KR20200065260A - eco-friendly recycled asphalt additives having high handling property and asphaltic paving material that contains same - Google Patents

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KR20200065260A
KR20200065260A KR1020180151548A KR20180151548A KR20200065260A KR 20200065260 A KR20200065260 A KR 20200065260A KR 1020180151548 A KR1020180151548 A KR 1020180151548A KR 20180151548 A KR20180151548 A KR 20180151548A KR 20200065260 A KR20200065260 A KR 20200065260A
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Abstract

The present invention relates to an eco-friendly recycling additive with improved handling properties and an asphalt pavement material containing the same. The present invention is to provide the eco-friendly recycling additive which adds a wax obtained by thermally decomposing high-density polyethylene in an aromatic oil-based recycled additive, a styrene-butadiene-styrene block copolymer-based viscosity stabilizer, and a liquid phosphorus aging improver, thereby having excellent temperature sensitivity and improved handling properties.

Description

취급성이 개선된 친환경 재생첨가제 및 그것을 포함하는 아스팔트 포장재{eco-friendly recycled asphalt additives having high handling property and asphaltic paving material that contains same}Eco-friendly recycled asphalt additives having high handling property and asphaltic paving material that contains same}

본 발명은 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제 및 그것을 포함하는 아스팔트 포장재에 관한 것이다.The present invention relates to an environmentally friendly recycled additive with improved handling properties and an asphalt pavement comprising the same.

아스팔트는 생산 시 가열온도 및 공용기간 중에 열, 공기, 자외선 및 물 등의 외부 환경 노출에 의해 성분의 변화가 지속적으로 발생하면서 노화가 진행된다. 공용 후의 아스팔트 노화에 영향을 미치는 가장 큰 원인으로 그 속에 포함되어 있는 방향족의 급격한 감소 및 레진의 증가로 인한 아스팔텐의 증가에 있다. 상기 아스팔텐의 증가는 아스팔트가 경화되고 점착성을 잃게 만드는 궁극적인 원인이라 할 수 있다.As for the production of asphalt, aging progresses while the components continuously change due to exposure to the external environment such as heat, air, ultraviolet rays, and water during the heating temperature and common period. The biggest cause affecting the aging of asphalt after public use is the rapid decrease in aromatics and increase in asphaltenes due to the increase in resin. The increase in asphaltene can be said to be the ultimate cause of hardening of asphalt and loss of adhesion.

종래에는 재생첨가제 기술은 노후화가 됨에 따라 감소하는 방향족을 추가해주는 방법을 통해 노후화를 억제하였는데, 상기 방향족으로 아스팔텐으로 변하여 감소한 아로마틱 오일 등을 주 성분으로 한 재료들이 사용되었다.Conventionally, the regeneration additive technology suppressed aging through a method of adding aromatics that decreases with aging, and materials mainly composed of aromatic oils, etc., which have been reduced to asphaltenes by using aromatics, have been used.

하지만 상기 아로마틱 오일 등을 주 성분으로 한 재료를 사용하게 되면 저온에서 재생첨가제의 점도가 높아져 취급이 용이하지 않다는 문제가 발생하였고, 또한 상기 재료에는 다환방향족 수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) 등이 많은 양 포함되어 있어 환경 및 인체에 치명적인 영향을 줄 수 있는 잠재적인 문제들이 존재하였다.However, when a material containing the aromatic oil as the main component is used, the viscosity of the regenerating additive increases at low temperature, making it difficult to handle, and the material contains many polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). There were potential problems with sheep included that could have a fatal effect on the environment and the human body.

특히, 현재 순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준(GR F 4005)을 보면 60℃ 점도 기준이 50cps 이상으로 되어 있다. 이 기준을 맞추면 실제로 상온인 25℃에서 점도는 500cps 이상으로 급격하게 상승하게 되었는데, 그 결과 운반 및 유지관리에 어려움이 생겼다.In particular, when looking at the current circulation heating asphalt mixture quality standards (GR F 4005), the viscosity criterion of 60°C is 50 cps or more. If this standard is met, the viscosity actually rises rapidly to 500 cps or higher at 25°C, which is the normal temperature, resulting in difficulties in transportation and maintenance.

한편에서는 상기와 같은 취급의 곤란성을 해결하기 위해 저유동 액체 성분을 혼합 사용하는 시도가 있었으나, 그로인해 상기 순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준을 만족시키지 못하였다.On the other hand, attempts have been made to mix and use low-flow liquid components to solve the above-mentioned handling difficulties, but the quality standards of the circulating heating asphalt mixture have not been satisfied.

한국등록특허 제10-1732098호는 이중결합을 사이드 사슬로 갖는 폴리올레핀과 유황의 반응 생성물인 개질 유황을 포함하는 아스팔트 개질제, 상기 아스팔트 개질제 제조방법, 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트 조성물 제조방법 및 그 조성물에 관한 것으로, 왁스를 포함하여 아스팔트를 개질하는 조성물에 관한 것이 제공되고 있으나, 순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준을 만족하면서 상온에서 유동성이 좋아 취급을 용이하게 할 수 있는 아스팔트 재생첨가제에 대한 구성은 제공하고 있지 않다.Korean Registered Patent No. 10-1732098 relates to an asphalt modifier containing modified sulfur, a reaction product of sulfur and a polyolefin having a double bond as a side chain, the method for preparing the asphalt modifier, a method for preparing the asphalt concrete composition comprising the same, and a composition thereof As a thing, a composition for modifying asphalt, including wax, is provided, but a composition for an asphalt regeneration additive that can facilitate handling with good fluidity at room temperature while satisfying the quality standards of a circulating heated asphalt mixture is not provided. .

한국등록특허 제10-1732098호Korean Registered Patent No. 10-1732098

순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준(GR F 4005)인 60℃ 점도 기준을 만족시키면서, 상온에서 취급이 용이하도록 점도가 낮은 재생첨가제를 제공할 목적이 있다. 또한 PHAs 함량이 낮아 지속가능하며 친환경적인 재생첨가제를 제공할 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a recycled additive having a low viscosity so as to be easily handled at room temperature while satisfying a 60°C viscosity standard, which is a circulating heated asphalt mixture quality standard (GR F 4005). In addition, it is intended to provide a sustainable and eco-friendly recycled additive with low PHAs content.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above. The object of the present invention will be more apparent from the following description, and will be realized by means described in the claims and combinations thereof.

본 발명에 따르면, 아로마틱 오일, 유동화제 및 지방족 포화탄화수소계 오일을 포함하는 재생첨가제; 및 밀도 0.93 내지 0.97g/cc인 폴리에틸렌을 열분해하여 얻은 왁스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제 를 제공한다.According to the present invention, a regenerating additive comprising an aromatic oil, a fluidizing agent and an aliphatic saturated hydrocarbon-based oil; And a wax obtained by thermally decomposing polyethylene having a density of 0.93 to 0.97 g/cc; it provides an environment-friendly recycled additive with improved handling properties.

상기 첨가제는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체, 노화개선제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 포함할 수 있다.The additive may further include one selected from the group consisting of styrene-butadiene-styrene block copolymers, aging improvers, and combinations thereof.

