CN101835292A - 发热平面元件及其固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双面可粘合的平面元件，具有一层电接触层，所述平面元件可通过该接触层以自动调节方式本征发热，且同时具有很高的柔韧性。这种平面元件的特点在于：平面元件在存放状态下仅在一侧具有粘性，因此特别易于操作，在粘合时胶粘剂能透过接触层中的沟槽，平面元件将因此而变得两面具有可粘合性。此外本发明还提供一种用于粘合该平面元件的方法，主要步骤包括使得胶粘剂透过接触层中的沟槽，从而将单面粘性平面元件变成双面粘性平面元件。

Description

发热平面元件及其固定方法

技术领域

本发明涉及一种具有正面和背面的平面元件，包括发热层和接触层；所述发热层由本征发热(intrinsically heatable)自粘胶构成，所述自粘胶可在通电过程中发热；所述接触层是至少基本上呈平面展开的沟槽(cut out)镂空接触元件，并且具有第一侧面以及第二侧面；所述接触层通过第一侧面与发热层接触，从而与其导电连接；本发明还涉及这种平面元件的应用。此外，本发明还涉及将这种平面元件与粘合基材结合的方法。

背景技术

在许多领域均使用电加热器来加热物体或者房间。在电加热器中将电能(包括磁能)转化为热能获得热量。原则上电加热器可以基于不同的技术原理。除了根据电容或电感效应或者通过电磁辐射产生热量之外，发热系统还可包含电阻发热元件(即所谓的电阻发热器)。在这类系统中利用给电阻发热元件通电时所产生的热量(焦耳热)。原则上可以使用电阻值不等于零的任何电导体作为电阻发热元件。

可根据所要实现的发热量选择电阻发热元件，所述发热量取决于电阻发热元件的电阻值以及流过电阻发热元件的电流，且根据欧姆定律可知，也取决于所施加的电压。因此要根据传导路径的特性来选择电阻发热元件，如导线截面、长度、比电阻以及热负荷能力。

尤其在汽车工业领域越来越多地使用电阻发热器来加热(例如)汽车座椅、车窗玻璃以及车外后视镜。在最为简单的情况下，采用平面布置电阻丝的方式，即可在这些应用中实现所需的加热效果。其它系统则具有平面导体作为电阻发热元件，例如由导电聚合物层构成的发热元件。可以将平面电阻发热元件粘贴在车外后视镜玻璃背面上，所述电阻发热元件将后视镜玻璃与车外后视镜支架中的支撑板结合，并且通过铝质导体表面使其大面积接触。现在如果将电压施加在电阻发热元件上，就会有电流通过使其发热。通过双面压敏胶带将所产生的热量传递到后视镜玻璃表面上将其加热。以这种方式可在后视镜玻璃表面上获得45℃～80℃温度。

这种由具有导体表面和本征发热墨水的载体膜构成的系统足以实现发热，但是需要比较复杂的构造，因为发热元件的各个器件不仅要与后视镜玻璃、而且也要与许多情况下用丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)塑料制成的后视镜支撑板粘合在一起。要粘合这些不同的材料，对所用粘合体系有特殊要求。

除了相应基底材料方面的因素之外，用于将发热元件固定在后视镜支撑板上并且将热量从发热元件传递到镜面的这种压敏胶带不仅必须具有极高的热导率，也必须具有高温抗剪性能、耐候性能以及在低温压敏粘性。对于用来将载体膜与导电墨水构成的复合胶带固定在后视镜支撑板上的独立胶层而言，同样也要具有这些性能。

但是总而言之，但这种复合胶带柔韧性很小，因此比较僵硬。复合胶带在弯曲基底上的附着性很差，因为复合胶带的刚性会带来很高的机械变形阻力。这就有可能导致发热元件从粘合基材(基底或者载体)上局部或者完全剥离，从而减少甚至阻碍将所产生的热能传递给粘合基材。

此外，粘合在具有弯曲表面的粘合基材上的复合胶带还有可能在基材受热时再次从基材上剥离，因为复合胶带的胶粘剂也会与基材一起受热而变软。由于常规复合胶带的固有刚性很高，可能会使得变软的胶粘剂裂开，从而使其从粘合基材上剥离。除此之外，常规自粘发热元件的结构刚度还会使得不同粘合基材粘合部位的机械低温抗冲强度减退，例如后视镜与后直接支架粘合部位之间的低温抗冲强度。

此外尤其是如果基材表面较大并且隆起，则出现的问题是表面范围内可能会出现制造误差(例如镜子玻璃与支撑板)引起的不同间隙尺寸，这通常会妨碍全面粘合。液态或者气态介质(流体)可能会侵入这些区域，例如雨水或者冷凝水，这将进一步降低粘合强度。

对于具有大视野整体反光镜且镜面在两个方向弯曲的汽车后视镜(广角后视镜或者补盲后视镜)而言，这种效应的问题尤其大。对于这种二维曲面而言，涂有导体表面结构的刚性载体膜将会妨碍后视镜与自粘发热元件粘合。除了载体膜之外，导体表面也会妨碍粘合在弯曲的基材上，因为导体表面由比较硬的金属层、导电涂料、墨水或油墨构成，可能会在猛烈弯曲或者伸展时发生破裂，从而无法可靠保证这些系统中的电接触。

除此之外，现代汽车外后视镜还存在这样的问题：除了自粘发热元件之外，还应当在汽车外后视镜中实现其它一些功能(例如镜面电致变色)，而实现这些功能同样也会增大部件的安装深度或者总体厚度。由于所要求的功能结构会使得后视镜玻璃与支撑板之间的功能与粘合结构增厚，将显著限制汽车后视镜设计过程中的回旋余地，此外还会增大汽车外后视镜的总重量。

这种情况已经有所改善，因为已将胶带以及发热元件的导电结构置于平面元件中。DE 103 10 722 A1就描述了这样一种本征发热、发热功能与压敏粘性相结合的压敏粘性平面元件。但是这种结构的缺点在于：胶粘剂中所含的导电成分也就是用来使胶粘剂发热的成分越多，则胶粘剂的压敏粘性就会丧失得越多。就这种结构而言，还存在平面元件柔韧性太小的问题，因此粘合部位的可靠性严重降低。这又会导致粘合部位范围内的机械接触、电接触和热接触能力减小，从而使得最大可用热量减少，并且会阻碍热传导。鉴于这一原因，有人建议使用一种具有接触层的平面元件，所述接触层由至少基本上呈平面状展开的镂空接触元件构成。

由于接触元件呈平面镂空构造，因此具有柔软特性，从而提高了断裂强度。所述接触元件平行于平面元件主延伸方向(平面延伸，主延伸平面)具有柔韧性，因此当存在垂直于主延伸方向的作用力时，接触元件可以灵活运动，不会在所产生的机械应力作用下破裂。由于接触元件基本上呈平面状延伸，可同时保证导电接触面的横断面与发热层充分重合，从而可靠实现大面积发热，保证发挥主要功能。由于采用了这种特殊实施方式，本发明所述的平面元件可以不使用可能会降低柔韧性的稳定性载体层。因此利用这种没有载体的平面元件可以获得所需的柔韧性。

但这些平面元件也有可定位性差、缺乏再定位能力的缺点。因此，在没有稳固粘合的情况下，很难使这种柔性平面元件与基底接触。因此无法在粘合之前将平面元件精确定位在基底上(可定位性差)。此外也不能再次将已经粘合在基底上的无载体平面元件从基底上剥离，除非冒着破坏接触元件精密结构的风险，因此无法事后修正其位置(缺乏再定位能力)。

最终由于柔韧性急剧增大，固有稳定性会随之下降。稳定性减小给发热元件带来的问题远大于常规的胶带，因为平面元件受损整体上必然导致该平面元件的导电结构受损，这有可能使其发热性能减退，或者甚至完全丧失发热能力。

在准备用于粘合的平面元件的过程中会出现平面元件受损的现象。例如在撕去保护膜时就有可能破坏平面元件。这些保护膜通常在存放过程中遮盖住平面元件的粘合剂区域，以防止在存放状态下意外粘合。将可粘合的平面元件在粘合之前所处的状态称作存放状态(存放形态)，例如堆垛放置的单张、卷材以及类似形态。

在将要粘合之前撕去粘合面上的保护膜。鉴于这一原因，通常对保护膜表面进行附着力减小的处理，以便于从保护膜从平面元件上脱离。但即使采用这种减小附着力的方式，在实际使用过程中也不足以可靠防止平面元件受损，当无载体平面元件通常应当尽可能薄的情况下尤其是这样。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种双面可粘合平面元件，其克服了上述缺点、能够从保护膜上无损剥离、在粘合之前可以良好定位，而且还具有低厚度的简单构造，从而能够有利地以经济环保的方式进行制造。本发明的目的尤其在于提供一种经过改良的本征发热双面粘合平面元件，其显示出对保护膜膜的减小的附着力，但并不因此而有害地影响稍后的粘合强度。

采用开头所述类型的平面元件，就能以惊人效果和专业人士前所未知的方式实现这一目的，其中接触层的第二侧面构成平面元件的正面，此外接触元件中的沟槽设计为在接触元件的厚度范围内呈贯通结构，并且至少在第二侧面区域内基本上没有胶粘剂。

使得接触层的第二侧面成为平面元件的正面，作为这一事实的结果，就保证了在存放状态下只有少量自粘胶存在于平面元件的正面上。通过这一事实，这里存在的胶粘剂量还可以通过以下方式大为减少：即，使得接触元件中的沟槽在这个部位基本上没有胶粘剂，也就是说，通过这一事实，至少在构成平面元件外部正面的第二侧面区域内的沟槽不含自粘胶或者最多仅含有少量自粘胶。这样就使得平面元件正面上的沟槽几乎没有胶粘剂，从而减少平面元件正面上存在的自粘胶量。这样就能够在粘合之前使得平面元件与附着基底接触并且进行精确定位。此外还可减小在保护膜上的可能的粘附，从而能够在粘合之前将保护膜从平面元件上撕掉，而不会损害其性能。

由于将沟槽设计成贯穿开口形式，还可保证用于双面粘合平面元件的自粘胶能够从接触层的第一侧面穿过接触元件的沟槽流向第二侧面，并且在这里与基底接触，从而也能保证在存放状态下几乎没有胶粘剂的平面元件正面也会因为流入的自粘胶而具有很高的粘合力。

