KR101937339B1 - 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드 - Google Patents

온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 실리콘 폴리머 및 경화제를 이용하여 제조된 고무 밴드로서, 밴드의 외부는 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 교반하여 얻어진 액체 상태의 코팅액이 도포되며, 상기 시온 안료는 비가역적 시온 안료 및 가역적 시온 안료가 단독 또는 혼합 사용되고, 상기 비가역적 시온 안료는 과거의 전기제품 내부의 데미지를 확인하기 위해 미리 설정된 비가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분되어 도포되며, 상기 가역적 시온 안료는 현재의 데미지를 확인하기 위한 미리 설정된 가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분되어 도포된 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드를 제공한다.
이에 의해, 전기장치를 위한 밴드 제품에 시온 안료를 포함하는 코팅제를 코팅하여 둠으로써, 내부에서 온도 상승시 외피까지 온도가 전달되어 외피의 색깔이 변화하는 것을 육안으로 확인할 수 있도록 하여 실시간으로 점검이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 비가역적 시온 안료 띠와 가역적 시온 안료 띠를 구분하여 밴드에 도포함으로써, 비가역적 시온 안료 영역은 과거의 데미지를 확인하도록 하며, 가역적 시온 안료 영역은 현재의 데미지들 동시에 확인하여 신속한 상황처리가 가능한 효과를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드는, 비가역적 시온 안료 띠와 가역적 시온 안료 띠를 구분하여 밴드에 도포함으로써, 비가역적 시온 안료 영역은 과거의 데미지를 확인하도록 하며, 가역적 시온 안료 영역은 현재의 데미지들 동시에 확인하여 신속한 상황처리가 가능하도록 할 수 있다. 또한, 작업자가 손목과 같은 걸 수 있는 "휴대용의 밴드 형태"로 제공하되, 은폐 안료와 시온 안료를 동시에 포함한 시온 안료 조성물로 한 탄성 도료로써 실리콘 고무제 전력기기 제품에 적용하여 확장 또는 기계적 스트레스에도 강한 접착성을 가지며, 실리콘제 냉 수축 튜브(Cold Shrinkable Tube) 또는 실리콘제 고압 전기 절연물 표면에 도포한 후 경화 처리하여 사용함으로써, 도료 처리를 통해 400%까지 확관하거나 강한 기계적 스트레스에도 도막이 벗겨지거나 박리되지 않는 특성을 갖도록 할 수 있으며, 기 설치된 전력기기, 예컨데 케이블이나 접속재 등에 자유롭게 끼워서 적용할 수 있으므로, 사용 편의성과 작업성이 극대화될 수 있는 장점이 있다.

Description

온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드{Rubber band for inspection of electric appliance coated with high elongation elastic paint with temperature sensitive color change}
본 발명은 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 밴드 제품에 시온 안료를 포함하는 코팅제를 코팅하고 이를 전기장치 외부에 끼워 적용함으로써, 전기장치 내부에서 온도 상승시 외피까지 온도가 전달되어 외피의 색깔이 변화하는 것을 육안으로 확인할 수 있도록 하여 실시간으로 점검이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 비가역적 시온 안료 띠와 가역적 시온 안료 띠를 구분하여 밴드에 도포함으로써, 비가역적 시온 안료 영역은 과거의 데미지를 확인하도록 하며, 가역적 시온 안료 영역은 현재의 데미지들 동시에 확인하여 신속한 상황처리가 가능하도록 하기 위한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드에 관한 것이다.
