KR101759034B1 - 산성 리크 감지용 조성물 및 이를 이용한 리크 감지 센서 - Google Patents

산성 리크 감지용 조성물 및 이를 이용한 리크 감지 센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물 및 이를 이용한 리크 감지 센서에 관한 것이다.

Description

산성 리크 감지용 조성물 및 이를 이용한 리크 감지 센서{COMPOSITION OF ACID LIQUID LEAKAGE DETECTION AND LIQUID LEAKAGE DETECTING SENSOR USING THE SAME}
본 발명은 리크 감지용 조성물 및 이를 이용한 리크 감지 센서에 관한 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1467200호에서는 CNT 분산액 및 알키드 수지를 포함하는 누유 감지 조성물을 개시하고 있으며, 상기 누유 감지 조성물은 누설되는 유류 즉 작동유와 절연유는 물론, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 가성소다, 메탄올, 에탄올, IPA, PGMA 등의 석유화학제품 용액에 빠르게 반응하여 즉각적인 누유 상태를 감지할 수 있어서 누유에 의한 화재, 토양 또는 수질오염 등을 신속하게 확인하여 이에 대한 적절한 대체가 가능하도록 하는 효과가 있음을 개시하고 있습니다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1460020호에서는 산성용액에 의해 쉽게 녹아 용해될 수 있는 에나멜, 멜라닌, 우레탄, 기타 합성수지 등이 분사에 의해 얇은 막 형태로 코팅되어 형성될 수 있음을 개시하고 있습니다.
즉, 종래에도 유류, 산성용액 등 누설용액을 감지하기 위한 다양한 종류의 조성물이 공지된바 있으나, 그래핀 분산액 또는 폴리메틸실세스퀴옥산 수지를 사용하여 누설용액의 감지 강도를 높인 예는 없었다.
본 발명은 누설용액의 감지 강도를 높이고자, 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물 등을 제공한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물을 제공한다.
상기 리크 감지용 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 그래핀 분산액 30 중량부 내지 60 중량부, 상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 1 중량부 내지 10 중량부 및 상기 리크 반응 물질 40 중량부 내지 70 중량부를 포함할 수 있다.
상기 그래핀 분산액은 그래핀 나노플레이트(Graphene nonoplate)가 분산매에 분산된 것일 수 있다.
상기 그래핀 나노플레이트의 농도는 0.1mg/ml 내지 100 mg/ml일 수 있다.
상기 그래핀 나노플레이트의 입자 분포에서 50% 누적질량 입자 크기를 D50이라 할 때, 1nm<D50<500nm 일 수 있다.
상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지는 다공성 구조를 가질 수 있다.
상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지의 중량평균분자량(Mw)은 10,000 내지 100,000 일 수 있다.
상기 리크 감지용 조성물이 알칼리성의 리크를 감지하기 위한 경우, 상기 리크 반응 물질은 폴리에틸렌 수지를 포함할 수 있다.
상기 리크 감지용 조성물이 산성의 리크를 감지하기 위한 경우, 상기 리크 반응 물질은 비이온성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.
상기 리크 감지용 조성물이 유기용제의 리크를 감지하기 위한 경우, 상기 리크 반응 물질은 폴리카보네이트 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예로, 베이스 필름층; 및 상기 베이스 필름층 상부에 형성된 감지 라인 및 상기 감지 라인과 일정 간격 이격되어 형성된 도전 라인을 포함하는 리크 감지층을 포함하고, 상기 감지 라인은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물로부터 형성된 것인 리크 감지 센서를 제공한다.
상기 리크 감지층 상부에 형성되고, 상기 감지 라인을 노출시킬 수 있는 보호층을 추가로 포함할 수 있다.
상기 베이스 필름층 또는 상기 보호층은 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아세탈계 수지, 알키드계 수지, 폴리이미드계 수지 및 테프론계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 감지 라인의 리크 감지 전후 표면 저항 변화는 1000% 이상일 수 있다.