具有非粘性层的双面粘合平面元件的一般原理本身就是一种发明，所述非粘性层由一种具有无胶粘剂沟槽的平面结构构成，所述平面结构在其两个侧面上具有自粘胶层。(将含有胶粘剂并且适合于将平面元件与基底相互粘合的任何层称作胶粘剂层)。就这种基本发明(即具有正面和背面的平面元件，其包括自粘胶层和功能层；所述功能层至少基本上呈平面状展开并且被沟槽镂空，并且具有第一侧面以及第二侧面；所述功能层通过第一侧面与自粘胶层接触，功能层的第二侧面构成平面元件的正面；功能层中的沟槽在功能层厚度范围内呈贯通结构，并且以至少在第二侧面区域内没有胶粘剂的形式存在)而言，上述平面元件本身形成一种具体的实施方式，在这种具体的实施方式中，将接触元件构造为非粘性层。因此，基本发明的改进实施方式所描述的是本发明所述发热平面元件的具体实施方式及其一般示例和特殊示例的其它特征，这些改进实施方式不仅可以与本发明平面元件的具体特征(即在发热平面元件中)组合而且也可不使用这些特殊特征(即在一般的非发热平面元件中)实现基本的本发明思想。例如也可利用由具有无胶粘剂沟槽的平面结构构成的非粘性层(例如一种载体)根据基本思想实现双面粘合平面元件。所述平面结构可以在其两个侧面中的仅一个侧面上具有自粘胶层，平面结构至少部分地埋入该自粘胶层中。

如果本征发热自粘胶是一种正温度系数热敏电阻，则特别有利于实现本发明。正温度系数热敏电阻(PTC元件)是一种电阻发热元件，其导电部分由具有正温度系数(英语：positive temperature coefficient，PTC)的材料构成。因此正温度系数热敏电阻是一种导电材料，其电阻能随温度上升，在较低温度下比高温下有更好的导电性能。使用这种正温度系数热敏电阻特性材料作为电阻发热元件(PTC元件)的优点在于，如果将恒定电压施加在这种发热元件上，可避免发热元件过热，因为电阻会随着工作温度升高而增大，按照欧姆定律，这就会使得电流随着电阻增大成比例地减小，从而使得总体热功率降低，发热元件可重新冷却。视具体用途而定，可以使用这种本征调节功能替代或者辅助外部调节系统来限制温度。

除此之外，有用的是，自粘胶除了包括上述一种或多种实施方式的特征之外，还包括至少一种导电填料。这样就能以特别简单、低廉成本的方式获得可以给许多应用提供足够大的加热功率的导电胶粘剂。此处，特别有利的是，选用石墨、碳纳米颗粒和炭黑尤其是导电炭黑作为导电填料。这种成分的优点在于，这些填料能够与聚合物基质良好结合，从而使得这种胶粘剂具有很高的内聚力，因此也能承受很大的机械负荷。特别令人惊奇的是，含有这种颗粒的高度粘性自粘胶的流变特性总体而言足以使得这种自粘胶能够透过接触元件中的沟槽，从而能够经过所需的流动路径。

此外如果接触层的第一侧面至少部分地埋入到本征发热自粘胶中，则较为有益。以这种方式可保证平面元件上的接触层并非仅在粘合状态(与存放状态的主要区别在于自粘胶透过沟槽到达平面元件的正面，从而围住接触元件)下、而是在存放状态下就已经固定，从而能够比较有效地防止接触元件意外剥离。当然即使采用这种实施方式，也要注意：至少第二侧面区域中的沟槽至少基本上没有胶粘剂。

但是相反，接触层的第一侧面也可以至少基本上平坦地贴附在本征发热自粘胶的侧面上。这种实施方式在低粘度或者中等粘度的自粘胶情况下是特别有利的，这是因为可以在自粘胶和平面元件正面之间选择尽可能大的间距。这样就能减小自粘胶在存放过程中或者之前就已流向正面的风险。

如果接触元件的厚度不大于50μm或者甚至不大于20μm，则较为有益。这种厚度可保证自粘胶在粘合平面元件时能够穿过接触层流动并完全填满接触元件的沟槽，从而实现最大粘合强度。

除此之外，还发现较为有益的方式为：沟槽至少占接触层第一侧面面积的25％，优选大于接触层第一侧面面积的50％，甚至大于接触层第一侧面面积的75％。这样就能使得自粘胶的透过面积足够大，从而实现高强度粘合。对于不需要有很高强度的应用而言，沟槽也可以具有比较小的面积；例如对于机械负荷很弱的结合而言，沟槽只要占接触层第一侧面面积的10％即可。

按照一个具体的实施方式，镂空接触元件具有桥状

区域。这样就可在主延伸平面中提高接触层的柔韧性以及提供平面元件的总体柔韧性(尤其在垂直于桥状区域的方向)，同时还可保证有高度稳定性，尤其在平行于或者倾斜于桥状区域的方向。由于接触层的桥状设置可以使得沟槽同样具有狭长形状，还可使得接触元件对自粘胶在透过沟槽时形成的阻力减小，从而在粘合时有助于自粘胶透过。

如果桥状区域的宽度最多为5mm或者甚至小于1mm，则可进一步改进自粘胶在粘合过程中的透过。还可改善粘合的强度。

此外，进一步有利的是，镂空接触元件的桥状区域为分叉的梳形结构或者指形结构。这种形式能够在仅有很小的沟槽时最佳地利用平面元件的几乎全部面积来产生热量，并砌不显著有害地影响机械特性，或者不会提高在层上出现很大的电压降的可能性。无论是梳形结构还是指形结构(交叉指形结构)，各个叉齿或者叉指均从主干分支出来。在这种情况下的所述主干可以具有比叉齿或者叉指大的横断面，或者具有相同横断面。梳形结构与指形结构之间的区别在于：梳形结构中的分叉元件排列在主干的同一侧，而指形结构中的分叉元件则从不同的侧分支出来。这两种结构既可以具有单个分叉，也可以具有多个分叉；既可以呈规则排列，也可以呈不规则排列；既可以在构造接触元件时用作接触层内的唯一电极，也可以在构造接触元件时用作接触层内的多个电极。

最后，本发明还提供一种将这种平面元件与至少一个粘合基材结合的方法，其中，首先将平面元件与粘合基材适当接触，使得接触层的第二侧面接触粘合基材表面的区域，并且形成松弛的预组件，然后使本征发热自粘胶透过接触元件的沟槽，并将该沟槽至少部分地填满，最后通过透过沟槽的本征发热自粘胶将平面元件的正面粘合在粘合基材上。

这种粘合方法特别适合于本发明所述的平面元件，并且能够以特殊方式利用该平面元件的结构，在该方法中自粘胶只有在进行第二步骤的过程中到达平面元件的正面，因此只有在粘合的时刻才粘合平面元件的这一面。使用这种方法能够特别简单地进行粘合，并且还可确保将存放状态下仅仅单面粘合的平面元件双面粘合，无需涂覆另外的胶粘剂。

在本发明所述方法的过程中，自粘胶在力的作用下透过接触元件的沟槽，然后到达平面元件的正面。原则上所有适当的作用力均可使得自粘胶透过，例如粘性自粘胶可在重力、界面力或毛细力作用下流过。但特别适宜用以下方式加速这一过程，即对平面元件和粘合基材构成的预组件进行压合，以施加外部压力形式的作用力迫使本征发热自粘胶透过接触元件的沟槽。作为替代或补充措施，也可暂时减小自粘胶的粘度来改进透过；为了使本征发热自粘胶透过接触元件的沟槽，这可通过下述方法特别简单地烷醇：对平面元件和粘合基材构成的预组件进行加热。

只要没有另作说明，可以任意相互组合运用这些有益的单个实施方式来实现上述效果以及其它有益效果。认为这些特征本身均可与独立权利要求所述的特征组合起来得到保护。

为了将本发明解释清楚，以下将对本发明总体上进行描述，为此将从本发明的部分实施方案对各个组成部分的代表性示例进行解释，这些实施方案几乎均可任意根据所需的特性相互关联。

本发明原则上提供一种具有正面和背面的平面元件。凡是基本上呈平面状延伸的、常见的、适当的结构，均可作为本发明所述的平面元件。这些平面元件可用来进行平面粘合，并且可以具有不同的形态，尤其可以呈柔软形态，可作为自粘贴膜、胶带、胶粘标签或者成型冲裁件(Formstanzling)。术语“正面”和“背面”涉及平面元件上平行于其主延伸方向的两个表面，并且仅用来区别设置在平面元件相对侧上的两个表面，并非选择这些术语的方式来确定这两个表面的绝对空间排列；因此正面也可表示在空间上位于后面的平面元件的侧面，具体地，即当其背面构成空间上位于前面的侧面时就是这样。

按照本发明所述，平面元件包含两个不同的层，即发热层和接触层。所述层尤其是呈平面布置的具有一致功能的系统，且其在一个空间方向上的尺寸显著小于另外两个限定主延伸方向的空间方向上的尺寸。这种层可以是密实的，也可以是镂空的，可以由一种材料构成，尤其也可以由能够使该层具有一致功能的不同材料构成。所述的层可以在其整个平面延伸范围内具有恒定的厚度，或者具有不同的厚度。除此之外，所述的层当然也可以具有多于一种功能。

将任何用来加热平面元件的层称作发热层。将任何具有良好导电能力的层称作接触层，通过该接触层可将电压施加在发热层上，并且/或者能够使得电流经过发热层的至少一部分区域；因此接触层可用来将外部供电线路连接到平面元件上(接触电极功能)。

接触层构成至少基本上呈平面状展开的、沟槽镂空的接触元件。所谓接触元件尤其指由传导电流材料构成的元件，其结构至少在一部分区域中能够导通电流。“至少基本上呈平面状展开”表示：组成接触层的局部区域在该层范围内呈平面布置，其中各个局部区域也可以从这种平面布置结构向外伸出。接触层可以构造成一体的，也可以构造成多个部分的。

接触层是发热层与电流源或者电压源之间的导电连接。接触层既可以构成发热层的两个电极连接(极)之中的一个，也可以构成两个电极连接。如果接触层仅仅提供发热层的两个电极连接中的一个，则需要有第二个电极连接，以便使电流流过发热层并使其发热。所述第二个电极连接可以构造在本发明所述平面元件之内(以附加第二柔性接触层的形式)，或者在两个粘合基材的一个上，例如作为玻璃表面上的金属层(镜子的镀银层)。

接触层具有第一侧面以及第二侧面。接触层的第一侧面和接触层的第二侧面是接触层上平行于其主延伸方向的两个侧面。

接触层不完全封闭，而是镂空的，因此接触层是不连续的，并且具有沟槽(凹槽)，这些沟槽也在垂直于主延伸方向的方向上延伸。

这里的发明本质在于：层本身并非完全密实，而是在接触元件中形成在接触元件厚度范围内贯穿的沟槽，也就是穿过层延伸的沟槽(通孔)。除了这些贯穿的沟槽之外，接触层也可以任选具有其它形式的沟槽，即并不贯穿、而是仅限于部分层厚的沟槽(例如凹坑，用于改善固定作用或者局部减小接触层的厚度)。

这些沟槽可以呈任意形状，可以有规则或无规则，可以具有一致或者变化的宽度，可以具有笔直、倾斜或者曲线形槽壁等等。沟槽可以在接触层中朝向不同的方向延伸，但也可以具有特别的优先方向，从而使其主延伸方向至少基本上在某一空间方向上延伸。以最后一种方式可以使得接触层以及平面元件在一个方向具有特别高的柔韧性，同时对机械稳定性和电接触横断面的消极影响最小。这样特别有益于将平面元件固定在圆柱形壳表面上，这种圆柱形壳表面在一方向上强烈弯曲，并且具有很小的曲率半径。

