KR20170104091A - 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물 - Google Patents
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Abstract
해결하려는 과제: 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물의 상용성이 좋지 않아 결합재 간에 상 분리를 일으켜 끈적거림에 의한 노면의 오염 발생, 강도 불량, 노면 꺼짐, 크랙 발생, 경화 불량, 내구성 불량 등의 문제가 발생하고 있다.
과제 해결수단: 본 발명에 따르면, 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물 중 상용화제로 사용되던 에틸렌비닐아세테이트의 아세테이트기를 방향족의 벤조에이트기로 치환함에 따라 분자 사슬이 길어지고 극성이 낮아지면서 에폭시-아스팔트 혼합물 간의 상용성이 개선되어 크랙 방지, 유연성 증대, 강도 증가 및 접착력 향상 등 물성 면에서 여러 가지 우수한 개선효과를 보여 주었다.
과제 해결수단: 본 발명에 따르면, 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물 중 상용화제로 사용되던 에틸렌비닐아세테이트의 아세테이트기를 방향족의 벤조에이트기로 치환함에 따라 분자 사슬이 길어지고 극성이 낮아지면서 에폭시-아스팔트 혼합물 간의 상용성이 개선되어 크랙 방지, 유연성 증대, 강도 증가 및 접착력 향상 등 물성 면에서 여러 가지 우수한 개선효과를 보여 주었다.
Description
본 발명은 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물에 관한 것으로서, 좀 더 자세히는 에폭시 수지와 아스팔트에 상용화제로서 에틸렌비닐벤조산을 사용하여 상용성과 물성을 개선한 전처리제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 도로나 교량을 아스콘으로 포장하기 전에 하부 바닥면을 수지계 전처리제를 사용하여 전처리한다. 전처리제는 바닥의 성질을 개질하고 표면의 하부와 상부를 연결시켜 주는 역할을 하므로, 접착력, 방수성, 충격 흡수성, 내크랙성, 내한성, 내열성, 경제성 등이 우수해야 한다.
전처리제로는 보통 열가소성 수지나 열경화성의 수지가 사용되고 있다. 전처리제로 사용되는 열경화성 수지로는 에폭시 수지, 우레탄 수지 등이 있고, 전처리제로 사용되는 열가소성 수지로는 변성 에폭시 수지, 변성 우레탄 수지, 석유 수지, 아스팔트 등이 있다. 근래에는 열경화성 수지와 열가소성 수지의 혼합물들이 전처리제로서 많이 사용되고 있다.
위에서 말한 바와 같이 도로 포장용 전처리제는 방수성, 내크랙성, 접착력, 충격 흡수성, 경제성 등에서 우수한 성능을 나타내야 하며, 상기 조건을 고루 만족시킬 수 있는 우수한 조합 중의 하나가 에폭시 수지와 아스팔트의 혼합물이다.
그러나, 이 조합에서 에폭시 수지는 대체로 접착력은 우수하지만 유연성이 부족한 것이 단점이다. 또한, 아스팔트는 더운 여름철에는 열에 녹아 충분한 가소성을 나타내지만 겨울철에는 취성을 나타내어 굴곡 및 충격에 약한 것이 단점이다. 이러한 단점들을 보완하기 위하여 일반적으로 제3의 보완재로 고무 탄성체를 혼합하고 있다. 여기에 사용되는 탄성체로는 부타디엔 고무 (BR), 스티렌-부타디엔 고무 (SBR), 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS), 에틸렌비닐아세테이트 (EVA), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무 (NBR), 염화고무 (CR) 등이 있다. 그중에서도 가격이 싼 에틸렌비닐아세테이트 (EVA, ethylene vinyl acetate)를 주로 많이 사용하고 있다.
위에서 설명한 바와 같이 도로 포장용 전처리제로 에폭시-아스팔트 혼합물을 많이 사용하고 있는데, 이 혼합물은 겨울철에 나타나는 취성으로 인하여 내 굴곡성, 내충격성이 부족하여 도로에 균열이 발생하는 문제점이 있다. 현재는 이 문제점을 보완하고자 가격이 싼 고무상 탄성체인 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 혼합물에 부가하여 사용하고 있는데, 에틸렌비닐아세테이트 (EVA)는 에폭시 수지나 아스팔트와의 상용성이 좋지 않아 충분한 보강 효과를 내지 못한다.
