KR101989039B1 - 철도차량용 기능성 난연 복합패널 및 그 제조방법 - Google Patents

철도차량용 기능성 난연 복합패널 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도차량용 기능성 난연 복합패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널은 발포폼층; 및 상기 발포폼층의 하나 이상의 표면에 적층된 외피층;을 포함하며, 상기 발포폼층은 발포수지가 금속수산화물, 제1 수지, 보조난연제 및 소포제를 포함하는 난연처리제에 함침되어 형성되는 것이며, 상기 외피층은 유리섬유 및 난연성 수지를 포함하고, 상기 난연성 수지는 페놀 수지 및 에폭시 수지 중 하나 이상의 베이스 수지와, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄 중 하나 이상을 포함하는 제1 조성물을 이용하여 형성된다.

Description

철도차량용 기능성 난연 복합패널 및 그 제조방법 {A FUNCTIONAL COMPOSITE FRAME-RETARDANT PANEL FOR RAILWAY CAR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 철도차량용 기능성 난연 복합패널 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 고속주행시 외부소음 차단성이 우수하고, 단열성 및 기계적 강도가 우수한 철도차량용 기능성 난연 복합패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
철도차량 내부의 객실공간을 형성하기 위해 내장패널이 적용되며, 전동차에는 알루미늄 내장패널, 일반철도차량에는 라미네이트 내장패널, 고속철도차량에는 하니컴 샌드위치 또는 라미네이트 내장패널이 주로 사용되고 있다. 철도차량 차체와 내장패널 사이에 단열 및 소음차단을 위해 단열재를 일정두께로(10mm~40mm) 적용하고 있다.
한편, 철도차량은 많은 승객이 탑승한 상태로 터널, 교량 및 지하공간을 운행하기 때문에 화재사고를 미연에 방지할 필요가 있으며, 실제로 대구지하철참사에서 엄청난 인명피해가 발생한 바 있다. 이에, 항공/선박 등과 같이 철도차량에 적용되는 내/외장재에 높은 수준의 난연성이 요구되고 있다. 여기에, 대중교통수단인 철도의 이용이 증가하면서 냉난방 에너지효율을 높이고 외부소음의 객실유입을 차단한 보다 쾌적한 객실환경이 요구되고 있으며, 특히 고속에서 주행하는 차량에서 외부소음유입에 따른 객실 내 소음문제가 지속적으로 제기되고 있다.
그러나 이러한 내장패널은 고속주행에서 발생되는 외부소음 차단에 한계를 가지고 있다. 이에 소음차단뿐 아니라 단열 특성이 뛰어난 발포폼을 적용한 패널을 고려해 볼 수 있으나 기존 철도차량에 사용되는 발포폼이 내장패널 기준을 충족하지 못하고 또한 발포폼심재패널(샌드위치)의 경우 구조적 강도가 약한 단점을 가지고 있다.
한편, 철도차량에 사용되는 내장패널 중 하나인 라미네이트 내장패널은 유리섬유에 난연수지를 적층하여 3~4mm 두께로 성형 및 사용 중이며 기계적 강성을 뛰어나지만 낮은 단열 및 소음차단성능을 보인다. 또한 고속철도차량에 주로 적용되고 있는 약 10mm 두께의 하니컴 샌드위치 내장패널은 라미네이트 내장패널에 비해 단열성능을 뛰어나지만 가운데 심재층(약 8 mm)의 빈 공간으로 인해 낮은 소음차단 성능을 가지고 있다.
본 발명과 관련한 배경기술은 일본 공개특허공보 제2014-019728호(2014.02.03. 공개, 발명의 명칭: 발포성 난연성 폴리스티렌계 수지 입자, 그 제조 방법, 발포 입자 및 발포 성형체) 등에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 목적은 난연성, 단열성 및 기계적 강도가 우수한 철도차량용 기능성 난연 복합패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저열전도 특성이 우수하며, 내화성 및 차음성이 우수한 철도차량용 기능성 난연 복합패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 철도차량용 기능성 난연 복합패널에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널은 발포폼층; 및 상기 발포폼층의 하나 이상의 표면에 적층된 외피층;을 포함하며, 상기 발포폼층은 발포수지가 금속수산화물, 제1 수지, 보조난연제 및 소포제를 포함하는 난연처리제에 함침되어 형성되는 것이며, 상기 외피층은 유리섬유 및 난연성 수지를 포함하고, 상기 난연성 수지는 페놀 수지 및 에폭시 수지 중 하나 이상의 베이스 수지와, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄 중 하나 이상을 포함하는 제1 조성물을 이용하여 형성된다.
