KR20170012944A - 고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물 - Google Patents

고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20170012944A
KR20170012944A KR1020150105618A KR20150105618A KR20170012944A KR 20170012944 A KR20170012944 A KR 20170012944A KR 1020150105618 A KR1020150105618 A KR 1020150105618A KR 20150105618 A KR20150105618 A KR 20150105618A KR 20170012944 A KR20170012944 A KR 20170012944A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
resin
vinyl acetate
ethylene vinyl
asphalt
Prior art date
Application number
KR1020150105618A
Other languages
English (en)
Inventor
성기영
김영상
박정호
박병남
Original Assignee
주식회사한수나텍
(주)조양
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사한수나텍, (주)조양 filed Critical 주식회사한수나텍
Priority to KR1020150105618A priority Critical patent/KR20170012944A/ko
Publication of KR20170012944A publication Critical patent/KR20170012944A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 중온 아스팔트용 개질재 및 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것으로서, 좀 더 자세히는 도로 포장 분야에서 유해가스를 감소시키며 아스팔트 콘크리트 혼합물 생산 및 시공 온도를 기존 아스팔트 콘크리트 혼합물보다 20~55℃ 낮추되, 내구성 및 탄성의 저하가 없는 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것이다. 본 발명자들은 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 수지를 적용하여 탄성 부여, 저온에서 내구성과 강성 부여 및 고온에서의 내구성 개선을 이루었으며, 점착성 부여 수지를 사용하고, 상온, 상압 하에서 매우 안정된 탄산칼슘을 사용하고, 상기 재료와의 상용성, 가공성 등의 특성을 갖는 프로세스 오일을 적용하여, 고온 및 저온에서 내구성을 갖는 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물을 발명하였다.

Description

고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물 {Modifier composition for warm asphalt mixture with high durability and modified warm asphalt binder mixture using the same}
본 발명은 중온 아스팔트용 개질재 및 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것으로서, 좀 더 자세히는 도로 포장 분야에서 유해가스를 감소시키며 아스팔트 콘크리트 혼합물 생산 및 시공 온도를 기존 아스팔트 콘크리트 혼합물보다 20~55℃ 낮추되, 내구성 및 탄성의 저하가 없는 중온 아스팔트 콘크리트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것이다.
아스팔트 콘크리트 포장은 가열된 아스팔트와 골재를 혼합하여 시공한다. 일반적으로 아스팔트 콘크리트를 제조하기 위해서는 160~200℃의 고온으로 골재와 아스팔트를 가열해야 한다.
그러나, 아스팔트 콘크리트를 운반하는 과정에서 거리가 멀거나 또는 낮은 기후에서 시공하는 경우 아스팔트 콘크리트 조성물이 온도 저하로 작업성이 떨어지는 현상이 발생하여 포설이 어려워지며, 다짐이나 골재와 바인더 간의 접착성이 낮아져 포장의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 고온 시공된 아스팔트 콘크리트 포장은 상온으로 냉각하기까지 소요되는 시간이 길어지므로 교통 개방이 지연되며, 포설 작업시 다량의 유해가스가 발생하여 작업자들의 건강에 좋지 않은 영향을 미친다.
이와 같은 아스팔트 콘크리트의 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 아스팔트 콘크리트 혼합물에 개질재를 가하여 혼합 온도를 낮추는 중온 개질 아스팔트 콘크리트에 관한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다. 종래의 중온 아스팔트에 가하는 개질재 및 이를 포함하는 중온 개질 아스팔트 바인더는 기본적인 물성 중 혼합온도 140℃ 내외, 다짐온도 125℃ 내외는 만족하나, 저온에서의 내구성을 위한 탄성이 부족한 문제가 있었다. 등록특허 제951466호, 912403호 등에는 왁스계 개질재를 이용한 중온 아스팔트 제조방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 왁스계 개질재를 아스팔트 콘크리트에 가하는 경우 유동성은 향상되지만, 최종적으로 아스팔트 콘크리트의 내구성 등 물성이 저하되는 문제점이 있다.
