KR20230083402A - 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법 - Google Patents

다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 콘크리트 또는 아스팔트 노면과의 접착력이 우수하고 내구력이 뛰어나 균열 및 탈리 현상이 최소화되고, 우수한 미끄럼방지 성능과 더불어 빠르고 간편한 작업성을 가지며, 이와 더불어 운전자 및 보행자의 안전을 위한 시인성, 불에 잘 타지 않는 난연성을 확보하고, 장기간 사용에도 오염 발생 정도가 적어 유지·관리가 용이하며, 노면상 또는 시공 도로 주위 대기 중에 존재하는 미립자 또는 유해가스를 효과적으로 제거할 수 있어 친환경적이고 시공 도로 주위의 공해문제를 최소화할 수 있는, 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법에 관한 것이다.

Description

다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법{MULTIFUNCTIONAL ANTI-SKID ROAD PAVEMENT COMPOSITION AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 콘크리트 또는 아스팔트 노면과의 접착력이 우수하고 내구력이 뛰어나 균열 및 탈리 현상이 최소화되고, 우수한 미끄럼방지 성능과 더불어 빠르고 간편한 작업성을 가지며, 이와 더불어 운전자 및 보행자의 안전을 위한 시인성, 불에 잘 타지 않는 난연성을 확보하고, 장기간 사용에도 오염 발생 정도가 적어 유지·관리가 용이하며, 노면상 또는 시공 도로 주위 대기 중에 존재하는 미립자 또는 유해가스를 효과적으로 제거할 수 있어 친환경적이고 시공 도로 주위의 공해문제를 최소화할 수 있는, 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로 교통사고에 있어 가장 큰 사고 요인으로 지목되는 현상 중 하나가 바로 도로 미끄럼 현상이다. 수많은 선행연구에 있어, 도로면의 미끄럼 마찰과 교통사고의 발생 건수는 유의미한 상관관계를 보이고 있으며, 운행중인 자동차의 제어 능력을 상실하게 되는 미끄럼 사고 특성상 그 피해 규모도 일반적인 사고 유형에 비해 더욱 커지게 된다. 특히 우천 등 기상 상황으로 주행 환경이 악화되는 경우, 이로 인한 미끄럼 사고 또는 전복 사고의 발생률은 기하급수적으로 증가하게 된다.
이를 방지하기 위해 도로면에 걸쳐 미끄럼 현상을 방지하기 위한 여러 시공이 행해지고 있으며, 이는 표면상에 미끄럼 방지 기능을 수행하기 위한 재료를 추가하는 시공 방식 또는 도로 표면 재료를 제거함으로써 그 표면적을 불규칙하게 형성하거나 표면적을 넓히는 등의 시공 방식으로 분류할 수 있다.
도로 표면에 미끄럼 방지 기능을 수행하기 위한 재료를 추가하는 시공 방식의 경우, 미끄럼 방지 기능을 갖는 도로 포장을 행하는 것이 일반적이다. 이는 소규모 간선도로 이하의 도로 중 사고다발지역이나, 어린이보호구역, 급경사, 건널목 등에 주로 시공되며, 일반적인 도로 표면에 비해 높은 마찰력을 발생시켜 차량의 제동거리를 감소시키는 등으로 미끄럼에 의한 교통사고를 예방하는 것을 그 주된 목적 또는 기능으로 한다.
위와 같이 주로 생활환경과 밀접하고 도로 규모가 비교적 협소한 시공 도로 환경의 특성상 시공과 건조 중에 차량 통행을 차단해야 하기 때문에 시공이 용이하면서 건조가 신속하게 진행되어 교통이 원활히 소통될 수 있어야 하고, 주변환경과 조화를 이루면서 운전자의 경각심을 고취시키기 위해 선명하고 시인성이 우수해야 하며, 더불어 표면의 탈리, 탈색, 마모 등을 최소화하여 장기간의 포장 안정성을 보장할 수 있는 내구성 포장재 또는 공법이 요구되고 있다.
한편, 최근에는 도로 포장재에 여러 기능성을 부가하려는 시도가 활발히 행해지고 있다. 도로 상에서 발생하는 대형 교통사고의 경우 화재를 동반하는 경우가 빈번한데, 화재로 인해 도로 표면이 손상되는 것을 방지하기 위해 난연제를 더욱 첨가하는 등의 시도가 그것이다. 하지만, 이러한 기능성 부재들의 첨가비를 적절히 조절하지 못하거나, 공법이 적절하지 못한 경우 이로 인해 오히려 포장면의 강도가 저하되어 균열이 쉽게 발생하는 등의 각종 문제점이 보고되고 있다.
<특허문헌>
공개특허공보 제10-2007-0138339(2007.12.27 공개) "차열 기능을 갖는 노면 논슬립 포장재 조성물 및 시공공법"
하지만, 차열 기능이 더욱 부가된 노면 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이의 제조방법에 관한 기술이 개시되어 있으나, 포장면의 강도가 저하되어 크랙이 발생하기 쉬운 문제점이 여전히 존재하고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 아스팔트, 콘크리트 노면과의 접착력이 우수하고 내구력이 뛰어나 균열 및 탈리 현상을 최소화하며, 우수한 미끄럼방지 성능과 더불어 빠르고 간편한 작업성을 갖는 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 우수한 미끄럼방지 성능과 더불어, 운전자 및 보행자의 안전을 위한 시인성 및 불에 잘 타지 않는 난연성을 확보하고, 장기간 사용에도 오염 발생 정도가 적어 유지·관리가 용이하며, 노면상 또는 시공 도로 주위 대기 중에 존재하는 미립자 또는 유해가스를 제거할 수 있어 친환경적이고 시공 도로 주위의 공해문제를 최소화할 수 있는 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명에 있어 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 과제 해결 수단, 발명의 효과 및 상세한 설명으로부터 용이하게 추론 가능한 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물은, 주제, 경화제 및 인조규사를 포함하며, 상기 주제는 메틸메타아크릴레이트, 이산화규소 및 탄산칼슘을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물에 있어서, 상기 주제는, 변성 불포화 폴리에스터 수지, 폴리알파올레핀(poly-α-olefin, APAO) 수지, 왁스, 착색안료, 차열성을 향상시키기 위한 제1기능성부재, 시인성을 향상시키기 위한 제2기능성부재, 난연성을 확보하기 위한 제3기능성부재 및 오염 방지 성능을 확보하기 위한 제4기능성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물에 있어서, 상기 주제는, 메틸메타아크릴레이트 5 내지 20 중량%, 이산화규소 15 내지 35 중량%, 탄산칼슘 25 내지 35 중량%, 변성 불포화 폴리에스터 수지 10 내지 20 중량%, 폴리알파올레핀 수지 1 내지 5 중량%, 왁스 1 내지 5 중량%, 착색안료 4 내지 8 중량%, 상기 제1기능성부재 0.3 내지 5 중량%, 상기 제2기능성부재 3 내지 7 중량%, 제3기능성부재 5 내지 10 중량% 및 상기 제4기능성부재 5 내지 10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물에 있어서, 상기 제1기능성부재는 산화방지제이고, 상기 제2기능성부재는 유리블록이며, 상기 제3기능성부재는 멜라민(melamine), 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate) 및 실리콘계 난연제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하고, 상기 제4기능성부재는 나노다이아몬드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물은, 상기 주제 50 내지 60 중량%, 상기 경화제 0.5 내지 1.5 중량% 및 상기 인조규사 40 내지 50 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도로 