| >>2016년 대세는 역시 힐링룸라비 : 2016-04-24
(주)에코텍은 대한민국의 중심 판로라고 할수 있는 대전·충청권의 총판업체는 본격적인 광열기 홍보와 판매를 위해 지난달 27일 오픈 행사을 열었다.
신에너지 창조기업인 (주)에코파트너즈(회장 전춘식)는 미래의 신동력 사업으로 주목받고 있는 친환경 광열기에 대한 수요가 해외 뿐만 아니라 국내에서도 증가하고 있다고 밝혔다.
겨울철을 맞이해서 관심이 집중 되고 있는 가운데 대전·충청권의 총판점(사장 강인성)은 지난달 27일(목) 대전광역시에서 오픈행사를 열고 본격적인 광열기 라비 'RAVI'의 홍보와 판매을 시작하게 됬다.
(주)에코텍의 대전·충청권의 총판을 맡은 강인성 사장은 "(주)에코파트너즈의 주력 제품인 광열기 라비 'RAVI'를 피부관리샆, 친환경 찜질방, 일반주택 내에 힐링룸 등에 접목해 누구나 찾고 즐길 수 있는 신개념의 건강문화를 주도해 갈 계획이다"라고 야심찬 포부를 밝혔다.
특히 광열기 라비 'RAVI'는 친환경 발열기로 나노코팅의 복합적인 기술을 응용한 혁신적인 친환경 제품이다.
원적외선이 대량 방출되고, 400도 이상에서도 화재의 위험이 없다. 또한 기존의 난방기 제품에 비해 30~50%의 난방비 절감 효과가 있다. 이날 행사에는 방송인이자 심리학자인 최창호 박사가 참여하며 축하의 메시지와 함께 '라비'의 필요성에 대한 사회적인 기반에 대한 설명을 덧붙이며 강연도 진행했다.
이번에 새롭게 선보인 친환경 광열기는 비금속 발열체 기술과 친환경 광원소재 나노 코팅 열흡수 방사패널기술이 융합된 원적외선 복사열 방식의 에코 쾌적 난방시스템을 갖춘 'RAVI'다.
나노코팅의 복합적인 기술을 활용해 화재의 위험이 거의 없으며 기존의 난방기 제품에 비해 난방비를 최대 30~50% 절감할수 있는 획기적인 제품이라는 게 업체의 설명이다.
또한 난방기 작용 시 산화작용이 일어나지 않아서 장시간 가동 때도 환기의 필요성이 없기에 관련 업계와 농어업 건조기 분야의 전문가들의 큰 관심을 받고 있다.
한편 ㈜에코텍은 현재 해외 총판계약 진행과 함께 국내의 총판계약을 진행하고 있으며 총판계약이 완료 되는대로 국내와 해외에 신제품인 친환경 광열기인 라비를 선보이며 중국에서 선풍적인 관심을 얻고 있다.
>>에코텍, 2016년 본격적인 중국진출 : 2016-04-26 - 중국 흑룡강성 대경시 온실 10동 임대 예정
1. 주소: 대경시 대동구 태양승진(大庆市大同区太阳升镇) 2. 온실면적: 10동 합계 10무 (1무는 약 666평방미터) 3. 재배작물: 포도- 중국 흑룡강성 수이화시 온실 10동 임대 예정
1. 주소: 수이화시 보산진(绥化市宝山镇) 2. 온실면적: 10동 합계 10무 3. 재배작물: 오이 4. 재배시간: 기존의 난방방식으로는 오이 육모 이식 후 55일 좌우 수확, 광열기 난방 및 천비토 사용 후, 33일좌우 수확. 5. 광열기 재배 가격: 기존은 500g 1.5위안, 광열기 재배 후 품질 제고로 500g 4위안(재확인 필요)
- 요약 사업계획
1. 해당 온실 20동을 임대하여 생산하는 포도 및 오이를 판매하여 얻는 수익과 더불어 광열기, 천비토를 포함하는 에코시스템의 설치와 관리에 따른 수익까지 모두 확보가 가능하며, 온실 인수 및 임대를 지속적으로 확대할 예정. ---향후 현지에 있는 약 27만동에 달하는 대규 모 온실에 대한 에코시스템 설치 및 관리, 생산작물에 대한 판매를 통해 에코텍의 매출 및 수익에 큰 기여를 할 것으로 기대되며, 한-중 FTA가 발효될 경우 더욱 큰 기회가 생길 수 있을 것으로 전망.
2. 흑룡강성 지역은 중국에서도 가장 춥기로 유명한 지역으로 한겨울 평균기온이 영하 30도 이상을 기록할 정도로 추운 지역임. ----해당 지역의 온실은 영하 20~30도 하에서 운영이 불가능하고 중국 정부가 2020년까지 석탄 사용금지를 추진하고 있기 때문에 에코텍의 온실 임대를 통한 에코시스템의 설치 및 농작물 재배는 중국 농업에 적지 않은 파급력을 미칠 것으로 기대.
3. 당사는 이번 흑룡강성 온실 10동의 임대를 시작으로 향후 중국 농업사업에 본격적으로 진출할 수 있는 토대를 구축할 계획.