作为本发明的另一个特征，沟槽至少在第二侧面区域内基本上没有胶粘剂。这包括在其全部延伸范围内完全没有胶粘剂的沟槽，以及仅在第二侧面紧邻周围的很小局部区域内没有胶粘剂的沟槽。第二侧面区域中基本上没有胶粘剂的沟槽是在第二侧面区域内以及在平面元件正面上仅含有至多少量自粘胶、优选实际上完全没有自粘胶的沟槽。对于沟槽含有少量自粘胶的情况而言，任何情况下均必须有这样少的含量，从而导致自粘胶在平面元件的正面上的非常微弱的粘合作用，且最好不要从沟槽向外凸出。对于完全不含胶粘剂的沟槽，既可以是没有填充的沟槽，也可以是完全或者部分填充有非粘性物质的沟槽，也就是所填充的物质既没有明显的压敏粘性，也没有热熔粘性。

这些沟槽可以在接触层的延伸平面中占有任意比例，从实际应用考虑，适宜的面积比例至少为接触层第一侧面面积的25％，优选大于接触层第一侧面面积的50％，甚至大于接触层第一侧面面积的75％。

镂空接触元件可按照凹槽的具体实施形式呈现不同形状，可以是不连续平面、展开或分叉的线形结构等等。这也包括接触元件具有桥状区域的结构。只要接触元件的任何局部区域在一个方向上的尺寸(相应桥状区域的长度)显著大于其它两个方向上的尺寸，均可将其看成是桥状；与线形结构的区别在于，在第二个方向上的尺寸(相应桥状区域的宽度)大于在第三方向上的尺寸(相应桥状区域的厚度)。

原则上可以任意选择桥状区域的尺寸，就宽度而言，适宜的宽度不大于5mm，甚至小于1mm。

这种桥状区域的边缘表面可以呈规则或者不规则形状。例如桥状区域可以由扁平的平行六面体、圆弧段、圆环段形成或者具有完全不规则的形状。

同样也可以从接触元件的桥状局部区域形成桥状沟槽，但也可以采用其它实施方式。此外，接触元件的桥状区域还可以基本结构存在，例如单个或多个分叉的梳形结构或者指形结构。

因此镂空金属膜、延性金属栅网、金属丝格栅、金属网或者导电无纺布均可作为适合的接触元件。本发明也可以使用金属氧化物(例如铟锡氧化物)之类的非金属导体或者本征导电聚合物，只要这些物质经过相应的结构化处理即可。为了改善平面元件的柔韧性，接触层的平均或甚至最大厚度优选小于50μm，最好小于20μm或者甚至小于10μm。

可以任意设计接触元件的导电区域，例如可以使(所有区域或者部分区域)相互导通，或者将其各自作为接触元件的单独区域存在，即不通过接触元件与其它区域导通。必要时也可以使一部分区域相互导电连接，另一部分区域则以单独形式存在。这当然不排除通过发热层进行导电连接。

如果镂空接触元件具有不通过镂空接触元件相互导电连接的两个或更多局部区域，就可以在接触元件之内实现发热层起发热作用必需的两个电触点(电极或者极)，从而不必在平面元件之外设置其它导电层，并且有利于最终将平面元件装配在粘合基材上。

尤其也可以这样设置：使得接触元件包含两个不相互导通的区域，这两个区域构建为发热层的两个电极引线(极)。

如果整个接触元件完全导通，则可以将其作为发热层的两个极中的一个极，其中电流主要在垂直于主延伸方向的一个方向上流过发热层；而如果接触元件有两个电极端子，则除了会出现垂直方向的电流之外，或者替代垂直方向的电流在主延伸范围之内会出现横向电流。

除此之外，也可以将不同电压施加在平面元件的各个分段上，从而例如在平面元件的平面内产生电压梯度，并且可根据相应要求调整发热功率。

在本发明所述的平面元件之内，接触层的一侧布置在发热层上，即接触层通过第一侧面与发热层接触，并且与其导电连接。接触层的另一个侧面即第二侧面在这种布置形式中构成平面元件的正面。正是由于这种特殊布置形式，使得平面元件的正面没有粘性或者只有很少粘性，从而避免平面元件强烈粘附在存放状态下覆盖其正面的保护膜上。

在第一侧面和发热层之间可以任意形成直接接触。例如接触层的第一侧面可以基本上平坦贴附在本征发热自粘胶的一个侧面上，使得接触层不在局部区域埋入到自粘胶之中，而是仅仅邻接在自粘胶上。“至少基本上”表示在接触层和自粘胶之间一般形成二维接触面，这并不排除局部区域内的局部接触面也可以具有高度变化

只要总体形状平坦即可。

此外接触层的第一侧面也可以至少部分埋入到本征发热自粘胶中。所谓埋入指的是将接触层的局部区域布置在自粘胶层的外侧界面之内，且接触层的这些局部区域在自粘胶的多个侧面上局部接触。这同样包括接触层的第一侧面仅在接触面的局部区域内埋入到本征发热自粘胶之中，而在接触面的其余区域内仅仅平贴在自粘胶上。

因此发热层与接触层的第一侧面接触，使得这两个层直接地即不经任何介质地接触。此外发热层还与接触层的第一侧面导电连接。当连接的总电阻(也就是待连接各分段的电阻与该连接的接触电阻之和)最多与其余导电区域和触点的总电阻处于相同的数量级时，这种连接称为导电连接。接触层的第二侧面构成平面元件的两个外侧中的一个，也就是构成其正面。

发热层由一种本征发热自粘胶构成，这种自粘胶可在电流通过时成为发热导体。本申请中的自粘胶毫无例外地都指的是基于压敏粘合剂和/或热熔粘合剂的所有胶粘剂，也就是自身能够与基材(基底、基底或者粘着基底)持久粘合的胶粘剂。所述“基于”或者“以......为基础”表示这种胶粘剂系统的粘合特性至少在很大程度上依赖于这种胶粘剂或者胶粘剂成分(也就是基础聚合物)的基本特性，当然并不排除在粘合系统中使用改性助剂或添加剂或者加入其它聚合物胶粘剂来改变其特性。

所谓压敏粘合剂指的是在常温下施加比较弱的接触压力就能与基材持久粘合的胶粘剂。而热熔粘合剂则是那些只有在升高温度后才能与基材持久粘合的胶粘剂，且所形成的粘合即使在随后冷却到室温之后也能继续保持。压敏粘合剂的可粘合性与热熔粘合剂一样均基于其粘着特性。

通常将互相接触的两个相因分子间相互作用而在接触面上结合的物理作用称作粘着。因此，粘着力决定胶粘剂附着在基材表面上，可将其测定为粘性和粘合力。常常向胶粘剂中加入增塑剂和/或增粘树脂(称作增粘剂)来影响胶粘剂的粘着。

通常将物质或者混合物质由于分子间和/或分子内相互作用而形成内部结合的物理作用称作内聚。内聚力决定了胶粘剂的粘性和流动性，可将其测定为粘度和抗剪时间。为了有针对性地提高胶粘剂的内聚力，通常可使其进行交联反应，为此可在胶粘剂中加入反应性(因此为可交联的)成分或者其它化学交联剂，并且/或者在后处理过程中使用光化性(高能)光束照射胶粘剂。

压敏粘合剂的粘合特性主要取决于粘着特性与内聚特性的关系。例如对于某些应用而言，所使用的胶粘剂必须有很高的内聚力，也就是必须具有特别强的内在结合；而对于其它应用而言，则需要特别高的粘着力。

使用压敏粘合剂能够以特别简单的方式进行粘合，无需采取例如加热平面元件等其它处理步骤，从而也可以在几何形状极不规则或者热敏性基底上使用这种自粘胶。如果使用热熔粘合剂，则能够获得特别高的粘合强度，因此这类系统特别适用于承受剧烈机械负荷的粘合。

此外还将发热层的自粘胶设计成本征发热形式。凡是能在通电后自身发热的层，均可作为本征发热层，也就是说，这种层不需要其它器件或部件，就能在电流流过该层或者当电压施加在该层上时自身发出热量，无论所施加的电流或电压是否为交流电流或交流电压，还是直流电流或直流电压。

原则上可以使用能够导通电流且基本上不会分解的所有自粘胶作为发热层。优选的是，热量会因为发热层中的电阻所造成的电压降在发热层内自发产生，但也可以根据其它效应来实现发热作用，例如可利用另一种电热转换器，或者利用电致放热化学反应。按照本发明所述，可以将平面元件设计成一次或多次可用的形式；同样也可以一次或者多次执行发热过程。

这种发热层垂直于主延伸方向的(平均)厚度可以小于1mm，优选在10μm～400μm范围内，特别优选在20μm～200μm范围内。发热层的这种实施方式可保证最佳性能，因为发热层一方面厚到足以提供充分大的发热功率，另一方面薄到能够保证在发热层内迅速传热，并且可保证良好的机械特性，也就是能保证良好的柔韧性和内聚力。对于用作加热电阻的层的优选情况而言，这种层的电阻一方面大到足以使得该层发热，另一方面也小到足以让电流完全流过该层。

此外该发热层还可以具有正温度系数热敏电阻特性，也就是说，其电阻具有正温度系数，因此具有PTC效应。适宜适当设计发热层的正温度系数和具体电阻，针对相应的工作电压和工作电流限制PTC效应在发热层中引起的发热量，使得发热层能够自动调节放热，且尤其不会超过规定的最高温度值。这样就能避免平面元件过热。

优选使用包括至少一种导电填料作为导电材料的压敏粘合剂或者热熔粘合剂作为自粘胶。所谓导电填料指的是添加到自粘胶中的混合物，这种混合物要么本身(即不包括自粘胶)可以导电，或者与自粘胶混合后可以导电。

原则上可以使用与相应自粘胶相容的所有合适填料作为填料。尤其适用的填料选自石墨与炭黑，尤其是导电炭黑(例如Degussa公司的Printex^TM XE)及其任意组合。作为补充或替代，也可以使用其它碳基填料，尤其是空间尺度不大于500nm、优选小于200nm或者甚至小于50nm的纳米尺度碳基填料，例如碳纳米颗粒，如碳纳米管(例如Ahwahnee公司的碳纳米管，或者Hyperion Catalysis公司的碳纳米管母料)、碳纳米纤维、富勒烯等类似材料。

有利的是，适当选择填料的用量，使得自粘胶中的填料成分一方面大到足以保证自粘胶具有充分电导率，另一方面又小到很少妨碍自粘胶的机械特性。除此之外，也可以组合使用各种不同类型的填料，因为这样可以在填充率尽可能小的情况下达到充分的导电性能(例如正温度系数热敏电阻特性)，尤其可将碳纳米管与炭黑或者石墨组合使用。

