JP5904386B2 - 漏油感知組成物及びこれを適用した漏油感知センサー - Google Patents
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Description
本発明は、漏油感知組成物及びこれを適用した漏油感知センサーに係り、さらに詳しくは、漏れる作動油と絶縁油、及び潤滑油と反応する漏油感知組成物とセンサーに関する。
本出願人は、テープ状に形成されて油類の漏れが予想されるところに直接的に貼り付けることができて設置しやすく、設置時に別途のブラケットが不要であるので簡単に設置することができ、しかも、センサーテープを所望の長さだけ切断して用いることのできる漏油感知装置を提供している。
この種の漏油感知装置は、テープ状のベースフィルム層と、前記ベースフィルム層の上部面に長手方向に印刷された導電ラインと、前記ベースフィルム層の上部面に前記導電ラインと並ぶように貼り付けられる導電性ポリマーラインと、前記ベースフィルム層の上部面に貼り付けられ、長手方向に所定の間隔おきに多数の孔が形成された上部保護フィルム層と、を備える。
このため、漏油が生じたときに上部保護フィルム層の孔を介して油類がベース層に流れ込み、伝導性ポリマーラインは油類と反応して膨張し、これによって、体積が増大して抵抗値が増大するため漏油の発生有無を感知するのである。
このような伝導性ポリマーラインは伝導性ポリマーを射出によって形成してベースフィルムに貼り付けるが、このときに貼り付けられた伝導性ポリマーラインをベースフィルムの上部に置いた後にツールによって押して薄く広げながら貼り付ける。
ところが、伝導性ポリマーラインを薄く広げながら貼り付ける場合にベースフィルムとの接着力が落ちて剥がれ易く、伝導性ポリマーラインが一様に形成されない他、最大の問題点として反応速度が非常に遅いことが指摘されている
すなわち、伝導性ポリマーの隙間にオイルが浸透する速度が非常に遅く、これによって、反応速度が非常に遅くなって、漏油が生じたとたん、直ちに警報を鳴らしなければならないという漏油センサーとしての役割を正常に果たせないという問題点がある。
本発明は上記の問題点を解消するために案出されたものであり、その目的は、作動油と絶縁油などの油類と接触したときに早く反応して抵抗値が変わる混合物によってベースフィルムの上に導電ラインを形成した漏油感知組成物と漏油感知センサーを提供することである。
本発明の他の目的は、潤滑油などの油類と接触したときに早く反応して溶解されることによって、ベースフィルムの上に形成された一対の導電ラインを短絡させるための漏油感知組成物と漏油感知センサーを提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、漏油感知組成物は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）分散液と、アルキッド樹脂及び銀フレークがそれぞれ７０〜８５重量部と、３〜１５重量部及び５〜１５重量部ずつ混合された混合物からなる。
また、本発明の一実施形態による漏油感知センサーは、テープ状のベースフィルム層と、前記ベースフィルム層の上部面に長手方向に印刷された導電ラインと、を有する漏油感知センサーにおいて、前記導電ラインは、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）分散液と、アルキッド樹脂及び銀フレークがそれぞれ７０〜８５重量部と、３〜１５重量部及び５〜１５重量部ずつ混合された混合物によってベースフィルム層に印刷方式で形成される。
さらに、本発明の他の実施形態による漏油感知組成物は、少量の水性ポリスチレン４５〜５５重量部にノニオン界面活性剤４５〜５５重量部と、湿潤剤及びエチルアセテートまたはセルソルブアセテートがさらに添加される。
さらに、本発明の他の実施形態による漏油感知センサーは、テープ状のベースフィルム層と、前記ベースフィルム層の上部面に長手方向に印刷された導電ラインと、を有する漏油感知センサーにおいて、前記導電ラインの上部面に、水性ポリスチレン４５〜５５重量部にノニオン界面活性剤４５〜５５重量部が混合された混合物が印刷方式によってコーティングされてなる。
このように、本発明は、漏れる油類、すなわち、作動油と絶縁油、及び潤滑油と早く反応して即座で漏油状態を感知することができて、漏油による火災、土壌または水質汚染などを速やかに確認してこれに対する適切な対応を取ることができるという効果がある。
