KR20230016090A - 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 포함하는 미끄럼방지 포장재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 미끄럼방지 포장재는 미끄럼방지 성능이 우수할 뿐만 아니라 열충격 저항성이 높아 내구성이 뛰어나다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 미끄럼방지 포장은 포장의 미끄럼 저항을 높여 자동차 등의 안전한 주행을 도모하기 위한 시설로서, 노면의 미끄럼 저항이 낮아진 곳, 도로의 평면 및 종단 선형이 불량한 곳 등에 포장 면의 미끄럼 저항을 높여주어 자동차의 제동거리를 짧게 하거나 또는 학교 통학로, 횡단보도 등과 같이 사람들이 보행하는 도로의 식별력을 높여 교통사고를 예방하기 위한 목적으로 설치되는 시설을 말한다.
이러한, 미끄럼방지 포장은 도로의 기하구조 및 교통 특성에 따라 요구되는 수준의 미끄럼 저항이 확보되지 못하는 구간에 설치하여 마찰력을 증진시키는데 목적이 있다. 즉, 도로의 사용 기간이 증가함에 따라 포장의 미끄럼 저항이 전 구간에 걸쳐서 일정 수준 이하로 떨어지는 경우에는 포장의 유지관리 측면에서 근본적으로 미끄럼 저항을 높이기 위해 미끄럼방지용 도료조성물을 이용하여 도로를 보수하며, 최근 이러한 미끄럼방지용 도료 조성물은 도로 이외에도 보행 시 미끄러지기 쉬운 장소인 건축물의 옥상, 야외주차장, 공원 등에도 도포함에 따라 그 수요가 급증하고 있다.
이와 같은 미끄럼방지용 도료조성물과 관련한 종래의 기술로, 한국 공개특허 제10-2006-0124544호에는 맥반석 25∼40 중량%, 아크릴계 에멀젼 수지 35∼50 중량% 및 무기질 결합재 10∼25 중량%를 포함하는 미끄럼방지용 반강성 포장 조성물이 공지되어 있다.
또한, 한국 공개특허 제10-2008-0079234호에는 시멘트, 규사, 탄산칼슘, 아윈계 고강도 혼화재료, 아크릴레이트 폴리머 에멀젼과 아크릴 에스테르 폴리머 에멀젼의 혼합된 수지 조성물과 통상의 소포제, 증점제, 분산제 등의 첨가제가 3 중량% 이내 첨가된 것을 특징으로 하는 폴리머 시멘트 모르타르를 이용한 도로 미끄럼방지 포장시스템이 공지되어 있다.
그러나, 상기와 같은 특허들의 조성물을 이용하여 시공한 미끄럼방지 포장의 경우 수지와 골재의 혼화성 문제로 인해 대형 트럭의 하중 및 충격 등에 의해 포장 면들이 쉽게 균열하거나 부착력이 약화되고, 골재의 마모로 인해 시간이 지날수록 미끄럼방지 효과가 크게 줄어드는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 미끄럼방지 성능 및 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만 상기 목적은 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 포함하는, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재에 관한 것이다.
상기 일 양태에 있어, 상기 표면개질된 코디어라이트는 이중 결합을 포함하는 실란계 화합물로 표면개질된 것일 수 있으며, 이때 상기 이중 결합을 포함하는 실란계 화합물은 비닐트리클로로실란, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시디프로필 메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란 및 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
상기 일 양태에 있어, 상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지는 중량평균분자량이 3,000 내지 10,000 g/mol일 수 있다.
상기 일 양태에 있어, 상기 체질안료는 경질탄산칼슘, 중질탄산칼슘, 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 황산바륨 및 클레이로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
상기 일 양태에 있어, 상기 미끄럼방지 포장재는 고무미분을 더 포함할 수 있으며, 구체적으로 상기 고무미분은 부타디엔 고무(BR), 스티렌부타디엔 고무(SBR) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 양태는 a) 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 혼합하는 단계; b) 상기 도료 조성물을 바닥면에 도포하는 단계; 및 c) 양생하는 단계;를 포함하는, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 포함함으로써 미끄럼방지 성능이 우수할 뿐만 아니라 열충격 저항성이 높아 내구성이 뛰어나다는 장점이 있다. 또한, 아스콘, 콘크리트 도로면에 대한 부착력이 우수하며, 내마모성 및 내충격성 등의 기계적 물성 또한 우수하다.
이하 본 발명에 따른 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재 및 이의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 양태는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 포함하는 조성물로부터 제조된, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재에 관한 것이다.
