CN104768242A - 一种应用柔性厚膜发热体的可发热布料及该布料的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柔性厚膜电路加热应用领域，具体为一种应用柔性厚膜发热体的可发热布料及该布料的制作方法。包括布料层以及至少一层柔性基材层；在所述柔性基材层上印刷并高温烧印有加热厚膜电路，该加热厚膜电路以回折方式或平铺方式在柔性基材层上布置，加热厚膜电路连接有外接电源的接点；所述柔性基材层通过一粘接层与布料层粘接，所述厚膜电路位于所述柔性基材层与布料层之间；所述柔性基材由聚脂、聚酰亚胺或聚醚亚胺其中一种或任意几种材料制成的高温胶层；所述粘接层为热压粘接材料。本发明解决了柔性基材在折叠情况下容易出现噪音的问题，也解决了柔性基材容易折叠损坏的问题。

Description

一种应用柔性厚膜发热体的可发热布料及该布料的制作方法

技术领域

本发明涉及柔性厚膜电路加热应用领域，具体为将柔性厚膜加热电路与衣物布料结合，从而制作一种可以发热、保暖的布料。本发明还包括这种发热布料的制作方法。

背景技术

为了增加保温御寒效果，现有技术中存在将发热体放入衣物中制做可加热、保温衣物的技术方案。比如，常见的取暖贴（暖宝宝），系利用化学能转换为热能的原理，将涂覆有化学材料的布贴加入衣物内发热，其具有发热时间长（能在130cm²，50~60度条件下持续10~12小时），价格便宜等优点，但也具有温度不可控，容易过热，仅一次性使用，对环境有污染，含化学催化剂等缺陷。又比如采用碳纤维发热体植入衣物内的方案，利用了碳纤维柔韧性好，能编织成各种形状的优点，具有可水洗，防水，直流供电，没有噪音，对于衣物等发热体生产工艺简单的特点。但是，碳纤维不能暴露在空气中，暴露在空气中经过50h使用会使阻值增加1倍。而且碳纤维发热体本身经过摩擦会产生静电，从而对衣服产生影响。

具有柔性基材的厚膜电路是一种新工艺，比如中国专利文献CN102958281A公开了一种“柔性基材上制备电路的方法及其应用”。然而这种柔性基材上制备的电路是功能电路，不是加热电路。况且，这种柔性厚膜材料的基材是胶膜，在揉搓下极易产生噪音。应用于衣物穿着于人身上时，往往会产生令人难以忍受的噪音而影响其应用。而且衣物在漂洗过程中的多次折叠和揉搓也容易令柔性基材产生折痕和划痕，影响了这种柔性基材的厚膜电路在衣物材料中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于衣物的应用柔性厚膜发热体的可发热布料，其解决了柔性基材在折叠情况下容易出现的噪音问题，也解决了柔性基材容易折叠损失的问题。

本发明的另外一个目的在于提供上述布料的制作方法。

本发明包括如下技术特征：

一种应用柔性厚膜发热体的可发热布料，包括布料层以及至少一层柔性基材层；其特征在于，在所述柔性基材层上印刷并高温烧印有加热厚膜电路，该加热厚膜电路以回折或平铺方式在柔性基材层上布置，加热厚膜电路连接有外接电源的接点；所述柔性基材层通过一粘接层与布料层粘接，所述加热厚膜电路位于所述柔性基材层与布料层之间；所述柔性基材为厚度在0.001-1mm范围内的由聚脂、聚酰亚胺或聚醚亚胺其中一种或任意几种材料制成的高温胶层；所述粘接层为厚度在0.01-0.5mm范围内的由热压粘接材料制成的粘布层。

本发明的有益效果在于：1、采用了布料层与柔性厚膜发热体粘接，使得厚膜发热体的柔性基材的噪音问题大大减少，也使得折叠和揉搓时对柔性厚膜基材进行保护，避免衣物洗涤时划伤或折叠，本发明技术方案特别采用了热压粘接层进行粘接，由于热压粘接工艺能够解决粘接的均匀度和牢固度问题，使得柔性厚膜基材能够更加紧密牢固的与布料结合。2、所述柔性基材层通过一粘接层与布料层粘接，所述厚膜电路位于所述柔性基材层与布料层之间，这样可保持加热厚膜电路在绝缘的柔性基础层和布料层之间，保持绝缘状态。