본 발명에서 사용하는 각 원료의 용해도 지수 (solubility parameter, MPa1/2)를 살펴보면, 아스팔트 8.8 ~ 9.0, 에폭시 수지 9.7 ~ 10.9, 에틸렌비닐아세테이트 (EVA) 10.2 ~ 10.4이다.
용해도 지수의 차이가 작을수록 화합물 간의 상용성이 좋은데, 에틸렌비닐아세테이트는 다른 원료와 용해도 지수 차이가 커서 에폭시 수지나 아스팔트와의 상호 용해성이 좋지 않아 결합재 간에 상 분리를 일으켜 끈적거림에 의한 노면의 오염 발생, 강도 불량, 노면 꺼짐, 크랙 발생, 경화 불량, 내구성 불량 등의 문제가 발생하고 있다.
본 발명자들은 에폭시-아스팔트 혼합물에 상용화제로서 에틸렌비닐아세테이트를 가했을 때 발생하는 위와 같은 문제들을 해결하기 위하여 시간과 노력을 쏟은 끝에 에틸렌비닐아세테이트를 벤조산 (benzoic acid)과 반응시켜 에틸렌비닐벤조에이트 (EVB, ethylene vinyl benzoate)를 생성하였고, 이를 상용화제로 사용함으로써 상기 문제들을 개선하여 본 발명에 이르게 되었다. 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면, 에틸렌비닐아세테이트 분자 내의 아세테이트기를 가산분해반응 (acidolysis)을 통해 벤조에이트 (benzoate)기로 치환함으로써 좀 더 상용성이 우수한, 용해도 지수 9.2를 나타내는 에틸렌비닐벤조에이트를 만들어 상용화제로 사용함으로써 상기 종래의 문제점들을 개선하게 된 것이다. 에틸렌비닐벤조에이트(EVB)의 제조 반응 기작은 도 1과 같다.
본 발명의 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물은 에폭시 수지 40-60중량% , 아스팔트 30-50중량% 및 상용화제 5-15중량%를 포함한다.
또한 에폭시 수지는 주 에폭시 수지 35-75중량%, 반응성 희석제 10-25중량%, 경화제 5-40중량%로 구성되어 있다. 사용자들은 주제, 반응성 희석제, 경화제, 아스팔트, 상용화제를 적절히 두 가지 군으로 나누어서 혼합하여 사용할 수 있다. 혼합 시에는 도 2와 같은 에폭시 수지의 경화반응이 일어난다. 경화반응은 에폭시 수지와 반응성 희석제의 에폭시드와 경화제의 아미노기가 서로 반응하는 과정을 통해 일어난다.
다음은 본 발명에서 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물을 만드는데 사용한 각각의 원료들에 대하여 설명한다.
에폭시 수지는 액상 에폭시 수지를 사용하였다. 에폭시 수지는 전체 혼합물 중에 40-60중량%를 차지하는데, 에폭시 수지가 40중량% 미만이 되면 에폭시 수지의 연속상이 형성되지 않아 인장강도 및 경도 등이 현저하게 떨어진다. 또한, 60중량%를 초과하면 유연성이나 접착성 등은 좋아지지만 아스팔트 함량이 상대적으로 적어져 초기 강도나 경도가 떨어지게 되는데, 이는 에폭시 수지가 경화되는 데에는 그만큼 시간이 걸리기 때문이다. 그렇게 되면 무거운 차량이 다니는 도로의 하층 지지력이 약해져서 상부 아스콘층의 미끄러짐이 발생할 수 있다.