이처럼, 본 발명에 따른 미끄럼방지 포장재는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 포함하는 조성물로부터 제조됨으로써 미끄럼방지 성능이 우수할 뿐만 아니라 열충격 저항성이 높아 내구성이 뛰어나다는 장점이 있다. 또한, 아스콘, 콘크리트 도로면에 대한 부착력이 우수하며, 내마모성 및 내충격성 등의 기계적 물성 또한 우수하다.
상기 목표 효과를 달성하기 측면에서, 상기 미끄럼방지 포장재는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴계 단량체 30~100 중량부, 표면개질된 코디어라이트 10~30 중량부, 실리카 20~40 중량부, 제올라이트 5~20 중량부, 석영골재 50~150 중량부, 체질안료 30~80 중량부, 중합개시제 1~5 중량부 및 중합촉진제 0.1~3 중량부를 포함할 수 있으며, 보다 좋게는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴계 단량체 40~70 중량부, 표면개질된 코디어라이트 15~25 중량부, 실리카 25~35 중량부, 제올라이트 10~15 중량부, 석영골재 80~120 중량부, 체질안료 40~60 중량부, 중합개시제 2~5 중량부 및 중합촉진제 0.5~3 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 미끄럼방지 성능과 열충격 저항성이 크게 향상될 뿐만 아니라 도로면과의 우수한 부착력을 확보할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 예에 따른 미끄럼방지 포장재의 각 구성 요소에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 예에 있어, 상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지는 메틸메타크릴레이트의 단독 중합체 또는 메틸메타크릴레이트와 공단량체의 공중합체를 의미하는 것으로, 상기 공단량체는 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 및 2-에틸헥실메타크릴레이트 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 이를 첨가함으로써 작업성을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성 및 내충격성 등을 향상시킬 수 있어 좋다.
보다 구체적인 일 예시로, 상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지는 중량평균분자량이 3,000 내지 10,000 g/mol인 것일 수 있으며, 보다 좋게는 3,500 내지 8,000 g/mol, 더욱 좋게는 4,000 내지 5,000 g/mol인 것일 수 있다. 이와 같은 범위에서 포장재가 높은 부착력을 가질 뿐만 아니라 시공 작업이 용이할 수 있다. 또한, 상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지는 유리전이온도(Tg)가 40 내지 150℃이고, 점도가 100 내지 2,000 cSt인 것일 수 있다. 이를 만족하는 아크릴 수지는 고상이 아닌 액상을 가짐에 따라 별도의 유기용매를 첨가하지 않더라도 다른 구성 요소들과 높은 혼화성을 가질 수 있다. 보다 좋게는 유리전이온도(Tg)가 60 내지 150℃이고, 점도가 300 내지 1,800 cSt인 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 유리전이온도(Tg)가 80 내지 130℃이고, 점도가 500 내지 1,500 cSt인 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 아크릴계 단량체는 미끄럼방지 포장재의 부착력 및 연성 등을 증가시키기 위한 것으로, 구체적으로 예를 들면 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 비닐아세테이트, 스티렌, 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 바람직한 일 예시로, 상기 아크릴계 단량체는 부틸메타크릴레이트 및 2-에틸헥실메타크릴레이트의 혼합물일 수 있으며, 이를 사용함으로써 아스팔트 또는 콘크리트 등에 대한 부착 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 표면개질된 코디어라이트는 미끄럼방지 포장재의 내구성을 증진하기 위하여 첨가하는 것으로, 열충격 저항성은 코디어라이트를 첨가함으로써 온도 변화 등의 외부 자극에 쉽게 파손되지 않음에 따라 내구성이 향상될 수 있다. 특히, 코디어라이트의 표면을 이중 결합을 포함하는 실란계 화합물로 개질함으로써 코디어라이트의 분산안정성을 향상시킴과 동시에 시공 후 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴 단량체와 가교 결합되어 각 성분 간 더욱 단단히 결합됨에 따라 부착성, 내충격성 및 내구성 또한 더욱 향상될 수 있다.
바람직하게, 상기 표면개질된 코디어라이트는 이중 결합을 포함하는 실란계 화합물로 표면개질된 것일 수 있다. 구체적인 일 예시로, 알코올계 용제 100 중량부에 실란계 화합물 5 내지 20 중량부를 용해시킨 후 코디어라이트 30 내지 50 중량부를 분산시킨 다음, 6 내지 24 시간동안 교반하고 건조하여 코디어라이트의 표면을 개질할 수 있으며, 보다 좋게는 코디어라이트 : 실란계 화합물의 중량비가 1 : 0.2 내지 0.4가 되도록 혼합하여 코디어라이트의 표면을 개질할 수 있다.
