KR102515229B1 - 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법 - Google Patents

부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주제 40 내지 80 중량%와, 에폭시 경화제 20 내지 60 중량%를 포함하는 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물로;
상기 주제는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부, 폴리에테르-에폭사이드 중합체 10 내지 40 중량부, 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 1 내지 20 중량부, (((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란[(((2-Ethylhexyl)oxy)methyl)oxyrane] 1 내지 20 중량부, 지방족 에폭시 수지 1 내지 20 중량부 및 인계 산화방지제 1 내지 20 중량부를 함유하고;
상기 에폭시 경화제는 카르다놀(cardanol) 100 중량부, 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민 10 내지 50 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 1-아미노피롤리딘 1 내지 10 중량부, 1-아미노-N-메틸 피페라진 1 내지 10 중량부, 및 아민계 폴리부타디엔 1 내지 10 중량부를 함유하며; 상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물은 인장강도가　7.6 내지 34.5 MPa이고, 인장신율 30 내지 80 %이며, 압축탄성계수 895 MPa 이하인 것을 사용함으로써,
환경친화적이고, 콘크리트 면과의 부착성 및 인장강도와 신율이 우수하고, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않아 콘크리트 면의 수명이 연장되며, 내마모성이 우수한 골재를 사용으로 장기 공용 후에도 미끄럼저항성을 확보할 수 있고, 저온에서도 시공이 가능한 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법에 관한 것이다.

Description

부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법{Urethane modified epoxy resin composition with improved adhesion and flexibility and construction method of thin polmer surface treatment pavement using the same}
본 발명은 천연 물질을 에폭시 경화제로 사용하여 환경친화적이고, 콘크리트면과의 부착성 및 인장강도와 신율이 우수하고, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않아 콘크리트 면의 수명이 연장되며, 내마모성이 우수한 골재를 사용하여 장기 공용 후에도 미끄럼 저항성을 확보할 수 있고 저온에서도 시공이 가능한 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법을 제공하고자 하는 것이다.
박층포장은 주로 기존 포장면의 보호와 미끄럼 저항성 회복 등을 위해 보다 경제적인 유지보수 공법으로 슬러리실 공법이 사용되어왔다. 슬러리실은 기존 포장의 방수효과 뿐만 아니라 노면의 마모층 형성 및 아스팔트 결합재의 노화 방지에 효과가 있고 적절한 입도의 골재를 사용하면 미끄럼방지 효과도 크기 때문에 적절한 개소에 적기에 사용하면 효과가 큰 표면처리 공법이다. 그러나 이는 기존의 아스콘 덧씌우기나 재포장에 비해 시공성과 경제성등에 많은 장점을 가지고 있었으나, 골재를 묶어주는 바인더의 기능 부족으로 장기간의 공용성을 확보하기에는 역부족이었다.
또한, 에폭시나 아크릴, 우레탄 수지 등의 바인더와 마찰재료(규사, 모래, 재강슬래그 등)를 사용하여 포장면의 미끄럼 저항성을 높여주어 자동차의 제동거리를 짧게 하거나 또는 학교 앞, 횡단보도 등과 같이 사람들이 보행하는 도로의 식별력을 높여 교통사고를 예방하기 위한 목적으로 사용되었다.
이는 저온 환경에서 경화 속도가 느려 작업통행 제한시간이 길어 많은 민원을 유발할 뿐만 아니라, 재료들간의 열적합성이 떨어져 기온 변화 발생 시 기층재료와 균열, 박리, 박락 등의 문제가 발생한다. 더욱이, 종래 박층포장에 사용되는 바인더는 유연성과 결합력이 부족하여 교량과 같이 진동 및 변형이 심한 구조물에 적용이 제한되고 있다
한편, 바인더로서 에폭시 수지(epoxy resin)는 접착력, 기계적 물성, 내화학성이 우수하여 경화시 수축변형이 적은 장점이 있다. 특히, 디글리시딜에테르 비스페놀 A (diglycidylether of bisphenol A, DGEBA)의 2관능성 에폭시 수지와 에폭시 경화제인 4-노닐페놀로 구성된 에폭시 수지 조성물은 토목, 건축 및 다양한 산업분야에 널리 사용되고 있다.
