KR101893069B1 - Interior Member for Railway Vehicles Using Incombustible Plastic Panel, And Method for Manufacturing the Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도 차량용 내장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미립자로 분쇄한 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지에 초미립자로 분쇄한 금속수산화물과 규석, 소다장석, 석회석 등을 포함한 천연광물을 고압분사시켜 생성한 불연성 규사질 재료를 결합(공중합)하는 과정에서 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화암모늄 등 용액상태의 염기성물질을 분사시켜 난연 성능을 갖는 난연성 플라스틱 패널을 이용한 철도 차량용 내장재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an interior material for a railway vehicle, and more particularly, to an interior material for a railway vehicle, which comprises a metal hydroxide pulverized by ultrafine particles in a thermoplastic resin such as polyethylene crushed into fine particles, and a nonflammable silica produced by spraying natural minerals containing silica, The present invention relates to an interior material for a railway vehicle using a flame retardant plastic panel having a flame retardant performance by spraying a basic material in a solution state such as sodium hydroxide, calcium hydroxide or ammonium hydroxide in a process of bonding (copolymerizing) a vaginal material, and a manufacturing method thereof.
현재까지 전동차량의 내장판은 불연성능이 대단히 취약한 FRP판이나 화재성능은 FRP보다 강화되었으나 진동 및 내구성에서 취약한 페놀수지판이나 알루미늄판재에 멜라민수지판을 접착하거나, 알루미늄 단판에 무기질계 도료인 세라믹도료를 도장한 단판 내장판재를 사용해 왔다.In the past, the inner plates of electric vehicles have been made of FRP plates, which have very poor fireproof performance. However, melamine resin plates are bonded to phenol resin plates or aluminum plates which are stronger than FRP but weak in vibration and durability, A single-plate-integrated plate having painted coating has been used.
상기와 같은 알루미늄 판재에 멜라민수지판을 접착하는 구조의 패널은 멜라민 특유의 강도(hard)로 인하여 절단 가공시 모서리가 깨지는 등 가공상의 문제점이 있었고, 철도차량의 내장재로서 요구되는 폭이나 길이로 된 폭이 넓고 긴 판재를 제작하기가 어려운 문제가 있다.A panel having a structure in which a melamine resin plate is adhered to the aluminum plate as described above has a problem in processing such as breakage of corners at the time of cutting due to hardness unique to melamine, There is a problem that it is difficult to produce a wide and wide plate.
또한 종래에는 열가소성 수지에 금속수산화물을 첨가하여 난연성을 갖도록 한 난연성 플라스틱 패널을 이용하여 철도 차량용 내장재를 제작하려는 시도가 이루어지고 있다.Further, attempts have been made in the past to manufacture interior materials for railway vehicles using flame retardant plastic panels having flame retardancy by adding metal hydroxide to the thermoplastic resin.
그러나 기존의 난연성 플라스틱 패널은 여전히 철도 차량용 내장재로 사용하기에는 충분치 않은 난연성을 가지고 있다. However, conventional flame retardant plastic panels still have insufficient flame retardancy to be used as an interior material for railway vehicles.
물론 금속수산화물의 함유량을 증가시키면 난연성을 향상시킬 수 있으나, 이 경우 난연성 플라스틱의 흐름성(MI : Melting Index)이 현저히 떨어지므로 압출 또는 사출 등의 방식으로 양산이 불가능하여 상용화되지 못하고 있는 실정이다. Of course, if the content of the metal hydroxide is increased, the flame retardancy can be improved. However, in this case, since the flowability (MI) of the flame retardant plastic is considerably lowered, mass production can not be achieved by extrusion or injection.