시공방법은, 작업 대상 도로 표면을 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하는 표면정비공정; 상기 표면정비공정을 거친 도로 표면에 프라이머를 소정의 두께로 도장하는 프라이머도장공정; 상기 프라이머도장공정에서 도장된 프라이머 상면에 미끄럼방지 포장재 조성물을 소정의 두께로 도포하는 포장재도포공정; 및 상기 도포된 미끄럼방지 포장재 조성물을 건조시킴으로써 양생을 수행하는 양생공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도로 시공방법에 있어서, 상기 미끄럼방지 포장재 조성물은, 주제, 경화제 및 인조규사를 포함하며, 상기 주제는 메틸메타아크릴레이트, 이산화규소, 탄산칼슘, 변성 불포화 폴리에스터 수지, 폴리알파올레핀(poly-α-olefin, APAO) 수지, 왁스, 착색안료, 차열성을 향상시키기 위한 제1기능성부재, 시인성을 향상시키기 위한 제2기능성부재, 난연성을 확보하기 위한 제3기능성부재 및 오염 방지 성능을 확보하기 위한 제4기능성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도로 시공방법에 있어서, 상기 주제는, 메틸메타아크릴레이트 5 내지 20 중량%, 이산화규소 15 내지 35 중량%, 탄산칼슘 25 내지 35 중량%, 변성 불포화 폴리에스터 수지 10 내지 20 중량%, 폴리알파올레핀 수지 1 내지 5 중량%, 왁스 1 내지 5 중량%, 착색안료 4 내지 8 중량%, 상기 제1기능성부재 0.3 내지 5 중량%, 상기 제2기능성부재 3 내지 7 중량%, 제3기능성부재 5 내지 10 중량% 및 상기 제4기능성부재 5 내지 10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도로 시공방법은, 상기 양생공정 이후에 상기 미끄럼방지 포장재 조성물이 도포된 노면에 방진층이 형성될 범위를 한정하기 위한 마스킹 테이프를 부착하는 범위한정공정; 상기 범위한정공정에서 마스킹 테이프에 의해 한정된 범위의 노면을 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하는 노면정비공정; 상기 노면정비공정을 거친 노면에 방진재 조성물을 소정의 두께로 도포하는 방진재도포공정; 및 상기 방진재도포공정 이후 상기 범위한정공정에서 부착한 상기 마스킹 테이프를 제거하고 상기 방진재 조성물을 건조시킴으로써 양생을 수행하는 방진층양생공정;을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도로 시공방법에 있어서, 상기 방진재 조성물은, 강화재 및 방진기능부재를 포함하며, 상기 방진기능부재는 상기 강화재 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부가 포함되고, 상기 방진기능부재는 중공형 비드, 다공성 활성탄 및 광촉매 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 개시한 과제의 해결 수단을 채용함으로써 하기와 같은 효과를 가진다.
본 발명은 아스팔트, 콘크리트 노면과의 접착력이 우수하고 내구력이 뛰어나 균열 및 탈리 현상을 최소화하며, 우수한 미끄럼방지 성능과 더불어 빠르고 간편한 작업성을 갖는 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 우수한 미끄럼방지 성능과 더불어, 운전자 및 보행자의 안전을 위한 시인성 및 불에 잘 타지 않는 난연성을 확보하고, 장기간 사용에도 오염 발생 정도가 적어 유지·관리가 용이하며, 노면상 또는 시공 도로 주위 대기 중에 존재하는 미립자 또는 유해가스를 제거할 수 있어 친환경적이고 시공 도로 주위의 공해문제를 최소화할 수 있는 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법을 제공하는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 있어 명시적으로 언급되지 않은 효과들이라도 하기의 상세한 설명 등 명세서 전체의 기재에 있어 합리적으로 추론 가능한 범위 내에서 도출 가능한 효과라면 본 명세서에 기재된 것으로 취급할 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 시공방법의 단계를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 시공방법에 따라 시공된 도로 및 그 주변을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 방진층이 시공된 도로 단면을 나타낸 도면
이하에서는 본 발명에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물 및 이를 이용한 미끄럼방지 도로 시공방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부"와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물은 주제, 경화제 및 인조규사를 포함하며, 상기 주제는 메틸메타아크릴레이트, 이산화규소 및 탄산칼슘을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 주제는, 변성 불포화 폴리에스터 수지, 폴리알파올레핀(poly-α-olefin: APAO) 수지, 왁스, 착색안료, 차열성을 향상시키기 위한 제1기능성부재, 시인성을 향상시키기 위한 제2기능성부재, 난연성을 확보하기 위한 제3기능성부재 및 오염 방지 성능을 확보하기 위한 제4기능성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 메틸메타아크릴레이트(Methyl Methacrylate, MMA)는 결합제 혼합물의 바인더 역할을 한다. 시공 중에 유해가스를 배출하지 않으며, 시공 후 미반응 잔여물질에 의한 핀홀의 생성에 따른 시공 불량이 발생하지 않으면서 경화시간이 짧고 내구성 및 내화학성, 내마모성, UV 안전성 등이 우수한 특징이 있으며, 주제 조성물에 유연성을 부여하여 보행이나 차량 통행에 의한 피로 하중, 충격 등 다양한 충격에너지가 전달되더라도 피막이 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
상기 메틸메타아크릴레이트는 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 5 내지 20 중량%의 범위로 사용하는데, 5 중량% 미만으로 사용할 경우 포장재의 결합력이 떨어질 수 있고, 20 중량%를 초과하는 경우에는 점착력의 유의미한 향상 없이 다른 성분들의 필수함량을 감소시켜 주제 조성물의 물성 등을 저해할 우려가 있다.
상기 이산화규소(SiO2)는 주제의 도막 경도, 즉 뭉개짐을 방지하는 기능 및 작용을 한다. 입도는 325 Mesh UNDER 0.5% 이하의 범위를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 이산화규소는 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 15 내지 35 중량%의 범위로 사용하는데, 15 중량% 미만으로 사용할 경우 경도 및 내마모성이 극도로 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 35 중량%를 초과하는 경우에는 점도가 높아져 작업성이 나빠지며 내알칼리성이 저하되는 현상이 발생하고, 또 포장재의 도포 시 도막의 분포가 균일하지 못해 과다한 부분에선 부착력을 저하시키며, 점도가 높아지고 작업성이 나빠져 몰림 현상이 발생하고 이에 따른 부분적인 강도 저하가 발생할 우려가 있다.
상기 탄산칼슘(CaCO3)은 포장재가 도로에 도포되어 경화된 후에 형성되는 도막의 기계적 성질을 향상시켜 도막의 내구성 및 강도를 증가시킴으로써, 노화를 방지하고 노면표시가 오랫동안 잔류하도록 하는 기능 및 작용을 한다.