상기 아로마틱 오일은 다환방향족 수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PHAs)의 함량이 5mg/kg 미만이며, 아닐린점이 60 내지 80℃일 수 있다.The aromatic oil content of polycyclic aromatic hydrocarbons (polycyclic aromatic hydrocarbons, PHAs) is less than 5mg / kg, the aniline point may be 60 to 80 ℃.

상기 유동화제는 25℃에서 점도가 60cps이하인 식물성 오일일 수 있다.The fluidizing agent may be a vegetable oil having a viscosity of 60 cps or less at 25°C.

상기 지방족 포화탄화수소계 오일은 인화점이 230℃ 이상, 유동점이 -15℃ 이하인 파라핀계 탄화수소일 수 있다.The aliphatic saturated hydrocarbon-based oil may be a paraffinic hydrocarbon having a flash point of 230°C or higher and a pour point of -15°C or lower.

상기 왁스는 130℃ 에서 점도가 200 내지 500cps일 수 있다.The wax may have a viscosity of 200 to 500 cps at 130°C.

상기 왁스는 용융점이 115 내지 125℃일 수 있다.The wax may have a melting point of 115 to 125°C.

상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체는 스티렌 함량이 28 내지 33중량%이고, 스티렌-부타디엔 다이블록 함량이 20 내지 60%이고, 분자량이 80,000 내지 11,000g/mol일 수 있다.The styrene-butadiene-styrene block copolymer may have a styrene content of 28 to 33% by weight, a styrene-butadiene diblock content of 20 to 60%, and a molecular weight of 80,000 to 11,000 g/mol.

상기 노화개선제는 액상형 인계 노화개선제일 수 있다.The aging improver may be a liquid phosphorus aging improver.

상기 노화개선제는 트리(노닐페닐)포스파이트(tris(nonylphenyl) phosphite), 트리페닐 포스파이트(triphenyl phosphite) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.The aging improving agent may be one selected from the group consisting of tri(nonylphenyl) phosphite, triphenyl phosphite, and combinations thereof.

상기 재생첨가제는 아로마틱 오일 25 내지 50중량%, 유동화제 20 내지 50중량% 및 지방족 포화탄화수소계 오일 15 내지 30중량%를 포함할 수 있다.The regenerating additive may include 25 to 50% by weight of an aromatic oil, 20 to 50% by weight of a fluidizing agent, and 15 to 30% by weight of an aliphatic saturated hydrocarbon-based oil.

상기 왁스는 혼합물 100중량부 기준으로 0.3 내지 1.5중량부를 포함할 수 있다.The wax may include 0.3 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture.

상기 스티렌-부타디엔-스티렌은 혼합물 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부를 포함할 수 있다.The styrene-butadiene-styrene may include 0.5 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture.

상기 노화개선제는 혼합물 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부를 포함할 수 있다.The aging improving agent may include 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture.

본 발명에 따르면, 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제를 신규 골재, 아스팔트 포장 폐재 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나에 첨가한 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장재를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an asphalt pavement material characterized in that an eco-friendly recycled additive having improved handling properties is added to any one selected from the group consisting of new aggregates, asphalt pavement waste materials, and combinations thereof.

본 발명에 따른 재생첨가제는 순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준을 만족하면서 상온에서 점도가 높지 않아 취급이 용이하다는 효과를 제공한다.The regenerative additive according to the present invention provides an effect of easy handling because it does not have a high viscosity at room temperature while satisfying the circulating heating asphalt mixture quality standards.

본 발명에 따른 재생첨가제는 순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준에 있어서 가장 높은 등급을 가진다는 효과를 제공한다.The regenerative additive according to the present invention provides the effect of having the highest grade in the quality criteria of the circulating heated asphalt mixture.

본 발명에 따른 재생첨가제는 PHAs 함량이 적어 지속가능하며 친환경적이다는 효과를 제공한다.The regenerative additive according to the present invention provides the effect of being sustainable and eco-friendly due to low PHAs content.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above. It should be understood that the effects of the present invention include all effects that can be deduced from the following description.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments associated with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than the actual for clarity of the present invention. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In this specification, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance. In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case of being "directly above" the other part but also another part in the middle. Conversely, when a portion of a layer, film, region, plate, or the like is said to be “under” another portion, this includes not only the case “underneath” another portion, but also another portion in the middle.

달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.Unless otherwise specified, all numbers, values, and/or expressions expressing the amounts of ingredients, reaction conditions, polymer compositions, and blends used herein are those numbers that occur in obtaining these values, among others. As these are approximations that reflect the various uncertainties of the measurement, it should be understood that in all cases they are modified by the term "about". In addition, when numerical ranges are disclosed in this description, these ranges are continuous, and include all values from the minimum value in this range to the maximum value including the maximum value, unless otherwise indicated. Further, when such a range refers to an integer, all integers including the minimum value to the maximum value including the maximum value are included unless otherwise indicated.

본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.In the present specification, when a range is described for a variable, it will be understood that the variable includes all values within the described range including the described endpoints of the range. For example, a range of “5 to 10” includes values of 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subrange of 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, and the like. It will be understood to include, and include any value between integers pertinent to the stated range of ranges such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5 and 6.5 to 9, and the like. Also, for example, the range of “10% to 30%” is 10% to 15%, 12% to 10%, 11%, 12%, 13%, etc., and all integers including up to 30%. It will be understood that it includes any subranges such as 18%, 20% to 30%, etc., and also includes any value between valid integers within the scope of the stated range, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, and the like.

본 발명은 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제에 있어서, 아로마틱 오일, 유동화제 및 지방족 포화탄화수소계 오일을 포함하는 재생첨가제; 및 밀도 0.93 내지 0.97g/cc인 폴리에틸렌을 열분해하여 얻은 왁스;를 포함하는 것이 특징이다. 또한 상기 재생첨가제에 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체, 노화개선제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 추가로 첨가될 수 있는 것이 특징이다.The present invention is an environmentally friendly recycled additive with improved handling properties, comprising: an aromatic oil, a fluidizing agent and an aliphatic saturated hydrocarbon-based oil; And wax obtained by thermally decomposing polyethylene having a density of 0.93 to 0.97 g/cc. In addition, a feature selected from the group consisting of styrene-butadiene-styrene block copolymers, aging improvers, and combinations thereof may be additionally added to the regenerated additive.

상기 왁스는 점도안정제로써 재생첨가제 안에서 미세 결정구조들이 네트워크를 형성하도록 하는 역할을 하며, 상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체는 점도개선제로써 상기 점도안정제가 형성시킨 네트워크를 안정화 시켜주는 역할을 한다.The wax is a viscosity stabilizer, and serves to form a network of fine crystal structures in a regenerated additive. The styrene-butadiene-styrene block copolymer serves to stabilize the network formed by the viscosity stabilizer as a viscosity improver.

상기 아로마틱 오일은 원유를 진공 증류 과정을 거친 후 2회 이상 추출 정제 과정을 통해 제조할 수 있는데, 다환방향족 수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PHAs)의 함량이 5mg/kg 미만이며, 아닐린점이 60 내지 80℃이다. 이때 2회 이상 추출 정제 과정을 거치지 않으면, PHAs의 함량을 원천적으로 낮추기 힘들어 진다.The aromatic oil may be prepared through a vacuum distillation process of crude oil through two or more extraction and purification processes, and the content of polycyclic aromatic hydrocarbons (PHAs) is less than 5 mg/kg, and the aniline point is 60 to 80°C. to be. At this time, if the extraction and purification process is not performed twice or more, it is difficult to lower the content of PHAs at the source.