또한 생산성을 좋게 하기 위해 금속수산화물 외에 할로겐 계열의 난연제를 사용하는 경우 환경적인 문제와 국토부 고시에서 규정하는 가스유해성시험(실험용 동물을 사용하여 연소 유해성 평가)에 부적합한 한계를 갖는다. In addition, when halogen-based flame retardants are used in addition to metal hydroxides to improve productivity, they have limitations that are unsuitable for environmental problems and gas harmfulness tests (evaluation of combustion hazards using laboratory animals) prescribed by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 화재 발생시에도 장시간동안 연소되지 않는 우수한 난연성을 가져 철도 차량 내에서의 화재 확산을 방지할 수 있으며, 압출 방식으로 용이하게 생산하여 우수한 양산성을 가짐과 더불어 연소시 유해한 가스의 발생을 최소화할 수 있는 친환경적인 난연성 플라스틱 패널을 이용한 철도 차량용 내장재 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a flame retardant fire- The present invention also provides an interior material for a railway vehicle using an environmentally friendly flame retardant plastic panel, which has excellent mass productivity and minimizes the generation of harmful gas upon combustion, and a method for manufacturing the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철도 차량용 내장재는, 325 ~ 800메쉬 크기로 분쇄된 열가소성 수지 12~15 중량%와, 800 ~ 5,000메쉬 크기로 분쇄된 무기성 금속수산화물 76~80 중량%와, 일정한 온도 범위 하에서 상기 무기성 금속수산화물이 1~3 중량%의 액상의 염기성 재료와 반응하여 생성된 결정성 금속수산화물과, 스테아린산 아연(Zinc Stearate) 또는 EBS(Ethylene Bis Stearamide)로 된 활제 1중량%와, 잔부의 면사 형태로 된 불연성 규사질 재료를 포함하는 난연성 플라스틱 패널로 만들어진 것을 특징으로 한다. To achieve the above object, the present invention provides an interior material for a railway vehicle, which comprises 12 to 15% by weight of thermoplastic resin pulverized into 325 to 800 mesh, inorganic metal hydroxide pulverized to 800 to 5,000 mesh size by 76 to 80 weight% , A crystalline metal hydroxide produced by reacting the inorganic metal hydroxide with a basic material in a liquid phase in an amount of 1 to 3% by weight under a constant temperature range, and a lubricant containing zinc stearate (Zinc Stearate) or EBS (ethylene bis stearamide) And 1% by weight of a flame retardant plastic panel comprising a non-combustible siliceous material in the form of a remaining cotton yarn.
본 발명에서 상기 결정성 금속수산화물은, 20℃ 내지 60℃를 유지하는 반응기 내에서 상기 무기성 금속수산화물이 반응기 내로 스프레이식으로 분사되는 액상의 염기성 재료와 반응하여 생성된 것을 특징으로 한다. In the present invention, the crystalline metal hydroxide is produced by reacting the inorganic metal hydroxide with a liquid basic material sprayed into the reactor in a reactor maintaining 20 ° C to 60 ° C.
상기한 본 발명에 따른 철도 차량용 내장재를 제조하는 방법은 다음의 (a)~(e) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method for manufacturing the interior material for a railway vehicle according to the present invention includes the following steps (a) to (e).
(a) 325 ~ 800메쉬 크기의 미립자로 분쇄된 열가소성 수지와 800 ~ 5,000메쉬 크기로 분쇄된 무기성 금속수산화물을 반응기에 투입하여 혼합하는 단계(a) adding a thermoplastic resin pulverized into fine particles having a size of 325 to 800 mesh and an inorganic metal hydroxide pulverized to a size of 800 to 5,000 mesh into a reactor and mixing
(b) 상기 반응기 내의 온도를 일정한 온도 범위로 유지하면서 반응기 내의 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물의 혼합물에 염기성 재료를 투입하여 결정성 금속수산화물을 합성하는 단계(b) adding a basic material to a mixture of a thermoplastic resin and an inorganic metal hydroxide in the reactor while maintaining the temperature in the reactor at a constant temperature range to synthesize a crystalline metal hydroxide
(c) 상기 반응기에서 인출된 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물과 결정성 금속수산화물의 혼합물과, 면사 형태로 된 불연성 규사질 재료를 니더기(kneader)에 투입하고 공중합하여 반죽 형태의 난연성 수지를 형성하는 단계 (c) a mixture of a thermoplastic resin drawn from the reactor, a mixture of an inorganic metal hydroxide and a crystalline metal hydroxide, and a nonflammable siliceous material in the form of a cotton yarn are fed into a kneader and copolymerized to form a kneaded flame retardant resin Step
(d) 상기 니더기에서 만들어진 난연성 수지를 사각형의 평판 형태로 압출하여 난연성 플라스틱 패널을 제작하는 단계(d) extruding a flame retardant resin produced in the kneader in the form of a flat plate to produce a flame retardant plastic panel
(e) 상기 난연성 플라스틱 패널을 하나 또는 복수개를 적층·가공하여 철도 차량용 내장재를 제작하는 단계(e) a step of laminating / processing one or a plurality of the flame retardant plastic panels to manufacture an interior material for a railway vehicle
본 발명에 따른 철도 차량용 내장재의 제조방법에서, 상기 (b) 단계에서는 반응기 내의 온도를 20℃ 내지 60℃를 유지하면서 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물의 혼합물에 염기성 재료를 스프레이식으로 분사하고 건조하는 과정을 수행하여 결정성 금속수산화물을 합성한다. In the method of manufacturing an interior material for a railway vehicle according to the present invention, in the step (b), a basic material is sprayed into a mixture of a thermoplastic resin and an inorganic metal hydroxide while spraying a mixture of the thermoplastic resin and the inorganic metal hydroxide while the temperature in the reactor is maintained at 20 캜 to 60 캜, And then a crystalline metal hydroxide is synthesized.
