KR20060017029A

KR20060017029A - 지하철용 페놀 라미네이트 내장패널 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20060017029A
Application number: KR1020040065531A
Authority: KR
Inventors: 이진환
Original assignee: 이진환
Priority date: 2004-08-19
Filing date: 2004-08-19
Publication date: 2006-02-23

Abstract

본 발명은 지하철, 전동차, 기차 등에 사용되는 내장패널 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페놀수지를 사용하여 내장패널을 진공 성형하고 이의 표면에 페놀수지의 겔코트를 처리하여 표면이 깨끗하고 색상을 자유롭게 표출시킬 수 있도록 하는 동시에 화재시 불에 타지 않는 난연성을 갖는 페놀 라미네이트(laminator) 내장패널을 제공하여 전철 또는 기차에서 화재시 화염과 유독성가스가 발생되는 것을 방지하여 인명피해가 생기지 않도록 한 지하철용 페놀 라미네이트 내장패널 제조방법 및 그 내장패널을 제공할 수 있도록 한 것이다.

페놀수지, 겔코트, 진공, 성형틀

Description

지하철용 페놀 라미네이트 내장패널 및 그 제조방법{The manufacturing method and internal panel of phenol laminator subway}

도1은 본 발명에 따른 페놀 라미네이트 내장패널 제조공정도.

도2는 본 발명에 따른 다른 실시예의 페놀 라미네이트 내장패널 제조공정도.

도3은 본 발명에 의해 제조된 페놀 라미네이트 내장패널의 화재실험시 연기 밀도 시험 그래프.

도4a, 4b, 4c는 본 발명의 제조방법에 의해 성형된 페놀 라미네이트 내장패널의 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10:페놀 라미네이트 내장패널

본 발명은 지하철, 전동차, 기차 등에 사용되는 내장패널 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페놀수지를 사용하여 내장패널을 성형하고 이의 표면에 겔코트 처리하여 표면이 깨끗하고 화재시 불에 타지 않는 난연성을 갖는 페놀 라미 네이트 내장패널을 제공할 수 있도록 된 지하철용 페놀 라미네이트 내장패널 진공성형 방법에 관한 것이다.

종래에는 지하철, 전동차, 기차 등에 FRP를 소재로한 내장 패널을 사용함으로서 일정한 형상으로 제조하기는 간단 용이하나, 성형된 패널의 표면에 수많은 곰보형태의 홈부가 형성되어 이의 홈부에 빠데를 칠하고 표면을 샌딩한 후 표면을 깨끗하게 닦은 다음 페인트 도장하여 경화하고, 경화된 페널제품을 검사 포장하여 제품을 출하하는 공정으로 이루어지므로 제조공법의 한계로 인하여 페인트 도장이 불가피하여 원가상승의 요인이 되는 문제점과 화재시 페인트의 휘발성분에 의하여 화재가 급속히 확산되는 동시에 수지에 의한 유독성가스가 발생되어 인명피해가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 페놀수지를 사용하여 내장패널을 성형하고 이의 표면에 겔코트 처리하여 표면이 깨끗하고 색상을 자유롭게 표출시키 수 있도록 하는 동시에 화재시 불에 타지 않는 난연성을 갖는 페놀 라미네이트(laminator) 내장패널을 제공하여 화재시 화염과 유독성가스가 발생되는 것을 방지하여 인명피해가 생기지 않도록 함을 목적으로 한 것이다.

이하 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

만들고자하는 내장패널의 형상·모양으로 성형틀을 형성하고, 이의 성형틀 표면에 차후 성형되는 제품의 탈형이 잘 이루어질 수 있도록 이형왁스를 도포하는 공정과;

상기 이형왁스가 도포된 성형틀 표면에 선택된 색상의 페놀 라미네이트(laminator) 겔코트를 도포하여 건조실에서 80℃ ∼ 100℃경화하는 공정과;

상기 페놀 라미네이트 겔코트 도포층에 촙과 천으로 형성된 매트를 적층하는 공정과;

상기 매트표면에 이형필름을 적층하는 공정과;

상기 적층된 이형필름에 진공시 공기통로로 사용되도록 브리더를 적층하는 공정과;

상기 브리더가 적층된 이형필름 상면에 진공필름을 차례대로 적층하고 실란트로 밀봉하는 공정과;

상기 밀봉 적층된 진공필름일측에 구비된 밸브를 이용하여 진공압력60㎝Hg으로 20분간 진공을 실시하는 공정과;

상기 진공 후 온도80℃∼120℃에서 40∼100분간 건조실에서 완전 경화되도록 진공을 실시하는 공정과;

상기 경화된 내장패널을 탈형후 절단, 검사포장출하는 공wjd으로 이루어진 제조방법을 특징으로 한다.