상기 탄산칼슘은 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 25 내지 35 중량%의 범위로 사용하는데, 25 중량% 미만이면 압축 강도를 충분히 확보할 수 없어 도막의 기계적 성질이 저하되어 내구성이 떨어지는 문제점이 일어날 수 있고, 35 중량%를 초과하면 다른 필수성분의 함량을 필요 이상으로 감소시켜 점착력 및 내균열성 등 주제 조성물의 물성을 저해하고, 점도 또한 높아져 시공이 용이하지 못하고 시공 후 탈락, 균열 등의 문제점이 나타날 수 있다.
상기 변성 불포화 폴리에스터 수지는 도로에 도포되어 경화된 후에는 도로의 표면에 긴밀하게 접착되어 오랫동안 잔류하면서 착색안료 등이 도로상에 잔류하도록 하여 노면표시로서의 기능을 수행하도록 하며, 기존 C-5 석유화학 수지나 로진 타입의 융착식 도료보다 유연성 및 도로 표면 부착력이 우수하여 내크랙성을 향상시키는 기능을 발휘한다.
상기 변성 불포화 폴리에스터 수지는 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 10 내지 20 중량%의 범위로 사용하는데, 10 중량% 미만으로 사용할 경우 부착성, 내마모성, 내구성, 작업성 등이 저하되는 문제점이 발생할 수 있으며, 20 중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 다른 필수성분의 함량을 필요 이상으로 감소시켜 부여하고자 하는 다기능성 부여에 어려움을 겪을 우려가 있다.
상기 폴리알파올레핀(poly-α-olefin: APAO) 수지는 포장재의 작업성 조정 및 제품의 유연성을 조정하고, 겨울철 등에 경도의 상승으로 인한 도막의 깨짐이나 크랙 현상을 보완해주는 기능 및 작용을 한다. 일반적으로 비결정질의 폴리알파올레핀은 높은 점도지수와 낮은 저온 유동성으로 인하여, 넓은 온도범위에서의 유동성을 가지므로 저온 유동성이 우수하고 분자량 분포가 좁아 증발감량이 적을 뿐만 아니라 안정성이 우수하여 장기간 사용이 가능한 특성이 있다.
상기 폴리알파올레핀 수지는 작업성 조절제로서 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 1 내지 5 중량%의 범위로 사용하는데, 1 중량% 미만으로 사용할 경우 저점도의 스프레이 작업 시 작업성이 떨어지는 문제점과, 도막의 연성과 내마모성이 충분히 부여되지 못하여 저온에서 도막에 크랙이 발생할 수 있으며, 5 중량%를 초과하여 사용할 경우에는 도막이 너무 물러져 기온이 상승될 때 차량 바퀴 등에 의해 오염될 수 있고, 또 도막의 경도가 낮아져 내구성이 떨어지는 문제점이 발생할 우려가 있다.
상기 왁스는 포장재의 흐름성을 개선함으로써 도포 시 균일한 분산으로 도막을 도로 표면상에 균일한 두께로 형성시키도록 하는 기능을 하며, 도막의 표면부에 부상하여 건조 후 도막이 오염되더라도 빗물 등에 오염물질이 쉽게 씻겨나갈 수 있도록 하는 기능 및 작용을 한다.
상기 왁스는 LDPE(Low Density Polyethylene) 왁스인 것이 바람직하며, 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 1 내지 5 중량%의 범위로 사용하는데, 1 중량% 미만으로 사용할 경우 분산 효과를 기대할 수 없어 제품의 균일한 물성을 확보하기가 어렵고 내오염성 저하의 문제점이 있을 수 있으며, 5 중량%를 초과하여 사용할 경우에는 도막의 강도 저하에 따른 깨짐 현상이 발생할 우려가 있다.
상기 착색안료는 포장재에 색상을 부여하는 기능 및 작용을 하여 주간으 ltl가적효과를 높여주는 역할을 하며, 사용자가 원하는 색상으로 포장재를 발현시키기 위해 소정의 색상에 따라 적절히 선택, 조합 및 배합하여 사용할 수 있는데, 당업자라면 기성품 등 상용제품을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것을 임의로 선택하여 적용할 수 있다.
상기 착색안료는 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 4 내지 8 중량%의 범위로 사용하는데, 4 중량% 미만으로 사용할 경우에는 주제 조성물에 색상을 충분히 부여하지 못하여 노면표시 기능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 있을 수 있고, 8 중량%를 초과하는 경우에는 색상의 발현에 특별히 향상됨이 없이 오히려 다른 성분들의 필수함량을 감소시켜 주제 조성물 등의 물성 등을 저해할 수 있다. 상기 착색안료로는 예컨대, Iron trioxide red, 산화제2철, 브롬화동 프타로시아닌, C.I. Pigment blue 15:3 및 카본블랙(Carbon black) 등을 사용할 수 있다. 아이언 트리옥사이드 레드(Iron trioxide red)는 적색을 나타내고, 산화제2철은 적갈색을 나타내며, 브롬화동 프타로시아닌은 녹색을 나타내고, 씨. 아이. 피그먼트 블루(C.I. Pigment blue) 15:3은 청색을 나타내며, 카본블랙(Carbon black)은 흑색을 나타낸다.
상기 제1기능성부재는 포장재 조성물에 있어 차열성 내지 내열성을 더욱 향상시키기 위해 부가되는 구성요소로써, 상기 제1기능성부재는 산화방지제인 것을 특징으로 한다. 상기 산화방지제는 열에 의한 산화를 방지하고, 내열성을 향상시키며, 통상적으로 알려진 것을 사용할 수 있고, 이에 대한 어떠한 제한이 이TSms 것은 아니다.
상기 제1기능성부재는 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.3 내지 5 중량%의 범위로 사용하는데, 0.3 중량% 미만으로 사용할 경우 내열성을 향상시킬 수 없으며, 5 중량%를 초과하여 사용할 경우 그 이상의 효과를 기대하기 어려워 경제성을 떨어뜨릴 우려가 있다
상기 제2기능성부재는 포장재 조성물에 있어 시인성을 더욱 향상시키기 위해 부가되는 구성요소로써, 상기 제2기능성부재는 유리블록(glass block)인 것을 특징으로 한다. 상기 유리블록은 시인성을 높여주는 기능과 함께 미끄럼방지 효과를 발휘하는데, 특히 야간에 차량 전조동의 불빛을 난반사시켜 운전자나 보행자 등이 노면표시를 쉽게 확인 및 인식할 수 있도록 입자크기는 0.03 내지 1 mm인 것이 바람직하다.
상기 제2기능성부재는 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 3 내지 7 중량%의 범위로 사용하는데, 3 중량% 미만으로 사용할 경우 야간 시인성 효과가 극히 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 7 중량%를 초과하는 경우 더 이상의 시인성 효과의 개선은 없는데 반해 오히려 작업성이 나빠지고 유연성이 저하되어 크랙이 발생되며 재귀반사율이 저하되는 문제점을 일으킬 우려가 있다.