===특급정보 공시 대기 중 2016-04-27
드디어 광열기라비가 힐링룸은 물론이고, 서울대, 건양대의 성능테스트 결과에 따라 홈쇼핑에서 의료기기로 판매될 수 있는 길이 열렸다
===30만동, 에코시스템 적용예정, 2016-05-03 CCTV 뉴스팀 기자
(주)에코텍은 중국 헤이룽장성 따칭(大慶)시에 위치한 팔일농간대학이 소유한 대형 작물재배하우스 2동을 임대하여 포도재배를 본격화한다고 밝혔다.
지난 2014년 11월부터 세계의 식량창고로 불리는 중국 거대 국영기업 베이다황그룹, HIT공대그룹등과 함께 흑룡강성 수의화시 포도재배단지 실증실험에서 (주)에코텍의 신개념 농법인 에코농업시스템을 적용하였다.
실증결과 외부온도 영하 20~30도의 추위에도 땅속온도는 영상 15도를 유지하여 작물이 빠르게 성장 했고, 포도품질을 30~50% 이상 끌어올려 고품질 포도수확과 에너지절감 등의 성공적인 실험결과로 중국 하얼빈시 정부와 관계자들의 뜨거운 관심을 받았다.
에코농업시스템은 (주)에코파트너즈가 생산 판매하고있는 광열기RAVI, 바호스, 천비토 등을 이용하여 토양개량, 수분공급, 적정온도 등 작물이 최적의 환경에서 자랄 수 있도록 (주)에코텍이 개발한 신개념 농법이다.
향후 (주)에코텍은 여름보다 4~5배 포도가격이 높은 겨울철에 포도를 생산하여 매출증대에 힘쓰고, 따칭시 전역에 시설된 재래식 포도재배하우스 약 30만 동에 에코농업시스템을 시공할 목표를 세우고 있다.
===에코텍관련 문의전화 070-5031-9628 : 2016-05-08
언제든 가능하고, 여직원이 받고, 대표이사와 통화도 가능합니다.2016년 대박나세요.목표가 2,000원이상 입니다.
===헤이룽장성에 대규모 유기농사업에 286조 투입, 에코텍 대박: 2016-05-13중국 동북3성 기사 검색.
중국 정부가 산업 구조조정 실패로 침체에 빠진 동북3성(랴오닝·지린·헤이룽장성)의 경기 회복을 위해 280조원대의 초대형 투자에 나선다.
13일 관영 신화망(新華網)에 따르면 국가발전개혁위원회는 지난달 26일 공산당과 국무원이 내놓은 '동북지방 등 옛 공업기지 전면진흥에 관한 의견'(이하 의견)의 후속대책으로 3개년 집중추진사업을 확정, 발표했다.
국가발전개혁위는 새로운 동북진흥전략이 제13차 경제개발 5개년계획(2016~2020년)과 긴밀히 연계돼 추진될 것이라며 올해부터 오는 2018년까지 기반시설 조성에 박차를 가할 방침이라고 밝혔다.
이를 위해 130여 개 프로젝트에 1조6천억 위안(약 285조9천840억원)을 투입해 산업 구조조정과 연계한 첨단 산업단지 조성, 대규모 웰빙 유기농사업, 의약 및 IT산업 등에 투자하기로 했다.
'의견'은 "동북3성을 통틀어 '옛 공업기지'라고 부르지만 성(省)별로 차이가 뚜렷해 장점을 살리기 위한 사업배분이 필요하다"고 지적했다.
랴오닝성의 경우 대량 장비제조업과 광공업기업이 발달했는데 첨단 장비제조업에 집중하도록 주문했다. 이에 따라 랴오닝성 발전개혁위는 선양(瀋陽)에 중국-독일 첨단장비제조산업단지 건설을 추진키로 했다.
총 48㎢ 면적의 이 단지는 스마트제조업, 첨단장비, 스마트자동차 제작, 전략성 신흥산업 등에 초점이 맞춰질 예정이다.
헤이룽장성은 식량공급기지 역할에 더해서 친환경 농업과 안전한 먹거리 공급지역 조성에 주안점을 둘 예정이다. 화학비료, 농약, 제초제 사용을 줄여 웰빙농산물 브랜드를 개발하고 유기농 인증면적도 확대하도록 했다.
지린성은 의약, 장비, 소프트웨어 및 IT산업 등의 강점을 살려 이들 분야 활성화에 집중투자할 방침이다.
국가발전개혁위는 "중앙 정부가 '의견'을 발표한 것은 국가 차원에서 동북진흥전략을 추진하겠다는 의지의 표현"이라면서 "중앙 부처와 지방이 협력해 전면적인 시행에 나설 것"이라고 밝혔다.
흑룡강성 420만개 비닐하우스에 광열기라비를 포함한 에코농업시스템은 필수!!!!! 210조원 시장규모
===15조~20조원 규모 매출 재료 터진다.
2016-05-17 흑룡강성 인민의정부 에코농업시스템 300만개*5,000만 = 15조
>>2015/12/26 중국 동북3성, 저질 석탄보일러 퇴출 등 스모그 줄이기 '총력전'
(선양=연합뉴스) 홍창진 특파원 = 겨울난방이 시작되면서 극심한 스모그 현상을 겪는 중국 동북3성 지자체들이 대기오염물질 배출을 줄이기 위해 저품질 석탄보일러를 퇴출시키는 등 다양한 대책을 실시키로 했다.