이때 상기 이중 결합을 포함하는 실란계 화합물은 비닐트리클로로실란, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시디프로필 메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란 및 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 알코올 용제는 메탄올, 에탄올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, 메틸셀루솔브 및 에틸셀루솔브 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 이와 같은 이중 결합을 포함하는 실란계 화합물로 표면개질된 코디어라이트를 첨가할 시 열충격 저항성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 상기 실란계 화합물의 이중 결합과 아크릴 수지 및 아크릴계 단량체가 서로 가교되어 더욱 뛰어난 내구성을 확보할 수 있어 좋다.
한편, 상기 코디어라이트(표면개질 전 코디어라이트)의 평균 입경은 0.1 내지 5 ㎛, 보다 좋게는 0.5 내지 3 ㎛일 수 있는데, 이와 같은 범위에서 다른 구성 요소들과 잘 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 실리카는 안료 등을 균일하게 분산 및 안정화시킴으로써 균질한 포장재를 형성하기 위한 역할을 하며, 입자 크기는 1호사(2.5~4 Mesh), 2호사(4~8 Mesh), 3호사(8~12 Mesh), 4호사(12~18 Mesh), 5호사(18~24 Mesh), 6호사(24~60 Mesh), 7호사(60~150 Mesh) 및 8호사(150~200 Mesh) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 침강 방지 효과를 향상시키기 위한 측면에서 2종 이상 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로 3호사와 8호사를 1 : 0.1 내지 2, 좋게는 1 : 0.5 내지 1의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 특히 좋다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 제올라이트는 결정성 알루미나실리케이트로서 단일 크기의 미세기공을 가지고 있어 습도 조절을 위해 첨가된다. 바람직하게, 상기 제올라이트의 입도는 50 내지 800 Mesh일 수 있으며, 바람직하게는 100 내지 500 Mesh일 수 있다. 이와 같은 범위에서 다른 구성 요소들과 잘 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 석영골재는 미끄럼저항성을 증가시키기 위한 것으로, 석영골재의 평균입경은 0.1 내지 5 ㎜, 보다 좋게는 0.5 내지 3 ㎜일 수 있으며, 이와 같은 범위에서 미끄럼저항성 및 내구성 향상 효과가 우수하다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 체질안료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 상기 체질안료는 경질탄산칼슘, 중질탄산칼슘, 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 황산바륨 및 클레이 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 상기 체질안료의 입도는 50 내지 800 Mesh일 수 있으며, 바람직하게는 100 내지 500 Mesh일 수 있다. 이와 같은 범위에서 다른 구성 요소들과 잘 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 중합개시제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 케톤 퍼옥사이드류, 디아실 퍼옥사이드류, 히드로 퍼옥사이드류, 디알킬 퍼옥사이드류, 퍼옥시타르류, 알킬 퍼에스터류, 큐멘히드로 퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠히드로 퍼옥사이드 및 벤조일 퍼옥사이드 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 중합촉진제는 미끄럼방지 포장재 도료의 가사 시간을 적절하게 조절하기 위하여 첨가하는 것으로, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 트리에틸렌디아민, 트리에틸아민, 테트라메틸렌디아민, 트리-n-부틸아민,N,N-디메틸에탄올아민, 디메틸 이미다졸, N-에틸-N-히드록시에틸아닐린 및 N,N-디메틸아닐린을 포함하는 아민계 화합물; N,N-디메틸-p-톨루이딘 및 N,N-디(2-히드록시 프로필)p-톨루이딘을 포함하는 톨루이딘계 화합물; 나프탈렌산코발트, 옥틸산코발트 및 아세트아세틸산코발트를 포함하는 유기 코발트계 화합물; 디부틸주석디라우레이트, 디옥틸주석디라우레이트, 옥틸산제1주석 및 디부틸주석옥사이드를 포함하는 유기 주석계 화합물; 테트라부틸티타네이트를 포함하는 유기 티탄계 화합물; 및 신데칸산비스무트 및 옥틸산비스무트를 포함하는 유기 비스무트계 화합물; 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 예에 따른 미끄럼방지 포장재는 고무미분을 더 포함할 수 있다. 고무미분은 미끄럼방지 포장재의 내충격성 등의 기계적 물성 및 내노화성 등을 개선하기 위하여 첨가하는 것으로, 구체적으로 예를 들면 부타디엔 고무(BR), 스티렌부타디엔 고무(SBR) 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 고무미분의 평균 입도는 0.01 내지 0.5 ㎜일 수 있으며, 보다 좋게는 0.05 내지 0.3 ㎜일 수 있다. 상기 범위에서 내충격성 등의 기계적 물성 및 내노화성 등이 효과적으로 향상될 수 있다.