에폭시 수지 주제로는 분자 내에 적어도 2개 이상의 반응성 에폭시드를 갖고 있는 당량 150-250의 비스페놀 A형 에폭시 수지 및/또는 페놀 노볼락형 에폭시 수지를 사용하였다. 에폭시 수지의 당량이 너무 크면 에폭시 수지와 아스팔트 혼합물의 유동성이 나빠져 혼합액을 쉽게 분사할 수가 없다. 주 에폭시 수지의 적절한 사용량은 전체 에폭시 수지 중 35-75중량%이다. 에폭시 수지 주제를 35중량% 미만으로 너무 적게 사용하면 기계적 강도가 약해지고, 75중량%를 초과하여 사용하면 도막이 뻣뻣해진다. 에폭시 수지는 비스페놀 A형이나 노볼락 페놀과 같은 방향족 구조이므로 지방족 용매보다는 방향족 용매에 친화력이 높아 방향족 용매에 대하여 용해성이 좋다.
사용 가능한 비스페놀 A형 에폭시 수지의 구체적인 상품명으로는 국도화학(주)의 YD 115, 127, 128, 134, 다우케미칼(주)의 DER 321, 324, 330, 331, 332, 334, 쉘케미컬(주)의 Epon 815, 827, 828, 834 등이 있으나, 이와 같은 개시는 예시일 뿐 나열한 제품에 한정되는 것은 아니다.
사용 가능한 노볼락 페놀형 에폭시 수지의 구체적인 상품명으로는 다우케미칼(주)의 DEN 431, 438, 439, 국도화학(주)의 YDPN-631, 636, 637 등이 있으며, 이러한 제품은 노볼락 페놀형 에폭시 수지의 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
반응성 희석제로는 분자 내에 적어도 한 개 이상의 에폭시드를 갖고 있는 당량 130-200의 저점도 에폭시 수지들을 사용하였다. 대체로 관능기수가 작고, 분자량이 작고, 점도가 낮고, 유동성이 좋은 것들을 사용하였다. 이들은 혼합물의 점도를 낮게 하고, 경화시간을 조절하고, 경화물에 유연성을 부여하고, 강도 및 접착력을 조절하는 역할을 한다.
반응성 희석제의 적절한 사용량은 에폭시 수지 성분 중 10-25중량%이다. 에폭시 수지 성분 중 반응성 희석제를 10중량% 미만으로 너무 적게 사용하면 도막에 유연성이 없게 되며, 25중량%를 초과하여 과량 사용하면 경화물이 취약해져 강도가 현저히 떨어지게 된다.
사용 가능한 반응성 희석제로는 분자량 200-2000의 분자 내에 1개 이상의 반응성 에폭시드를 갖고 있는 폴리에테르 변성 에폭시, 폴리에스테르 변성 에폭시, 우레탄 변성 에폭시, 비닐수지 변성 에폭시 수지가 있다. 좀 더 바람직하게는 분자량 300-1000의 분자 내에 2개의 반응성 에폭시드를 갖는 폴리에테르 변성 에폭시를 이용한다. 일반적으로 사슬 길이가 짧은 것을 사용하면 유동성은 좋아지고 도막은 단단해진다. 반면. 사슬 길이가 긴 것을 사용하면 유동성은 나빠지지만 경화물의 유연성은 좋아진다. 반응성 희석제는 위와 같이 에폭시 구조이므로 지방족보다는 방향족 용매에 대하여 용해성이 좋다.
시중에서 구입 가능한 반응성 희석제로는 국도화학(주)의 페닐글리시딜에테르(PGE), 노르말 부틸글리시딜에테르(n-BGE), 스티렌 옥사이드(SO), 알릴글리시딜에테르(AGE), 네오펜틸글리시딜에테르(NPGDE), LGE, PG-207P 등이 있으나, 이는 예시일 뿐 위의 제품으로 한정되는 것은 아니다.
에폭시 수지의 경화제로는 아민을 사용하였다. 아민에 의한 에폭시 수지의 경화반응 기작은 도 2와 같다. 에폭시 수지의 경화반응은 주로 주제와 반응성 희석제의 에폭시드와 경화제의 아미노기 간의 반응으로 일어난다. 그러나, 실제 경화반응은 에폭시드-에폭시드, 에폭시드-히드록실기 간의 반응도 수반되는 복합반응이다. 경화반응은 아민에 의해 이온적으로 촉진된다.