26일 현지 매체들에 따르면 중국 지린(吉林)성은 오는 2017년까지 5개의 성(省)급 저탄소 공업단지를 만들어 산업오염물질 배출량을 줄이고 이를 일반 업체로 확산시킬 방침이다.
지린성은 저탄소 공단에 신재생에너지자동차, 태양광 및 풍력 발전장비, 에너지절약형 건자재, 고효율 열교환장치 등 저탄소 상품 및 기술 연구·개발업체를 유치하고 그 기술을 일반 업체에 보급키로 했다.
또 발전용량 20만㎾ 이상 발전소 및 하루생산량 2천t 이상 시멘트재료 생산시설에 대해 유해배기가스인 질소산화물 제거장치 설치를 완료했다.
중국에서 가장 높은 위도상에 위치해 겨울이 빠른 헤이룽장(黑龍江)성은 저품질 난방용 석탄보일러를 개조하고 소형 보일러를 제거하는 작업을 앞으로 2년 내 완료할 방침이다.
헤이룽장성은 공기질 측정 결과 PM 2.5(지름 2.5㎛ 이하의 초미세먼지) 중 석탄오염이 25∼41%를 차지해 저질석탄 사용 난방보일러를 오염물질 배출기준에 적합한 석탄용 보일러로 개조한다고 밝혔다.
이밖에 지역 도시의 주거구역 내 10t 이하 소형보일러를 모두 없애고 전기 난방을 공급키로 했다.
랴오닝성은 2017년 말까지 성도인 선양(瀋陽)의 거주지 난방용 보일러를 석탄보일러에서 전기 또는 가스보일러로 교체하는 등 친환경난방으로 전환하기로 했다. 올해 선양의 대형 석탄보일러 16대가 철거돼 석탄 사용량을 3만t 줄이게 됐다.
동북3성 환경당국 관계자들은 "올 들어 심각한 수준의 스모그가 자주 발생해 주민건강을 위협하고 청정 환경을 해치고 있어 오염물질 배출량을 낮추기 위해 적극적인 대책을 마련했다"고 설명했다.
>>2014-08-05가정용 난방과 요리도 전기 등 청정에너지로 대체
【베이징=AP/뉴시스】최현 기자 = 중국 수도 베이징(北京)이 5일 대기 오염을 줄이기 위해 올해 말부터 석탄 판매나 이용이 단계적으로 금지하기 시작해 2020년 말까지는 모든 석탄 이용과 판매를 금지할 것이라고 발표했다.
베이징 환경보호국은 이날 초미세먼지로 가득 찬 스모그로 인한 대기 개선을 위해 도시 내에서는 천연가스나 전기 등을 쓰도록 하는 규제가 결정됐다고 밝혔다.
이날 발표된 '고오염 유발 연료 사용 금지 지역 조성안'은 지난해 9월 제시됐던 '베이징 공기정화계획'에 따른 구체적인 실행 방안이다.
베이징기술개발구를 포함 차오양(朝陽), 하이뎬(海淀) 등 6개 주요 지역에서는 석탄과 석탄 관련 제품의 사용이 전면 금지되며 석탄을 사용하는 화력발전소 등 시설들도 폐쇄된다.
일반 가정의 난방이나 요리 등에도 석탄 사용이 금지되며 전기나 천연가스 같은 청정에너지로 대체될 계획이다.
중국 정부는 2017년까지 베이징의 석탄 사용량을 2012년 대비 1300만t 감소시켜 1000만t 이하로 제한, 에너지 사용 구조를 최적화하고 대기 질을 개선한다는 계획이다. 베이징의 석탄 사용량은 2012년 기준 2270만t으로 전체 에너지 소비량의 25.4%를 차지했지만 2017년에는 10% 이하로 낮추는 대신 이를 석탄에 비해 대기오염 유발 물질이 낮은 천연가스 등으로 대체한다는 것이다.
베이징의 PM 2.5 발생 가운데 석탄 사용이 차지하는 비중은 22.4%로 31.1%를 차지한 자동차 배기가스에 이어 2번째로 많은 비중을 차지하고 있었다. 이밖에 산업 생산에 따른 발생이 18.1%로 그 뒤를 이었다.
한편 베이징 당국은 지난해부터 구체적인 조치를 통해 대기질 개선을 위한 노력을 기울이고 있지만 중국 전체의 석탄 사용량을 계속해서 늘어날 것으로 전망되고 있다.
[[>>특정한 저항온도계수를 갖는 면상발열체 조성물 및 이를 이용한 면상발열체
WO 2012148126 A2
(A)절연바인더 성분, (B)저항 성분, (C)온도조절 성분를 포함하는 면상발열체 조성물에서, 저항온도계수가 560×10-6 내지40×10-4/℃ 인 면상발열체 조성물을 개시한다. 본 발명에 따른 면상발열체 조성물은, 물질의 조성비에 따라 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고, 시간에 따른 전력 및 온도의 자기제어가 가능하여 안정성이 확보된 면상발열체를 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 면상발열체는 기재에 도포하는 형태로 제조가 가능하므로 구조가 매우 간단하고 기존의 발열체 제품에 비하여 발열이 우수하고 주위로 발산되는 열의 적어 효율이 우수하다.