케이블이나 접속재 등의 전기장치의 경우 그 내부에서 이상 저항 등에 의해 발열이 일어날 경우 온도가 과다하게 올라가는데, 기존에는 케이블이나 접속재 등이 녹아 떨어지기 전까지는 거의 감지가 되지 않는 실정이었으며, 적외선 카메라를 비춰서 체크하기도 하나 에러가 많고 일일이 체크하기가 어려운 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술로서, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2009-0108427호 "단선시 색상이 변하는 자동차용 휴즈 및 그 제조방법(The automatic borrowing fuse where the broken wire at the time of color changes and the manufacturing method)"은 휴즈부재가 단선될 때 순간적으로 발생 되는 전기합선 발생열에 의해 색상이 변화되도록 하여 단선 식별이 용이하도록 개선된 자동차용 휴즈 및 그 제조방법을 제시하고 있다.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2007-0070728호 "배선용 압착단자의 절연 캡(Insulation cap of solderless terminal for wiring)"은 절연 캡 본체의 내면에 배선용 압착단자의 온도변화에 따라 색상이 변하는 온도 감지부를 둠과 동시에 온도변화에도 색상이 변하는 않는 고정 색상 표시부를 둠으로써 배선용 압착단자의 온도변화로 온도 감지부의 색상이 투명하게 변화하여도 고정 색상 표시부가 원래의 색상을 유지하기 때문에 작업자는 케이블의 양단에 결합되어 일정거리 떨어진 공간에 위치한 배선용 압착단자의 3상 전원 공급라인이 어떤 상인지를 정확하게 구분할 수 있는 기술을 제안하였다.
또한, 대한민국 실용신안출원 출원번호 제 20-2011-0008256호 "온도 표시부재를 갖춘 퍼머넌트 웨이브 로드(Permanent wave rod with temperature indicating member)"는 전열작용에 의해 가열된 상태를 시각적으로 나타내는 온도 표시부재를 갖춘 퍼머넌트 웨이브 로드에 관한 기술을 제안하였다.
또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2012-0014111호 "과열을 받으면 색상이 변하는 전선 및 그 제조방법(Changes color when heated wire and its manufacturing method)"은 전선에 과부하가 흐르게 되어 과열이 되면 색상이 변하는 것은 물론이거니와 전선을 손상시킬 수 있는 외부 열을 받으면 색상이 변하여 육안으로 식별 가능하게 하면서도 연속 생산이 가능하도록 개선된 과열을 받으면 색상이 변하는 전선 및 그 제조방법에 관한 기술을 제안하였다.
그러나, 기존 기술들은 신규 제품에만 적용되는 기술이며, 기 설치된 전기 장치 등에는 설치되기 어렵고, 또한 기존 기술들은 지속적인 기계적 스트레스에 취약하여 도막이 쉽게 떨어지거나 박리가 일어나는 문제가 있었고, 현재의 발열 상태만을 표시함으로써 과거의 상태를 확인할 길이 없어 상황 처리의 한계가 있어 왔다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2009-0108427호 "단선시 색상이 변하는 자동차용 휴즈 및 그 제조방법(The automatic borrowing fuse where the broken wire at the time of color changes and the manufacturing method)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2007-0070728호 "배선용 압착단자의 절연 캡(Insulation cap of solderless terminal for wiring)" 대한민국 실용신안출원 출원번호 제 20-2011-0008256호 "온도 표시부재를 갖춘 퍼머넌트 웨이브 로드(Permanent wave rod with temperature indicating member)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2012-0014111호 "과열을 받으면 색상이 변하는 전선 및 그 제조방법(Changes color when heated wire and its manufacturing method)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비가역적 시온 안료 띠와 가역적 시온 안료 띠를 구분하여 밴드에 도포함으로써, 비가역적 시온 안료 영역은 과거의 데미지를 확인하도록 하며, 가역적 시온 안료 영역은 현재의 데미지들 동시에 확인하여 신속한 상황처리가 가능하도록 하기 위한 기술을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 작업자가 손목과 같은 걸 수 있는 "휴대용의 밴드 형태"로 제공하되, 은폐 안료와 시온 안료를 동시에 포함한 시온 안료 조성물로 한 탄성 도료로써 실리콘 고무제 전력기기 제품에 적용하여 확장 또는 기계적 스트레스에도 강한 접착성을 가지며, 실리콘제 냉 수축 튜브(Cold Shrinkable Tube) 또는 실리콘제 고압 전기 절연물 표면에 도포한 후 경화 처리하여 사용함으로써, 도료 처리를 통해 400%까지 확관하거나 강한 기계적 스트레스에도 도막이 벗겨지거나 박리되지 않는 특성을 갖도록 할 수 있는 기술을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기 설치된 전력기기, 예컨데 케이블이나 접속재 등에 자유롭게 끼워서 적용할 수 있으므로, 사용 편의성과 작업성이 극대화될 수 있는 기술을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 구현예는
