KR20100116836A - 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법 및 그 소재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난연성을 확보하면서 박리 현상을 방지할 수 있는 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법 및 그 소재에 관한 것이다.

본 발명은, 아라미드계 섬유와 폴리에스터계 섬유 중에서 선택된 철도 차량간 통로 연결막 소재용 난연성 섬유 원단을 액상 실리콘 탱크로 통과시켜 실리콘 고무를 코팅하고, 두께조절수단으로 상기 실리콘 고무의 코팅 두께를 조절한 후, 캘린더 롤러로 가압하고, 가열하여 경화시킨 다음, 롤링하는 제1공정과, 상기 제1공정을 경유한 난연성 섬유 원단 두 벌을 언롤링하면서 이들 두 벌의 원단 사이에 접착제를 도포하고, 상기 접착제가 도포된 두 벌의 원단을 캘린더 롤러로 가압함과 아울러 가열처리하여 두 겹 한 벌의 원단으로 합단(合緞)한 다음, 롤링하는 제2공정과, 상기 합단된 두 겹 한 벌의 원단을 언롤링하면서 언롤링된 원단에 무광처리지를 합지하고, 액상 실리콘 탱크로 통과시켜 실리콘 고무를 코팅하며, 두께조절수단으로 상기 실리콘 고무의 코팅 두께를 조절한 후, 캘린더 롤러로 가압함과 아울러 가열처리(2차 경화)하여 롤링하는 제3공정을 포함하여 이루어진 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법과 그 소재를 제공한다.

철도 차량, 버스, 항공 탑승 트랩, 통로 연결막, 벨로우즈, 실리콘, 두께, 무광처리지, 캘린더 롤링

Description

철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법 및 그 소재{Manufacturing method of gangway bellows material for vehicles and the material}

본 발명은 직렬로 연결된 철도 차량이나 굴절형 버스 또는 항공 탑승 트랩 등의 연결 통로에 마련되는 통로 연결막에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통로 연결막 소재의 난연성을 확보하면서 2-4차에 걸쳐 코팅된 완성 도막의 박리 현상을 방지할 수 있는 통로 연결막 소재의 제조방법 및 그 소재에 관한 것이다.

철도 차량이나 버스(굴절형 버스) 또는 항공 탑승 트랩에는 차량을 서로 연결하면서 승객이 이동할 수 있도록 통로를 형성하는 벨로우즈(bellows) 형태의 통로 연결막이 구비되어 있다. 이 통로 연결막은 화재 발생시에 화재가 확산되는 것을 방지할 수 있도록 불에 잘 연소되지 않는 난연성 방열소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

난연성 방열소재의 대표적인 예로는 아라미드 섬유와 폴리에스터 섬유를 들 수 있다. 아라미드 섬유는 내열성이 매우 우수한 소재로서 완전한 난연성이 요구되는 경우에 사용되고 있으며, 폴리에스터 섬유는 아라미드 섬유에 비해 난연성과 절단성 등의 기계적 물성이 약하지만 재료비와 가공비 측면에서 유리하다.

일반적으로 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재는 물성면에서 경도와 유연성 및 내마모성을 모두 만족시키는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 방열소재를 3∼5겹(ply)으로 가공하여야 하며, 그 가공 과정에서 같은 종류의 실리콘 코팅제(LSR)를 사용하게 되는데, 실리콘 코팅제의 근본적 물성과 관련하여 레이어(layer)간 박리 현상이 발생한다. 이에 따라 원하는 경도의 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재를 복수 코팅하기가 곤란해지고, 결국 통로 연결막에 요구되는 두께의 원단을 제조할 수 없게 된다.