청구 범위(12)
1.(A)절연바인더 성분, (B)저항 성분, (C)온도조절 성분를 포함하는 면상발열체 조성물에서, 저항온도계수가 560×10-6 내지 40×10-4/℃ 인 것을 특징으로 하는 면상발열체 조성물.
2.제1항에 있어서,상기 (A)절연바인더 성분은 폴리에스테르계 또는 에폭시 페놀 래커 수지계 재료인 것을 특징으로 하는 면상발열체 조성물.
3.제1항에 있어서,상기 (B)저항 성분은 니켈과 알루미늄의 혼합물인 것을 특징으로 하는 면상발열체 조성물.
4.제3항에 있어서, 상기 (B)저항 성분에 상대저항값을 변화시키기 위하여 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 중에서 선택된 하나 이상의 교정 성분들이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 면상발열체 조성물.
5.제4항에 있어서, 상기 교정 성분의 함량은 1/10 ~ 1/100 at%인 것을 특징으로 하는 면상발열체 조성물.
6.제3항에 있어서,상기 혼합물의 평균 분산값이 0.5 ~ 5.0㎛인 것을 특징으로 하는 면상발열체 조성물.
7.제4항에 있어서,상기 규소의 비표면적이 200 m2/g 이하인 것을 특징으로 하는 면상발열체 조성물.
8.제1항에 있어서,상기 (C)온도조절 성분은 산화규소, 산화알루미늄, 산화붕소, 산화바륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산화물인 것을 특징으로 하는 면상발열체 조성물.
9.기재;상기 기재 상에 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 고온용 발열체 조성물을 이용하여 형성된 발열층; 및상기 발열층에 형성된 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체.
10.제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 면상발열체 조성물을 적용한 핫 플레이트.
11.제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 면상발열체 조성물을 적용한 난방 필름.
12.제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 면상발열체 조성물을 적용한 히팅 케이블.
설명
특정한 저항온도계수를 갖는 면상발열체 조성물 및 이를 이용한 면상발열체
본 발명은 면상발열체 조성물 및 이를 이용한 면상발열체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원의 공급으로 인하여 발열기능을 가지며, 온도조절성분이 특정한 저항온도계수를 갖는 온도면상발열체 조성물 및 이를 이용한 면상발열체의 제조방법에 관한 것이다.
에너지 자원의 고갈에 따라 세계 각국은 에너지 절약 부분에 많은 투자를 하고 있다. 이러한 흐름에 맞춰 최근 부각되고 있는 면상발열체는 일반적으로 사용하고 있는 전기발열체보다 20 ~ 40%의 전력을 감소하는 제품으로 전기 에너지 절약 및 경제적 파급효과가 클 것으로 예상된다.
일반적으로 면상발열체는 전기통전에 의해 발생하는 복사열을 이용하고 있어 온도조절이 용이하고, 공기를 오염시키지 않아 위생과 소음 면에서 장점이 있어 히팅 매트나 패드 등의 침구류에 이용되고 왔다. 또한 주택의 바닥 난방, 사무실 및 작업장 등의 산업용 난방, 도장 건조 등 각종 산업장의 가열장치, 비닐하우스나 축사, 농업용 설비, 자동차용 백밀러, 주차장의 동결방지장치, 레저용 방한용 장비, 가전제품 등 폭넓게 이용되고 있다.
면상발열체는 특히, 최근에 그 이용이 활발하여 유럽의 주택난방의 많은 부분을 대체하고 있으며 주택분야 외에 산업용 건조기, 농산물 건조기, 건장의료 보조제품 및 건축부자재 등으로 응용이 가능한 신소재로 국내뿐만 아니라 수출주력이 가능한 제품으로 평가받고 있다.
통상적으로 면상발열체는 철, 니켈, 크롬, 백금 등의 금속 박판을 에칭한 금속 발열체와 탄화규소, 지르코늄, 탄소 등의 비금속 발열체 등이 주류를 이루고 있었다. 그러나 이들은 열과 내구성이 약하고 제작이 어려운 문제점이 지적되어 왔다.
양쪽이 절연층으로 절연되어 있는 전도층을 갖는 층상 제품 형태의 다층 가열요소는 잘 알려져 있다. 이것은 가열요소의 표면 중 한 면에 금속이나 금속 폴리머 필름 재질의 열반사층도 지니고 있다. 전도층은 석탄 섬유(coal-fiber) 종이에 기반하여 제작되고, 절연층들은 열가소성 폴리머 필름 재질로 된다고 알려져 있다.
또한 폴리머 전기가열기 제조 방법도 잘 알려져 있다. 제조 시에 절연 기판에 단열재와 함께 스며들게 하는 방식으로 저항요소(resistance element)를 형성하는 탄소(element carbon), 흑연, 변형된 페놀포름알데히드 수지로 된 전도층을 입힌다. 그 위에 에폭시 또는 에폭시페놀 또는 페놀포름알데히드 바인더를 흡수한 층을 입혀 절연 코팅을 형성하고 적합한 온도와 시간, 압력에서 모든 층들이 압력을 받도록 한다. 저항요소는 그 위에 저항 코팅을 하기 전에 유사한 저항요소들과 함께 분리하고 분리된 형태로 130 - 140℃에서 적층 두께 1 밀리미터 당 10-12분간 열처리(경화)한다.