상기 성형틀에 적층되는 매트는 다수의 플라이(매트를 이루는 적층겹)로 이루어진 전체 플라이 중 1/3은 페놀수지에 함침한 시트를 적층하고, 2/3는 페놀수지 에 함침하지 않은 건조한 상태의 천시트 또는 유리섬유시트를 적층시켜 매트를 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 성형틀에 적층되는 매트는 다수의 플라이(적층겹)를 이루는 천시트 또는 유리섬유 시트가 모두 건조된 상태로 적층시켜 매트를 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 제조 공정을 살펴보면, 먼저 페놀 라미네이트 내장 패널을 형성하기 위해 제작하고자하는 지하철, 전동차, 기차 등의 내장패널 형상모양으로 된 성형틀을 제작하게 된다.

상기 제작되는 성형틀은 내장패널의 형상 모양에 따라서 여러 가지 형태로 제작될 수 있다.

이렇게 제작되는 본 발명의 페놀 라미네이트 내장패널 제조 방법을 공정별로 그 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

제1공정: 성형틀 제작 및 이형왁스 도포 공정

먼저 본 발명의 지하철, 전동차, 기차 등의 내장 패널을 형성하기 위해 성형하고자하는 제품을 형상 그대로 알루미늄, 쇠, FRP(강질)를 가공하여 제작하며 사면에 필요한 만큼 후렌지가 연장되어 성형틀이 형성되고, 형성된 성형틀에는 이형왁스를 골고루 도포한다.

상기 성형틀에 이형왁스를 도포하는 것은 차후 성형된 페놀 라미네이트 내장패널이 성형틀로 부터 탈형이 용이하게 이루어지도록 하기 위한 것이다.

제2공정: 겔코트 도포공정

상기와 같이 이형왁스를 도포한 후에는 제조되는 제품의 표면이 매끄럽고 원하는 색상을 형성하기 위해 성형틀 표면에 선택된 색상의 겔코트를 도포한다.

상기 겔코트는 페놀 수지로 이루어진 것으로서 도포된 이형왁스 위에 다시 도포된다.

즉, 기존의 내장패널에서는 패널제조공법의 한계로 성형된 패널표면에 필히 빠데작업과 센딩작업을 해야 함으로서, 표면에 겔코트가 이루어지도록 할 수 없는 관계로 패널 표면에 페인트 분체도장 또는 칠을 함으로서 공정이 복잡하고 원가상승 요인이 있는 반면에, 본 발명에서는 페놀수지로 이루어진 겔코트를 사용함으로서 불에 타지 않는 불연성을 갖고 화재시 유독성가스배출을 방지할 수 있도록 한 것이다.

또한 본 공정에서 겔코트에 안료를 혼합하여 도포 함으로서 차후 성형되는 페놀 라미네이트 내장패널에 원하는 색상을 표출할 수 있도록 된 것이다.

상기 도포된 겔코트는 건조실에서 80℃ ∼ 100℃ 이상의 온도에서 경화시킨다.

상기 겔코트를 건조실에서 건조하는 온도는 80℃ ∼ 100℃로 하는 것이 최적 온도범위이다. 즉, 건조실에서 80℃이하의 온도로 설정 후 건조하게 되면 온도가 낮은 관계로 건조는 이루어지나 건조 시간이 많이 소요됨으로 생산성이 떨어지고, 100℃이상의 온도에서는 급격하게 건조됨으로 색상의 변화와 경화되는 시간에 따라서 강도의 차이가 발생될 수 있으므로 겔코트를 건조실에서 건조하는 온도는 80℃ ∼ 100℃가 적합하다.

제3공정: 매트형성을 위한 적층공정

상기 겔코트 도포층에 시트 형태의 촙 플라이 또는 천시트를 순차적으로 적층하게 되는데 이때 적층되는 전체의 시트 플라이 중에서 1/3은 페놀수지에 함친시킨 후 성형틀에 적층하고, 그 위에는 전체시트 플라이 중 2/3는 함침시키지 않고 건조된 상태로 페놀수지에 함침된 시트 위에 적층시킨다.