실리콘 폴리머 및 경화제를 이용하여 제조된 고무 밴드로서,
밴드의 외부는 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 교반하여 얻어진 액체 상태의 코팅액이 도포되며,
상기 시온 안료는 비가역적 시온 안료 및 가역적 시온 안료가 단독 또는 혼합 사용되고, 상기 비가역적 시온 안료는 과거의 전기제품 내부의 데미지를 확인하기 위해 미리 설정된 비가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분되어 도포되며, 상기 가역적 시온 안료는 현재의 데미지를 확인하기 위한 미리 설정된 가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분되어 도포된 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는, 액상 실리콘 고무(Liquid Silicone Rubber, 'LSR') A액과 LSR B액을 각각 은폐 안료와 시온 안료와 배합한 뒤, 상기 LSR A액과 상기 LSR B액을 중량비 1:0.1~10으로 도료 도장 직전에 계량 배합하고 희석제를 혼합하여 도포되고,
상기 LSR A액은 배합시 비닐 말단 실리콘 오일 (Vinyl-terminated Silicone Oil, ViMe2SiO(MeSiO)nSiMe2Vi), 흄드 실리카(Fumed Silica), 백금촉매 및 첨가제를 혼합하여 생성되며,
상기 LSR B액은 배합시 비닐 말단 실리콘 오일(Vinyl-terminated Silicone Oil, ViMe2SiO(MeSiO)nSiMe2Vi), 흄드 실리카(Fumed Silica), 하이드리드 함유 실리콘 ㅇ오일(hydride-containing Silicone Oil, -(-Me2SiO)n(MeHSiO-)-m), 반응 억제제 및 첨가제를 혼합하여 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는 벤젠, 톨루엔, 크실렌 중 적어도 하나 이상의 희석제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 희석제를 배합하여 생성되어 접속재에 도포된 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료에 대한 예비 건조를 통한 희석제의 건조가 수행되어 제조될 수 있다.
또한, 상기 접속재에 도포된 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료에 대한 가열 경화 또는 UV 경화가 수행되어 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 은폐 안료는 산화티타늄, 산화아연, 리토폰(lithopone), 연백(鉛白) 중 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 온도 감음형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 고무 밴드의 외피 영역에 적용함에 있어서 복수의 띠 형태로 비가역적 시온 안료 영역과 가역적 시온 안료 영역으로 구분하여 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 교반하여 액체 상태의 코팅액을 도포하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 복수의 띠 형태는 상기 고무 밴드에 있어서 원주 방향 또는 폭 방향으로 구분되도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 온도 감음형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는 과거의 데미지를 확인하기 위해 미리 설정된 바가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분된 비가역적 시온 안료와, 현재의 데미지를 확인하기 위한 미리 설정된 가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분된 가역적 시온 안료를 이용하여 단독 또는 혼합 도포되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가역적 시온 안료는 변색 온도가 -15~200℃까지 가역적으로 변하는 가역성 안료를 사용할 수 있으며, 상기 비가역적 시온 안료는 변색 온도가 40~450℃까지 비가역적으로 변하는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드는, 비가역적 시온 안료 띠와 가역적 시온 안료 띠를 구분하여 밴드에 도포함으로써, 비가역적 시온 안료 영역은 과거의 데미지를 확인하도록 하며, 가역적 시온 안료 영역은 현재의 데미지들 동시에 확인하여 신속한 상황처리가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 작업자가 손목과 같은 걸 수 있는 "휴대용의 밴드 형태"로 제공하되, 은폐 안료와 시온 안료를 동시에 포함한 시온 안료 조성물로 한 탄성 도료로써 실리콘 고무제 전력기기 제품에 적용하여 확장 또는 기계적 스트레스에도 강한 접착성을 가지며, 실리콘제 냉 수축 튜브(Cold Shrinkable Tube) 또는 실리콘제 고압 전기 절연물 표면에 도포한 후 경화 처리하여 사용함으로써, 도료 처리를 통해 400%까지 확관하거나 강한 기계적 스트레스에도 도막이 벗겨지거나 박리되지 않는 특성을 갖도록 할 수 있다.