또한, 상기 (b) 단계에서 반응기 내에 염기성 재료를 스프레이식으로 분사할 때, 염기성 재료를 스프레이식으로 분사하고 건조하는 과정을 1회로 하여, 총 2회 ~ 5회의 분사 및 건조 과정을 수행하는 것이 바람직하다. In addition, in the step (b), when spraying the basic material into the reactor in a spraying manner, the basic material is sprayed and dried, and the total of two to five times of spraying and drying is performed desirable.
본 발명에 따르면, 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물에 하이드록시기(-OH)를 생성하는 염기성 재료가 첨가되어 결정성 금속수산화물이 합성되어 난연성이 증대됨과 더불어, 불연성 규사질 재료가 더해져 철도 차량용 내장재의 난연성이 극대화될 수 있는 효과가 있으며, 열가소성 수지 고유의 우수한 성형성을 유지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a basic material for generating a hydroxyl group (-OH) is added to a thermoplastic resin and an inorganic metal hydroxide to synthesize a crystalline metal hydroxide to increase the flame retardancy, and a non-combustible siliceous material is added, The flame retardancy of the thermoplastic resin can be maximized, and the excellent moldability inherent in the thermoplastic resin can be maintained.
또한 염기성 재료를 활용하여 난연성능을 향상시킨 친환경적인 무기성 금속수산화물을 사용하므로 화재 발생이 예방되고, 화재 시 유독가스가 발생하지 않아 안전성을 향상시킬 수 있다. In addition, by using an environmentally friendly inorganic metal hydroxide which is improved in flame retardant performance by using a basic material, fire can be prevented and toxic gas is not generated in a fire, thereby improving safety.
이러한 본 발명의 난연성 플라스틱 패널을 이용한 철도 차량용 내장재는 열전도율이 매우 낮고, 특히 화재 시 고온에서 연소되지 않으므로 차열성능도 우수하여 화재 확산 방지에 더욱 효과적이다. The interior material for a railway vehicle using the flame retardant plastic panel of the present invention has a very low thermal conductivity and is particularly effective in preventing fire spread because it has excellent heat-insulating performance because it does not burn at a high temperature in a fire.
도 1은 본 발명에 따른 철도 차량용 내장재에 적용되는 난연성 플라스틱 패널의 연소 실험을 한 결과를 나타낸 시험 보고서이다.1 is a test report showing a result of combustion test of a flame-retardant plastic panel applied to an interior material for a railway vehicle according to the present invention.
이하 본 발명에 따른 난연성 플라스틱 패널을 이용한 철도 차량용 내장재 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an interior material for a railway vehicle using the flame retardant plastic panel according to the present invention and a method for manufacturing the same will be described in detail.
본 발명에 따른 철도 차량용 내장재는 난연성 플라스틱 패널로 만들어지는데, 이러한 본 발명의 철도 차량용 내장재를 이루는 난연성 플라스틱 패널은, 325 ~ 800메쉬 크기로 분쇄된 열가소성 수지와, 800 ~ 5,000메쉬 크기로 분쇄된 무기성 금속수산화물과, 일정한 온도 범위 하에서 상기 무기성 금속수산화물이 액상의 염기성 재료와 반응하여 생성된 결정성 금속수산화물과, 면사 형태의 불연성 규사질 재료를 포함하며, 국토부의 건축물 마감재료에 대한 난연성능 및 화재 확산 방지 기준을 만족시키는 난연 성능 또는 준불연 성능을 갖는다. The interior material for a railway vehicle according to the present invention is made of a flame retardant plastic panel. The flame retardant plastic panel constituting the interior material for a railway vehicle of the present invention is a flame retardant plastic panel having a thermoplastic resin pulverized to a size of 325 to 800 mesh and a pulverized inorganic material having a size of 800 to 5,000 mesh A crystalline metal hydroxide produced by reacting the inorganic metal hydroxide with a liquid basic material under a predetermined temperature range and a nonflammable siliceous material in the form of a cotton yarn and having a flame retardant performance And a flame retardant performance or semi-fireproof performance that satisfies the fire prevention standard.