위에서 살펴본 바와 같이, 종래의 중온 아스팔트 바인더는 저온에서의 내구성을 위한 탄성이 부족하여 본 발명은 이러한 문제를 해결하려는 것을 목표로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 오랜 연구 끝에 본 발명자들은 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 수지를 적용하여 탄성 부여, 높은 VA 함량의 EVA를 가하여 저온에서 내구성과 연성을 부여하고, 낮은 VA 함량의 EVA를 가하여 고온에서의 내구성 개선을 이루었다. 또한, 점착성 부여 수지를 사용하고, 중질탄산칼슘을 사용하고, 상기 재료와의 상용성, 가공성 등의 특성을 갖는 프로세스 오일을 적용하여, 고온 및 저온에서 내구성을 갖는 중온 아스팔트용 개질재(이하 본 발명의 상세한 설명 등에서 "WM-RMC"와 혼용함) 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물을 발명하여 기존 중온 아스팔트 콘크리트 조성물의 고온 및 저온에서의 내구성능을 개선하였다.
본 발명의 중온 아스팔트용 개질재는 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 점착성 부여 수지, 프로세스 오일 및 탄산칼슘을 포함한다.
1. 에틸렌 비닐 아세테이트 수지
에틸렌 비닐 아세테이트 수지는 에틸렌과 비닐 아세테이트 (vinyl acetate; VA)의 공중합체인데, 그 성질은 VA 함량과 분자량에 의해 크게 달라지고, VA 함량이 적을수록 그 성질은 PE (Polyethylene) 수지와 유사하고, VA 함량이 증가하면 연화점은 저하하며, VA 함량이 대단히 많아지면 상온에서 고점도 액상을 나타내기에 이른다. 통상 VA 함량이 7~60% 정도의 것을 에틸렌 비닐 아세테이트 수지라 부르고, VA 함량이 비교적 적은 에틸렌 비닐 아세테이트 수지는 PE 수지와 같은 방법으로 가공되고 가스켓, 튜브, 각종용기, 필름, 라미네이트 제품, 발포제품 등에 이용되고 있다. VA 함량 5% 미만의 경우에는 과도한 플라스틱 성질로 최종 개발품의 취성 증가 및 혼합성능 저하로 VA 5% 이상의 EVA 수지를 사용하는 것이 적합하다. VA 함량이 40%를 초과하는 경우에는 과도한 연성으로 최종 개발품의 유동성 증가 및 강도가 저하되는 문제가 있으므로 VA 함량 40% 이하의 EVA 수지를 사용하는 것이 적합하다.
본 발명의 개질재 제조에는 비닐 아세테이트 함량 5~13중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐 아세테이트 함량 12~20중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐 아세테이트 함량 20~25중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐 아세테이트 함량 24~28중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 비닐 아세테이트 함량 27~40중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지로 이루어진 군 중 선택된 2 이상의 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 수지 40~74중량%을 가한다.
2. 점착성 부여 수지
점착성 부여 수지 (tackifier resin)는 분자량 300∼3,000 범위 내의 열가소성 물질로서 로진계, 테르펜계, 석유수지계, 쿠마론계 등이 있으며, 핫멜트용으로는 주로 석유수지계 점착성 부여 수지가 사용되고 있다. 석유수지계는 지방족C5, 방향족 C9 및 C5/C9 수지가 주로 사용되고 있으며, 점착성 부여 수지의 사용량이 과도하게 적으면 아스팔트 혼합물의 연화점, 60℃ 점도, 동적 안정도 등의 특성이 떨어지고, 아스팔트에 대한 용해성도 나빠진다. 역으로, 점착성 부여 수지의 사용량이 과도하게 많으면, 아스팔트 혼합물의 터프니스나 강성력 등의 특성이 떨어진다.
본 발명에 사용되는 점착성 부여 수지로서는, 공업적으로 일반적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 쿠마론·인덴 수지, 페놀수지, p-t-부틸페놀·아세틸렌 수지, 페놀·포름알데히드 수지, 텔펜·페놀 수지, 폴리텔펜 수지, 크실렌·포름알데히드 수지, C5계 석유수지, C9계 석유수지, 디시클로펜타디엔계 수지, 폴리부텐, 로진 등과, 이들의 수소첨가물 또는 무수말레인산 등에 의한 변성물 등을 들 수 있다. 이들 점착성 부여 수지는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 가능하며 상기 점착성 부여 수지 중 1종 이상을 선택하여 1~35중량% 가한다.