상기 제3기능성부재는 포장재 조성물에 있어 난연성을 더욱 향상시키기 위해 부가되는 구성요소로써, 상기 제3기능성부재는 멜라민(melamine), 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate) 또는 실리콘계 난연제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 멜라민은 질소계 난연제 중 하나에 해당하는 멜라민계 난연제 전반을 일컬으며, 멜라민, 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate, MC) 또는 멜라민 포스페이트(melamine phosphate)인 것이 바람직하다. 이러한 멜라민계 난연제의 경우 연소 시 독성 기체의 발생이 거의 없고, 다른 난연제에 비해 연기 발생이 적어 친환경적인 난연제이며, 도로 포장재에 첨가되는 경우 사고 등으로 인한 화재 발생 시 같이 발생하는 연기로 인한 오염, 주변 지역에 대한 2차 피해, 가시거리 저하로 인한 2차 사고의 문제점 등을 효과적으로 예방할 수 있다. 상기 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate)는 인계 난연제의 하나로, 분해 온도가 높아 열적 성질이 우수하고 적은 양으로도 우수한 난연 효과를 나타내며 종래의 난연제에 비해 보다 친환경적이고 인체에 대한 유해성이 낮다는 특성이 있다. 상기 실리콘계 난연제는 실록산(siloxane) 또는 실세스퀴옥산(silsesquioxane)인 것이 바람직하며, 상기 실록산은 PDMS(Polydimethylsiloxane)일 수 있고, 상기 실세스퀴옥산은 POSS(Polyhedral oligomeric silsesquioxane)일 수 있다. 상기 실리콘계 난연제 역시 열적 성질이 우수하고 적은 양으로도 우수한 난연 효과를 나타내며, 종래의 난연제에 비해 보다 친환경적이고 인체에 대한 유해성이 낮다는 특성이 이TEk. 상기 실리콘계 난연제는 그 단독으로 쓰이기보다는 상기 멜라민 또는 암모늄 폴리포스페이트와 함께 보조적으로 쓰이는 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 멜라민, 암모늄 폴리포스페이트 또는 실리콘계 난연제의 경우 통상적으로 알려진 것을 사용할 수 있고, 이에 대한 어떠한 제한이 있는 것은 아니다.
상기 제3기능성부재는 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 5 내지 10 중량%의 범위로 사용하는데, 5 중량% 미만으로 사용할 경우 그 난연 효과가 미미하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 더 이상의 난연성 효과의 개선은 없는데도 불구하고 다른 필수성분의 함량을 감소시켜 주제 조성물의 물성 등을 저하시키는 문제가 발생할 우려가 있다.
상기 제4기능성부재는 포장재 조성물에 있어 오염 방지 성능을 더욱 향상시키기 위해 부가되는 구성요소로써, 상기 제4기능성부재는 나노다이아몬드인 것을 특징으로 한다. 상기 나노다이아몬드는 수 내지 수십 나노미터(nm) 크기를 가지는 다이아몬드 단결정 입자로, 뛰어난 내구성 및 화학적 안정성을 보유하여 내침식성, 내마모성, 내열성, 내구성을 향상시킬 수 있는 기능을 제공하며, 나아가서는 첨가제로 첨가되는 경우 얼룩 등의 오염에 강한 내오염성을 향상시킬 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 한편, 상기 제4기능성부재는 고수 추출물, 죽엽 추출물, 백굴채 추출물 및 황련 추출물로 이루어지는 군 중 하나 이상을 더 포함할 수 있으며, 상기 고수 추출물은 고수(Coriandrum sativum)의 에탄올 추출물인 분말 형태의 고수 추출물을 의미하는 것이 바람직하며, 상기 죽엽 추출물은 대나무의 잎인 죽엽의 에탄올 추출물인 분말 형태의 죽엽 추출물을 의미하는 것이 바람직하고, 상기 백굴채 추출물은 백굴채(Chelidonii herba)의 에탄올 추출물인 분말 형태의 백굴채 추출물을 의미하는 것이 바람직하고, 상기 황련 추출물은 황련(Coptis chinensis)의 에탄올 추출물인 분말 형태의 황련 추출물을 의미하는 것이 바람직하다. 상기 고수 추출물, 죽엽 추출물, 백굴채 추출물 또는 황련 추출물은 천연 항균성분을 포함한 부원료로써, 첨가제로 첨가되는 경우 미생물에 의한 공격을 방지하여 내오염성을 향상시키는데에 기여한다. 본 발명에 따른 포장재 조성물에 의해 포장된 도로의 경우 미끄럼방지용 도로의 특성상 착색되어 있는 표면을 가지게 되는데, 이러한 경우 오염 발생이 빈발하여 외관상에 문제가 발생하고 유지관리에 어려움을 겪게 되는 경우가 많은데, 상기 제4기능성부재가 첨가되는 경우 이러한 오염을 미연에 최소화할 수 있어 유지관리에 소모되는 비용 또는 시간 등을 절감할 수 있는 효용이 있다.
상기 제4기능성부재는 주제 조성물의 전체 중량을 기준으로 5 내지 10 중량%의 범위로 사용하는데, 5 중량% 미만으로 사용할 경우 그 오염 방지 성능의 개선 효과가 미미하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 더 이상의 오염 방지 성능 효과의 개선은 없는데도 불구하고 다른 필수성분의 함량을 감소시켜 주제 조성물의 물성 등을 저하시키는 문제가 발생할 우려가 있다. 한편, 제4기능성부재는 나노다이아몬드만을 포함할 수도 있고, 나노다이아몬드와 더불어 상기 고수 추출물, 죽엽 추출물, 백굴채 추출물 및 황련 추출물을 포함하는 군 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수도 있고, 이외의 다른 성분을 포함할 수도 있는데, 나노다이아몬드와 더불어 고수 추출물, 죽엽 추출물, 백굴채 추출물 및 황련 추출물을 함께 포함하게 되는 경우 나노다이아몬드는 제4기능성부재 총 중량 대비 적어도 80 중량% 이상으로 이루어지게 되는 것이 바람직하며, 나머지 고수 추출물, 죽엽 추출물, 백굴채 추출물 및 황련 추출물은 그 포함 여하에 따라 상호 균등한 비율로 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물에 있어 상기 경화제는 당업계에 공지된 다양한 경화제를 이용할 수 있으나, 포장재의 시공 직전에 첨가하는 라디칼 중합반응 개시제인 벤질과산화물(benzylperoxide, BPO) 또는 변성경화제(MXDA Mannich)를 사용할 수 있다. 상기 변성경화제의 경우 그 94 내지 96 중량부에 대하여 경화촉진제인 2, 4, 6 트리(디메틸아미노메틸)페놀 3 내지 6 중량부를 혼합하여 사용할 수도 있다. 변성경화제는 그 자체만으로도 충분한 경화물성을 발휘하여 내약품성 및 내후성이 좋아 25℃의 온도에서 2시간이면 차량통행이 가능하지만, 경화촉진제와 혼합하게 되면, 10℃의 온도에서 3 내지 4 시간, 30℃의 온도에서는 1시간 후면 차량통행이 가능해지게 된다.
상기 경화제는 포장재의 경도, 강도 및 내마모성에 영향을 주기 때문에 주제와 경화제는 100:2의 중량비로 혼합된 것이 바람직하다. 경화제의 중량비가 2 미만인 경우에는 반응속도의 지연에 따른 경도의 저하 및 신율의 감소를 초래할 수 있고, 중량비가 2를 초과하는 경우에는 경도는 우수하지만 반응속도가 너무 빨라 수축 균열의 확대를 초래하기 때문에 포장재의 물성을 저하시키게 되어 신율이 감소하는 문제가 있다.
