KR102653636B1 - Uv 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법 - Google Patents

Uv 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 주제 40 내지 80 중량% 및 경화제 20 내지 60 중량%를 함유하는 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 타설하여 박층 덧씌우기용 수지층을 형성하는 단계, 상기 박층 덧씌우기용 수지층의 표면에, 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 박층 덧씌우기용 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법으로서;
상기 주제는 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드 80 내지 90 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부, N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔 0.1 내지 5 중량부 및 드로메트리졸트리실록산 0.1 내지 5 중량부를 포함하고;
상기 경화제는 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부, 실란 가교된 카르다놀 이량체 20 내지 50 중량부, C1 내지 C10의 알킬 갈레이트 10 내지 30 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 30 중량부, 푸르설티아민 1 내지 5 중량부 및 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 사용함으로써;
햇볕에 의한 자외선(UV)과 제설제, 바닷물, 산성비 등의 알칼리, 산에 대한 저항성이 뛰어나, 우수한 기계적 물성, 내화학성은 물론 우수한 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 내동결융해성, 열적합성, 저온 경화성, 내마모성 및 미끄럼저항성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있고, 우수한 인장강도, 유연성, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도, 기존 포장면 및 골재와 고결합력으로 결합되어, 장기간의 공용성을 확보할 수 있는 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 관한 것이다.
[화학식 1]

상기 식에서, n은 1 내지 1000의 범위의 정수이다.

Description

UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법{Construction Method of Thin Layer Overlaying Pavement Using Eco-Friendly Epoxy-based Composition having Excellent UV Stability}
본 발명은 햇볕에 의한 자외선(UV)과 제설제, 바닷물, 산성비 등의 알칼리, 산에 대한 저항성이 뛰어나, 우수한 기계적 물성, 내화학성은 물론 우수한 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 내동결융해성, 열적합성, 저온 경화성, 내마모성 및 미끄럼저항성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있고, 우수한 인장강도, 유연성, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도, 기존 포장면 및 골재와 고결합력으로 결합되어, 장기간의 공용성을 확보할 수 있는 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 관한 것이다.
도로포장면에 시공하는 박층 덧씌우기 포장은 주로 에폭시, 아크릴, 우레탄 등의 용제형 수지를 사용하여 도로 표지용 도료나, 미끄럼방지포장 등에 사용되었다. 즉, 박층 덧씌우기 포장은 대체로 상술된 바인더를 포함하는 도료를 이용하여 횡단보도 등을 포장하는 포장재(도막)로 형성되거나 바인더를 도로에 도포한 후 미끄럼 방지를 위한 마찰 재료(규사, 모래, 제강슬래그 등)의 잔골재를 뿌려서 바인더에 고정시킴으로써 달리는 차량 속도의 미끄럼 이탈 방지를 위해 사용되었다.
그러나 종래 박층 덧씌우기 포장에 사용되는 바인더는 유연성이 부족하여 균열과 탈락이 발생하며 미끄럼방지를 위한 마찰재가 떨어져 나가면 급격하게 미끄럼 저항성이 저하되어 박층 포장의 수명이 급격히 단축되는 단점이 있었다. 또한, 자외선 혹은 햇볕에 의해 노화된 박층 덧씌우기 포장도로는 차량의 빈번한 통행과 직사광선 및 우수에 의한 산화작용으로 균열이 발생할 수 있으며 이러한 균열로 말미암아 우수 및 제설제가 침투하기 용이해져 박층 덧씌우기 포장도로의 수명은 더욱 단축되게 된다.
또한, 기후에 따라 경화가 늦어 시공시 교통체증이 유발되고, 일부 도로는 구조적으로 안정함에도 불구하고 아스팔트 절삭 덧씌우기를 적용하여 적지 않은 유지보수 예산이 낭비될 우려가 있다. 뿐만 아니라, 최초 덧씌우기 작업이 수행되는 경우 포장도로의 수명은 약 5년이 증가하고, 2차 덧씌우기 작업이 수행되면 약 3~4년의 수명이 증가하며, 3차 덧씌우기 작업이 수행되면 수명이 약 3년 증가하는 등 덧씌우기 공법이 반복적으로 실시되는 경우에는 포장도로의 수명 증가율이 점차적으로 감소하므로, 포장도로의 유지보수 주기가 점점 단축되는 문제는 물론, 절삭한 폐아스팔트의 폐기물처리 비용과 폐기할 장소의 문제도 심각한 실정이다.
한편, 바인더로서 에폭시수지(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 수지는 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 적용하는데 제약을 받아왔다. 뿐만 아니라, 15 ℃이하의 저온에서 시공하게 되면 경화시간이 길어져서 작업 후 자동차 통행까지 시간이 길어지므로 도로에서 작업시 교통정체 원인이 유발되거나 고속 질주하는 차량의 부분 통제로 교통사고 발생을 초래하는 문제점이 여전히 남아있었다.