그러나 2관능성 에폭시 수지는 높은 가교밀도 때문에 구조적으로 잘 깨지는 취성(脆性, brittleness:물체에 탄성한계 이상의 힘을 가했을 때, 영구변형을 하지 않고 파괴되거나 또는 극히 일부만 영구변형을 일으키는 성질)으로 인하여 일정부분 탄성을 요구하는 도로용 박층포장 분야에 적용하는 데 제약을 받아왔다. 뿐만 아니라, 15 ℃ 이하의 저온에서 시공하게 되면 경화시간이 길어져서 작업 후 경화지연에 따른 교통정체 원인이 유발되기도 한다. 상기 4-노닐페놀은 고유의 물리화학적 특성으로 인하여 에폭시 경화형 도료 분야에서 경화제 또는 가소제로서 사용됨을 비롯하여 여러 산업분야에서 광범위한 용도로 적용되고 있다. 그러나 상기 노닐페놀은 신장 독성 및 내분비계 호르몬 교란물질로 알려졌으며, 노닐페놀류들은 여성 호르몬 estrdiol과 유사한 구조를 가지게 되어, 수중 생태계의 교란을 유발한다는 보고에 따라 산업계에서 사용이 금지되거나 점차 사용범위가 제한되고 있다
2016년 5월 26일 환경부 공고 제2016-446호 유독물질 및 제한물질·금지물질의 지정 고시 개정안 행정 예고에서는 노닐페놀 및 이를 0.1% 이상 함유한 혼합물의 제한내용 확대에 관련된 내용이 기재되었으며, 구체적으로 현행 노닐페놀류(6종)에 대하여 가정용 세척제, 잉크, 페인트의 용도로 제조, 수입, 판매, 보관 및 저장, 운반, 사용을 금지하고 있으나, 수계로 직접 배출될 가능성이 높은 "산업용·업소용 세정·세척제 용도" 및 "섬유·가죽 가공 용도"를 신규 제한 용도로 추가하고, 국내 유동중이나 제한 물질 고시에 포함되지 않은 노닐페놀류(8종)을 추가 지정하였다
따라서, 이러한 문제를 해결할 수 있는 신규한 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 시공방법의 개발이 절실히 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-0632203호 대한민국 등록특허 제10-0787360호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 4-노닐페놀 대신에 천연 물질을 에폭시 경화제로 사용하여 환경친화적이고, 콘크리트 면과의 부착성 및 인장강도와 신율이 우수하고, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않아 콘크리트 면의 수명이 연장되며, 내마모성이 우수한 골재를 사용으로 장기 공용 후에도 미끄럼 저항성을 확보할 수 있고 저온에서도 시공이 가능한 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예는 주제 40 내지 80 중량%와, 에폭시 경화제 20 내지 60 중량%를 포함하는 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물로; 상기 주제는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부, 폴리에테르-에폭사이드 중합체 10 내지 40 중량부, 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 1 내지 20 중량부, (((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란[(((2-Ethylhexyl)oxy)methyl)oxyrane] 1 내지 20 중량부, 지방족 에폭시 수지 1 내지 20 중량부 및 인계 산화방지제 1 내지 20 중량부를 함유하고; 상기 에폭시 경화제는 카르다놀(cardanol) 100 중량부, 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민 10 내지 50 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 1-아미노피롤리딘 1 내지 10 중량부, 1-아미노-N-메틸 피페라진 1 내지 10 중량부 및 아민계 폴리부타디엔 1 내지 10 중량부를 함유하며; 상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물은 인장강도가　7.6 내지 34.5 MPa이고, 인장신율 30 내지 80 %이며, 압축탄성계수 895 MPa 이하인 것을 특징으로 하는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물을 제공한다.
상기 에폭시 경화제는 4-브로모페닐-트리페닐실란, (3,5-디브로모페닐)트리페닐실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 실란 화합물 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것일 수 있다.
상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 중량평균 분자량이 1,000 내지 3,000인 에폭시화 대두유 1 내지 10 중량부, 식물성 발효 추출물 0.5 내지 5 중량부 및 디히드로테르피네올 0.5 내지 5 중량부를 더욱 포함할 수 있다.
상기 식물성 발효 추출물은 적송 발효 추출물인 것이고;
상기 적송 발효 추출물은 적송의 소나무 잎을 10 내지 200 mesh로 분쇄하고 물에 2 내지 15 일간 침지한 후, 수증기 증류하여 적송 증류 추출물을 제조하는 단계; 상기 적송 증류 추출물 100 중량부에 대하여 D-만노스 1 내지 10 중량부 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 구현예는 도로 표면의 이물질을 제거하는 전처리 단계; 상기 전처리 단계를 거친 도로 표면에 상기 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물을 타설하여 접착층을 형성하는 타설 단계; 상기 타설 단계를 거친 표면에 골재를 포설하여 골재층을 형성하는 포설 단계; 및 상기 포설 단계를 거친 도로 표면을 양생하여 접착층과 골재층을 포함하는 에폭시 포장재를 형성하는 양생 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 박층 포장방법을 제공한다.