한 구체예에서 상기 발포수지는 발포우레탄 수지를 포함하며, 상기 발포폼층의 밀도는 30~150 kg/㎥일 수 있다.
한 구체예에서 상기 난연처리제는 금속수산화물 20~70 중량%, 제1 수지 10~50 중량%, 보조난연제 1~30 중량% 및 소포제 1~10 중량%를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 금속수산화물은 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘 중 하나 이상 포함하며, 상기 제1 수지는 아크릴계 수지 및 멜라민계 수지 중 하나 이상 포함하고, 그리고 상기 보조난연제는 수산화알루미늄, 흑연, 몰리브덴산염, 산화안티몬 및 지르코늄 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 발포폼층은 복수 개의 홀이 천공되는 형태, 또는 격자 구조가 연속적으로 배열되는 형태를 가질 수 있다.
한 구체예에서 상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널은 10mm 두께 시편에 대하여 ISO 5660-1에 의거하여 50 kW/m2의 복사열 조건에서 측정한 최대평균열방출율(MARHE): 70 kW/m2 이하이며, KS L 9016에 의거하여 측정한 열전도율이 0.08W/(m·K) 이하이고, KS F 2814-2에 의거하여 측정한 흡음률(NRC)이 0.36 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널의 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널의 제조방법은 발포폼층을 형성하는 단계; 상기 발포폼층의 하나 이상의 표면에 외피층을 적층하는 단계; 및 상기 발포폼층 및 외피층을 진공 조건에서 압축 성형하는 단계;를 포함하며, 상기 발포폼층은 발포수지가 금속수산화물, 제1 수지, 보조난연제 및 소포제를 포함하는 난연처리제에 함침되어 형성되고, 상기 외피층은 유리섬유 및 난연성 수지를 포함하며, 상기 난연성 수지는 페놀 수지 및 에폭시 수지 중 하나 이상의 베이스 수지와, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄 중 하나 이상을 포함하는 제1 조성물을 이용하여 형성된다.
한 구체예에서 진공 압축 성형은 0.3bar 이하의 진공 조건에서 실시하며, 상기 진공 압축 성형시 상기 발포폼의 두께는 최초 두께를 기준으로 10%~70%로 형성될 수 있다.
한 구체예에서 상기 외피층을 적층하기 전에, 상기 발포폼층의 표면에 복수 개의 홀을 천공하거나, 격자 형태를 갖도록 가공하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 철도차량용 기능성 난연 복합패널은 난연성, 단열성 및 기계적 강도가 우수하며, 저 열전도 특성, 내화성 및 차음성이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 철도차량용 기능성 난연 복합패널을 나타낸 것이다.
도 2(a)는 본 발명의 한 구체예에 따른 발포폼층을 나타낸 것이며, 도 2(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따른 발포폼층을 나타낸 것이다.
도 3(a)는 본 발명에 따른 실시예 발포폼층의 최대평균열방출율 시험 후 사진이며, 도 3(b)는 본 발명에 대한 비교예 시편 중, 발포폼층의 최대평균열방출율 시험 후 사진을 나타낸 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
철도차량용 기능성 난연 복합패널
본 발명의 하나의 관점은 철도차량용 기능성 난연 복합패널에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 철도차량용 기능성 난연 복합패널을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 철도차량용 기능성 난연 복합패널(100)은 발포폼층(20); 및 상기 발포폼층의 하나 이상의 표면에 적층된 외피층(10, 12);을 포함한다.
발포폼층
발포폼층(20)은 발포수지가 금속수산화물, 제1 수지, 보조난연제 및 소포제를 포함하는 난연처리제에 함침되어 형성된다. 한 구체예에서 상기 발포수지는 발포우레탄 수지를 포함할 수 있다. 발포폼층(20)은 개방형(open cell) 및 폐쇄형 기공(closed cell) 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 개방형 기공 구조를 포함할 수 있다.