상기 아로마틱 오일은 상기 혼합물을 기준으로 25 내지 50중량% 포함되어 있다. 이때 25중량% 미만이면, 점도개선제와의 상용성이 나빠지게 되고, 50중량% 초과할 경우 점도가 높아 저온에서의 유동성이 나빠지게 된다.The aromatic oil is contained 25 to 50% by weight based on the mixture. At this time, if it is less than 25% by weight, the compatibility with the viscosity improving agent is deteriorated, and if it exceeds 50% by weight, the viscosity is high and the fluidity at low temperature is deteriorated.

상기 유동화제는 지방산 에스테르계가 주성분인 식물성 오일로 상기 지방산 에스테르계가 아스팔트의 아스팔텐과 결합하여 유연성을 부여하여 노후한 아스팔트의 재생효과를 강화시켜주는 역할을 한다.The fluidizing agent is a vegetable oil whose main component is a fatty acid ester system, and the fatty acid ester system combines with asphaltenes of asphalt to provide flexibility to enhance the regeneration effect of aged asphalt.

상기 유동화제는 25℃ 에서 점도가 60cps이하인 것이 특징이다. 상기 유동화제는 피마자유, 면실유, 아민인류, 카놀라유, 대두유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.The fluidizing agent is characterized by having a viscosity of 60 cps or less at 25°C. The fluidizing agent may be one selected from the group consisting of castor oil, cottonseed oil, amines, canola oil, soybean oil and combinations thereof.

상기 유동화제인 식물성 오일은 사용이 완료된 폐유를 48시간 이상 방치한 후 고형분을 제거하여 사용하는 것이 바람직하다. 사용이 완료된 폐유는 점도가 높아 60℃에서 점도 개선에 효과가 있다.The vegetable oil, which is the fluidizing agent, is preferably used after removing the solids after leaving the spent oil for more than 48 hours. Waste oil, which has been used, has a high viscosity and is effective in improving viscosity at 60°C.

상기 유동화제는 상기 혼합물을 기준으로 20 내지 50중량% 포함되어 있다. 이때 20중량% 미만이면, 노후한 아스팔트의 재생효과가 감소되며, 50중량% 효과하면 재생첨가제의 60℃ 점도가 낮게 된다.The fluidizing agent is contained 20 to 50% by weight based on the mixture. At this time, if it is less than 20% by weight, the regeneration effect of aged asphalt is reduced, and if it is 50% by weight, the viscosity of the reclaimed additive at 60° C. is low.

상기 지방족 포화탄화수소계 오일은 인화점이 230℃ 이상, 유동점이 -15℃ 이하인 파라핀계 탄화수소이다. 상기 지방족 포화탄화수소계 오일은 저온 유동성을 개선하는 역할을 한다.The aliphatic saturated hydrocarbon-based oil is a paraffinic hydrocarbon having a flash point of 230°C or higher and a pour point of -15°C or lower. The aliphatic saturated hydrocarbon-based oil serves to improve low temperature fluidity.

상기 지방족 포화탄화수소계 오일은 상기 혼합물을 기준으로 15 내지 30중량% 포함되어 있다. 이때 15중량% 미만이면, 저온 유동성 개선 효과가 크지 않고, 30중량% 보다 많으면 아스팔트와 혼화성이 떨어져 물성에 영향을 미칠 수 있으며 GR F 4005 기준 중 세츄레이트 기준을 만족 시킬 수 없게 된다.The aliphatic saturated hydrocarbon-based oil is 15 to 30% by weight based on the mixture. At this time, if it is less than 15% by weight, the effect of improving low-temperature fluidity is not large, and if it is more than 30% by weight, it is miscible with asphalt and may affect physical properties, and it is impossible to satisfy the saturate standard among GR F 4005 standards.

상기 점도안정제로 사용되는 왁스는 밀도 0.93 내지 0.97g/cc인 폴리에틸렌을 열분해 하여 얻은 왁스로, 재생첨가제 안에서 미세 결정구조들이 네트워크를 형성하여 저온 및 고온의 점도 차이를 크지 않게 하는 역할을 한다. 이때 상기 폴리에틸렌의 밀도 범위를 벗어나게 될 경우 목적하는 용융점 및 점도를 갖는 왁스를 얻지 못하게 된다.The wax used as the viscosity stabilizer is a wax obtained by thermally decomposing polyethylene having a density of 0.93 to 0.97 g/cc, and plays a role in preventing the difference in viscosity between low and high temperatures by forming a network of fine crystal structures in the regenerant additive. At this time, when it is out of the density range of the polyethylene, it is impossible to obtain a wax having a desired melting point and viscosity.

상기 점도안정제의 용융점은 115 내지 125℃이며, 130℃에서 점도가 200 내지 500cps인 것이 특징이다. 이때 용융점이 115℃ 미만이면, 결정화도가 낮아 그 효과가 미미해지며, 125℃ 초과일 경우 결정화도가 너무 높아 결정 네트워크를 생성하지 않게될 우려가 있다. 또한 상기 점도가 200cps 미만이면, 분자량이 너무 낮아 목적하는 만큼의 네트워크 형성에 어려움이 있으며, 500cps 초과하면 분자량이 너무 커 서로간에 응집되어 네트워크를 형성하지 않게 된다.The viscosity stabilizer has a melting point of 115 to 125°C, and a viscosity of 200 to 500 cps at 130°C. At this time, if the melting point is less than 115°C, the crystallinity is low, and the effect is minimal. In addition, if the viscosity is less than 200 cps, the molecular weight is too low to form a desired network, and if it exceeds 500 cps, the molecular weight is too large to aggregate with each other so that a network is not formed.

상기 점도안정제는 상기 혼합물 100중량부 기준으로 0.3 내지 1.5중량부 포함된다. 이때 0.3중량부 미만이면 농도가 낮아 네트워크 형성이 어려울 수 있으며, 1.5중량부 초과이면 농도가 높아 왁스 입자끼리 뭉치고 응집되어 재생첨가제가 상온에서 겔(gel) 형태가 될 우려가 있다.The viscosity stabilizer is included in an amount of 0.3 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture. At this time, if it is less than 0.3 parts by weight, the concentration may be low, and network formation may be difficult. If it is more than 1.5 parts by weight, the concentration may be high, and the wax particles may clump together and aggregate, and there is a concern that the regenerant additive becomes a gel at room temperature.

상기 점도개선제로 사용되는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체는 재생첨가제의 점도를 개선하는 효과와 상기 점도안정제의 네트워크 형성을 안정화 시켜주는 역할을 한다. 구체적으로 상기 점도개선제는 스티렌 함량이 28 내지 33중량%이고, 스티렌-부타디엔 다이블록 함량이 20 내지 60%고, 분자량이 80,000 내지 11,000g/mol인 것이 특징이다. 이때 상기 다이블록 함량이 20% 미만이면 겔(gel)이 형성될 수 있으며, 60% 초과하면 점도가 낮아져 점도 개선 효과가 크지 않게 된다. 또한 상기 분자량이 80,000g/mol 미만이면 점도가 낮아 점도 개선 효과가 크지 않으며, 11,000g/mol 초과이면 상용성이 떨어져 침전을 유발하거나 겔(gel)을 형성 시킬 수 있고 분자량이 과도하게 커 용해시키는데 어려움이 있을 수 있다.The styrene-butadiene-styrene block copolymer used as the viscosity improving agent serves to stabilize the network formation of the viscosity stabilizer and the effect of improving the viscosity of the regenerant additive. Specifically, the viscosity improving agent has a styrene content of 28 to 33% by weight, a styrene-butadiene diblock content of 20 to 60%, and a molecular weight of 80,000 to 11,000 g/mol. At this time, if the diblock content is less than 20%, a gel may be formed, and if it exceeds 60%, the viscosity is lowered so that the effect of improving the viscosity is not large. In addition, if the molecular weight is less than 80,000 g/mol, the viscosity is low, so the effect of improving the viscosity is not large. If it is more than 11,000 g/mol, the compatibility is poor, which may cause precipitation or form a gel. There can be difficulties.

