KR20230033889A - 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 아스팔트 혼합물 - Google Patents
아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 아스팔트 혼합물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 아미노실란 화합물을 채용한 아스팔트 첨가제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 상기 아스팔트 조성물을 포함하는 아스팔트 혼합물에 관한 것으로, 본 발명의 아스팔트 조성물 및 아스팔트 혼합물은 특정 구조의 아미노실란 화합물을 아스팔트 첨가제로 포함함으로써 아스팔트와 골재 등과의 혼합성, 수분저항성 및 박리방지성을 향상시킬 뿐만 아니라 종래의 첨가제로부터 발생하는 암모니아 냄새가 없어 작업성과 환경성을 크게 개선시킨다.
Description
본 발명은 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 아스팔트 혼합물에 관한 것으로, 구체적으로는 아스팔트와 골재의 혼합성, 수분저항성을 향상시키면서도 종래의 첨가제로부터 발생하는 암모니아 냄새가 없는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 아스팔트 혼합물에 관한 발명이다.
아스팔트 혼합물(Asphalt Mixture)은 통상 아스콘으로 불리며, 아스팔트 믹싱 플랜트(Asphalt Mixing Plant)에 아스팔트(Asphalt), 골재(Aggregate), 채움재(Filler) 등을 투입하고, 이러한 재료들을 160 내지 180℃의 고온으로 가열하여 혼합하는 과정을 통해 제조된 후 도로 포장 재료로 사용된다.
최근 지구 온난화에 따른 급격한 기후변화로 인해 집중호우, 가뭄, 한파, 폭설 등 이상기후가 빈번하게 발생하고 있고, 특히 여름철 집중호우와 겨울철 폭설로 아스콘 포장을 한 도로가 약해지면서 균열(Cracking), 포트홀(Pothole) 등의 도로 파손이 크게 증가하고 있다. 포트홀은 도로의 표면 일부가 움푹 뜯겨 나간 파임 현상으로, 아스콘 포장에 유입된 물에 의하여 골재와 아스팔트 사이의 점착력 및 부착력이 약화되어 발생하게 되며 주행 차량의 하중에 의해 압력을 받으면서 그 크기가 점점 커진다. 도로 곳곳에 생긴 포트홀로 인한 교통사고 유발 가능성이 매우 크고 도로 유지보수에 따른 비용 손실도 급증하고 있으므로, 도로 포장 단계에서 포트홀을 효과적으로 저감할 수 있는 방안이 요구되는 상황이다.
이러한 문제를 해결하기 위한 가장 효과적인 방법은, 물에 의해 골재에 피복된 아스팔트가 박리(Stripping)되는 것을 방지할 수 있도록 기능하는 박리방지용 첨가제를 사용하는 것이다. 미국이나 유럽 등에서는 주로 분말형인 소석회(Hydrated Lime)나 액상 박리방지제(Liquid Anti-stripping Agent)가 적용되고 있으며, 특히 액상 박리방지제 중 에틸렌아민계 첨가제는 아스팔트 혼합물의 수분저항성을 크게 개선할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 에틸렌아민계 첨가제는 첨가제 자체에서 발생하는 암모니아 냄새로 인해 첨가제를 취급하는 과정이나 아스팔트 조성물 또는 아스팔트 혼합물의 제조 과정에서 작업자가 불쾌감을 느낄 수 있고, 주변 환경 및 작업자의 건강에 부정적인 영향을 줄 수 있으므로 개선이 필요하다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 수분저항성이 매우 우수하면서도 암모니아 냄새가 발생하지 않는 아스팔트 혼합물을 제공할 수 있는 아스팔트 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 조성물의 개발이 요구된다.
본 발명은 놀랍도록 향상된 열안정성과 더불어 향상된 수분저항성으로 인한 우수한 박리방지 성능을 가지는 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제를 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 아스팔트 첨가제를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 아스팔트 조성물을 포함하는 아스팔트 혼합물을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 특정한 작용기 및 구조를 가지는 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제를 제공하는 것으로, 본 발명의 아미노실란 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고;
L은 -(CR11R12)a-X-(CR13R14)b-이고;
X는 단일결합, NR, O 또는 S이고;
R은 수소 또는 C1-C20알킬이고;
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬 또는 하이드록시이고;
R1은 수소 또는 C1-C20알킬이고;
R2는 C1-C20알킬이고;
상기 R1 및 R2의 알킬은 -Si(OR')(OR'')(OR''')로 더 치환될 수 있으며,
R', R'' 및 R'''는 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서, R1은 수소, C1-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고; L1는 C1-C10알킬렌이고; R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서, R2는 C1-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고; L2는 C1-C10알킬렌이고; R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서, R1은 수소, C10-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고; L1는 C1-C10알킬렌이고; R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고; R2는 C10-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고; L2는 C1-C10알킬렌이고; R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 1은 보다 향상된 수분저항성으로 인하여 개선된 박리방지 성능을 가지기 위한 측면에서 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
X는 단일결합, NR 또는 O이고;
R은 수소 또는 C1-C10알킬이고;
R13 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 하이드록시이고;
R1은 수소, C10-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C10알킬렌이고;
R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
R2는 C10-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고;
L2는 C1-C10알킬렌이고;
R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 2는 구체적으로 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
X는 단일결합 또는 NH이고;
R1은 수소 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C5알킬렌이고;
R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
R2는 C10-C20알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 3에서, X는 NH이고; R1은 수소일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 3에서, X는 단일결합이고; R1은 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고; L1는 C1-C5알킬렌이고; R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 2는 구체적으로 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
R1은 C10-C20알킬이고;
L2는 C1-C5알킬렌이고;
R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
a는 1 내지 5의 정수이다.