본 발명의 발포수지는 통상적인 방법으로 형성할 수 있다. 한 구체예에서 폴리올 및 이소시아네이트를 반응하여 형성할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 폴리올, 가교제, 촉매, 난연제, 발포제 및 정포제 등을 포함하는 제1 폴리올 혼합물과 이소시아네이트를 반응하여 형성할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리올은 폴리(옥시알킬렌)글리콜, 폴리(옥시테트라메틸렌)글리콜 등의 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리락톤폴리올, 폴리에테르에스테르폴리올, 폴리카보네이트폴리올 및 폴리부타디엔폴리올 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리올의 중량평균분자량은 200~8,000g/mol인 것을 사용할 수 있다. 상기 중량평균분자량에서 발포폼층(20)의 물리적 강도가 우수할 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서 발포수지의 밀도는 30~150 kg/㎥ 일 수 있다. 이때, 상기 밀도는 발포수지의 겉보기 밀도(Bulk density)를 의미하는 것일 수 있다. 상기 범위의 밀도에서 본 발명의 기계적 강도, 단열성 및 내열성이 모두 우수할 수 있다. 예를 들면, 50 kg/㎥ 내지 100 kg/㎥ 일 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서 발포수지의 평균 기공크기는 1 ㎛ 내지 500 ㎛ 일 수 있다. 예를 들면, 80 ㎛ 내지 250 ㎛ 일 수 있다. 상기 평균 기공크기에서 단열성, 내열성 및 기계적 강도가 우수할 수 있다.
구체적으로, 상기 발포수지는 금속수산화물, 제1 수지, 보조난연제 및 소포제를 포함하는 난연처리제에 함침된 이후, 후술할 진공 압축 성형을 통해 형성될 수 있다. 상기 함침시, 상기 발포수지의 표면 및 기공에 상기 난연처리제가 코팅될 수 있다.
한 구체예에서 상기 난연처리제는 금속수산화물 20~70 중량%, 제1 수지 10~50 중량%, 보조난연제 1~30 중량% 및 소포제 1~10 중량%를 포함할 수 있다. 상기 난연처리제를 적용시, 발포폼층의 기계적 강도가 저하되지 않으면서, 난연성, 저 열전도성 및 차음성 특성이 우수할 수 있다.
상기 금속수산화물은 수산화알루미늄(Al(OH)3) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 종류의 금속수산화물을 포함시, 본 발명의 내열성, 난연성 및 열전도 특성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 금속수산화물은 상기 난연처리제 전체중량에 대하여 20~70 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 발포수지의 기계적 강도가 저하되지 않으면서, 낮은 열전도성을 확보하며, 내열성 및 난연성이 우수할 수 있다. 예를 들면 30~60 중량% 포함될 수 있다.
상기 제1 수지는 아크릴계 수지 및 멜라민계 수지 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 종류의 제1 수지를 적용시, 상기 난연처리제의 구성 성분이 발포수지에 용이하게 함침될 수 있다.
한 구체예에서 상기 제1 수지는 상기 난연처리제 전체중량에 대하여 10~50 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시, 상기 난연처리제의 구성성분이 상기 발포수지에 용이하게 함침될 수 있다. 예를 들면 10~30 중량% 포함될 수 있다.
상기 보조난연제는 수산화알루미늄(Al(OH)3), 흑연, 몰리브덴산염(molybdate), 산화안티몬(antimony oxide) 및 지르코늄(zirconium) 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 종류의 보조난연제를 포함시, 본 발명의 연소 억제 특성, 난연성 및 내열성이 더욱 향상될 수 있다.
한 구체예에서 상기 보조난연제는 상기 난연처리제 전체중량에 대하여 1~30 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시, 난연성이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들면 1~10 중량% 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 소포제는 상기 난연처리제의 함침시, 기포의 제거를 목적으로 포함된다. 한 구체예에서 상기 소포제로는 실리콘계 및 지방산에스테르계 소포제 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 실리콘계 소포제로는, BYK 등 폴리실록산계 소포제를 포함할 수 있으며, 지방산에스테르계 소포제로는 폴리옥시에틸렌소르비탄 등의 소르비탄계 소포제를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 소포제는 상기 난연처리제 전체중량에 대하여 1~10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시, 본 발명의 기계적 강도를 저하시키지 않으면서, 상기 발포수지에 난연처리제를 함침시 기포 발생을 억제할 수 있다. 예를 들면 1~3 중량% 포함될 수 있다.