대한민국 등록특허 제10-1520171호 대한민국 등록특허 제10-2042161호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 접착력 및 유연성을 개선하고, 햇볕에 의한 자외선(UV)과 제설제, 바닷물, 산성비 등의 알칼리, 산에 대한 저항성을 향상시켜, 미끄럼저항성을 확보할 수 있고, 경화시 수축변형 및 소성변형이 적고, 오랜시간 강한 자외선의 노출에도 균열, 포트홀, 노화 및/또는 박리를 방지할 뿐만 아니라, 작업날씨에 제한이 적고 박층 덧씌우기 포장면의 수명연장과 시공비용의 절감이 가능하며, 친환경적인 시공이 가능한 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법을 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 도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 주제 40 내지 80 중량% 및 경화제 20 내지 60 중량%를 함유하는 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 타설하여 박층 덧씌우기용 수지층을 형성하는 단계, 상기 박층 덧씌우기용 수지층의 표면에, 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 박층 덧씌우기용 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법으로서;
상기 주제는 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드 80 내지 90 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부, N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔 0.1 내지 5 중량부 및 드로메트리졸트리실록산 0.1 내지 5 중량부를 포함하고;
상기 경화제는 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부, 실란 가교된 카르다놀 이량체 20 내지 50 중량부, C1 내지 C10의 알킬 갈레이트 10 내지 30 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 30 중량부, 푸르설티아민 1 내지 5 중량부 및 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 박층 덧씌우기 포장 시공방법을 제공한다.
[화학식 1]
상기 식에서, n은 1 내지 1000의 범위의 정수이다.
상기 실란 가교된 카르다놀 이량체는 카르다놀 1 당량 및 무수 아세트산 0.9 내지 1.3 당량을 110 내지 130 ℃의 온도에서 반응시켜 무수 아세트산으로 유도된 카르다놀 유도체를 제조하는 단계; 및 클로로플라틴산 헥사하이드레이트(chloroplatinic acid hexahydrate) 촉매의 존재하에서, 상기 무수 아세트산으로 유도된 카르다놀 유도체 1 당량을 테트라메틸디실록산 4 내지 8 당량과 배합하고, 온도를 120 내지 160 ℃의 온도에서 18 내지 30 시간 동안 반응시킨 후, 산 용액에 의해 70 내지 90 ℃의 온도 및 0.1 내지 0.8의 pH에서 가수분해하여 실란 가교된 카르다놀 이량체를 제조하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 제조되는 것일 수 있다.
상기 주제는 이소(티오)시아네이트 화합물 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것이고;
상기 이소(티오)시아네이트 화합물은 2,5-디이소시아네이토티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)티오펜, 2,5-디이소시아네이토테트라히드로티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)테트라히드로티오펜, 3,4-비스(이소시아네이토메틸)테트라히드로티오펜, 2,5-디이소시아네이토-1,4-디티안, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,4-디티안, 4,5-디이소시아네이토-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-2-메틸-1,3-디티오란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 함황 복소환 이소(티오)시아네이트 화합물인 것일 수 있다.
상기 경화제는 바이구아나이드계 화합물 0.5 내지 3 중량부를 더욱 포함하는 것이고;
상기 바이구아나이드계 화합물은 N1-(3-메틸)피페리딘-N5-(3-플루오로-4-트리플루오로메틸)페닐 바이구아나이드, 1-(3-플루오로페닐) 바이구아나이드 및 1-이소프로필 바이구아나이드(1-isopropylbiguanide)를 1: 1: 1 내지 5 중량비율로 혼합한 것일 수 있다.
상기 골재는
산화지르코늄(ZrO2), 산화에르븀(Er2O3), 산화코발트(CoO), 산화알루미늄(Al(OH)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 세라믹 분말을 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 소성한 소성 세라믹 골재를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것이되;
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 것이고;
상기 소성 세라믹 골재는 산화지르코늄(ZrO2), 산화에르븀(Er2O3), 산화코발트(CoO), 산화알루미늄(Al(OH)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 세라믹 분말을 안료와 혼합하여 세라믹 혼합분말을 준비하는 단계; 상기 세라믹 혼합분말을 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 소성하여, 소성 세라믹 골재를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 따르면, 햇볕에 의한 자외선(UV)과 제설제, 바닷물, 산성비 등의 알칼리, 산에 대한 저항성이 뛰어나, 우수한 기계적 물성, 내화학성은 물론 우수한 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 내동결융해성, 열적합성, 저온 경화성, 내마모성 및 미끄럼저항성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있는 효과가 있다. 또한, 우수한 인장강도, 유연성, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도, 기존 포장면 및 골재와 고결합력으로 결합되는 효과가 있다.