3. 프로세스 오일
프로세스 오일은 석유 원유를 정제하여 만든 제품으로서 파라핀, 나프텐환의 포화 탄화수소와 방향환의 불포화 탄화수소로 크게 분류되나 각 유중에 함유되어 있는 파라핀, 나프텐, 방향족의 함량 즉, 탄화수소의 조성에 따라 파라핀계, 나프텐계, 방향족계로 분류되며, 프로세스 오일은 계열에 따라 각종 고무와의 상용성, 고무 가공성, 제품 고무의 저온특성, 항오염성, 내노화성, 탄성, 내마모성 등의 특성에 미치는 영향이 다르다. 프로세스 오일과 고무와의 상용성은 일반적으로 방향족, 나프텐, 파라핀의 순이며, 부틸 러버 (Butyl Rubber)는 반대로 파라핀계가 양호한 상용성을 나타낸다. 프로세스 오일의 조성과 제품고무의 특성과의 관계에 있어서 파라핀계 프로세스 오일은 가공작업이 용이하지 못한데 비해 제품고무의 항오염성, 저온특성, 열발생, 탄성 등의 특성은 타계열의 프로세스 오일에 비해 파라핀계 프로세스 오일이 월등히 우수하며, 나프텐계 프로세스 오일은 파라핀과 방향족계의 중간 특성을 나타내며 가공성, 항오염성, 저온특성, 내마모성이 적합한 균형있는 특성을 제품에 부여해 줌으로써 항장력, 탄성, 신장도를 개선시켜 내균열성, 내마모성 등의 좋은 특성을 나타낸다.
방향족 프로세스 오일은 다량의 방향족 환을 함유하고 프로세스 오일 중에서 가장 고점도유이며 암녹색으로 고무 분자와의 상용성이 가장 우수한 제품이며, 색상이 문제되지 않는 타이어 등의 흑색고무 제품에 사용되며 가공성이 타계열에 비해 우수하므로 천연고무, SBR (Styrene butadien rubber), CR (Chloroprene rubber) 등에 다량배합이 가능하며 특히, 제품고무의 전기적 특성을 살려 절연재료의 가공에도 많이 사용된다. 프로세스 오일 함량을 15% 초과하여 적용할 경우에는 각 원재료의 분산성은 증가하지만, 과도한 연성으로 바인더의 침입도 등의 물성 저하로 15% 이하로 사용하는 것이 적합하다.
본 발명의 개질재에는 쌀겨 기름, 대두유 등의 식물유, 어유, 고래기름 등의 동물유, 실린더유, 윤활유 등의 석유계 중질 탄화수소유 등을 사용하는 것이 가능하지만, 경제성이나 시장에 있어서의 유통성 등을 고려하면, 석유계 중질 탄화수소유, 그 중에서도 방향족계 탄화수소유를 사용하는 것이 좀 더 바람직하다. 물론, 파라핀계나 나프텐계의 탄화수소로 이루어지는 프로세스유를 사용하는 것도 가능하다. 식물유, 동물유, 석유계 중질탄화수소유로 이루어진 군 중 1종 이상을 선택하여 1~15중량% 가한다.
4. 탄산칼슘
탄산칼슘은 백색 무기 충전재 화학물질로서 거의 방해석 (calcite) 형으로 상온, 상압 하에서 매우 안정된 물성을 보이며 일부 아라고나이트 (aragonite) 형은 440℃에서 방해석 형으로 전이를 하는 것도 있으나 비교적 안정된 결정학적 구조를 가지고 있다. 또한 이결정형은 복굴절을 보이며 방해석 형의 굴절률은 1.685와 1.486이고 비중은 2.71mohrs, ph 7~8이며 경도는 2.9~3.0의 화학물질이다. 석회유 농도와 탄산가스농도의 조건에 따라서 교질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 중질 탄산칼슘 등이 있으며 고순도의 방해석을 여러 종류의 분쇄기를 이용하여 여러 공정을 거쳐 제조한 초미립 (평균 입도 1~2 마이크론 이하)의 제품까지도 있다. 탄산칼슘을 10% 초과하여 적용할 경우에는 펠렛 작업의 작업성을 위해서 적용하며, 과부족 또는 과량의 경우 작업성이 저하되므로 1~10중량%를 사용하는 것이 적합하다.