본 발명에서 1플라이는 1겹의 시트형태를 말하는 것으로 2 플라이는 2겹을 말하는 것이며, 촙은 유리섬유로 이루어진 휠트 형태로서 이의 휠트를 시트형태로하여 2겹을 적층시키는 것을 말한다.

또한 로빙은 천이나 유리섬유의 시트형태를 지칭하는 것으로 본 발명에서는 시트 천 또는 촙을 복합적으로 적층한 것의 총칭을 로빙이라 한다.

또한 천 역시 1플라이는 1겹을 지칭하는 것이며, #300은 촙(유리섬유 시트) 1M에 들어가는 수지의 밀도를 지칭하는 것으로 촙 1M당 #300 또는 촙 1M당 #450을 말하는 것이다.

따라서 본 발명은 매트를 성형틀에 적층시 상기와 같이 매트를 성형하는 촙의 총 적층 시트 중에서 1/3은 페놀수지에 함침 후 적층하고 촙의 2/3는 건조된 상태로 적층시킨 후 차후 공정에서 진공시키면 페놀수지에 함침된 수지와 건조된 촙의 시트가 서로 스며들어 일체화를 이루게된다.

또한 본 발명의 매트성형시 다른 실시 예로서, 성형틀에 적층시 1플라이 스페이스 매트와 2 플라이 촙(#300), 1플라이 천(#580)을 중첩시킨 로빙을 페놀 수지에 함침시킨 중첩시트를 적층하고, 다시 그 위에 촙(#450) 2플라이 와 천(#580) 1플라이로 이루어진 로빙을 적층시켜 매트를 형성할 수도 있다.

이때 성형틀에 대응되는 페놀수지에 함침된 로빙(촙과천)의 시트는 경화되지 않은 상태임으로 그 상면에는 다른 층을 구성하기 위해 어느 정도의 경화가 필요하므로 표면의 수분이 증발되도록 자연건조 시킨다.

또한 본 발명의 다른 실시 예로서 매트를 성형시 페놀수지에 함침시키지 않고 성형할 수 있다.

즉, 겔코트 도포 층에 시트형태의 1플라이 스페이스 매트와 2플라이 유리섬유 촙(#300), 1플라이 천시트(#580)을 중첩시킨 로빙(유리섬유와 천의 적층시트)을 페놀 수지에 함침시키지 않은 상태에서 그 위에 촙(#450) 2플라이와 천(#580) 1플라이를 적층시켜 매트를 형성할 수도 있다.

제4공정: 진공 공정

상기 제3공정에서 성형 틀에 매트를 적층시킨 후 이를 진공시켜 패널 형태로 압축하기 위해 매트 표면에는 이형필름, 브리더, 진공밸브 안착, 진공 필름순서로 적층시킨 후 성형틀 표면과 적층된 매트와 각 시트층을 완전히 밀봉되도록 실란트를 적층시킨다.

상기와 같이 성형 틀과 각 시트를 밀봉한 후에는 진공밸브를 통하여 진공 흡 입 압착하여 성형 틀의 형상과 동일한 형상이 되도록 진공 흡입한다.

이때 진공은 60㎝Hg 압력으로 20∼40분간 진공을 실시하여 성형틀과 동일 한 형상으로 이루어지도록 한다.

상기 진공시간은 제품의 두께에 따라서 진공을 실시하는 시간이 달라지면 진공압력은 크게 변함이 없으므로 60㎝Hg의 압력으로 실시하면 충분하다. 또한 본 발명은 여러 가지 규격으로 성형할 수 있는 것으로 각각의 적층되는 시트의 높이를 조절하여 진공압력과 시간을 임의로 선택 조절할 수 있다.

제5 공정: 경화 공정

상기 제4공정에서 진공흡입 압착하여 성형틀과 동일한 형상으로 진공흡입 한 후에는 건조실 온도80℃∼120℃에서 40∼100분간 경화시킨다.

이때 건조실에서 경화시키는 공정에서 완전경화 될 때까지 진공작업을 실시한다.

상기 건조실에서 경화시 진공작업을 실시하지 않은 경우 경화되는 과정에서 수축이 일어나 표면에 형사의 변형이 일러 날 수 있게 됨으로 완전 경화 될 때까지 지속적으로 진공흡입을 반드시 실시시게 되며, 이때 두께가 클 경우에는 120도에서 100분간 건조하는 경우와 두께가 얇은 경우에는 80도에서 40분간 건조하게되는 것이나 필요에 따라서 적층된 매트의 두께에 따라서 온도와 시간은 서로 상이하게 설정될 수 있다.