이로써, 온도변화에 따른 균열 추종성이 매우 뛰어나, 경화시 수축변형 및 소성변형이 적고 기존 포장층과 박층 덧씌우기층 간의 일체적 거동을 유도할 수 있고, 오랜시간 강한 자외선의 노출에도 균열, 포트홀, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않아 장기간의 공용성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 친환경적이고, 신속한 경화가 가능하며, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 바, 콘크리트 또는 아스팔트로 이루어진 도로, 신설교량의 교면, 미끄럼방지 포장의 바닥층 등을 얇게 박층으로 덧씌우기 포장하여, 시공비용절감 및 시공 편의성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 다양한 색상을 연출한 소성 세라믹 골재의 실제 이미지를 나타낸 것이다.
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 도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 주제 40 내지 80 중량% 및 경화제 20 내지 60 중량%를 함유하는 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 타설하여 박층 덧씌우기용 수지층을 형성하는 단계, 상기 박층 덧씌우기용 수지층의 표면에, 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 박층 덧씌우기용 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법으로서;
상기 주제는 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드 80 내지 90 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부, N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔 0.1 내지 5 중량부 및 드로메트리졸트리실록산 0.1 내지 5 중량부를 포함하고;
상기 경화제는 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부, 실란 가교된 카르다놀 이량체 20 내지 50 중량부, C1 내지 C10의 알킬 갈레이트 10 내지 30 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 30 중량부, 푸르설티아민 1 내지 5 중량부 및 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 박층 덧씌우기 포장 시공방법을 제공한다.
[화학식 1]
상기 식에서, n은 1 내지 1000의 범위의 정수이다.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 따르면, 햇볕에 의한 자외선(UV)과 제설제, 바닷물, 산성비 등의 알칼리, 산에 대한 저항성이 뛰어나, 우수한 기계적 물성, 내화학성은 물론 우수한 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 내동결융해성, 열적합성, 저온 경화성, 내마모성 및 미끄럼저항성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있는 효과가 있다. 또한, 우수한 인장강도, 유연성, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도, 기존 포장면 및 골재와 고결합력으로 결합되는 효과가 있다.
이로써, 온도변화에 따른 균열 추종성이 매우 뛰어나, 경화시 수축변형 및 소성변형이 적고 기존 포장층과 박층 덧씌우기층 간의 일체적 거동을 유도할 수 있고, 오랜시간 강한 자외선의 노출에도 균열, 포트홀, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않아 장기간의 공용성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 친환경적이고, 신속한 경화가 가능하며, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 바, 콘크리트 또는 아스팔트로 이루어진 도로, 신설교량의 교면, 미끄럼방지 포장의 바닥층 등을 얇게 박층으로 덧씌우기 포장하여, 시공비용절감 및 시공 편의성이 향상되는 효과가 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 일 구현예에 따른 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법은 도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 주제 40 내지 80 중량% 및 경화제 20 내지 60 중량%를 함유하는 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 타설하여 박층 덧씌우기용 수지층을 형성하는 단계, 상기 박층 덧씌우기용 수지층의 표면에, 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 박층 덧씌우기용 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함한다.
먼저, 상기 도로 표면의 이물질을 제거하는 단계에서는 도로 표면의 균열부위나 파손부위를 보수한 후, 이물질을 제거하여 시공될 도로 표면을 평탄화할 수 있다. 상기 이물질의 제거는 블라스팅 처리에 의하여 레이탄스, 분진, 유분, 이물질 및 기타 유해물질이 제거될 수 있으며, 블라스팅 처리 장비로는 마이크로 그라인딩 또는 숏블라스팅 장비 등이 이용될 수 있다.
상기 이물질이 제거된 도로 표면에 주제 40 내지 80 중량% 및 경화제 20 내지 60 중량%를 함유하는 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 타설하여 박층 덧씌우기용 수지층을 형성하는 단계는 상기 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 타설함으로써, 우수한 인장강도, 유연성, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도, 기존 포장면 및 골재와 고결합력으로 결합될 수 있고, 우수한 물성을 구현하여, 장기간의 공용성을 확보할 수 있다. 이러한 상기 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물에 대해서는 이하에서 더욱 자세히 설명하도록 한다.
상기 박층 덧씌우기용 수지층의 표면에, 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계는 상기 박층 덧씌우기용 수지층의 표면에, 내마모성이 우수한 골재가 고결합력으로 배치되어 고강도, 내마모성 및 미끄럼저항성을 확보할 수 있다.
