KR101447884B1 - 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판 - Google Patents

유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판(100)에 관한 것으로서, 전류가 흘러 열이 발생되는 발열선(110)과; 내부에는 상기 발열선(110)이 일정한 간격으로 배열되어 있으며 전자파 차단을 위한 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)와; 상기 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)의 내측면 또는 외측면에 부착되는 전자파 차단 필름(130)을 포함하여 이루어지고, 상기 전자파 차단 필름(130)은, 점착층(131)과; 상기 점착층(131)의 일측면에 적층되는 베이스층(132)과; 상기 베이스층(132)의 일측면에 적층되는 전자파 차단을 위한 그래핀층(134)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 유리섬유 난연 실리콘 시트를 적용하고 또한 전자파 차단 필름을 추가적으로 적용함으로써 전기장판 내부의 발열선에서 발생되는 유해한 전자파를 완벽하게 차단하는 장점이 있다.

Description

유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판{Electric blanket using glass fiber silicon sheet}
본 발명은 전기장판에 관한 것으로서, 특히 전류가 흘러 열이 발생되는 발열선에서 발생되는 전자파를 차단하여 외부로 나가지 않도록 된 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판에 관한 것이다.
일반적으로 전류가 발열선에 흐르는 경우 발열선의 주위에 발생하는 자속과 교차하는 전기력선이 발생된다. 즉, 도선에 전류가 흐르면 전류에 흐르는 전계파와 자계파에 의해 전자파가 발생하게 되는 것이다.
이와 같은 전자파는 에너지의 파동이 전기적인 성질과 자기적인 성질의 전자장 내의 일점에서 진동이 일정한 속도로 전하여지는 현상으로 전기장(EMF:ELECTRO MAGNETIC FIELD)의 측정단위인 mG(밀리가우스)로 측정되어지고, 상기와 같은 전자파를 EMW 또는 EMF(ELECTRO MAGNETIC FIELD)로 불려지기도 한다.
이와 같은 전자파가 인체의 건강에 매우 위험하다는 것은 주지의 사실이다.
특히, 고압전선이 지나는 지역의 주민들이 상시 전자파에 노출되어 타지역의 주민들 보다 암, 백혈병 등에 걸리는 확률이 매우 높다는 보고서가 학계에 의해 알려진바 있다.
또한, 가정에서 사용하는 온열매트, 전기담요, 전기장판, 전기침대, 전기방석, 전기찜질기 등과 같이 인체의 몸에 직접 접촉시켜 사용하는 전기 기기는 그 위험성이 매우 높으며, 이는 인체에 매우 치명적인 피해를 주는 것이다.
상술한 바와 같이, 전자파의 인체에 대한 유해성이 제기되면서, 각종 전기 기기로부터 발생되는 전자파를 해결하기 위한 다각적인 시도가 행해지고 있다.
따라서, 사용상의 특성상 인체에 가까이서 직접 접촉되며 사용되는 전기장판 경우도 사용자가 전자파에 장시간 노출된 채로 사용하고 있는 실정임으로 이러한 전자파의 영향을 받게 됨에 따라 이를 해결하기 위한 기술적 시도가 요구된다.
