KR20240000151A - 아스팔트 보강재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
아스팔트 보강재가 개시된다. 본 발명에 따른 아스팔트 보강재는, 카본 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유 중에서 어느 하나 이상의 섬유로 이루어져 격자모양으로 제직된 격자망; 이브이에이(EVA) 계열의 접착제로 이루어져 상기 격자망의 표면에 형성되는 접착제 코팅층; 및 아스팔트의 열에 의해 녹는 저밀도 폴리에틸렌을 포함한 열가소성 수지로 이루어져 상기 접착제 코팅층이 형성된 상기 격자망의 한쪽에 부착되는 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 아스팔트 보강재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 뛰어난 통기성으로 택코팅의 양생 및 보호에 도움을 줄 수 있고, 택코팅을 흡수하여 기층과 표층의 접착면적을 높이며, 낮은 온도에서 녹아 중온 아스팔트에서도 접착력이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 아스팔트의 내구성 증진으로 수명을 연장하여 사회적 비용 및 탄소 저감을 실현할 수 있는 아스팔트 보강재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
2000년 이후 국내의 아스팔트 도로 포장은 급격한 교통량의 증가와 환경적 영향(집중호우, 이상고온현상, 폭설 등) 등의 복합적인 요인들로 인해 도로의 파손 빈도수가 급증하고 있고, 도로의 파손 종류는 피로균열, 반사균열, 소성변형 등이 있다.
피로균열은 차량의 통행에 따른 반복하중 및 과적 차량에 발생하는 것으로, 균열부에 침투수가 침투할 경우에 포트홀이 발생할 수 있다.
반사균열은 도로의 아스팔트 재 포장시 하부층 아스팔트에 하부균열이 있을 경우에 온도변화로 인한 수축과 팽창에 의해 발생하는 것으로, 하부층 아스팔트의 균열이 상부층 아스팔트로 확장하면서 발생한다.
소성변형은 연성의 특성을 가진 아스팔트가 고온현상 및 차량의 통행에 따른 집중 하중에 의해 발생한다.
이와 같은 원인들로 인하여 아스팔트 도로의 수명이 단축되고 있으며, 잦은 보수공사에 대한 비용 발생과 함께 교통체증으로 인해 발생하는 민원이 발생하고 있는 실정이며, 잦은 보수공사에 대한 유지보수 비용이 지속적으로 증가하는 추세이다.
전술한 바와 같은 아스팔트 도로의 노후화로 인한 파손을 최소화하기 위하여 아스팔트를 시공할 때 아스팔트 보강재를 사용한다.
아스팔트 보강재(텍스타일 지오그리드- Textile Geogrid)는, 토목공사시 옹벽보강, 사면보강, 성토보강, 아스팔트 보강 등의 용도로 사용되는 격자 형상의 보강재이다.
특히, 아스팔트 포장시 보강재로 사용되는 아스팔트 보강재는 아스팔트와의 접착력이 향상되도록 역청이 코팅된다. 이와 같은 아스팔트 보강재를 이용한 아스팔트의 포장방법에 따르면, 지면에 제1 아스팔트층을 도포한 다음, 역청이 코팅된 아스팔트 보강재를 제1 아스팔트층의 표면에 밀착시킨 후 다시 그 위에 제2 아스팔트층을 도포하는 방법으로 아스팔트의 포장공정이 이루어진다. 제2 아스팔트층의 아스팔트는 아스팔트 보강재에 구비된 격자 공간으로 침투하여 역청 코팅층을 구비한 아스팔트 보강재 및 제1 아스팔트층과 결착되어 일체화됨으로써 견고한 아스팔트 구조체를 형성하게 되는 것이다.
이와 같은 아스팔트 보강재의 한 예로서, 대한민국등록특허 제10-1077472호(공고일 : 2011.10.27) 및 대한민국등록실용신안 제20-375633호(공고일 : 2005.03.10)호가 제안되어 있다. 이러한 종래기술에 의한 아스팔트 보강재는, 탄소섬유와 섬유를 교차시켜 형성한 격자망과, 상기 격자망을 아스팔트 에멀젼에 함침시켜 형성한 에멀젼층과, 상기 에멀젼층이 형성된 격자망의 저면에 부착된 필름층과, 상기 격자망의 상면에 형성되는 규사층으로 이루어진 것으로, 롤에 감아서 보관하였다가 아스팔트 보강시 언롤링시켜서 사용하며, 사용시에는 화염을 이용해 하측에 형성된 필름층을 녹여 사용할 수 있도록 구성된 것이다.