此外还可以使用表面改性填料。这样就能有的放矢地影响自粘胶的各项特性，例如改善碳纳米管或炭黑在自粘胶中的分散能力。为了提高PTC效应，可以使用金属(如镍、银或金)、硅烷或者甲酰胺完全或者部分覆盖导电填料(如炭黑颗粒)的表面。

电导率和以此可实现的温度及升温速率主要取决于导电填料的填充率，也就是在自粘胶中所占的质量比。提高填充率可以达到较高的电导率，必要时也可达到较高的温度。因此可以通过填充率来确定自粘胶通电发热效应的特征。填充率优选为1～60重量％。所用填料特别优选为5～30重量％。

这样可使得自粘胶一方面具有充分高的电导率(使得电流能够流过自粘胶)、同时也具有充分小电导率(使得可在电阻上存在电压降时显著发热)，从而总体上可作为导电发热物质，但另一方面也可以具有较高的胶粘剂成分，从而保证粘合强度。此外自粘胶的电导率以及发热能力还与其基础聚合物有关。

为了获得导电自粘胶，可以在聚合反应之前以及/或者在聚合反应过程中，将导电填料掺入到自粘胶的单体之中，并且/或者在聚合反应结束之后掺入到聚合物之中。优选在聚合反应之后将导电填料添加到自粘胶的基础聚合物熔体之中。

如果将自粘胶作为熔体构成的热熔体系统涂覆到本发明所述的平面元件上，则适宜将导电填料直接加入到熔体之中。按照本发明所述，这时最好采用均匀加入方式。适宜采用在双螺杆挤出机、连续式捏合机(例如Buss捏合机)或者行星齿轮式挤出机(Planetwalzenextruder)中进行混炼的方式将填料均匀分布在自粘胶之中。这种加工工艺的优点是，加工过程与单独的填料只有短时间的污染，以及避免使用溶剂。

如果要使得自粘胶具有正温度系数热敏电阻效应，原则上可以使用具有PTC效应也就是正温度系数热敏电阻效应且具有适当粘合特性的所有聚合物。所述PTC效应的出现和程度取决于网络形成情况，例如导电填料本身是否以团聚形式存在。此外在制备过程中还可尤其是通过在自粘胶的聚合物成分之内形成适当的方向性，例如形成与物理特性以及/或者大分子取向相关的各向异性等因素，对PTC效应进行帮助。

在这样一种可粘合的发热元件中通常使用含炭黑的部分结晶的热塑性塑料(例如聚乙烯、聚偏二氟乙烯、六氟丙烯或者四氟乙烯)作为正温度系数热敏电阻。DE29 48 350 A1、EP 0 307 205 A1、EP 0 512 703 A1以及EP 0 852 801 A1就详细描述了这种现有技术，在此将一并采用其技术教导。在作为后视镜加热装置的应用中，可以将这种正温度系数热敏电阻以油墨形式涂覆到整个导体表面上，该导体表面可作为接触电极，并且布置在厚度通常为75μm～250μm的单独背衬膜(backing foil)上。在随后的干燥步骤中去除油墨中所含的溶剂。EP 0 435 923 A1详细描述了这类油墨。

如果使用含有导电填料的一种具有正温度系数热敏电阻特性的自粘胶，则有利的是使用多相系统，尤其是其中至少有一个相处在因为发热致使体积膨胀而出现PTC效应的温度范围内，按照目前公认的科学解释，这种体积膨胀至少是产生正温度系数热敏电阻特性的部分原因(参见J.Meyer，Polymer Engineering andScience(聚合物工程与科学)，13(1993)，第462-468页)。本发明意义上的多相解释为包括基于聚合物或者聚合物共混物(也称作聚合物掺合物)、并且除了具有导电填料之外还具有一种或多种其它填料的自粘胶。

已发现特别适宜使用具有部分结晶的聚合物的自粘胶。可以作为部分结晶的聚合物系统使用的既可以是单相、也可以是多相系统，既可以是均聚物、也可以是共聚物，尤其可以是部分结晶的嵌段共聚物。部分结晶的聚合物可以是基础聚合物的一部分，但也可以是一种填料。这类部分结晶的聚合物的晶体部分在聚合物基质软化时具有比其非晶体部分更强的热膨胀系数。

发热层中的热熔粘合剂和/或压敏粘合剂优选包含至少30重量％的部分结晶的聚合物，更优选部分结晶的聚合物在自粘胶中占至少50重量％。已发现热熔粘合剂的PTC效应会随着部分结晶的聚合物成分的增多而出乎意料地显著增大。而压敏粘合剂则相反，会随着部分结晶的成分的增多而丧失其压敏粘性特性，因此与使用热熔粘合剂的情况相比，在使用压敏粘合剂时应使部分结晶的聚合物成分保持较低水平，以保证有足够高的压敏粘性。

因此热熔粘合剂十分适合于充分利用PTC效应。按照本发明所述，特别适宜作为自粘胶的是部分结晶的聚合物所构成的热熔粘合剂，且部分结晶的聚合物在胶粘剂的基础聚合物中最多为100重量％，或者在胶粘剂中至少几乎达到100重量％。

在作为自粘胶的热熔粘合剂和/或压敏粘合剂中，这种部分结晶的聚合物的结晶度尤其适宜大于20％或者甚至大于40％。可利用差示扫描量热法(DifferentialScanning Calorimetry；DSC)测定结晶度。

在部分结晶的热塑性塑料范围内可以作为自粘胶使用的有：聚烯烃(例如低密度聚乙烯)或者聚烯烃共聚物(例如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)，乙烯-丙烯酸(EAA)，乙烯-甲基丙烯酸(EMAA)，乙烯-丙烯酸乙酯或者乙烯-丙烯酸丁酯)、离聚物、聚酰胺以及/或者其共聚物。这些物质除了具有充分突出的PTC效应之外，也具有特别有益的热熔粘合剂特性，因此可以在基于热熔粘合剂的自粘胶中将其用作基础聚合物。

此外在部分结晶的热塑性塑料范围内应优先选用酸改性(例如使用马来酸或者马来酸酐改性的)聚烯烃或者其共聚物，因为这些聚合物与导电填料(如炭黑或者碳纳米管)特别相容，并且可使用这些聚合物以特别简单的方式在聚合物基质中制备均匀的填料分散体。

特别适宜作为嵌段共聚物使用的是苯乙烯嵌段共聚物，例如SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)或者SEPS(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物)。

也适宜使用能在受热熔化过程中有助于PTC效应的聚合物或者无机填料添加剂。这些可以是例如高结晶聚烯烃蜡或者离子液体(低熔点金属盐)。此外还可通过选择填料的熔点来调整出现正温度系数热敏电阻特性(PTC效应)的温度。

以下均为本发明所述原则上可使用的自粘胶的其它典型示例，但本发明并非仅限于这些枚举示例。

所有常见的适用压敏粘合剂原则上均可作为发热层的自粘胶。具有适当粘附特性的所有压敏粘合剂系统也就是压敏粘性系统原则上均可作为压敏粘合剂。尤其可适当选择用来制备压敏粘合剂的单体，使得所产生的聚合物能够在室温下或者在更高温度下作为压敏粘合剂使用。

如果某种胶粘剂具有Donatas Satas(van Nostrand，New York 1989)在“Handbookof Pressure Sensitive Adhesive Technology(压敏粘合剂技术手册)”中所述的粘附特性，则该胶粘剂就具有本发明所述的压敏粘性。

为了实现适合于压敏粘合剂的聚合物玻璃化转变温度T_G，即T_G＜25℃，通常要找出适当的单体，并且要适当选择单体混合物的定量成分，使其行为特性类似于Fox所推荐的公式(参见T.G.Fox，Bull.Am.Phys.Soc.1(1956)123)，从而可根据以下公式，得出所产生聚合物的玻璃化转变温度T_G的期望值

$\frac{1}{T_G}=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\frac{W_n}{T_{G,n}}---\left(G1\right)$

式中的n表示所用单体的序号；W_n表示各个单体n的质量分数(重量％)；T_G，n表示各个单体n所构成的均聚物的玻璃化相变温度(单位：K)。

因此可用于自粘胶的压敏粘合剂例如有基于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、有机硅、天然橡胶和/或合成橡胶的压敏粘合剂。这类压敏粘合剂的优点在于，可在较宽范围内调整平面元件的粘合特性，因此可针对所要实现的具体粘合情况对其进行调整，例如可针对相应的基底或者环境条件进行调整。

因此可使用基于丙烯酸和/或甲基丙烯酸的压敏粘合剂，以及/或者基于上述化合物的酯类的压敏粘合剂，或者基于氢化天然橡胶或合成橡胶的压敏粘合剂，因为这些均特别抗老化，能够长时间耐受本发明所述平面元件的重复加热过程。

尤其适用的是通过自由基聚合反应获得的丙烯酸酯胶粘剂，且这种胶粘剂至少部分基于通式为CH₂＝C(R¹)(COOR²)的至少一种丙烯酸类单体(acrylic monomer)，式中R¹等于H或者CH₃，R²等于H或者选自饱和的、无支链或支链的、取代或无取代的C₁至C₃₀-烷基。至少一种丙烯酸类单体在压敏粘合剂中所占质量份额至少为50重量％。

根据一种特别有益的实施方式，所使用的聚合物还可以

(a1)至少部分基于通式为CH₂＝C(R¹)(COOR²)的至少一种丙烯酸类单体，式中R¹等于H或者CH₃，R^2′选自饱和的、无支链或支链的、取代或无取代的C₂至C₂₀-烷基，并且

(a2)至少部分基于一种可以与至少一种丙烯酸类单体聚合的共聚单体，所述共聚单体尤其可选自具有官能基团的乙烯基化合物、马来酸酐、苯乙烯、苯乙烯化合物、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺以及双键官能化光敏引发剂。

其中至少一种丙烯酸类单体(a1)在自粘胶中所占的质量份额优选为65～100重量％，且至少一种共聚单体(a2)所占的质量份额为0～35重量％。

此外还证明自粘胶的平均分子量M_w(重均)不大于800000g/mol是有利的，这样尤其有利于实现所需的压敏粘合剂的机械特性。

根据另一实施方式，自粘胶也可以包括天然橡胶或者合成橡胶物质，或者基于这些物质。对于天然橡胶构成的自粘胶，可将天然橡胶分解至任意选择的分子量，并且在此过程中或者随后加入导电填料。

作为一种特殊的压敏粘性实施方式，也可以将部分结晶的聚合物如EVA(乙烯乙酸乙烯酯)或者聚烯烃及其共聚物(尤其是嵌段共聚物)，作为自粘胶使用或者添加到自粘胶中。尤其在使用这些胶粘剂体系作为压敏粘合剂时，这些体系由于晶相会在超过微晶熔点时出现体积增大，因此有助于PTC效应。

也适宜使用通式为CH₂＝C(R¹)(COORR^2″)的丙烯酸类单体或甲基丙烯酸类单体，包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，式中的基团R^2″选自饱和、无支链或支链的、取代或无取代的C₁至C₁₄-烷基，尤其是C₄-至C₉-烷基。具体的实例有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯及其支化异构体，例如丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯或者甲基丙烯酸异辛酯，但并非仅限于这些枚举示例。