상기 감지 라인 및 상기 도전 라인은 각각 복수 개로 형성되어, 상기 감지 라인들은 알칼리, 산 또는 유기용제로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상의 리크를 동시에 감지할 수 있다.
본 발명은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물 및 이를 이용한 리크 감지 센서에 관한 것으로, 상기 그래핀 분산액은 높은 전도성을 유지하면서도 누설용액의 침투를 용이하게 할 수 있고, 상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지는 다공성 구조를 가지는바 누설용액과의 반응성을 향상시킬 수 있어, 옥내외에서 저장, 이송 또는 활용되는 용액의 누설 여부를 감지하는데 유용하게 활용될 수 있다.
본 발명자들은 리크 감지용 조성물에 그래핀 분산액 및 폴리메틸실세스퀴옥산 수지를 포함시킴으로써, 누설용액의 감지 강도를 높일 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
리크 감지용 조성물
본 발명은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 "리크(leak)"라 함은 옥내외에서 저장, 이송 또는 활용되는 용액의 누설을 의미하는 것으로, 상기 용액은 알칼리성 용액 또는 산성 용액 등과 같은 전도성 용액을 포함하거나, 유기용제를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 알칼리성 용액은 수소 이온 보다 수산화 이온을 더 많이 함유한 것으로, pH가 7보다 큰 용액을 말하며, 가성소다, 아황산나트륨 등을 포함하는 용액을 의미한다.
또한, 산성 용액은 수산화 이온 보다 수소 이온을 더 많이 함유한 것으로, pH가 7보다 작은 용액을 말하며, 황산, 염산, 질산, 불산 등을 포함하는 용액을 의미한다. 이때, 산성 용액은 유독물로서, 토양이나 대기에 누설되는 경우에는 토양오염, 수질오염, 대기오염 등을 발생시킴으로써, 물적 피해는 물론 인적 피해까지 심각하게 발생하게 된다.
또한, 유기용제는 액체 상태의 유기화학물질을 말하며, 경유, 등유, 휘발유, 항공유, 메틸에틸케톤, 톨루엔 등을 의미한다.
먼저, 본 발명에 따른 리크 감지용 조성물은 그래핀 분산액을 포함한다.
상기 그래핀 분산액은 그래핀 나노플레이트(Graphene nano platelets; GNP)가 분산매에 분산된 것일 수 있다.
상기 그래핀 나노플레이트는 흑연을 화학적인 또는 물리적인 방법에 의하여 나노 수준의 크기로 만든 나노 흑연을 의미하는 것으로, 판상형 형상을 가지며, 흑연과 그래핀의 중간 정도에 해당하는 물질로 볼 수 있다. 이러한 물질은 기계적, 전기적, 열적 특성이 매우 우수하면서도 가격이 저렴한 이점이 있다.
상기 분산매로는 상기 그래핀 나노플레이트를 고르게 분산시킬 수 있는 용매이면 어느 것이나 사용가능하고, 상기 분산매는 프로필렌 글리콜 메틸 아세테이트(Propylene glycol methyl acetate), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 테트라하이드로퓨란(THF), 물, 에탄올, 메탄올, 시클로헥산올, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤, 아세톤, 에틸렌글라이콜, 옥틴, 디에틸카보네이트 및 디메틸설폭사이드(DMSO)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 분산매에 상기 그래핀 나노플레이트의 분산은 공지의 방법에 의해 수행될 수 있고, 3-롤밀법에 의하거나, 고압분산기에 의할 수 있다.
상기 그래핀 나노플레이트의 농도는 0.1mg/ml 내지 100 mg/ml인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 그래핀 나노플레이트의 농도가 상기 범위 미만인 경우, 그래핀의 부족으로 인하여 충분한 전도성을 발휘하기 어렵고, 그래핀 나노플레이트의 농도가 상기 범위를 초과하는 경우, 그래핀 나노플레이트가 분산매에 고르게 분산되지 못하는 문제점이 있다.