그러나, 이러한 구조의 아스팔트 보강재는 다음과 같은 문제점이 있었다. 첫째, 최초 격자망의 형성시 섬유를 위, 아래로 교차한 후 아스팔트 에멀젼을 통해 표면을 코팅할 때에 교차시킨 섬유가 풀어지는 현상이 발생하여 코팅작업이 원활히 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
둘째, 코팅층으로 이용하는 아스팔트 에멀젼의 경우 외부 환경요소, 다시 말해 여름철 및 겨울철과 같이 외부온도에 민감하여 침입도에 따라 보관 및 시공시 많은 영향을 받게 되는데, 항상 일정한 침입도를 유지한 아스팔트 에멀젼을 사용하기 때문에, 시공성 및 보관성이 현저히 저하되는 요인이 되었다.
셋째, 규사층(샌딩층)의 경우 미세한 규사를 이용하게 되는데, 이는, 작업시 분진이 발생하는 요인으로 작용하여 작업환경을 매우 열악하게 함으로써 작업자의 안전성을 위협하는 문제점이 있었다.
넷째, 필름층의 경우 아스팔트 보강재를 롤에 감는 과정(롤링)에서 서로 들러붙지 않도록 작용하면서 언롤링 후 화염을 통해 녹여 격자망의 코팅층이 아스팔트 바탕면에 용이하게 부착될 수 있도록 작용하게 되는데, 종래의 필름층의 경우 두께가 얇게 되면 아스팔트 보강재가 서로 들러붙게 되어 작업성 및 보관성이 저하되고, 너무 두꺼울 경우에는 화염에 의한 연소가 제대로 이루어지지 않게 되어 접착성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 아스팔트 접착제인 유제의 양생 및 보호에 도움을 줄 수 있고, 아스팔트 유제를 흡수하여 기층과 표층의 접착면적을 높일 수 있으며, 아스팔트 포설 온도 보다 낮은 온도에서 녹아 중온 아스팔트에서도 접착력이 향상되어 아스팔트의 조기파손의 원인을 제거하고, 균열 저항성, 소성 변형억제 등으로 아스팔트 포장의 수명을 연장할 수 있는 아스팔트 보강재 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 카본 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유 중에서 어느 하나 이상의 섬유로 이루어져 격자모양으로 제직된 격자망; 이브이에이(EVA) 계열의 접착제로 이루어져 상기 격자망의 표면에 형성되는 접착제 코팅층; 및 아스팔트의 열에 의해 녹는 저밀도 폴리에틸렌을 포함한 열가소성 수지로 이루어져 상기 접착제 코팅층이 형성된 상기 격자망의 한쪽에 부착되는 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 보강재에 의해 달성된다.
상기 접착제 코팅층은, 이브이에이(EVA) 계열의 수지 고형분 30 - 60중량%; 및 폴리우레탄, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리에틸렌 중에서 선택된 어느 하나 이상의 수지 고형분 40 - 70중량%이 서로 혼합 용융된 상태의 상기 접착제가 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 필름은, 평량 10 - 100g/㎡ 이고, 열융착으로 상기 격자망에 부착할 수 있다.
상기 필름이 부착되지 않은 상기 격자망의 반대쪽에는, 80 - 120℃의 중온 아스팔트의 열에 의해 녹는 열가소성 수지로 된 원사로 이루어진 부직포가 부착될 수 있다.
상기 부직포의 표면 또는 상기 부직포의 표면과 상기 필름의 표면에는, 아스팔트 유제가 도포될 수 있다.
본 발명에 따라, 아스팔트 보강재를 제조하는 방법으로서, 상기 격자망을 용융된 상태의 상기 접착제에 함침하여 접착제 코팅층을 형성하는 코팅층 형성단계; 상기 접착제 코팅층이 형성된 상기 격자망을 사이에 두고 한 쪽에는 상기 필름을 배치하고 반대쪽에는 열가소성 수지 원사로 이루어진 부직포를 배치한 후 한 쌍의 가열 로울러 사이로 통과시켜 상기 격자망의 한쪽에는 상기 필름을 부착하고 반대쪽에는 상기 부직포를 부착하는 결합단계; 및 상기 격자망에 일체화된 상기 부직포에 아스팔트 유제를 도포하는 유제 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 보강재 제조방법에 의해 달성된다.