이때, 상기 골재는 산화지르코늄(ZrO2), 산화에르븀(Er2O3), 산화코발트(CoO), 산화알루미늄(Al(OH)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 세라믹 분말을 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 소성한 소성 세라믹 골재를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
더욱 바람직하기로 상기 소성 세라믹 골재는 산화지르코늄(ZrO2), 산화에르븀(Er2O3), 산화코발트(CoO), 산화알루미늄(Al(OH)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 세라믹 분말을 안료와 혼합하여 세라믹 혼합분말을 준비하는 단계; 상기 세라믹 혼합분말을 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 소성하여, 소성 세라믹 골재를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 사용하여 상기 도로 표면의 고강도, 고결합력, 내마모성 및 미끄럼저항성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 1차 소성 이전에 세라믹 분말과 안료를 혼합하여, 다양한 색상을 연출할 수 있고, 종래의 칼라 골재와는 다르게 골재의 내부까지 동일 색상으로 지속적으로 색상을 유지함으로써, 박층 덧씌우기 포장재의 미려함을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 다양한 색상을 연출한 소성 세라믹 골재의 실제 이미지를 도 1에 나타내었다.
또한, 상기 골재는 상기 소성 세라믹 골재와 함께; 천연 규사, 천연 현무암, 천연 카올린, 천연 보크사이트 및 이들의 혼합 골재로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더욱 함유하는 것일 수 있다.
또한, 상기 골재는 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 박층 덧씌우기용 수지층을 형성하는 단계와 골재층을 형성하는 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, 양생함으로써, 박층 덧씌우기용 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 수행한다. 이로써, 기존 포장 도로의 내구 수명을 10 내지 15년 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물은 주제 40 내지 80 중량% 및 경화제 20 내지 60 중량%를 함유하여, 상기한 본 발명의 효과를 구현할 수 있다. 이때, 상기 경화제의 함량이 너무 적은 경우에는 주제의 경화효율이 떨어져 물성 혹은 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 경화제의 함량이 너무 많은 경우에는 과도한 유리기에 의해 접착력 등의 물성이 불량해질 수 있는 문제가 있다.
보다 구체적으로 상기 주제는 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부, 상기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드 80 내지 90 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부, N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔 0.1 내지 5 중량부 및 드로메트리졸트리실록산 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 주제의 캐스터 오일 글리시딜 에테르는 우수한 인장강도, 유연성, 고신율, 고탄성율, 방수성 및 친환경성을 제공하는 기능을 한다. 이로써, 온도변화에 따른 균열 추종성이 매우 뛰어나, 경화시 수축변형 및 소성변형이 적고 기존 포장층과 박층 덧씌우기층 간의 일체적 거동을 유도할 수 있고, 오랜시간 강한 자외선의 노출에도 균열, 포트홀, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않는 효과를 구현할 수 있다.
이하, 상기 주제를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 주제의 상기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드는 우수한 기계적 물성, 인장강도, 방수성, 내마모성, 미끄럼저항성, 자외선저항성 및 친환경성을 제공하는 기능을 한다.
이러한 상기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드는 n이 1 내지 100의 범위의 정수인 디글리시딜 에테르 아이소소바이드와; n이 700 내지 1000의 범위의 정수인 디글리시딜 에테르 아이소소바이드를 1: 0.1 내지 0.5 중량비율로 혼합한 것을 사용함으로써, 상기한 개선효과를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 특히, 자외선저항성을 매우 개선할 수 있는 효과가 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드는 상기 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여, 80 내지 90 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드의 함량이 너무 많은 경우에는 내수성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 주제의 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 조성물의 고른 혼합을 통한 일정한 물성을 부여하고, 우수한 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 내동결융해성을 제공하는 기능을 한다.
이러한 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 중질 방향족 나프타 용매를 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 상기 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여, 5 내지 15 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매의 함량이 너무 많은 경우에는 경화시간이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
상기 주제의 폴리이소시아네이트 화합물은 우수한 기계적 물성, 인장강도, 내마모성, 내화학성, 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 자외선저항성, 내후성을 부여하는 기능을 한다.
이러한 상기 폴리이소시아네이트 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 화합물은 상기 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 폴리이소시아네이트 화합물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리이소시아네이트 화합물의 함량이 너무 많은 경우에는 저온에서의 경화성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 주제의 N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔은 자외선(UV)에 대한 저항성이 뛰어나고, 우수한 인장강도, 유연성, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도, 기존 포장면 및 골재와 고결합력으로 결합되는 효과를 부여하는 기능을 한다.
상기 N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔은 상기 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔의 함량이 너무 많은 경우에는 마모성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 주제의 드로메트리졸트리실록산은 자외선(UV)에 대한 저항성이 뛰어나고, 우수한 인장강도, 기계적 물성을 가지면서도, 기존 포장면 및 골재와 고결합력으로 결합되는 효과를 부여하는 기능을 한다. 또한, 신속한 경화가 가능하며, 기후에 따른 경화성능의 변화가 적은 효과를 부여하는 기능을 한다.