좀 더 구체적으로, 상기 난연성 플라스틱 패널은, 325 ~ 800메쉬 크기로 분쇄된 열가소성 수지 12~15 중량%, 800 ~ 5,000메쉬 크기로 분쇄된 무기성 금속수산화물 76~80 중량%, 20℃ 내지 60℃를 유지하는 반응기 내에서 상기 무기성 금속수산화물이 반응기 내로 스프레이식으로 분사되는 1~3 중량%의 액상의 염기성 재료와 반응하여 생성된 결정성 금속수산화물, 활제 1중량%, 잔부의 면사 형태의 불연성 규사질 재료를 포함한 조성물로 이루어진다. 상기 활제는 경우에 따라 첨가되지 않을 수 있다.More specifically, the flame retardant plastic panel comprises 12 to 15 wt% of a thermoplastic resin ground to a size of 325 to 800 mesh, 76 to 80 wt% of an inorganic metal hydroxide pulverized to a size of 800 to 5,000 mesh, 1% by weight of a lubricant produced by reacting the inorganic metal hydroxide with 1 to 3% by weight of a liquid basic material sprayed into the reactor in a reactor for holding the inorganic metal hydroxide in a non-combustible And a siliceous material. The lubricant may be optionally not added.
상기 열가소성 수지는, 폴리에틸렌 수지 90~95 중량%와, 핫멜트수지 5~10중량%를 혼합한 후 이를 325 ~ 800메쉬 크기의 미립자로 분쇄하여서 된 분말 상의 점착성 수지로 이루어진다. 상기 핫멜트 수지는 에틸렌 초산비닐(EVA), 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 열가소성 수지를 주원료로 제조된 것으로, 고온에서 액상으로 피착제로 도포, 압착 후 수초 내에 대기에서 냉각되어 고화되면서 접착력을 발휘하는 열용융형 접착제이다.The thermoplastic resin is composed of an adhesive resin in powder form obtained by mixing 90 to 95% by weight of a polyethylene resin with 5 to 10% by weight of a hot-melt resin and then pulverizing the resultant into fine particles having a size of 325 to 800 mesh. The hot-melt resin is prepared by using a thermoplastic resin such as ethylene-vinyl acetate (EVA), polyamide, polyester, or acrylic as a main material and is applied in a liquid form at high temperature. Is a hot melt type adhesive.
상기 무기성 금속수산화물은 난연성 플라스틱 패널의 전체 조성물에 대해 76~80 중량%가 혼합된다. 상기 무기성 금속수산화물은 수산화마그네슘과 수산화알루미늄 중 어느 하나를 사용할 수도 있으나, 수산화마그네슘과 수산화알루미늄을 중량비로 90~98 : 2~10 의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 성형성 및 난연성 측면에서 우수한 성능을 발휘하는 것으로 확인되었다. The inorganic metal hydroxide is mixed in an amount of 76 to 80% by weight based on the total composition of the flame-retardant plastic panel. The inorganic metal hydroxide may be any one of magnesium hydroxide and aluminum hydroxide. However, when magnesium hydroxide and aluminum hydroxide are mixed at a weight ratio of 90 to 98: 2 to 10, it is preferable that the magnesium hydroxide and aluminum hydroxide have excellent properties in terms of moldability and flame retardancy .