상기 점도개선제는 상기 혼합물 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부 포함된다. 이때 0.5중량부 미만이면 점도 개선 효과가 크지 않게 되며, 2중량부 초과이면 점도가 너무 높아 저온 유동성이 나빠질 수 있다.The viscosity improving agent is included in 0.5 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture. At this time, if it is less than 0.5 part by weight, the effect of improving the viscosity will not be large, and if it is more than 2 parts by weight, the viscosity will be too high, and low-temperature fluidity may deteriorate.

상기 노화개선제는 아스팔트 바인더의 장기 내구성을 개선시켜 주는 역할을 한다. 상기 노화개선제는 재생첨가제와 혼합시 상분리가 없어야 하는데, 바람직하게 상온에서 액상인 포스파이트계 인계 노화개선제인 것이 바람직하다. 대표적으로 트리(노닐페닐)포스파이트, 트리페닐 포스파이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.The aging improving agent serves to improve the long-term durability of the asphalt binder. The aging improving agent should be free from phase separation when mixed with a regenerating additive, preferably a phosphite-based phosphorus aging improving agent that is liquid at room temperature. Typically, it may be one selected from the group consisting of tri(nonylphenyl)phosphite, triphenyl phosphite, and combinations thereof.

상기 노화개선제는 상기 혼합물 100중량부 기준으로, 2중량부 내지 10중량부 포함한다. 바람직하게 3중량부 내지 10중량부 이다. 이때 상기 범위를 벗어나게 되면 재생첨가제 내에서 상분리가 발생하여 보관 및 분산성에 문제가 있어 장기 내구성 개선 효과가 크지 않게 된다.The aging-improving agent contains 2 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture. It is preferably 3 parts by weight to 10 parts by weight. At this time, if it is out of the above range, there is a problem in storage and dispersibility due to phase separation in the regenerated additive, so that the effect of improving long-term durability is not large.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples. The following examples are only examples for helping the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

재료 준비Ingredient preparation

아로마틱 오일: PHAs ?량이 3mg/kg이고 2회 추출 정제 과정을 거쳐 아닐린점이 70℃인 오일 Aromatic oil: PHAs ?3mg/kg and oil with aniline point 70℃ after two extraction and purification processes

유동화제A: 사용이 완료된 대두유에서 침전과정을 거쳐 고형분을 제거한 대두유 Fluidizing agent A: Soybean oil with solid content removed from the used soybean oil after precipitation.

유동화제B: 사용된 적이 없는 대두유 Fluidizing agent B: Soybean oil that has never been used

지방족 오일: 유동점이 -16℃이며, 인화점이 250℃인 파라핀계 지방족 포화탄화수소계 오일 Aliphatic oil: Paraffinic aliphatic saturated hydrocarbon oil with pour point of -16℃ and flash point of 250℃

점도안정제A: 용융점이 118℃이고 140℃에서 점도가 350cps인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 왁스 Viscosity stabilizer A: High density polyethylene (HDPE) wax with a melting point of 118°C and a viscosity of 350 cps at 140°C.

점도안정제B: 용융점이 102℃이고 140℃에서 점도가 350cps인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 왁스 Viscosity stabilizer B: Low density polyethylene (LDPE) wax with a melting point of 102°C and a viscosity of 350 cps at 140°C.

점도안정제C: 용융점이 153℃이고, 170℃에서 점도가 350cps인 폴리프로필렌 왁스 Viscosity stabilizer C: polypropylene wax with a melting point of 153°C and a viscosity of 350 cps at 170°C.

점도개선제A: 스티렌 함량이 30중량%이고 다이블록 함량이 50%, 분자량이 10,000g/mol인 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체 Viscosity improving agent A: Styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 30% by weight, a diblock content of 50%, and a molecular weight of 10,000 g/mol.

점도개선제B: 스티렌 함량이 30중량%이고 다이블록 함량이 10%, 분자량이 10,000g/mol인 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체 Viscosity improving agent B: Styrene-butadiene-styrene block copolymer having a styrene content of 30% by weight, a diblock content of 10%, and a molecular weight of 10,000 g/mol.

노화개선제: 트리페닐 포스파이트(TNPP) Aging improver: triphenyl phosphite (TNPP)

평가 방법Assessment Methods

<온도에 따른 점도 안정성 평가><Evaluation of viscosity stability according to temperature>

60℃ 점도: 회전 점도계를 이용하여 60℃ 점도가 50cps 이상이면 합격, 50cps 이하이면 불합격(순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준(GR F 4005)의 RA1 등급 만족 여부 평가) 60℃ Viscosity: If the viscosity of 60℃ is 50 cps or more using a rotary viscometer, it is passed, and if it is 50 cps or less, it is rejected.

상온(25℃) 점도: 회전 점도계를 이용하여 20℃ 점도가 500cps 이상이거나 90°로 1분간 기울였을 때 유동이 없으면 불합격, 점도가 500cps 이하이면서 유동이 있으면 합격으로 판정 Room temperature (25℃) Viscosity: If there is no flow when the 20℃ viscosity is over 500cps or tilted at 90° for 1 minute using a rotary viscometer, it is rejected.

저온 흐름성: 100ml 바이알에서 5℃에서 4시간 방치 후 90° 기울여서 1분간 방치했을 때 흐름이 있으면 합격, 흐름이 없으면 불합격으로 판정. Low-temperature flowability: After standing for 4 hours at 5°C in a 100 ml vial and tilting 90° for 1 minute, there is a flow, and if there is no flow, it is judged as rejected.

<재생 첨가제 효과><Renewable additive effect>

노후 아스팔트와 신재 아스팔트를 6:4로 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조 후 여기에 재생첨가제를 첨가하여 공용성 등급(PG: Performance Grade) 평가를 수행하였다.After mixing the old asphalt and the new asphalt at 6:4, an asphalt binder was prepared, and a recycled additive was added thereto to perform a performance grade (PG) evaluation.

신재 아스팔트와 유사한 PG64-22 값을 보이면 합격, 그렇지 않은 경우 불합격으로 판정. 또한 상대 비교를 위해 25℃에서 침입도 값을 측정하였다. 동일 재생첨가제를 사용할 경우 침입도 값이 높을수록 재생 효과가 더 좋은 첨가제라고 평가If it shows a PG64-22 value similar to that of new asphalt, it is passed, otherwise it is rejected. In addition, for relative comparison, the penetration value was measured at 25°C. If the same regeneration additive is used, the higher the penetration value, the better the regeneration effect is evaluated.

