temperature technique which does not affect low-temperature properties. For example, in the case of sasobit, which is widely used as a moderate additive, when the PG grade is measured, it is improved to high-temperature properties by mixing 2wt% of PG 64-22 asphalt with 98wt%, but low temperature properties are rather poor.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프리믹스 타입으로 중온화 개질 아스팔트 제조시 상온에서 유동성이 있어 가열 등 별도의 처리 없이 상온에서 아스팔트 제조 설비에 투입이 가능하며, 아스팔트와의 혼합 속도가 향상되고, 아스팔트 제조 후 장기 보관을 하더라도 상분리가 일어나지 않으며, 아스팔트의 고온 물성 및 저온 물성을 동시에 향상시킬 수 있으며, 일반 아스팔트보다 낮은 온도에서 시공이 가능한 중온 아스팔트용 개질제 조성물, 그 제조방법, 이를 사용한 중온 개질 아스팔트, 및 중온 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법을 제공하는 것이다.
The object of the present invention is to provide an asphalt-modified asphalt which can be put into an asphalt production facility at room temperature without any additional treatment such as heating, A modifier composition for medium temperature asphalt which is capable of simultaneously improving the high temperature property and the low temperature property of the asphalt even at a long term storage and can be installed at a temperature lower than that of a general asphalt, a method for producing the modifier asphalt, And to provide a method for producing a mesophilic modified asphalt mixture.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 하기 화학식 1:In one embodiment of the present invention,

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

[식 중에서, m은 2 내지 4의 정수이고, n은 6 내지 12의 정수이다.][Wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 6 to 12.]

로 나타내어지는 저온강화제 100 중량부: 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 50~100 중량부; 및 폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 점도저하제 30~70 중량부를 포함하는 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물을 제공한다.50 parts by weight of styrene-butadiene-styrene block copolymer; And 30 to 70 parts by weight of a viscosity-decreasing agent selected from polyethylene glycol-based nonionic surface-active agents.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 하기 화학식 1:According to another embodiment of the present invention,

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

[식 중에서, m은 2 내지 4의 정수이고, n은 6 내지 12의 정수이다.][Wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 6 to 12.]

로 나타내어지는 저온강화제 100 중량부와 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 50~100 중량부를 상온에서 교반하여 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체에 저온강화제를 흡수시키는 단계; 폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 점도저하제 30~70 중량부를 혼합물에 첨가하는 단계; 혼합물을 가열하여 140~170℃로 승온하는 단계; 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 완전히 용융될 때까지 온도를 유지하면서 교반하는 단계; 및 상온으로 냉각하여 액상형 개질제 조성물을 얻는 단계를 포함하는 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법을 제공한다.100 parts by weight of a low temperature reinforcing agent and 50 to 100 parts by weight of a styrene-butadiene-styrene block copolymer are stirred at room temperature to absorb a low temperature reinforcing agent in a styrene-butadiene-styrene block copolymer; Adding to the mixture 30 to 70 parts by weight of a viscosity reducing agent selected from polyethyleneglycol-based nonionic surfactants; Heating the mixture to 140-170 < 0 >C; Stirring while maintaining the temperature until the styrene-butadiene-styrene block copolymer is completely melted; And cooling the mixture to room temperature to obtain a liquid type modifier composition. The present invention also provides a method for producing a liquid type asphalt mesophilic modifier composition.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 상기 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물 3~5 중량% 및 아스팔트 95~97 중량%를 포함하는 중온 개질 아스팔트를 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a mesophilic modified asphalt comprising 3 to 5% by weight of the liquid phase asphalt mesophilic modifier composition and 95 to 97% by weight of asphalt.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시예는 상기 방법에 따라 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물을 제조하는 단계; 가열된 아스팔트 95~97 중량%에 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물 3~5 중량% 투입하여 균일하게 혼합하는 단계; 및 혼합물을 가열된 골재에 투입하여 혼합하는 단계를 포함하는 중온 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a process for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition, Adding 3 to 5% by weight of the liquid phase asphalt mesophilic modifier composition to 95 to 97% by weight of heated asphalt; And adding the mixture to the heated aggregate and mixing the mixture. The present invention also provides a method for producing a mesophilic modified asphalt mixture.

본 발명에 따른 개질제 조성물은 상온에서 유동성을 갖는 액상 형태이므로 프리믹스 타입의 중온화 개질 아스팔트 제조에 적용되는 경우 가열 등 별도의 처리 없이 아스팔트에 직접 투입될 수 있고, 아스팔트와의 혼합 속도가 향상되어 단순 유동만으로 빠른 시간 내에 아스팔트에 분산되므로 별도의 개질제 용융 설비가 필요 없다.Since the modifier composition according to the present invention is in the form of a liquid having fluidity at room temperature, it can be directly added to asphalt without any additional treatment such as heating when it is applied to manufacture of premix type moderate modified asphalt, Since it is dispersed in asphalt in a short time due to flow only, there is no need for a separate modifier melting facility.

또한, 본 발명에 따른 개질제 조성물을 이용하여 제조된 개질 아스팔트는 장기 보관시에도 상분리가 일어나지 않는다.Also, the modified asphalt prepared using the modifier composition according to the present invention does not undergo phase separation even when stored for a long period of time.

또한, 본 발명에 따른 개질제 조성물을 이용하는 중온화 개질 아스팔트는 개질제에 의해 아스팔트의 고온 물성과 저온 물성이 동시에 향상되어 특히 극저온 지역에서 도로의 장기 공용성을 향상시킬 수 있으며, 일반 아스팔트보다 낮은 온도에서 시공이 가능하다.
In addition, the moderate modified asphalt using the modifier composition according to the present invention can improve the high temperature property and low temperature property of the asphalt simultaneously by the modifier, thereby improving the long term common use of the road in the cryogenic region, This is possible.

도 1은 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 형태를 나타내는 개략도.
도 2는 다짐에너지를 구하기 위한 선회다짐횟수와 %이론최대밀도 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing the form of a styrene-butadiene-styrene block copolymer. FIG.
Fig. 2 is a graph of the number of turns compaction and% theoretical maximum density to obtain the compaction energy.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, numerous specific details are set forth, such as specific elements, which are provided to aid a more thorough understanding of the present invention, and it is to be understood that the present invention may be practiced without these specific details, It will be obvious to those who have. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 일 실시예는 하기 화학식 1:One embodiment of the present invention is a compound of formula

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

[식 중에서, m은 2 내지 4의 정수이고, n은 6 내지 12의 정수이다.][Wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 6 to 12.]

로 나타내어지는 저온강화제 100 중량부: 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 50~100 중량부; 및 폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 점도저하제 30~70 중량부를 포함하는 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물에 관한 것이다.50 parts by weight of styrene-butadiene-styrene block copolymer; And 30 to 70 parts by weight of a viscosity-decreasing agent selected from polyethylene glycol-based nonionic surface-active agents.

본 발명의 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물에 포함되는 저온강화제는 아스팔트의 저온 물성을 향상시키며, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 용해시키는 역할을 한다.The low temperature reinforcing agent contained in the mesophilic modifier composition for liquid phase asphalt of the present invention improves the low temperature properties of asphalt and dissolves the styrene-butadiene-styrene block copolymer.

저온강화제는 저온에서 아스팔트에 유연성을 부여하기 위하여 아스팔트와의 상용성이 좋으면서 응고점이 낮은 지방족 다이 에스테르, 바람직하게는 상기 화학식 1의 구조를 갖는 지방족 다이 에스테르가 바람직하다.The low-temperature reinforcing agent is preferably an aliphatic diester having a good coexistence with asphalt and having a low freezing point, and preferably an aliphatic diester having the structure of the formula (1) in order to impart flexibility to the asphalt at low temperatures.

화학식 1에서 지방족의 탄소수(n)가 6보다 적으면 응고점이 높아져 저온 물성 개선 효과가 크지 않고 인화점이 낮아 아스팔트 포장 용도에 적용하기 어려우며, 12보다 크면 한센 용해도 지수(Hansen solubility parameter)가 낮아져 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체와의 상용성이 좋지 않으며 상분리가 일어나 액상 형태의 개질제 제조가 어려워진다.If the number of aliphatic carbon atoms (n) is less than 6, the solubility parameter of the styrene-butadiene-styrene copolymer is lowered, The compatibility with the butadiene-styrene block copolymer is not good and phase separation occurs, making it difficult to prepare a liquid phase reforming agent.

일 형태에서, 저온강화제는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체와의 상용성을 좋게 하기 위하여 16~18의 한센 용해도 지수(Hansen solubility parameter)를 갖는 것이 바람직하다.In one form, the low temperature enhancer preferably has a Hansen solubility parameter of 16 to 18 in order to improve compatibility with the styrene-butadiene-styrene block copolymer.

또한, 일 형태에서, 저온강화제는 저온 물성을 개선하기 위하여 응고점이 -50℃ 이하인 것이 바람직하며, 아스팔트에 사용하기 위해서는 인화점이 190℃ 이상인 것이 바람직하다.Further, in one form, the low-temperature reinforcing agent preferably has a freezing point of -50 ° C or lower in order to improve low-temperature properties, and it is preferable that the flash point is 190 ° C or higher for use in asphalt.

본 발명의 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물에 포함되는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 아스팔트의 고온 물성을 향상시키는 역할을 한다.The styrene-butadiene-styrene block copolymer included in the mesophilic modifier composition for liquid phase asphalt of the present invention improves the physical properties of the asphalt at high temperature.

저온강화제 100 중량부를 기준으로 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 50~100 중량부 범위의 양으로 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물에 포함될 수 있다. 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 양이 50 중량부 미만인 경우 아스팔트 바인더의 고온 물성이 저하되며, 100 중량부를 초과하는 경우 제조된 개질제의 점도가 너무 높거나 고형화되는 문제가 발생한다.The styrene-butadiene-styrene block copolymer in an amount ranging from 50 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the low temperature reinforcing agent may be included in the liquid phase modifier for modifying the modifier for asphalt. If the amount of the styrene-butadiene-styrene block copolymer is less than 50 parts by weight, the physical properties of the asphalt binder may deteriorate at a high temperature. If the amount exceeds 100 parts by weight, the viscosity of the modifier may become too high or solid.