본 발명의 또 다른 양태는, 상기 아스팔트 첨가제; 및 아스팔트;를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다.
일 실시예에 따른 아스팔트 조성물은 본 발명의 아스팔트 첨가제를 아스팔트 100중량부에 대하여 0.05 내지 10중량부로 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 조성물은 고분자 개질재, 재생 첨가제, 아스팔트 침입도 조절제, 아스팔트 연화제, 산화방지제, 열안정제, 대전방지제, 활제 및 계면활성제에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 추가 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 상기 아스팔트 조성물; 및 골재를 포함하는 아스팔트 혼합물을 제공한다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 아스팔트 조성물을 아스팔트 혼합물 총 중량에 대하여 0.5 내지 20중량%로 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 아스팔트 콘크리트의 표층, 중간층 및 기층에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상에 사용되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 가열 아스팔트 혼합물, 중온 아스팔트 혼합물, 폐아스콘을 이용한 재생 아스팔트 혼합물, 중온 재생 아스팔트 혼합물 및 포밍 아스팔트 혼합물에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상에 사용되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 밀입도 아스팔트 콘크리트 포장, 내유동성 아스팔트 콘크리트 포장, 조립도 아스팔트 콘크리트 포장, 개립도 아스팔트 콘크리트 포장, 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 및 쇄석 매스틱 아스팔트 콘크리트 포장에서 선택되는 아스팔트 콘크리트 포장에 사용되는 것일 수 있다.
본 발명의 아미노실란 화합물은 중심골격으로 
을 가지며, O 말단에 트리알콕시실릴이 치환되거나 치환되지 않은 알킬이 치환되고, N 말단에 트리알콕시실릴이 연결기를 통해 치환된 구조로, 우수한 열안정성을 가져 아스팔트 첨가제로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 아스팔트 조성물은 본 발명의 열안정성이 우수한 특정 구조를 가지는 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제를 함유함으로써 열안정성이 우수하고, 종래의 에틸렌아민계 첨가제로부터 발생하는 암모니아 냄새가 없고, 수분저항성이 향상되어 우수한 박리방지 성능을 가진다.
또한 본 발명의 아스팔트 조성물을 포함하는 아스팔트 혼합물은 골재와 아스팔트의 혼합성, 수분저항성 등이 우수하고, 생산성 및 작업성이 획기적으로 개선된다. 특히, 아스팔트 첨가제로 포함된 특정 구조의 아미노실란 화합물의 실릴기와 중심골격인 
로 인해 아스팔트와 골재 사이의 접착력을 향상시켜 외력이나 우수 등에 의해 골재로부터 아스팔트가 박리되는 것을 방지하며, 아스팔트 포장의 내구성을 증대시킨다. 따라서, 본 발명의 아스팔트 혼합물은 박리방지용 아스팔트 포장에 매우 적합하다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 이 때 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 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 사용된 하기 용어들은 다음과 같이 정의되나, 이는 단지 예시적인 것에 불과하며, 본 발명, 출원 또는 용도를 한정하려는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미하고, 중량%는 달리 정의되지 않는 한, 전체 조성물 중 어느 하나의 성분이 조성물 내에서 차지하는 중량%를 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.
본 명세서의 용어, "포함한다"는 "구비한다", "함유한다", "가진다" 또는 "특징으로 한다" 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다.
본 명세서의 용어 "CA-CB"는 "탄소수가 A 이상이고 B 이하"인 것을 의미하고, 용어 "A 내지 B"는 "A 이상이고 B 이하"인 것을 의미한다.
본 명세서의 용어, "알킬"은 하나의 수소 제거에 의해서 지방족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다. "알킬"은 탄소수 1 내지 20, 구체적으로 탄소수 1 내지 10, 보다 구체적으로 탄소수 1 내지 5을 가진 포화된 직쇄상 또는 분지상의 비-고리(Non-cyclic) 탄화수소일 수 있다.
본 명세서의 용어, "알킬렌"은 두 개의 수소 제거에 의해서 지방족 탄화수소로부터 유도된 2가의 유기 라디칼로, 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다. "알킬렌"은 탄소수 1 내지 20, 구체적으로 탄소수 1 내지 10, 보다 구체적으로 탄소수 1 내지 5을 가진 포화된 직쇄상 또는 분지상의 비-고리(Non-cyclic) 탄화수소로부터 유도된 2가의 유기 라디칼일 수 있다. 예를 들어, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌, t-부틸렌, 펜틸렌, 이소펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌 등이 될 수 있다.