<PHAs 평가><PHAs evaluation>

한국 SGS에 분석하여 18종의 PHAs 함량 평가Analyzing PHAs content of 18 kinds by analyzing to SGS

<혼합물 평가><Mixture evaluation>

순환골재 30%, 신재 골재 70%를 사용하고 KSM2247 "아스팔트의 절대점도 시험방법"에 따라 최적 재생첨가제 함량을 결정하고 이에 따른 배합설계를 하고 150℃에서 혼합물 제조하여 마샬시험으로 혼합물 성능 평가 실시30% of recycled aggregate and 70% of new aggregate are used, and the optimum regeneration additive content is determined according to KSM2247 "Asphalt absolute viscosity test method", the formulation is designed accordingly, and the mixture is prepared at 150℃ to evaluate the mixture performance by marshall test.

<GR F 4005 평가 기준><GR F 4005 evaluation criteria>

GR F 4005(순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준)에 따른 재생첨가제Regenerative additives according to GR F 4005 (quality standards for circulating heated asphalt mixtures)

Figure pat00001
Figure pat00001

제조예Manufacturing example

하기 표 1에 기재된 성분비에 따라 TEST1 내지 TEST6의 혼합물을 제조하였다.Mixtures of TEST1 to TEST6 were prepared according to the component ratios shown in Table 1 below.

TEST1TEST1 TEST2TEST2 TEST3TEST3 TEST4TEST4 TEST5TEST5 TEST6TEST6 아로마틱 오일Aromatic oil 100100 7070 5555 3535 3535 3535 유동화제AFluidizing agent A -- 1515 3030 5555 4545 -- 유동화제BFluidizing agent B -- -- -- -- -- 4545 지방족 오일Aliphatic oil -- 1515 1515 1010 2020 2020 합계(%)Sum(%) 100100 100100 100100 100100 100100 100100

실시예Example

하기 표 2의 조성물 함량비를 기준으로 아로마틱 오일, 유동화제 및 지방족 오일을 혼합하여 140℃로 승온 시킨 후 재생첨가제를 제조하고, 상기 재생첨가제 100중량부 기준으로 점도안정제, 점도개선제 및 노화개선제를 투입하고 300rpm에서 2시간 교반 후 냉각하여 실시예1~3 및 비교예1~11의 재생첨가제를 제조하였다.Aromatic oil, fluidizing agent and aliphatic oil are mixed and heated to 140°C based on the composition content ratio of Table 2 below to prepare a regenerated additive, and a viscosity stabilizer, a viscosity improver and an aging improver based on 100 parts by weight of the regenerated additive. The mixture was stirred for 2 hours at 300 rpm, and cooled to prepare regenerated additives of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 11.




1
room
city
Yes
One



2
room
city
Yes
2



3
room
city
Yes
3



1
ratio
School
Yes
One



2
ratio
School
Yes
2



3
ratio
School
Yes
3



4
ratio
School
Yes
4



5
ratio
School
Yes
5



6
ratio
School
Yes
6



7
ratio
School
Yes
7



8
ratio
School
Yes
8



9
ratio
School
Yes
9



10
ratio
School
Yes
10
아로마틱
오일
(wt%)
Aromatic
oil
(wt%)
3535 3535 3535 3535 3535 3535 3535 3535 3535 3535 3535 3535 3535
유동화제A
(wt%)
Fluidizing agent A
(wt%)
4545 4545 4545 4545 4545 4545 4545 4545 4545 4545 -- 5555 4545
유동화제B
(wt%)
Fluidizing agent B
(wt%)
-- -- -- -- -- -- -- -- -- 4545 -- --
지방족 오일
(wt%)
Aliphatic oil
(wt%)
2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 1010 2020
합계Sum 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 점도안정제A
(phr)
Viscosity stabilizer A
(phr)
0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 -- 0.50.5 2.02.0 -- 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5
점도안정제B
(phr)
Viscosity stabilizer B
(phr)
-- -- -- -- -- -- -- 0.50.5 -- -- -- -- --
점도안정제C(phr)Viscosity stabilizer C(phr) -- -- -- -- -- -- -- -- 0.50.5 -- -- -- -- 점도개선제A(phr)Viscosity improving agent A(phr) 1One 1.51.5 1One -- 1One 3.03.0 1One 1One 1One -- 1One 1One 1One 점도개선제B(phr)Viscosity improving agent B(phr) -- -- -- -- -- -- 1One -- -- -- TNPP(phr)TNPP(phr) -- -- 99 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1515

실험예1Experimental Example 1

(재생첨가제의 함량 및 종류에 따른 유동성 평가)(Evaluation of fluidity according to content and type of regenerated additive)

상기 제조예의 TEST1 내지 TEST6의 조성물을 하기 표 3와 같이 60℃, 상온 및 저온에서 온도에 따른 점도 안정성을 평가하여 재생첨가제의 최적비를 선정하였다.The composition of TEST1 to TEST6 of the above preparation example was evaluated for viscosity stability according to temperature at 60°C, room temperature and low temperature, as shown in Table 3 below, to select the optimum ratio of the regeneration additive.

TEST1TEST1 TEST2TEST2 TEST3TEST3 TEST4TEST4 TEST5TEST5 TEST6TEST6 60℃ 점도(cps)60℃ viscosity (cps) 140140 9090 7575 3333 3232 2424 상온 점도(cps)Room temperature viscosity (cps) 1,8001,800 1,2001,200 900900 350350 330330 280280 저온 흐름성Low temperature flowability 불합격fail 불합격fail 불합격fail 합격pass 합격pass 합격pass

상기 온도에 따른 점도 안정성 평가 결과 아로마틱 오일의 함량이 높은 TEST1 내지 TEST3의 경우 60℃에서 점도가 모두 50cps 이상으로 GR F 4005의 온도 규격을 만족하고 있으나, 상온에서 점도가 높고 저온에서 흐름이 없어 취급에 어려움이 있을 것으로 예상된다.As a result of evaluating the viscosity stability according to the above temperature, in the case of TEST1 to TEST3 having a high content of aromatic oil, the viscosity at 60°C is more than 50 cps, which satisfies the temperature specification of GR F 4005, but the viscosity is high at room temperature and there is no flow at low temperature. It is expected that there will be difficulties.

상기 TEST4 내지 TEST6는 저온에서 흐름성이 있으며, 상온에서 점도가 안정적으로 낮게 나온 것을 알 수 있다.It can be seen that the TEST4 to TEST6 have flowability at a low temperature, and the viscosity is stably low at room temperature.

상기 TEST4 및 TEST5의 결과를 비교해 보면, 유동화제A의 함량이 높은 TEST4가 60℃에서 TEST5 대비 점도가 상승한 비율 보다 상온에서 TEST5 대비 점도가 상승한 비율의 격차가 더 크므로, 결과적으로 TEST5가 TEST4 보다 더 효율적인 결과를 보이는 혼합물임을 예상할 수 있다.When comparing the results of TEST4 and TEST5, the difference in the ratio of the viscosity increase compared to TEST5 at room temperature is larger than the ratio of TEST4 having a high content of fluidizing agent A compared to TEST5 at 60°C, and as a result, TEST5 is higher than TEST4 It can be expected that the mixture shows more efficient results.