상기 결정성 금속수산화물은 상기 염기성 재료와 무기성 금속수산화물이 20℃ 내지 60℃를 유지하는 반응기 내에서 반응하여 생성된 것으로, 상기 염기성 재료는 난연성 플라스틱 패널의 제조 과정에서 반응기 내로 스프레이식으로 분사되어 반응기 내의 무기성 금속수산화물과 반응하여 결정성 금속수산화물을 생성한다. 상기 염기성 재료는 난연성 플라스틱 패널 전체 조성물에 대해 1~3 중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 염기성 재료는 용액 속에서 이온화하여 하이드록시기(-OH)를 발생시키는 알칼리 용액으로, 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼슘 중 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 이와 같이 염기성 재료는 표면적이 늘어난 무기성 금속수산화물의 하이드록시기(-OH)의 함유량을 증가시켜 난연효과를 극대화하는 작용을 한다. The crystalline metal hydroxide is produced by reacting the basic material and the inorganic metal hydroxide in a reactor maintained at 20 ° C to 60 ° C. The basic material is sprayed into the reactor in the course of manufacturing the flame-retardant plastic panel And reacts with inorganic metal hydroxides in the reactor to produce crystalline metal hydroxides. The basic material is preferably mixed in an amount of 1 to 3% by weight based on the total composition of the flame-retardant plastic panel. The basic material is an alkali solution that ionizes in a solution to generate a hydroxyl group (-OH), and may be any one or two or more of ammonium hydroxide, sodium hydroxide, and calcium hydroxide. Thus, the basic material increases the content of the hydroxyl group (-OH) of the inorganic metal hydroxide whose surface area is increased, thereby maximizing the flame retarding effect.
상기 활제는 스테아린산 아연(Zinc Stearate), EBS(Hi-LUBE는 스테아린산으로부터 합성된 고융점 왁스로서 화학명은 N,N'-ethyiene bis-stearamide 으로 EBS(Ethylene Bis Stearamide)로 칭함)를 사용할 수 있다. The lubricant may be Zinc Stearate, EBS (Hi-LUBE is high melting point wax synthesized from stearic acid, and chemical name is N, N'-ethyiene bis-stearamide, referred to as EBS (ethylene bis stearamide)).
상기 불연성 규사질 재료는 불연성을 더욱 증대시키는 작용을 하는 성분으로, 불연 성능이 탁월한 규사(주성분:SiO2) 및 물체의 연결기능이 뛰어나 광물의 접착제 역할을 하는 소다장석(Na2O·Al2O3·6SiO2)을 포함한 천연광물을 소성하여 고압분사기를 통해 솜 형태로 만든 다음, 이를 0.3 내지 1㎜ 길이의 면사 형태로 분쇄하여 만들어진다. The nonflammable siliceous material is a component which acts to further increase the incombustibility. Silica (main ingredient: SiO 2 ), which has excellent fire-retardant performance, and soda feldspar (Na 2 O.Al 2 O 3 .6SiO 2 ) is sintered and formed into a cotton form through a high-pressure injector, and is then pulverized into a cotton yarn having a length of 0.3 to 1 mm.
이러한 본 발명의 난연성 플라스틱 패널을 이용한 철도 차량용 내장재는 연소 시 다량의 하이드록시기(-OH)가 배출되어 뛰어난 난연 성능을 발휘하면서 플라스틱 고유의 성형성 및 강도를 확보하는 효과를 제공한다. The interior material for a railway vehicle using the flame-retardant plastic panel of the present invention provides an effect of ensuring the inherent moldability and strength of the plastic while exerting a large amount of hydroxyl groups (-OH) upon combustion, exhibiting excellent flame retardancy.
다음으로 상술한 것과 같은 본 발명의 난연성 플라스틱 패널을 이용하여 철도 차량용 내장재를 제조하는 방법에 대해 상세히 설명한다. Next, a method for manufacturing an interior material for a railway vehicle using the flame retardant plastic panel of the present invention as described above will be described in detail.
본 발명의 난연성 플라스틱 패널을 이용하여 철도 차량용 내장재를 제조하는 방법은 다음과 같은 단계들로 이루어진다. A method of manufacturing an interior material for a railway vehicle using the flame retardant plastic panel of the present invention comprises the following steps.