이 외에도 본 발명의 일 예에 따른 미끄럼방지 포장재는 착색안료, 표면오염 방지제 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 착색안료는 포장재에 색상을 부여하여 도로의 식별력 및 시인성을 향상시키기 위한 것으로, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 산화철, 수산화철, 산화크롬, 유산바륨, 탄산바륨, 산화티탄, 이산화티탄, 이산화망간, 이산화티타늄, 규산지르코늄, 카본블랙 및 나트륨알루미노실리케이트 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있고, 이에 따른 색상의 선택은 산화철 등의 적갈색 안료, 수산화철 등의 황색 안료, 산화크롬 등의 녹색 안료, 산화티탄 등의 백색 안료, 나트륨알루미노실리케이트 등의 군청색 안료 등으로서 통상적으로 이 분야에 시판되는 착색안료가 선택될 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어, 상기 포면오염 방지제는 미끄럼방지 포장재의 표면 오염을 방지하기 위한 것으로, 구체적으로 예를 들면 실리콘 왁스, 광물성 왁스, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 폴리이미드 왁스 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 왁스일 수 있다. 이들을 첨가함으로써 표면 오염 방지 효과가 향상될 뿐만 아니라 미끄럼방지 포장재가 전체적으로 균일한 물성을 가지도록 할 수 있다.
바람직하게는 실리콘 왁스와 광물성 왁스를 혼합하여 사용하는 것이 상기 목표 효과를 도모함에 있어 보다 좋다. 구체적인 일 예시로, 상기 광물성 왁스는 몬탄 왁스, 세레신 왁스 등을 들 수 있으며, 특히 세레신 왁스를 실리콘 왁스와 혼합하여 사용하는 것이 미끄럼방지 조성물이 시공성을 향상시킴에 있어 가장 좋다. 이때, 상기 실리콘 왁스:세레신 왁스의 중량비는 1 : 0.1 내지 1일 수 있으며, 보다 좋게는 1 : 0.2 내지 0.4일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 양태는 전술한 미끄럼방지 포장재를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 구체적으로 a) 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 혼합하는 단계; b) 상기 도료 조성물을 바닥면에 도포하는 단계; 및 c) d) 양생하는 단계;를 포함하는, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재의 제조 방법에 관한 것이다.
이때, 구체적인 구성 요소의 종류 및 함량은 전술한 바와 동일함에 따라 중복 설명은 생략하기로 하며, 각 구성 성분의 혼합 방법 및 도로면에 도포 방법 등은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의해 수행될 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재 및 이의 제조 방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
1. 코디어라이트 준비
[제조예 1]
에틸셀루솔브 100 중량부에 대하여 3-메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란 15 중량부를 용해시킨 다음 코디어라이트(평균 입경 1.3 ㎛) 35 중량부를 분산시켜 12시간 동안 교반하였다. 이후 여과 및 건조하여 표면개질된 코디어라이트를 준비하였다.
[비교제조예 1]
표면개질하지 않은 코디어라이트를 그대로 준비하였다.
2. 미끄럼방지 포장재 준비
[실시예 1]
PMMA 수지(중량평균분자량 Mw ~4,000 g/mol) 100 중량부에 대하여, 부틸메타크릴레이트(BMA) 30 중량부, 2-에틸헥실메타크릴레이트(EHMA) 20 중량부, 제조예 1의 표면개질된 코디어라이트 3 중량부, 실리카 30 중량부, 제올라이트(10X) 12 중량부, 석영골재 100 중량부, 경질탄산칼슘 50 중량부, 산화철 20 중량부, 실리콘 왁스 4 중량부, 세레신 왁스 2 중량부, 스티렌부타디엔 고무(SBR) 미분(평균 입도 0.15 ㎜) 25 중량부, 벤조일 퍼옥사이드(BPO) 3 중량부 및 N,N-디메틸-p-톨루이딘(DMT) 1 중량부를 고속교반기에 투입하고 혼합하여 도료 조성물을 준비하였다.
다음으로, 상기 도료 조성물을 아스팔트 시편 위에 3 ㎜ 두께로 도포한 후 1시간 동안 양생하여 미끄럼방지 포장재 시편을 준비하였다.