상기 골재는 천연 규사, 천연 현무암 및 소성보크사이트 골재로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 다각형 입자이고, 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상이고, 골재의 체가름 시험법으로 측정 시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법에 의하면, 자연 친화적 재료인 카르다놀(cardanol)을 에폭시 경화제로 사용하여 친환경적이고, 콘크리트도로 포장면의 보수 시 부착성과 인장강도 및 신율 등의 유연성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법에 의하면, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도 콘크리트면의 수명연장, 우수한 미관은 물론 시공비용절감 및 시공 편의성까지 향상되며, 내마모성이 우수한 골재를 사용으로 장기 공용 후에도 미끄럼저항성을 확보할 수 있고, 저온 경화성이 우수하여 저온에서도 시공이 가능하므로 작업날씨에 제한이 적고 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예는 주제 40 내지 80 중량%와, 에폭시 경화제 20 내지 60 중량%를 포함하는 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물로;
상기 주제는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부, 폴리에테르-에폭사이드 중합체 10 내지 40 중량부, 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 1 내지 20 중량부, (((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란[(((2-Ethylhexyl)oxy)methyl)oxyrane] 1 내지 20 중량부, 지방족 에폭시 수지 1 내지 20 중량부 및 인계 산화방지제 1 내지 20 중량부를 함유하고;
상기 에폭시 경화제는 카르다놀(cardanol) 100 중량부, 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민 10 내지 50 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 1-아미노피롤리딘 1 내지 10 중량부, 1-아미노-N-메틸 피페라진 1 내지 10 중량부 및 아민계 폴리부타디엔 1 내지 10 중량부를 함유하며;
상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물은 인장강도가　7.6 내지 34.5 MPa이고, 인장신율 30 내지 80 %이며, 압축탄성계수 895 MPa 이하인 것을 특징으로 하는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법에 의하면, 자연 친화적 재료인 카르다놀(cardanol)을 에폭시 경화제로 사용하여 친환경적이고, 콘크리트 도로 포장면의 보수 시 부착성과 인장강도 및 신율 등의 유연성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 이를 함유하는 폴리머 박층 포장방법에 의하면, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도 콘크리트 면의 수명연장, 우수한 미관은 물론 시공비용절감 및 시공 편의성까지 향상되며, 내마모성이 우수한 골재를 사용으로 장기 공용 후에도 미끄럼 저항성을 확보할 수 있고 저온 경화성이 우수하여 저온에서도 시공이 가능하므로 작업날씨에 제한이 적고 교통통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물은 주제 40 내지 80 중량%와, 에폭시 경화제 20 내지 60 중량%를 함유한다.
본 발명에서 사용하는 주제는 본 발명의 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물에 대하여 40 내지 80 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 주제의 함량이 너무 적은 경우에는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물의 접착력이 저하될 수 있는 문제가 있고 상기 주제의 함량이 너무 많은 경우에는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물의 강도가 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 주제는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부, 폴리에테르-에폭사이드 중합체 10 내지 40 중량부, 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 1 내지 20 중량부, ((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란(((2-Ethylhexyl)oxy)methyl)oxyrane) 1 내지 20 중량부, 지방족 에폭시 수지 1 내지 20 중량부 및 인계 산화방지제 1 내지 20 중량부를 함유한다.
상기 비스페놀 A 디글리시딜 에테르는 우수한 기계적 강도, 내수성, 신율 및 인장강도를 향상시키는 역할을 한다. 이때 사용되는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르는 겔화 방지 및 물성 유지를 위해 수평균 분자량 300 내지 1000 g/mol인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 상기 에폭시 수지를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 폴리에테르-에폭사이드 중합체는 최종 점도가 적정 수준으로 조절되어 시공성 및 유연성을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 폴리에테르-에폭사이드 중합체는 상기 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에테르-에폭사이드 중합체 함량이 너무 적은 경우에는 점도가 높아 현장 작업성 저하 및 유연성이 저하될 수 있는 문제가 있고, 폴리에테르-에폭사이드 중합체 함량이 너무 많은 경우에는 인장강도 및 경도 등의 물리적 물성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트는 현장 시공이 가능하고 플라스틱 등 열에 약한 기재에 대한 도장성이 우수하며, 고광택으로 선영성이 우수한 도막이 형성되며, 우수한 내후성 및 내약품성의 특성을 갖도록 하는 역할을 한다.
이러한 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트는 상기 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 함량이 너무 많은 경우에는 접착력이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 (((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란[(((2-Ethylhexyl)oxy)methyl)oxyrane]는 우수한 방수성, 보수 보강성, 접착강도, 신장률, 저점도, 고유동성 및 침투성을 부여하는 역할을 한다.