상기 그래핀 나노플레이트의 입자 분포에서 50% 누적질량 입자 크기를 D50이라 할 때, 1nm<D50<500nm인 것이 바람직하고, 1nm<D50<300nm인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "입자 크기"란 입자의 무게 중심을 지나는 직선이 입자의 표면과 만나면서 정의되는 2개의 지점 간 거리를 의미하는 것으로, 입자 크기는 공지된 방법에 따라 다양한 방법으로 측정될 수 있고, 예를 들어, 투과전자현미경 (TEM) 사진 분석 또는 동적 광산란법으로 측정될 수 있다.
상기 리크 감지용 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 그래핀 분산액 30 중량부 내지 60 중량부를 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 그래핀 분산액의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 그래핀의 부족으로 인하여 충분한 전도성을 발휘하기 어렵고, 그래핀 분산액의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, 점도향상에 의한 잉크 제조에 따른 문제점이 있다.
상기 그래핀 분산액 외에, 탄소나노튜브, 카본블랙, 흑연, 탄소섬유, 플러렌 및 전도성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 전도성 고분자는 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리인돌, 폴리피렌. 폴리카바졸, 폴리아줄렌, 폴리아제핀, 폴리플루오렌 및 폴리나프탈렌으로 구성된 군으로부터 선택되며, 알킬, 알케닐, 알키닐, 알카노일, 알콕시, 알콕시카보닐, 알킬아미노, 알킬아미노카보닐, 다이알킬아미노카보닐, 알킬설포닐, 설포닐아미노알킬, 알킬설포닐아미노카보닐, 아미노알킬, 시아노알킬, 할로겐, 할로알킬, 할로알케닐, 할로알키닐, 할로알카노일, 할로알케노일, 할로알키노일, 할로알콕시, 할로알콕시카보닐, 하이드록시알킬, 옥소알킬, 사이클로알킬, 아릴, 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, 아릴알카노일, 헤테로아릴알카노일, 아릴알케노일, 헤테로아릴알케노일, 아릴알키노일, 헤테로아릴알키노일, 아릴알콕시, 헤테로아릴알콕시, 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 아릴옥시카보닐, 헤테로아릴옥시카보닐, 아릴알콕시카보닐, 헤테로아릴알콕시카보닐 및 하이드록실로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 본 발명에 따른 리크 감지용 조성물은 폴리메틸실세스퀴옥산 수지를 포함한다.
상기 폴리메틸실세스퀴옥산(Polymethyl silsequioxane) 수지는 실록산계(Si-O-Si) 수지로서, 메틸트리메톡시실란의 가수분해 및 축합반응으로 얻어지는 고분자로서, 수지 내 사이클릭 형태로 인하여 다공성 구조를 가질 수 있어, 누설용액과의 반응성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지의 중량평균분자량(Mw)은 10,000 내지 100,000인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지의 중량평균분자량(Mw)의 분자량이 상기 범위 미만인 경우, 미반응성으로 인한 문제점이 있고, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지의 중량평균분자량(Mw)의 분자량이 상기 범위를 초과하는 경우, 점도 향상으로 인한 잉크 물성에 문제점이 있다.
상기 리크 감지용 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 1 중량부 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 반응성에 따른 문제점이 있고, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, 점도 향상으로 인한 인쇄상의 문제점이 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 리크 감지용 조성물의 누설용액 종류에 따른 리크 반응 물질을 포함한다.
상기 리크 감지용 조성물이 알칼리성의 리크를 감지하기 위한 경우, 상기 리크 반응 물질은 알칼리성 용액과 반응하는 물질일 수 있고, 구체적으로, 폴리에틸렌 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 폴리에틸렌 수지를 2 중량% 내지 20 중량% 포함하는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
이때, 알칼리성 용액은 예컨대, 가성소다 25 중량% 이상을 포함하는 용액, 아황산나트륨 10 중량% 내지 15 중량%를 포함하는 용액 등일 수 있다.