[실시예 2]
제조예 1의 표면개질된 코디어라이트를 10 중량부로 첨가한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[실시예 3]
제조예 1의 표면개질된 코디어라이트를 15 중량부로 첨가한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[실시예 4]
제조예 1의 표면개질된 코디어라이트를 25 중량부로 첨가한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[실시예 5]
제조예 1의 표면개질된 코디어라이트를 30 중량부로 첨가한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[실시예 6]
제조예 1의 표면개질된 코디어라이트를 50 중량부로 첨가한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[비교예 1]
제조예 1의 표면개질된 코디어라이트를 첨가하지 않은 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[비교예 2]
비교제조예 1의 표면개질하지 않은 코디어라이트를 10 중량부로 첨가한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[비교예 3]
비교제조예 1의 표면개질하지 않은 코디어라이트를 20 중량부로 첨가한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
[특성 평가]
1) 미끄럼저항(BPN): KS F 2375 방법에 의거 미끄럼방지 성능을 측정하였다.
2) 부착강도(㎫): KS F 2368(콘크리트) 방법에 의거 부착강도를 측정하였다.
3) 내구성: 온도 변화에 따른 내구성을 평가하기 위하여 -40~100℃(rate 10℃/분)의 온도 범위에서 열충격을 가하였으며, 이를 100회 반복하여 샘플의 상태를 육안으로 평가하였다. 이때, 평가는 전혀 손상되지 않은 경우 ◎, 육안으로 식별이 힘든 미세한 손상(균열, 박리 등)이 발생한 경우 ○, 육안으로 확연하게 식별되는 손상이 일부 발생한 경우 △, 손상이 심하게 발생한 경우 X로 표시하였다.
4) 내충격성: 콘크리트에 약 400 ㎛ 두께로 시료를 도포하여 건조 후, 1 ㎏의 추를 500 ㎜ 높이에서 10회 반복 낙하시킨 후 손상된 정도를 육안으로 평가하였다. 이때, 평가는 전혀 손상되지 않은 경우 ◎, 육안으로 식별이 힘든 미세한 손상(균열, 박리 등)이 발생한 경우 ○, 육안으로 확연하게 식별되는 손상이 일부 발생한 경우 △, 손상이 심하게 발생한 경우 X로 표시하였다.
| 실시예 | 비교예 | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | |
| 미끄럼저항 (BPN) |
117 | 116 | 114 | 113 | 111 | 107 | 104 | 108 | 110 |
| 부착강도 (㎫) |
2.1 | 2.4 | 2.6 | 2.5 | 2.5 | 2.2 | 2.2 | 2.0 | 1.9 |
| 내구성 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | △ | ○ | △ |
| 내충격성 | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ |
상기 표 1을 참조하면, 코디어라이트가 첨가되지 않은 비교예 1 대비 코디어라이트가 첨가된 실시예 1~6 및 비교예 2는 열충격에 대한 저항성이 향상되어 보다 우수한 내구성을 가짐을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 3의 경우 표면개질되지 않은 코디어라이트가 과량 첨가됨에 따라 다른 구성 성분들과의 혼화성이 떨어져 열충격에 대한 저항성이 낮아진 것으로 판단된다.
이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (8)
- 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 포함하는, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 표면개질된 코디어라이트는 이중 결합을 포함하는 실란계 화합물로 표면개질된 것인, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재.
- 제 2항에 있어서,
상기 이중 결합을 포함하는 실란계 화합물은 비닐트리클로로실란, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시디프로필 메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란 및 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지는 중량평균분자량이 3,000 내지 10,000 g/mol인, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 체질안료는 경질탄산칼슘, 중질탄산칼슘, 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 황산바륨 및 클레이로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재.
- 제 1항에 있어서,
상기 미끄럼방지 포장재는 고무미분을 더 포함하는, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재.
- 제 6항에 있어서,
상기 고무미분은 부타디엔 고무(BR), 스티렌부타디엔 고무(SBR) 또는 이들의 혼합물인, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재.
- a) 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)계 수지 및 아크릴계 단량체를 포함하는 베이스 수지, 표면개질된 코디어라이트, 실리카, 제올라이트, 석영골재, 체질안료, 중합개시제 및 중합촉진제를 혼합하는 단계;
b) 상기 도료 조성물을 바닥면에 도포하는 단계; 및
c) 양생하는 단계;
를 포함하는, 내구성이 우수한 미끄럼방지 포장재의 제조 방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR102578898B1 (ko) * | 2023-05-10 | 2023-09-18 | 주식회사 홍서 | 내구성이 개선된 고기능성 미끄럼 방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼 방지 포장 시공 방법 |
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| KR20060124544A (ko) | 2005-05-31 | 2006-12-05 | 김미순 | 맥반석을 포함하는 미끄럼방지용 반강성 포장 조성물 및이를 이용한 시공 방법 |
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