以下、添付図面に基づき、漏油感知組成物及びこれを適用した漏油感知センサーについて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による作動油と絶縁油などの漏油を感知するためのセンサーの分解構造を示す図であり、ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＴＦＥ、ＰＶＣまたはその他のテフロン系のフィルム材質からなるベース層１１０と、前記ベース層１１０の上側に積層される上部保護層１２０と、を備える。
ベース層１１０の上部面には一対の導電ライン１１１、１１２が互いに離れて長手方向に平行に短柵状に配置され、これは、作動油と絶縁油などの油類と反応して抵抗値が変わる素材から印刷方式によって形成される。
上部保護層１２０は、ベース層１１０の上部に積層されて導電ライン１１１、１１２を外部の刺激から保護するための層であり、ベース層１１０と同様に、ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＴＦＥ、ＰＶＣまたはその他のテフロン系の材質から形成され、導電ライン１１１、１１２に相当する個所に所定の間隔おきに感知孔１２１、１２２が貫設される。
一方、前記導電ライン１１１、１１２を構成する組成物は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）分散液と、アルキッド樹脂及び銀フレークがそれぞれ７０〜８５重量部と、３〜１５重量部及び５〜１５重量部ずつ混合された混合物からなり、前記混合物には、少量の導電ラインの表面張力を低めるための湿潤剤と、印刷時に溶剤を揮発させるためのエチルアセテートまたはセルソルブアセテートがさらに添加されて混合される。
炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）分散液は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）パウダー１〜５重量部と、エチルセルソルブ溶媒９０〜９８重量部及びノニオン界面活性系分散剤１〜５重量部が混合されてペースト状に形成されるが、エチルセルソルブ溶媒とノニオン界面活性系分散剤は炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）の構造を安定化させ、粒子を均一化させる。
アルキッド樹脂は、作動油、絶縁油などの油類と反応して溶解される物質であり、銀フレークは、本発明の漏油センサーを５０〜１００メートルと長距離を隔てて設置するときに伝導度を高めるための物質である。
湿潤剤は、本発明の組成物を用いて印刷方式によってベース層１１０に導電ライン１１１、１１２を形成するときに表面張力を低めるためのものであり、表面張力が高ければ導電ライン１１１、１１２の印刷時に拡散されることなく固まってベース層１１０への付着力が下がり、且つ、電気伝導度が不均一になる。
このため、湿潤剤の添加によって表面張力を低めてこのような問題を解消する。
また、揮発性を有するエチルアセテートまたはセルソルブアセテートを少量さらに添加するが、これは、導電ライン１１１、１１２の印刷時に溶媒を揮発させて正確な伝導度を持たせるとともに、付着力を高めることによって導電ライン１１１、１１２の物性をよくする。
このため、このような混合物をベース層１１０の上部面に短柵状に印刷して導電ライン１１１、１１２を形成し、その上部に感知孔１２１、１２２付き上部保護層１２０を積層して貼り付ける。
したがって、作動油と絶縁油などの油類の漏れが生じると、漏油が生じた個所の感知孔１２１、１２２を介して油類が流れ込んで両導電ライン１１１、１１２の抵抗値が上がる。
このとき、抵抗値の変化は、混合物に含まれているアルキッド樹脂が油類と反応して溶けて途切れることによって抵抗値が上がる。
このため、遠隔の制御器にはその導電状態での抵抗値の変化が提供されて、遠隔の制御器は漏油の有無を確認することができる。
図３は、本発明の他の実施形態による潤滑油などの漏油を感知するためのセンサーを示す図であり、ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＴＦＥ、ＰＶＣまたはその他のテフロン系のフィルム材質からなるベース層２１０と、前記ベース層２１０の上側に積層される上部保護層２２０と、を備える。