본 발명의 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물은 현장에서 고압 살포기를 이용하여 혼합액 온도 100-130℃로 노면에 살포된다. 여유 있는 작업을 위해서는 혼합 후 100-130℃에서 10-20분의 가사시간이 확보되어야 한다. 또한, 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물이 살포기에서 분사되어 노면을 적시고 있을 때에는 2-3시간 이내에 빨리 경화되는 기작을 갖고 있어야만 소기의 목적에 맞는 아스콘 포장에 좋은 전처리제가 될 수 있다. 이러한 목적에 부합되는 좋은 경화제로는 폴리아민, 이미다졸, 변성 아민 등이 있다. 좀 더 바람직하게는 분자 내에 탄소 15-25개를 가지며, 반응성 아미노기를 1개 이상 갖는 폴리아민을 이용한다. 폴리아민으로는 시클로헥실아민, 라우릴아민, 펜타데실아민, 헥사데실아민, 올레일아민 등이 있다. 변성 아민으로는 국도화학(주)의 제파민 D-230, D-2000, D-400, T-403 등이 있다. 이미다졸로는 일동화학(주)의 2MZ, 2PZ, 2PZ-PW, C17Z 등이 있으며, 이는 예시일 뿐 청구범위를 한정하는 것은 아니다. 경화제의 바람직한 사용량은 전체 에폭시 성분 중 5-45중량%이다.
각 경화제의 적정 사용량은 폴리아민은 전체 에폭시 수지 중 30-45중량%, 변성 아민은 20-30중량%, 이미다졸은 5-10중량%이다. 일반적으로 경화제를 기준량 이상으로 많이 사용하면 경화시간이 빨라진다. 하지만 경화제를 무리하게 과량으로 사용하면 불완전 경화가 일어나 도막이 약해지고 내수성이 나빠지게 되므로 주의해야 한다. 경화제를 너무 소량으로 사용하면 불완전한 경화가 일어나거나 경화물이 뻣뻣해지게 된다. 대부분의 아민은 알코올계보다는 케톤계나 방향족 용매에 대하여 용해성이 좋다.
아스팔트는 석유의 증류시 최종적으로 남게 되는 잔류물로서 우수한 방수성, 신장성, 점착성을 나타낸다. 본 발명에 사용 가능한 아스팔트로는 스트레이트 아스팔트, 블로운 아스팔트, 착색 아스팔트, 개질 아스팔트 등이 있다. 스트레이트 아스팔트에는 AP-3와 AP-5가 있는데 AP-3는 연질의 것이고 AP-5는 경질의 것이다. 통산적인 분류의 기준은 칩입도로서 AP-3는 칩입도 80-100의 것이고, AP-5는 칩입도 60-80의 것이다. 블로운 아스팔트는 스트레이트 아스팔트에 공기(산소)를 불어 넣어 산화시킨 것으로서 스트레이트 아스팔트보다 경도가 높고 내후성이 좋다. 착색아스팔트는 스트레이트 아스팔트에서 검정색 성분을 제거하고 특정한 색으로 착색시킨 것이다. 개질 아스팔트는 스트레이트 아스팔트에 수지나 탄성체 등을 녹여 그 성질을 개선한 것이다. 상기의 여러 가지 아스팔트들은 인성산업(주)나 한국석유(주) 등에서 구할 수 있다.
아스팔트의 적절한 사용량은 전처리제 조성물 중 30-50중량%이다. 아스팔트를 30중량% 미만으로 사용하면 혼합액의 초기 고화시간이 느려 점착성이 부족하여 아스콘층을 충분히 고착시켜 주지 못한다. 반면, 50%를 초과하여 아스팔트를 너무 많이 사용하면 초기 점착력은 높지만 최종상태의 고화물이 저온에서 취성파괴되어 겨울철 한냉시 과하중에 의하여 부스러져 도로가 주저앉는 현상이 발생할 수 있다.
아스팔트의 용해성을 보면 아스팔트는 지방족 알칸, 알켄, 환식 화합물, 기타 소량의 무기 복합물로 구성되어 있으며 크실렌이나 톨루엔 등의 방향족 용매에 대하여 우수한 용해성을 갖는다.