일 형태에서, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 바람직하게 50,000~200,000 g/mol 범위, 더욱 바람직하게 60,000~150,000 g/mol 범위의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 중량평균분자량이 50,000 g/mol 미만인 경우에는 아스팔트의 고온 물성 개질 효과가 적게 되며, 200,000 g/mol을 초과하는 경우에는 점도 및 상전이 온도가 너무 높아져 개질 아스팔트 제조시 아스팔트에 용융시키는데 어려움이 있고, 개질 아스팔트 제조 후 상분리 현상이 일어나기 쉽니다.In one form, the styrene-butadiene-styrene block copolymer preferably has a weight average molecular weight ranging from 50,000 to 200,000 g / mol, more preferably from 60,000 to 150,000 g / mol. When the weight average molecular weight of the styrene-butadiene-styrene block copolymer is less than 50,000 g / mol, the effect of modifying high-temperature physical properties of the asphalt becomes small. When the weight average molecular weight exceeds 200,000 g / mol, the viscosity and phase transition temperature become too high, It is difficult to melt in asphalt, and phase separation phenomenon can occur after the production of modified asphalt.

일 형태에서, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 스티렌 함량이 바람직하게 20~40 중량%, 더욱 바람직하게 25~35 중량%일 수 있다. 스티렌 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 탄성이 부족하여 개질 아스팔트의 연화점 등의 물성이 저하될 우려가 있으며, 40 중량%를 초과하는 경우에는 플라스틱 성질이 강하게 되어 아스팔트 개질 효과가 발휘되지 않을 수 있다.In one form, the styrene-butadiene-styrene block copolymer may have a styrene content of preferably 20-40 wt%, more preferably 25-35 wt%. If the styrene content is less than 20% by weight, the elasticity may be insufficient and the physical properties such as softening point of the modified asphalt may be deteriorated. If the styrene content is more than 40% by weight, the plastic property may become strong and the asphalt modifying effect may not be exerted.

일 형태에서, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 부타디엔 중 비닐 함량이 30~60 중량%인 것이 바람직하다. 비닐 함량이 30 중량% 미만인 경우에는 상분리가 일어날 수 있으며, 60 중량%를 초과하는 경우에는 유리전이온도가 높아져 아스팔트의 저온 물성에 나쁜 영향을 미치게 된다.In one form, the styrene-butadiene-styrene block copolymer preferably has a vinyl content of 30 to 60 wt% in butadiene. When the vinyl content is less than 30% by weight, phase separation may occur. When the vinyl content is more than 60% by weight, the glass transition temperature is increased and the low temperature properties of the asphalt are adversely affected.

일 형태에서, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 선형, 가지형 또는 테이퍼드(tapered) 구조를 갖는 것을 모두 사용할 수 있다(도 1 참조). 그러나, 제조된 개질제의 점도 상승을 방지하고 유동성 부여를 위해서는 가지형 공중합체가 바람직하고, 용융분산속도 향상을 위해서는 스티렌 블록에 테이퍼드 구조를 갖는 공중합체가 바람직할 수 있다.In one form, the styrene-butadiene-styrene block copolymer may be any of those having a linear, branched or tapered structure (see FIG. 1). However, a branched copolymer is preferred for preventing the viscosity of the modifier from increasing and for imparting fluidity, and a copolymer having a tapered structure in the styrene block may be preferable for improving the melt dispersion rate.

본 발명의 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물에 포함되는 점도저하제는 아스팔트의 저온 물성을 강화하고, 아스팔트의 포장 온도를 저하시키는 역할을 한다.The viscosity reducing agent contained in the mesophilic modifier composition for a liquid phase asphalt of the present invention enhances the low-temperature properties of the asphalt and lowers the packing temperature of the asphalt.

저온강화제 100 중량부를 기준으로 점도저하제는 30 내지 70 중량부 범위의 양으로 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물에 포함될 수 있다. 점도저하제의 양이 30 중량부 미만인 경우에는 중온화 효과가 불충분하며, 70 중량부를 초과하는 경우에는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체와의 상용성이 나빠져 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 용융시키는데 어려움이 있다.Based on 100 parts by weight of the low temperature reinforcing agent, the viscosity reducing agent may be contained in the amount of 30 to 70 parts by weight in the mesophase modifier for liquid phase asphalt. When the amount of the viscosity reducing agent is less than 30 parts by weight, the mesophilic effect is insufficient. When the amount of the viscosity reducing agent is more than 70 parts by weight, compatibility with the styrene-butadiene-styrene block copolymer is deteriorated to melt the styrene-butadiene-styrene block copolymer There is a difficulty.

일 형태에서, 점도저하제는 폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제로부터 선택될 수 있으며, 예를 들어 폴리옥시에틸렌알킬에테르 또는 폴리옥시에틸렌글리콜지방산에스테르일 수 있다.In one form, the viscosity reducing agent may be selected from polyethylene glycol-based nonionic surfactants, for example, polyoxyethylene alkyl ethers or polyoxyethylene glycol fatty acid esters.

일 형태에서, 점도저하제는 응고점이 -30℃ 이하인 폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제일 수 있다. 응고점이 -30℃보다 높은 경우 아스팔트의 저온 물성에 영향을 미칠 수 있다.In one form, the viscosity reducing agent may be a polyethylene glycol-based nonionic surfactant having a freezing point of -30 占 폚 or lower. If the freezing point is higher than -30 ° C, the low-temperature properties of the asphalt may be affected.

일 실시예에서, 본 발명의 액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물은 점착부여제, 산화방지제, 열안정제, 대전방지제 및 활제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the mesophilic modifier composition for a liquid phase asphalt of the present invention may further comprise at least one additive selected from the group consisting of a tackifier, an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent and a lubricant.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예는 하기 화학식 1:According to another embodiment of the present invention,

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

[식 중에서, m은 2 내지 4의 정수이고, n은 6 내지 12의 정수이다.][Wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 6 to 12.]

로 나타내어지는 저온강화제 100 중량부와 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 50~100 중량부를 상온에서 교반하여 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체에 저온강화제를 흡수시키는 단계; 폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 점도저하제 30~70 중량부를 혼합물에 첨가하는 단계; 혼합물을 가열하여 140~170℃로 승온하는 단계; 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 완전히 용융될 때까지 온도를 유지하면서 교반하는 단계; 및 상온으로 냉각하여 액상형 개질제 조성물을 얻는 단계를 포함하는 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법에 관한 것이다.100 parts by weight of a low temperature reinforcing agent and 50 to 100 parts by weight of a styrene-butadiene-styrene block copolymer are stirred at room temperature to absorb a low temperature reinforcing agent in a styrene-butadiene-styrene block copolymer; Adding to the mixture 30 to 70 parts by weight of a viscosity reducing agent selected from polyethyleneglycol-based nonionic surfactants; Heating the mixture to 140-170 < 0 >C; Stirring while maintaining the temperature until the styrene-butadiene-styrene block copolymer is completely melted; And cooling the mixture to room temperature to obtain a liquid type modifier composition. The present invention also relates to a process for producing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.

본 발명의 일 실시예에 따른 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법에 있어서는, 저온강화제와 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 충분히 교반하여 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체에 저온강화제를 흡수시킨 후 점도저하제를 첨가한다. 이는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체와 상용성이 있는 저온강화제에 의해 공중합체를 용해시키기 위한 것으로, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체와 상용성이 없는 점도저하제를 먼저 투입하거나 동시에 투입하면 공중합체를 용해시키는데 어려움이 있어 액상형의 개질제를 만들기 어려워지기 때문이다.In the method of preparing the liquid phase asphalt modifier composition according to an embodiment of the present invention, the low temperature reinforcing agent and the styrene-butadiene-styrene block copolymer are sufficiently stirred to absorb the low temperature strengthening agent into the styrene-butadiene-styrene block copolymer A viscosity reducing agent is added. This is for dissolving the copolymer by a low temperature reinforcing agent compatible with the styrene-butadiene-styrene block copolymer. When the viscosity-reducing agent which is not compatible with the styrene-butadiene-styrene block copolymer is first put in or introduced simultaneously, It is difficult to make a liquid reforming agent.

일 형태에서, 점도저하제 첨가 시에 점착부여제, 산화방지제, 열안정제, 대전방지제 및 활제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 첨가할 수 있다.In one form, at least one additive selected from the group consisting of a tackifier, an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent and a lubricant may be further added when the viscosity reducer is added.

액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 각각의 구성성분, 작용효과, 함량 등에 대해서는 전술한 개질제 조성물에 대한 실시예에서 상술하였으므로, 본 실시예에 있어서는 반복을 피하기 위하여 그 상세한 기재를 생략한다.The constituents of the liquid phase asphalt mesophilic modifier composition, the effect, the content and the like of each of the liquid phase asphalt mesophilic modifier compositions have been described above in the examples of the modifier composition. Therefore, in the present embodiment, detailed description thereof will be omitted in order to avoid repetition.

본 발명의 다른 일 실시예는 상기 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물 3~5 중량% 및 아스팔트 95~97 중량%를 포함하는 중온 개질 아스팔트에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention relates to a mesophilic modified asphalt comprising 3 to 5% by weight of the liquid phase asphalt mesophilic modifier composition and 95 to 97% by weight of asphalt.