도 2(a)는 본 발명의 한 구체예에 따른 발포폼층을 나타낸 것이며, 도 2(b)는 본 발명의 다른 구체예에 따른 발포폼층을 나타낸 것이다.
상기 도 2를 참조하면, 발포폼층은 복수 개의 홀이 천공되는 형태, 또는 격자 구조가 연속적으로 배열되는 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 도 2(a)와 같이 발포폼층 평면에 3~50mm의 간격으로 복수 개의 홀을 천공할 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 도 2(b)와 같이 발포폼층 표면에 3~50mm 간격의 격자 패턴을 형성할 수 있다.
한 구체예에서 상기 발포폼층의 두께는 5~100mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
외피층
외피층(10, 12)은 유리섬유 및 난연성 수지를 포함한다. 한 구체예에서 상기 난연성 수지는 페놀 수지 및 에폭시 수지 중 하나 이상의 베이스 수지와, 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 수산화알루미늄(Al(OH)3) 중 하나 이상을 포함하는 제1 조성물을 이용하여 형성된다.
예를 들면, 상기 제1 조성물은 베이스 수지 100 중량부 및 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄 중 하나 이상을 10~45 중량부 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시 본 발명의 압축강도 및 굽힘강도 등의 기계적 강도가 우수하면서, 저 열전도성, 내열성 및 차음성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 외피층은 상기 제1 조성물로 형성된 난연성 수지의 상부에 유리섬유를 적층하여 형성될 수 있다. 본 발명의 발포폼층의 상부 및 하부 표면에 외피층 형성시, 상기 유리섬유가 상기 발포폼층과 접촉하여 형성될 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 외피층은 상기 제1 조성물을 포함하는 상기 유리섬유에 난연성 수지가 함침된 형태로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 외피층의 두께는 0.1~50mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한 구체예에서, 상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널은 10mm 두께 시편에 대하여 ISO 5660-1에 의거하여 50 kW/m2의 복사열 조건에서 측정한 최대평균열방출율(MARHE): 70 kW/m2 이하이며, KS L 9016에 의거하여 측정한 열전도율이 0.08W/(m·K) 이하이고, KS F 2814-2에 의거하여 측정한 흡음률(NRC)이 0.36 이하일 수 있다. 예를 들면, 10mm 두께 시편에 대하여 ISO 5660-1에 의거하여 50 kW/m2의 복사열 조건에서 측정한 최대평균열방출율(MARHE): 45~70 kW/m2 이며, KS L 9016에 의거하여 측정한 열전도율이 0.01~0.08W/(m·K) 이고, KS F 2814-2에 의거하여 측정한 흡음률(NRC)이 0.20~0.36 일 수 있다.
한 구체예에서 상기 기능성 난연 복합패널은 ASTM C 365 기준에 의거하여 측정된 압축강도가 1.5MPa 이상이며, ASTM C 393 기준에 의거하여 측정한 굽힘강도가 1000N 이상일 수 있다. 예를 들면 압축강도가 1.5~90MPa이며, 굽힘강도는 1000~1500N일 수 있다.
철도차량용 기능성 난연 복합패널 제조방법
본 발명의 다른 관점은 상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널 제조방법은 발포폼층을 형성하는 단계; 상기 발포폼층의 하나 이상의 표면에 외피층을 적층하는 단계; 및 상기 발포폼층 및 외피층을 진공 조건에서 압축 성형하는 단계;를 포함한다.
상기 발포폼층은 발포수지가 금속수산화물, 제1 수지, 보조난연제 및 소포제를 포함하는 난연처리제에 함침되어 형성되고, 상기 외피층은 유리섬유 및 난연성 수지를 포함하며, 상기 난연성 수지는 페놀 수지 및 에폭시 수지 중 하나 이상의 베이스 수지와, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄 중 하나 이상을 포함하는 제1 조성물을 이용하여 형성된다.
한 구체예에서, 진공 압축 성형은 0.3bar 이하의 진공 조건에서 실시할 수 있다. 예를 들면, 0 초과 0.3 bar 이하에서 실시할 수 있다. 상기 진공 조건에서 본 발명의 발포폼 압축이 용이하게 발생하여, 본 발명의 기계적 강도가 우수할 수 있다. 한 구체예에서 상기 진공 압축 성형시 상기 발포폼의 두께는 최초 두께를 기준으로 10%~70%로 형성될 수 있다. 상기 범위로 압축 성형시, 본 발명의 기계적 강도가 우수하면서, 저 열전도성을 확보하고, 내열성, 난연성 및 차음성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 최초 두께를 기준으로 30~65% 두께로 형성될 수 있다.