본 발명에 의하면, 격자망에 접착제 코팅층이 형성되고 격자망의 일면에는 필름이 부착되며 반대면에는 부직포가 부착되고 부직포의 표면에는 아스팔트 유제가 도포됨으로써, 시공면에 도포되는 아스팔트 유제의 양생 및 보호에 도움을 줄 수 있고, 아스팔트 유제의 훼손을 방지하고 흡수하여 기층과 표층의 접착면적을 높일 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 필름이 아스팔트 포설 온도 보다 낮은 온도의 중온 아스팔트에서도 녹아 접착력이 향상됨으로써 아스팔트의 조기파손의 원인을 제거하고, 균열 저항성 및 소성 변형억제 등으로 아스팔트 포장의 수명을 연장할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 격자망에 필름과 부직포가 열융착되어 일체화됨으로써 도로 하부에 발생하는 균열이 상부층으로 확장하는 것을 차단하여 도로의 수평을 연장할 수 있고, 균열발생을 방지하여 침투수에 의한 포트홀을 억제할 수 있으며, 이상고온과 반복하중으로 발생하는 아스팔트 동적 거동에 대한 저항력으로 소성변형을 억제할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 아스팔트 보강재를 도시한 일부확대 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 아스팔트 보강재의 격자망을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 아스팔트 보강재를 제조하는 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 아스팔트 보강재의 격자망을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 아스팔트 보강재를 제조하는 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 명세서에서, 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서, 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다.
본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 아스팔트 보강재를 도시한 일부확대 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 아스팔트 보강재의 격자망을 도시한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 아스팔트 보강재를 제조하는 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 아스팔트 보강재(10)는, 카본 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유 중에서 어느 하나 이상의 섬유(22A,22B,24)로 이루어져 격자(26)를 이루도록 제직된 격자망(20)과, 이브이에이(EVA) 계열의 접착제로 이루어져 격자망(20)의 표면, 즉 각 섬유(22A,22B,24)의 표면에 형성되는 접착제 코팅층(30)과, 아스팔트의 열에 의해 녹는 저밀도 폴리에틸렌을 포함한 열가소성 수지로 이루어져 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(20)의 한쪽에 부착되는 필름(50)과, 필름(50)이 부착되지 않은 격자망(20)의 반대쪽에 80 - 120℃의 중온 아스팔트의 열에 의해 녹는 열가소성 수지로 된 원사로 이루어진 부직포(40)를 포함한다.
이를 보다 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 격자망(20)은, 카본 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유 중에서 어느 하나 이상의 섬유로 이루어져 격자모양으로 제직된 것으로, 두 가닥이 쌍을 이루어 등간격으로 배치되는 제1,2 종방향 섬유(22A,22B)와, 제1,2 종방향 섬유(22A,22B) 사이를 각각 교대로 교차하여 통과하는 횡방향 섬유(24)와, 횡방향 섬유(24)가 교차하는 영역의 제1,2 종방향 섬유(22A,22B)가 벌어지지 않도록, 첫번째 구간에 해당하는 제1,2 종방향 섬유(22A,22B)의 상면을 감싼 후 첫번째 구간의 제1,2 종방향 섬유(22A,22B)를 교차하여 통과하는 횡방향 섬유(24)의 한쪽 아래로 통과하고, 다시 두번째 구간에 해당하는 제1,2 종방향 섬유(22A,22B)의 상면을 감싼 후 두 번째 구간의 제1,2 종방향 섬유(22A,22B)를 교차하여 통과하는 횡방향 섬유(24)의 반대쪽 아래로 통과하는 풀림방지 섬유(29)를 포함하여 구성되는 것이다.