이러한 (((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란은 상기 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 (((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 (((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란 함량이 너무 많은 경우에는 상기한 개선효과는 더이상 개선되지 않아, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 지방족 에폭시 수지는 점도저하 및 유연성을 향상시켜주는 역할을 하는 것으로, 지방족 알콜과 에피클로로히드린을 사용하여 에폭시화함으로써 얻어진 물질이다. 예를들면, 글리세롤 디글리시딜 에테르(glycerol diglycidyl ether, GDE), 카르복시산 글리시딜에테르(Carboxylic acid glycidylester), 부틸 글리시딜에테르(Butyl glycidylether), 폴리(프로필렌 글리콜)디글리시딜에테르( Poly(propylene glycol)diglycidyl ether), 네오펜틸 디글리시딜에테르(Neopentyl diglycidyl ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
이러한 지방족 에폭시 수지는 상기 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 지방족 에폭시 수지 함량이 너무 적은 경우에는 점도가 높아 현장 작업성 및 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있고, 상기 지방족 에폭시 수지 함량이 너무 많은 경우에는 인장강도 및 경도 등 물리적 물성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 인계 산화방지제는 개선된 내열적 특성을 제공하고, 황변 현상을 제어하는 역할을 한다. 상기 인계 산화방지제는 인계 작용기를 포함하는 물질이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 본 발명의 인계 산화 방지제는 이소데실 디페닐 포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 3,9-비스(2,6-디tert-부틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5.5]운데칸, 디이소데실펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸-1-페닐옥시)(2-에틸헥실옥시)포스포러스, 6-[3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-t-부틸디벤즈[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀, 트리페닐포스파이트, 페닐디이소데실포스파이트, 4,4'-부틸리덴-비스(3-메틸-6-t-부틸페닐디트리데실)포스파이트, 옥타데실포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 9,10-디히드로-9-옥사10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌10-옥사이드, 10-데실옥시-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 시클릭네오펜탄테트라일비스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 클릭네오펜탄테트라일비스(2,6-디-t-부틸페닐)포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4,6-디-t-부틸페닐)옥틸포스파이트, 테트라키스(2,4-디-t-부틸페닐)[1,1-비페닐]-4,4'디일비스포스포나이트, 비스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐]에틸에스테르 및 포스폰산 등을 들 수 있다.
이러한 인계 산화방지제는 상기 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 인계 산화방지제 함량이 너무 적은 경우에는 색상 변화를 제어하지 못하고, 상기 인계 산화방지제 함량이 너무 많은 경우에는 미반응 상태로 남아 있어 접착강도 등 물리적 물성이 저하되거나 색상 안전성 효과가 떨어진다.
또한, 상기 주제는 인장신율 및 탄성계수를 더욱 개선함과 동시에, 부착강도 및 내마모성을 매우 향상시키고, 특히, 계면파괴 현상을 효과적으로 방지하기 위하여, 4-메틸-3-이소시아나토페닐술포닐아닐리드-3-메틸-4-이소시아네이트, 디페닐술포닐-에틸렌디아민-4,4-디이소시아네이트, 4,4'-메톡시페닐술포닐에틸렌디아민-3,3'-디이소시아네이트, 4-메틸-3-이소시아나토페닐술포닐아닐리드-4-메틸-3-이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 술포산아미드 결합을 갖는 방향족 이소시아네이트 0.1 내지 5 중량부 및 트리스 (4-이소시아나토페닐) 티오포스페이트 0.1 내지 5 중량부의 혼합물을 더욱 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 주제를 경화시키기 위해 에폭시 경화제를 첨가하여 사용한다. 상기 에폭시 경화제는 본 발명의 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물에 대하여 20 내지 60 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 경화제의 함량이 너무 적은 경우에는 에폭시 수지 경화 효율이 떨어져 물성 혹은 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 에폭시 경화제의 함량이 너무 많은 경우에는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 내에 존재하는 에폭시 경화제의 과도한 유리기에 의해 접착력 등의 물성이 불량해질 수 있는 문제가 있다.
상기 에폭시 경화제는 카르다놀(cardanol) 100 중량부, 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민 10 내지 50 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 1-아미노피롤리딘 1 내지 10 중량부, 1-아미노-N-메틸 피페라진 1 내지 10 중량부 및 아민계 폴리부타디엔 1 내지 10 중량부를 함유한다.
상기 카르다놀(cardanol)은 속경성을 부여하고, 상기 에폭시 수지를 경화시킴으로써, 우수한 인장강도, 인장신율, 방수성, 접착강도를 부여하는 역할을 한다. 또한, 상기 카르다놀은 열대 우림에서 서식하는 옻나무과에 속하는 캐슈(cashew)의 열매 생산 시 대량으로 발생되는 껍질에서 추출한 천연 식물성 오일로 독성 및 축적성이 없어 친환경적인 물질이다.