상기 TEST5 및 TEST6를 비교해 보면, 유동화제B를 사용한 TEST6 보다 유동화제A를 사용한 TEST5의 점도가 조금 높게 나온 것을 확인할 수 있다.When comparing the TEST5 and TEST6, it can be confirmed that the viscosity of TEST5 using the fluidizing agent A was slightly higher than TEST6 using the fluidizing agent B.

실험예2Experimental Example 2

(점도안정제A 및 점도개선제A의 함량에 따른 재생첨가제의 점도특성 평가)(Viscosity characteristics evaluation of recycled additives according to the content of viscosity stabilizer A and viscosity improver A)

상기 실시예1~ 2 및 비교예1~ 4의 재생첨가제에 대한 60℃, 상온 및 저온에서의 점도 및 흐름성을 평가하여 하기 표 4에 나타내었다.The viscosity and flowability at 60°C, room temperature and low temperature of the regenerated additives of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated and are shown in Table 4 below.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 아로마틱
오일
(wt%)
Aromatic
oil
(wt%)
3535 3535 3535 3535 3535 3535
유동화제A
(wt%)
Fluidizing agent A
(wt%)
4545 4545 4545 4545 4545 4545
지방족 오일
(wt%)
Aliphatic oil
(wt%)
2020 2020 2020 2020 2020 2020
합계Sum 100100 100100 100100 100100 100100 100100 점도안정제A
(phr)
Viscosity stabilizer A
(phr)
0.50.5 0.50.5 0.50.5 -- 0.50.5 2.02.0
점도개선제A
(phr)
Viscosity improving agent A
(phr)
1One 1.51.5 -- 1One 3.03.0 1One
60℃ 점도
(cps)
60℃ viscosity
(cps)
5353 5757 3535 3737 7575 6565
25℃ 점도
(cps)
25℃ viscosity
(cps)
383383 470470 360360 380380 겔화(gel)Gelation 860860
5℃ 흐름성5℃ Flowability 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass 불합격fail 불합격fail

상기 표 4의 결과를 보면, 점도안정제만 사용하거나 점도개선제만 따로 사용했을 경우 60℃ 점도 규격(50cps 이상)을 만족시키지 못하였으며, 점도안정제 및 점도개선제의 함량 범위를 벗어날 경우 상온 및 저온에서 점도가 너무 높게 형성되거나 유동성이 없는 상태가 되었다. 이를 토대로 보면, 상기 점도안정제의 경우 재생첨가제 안에서 왁스가 미세 분산되어 망상 네트워크를 형성하여 점도를 증가시키지만 함량이 많아 지게 되면 슬러리 현상이 일어나 상온 및 저온에서 점도가 급격히 증가하였음을 알 수 있다. 또한 점도개선제의 경우 60℃의 점도 규격을 만족시키나, 상온 및 저온에서 점도가 급격히 증가함을 알 수 있다.Looking at the results of Table 4, when only the viscosity stabilizer or only the viscosity improver was used separately, the viscosity specification (above 50 cps) of the 60°C was not satisfied, and when the viscosity stabilizer and the viscosity improver were outside the content range, the viscosity was at room temperature and low temperature. Was formed too high or became fluid. Based on this, it can be seen that in the case of the viscosity stabilizer, the wax is finely dispersed in the regenerant additive to form a network and increase the viscosity, but when the content increases, the slurry phenomenon occurs and the viscosity increases rapidly at room temperature and low temperature. In addition, the viscosity improving agent satisfies the viscosity standard of 60 ℃, it can be seen that the viscosity increases rapidly at room temperature and low temperature.

반면 실시예1 및 실시예2는 모든 온도에서 우수한 점도 특성을 보여주고 있으며, 저온에서 흐름성이 좋았음을 확인할 수 있다. 실시예1 보다 점도개선제의 함량을 더 증가시킨 실시예2는 60℃ 및 25℃에서 실시예1에 비해 조금 높은 점도를 형성하고 있음을 확인할 수 있다.On the other hand, Examples 1 and 2 show excellent viscosity characteristics at all temperatures, and it can be confirmed that the flowability was good at low temperatures. It can be seen that Example 2, which increased the content of the viscosity improving agent more than Example 1, forms a slightly higher viscosity than Example 1 at 60°C and 25°C.

실험예3Experimental Example 3

(유동화제, 점도 안정제 및 점도개선제의 종류에 따른 재생첨가제의 점도특성 평가)(Evaluation of viscosity characteristics of regenerated additives according to the type of fluidizing agent, viscosity stabilizer and viscosity improving agent)

상기 실시예1 및 비교예5~ 8의 재생첨가제에 대한 60℃, 상온 및 저온에서의 점도 및 흐름성을 평가하여 하기 표 5에 나타내었다.The viscosity and flowability at 60° C., room temperature and low temperature for the regenerated additives of Examples 1 and Comparative Examples 5 to 8 were evaluated and are shown in Table 5 below.

실시예1Example 1 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 비교예7Comparative Example 7 비교예8Comparative Example 8 아로마틱
오일
(wt%)
Aromatic
oil
(wt%)
3535 3535 3535 3535 3535
유동화제A
(wt%)
Fluidizing agent A
(wt%)
4545 4545 4545 4545 --
유동화제B
(wt%)
Fluidizing agent B
(wt%)
-- -- -- -- 4545
지방족 오일
(wt%)
Aliphatic oil
(wt%)
2020 2020 2020 2020 2020
합계Sum 100100 100100 100100 100100 100100 점도안정제A
(phr)
Viscosity stabilizer A
(phr)
0.50.5 -- -- 0.50.5 0.50.5
점도안정제B
(phr)
Viscosity stabilizer B
(phr)
-- 0.50.5 -- -- --
점도안정제C
(phr)
Viscosity stabilizer C
(phr)
-- -- 0.50.5 -- --
점도개선제A
(phr)
Viscosity improving agent A
(phr)
1One 1One 1One -- 1One
점도개선제B
(phr)
Viscosity improving agent B
(phr)
-- -- -- 1One --
60℃ 점도
(cps)
60℃ viscosity
(cps)
5353 3737 3535 5454 4848
25℃ 점도
(cps)
25℃ viscosity
(cps)
383383 382382 388388 420420 370370
5℃ 흐름성5℃ Flowability 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass 합격pass

상기 표 5의 결과를 보면, 실시예1, 비교예5 및 비교예6을 통해 특정 구조의 PE 왁스를 사용하였을 때 점도 개선 효과가 있었음을 알 수 있다. 실시예1 및 비교예8을 비교하면, 폐 오일을 사용하지 않았을 때 60℃의 점도 규격을 만족시키지 못하였다. 실시예1 및 비교예7을 비교해 보면, 다이블록이 많은 점도개선제를 사용하는 것이 상온 및 저온에서 유동성 확보에 유리함을 알 수 있다.Looking at the results of Table 5, it can be seen that when using the PE wax of a specific structure through Example 1, Comparative Example 5 and Comparative Example 6, there was an effect of improving the viscosity. Comparing Example 1 and Comparative Example 8, when the waste oil was not used, the viscosity specification of 60°C was not satisfied. Comparing Example 1 and Comparative Example 7, it can be seen that the use of a viscosity improving agent having many diblocks is advantageous in securing fluidity at room temperature and low temperature.