본 명세서의 용어, "아스팔트 조성물"은 아스팔트와 본 발명의 첨가제를 혼합한 혼합물을 의미한다.
본 명세서의 용어, "아스팔트 혼합물"은 아스팔트와 본 발명의 첨가제, 골재 및 채움재 등을 혼합한 혼합물을 의미한다.
본 발명의 아스팔트 조성물은 상기 아스팔트 혼합물 제조 시 아스팔트와 첨가제를 각각 투입하여 혼합하는 것도 가능하고, 아스팔트 혼합물 제조 전에 아스팔트와 첨가제를 미리 혼합하여 투입하는 것도 가능하다.
이하 본 발명의 일 양태에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 양태는 하기 화학식 1로 표시되는 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제를 제공하는 것이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고;
L은 -(CR11R12)a-X-(CR13R14)b-이고;
X는 단일결합, NR, O 또는 S이고;
R은 수소 또는 C1-C20알킬이고;
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬 또는 하이드록시이고;
R1은 수소 또는 C1-C20알킬이고;
R2는 C1-C20알킬이고;
상기 R1 및 R2의 알킬은 -Si(OR')(OR'')(OR''')로 더 치환될 수 있으며,
R', R'' 및 R'''는 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.
본 발명의 아미노실란 화합물은 중심 골격으로 
을 가지며, O 말단에 트리알콕시실릴이 치환되거나 치환되지 않은 알킬이 치환되고, N 말단에 트리알콕시실릴이 연결기를 통해 치환된 구조로, 우수한 열안정성을 가져 아스팔트 첨가제로 매우 유용하게 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제는 박리방지 성능을 부여하기 위해 널리 사용되던 에틸렌아민계 첨가제와 대비하여 암모니아 냄새 발생이 없어 작업환경이 개선되고, 열안정성과 수분저항성이 우수하여 향상된 물성을 가지는 아스팔트 조성물 및 아스팔트 혼합물을 제조할 수 있는 장점을 가진다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서, R1은 수소, C1-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고; L1는 C1-C10알킬렌이고; R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서, R2는 C1-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고; L2는 C1-C10알킬렌이고; R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 1에서, R1은 수소, C10-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고; L1는 C1-C10알킬렌이고; R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고; R2는 C10-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고; L2는 C1-C10알킬렌이고; R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 화학식 1은 아스팔트 첨가제로서 보다 향상된 물성을 가지기 위한 측면에서 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
X는 단일결합, NR 또는 O이고;
R은 수소 또는 C1-C10알킬이고;
R13 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 하이드록시이고;
R1은 수소, C10-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C10알킬렌이고;
R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
R2는 C10-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고;
L2는 C1-C10알킬렌이고;
R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다.
일 실시예에 따른 화학식 2는 아스팔트 첨가제로서 아스팔트와 골재의 혼합성, 수분저항성 등을 보다 향상시키기 위한 측면에서 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
X는 단일결합 또는 NH이고;
R1은 수소 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C5알킬렌이고;
R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
R2는 C10-C20알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 3에서, X는 NH이고; R1은 수소일 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 화학식 3에서, X는 단일결합이고; R1은 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고; L1는 C1-C5알킬렌이고; R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 화학식 2는 아스팔트 첨가제로서 아스팔트와 골재의 혼합성, 수분저항성 등을 보다 향상시키기 위한 측면에서 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
R1은 C10-C20알킬이고;
L2는 C1-C5알킬렌이고;
R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
a는 1 내지 5의 정수이다.
일 실시예에 따른 아미노실란 화합물은 열안정성이 우수하고 에틸렌아민 구조를 포함하지 않으므로, 이를 포함한 아스팔트 첨가제, 아스팔트 조성물 및 아스팔트 혼합물은 장기 저장성 및 내구성이 우수하며 아스팔트 조성물 및 아스팔트 혼합물 제조 시 암모니아 냄새 저감 효과로 인해 작업성이 매우 우수하다.
일 구체예에 따른 아미노실란 화합물은 하기 구조에서 선택될 수 있으나, 이에 한정이 있는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기 아스팔트 첨가제; 및 아스팔트;를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다.
본 발명의 아스팔트 조성물은 상기 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제를 채용함으로써 아스팔트 조성물의 성능을 향상시키며, 특히 아스팔트 첨가제로 채용되는 상기 아미노실란 화합물은 열적 안정성이 매우 우수하므로 이를 포함하는 아스팔트 조성물을 이용하여 아스팔트 혼합물 제조 시 아스팔트 첨가제의 휘발 및 분해가 억제된다. 따라서, 종래의 에틸렌아민계 첨가제를 포함하는 아스팔트 조성물을 이용하여 아스팔트 혼합물 제조 시 에틸렌아민계 첨가제의 분해로 인해 발생하는 암모니아 냄새가 없어 작업성이 크게 개선된다.