한편, 종래 관련분야 특허기술로서, 내부로 전자파를 차폐하는 기능을 가지는 섬유층을 내장하고, 황토로 염색된 기능성 외피를 가지는 패드를 구성함으로써, 온열침대의 사용 시 열원으로부터 전자파를 차단하고, 높은 기능성을 가지는 전자파 차폐 섬유층을 내장한 온열침대용 패드에 관한 것으로서, 침대의 매트리스 상부에 구비하여 사용하는 패드에 있어서, 상기 패드의 내부로는 전자파 차폐 섬유가 일체로 연결된 연결용 면직물이 연결되어 전자파 차폐 섬유층을 구비하고, 상기 상층외피와 하층외피는 황토로 염색된 천연직물로 형성한 온열침대용 패드를 구성함으로써, 상기 온열침대용 패드를 온열침대에서 사용 시, 온열침대의 열원으로부터 발생하는 전자파를 온열침대용 패드의 전자파 차폐 섬유층이 차단하여, 전자파로 인해 발생하는 각종 유해성을 효과적으로 방지하는 동시에 황토로 염색된 천연직물인 상층외피와 하층외피에 의해 황토가 원적외선을 발생하여 신진대사를 활발히 하고, 살균 및 항균효과를 가지도록 된 전자파 차폐 섬유층을 내장한 온열침대용 패드가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
국내공개특허 2008-0019666
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발열선에서 발생되는 전자파가 외부로 나가지 않도록 차단할 수 있는 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판은, 전류가 흘러 열이 발생되는 발열선과; 내부에는 상기 발열선이 일정한 간격으로 배열되어 있으며 전자파 차단을 위한 유리섬유 난연 실리콘 시트와; 상기 유리섬유 난연 실리콘 시트의 내측면 또는 외측면에 부착되는 전자파 차단 필름을 포함하여 이루어지고, 상기 전자파 차단 필름은, 점착층과; 상기 점착층의 일측면에 적층되는 베이스층과; 상기 베이스층의 일측면에 적층되는 전자파 차단을 위한 금속층과; 상기 금속층의 일측면에 적층되는 하드 코팅층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판은, 전류가 흘러 열이 발생되는 발열선과; 내부에는 상기 발열선이 일정한 간격으로 배열되어 있으며 전자파 차단을 위한 유리섬유 난연 실리콘 시트와; 상기 유리섬유 난연 실리콘 시트의 내측면 또는 외측면에 부착되는 전자파 차단 필름을 포함하여 이루어지고, 상기 전자파 차단 필름은, 점착층과; 상기 점착층의 일측면에 적층되는 베이스층과; 상기 베이스층의 일측면에 적층되는 전자파 차단을 위한 그래핀층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
또한, 상기 베이스층은 합성수지 필름, 종이, 부직포, 유리 및 금속 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한, 상기 금속층은 금, 은, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄, 철, 코발트 및 망간 중에서 선택된 어느 하나 이상의 혼합물을 스퍼터링 방식에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 그래핀층은 상기 베이스층 상에 화학기상증착법에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 그래핀층 상에는 하드 코팅층이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 하드 코팅층은 UV 경화성 화합물, 개시제 및 UV 안정제를 포함하는 조성물을 도포한 후 경화시켜 형성되며, 상기 UV 경화성 화합물은 에폭시 아크릴레이트계 화합물, 폴리에스테르 아크릴레이트계 화합물, 우레탄 아크릴레이트계 화합물, 폴리부타디엔 아크릴레이트계 화합물 및 알킬 아크릴레이트계 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 유리섬유 난연 실리콘 시트를 적용하고 또한 전자파 차단 필름을 추가적으로 적용함으로써 전기장판 내부의 발열선에서 발생되는 유해한 전자파를 완벽하게 차단하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 전자파 차단 필름의 제1 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 전자파 차단 필름의 제2 개념도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판의 개념도, 도 2는 본 발명에 따른 전자파 차단 필름의 제1 개념도, 도 3은 본 발명에 따른 전자파 차단 필름의 제2 개념도이다.
본 발명에 따른 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판은 발열선에서 발생되는 전자파가 외부로 나가지 않도록 차단할 수 있도록 것을 그 기술적 요지로 한다.
참고적으로 본 발명에서의 전기장판 개념은 전원이 인가되어 발열선에 의해 열을 발생시키는 온열전기매트나 온열침대용 패드 등을 포함하는 것으로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판(100)은, 크게 전류가 흘러 열이 발생되는 발열선(110) 및 내부에는 상기 발열선(110)이 일정한 간격으로 배열되어 있으면서 전자파 차단을 위한 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)를 포함하여 이루어진다.
구체적으로, 상기 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)는 전자파를 차단하는 역할을 수행할 뿐만 아니라 전기 절연성이 우수하고 내열성이 뛰어나서 고온에 잘 견디고 화학적 내구성이 뛰어나서 발열선(110)의 부식을 방지하는 역할을 동시에 수행하게 된다.
참고적으로, 도 1에서 도면부호 "101"은 발열선(110)으로 전기를 공급하기 위한 전원부이고, "102"는 전원부(101)를 발열선(110)에 연결하기 위한 리드선(102)이다.