한 구체예에서 상기 외피층을 적층하기 전에, 상기 발포폼층의 표면에 복수 개의 홀을 천공하거나, 격자 형태를 갖도록 가공하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 및 비교예
실시예
발포폼층 형성: 폴리올, 가교제, 촉매, 난연제, 발포제 및 정포제 등을 포함하는 제1 폴리올 혼합물과 이소시아네이트를 반응하여 제조된 발포우레탄 수지를 성형하여, 평균기공크기: 5~100㎛이고, 개방형 기공을 가지며, 밀도: 50 kg/㎥, 가로 x 세로 x 두께(300mm x 300mm x 15mm)의 발포폼층을 형성하였다. 그 다음에 금속수산화물(수산화알루미늄) 63 중량%, 제1 수지(아크릴계 수지) 30 중량%, 보조난연제(흑연) 5 중량% 및 소포제 2 중량%를 포함하는 난연처리제를 준비하여 상기 발포수지에 함침 후 경화하여 발포폼층을 준비하였다. 그 다음에, 상기 발포폼층의 표면이 30mm 간격의 격자 구조를 형성하도록 천공하였다.
외피층: 유리섬유에 제1 조성물(베이스수지(에폭시수지) 100 중량부와 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄 20 중량부 포함)을 이용하여 형성된 난연성 수지가 함침된 형태를 가지며, 가로 x 세로 x 두께(300mm x 300mm x 1mm)의 외피층을 준비하였다.
상기 발포폼층의 상면 및 하면에 외피층을 적층하였다. 그 다음에 상기 발포폼층 및 외피층을 0.2bar의 진공 조건에서 압축 성형하여, 상기 발포폼층의 두께가 8mm인 철도차량용 기능성 난연 복합패널을 제조하였다.
비교예 1
상기 발포수지에 난연처리제를 함침하지 않고, 진공 압축성형을 적용하지 않고 성형하여 가로 x 세로 x 두께(300mm x 300mm x 8mm)의 발포폼층을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일한 방법으로 난연 복합패널을 제조하였다.
비교예 2
상기 발포수지에 난연처리제를 함침하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일한 방법으로 난연 복합패널을 제조하였다.
시험예 (1)
(1) 압축강도(MPa) 및 굽힘강도(N): 상기 실시예 및 비교예 1의 난연 복합패널에 대하여, ASTM C 365 기준에 의거하여 압축강도를 측정하였으며, ASTM C 393 기준에 의거하여 굽힘강도를 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112017111330179-pat00001
상기 표 1의 결과를 참조하면, 본 발명의 실시예의 경우, 압축강도 및 굽힘강도가 목표치를 만족하였으나, 난연처리제와 진공 압축성형을 적용하지 않은 비교예 1의 경우, 압축강도 및 굽힘강도가 크게 저하되어, 목표로 하는 강도를 만족하지 못함을 알 수 있었다.
시험예 (2)
상기 실시예의 발포폼층과, 난연 복합패널 및 비교예 2 난연복합패널 시편에 대하여, 하기와 같이 최대평균열방출율, 열전도율 및 흡음율을 각각 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 최대평균열방출율(kW/m2): ISO 5660-1에 의거하여 50 kW/m2의 복사열 조건에서 측정한 최대평균열방출율(MARHE)을 측정하였다.
(2) 열전도율(W/(m·K)): KS L 9016에 의거하여 열전도율을 측정하였다.
(3) 흡음율: KS F 2814-2에 의거하여 흡음률(NRC)을 측정하였다.