상기 리크 감지용 조성물이 산성의 리크를 감지하기 위한 경우, 상기 리크 반응 물질은 산성 용액과 반응하는 물질일 수 있고, 구체적으로, 비이온성 폴리우레탄 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 비이온성 폴리우레탄 수지를 2 중량% 내지 20 중량% 포함하는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
이때, 산성 용액은 예컨대, 황산 50 중량% 이상을 포함하는 용액, 염산 20 중량% 이상을 포함하는 용액, 질산 35 중량% 이상을 포함하는 용액, 불산 30 중량% 이상을 포함하는 용액 등일 수 있다.
상기 리크 감지용 조성물이 유기용제의 리크를 감지하기 위한 경우, 상기 리크 반응 물질은 유기용제와 반응하는 물질일 수 있고, 구체적으로, 폴리카보네이트 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 폴리카보네이트 수지를 2 중량% 내지 20 중량% 포함하는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
이때, 유기용제는 예컨대, 경유, 등유, 휘발유, 항공유, 메틸에틸케톤, 톨루엔 등일 수 있다.
본 발명에 따른 리크 감지용 조성물은 그밖에, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 다이메틸포름아마이드, 에틸아세테이트, 다이부틸말리에이트 등 희석제를 추가로 포함할 수 있다.
리크 감지 센서
본 발명은 베이스 필름층; 및 상기 베이스 필름층 상부에 형성된 감지 라인 및 상기 감지 라인과 일정 간격 이격되어 형성된 도전 라인을 포함하는 리크 감지층을 포함하고, 상기 감지 라인은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물로부터 형성된 것인 리크 감지 센서를 제공한다.
본 발명에 따른 리크 감지 센서의 일측 끝단에서 상기 감지 라인 및 상기 도전 라인은 각각 제어기와 연결되고, 타측 끝단에서 상기 감지 라인 및 상기 도전 라인은 커넥터를 통해 전기적으로 연결된다.
먼저, 본 발명에 따른 리크 감지 센서는 베이스 필름층을 포함한다. 상기 베이스 필름층은 상기 리크 라인 및 상기 도전 라인을 형성시키기 위한 층으로서, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아세탈계 수지, 알키드계 수지, 폴리이미드계 수지 및 테프론계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 테프론계 수지는 에틸렌테트라플루오로에틸렌(ETFE), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 퍼플루오로알콕시(PFA) 등의 재질일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 리크 감지 센서는 리크 감지층을 포함한다. 상기 리크 감지층은 상기 베이스 필름층 상부에 형성된 감지 라인 및 상기 감지 라인과 일정 간격 이격되어 형성된 도전 라인을 포함한다.
상기 감지 라인은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물로부터 형성된 것이고, 상기 리크 감지용 조성물의 구체적인 내용은 전술한 바와 같다.
구체적으로, 상기 감지 라인은 상기 리크 감지용 조성물을 상기 베이스 필름층 상부면에 인쇄하여 형성될 수 있는데, 상기 인쇄는 공지의 방법에 의할 수 있고, 스크린 인쇄, UV 인쇄, 슬롯다이 인쇄, 옵셋 인쇄 및 그라비아 인쇄로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 방법에 의하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 감지 라인의 리크 감지 전후 표면 저항 변화는 1000% 이상인 것이 바람직하고, 2000% 이상인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
구체적으로, 일측 끝단에서 제어기로부터 감지 라인으로 감지 전원이 공급되고, 타측 끝단에서 커넥터를 통해 전기적으로 연결된 도전 라인에 의해 제어기로 감지 전원이 흐른다. 리크 감지가 발생하지 않는 경우에는 감지 라인의 표면 저항 변화가 발생하지 않는다. 만일, 리크 감지가 발생하는 경우에는 감지 라인을 형성하는 리크 감지 조성물이 누설용액과 반응하여 표면 저항값을 상승시킨다. 이러한 표면 저항 변화는 도전 라인을 통해 제어기로 공급됨으로써, 제어기는 그 표면 저항 변화에 따라 누설용액의 발생을 확인하고, 그에 따른 알람 또는 경보를 발생할 수 있다.