그러나 기존 면상발열체는 정확한 온도조절이 용이하지 않았고, 일정한 비등점 온도까지 상승한 이후에도 지속적으로 비등 온도에 동일한 전력공급 유지하고 있어서 에너지 손실이 과다하였다. 따라서 면상발열체 중에서도 특정한 전력을 단순히 인가하는 것이 아니라 전력사용의 효율성을 기하면서 특정한 온도범위의 조절이 용이한 기술을 필요로 하고 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물질의 조성비에 따라 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고 열손실이 적어서 전력사용량이 절감되고 온도조절 성분이 특정한 저항온도계수를 갖는 면상발열체 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 상기 조성물을 이용하여 물의 비선형 곡선과 유사하게 전력을 공급하여 소모전력을 자기 제어할 수 있어 안정성이 확보된 면상발열체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
(A)절연바인더 성분, (B)저항 성분, (C)온도조절 성분을 포함하는 면상발열체 조성물에서, 저항온도계수가 560×10-6 내지 40×10-4/℃ 인 면상발열체 조성물을 제공한다.
또한 상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
기재; 상기 기재 상에 상기 발열체 조성물을 이용하여 형성된 발열층; 및 상기 발열층에 형성된 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 면상발열체를 제공한다.
본 발명에 따른 면상발열체 조성물은, 물질의 조성비에 따라 특정한 온도 영역에서 정확한 온도조절이 가능하고, 시간에 따른 전력 및 온도의 자기제어가 가능하여 안정성이 확보된 면상발열체를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 면상발열체는 기재에 도포하는 형태로 제조가 가능하므로 구조가 매우 간단하고 기존의 발열체 제품에 비하여 발열이 우수하고 주위로 발산되는 열의 적어 효율이 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 온도조절효과를 나타내는 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력실험 결과를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스 실험 결과를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도변화 실험 결과를 도시한 것이다.
본 발명은 (A)절연바인더 성분, (B)저항 성분, (C)온도조절 성분으로 구성되고, 저항온도계수가 560×10-6 내지 40×10-4/℃ 인 면상발열체 조성물을 제공한다. 이러한 저항온도계수는 저항기 물질에 있어서 저항 변화를 온도의 함수로서 나타낸다. 반드시 선형 관계는 아니지만, 정(+) 값은 저항 특성이 온도가 올라가거나 떨어지는 것에 정비례하여 증가하거나 감소하는 물질을 가리키고, 반대로, 부(-) 값은 저항 특성이 온도 변화에 반비례하여 변화하는 물질을 가리킨다.
온도조절 성분이 팽창하면(전형적으로 온도 상승으로 인해), 저항성분 입자 사이의 거리도 또한 증가할 것이므로, 저항은 일반적으로 감소할 것이다. 온도조절 성분이 수축하면, 각 입자 사이의 거리가 일반적으로 작아지게 되기 때문에 전도성은 일반적으로 증가할 것이다.
본 발명의 온도조절 성분에 있어서, 저항온도계수는 일반적으로 절연바인더의 열팽창계수('CTE')와 직접적인 관계가 있다. 특정 절연바인더는 비교적 높은 CTE를 가질 뿐만 아니라, 본 발명의 임의의 용도에 유용한 다른 물성(예컨대, 열적, 기계적 및(또는) 약품 안정성)을 제공할 수 있다.
본 발명에서 (A)절연바인더 성분은 통상의 면상 발열체에 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 페놀계, 아미드계, 폴리에스테르계, 에폭시계, 폴리비닐알콜계, 폴리비닐부티랄계, 폴리이미드계, 폴리에테르이미드, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르케톤, 우레탄계, 염화고무계, 아크릴계, 염화비닐계, 니트로셀룰로스, 및 아세틸셀룰로스 등이 있다. 적합한 플루오로중합체의 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌 퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA, 비제한적인 예: 테트라플루오로에틸렌 퍼플루오로메틸비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌 퍼플루오로에틸비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌퍼플루오로프로필비닐에테르 공중합체), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE) 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 등에서 임의로 선택되어 사용될 수 있다. 그 중에서도 폴리에스테르계 또는 에폭시계 고분자가 바람직하다. 또한, 사용되는 고분자 수지에 맞는 경화제를 선택하여 통상의 사용범위 내에서 추가로 투입하여 사용할 수 있다.