한편, 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법으로는 캘린더 롤링 방식(Calender Rolling)과 프레스 가열 방식(Press Heating)이 있는데, 이들은 생산 제품의 크기 면에서 서로 다르다. 즉, 캘린더 롤링 방식은 폭이 최대 1500mm 및 길이 20m 이상이고, 프레스 가열 방식은 폭이 최대 1m 및 길이 2m 이하의 제품을 생산할 수 있게 된다. 특히 두께 면에서, 캘린더 롤링 방식은 1.5∼3.2mm까지 여러 치수의 제품을 생산할 수 있지만, 프레스 가열 방식은 어느 한 두께의 치수를 갖는 제품만을 생산할 수 있기 때문에 다른 두께의 치수를 갖는 제품을 생산하고자 할 경우에는 다른 금형을 필요로 하게 된다. 따라서, 프레스 가열 방식은 캘린더 롤링 방식에 비해 생산성이 떨어지며, 경제성 면에서도 불리하다. 또한, 프레스 가열 방식에서는 실리콘을 여러 겹으로 접합을 할 수 없기 때문 에 주문자가 요구하는 물성(경도, 유연성, 내마모성, 내한성, 내열성)을 충족할 수가 없다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 기술을 감안하여 그 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 그 목적은, 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재에 요구되는 물성을 만족하는 성능이 우수한 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재를 제조할 수 있으며, 생산성과 경제성 면에서도 유리한 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법 및 그 소재를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 아라미드계 섬유와 폴리에스터계 섬유 중에서 선택된 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재용 난연성 섬유 원단을 액상 실리콘 코팅제 탱크로 통과시켜 실리콘 고무를 코팅하고, 두께조절수단으로 상기 실리콘 고무의 코팅 두께를 조절한 후, 캘린더 롤러로 가압하고, 가열하여 경화시킨 다음, 롤링하는 제1공정과, 상기 제1공정을 경유한 난연성 섬유 원단 두 벌을 언롤링하면서 이들 두 벌의 원단 사이에 접착제를 도포하고, 상기 접착제가 도포된 두 벌의 원단을 캘린더 롤러로 가압함과 아울러 가열처리하여 두 겹 한 벌의 원단으로 합단(合緞)한 다음, 롤링하는 제2공정과, 상기 합단된 두 겹 한 벌의 원단을 언롤링하면서 언롤링된 원단에 무광처리지를 합지하고, 액상 실리콘 탱크로 통과시켜 실리콘 고무를 코팅하며, 두께조절수단으로 상기 실리콘 고무의 코팅 두께를 조절한 후, 캘린더 롤러로 가압함과 아울러 가열처리하여 롤링하는 제3공정을 포함하여 이루어진 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법을 제공한다.

특히, 상기 제3공정은 2회 이상 반복될 수 있으며, 상기 제3공정을 경유한 원단이 완전히 경화되기 이전에 표면이 매끄러운 필름을 상기 원단에 합지한 다음, 캘린더 롤러로 가압하여 경화시키는 제4공정이 추가될 수 있다.