상기 드로메트리졸트리실록산은 상기 캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 드로메트리졸트리실록산의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 드로메트리졸트리실록산의 함량이 너무 많은 경우에는 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 주제는 더욱 우수한 인장강도, 유연성, 고신율, 고탄성율 및 내후성과 열적합성, 저온 경화성을 제공하기 위하여, 이소(티오)시아네이트 화합물 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 이소(티오)시아네이트 화합물은 2,5-디이소시아네이토티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)티오펜, 2,5-디이소시아네이토테트라히드로티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)테트라히드로티오펜, 3,4-비스(이소시아네이토메틸)테트라히드로티오펜, 2,5-디이소시아네이토-1,4-디티안, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,4-디티안, 4,5-디이소시아네이토-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-2-메틸-1,3-디티오란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 함황 복소환 이소(티오)시아네이트 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.
한편, 상기 경화제는 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부, 실란 가교된 카르다놀 이량체 20 내지 50 중량부, C1 내지 C10의 알킬 갈레이트 10 내지 30 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 30 중량부, 푸르설티아민 1 내지 5 중량부 및 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 경화제의 폴리옥시프로필렌 디아민은 상기 주제를 경화시켜, 우수한 기계적 물성, 인장강도, 유연성, 고신율 및 고탄성율, 내화학성은 물론 우수한 방수성, 방청율, 염분침투저항성의 우수한 내구성을 구현할 수 있는 효과를 부여하는 기능을 한다.
이하, 상기 경화제를 구성하는 다른 구성성분들의 함량은 상기 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부를 기준으로 한다.
상기 경화제의 실란 가교된 카르다놀 이량체는 상기 주제를 경화시켜, 우수한 기계적 물성, 인장강도, 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 저온 경화성, 내마모성 및 미끄럼저항성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있는 효과를 부여하는 기능을 한다.
이러한 상기 실란 가교된 카르다놀 이량체는 카르다놀 1 당량 및 무수 아세트산 0.9 내지 1.3 당량을 110 내지 130 ℃의 온도에서 반응시켜 무수 아세트산으로 유도된 카르다놀 유도체를 제조하는 단계; 및 클로로플라틴산 헥사하이드레이트(chloroplatinic acid hexahydrate) 촉매의 존재하에서, 상기 무수 아세트산으로 유도된 카르다놀 유도체 1 당량을 테트라메틸디실록산 4 내지 8 당량과 배합하고, 온도를 120 내지 160 ℃의 온도에서 18 내지 30 시간 동안 반응시킨 후, 산 용액에 의해 70 내지 90 ℃의 온도 및 0.1 내지 0.8의 pH에서 가수분해하여 실란 가교된 카르다놀 이량체를 제조하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 제조되는 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
이때, 상기 산 용액은 당분야에서 일반적으로 사용되는 것으로, 그 종류를 특별히 제한하지 않으나, 상기 산 용액의 비제한적인 예를들면, 황산, 염산 및 이들의 혼합 상 용액으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기 실란 가교된 카르다놀 이량체는 상기 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부에 대하여, 20 내지 50 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 실란 가교된 카르다놀 이량체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 실란 가교된 카르다놀 이량체의 함량이 너무 많은 경우에는 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 경화제의 C1 내지 C10의 알킬 갈레이트는 우수한 결합력, 내화학성, 방청율, 염분침투저항성을 제공하는 기능을 한다. 또한, 신속한 경화가 가능하고, 기온에 따른 경화성능의 변화를 최소화하는 기능을 한다.
이러한 상기 C1 내지 C10의 알킬 갈레이트는 메틸갈레이트, 에틸갈레이트, 프로필갈레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 저분자량 알킬 갈레이트인 것을 사용하여 상기한 개선효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 C1 내지 C10의 알킬 갈레이트는 상기 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 C1 내지 C10의 알킬 갈레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 C1 내지 C10의 알킬 갈레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 마모성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 경화제의 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀은 상기 주제를 경화시켜, 우수한 기계적 물성, 인장강도, 탄성 및 신율 등의 유연성, 내화학성, 방수성, 방청율, 염분침투저항성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있는 효과를 부여하는 기능을 한다.
상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀은 상기 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀의 함량이 너무 많은 경우에는 내후성이 저하될 수 있는 문제가 있다.
상기 경화제의 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 조성물의 고른 혼합을 통한 일정한 물성을 부여하고, 우수한 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 내동결융해성을 제공하는 기능을 한다.
이러한 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 중질 방향족 나프타 용매를 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매는 상기 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매의 함량이 너무 많은 경우에는 경화시간이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
상기 경화제의 푸르설티아민은 우수한 자외선(UV)에 대한 저항성, 내동결융해성, 열적합성, 저온 경화성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있는 효과를 부여하는 기능을 한다.
상기 푸르설티아민은 상기 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 푸르설티아민의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 푸르설티아민의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 개선효과는 기대하기 어렵고, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 경화제의 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트는 우수한 자외선(UV)에 대한 저항성, 방청율, 내동결융해성, 열적합성, 저온 경화성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있는 효과를 부여하는 기능을 한다.