일 실시예에 있어서, 상기 아스팔트는 통상적으로 사용되는 아스팔트라면 제한 없이 사용 가능하다. 구체적으로 천연 및 석유에서 나오는 아스팔트를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어 천연 아스팔트, 석유 아스팔트, 석유계 피치, 재생 아스팔트, 개질 아스팔트 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 재생 아스팔트는 폐아스콘으로부터 추출되거나 폐아스콘 내에 남아 있는 아스팔트를 의미한다.
상기 아스팔트는 공용성 고온 등급이 46 내지 82℃이고, 저온 등급이 -10 내지 -40℃로 분류되는 것에서 선택되는 것이거나, 25℃ 침입도 값이 40 내지 300에서 선택되는 것이거나, 60℃ 점도 값이 200 내지 4,800poise에서 선택되는 것일 수 있다. 상기 범위에서 해당 지역의 기후나, 교통 조건에 따라 적당한 등급의 아스팔트를 선정하는 것이 바람직하나, 이에 한정이 있는 것은 아니다. 개발 제품의 특성에 따라 더 높거나 더 낮은 값의 아스팔트를 사용할 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 조성물에 포함되는 아스팔트 첨가제는 아스팔트 100중량부에 대하여 0.05 내지 10중량부로 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로 0.1 내지 5중량부, 보다 더 구체적으로 0.1 내지 3중량부로 포함할 수 있으며, 상기 범위에서 사용 함량이 적절하여 경제적이면서도 효과를 발현할 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 아스팔트 조성물은 상기 아스팔트 첨가제 외에 추가 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 구체적으로 아스팔트 개질재, 재생 첨가제, 침입도 조절제, 연화제, 산화방지제, 열안정제, 대전방지제, 활제 및 계면활성제에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 추가 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 추가 첨가제는 통상적으로 당업계에서 사용되는 성분이라면 제한없이 사용될 수 있으며, 아스팔트 100중량부에 대하여 0.05 내지 20중량부, 바람직하게는 0.1 내지 15중량부, 보다 좋기로는 0.15 내지 10중량부로 사용될 수 있으며, 상기 범위는 목적하는 효과를 달성하기에 충분한 함량인 동시에 경제적인 측면에서 바람직하나, 이에 한정이 있는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 추가 첨가제는 사용되는 아스팔트에 따라 선택적으로 추가 첨가하여 사용될 수 있다.
상기 아스팔트 개질재는 고분자계 개질재 및 탄화수소계 개질재로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 고분자계 개질재의 구체적인 일례로는 천연고무, 스티렌-부타디엔-러버 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 비닐클로라이드, 에틸렌메타크릴레이트, 에틸렌프로필렌고무, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 부틸고무, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리클로로프렌 고무 및 폐타이어 재생 고무 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 고분자계 개질재는 제한되는 것은 아니나 중량 평균 분자량이 20,000 ~ 600,000g/mol인 것일 수 있다.
또한, 상기 탄화수소계 개질재의 예로는 왁스계 아스팔트 첨가제, 천연 아스팔트, 석유계 피치 및 길소나이트 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
연화제(Softener)는 제품에 유연성을 부여하기 위해 가해지는 액상 또는 고체상 물질을 말한다. 일반적으로 연화제는 지방유계, 송근유계, 톨유, 팍티스, 석유계, 콜타르계, 합성수지계 등으로 구분될 수 있다. 상기 아스팔트 연화제는 아스팔트의 구성성분 중 아스팔텐의 분산매로서 역할을 하는 아로마틱(Aromatic) 성분을 보강하여 노화된 아스팔트의 취성 및 저온 유연성을 개선하는 역할을 한다.
상기 아스팔트 연화제는 아로마틱 성분이 높고 포화분 함량이 적은 아로마틱 프로세스 오일(Aromatic Process Oil), 원유의 감압 증류 잔유(VR, Vacuum Residue) 및 감압 증류 잔유의 탈력공정(Deasphaltene Process) 생성물 중 어느 하나 이상을 포함한다.