다음은 상기와 같은 성분으로부터 제조되는 개질재를 혼합하여 형성하는 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물 및 중온 아스팔트 콘크리트 혼합물에 들어가는 성분에 관한 설명이다.
스트레이트 아스팔트 (AP5) : 석유 원유 중 아스팔트분이 열에 의해 가능하면 변화가 일어나지 않도록 증기 증류, 감압 증류 또는 그 조합 방법에 의해 만들어진 아스팔트로서, 연화점이 비교적 낮고 신장성, 점착성, 방수성이 풍부한 재료이며, 국내에서는 침입도 등급 60~80(PG등급 64-22)을 주로 사용하며, 본 시험에서도 이 등급의 제품을 사용하였다.
왁스: 왁스는 천연왁스와 합성왁스로 나눌 수 있으며, 합성왁스는 분자구조, 특성기, 분자량, 제조방법 등에 의해 다양한 특성을 지니나, 크게 탄화수소계(Hydrocarbons), 카르복실산계(Carboxylic Acids), 알코올계(Alcohols), 아미드계(Amides), 에스테르계(Esters), 금속염계(Carboxylate Salts) 등으로 나눌 수 있다. 이들 중 탄화수소류 계통은 원유를 정제하여 얻어지는 것들로 분자 사슬의 길이가 짧은 것으로부터 탄소가 100 개 정도의 것들이 섞여 있는 비교적 분자량이 큰 왁스다. 대표적인 것은 파라핀왁스와 산화 파라핀 왁스, 저분자량 PE왁스 등이 있으며 연화점은 55~75℃이다. 본 발명에서는 개질재에 부가할 수 있는 첨가물로서 왁스를 사용하였으며, 바람직하게는 폴리에틸렌왁스의 LDPE계열을 사용하였다. 적용비율은 혼합 및 다짐조건에 적합한 비율을 선정하였다.
SBS: 스티렌 (Styrene)과 부타디엔 (Butadiene)을 주성분으로 음이온 중합방식으로 생산되는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS)는 분자 구조상 가황 공정 없이도 고탄성이면서 변형 회복성이 우수한 열가소성 탄성체로서, 분자구조에 따라 선형(Linear) 제품과 방사형(Radial) 제품으로 크게 구분되며, 본 발명에서는 개질재에 부가할 수 있는 첨가물로서 SBS를 이용하였으며, 열가소성 탄성체로 선형 스티렌 부타디엔 블록 공중합체를 사용하였다. 적용비율은 종래 개질 아스팔트에 적용되는 일반적인 비율을 적용한다.
본 발명은
(가) 비닐아세테이트 함량 5~13중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 12~20중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 20~25중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 24~28중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 비닐아세테이트 함량 27~40중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지로 이루어진 군 중 선택된 2종 이상의 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 40~74중량%,
(나) 쿠마론·인덴수지, 페놀수지, p-t-부틸페놀·아세틸렌수지, 페놀·포름알데히드수지, 텔펜·페놀수지, 폴리텔펜수지, 크실렌·포름알데히드수지, C5계 석유수지, C9계 석유수지, 디시클로펜타디엔계 수지, 폴리부텐, 로진, 이들의 수소첨가물 및 이들의 무수말레인산에 의한 변성물로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 점착성 부여 수지 1~35중량%,
(다) 식물유, 동물유, 석유계 중질 탄화수소유로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 프로세스 오일 1~15중량% 및
(라) 교질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘 및 중질 탄산칼슘 중 선택된 1종 이상의 탄산칼슘 1~10중량%;를 포함하는 중온 아스팔트용 개질재에 관한 것이다.