한편, 경화제는 목표로 하는 경화시간 및 대기온도조건 그리고 지표 표면 온도에 따라 달리 사용할 수도 있는데, 겨울철에는 더 많은 양을 혼합하고, 여름철에는 적은 양을 혼합하여 발열량을 조절할 수도 있다.
상기 인조규사는 내마모성 및 경도를 높여 미끄럼저항성을 강화하면서 시인성 확보 및 운전자의 경각심을 자극할 수 있도록 요철감을 형성하기 위한 것으로, 천연규석을 물리적으로 파쇄하여 규격(0.85 ~ 2.5mm/micron)별로 입자를 분리한 것을 사용할 수 있는데, 이는 포장재의 미끄럼방지 및 제품의 경도, 즉 뭉개짐을 방지하는 기능 및 작용을 한다.
상기 인조규사는 주제와 경화제를 혼합한 결합제 2.5에 대해 2의 중량비로 사용하는데, 이보다 낮은 비율로 사용할 경우 조밀도가 떨어져 미끄럼방지 효과가 저하되는 문제점이 발생할 수 있고, 제품의 압축강도 또한 충분히 발휘하지 못해 시공 후 밀림 및 눌림 현상을 방지할 수 없게 되며, 이보다 높은 비율로 사용할 경우 도포 시 작업성이 떨어지고, 도막 아래로 침강을 유발함으로써 미끄럼 저항은 증가하나 제품의 치밀성이 부족하게 되어 내구성 및 내균열성이 약화되므로 시공 후 노면 탈락, 균열 발생 등의 문제점이 일어날 수 있다.
또한, 인조규사의 입경이 0.85mm/micron 미만인 것은 골재로서는 너무 작은 입자로서 압축강도 등의 물성을 개선하는 효과가 무기질 필러와 거의 같기 때문에 골재로서의 효능을 기대하기는 어렵고, 2.5mm/micron을 초과하면 골재의 크기가 시공 두께보다 더 커지므로 외부의 충격을 더 많이 받게 되어 파손되거나 탈리되기 쉽기 때문에 제품의 내구성 향상에 오히려 악영향을 끼치는 결과를 초래할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 이용한 도로 시공방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 상술한 일 실시예에서와 공통되는 구성요소에 대한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 이용한 도로 시공방법은, 작업 대상 도로 표면을 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하는 표면정비공정(S1); 상기 표면정비공정(S1)을 거친 도로 표면에 프라이머를 소정의 두께로 도장하는 프라이머도장공정(S2); 상기 프라이머도장공정(S2)에서 도장된 프라이머 상면에 미끄럼방지 포장재 조성물을 소정의 두께로 도포하는 포장재도포공정(S3); 및 상기 도포된 미끄럼방지 포장재 조성물을 건조시킴으로써 양생을 수행하는 양생공정(S4);을 포함한다. 이 때, 상기 미끄럼방지 포장재 조성물의 구체적인 성분 및 조성비에 관한 사항은 상술한 바와 같으므로, 이에 대해서는 생략하도록 한다. 본 명세서에 걸쳐 작업 대상 도로라 함은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 이용한 도로 시공을 행하고자 하는 부분을 포함하는 도로에 있어 그 시공 대상이 되는 범위 내의 도로를 의미하는 것이 바람직하며, 상기 도로 시공을 행하고자 하는 부분을 포함하는 도로는 기초 도로층(B)을 포함하는 의미로 해석하는 것이 바람직하다.
상기 표면정비공정(S1)은 작업 대상 도로 표면을 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하는 공정을 의미한다. 상기 작업 대상 도로는, 콘크리트 포장 또는 아스팔트 포장이 행해진 도로인 것이 바람직하다. 상기 표면정비공정(S1)을 보다 상세하게 설명하면, 우선, 작업 대상 도로의 표면을 깨끗이 청소 및 건조하여 시공 결함을 유발할 수 이물질 및 수분을 제거한다. 이 때, 작업 대상 도로의 표면 1㎡당 6~7% 농도의 염산액을 0.5 리터 정도로 살포한 후 4~6분 뒤에 브러시로 문지르고 이에 의해 발생하는 이물질을 고압수로 제거한 다음 수분을 건조하는 표면처리 공정을 더 포함하여 실시할 수 있다. 또한, 작업 대상 도로의 표면에 16 메시(mesh) 이하의 모래를 고압의 공기와 함께 분사(샌드-블라스팅)하여 그 표면에 부착되거나 잔류하는 오염물질과 레이턴스(laitance)를 제거하는 표면처리 공정을 더 포함하여 실시할 수도 있다.
여기서, 신축 및 신설 혹은 개수공사한 콘크리트 도로의 경우 최소한 20일 이상 양생 후 레이턴스를 제거하는 것이 바람직하고, 표면에 요철이 있는 경우에는 그라인더(wire cup brush 또는 diamond wheel)로 갈아내어 평활하게 조정하고, 갈라진 틈새가 있는 경우 적당한 소재로 메운 후 시공하는 것이 바람직하다.
또한, 콘크리트 도로의 표면의 pH가 6 이하일 경우에는 알칼리 용액(암모니아수)을 그 표면에 살포한 후 약 10분간 방치하여 중화시킨 다음 고압의 깨끗한 물로 세척하여 pH값이 7~8을 유지하도록 조정하는 것이 바람직하다.
한편, 도로의 표면에 수분이 있을 경우 완전히 건조한 후 시공하여야 하며, 그렇지 않을 경우 시공 후 기포가 발생하거나 들뜸 현상 등의 시공불량이 발생할 수 있다.
상기 표면정비공정(S1) 이후에는, 필요에 따라 상기 표면정비공정(S1)에 의해 사전 청소작업이 완료된 도로의 표면에 미끄럼방지 포장재가 포장될 범위를 한정하기 위한 마스킹 테이프를 계획된 정확한 위치에 가로 및 세로방향 또는 원형으로 부착하는 범위한정공정을 실시할 수 있다.
상기 프라이머도장공정(S2)은 상기 표면정비공정(S1) 또는 표면정비공정(S1) 및 범위한정공정을 거친 도로 표면에 프라이머를 소정의 두께로 도장하는 공정을 의미한다. 상기 프라이머도장공정(S2)을 보다 상세하게 설명하면, 우선 도로의 표면(또는 상기 범위한정공정에 의해 범위가 한정된 범위 내의 도로의 표면)에 주제에 보강제 및 경화제가 특정 비율로 혼합된 일정량의 프라이머(primer)를 롤러나 붓 등을 이용하여 소정의 두께로 도장한다. 이때, 도로의 표면 상태에 따라 침투력의 차이가 있을 수 있으므로 건조 정도에 따라 필요한 경우에는 프라이머를 1차 도포하고 약 30~60분 후에 2차로 도포하여 한층 균일하고 안정적으로 침투되도록 할 수 있다. 상기 프라이머도장공정(S2)에 있어 도장하고자 하는 두께는 당업자라면 표면의 조건, 기상 상황 등에 따라 임의로 적절한 두께를 선택할 수 있다. 다만, 한 번에 프라이머를 도로에 두껍게 도포할 경우 프라이머가 흘러내려 균일하게 도장된 상태를 유지할 수 없게 되고, 콘크리트 포장 도로의 경우 콘크리트의 공극을 과다하게 채우게 되어 공극률을 지나치게 떨어뜨려 결과적으로 배수성이 불량할 수 있는 문제점이 있음을 고려할 수 있다.