이하, 상기 에폭시 경화제를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 카르다놀(cardanol) 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민은 접착강도, 방수성, 내수성을 부여하고, 고유동성을 제공하여 박층의 형성이 가능하도록 하는 역할을 한다.
이러한 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민은 상기 카르다놀 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민 함량이 너무 적은 경우에는 점도가 높아 혼합 불량의 문제가 발생할 수 있고, 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민 함량이 너무 많은 경우에는 강도 증가에 의한 신율 저하의 문제가 발생할 수 있다.
상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀은 저온 경화 및 가사 시간, 경화 시간을 조절하는 역할을 한다.
이러한 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀은 상기 카르다놀 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 함량이 너무 적은 경우에는 점도가 상승하여 작업성에 문제가 있을 수 있고 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 함량이 너무 많은 경우에는 인장강도 및 경도가 저하되고 저점도화가 되어 콘크리트 내부로 침투되어 도막 두께가 얇아지는 문제가 있을 수 있다.
상기 1-아미노피롤리딘은 저온 영역에서 빠른 경화가 가능하게 하고 주제가 미반응 상태에서 잔존하는 것을 방지하는 역할을 한다.
이러한 1-아미노피롤리딘은 상기 카르다놀 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 1-아미노피롤리딘 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 1-아미노피롤리딘 함량이 너무 많은 경우에는 부착강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 1-아미노-에틸 피페라진은 저점도이고 속경화성이며, 제조되는 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물의 경화체의 인장강도 등을 향상시키는 역할을 한다.
이러한 1-아미노-에틸 피페라진은 상기 카르다놀 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 1-아미노-에틸 피페라진 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 1-아미노-에틸 피페라진 함량이 너무 많은 경우에는 부착강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 아민계 폴리부타디엔(amine terminated butadiene nitrile copolymer)은 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물의 경화체에 인성, 접착성, 가요성을 부여하기 위해 필요하며, 첨가에 의해 경화물의 내열성을 손상하지 않으면서 우수한 인성을 부여하는 역할을 한다. 이러한 아민계 폴리부타디엔은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 예를들면 폴리아미드-폴리(부타디엔-아크릴로니트릴) 블록 공중합체인 것을 사용할 수 있다.
이러한 아민계 폴리부타디엔은 상기 카르다놀 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 아민계 폴리부타디엔 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 아민계 폴리부타디엔 함량이 너무 많은 경우에는 압축강도, 휨강도 등의 강도 특성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 에폭시 경화제는 부착강도 및 가요성을 더욱 개선함과 동시에, 내열성을 향상시키기 위하여, 4-브로모페닐-트리페닐실란, (3,5-디브로모페닐)트리페닐실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 실란 화합물 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명은 친환경성을 부여하고, 경화 시 수축변형이 최소화하면서 신율 및 유연성과 마찰성능을 개선하기 위하여, 상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대하여 중량평균 분자량이 1,000 내지 3,000인 에폭시화 대두유 1 내지 10 중량부, 식물성 발효 추출물 0.5 내지 5 중량부 및 디히드로테르피네올 0.5 내지 5 중량부를 더욱 포함할 수 있다.
상기 에폭시화 대두유는 식물성 오일로 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물에 생분해성 및 친환경성을 부여하는 역할을 한다. 상기 에폭시화 대두유는 당 분야에서 일반적인 방법으로 제조된 것으로, 예를들면 대두에서 통상의 압축법이나 용매추출법에서 추출된 오일을 산화제로 산화시켜 에폭시기를 생성할 수 있다. 상기 산화제는 과산화수소수, 퍼아세킥에시드, 메타-클로로벤조익 에시드 등이 사용될 수 있다.
상기 에폭시화 대두유는 중량평균 분자량이 1,000 내지 3,000인 것이 바람직하며, 상기 중량평균 분자량이 1,000 미만이면 건조 효율이 저하될 수 있는 문제가 있고, 3,000을 초과하는 경우에는 점도가 상승되어 분산성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이러한 에폭시화 대두유는 상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 에폭시화 대두유 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 에폭시화 대두유 함량이 너무 많은 경우에는 에폭시 수지의 물리적 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 식물성 발효 추출물은 경화 시 수축변형이 적고 우수한 신율 및 유연성과 내후성을 갖도록 하는 역할을 한다.