아스팔트로는 일반적으로 도로 포장에 이용되는 어떠한 아스팔트도 이용가능하다. 아스팔트는 일반적으로 ASTM D946에 의한 침입도 시험결과에 따라 분류될 수 있다. 현재 국내에서 생산되는 대표적인 도로 포장용 아스팔트는 침입도 85 ~ 100(AP-3) 및 침입도 60 ~ 70(AP-5) 등급이다.Asphalt can be any asphalt commonly used for road pavement. Asphalt can generally be classified according to ASTM D946 penetration test results. The typical asphalt pavement asphalt produced in Korea is 85 ~ 100 (AP-3) and 60 ~ 70 (AP-5).

본 발명의 또 다른 일 실시예는 상기 방법에 따라 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물을 제조하는 단계; 가열된 아스팔트 95~97 중량%에 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물 3~5 중량% 투입하여 균일하게 혼합하는 단계; 및 혼합물을 가열된 골재에 투입하여 혼합하는 단계를 포함하는 중온 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법에 관한 것이다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a process for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition, Adding 3 to 5% by weight of the liquid phase asphalt mesophilic modifier composition to 95 to 97% by weight of the heated asphalt; And admixing the mixture to the heated aggregate and mixing the mixture.

일 형태에서, 아스팔트와 골재의 중량 비율은 3.5:96.5 내지 6.0:94.0의 범위일 수 있다.In one form, the weight ratio of asphalt to aggregate may range from 3.5: 96.5 to 6.0: 94.0.

일 형태에서, 아스팔트의 가열 온도는 150~180℃이며, 골재의 가열 온도는 110~140℃의 범위일 수 있다.
In one form, the heating temperature of the asphalt is from 150 to 180 캜, and the heating temperature of the aggregate may be in the range of from 110 to 140 캜.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

[실시예][Example]

(1) 실험재료(1) Experimental material

본 실시예 및 비교예에서 아스팔트용 중온화 개질제를 제조하기 위해 사용된 재료는 하기와 같다.The materials used for producing the moderate modifier for asphalt in this and comparative examples are as follows.

1) SBS/10/20-L: 스티렌 함량이 33 중량%, 중량평균분자량이 100,OOO g/mol, 비닐 함량 20 중량%인 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체1) SBS / 10/20-L: A linear styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 33 wt%, a weight average molecular weight of 100, OOO g / mol and a vinyl content of 20 wt%

2) SBS/10/40-L: 스티렌 함량이 33 중량%, 중량평균분자량이 100,OOO g/mol, 비닐 함량 40 중량%인 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체2) SBS / 10/40-L: A linear styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 33 wt%, a weight average molecular weight of 100, OOO g / mol and a vinyl content of 40 wt%

3) SBS/25/40-L: 스티렌 함량이 33 중량%, 중량평균분자량이 250,OOO g/mol, 비닐 함량 40 중량%인 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체3) SBS / 25/40-L: A linear styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 33% by weight, a weight average molecular weight of 250, OOO g / mol and a vinyl content of 40%

4) SBS/4/40-L: 스티렌 함량이 33 중량%, 중량평균분자량이 40,OOO g/mol, 비닐 함량 40 중량%인 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체4) SBS / 4/40-L: A linear styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 33% by weight, a weight average molecular weight of 40, OOO g / mol and a vinyl content of 40%

5) SBS/10/40-LT: 스티렌 함량이 33 중량%, 중량평균분자량이 100,OOO g/mol, 비닐 함량 40 중량%이고, 테이퍼트 블록을 가진 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체5) SBS / 10/40-LT: linear styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 33 wt%, a weight average molecular weight of 100, OOO g / mol and a vinyl content of 40 wt%

6) SBS/15/40-R: 스티렌 함량이 33 중량%, 중량평균분자량이 150,OOO g/mol, 비닐 함량 40 중량%이고 가지형 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체6) SBS / 15/40-R: a styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 33 wt%, a weight average molecular weight of 150, OOO g / mol and a vinyl content of 40 wt%

7) 저온강화제-8: 화학식 1에서 m=4이고 n=8인 다이 아디페이트(di-adipate)7) Low Temperature Reinforcement-8: di-adipate with m = 4 and n = 8 in formula (1)

8) 저온강화제-14: 화학식 1에서 m=4이고 n=14인 다이 아디페이트(di-adipate)8) Low Temperature Reinforcement -14: di-adipate with m = 4 and n = 14 in formula (1)

9) 점도저하제-L: 응고점이 25℃인 폴리옥시에틸렌알킬에테르(polyoxyethylene alkyl ether)9) Viscosity reducing agent-L: Polyoxyethylene alkyl ether having a solidification point of 25 占 폚

10) 점도저하제-H: 응고점이 35℃인 폴리옥시에틸렌알킬에테르(polyoxyethylene alkyl ether)10) Viscosity reducing agent-H: Polyoxyethylene alkyl ether having a solidification point of 35 占 폚

11) 아스팔트(AP): 25℃ 침입도가 100이고 135℃에서 점도가 270cps이며 공용등급이 PG 58-28 아스팔트
11) Asphalt (AP): The penetration at 25 ° C is 100, the viscosity at 135 ° C is 270 cps and the public grade is PG 58-28 asphalt

(2) 실시예 및 비교예에 따른 아스팔트용 중온화 개질제의 제조(2) Preparation of moderate modifier for asphalt according to Examples and Comparative Examples

하기 표 1 및 2에 나타낸 조성비에 따라 하기와 같은 방법으로 중온화 개질제를 제조하였다.According to the composition ratios shown in Tables 1 and 2 below, an intermediate modifier was prepared as follows.

상온에서 교반기가 달린 반응기에 저온강화제와 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 넣고 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체에 저온강화제가 충분히 흡수할 때까지 교반하였다. 교반 혼합물에 점도저하제를 넣고, 반응기를 가열하여 140~170℃로 승온하였다. 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 다 용융될 때까지 온도를 유지하면서 교반하였다. 이후 상온으로 냉각하여 아스팔트용 중온화 개질제를 얻었다.
The low temperature reinforcing agent and the styrene-butadiene-styrene block copolymer were placed in a reactor equipped with a stirrer at room temperature and stirred until the styrene-butadiene-styrene block copolymer sufficiently absorbed the low temperature strengthening agent. A viscosity reducing agent was added to the stirring mixture, and the reactor was heated to 140-170 占 폚. Styrene-butadiene-styrene block copolymer was stirred while maintaining the temperature until it was fully melted. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature to obtain an intermediate modifier for asphalt.

(3) 실험예 1: 아스팔트용 개질제의 제조 및 특성 평가(3) Experimental Example 1: Preparation and characterization of modifier for asphalt

1) 개질제 형상 및 혼화성1) Modifier form and miscibility

개질제 형상 측면에서, 상기 제조 방법에 의해 제조된 중온화 개질제를 상온으로 냉각하여 상온에서 유동성을 가지면 합격, 갖지 않으면 불합격으로 판정하였다. 또한, 재료간의 혼화성 측면에서, 개질제 제조 후 상온에서 24시간 방치한 후에 층 분리나 고형물이 발생하면 불합격, 일어나지 않으면 합격으로 판정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.From the viewpoint of the shape of the modifier, the modifying agent produced by the above production method was cooled to room temperature and judged to be acceptable if it had fluidity at room temperature or not. In addition, from the viewpoint of compatibility between the materials, after the modifier was prepared, it was allowed to stand at room temperature for 24 hours, and when the layer separation or solid matter occurred, it was rejected. The results are shown in Table 1.

상온에서 유동성이 있으면 저장용기에서 아스팔트까지 이송을 위해 별도의 보관이나 처리 없이 아스팔트와 혼합할 수 있지만, 유동성이 없으면 저장용기에서 이송을 위해 가열 등의 처리를 해야 하는 불편함이 있다.
If there is fluidity at room temperature, it can be mixed with asphalt without storage or treatment for transporting from the storage container to the asphalt. However, if there is no fluidity, there is inconvenience of processing such as heating for transportation in the storage container.

2) 중온화 개질제의 아스팔트에 대한 용해성(분산성) 평가2) Evaluation of solubility (dispersibility) of asphalt modifier

본 발명의 목적 중 하나가 빠른 시간 내에 별도의 교반 장비 없이 중온화 개질 아스팔트를 제조하는데 있다. 이 평가를 위해 160℃로 가열된 아스팔트에 제조된 개질제를 4wt% 넣고 500rpm으로 3분간 교반한 후 육안 관찰 및 상부와 하부의 샘플을 채취하여 연화점을 측정하였다. 육안 관찰 결과 용해되지 않거나 혼합되지 않은 개질제가 발견되면 불합격, 발견되지 않으면 합격 판정하였다. 또한 육안 관찰 결과 혼련이 되었더라도, 5분 교반 후 상부와 하부에서 샘플을 채취하여 연화점 차이가 2℃ 이내의 차이가 나면 합격, 2℃ 이상이 나면 불합격으로 판정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
One of the objects of the present invention is to prepare a mesophilic modified asphalt without any additional stirring equipment in a short time. For this evaluation, 4 wt% of the modifier prepared in the asphalt heated to 160 ° C was added, and the mixture was stirred at 500 rpm for 3 minutes, and then the visual observation and the upper and lower samples were taken to measure the softening point. If the untreated or unmixed modifier was found as a result of visual observation, it was rejected. After 5 minutes of stirring, samples were taken from the upper and lower parts. If the difference in softening point was within 2 캜, the sample was accepted. If the temperature was over 2 캜, it was judged to be rejected. The results are shown in Table 1.