제6공정: 탈형공정

상기 건조실에서 완전경화 된 패널을 탈형시킨 후 패널일측면에 적층된 브리더, 진공필름 실란트 등을 박리 시킨다.

상기 패널 일측면에 적층된 브리더, 진공필름 실란트 등은 적층시 이형필름을 적층시킨 후 적층시키게 됨으로서 경화시킨 후 박리작업이 용이하게 이루어질 뿐만 아니라 이것들은 밀봉시켜 진공이 원활하게 이루어지도록 한 것이다.

제7공정: 절단가공 및 검사포장

상기 성형틀에서 탈형 된 패널은 규격 또는 형상모양에 적합하도록 마무리작업을 실시하게 되며 이때 불필요한 부분은 절단가공여 완전한 페놀 라미네이트 내장패널으로 형성한 후 제품을 검사하여 포장하게된다.

이때 성형틀에서 탈형된 성형제품은 성형하고자 하는 제품의 형상으로 성형되었으나 테두리가 깨끗하게 마무리된 상태가 아니므로 테두리 끝 부분을 깨끗하게 절단 가공하여 완전한 형상의 패널로 완성한다.

이렇게 완성된 페놀 라미네이트 내장패널은 소비자의 요구에 따라 페인트 처리를 하지 않고 테두리가 깨끗하게 마무리 된 상태에서 표면이 깨끗하고 소비자가 요구하는 색상으로 완제품이 성형된다.

이와 같이 제조된 본 발명의 페놀 라미네이트 내장패널(10)은 페놀수지를 이용함으로서 전철, 전동차, 기차 등의 불연제 내장패널로 공급하게된다.

이와 같이 완성된 페놀 라미네이트 내장패널(10)은 도4a, 4b, 4c와 같이 벽 체로 사용하는 내장패널, 바닥재로사용하는 내장패널, 의자로 사용하는 내장패널, 천장으로 사용하는 내장패널로 사용할 수 있도록 제품의 형상모양을 여러가지 형태로 성형할 수 있다.

상기와 같이 성형된 페놀 라미네이트 내장패널(10) 제품을 태울 때 발생하는 연기 밀도를 살펴보면 표1과 같다.

품 명	시험결과(Test Result)				비 고
품 명	측정횟수	Ds(1.5min)	Ds(4.0min)	Ds(max)	비 고
페놀 라미네이트 패널	1회	3.4	13	25	ASTM E 662 Flaming mode
	2회	3.9	17	30
	3회	3.1	14	30
	평 균	3.5	15	28

상기 연기 밀도를 측정하기 위한 페놀 라미네이트 내장패널의 크기는 760㎜×760㎜×19㎜(t)의 것으로 3회 실험한 것으로서, 1차 실험시 1.5분동안 연기의 밀도는 3.4이고, 4분동안 연기의 밀도 13, 최대 시간에서는 연기밀도 25임을 상기 표에서 알 수 있습니다.(도3참조)

즉 본 발명의 페놀 라미네이트 내장패널(10)은 화재시 시간(분)당 발생되는 3회실험에서 평균 1.5분동안 연기의 밀도 3.5, 4분동안 연기 밀도 15, 최대 맥심원때의 연기 밀도가 28임을 알 수 있는 바와 같이 사람이 도피 또는 화재를 진화하는데에 따른 행동에 방해를 받지 않는 것임을 알 수 있습니다.

또한 본 발명의 페놀 라미네이트 내장패널(10)를 태울 때 발생되는 독성지수를 살펴보면 아래의 표2와 같다.

시험항목	Reference Value(g/㎡)	측정값 (g/㎡)	r(x)	R(독성지수)	비 고
CO₂	14000	544	0.039	0.13	BS 6853 Annex B.2
CO	280	3.57	0.013
NO_X	7.63	0.36	0.047
SO₂	53	0.25	0.005
HCl	15	N.D^*	-
HCN	11	0.26	0.024
HB_r	20	N.D^*	-
HF	4.9	N.D^*

*N.D : not detected

- Specimen Size : 760㎜×760㎜×19㎜(t)

상기 표2에서 알 수 있는 바와 같이 유해가스의 독성이 발생은 되나 사람이 행동하는데에 지장을 줄 수 있는 정도의 독성지수가 발생되지 않는 것을 알 수 있는바, 이는 본 발명의 페놀 라미네이트 내장패널(10)이 불에 타지 않게 됨으로서 독성지수가 낮게 나타남을 알 수 있는 것입니다.