본 발명에서 상용화제로는 에틸렌비닐벤조에이트 (EVB)를 사용하였다. 에틸렌비닐벤조에이트는 에틸렌비닐아세테이트의 아세테이트기를 가산분해반응을 통해 벤조에이트기로 치환하여 만들었다. 좀 더 자세히는, 도 1과 같이 촉매와 함께 에틸렌비닐아세테이트에 벤조산을 100:40~100:60 (w/w)의 비로 넣고 150-170℃에서 세 시간 동안 축합 반응시켜 만들었다. 반응의 종결은 에틸렌비닐아세테이트의 아세트산의 80% 이상이 벤조산으로 치환되었을 때를 종결점으로 하였으며, 종결점은 응축되어 나오는 아세트산의 함량으로 결정하였다.
반응되어 나온 에틸렌비닐벤조에이트 중 벤조에이트 (benzoate) 함량은 31-57% (w/w)였다.
본 발명에서 에틸렌비닐벤조에이트를 생성하는 반응에 사용하는 에틸렌비닐아세테이트는 용융점 100℃ 이하, 비닐아세테이트 (VA) 함량 50% 이하인 것을 사용하였다. 사용 가능한 에틸렌비닐아세테이트로는 한화케미칼(주)의 EVA-1519 (VA함량 19%), 1520 (VA함량 19%), 1528 (VA함량 28%), 1529 (VA함량 28%), 1533 (VA함량 33%), 1540 (VA함량 40%) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
에틸렌비닐벤조에이트를 생성하는 반응에 사용하는 반응 촉매로는 황산, 술폰산, 삼플루오르화붕소(BF3), 주석 및 아연의 금속비누, 수은염 등을 사용할 수 있다. 시중에서 구입 가능한 촉매로는 대성 메탄올(주)의 메틸설폰산 (methyl sulfonic acid), 송원산업(주)의 P-TSA (p-toluene sulfonic acid), M＆T의 Fascat 4102 (organo tin compound) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 촉매의 적절한 사용량은 전체 합성물 중량 중 0.10-0.15% (w/w)이다.
또한, 본 발명은 가열부재와 고온, 고점도 피디미터를 갖춘 주제 탱크와, 가열부재와 고온, 고점도 피디미터를 갖춘 경화제 탱크와, 상기 주제 탱크 및 상기 경화제 탱크와 연결되어 주제 및 경화제를 혼합하여 교반하는 교반기와, 상기 교반기에서 혼합된 주제와 경화제 혼합물을 가압하는 가압펌프와, 상기 가압된 주제와 경화제 혼합물을 노면에 도포하는 분사기, 바람직하게는 고압 분사기를 포함하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물 도포용 차량에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물 중 상용화제로 사용되던 에틸렌비닐아세테이트의 아세테이트기를 방향족의 벤조에이트기로 치환함에 따라 분자 사슬이 길어지고 극성이 낮아지면서 에폭시-아스팔트 혼합물 간의 상용성이 개선되어 크랙 방지, 유연성 증대, 강도 증가 및 접착력 향상 등 물성 면에서 여러 가지 우수한 개선효과를 보여 주었다.
도 1은 에틸렌비닐아세테이트로부터 에틸렌비닐벤조에이트를 제조하는 반응 기작을 나타낸 것이다.
도 2는 에폭시 수지와 1차 아민의 반응 및 에폭시 수지와 3차 아민의 반응을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의하여 전처리제 조성물을 혼합하는 두 개의 탱크와 내용물을 예시한 것이다.
도 4는 본 발명의 전처리제 조성물을 현장에서 살포하기 위한 차량의 구조를 예시한 것이다.
도 2는 에폭시 수지와 1차 아민의 반응 및 에폭시 수지와 3차 아민의 반응을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의하여 전처리제 조성물을 혼합하는 두 개의 탱크와 내용물을 예시한 것이다.
도 4는 본 발명의 전처리제 조성물을 현장에서 살포하기 위한 차량의 구조를 예시한 것이다.
아래에서는 구체적인 실시예를 들어 본 발명의 구성을 좀 더 자세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 실시예의 기재에만 한정되는 것이 아님은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
에틸렌비닐벤조에이트의 세부적인 합성예는 다음과 같다.