Figure 112017111330179-pat00002
도 3(a)는 본 발명에 따른 실시예 발포폼층의 최대평균열방출율 시험 후 사진이며, 도 3(b)는 비교예 2 시편 중, 발포폼층의 최대평균열방출율 시험 후 사진을 나타낸 것이다. 상기 표 2 및 도 3의 결과를 참조하면, 본 발명의 실시예의 발포폼층과, 이를 포함하는 난연 복합패널의 경우 저 열전도 특성을 가지면서, 철도차량기술기준 상의 4등급 기준인 60 kW/m2 이하의 결과를 보여 내열성이 우수하였으며, 난연성 및 흡음성이 우수하였으나, 본 발명의 난연처리제를 미적용한 비교예 2의 경우, 상기 실시예보다 내열성이 현저하게 저하되었음을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
10, 12: 외피층 20: 발포폼층
100: 철도차량용 기능성 난연 복합패널

Claims (9)

  1. 발포폼층; 및
    상기 발포폼층의 하나 이상의 표면에 적층된 외피층;을 포함하며,
    상기 발포폼층은 발포수지가 금속수산화물 20~70 중량%, 제1 수지 10~50 중량%, 보조난연제 1~30 중량% 및 소포제 1~10 중량%를 포함하는 난연처리제에 함침되어 형성되는 것이며,
    상기 외피층은 유리섬유 및 난연성 수지를 포함하고,
    상기 난연성 수지는 페놀 수지 및 에폭시 수지 중 하나 이상의 베이스 수지와, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄 중 하나 이상을 포함하는 제1 조성물을 이용하여 형성되는 철도차량용 기능성 난연 복합패널이며,
    상기 철도차량용 기능성 난연 복합패널은 10mm 두께 시편에 대하여 ISO 5660-1에 의거하여 50 kW/m2의 복사열 조건에서 측정한 최대평균열방출율(MARHE): 70 kW/m2이하이며,
    KS L 9016에 의거하여 측정한 열전도율이 0.08W/(m·K) 이하이고,
    KS F 2814-2에 의거하여 측정한 흡음률(NRC)이 0.36 이하인 것을 특징으로 하는 철도차량용 기능성 난연 복합패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발포수지는 발포우레탄 수지를 포함하며, 상기 발포폼층의 밀도는 30~150 kg/㎥인 것을 특징으로 하는 철도차량용 기능성 난연 복합패널.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속수산화물은 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘 중 하나 이상 포함하며,
    상기 제1 수지는 아크릴계 수지 및 멜라민계 수지 중 하나 이상 포함하고, 그리고
    상기 보조난연제는 수산화알루미늄, 흑연, 몰리브덴산염, 산화안티몬 및 지르코늄 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기능성 난연 복합패널.
  5. 제1항에 있어서, 상기 발포폼층은 복수 개의 홀이 천공되는 형태, 또는 격자 구조가 연속적으로 배열되는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기능성 난연 복합패널.
  6. 삭제
  7. 발포폼층을 형성하는 단계;
    상기 발포폼층의 하나 이상의 표면에 외피층을 적층하는 단계; 및
    상기 발포폼층 및 외피층을 진공 조건에서 압축 성형하는 단계;를 포함하며,
    상기 발포폼층은 발포수지가 금속수산화물 20~70 중량%, 제1 수지 10~50 중량%, 보조난연제 1~30 중량% 및 소포제 1~10 중량%를 포함하는 난연처리제에 함침되어 형성되고,
    상기 외피층은 유리섬유 및 난연성 수지를 포함하며,
    상기 난연성 수지는 페놀 수지 및 에폭시 수지 중 하나 이상의 베이스 수지와, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄 중 하나 이상을 포함하는 제1 조성물을 이용하여 형성되는 철도차량용 기능성 난연 복합패널 제조방법이며,
    상기 제조된 철도차량용 기능성 난연 복합패널은 10mm 두께 시편에 대하여 ISO 5660-1에 의거하여 50 kW/m2의 복사열 조건에서 측정한 최대평균열방출율(MARHE): 70 kW/m2이하이며,
    KS L 9016에 의거하여 측정한 열전도율이 0.08W/(m·K) 이하이고,
    KS F 2814-2에 의거하여 측정한 흡음률(NRC)이 0.36 이하인 것을 특징으로 하는 철도차량용 기능성 난연 복합패널 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 진공 압축 성형은 0.3bar 이하의 진공 조건에서 실시하며,
    상기 진공 압축 성형시 상기 발포폼의 두께는 최초 두께를 기준으로 10%~70%로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기능성 난연 복합패널 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 외피층을 적층하기 전에,
    상기 발포폼층의 표면에 복수 개의 홀을 천공하거나, 격자 형태를 갖도록 가공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기능성 난연 복합패널 제조방법.
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