본 발명은 상기 개질재 100중량부에 대하여 파라핀 왁스, 산화 파라핀 왁스, 폴리올레핀 왁스, 저분자량 폴리에틸렌 왁스 중 선택된 1종 이상을 5~35중량부 부가함을 특징으로 하는 중온 아스팔트용 개질재에 관한 것이다.
본 발명은 상기 개질재 100중량부에 대하여 스티렌 함량 15~40중량%인 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체를 10~40중량부 부가함을 특징으로 하는 중온 아스팔트용 개질재에 관한 것이다.
또한, 본 발명은
a) 아스팔트 80~95중량%와
b) (가) 비닐아세테이트 함량 5~13중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 12~20중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 20~25중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 24~28중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 및 비닐아세테이트 함량 27~40중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지로 이루어진 군 중 선택된 2종 이상의 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 40~74중량%;
(나) 쿠마론·인덴수지, 페놀수지, p-t-부틸페놀·아세틸렌수지, 페놀·포름알데히드수지, 텔펜·페놀수지, 폴리텔펜수지, 크실렌·포름알데히드수지, C5계 석유수지, C9계 석유수지, 디시클로펜타디엔계 수지, 폴리부텐, 로진, 이들의 수소첨가물 및 이들의 무수말레인산에 의한 변성물로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 점착성 부여 수지 1~35중량%;
(다) 식물유, 동물유, 석유계 중질 탄화수소유로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 프로세스 오일 1~15중량%; 및
(라) 교질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘 및 중질 탄산칼슘 중 선택된 1종 이상의 탄산칼슘 1~10중량%;을 포함하는 중온 아스팔트용 개질재 5~20중량%를 포함하는 개질 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것이다.
아스팔트 대비 개질재 함량이 지나치게 낮은 경우 개질 효과가 미미하며, 지나치게 높은 경우에는 점도가 높아져 생산성과 작업성이 저하된다.
또한, 본 발명은 상기 중온 아스팔트용 개질재 100중량부에 대하여 파라핀왁스, 산화 파라핀 왁스, 폴리올레핀 왁스, 저분자량 PE 왁스 중 선택된 1종 이상의 왁스를 5~35중량부 부가함을 특징으로 하는 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 중온 아스팔트용 개질재 100중량부에 대하여 스티렌 함량 15~40중량%인 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체를 10~40중량부 부가함을 특징으로 하는 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것이다.
왁스 및/또는 SBS는 위 중량% 범위 내에서 개질 효과를 더 좋게 한다.
본 발명에 따르면 본 발명의 개질재를 이용하여 중온 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에 탄성을 부여하고 저온에서의 내구성을 개선할 수 있다. 본 발명의 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더는 고속도로, 자동차 전용도로, 터널, 지하차도, 소성변형이 많은 도로 및 일반도로 등에 널리 이용할 수 있다.
도 1은 혼합기 (blender), 동방향 이축압출기 (twin extruder), 냉각기 (cooler) 및 펠렛제조기 (pelletizer)로 구성되어 개질재 원료로부터 개질재를 제조하는 순서를 나타낸 도면이다. 본 발명의 개질재 구성요소들을 계량하고 10분 동안 혼합기에서 혼합하여 동방향 이축압출기에 투입하였다. 동방향 이축압출기를 150~160℃로 통과한 재료를 50~60℃ 냉각수를 이용하여 냉각기에서 냉각한 후 펠렛제조기에서 절단 및 선별하여 중온 아스팔트용 개질재(펠렛형:WMC)를 제조하였다.
아래에서는 구체적인 실시예를 들어 본 발명의 구성을 좀 더 자세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 실시예의 기재에 의하여 한정되는 것이 아님은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
실시예 1: 중온 아스팔트용 개질재 생산
비닐아세테이트 함량 20~25중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 27~40중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지로 이루어진 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 67중량%, C9계 석유수지의 점착성 부여 수지 27중량%, 석유계 중질 탄화수소유의 프로세스 오일 1중량%, 경질 탄산칼슘의 탄산칼슘 5중량%을 계량하고 10분 동안 혼합하여 동방향 이축압출기에 투입하였다. 동방향 이축압출기를 150~160℃로 통과한 재료를 50~60℃ 냉각수를 이용하여 냉각 후 절단 및 선별하여 중온 아스팔트용 개질재(펠렛형:WMC)를 제작하였다.