(A)절연바인더 성분의 함량은 5 내지 28 중량%인 것이 바람직하고, 함량이 5 중량% 미만인 경우에는 조성물의 결합력이 저하되기 때문에 바람직하지 못하고, 28 중량%를 초과하는 경우에는 저항 성분 등 기타 조성물의 성분 함량이 적어서 발열성능이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
(B)저항 성분(resistive composition)은 니켈과 알루미늄의 혼합물인 것이 바람직하다. 저항 성분에 상대저항값을 변화시키기 위하여 몰리브덴(Mo), 보론(B), 규소(Si) 중에서 선택된 하나 이상의 교정 성분들이 추가로 포함되는 것이 바람직하다. 교정 성분은 파라메터를 안정화시키기 위하여 나노 구조의 분말 형태의 안정화물이라고 할 수 있다. 이러한 안정화물의 비표면적은 200 m2/g 이하인 것이 바람직하다. 이때 구조(structure)의 형성 시간이 단축되며, 사용되는 함량은 조성물 함량의 0.4 ~ 0.6 중량%가 첨가될 수 있다. 이때 저항온도계수 변화의 안정성은 장기간 사용하여도 변화하지 않는다.
(B)저항 성분의 함량은 46 내지 75 중량%인 것이 바람직하다. 저항 성분의 함량이 46 중량% 미만인 경우에는 발열체의 발열 성능을 구현하기에 미흡하기에 바람직하지 못하고, 75 중량%를 초과하는 경우에는 온도조절의 안정성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
저항 성분에서 이를 교정하기 위한 성분의 함량은 1/10 ~ 1/100 at%인 것이 바람직하다. 여기서 교정이라는 것은 저항 성분의 효과를 더욱 개선하기 위하여 추가로 첨가되는 첨가제로 이해되어질 수 있다.
저항 성분은 상대 저항의 기본 수준과 저항온도계수를 결정하고 몰리브덴과 보론 첨가물의 교정 성분들은 상대 저항값을 변경시킨다. 저항온도계수의 변화는 입자 성분의 분산값이 0.5 ~ 5.0㎛로 변화함으로써 조절되는데, 그러한 변화는 보올밀(ball mill)에서의 준비 시간에 의해 결정된다. 공기투과법으로 상대표면을 측정하는 기기인 PSK-12에 의해 제어된다.
본 발명에서는 (C)온도조절 성분을 통하여 통전된 상태에서 면상발열체가 최대 30 ~ 450℃로 조절되는 데에 역할을 담당한다. 온도조절 성분으로서 특정한 물질이 적절한 함량으로 포함되어야 발열체의 과열을 방지하고, 적절한 전력을 소모하는데 기여하는 것이다. 구체적으로 (C)온도조절 성분은 산화규소, 산화알루미늄, 산화붕소, 산화바륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산화물인 것이 바람직하다. (C)온도조절 성분은 무연 유리 분말 혼합물을 사용할 수 있고, 예를 들어, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3를 포함할 수 있다.
(C)온도조절(regulative composition) 성분의 함량은 10 내지 40 중량%인 것이 바람직하다. 온도조절 성분의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 특정 온도로 조절하는 기능을 실현하기에 부족하기에 바람직하지 못하고, 40 중량%를 초과하는 경우에는 저항 성분 등 기타 성분들의 함량이 너무 적게 되어 바람직하지 못하다.
(C)온도조절 성분은 산소의 유입없이 6 ~ 10 시간 동안 유성형 볼 밀의 폐쇄공간에서 제작된다. 입자의 입경은 0.1 ~ 1.0㎛ 범위 내에서 정해지는 것이 바람직하다.
나머지 각 성분들의 비율 대비 전체 조성물의 중량%를 변경하는 방식으로 광범위한 비저항 범위에서 다양한 저항온도계수를 갖는 가열요소들을 얻을 수 있다.
조절성분에 첨가되는 납성분이 없는 유리(lead-free glass)의 함량은 가열 요소의 일반적인 특성에 영향을 미치기 시작하는 수준을 결정하는데, 그 양은 각각의 저항성분에 대하여 경험적인 방법으로 결정된다.
본 발명에 따른 면상발열체 조성물은 유기용제로서 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부탄올 등의 알콜류, 벤젠, 크실렌, 텍사놀, 에틸렌글리콜, 부틸카비톨, 에틸셀로솔브, 글리세롤, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc), N,N'-디메틸-포름아미드(DMF), 디메틸 술폭사이드(DMSO), 테트라메틸우레아(TMU), 디에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 1,2-디메톡시에탄(모노글림), 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(디글림), 1,2-비스-(2-메톡시에톡시) 에탄(트리글림), 비스[2-(2-메톡시에톡시)에틸)]에테르(테트라글림), 감마-부티로락톤, 및 비스-(2-메톡시에틸) 에테르, 테트라히드로푸란 등으로부터 선택된 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 이러한 유기용제 대신에 수성(물)을 용제로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 면상발열체 조성물은 분산제, 증점제, 가속제, 소포제, 레벨링제, 산화방지제 등을 더 첨가하여 사용할 수 있다.
분산제는 우레탄계, 아크릴계, 인계, 유기산염계 및 무기산염계로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
증점제는 페이스트 상에서의 점도를 증가시켜 면상발열체의 제조 시 코팅성 등의 가공성을 위한 것으로, 이는 셀룰로즈계, 폴리아크릴아미드계, 폴리우레탄계, 폴리사카라이드계 및 이들의 공중합체로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 이때, 상기 셀룰로즈계로는 메틸 셀룰로즈, 하이드록시 에틸셀룰로즈, 하이드록시 프로필셀룰로즈 등을 예로 들 수 있으며, 상기 폴리아크릴아미드계로는 폴리아크릴아미드 및 이의 공중합체 등을 예로 들 수 있다. 또한 상기 폴리우레탄계로는 폴리우레탄, 폴리우레탄-아크릴 및 이들의 공합체 등을 예로 들 수 있으며, 상기 폴리사카라이드계는 웰란검, 커들란 등의 바이오 고분자 등을 예로 들 수 있다.