상기 도전 라인은 은, 구리, 니켈, 카본 등 전도성 금속으로 형성된 것일 수 있다.
상기 감지 라인 및 상기 도전 라인은 각각 하나씩 형성되어, 상기 감지 라인이 알칼리, 산 또는 유기용제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 리크를 감지할 수 있다.
혹은, 상기 감지 라인 및 상기 도전 라인은 각각 복수 개로 형성되어, 상기 감지 라인들은 알칼리, 산 또는 유기용제로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상의 리크를 동시에 감지할 수 있다.
예를 들어, 상기 감지 라인 및 상기 도전 라인이 각각 3개씩 형성되는 경우, 제1 감지 라인은 알칼리 리크를 감지하기 위한 것이고, 제2 감지 라인은 산 리크를 감지하기 위한 것이며, 제3 감지 라인은 유기용제 리크를 감지하기 위한 것일 수 있어, 알칼리, 산 및 유기용제 리크를 동시에 감지할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 리크 감지 센서는 상기 리크 감지층 상부에 형성되고, 상기 감지 라인을 노출시킬 수 있는 보호층을 추가로 포함할 수 있다.
상기 보호층은 상기 감지 라인을 노출시키기 위해 적어도 하나 이상의 홀이 형성된 필름 형태 또는 상기 감지 라인을 노출시키기 위한 메쉬 형태일 수 있다.
상기 보호층 역시 상기 베이스 필름층과 마찬가지로, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아세탈계 수지, 알키드계 수지, 폴리이미드계 수지 및 테프론계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 테프론계 수지는 에틸렌테트라플루오로에틸렌(ETFE), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 퍼플루오로알콕시(PFA) 등의 재질일 수 있다.
따라서, 본 발명은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 리크 반응 물질을 포함하는 리크 감지용 조성물 및 이를 이용한 리크 감지 센서에 관한 것으로, 상기 그래핀 분산액은 높은 전도성을 유지하면서도 누설용액의 침투를 용이하게 할 수 있고, 상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지는 다공성 구조를 가지는바 누설용액과의 반응성을 향상시킬 수 있어, 옥내외에서 저장, 이송 또는 활용되는 용액의 누설 여부를 감지하는데 유용하게 활용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
3-롤밀법에 의해 그래핀 나노플레이트(Graphene nano platelets; GNP)를 3mg/ml의 농도로 프로필렌 글리콜 메틸 아세테이트(Propylene glycol methyl acetate) 분산매에 분산시킨 분산액(D50=200nm) 50 중량부, 폴리메틸실세스퀴옥산(Polymethyl silsequioxane) 수지(Mw=20,000) 6 중량부 및 폴리에틸렌 수지(skybon ES-120) 10 중량% 포함 용액 50 중량부를 포함하는 알칼리성 리크 감지용 조성물을 제조하였다.
베이스 필름층 상에 알칼리성 리크 감지용 조성물을 스크린 프린트하여 30㎛ 두께 및 3mm 폭의 감지 라인을 형성하였고, 이에 대한 면저항측정기(FLUKE-179)에 의하여 1cm × 20cm에 대한 표면 저항값을 측정하였다. 이후, 가성소다가 25중량% 농도로 포함된 용액에 접촉시킨 후, 3분뒤 1cm × 20cm에 대한 표면 저항값을 다시 측정하였고, 이를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
3-롤밀법에 의해 그래핀 나노플레이트(Graphene nano platelets; GNP)를 3mg/ml의 농도로 프로필렌 글리콜 메틸 아세테이트(Propylene glycol methyl acetate) 분산매에 분산시킨 분산액(D50=200nm) 50 중량부, 폴리메틸실세스퀴옥산(Polymethyl silsequioxane) 수지(Mw=20,000) 4 중량부 및 비이온성 폴리우레탄 수지(세왕하이텍社) 10 중량% 포함 용액 50 중량부를 포함하는 산성 리크 감지용 조성물을 제조하였다.