所述柔性基材层可以为一层，此时所述加热厚膜电路印刷于该层柔性基材层上，柔性基材层通过粘接层与布料层热压粘接，加热厚膜电路在绝缘的柔性基础层和布料层之间。

然而优选情况下，所述柔性基材层为两层以上，在相邻两层的柔性基材层之间印刷有所述加热厚膜电路，最外一层的柔性基材层通过粘接层与布料层热压粘接。

一般情况下，柔性基材层厚度越大，越容易在弯折时产生噪音，因此现有技术中多层的柔性电路更容易产生噪音而往往不会使用。但是本发明将柔性基材层通过粘接层与布料层粘接，这样就解决了噪音的问题。在这一前提下，柔性基材层可以为多层，如三层、四层以上，每层间设有加热厚膜电路，这样就能够使得电路的布置方案更加多样化。比如对于需要重点加热部位，如果腰部、颈部，可以通过设置多层的柔性基材层以及多层的加热厚膜电路以增加发热效果。多层的电路布置方式也可以实现多种的功能，比如每层的发热方式不同，第一层是快速加热效果，第二层是保温加热效果，第三层是间歇加热等等，即通过多种电路层布置，实现多种的加热模式选择。再比如，使每层加热位置布置对应人体不同部位，每层采用不同加热顺序，实现加热按摩效果。如对人体腰部的加热，先实现第一层的加热，对应人体腰部外侧发热；然后第二层加热，对应人体腰部中间部位加热，第三层加热，对应人体腰部某些穴位加热，通过使人体感受到不同部位的加热顺序，使得加热效果有层次感。

一般优选的，所述柔性基材层为两层，所述加热厚膜电路印刷于该两层柔性基材层之间。

柔性基材层的厚度对于噪音的抑制也很重要，经过试验发现厚度在0.02mm—0.03mm之间柔性基材层更加轻柔，不容易发出噪音。考虑到噪音问题，也可以仅采用单层的柔性基材层。

所述粘接层为由聚酯与聚酰胺组合，或由聚酯与聚烯烃共聚物、聚酰胺、聚醚砜树脂、热塑性聚氨酯弹性体以及乙烯-醋酸乙烯共聚物组合制成的一次性粘布层，该粘布层的厚度为0.01-0.5mm，通过热压工艺使柔性基材层与布料层紧密粘接。

经过试验发现，当采用以上材料的粘布层时粘接更均匀。另外，以上材质可以产生一次性粘布层效果，即在第一次热压温度下实现粘接状态，但是在以后达到相同温度时，粘布层不会呈现粘接状态，这可以保持衣物在再次高温的稳定状态。

优选的，所述连接外接电源的接点为铆接头，具体为：包括铆接钉和导电介子，所述柔性基材层上具有穿孔，所述铆接钉穿过导电介子和所述穿孔，将导电介子与加热厚膜电路压紧连接。所述布料层的另一侧，还设有由锡箔纸、热发射涂层或隔热布制成的热反射层。

本发明还包括上述发热布料的制作方法，先在柔性基材层上印刷并高温烧结加热厚膜电路以制成柔性厚膜发热体，然后将所述柔性厚膜发热体热压粘接在布料层上；在进行热压粘接时，先在柔性厚膜发热体与布料层之间叠加一层由聚酯与聚酰胺组合，或由聚酯与聚烯烃共聚物、聚酰胺、聚醚砜树脂、热塑性聚氨酯弹性体以及乙烯-醋酸乙烯共聚物组合制成的一次性粘布层，所述粘布层厚度为0.01-0.5mm，热压工艺保持温度在170—180℃，加压力至0.3-0.5kgf/cm²，持续时间8~15s以进行热压粘接。