상기 식물성 발효 추출물은 적송 발효 추출물인 것이고; 상기 적송 발효 추출물은 적송의 소나무 잎을 분쇄하고 물에 침지한 후, 수증기 증류하여 적송 증류 추출물을 제조하는 단계; 및 상기 적송 증류 추출물을 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 적송 발효 추출물은 적송의 소나무 잎을 10 내지 200 mesh로 분쇄하고 물에 2 내지 15 일간 침지한 후, 수증기 증류하여 적송 증류 추출물을 제조하는 단계; 상기 적송 증류 추출물 100 중량부에 대하여 D-만노스 1 내지 10 중량부 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것일 수 있다.
상기 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주는 배양액에서 배양된 것을 사용하며, 상기 배양액은 천연 오일이 첨가되지 않은 것으로, 적송 증류 추출물의 발효가 효율적으로 일어나도록 다양한 종류의 배양물질들을 배합하여 사용할 수 있다. 예를들면 글루코스, 이스트 추출물, 말트 추출물, 펩톤, 으깬 대두(soya bean meal), (NH4)2SO4, KH2PO4, MgSO4, CaCl2 및 NaCl로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주는 슈도지마 속 SY16(KCTC 8950P) 균주일 수 있다. 상기 슈도지마 속 SY16(KCTC 8950P) 균주는 유화물질을 생성할 수 있는 미생물로서, 원통 모양으로 극성 발아 형식으로 증식하며, 균사 및 자낭포자와는 구별되는 내생포자를 형성할 수 있다.
상기 D-만노스는 식물 중, 특히 크랜베리를 포함하는 특정 과일 중 또는 경재(브나노키 및 자작나무) 중에 천연으로 존재하는 것으로, Danisco Sweeteners 제품 또는 Symrise 제품 등의 시판품을 사용할 수 있다.
이러한 D-만노스는 발효 효율 및 발효 식물성 추출물의 혼화성을 증진시키기 위하여 추가로 함유할 수 있다. 상기 D-만노스는 적송 증류 추출물 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 함유하며, 상기 D-만노스의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고 상기 D-만노스의 함량이 너무 많은 경우에는 발효 식물성 추출물의 특성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이러한 식물성 발효 추출물은 상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 식물성 발효 추출물 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 식물성 발효 추출물 함량이 너무 많은 경우에는 에폭시 수지의 물리적 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 디히드로테르피네올은 접착력과 마찰성능을 증진시키는 역할을 한다.
이러한 디히드로테르피네올은 상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 디히드로테르피네올 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 디히드로테르피네올 함량이 너무 많은 경우에는 효과는 더 이상 향상되지 않는 반면 다른 물리적 물성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따라 제조된 상기 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물은 인장강도가　7.6 내지 34.5 MPa이고, 인장신율 30 내지 80 %이며, 압축탄성계수 895 MPa 이하의 물성을 유지한다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 도로 표면의 이물질을 제거하는 전처리 단계; 상기 전처리 단계를 거친 도로 표면에 상기 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물을 타설하여 접착층을 형성하는 타설 단계; 상기 타설 단계를 거친 표면에 골재를 포설하여 골재층을 형성하는 포설 단계; 및 상기 포설 단계를 거친 도로 표면을 양생하여 접착층과 골재층을 포함하는 에폭시 포장재를 형성하는 양생 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 박층 포장방법을 제공한다,
상기 전처리 단계는, 포장 도로 표면의 균열부위나 파손부위를 보수하고, 오염 및 이물질을 제거하여 시공 될 표면을 평탄화하는 단계이다. 이 단계에서, 블라스팅 처리를 하여 레이탄스, 분진, 유분, 이물질 및 기타 유해물질이 제거될 수 있으며, 표면 장비로는 마이크로 그라인딩 또는 숏블라스팅 장비 등이 이용될 수 있다.
상기 타설 단계는, 전처리 단계를 거쳐 표면의 이물질이 제거된 도로 표면에 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물을 타설하는 단계로, 이 단계를 통해 접착층이 형성된다.
상기 포설 단계는, 타설 단계를 거쳐 형성된 접착층 상에 골재를 포설하여 골재층을 형성하는 단계이다. 이때 상기 골재는 천연 규사, 천연 현무암 및 소성보크사이트 골재로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 다각형 입자이고, 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상이고, 골재의 체가름 시험법으로 측정 시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 타설 단계와 포설 단계는 1회씩 수행되는 것을 한 세트로 하여, 한 세트만 수행될 수도 있고, 필요에 따라서는 두 세트 이상 수행될 수 있으며, 시공 전 각 성분의 혼합비율 및 도포량을 점검한 뒤 시공을 진행하는 것이 바람직하다.