상기 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트는 상기 폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부 범위로 포함될 수 있다. 상기 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 개선효과는 기대하기 어렵고, 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 경화제는 더욱 우수한 자외선(UV)에 대한 저항성, 내후성, 방청율 등의 더욱 우수한 내구성을 구현할 수 있도록, 바이구아나이드계 화합물 0.5 내지 3 중량부를 더욱 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 바이구아나이드계 화합물은 N1-(3-메틸)피페리딘-N5-(3-플루오로-4-트리플루오로메틸)페닐 바이구아나이드, 1-(3-플루오로페닐) 바이구아나이드 및 1-이소프로필 바이구아나이드(1-isopropylbiguanide)를 1: 1: 1 내지 5 중량비율로 혼합한 것을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 이용한 박층 덧씌우기 포장 시공방법에 따르면, 햇볕에 의한 자외선(UV)과 제설제, 바닷물, 산성비 등의 알칼리, 산에 대한 저항성이 뛰어나, 우수한 기계적 물성, 내화학성은 물론 우수한 방수성, 방청율, 염분침투저항성, 내동결융해성, 열적합성, 저온 경화성, 내마모성 및 미끄럼저항성 등의 우수한 내구성을 구현할 수 있는 효과가 있다. 또한, 우수한 인장강도, 유연성, 고신율 및 고탄성율을 가지면서도, 기존 포장면 및 골재와 고결합력으로 결합되는 효과가 있다.
이로써, 온도변화에 따른 균열 추종성이 매우 뛰어나, 경화시 수축변형 및 소성변형이 적고 기존 포장층과 박층 덧씌우기층 간의 일체적 거동을 유도할 수 있고, 오랜시간 강한 자외선의 노출에도 균열, 포트홀, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않아 장기간의 공용성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 친환경적이고, 신속한 경화가 가능하며, 기후에 따른 경화성능의 변화가 거의 없어 교통 통제시간 및 사고위험을 감소시킬 수 있는 바, 콘크리트 또는 아스팔트로 이루어진 도로, 신설교량의 교면, 미끄럼방지 포장의 바닥층 등을 얇게 박층으로 덧씌우기 포장하여, 시공비용절감 및 시공 편의성이 향상되는 효과가 있다.
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>
실란 가교된 카르다놀 이량체
카르다놀 1 당량 및 무수 아세트산 1.2 당량을 120 ℃의 온도에서 반응시켜 무수 아세트산으로 유도된 카르다놀 유도체를 제조하였다. 이후, 클로로플라틴산 헥사하이드레이트(chloroplatinic acid hexahydrate) 촉매의 존재하에서, 상기 무수 아세트산으로 유도된 카르다놀 유도체 1 당량을 테트라메틸디실록산 7 당량과 배합하고, 온도를 160 ℃의 온도에서 24 시간 동안 반응시킨 후, 황산 용액에 의해 80 ℃의 온도 및 0.5의 pH에서 가수분해하여 실란 가교된 카르다놀 이량체를 제조하였다.
<제조예 2>
소성 세라믹 골재의 제조
산화지르코늄(ZrO2), 산화에르븀(Er2O3), 산화코발트(CoO), 산화알루미늄(Al(OH)3)을 1: 1: 1: 0.5 중량비율로 혼합한 세라믹 분말 100 중량부를 안료 5 중량부와 혼합하여 세라믹 혼합분말을 준비하였다. 이후, 상기 준비된 세라믹 혼합분말을 850 ℃의 온도에서 소성하여, 소성 세라믹 골재를 제조하였다.
이때, 상기 골재는 KS F 2550에 따른 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 사용하였다.
<제조예 3>
소성 세라믹 골재의 제조
산화지르코늄(ZrO2), 산화에르븀(Er2O3), 산화코발트(CoO), 산화알루미늄(Al(OH)3)을 1: 1: 1: 0.5 중량비율로 혼합한 세라믹 분말 100 중량부를 안료 5 중량부와 혼합하여 세라믹 혼합분말을 준비하였다. 이후, 상기 준비된 세라믹 혼합분말을 1,300 ℃의 온도에서 소성하여, 소성 세라믹 골재를 제조하였다.
이때, 상기 골재는 KS F 2550에 따른 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 사용하였다.
<실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2>
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량으로, 혼합된 주제 및 경화제를 진공형 강제식 혼합믹서에 투입하여 믹싱함으로써, UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물 및 비교용 조성물을 제조하였다.