<합성예 1>
1L 반응기에 한화케미칼(주)의 EVA-1540 100g, 벤조산 60g, F-4102 0.19g을 넣고 160℃에서 3.5시간 동안 축합 반응시켰다.
아세트산이 28g 나왔을 때 반응을 종결시키고 100℃ 이하로 포장하여 합성물 (EVB-1)을 얻었다.
<합성예 2>
1L 반응기에 한화케미칼(주)의 EVA-1519 100g, 벤조산 40g, P-TSA 0.17g을 넣고 165℃에서 4시간 동안 축합 반응시켰다.
아세트산이 18g 용출되어 나왔을 때 반응을 종결시키고 100℃ 이하에서 포장하여 합성물 (EVB-2)을 얻었다.
위와 같이 합성하여 얻은 에틸렌비닐벤조에이트를 사용하여 만든 전처리제 조성물과 EVA를 사용하여 만든 전처리제 조성물의 물성을 아래 표 1에 실시예 1, 2와 와 비교예 1, 2를 통하여 나타내었다.
| 원료명 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| YD-128 | 23 | - | 23 | - |
| YD-127 | - | 23 | - | 23 |
| PG-207P | 8 | - | 8 | - |
| PGE | - | 8 | - | 8 |
| 헥사데실아민 | 20 | - | 20 | - |
| 시클로헥실아민 | - | 20 | - | 20 |
| AP-5 | 40 | - | 40 | - |
| AP-3 | - | 40 | - | 40 |
| EVA -1540 | - | - | 9 | - |
| EVA -1519 | - | - | - | 9 |
| 합성 1의 결과물(EVB-1) | 9 | - | - | - |
| 합성 2의 결과물(EVB-2) | - | 9 | - | - |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 항목 | 단위 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비고 |
| 혼합물 점도 | cps | 353 | 312 | 501 | 455 | |
| 인장강도 | kg/ cm 2 | 95 | 82 | 73 | 64 | ASTM D638 |
| 신율 | % | 250 | 241 | 130 | 120 | ASTM D638 |
| 접착강도 | kg/ cm 2 | 112 | 92 | 70 | 65 | ASTM D1002 |
|
저온굴곡강도
(15℃) |
kg/ cm 2 | 41 | 35 | 30 | 25 | ASTM D790 |
|
저온충격강도
(15℃) |
kg-cm/ cm 2 | 8.1 | 6.4 | 5.5 | 4.5 | ASTM D256 |
(측정 방법)
1) 혼합물의 점도
25℃에서 혼합물의 점도를 B형 점도계로 측정하였다.
2) 인장강도 및 신율
ASTM D 638에 따라 제작한 시험편에 대하여 25℃에서 측정하였다.
3) 접착강도
ASTM D 10020에 따라 제작한 시험편에 대하여 25℃에서 측정하였다.
4)굴곡강도
ASTM D 790에 따라 제작한 시험편에 대하여 15℃에서 측정하였다.
5)충격강도
ASTM D 256에 따라 제작한 시험편에 대하여 15℃에서 측정하였다.
시험 결과, 상용화제로서 에틸렌벤조에이트를 사용한 실시예 1, 2가 에틸렌비닐아세테이트를 상용화제로 사용한 비교예 1, 2보다 점도가 낮고 인장강도, 신율, 접착, 굴곡, 충격강도에서 우수한 물성을 나타내었다.
이것은 에틸렌비닐아세테이트 분자 내의 용해도 지수 20.7을 갖는 아세테이트기를 가산분해반응을 통해 용해도 지수 8.6을 갖는 벤조에이트기로 치환하여 좀 더 상용성이 좋은 용해도 지수 9.2를 갖는 방향족의 에틸렌비닐벤조에이트 (EVB, ethylene vinyl benzoate)를 합성하여 상용화제로 사용하였기 때문인 것으로 판단된다.
다음은 본 발명의 전처리제 조성물 혼합액의 운반 및 살포에 대하여 설명한다.