상기와 같이 제조되는 본 발명의 페놀 라미네이트 내장패널(10)은 전철, 전동차, 기차의 내장 패널로 사용하기 위해 개발하고 이를 실험하였으나, 본 발명의 페놀 라미네이트 내장패널은 버스 내장패널, 비행기 내장패널, 화물선 및 여객선의 내장패널등 산업 전반에 걸쳐 내장재용 패널로 사용할 수 있게 됨은 물론 가건물 내장패널, 건축물의 내장패널 등으로 사용함으로서 화재에 강한 불연제 내장패널을 제공할 수 있게 된 것이다.

또한 본 발명은 겔코트 성형시 원하는 색상의 안료를 혼합한 후 설형틀에 도포함으로서 차후 소비자가 원하는 색상의 페놀 라미네이트 내장 패널(10)을 제공할 수 있도록 함으로서 페인트를 도포하여 발생될 수 있는 화염의 이동을 원천적으로 방지할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 지하철, 전동차, 기차의 내장재는 물론, 건축물의 내장재, 차량의 각종 문을 성형할 수 있도록 패널 공정을 간소화하고, 패널의 중량을 경량화 할 수 있으며, 소비자의 요구에 따라 불에 타지 않고 화재시 유독성 가스를 배출하지 않는 패널과 색상을 자유롭게 선택할 수 있도록 다양한 색상의 페놀 라미네이트 내장패널을 제공할 수 있는 이점이 있다.

Claims

전철및 기차의 합성수지 내장패널 제조방법에 있어서,

만들고자하는 내장패널의 형상·모양으로 성형틀을 형성하고, 이의 성형틀 표면에 차후 성형되는 제품의 탈형이 잘 이루어질 수 있도록 이형왁스를 도포하는 공정과;

상기 이형왁스가 도포된 성형틀 표면에 선택된 색상의 페놀 라미네이트 겔코트를 도포하여 건조실에서 80℃ ∼ 100℃경화하는 공정과;

상기 페놀 라미네이트 겔코트 도포층에 촙과 천으로 형성된 매트를 적층하는 공정과;

상기 매트표면에 이형필름을 적층하는 공정과;

상기 적층된 이형필름에 진공시 공기통로로 사용되도록 브리더를 적층하는 공정과;

상기 브리더가 적층된 이형필름 상면에 진공필름을 차례대로 적층하고 실란트로 밀봉하는 공정과;

상기 밀봉 적층된 진공필름을 밸브를 이용하여 압력60㎝Hg로 20∼40분간 진공을 실시하는 공정과;

상기 진공 후 온도80℃∼120℃에서 40∼100분간 건조실에서 완전 경화되도록 진공을 실시하는 공정과;

상기 경화된 내장패널을 탈형 후 절단, 검사하는 공정으로 이루어진 것을 특 징으로 하는 지하철용 페놀 라미네이트 내장패널 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 성형틀에 적층되는 매트는 다수의 적층겹으로 인루어진 전체 로빙 플라이 중 1/3은 페놀수지에 함침한 시트를 적층하고, 2/3는 페놀수지에 함침하지 않은 건조한 상태의 촙과 천으로 적층된 로빙 플라이를 적층시켜 매트를 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지하철용 페놀 라미네이트 내장패널 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 성형틀에 적층되는 매트는 1겹으로 된 스페이스매트에 2겹의 촙과 1겹의 천을 중첩한 시트를 페놀수지에 함침시키는 공정과;

상기 페놀수지에 함침 된 중첩시트에 건조 된 2겹의 촙과 1겹의 천을 적층시켜서 매트를 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지하철용 페놀 라미네이트 내장패널 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 성형틀에 적층되는 매트는 1겹으로된 스페이스매트에 2겹의 촙과 1겹의 천을 건조된 상태로 적층하고 그 상면에 건조된 2겹의 촙과 1겹의 천을 적층시켜 매트를 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 지하철용 페놀 라미네이트 내장패널 제조방법.
지하철 및 기차의 내장패널로 사용되는 합성수지 패널에 있어서,

제1항의 제조 방법에 의해 성형된 페놀수지 내장패널(10)로 이루어진 것을 특징으로 하는 지하철용 페놀 라미네이트 내장패널.