한편, 본 발명에 따른 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판(100)은, 상기 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)의 내측면 또는 외측면에 부착되는 전자파 차단 필름(130)을 더 구비할 수 있다. 즉, 보다 완벽하게 전자파를 차단하기 위해 전자파 차단 필름(130)을 더 구비하는 것이다.
이때, 상기 전자파 차단 필름(130)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 점착층(131), 상기 점착층(131)의 일측면에 적층되는 베이스층(132) 및 상기 베이스층(132)의 일측면에 적층되는 전자파 차단을 위한 금속층(133)을 포함하여 이루어질 수 있다.
또는, 상기 전자파 차단 필름(130)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 점착층(131), 상기 점착층(131)의 일측면에 적층되는 베이스층(132) 및 상기 베이스층(132)의 일측면에 적층되는 전자파 차단을 위한 그래핀층(134)을 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 금속층(133) 대신에 그래핀층(134)을 형성하는 점을 제외하고는 실질적으로 도 2의 구성과 동일하다.
상기 점착층(131)의 소재로는 작업의 편이성, 사용 요구 조건에 따른 전기 절연성, 고온에 대한 기계적 강도(전단, 인장강도)와 고온에 대한 점착력의 유지 면에서 실리콘 계열이 바람직하다.
상기 베이스층(132)은 합성수지 필름, 종이, 부직포, 유리 및 금속 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 베이스층(132)은 베이스 필름의 형태가 바람직한데, 내열성을 갖는 합성수지 필름을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 이러한 필름의 구체예로서는 폴리에스테르 필름(ex. PET 필름), 폴리염화비닐 및 폴리염화비닐리덴 필름 등을 들 수 있다.
상기 금속층(133)은 금, 은, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄, 철, 코발트 및 망간 중에서 선택된 어느 하나 이상의 혼합물을 스퍼터링 방식에 의해 형성될 수 있다.
상기 스퍼터링 방식은 고에너지를 갖는 입자들이 타겟(target)인 금속에 충돌하여, 에너지를 전달하는 경우, 해당 금속 원자들이 방출하는 현상을 이용하여 박막을 형성하는 방법이다. 이와 같은 스퍼터링은 진공 상태에 불활성 가스(ex. 아르곤 가스)를 도입하면서, 피착 기재 및 타겟 사이에 전압을 인가함으로써, 발생된 이온을 타겟에 충돌시킴으로써 수행한다.
상기 금속층(133)의 두께는 400 내지 600Å인 것이 바람직하다. 두께가 400Å보다 작으면, 전자파 차폐 성능이 떨어질 우려가 있고, 600Å을 초과하면, 더 이상의 효과 상승이 없어 경제성 및/또는 시트의 활용도가 떨어질 우려가 있다.
상기 그래핀층(134)은 상기 베이스층(132) 상에 화학기상증착법에 의해 형성될 수 있다.
상기 그래핀층(134)은, 당업계에서 그래핀 성장을 위해 통상적으로 사용하는 방법이라면 특별히 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 화학기상증착법을 이용할 수 있으나, 본 발명에 있어 그 방법을 한정하는 것은 아니다.
상기 화학기상증착법은 고온 화학기상증착(Rapid Thermal Chemical Vapour Deposition; RTCVD), 유도결합플라즈마 화학기상증착(Inductively Coupled Plasma-Chemical Vapor Deposition; ICP-CVD), 저압 화학기상증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD), 상압 화학기상증착(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition; APCVD), 금속 유기화학기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition;MOCVD), 및 플라즈마 화학기상증착(Plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD)을 포함할 수 있으나, 역시 본 발명에 있어 이를 제한하는 것은 아니다.
여기서, 상기 그래핀층(134)의 형성 공정은 상압, 저압 또는 진공 하에서 수행 가능하다. 예를 들어, 상압 조건 하에서 상기 공정을 수행하는 경우 헬륨(He) 등을 캐리어 가스로 사용함으로써 고온에서 무거운 아르곤(Ar)과의 충돌에 의해 야기되는 그래핀의 손상을 최소화시킬 수 있다. 또한 상압 조건 하에서 상기 공정을 수행하는 경우, 저비용으로 간단한 공정에 의하여 그래핀 필름을 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 공정이 저압 또는 진공 조건에서 수행되는 경우, 수소(H2)를 분위기 가스로 사용하며, 온도를 올리면서 처리하여 주면 금속 촉매의 산화된 표면을 환원시킴으로써 고품질의 그래핀을 합성할 수 있다.