3) 중온화 개질제의 상분리 특성 평가3) Evaluation of Phase Separation Characterization of Moderate Modifier

습식형 개질 아스팔트에서 장기간 보관시 재료의 상분리가 일어나지 않은 특성이 중요하다. 상분리 특성 평가를 위해 160℃로 가열된 아스팔트에 중온화 개질제를 4wt% 넣고 제조한 중온화 개질 아스팔트를 길이가 20 cm이고 직경이 2.5 cm인 튜브에 담아 163℃에서 72시간 동안 보관하였다. 72시간 경과 후 튜브 내에 있는 아스팔트를 25℃ 이하의 상온으로 경화시킨 후 연화점을 측정하였다. 상부와 하부의 연화점 차이가 2℃ 이내이면 합격, 2℃ 이상이면 불합격으로 판정하였다. 그 결과는 표 1 및 2에 나타낸다.In wet type modified asphalt, it is important that the material does not undergo phase separation during long-term storage. The mesophase modified asphalt prepared by adding 4wt% of a modifier to asphalt heated to 160 ℃ was put into a tube with a length of 20 cm and a diameter of 2.5 cm and stored at 163 ℃ for 72 hours. After 72 hours, the asphalt in the tube was cured at room temperature below 25 ° C and the softening point was measured. If the difference between the upper and lower softening points is less than 2 캜, it is judged to be acceptable. The results are shown in Tables 1 and 2.


실시예Example 비교예Comparative Example
1One 22 1One 22 33 44 55


개질제 조성물
(중량부)



Modifier composition
(Parts by weight)
저온강화제-8Low Temperature Reinforcement-8 100100 100100 100100 100100 100100 100100
저온강화제-14Low Temperature Reinforcement-14 100100 SBS/10/40-LSBS / 10/40-L 7070 9090 3030 120120 7070 7070 7070 점도저하제-LViscosity reducing agent-L 5050 점도저하제-HViscosity reducing agent-H 5050 5050 5050 5050 5050 100100 개질제 형상Modifier form 합격pass 합격pass 합격pass 불합격fail 불합격fail 불합격fail 합격pass 재료간 혼화성Miscibility between materials 합격pass 합격pass 합격pass -- 불합격fail 불합격fail 합격pass 분산성 평가Dispersibility evaluation 합격pass 합격pass 합격pass -- -- -- 합격pass 상분리 평가
(ΔT)
Phase separation evaluation
(? T)
합격
2℃
pass
2 ℃
합격
2℃
pass
2 ℃
합격
2℃
pass
2 ℃
불합격
4℃
fail
4 ℃
-- -- 합격
2℃
pass
2 ℃

표 1에 따르면, 비교예 2의 경우 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 함량이 높아 상온에서 고상이 되었으며, 비교예 3의 경우 저온강화제와 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 상용성이 떨어져 중온화 개질제 제조 후 상온에서 상분리되었고, 비교예 4의 경우 점도저하제의 함량이 많아 중온화 개질제 제조 후 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 상온에서 상분리되었다. 표 1의 결과로부터, 비교예 2 내지 4는 본 발명의 중온화 개질제로는 적합하지 않은 조성비로 판단된다.
According to Table 1, the content of the styrene-butadiene-styrene block copolymer in Comparative Example 2 was high and became solid at room temperature. In Comparative Example 3, the compatibility of the low temperature reinforcing agent and the styrene-butadiene- The styrene-butadiene-styrene block copolymer was phase-separated at room temperature after the preparation of the modifying modifier because the content of the viscosity reducing agent was large in Comparative Example 4. From the results shown in Table 1, it is judged that Comparative Examples 2 to 4 are composition ratios which are not suitable as the modifier for modifying the present invention.


실시예Example 비교예Comparative Example
1One 33 44 66 77 88




개질제
조성물
(중량부)







Modifier
Composition
(Parts by weight)


저온강화제-8Low Temperature Reinforcement-8 100100 100100 100100 100100 100100 100100
저온강화제-HLow Temperature Reinforcement-H 5050 5050 5050 5050 5050 5050 SBS/10/20-LSBS / 10/20-L 7070 SBS/10/40-LSBS / 10/40-L 7070 SBS/25/40-LSBS / 25/40-L 7070 SBS4/40-LSBS4 / 40-L 7070 SBS/10/40-LTSBS / 10/40-LT 7070 SBS/15/40-RSBS / 15/40-R 7070 개질제 형상Modifier form 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass 불합격fail 합격pass 분산성 평가Dispersibility evaluation 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass -- 합격pass 상분리 평가
(ΔT)
Phase separation evaluation
(? T)
합격
2℃
pass
2 ℃
합격
1℃
pass
1 ℃
합격
1℃
pass
1 ℃
불합격
8℃
fail
8 ℃
불합격
10℃
fail
10 ℃
합격
2℃
pass
2 ℃

표 2에 따르면, 비교예 6의 경우 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 비닐 함량이 낮아 상분리가 일어났으며, 비교예 7의 경우 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 점도가 높아 중온화 개질제 형상에서 불합격 판정받았으며 또한 상분리가 일어나 불합격 판정을 받았다. 표 2의 결과로부터, 비교예 6 및 7은 본 발명의 중온화 개질제로는 적합하지 않은 조성비로 판단된다.According to Table 2, in the case of Comparative Example 6, the vinyl content of the styrene-butadiene-styrene block copolymer was low and the phase separation occurred. In Comparative Example 7, the viscosity of the styrene-butadiene-styrene block copolymer was high, In addition, it was judged to be rejected because of phase separation. From the results in Table 2, it is judged that Comparative Examples 6 and 7 are composition ratios which are not suitable as the modifying modifier of the present invention.

한편, 실시예 1 내지 4는 중온화 개질제의 형상 및 분산성에 있어서 적합하였고, 특히 가지형 및 테이퍼트 블록이 도입된 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(실시예 3 및 4)가 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(실시예 1)보다 상분리 특성이 우수함을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터, 사용상 용이성, 분산성 및 상분리 억제 등의 특성을 만족시키기 위해서는 개질제를 이루는 각 구성성분들이 최적화되어야 함을 알 수 있다.On the other hand, Examples 1 to 4 were suitable for the shape and dispersibility of the modifier for modifying the temperature, and in particular, the styrene-butadiene-styrene block copolymer (Examples 3 and 4) into which branching and tapered blocks were introduced was linear styrene-butadiene -Styrene block copolymer (Example 1). ≪ tb > < TABLE > From these results, it can be seen that each component constituting the modifier should be optimized in order to satisfy the characteristics such as ease of use, dispersibility and phase separation.

(4) 실험예 2: 중온화 개질 아스팔트의 고온 및 저온 물성 평가(4) Experimental Example 2: Evaluation of high temperature and low temperature properties of the moderate modified asphalt

중온화 개질제를 이용한 개질 아스팔트의 고온 및 저온 물성 평가는 제조 및 사용상 문제가 없는 실시예 1 내지 4, 비교예 1, 5, 8을 이용하여 실시하였다. 개질 아스팔트는 160℃로 가열된 아스팔트에 제조된 중온화 개질제를 4wt% 넣고 충분히 혼합한 후에 하기 각 항목별로 물성 평가를 실시하였다. The high temperature and low temperature properties of the modified asphalt using the modifier for modifying the temperature were evaluated using Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1, 5, and 8, which had no problems in manufacturing and use. Modified asphalt was prepared by mixing 4 wt% of modifier prepared in asphalt heated to 160 ℃ and thoroughly mixing.

1) 공용성 평가1) Performance evaluation

상기 실시예 및 비교예서 제조된 중온화 개질제를 사용하여 제조된 중온형 개질 아스팔트의 고온 및 저온 물성 평가는 PG 시험을 기준으로 평가하였다. The high temperature and low temperature properties of the mesophilic modified asphalt prepared using the mesophilic modifier prepared in the above Examples and Comparative Examples were evaluated based on the PG test.

PG 평가방법에 의해 RTFO(Rolling Thin Film Oven, 박막가열시험) 전 후에는 DSR로 고온 등급을 평가하였고, PVA(Pressure AgingVessel, 압력노화시험) 후에는 BBR을 이용하여 저온 등급을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3 및 4에 나타낸다.
The high temperature grade was evaluated by DSR before and after the RTFO (Rolling Thin Film Oven, thin film heating test) by PG evaluation method, and the low temperature grade was evaluated by using BBR after PVA (Pressure Aging Vessel). The results are shown in Tables 3 and 4 below.

2) PVN 평가2) PVN evaluation

개질 아스팔트의 저온 균열 특성을 파악하기 위하여 전술한 PVN 계산 공식을 이용하여 135℃ 점도와 25℃ 침입도를 측정하여 PVN(Pen-vis Number)을 계산하였다. PVN이 0.6보다 높으면 합격, 0.6보다 낮으면 불합격으로 판정하였다. 결과를 하기 표 5에 나타낸다.
To determine the low-temperature cracking properties of modified asphalt, the PVN (Pen-vis Number) was calculated by measuring the viscosity at 135 ° C and the penetration at 25 ° C using the PVN calculation formula described above. If the PVN is higher than 0.6, it is judged to be acceptable. If the PVN is lower than 0.6, it is judged to be rejected. The results are shown in Table 5 below.

3) 아스팔트 바인더의 휨 굴곡 시험 평가3) Flexural bending test of asphalt binder

KS F 2491에 의거 0℃, -5℃, -10℃, -20℃에서 하중 100㎜/min의 속도로 재하하여 최대 휨 응력(MPa), 최대 휨 변형(mm), 휨 변형량(MPa), 휨 스티프니스(MPa)를 측정하여 개질 아스팔트의 저온 거동 특성을 파악하였다. 결과를 하기 표 6 내지 9에 나타낸다.Maximum flexural stress (MPa), maximum flexural deformation (mm), flexural deformation (MPa), and flexural deformation (MPa) at 0 ° C, -5 ° C, -10 ° C and -20 ° C at a load of 100 mm / min according to KS F 2491 The bending stiffness (MPa) was measured and the low temperature behavior of the modified asphalt was determined. The results are shown in Tables 6 to 9 below.