위와 같이 생산된 본 발명의 중온 아스팔트용 개질재의 물성은 표 1과 같다.
항 목
색상 흰색
형태 펠렛형
비중 1.00~1.02
2. 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물 제조
실시예 2: 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물
스트레이트 아스팔트 92중량%를 헨셀믹서로 800~1200 rpm으로 교반하면서 140℃로 예열한 후 헨셀믹서를 2500~4000 rpm으로 유지하며 본 발명의 중온 아스팔트용 개질재(펠렛형) 8중량%를 서서히 투입하였다. 교반 온도를 140℃로 유지하며 60분 동안 교반하여 제조하여, 시험에 필요한 시료를 제작하였다.
실시예 3: 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물
스트레이트 아스팔트 92중량%를 헨셀믹서로 800~1200 rpm으로 교반하면서 140℃로 예열한 후 헨셀믹서를 2500~4000 rpm으로 유지하며 본 발명의 중온 아스팔트용 개질재 7.6중량%와 WAX 0.4중량%(펠렛형)를 서서히 투입하였다. 교반 온도를 140℃로 유지하며 60분 동안 교반하여 제조하여, 시험에 필요한 시료를 제작하였다.
실시예 4: 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물
스트레이트 아스팔트 92중량%를 헨셀믹서로 800~1200 rpm으로 교반하면서 140℃로 예열한 후 헨셀믹서를 2500~4000 rpm으로 유지하며 본 발명의 중온 아스팔트용 개질재 5.6중량%와 SBS 2.4중량%(펠렛형)를 서서히 투입하였다. 교반 온도를 140℃로 유지하며 60분 동안 교반하여 제조하여, 시험에 필요한 시료를 제작하였다.
실시예 5: 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물
스트레이트 아스팔트 92중량%를 헨셀믹서로 800~1200 rpm으로 교반하면서 140℃로 예열한 후 헨셀믹서를 2500~4000 rpm으로 유지하며 본 발명의 중온 아스팔트용 개질재 5.2중량%와 WAX 0.4중량%, SBS 2.4중량%(펠렛형)를 서서히 투입하였다. 교반 온도를 140℃로 유지하며 60분 동안 교반하여 제조하여, 시험에 필요한 시료를 제작하였다.
비교예 1
스트레이트 아스팔트 97중량%를 헨셀믹서로 800~1200 rpm으로 교반하면서 140℃로 예열한 후 헨셀믹서를 2500~4000 rpm으로 유지하며 왁스(펠렛형) 3중량%를 서서히 투입하였다. 교반 온도를 140℃로 유지하며 60분 동안 교반하여 제조하여, 시험에 필요한 시료를 제작하였다.
비교예 2
스트레이트 아스팔트 90중량%를 헨셀믹서로 800~1200 rpm으로 교반하면서 140℃로 예열한 후 헨셀믹서를 2500~4000 rpm으로 유지하며, 왁스 3중량%와 SBS 7중량%(각각 펠렛형)를 서서히 투입하였다. 교반온도를 140℃로 유지하며 90분 동안 교반하여 제조하여, 시험에 필요한 시료를 제작하였다.
본 발명의 중온 아스팔트용 개질재를 아스팔트와 혼합한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물의 물성은 표 2와 같다.