실험예4Experimental Example 4

(바인더 PG 평가)(Binder PG evaluation)

상기 실시예1의 재생첨가제를 가지고 바인더 PG 평가를 통해 재생첨가제 효과가 있는지 확인하였다.With the recycled additive of Example 1, it was confirmed whether the effect of the recycled additive was obtained through a binder PG evaluation.

노후 아스팔트와 신재 아스팔트를 하기 표 6와 같이 6:4 및 7:3으로 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조 후 여기에 실시예1의 재생첨가제를 2 또는 3phr로 투입하여 PG 평가를 하였다.The old asphalt and the new asphalt were mixed at 6:4 and 7:3 as shown in Table 6, and then the asphalt binder was prepared, and then the regenerated additive of Example 1 was added at 2 or 3 phr to evaluate PG.

노후 아스팔트
(wt%)
Old asphalt
(wt%)
4040 4040 4040 3030 3030 3030 --
신재 아스팔트
(wt%)
New asphalt
(wt%)
6060 6060 6060 7070 7070 7070 100100
합계Sum 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 실시예1의 재생첨가제Regeneration additive of Example 1 -- 22 33 -- 22 33 -- RTFO 전 DSR
G*/sinδ
(70℃, kPa)
DSR before RTFO
G*/sinδ
(70℃, kPa)
2.62.6 1.71.7 1.41.4 2.32.3 1.51.5 1.21.2 1.11.1
RTFO 후 DSR
G*/sinδ
(64℃, kPa)
DSR after RTFO
G*/sinδ
(64℃, kPa)
3.93.9 2.72.7 2.52.5 3.53.5 2.62.6 2.32.3 2.42.4
PAV 후 m-value(-18℃)M-value after PAV (-18℃) 0.230.23 0.300.30 0.310.31 0.250.25 0.320.32 0.330.33 0.340.34 PG 등급PG rating PG 70-18PG 70-18 PG 64-22PG 64-22 PG 64-22PG 64-22 PG 70-18PG 70-18 PG 64-22PG 64-22 PG 64-22PG 64-22 PG 64-22PG 64-22

상기 표 6의 결과를 보면, 노후 아스팔트와 신재 아스팔트를 혼합하였을 때 PG가 70-18이 나왔는데 본 발명의 재생첨가제를 2 내지 3phr 혼합하게 되면 신재 아스팔트와 동일한 물성을 나타냄을 확인할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 재생첨가제가 재생첨가제로써 효과가 있음을 알 수 있다.Looking at the results of Table 6, when mixing old asphalt and new asphalt, PG was 70-18. When the regeneration additive of the present invention was mixed in 2 to 3 phr, it can be confirmed that the same properties as those of new asphalt. Through this, it can be seen that the regenerative additive of the present invention is effective as a regenerative additive.

실험예5Experimental Example 5

(장기 내구성 평가)(Long-term durability evaluation)

장기 내구성 개선을 위해 액상형 인계 노화개선제를 사용할 수 있는데, 이를 확인하기 위해 아스팔트 단기 노화(RTFO) 과정을 거친 후 침입도 변화를 살펴 보았다.To improve long-term durability, a liquid phosphorus-based aging improver can be used. To confirm this, the change in penetration after going through an asphalt short-term aging (RTFO) process was examined.

이때 노후 아스팔트 및 신재 아스팔트를 3:7의 비율로 혼합 후 상기 실시예1, 실시예3, 비교예10의 재생첨가제를 각각 3phr 투입 후 침입도 변화를 살펴 보았다. 만약 노화가 덜 될 경우 단기노화 후 침입도 변화가 작게 된다.At this time, after mixing the old asphalt and the new asphalt at a ratio of 3:7, the recycled additives of Examples 1, 3, and 10 were added 3 phr, respectively, and the change in penetration was examined. If aging is less, the change in invasion rate after short-term aging becomes small.

실시예1Example 1 실시예3Example 3 비교예10Comparative Example 10 참고Reference 노후 아스팔트
(wt%)
Old asphalt
(wt%)
3030 3030 3030 --
신재 아스팔트
(wt%)
New asphalt
(wt%)
7070 7070 7070 100100
합계Sum 100100 100100 100100 100100 RTFO 전 침입도
(dm)
Intrusion before RTFO
(dm)
6767 6666 6868 6868
RTFO 후 침입도
(dm)
Intrusion degree after RTFO
(dm)
4949 5454 4848 5050
변화율(%)Rate of change (%) 26.926.9 18.218.2 29.429.4 26.526.5

상기 표 7의 결과에서 실시예1, 실시예3 및 비교예10의 결과를 참고(신재 아스팔트 100%)와 비교해보면, 액상형 인계 노화개선제가 들어감에 따라 단기 노화 후 침입도 값 변화가 크지 않아, 그 만큼 단기노화가 덜 된다는 것을 알 수 있다. 비교예 10의 경우 상분리등이 발생하여 분산성의 문제로 인하여 노화 개선 효과가 크기 않았다. 이를 통해 아스팔트의 노화 성능이 개선됨을 확인할 수 있다.When comparing the results of Example 1, Example 3, and Comparative Example 10 in the results of Table 7 with reference (100% of new asphalt), the change in the penetration value after short-term aging is not large as the liquid phosphorus-based aging improver enters. It can be seen that short-term aging is less. In the case of Comparative Example 10, phase separation and the like occurred, and thus the effect of improving aging was not large due to dispersibility. Through this, it can be seen that the aging performance of the asphalt is improved.

실험예6Experimental Example 6

(18종 PHAs 분석 평가)(18 PHAs analysis and evaluation)

상기 실시예1의 재생첨가제와 일반 상용화되고 있는 종래의 재생첨가제에 대한 18종 PHAs 분석을 하여 하기 표 8 및 표 9에 나타내었다. 이는 한국SGS 분석기관에 의뢰하여 얻은 결과이다. (표 8의 결과는 실시예1의 재생첨가제 0.139mg/kg(ppM)에 대한 결과이며, 표 9는 종래의 재생첨가제 63mg/kg(ppm)에 대한 결과이다.)18 types of PHAs were analyzed for the conventional regenerant additives in general commercialization with the regenerant additives of Example 1, and the results are shown in Tables 8 and 9. This is the result obtained by requesting a Korean SGS analysis agency. (The results in Table 8 are the results for 0.139 mg/kg (ppM) of regenerated additive in Example 1, and Table 9 is the results for 63 mg/kg (ppm) of conventional regenerated additive.)

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 표 8과 표 9의 결과를 비교해보면 본 발명의 재생첨가제의 PHAs가 거의 없음을 확인 할 수 있다. 이로써 본 발명의 재생첨가제는 지속가능하며, 친환경적인 재생첨가제임을 확인할 수 있다.Comparing the results of Table 8 and Table 9, it can be confirmed that there are almost no PHAs of the regenerant additive of the present invention. As a result, it can be confirmed that the regeneration additive of the present invention is a sustainable and eco-friendly regeneration additive.

실험예7Experimental Example 7

(GR F 4005 품질 평가)(GR F 4005 quality evaluation)

본 발명의 재생첨가제가 GR F 4005(순환 가열아스팔트 혼합물 품질 기준)에 나와 있는 재생첨가제 기준에 만족하는지 실시예1, 실시예3 및 비교예11의 재생첨가제를 평가하여 하기 표 10에 나타내었다.The recycled additives of Example 1, Example 3 and Comparative Example 11 were evaluated to see if the recycled additive of the present invention satisfies the recycled additive criteria listed in GR F 4005 (Circulation Heating Asphalt Mixture Quality Criteria).