개질제

Modifier

PG 고온 등급

PG high temperature rating
고온 등급 평가High temperature rating
RTFO 전RTFO I RTFO 후After RTFO G*/sinδ
(58℃, kPa)
G * / sin?
(58 < 0 > C, kPa)
G*/sinδ
(64℃, kPa)
G * / sin?
(64 ° C, kPa)
G*/sinδ
(58℃, kPa)
G * / sin?
(58 < 0 > C, kPa)
G*/sinδ
(64℃, kPa)
G * / sin?
(64 ° C, kPa)
APAP 5858 1.351.35 -- 2.422.42 --


room
city
Yes
1One 6464 -- 1.311.31 -- 2.382.38
22 6464 -- 1.521.52 -- 2.932.93 33 6464 -- 1.121.12 -- 2.212.21 44 6464 -- 1.421.42 -- 2.622.62

ratio
School
Yes
1One 5858 2.122.12 0.520.52 3.433.43 --
55 6464 -- 1.231.23 -- 2.322.32 88 5858 1.981.98 -- 2.902.90 --

G*/sinδ: 아스팔트의 소성변형 저항성 관련 인자G * / sin?: Plastic strain resistance-related factor of asphalt

(RTFO 전 1.0 이상, RTFO 후 2.2 이상이어야 해당 온도에서 고온 공용등급 확보)
(RTFO 1.0 or higher and RTFO 2.2 or higher to obtain a high temperature common rating at that temperature)


개질제

Modifier

아스팔트
PG 등급

asphalt
PG rating
저온 등급 평가Low temperature rating
PAV 후 BBRAfter PAV BBR Stiffness
(-24℃, ㎫)
Stiffness
(-24 < 0 > C, MPa)
m-value
(-18℃)
m-value
(-18 DEG C)
m-value
(-24℃)
m-value
(-24 ° C)
APAP 58-2858-28 430430 0.310.31 0.230.23


room
city
Yes
1One 64-3464-34 270270 0.360.36 0.300.30
22 64-3464-34 298298 0.380.38 0.310.31 33 64-3464-34 220220 0.390.39 0.330.33 44 64-3464-34 240240 0.380.38 0.310.31

ratio
School
Yes
1One 58-3458-34 260260 0.390.39 0.320.32
55 64-2864-28 370370 0.340.34 0.280.28 88 58-3458-34 250250 0.370.37 0.320.32

Stiffness: 휨크리프 강성으로 저온에서의 아스팔트 강성(표준 300 MPa 이하)Stiffness: Asphalt stiffness at low temperature due to flexural creep stiffness (standard 300 MPa or less)

m-value: 휨 크리프 기울기로 급격한 취성파괴 여부(표준 0.3 이상)m-value: Whether abrupt brittle fracture (standard 0.3 or more) is caused by flexural creep slope

- 18℃에서 해당 기준 만족하면 저온 등급 -28  - At 18 ° C, the low temperature rating -28

- 24℃에서 해당 기준 만족하면 저온 등급 -34
- At 24 ° C, the low temperature rating -34

상기 표 3 및 표 4에 의하면, 실시예 1 내지 4의 중온화 개질제를 포함하는 중온형 개질 아스팔트는 고온 물성과 저온 물성이 동시에 개선됨을 알 수 있다. 비교예 1의 경우 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 함량이 낮아 고온 물성 개선 효과가 크지 않았으며, 비교예 5의 경우 응고점이 낮은 점도저하제를 사용하여 저온 물성 개선 효과가 크지 않았다. 비교예 9의 경우 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 스티렌 함량이 낮아 고온 물성 개선 효과가 크지 않음을 알 수 있다. 상기 실시예와 비교예를 통해 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및 점도저하제의 종류에 따라 아스팔트의 물성 개선에 있어서 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있다.According to Tables 3 and 4, it can be seen that the mesophilic modified asphalt containing the mesophilic modifier of Examples 1 to 4 is improved both at high temperature property and at low temperature property. In the case of Comparative Example 1, the effect of improving the high-temperature physical properties was not so low due to the low content of the styrene-butadiene-styrene block copolymer. In Comparative Example 5, the low temperature properties were not improved by using the viscosity reducing agent having a low solidifying point. In the case of Comparative Example 9, the styrene content of the styrene-butadiene-styrene block copolymer was so low that the effect of improving the physical properties at high temperature was not significant. It can be seen from the above examples and comparative examples that the difference in improvement of physical properties of asphalt occurs depending on the type of the styrene-butadiene-styrene block copolymer and the viscosity reducing agent.

개질제Modifier 135℃ 점도(cps)135 ° C Viscosity (cps) 25℃ 침입도(dmm)25 ° C penetration (dmm) PVNPVN 판정Judgment APAP 270270 100100 -0.83-0.83 불합격fail


room
city
Yes
1One 350350 9898 -0.45-0.45 합격pass
22 370370 9696 -0.39-0.39 합격pass 33 340340 100100 -0.47-0.47 합격pass 44 355355 9797 -0.44-0.44 합격pass

ratio
School
Yes
1One 300300 100100 -0.67-0.67 불합격fail
55 330330 9696 -0.56-0.56 합격pass 88 300300 9898 -0.68-0.68 불합격fail

상기 표 5에 의하면, 실시예 1 내지 4의 중온화 개질제를 포함하는 개질 아스팔트는 PG 등급에 의해 고온 및 저온 물성이 향상됨을 알 수 있었고, PVN를 통해서도 저온 균열 저항성이 개선됨을 확인할 수 있다. 그러나, 비교예 1 및 8은 PG 등급과 PVN을 만족시키지 못하여, 고온 및 저온 물성의 개선 및 저온 균열 저항성이 크지 않았으며, 비교예 5는 PVN은 만족하였으나 PG 저온 등급을 만족시키지 못하였다.According to the above Table 5, it was found that the modified asphalt containing the modifier of Modification Examples 1 to 4 had improved properties at high temperature and low temperature by the PG grade, and that the low temperature crack resistance was also improved by PVN. However, Comparative Examples 1 and 8 failed to satisfy the PG grade and PVN, so that the improvement of the high temperature and low temperature properties and the low temperature crack resistance were not significant, and in Comparative Example 5, the PVN was satisfied but the PG low temperature grade was not satisfied.


바인더의 종류

Type of binder

단위

unit
0℃0 ℃
실시예Example 비교예9Comparative Example 9 1One 22 33 44 APAP 파단 상태
(○: 파단되지 않음;
×: 파단됨)
Break condition
(?: Not broken;
X: broken)

-

-










최대 하중(P)Maximum load (P) NN 7474 8282 7979 7676 117117 최대 하중 시의 변위량(d)The amount of displacement at maximum load (d) mmmm 9.259.25 9.219.21 9.239.23 9.249.24 9.149.14 최대 휨 응력(δ)Maximum bending stress (δ) MPa 1.111.11 1.231.23 1.191.19 1.141.14 1.751.75 최대 휨 변형(ε)Maximum flexural strain (ε) -- 0.170.17 0.170.17 0.170.17 0.170.17 0.170.17 휨 변형량Deflection MPa 0.190.19 0.210.21 0.210.21 0.200.20 0.300.30 휨 스티프니스(stiffness)Bending stiffness MPa 6.416.41 7.117.11 6.886.88 6.596.59 10.2310.23 변동
계수
Variance
Coefficient
휨 변형량(30% 이내)Flexural deformation (within 30%) %% 66 88 1010 77 22
휨 스티프니스(20% 이내)Bending stiffness (within 20%) %% 22 33 22 33 22


바인더의 종류

Type of binder

단위

unit
-5℃-5 ℃
실시예Example 비교예9Comparative Example 9 1One 22 33 44 APAP 파단 상태
(○: 파단되지 않음;
×: 파단됨)
Break condition
(?: Not broken;
X: broken)

-

-










최대 하중(P)Maximum load (P) NN 107107 141141 133133 126126 174174 최대 하중 시의 변위량(d)The amount of displacement at maximum load (d) mmmm 9.359.35 8.758.75 8.918.91 9.179.17 8.828.82 최대 휨 응력(δ)Maximum bending stress (δ) MPa 1.601.60 2.122.12 2.002.00 1.891.89 2.612.61 최대 휨 변형(ε)Maximum flexural strain (ε) -- 0.180.18 0.160.16 0.170.17 0.170.17 0.170.17 휨 변형량Deflection MPa 0.280.28 0.350.35 0.330.33 0.330.33 0.430.43 휨 스티프니스(stiffness)Bending stiffness MPa 9.159.15 12.9312.93 11.9811.98 10.9910.99 15.7815.78 변동
계수
Variance
Coefficient
휨 변형량(30% 이내)Flexural deformation (within 30%) %% 44 1111 1515 88 1313
휨 스티프니스(20% 이내)Bending stiffness (within 20%) %% 44 88 77 44 1212


바인더의 종류

Type of binder

단위

unit
-10℃-10 ° C
실시예Example 비교예9Comparative Example 9 1One 22 33 44 APAP 파단 상태
(○: 파단되지 않음;
×: 파단됨)
Break condition
(?: Not broken;
X: broken)

-

-









×

×
최대 하중(P)Maximum load (P) NN 165165 267267 191191 176176 301301 최대 하중 시의 변위량(d)The amount of displacement at maximum load (d) mmmm 9.079.07 8.638.63 8.758.75 8.888.88 8.558.55 최대 휨 응력(δ)Maximum bending stress (δ) MPa 2.482.48 4.014.01 2.872.87 2.642.64 4.514.51 최대 휨 변형(ε)Maximum flexural strain (ε) -- 0.170.17 0.160.16 0.160.16 0.170.17 0.160.16 휨 변형량Deflection MPa 0.420.42 0.650.65 0.470.47 0.440.44 0.720.72 휨 스티프니스(stiffness)Bending stiffness MPa 14.5914.59 24.7524.75 17.5017.50 15.8115.81 58.1958.19 변동
계수
Variance
Coefficient
휨 변형량(30% 이내)Flexural deformation (within 30%) %% 1010 88 44 1818 1212
휨 스티프니스(20% 이내)Bending stiffness (within 20%) %% 1One 1212 1414 66 77