마찬가지로 상기 재생 첨가제 및 침입도 조절제는 석유계 감압증류 공정 부산물, 중질유 유동상 촉매 분해공정 부산물, 탈아스팔텐 공정 부산물, 윤활유계 및 동식물계 유분에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 계면활성제는 양이온, 음이온, 양성 계면활성제일 수 있으며, 구체적인 양이온 계면활성제는 리니어 알킬 아민(Linear Alkyl Amine), 리니어 알킬 암모늄(Linear Alkyl Ammonium), 리니어 디아민(Linear Diamine), n-도데실 피리디늄 클로라이드(n-Dodecyl Pyridinium Chloride), 이미다졸(Imidazole), 몰포린(Morpholine) 화합물 등이 있고, 비이온 계면활성제는 에톡시레이티드 알코올(Ethoxylated Alcohol), 알킬페놀(Alkyl Phenol), 지방산 에스테르(Fatty Acid Ester), 질소계 비이온성 계면활성제(Nitrogenated Nonionic Surfactant) 등이 있으며, 음이온 계면활성제는 황산염(Sulfate), 술폰산염(Sulfonate), 유기인산 계열 계면활성제(Organo Phosphorous Surfactant), 사르코사이드(Sarcoside), 알킬 아미노산(Alkyl Amino Acid) 등이 있고, 양성 계면활성제는 아미노 프로피온산(Amino Propionic Acid), 이미도 프로피온산(Imido Propionic Acid), 4가 화합물(Quaternized Compound) 등이 있다. 상기 계면활성제는 단독 또는 2종 이상의 계면활성제의 혼합물 형태로도 사용이 가능하다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기 아스팔트 조성물 및 골재를 포함하는 아스팔트 혼합물을 제공한다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 상기 아스팔트 조성물 및 골재를 포함하거나, 상기 아스팔트 첨가제, 아스팔트 및 골재를 포함함으로써 수분저항성, 다짐성 및 골재 등과의 혼합성 등이 매우 향상되며, 필요에 따라 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 바람직하게 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 채움재 및/또는 각종 보조재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 상기 혼합물은 아스팔트 조성물 0.5 내지 20중량%, 보다 구체적으로 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 특정한 구조의 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제를 채용한 아스팔트 조성물을 포함함으로써 수분저항성, 다짐성, 혼합성 등이 향상되어 이를 이용하여 아스팔트를 도포할 시 생산성, 작업성 및 아스팔트 성능이 매우 우수하다. 특히, 본 발명의 아스팔트 혼합물은 냄새가 개선되고 저장안정성과 수분저항성이 우수하여, 작업이 용이하고 친환경적일 뿐만 아니라 도로의 포트홀 저감 효과가 탁월하다.
일 실시예에 따른 골재는 천연골재, 순환골재 및 이들의 혼합골재를 사용하는 것일 수 있다. 상기 순환골재는 예를 들면 건설폐기물 및 철강 슬래그 등의 산업 폐기물 및 폐아스콘(Reclaimed Asphalt Pavement)으로부터 얻어진 골재로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다. 상기 천연골재와 순환골재의 혼합골재는 천연골재 30 내지 99.9중량% 및 순환골재 0.1 내지 70중량%를 포함하는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 골재의 함량 및 크기는 시공하고자 하는 포장의 종류와 공극율, 시공하고자 하는 노면의 지반조건, 기상조건, 교통량 및 차선의 수 등에 따라 결정되는 것이므로 제한되지 않는다. 구체적으로 일 예를 들면, 골재의 함량은 전체 아스팔트 혼합물의 중량 중 80 내지 99중량%를 포함하는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 골재는 시공하고자 하는 포장의 종류에 따라 굵은 골재, 잔 골재 등을 혼합하여 사용하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 채움재(Filler)는 석회석분, 소석회, 포틀랜트 시멘트, 회수 더스트, 전기로 제강더스트, 주물 더스트, 플라이 애쉬, 카본블랙, 유황, 리그닌, 셀룰로오스 파이버, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리비닐알콜 섬유 및 천연섬유 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다. 채움재의 함량은 시공하고자 하는 포장의 종류에 따라 변경될 수 있으므로 제한되지 않는다. 구체적으로 예를 들면 채움재의 함량은 전체 아스팔트 혼합물의 중량 중 1 내지 10중량%를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 상기 아스팔트 혼합물은 골재 및 채움재의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 골재 및 채움재의 혼합물 함량은 시공하고자 하는 아스팔트의 공극율 등에 따라 변경될 수 있으며, 골재 및 채움재의 혼합물 함량이 전체 아스팔트 혼합물 중 80 내지 99중량%, 구체적으로 90 내지 99중량%인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 골재 및 채움재의 혼합물은 골재 80 내지 99중량% 및 채움재 1 내지 20중량%, 구체적으로 골재 90 내지 99중량% 및 채움재 1 내지 10중량%를 혼합한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 아스팔트 조성물 0.5 내지 20중량%, 골재 및 채움재의 혼합물 80 내지 99.5중량%를 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로 아스팔트 조성물 1 내지 10중량%, 골재 및 채움재의 혼합물 90 내지 99중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 특정 구조의 아미노실란 화합물을 아스팔트 첨가제로 포함하는 아스팔트 조성물을 채용함으로써, 수분저항성 및 골재와의 혼합성을 향상시킬 수 있다. 또한, 천연골재 뿐만 아니라 폐아스콘 골재 등의 순환골재를 사용하는 경우에도 혼합성, 다짐성 및 수분저항성이 매우 향상되는 효과가 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 필요에 따라 해당 분야에서 통상적으로 사용하는 첨가제라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 아스팔트 혼합물에 사용되는 첨가제의 예로는 왁스계 타입의 중온 아스팔트(WMA, Warm Mix Asphalt) 첨가제, 추가의 박리방지제 및 재생 기능제(Rejuvenator) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며, 이에 제한되지 않고 시공하고자 하는 포장의 대상에 따라 다양한 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 향상된 수분저항성으로 인하여 포트홀이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 아스팔트 콘크리트의 표층, 중간층 및 기층 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상에 사용되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 밀입도 아스팔트 콘크리트 포장, 내유동성 아스팔트 콘크리트 포장, 조립도 아스팔트 콘크리트 포장, 개립도 아스팔트 콘크리트 포장, 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 및 쇄석 매스틱 아스팔트 콘크리트 포장 등에서 선택되는 아스팔트 콘크리트 포장에 사용되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물은 포트홀 저감용 아스팔트로 적용이 가능하다.
