JPH02132357A - 油もれ感知素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １１工夙且且旦！ 本発明は、油タンクや燃料タンク等からの油もれを感知
するための感知素子に関し、さらに詳しくは、導電性炭
素またはグラファイトの連続薄膜からなる配線層を設け
た耐食性に優れた油もれ感知素子に関する。

従迷Ｊ口支術 従来、油もれ感知素子としては、油により溶解する素材
を金属導体上に被覆し、油により被覆が溶けると導体同
志のシジートが起こり、それにより油もれを検知する方
法など多くの方法が知られている。

しかしながら、油もれの発生する場所においては油以外
に薬品類などの流出も起り、金属導体の腐食が発生した
りする欠点があった。

油もれを確実に感知するとともに、耐久性や耐食性など
に優れた油もれ感知素子が望まれているが、従来品では
、いまだ不充分である。

が　゛しようとする 本発明の目的は、耐食性に優れ、また、破損しにくい油
もれ感知素子を提供することにある。

本発明者は、従来技術の有する問題点を解決するために
鋭意研究した結果、油により膨潤しない素材で芯材（基
板）を作り、その芯材の表面に油により膨潤する高分子
素材の被覆を施し、その被覆層の外表面に導電性炭素あ
るいは導電性グラファイトからなる連続した薄膜により
配線を施せば、被覆層が油により膨潤して配線を切断す
るに至ること、したがって配線に通電モニターを接続す
れば、油もれ感知素子として使用できることを見出した
。さらに、導電性炭素またはグラファイトからなる配線
層に油を透過する保護層を設ければ、感知素子としての
機能を損なうことな《物理的損傷から配線層を保護する
ことができ、耐久性と信頼性を確保できることを見出し
た。

本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったも
のである。

；　を　２するための すなわち、本発明によれば、実質的に油により膨潤しな
い素材からなる芯材（Ａ）、該芯材（Ａ）上に設けた油
により膨潤する高分子素材からなる被覆層（Ｂ）、該被
覆層（Ｂ）の外表面に設けた導電性炭素またはグラファ
イトの連続薄膜からなる配線層（Ｃ）、および所望によ
り該配線上に設けた油の透過を妨げない材料からなる保
護層（Ｄ）により構成される油もれ感知素子が提供され
る。

本発明の感知素子は、油と接触すると被覆層（Ｂ）が膨
潤し、外表面の面積が増大するため、外表面に施された
配線層の切断が起こる。この配線層に通電モニターすれ
ば、油もれを感知することができる。

以下、本発明の構成要素について説明する。

（芯材） 本発明においては、実質的に油により膨潤しない素材か
ら芯材（Ａ）を構成する。

油により実質的に膨潤しない素材としては特に限定され
ず、例えば、各種金属あるいはセラミックやガラス等の
非金属、油により膨潤しない高分子材料などが挙げられ
る。

高分子材料としては、例えば、ポリテトラフル才口エチ
レンのように油による膨潤がほとんど起こらない高分子
だけではなく、ポリエチレンのように極性溶媒によって
は実質的に膨潤が無視できる程度のものも感知対象の油
の種類に応じて使用できる。また、エボキシ樹脂や不飽
和ポリエステル樹脂等の高度に架橋した熱硬化性樹脂も
用途に応じて使用することができる。

芯材は、外力がかかった場合、曲げなどにより配線層（
Ｃ）が折れるのを防ぐ役割を果たす。

（高分子素材から成る被覆層） 本発明においては、油により膨潤する高分子素材からな
る被覆層（Ｂ）を前記芯材（Ａ）上に設ける。

芯材の表面に被覆する高分子素材としては、油や有機溶
媒により膨潤が起こる高分子であって、例えば、エチレ
ンー酢酸ビニル共重合体、エチレンーアクリル酸エチル
共重合体などのエチレン系の共重合体、各種エラストマ
ーなどが好適に使用できる。高分子素材は、油による膨
潤が起こるものであればよく、架橋、非架橋の区別は問
わない。

芯材（Ａ）上に被゛覆層（Ｂ）を設ける方法としては、
あらかじめシート状に形成した高分子素材を芯材表面に
熱融着（ホットプレス法）するか接着剤で貼り合わせる
方法、高分子素材の有機溶媒溶液を芯材上に塗布して後
乾燥する方法、芯材が高分子の場合は芯材と被覆用高分
子とを共押出しにより積層する方法など各種の方法があ
る。

被覆層の厚みは、感知素子の形状や大きさなどに応じて
適宜定めることができるが、膨潤により配線を断線する
には、通常、０．５ｍｍから数ｍｍ程度とすることが好
ましい。