여기서 프라이머는 에폭시계 또는 우레탄 고무계의 용제형 프라이머를 사용할 수 있으나 이에 특별히 한정되는 것은 아니다. 프라이머의 구성은 예를 들면, 에폭시 타입 접착제와 충진제 및 가소제를 일정 비율로 포함할 수 있다.
이러한 프라이머는 도로의 표면을 부식이나 물리적인 충격으로부터 보호하며 이후의 포장재 도포가 원활하게 이루어지도록 하는 도장 물질로써, 당업자면 기성품 등 상용제품을 구입하여 사용할 수 있는 등 공지된 것을 임의로 선택하여 적용할 수 있다.
상기 포장재도포공정(S3)은 상기 프라이머도장공정(S2)에서 도장된 프라이머 상면에 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 소정의 두께로 도포하는 공정을 의미하며, 상기 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물은 본 발명의 일 실시예에 관한 설명에서 이미 설명한 바와 같으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이 때, 작업현장의 기온에 따라 경화속도를 조절하기 위해 경화제의 투입량을 가감할 수도 있다.
한편, 상기 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재의 도포 두께는 2~3mm의 범위인 것이 바람직하나, 당업자라면 전반적인 공정 및 기상상황 등을 고려하여 적절한 수치범위 내의 두께를 선택할 수 있을 것이다.
한편, 상기 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재의 도포 방법은 스프레이식 도포 시공 방법을 채용할 수 있는데, 스프레이식 도포 시공 방법을 채용하는 경우 BPN 측정결과(논슬립, 미끄럼방지 효과) 일반적인 밀대식 시공보다 미끄럼방지 성능에 있어 더욱 효과적이기 때문이다.
상기 양생공정(S4)은 상기 도포된 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 일정시간 동안 건조시킴으로써 양생을 수행하는 공정을 의미하며, 그 시간은 20~40분 사이에 실시하는 것이 바람직하나, 당업자라면 전반적인 공정 및 기상상황 등을 고려하여 적절한 수치범위 내의 두께를 선택할 수 있을 것이다. 만일 상술한 바와 같이 상기 표면정비공정(S1) 이후 범위한정공정을 더 수행한 경우, 포장재의 경화가 진행되기 전에 마스킹 테이프를 제거하는 것이 바람직하다. 이는 포장재의 가사시간 이후 마스킹 테이프를 제거하는 경우 경화가 진행 중인 포장재가 함께 떨어져 나올 수 있는 문제가 발생하기 때문이다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 이용한 도로 시공방법은 콘크리트 표면에 상기 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 적용하는 것을 전제로 설명하였으나, 아스팔트 도로 표면 역시 상기 도로 시공방법에 있어 적용할 수 있으며, 여전히 본 발명의 범위 내에 포함되는 것은 물론이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 이용한 도로 시공방법은, 상기 양생공정(S4) 이후에 상기 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물이 도포된 노면에 방진층(200)이 형성될 범위를 한정하기 위한 마스킹 테이프를 부착하는 범위한정공정(S5), 상기 범위한정공정(S5)에서 마스킹 테이프에 의해 한정된 범위의 노면을 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하는 노면정비공정(S6), 상기 노면정비공정(S6)을 거친 노면에 방진재 조성물을 소정의 두께로 도포하는 방진재도포공정(S7) 및 상기 방진재도포공정(S7) 이후 상기 범위한정공정(S5)에서 부착한 상기 마스킹 테이프를 제거하고 상기 방진재 조성물을 건조시킴으로써 양생을 수행하는 방진층양생공정(S8)을 추가적으로 포함할 수 있다. 이는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능성 도로용 미끄럼방지 포장재 조성물을 이용하여 미끄럼방지 포장 시공이 완료된 이후에, 시공이 완료된 도로 표면에 해당하는 시공층(100) 표면 전부 또는 일부에 미립자 또는 유해가스 흡착 기능을 더욱 부가하기 위한 공정이다. 상기 미끄럼방지 포장재가포장된 시공층(100) 표면 일부에 상기 방진층(200)을 형성하여, 기 시공된 상기 시공층(100)이 보유한 차열성, 시인성, 내오염성 등의 기능성을 해치지 않으면서, 더불어 방진 또는 유해가스 흡착 기능을 보유할 수 있어 도로 주변 환경 개선에 더욱 기여할 수 있다.
상기 범위한정공정(S5)은, 상기 양생공정(S4) 이후에 상기 미끄럼방지 포장재 조성물이 도포된 노면에 방진층(200)이 형성될 범위를 한정하기 위한 마스킹 테이프를 부착하는 공정을 의미한다. 상술한 바와 같이 상기 방진층(200)은 상기 시공층(100) 표면의 일부에 형성되는 것이 바람직하므로, 이를 위해 상기 방진층(200)의 형성 범위를 한정하기 위한 공정이다. 이는 도 2에 도시한 바와 같이 해당 도로의 운행 관련 제한 사항 등의 정보를 나타낼 수 있도록 형성될 수도 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니고, 특정한 문양, 패턴 또는 그림 등을 나타낼 수 있도록 형성되어 해당 도로의 외관을 더욱 개선시키는 방향으로 한정할 수도 있음은 물론이다. 상기 범위한정공정(S5)의 상세한 사항은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 시공방법의 상세한 설명에서 이미 설명하였으므로 이하에서는 생략하도록 한다.
상기 노면정비공정(S6)은 상기 범위한정공정(S5)에서 마스킹 테이프에 의해 한정된 범위의 노면을 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하는 공정을 의미하며, 이에 관한 상세한 사항은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 시공방법의 상세한 설명에서 이미 설명하였으므로 이하에서는 생략하도록 한다.
상기 방진재도포공정(S7)은 상기 노면정비공정(S6)을 거친 노면에 방진재 조성물을 소정의 두께로 도포하는 공정을 의미한다. 여기서 상기 방진재 조성물은 상기 시공층(100) 표면 상에 형성되어 방진 또는 유해가스 흡착 기능을 더욱 부가하기 위한 조성물로, 강화재 및 방진기능부재를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 방진재 조성물에 있어 상기 방진기능부재는 상기 강화재 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는데, 이 때 상기 방진기능부재가 10 중량부 이하로 포함되면 그 방진 성능이 미미하여 효과를 발휘하기 어렵고, 20 중량부 이상으로 포함되면 그 시공성 등에 문제가 발생할 우려가 있다. 상기 강화재는 상기 방진재 조성물이 상기 시공층(100) 표면 상에 원활하게 부착되도록 하는 역할 및 계면활성제 역할을 수행하기 위해 투입되며, 당업자라면 이러한 기능을 수행할 수 있는 기성품 등 사용제품을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것을 임의로 선택할 수 있고, 이러한 제품에는 예컨대 SBR(Styrene Butadiene Rubber)를 함유하는 제품 등이 있을 수 있다. 상기 방진기능부재는 방진 또는 유해가스 흡착 기능을 수행할 수 있는 부재를 의미하며, 이는 예컨대 미립자를 흡착할 수 있는 중공형 비드, 다공성 활성탄 또는 이의 분말 및/또는 NOx 등 유해가스를 포집할 수 있는 이산화타이타늄 등의 광촉매 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
한편, 상기 방진재 조성물은 상술한 강화재 및 방진기능부재 이외에도 통상의 기술자라면 필요에 따라 착색안료 등을 더 부가하여, 그 시인성 등을 더욱 확보할 수 있음은 물론이다.