이하는 보다 구체적인 설명을 위하여 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 물성은 하기 측정방법으로 측정을 하였다.
1) 열안정성
첨가제의 열안정성을 확인하기 위하여, 열중량 분석법(TGA, Thermogravimetric Analysis)을 실시하였다. 구체적으로는, 첨가제를 질소 분위기 하에서 분당 10℃의 승온 속도로 50℃에서 800℃까지 가열하여 열중량분석(TGA)을 실시하였으며, 5%의 중량 손실이 일어나는 온도 Td를 측정하였다.
2) 휘발성 아민(암모니아)의 검출
첨가제의 열분해에 의해 아스팔트 조성물에서 발생하는 휘발성 아민의 함량을 검지펌프와 암모니아 검출용 검지관을 사용하여 정량적으로 분석하였다. 구체적으로는, 100mL 둥근바닥 플라스크에 아스팔트 조성물 1g을 넣고 고무 셉타(Rubber Septa)로 플라스크 입구를 막은 후 HMA(Hot Mix Asphalt)의 아스콘 생산 온도인 160℃에서 2시간 동안 가열 후 30분간 상온에 둔다. 검지펌프를 사용하여 플라스크 내부에 생성된 기체 100mL를 암모니아 검출용 검지관에 흡인시킨 후 검지관에 표시되는 암모니아 농도로 아스팔트 조성물에 의한 휘발성 아민의 발생량을 평가하였다.
3) 수분저항 성능(동적수침 후 골재 피복률(%))
EN-12697-11 Determination of the Affinity between Aggregate and Bitumen 시험 방법을 기준으로 아스팔트 혼합물의 수분저항성을 평가하였다. 구체적으로는, 아스팔트 혼합물을 평평한 금속판 위에 펼치고, 햇빛에 노출되지 않는 조건에서 24시간 동안 상온에서 양생시켰다. 동적수침 시험용 유리병에 증류수 50%를 채우고 아스팔트 혼합물 150g을 유리병에 담은 후, 나머지 증류수를 부어 유리병의 어깨선까지 채웠다. 상온에서 유리병을 60rpm의 속도로 24시간 동안 회전시킨 후 유리병 속의 아스팔트 피복 골재들을 시험용 그릇에 옮긴 후, 육안 조사를 통해 잔류 피복률을 평가하였다. 잔류 피복률이 높을수록 아스팔트 혼합물의 수분저항성이 높은 것이다.
이하, 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명의 아스팔트 첨가제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 아스팔트 조성물을 채용한 아스팔트 혼합물에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐, 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니며 여러 형태로 구현될 수 있다.
[실시예 1] 아미노실란 화합물 첨가제 1의 제조
[3-(2-Aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane 10.0g(44.9mmol)과 Glycidyl Lauryl Ether 10.9g(44.9mmol)을 질소 분위기 하에서 둥근바닥 플라스크에 넣은 뒤 내부 온도 60℃에서 12시간 이상 반응시켜 목적 화합물 1을 제조하였다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.73 (m, 1H), 3.47 (s, 9H), 3.42 (m, 4H), 2.63 (m, 8H), 1.60 (m, 4H), 1.27 (m, 18H), 0.90 (t, 3H), 0.60 (m, 2H).
[실시예 2] 아미노실란 화합물 첨가제 2의 제조
Dodecylamine 2.35g(12.7mmol)과 (3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane 6.00g(25.4mmol)을 질소 분위기 하에서 둥근바닥 플라스크에 넣은 뒤 내부 온도 80℃에서 12시간 이상 반응시켜 목적 화합물 2를 제조하였다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.96 (m, 2H), 3.56 (s, 18H), 3.41 (m, 8H), 2.53 (m, 6H), 1.69 (m, 4H), 1.44 (m, 2H), 1.28 (m, 18H), 0.88 (t, 3H), 0.66 (m, 4H).
[실시예 3] 아미노실란 화합물 첨가제 3의 제조
Bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine 4.23g(12.4mmol)과 Lauryl Glycidyl Ether 3.00g(12.4mmol)을 질소 분위기 하에서 둥근바닥 플라스크에 넣은 뒤 내부 온도 80℃에서 12시간 이상 반응시켜 목적 화합물 3을 제조하였다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.98 (m, 1H), 3.57 (s, 18H), 3.38 (m, 4H), 2.55 (m, 6H), 1.56 (m, 6H), 1.27 (m, 18H), 0.88 (t, 3H), 0.54 (m, 4H).