(S1) 325 ~ 800메쉬 크기의 미립자로 분쇄된 열가소성 수지와 800 ~ 5,000메쉬 크기로 분쇄된 무기성 금속수산화물을 반응기에 투입하여 혼합하는 단계(S1) adding a thermoplastic resin pulverized into fine particles having a size of 325 to 800 mesh and an inorganic metal hydroxide pulverized into a size of 800 to 5,000 mesh into a reactor and mixing
(S2) 상기 반응기 내의 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물의 혼합물에 염기성 재료를 스프레이 분사 방식으로 투입하여 결정성 금속수산화물을 합성하는 단계(S2) a basic material is sprayed onto a mixture of a thermoplastic resin and an inorganic metal hydroxide in the reactor to synthesize a crystalline metal hydroxide
(S3) 상기 반응기에서 인출된 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물과 결정성 금속수산화물의 혼합물과, 면사 형태로 된 불연성 규사질 재료를 니더기(kneader)에 투입하고 공중합하여 반죽 형태의 난연성 수지를 형성하는 단계(S3) A mixture of a thermoplastic resin drawn from the reactor, a mixture of an inorganic metal hydroxide and a crystalline metal hydroxide, and a nonflammable siliceous material in the form of a cotton yarn are put into a kneader and copolymerized to form a kneaded flame retardant resin Step
(S4) 상기 니더기에서 만들어진 난연성 수지를 사각형의 평판 형태로 압출하여 난연성 플라스틱 패널을 제작하는 단계(S4) Extruding the flame retardant resin made in the kneader in the form of a flat plate to manufacture a flame retardant plastic panel
(S5) 상기 난연성 플라스틱 패널을 하나 또는 복수개를 적층·가공하여 철도 차량용 내장재를 제작하는 단계(S5) a step of laminating / processing one or a plurality of flame retardant plastic panels to produce an interior material for a railway vehicle
상기 (S1) 단계에서는 열가소성 수지로서 폴리에틸렌 수지 90~95중량%와 핫멜트수지 5~10중량%의 배합비로 혼합한 후 이를 325 ~ 800메쉬 크기의 미립자로 분쇄하여서 된 분말상의 점착성 수지를 사용할 수 있다. In the step (S1), the thermoplastic resin may be a powdery adhesive resin obtained by mixing 90 to 95% by weight of a polyethylene resin and 5 to 10% by weight of a hot-melt resin, and pulverizing the mixture into fine particles having a size of 325 to 800 mesh .
상기 (S2) 단계에서는 반응기의 온도를 20℃ 내지 60℃의 범위로 유지하면서 반응기 내에 염기성 재료를 스프레이식으로 분사 및 건조하는 과정을 반복적으로 수행하여 결정성 금속수산화물을 합성한다. 이 단계에서는 상기 염기성 재료를 분사 및 건조하는 과정을 1회로 하여, 총 2회 ~ 5회의 분사 및 건조 과정을 수행하는 것이 바람직하다. In step (S2), the basic metal hydroxide is sprayed and dried in the reactor while the temperature of the reactor is maintained in the range of 20 ° C to 60 ° C, and the crystalline metal hydroxide is synthesized repeatedly. In this step, it is preferable that the basic material is sprayed and dried one time, and the spraying and drying process is performed twice to five times in total.
상기 염기성 재료는 하이드록시기(-OH)를 생성하는 수산화암모늄 등의 액상의 염기성물질로서, 표면적이 늘어난 무기성 금속수산화물과 반응하여 결정성 금속수산화물을 합성함으로써 무기성 금속수산화물의 하이드록시기(-OH)의 함유량을 증가시켜 난연효과를 증대시키는 작용을 한다. The basic material is a liquid basic substance such as ammonium hydroxide which generates a hydroxyl group (-OH). The basic material reacts with an inorganic metal hydroxide having an increased surface area to synthesize a crystalline metal hydroxide, -OH) to increase the flame retarding effect.
상기와 같이 (S2) 단계에서 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물과 액상의 염기성 재료를 혼합하는 과정이 완료되면, 상기 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물과 결정성 금속수산화물의 혼합물을 반응기에서 인출하여 니더기(kneader)에 투입하고, 0.3 내지 1㎜ 크기의 면사 형태로 된 불연성 규사질 재료를 상기 니더기에 투입하여 교반함으로써 난연성 수지를 제조한다(단계 S3). When the step of mixing the thermoplastic resin and the inorganic metal hydroxide with the liquid basic material is completed in the above step (S2), the mixture of the thermoplastic resin, the inorganic metal hydroxide and the crystalline metal hydroxide is taken out of the reactor, (kneader), and a flame-retardant resin is prepared by injecting a non-combustible siliceous material having a face shape of 0.3 to 1 mm in size into the kneader and stirring the mixture (Step S3).
이와 같이 니더기에서 열가소성 수지, 무기성 금속수산화물, 결정성 금속수산화물, 불연성 규사질 재료를 혼합하는 도중에, 니더기 내에 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼슘에서 선택된 어느 하나 이상의 염기성 재료를 스프레이식으로 분사하고 건조하는 과정을 1회로 하여, 총 1~3회의 분사 및 건조 과정을 수행한다. In this way, during the mixing of the thermoplastic resin, the inorganic metal hydroxide, the crystalline metal hydroxide and the incombustible silicic material in the kneader, at least one basic material selected from ammonium hydroxide, sodium hydroxide and calcium hydroxide is sprayed into the kneader by spraying The drying process is performed once, and the spraying and drying process is performed one to three times in total.