其它可用的化合物是通式为CH₂＝C(R¹)(COOR^2″′)的单官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其中的R^2″′选自具有至少6个碳原子的桥接环烷基或者非桥接环烷基。环烷基也可以被例如C₁-至C₆-烷基、卤素原子或者氰基取代。具体的实例有甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯以及丙烯酸3，5-二甲基金刚烷基酯。

在一种优选方式中，所使用的丙烯酸类单体和/或共聚单体具有一个或多个取代基，尤其是极性取代基，例如羧基、磺酸、膦酸、羟基、内酰胺、内酯、N-取代的酰胺、N-取代的胺、氨基甲酸酯、环氧基、硫醇、烷氧基、氰基、卤化物以及醚基团。

特别适用的丙烯酸类单体(a1)是选自以下的单体：取代和未取代的化合物，包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯以及丙烯酸3，5-二甲基金刚烷基酯。

适合作为共聚单体(a2)的同样有中等碱性共聚单体，如N上烷基单取代或二取代的酰胺，尤其是丙烯酰胺。特别适用的例如有N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基内酰胺、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺，但并非仅限于这些枚举示例。

其它共聚单体(a2)的优选实例例如有丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、烯丙醇、马来酸酐、衣康酸酐、衣康酸、甲基丙烯酸甘油酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸6-羟己酯、乙烯基乙酸、丙烯酸四氢糠基酯、β-丙烯酰氧基丙酸、三氯丙烯酸、富马酸、巴豆酸、乌头酸、二甲基丙烯酸，但并非仅限于这些枚举示例。

在另一种优选方式中，使用乙烯基化合物作为共聚单体(a2)，尤其是乙烯基酯、乙烯基醚、乙烯基卤化物、亚乙烯基卤化物、在α位置具有芳香环和杂环的乙烯基化合物，也不排除例如醋酸乙烯酯、乙烯基甲酰胺、乙烯基吡啶、乙基乙烯基醚、氯乙烯、偏氯乙烯、苯乙烯和丙烯腈。

特别有益的是，至少一个共聚单体(a2)可以是一种具有可共聚双键的光敏引发剂，所述光敏引发剂选自Norrish-I型光敏引发剂或者Norrish-II型光敏引发剂、安息香丙烯酸酯或者丙烯酸酯化二苯甲酮。

在另一种优选方式中，除了所述共聚单体(a2)之外，还添加具有高稳定玻璃化转变温度的单体。适合作为这类附加单体的是芳香族乙烯基化合物，例如苯乙烯，其中的芳核由C₄-至C₁₈-结构单元构成，并且也可以包含杂原子。特别优选的实例例如有4-乙烯基吡啶、N-乙烯基邻苯亚胺、甲基苯乙烯、3，4-二甲氧基苯乙烯、4-乙烯基苯甲酸、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸叔丁基苯酯、丙烯酸4-联苯酯和甲基丙烯酸4-联苯酯、丙烯酸2-萘酯和甲基丙烯酸2-萘酯以及这些单体的混合物，但并非仅限于这些枚举示例。

作为替代或者对压敏粘合剂的补充，本发明所述的平面元件也可以包含热熔粘合剂用于自粘胶。具有适当热熔粘合特性的所有热熔粘合剂系统也就是热熔粘性系统原则上均可作为热熔粘合剂。按照ASTM D 3330-04标准的规定(在所粘合的基底上以300mm/分钟的速度剥离)，以熔体形式施用到基底上并且随即冷却之后，如果室温下的粘合力大于1N/cm、尤其大于3N/cm或者甚至大于5N/cm，则本发明所述的平面元件就具有本发明所述的热熔粘性。

可以使用所有常见的适用热熔粘合剂作为热熔粘合剂，例如基于合成橡胶、热塑性材料、含有改性树脂的弹性体、丙烯酸衍生物-乙烯基-共聚物以及含丙烯酸酯的嵌段共聚物的热熔粘合剂。

在这些胶粘剂中，尤其适用的是聚烯烃和聚烯烃共聚物及其酸改性衍生物、离聚物、聚酰胺及其共聚物、以及嵌段共聚物如苯乙烯-嵌段共聚物，首先应使用上述部分结晶的胶粘剂，当然也可以将其用于自粘胶。借助这类胶粘剂系统可以在特别宽的范围内调整平面元件的粘合特性，同时具有很高的粘合力，因此可以针对所要实现的具体粘合情况对其进行调整。

此外还可对这些以及其它压敏粘合剂和热熔粘合剂进行改性，以便进一步调整其特性。比较典型的方式为，让用于本发明所述平面元件的自粘胶发生交联反应，力求达到尤其也能增强PTC效应(参考EP 0 311 142 A1以及US 4 775 778 A)从而特别适用于自粘胶的高交联度。交联可以消除或者减少NTC效应的影响(负温度系数)，在高于自粘胶熔点的温度下有时能够观察到这种效应。

根据本发明的一种优选实施方式，自粘胶基础聚合物的交联度至少等于35％的凝胶值，尤其大于60％。本发明所述的凝胶值指的是不溶于某种溶剂(例如甲苯或二甲苯)的基础聚合物成分与基础聚合物的可溶性成分和不溶性成分总和之间的比例。

可以在例如交联步骤中利用电子束获得较高的交联度。可以使用的典型辐射装置是直线阴极系统、扫描系统(Scanner system)或者分段阴极系统，只要其中有电子束加速器即可。关于现有技术的详细描述以及最为重要的工艺参数，可参阅Skelhorne，“Electron Beam Processing，Chemistry and Technology of UV and EBFormulation for Coatings，Inks and Paints”，Vol.1，1991，SITA，London。典型的加速电压在50kV～500kV范围内，适宜在80kV～300kV范围内。所使用的散射剂量(Streudose)在5kGy～150kGy之间、特别是在20kGy～100kGy移动。也可以使用能够进行高能辐射的其它方法。

此外按照本发明所述，还可以通过交联度改变电导率，从而改变发热性能。采用增大交联反应过程中所施加的电子束剂量(并且因此而提高交联度)的方式使得电导率增大，从而可在恒定电流流过平面元件的发热层时使得自粘胶温度升高。同样也可通过交联度来调整自粘胶的正温度系数热敏电阻特性。

为了减小交联反应所需的辐射剂量，还可以在自粘胶中掺入交联剂和/或交联反应促进剂，尤其是可以利用电子束或者热能激发的交联反应。适合用于电子束交联的交联剂大致有双官能或者多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或者氰尿酸三烯丙酯以及异尿氰酸三烯丙酯。优选掺入双官能或多官能环氧树脂、羟化物、异氰酸酯或者硅烷作为热活化交联剂。

自粘胶当然可以包括其它配方成分和/或添加剂，例如助剂、颜料、流变添加剂、用于改善附着力的添加剂、增塑剂、树脂、弹性体、防老化剂(抗氧化剂)、光稳定剂、紫外线吸收剂、以及其它助剂和添加剂，例如干燥剂(例如分子筛沸石或者氧化钙)、助流剂及流动控制剂、湿润剂，如表面活性剂或者催化剂，以及导热填料、蓄热填料，或者可以受热释放或可以通过热量支持其释放的添加剂。

可以使用所有精细粉碎的固体添加剂作为助剂，例如白垩、碳酸镁、碳酸锌、高岭土、硫酸钡、二氧化钛或者氧化钙。其它例如有滑石粉、云母、硅酸、硅酸盐或者氧化锌。当然也可以使用这些物质的混合物。

所使用的颜料可以是有机或者无机性质的颜料。可以使用所有类型的有机或无机颜料，例如可用来改善光稳定性和紫外线稳定性的二氧化钛之类的白色颜料或者金属颜料。

流变添加剂例如有热解硅酸、层状硅酸盐(例如膨润土)、高分子聚酰胺粉末或者基于蓖麻油衍生物的粉末。

用于改善附着力的添加剂例如可以是选自聚酰胺、环氧树脂或者硅烷的物质。

用于改善胶粘性能的增塑剂例如有邻苯二甲酸酯、偏苯三甲酸酯、磷酸酯、己二酸酯以及其它无环二羧酸酯、脂肪酸酯、羟基羧酸酯、苯酚烷基磺酸酯、脂肪族矿物油、脂环族矿物油及芳族矿物油、烃类、液态或半固态橡胶(例如丁腈橡胶或者聚异戊二烯橡胶)、丁烯和/或异丁烯构成的液态或半固态聚合物、丙烯酸酯、聚乙烯醚、基于增粘树脂原料的液态和软树脂、羊毛脂和其它蜡、有机硅以及聚合物增塑剂，如聚酯或者聚脲。

可以受热释放或者通过热量支持其释放的添加剂均为含有活性物质的系统，这种活性物质可以在受到热作用时释放出来或者活化，从而可以控制释放这种活性物质。任何在受热释放或者活化时能够发挥某种特殊作用的物质均可作为活性物质，例如着色剂、医疗成分或者化妆品成分或者引爆剂(起爆剂)。作为释放出物质(例如某种局部应用的有效成分)的结果或者在热活化时，譬如热引发的化学反应(例如分子重排、交联反应或者分解反应)，或者在热引发的物理变化过程中(例如吸附/解吸或者相转变)，所述活化就会开始。因此能够受热释放的添加剂可以是封装在可熔基质中的局部应用活性医药成分。

含有其它成分例如助剂和增塑剂的胶粘剂配方同样也是现有技术。

为了优化技术特性，可以将树脂掺入到本发明所述的自粘胶之中。可以毫无疑问地使用所有上述以及文献中描述的胶粘树脂作为将要添加的增粘树脂(增大粘合力的树脂)。代表性的树脂有蒎烯树脂、茚树脂和松香树脂及它们的歧化衍生物、氢化衍生物、聚合衍生物、酯化衍生物和盐、脂肪族和芳族烃类树脂、萜烯树脂和萜烯酚树脂以及C₅-至C₉-烃类树脂以及其它烃类树脂。可以使用这些以及其它树脂的任意组合物来根据需要调整最终胶粘剂的特性。通常可以使用所有与相应基础聚合物相容的(可溶性)树脂，尤其可使用所有脂肪烃、芳烃、烷基芳烃树脂，基于纯单体的烃类树脂，氢化烃类树脂，官能化烃类树脂以及天然树脂。在一种优选实施方式中，使用即使在较长时间内也不会降低电导率与发热能力的树脂。

可以将储热填料加入到至少其中一个层之中，实现平面元件的另一种有益的实施方式。所谓储热填料，指的是具有高热容、尤其是热容大于0.7J/gK的任何填料。由于这些物质的热缓冲作用，可以实现均匀的加热过程，并且在活跃放热过程结束之后能够延长放热时间且均匀放热。适宜使用的高热容填料大致是铝、铍、硼、钙、铁、石墨、钾、铜、镁、磷或者上述物质的化合物，尤其是氧化铝和氯化铝、碳酸钙、氯化钙、硫酸铜、磁铁矿、赤铁矿、碳酸镁和氯化镁、氯化磷或者氧化磷(此外这些物质也可以在平面元件之内发挥其它作用，例如引爆剂中的钾或磷)。