보다 구체적으로 설명하면, 횡방향 섬유(24)는 도 2에 도시된 바와 같이, (이하에서 1열은 도 2를 기준으로 하부에 위치한 횡방향 섬유이고 2열은 다음 열에 위치한 횡방향 섬유를 의미한다), 1열에서는 제2 종방향 섬유(22B)를 아래로 하고 제1 종방향 섬유(22A)를 위로 하여 제1,2 종방향 섬유(22A,22B) 사이를 통과하고, (b)에 도시된 바와 같이 2열에서는 제2 종방향 섬유(22B)를 위로 하고 제1 종방향 섬유(22A)를 아래로 하여 제1,2 종방향 섬유(22A,22B) 사이를 통과한다. 그리고, 풀림방지 섬유(29)는, 1열에서 횡방향 섬유(24) 왼쪽 하부를 통과한 후, 1열과 2열 사이의 제1,2 종방향 섬유(22A,22B) 상면을 감싼 후 2열에서 횡방향 섬유(24)의 오른쪽 하부를 통과한 후 다시 2열과 3열 사이의 제1,2 종방향 섬유(22A,22B) 상면을 감싸는 구조를 갖는다. 이러한 형태는 연속되며, 이러한 풀림방지 섬유(29)에 의해 제1,2 종방향 섬유(22A,22B)가 서로 벌어지거나 풀리는 현상이 방지될 수 있다.
제1,2 종방향 섬유(22A,22B)와 횡방향 섬유(24)가 간격을 유지하여 배치된 후 서로 교차하고, 풀림방지 섬유(29)가 구비됨으로써, 소정 크기의 격자(26)를 갖는 견고한 제직 상태의 격자망(20)이 형성될 수 있다.
접착제 코팅층(30)은, 격자망(20)을 이루는 섬유(22A,22B,24)의 올 사이에 침투하여 섬유(22A,22B,24)의 가닥이 풀리거나 흐트러지는 현상을 방지(형태보존)하고, 섬유를 보호하기 위한 것이다. 즉, 접착제가 격자망(20)을 이루는 섬유에 코팅되어 형성된 접착제 코팅층(30)은, 화학적 성분(알카리성분 등)으로부터 섬유를 보호하고 격자의 형태를 안정화시키고 유지시키는 역할을 한다.
이러한 접착제 코팅층(30)은, 이브이에이(EVA) 수지 계열의 접착제로서, 접착제 100중량%를 기준으로, 이브이에이(EVA) 계열의 수지(에틸렌초산비닐 공중합체) 고형분 30 - 60중량%와, 폴리우레탄, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리에틸렌 중에서 선택된 어느 하나 이상의 수지 고형분 40 - 70중량%이 서로 혼합 용융된 상태의 접착제가 코팅되어 형성된다.
접착제의 점도는 200 - 2000cps이다. 점도가 200cps 이하이거나 2000cps 이상일 경우에는 작업성이 저하된다. 즉, 점도가 200cps이하이면 유동성이 커서 접착제 코팅층(30)이 격자망(20)의 표면에 너무 얇게 형성되고 2000cps 이상이면 점도가 너무 높아 접착제가 섬유 사이로 침투하지 못하여 코팅층을 형성하지 못한다. 따라서, 점도는 200 - 2000cps가 바람직하다.
한편, 접착제에는 분산제가 첨가될 수도 있는데, 분산제는, 아크릴레이트 공중합 변성 고분자수지가 응집되지 않도록 하기 위한 것이다.
전술한 접착제 코팅층(30)은 격자망(20)을 접착제가 녹은 상태로 수용된 용기 내부로 투입하도록 함침하여 형성한다.
전술한 과정으로 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(20)을 한 쌍의 가압 로울러 사이로 통과시켜 격자망(20)(20)을 구성하는 섬유(22A,22B,24,29)를 납작하게 형성하여 면적을 확장시킨다. 즉, 격자망(20)을 가압하여 섬유(22A,22B,24,29)를 납작하게 형성됨으로써, 후술할 부직포(40)와의 접착면적이 확장되어 필름(50) 및 부직포(40)와의 접착을 원활하게 하며, 강격한 접착력이 발생되도록 할 수 있고, 섬유(22A,22B,24,29)를 납작하게 형성됨으로써, 시공시 아스팔트 기층 표면과 아스팔트 상층 저면과의 밀착면적이 확장되어 밀착성 및 접착성이 향상될 수 있는 것이다.
필름(50)은, 기층 표면에 도포되는 아스팔트 유제가 작업차량이나 작업자 등에 의해 훼손되지 않도록 하고 아스팔트 유제를 통하여 기층과의 접착력이 향상되도록 하기 위한 것이다. 필름(50)은, 아스팔트의 열에 의해 녹는 저밀도 폴리에틸렌을 포함한 열가소성 수지로 이루어져 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(20)의 한쪽에 부착된다. 필름(50)의 평량은 10 - 100g/㎡ 이고 열융착으로 격자망(20)의 한쪽에 부착한다.