구분 (중량%) 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
주제 70 70 70 70 70
(중량부) 캐스터 오일 글리시딜 에테르 1) 100 100 100 - 100
비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 2) - - - 100 -
디글리시딜 에테르 아이소소바이드[화학식1-1] 80 40 60 - -
디글리시딜 에테르 아이소소바이드[화학식1-2] - 40 20 - -
중질 방향족 나프타 용매 10 10 10 10 10
톨루엔 디이소시아네이트 7 7 7 - 7
N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔 3 3 3 - -
드로메트리졸트리실록산 3 3 3 - -
이소(티오)시아네이트 화합물_2,5-디이소시아네이토티오펜 - 3 1.5 - -
이소(티오)시아네이트 화합물_4,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,3-디티오란 - - 1.5 - -
경화제 30 30 30 30 30
(중량부) 폴리옥시프로필렌 디아민 3) 100 100 100 - 100
실란 가교된 카르다놀 이량체[제조예1] 30 30 30 - -
카르다놀 - - - 100 30
메틸갈레이트 - 9 18 - -
노닐갈레이트 18 9 - -
2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 12 12 12 12 12
중질 방향족 나프타 용매 20 20 20 20 20
푸르설티아민 5 5 5 - -
N1-(3-메틸)피페리딘-N5-(3-플루오로-4-트리플루오로메틸)페닐 바이구아나이드 - - 0.5 - -
1-(3-플루오로페닐) 바이구아나이드 - 2 0.5 - -
1-이소프로필 바이구아나이드(1-isopropylbiguanide) - - 1 - -
골재
(중량%)		 소성 세라믹 골재 100
[제조예2]		 100
[제조예3]		 100
[제조예3]		 100
[제조예2]		 100
[제조예2]
1) 캐스터 오일 글리시딜 에테르의 CAS 번호: 74398-71-3
2) 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르: DGEBA(Diglycidylether of bisphenol A): 금호피앤비화학, KER 828
3) 폴리옥시프로필렌 디아민의 CAS 번호: 9046-10-0


[화학식 1-1]

상기 식에서, n은 100이다.

[화학식 1-2]

상기 식에서, n은 900이다.
<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 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물 및 비교용 조성물을 각각 제조한 후, 경화전 점도 및 인화점을 측정하고; 7일간 경화시켜 인장강도, 인장신율 및 탄성계수를 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
시험항목 시험방법 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
경화전 점도(cps) ASTM D2556 1535 1510 1495 1980 1865
인화점(℃) ASTM D3278 97 98 98 73 79
인장강도(MPa)_7일 ASTM D638 25 27 28 14 17
인장신율(%)_7일 ASTM D638 57 58 61 18 25
탄성계수(MPa)_7일 ASTM D695 605 582 575 975 931
쇼어 경도(Hs)_7일 KS M ISO 868 72 70 68 55 58
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물은 비교예 1 및 2에 따른 비교용 조성물과 비교하여, 낮은 점도로 작업성이 뛰어나고, 인화점이 높아 열적합성 및 안정성이 우수하며, 뿐만 아니라 인장강도, 인장신율 및 쇼어경도가 우수하며, 탄성계수는 낮다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
판재에, 상기 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 2에서 제조된 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물 및 비교용 조성물을 타설하고, 그 위에 골재를 포설하고 다짐 및 양생하여 총 두께 10 mm 미만의 박층 덧씌우기 포장재를 형성하였다.
상기 실시예 1 내지 3과 비교예 1 및 2에서 제조된 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물 및 비교용 조성물을 사용하여 제조된 박층 덧씌우기 포장재의 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
시험항목 시험방법 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
건조수축
(길이변화율(%))		 ASTM D2566 0.04 0.03 0.02 0.52 0.33
마모저항성(mm) ASTM C 779 0.05 0.03 0.01 0.37 0.21
미끄럼저항성(BPT) KS F 2375 75 77 78 42 48
부착강도(MPa)_1일 ASTM C 1583 2.2 2.3 2.5 1.7 1.9
부착강도(MPa)_7일 ASTM C 1583 3.0 3.2 3.3 1.9 2.2
압축강도(N/㎡)_3시간 KS M ISO 679 10.5 11.7 12.3 7.8 9.5
압축강도(N/㎡)_1일 KS M ISO 679 45.1 45.9 47.1 41.3 43.7
압축강도(N/㎡)_7일 KS M ISO 679 55.1 55.9 57.1 51.3 53.7
휨강도(N/㎡)_1일 ASTM C 580 17.1 17.4 17.5 12.1 12.4
휨강도(N/㎡)_7일 ASTM C 580 22.2 23.5 24.7 16.9 17.3
흡수율(%) KS M ISO 62 0.02 0.02 0.01 0.46 0.35
방청율(%) KS F 2561 94 97 97 75 82
염분침투저항성(coulomb) KS F 2711 52 39 25 250 103
동결융해저항성(%) KS F 2456 95 97 98 64 77
열적합성 ASTM C1583 Pass Pass Pass Pass Pass
균열 저항성 AASHTO PP34-98 균열없음 균열없음 균열없음 균열발생 균열발생
옥외 폭로