또한, 기 설치된 전력기기, 예컨데 케이블이나 접속재 등에 자유롭게 끼워서 적용할 수 있으므로, 사용 편의성과 작업성이 극대화될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용하기 이전의 고무 밴드(100)를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드(100)를 위한 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료의 생성 및 도포, 그리고 경화 과정을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드(100)의 일 예를를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용하기 이전의 고무 밴드(100)를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용하기 이전의 고무 밴드(100)는 실리콘 폴리머 및 경화제로부터 제조될 수 있다.
예를 들어, 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드(100)는 실리콘 폴리머 100 중량부, 경화제 5 내지 15 중량부를 이용하여 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 실리콘 계열의 고무는 제한없이 이용될 수 있다.
실리콘 폴리머는 Rn Si-O(n=정수)로 이루어져 규소가 실록산 결합한 망상구조의 실리콘 고무를 이용한다. 더욱 상세하게는, 실리콘 폴리머는 유기기를 갖는 규소가 실록산 결합으로 연결된 폴리머로 그 성상에 따라서 오일(Oil), 고무(Rubber) 및 레진(Resin)의 3가지 형태로 분류된다. 실리콘 고무는 일반 유기계 고무와 달리 분자 구조상 무기적 성질과 유기적 성질을 동시에 갖는 독특한 양면성에 기인하여 내열성, 화학적 안전성, 전기 절연성 및 내마모성 등이 우수하다.
경화제는 실리콘 폴리머 100 중량부 대비 5 내지 15 중량부가 포함되며, 2,5-다이메틸-2,5-티-부틸헥산퍼옥사이드(2,5-dimethyl-2,5-t-butylhexane peroxide) 등으로 이루어짐으로써, 경화 고무의 인장강도, 연신율, 경도,압축 영구 변형율, 접착성 및 동적 굴곡성(dynamic flex)과 같은 특성들을 개선하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드(100)를 위한 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료의 생성 및 도포, 그리고 경화 과정을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드(100)의 일 예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상술한 조성을 갖도록 제조된 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드(100)의 외피 영역에 복수의 띠 형태{1(1a, 1b, ...), 2(2a, 2b, 2c, ...)로 비가역적 시온 안료 영역과 가역적 시온 안료 영역으로 구분하여 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 교반하여 액체 상태의 코팅액을 도포할 수 있다.
여기서 비가역적 시온 안료는 온도가 내려가도 원래 색으로 복원 불가한 것이며, 가역적 시온 안료는 온도가 내려감에 따라 원래의 색으로 복원되는 것이다.
본 발명에서 사용되는 가역적 시온 안료 및 비가역적 시온 안료는 시온 안료 및 염료(Dye)를 동시에 배합하여 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 제조하는바, 평상시 온도조건에서는 시온 안료와 염료의 혼합 색상이 나타나다가 온도가 상승하여 일정 온도에 이르면 시온 안료의 색상이 사라지고 염료만의 색상이 구현되어 주변환경에 따라 다양한 색상의 변화를 도모할 수 있다.