바인더의 종류

Type of binder

단위

unit
-20℃-20 ° C
실시예Example 비교예9Comparative Example 9 1One 22 33 44 APAP 파단 상태
(○: 파단되지 않음;
×: 파단됨)
Break condition
(?: Not broken;
X: broken)

-

-









×

×
최대 하중(P)Maximum load (P) NN 396396 418418 412412 407407 434434 최대 하중 시의 변위량(d)The amount of displacement at maximum load (d) mmmm 4.054.05 2.562.56 3.533.53 3.843.84 1.971.97 최대 휨 응력(δ)Maximum bending stress (δ) MPa 5.935.93 6.276.27 6.186.18 6.116.11 6.516.51 최대 휨 변형(ε)Maximum flexural strain (ε) -- 0.080.08 0.050.05 0.070.07 0.070.07 0.040.04 휨 변형량Deflection MPa 0.460.46 0.300.30 0.410.41 0.440.44 0.250.25 휨 스티프니스(stiffness)Bending stiffness MPa 77.877.8 130.6130.6 93.693.6 84.984.9 175.5175.5 변동
계수
Variance
Coefficient
휨 변형량(30% 이내)Flexural deformation (within 30%) %% 1515 1616 88 1313 2020
휨 스티프니스(20% 이내)Bending stiffness (within 20%) %% 1212 1010 88 1111 88

상기 표 6 내지 9에 의하면, 여러 온도(0℃, -5℃, -10℃, -20℃)에서 휨 굴곡시험을 실시함으로서 저온 거동특성을 파악하였으며, 저온 균열 저항성이 우수하기 위해서는 저온에서 아스팔트 혼합물의 취성 파괴를 방지하기 위하여 아스팔트의 파단이 발생하지 않아야 한다. 또한, 온도 변화에 따라 최대하중 시 발생하는 최대변형 및 최대 휨 변형의 변화량이 적을수록 저온 물성이 개선됨을 알 수 있다. 실시예 1 내지 4는 저온강화제를 사용하여 저온에서의 유연성을 확보하여 20℃에서도 파단이 발생하지 않았다. 실시예 2는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 스티렌 함량이 높아 저온에서의 유연성 개선 효과가 가장 적었다. 비교예 9는 첨가제를 사용하지 않은 스트레이트 아스팔트로서 10℃에서부터 파단이 발생하였다. 상기 실시예와 비교예를 통해 저온강화제의 함량에 따라 저온에서의 유연성 개선 차이가 남을 알 수 있다.
According to Tables 6 to 9, the low-temperature behavior characteristics were obtained by performing a flexural bending test at various temperatures (0 ° C, -5 ° C, -10 ° C and -20 ° C). In order to obtain excellent low temperature crack resistance, Failure of the asphalt should not occur in order to prevent brittle fracture of the mixture. In addition, it can be seen that the lower temperature properties are improved as the variation of the maximum deformation and the maximum deformation occurring at the maximum load according to the temperature change is smaller. In Examples 1 to 4, flexibility at low temperatures was secured by using a low-temperature reinforcing agent, and no breakage occurred even at 20 占 폚. In Example 2, the styrene content of the styrene-butadiene-styrene block copolymer was high and the effect of improving the flexibility at the low temperature was the smallest. Comparative Example 9 was a straight asphalt without additives, and fracture occurred at 10 占 폚. It can be seen from the above Examples and Comparative Examples that there is a difference in flexibility improvement at low temperatures depending on the content of the low temperature reinforcing agent.

(5) 실험예 3: 중온화 개질 아스팔트 혼합물의 제조(5) Experimental Example 3: Preparation of a mixture of intermediate-modified modified asphalt

130℃로 가열된 아스팔트에 상기에서 제조된 중온화 첨가제를 투입하여 균일하게 혼합한 후, 130℃로 가열된 골재에 아스팔트 및 중온화 첨가제의 혼합물을 투입하여 혼합함으로써 실시예 1 내지 4, 및 비교예 9의 아스팔트 혼합물을 제조하였다. 아스팔트 및 중온화 첨가제의 사용량의 합은 아스팔트 혼합물 전체 중량에 대하여 5.3 중량%가 되도록 하였다. 비교예 9는 첨가제를 사용하지 않고 160℃에서 제조한 스트레이트 아스팔트 혼합물이다.The mesophilic additive prepared as described above was added to the asphalt heated to 130 DEG C and mixed uniformly. Thereafter, the mixture of the asphalt and the mesophilic additive was added to the aggregate heated to 130 DEG C and mixed, The asphalt mixture of Example 9 was prepared. The sum of the amount of the asphalt and the warming additive used was made to be 5.3% by weight based on the total weight of the asphalt mixture. Comparative Example 9 is a straight asphalt mixture prepared at 160 캜 without using additives.

아스팔트와 중온화 첨가제의 사용량 및 혼합물 제조온도를 하기 표 10에 나타내었다. 아스팔트 및 중온화 첨가제의 사용량은 아스팔트 및 중온화 첨가제 사용량의 합계를 기준으로 하여 나타낸 것이다.
The amount of asphalt and the amount of mesophilic additive used and the temperature at which the mixture is prepared are shown in Table 10 below. The amount of the asphalt and the warming additive is expressed based on the sum of the amount of the asphalt and the amount of the warming additive used.

(6) 실험예 4: 중온화 개질 아스팔트 혼합물의 고온 및 저온 물성 평가(6) Experimental Example 4: Evaluation of high temperature and low temperature physical properties of a mixture of modified mesophase asphalt

1) 다짐 후 공극율 및 고밀도화 에너지 지표(Densification Energy Indies)1) Porosity after compaction and densification energy indicators (Densification Energy Indies)

아스팔트 혼합물의 중온화 효과는 다짐 후 공극율 및 고밀도화 에너지 지표(Densification Energy Indies)를 측정하여 평가하였다. 중온화 첨가제를 이용하지 않고, 160℃에서 다짐을 실시한 아스팔트 혼합물과 비교하여 공극율이 동일하거나 낮으면 다짐성이 우수한 것으로 평가하였다. 도 2에 다짐에너지를 구하기 위한 선회다짐횟수와 %이론최대밀도의 그래프를 나타낸다. 선회다짐횟수가 부피변화와 함께 그래프에 표시가 된다면, 그래프 곡선 아래의 면적은 밀도변화에 필요한 에너지의 양을 대표할 수 있게 된다. 여기서 선회다짐횟수에 따른 부피변화는 이론최대밀도(Gmm)와 선회다짐횟수별로 계산한 혼합물 밀도의 비율로서 정해졌다. 여기서 이론최대밀도를 100%로 가정한다면, 150회 선회다짐한 아스팔트 공시체의 실측밀도를 측정해, 선회다짐별 측정하는 높이에 따른 공시체의 밀도를 계산한 후, 이론최대밀도를 계산한 밀도로 나눈 값이 %이론최대밀도(%Gmm) 이다.The mesophase effect of the asphalt mixture was evaluated by measuring porosity and densification energy indices after compaction. Compared with the asphalt mixture compaction at 160 ° C without using the mesophilic additive, it was evaluated that the porosity was the same or lower than that of the asphalt mixture. FIG. 2 shows a graph of the number of turn compaction times and the theoretical maximum density to obtain the compaction energy. If the number of turns compaction is displayed on the graph with the volume change, then the area under the graph curve can represent the amount of energy required for the density change. Here, the volume change according to the number of turning compaction is determined as a ratio of the mixture density calculated by the theoretical maximum density (Gmm) and the number of turning compaction times. Assuming that the theoretical maximum density is 100%, the actual density of the 150 asphalt concrete specimens is measured, and the density of the specimen is calculated according to the height measured by the turn compaction, and then divided by the calculated density This is the theoretical maximum density (% Gmm).

수퍼페이브(Superpave) 선회다짐 디자인에서 다짐에너지 지표(CEI, Compaction Energy Index)를 구하기 위해서는 선회다짐횟수와 %이론최대밀도의 그래프에서 Nini와 %이론최대밀도가 92%가 되는 그래프 곡선 아래의 면적(도 2의 왼쪽 빗금친 부분)을 구한다. 다짐에너지 지표는 페이버와 로울러가 시공하는 동안 필요한 밀도를 얻기 위해서 아스팔트 혼합물에 가해야하는 다짐에너지를 의미한다. 여기서, Nini는 페이버 다짐을 대표하는 선회다짐횟수로서 8회라고 가정을 한다. 일반적으로 수퍼페이브 Nini는 교통량에 따라 7회부터 10회까지의 범위에 있는데 선회다짐 8회는 중간 정도 되는 값이다. 그리고 시공이 끝난 시점에서 로울러 다짐에 의한 초기 밀도는 적절한 공극률에서 정의될 수 있다. 미국 대부분의 시방기준은 로울러를 써서 다질 때 이론최대밀도의 약 92% 정도까지 아스팔트 포장을 다지는 것으로 규정하고 있다. 이 다짐에너지 지표가 낮으면 낮을수록 적은 에너지를 사용해서 다질 수 있다는 의미가 된다.In order to obtain the compaction energy index (CEI) in the Superpave turn compaction design, the area under the graph curve with Nini and% theoretical maximum density of 92% in the graph of the number of turns and% theoretical maximum density Left hatched portion in FIG. 2). The compaction energy index refers to the compaction energy that must be applied to the asphalt mixture to obtain the density required during the application of the pavers and rollers. Here, it is assumed that Nini is eight times as the number of turn compaction times representative of the paver compaction. Generally, the Super Pave Nini is in the range of 7 to 10 times depending on traffic volume, but 8 times of turning compass is moderate. And at the end of construction, the initial density by roller compaction can be defined at the appropriate porosity. Most US specifications specify that the asphalt pavement should be made up to about 92% of the theoretical maximum density when used as a roller. If the compaction energy index is lower, it means that the lower the energy index, the more energy can be used.