베이스 필름층 상에 산성 리크 감지용 조성물을 스크린 프린트하여 30㎛ 두께 및 3mm 폭의 감지 라인을 형성하였고, 이에 대한 면저항측정기(FLUKE-179)에 의하여 1cm × 20cm에 대한 표면 저항값을 측정하였다. 이후, 황산이 50중량% 농도로 포함된 용액에 접촉시킨 후, 3분뒤 1cm × 20cm에 대한 표면 저항값을 다시 측정하였고, 이를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
3-롤밀법에 의해 그래핀 나노플레이트(Graphene nano platelets; GNP)를 3mg/ml의 농도로 프로필렌 글리콜 메틸 아세테이트(Propylene glycol methyl acetate) 분산매에 분산시킨 분산액(D50=200nm) 40 중량부, 폴리메틸실세스퀴옥산(Polymethyl silsequioxane) 수지(Mw=(20,000)) 6 중량부 및 폴리카보네이트 수지(세진티에스社) 10 중량% 포함 용액 60 중량부를 포함하는 유기용제 리크 감지용 조성물을 제조하였다.
베이스 필름층 상에 유기용제 리크 감지용 조성물을 스크린 프린트하여 30㎛ 두께 및 3mm 폭의 감지 라인을 형성하였고, 이에 대한 이에 대한 면저항측정기(FLUKE-179)에 의하여 1cm × 20cm에 대한 표면 저항값을 측정하였다. 이후, 경유에 접촉시킨 후, 3분뒤 1cm × 20cm에 대한 표면 저항값을 다시 측정하였고, 이를 표 1에 나타내었다.
리크 감지 전 표면 저항값
(Ω/1cm × 20cm)		 리크 감지 후 표면 저항값
(Ω/1cm × 20cm)
실시예 1 18 500
실시예 2 120 3,900
실시예 3 30 700
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1~3에 따른 감지 라인의 리크 감지 전후 표면 저항 변화는 적어도 약 2300% 이상인 것으로 확인된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (11)

  1. 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 비이온성 폴리우레탄 수지 포함 용액을 포함하는
    산성 리크 감지용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산성 리크 감지용 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 그래핀 분산액 30 중량부 내지 60 중량부, 상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 1 중량부 내지 10 중량부 및 상기 비이온성 폴리우레탄 수지 포함 용액 40 중량부 내지 70 중량부를 포함하는
    산성 리크 감지용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그래핀 분산액은 그래핀 나노플레이트(Graphene nonoplate)가 분산매에 분산된 것인
    산성 리크 감지용 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 그래핀 나노플레이트의 농도는 0.1mg/ml 내지 100 mg/ml인
    산성 리크 감지용 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 그래핀 나노플레이트의 입자 분포에서 50% 누적질량 입자 크기를 D50이라 할 때, 1nm<D50<500nm인
    산성 리크 감지용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지는 다공성 구조를 가지는
    산성 리크 감지용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리메틸실세스퀴옥산 수지의 중량평균분자량(Mw)은 10,000 내지 100,000인
    산성 리크 감지용 조성물.
  8. 베이스 필름층; 및
    상기 베이스 필름층 상부에 형성된 감지 라인 및 상기 감지 라인과 일정 간격 이격되어 형성된 도전 라인을 포함하는 리크 감지층을 포함하고,
    상기 감지 라인은 그래핀 분산액, 폴리메틸실세스퀴옥산 수지 및 비이온성 폴리우레탄 수지 포함 용액을 포함하는 산성 리크 감지용 조성물로부터 형성된 것인
    리크 감지 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 리크 감지층 상부에 형성되고, 상기 감지 라인을 노출시킬 수 있는 보호층을 추가로 포함하는
    리크 감지 센서.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 베이스 필름층 또는 상기 보호층은 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아세탈계 수지, 알키드계 수지, 폴리이미드계 수지 및 테프론계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는
    리크 감지 센서.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 감지 라인의 리크 감지 전후 표면 저항 변화는 1000% 이상인
    리크 감지 센서.
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