가속제는 트리부틸 주석 아세테이트(TBTA), 트리부틸 주석 옥사이드(TBTO), 트리에탄올 아민(TEA), 트리이소프로판올 아민(TIA), 2-아미노-1-프로판올(APP), 2-아미노-1-프로판올(APT), 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(AMP), 디메틸 아미노 피리딘(DMAP), 트리페닐 포스파이트(TPPI), 피리딘, t-부틸 아미노에틸 메타크릴레이트(BM-615), 이소퀴놀린카르보니트릴, 1-이소퀴놀린카르복실산, 이소퀴놀린, 5-이소퀴놀린술폰산, 2,4-히드록시벤조산, 4-히드록시벤조산, 4-히드록시페닐아세트산, 및 2-히드록시이소퀴놀린로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 고온용 발열체 조성물로는 핫 플레이트, 난방 필름, 히팅 케이블, 취사용 가열기구 등을 제조할 수 있으며, 그 이외에도 다양한 형태의 응용품을 제조할 수 있다.
면상발열체는 전극에 전압을 걸어주게 되면 열이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 발열체 전면에 걸쳐 균일한 발열온도 분포를 보임과 동시에 저항이 일정하여 발열온도가 일정하게 된다. 발열체가 사용되는 전 산업분야에 적용이 가능하다. 또한 기존의 구리 열선 및 탄소 면상발열체 대비 내구성이 뛰어나다.
본 발명에 따른 면상발열체 조성물은 전원 인가에 의해 열을 발생시키는 발열체의 재료로 유용하게 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 면상발열체 조성물은 판상의 시트나 입체적 형상을 가지는 성형체의 발열체로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 이하에서 설명되는 본 발명에 따른 면상발열체의 발열층으로 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 면상발열체는 기재; 상기 기재 상에 상기 면상발열체 조성물을 이용하여 형성된 발열층; 및 상기 발열층에 형성된 전극;을 포함한다. 본 발명에 따른 상기 조성물을 이용하여 형성된 면상발열체는 통전된 상태에서 최대 30 ~ 450℃로 온도조절되는 것이 특징이다. 상기 면상발열체에 전압을 인가하는 경우 물의 Heat Capacity가 비선형 곡선과 유사하게 전력을 공급한다. 이는 종래의 면상발열체 제품이 물이 끓을 때까지 동일한 전력량을 공급하는 것에 비하여 열손실을 상당 부분 줄임으로써 공급되는 전력량의 손실을 감소시킬 수 약 40% 정도의 에너지를 절약할 수 있다.
면상발열체의 제조방법을 보다 상세하게 설명하면, 기재를 준비하는 단계와, 면상발열체를 제조하는 방법은 용제에 절연성바인더, 저항 성분, 조절성분을 포함하는 바인더를 혼합하여 페이스트를 형성하는 단계와, 상기 페이스트를 기재에 도포하는 단계와, 도포단계 이후에 전극을 형성시키는 전극형성단계를 포함하는 공정을 통하여 제조될 수 있다.
상기 기재는 유연성을 갖는 것으로서, 합성수지 필름, 섬유시트 또는 종이로부터 선택될 수 있다. 이때, 상기 합성수지 필름은 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PS(폴리스티렌), PC(폴리카보네이트), PA(폴리아미드), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PU(폴리우레탄) 또는 불소 수지 등으로의 구성된 필름 및 이들의 발포 시트 (발포 PS 시트 등)를 예로 들 수 있다. 또한, 상기 섬유시트는 천연섬유나 합성섬유로부터 제조된 직포 및 부직포를 포함한다.
상기 페이스트를 기재 상에 도포함에 있어서, 스크린 프린팅, 롤, 그라비아, 나이프, 분사, 침지코팅방식 등 다양한 방법을 이용할 수 있고 스크린 프린팅 방식을 이용하여 도포하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전극은 알루미늄, 은, 금, 철, 백금, 및 구리 등으로 이루어진 군중에서 선택된 단일 금속 또는 합금을 이루어질 수 있으며, 이러한 전극은 띠 형상으로 증착에 의하거나 소정의 폭으로 절단된 후 부착될 수 있다. 또한, 상기 전극은 발열층 상에 적층 부착(또는 증착)되거나, 발열층에 포함될 수 있다.
복합 페이스트는 발려진 후 130 ~ 160 ℃에서 8 ~ 12분 동안 적외선 광선이 나오는 컨베이서 용광로(conveyer furnace)에서 열처리되고, 그 후 170 ~ 200 ℃에서 10-30분간 열처리된다. 그 다음 전도 통로(pathes)가 제작되는데, 스크린 프린팅을 비롯하여 알려져 있는 방법 중 어떠한 것을 사용하여도 된다. 그 후 가열요소는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 필름으로 코팅되고 열 압축법으로 서로 결합된다. 가열요소에 대한 전원공급은 기계적인 방식, 전도 통로가 있는 위치에서 보호 필름을 박리하는 방식으로 이루어질 수 있다.