이론최대밀도의 92%에서 교통을 개방한 후, 아스팔트 포장은 교통하중을 받으면서 지속적으로 고밀도화가 진행된다. 교통에 의한 포장 고밀도화 지표(TDI, Traffic Densification Index)를 구하기 위해서는 일반적으로 2가지 방법 중의 하나를 이용한다. %이론최대밀도가 92%에서 96%사이의 값을 가지는 그래프 곡선 아래의 면적이나 92%에서 98%사이의 값을 가지는 그래프 곡선 아래의 면적을 교통에 의한 고밀도화 지표(TDI)로 정의한다. 그러나 본 연구에서는 다짐에너지를 동등하게 준다는 가정하에, 150회 선회다짐 결과를 사용해서 %이론최대밀도 92%에서 150회 선회다짐까지의 곡선 아래의 면적(도 2의 오른쪽 빗금친 부분)을 교통에 의한 고밀도화 지표(TDI)로 정의한다. TDI 값은 아스팔트 포장에 있어서 영구 변형이 발생할 수 있는 최대밀도 상태를 반영하기 때문에 TDI 값이 클수록 설계 교통량과 교통하중에 의해 최대밀도 상태에 이르기 위한 에너지 값이 크다는 것을 의미한다.
After opening the traffic at 92% of the theoretical maximum density, the asphalt pavement continues to be densified while receiving the traffic load. In order to obtain the Traffic Densification Index (TDI) by traffic, one of two methods is generally used. % The area below the graph curve with the theoretical maximum density between 92% and 96% or the area under the curve with a value between 92% and 98% is defined as the TDI (Traffic Density Index) by traffic. In this study, however, the area under the curve from the theoretical maximum density of 92% to 150 times of turning compaction (the right shaded portion in FIG. 2) is calculated by using the result of 150 times turning compaction, Is defined as a densification index (TDI). Since the TDI value reflects the maximum density at which permanent deformation can occur in asphalt pavement, the larger the TDI value, the greater the energy value required to reach the maximum density due to the design traffic volume and the traffic load.

2) 동적안정도2) Dynamic Stability

휠트랙킹 시험은 동적 반복 크리이프 시험의 일종으로, 영국의 도로교통운수연구소(TRRL)에서 개발되었으며, 실제 도로가 고온 환경 조건일 때 중차량 주행으로 인한 소성 변형이나 니딩 작용을 시뮬레이션함으로써, KS F 2374에 의거 아스팔트 혼합물의 고온에서의 소성 변형 저항성을 평가하였다. 동적안정도(DS, 회/mm)는 그 결과 값이 클수록 영구변형에 대한 저항성이 우수한 것으로 평가한다.
The wheel tracking test is a kind of dynamic repetitive creep test. It was developed by TRRL in the UK. By simulating the plastic deformation or kneading behavior of a vehicle during heavy road conditions, KS F 2374 The plastic deformation resistance of the asphalt mixture at high temperature was evaluated. The dynamic stability (DS, rev / mm) is evaluated to be excellent in resistance to permanent deformation as the result is larger.

3) 피로균열과 저온균열에 대한 저항성3) Resistance to fatigue cracks and cold cracks

간접인장강도 시험은 KS F 2382에 의거 하중 50㎜/min의 속도로 재하 시 아스팔트 혼합물의 간접인장강도(MPa) 및 터프니스(Toughness, N·mm)를 측정하였다.Indirect Tensile Strength Test The indirect tensile strength (MPa) and toughness (N · mm) of asphalt mixtures were measured at a load of 50 mm / min according to KS F 2382.

간접인장강도시험은 교통하중 작용 시 또는 표층에서 온도 변화가 심한 지역의 아스팔트 콘크리트층 아래 부분 즉, 인장영역의 응력상태를 모사한 시험으로 피로균열과 저온균열에 대한 저항성을 평가 할 수 있는 시험방법이다. 터프니스는 파괴까지에 가해진 단위 체적 당의 에너지로 표시된다. 즉 단순히 파괴에 요구되는 응력이 클뿐만 아니라 파괴에 이르는 변형량(비틀림)이 크고, 흡수 에너지가 큰 것이 터프니스가 강하다. 즉, 단일 재료에서는 응력과 비틀림이 함께 큰 것은 적고, 상이한 특성이 있는 2개의 재료를 조합한 복합 재료가 터프니스가 우수하다. -10℃, -20℃에서 피로균열과 저온균열에 대한 저항성을 평가하였다. 평가 결과를 표 10에 나타내었다.Indirect Tensile Strength Test is a test simulating the stress condition at the lower part of the asphalt concrete layer at the time of traffic load operation or at the surface layer where the temperature change is severe, that is, tensile region. Test method that can evaluate the resistance to fatigue crack and low temperature crack to be. Toughness is expressed as the energy per unit volume applied to the destruction. That is, not only the stress required for the fracture is large, but also the strain (torsion) leading to fracture is large, and the toughness is strong when the absorption energy is large. That is, in a single material, the stress and the twist are not large at the same time, and the composite material in which two materials having different characteristics are combined is excellent in toughness. The resistance to fatigue crack and cold crack at -10 ℃ and -20 ℃ was evaluated. The evaluation results are shown in Table 10.

구분division 실 시 예Example 비 교 예Comparative example 1One 22 33 44 1One 55 88 99 개질제 조성물
(중량부)
Modifier composition
(Parts by weight)
저온강화제-8Low Temperature Reinforcement-8 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100
점도저하제-LViscosity reducing agent-L 5050 점도저하제-HViscosity reducing agent-H 5050 5050 5050 5050 5050 5050 SBS/10/40-LSBS / 10/40-L 7070 9090 3030 7070 SBS/4/40-LSBS / 4/40-L 7070 SBS/10/40-LTSBS / 10/40-LT 7070 SBS/15/40-RSBS / 15/40-R 7070 중온화 첨가제 사용량
(중량%)
Heavy-duty additive usage
(weight%)
44 44 44 44 44 44 44 00
아스팔트 사용량(중량%)Asphalt usage (% by weight) 9696 9696 9696 9696 9696 9696 9696 100100 혼합물 제조온도(℃)Mixture production temperature (캜) 135135 135135 135135 135135 135135 135135 135135 155155 혼합물 다짐온도(℃)Compaction temperature (캜) 115115 115115 115115 115115 115115 115115 115115 135135 공극율(%)Porosity (%) 4.04.0 3.93.9 3.83.8 3.93.9 3.93.9 4.04.0 3.93.9 4.04.0 고밀도화
에너지지표
Densification
Energy index
CEICEI 115℃115 ℃ 45.945.9 54.154.1 49.149.1 47.847.8 44.244.2 81.381.3 94.894.8 131.2131.2
135℃135 ℃ 35.435.4 51.651.6 39.739.7 37.637.6 32.432.4 67.467.4 79.279.2 94.294.2 155℃155 ℃ 32.132.1 42.742.7 37.237.2 34.434.4 31.931.9 52.452.4 56.356.3 59.059.0 TDITDI 115℃115 ℃ 522.9522.9 462.9462.9 492.3492.3 501.1501.1 547.2547.2 361.4361.4 342.7342.7 322.9322.9 135℃135 ℃ 553.0553.0 516.4516.4 537.7537.7 542.0542.0 573573 392.2392.2 386.2386.2 361.6361.6 155℃155 ℃ 578.7578.7 547.6547.6 559.4559.4 562.7562.7 592.6592.6 481.2481.2 477.5477.5 460.6460.6 동적안정도(회/㎜)Dynamic Stability (times / mm) 636636 681681 607607 618618 520520 564564 582582 508508 터프니스(N·mm)Toughness (N · mm) -10℃-10 ° C 39,00039,000 37,50037,500 38,10038,100 38,70038,700 36,80036,800 36,75036,750 36,82536,825 36,25036,250 -20℃-20 ° C 34,85534,855 32,87232,872 33,17633,176 33,98233,982 31,23731,237 31,49231,492 31,26731,267 30,42430,424

4) 평가4) Evaluation

[중온화 효과 평가][Evaluation of effect of mesophilic]

상기 표 10으로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4는 중온화 첨가제를 사용하지 않은 비교예 9에 비하여 낮은 CEI 및 높은 TDI 값을 나타내었다. 이로부터, 실시예 1 내지 4의 경우 아스팔트 혼합물의 다짐 성능 및 중온 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 이러한 본 발명의 중온화 첨가제를 사용하면 낮은 온도에서 아스팔트 혼합물을 제조하더라도 우수한 물성을 발휘할 수 있다.
As can be seen from the above Table 10, Examples 1 to 4 exhibited lower CEI and higher TDI values than Comparative Example 9 which did not use the warming additive. From these results, it can be confirmed that the compaction performance and the mid-temperature performance of the asphalt mixture of Examples 1 to 4 are excellent. Therefore, the use of the mesophilic additive of the present invention can exert excellent physical properties even when the asphalt mixture is produced at a low temperature.

[고온에서의 소성변형 저항성 평가][Evaluation of Resistance to Plastic Deformation at High Temperature]

상기 표 10으로부터, 실시예 1 내지 4와 비교예 9의 동적안정도 값을 비교하면, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 첨가됨으로써 아스팔트 혼합물의 고온에서의 소성변형 저항성이 우수해짐을 알 수 있다. 실시예 1 및 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 스티렌-부타디엔-스티렌 함량이 높을수록 고온에서의 소성변형 저항성은 우수하나 저온에서의 균열 저항성을 저하시킬 수 있으므로, 아스팔트 포장이 적용되는 지역의 기후 조건을 고려하여 적정한 함량비를 적용해야 함을 확인 할 수 있다.
From Table 10, it can be seen that comparing the dynamic stability values of Examples 1 to 4 and Comparative Example 9, the styrene-butadiene-styrene block copolymer is added to improve the plastic deformation resistance at high temperature of the asphalt mixture. As can be seen from Examples 1 and 2, the higher the content of styrene-butadiene-styrene, the better the resistance to plastic deformation at high temperatures, but the lower the resistance to cracking at low temperatures, It is possible to confirm that a proper content ratio should be applied.