본 발명에서 가역적 시온 안료는 원래 고유의 색을 지니는 것으로서 일정 온도(예컨대, 특성에 따라 22℃, 31℃, 40℃ 등등) 이상이 되면 무색(또는 흰색)으로 변하였다가 다시 온도가 낮아지면 원래의 색상으로 복귀하는 가역적인 온도 변색성 안료이다. 시온안료의 수명은 보통 2년으로 되어 있으나, 구체적인 용도 및 보관방법에 따라 반영구적으로 사용이 가능하며, 미국식품의약국(FDA)에 의해 인체에 무해한 것으로 인가된 안료이다.
시온 안료는 미리 설정된 온도를 기점으로 색상이 변하는데, 보통 -15℃에서 200℃까지 온도별로 색상이 변하는 각 그레이드가 있으며, 20℃에서 2℃ 상승할 때 변색되는 안료, 31℃, 43℃, 65℃, 100℃, 150℃, 200℃ 등에서 각각 변색되는 안료 그레이드 등이 있다.
본 발명에서는 시온 안료를 배합한 후에 원하는 컬러의 발현을 위해 염료를 추가로 투입하여 믹싱한 후 기재에 코팅을 수행할 수 있다. 일 구체예에서, 시온 안료로는 상온(또는 실온)에서 분홍색(Pink)을 띄는 시온 안료를, 염료로는 스카이블루(Sky blue) 색상의 염료를 사용할 수 있다. 이러한 조합의 경우, 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는 평상시 온도에서는 라일락(Lilac) 색상을 띄다가 온도가 상승하면 시온안료 고유의 색상이 빠지고 염료의 색상인 스카이블루만이 나타나게 된다.
다음으로, 도 2를 참조하면, 고무 밴드(100)에 도포하기 위한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 생성하기 위해 액상 실리콘 고무(Liquid Silicone Rubber, 이하, 'LSR') A액(가열 경화 또는 UV 경화형)을 생성한다(S11a).
여기서, 가열 경화형 LSR A액은 배합시, Vinyl-terminated Silicone Oil〔ViMe2SiO(MeSiO)nSiMe2Vi〕, Fumed Silica, Pt Compound(백금촉매), 첨가제를 미리 설정된 비율로 혼합하여 생성될 수 있다. 그리고, UV 경화형 LSR A액은 Pt Compound(백금촉매) 대신에 UV 경화제가 배합된 것을 혼합하여 생성한다.
본 발명의 일 실시예로, 비닐 말단 실리콘 오일(Vinyl-terminated Silicone Oil〔ViMe2SiO(MeSiO)nSiMe2Vi〕)100 중량부에 대하여 흄드 실리카(Fumed Silica) 55 내지 46 중량부, 백금촉매 40 내지 30 중량부 및 첨가제 15 내지 13 중량부를 혼합하여 생성할 수 있다.
상기 흄드 실리카(Fumed Silica)는 미리 설정된 함량의 조절에 의해 접속재(100)로의 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료 도포시 기계적 강도와 점도 조절이 용이하며, 상기 흄드 실리카 대신에 폴리실록산을 교반하여 형성할 수도 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예로, 폴리실록산의 폴리머의 분자량을 조절하여 접속재(100)에 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 도포하여 코팅시 유기용매에 타지 않고 그대로 사용할 수 있어 유기용매에 의한 환경오염을 예방할 수 있는 효과가 있다.
단계(S11a) 이후, 단계(S11a)에서 생성된 LSR A액에 은폐 안료 및 시온 안료를 배합하되, 시온 안료는 고무 밴드(100)의 폭 방향의 중앙선(c)(도 3 참조)을 기준으로 과거의 데미지를 확인하기 위해 미리 설정된 비가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분된 비가역적 시온 안료와, 현재의 데미지를 확인하기 위한 미리 설정된 가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분된 가역적 시온 안료를 이용하여 복수의 종류를 이용할 수 있다(S11b).