상기 방진재도포공정(S7)은 상기 방진재 조성물을 도포함으로써 수행되며, 이는 바람직하게는 스프레이 분사 방식으로 도포될 수 있고, 그 도포 두께는 2~3mm의 범위인 것이 바람직하나, 당업자라면 전반적인 공정 및 기상상황 등을 고려하여 적절한 수치범위 내의 두께를 선택할 수 있을 것이다.
상기 방진층양생공정(S8)은 상기 방진재도포공정(S7) 이후 상기 범위한정공정(S5)에서 부착한 마스킹 테이프를 제거하고 상기 방진재 조성물을 건조시킴으로써 양생을 수행하는 공정을 의미하며, 이에 관한 상세한 사항은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 시공방법의 상세한 설명에서 이미 설명하였으므로 이하에서는 생략하도록 한다.
이하에서는 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 하기 실시예들은 본 발명을 보다 상세하기 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 아니하다는 것은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
1. <실시예 1> 본 발명에 따른 미끄럼방지 포장재의 시공
작업 대상 도로의 표면을 깨끗이 청소 및 건조하여 시공 결함을 유발할 수 이물질 및 수분을 제거하고, 청소 및 건조가 완료된 도로 표면에 주제에 보강제 및 경화제가 특정 비율로 혼합된 일정량의 프라이머를 롤러나 붓 등을 이용하여 소정의 두께로 도장하고, 상기 프라이머 상면에 미끄럼방지 포장재를 2~3mm의 두께로 분사하여 도포한 뒤 일정시간 동안 양생시켰다.
상기 미끄럼방지 포장재는 메틸메타아크릴레이트(MMA) 13 중량%, 이산화규소 20 중량%, 탄산칼슘 30 중량%, 변성 불포화 폴리에스터 수지 10 중량%, 폴리알파올레핀 수지 3 중량%, 왁스 3 중량%, 착색안료 4 중량%, 산화방지제로 이루어진 제1기능성부재 3 중량%, 유리블록으로 이루어진 제2기능성부재 3 중량%, 암모늄 폴리포스페이트와 실리콘계 난연제를 2:1의 중량비로 포함하는 제3기능성부재 5 중량% 및 제4기능성부재 6 중량%를 함유하는 주제와 경화제를 교반기를 이용하여 100:2의 중량비로 균일하게 혼합하여 결합제를 준비하고, 이에 대하여 인조규사를 2.5:1의 중량비로 배합하여 포장재를 형성하였다. 이때 상기 제4기능성부재는 나노다이아몬드 80 중량%, 고수 추출물 5 중량%, 죽엽 추출물 5 중량%, 백굴채 추출물 5 중량% 및 황련 추출물 5 중량%를 혼합하여 제조하였다.
2. <실시예 2> 본 발명에 따른 미끄럼방지 포장재의 시공
실시예 1에 따른 미끄럼방지 포장재의 시공 이후 그 시공면을 다시 깨긋이 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하고, 청소 및 건조가 완료된 시공면 표면에 방진재 조성물이 도포될 범위를 한정하기 위한 마스킹 테이프를 계획된 위치에 부착하였으며, 위의 마스킹 테이프가 부착한 상태에서 교반기를 이용하여 시판 중인 강화재 100 중량부에 대하여 이산화티타늄 40 중량%, 다공성 활성탄 분말 60 중량%로 이루어지는 방진기능부재 15 중량부를 균일하게 혼합하여 방진재 조성물을 형성한 뒤 이를 상기 시공면에 2~3mm의 두께로 분사 도포한 후 마스킹 테이프를 제거하고 일정시간 동안 양생시켰다. 이 때 방진재 조성물이 도포된 면적은 총 시공면 대비 약 11%에 해당하였다.
3. <비교예 1> 미끄럼방지 포장재의 시공
실시예 1에 따른 미끄럼방지 포장재의 조성에 있어 제4기능성부재를 나노다이아몬드로만 구성한 것을 제외하면, 실시예 1과 동일하게 하였다.
4. <비교예 2> 미끄럼방지 포장재의 시공
실시예 1에 따른 미끄럼방지 포장재의 조성에 있어 제3기능성부재 및 제4기능성부재를 제외하고, 그 주제를 메틸메타아크릴레이트(MMA) 20 중량%, 이산화규소 20 중량%, 탄산칼슘 30 중량%, 변성 불포화 폴리에스터 수지 10 중량%, 폴리알파올레핀 수지 3 중량%, 왁스 3 중량%, 착색안료 4 중량%, 산화방지제로 이루어진 제1기능성부재 5 중량% 및 유리블록으로 이루어진 제2기능성부재 5 중량%로 구성한 것을 제외하면, 실시예 1과 동일하게 하였다.
5. <비교예 3> 미끄럼방지 포장재의 시공
실시예 1에 따른 미끄럼방지 포장재의 조성에 있어 제3기능성부재 및 제4기능성부재를 제외하고, 그 주제를 메틸메타아크릴레이트(MMA) 10 중량%, 이산화규소 10 중량%, 탄산칼슘 40 중량%, 변성 불포화 폴리에스터 수지 10 중량%, 폴리알파올레핀 수지 5 중량%, 왁스 5 중량%, 착색안료 10 중량%, 산화방지제로 이루어진 제1기능성부재 5 중량% 및 유리블록으로 이루어진 제2기능성부재 5 중량%로 구성하였으며, 이러한 상기 주제, 그리고 경화제에 대한 인조규사의 배합비가 2.5:1의 중량비인 점을 제외하면, 실시예 1과 동일하게 하였다.
6. <비교예 4> 미끄럼방지 포장재의 시공
실시예 1에 따른 미끄럼방지 포장재의 조성에 있어 제3기능성부재 및 제4기능성부재를 제외하고, 그 주제를 메틸메타아크릴레이트(MMA) 7 중량%, 이산화규소 45 중량%, 탄산칼슘 20 중량%, 변성 불포화 폴리에스터 수지 5 중량%, 폴리알파올레핀 수지 1 중량%, 왁스 4 중량%, 착색안료 8 중량%, 산화방지제로 이루어진 제1기능성부재 5 중량% 및 유리블록으로 이루어진 제2기능성부재 5 중량%로 구성하였으며, 이러한 상기 주제, 그리고 경화제에 대한 인조규사의 배합비가 1:1의 중량비인 점을 제외하면, 실시예 1과 동일하게 하였다.