이하 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
<면상발열체 조성물의 제조>
실시예 1--에폭시 페놀 래커 수지 18g, 니켈-알루미늄(Ni-53%, Al-47%) 62g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 20g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 2--에폭시 페놀 래커 수지 14g, 니켈-알루미늄(Ni-53%, Al-47%) 62g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 24g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 3--에폭시 페놀 래커 수지 28g, 니켈-알루미늄(Ni-53%, Al-47%) 52g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 20g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 4--에폭시 페놀 래커 수지 22g, NiAl[(Ni-53%, Al-47%)(45wt%)]-B(5wt%)-Mo(30wt%)-Si(20wt%) 60g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 18g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 5--에폭시 페놀 래커 수지 28g, NiAl[(Ni-53%, Al-47%)(45wt%)]-B(5wt%)-Mo(30wt%)-Si(20wt%) 46g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 26g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 6--에폭시 페놀 래커 수지 18g, NiAl[(Ni-53%, Al-47%)(45wt%)]-B(5wt%)-Mo(30wt%)-Si(20wt%) 46g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 36g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 7--에폭시 페놀 래커 수지 18g, 니켈-알루미늄(Ni-53%, Al-47%) 52g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 20g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 8--에폭시 페놀 래커 수지 18g, 니켈-알루미늄(Ni-53%, Al-47%) 62g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 20g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 9--에폭시 페놀 래커 수지 18g, NiAl[(Ni-53%, Al-47%)(45wt%)]-B(5wt%)-Mo(30wt%)-Si(20wt%) 46g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 36g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
실시예 10--에폭시 페놀 래커 수지 18g, NiAl[(Ni-53%, Al-47%)(45wt%)]-B(5wt%)-Mo(30wt%)-Si(20wt%) 62g, SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 20g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 저온용 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
비교예 1--에폭시 페놀 래커 수지 27g, NiAl[(Ni-53%, Al-47%)(45wt%)]-B(5wt%)-Mo(30wt%)-Si(20wt%) 73 g를 에탄올 200g에 분산하고 프리 믹싱한 후 고속으로 교반하여 면상발열체 페이스트 조성물을 제조하였다.
<면상발열체의 제조>
실시예 1 내지 10에서 제조된 저온용 페이스트 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트에 도포하고 적외선 광선이 나오는 컨베이어 용광로에서 140℃에서 10 분 동안 열처리하고 그 후 180℃에서 20분간 열처리하였다. 다음으로 열처리 이후 스크린 프린팅 방법을 이용하여 전극을 밀착시키고 면상발열체를 제조하였다.
<평가 및 결과>
제조된 면상발열체에 대하여 양 전극간 저항을 측정한 후 AC를 1분간 인가하여 발열온도를 비접촉시 온도를 이용하여 측정하였다.
경화된 실시예 1 내지 10의 시료를 손더스 앤 어쏘시에이션 인코포레이티드(Saunders amp; Assoc. Inc.)의 저항온도계수 시험 챔버 모델 4210A에 넣었다. 다중주파수 LCR 미터, HP 모델-4274를 저항온도계수 챔버에 연결하였다. 4-프로브 키이쓸리(Keithley) 미터 모델-2400을 사용하여 저항을 측정하였다.
실시예 1 내지 10을 이용한 면상발열체의 온도, 비저항 및 저항온도계수를 표 1에 나타내었다.
표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1 내지 10에 따른 저온용 면상발열체 조성물로 제조한 면상발열체의 경우 전압을 인가한 경우 온도범위가 52 ~ 67℃의 범위에서 변경되었으며, 비저항은 0.09 ~ 0.9 Ω/스퀘어로 측정되었으며, 저항온도계수는 65×10-5 내지 95×10-5인 것으로 측정되었다.
또한 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 자가조절 효과, 전력실험, 임피던스, 온도제어 실험을 실시하였고, 결과를 도 1 내지 4에 도시하였다. 도 1은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 온도조절효과를 나타내는 그림이다. 도 1을 참고하면 부재번호 1은 조절성분을 첨가하지 않은 비교예 1에 따른 온도상승 곡선을 나타내고, 부재번호 2는 조절성분을 첨가한 실시예 1에 따른 온도상승 곡선을 나타낸다. 도 1은 본 발명에 따른 면상발열체 조성물이 자가제어(Self-Regulation) 효과를 나타낸다는 것을 표시하고 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 온도는 실시예 1과 비교예 1이 유사하게 증가하고 있다. 그러나 실시예 1은 시간에 따라 저항값(임피던스)이 증가하여 전력사용량이 감소하는 것을 확인할 수 있고, 비교예 1은 임피던스도 거의 일정하게 나타나고 전력사용량도 거의 일정하게 나타난다. 따라서 본 발명에 따른 면상발열체는 시간에 따라 저항값이 증가하여 전력사용량을 감소시킬 수 있고, 저항값의 증가(물질 특성)로 인하여 시간에 따른 전력 및 온도 자기제어(Self-Regulation)이 가능하다는 것을 확인할 수 있다.
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