보다 구체적으로, 고무 밴드에 도포되는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는 열경화형 또는 UV 경화형 도료로서, 도료 보관성을 양호하게 하기 위하여 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR A액과 후술하는 단계(S11b) 및 단계(S12b)에 의해 제조되는 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR B액을 구분하여 제조하며, 밴드로의 도장 직전에 LSR A액과 LSR B액을 계량 배합한다.
한편, 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR A액은 단계(S11a)에서 생성된 LSR A액 100 중량부에 대하여 은폐 안료 5 중량부, 시온 안료 5 중량부를 배합하는 것을 특징으로 하며, 은폐 안료는 실리콘 제품의 색상이 유색일 경우 시온 안료의 색상이 선명하지 못하므로 여기에 산화티타늄, 산화아연, 리토폰(lithopone), 연백(鉛白) 등을 활용하여 바탕색을 은폐, 차폐하고 여기에 시온 안료를 배합하여 색상을 선명하게 하도록 하는 특징으로 한다.
시온 안료에는 색상이 가역적으로 변하는 안료와 비가역적으로 변하는 안료가 있으므로, 제품의 온도 조건에 따라 변색 온도가 -15℃∼200℃ 까지 미리 설정된 단수 또는 복수의 온도 범위로 구분된 가역적으로 변하는 가역성 안료를 선정하고, 비가역성 안료로는 변색온도가 40℃∼450℃까지 미리 설정된 단수 또는 복수의 온도 범위로 구분된 비가역적으로 색상이 변하는 것을 사용자 요구 사항에 따라 시온 안료로 선정 사용할 수 있다.
한편, 단계(S11a) 및 단계(S11b)로 이루어진 단계(S11)과 동시에 또는 이전, 이후에 단계(S12a) 및 단계(S12b)로 이루어진 단계(S12)를 수행하는 것이 바람직하다. 즉, LSR B 액(가열 경화 또는 UV 경화형)을 생성한다(S12a).
여기서, 가열 경화형 LSR B액은 배합시, 비닐 말단 실리콘 오일(Vinyl-terminated Silicone Oil〔ViMe2SiO(MeSiO)nSiMe2Vi〕), 흄드 실리카, 하이드리드 함유 실리콘 오일(Hydride-containing Silicone Oil [-(-Me2SiO)n(MeHSiO-)-m]), 반응 억제제 및 첨가제를 미리 설정된 비율로 혼합하여 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 비닐 말단 실리콘 오일 100 중량부에 대하여 흄드 실리카 55 내지 46 중량부, 하이드리드 함유 실리콘 오일 20 내지 25 중량부, 반응 억제제 20 내지 25 중량부, 첨가제 15 내지 13 중량부를 혼합하여 생성할 수 있다.
단계(S12a) 이후, 단계(S12a)에서 생성된 LSR B액에 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한다(S12b). 단계(S11b)와 동일하게, 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR B액은 단계(S12a)에서 생성된 LSR B액 100 중량부에 대하여 은폐 안료 5 중량부, 시온 안료 5 중량부를 배합하는 것을 특징으로 하며, 은폐 안료와 시온 안료의 성분과 기능은 단계(S11b)와 동일하게 형성될 수 있다.
단계(S11) 및 단계(S12)가 모두 완료되면, 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR A액과 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR B액을 중량비 1:0.1~10으로 계량한뒤, 혼합한다(S13). 즉, 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR A액과 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR B액을 혼합하면 고신율 탄성도료인 열경화 또는 UV 경화 도료로 사용되며, 도료 보관성을 양호하게 하기 위하여 은폐 안료와 시온 안료를 배합한 LSR A액과 LSR B액 도료로 구분하며 제조하며 도료 도장 직전에 계량 배합하고 여기에 후술하는 단계(S14)의 희석제를 적절히 혼합하여 과정을 수행한다.