부직포(40)는, 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(20)의 일면, 즉, 필름(50)이 부착되지 않은 한쪽 면에 부착되어 결합된다. 부직포(40)는, 80 - 120℃의 중온 아스팔트의 열에 의해 녹는 열가소성 수지 접착제가 도포되거나, 열가소성 수지 접착제로 된 원사를 포함하여 구성될 수 있다. 열가소성 수지 접착제의 한 종류로서 일명 핫멜트가 사용될 수 있다.
이러한 부직포(40)에 열가소성 수지 접착제를 함유시키는 방법으로, 가열되어 용융된 상태의 열가소성 수지 접착제에 부직포(40)를 함침하여 열가소성 수지 접착제로 코팅할 수도 있고, 부직포(40)에 열가소성 수지 접착제를 분사하여 열가소성 수지 접착제 입자가 부직포(40)의 장섬유 사이에 위치하도록 할 수도 있다. 또한, 열가소성 수지 접착제(핫멜트)로 이루어진 원사와 장섬유를 혼합하여 부직포(40)를 형성할 수도 있다.
본 실시예에 사용되는 부직포(40)는, 다양한 재질로 이루어질 수 있으나, 5 - 150g/㎡의 무게를 갖는 것을 사용한다. 그러나 바람직하게는 10 - 40g/㎡를 사용한다. 이는 40g/㎡이상으로 무거울 경우에는 제조비용이 상승하고, 10g/㎡ 미만으로 가벼울 경우에는 쉽게 찢어지는 등의 문제가 발생될 수 있기 때문이다. 그리고, 부직포(40)에 함유되는 열가소성 수지(한 예로서, 코폴리아마이드-co-polyester)의 녹는 점은, 80 - 120℃이다. 만약, 80℃ 이하이면, 제조과정에서 미리 녹음으로써 불량율이 높아지고 작업성이 저하되고, 120℃ 이상이면, 아스팔트 포설시에도 녹지 않음으로써 접착력이 저하되는 문제점이 발생된다. 따라서, 열가소성 수지의 녹는 점은, 90 - 100℃가 바람직하다.
전술한 부직포(40)의 표면에는 아스팔트 유제가 도포된다. 이 아스팔트 유제는 아스팔트 보강재(10)의 상면에 포설되는 아스팔트와의 접착력을 향상시키기 위한 것이다.
이와 같이 구성된 접착제 코팅층(30)을 갖는 격자망(20)에 열가소성 수지 접착제를 함유한 부직포(40) 및 필름(50)을 구비한 아스팔트 보강재(10)는, 아스팔트와의 접착을 위한 접착제의 역할을 필름(50)과 부직포(40)가 수행함으로써, 시공시 접착 필름을 화염으로 녹이는 작업을 하지 않아도 된다.
또한, 열가소성 수지를 함유한 부직포(40)와 필름(50)이 격자망(20) 표면과 이면에 부착됨으로써, 격자망(20)과 아스팔트의 접착이 원활하고 견고하게 이루어질 수 있고, 아스팔트 보강재(10)를 롤에 권취하여 보관 및 이동하는 작업이 원활하게 이루어질 수게 된다. 특히, 아스팔트 보강재(10)를 권취할 때 아스팔트 유제가 도포된 부직포(40)가 필름(50)에 접촉됨으로써 권취시 부직포(40)가 서로 달라 붙는 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 아스팔트 보강재(40)의 부직포(40) 및 필름(50)에 함유된 열가소성 수지 접착제가 아스팔트의 열에 의해 녹으면서 부직포(40) 및 필름(50) 전체가 상,합부의 아스팔트와 견고하게 결합됨으로써, 접착면적이 확장되어 결합력이 향상될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 아스팔트 보강재(10)를 제조하는 과정을 첨부된 도면 중에서 도 1 내지 도 3을 토대로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 아스팔트 보강재를 제조하는 방법은, 격자망(20)을 용융된 상태의 접착제(200C)에 함침하여 접착제 코팅층(30)을 형성하는 코팅층 형성단계와, 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(30)의 한 쪽에는 필름(50)을 배치하고 반대쪽에는 열가소성 수지 원사로 이루어진 부직포(40)를 배치한 후 한 쌍의 가열 로울러 또는 가압 로울러(400A,400B) 사이로 통과시켜 격자망(20)의 한쪽에는 필름(50)을 부착하고 반대쪽에는 부직포(40)를 부착하는 결합단계와, 격자망(20)에 일체화된 부직포(40)에 아스팔트 유제(60)를 도포하는 유제 도포단계를 포함한다.