바인더 항목 단위
침입도 1/10mm 30 이상
연화점 ℃ 55 이상
<바인더 시험 결과>
　 　 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1 비교예 2
바인더
항목		 단위 StAs*
+개질재		 StAs
+개질재+왁스		 StAs
+개질재+SBS		 StAs
+개질재+왁스+SBS		 StAs
+왁스		 StAs
+SBS+왁스
침입도 1/10mm 33 30 32 30 68 51
연화점 ℃ 58 56 60 55 45 62
*StAs: 스트레이트 아스팔트

Claims (6)

  1. (가) 비닐아세테이트 함량 5~13중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 12~20중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 20~25중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 24~28중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 비닐아세테이트 함량 27~40중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지로 이루어진 군 중 선택된 2종 이상의 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 40~74중량%,
    (나) 쿠마론·인덴수지, 페놀수지, p-t-부틸페놀·아세틸렌수지, 페놀·포름알데히드수지, 텔펜·페놀수지, 폴리텔펜수지, 크실렌·포름알데히드수지, C5계 석유수지, C9계 석유수지, 디시클로펜타디엔계 수지, 폴리부텐, 로진, 이들의 수소첨가물 및 이들의 무수말레인산에 의한 변성물로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 점착성 부여 수지 1~35중량%,
    (다) 식물유, 동물유, 석유계 중질 탄화수소유로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 프로세스 오일 1~15중량% 및
    (라) 교질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘 및 중질 탄산칼슘 중 선택된 1종 이상의 탄산칼슘 1~10중량%;를 포함하는 중온 아스팔트용 개질재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 개질재 100중량부에 대하여 파라핀왁스, 산화 파라핀 왁스, 폴리올레핀 왁스, 저분자량 폴리에틸렌 왁스 중 선택된 1종 이상을 5~35중량부 부가함을 특징으로 하는 중온 아스팔트용 개질재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 개질재 100중량부에 대하여 스티렌 함량 15~40중량%인 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체를 10~40중량부 부가함을 특징으로 하는 중온 아스팔트용 개질재.
  4. a) 아스팔트 80~95중량%와
    b) (가) 비닐아세테이트 함량 5~13중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 12~20중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 20~25중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 비닐아세테이트 함량 24~28중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 및 비닐아세테이트 함량 27~40중량%인 에틸렌 비닐 아세테이트 수지로 이루어진 군 중 선택된 2종 이상의 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 40~74중량%;
    (나) 쿠마론·인덴수지, 페놀수지, p-t-부틸페놀·아세틸렌수지, 페놀·포름알데히드수지, 텔펜·페놀수지, 폴리텔펜수지, 크실렌·포름알데히드수지, C5계 석유수지, C9계 석유수지, 디시클로펜타디엔계 수지, 폴리부텐, 로진, 이들의 수소첨가물 및 이들의 무수말레인산에 의한 변성물로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 점착성 부여 수지 1~35중량%;
    (다) 식물유, 동물유, 석유계 중질 탄화수소유로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 프로세스 오일 1~15중량%; 및
    (라) 교질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘 및 중질 탄산칼슘 중 선택된 1종 이상의 탄산칼슘 1~10중량%;을 포함하는 중온 아스팔트용 개질재 5~20중량%를 포함하는 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 중온 아스팔트용 개질재 100중량부에 대하여 파라핀왁스, 산화 파라핀 왁스, 폴리올레핀 왁스, 저분자량 PE 왁스 중 선택된 1종 이상의 왁스를 5~35중량부 부가함을 특징으로 하는 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 중온 아스팔트용 개질재 100중량부에 대하여 스티렌 함량 15~40중량%인 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체를 10~40중량부 부가함을 특징으로 하는 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물.