이후, 양생 단계를 거치면 접착층과 골재층을 포함하는 에폭시 포장재가 형성되어 기존 포장도로의 내구 수명을 10 내지 15년 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 에폭시 포장재는 박층으로 형성된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<제조예 1> 식물성 발효 추출물 제조
적송의 솔잎 100 g을 약 100 mesh로 잘게 분쇄한 후, 20 ℃의 물에 3일 동안 담근 다음, 수증기 증류장치에 넣고 수증기 증류하여 적송 증류 추출물을 제조하였다.
또한, 배양액(글루코스 10 g/L, yeast extract 3 g/L, malt extract 3 g/L, peptone 3 g/L, soya bean meal 3 g/L, (NH4)2SO4 2 g/L, KH2PO4 1 g/L, MgSO4 0.5 g/L, CaCl2 0.1 g/L, NaCl 0.1 g/L) 1 L에 슈도지마 속 SY16(KCTC 8950P) 균주를 접종하여 25 ℃, 300 rpm, 호기 조건에서 배양하였다. 상기 배양액에 상기에서 제조된 적송오일을 첨가하고 25 ℃, 500 rpm, 호기 조건에서 2차 배양하였다. 2차 배양 하고, 각각 시간대별로 배양액을 0.5 L씩 취한 후 오일 부분을 회수하여 식물성 발효 추출물을 제조하였다.
<제조예 2> 식물성 발효 추출물 제조
제조예 1과 동일하게 실시하되, 상기 적송 증류 추출물 100 중량부에 대하여 D-만노스 5 중량부를 혼합하고 2차 배양한 후 오일 부분을 회수하여 식물성 발효 추출물 을 제조하였다.
<비교 제조예 1> 적송 증류 추출물 제조
적송의 솔잎 100 g을 약 100 mesh로 잘게 분쇄한 후, 20 ℃의 물에 3일 동안 담근 다음, 수증기 증류장치에 넣고 수증기 증류하여 적송 증류 추출물을 제조하였다.
<실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로, 혼합된 주제, 에폭시 경화제 및 첨가제를 진공형 강제식 혼합믹서에 투입하여 믹싱함으로써, 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 및 비교용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
구분 (중량%) 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
주제 70 70 70 70 70
(중량부) 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 100 100 100 100
폴리에테르-에폭사이드 중합체 20 20 20 20 20
폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 10 10 10 - 폴리이소시아네이트 (10)
(((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란 8 8 8 - -
지방족 에폭시 수지 5 5 5 5 5
인계 산화방지제 5 5 5 5 5
4-메틸-3-이소시아나토페닐술포닐아닐리드-3-메틸-4-이소시아네이트 - - 3 -
트리스 (4-이소시아나토페닐) 티오포스페이트 - - 3 -
에폭시 경화제 30 30 30 30 30
(중량부) 카르다놀 100 100 100 - -
3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민 40 40 40 40 40
2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 25 25 25 - 25
1-아미노피롤리딘 5 5 5 - -
1-아미노-N-메틸 피페라진 7 7 7 - -
아민계 폴리부타디엔 7 7 7 - -
(3,5-디브로모페닐)트리페닐실란 - 3 3 - -
비스페놀A - - - 100 100
첨가제 - - - - -
(중량부) 에폭시화 대두유 - 7 7 - 7
식물성 발효 추출물 - 제조예1
(3)		 제조예2
(3)		 - 비교 제조예1
(3)
디히드로테르피네올 - 3 3 - -
지방족 에폭시 수지: 글리세롤 디글리시딜 에테르
인계 산화방지제: 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트
에폭시화 대두유: 중량평균분자량 1900
첨가제는 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대한 각 중량부
<시험예>
아래의 실험들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1 및 2의 조성물을 혼합하고 7일간 경화시켜 인장강도, 인장신율 및 탄성계수를 측정하고 그 결과를 표 2에 기재하였다.
시험항목 시험방법 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
인장강도(MPa)_7일 ASTM D638 26.2 26.8 27.7 19.5 21.1
인장신율(%)_7일 ASTM D638 55 59 63 19 23
탄성계수(MPa)_7일 ASTM D695 552 531 524 904 881
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물이 비교예 1 및 2의 비교용 에폭시 수지 조성물에 비해 인장강도, 인장신율이 우수하며, 탄성계수는 낮다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
판재에, 상기 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 2에서 제조된 조성물을 타설하고, 그 위에 천연 규사인 골재를 포설하고 다짐 및 양생하여 총 두께 10 mm 미만의 에폭시 포장재를 형성하였다. 이때, 상기 골재는 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상이고, 골재의 체가름 시험법으로 측정시, No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 사용하였다.