이와 같이 니더기에서 염기성 재료를 첨가하여 재차 결정성 금속수산화물을 합성하게 되면, 니더기에서 200℃ 이상의 고온으로 교반을 하는 과정에서 손실될 수 있는 하이드록시기(-OH)를 유지할 수 있는 효과가 있다. When the crystalline metal hydroxide is synthesized again by adding a basic material in the kneader, the effect of maintaining the hydroxyl group (-OH) which can be lost in the stirring process at a temperature higher than 200 ° C in the kneader have.
상기와 같이 니더기에서 반죽된 난연성 수지는 압출기로 투입되어 사각형의 평판 형태로 압출되어 난연성 플라스틱 패널로 제작된다(단계 S4). The flame retardant resin kneaded in the kneader as described above is put into an extruder and extruded in the form of a rectangular flat plate to produce a flame retardant plastic panel (step S4).
이후 상기 난연성 플라스틱 패널을 단일한 것을 가공하여 철도 차량용 내장재로 제작할 수도 있지만, 복수개를 적층한 후 접합하여 철도 차량용 내장재로 제작할 수 있다(단계 S5).After that, the flame-retardant plastic panel may be processed into an interior material for a railway vehicle. Alternatively, a plurality of the flame-retardant plastic panels may be laminated and joined together to form an interior material for a railway vehicle (step S5).
이와 같은 제조 방법에 의해 만들어진 본 발명의 난연성 플라스틱 패널은, 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물에 하이드록시기(-OH)를 생성하는 염기성 재료가 첨가되어 결정성 금속수산화물이 합성되어 난연성이 증대됨과 더불어, 불연성 규사질 재료가 더해져 난연성이 극대화되는 효과가 있으며, 열가소성 수지 고유의 우수한 성형성을 유지할 수 있는 효과가 있음이 아래의 실시예를 통해 입증되었다.In the flame retardant plastic panel of the present invention made by such a manufacturing method, a basic material for generating a hydroxyl group (-OH) is added to a thermoplastic resin and an inorganic metal hydroxide to synthesize a crystalline metal hydroxide to increase flame retardancy , A nonflammable siliceous material is added to maximize the flame retardancy, and the excellent moldability inherent in the thermoplastic resin can be maintained.
실시예Example
(중량%)content
(weight%)
위의 표 1과 같이, 325메쉬 크기의 폴리에틸렌 수지 13 중량%, 에틸렌 초산비닐(EVA)을 이용한 핫멜트 수지 1 중량%, 2800~3500 메쉬 크기의 수산화마그네슘 78 중량% 및 수산화알루미늄 2 중량%, 염기성 재료로서 수산화암모늄 2 중량%, 활제 1중량%, 불연성 규사질 재료 3 중량%를 사용하고, 염기성 재료인 수산화암모늄을 반응기에서 스프레이식으로 5회 분사 및 건조하고, 니더기에서 2회 분사 및 건조하여 난연성 수지를 제조하고 펠릿 형태로 압출한 후, 상기 펠릿을 압출기에 투입하여 폭 910㎜, 길이 1630㎜, 두께 8㎜ 크기의 난연성 플라스틱 패널을 제작후 연소 실험을 한 결과, 도 1의 시험보고서에 기재된 것과 같이 국토교통부 고시 제2015-744호의 규정을 만족하는 우수한 준불연성능을 확보하는 것을 확인하였다. 13% by weight of polyethylene resin having a size of 325 mesh, 1% by weight of a hot-melt resin using ethylene-vinyl acetate (EVA), 78% by weight of magnesium hydroxide having a size of 2800 to 3500 mesh and 2% Ammonium hydroxide as a basic material was sprayed and sprayed five times in a reactor using 2% by weight of ammonium hydroxide, 1% by weight of a lubricant and 3% by weight of a nonflammable siliceous material, spraying and drying twice in a kneader A flame retardant resin was prepared and extruded in the form of pellets. The pellets were then introduced into an extruder to produce a flame retardant plastic panel having a width of 910 mm, a length of 1630 mm and a thickness of 8 mm, , It was verified that the excellent semi-incombustibility performance satisfying the requirements of the Ministry of Land, Transport and Communications Notice No. 2015-744 was secured.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. And it is to be understood that such modified embodiments belong to the scope of protection of the present invention defined by the appended claims.