상기 그래핀층(134)의 두께는 1 층 내지 100 층 범위에서 조절할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전자파 차단 필름(130)은, 상기 금속층(133) 또는 그래핀층(134) 상에 하드 코팅층(135)이 더 형성될 수 있다.
이 때, 상기 하드 코팅층(135)은 금속층(133) 또는 그래핀층(134)을 보호함과 아울러, 내스크래치성, 내마모성 및 내화학약품성을 개선하는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 하드 코팅층(14)을 형성하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니나, 통상적으로 UV 경화성 수지를 사용하여 형성함이 바람직하다.
즉, 상기 하드 코팅층(135)은 UV 경화성 화합물, 개시제 및 UV 안정제 등을 포함하는 조성물을 도포한 후 경화시켜 형성할 수 있으며, 이 때 사용될 수 있는 UV 경화성 화합물의 예로는 에폭시 아크릴레이트계 화합물, 폴리에스테르 아크릴레이트계 화합물, 우레탄 아크릴레이트계 화합물, 폴리부타디엔 아크릴레이트계 화합물 또는 알킬아크릴레이트계 화합물 등을 들 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 전기장판 110 : 발열선
120 : 유리섬유 난연 실리콘 시트 130 : 전자파 차단 필름
131 : 점착층 132 : 베이스층
133 : 금속층 134 : 그래핀층
135 : 하드 코팅층

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 전기장판(100)에 있어서,
    전류가 흘러 열이 발생되는 발열선(110)과;
    내부에는 상기 발열선(110)이 일정한 간격으로 배열되어 있으며 전자파 차단을 위한 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)와;
    상기 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)의 내측면 또는 외측면에 부착되는 전자파 차단 필름(130)을 포함하여 이루어지고,
    상기 전자파 차단 필름(130)은,
    점착층(131)과;
    상기 점착층(131)의 일측면에 적층되는 베이스층(132)과;
    상기 베이스층(132)의 일측면에 적층되는 전자파 차단을 위한 금속층(133)과;
    상기 금속층(133)의 일측면에 적층되는 하드 코팅층(135)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판.
  4. 전기장판(100)에 있어서,
    전류가 흘러 열이 발생되는 발열선(110)과;
    내부에는 상기 발열선(110)이 일정한 간격으로 배열되어 있으며 전자파 차단을 위한 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)와;
    상기 유리섬유 난연 실리콘 시트(120)의 내측면 또는 외측면에 부착되는 전자파 차단 필름(130)을 포함하여 이루어지고,
    상기 전자파 차단 필름(130)은,
    점착층(131)과;
    상기 점착층(131)의 일측면에 적층되는 베이스층(132)과;
    상기 베이스층(132)의 일측면에 적층되는 전자파 차단을 위한 그래핀층(134)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판.
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서,
    상기 베이스층(132)은 합성수지 필름, 종이, 부직포, 유리 및 금속 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 금속층(133)은 금, 은, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄, 철, 코발트 및 망간 중에서 선택된 어느 하나 이상의 혼합물을 스퍼터링 방식에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 그래핀층(134)은 상기 베이스층(132) 상에 화학기상증착법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 그래핀층(134) 상에는 하드 코팅층(135)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판.
  9. 청구항 3 또는 8에 있어서,
    상기 하드 코팅층(135)은 UV 경화성 화합물, 개시제 및 UV 안정제를 포함하는 조성물을 도포한 후 경화시켜 형성되며, 상기 UV 경화성 화합물은 에폭시 아크릴레이트계 화합물, 폴리에스테르 아크릴레이트계 화합물, 우레탄 아크릴레이트계 화합물, 폴리부타디엔 아크릴레이트계 화합물 및 알킬 아크릴레이트계 화합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유리섬유 난연 실리콘 시트를 이용한 전기장판.
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KR102310166B1 (ko) 2020-12-08 2021-10-08 박종남 순지트 성분이 포함된 실리콘 전기 장판
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