同样有益的是，至少自粘胶层具有较高的热导率，所述热导率适宜至少为0.5W/m·K，特别适宜大于1W/m·K。加入导热填料就能实现这个效果，尤其可加入电绝缘但是导热性能高的填料，例如氮化硼或者氧化铝，因为后者不会影响电性能。但也可以使用热导率高的导电填料，例如银、铝或者铜。采用导热性特别好的压敏粘合剂可以更好地引入使热熔粘合剂熔化所需的能量，从而可缩短将本发明所述平面元件涂覆到粘合基材上的循环时间。

除了发热层和接触层之外，本发明所述的平面元件还可以具有其它的层。例如平面元件可以包含其它胶粘剂层，例如在背离镂空接触元件的发热层侧面上涂有另一种自粘胶。这种胶粘剂也可以是任何适用的压敏粘合剂或者热熔粘合剂，例如具有上述某一种基础胶粘剂的自粘胶。这样就能将平面元件两个侧面的粘合性能相互分开，从而能够总体上实现特别高的粘合稳定性，因为可以针对相应的粘合基底调整平面元件自粘侧面上的胶粘剂；如果将要和平面元件正面结合的粘合基底材料与将要和平面元件背面结合的粘合基底材料十分不同，譬如一种为玻璃或金属接触元件和一种为聚烯烃粘合基底，那么这种调整就特别重要。

在另一种有益的实施方式中，发热平面元件的至少一个层具有这种作用机理，即能够在平面元件初次发热时增大自粘胶以及/或者任选另一种自粘胶中的内聚力。例如可以通过热引发的后交联反应，尤其可以通过平面元件(本身)发热引发后交联反应，以增大交联密度的方式实现这种作用机理。因此使用这种平面元件有助于首先与至少一种粘合基材形成粘合，然后进行初次发热，在发热过程中加强粘合。

通常将平面元件设计成没有载体的形式，因为这样能保证平面元件具有最大柔韧性，同时具有最小安装深度。但在平面元件中也可以设置柔韧持久的载体，从而获得特别高的机械稳定性。该载体可用来总体上改善机械特性，例如改善平面元件的戳穿强度(Durchstoβfestigkeit)。可以使用所有适当的载体材料作为这种持久载体，例如金属膜和/或塑料膜，织物平面元件(例如织物，多轴向织物(Gelege)，针织布(Gewirke)，无纺布)或者这些材料的组合物。这些持久载体也可以完全封闭或者镂空。如果设置有这样一种持久载体，则按照本发明所述，该载体不与接触元件直接接触，而是至多布置在自粘胶层上。

所述持久载体除了具有较高柔韧性之外，最好还具有较高的热导率，且热导率至少为0.5W/m·K或者甚至大于1W/m·K。特别适宜选用的材料是填充有导热填料(如氮化硼或者氧化铝)的聚合物。这种持久载体的典型厚度小于50μm，适宜小于25μm，以便不影响整体结构的柔韧性。采用导热性特别好的载体可以更好地引入使热熔粘合剂熔化所需的能量，从而可缩短将本发明所述平面元件涂覆到粘合基材上的循环时间。在一个特别有益的实施方式中，将持久载体设计成聚合物泡沫形式，因为这样基本上不会显著影响整个平面元件的柔韧性。

平面元件还可以在其正面和/或背面具有临时载体作为保护膜，以便有利于在粘合之前以及在粘合过程中改善平面元件的可加工性。这样可在制备、存放和粘合过程中避免意外粘着，从而更加便于执行这些操作步骤。可以使用任何可分离的覆盖材料作为这种临时载体，例如可使用一种离型纸(Trennpapier)或者至少可部分遮盖外侧自粘胶的离型膜(Prozessliner)。例如所有可以重新剥离且不留残留的硅油离型膜或者氟素离型膜均适合作为覆盖材料。可作为离型膜材料的例如有PP(聚丙烯)、BOPP(双轴取向聚丙烯)、MOPP(单轴取向聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PVC(聚氯乙烯)、PUR(聚氨酯)、PE(聚乙烯)、PE/EVA(聚乙烯-乙烯醋酸乙烯酯共聚物)以及EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元聚合物)。此外也可以使用离型纸，例如玻璃纸、牛皮纸或者聚烯烃涂布纸。

特别适宜使用本身具有很高热导率的覆盖材料，所述热导率至少为0.5W/m·K甚至大于1W/m·K。特别适宜选用的材料是填充有导热填料(如氮化硼或者氧化铝)的聚合物。采用导热性特别好的覆盖材料可以更好地引入熔化热熔粘合剂所需的能量，从而可缩短将本发明所述平面元件涂覆到粘合基材上的循环时间。

平面元件包括至少一层可在其中产生热量的层，该层具有压敏粘性或者热熔粘性，并且是一层非连续导电层，该导电层形成接触层的至少一个电极(极)。关键在于接触元件仅在其一个侧面上具有自粘胶。因此在最为简单的情况下，平面元件是一层适当的胶粘剂层，上面布置有接触层。

所有已知的适当方法均无一例外地可以用来制备本发明所述的平面元件。例如可以按照现有技术条件下常见的聚合物平面元件制备方法，制备本发明所述平面元件的聚合物压敏粘合剂层或者热熔粘合剂层。这些方法包括流延膜挤出法、吹膜挤出法、压延法，以及用一种溶液涂覆、用一种分散液涂覆，或者用聚合物的单体或预聚物前体进行涂覆。

要制备平面元件时，通常使得自粘胶首先在持久载体或者临时载体(例如覆盖材料或者生产载体)也就是在所谓的离型膜上扩展为膜状，在工艺过程中或者最迟在工艺结束时将离型膜与平面元件重新分离。将接触元件涂覆到该自粘胶层上。

当然也可以采用一种与此不同的制备方法获得本发明所述的平面元件，例如可以首先将接触元件涂覆到临时载体上，然后使其与自粘胶结合，然后将临时载体从接触元件上剥离。

可以使用所有已知的方法将接触元件涂覆到自粘胶或者任选的临时载体上，例如可涂覆(例如以印刷方式涂覆)导电涂料、导电膏或导电油墨，利用烫印、热封法对(例如由金属构成的)薄板、箔或者层进行转印，对聚合物与导电填料的混合物(例如聚合物炭黑混合物)进行覆层、层压或者连续涂覆，在后一种情况下，接触元件的电导率必须比本征发热自粘胶的电导率至少大10倍。

在这种方法的一个简单实施方式中，发热自粘胶与一种导电金属格栅或金属网接触。优选使用在较长时间内不会腐蚀或者腐蚀程度很小的金属。一些非常优选的实施方式例如可以使用铜或者铝，但也可以采用银或者金来进行接触。

在一种优选实施方式中，可以采用电镀或蒸镀或者激光方法使得金属直接沉积在自粘胶上，但也可以采用连续或者镂空的层形式进行涂覆，方法是从离型膜转印。

如果使用导电涂料、导电墨油、导电色料、本征导电聚合物或者聚合物与导电物质的混合物，则优先选用印刷方法，尤其是丝网印刷法，因为这样就能特别容易、灵活并且以可再现方式涂覆不连续的接触层。可以用溶液、分散液或者熔体进行印刷；必要时也可以后加一道硬化步骤。

特别适宜按照下述方法来制备本发明所述的平面元件，即首先用自粘胶产生一层胶层(例如将胶粘剂涂覆到临时载体上)，然后将镂空接触元件直接置于所产生的胶层的正面上，必要时可以加压执行该操作。

按照本发明所述，使用平面元件将两个粘合基材相互结合，或者连接同一个粘合基材的两个不同局部区域。由于平面元件在存放形态下只有一面有自粘胶，但是在粘合时可以两面粘合，因此适合于用来将两个粘合基材的表面相互结合。用于对粘合基材进行粘合的平面元件尤其可用于交通工具制造行业，例如可应用于汽车、客车、铁路、船舶或者飞机之中。

本发明所述的平面元件可以作为粘合组件的组成部分存在。粘合组件是用平面元件与至少一个粘合基材粘合而成的组件，所述粘合基材与平面元件的自粘侧面直接结合或者通过其它成分结合。适宜用作粘合基材的是镜片，尤其是镜片镜面化侧的背面，或如果是透明的平面元件，则可以是可视片，例如显示窗或者挡风片。就这类系统而言，由于粘合基材的自重较大，存在粘合基材从支架上脱落从而有可能破坏粘合基材的问题，所以这里必须保证有特别高的粘合强度。因此可以将本发明所述的平面元件用来加热这一类粘合组件。

例如可以使用本发明所述的平面元件作为后视镜加热装置(外后视镜和内后视镜)、用于加热式内护板之中(固定，降噪，暖风)、用于加热清洗水或者防冻、用于加热油箱(尤其适用于柴油车)、用于加热燃油管(同时作为固定装置)、用于除冰系统的加热装置中(机翼除冰，必要时可包括固定功能)、用于转向盘加热装置中、用于加热暖风(在发动机温度较低时进行辅助加热)，或者用于预热吸入空气(燃烧用空气)。这些枚举示例仅供参考，本发明所述平面元件的应用并非仅限于这些具体示例。

除此之外，还有若干其它应用，例如(并不限于这些选择)用来避免表面形成冷凝水或者结露(例如浴室镜子，用于固定和加热、作为浴室应用设施的防水汽覆膜，作为可加热的瓷砖贴膜，用在矫正眼镜或太阳镜上，或者用于眼镜盒之中)；作为座椅加热装置(例如用在汽车中，包括座椅加热与安全气囊用座椅传感器的集成应用)；用于公交停靠站、体育场、饭店露天区域的座椅；或者用于厕所座椅；用于电热毯或电热垫之中；用于保温板之中(例如食物饭菜的保温板，但也可以用于高山灶具或者高山炉具之中，尤其是使用太阳能电池时的那些)；用于暖鞋器之中(作为鞋垫)；用于带式加热器之中(例如用于管道、锅炉等等)；用于室内取暖器(例如用于壁挂式取暖器、地板取暖装置，或者作为折叠式帐篷取暖器)；用于水床加热器之中；用于可加热的外壳之中(例如作为保温盒对内容物进行保温，或者用于电子设备之中，例如与HiFi设备中的帕尔贴元件共同作用以保证恒温)；用于摩托车(例如作为把手加热器或者座垫加热器)；作为花房供暖装置(例如作为大面积辐射加热器或者对流式加热器，或者作为植物上的小面积局部加热器，例如作为根部加热器)；用于功能性可加热的衣服(例如用于摩托车手服装、汽车驾驶员服装或者冬季服装之中)；用于加热以及必要时固定显示系统(例如LCD、OLED和电泳显示器，例如作为摄像机显示屏或者户外显示器中的防冻装置，或者用于教堂塔钟之中进行除冰)；用于加热户外开关；用于加热屋顶(例如作为屋顶或者檐沟的化雪装置)；用于保育箱之中(例如用于幼崽，用于孵蛋，或者用于育婴箱之中)；用于医疗(例如用于人体或动物身体表面进行热疗，作为热敷贴以及用于经皮治疗系统和经皮给药(transdermal drug delivery)，封装于胶囊中的有效成分可以受热在皮肤表面或者毛皮表面上释放出来，或者可通过热量支持其释放，这样就能定时定量释放相应的有效物质)；或者作为引爆剂。