본 발명에서 사용한 에폭시 수지는 에폭시드를 갖고 있는 에폭시 수지와 아미노기가 있는 아민을 혼합하면 경화되는 2액형이다. 본 발명에서는 에폭시드를 포함하는 혼합물을 주제라고 칭하고 아미노기를 포함하는 혼합물을 경화제라고 칭하였다. 주제는 분자 내에 반응성 에폭시드를 가지고 있는 주 에폭시 수지와 반응성 희석제를 넣고 여기에 상용화제를 혼합하여 만들었다. 경화제는 반응성 아미노기가 있는 아민에 아스팔트를 혼합하여 만들었다. 그러나, 경우에 따라서는 주 에폭시 수지와 반응성 희석제 및 아스팔트를 혼합하여 주제를 만들고 아민과 상용화제를 혼합하여 경화제를 만들 수도 있다. 본 발명에서는 도 3과 같이 만들어진 2개의 탱크에 각각 주제와 경화제를 분리하여 넣었다.
살포 작업을 하기 전에 현장에서 주제와 경화제를 각각 탱크에서 50-150℃로 미리 가열하여 두었다. 주제와 경화제를 각각 60:40~40:60 중량비로 이송하여 혼합조에서 1-2분간 혼합한 다음 가압 펌프로 이송하여 압력 40kg/㎠로 살포하였다. 살포시 혼합액의 온도는 100-130℃이었다. 혼합 후 혼합액의 가사시간은 상온에서 10-20분이었다. 구체적인 운반 차량의 형태와 구조는 도 4와 같다. 본 발명의 차량은 고온 고점도에서 작동 가능한 피디미터 (PD METER)를 사용하므로 기존 달림식 계량기에 비하여 정밀 계량이 가능하고, 주제와 경화제를 혼합조에서 충분히 혼합하여 분사하므로 혼합물의 균일성 및 경화물의 물성을 일정하게 유지할 수 있으며, 가압 펌프를 사용하여 노면에 일정한 압력으로 균일하게 도포할 수 있고 이에 따라 소지에의 침투력이 좋아져 우수한 접착력이 확보된다.
Claims (9)
- 에폭시 수지 40-60중량%, 아스팔트 30-50중량% 및 상용화제로서 에틸렌비닐벤조에이트 5-15중량%를 포함하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 에폭시 수지는 주 에폭시 수지 35-75중량%, 반응성 희석제 10-25중량% 및 경화제 5~45중량%임을 특징으로 하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 에틸렌비닐벤조에이트는 벤조에이트를 31-57중량% 함유한 것임을 특징으로 하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 에틸렌비닐벤조에이트는 에틸렌비닐아세테이트에 벤조산을 질량비 100:40-100:60으로 반응시켜 얻은 것임을 특징으로 하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물.
- 청구항 2에 있어서,
상기 주 에폭시 수지는 분자 내에 2개 이상의 반응성 에폭시드를 갖고 있는 당량 150-250의 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 페놀 노볼락형 에폭시 수지 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물.
- 청구항 2에 있어서,
상기 반응성 희석제는 폴리에테르 변성 에폭시 수지, 폴리에스테르 변성 에폭시 수지, 우레탄 변성 에폭시 수지 및 비닐수지 변성 에폭시 수지 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물.
- 청구항 6에 있어서,
상기 반응성 희석제는 분자량 300-1000의 분자 내에 2개의 반응성 에폭시드를 갖는 폴리에테르 변성 에폭시임을 특징으로 하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물.
- 청구항 2에 있어서,
상기 경화제는 분자 내에 탄소를 15-25개 가지며, 반응성 아미노기를 1개 갖고 있는 폴리아민임을 특징으로 하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물.
- 가열부재와 고온, 고점도 피디미터를 갖춘 주제 탱크와,
가열부재와 고온, 고점도 피디미터를 갖춘 경화제 탱크와,
상기 주제 탱크 및 상기 경화제 탱크와 연결되어 주제 및 경화제를 혼합하여 교반하는 교반기와,
상기 교반기에서 혼합된 주제와 경화제 혼합물을 가압하는 가압펌프와,
상기 가압된 주제와 경화제 혼합물을 노면에 도포하는 분사기를 포함하는 도로 포장용 에폭시-아스팔트 전처리제 조성물 도포용 차량.
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