[비교예 1] 첨가제 A
첨가제 A인 에틸렌아민계 상용 첨가제 ITERLOW T는 ITERCHIMICA SRL 社로부터 제공받아 사용하였다.
[비교예 2] 첨가제 B
첨가제 B인 n-Dodecyltriethoxysilane은 Tokyo Chemical Industry로부터 구매하여 사용하였다.
[실시예 4 내지 6] 아스팔트 조성물 1 내지 3의 제조
25℃ 침입도가 73mm인 석유계 아스팔트 100중량부에 대하여, 상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 첨가제 1, 첨가제 2 및 첨가제 3을 각각 0.5중량부 투입하여 150℃에서 20분간 500rpm 속도로 교반하여 아스팔트 조성물 1 내지 3을 각각 제조하였다.
[비교예 3 및 4] 아스팔트 조성물 4 및 5의 제조
상기 실시예 4에서 첨가제 1 대신에 비교예 1의 첨가제 A와 비교예 2의 첨가제 B를 각각 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 제조하였다.
| 아스팔트 조성물 1 (실시예 4) |
아스팔트 조성물 2 (실시예 5) |
아스팔트 조성물 3 (실시예 6) |
아스팔트 조성물 4 (비교예 3) |
아스팔트 조성물 5 (비교예 4) |
||
| 석유계 아스팔트 | 100중량부 | 100중량부 | 100중량부 | 100중량부 | 100중량부 | |
| 첨가제 | 첨가제 1 (실시예 1) |
0.5중량부 | - | - | - | - |
| 첨가제 2 (실시예 2) |
- | 0.5중량부 | - | - | - | |
| 첨가제 3 (실시예 3) |
- | - | 0.5중량부 | - | - | |
| 첨가제 A (비교예 1) |
- | - | - | 0.5중량부 | - | |
| 첨가제 B (비교예 2) |
- | - | - | - | 0.5중량부 | |
하기 표 2에 각 첨가제의 5%의 중량 손실이 일어나는 온도 Td(5%)를 기재하였으며, 하기 표 3에 아스팔트 조성물의 암모니아 냄새를 평가한 결과를 기재하였다.
| 첨가제 | 첨가제 1 (실시예 1) |
첨가제 2 (실시예 2) |
첨가제 3 (실시예 3) |
첨가제 A (비교예 1) |
첨가제 B (비교예 2) |
| Td(5%) (℃) | 242.6 | 271.3 | 225.3 | 96.3 | 133.3 |
| 아스팔트 조성물 |
아스팔트 조성물 1 (실시예 4) |
아스팔트 조성물 2 (실시예 5) |
아스팔트 조성물 3 (실시예 6) |
아스팔트 조성물 4 (비교예 3) |
아스팔트 조성물 5 (비교예 4) |
| 암모니아 냄새 (ppm) | 0 | 0 | 0 | 35 | 0 |
상기 표 2로부터, 본 발명의 아미노실란 화합물인 첨가제 1 내지 3은 225℃ 이상의 Td(5%)를 나타내므로 에틸렌아민계 상용 첨가제 A 및 실란 작용기를 포함하는 첨가제 B와 대비하여 열적 안정성이 매우 우수함을 확인하였다.
또한, 상기 표 3으로부터, 질소 원자를 함유하는 특정 구조의 아미노실란 화합물을 채용한 아스팔트 첨가제를 포함하는 본 발명의 아스팔트 조성물 1 내지 3은 아스팔트 첨가제 내에 질소 원자를 함유함에도 불구하고 종래 사용되던 에틸렌아민계 상용 첨가제 A에서 발생하는 암모니아 냄새가 전혀 나지 않는 장점을 가짐을 확인하였다.
즉, 본 발명에 따른 아미노실란 화합물은 질소 원자를 함유함에도 불구하고 현저하게 높은 열안정성으로 인해 암모니아를 포함한 휘발성 아민이 전혀 발생되지 않아 아스팔트 혼합물 제조 시 불쾌감을 주는 냄새가 발생되지 않으므로 작업 환경을 환경 친화적으로 개선시킬 수 있다.
[실시예 7 내지 9] 아스팔트 혼합물 1 내지 3 제조
상기 실시예 4 내지 6에서 제조된 아스팔트 조성물 1 내지 3 16g을 8~11.2mm의 화강편마암 골재 510g과 160℃에서 혼합하여 아스팔트 혼합물 1 내지 3을 각각 제조하였으며, 수분저항 성능(동적수침 후 골재 피복률)을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
[비교예 5 및 6] 아스팔트 혼합물 4 및 5 제조
상기 실시예 7에서 아스팔트 조성물 1 대신에 비교예 3 및 4의 아스팔트 조성물 4 및 5를 각각 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 제조하였다. 제조된 아스팔트 혼합물의 수분저항 성능(동적수침 후 피복률)을 하기 표 4에 나타내었다.