내후성 시험		 KS M 5000; 3231, 제논 아크에 의한 폭로시험방법(WX-A(A법)) 이상 없음 이상 없음 이상 없음 황변 황변
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 사용한 박층 덧씌우기 포장재는 비교예 1 및 2에 따른 비교용 조성물을 사용한 박층 덧씌우기 포장재와 비교하여, 부착강도, 압축강도, 휨강도 등의 강도 특성, 건조수축, 마모저항성, 미끄럼 저항성, 흡수율, 방청율, 뿐만 아니라 염분침투저항성, 동결융해저항성, 균열저항성, 열적합성, 내후성 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 (5)

  1. 도로 표면의 이물질을 제거하는 단계, 상기 이물질이 제거된 도로 표면에 주제 40 내지 80 중량% 및 경화제 20 내지 60 중량%를 함유하는 UV 안정성이 우수한 친환경 에폭시계 조성물을 타설하여 박층 덧씌우기용 수지층을 형성하는 단계, 상기 박층 덧씌우기용 수지층의 표면에, 골재를 살포하여 골재층을 형성하는 단계, 및 양생함으로써, 박층 덧씌우기용 수지층 및 골재층을 포함하는 박층 덧씌우기 포장재를 형성하는 단계를 포함하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법으로서;
    상기 주제는
    캐스터 오일 글리시딜 에테르 100 중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드 80 내지 90 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 5 내지 15 중량부, 폴리이소시아네이트 화합물 1 내지 10 중량부, N-(4-메틸-2-피리딜)디실라잔 0.1 내지 5 중량부 및 드로메트리졸트리실록산 0.1 내지 5 중량부를 포함하고;
    상기 경화제는
    폴리옥시프로필렌 디아민 100 중량부, 실란 가교된 카르다놀 이량체 20 내지 50 중량부, C1 내지 C10의 알킬 갈레이트 10 내지 30 중량부, 2,4,6-트리스[(디메틸아미노)메틸]페놀 10 내지 30 중량부, 비점이 30 내지 200 ℃의 범위인 방향족 탄화수소 용매 10 내지 30 중량부, 푸르설티아민 1 내지 5 중량부 및 메틸4-(아미노메틸)벤조에이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
    [화학식 1]

    상기 식에서, n은 1 내지 1000의 범위의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실란 가교된 카르다놀 이량체는
    카르다놀 1 당량 및 무수 아세트산 0.9 내지 1.3 당량을 110 내지 130 ℃의 온도에서 반응시켜 무수 아세트산으로 유도된 카르다놀 유도체를 제조하는 단계; 및 클로로플라틴산 헥사하이드레이트(chloroplatinic acid hexahydrate) 촉매의 존재하에서, 상기 무수 아세트산으로 유도된 카르다놀 유도체 1 당량을 테트라메틸디실록산 4 내지 8 당량과 배합하고, 온도를 120 내지 160 ℃의 온도에서 18 내지 30 시간 동안 반응시킨 후, 산 용액에 의해 70 내지 90 ℃의 온도 및 0.1 내지 0.8의 pH에서 가수분해하여 실란 가교된 카르다놀 이량체를 제조하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주제는 이소(티오)시아네이트 화합물 0.1 내지 5 중량부를 더욱 포함하는 것이고;
    상기 이소(티오)시아네이트 화합물은
    2,5-디이소시아네이토티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)티오펜, 2,5-디이소시아네이토테트라히드로티오펜, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)테트라히드로티오펜, 3,4-비스(이소시아네이토메틸)테트라히드로티오펜, 2,5-디이소시아네이토-1,4-디티안, 2,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,4-디티안, 4,5-디이소시아네이토-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-1,3-디티오란, 4,5-비스(이소시아네이토메틸)-2-메틸-1,3-디티오란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 함황 복소환 이소(티오)시아네이트 화합물인 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경화제는
    바이구아나이드계 화합물 0.5 내지 3 중량부를 더욱 포함하는 것이고;
    상기 바이구아나이드계 화합물은
    N1-(3-메틸)피페리딘-N5-(3-플루오로-4-트리플루오로메틸)페닐 바이구아나이드, 1-(3-플루오로페닐) 바이구아나이드 및 1-이소프로필 바이구아나이드(1-isopropylbiguanide)를 1: 1: 1 내지 5 중량비율로 혼합한 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 골재는
    산화지르코늄(ZrO2), 산화에르븀(Er2O3), 산화코발트(CoO), 산화알루미늄(Al(OH)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 세라믹 분말을 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 소성한 소성 세라믹 골재를 함유하여, KS F 2550에 따른 함수율이 0.2 중량% 이하이고, 모스경도 6 이상인 각진 모양을 갖는 것이되;
    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 것이고;
    상기 소성 세라믹 골재는 산화지르코늄(ZrO2), 산화에르븀(Er2O3), 산화코발트(CoO), 산화알루미늄(Al(OH)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 세라믹 분말을 안료와 혼합하여 세라믹 혼합분말을 준비하는 단계; 상기 세라믹 혼합분말을 1,000 내지 1,500 ℃의 온도에서 소성하여, 소성 세라믹 골재를 제조하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 박층 덧씌우기 포장 시공방법.
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