7. <시험 예>
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 4에 따라 시공된 미끄럼방지 포장재 각각에 대한 접착강도, 경도, 미끄럼저항성, 차량운행에 따른 오염정도, 항균효과, 방충효과 및 방진효과 시험을 실시하였으며, 접착강도 및 경도 시험은 (사)도로교통안전시설협회의 미끄럼 방지 포장의 단체표준에 의거하여 실시하였고, 미끄럼저항성은 British Pendulum Tester(BPT)를 사용하여 시편에 수막이 형성될 정도로 충분한 물을 뿌린 후 연속적으로 4번 시험을 반복하고 그 결과를 기록하였으며, 이때 매번 시험마다 물을 뿌리고 접촉길이(125±1.6mm)가 변함없는지 확인하였다. 각 지점의 4회 BPN(British Pendulum Number) 측정에 따른 평균치를 BPN값으로 평가하였다. 차량 운행에 따른 오염정도 및 항균효과는 각 실시예 또는 비교예에 따른 시공을 수행한 도로를 총 3시간에 걸쳐 5분 간격으로 차량이 주행하도록 하여, 그 오염(얼룩 생성) 정도를 육안으로 관찰하였다. 방진효과 시험의 경우 일반적인 미세먼지 측정기를 도로변에 설치, 비교하였으며, 실시예 1에서 측정된 미세먼지 측정값을 100으로 하여 그 미세먼지 측정값을 상대값으로 표현하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.
[표 1]
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상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1, 2 그리고 비교예 1, 2는 비교예 3, 4에 비해 접착강도, 경도 및 미끄럼저항성이 모두 우수하고, 상온에서 짧은 시간에 경화가 이루어져 시공 후 30~60분이면 차량 통행이 가능하며, 또한 오랜 시간이 지나도 마모성이 저하되지 않아 균열과 크랙이 발생하지 않는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
한편, 실시예 1, 2 그리고 비교예 1은 비교예 2에 비해 오염 정도, 항균 효과 및 방충 효과에 있어 우수한 수치를 나타내었으며, 그 중에서도 실시예 1 및 2는 특히 우수한 수치를 나타내었는데, 이를 통해 제4기능성부재가 첨가되는 경우 노면 상에서 얼룩 등의 오염 방지 성능이 우수함을 알 수 있고, 특히 제4기능성부재로 나노다이아몬드 및 고수, 죽엽, 백굴채, 황련 추출물을 모두 사용할 경우 그 오염 방지 성능 및 항균, 방충 성능이 매우 우수해지게 되는 효과를 확인할 수 있었다.
한편 실시예 2는 나머지 실시예 또는 비교예에 비해 우수한 방진 성능을 가지는 것을 확인할 수 있는데, 이를 통해 방진층을 추가적으로 시공하는 경우 도로 주변에 대한 미세먼지 저감 효과가 탁월한 것을 확인할 수 있었다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경례 또는 수정례도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
B: 기초 도로층 100: 미끄럼방지 포장 시공층
200: 방진층

Claims (10)

  1. 주제, 경화제 및 인조규사를 포함하며, 상기 주제는 메틸메타아크릴레이트, 이산화규소 및 탄산칼슘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 미끄럼방지 포장재 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 주제는
    변성 불포화 폴리에스터 수지, 폴리알파올레핀(poly-α-olefin, APAO) 수지, 왁스, 착색안료, 차열성을 향상시키기 위한 제1기능성부재, 시인성을 향상시키기 위한 제2기능성부재, 난연성을 확보하기 위한 제3기능성부재 및 오염 방지 성능을 확보하기 위한 제4기능성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 미끄럼방지 포장재 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 주제는
    메틸메타아크릴레이트 5 내지 20 중량%, 이산화규소 15 내지 35 중량%, 탄산칼슘 25 내지 35 중량%, 변성 불포화 폴리에스터 수지 10 내지 20 중량%, 폴리알파올레핀 수지 1 내지 5 중량%, 왁스 1 내지 5 중량%, 착색안료 4 내지 8 중량%, 상기 제1기능성부재 0.3 내지 5 중량%, 상기 제2기능성부재 3 내지 7 중량%, 제3기능성부재 5 내지 10 중량% 및 상기 제4기능성부재 5 내지 10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미끄럼방지 포장재 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제1기능성부재는 산화방지제이고, 상기 제2기능성부재는 유리블록이며, 상기 제3기능성부재는 멜라민(melamine), 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate) 또는 실리콘계 난연제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하고, 상기 제4기능성부재는 나노다이아몬드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미끄럼방지 포장재 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 도로포장재 조성물은
    상기 주제 50 내지 60 중량%, 상기 경화제 0.5 내지 1.5 중량% 및 상기 인조규사 40 내지 50 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미끄럼방지 포장재 조성물.
  6. 작업 대상 도로 표면을 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하는 표면정비공정;
    상기 표면정비공정을 거친 도로 표면에 프라이머를 소정의 두께로 도장하는 프라이머도장공정;
    상기 프라이머도장공정에서 도장된 프라이머 상면에 미끄럼방지 포장재 조성물을 소정의 두께로 도포하는 포장재도포공정; 및
    상기 도포된 미끄럼방지 포장재 조성물을 건조시킴으로써 양생을 수행하는 양생공정;을 포함하는, 도로 시공방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 미끄럼방지 포장재 조성물은
    주제, 경화제 및 인조규사를 포함하며,
    상기 주제는
    메틸메타아크릴레이트, 이산화규소, 탄산칼슘, 변성 불포화 폴리에스터 수지, 폴리알파올레핀(poly-α-olefin: APAO) 수지, 왁스, 착색안료, 차열성을 향상시키기 위한 제1기능성부재, 시인성을 향상시키기 위한 제2기능성부재, 난연성을 확보하기 위한 제3기능성부재 및 오염 방지 성능을 확보하기 위한 제4기능성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도로 시공방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 주제는
    메틸메타아크릴레이트 5 내지 20 중량%, 이산화규소 15 내지 35 중량%, 탄산칼슘 25 내지 35 중량%, 변성 불포화 폴리에스터 수지 10 내지 20 중량%, 폴리알파올레핀 수지 1 내지 5 중량%, 왁스 1 내지 5 중량%, 착색안료 4 내지 8 중량%, 상기 제1기능성부재 0.3 내지 5 중량%, 상기 제2기능성부재 3 내지 7 중량%, 제3기능성부재 5 내지 10 중량%, 상기 제4기능성부재 5 내지 10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 도로 시공방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 도로 시공방법은
    상기 양생공정 이후에 상기 미끄럼방지 포장재 조성물이 도포된 노면에 방진층이 형성될 범위를 한정하기 위한 마스킹 테이프를 부착하는 범위한정공정;
    상기 범위한정공정에서 마스킹 테이프에 의해 한정된 범위의 노면을 청소 및 건조하여 이물질 및 수분을 제거하는 노면정비공정;
    상기 노면정비공정을 거친 노면에 방진재 조성물을 소정의 두께로 도포하는 방진재도포공정; 및
    상기 방진재도포공정 이후 상기 범위한정공정에서 부착한 상기 마스킹 테이프를 제거하고 상기 방진재 조성물을 건조시킴으로써 양생을 수행하는 방진층양생공정;을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 도로 시공방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 방진재 조성물은
    강화재 및 방진기능부재를 포함하며, 상기 방진기능부재는 상기 강화재 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부가 포함되고, 상기 방진기능부재는 중공형 비드, 다공성 활성탄 또는 광촉매 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 도로 시공방법.
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