또, 상기 제1공정 및 제3공정에서 섬유 원단에 대한 실리콘 고무의 코팅 두께는 각각 섬유 원단의 일측면마다 1mm 이하로 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한, 위와 같은 제조방법에 의해 제조된 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재를 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 종래의 프레스 가열 방식과 비교하면, 캘린더 롤링 방식을 채용하기 때문에 종래의 프레스 가열 방식에 비해 철도 차량간 통로 연결막 소재의 두께와 물성을 보다 자유자재로 조절할 수가 있고, 폭 1.2m에 길이가 20m 이상인 제품을 생산할 수 있어 대량 생산시 원가 측면에서 유리한 효과가 있다. 또한, 본 발명을 종래의 캘린터 롤러 방식과 비교하면, 종래의 캘린더 롤링 방식에서는 롤링 가공후 3개월 내지 3년 사이에 통로 연결막 소재 제품에 코팅된 실리콘 고무가 박리되지만, 본 발명에 따르면 2-4차 코팅된 레이어간 박리를 방지할 수 있는 액상 실리콘 코팅제가 코팅됨으로써 실리콘 고무의 박리를 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면 무광처리지의 부착과 표면처리공정에 의해 통로 연결막 소재의 표면이 매끄럽게 됨으로써 표면 마찰력이 저감되어 대기중의 오염물질 부착을 줄일 수 있게 되며, 통로 연결막 소재의 표면을 청결하게 유지할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따라 제조된 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재는 외관이 미려하고 청결하게 되어 상품성이 우수한 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1∼도 3은 각각 본 발명의 제1공정∼제3공정을 예시한 도면으로서, 각각의 공정별로 본 발명에 따른 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1공정에서는 아라미드계 섬유 또는 폴리에스터계 섬유를 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랙의 통로 연결막 소재용 난연성 섬유 원단으로 선택하여 그 표면에 실리콘 고무를 코팅한다. 즉, 심봉(芯棒)에 롤링되어 있는 상기 난연성 섬유 원단(A1)을 언롤링하면서 액상 실리콘 고무(LSR) 코팅제가 담겨있는 액상 실리콘 고무 코팅제 탱크(10) 측으로 이송하면 액상 실리콘 코팅제 탱크(10)에 설치되어 있는 침지 롤러(20)가 난연성 섬유 원단(A1)을 액상 실리콘 고무 코팅제 탱크(10) 내에 침지시키면서 난연성 섬유 원단(A1)의 표면에 실리콘 고무 코팅제를 도포하게 된다. 이렇게 실리콘 고무 코팅제가 도포된 상태로 액상 실리콘 고무 코팅제 탱크(10)를 통과한 난연성 섬유 원단(A1)은 계속해서 이송되면서 나이프와 같은 두께조절수단(30)에 의해 표면에 도포된 실리콘 고무 코팅제의 코팅 두께가 조절된다. 실리콘 고무 코팅제의 코팅 두께는 난연성 섬유 원단(A1)의 일측면마다 1mm 이하로 조절되는 것이 바람직한데, 실리콘 고무 코팅제의 코팅 두께가 1mm 이상일 경우에는 건조시 건조가 원활하게 이루어지지 못함으로 인해 코팅층의 내부에 기포가 발생하게 되고, 실리콘 고무 코팅제의 경화가 원활하게 이루어지지 못하여 원하는 경도를 얻을 수 없게 된다. 두께조절수단(30)을 통과한 난연성 섬유 원단(A1)을 캘린더 롤러(calender roller : 40)로 가압하여 실리콘 고무 코팅제의 두께를 맞춘 후, 히터로 150℃ 정도에서 가열하여 경화시킨 다음, 다른 심봉에 롤링함으로써 실리콘 고무 코팅제가 도포된 난연성 섬유 원단 제품(A2)으로 제1공정을 마친다.

이와 같이 제1공정을 경유한 난연성 섬유 원단(A2,A2')을 두 벌 마련하여 도 2에 도시된 것처럼 제2공정을 거친다. 즉, 두 벌의 난연성 섬유 원단(A2,A2')을 상하로 배치한 상태에서 언롤링하여 공정 라인을 따라 이송하되 상기 두 벌의 난연성 섬유 원단(A2,A2') 사이에 접착제(바람직하게는 양면접착제)를 도포하여 두 벌의 난연성 섬유 원단(A2,A2')이 서로 접착되도록 한다. 이렇게 접착된 난연성 섬유 원 단(A2,A2')을 캘린더 롤러(50)로 가압하고, 150℃ 정도의 온도로 가열처리한다. 이때 필요한 경도를 맞추기 위해 건조로(도시되지 않음)에서 230℃ 정도의 온도로 24시간 건조할 수도 있다. 이처럼 두 벌의 난연성 섬유 원단(A2,A2')을 두 겹 한 벌의 원단(A3)으로 합단(合緞)된 상태에서 별도의 심봉에 롤링함으로써 제2공정을 종료한다. 한편, 난연성 섬유 원단(A3)의 두께를 크게 하기 위해서는 각 한 벌의 원단(A2,A2')을 2개 또는 3개 플라이(ply)로 하여 각 프라이의 사이에 접착제를 도포하고 캘린더 롤러로 가압한 후 제2공정을 수행할 수도 있다.