이를 보다 구체적으로 설명한다.
. 코팅층 형성단계
코팅층 형성단계는, 전술한 과정으로 제직된 격자망(10)에 접착제 코팅층(30)을 형성하는 단계이다.
이를 위해서 도 3에 도시된 바와 같이, 격자망(20)을 접착제 수용부재(200D)로 통과시켜 함침한다. 이 과정으로 격자망(20)의 각 섬유(22A,22B,24,29)들 사이로 접착제(200C)가 스며들게 된다.
이어서, 접착제(200C)에 함침되어 각 섬유(22A,22B,24,29)들 사이 접착제(200C)가 스며들고 각 섬유(22A,22B,24,29)들 표면에 접착제(200c)가 묻은 상태의 격자망(20)을 하부 로울러(200A)와 가압 로울러(200B) 사이로 통과시킨다.
이와 같이 회전하는 하부 로울러(200A)와 가압 로울러(200B) 사이로 격자망(20)을 통과시키게 되면 하부 로울러(200A)와 가압 로울러(200B)의 가압력에 의해 압착가공(스퀴징)되어 격자망(20)을 이루는 섬유(22A,22B,24,29)에 접착제(200C)가 코팅되어 접착제 코팅층(30)을 형성하는 것이다. 특히, 접착제(200C)가 묻은 격자망(20)을 압착가공하게 되므로, 격자망(20)을 이루는 섬유(22A,22B,24,29)가 풀리거나 흐트러지는 현상이 발생되지 않게 되고, 압착가공에 의해 격자망(20)을 이루는 섬유(22A,22B24,29)들이 납작하게 눌림으로써 면적이 넓어지고, 따라서 접착면적 또는 밀착면적이 확장되는 효과를 가져 온다. 즉, 격자망(20)을 하부 로울러(200A)와 가압 로울러(200B) 사이로 통과시키면서 가압함으로써 격자망(20)을 이루는 섬유(22A,22B24,29)들이 납작하게 눌려 면적이 확장됨과 동시에 접착제(200C)가 코팅되어 접착제 코팅층(30)이 형성되는 것이다.
또한, 격자망(20)이 납작하게 성형되어 면적이 확장됨으로써 부직포(40) 및 필름(50)의 접착이 용이하게 이루어짐은 물론 접착력이 향상될 수 있고, 시공시 아스팔트 기층과 상층과의 밀착면적이 확장될 수 있다.
전술한 과정으로 격자망(20)에 접착제 코팅층(30)이 형성되면, 열처리 단계를 진행한다. 열처리 단계는 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(20)을 열처리기(300) 내부로 통과시켜 격자망(20)을 열처리하는 단계이다. 이 단계는, 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(20)을 가이드 로울러(310)(또는 컨베이어)를 이용하여 열처리기(300) 내부로 통과시켜, 접착제(200C)의 수분을 건조시켜 접착제 코팅층(30)을 안정시킴 동시에, 후술할 단계에서, 부착되는 부직포(40) 및 필름(50)과의 결합이 용이하게 이루어지도록 하기 위한 것이다. 이러한 열처리기(300)는 열처리 공간을 통과하는 격자망(20)의 상,하부에서 열을 가하도록 구성될 수도 있고, 상부 또는 하부에서만 가하도록 구성될 수 있다.
그리고, 열처리기(300)는, 대략 130 - 170℃로 가이드 로울러(310)에 의해 열처리 공간을 통과하는 격자망(20)을 가열하도록 구성된다. 만약, 130℃ 이하로 가열할 경우에는 접착제 코팅층(30)에 함유된 수분 제거에 많은 시간이 소요되고, 건조불량이 발생되어 접착제 코팅층(30)의 형성이 완전하지 않을 수 있고, 170℃ 이상으로 가열할 경우에는, 접착제 코팅층(30)이 연소되거나 황변되는 문제가 발생된다. 따라서 바람직하게는 150 - 160℃로 가열한다.