상기 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 2에서 제조된 조성물을 사용하여 제조된 에폭시 포장재의 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
시험항목 시험방법 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
경화수축
(길이변화율(%))		 KS F 2424 0.001 0.001 0.001 0.32 0.19
마모저항성(mm) ASTM C 779 0.05 0.02 0.01 0.45 0.12
미끄럼저항성(BPT) KS F 2375 79 82 83 35 51
부착강도(MPa)_1일 ASTM C811 2.9 3.1 3.2 1.6 1.9
부착강도(MPa)_7일 ASTM C811 3.6 3.8 3.8 1.9 2.3
압축강도(MPa)_3시간 KS L ISO 679 10.8 11.2 11.9 8.2 9.3
압축강도(MPa)_1일 KS L ISO 679 45.3 45.8 46.5 35.6 37.8
압축강도(MPa)_7일 KS L ISO 679 57.2 59.2 60.7 42.6 49.8
휨강도(MPa)_1일 ASTM D 638 18.1 18.6 19.0 15.3 18.5
휨강도(MPa)_7일 ASTM D 638 21.5 22.6 23.2 16.1 19.3
흡수율(%) KS M ISO 868 0.02 0.01 0.01 0.56 0.22
방청율(%) KS F 2561 92 95 96 71 76
염분침투저항성
(coulomb)		 KS F 2711 8 3 1 52 28
동결융해저항성(%) KS F 2456 91 94 98 65 68
열적합성 ASTM C1583 Pass Pass Pass Pass Pass
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물이 비교예 1 및 2의 비교용 에폭시 수지 조성물에 비해 부착강도, 압축강도, 휨강도 등의 강도 특성, 건조수축, 마모저항성, 미끄럼 저항성, 흡수율, 방청율, 뿐만 아니라 염분침투저항성, 동결융해저항성, 열적합성 등의 저항 특성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 주제 40 내지 80 중량%와, 에폭시 경화제 20 내지 60 중량%를 포함하는 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물로;
    상기 주제는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 100 중량부, 폴리에테르-에폭사이드 중합체 10 내지 40 중량부, 폴리에틸렌 페닐 폴리이소시아네이트 1 내지 20 중량부, (((2-에틸헥실)옥시)메틸)옥시란[(((2-Ethylhexyl)oxy)methyl)oxyrane] 1 내지 20 중량부, 지방족 에폭시 수지 1 내지 20 중량부 및 인계 산화방지제 1 내지 20 중량부를 함유하고;
    상기 에폭시 경화제는 카르다놀(cardanol) 100 중량부, 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실아민 10 내지 50 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 1-아미노피롤리딘 1 내지 10 중량부, 1-아미노-N-메틸 피페라진 1 내지 10 중량부 및 아민계 폴리부타디엔 1 내지 10 중량부를 함유하며;
    상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물은 인장강도가　7.6 내지 34.5 MPa이고, 인장신율 30 내지 80 %이며, 압축탄성계수 895 MPa 이하인 것을 특징으로 하는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 경화제는 4-브로모페닐-트리페닐실란, (3,5-디브로모페닐)트리페닐실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 실란 화합물 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대하여,
    중량평균 분자량이 1,000 내지 3,000인 에폭시화 대두유 1 내지 10 중량부, 식물성 발효 추출물 0.5 내지 5 중량부 및 디히드로테르피네올 0.5 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 식물성 발효 추출물은 적송 발효 추출물인 것이고;
    상기 적송 발효 추출물은
    적송의 소나무 잎을 10 내지 200 mesh로 분쇄하고 물에 2 내지 15 일간 침지한 후, 수증기 증류하여 적송 증류 추출물을 제조하는 단계; 상기 적송 증류 추출물 100 중량부에 대하여 D-만노스 1 내지 10 중량부 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물.
  5. 도로 표면의 이물질을 제거하는 전처리 단계;
    상기 전처리 단계를 거친 도로 표면에 상기 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 부착성 및 유연성이 향상된 우레탄 변성 에폭시 수지 조성물을 타설하여 접착층을 형성하는 타설 단계;
    상기 타설 단계를 거친 표면에 골재를 포설하여 골재층을 형성하는 포설 단계; 및
    상기 포설 단계를 거친 도로 표면을 양생하여 접착층과 골재층을 포함하는 에폭시 포장재를 형성하는 양생 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리머 박층 포장방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 골재는
    천연 규사, 천연 현무암 및 소성보크사이트 골재로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 다각형 입자이고,
    함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상이고,
    골재의 체가름 시험법으로 측정 시,
    No.4는 100% 통과, No.8은 30 내지 75% 통과, No.16은 0 내지 5% 통과 및 No.30은 0 내지 1% 통과하는 것을 특징으로 하는 폴리머 박층 포장방법.
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