可以执行所有任意粘合方法，将本发明所述平面元件与两种粘合基材结合。但由于平面元件的构造特殊，仍然需要首先使得平面元件的背面与第一粘合基材结合或者至少接触，然后将正面与第二粘合基材结合，因为自粘胶只有在此之后才会到达平面元件的正面。这当然不排除首先使得两个粘合基材与平面元件接触然后形成粘合，因为即使这种方法便于执行，但由于本发明所述平面元件的结构，只有在背面与第一粘合基材结合之后，才能粘合正面。

因此将平面元件与第二粘合基材结合的方法包括至少以下步骤：将平面元件与(第二)粘合基材适当接触，使得接触层的第二侧面接触粘合基材表面的某一区域，并且形成松弛的预组件，本征发热自粘胶透过接触元件的沟槽，并且首先将其至少部分填充，通过透过沟槽的本征发热自粘胶将平面元件的正面粘合在第二粘合基材上。

在平面元件和第二粘合基材首次接触时，接触层的第二侧面接触粘合基材表面的某一区域，但相互间并不形成稳定的粘合结合。这当然不排除形成预先固定，即平面元件与第二粘合基材以能够重新剥离的方式相互附着在一起。这时平面元件与第二粘合基材形成并非固定的松弛预组件，也就是在真正结合之前的一种组件。

然后本征发热自粘胶透过接触元件的沟槽，也就是使得本征发热自粘胶透过接触元件的沟槽。可以用任何期望的方式实现透过。通常可以使得第一粘合基材靠近平面元件的背面，并且与其粘合。可以使得第一粘合基材在第二粘合基材之前与平面元件接触(使得第一粘合基材也是预组件的一部分)，或者在接触平面元件之后与第二粘合基材接触(使得第一粘合基材不成为预组件的一部分)。

可以对平面元件和粘合基材构成的预组件进行压合，以促进本征发热自粘胶透过接触元件的沟槽。作为替代或者补充，可以对平面元件和粘合基材构成的预组件进行加热。这样就会使得自粘胶特别流畅地透过接触层。

也可以在没有使用第一粘合基材的情况下实现透过，例如将预组件与第二粘合基材向下布置，使得自粘胶在重力作用下流过接触元件中的沟槽；前提条件是有粘度充分低的自粘胶以及适当的沟槽。也可以使用离心机实现类似于重力作用的效果。

最终通过透过沟槽的本征发热自粘胶使得平面元件的正面粘合在第二粘合基材上并且与第二粘合基材粘合。

视所使用的自粘胶而定，可以加压(如果使用的是压敏粘合剂)或者输入热量(如果使用的是热熔粘合剂)使得平面元件真正粘合在粘合基材上，后者有可能还需要将平面元件压紧在粘合基材上。从外部输入热量；也可以在发热层内部产生获得稳定粘合所需的热量。

附图说明

以下将根据附图所示的实施例，对其它优点和应用方法进行详细描述。其中：

附图1是本发明第一种实施方式所述平面元件的纵剖面示意图，其中上图a)所示为未粘合状态(存放状态)下的平面元件，下图b)所示为单面粘合状态下的平面元件，

附图2是本发明第二种实施方式所述平面元件的纵剖面示意图，其中上图a)所示为未粘合状态(存放状态)下的平面元件，下图b)所示为单面粘合状态下的平面元件，以及

附图3是本发明第三种实施方式所述平面元件的纵剖面示意图，其中上图a)所示为未粘合状态(存放状态)下的平面元件，下图b)所示为单面粘合状态下的平面元件。

此外还有

附图4是接触元件的空间构造示例平面图，

附图5是附图4所示接触元件的平面图，详细标注了桥状区域，

附图6是接触元件的另一种空间构造示例平面图，

图7a)、7b)、7c)和7d)是本发明第一种实施方式所述平面元件在根据第一种执行方法将平面元件粘合在第二粘合基材上的过程中不同时刻的纵剖面示意图，

图8a)、8b)、8c)和8d)是本发明第一种实施方式所述平面元件在根据第二种执行方法将平面元件粘合在第二粘合基材上的过程中不同时刻的纵剖面示意图，

图9a)和图9b)分别是本发明第二种实施方式所述平面元件在平面元件粘合在两个粘合基材之前和之后的纵剖面示意图，以及

图10a)和图10b)分别是本发明第三种实施方式所述平面元件在平面元件粘合在两个粘合基材之前和之后的纵剖面示意图。

具体实施方式

以下举例描述的每一种平面元件均具有发热自粘胶10和接触元件20。

附图1所示为本发明第一种实施方式所述具有自粘胶10、接触元件20的平面元件。该平面元件不具有起稳定作用的载体膜。自粘胶10要么具有压敏粘性或者具有热熔粘性。在发热层形式的自粘胶10之内可在通电时产生热量。接触元件20是布置在粘合层之间的非连续导电层，用于接触自粘胶10。

接触元件20具有横断面均匀的梳形结构，接触元件20的一部分区域与接触元件20的另一部分区域相互间不连通，使得这两个部分区域中的每一个部分区域均可以分别作为本征发热自粘胶10的接触电极，接触元件20包括两个接触电极(极)(在图中以任意选择的不同符号“+”和“-”表示)，因此不需要外部反电极。接触元件20的这两个部分区域共同作用，使得电流可以流过自粘胶10，该电流路径基本上在自粘胶10的延伸平面之内(也就是在xy平面内)，并且大致与其垂直。

附图1中的上图a)所示为本发明所述平面元件在未粘合状态下的纵剖面图。如图所示，平面元件的正面处在平面元件的下侧上，其背面处在平面元件的上侧上。平面元件的正面由接触层的下侧面构成作为其第二侧面。接触层包括具有梳形结构的接触元件20，梳齿具有矩形横断面。接触元件20具有从平面元件正面贯穿延伸至本征发热自粘胶10的沟槽。接触元件20的第一侧面平坦贴附在自粘胶10构成的层上。沟槽在接触层的整个厚度范围内不含发热自粘胶10，因此没有填充，而是以没有胶粘剂的形式存在于第二侧面区域中。如附图1中的上图a)所示，平面元件的正面没有自粘性；这表示本发明所述平面元件的存放状态。

附图1中的下图b)所示为上图a)所示平面元件的纵剖面图，与上图所示a)情况的不同之处在于，平面元件处在单面粘合状态，其中平面元件的正面(平面元件的下侧)与粘合基材30结合。本征发热自粘胶10已透过接触元件20中的沟槽并且将其填充。透过的自粘胶10在沟槽区域内粘附在粘合基材30上，从而在平面元件和粘合基材30之间形成结合。

为了完整起见，在此指出：按照本发明所述，接触元件20除了可以采用两极实施方式之外，也可以在层中仅以一个接触电极的形式存在，该接触电极只有在与粘合基材结合时才会允许电流流过，在粘合基材上布置有另一个接触电极作为外部反电极。可以将这种外部反电极作为薄金属层涂覆在粘合基材的正面上。接触元件20与外部反电极共同作用，使得电流可以流过自粘胶，该电流路径基本上垂直于自粘胶的平面延伸方向(也就是在z方向)。虽然以下仅仅描述了本发明所述平面元件实施例的两极实施方式，但所有这些构造的发明方案同样也包括单极实施方式。

附图2所示为第二种实施方式所述具有自粘胶10和接触元件20的平面元件，除了与以上第一种实施方式所述平面元件之间的两个区别之外，其它均相同。附图2中的上图a)所示为平面元件在存放状态下的纵剖面图，附图2中的下图b)所示为平面元件单面粘合在粘合基材30上的纵剖面图。

与第一种实施方式所述平面元件的区别在于：沟槽的壁面并不垂直于平面元件的平面延伸方向，而是倾斜于平面延伸方向，使得接触元件20的叉齿横断面不是矩形，而是具有类似于圆的横断面。与第一种实施方式所述平面元件的另一个区别在于：接触元件20并非平坦贴附在自粘胶10上，而是部分埋入到自粘胶之中。

这样一方面有利于接触元件20在存放过程中更好地固定于自粘胶之中。使得自粘胶在粘合过程中可以围绕接触元件20的叉齿流过，还可增大粘合面，从而改善在粘合基材上的粘合强度。此外由于沟槽具有较为有利的外形，自粘胶的接触元件20使得自粘胶所受的流变阻力比较小。当然最终可能会导致自粘胶在存放过程中就已经透过沟槽，从而有可能发生意外粘合。因此这种实施方式适宜用于高粘度自粘胶。

附图3所示为第三种实施方式所述具有自粘胶10和接触元件20的平面元件，除了与第一种实施方式所述平面之间有一处区别之外，其它均与相同。附图3中的上图a)所示为平面元件在存放状态下的纵剖面图，附图3中的下图b)所示为平面元件单面粘合在粘合基材30上的纵剖面图。

与第一种实施方式所述平面元件之间的区别在于：接触元件20中的沟槽已经在存放状态下部分填充有自粘胶10，但在接触元件厚度范围内贯穿的沟槽在接触层的第二侧面区域内没有胶粘剂。

第三种实施方式也有利于接触元件20在存放过程中更好地固定于自粘胶之中。在第三种实施方式所述的平面元件中，自粘胶10在粘合过程中在沟槽之内必须流经的通道较狭窄，以便与粘合基材30接触。因此更加易于进行粘合，使得第三种实施方式所述的平面元件也可以包含高粘度胶粘剂作为本征发热自粘胶。

附图4所示为接触元件的空间构造示例平面图，接触元件呈梳形结构，矩形横断面的叉齿具有均匀的宽度。接触元件在这里包括两个并非贯通性相互结合的局部区域，使得这两个局部区域中的每一个局部区域均可分别作为本征发热第一自粘胶的接触电极，接触元件因此包括两个接触电极(图中以不同的符号“+”和“-”表示)。附图5所示为这种接触元件的平面图，图中还在梳形结构之内标注了叉齿的宽度x₁与沟槽的宽度x₂。例如在一种常见的实施方式中，x₁和x₂的值可在0.1mm～10mm范围内，尤其可在0.5mm～3mm范围内，从而使得x₁的值大致为3mm，x₂的值大致为1.5mm。

附图6中所示的平面图是附图5所示接触元件空间构造的一种变体形态。接触元件的主干在右侧延长到可加热表面之外，从而在这里形成将平面元件与外部连接线相连的两个接触舌片。