ベース層２１０の上部面には一対の導電ライン２１１、２１２が互いに離れて長手方向に平行に短柵状に配置され、このような導電ライン２１１、２１２は、銀化合物導電性インキによって印刷方式によって形成される。
導電ライン２１１、２１２の上部面またはベース層２１０の上部面の全体には印刷方式によって潤滑油などの油類と反応して溶解されるコーティング層２２０が印刷方式によって形成される。
一方、前記導電ライン２１１、２１２を構成する組成物は、水性ポリスチレン４５〜５５重量部にノニオン界面活性剤４５〜５５重量部が混合された混合物からなり、前記混合物には、導電ラインの表面張力を低めるための湿潤剤と、印刷時に溶剤を揮発させるためのエタノール、及び炭素ナノチューブであるグラフェンが少量さらに添加されて混合される。
水性ポリスチレンは、酸に弱いため溶解され易い物質であり、また、ノニオン界面活性剤は、潤滑油と反応する物質であり、コーティング層１２０に潤滑油が接触されると、溶解され易い組成物である。
湿潤剤は、本発明の組成物を用いて印刷方式によってコーティング層２２０を形成するときに表面張力を低めるためのものであり、表面張力が高ければコーティング層２２０の印刷時に拡散されることなく固まってベース層２１０または導電ライン２１１、２１２への付着力が下がる。
このため、湿潤剤の添加によって表面張力を低めてこのような問題を解消する。
また、揮発性を有するエタノールとグラフェンを少量さらに添加するが、これは、コーティング層２２０の印刷時に水性ポリスチレンの溶剤を揮発させて付着力を高めるためである。
このため、このような混合物を導電ライン２１１、２１２付きベース層２１０の上部面の全体に印刷方式によって塗布してコーティング層２２０を形成するか、または、導電ライン２１１、２１２に限ってコーティング層２２０を形成する。
このため、潤滑油などの油類の漏れが生じると、漏油の生じた個所においてコーティング層２２０が溶解されて導電ライン２１１、２１２が露出され、これらの両導電ライン２１１、２１２は油類によって短絡されることにより、制御器がその導電状態によって漏油の有無を確認することができる。
Claims (6)
- 炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）分散液と、アルキッド樹脂及び銀フレークがそれぞれ７０〜８５重量部と、３〜１５重量部及び５〜１５重量部ずつ混合された混合物からなることを特徴とする漏油感知組成物。
- 前記混合物には、少量の湿潤剤とエチルアセテートまたはセルソルブアセテートがさらに添加されていることを特徴とする請求項１に記載の漏油感知組成物。
- 前記炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）パウダー１〜５重量部と、エチルセルソルブ溶媒９０〜９８重量部及びノニオン界面活性系分散剤１〜５重量部が混合されてなることを特徴とする請求項１に記載の漏油感知組成物。
- テープ状のベースフィルム層と、前記ベースフィルム層の上部面に長手方向に印刷された導電ラインと、を有する漏油感知センサーにおいて、
前記導電ラインは、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）分散液と、アルキッド樹脂及び銀フレークがそれぞれ７０〜８５重量部と、３〜１５重量部及び５〜１５重量部ずつ混合された混合物がベースフィルム層に印刷されて形成されたことを特徴とする漏油感知センサー。 - 前記混合物には、導電ラインの表面張力を下げるために、少量の湿潤剤と、印刷時に溶剤を揮発するためのエチルアセテートまたはセルソルブアセテートが添加されていることを特徴とする請求項４に記載の漏油感知センサー。
- 前記炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）分散液は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）パウダー１〜５重量部と、エチルセルソルブ溶媒９０〜９８重量部及びノニオン界面活性系分散剤１〜５重量部が混合されてなることを特徴とする請求項４に記載の漏油感知センサー。
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