| 아스팔트 혼합물 1 (실시예 7) |
아스팔트 혼합물 2 (실시예 8) |
아스팔트 혼합물 3 (실시예 9) |
아스팔트 혼합물 4 (비교예 5) |
아스팔트 혼합물 5 (비교예 6) |
|
| 첨가제 | 첨가제 1(실시예 1) | 첨가제 2 (실시예 2) |
첨가제 3 (실시예 3) |
첨가제 A (비교예 1) |
첨가제 B (비교예 2) |
| 동적수침 후 피복률(%) | 65 | 68 | 66 | 60 | 56 |
본 발명의 아스팔트 혼합물은 본 발명의 아미노실란 화합물을 채용한 아스팔트 첨가제를 포함함으로써 동적수침 후 피복률이 65% 이상으로, 에틸렌아민계 상용 첨가제 A 및 실란 작용기를 포함하는 첨가제 B와 대비하여 수분저항성이 현저하게 향상되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 아스팔트 혼합물은 특정 구조의 아미노실란 화합물을 첨가제로 포함함으로써 향상된 수분저항성을 가져 박리저항성 아스팔트 포장에 적용될 수 있다.
따라서 본 발명의 아스팔트 혼합물은 냄새가 개선되고 저장안정성과 수분저항성이 우수하여, 작업이 용이하고 친환경적일 뿐만 아니라 도로의 포트홀 저감 효과가 탁월하다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 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 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (14)
- 하기 화학식 1로 표시되는 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고;
L은 -(CR11R12)a-X-(CR13R14)b-이고;
X는 단일결합, NR, O 또는 S이고;
R은 수소 또는 C1-C20알킬이고;
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬 또는 하이드록시이고;
R1은 수소 또는 C1-C20알킬이고;
R2는 C1-C20알킬이고;
상기 R1 및 R2의 알킬은 -Si(OR')(OR'')(OR''')로 더 치환될 수 있으며,
R', R'' 및 R'''는 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다. - 제 1항에 있어서,
상기 화학식 1에서, R1은 수소, C1-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C10알킬렌이고;
R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬인, 아스팔트 첨가제. - 제 1항에 있어서,
상기 화학식 1에서, R2는 C1-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고;
L2는 C1-C10알킬렌이고;
R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬인, 아스팔트 첨가제. - 제 1항에 있어서,
상기 화학식 1에서, R1은 수소, C10-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C10알킬렌이고;
R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
R2는 C10-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고;
L2는 C1-C10알킬렌이고;
R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬인, 아스팔트 첨가제. - 제 1항에 있어서,
상기 화학식 1의 아미노실란 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 것인, 아스팔트 첨가제.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
X는 단일결합, NR 또는 O이고;
R은 수소 또는 C1-C10알킬이고;
R13 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 하이드록시이고;
R1은 수소, C10-C20알킬 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C10알킬렌이고;
R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
R2는 C10-C20알킬 또는 -L2-Si(OR2a)(OR2b)(OR2c)이고;
L2는 C1-C10알킬렌이고;
R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C10알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이다. - 제 2항에 있어서,
상기 화학식 2의 아미노실란 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 것인, 아스팔트 첨가제.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
X는 단일결합 또는 NH이고;
R1은 수소 또는 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C5알킬렌이고;
R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
R2는 C10-C20알킬이고;
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다. - 제 6항에 있어서,
상기 화학식 3에서, X는 NH이고; R1은 수소인, 아스팔트 첨가제. - 제 6항에 있어서,
상기 화학식 3에서, X는 단일결합이고; R1은 -L1-Si(OR1a)(OR1b)(OR1c)이고;
L1는 C1-C5알킬렌이고; R1a, R1b 및 R1c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬인, 아스팔트 첨가제. - 제 2항에 있어서,
상기 화학식 2의 아미노실란 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 것인, 아스팔트 첨가제.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
Ra 내지 Rc는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
R1은 C10-C20알킬이고;
L2는 C1-C5알킬렌이고;
R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 C1-C5알킬이고;
a는 1 내지 5의 정수이다. - 제 1항 내지 제 9항에서 선택되는 어느 한 항의 아스팔트 첨가제; 및
아스팔트;를 포함하는 아스팔트 조성물. - 제 10항에 있어서,
상기 아스팔트 첨가제는 아스팔트 100중량부에 대하여 0.05 내지 10중량부로 포함하는 아스팔트 조성물. - 제 10항에 있어서,
상기 아스팔트 조성물은 고분자 개질재, 재생 첨가제, 아스팔트 침입도 조절제, 아스팔트 연화제, 산화방지제, 열안정제, 대전방지제, 활제 및 계면활성제에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 추가 첨가제를 더 포함하는 아스팔트 조성물. - 제 10항의 아스팔트 조성물; 및
골재;를 포함하는 아스팔트 혼합물. - 제 13항에 있어서,
상기 아스팔트 조성물을 아스팔트 혼합물 총 중량에 대하여 0.5 내지 20중량%로 포함하는 아스팔트 혼합물.
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