将本发明所述的平面元件与一个粘合基材或两个粘合基材相连。可以任意执行恰当的连接方法。附图7所示为将本发明图1所述具有自粘胶10和接触元件20的平面元件粘合在两个粘合基材上的不同步骤示意图，即根据第一种执行方法粘合在第一粘合基材31和第二粘合基材32上。

附图7a)所示为与两个粘合基材31和32粘合之前也就是与其分离的平面元件。在附图7b)所示的第一结合步骤中，使得第一粘合基材31与自粘胶10所在的接触元件背面接触。如果自粘胶10是压敏粘合剂，则将平面元件与第一粘合基材31粘合。如果自粘胶10是热熔粘合剂，那么视执行方法而定，在这阶段就可以将平面元件与第一粘合基材31粘合，或者作为组合的粘合步骤的形式，在后来在平面元件的正面与第二基材32接触之后进行粘合。

如附图7c)所示，将平面元件的正面与第二粘合基材32接触。由于自粘胶10这时并不在接触元件20和第二粘合基材32之间的结合平面之中，因此尚不形成粘合。在附图7d)所示的下一个步骤中，自粘胶10透过接触元件20中的沟槽，并且与第二粘合基材32接触，从而可以在这里形成粘合。

附图8所示为附图7所示过程的一种可选方案，也就是将附图1所示具有自粘胶10和接触元件20的本发明所述平面元件粘合在第一粘合基材31和第二粘合基材32上的这一过程。附图8a)与附图7a)相同，附图8c)与附图7c)相同，附图8d)与附图7d)相同，该过程的区别在于：在附图8b)所示的第一结合步骤中，在使得平面元件与第一粘合基材31接触之前，首先使第二粘合基材32与平面元件的正面接触。由于在平面元件的正面上只有接触元件20，但是没有自粘胶10，因此尚未形成粘合，所形成的是一种松弛的预组件。

在保持松弛预复合的情况下，使得平面元件的背面与第一粘合基材31接触(附图8c))，自粘胶10透过沟槽，将两个粘合基材31和32与平面元件粘合(附图8d))。除了这种相对于附图7所示过程以相反顺序执行的方法之外，也可以使得第一粘合基材31和第二粘合基材32同时与平面元件接触。

附图9所示为本发明第二种实施例所述的平面元件，附图10所示为本发明第三种实施例所述的平面元件，在平面元件粘合在两个粘合基材31和32上之前与之后的示意图。在这两种结合方法中，要么首先使得第一粘合基材31、然后使得第二粘合基材32与平面元件接触，或者首先使得第二粘合基材32、然后使得第一粘合基材31与平面元件接触，当然也可以使得两个粘合基材31和32同时与平面元件接触。

如果平面元件具有至少一层能够在其中产生热量的压敏粘合剂层或者热熔粘合剂层，并且具有一层非连续导电层，该导电层形成接触电极的至少一个极，则可以例如首先将平面元件与第二粘合基材(例如汽车后视镜的背面)接触，然后要么将其作为松弛的预组件放在第一粘合基材上，或者在使得平面元件与第一粘合基材(例如后视镜固定板)接触之前，首先使其与第二粘合基材结合。

现在可以在不同的方法步骤中将本发明所述平面元件与两个粘合基材构成的至少部分松弛的预组件接合成为固定的组件。这样就可以使得胶粘剂透过接触元件中的沟槽，并且粘合在第一粘合基材的外侧上，方法是利用经过加热的压模在一定时间内压紧预组件。在移去压模并且冷却组件之后，就可得到两个通过可加热的平面元件相互结合的粘合基材构成的最终产品。

也可以使用其它方法替代这种方法。例如可以将一定的重物放在预组件上，以便使得自粘胶加速透过沟槽。作为替代或者补充，也可以在一定时间内将预组件放入一个经过加热的空间(例如炉腔)之中。在取出并且冷却基材和平面元件构成的组件之后，和/或移去重物之后，即可得到最终产品。也可以替代重物或者压模，用其它任意的适当方式将作用力施加在预组件上。除了放入经过加热的空间之中以外，还可以通过平面元件本身产生热量，例如在一定时间内将外部电压施加在接触层上。同样也可在结束外力作用以及/或者冷却所得组件之后得到最终产品。

如果要粘合汽车后视镜，则最好首先将平面元件放在后视镜固定板上。将后视镜玻璃放在后视镜固定板与平面元件构成的松弛预组件中的平面元件上，然后用加热后的压模在一定时间内从后视镜玻璃侧作用于组件，使得后视镜固定板、平面元件与后视镜玻璃构成的叠垛粘合。在移去压模并且冷却之后，得到后视镜固定板、平面元件与后视镜玻璃构成的组件作为最终产品。

以下将通过各个示意性选择的试样描述本发明，但没有必要受限于具体选择。

制备具有压敏粘合剂或者热熔粘合剂作为自粘胶的平面元件作为实现本发明所述原理的实施例。

试样1具有附图1所示的构造，包括附图5所示的接触元件，这里的自粘胶是一种本征发热压敏粘合剂。

对于本征发热压敏粘合剂，首先根据EP 04 712 016的方法制备基础粘合剂，使用的共聚单体组合物具有44.5重量％的丙烯酸2-乙基己酯、44.5重量％的丙烯酸正丁酯、8重量％的丙烯酸甲酯和3重量％的丙烯酸。测定分子量得出平均分子量Mw为650000g/mol，多分散性Mw/Mn为7.0。将所获得的基础压敏粘合剂在溶液中与40重量％的石墨(Timcal Timrex KS 6)混合，然后利用刮杆将其涂覆到硅油玻璃离型纸(Laufenberg公司)上。在120℃温度下干燥10分钟之后，所获得的压敏粘合剂层的厚度为100μm。

然后通过电子轰击使得该压敏粘合剂交联。使用瑞典Halmstad的ElectronCrosslinkingAB公司出产的一种设备进行电子轰击。使经过涂层处理的压敏粘合剂带经过加速器勒纳德(Lenard)窗下方的标配冷却辊。在轰击区内用纯氮进行冲洗排出空气中的氧。皮带速度为10m/分钟。电子束剂量为50kGy，用于试样1的加速电压为180kV。

将用厚度为0.03mm的铜箔裁剪而成的接触元件(参见附图5，x₁＝3mm，x₂＝1.5mm)在轻微压力下覆在所获得的交联压敏粘合剂层上。发热面积的大小为180cm²。

将附图1所示的构造用于试样2，使用一种本征发热热熔粘合剂作为自粘胶，并且使用由铜箔构成的梳形两半接触元件。

对于本征发热热熔粘合剂，使用的基础热熔粘合剂是Escorene Ultra FL 00728(ExxonMobil)型的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，其醋酸乙烯酯含量为28重量％。利用Haake Rheomix型混捏机，在温度为140℃、转速为120转/分钟的条件下，在45分钟内将14重量％的导电炭黑(Printex XE2；Degussa)混入到基础热熔粘合剂之中。利用真空压机将所获得的聚合物混合料制成厚度为200μm的平面元件。

将用厚度为0.03mm的铜箔裁剪而成的接触元件(参见附图5，x₁＝3mm，x₂＝1.5mm)覆在所获得的压敏粘合剂层上。在温度为140℃的条件下将接触元件的线路烫印到热熔粘合剂上。发热面积的大小为180cm²。

将所获得的平面元件上有接触元件的一侧放在由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)构成作为第一粘合基材的板上。然后将厚度为2mm的玻璃片放在所获得的松弛预组件上。在热作用以及施压条件下(使用经过加热的辊筒进行施压)以一道结合步骤粘合在两个粘合基材上。

完成粘合之后，定性检查所获得的组件的粘合强度。结果显示粘合基材已经相互固定结合。将电压施加在组件的外部端子上，还可发现以这种方式获得的粘合组件具有所需的发热性能。

上述试验示例证明本发明所述的柔性平面元件特别适合用来实现稳定的可加热粘性粘结。

Claims (16)

1.具有正面和背面的平面元件，包括发热层和接触层，

所述发热层由本征发热的自粘胶(10)构成，该自粘胶设计为在电流通过时发热的导体，并且

所述接触层设计为至少基本上呈平面状展开并且被沟槽镂空的接触元件(20)，并且具有第一侧面以及第二侧面，所述接触层通过第一侧面与发热层接触，并且与其导电相连，

其特征在于，

所述接触层的第二侧面形成所述平面元件的正面，并且

所述接触元件(20)中的沟槽设计为在接触元件(20)的厚度范围内具有通道，并且以至少在第二侧面区域内没有胶粘剂的形式存在。

2.根据权利要求1所述的平面元件，其特征在于，所述本征发热自粘胶(10)是一种正温度系数热敏电阻。

3.根据权利要求1或2所述的平面元件，其特征在于，所述接触层的第一侧面至少部分地埋入到所述本征发热自粘胶(10)中。

4.根据权利要求1或2所述的平面元件，其特征在于，所述接触层的第一侧面至少基本上平坦地平贴在所述本征发热自粘胶(10)的侧面上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的平面元件，其特征在于，所述接触元件(20)的厚度不大于50μm或者甚至小于20μm。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的平面元件，其特征在于，所述沟槽至少占所述接触层第一侧面面积的25％，优选大于所述接触层第一侧面面积的50％，或者甚至大于所述接触层第一侧面面积的75％。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的平面元件，其特征在于，所述镂空的接触元件(20)具有桥状区域。

8.根据权利要求7所述的平面元件，其特征在于，所述桥状区域的宽度最多为5mm或者甚至小于1mm。

9.根据权利要求7或8所述的平面元件，其特征在于，所述镂空的接触元件(20)的桥状区域呈分叉的梳形结构或者指形结构。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的平面元件，其特征在于，所述本征发热自粘胶(10)包括至少一种导电填料。

11.根据权利要求10所述的平面元件，其特征在于，所述导电填料选自石墨、碳纳米颗粒和炭黑，更加尤其是导电炭黑。

12.将权利要求1～11中任一项所述平面元件与至少一种粘合基材(30，32)结合的方法，包括下列步骤：

将所述平面元件与粘合基材(30，32)适当接触，使得所述接触层的第二侧面接触所述粘合基材(30，32)的表面，从而形成松弛的预组件，

所述本征发热自粘胶(10)透过接触元件(20)的沟槽，并且将其至少部分地填充，并且

通过所述透过沟槽的本征发热自粘胶(10)将所述平面元件的正面粘合在粘合基材(30，32)上。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，压紧由平面元件与粘合基材(30，32)构成的所述预组件，使得所述本征发热自粘胶(10)透过所述接触元件(20)的沟槽。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，加热由平面元件与粘合基材(30，32)构成的所述预组件，使得本征发热自粘胶(10)透过接触元件(20)的沟槽。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，使电流通过本征发热自粘胶(10)，从而对预组件进行加热。

16.权利要求1～11中任一项所述的平面元件在加热粘合基材中的应用。

Images