. 결합단계
결합단계는, 전술한 과정으로 격자망(20)에 접착제 코팅층(30)이 형성되면 격자망(20)의 양면(도 3을 기준으로 상면 및 저면)에 부직포(40)와 필름(50)을 부착하여 결합하기 위한 것이다.
결합단계는 다음과 같다.
먼저, 열처리기(300)를 통과한 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(20)을 중간에 두고 한 쪽에는 필름(50)을 배치하고 반대쪽에는 열가소성 수지 원사로 이루어진 부직포(40)를 배치한 후 한 쌍의 가열 로울러(400A,400B) 사이로 통과시켜 격자망(20)의 한쪽에는 필름(50)을 부착하고 반대쪽에는 부직포(40)를 부착한다.
좀더 구체적으로 살펴보면, 열처리기(300)를 통과하여 150 - 160℃로 가열된 후 이송된 격자망(20)의 상면에 부직포(40)를 배치하고 하부쪽에 필름(50)을 배치한 후 한 쌍의 가압 로울러(400A,400B) 사이로 통과시킨다.
이 과정으로, 150 - 160℃의 온도로 가열된 후 한 쌍의 가압 로울러(400A,400B) 사이로 이송되면서 온도가 대략 90 - 110℃의 온도를 유지하는 격자망(20) 표면과 이면에 열가소성 수지 접착제를 함유한 부직포(40)와 필름(50)이 부착되어 결합되는 것이다. 이때 가압 로울러(400A,400B)는 내부 열선을 구비한 가열 로울러로 구성될 수 있다.
이와 같이 소정 온도로 가열된 상태의 격자망(20)을 사이에 두고 부직포(40)와 필름(50)이 한 쌍의 가압 로울러(400A,400B) 사이로 통과하게 되면, 부직포(40)에 함유된 열가소성 수지 접착제 및 필름(50)의 일부가 가열된 상태의 격자망(20) 열에 의해 녹으면서 부직포(40)와 격자망(20)을 접착시켜 일체화되는 것이다.
이때, 격자망(20)에 형성된 접착제 코팅층(30)이 열에 의해 일부 녹으면서 부직포(40)와 필름(50)의 접착에 도움이 될 수 있다.
. 유제 도포단계
유제 도포단계는 격자망(20)에 부착되어 일체화된 부직포(40)의 표면에 아스팔트 유제(60)를 도포하는 것으로, 부직포(40)의 표면에 아스팔트 유제(60)를 도포함으로써 본 발명에 따른 아스팔트 보강재(10)를 완성할 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 격자망(20)과 부직포(40) 및 필름(50)이 한 쌍의 가압 로울러(400A,400B) 사이로 통과되면서 서로 부착되어 일체화 된 상태로 유제 도포장치의 하부를 통과하여 이송 될 때 상면에서 부직포(40)에 아스팔트 유제(60)을 분사하여 일정한 두께로 도포한다.
이때, 필름(50)에도 아스팔트 유제(60)를 도포할 수도 있다.
이 과정으로 아스팔트 보강재(10)의 제조가 완료되면 아스팔트 보강재(10)를 권취롤에 권취한다. 이와 같이 아스팔트 보강재(10)를 권취할 때 부직포(40)에 도포된 아스팔트 유제(60)는 필름(50)에 접촉되므로 부직포(40)가 서로 달라 붙는 현상이 방지될 수 있다.