（配線） 本発明では、前記被覆層ＣＢ）の外表面に、導電性炭素
またはグラファイトの連続薄膜からなる配線層（Ｃ）を
設ける。

導゛電性炭素およびグラファイトは、腐食しに《い材料
であり、しかも導電性を有し、連続的な配線層を形成す
ることができる。さらに、導電性炭素およびグラファイ
トは、薄膜形成が可能で、かつ伸びの少ない材料である
から、被覆層の膨潤により配線の切断を生じさせること
ができる。

このようなな導電性炭素またはグラファイトの薄膜形成
方法としては、例えば、イオンビームにより、ベンゼン
や芳香族酸無水物を原料として１〜数十μｍの薄膜を形
成する方法が好まし《適用することができる（第２５回
炭素材料に関する夏季セミナー報告集参照）。

さらに、具体的に、導電性炭素またはグラファイトの連
続した薄膜により被覆層（Ｂ）表面に配線層（Ｃ）を設
ける方法としては、例えば、ベリレンテトラカルボン酸
二無水物のような芳香族酸無水物を原料として、加熱蒸
発させ、そのクラスターをイオン化することによりクラ
スターイオンを作り、それを蒸着させるクラスターイオ
ンビーム法のような方法がある。回路の形状は、被覆層
（Ｂ）上につけたマスクにより決定することができる（
電子情報通信学会技術報告８７．２９（１９８７）　）
。

配線層の形状は、連続した薄膜であって、通電可能なも
のであれば特に限定されない。

（保護層） 本発明では、さらに配線層（Ｃ）に油の透過を妨げない
材料からなる保護層（Ｉ））を設けることが望ましい。

配線層の保護層としては、油の侵入は妨げず、かつ配線
層を外傷から守ることができるものであればよく、金属
、無機材料、有機材料の区別なく使用することができる
。保護層の形状は、油の浸透する素材の場合には均一膜
でもよく、金属や油を通さない有機材料の場合には、多
孔質あるいはメッシュを有するものを用いるなど所望に
応じて任意に選択が可能である。また、被覆層（Ｂ）と
同じ材料で形成してもよい。

保護層（Ｄ）は、配線層部分のみを保護する形状であっ
てもよく、また、配線層を含む被覆層全面を覆うように
形成してもよい。

保護層（Ｄ）は、熱融着や接着剤の使用など任意の方法
で施すことができる。

なお、保護層のかわりに、油もれ感知素子を例えば有孔
容器に入れてもよい。

（以下余白） 作−一川 本発明の油もれ感知素子は、この感知素子が置かれた場
所に油流失等により油が侵入すると、芯材（Ａ）の外表
面層にほどこされた油で膨潤する被覆層（Ｂ）が膨潤し
、その体積増加が起こる。芯材と被覆層との界面を熱融
着や接着剤等で積層すれば、とりわけ被覆層の外表面の
面積が増大する。

そうすると、被覆層の外表面に施された配線層（Ｃ）は
、伸びの少ない炭素またはグラファイトの薄膜であるた
め、切断が起こる。したがって、この配線層に通電モニ
ターすれば、油もれによる配線層の断線を感知すること
ができ、油もれが起こったことが感知できる。

夫血割 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明はこの実施例のみに限定されるものではない。

［実施例１］ １ｃｍｘ３ｃｍＸＯ．５ｃｍのセラミック板を芯材とし
、その上にエチレンー酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル
含有量２５重量％）をホットプレス法により厚さ１ｍｍ
に被覆し、その外表面に導電性炭素により厚さ１μｍ、
幅２ｍｍの配線回路をクラスターイオンビーム法により
書き、さらに配線層の保護のため、被覆層と同じ樹脂に
より厚さ０．２ｍｍの保護層をホットプレスにより被覆
し、油もれ感知素子を得た。

第１図は、この油漏れ感知素子の略図であり、芯材１の
上に油で膨潤する被覆層２を設け、その外表面に配線層
４、さらにその上に保護層４を設けた構成となっている
。

この感知素子の両端間に通電したまま、室温のキシレン
中に浸漬したところ、１時間後に断線した。

允涯廊と迩呈 本発明の油もれ感知素子は、耐食性や耐破損性に優れて
おり、油の流出が検知できるため原油タンク、化学工場
等の原料油の流出事故等の検知に使用することができる
。

【図面の簡単な説明】

１二油により実質的に膨潤の起らない素材からなる芯材 ２：油により膨潤する高分子素材からなる被覆層３：配
線の保護層 ４：導電性炭素または導電性グラファイトの連続した薄
膜からなる配線層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的に油により膨潤しない素材からなる芯材（
   Ａ）、該芯材（Ａ）上に設けた油により膨潤する高分子
   素材からなる被覆層（Ｂ）、該被覆層（Ｂ）の外表面に
   設けた導電性炭素またはグラファイトの連続薄膜からな
   る配線層（Ｃ）、および所望により該配線上に設けた油
   の透過を妨げない材料からなる保護層（Ｄ）により構成
   される油もれ感知素子。