실시예1Example 1 실시예3Example 3 비교예11Comparative Example 11 참고(기준 RA-1)Reference (Standard RA-1) 아로마틱
오일
(wt%)
Aromatic
oil
(wt%)
3535 3535 3535
유동화제A(wt%)Fluidizing agent A (wt%) 4545 4545 3030 지방족 오일
(wt%)
Aliphatic oil
(wt%)
2020 2020 3535
합계Sum 100100 100100 100100 점도안정제A
(phr)
Viscosity stabilizer A
(phr)
0.50.5 0.50.5 0.50.5
점도개선제A
(phr)
Viscosity improving agent A
(phr)
1One 1One 1One
TNPP(phr)TNPP(phr) -- 99 -- 60℃ 점도(cps)60℃ viscosity (cps) 5353 5656 5454 50~17550~175 인화점(℃)Flash point (℃) 260260 240240 250250 218이상218 or more 세츄레이트(wt%)Saturate (wt%) 2020 1717 3535 30이하30 or less RTFO 후 점도비Viscosity ratio after RTFO 1.11.1 0.80.8 2.02.0 3이하3 or less RTFO 후 질량변화율(wt%)Mass change rate after RTFO (wt%) 0.20.2 0.10.1 1One 4이하4 or less

상기 표 10의 결과를 보면 본 발명에 해당하는 실시예1 및 실시예3은 모두 GR F 4005 기준을 만족하였으나, 비교예11은 세츄레이트 함량이 높아 기준을 만족시키지 못하고 있음을 알 수 있다. 이는 비교예11의 혼합물 중 지방족 오일 함량이 본 발명의 범위를 초과하였기 때문이다.Looking at the results of Table 10, all of Example 1 and Example 3 corresponding to the present invention satisfied the GR F 4005 criterion, but it can be seen that Comparative Example 11 does not satisfy the criterion due to its high content of saturate. This is because the aliphatic oil content in the mixture of Comparative Example 11 exceeded the scope of the present invention.

Claims (15)

아로마틱 오일, 유동화제 및 지방족 포화탄화수소계 오일을 포함하는 재생첨가제; 및
밀도 0.93 내지 0.97g/cc인 폴리에틸렌을 열분해하여 얻은 왁스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
Regenerating additives including aromatic oils, fluidizing agents and aliphatic saturated hydrocarbon-based oils; And
Wax obtained by thermally decomposing polyethylene having a density of 0.93 to 0.97 g/cc; an environmentally friendly regenerating additive having improved handling properties, comprising a wax.
제1항에 있어서,
상기 재생첨가제는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체, 노화개선제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 1,
The regenerative additive is a styrene-butadiene-styrene block copolymer, an aging improving agent and an eco-friendly regenerating additive with improved handling characteristics, further comprising one selected from the group consisting of combinations thereof.
제1항에 있어서,
상기 아로마틱 오일은 다환방향족 수소(polycyclic aromatic hydrocarbons, PHAs)의 함량이 5mg/kg 미만이며, 아닐린점이 60 내지 80℃인 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 1,
The aromatic oil is polycyclic aromatic hydrocarbons (polycyclic aromatic hydrocarbons, PHAs) content of less than 5mg / kg, an aniline point of 60 to 80 ℃, improved environmentally friendly recycled additives with improved handling.
제1항에 있어서,
상기 유동화제는 25℃에서 점도가 60cps이하인 식물성 오일인 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 1,
The fluidizing agent is an environmentally friendly regenerating additive with improved handling, characterized in that it is a vegetable oil having a viscosity of 60 cps or less at 25°C.
제1항에 있어서,
상기 지방족 포화탄화수소계 오일은 인화점이 230℃ 이상, 유동점이 -15℃ 이하인 파라핀계 탄화수소인 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 1,
The aliphatic saturated hydrocarbon-based oil is an environmentally friendly recycled additive with improved handling, characterized in that it is a paraffinic hydrocarbon having a flash point of 230°C or higher and a pour point of -15°C or lower.
제1항에 있어서,
상기 왁스는 130℃ 에서 점도가 200 내지 500cps인 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 1,
The wax is an eco-friendly recycled additive with improved handling properties, characterized in that the viscosity is 200 to 500 cps at 130°C.
제1항에 있어서,
상기 왁스는 용융점이 115 내지 125℃인 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 1,
The wax is an environmentally friendly regenerating additive with improved handling characteristics, characterized in that the melting point is 115 to 125 ℃.
제2항에 있어서,
상기 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체는 스티렌 함량이 28 내지 33중량%이고, 스티렌-부타디엔 다이블록 함량이 20 내지 60%이고, 분자량이 80,000 내지 11,000g/mol인 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 2,
The styrene-butadiene-styrene block copolymer has a styrene content of 28 to 33% by weight, a styrene-butadiene diblock content of 20 to 60%, a molecular weight of 80,000 to 11,000 g/mol, and improved handling properties. Eco-friendly recycled additive.
제2항에 있어서,
상기 노화개선제는 액상형 인계 노화개선제인 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 2,
The aging improver is a liquid-based phosphorus aging improver, an environmentally friendly recycled additive with improved handling.
제2항에 있어서,
상기 노화개선제는 트리(노닐페닐)포스파이트(tris(nonylphenyl) phosphite), 트리페닐 포스파이트(triphenyl phosphite) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 2,
The aging improving agent is tri (nonylphenyl) phosphite (tris (nonylphenyl) phosphite), triphenyl phosphite (triphenyl phosphite) and a combination of these environmentally friendly recycling additives with improved handling, characterized in that one selected from the group consisting of .
제1항에 있어서,
상기 재생첨가제는 아로마틱 오일 25 내지 50중량%, 유동화제 20 내지 50중량% 및 지방족 포화탄화수소계 오일 15 내지 30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 1,
The recycled additive is an environmentally friendly recycled additive with improved handling, characterized in that it comprises 25 to 50% by weight of an aromatic oil, 20 to 50% by weight of a fluidizing agent and 15 to 30% by weight of an aliphatic saturated hydrocarbon-based oil.
제1항에 있어서,
상기 왁스는 재생첨가제 100중량부 기준으로 0.3 내지 1.5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 1,
The wax is an environmentally friendly recycled additive with improved handling, characterized in that it contains 0.3 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the recycled additive.
제2항에 있어서,
상기 스티렌-부타디엔-스티렌은 재생첨가제 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 2,
The styrene-butadiene-styrene is an environmentally friendly recycled additive with improved handling, characterized in that it contains 0.5 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the recycled additive.
제2항에 있어서,
상기 노화개선제는 재생첨가제 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제.
According to claim 2,
The aging improver is an environmentally friendly recycled additive with improved handling, characterized in that it contains 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the recycled additive.
제1항 내지 제14항 중 선택된 취급성이 개선된 친환경 재생첨가제를 신규 골재, 아스팔트 포장 폐재 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나에 첨가한 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장재.Asphalt pavement, characterized in that added to any one selected from the group consisting of new aggregates, asphalt pavement scraps and combinations thereof, wherein the eco-friendly recycled additive with improved handling properties selected from claims 1 to 14.
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