이상에서와 같이, 섬유로 된 격자망(20)에 접착제를 코팅하여 접착제 코팅층(30)을 형성하고, 접착제 코팅층(30)이 형성된 격자망(20)을 소정 온도로 가열한 후, 양면에 열가소성 수지 접착제를 함유 한 부직포(40) 및 필름(50)을 부착하여 일체화함으로써, 통기성이 우수하고, 아스팔트와 접착되기 위한 접착필름과 같은 구성요소가 불필요할 뿐만 아니라, 충분한 인장력을 갖는 친환경적인 아스팔트 보강재(10)를 얻을 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 아스팔트 보강재 20 : 격자망
22A,22B,24 : 섬유 30 : 접착제 코팅층
40 : 부직포 50 : 필름
60 : 아스팔트 유제
22A,22B,24 : 섬유 30 : 접착제 코팅층
40 : 부직포 50 : 필름
60 : 아스팔트 유제
Claims (6)
- 카본 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유 중에서 어느 하나 이상의 섬유로 이루어져 격자모양으로 제직된 격자망;
이브이에이(EVA) 계열의 접착제로 이루어져 상기 격자망의 표면에 형성되는 접착제 코팅층; 및
아스팔트의 열에 의해 녹는 저밀도 폴리에틸렌을 포함한 열가소성 수지로 이루어져 상기 접착제 코팅층이 형성된 상기 격자망의 한쪽에 부착되는 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는,
아스팔트 보강재. - 제1항에 있어서,
상기 접착제 코팅층은,
이브이에이(EVA) 계열의 수지 고형분 30 - 60중량%; 및
폴리우레탄, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리에틸렌 중에서 선택된 어느 하나 이상의 수지 고형분 40 - 70중량%이 서로 혼합 용융된 상태의 상기 접착제가 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는,
아스팔트 보강재. - 제1항에 있어서,
상기 필름은,
평량 10 - 100g/㎡ 이고, 열융착으로 상기 격자망에 부착하는 것을 특징으로 하는,
아스팔트 보강재. - 제1항에 있어서,
상기 필름이 부착되지 않은 상기 격자망의 반대쪽에는,
80 - 120℃의 중온 아스팔트의 열에 의해 녹는 열가소성 수지 원사로 이루어진 부직포가 부착되는 것을 특징으로 하는,
아스팔트 보강재. - 제4항에 있어서,
상기 부직포의 표면 또는 상기 부직포의 표면과 상기 필름의 표면에는,
아스팔트 유제가 도포되는 것을 특징을 하는,
아스팔트 보강재. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 아스팔트 보강재를 제조하는 방법으로서,
상기 격자망을 용융된 상태의 상기 접착제에 함침하여 접착제 코팅층을 형성하는 코팅층 형성단계;
상기 접착제 코팅층이 형성된 상기 격자망의 한 쪽에는 상기 필름을 배치하고 반대쪽에는 열가소성 수지 원사로 이루어진 부직포를 배치한 후 한 쌍의 가열 로울러 사이로 통과시켜 상기 격자망의 한쪽에는 상기 필름을 부착하고 반대쪽에는 상기 부직포를 부착하는 결합단계; 및
상기 격자망에 일체화된 상기 부직포에 아스팔트 유제를 도포하는 유제 도포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
아스팔트 보강재 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220076735A KR20240000151A (ko) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 아스팔트 보강재 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220076735A KR20240000151A (ko) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 아스팔트 보강재 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240000151A true KR20240000151A (ko) | 2024-01-02 |
Family
ID=89512068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220076735A Pending KR20240000151A (ko) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 아스팔트 보강재 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240000151A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102684596B1 (ko) * | 2024-03-13 | 2024-07-12 | (주)에프투비 | 저융점 핫멜트 접착코팅층을 갖는 아스팔트 섬유 보강재 |
| KR102742811B1 (ko) * | 2024-07-01 | 2024-12-16 | (주)에프투비 | 핫멜트 접착코팅층을 갖는 아스팔트 섬유 보강재 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200375633Y1 (ko) | 2004-11-18 | 2005-03-10 | (주)에스엔건설 | 아스팔트 보강재 |
| KR101077472B1 (ko) | 2011-09-27 | 2011-10-27 | (주)에스엔건설 | 글래스팔트 보강재 및 이를 이용한 아스팔트 보강공법 |
-
2022
- 2022-06-23 KR KR1020220076735A patent/KR20240000151A/ko active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200375633Y1 (ko) | 2004-11-18 | 2005-03-10 | (주)에스엔건설 | 아스팔트 보강재 |
| KR101077472B1 (ko) | 2011-09-27 | 2011-10-27 | (주)에스엔건설 | 글래스팔트 보강재 및 이를 이용한 아스팔트 보강공법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102684596B1 (ko) * | 2024-03-13 | 2024-07-12 | (주)에프투비 | 저융점 핫멜트 접착코팅층을 갖는 아스팔트 섬유 보강재 |
| KR102742811B1 (ko) * | 2024-07-01 | 2024-12-16 | (주)에프투비 | 핫멜트 접착코팅층을 갖는 아스팔트 섬유 보강재 |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20220623 |
|
| PG1501 | Laying open of application |