Claims (13)
상기 난연성 플라스틱 패널은, 325 ~ 800메쉬 크기로 분쇄된 열가소성 수지 12~15 중량%와, 800 ~ 5,000메쉬 크기로 분쇄된 무기성 금속수산화물 76~80 중량%와, 일정한 온도 범위 하에서 상기 무기성 금속수산화물이 1~3 중량%의 액상의 염기성 재료와 반응하여 생성된 결정성 금속수산화물과, 스테아린산 아연(Zinc Stearate) 또는 EBS(Ethylene Bis Stearamide)로 된 활제 1중량%와, 잔부의 면사 형태로 된 불연성 규사질 재료를 포함하며,
상기 결정성 금속수산화물은, 20℃ 내지 60℃를 유지하는 반응기 내에서 상기 무기성 금속수산화물이 반응기 내로 스프레이식으로 분사되는 액상의 염기성 재료와 반응하여 생성된 것을 특징으로 하는 난연성 플라스틱 패널을 이용한 철도 차량용 내장재.As an interior material for a railway vehicle made of a flame retardant plastic panel,
Wherein the flame retardant plastic panel comprises 12 to 15% by weight of a thermoplastic resin pulverized to a size of 325 to 800 mesh, 76 to 80% by weight of an inorganic metal hydroxide pulverized to 800 to 5,000 mesh size, 1% by weight of a crystalline metal hydroxide produced by reacting 1 to 3% by weight of a liquid basic material with zinc hydroxide (Zinc Stearate) or EBS (Ethylene Bis Stearamide) A non-combustible silicic material,
Wherein the crystalline metal hydroxide is produced by reacting with a liquid basic material sprayed into the reactor in the reactor in which the inorganic metal hydroxide is maintained in a temperature range of 20 ° C to 60 ° C. Interior materials for automobiles.
(a) 325 ~ 800메쉬 크기의 미립자로 분쇄된 열가소성 수지와 800 ~ 5,000메쉬 크기로 분쇄된 무기성 금속수산화물을 반응기에 투입하여 혼합하는 단계;
(b) 상기 반응기 내의 온도를 20℃ 내지 60℃를 유지하면서 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물의 혼합물에 염기성 재료를 스프레이식으로 분사하고 건조하는 과정을 수행하여 결정성 금속수산화물을 합성하는 단계;
(c) 상기 반응기에서 인출된 열가소성 수지와 무기성 금속수산화물과 결정성 금속수산화물의 혼합물과, 면사 형태로 된 불연성 규사질 재료를 니더기(kneader)에 투입하고 공중합하여 반죽 형태의 난연성 수지를 형성하는 단계;
(d) 상기 니더기에서 만들어진 난연성 수지를 사각형의 평판 형태로 압출하여 난연성 플라스틱 패널을 제작하는 단계;
(e) 상기 난연성 플라스틱 패널을 하나 또는 복수개를 적층·가공하여 철도 차량용 내장재를 제작하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 플라스틱 패널을 이용한 철도 차량용 내장재의 제조 방법.A method of manufacturing an interior material for a railway vehicle using the flame-retardant plastic panel according to any one of claims 1 and 3 to 7,
(a) adding a thermoplastic resin pulverized into fine particles having a size of 325 to 800 mesh and an inorganic metal hydroxide pulverized to a size of 800 to 5,000 mesh into a reactor and mixing them;
(b) spraying a basic material into a mixture of a thermoplastic resin and an inorganic metal hydroxide by spraying and drying the mixture while maintaining the temperature in the reactor at 20 ° C to 60 ° C to synthesize a crystalline metal hydroxide;
(c) a mixture of a thermoplastic resin drawn from the reactor, a mixture of an inorganic metal hydroxide and a crystalline metal hydroxide, and a nonflammable siliceous material in the form of a cotton yarn are fed into a kneader and copolymerized to form a kneaded flame retardant resin ;
(d) extruding a flame retardant resin produced in the kneader in the form of a rectangular plate to produce a flame retardant plastic panel;
(e) laminating / processing one or a plurality of flame retardant plastic panels to produce an interior material for a railway vehicle;
Wherein the flame-retardant plastic panel is made of a flame-retardant plastic panel.
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