즉, 단계(S13) 이후, 단계(S13)에서의 혼합액 100 중량부에 대해서 희석제로 벤젠, 톨루엔, 크실렌 중 적어도 하나 이상을 10 내지 20 중량부를 배합함으로써, 액상의 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 완성한다(S14).
보다 구체적으로, 도장 직전에 안료가 배합된 LSR A액과 LSR B액을 중량비 1 : 0.1~10으로 각각 계량한 후, 미리 설정된 중량비로 벤젠, 톨루엔 또는 크실렌의 용제로 희석하여 도장이 용이한 점도로 맞춤으로써, 액상의 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 형성한다.
단계(S14) 이후, 액상의 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 밴드(100) 상에 각각이 복수의 띠로 구분된 비가역적 영역과 가역적 영역에 시온 안료의 반응 온도 범위에 따라 구분하여 도포한다(S15).
단계(S15) 이후, 단계(S15)에서 생성되어 밴드에 도포된 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료에 대한 예비 건조를 통한 희석제 건조를 수행한다(S16). 예비 건조시 50℃ 가량에서 30분 가량을 수행하는 것이 바람직하다. 즉, 고무 밴드에 도포 후에는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료 상의 희석제가 휘발하면서 도막에 기공이나 표면이 나빠지는 것을 막기 위하여 50℃ 이하의 낮은 온도로 희석제를 20 내지 40분 사이에서 건조한 후, 후술하는 가열 경화나 UV 경화 과정으로 진행한다.
단계(S16) 이후, 단계(S14)에서 생성되어 단계(S15)에서 고무 밴드에 도포된 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료에 대한 가열 경화 또는 UV 경화를 수행한다(S17). 가열 경화시 120℃에서 1시간 수행하는 것이 바람직하다.
이와 같이 고무 밴드에 도포된 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는 단계(S14)에서 희석제를 배합한 이후 약 3시간 이내에 전부 소진하는 것으로 하고 반드시 밴드의 도장면 전처리가 확실하게 이루어진 표면에 시온 안료를 적용한 실리콘 재질로 고무 밴드를 전기 제품의 외피에 적용하기 위해 약 400%까지 확관을 시켜도 도막이 벗겨지거나 박리되지 않는 도막 특성을 획득할 수 있다.
이와 같은 특성을 활용하여 실리콘제 냉 수축 밴드(Cold Shrinkable Joint) 표면에 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 도장하여 사용시 고무 밴드의 문제로 인하여 열화가 일어나면서 발열이 발생하면 색상이 변화되어 전기 절연에 노화가 일어나고 있음을 색상의 변화로 쉽게 인지하여 절연사고가 발생하기 전에 사고 예방 조치를 할 수 있어 사고 예방진단이 가능한 장점을 제공할 수 있다.
한편, 고무 밴드가 실리콘으로 제작된 상태로 표면에 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 도장하면 도막의 부착특성이 우수하여 벗겨지지 않으며 이 도장의 시온 특성으로 밴드의 발열에 의한 사고 예방진단을 눈으로 쉽게 가능해 진다. 또한 옥외용의 경우 시온 안료가 UV(자외)선에 취약하여 시온 특성이 소실되면 주기적으로 밴드 표면에 재도포하여 시온 특성을 복원하는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 구현예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다.