[저온에서의 균열 저항성 평가][Evaluation of crack resistance at low temperature]

상기 표 10으로부터, 실시예 1 내지 4와 비교예 1, 5, 8 및 9의 터프니스값을 비교하면, -10℃ 및 20℃에서 실시예 1 내지 4가 점도저하제-L을 사용한 비교예 5 또는 스트레이트 아스팔트를 사용한 비교예 9에 비하여 높은 터프니스 값을 나타내므로, 저온 균열 저항성이 우수한 것을 확인할 수 있다. It can be seen from Table 10 that the toughness values of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1, 5, 8, and 9 were comparable to those of Comparative Example 5 using viscosity reducing agent-L in Examples 1 to 4 at -10 ° C and 20 ° C, Or as compared with Comparative Example 9 using straight asphalt, it is confirmed that the low-temperature crack resistance is excellent.

또한, 실시예 1 내지 4와 비교예 5 및 8의 터프니스 값을 비교하면, 실시예 1 내지 4가 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 함량을 감소시킨 비교예 5와 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 종류를 다르게 사용한 비교예 8에 비해 큰 터프니스 값을 나타내므로 실시예 1 내지 4가 우수한 저온 균열성을 가짐을 확인할 수 있다.
In addition, when the toughness values of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 5 and 8 were compared, it was confirmed that the toughness values of the styrene-butadiene-styrene block copolymer It can be confirmed that Examples 1 to 4 have excellent low-temperature cracking properties because they exhibit a larger toughness value than Comparative Example 8 using different types of coalescence.

상기 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments or constructions. Various changes, substitutions and alterations can be made hereto without departing from the spirit and scope of the invention. It will be clear to those who have knowledge.

Claims (20)

하기 화학식 1:
[화학식 1]
Figure pat00006

[식 중에서, m은 2 내지 4의 정수이고, n은 6 내지 12의 정수이다.]
로 나타내어지는 저온강화제 100 중량부:
스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 50~100 중량부; 및
폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 점도저하제 30~70 중량부를 포함하는
액상형 아스팔트용 중온화 개질제 조성물.
(1)
[Chemical Formula 1]
Figure pat00006

[Wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 6 to 12.]
100 parts by weight of a low temperature reinforcing agent represented by the following formula:
50 to 100 parts by weight of a styrene-butadiene-styrene block copolymer; And
30 to 70 parts by weight of a viscosity reducing agent selected from polyethylene glycol-based nonionic surfactants
A moderate modifier composition for liquid phase asphalt.
제1항에 있어서,
상기 저온강화제는 16~18의 한센 용해도 지수(Hansen solubility parameter)를 갖는 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the low temperature enhancer has a Hansen solubility parameter of 16 to 18
Liquid asphalt mesophilic modifier composition.
제1항에 있어서,
상기 저온강화제는 -50℃ 이하의 응고점 및 190℃ 이상의 인화점을 갖는 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the low temperature reinforcing agent has a freezing point of -50 캜 or lower and a flash point of 190 캜 or higher
Liquid asphalt mesophilic modifier composition.
제1항에 있어서,
상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 중량평균분자량이 50,000~200,000 g/mol의 범위이며, 스티렌 함량이 20~40 중량%이고, 부타디엔 중 비닐 함량이 30~60 중량%인 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물.
The method according to claim 1,
The styrene-butadiene-styrene block copolymer has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000 g / mol, a styrene content of 20 to 40% by weight, and a vinyl content of butadiene of 30 to 60% by weight
Liquid asphalt mesophilic modifier composition.
제1항에 있어서,
상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 가지형 또는 테이퍼드(tapered) 구조인 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물.
The method according to claim 1,
The styrene-butadiene-styrene block copolymer is a branched or tapered structure.
Liquid asphalt mesophilic modifier composition.
제1항에 있어서,
상기 점도저하제는 응고점이 -30℃ 이하인 폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제인 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the viscosity reducing agent is a polyethylene glycol-based nonionic surfactant having a solidifying point of -30 캜 or lower
Liquid asphalt mesophilic modifier composition.
제1항에 있어서,
상기 점도저하제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르 또는 폴리옥시에틸렌글리콜지방산에스테르인 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the viscosity reducing agent is a polyoxyethylene alkyl ether or a polyoxyethylene glycol fatty acid ester
Liquid asphalt mesophilic modifier composition.
제1항에 있어서,
점착부여제, 산화방지제, 열안정제, 대전방지제 및 활제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물.
The method according to claim 1,
And at least one additive selected from the group consisting of a tackifier, an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent and a lubricant
Liquid asphalt mesophilic modifier composition.
하기 화학식 1:
[화학식 1]
Figure pat00007

[식 중에서, m은 2 내지 4의 정수이고, n은 6 내지 12의 정수이다.]
로 나타내어지는 저온강화제 100 중량부와 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 50~100 중량부를 상온에서 교반하여 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체에 저온강화제를 흡수시키는 단계;
폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제로부터 선택되는 점도저하제 30~70 중량부를 혼합물에 첨가하는 단계;
혼합물을 가열하여 140~170℃로 승온하는 단계;
스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 완전히 용융될 때까지 온도를 유지하면서 교반하는 단계; 및
상온으로 냉각하여 액상형 개질제 조성물을 얻는 단계를 포함하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법.
(1)
[Chemical Formula 1]
Figure pat00007

[Wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 6 to 12.]
100 parts by weight of a low temperature reinforcing agent and 50 to 100 parts by weight of a styrene-butadiene-styrene block copolymer are stirred at room temperature to absorb a low temperature reinforcing agent in a styrene-butadiene-styrene block copolymer;
Adding to the mixture 30 to 70 parts by weight of a viscosity reducing agent selected from polyethyleneglycol-based nonionic surfactants;
Heating the mixture to 140-170 < 0 >C;
Stirring while maintaining the temperature until the styrene-butadiene-styrene block copolymer is completely melted; And
And cooling the solution to room temperature to obtain a liquid type modifier composition
A method for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.
제9항에 있어서,
상기 저온강화제는 16~18의 한센 용해도 지수(Hansen solubility parameter)를 갖는 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the low temperature enhancer has a Hansen solubility parameter of 16 to 18
A method for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.
제9항에 있어서,
상기 저온강화제는 -50℃ 이하의 응고점 및 190℃ 이상의 인화점을 갖는 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the low temperature reinforcing agent has a freezing point of -50 캜 or lower and a flash point of 190 캜 or higher
A method for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.
제9항에 있어서,
상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 중량평균분자량이 50,000~200,000 g/mol의 범위이며, 스티렌 함량이 20~40 중량%이고, 부타디엔 중 비닐 함량이 30~60 중량%인 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The styrene-butadiene-styrene block copolymer has a weight average molecular weight of 50,000 to 200,000 g / mol, a styrene content of 20 to 40% by weight, and a vinyl content of butadiene of 30 to 60% by weight
A method for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.
제9항에 있어서,
상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체는 가지형 또는 테이퍼드(tapered) 구조인 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The styrene-butadiene-styrene block copolymer is a branched or tapered structure.
A method for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.
제9항에 있어서,
상기 점도저하제는 응고점이 -30℃ 이하인 폴리에틸렌글리콜계 비이온성 계면활성제인 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the viscosity reducing agent is a polyethylene glycol-based nonionic surfactant having a solidifying point of -30 캜 or lower
A method for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.
제9항에 있어서,
상기 점도저하제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르 또는 폴리옥시에틸렌글리콜지방산에스테르인 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the viscosity reducing agent is a polyoxyethylene alkyl ether or a polyoxyethylene glycol fatty acid ester
A method for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.
제9항에 있어서,
점도저하제 첨가 시에, 점착부여제, 산화방지제, 열안정제, 대전방지제 및 활제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는
액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein at least one additive selected from the group consisting of a tackifier, an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent and a lubricant is further added at the time of adding the viscosity reducer
A method for preparing a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물 3~5 중량% 및 아스팔트 95~97 중량%를 포함하는
중온 개질 아스팔트.
A process for the preparation of a liquid phase asphalt mesophilic modifier composition comprising 3 to 5% by weight of a liquid phase asymmetric modifier composition according to any one of claims 1 to 8 and 95 to 97% by weight of asphalt
Moderate modified asphalt.
제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따라 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물을 제조하는 단계;
가열된 아스팔트 95~97 중량%에 액상형 아스팔트 중온화 개질제 조성물 3~5 중량% 투입하여 균일하게 혼합하는 단계; 및
혼합물을 가열된 골재에 투입하여 혼합하는 단계를 포함하는
중온 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법.
17. A process for producing a liquid asphalt mesophilic modifier composition, comprising: preparing a liquid asphalt mesophilic modifier composition according to any one of claims 9 to 16;
Adding 3 to 5% by weight of the liquid phase asphalt mesophilic modifier composition to 95 to 97% by weight of heated asphalt; And
Adding the mixture to the heated aggregate and mixing
A method for producing a mesophase modified asphalt mixture.
제18항에 있어서,
상기 아스팔트와 상기 골재의 중량 비율은 3.5:96.5 내지 6.0:94.0의 범위인 것을 특징으로 하는
중온 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법.
19. The method of claim 18,
Wherein the weight ratio of the asphalt to the aggregate ranges from 3.5: 96.5 to 6.0: 94.0
A method for producing a mesophase modified asphalt mixture.
제18항에 있어서,
상기 아스팔트의 가열 온도는 150~180℃이며, 상기 골재의 가열 온도는 110~140℃의 범위인 것을 특징으로 하는
중온 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법.
19. The method of claim 18,
The heating temperature of the asphalt is 150-180 ° C, and the heating temperature of the aggregate is 110-140 ° C.
A method for producing a mesophase modified asphalt mixture.
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