KR1020150105618A 2015-07-27 2015-07-27 고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물 KR20170012944A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150105618A KR20170012944A (ko) 2015-07-27 2015-07-27 고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150105618A KR20170012944A (ko) 2015-07-27 2015-07-27 고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170012944A true KR20170012944A (ko) 2017-02-06

Family

ID=58108881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150105618A KR20170012944A (ko) 2015-07-27 2015-07-27 고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170012944A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110255977A (zh) * 2019-06-24 2019-09-20 中国路桥工程有限责任公司 硬质沥青混合料及其制备方法
KR102047471B1 (ko) * 2019-07-24 2019-11-22 한상주 저소음 내수성 중온화 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 중온화 아스팔트 시공방법
KR102067571B1 (ko) * 2019-10-28 2020-01-20 박정호 펌프 트랙 표층용 중온 고탄성 아스팔트 혼합물 및 이를 이용한 펌프 트랙 시공 방법
CN111748208A (zh) * 2020-06-01 2020-10-09 广州大象超薄路面技术开发有限公司 一种高粘附改性沥青组合物及其制备方法和用途
KR20210061410A (ko) * 2019-07-12 2021-05-27 와커 헤미 아게 예비-팽윤된 비닐아세테이트-에틸렌계 재분산성 중합체 분말 조성물 및 이의 제조 방법, 이를 포함하는 아스팔트 조성물
KR20240006864A (ko) * 2022-07-07 2024-01-16 인성에이앤티 주식회사 베이스 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 개질 아스팔트 바인더 조성물

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110255977A (zh) * 2019-06-24 2019-09-20 中国路桥工程有限责任公司 硬质沥青混合料及其制备方法
CN110255977B (zh) * 2019-06-24 2021-09-14 中国路桥工程有限责任公司 硬质沥青混合料及其制备方法
KR20210061410A (ko) * 2019-07-12 2021-05-27 와커 헤미 아게 예비-팽윤된 비닐아세테이트-에틸렌계 재분산성 중합체 분말 조성물 및 이의 제조 방법, 이를 포함하는 아스팔트 조성물
KR102047471B1 (ko) * 2019-07-24 2019-11-22 한상주 저소음 내수성 중온화 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 중온화 아스팔트 시공방법
KR102067571B1 (ko) * 2019-10-28 2020-01-20 박정호 펌프 트랙 표층용 중온 고탄성 아스팔트 혼합물 및 이를 이용한 펌프 트랙 시공 방법
CN111748208A (zh) * 2020-06-01 2020-10-09 广州大象超薄路面技术开发有限公司 一种高粘附改性沥青组合物及其制备方法和用途
KR20240006864A (ko) * 2022-07-07 2024-01-16 인성에이앤티 주식회사 베이스 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 개질 아스팔트 바인더 조성물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170012944A (ko) 고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물
EP1951818B1 (en) Bitumen composition
CN107227027B (zh) 热塑性复合弹性体及其制备方法、用途
WO2014129758A1 (ko) 새로운 중온 고점탄성 개질제의 조성물과 그 제조방법 그리고 중온 개질 신규 및 재생 아스팔트콘크리트 혼합물의 조성물과 그 제조방법
CN104194366B (zh) 一种耐低温型高模量沥青改性剂及其制备方法
CN102020860B (zh) 一种热储存稳定的橡塑复合物改性沥青的制备方法
CN101104739A (zh) 一种胶粉改性沥青及其加工方法
KR100986718B1 (ko) 폐이피디엠분말을 이용한 개질 아스팔트의 제조방법
CN103709770A (zh) 一种聚乙烯/橡胶粉共混改性沥青及其制备方法
CN113563727A (zh) 一种改性橡胶沥青及其制备方法
CN109593371B (zh) 道路沥青改性剂和改性道路沥青及其制备方法以及沥青混合料
CN106700572A (zh) 一种长寿命poe-sbs复合改性沥青及其制备方法
KR100903652B1 (ko) 프로필렌계 왁스로 개질된 미세 폐타이어분말의 제조방법과 개질된 미세 폐타이어분말을 이용한 개질 아스팔트의 제조방법
CN102220022B (zh) 一种dly高性能道路沥青或沥青混合料改性剂及其制备方法
CN114634671B (zh) 沥青混合料改性添加剂及制备方法和高强韧沥青混合料
KR20070105533A (ko) 기계적 물성 및 내노화 성능이 개선된 아스팔트 조성물 및그의 제조방법
CN113024982B (zh) 一种充油型sbs及其制备方法与应用
CN110845857B (zh) 一种高性能特种sbs改性沥青及其制备方法
KR100535200B1 (ko) 플랜트 믹스형 아스팔트 개질 첨가제
CN114573955A (zh) 一种动态硫化tpee组合物其制备方法和应用
JP6199331B2 (ja) アスファルト改質材とこれを使用したアスファルト混合物の製造方法
CN112011136B (zh) 耐分解耐候着色聚氯乙烯
KR102532182B1 (ko) 나노점토 첨가로 저장안정성이 향상된 고등급 고무아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 제조 방법
KR102490454B1 (ko) 건식형 개질첨가제가 혼합된 아스팔트 콘크리트 조성물 및 그 제조방법
KR102133192B1 (ko) 개질 아스팔트 조성물 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application