이상 설명된 본 발명의 실시예에 따른 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드는, 비가역적 시온 안료 띠와 가역적 시온 안료 띠를 구분하여 밴드에 도포함으로써, 비가역적 시온 안료 영역은 과거의 데미지를 확인하도록 하며, 가역적 시온 안료 영역은 현재의 데미지들 동시에 확인하여 신속한 상황처리가 가능하도록 할 수 있다. 또한, 작업자가 손목과 같은 걸 수 있는 "휴대용의 밴드 형태"로 제공하되, 은폐 안료와 시온 안료를 동시에 포함한 시온 안료 조성물로 한 탄성 도료로써 실리콘 고무제 전력기기 제품에 적용하여 확장 또는 기계적 스트레스에도 강한 접착성을 가지며, 실리콘제 냉 수축 튜브(Cold Shrinkable Tube) 또는 실리콘제 고압 전기 절연물 표면에 도포한 후 경화 처리하여 사용함으로써, 도료 처리를 통해 400%까지 확관하거나 강한 기계적 스트레스에도 도막이 벗겨지거나 박리되지 않는 특성을 갖도록 할 수 있으며, 기 설치된 전력기기, 예컨데 케이블이나 접속재 등에 자유롭게 끼워서 적용할 수 있으므로, 사용 편의성과 작업성이 극대화될 수 있는 장점이 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 밴드

Claims (10)

  1. 실리콘 폴리머 및 경화제를 이용하여 제조된 고무 밴드로서,
    밴드의 외부는 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 교반하여 얻어진 액체 상태의 코팅액이 도포되며,
    상기 시온 안료는 비가역적 시온 안료 및 가역적 시온 안료가 단독 또는 혼합 사용되고, 상기 비가역적 시온 안료는 과거의 전기제품 내부의 데미지를 확인하기 위해 미리 설정된 비가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분되어 도포되며, 상기 가역적 시온 안료는 현재의 데미지를 확인하기 위한 미리 설정된 가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분되어 도포된 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는,
    액상 실리콘 고무(Liquid Silicone Rubber, 'LSR') A액과 LSR B액을 각각 은폐 안료와 시온 안료와 배합한 뒤, 상기 LSR A액과 상기 LSR B액을 중량비 1:0.1~10으로 도료 도장 직전에 계량 배합하고 희석제를 혼합하여 도포되고,
    상기 LSR A액은 배합시 비닐 말단 실리콘 오일 (Vinyl-terminated Silicone Oil, ViMe2SiO(MeSiO)nSiMe2Vi), 흄드 실리카(Fumed Silica), 백금촉매 및 첨가제를 혼합하여 생성되며,
    상기 LSR B액은 배합시 비닐 말단 실리콘 오일(Vinyl-terminated Silicone Oil, ViMe2SiO(MeSiO)nSiMe2Vi), 흄드 실리카(Fumed Silica), 하이드리드 함유 실리콘 ㅇ오일(hydride-containing Silicone Oil, -(-Me2SiO)n(MeHSiO-)-m), 반응 억제제 및 첨가제를 혼합하여 생성되는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는 벤젠, 톨루엔, 크실렌 중 적어도 하나 이상의 희석제를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 희석제를 배합하여 생성되어 접속재에 도포된 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료에 대한 예비 건조를 통한 희석제의 건조가 수행되어 제조되는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 접속재에 도포된 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료에 대한 가열 경화 또는 UV 경화가 수행되어 제조되는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 은폐 안료는 산화티타늄, 산화아연, 리토폰(lithopone), 연백(鉛白) 중 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 고무 밴드의 외피 영역에 적용함에 있어서 복수의 띠 형태로 비가역적 시온 안료 영역과 가역적 시온 안료 영역으로 구분하여 은폐 안료 및 시온 안료를 배합한 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 교반하여 액체 상태의 코팅액을 도포하는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 복수의 띠 형태는 상기 고무 밴드에 있어서 원주 방향 또는 폭 방향으로 구분되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료는 과거의 데미지를 확인하기 위해 미리 설정된 바가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분된 비가역적 시온 안료와, 현재의 데미지를 확인하기 위한 미리 설정된 가역적 온도 범위에 따라 차등적으로 구분된 가역적 시온 안료를 이용하여 단독 또는 혼합 도포되는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 가역적 시온 안료는 변색 온도가 -15~200℃까지 가역적으로 변하는 가역성 안료를 사용할 수 있으며, 상기 비가역적 시온 안료는 변색 온도가 40~450℃까지 비가역적으로 변하는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 온도 감응형 변색성을 갖는 고신율 탄성 도료를 적용한 전기제품 점검용 고무 밴드.
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