다음으로, 상기와 같이 합단된 두 겹 한 벌의 난연성 섬유 원단(A3)은 제3공정을 거침으로써, 통로 연결막 소재(A4)로서의 최종 두께로 조절된다. 먼저, 상기 합단된 두 겹 한 벌의 원단(A3)을 언롤링하면서 그 표면에 무광처리지를 합지한다. 무광처리지는 상기 원단(A3)의 마찰계수를 낮추게 되어 수세성(水洗性)을 향상시키게 됨으로써 이물질의 부착이나 오손(汚損)을 방지하게 되며, 제품의 품위를 향상시키게 될 뿐만 아니라 원단(A3)의 표면에 코팅되는 실리콘 고무층의 내마모성을 향상시키게 된다. 이렇게 무광처리지가 합지된 상태의 원단(A3)을 액상 실리콘 고무 코팅제 탱크(60)로 통과시켜 침지 롤러(70)에 의해 표면에 액상 실리콘 고무(LSR) 코팅제를 코팅한다. 그리고, 제1공정에서와 같이 두께조절수단(80)을 이용하여 원단(A3)에 코팅된 실리콘 고무 코팅제의 코팅 두께를 조절하는데, 이때도 상기 제1공정에서와 같이 원단(A3)에 대한 실리콘 고무 코팅제의 코팅 두께는 원단(A3)의 일측면마다 1mm 이하로 조절되는 것이 바람직하다. 두께조절수단(80)을 경유한 원단을 캘린더 롤러(90)로 가압하고, 150℃ 정도에서 가열처리(2차 경화)한 다음 롤링함으로써 최종적인 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재 제품(A4)으로 완성한다.

한편, 최종적인 통로 연결막 소재 제품(A4)의 두께를 보다 더 크게 하기 위해서는 상기 제3공정을 2회 이상 반복 수행할 수도 있다.

위와 같이 제3공정을 경유한 원단 즉 통로 연결막 소재 제품(A4)이 완전히 경화되기 이전에 표면이 매끄러운 필름(예컨대 PET 필름)을 통로 연결막 소재에 합지한 다음, 캘린더 롤러로 가압하여 경화시키는 표면처리공정으로서의 제4공정이 추가될 수도 있다. 이렇게 표면처리가 이루어짐으로써, 실리콘 고무 코팅제가 코팅된 통로 연결막 소재의 표면이 끈적이지 않게 되고, 표면의 마찰력이 저감됨으로써 외관이 청결하게 되며 대기중의 오염물질 부착이 줄어들게 된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1공정을 예시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 제2공정을 예시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 제3공정을 예시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,60 : 액상 실리콘 고무 코팅제 탱크 20,70 : 침지 롤러

30,80 : 두께조절수단 40,50,90 : 캘린더 롤러

A1,A2,A3 : 난연성 섬유 원단 A4 : 통로 연결막 소재 제품

LSR : 액상 실리콘 고무 코팅제

Claims (5)

1. 아라미드계 섬유와 폴리에스터계 섬유 중에서 선택된 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재용 난연성 섬유 원단을 액상 실리콘 탱크로 통과시켜 실리콘 고무를 코팅하고, 두께조절수단으로 상기 실리콘 고무의 코팅 두께를 조절한 후, 캘린더 롤러로 가압하고, 가열하여 경화시킨 다음, 롤링하는 제1공정;

   상기 제1공정을 경유한 난연성 섬유 원단 두 벌을 언롤링하면서 이들 두 벌의 원단 사이에 접착제를 도포하고, 상기 접착제가 도포된 두 벌의 원단을 캘린더 롤러로 가압함과 아울러 가열처리하여 두 겹 한 벌의 원단으로 합단(合緞)한 다음, 롤링하는 제2공정;

   상기 합단된 두 겹 한 벌의 원단을 언롤링하면서 언롤링된 원단에 무광처리지를 합지하고, 액상 실리콘 탱크로 통과시켜 실리콘 고무를 코팅하며, 두께조절수단으로 상기 실리콘 고무의 코팅 두께를 조절한 후, 캘린더 롤러로 가압함과 아울러 가열처리하여 롤링하는 제3공정을 포함하여 이루어진 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제3공정은 2회 이상 반복되는 것을 특징으로 하는 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1공정 및 제3공정에서 상기 난연성 섬유 원단에 대한 상기 실리콘 고무의 코팅 두께는 각각 상기 난연성 섬유 원단의 일측면마다 1mm 이하로 조절되는 것을 특징으로 하는 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제3공정을 경유한 원단이 완전히 경화되기 이전에 표면이 매끄러운 필름을 상기 원단에 합지한 다음, 캘린더 롤러로 가압하여 경화시키는 제4공정이 추가되는 것을 특징으로 하는 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재의 제조방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 철도 차량과 버스 및 항공 탑승 트랩의 통로 연결막 소재.

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