所采用的柔性基材厚度为0.001—1mm，进行250-500℃高温烧印厚膜电路，并通过静电吸附方式保持柔性基材保持展开状态。

将柔性基材设置在一具有静电的平面上，该平面通过静电吸附使所述柔性基材保持展开状态。

以上制作方法的有益效果在于：1、为减少噪音问题，本发明采用的柔性基材均厚度较薄，如采用传统工艺印刷烧结厚膜电路时，容易产生柔性基材卷叠粘连问题，为此生产方案中，特别采用了静电吸附方式保持柔性基材展开状态，以解决以上问题。2、本发明的厚膜浆料采用外国进口浆料，经过250-500度高温烧印，将厚膜线路印刷在上面，使厚膜线路与高温胶纸融为一体，故能够承受更严峻的折叠测试。比目前市面上用150度温度印刷上去的金属膜线路更耐磨，而且电阻衰减率更小（100h通电≤2%），发热温度120℃，已经测试3000h，实际寿命长达10w小时。

附图说明

图1为本发明的爆炸图；

图2为本发明与衣物结合后的示意图1；

图3为本发明与衣物结合后的示意图2。

具体实施方式

实施例1

可加热布料的结构示意图如图1所示，包括布料层1以及二层柔性基材层2-1、2-2。在所述柔性基材层2-1上印刷并高温烧印有加热厚膜电路4，该加热厚膜电路4以回折方式在柔性基材层2-1、2-2之间布置，所述柔性基材层通过一粘接层3与布料层1粘接；所述连接外接电源的接点为铆接头，包括铆接钉51和导电介子53，所述柔性基材层上具有穿孔52、54，所述铆接钉51穿过导电介子53和所述穿孔52、54，将导电介子53与加热厚膜电路4压紧连接。所述布料层1的另一侧，还设有由锡箔纸、热发射涂层或隔热布制成的热反射层6。以上这些结构组成了本发明的可发热布料。该布料可以是衣物本身，也可以是与衣物分离，使用时缝制在衣物布料7上。

可加热布料的应用参见图2、3。该衣物上设有加热区域的加热布料、导线9以及控制电路8（含电源）。加热布料采用上述的可加热布料，导线9可以是一般的连接导线，也可以是采用厚膜工艺制造的柔性厚膜电路，该导线9最后与控制电路8（含电源）可拔插连接。

所述柔性基材为厚度在0.001-1mm范围内的由聚脂、聚酰亚胺或聚醚亚胺材料制成的高温胶层；所述粘接层为厚度在0.01-0.5mm范围内的由聚酯与聚酰胺组合，或由聚酯与聚烯烃共聚物、聚酰胺、聚醚砜树脂、热塑性聚氨酯弹性体以及乙烯-醋酸乙烯共聚物组合制成的一次性粘布层，该粘布层的厚度为0.01-0.5mm，通过热压工艺使柔性基材层与布料层紧密粘接。

实施例2

与实施例1不同的是，所采用的柔性基材层为一层，柔性基材层上印刷并高温烧印有加热厚膜电路，该加热厚膜电路以平铺在柔性基材层上布置，所述柔性基材层通过一粘接层与布料层粘接，使得加热厚膜电路在柔性基材层与布料层之间。

实施例3

与实施例1不同的是，所采用的柔性基材层为三层，每相邻的柔性基材层之间都印刷有加热厚膜电路，每个加热厚膜电路的布置方式相互错开，以形成多层次、多功能的加热方式。

实施例4

一种加热布料的制作方法，先在柔性基材层上印刷并高温烧结加热厚膜电路以制成柔性厚膜发热体，然后将所述柔性厚膜发热体热压粘接在布料层上；在进行热压粘接时，先在柔性厚膜发热体与布料层之间叠加一层由聚酯与聚酰胺组合，或由聚酯与聚烯烃共聚物、聚酰胺、聚醚砜树脂、热塑性聚氨酯弹性体以及乙烯-醋酸乙烯共聚物组合制成的一次性粘布层，所述粘布层厚度为0.01-0.5mm，热压工艺保持温度在170—180℃，加压力至0.3-0.5kgf/cm²，持续时间8~15s以进行热压粘接。所采用的柔性基材厚度为0.001—1mm，进行250-500℃高温烧印厚膜电路，并通过静电吸附方式保持柔性基材保持展开状态，具体为将柔性基材设置在一具有静电的平面上，该平面通过静电吸附使所述柔性基材保持展开状态。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种应用柔性厚膜发热体的可发热布料，包括布料层以及至少一层柔性基材层；其特征在于，在所述柔性基材层上印刷并高温烧印有加热厚膜电路，该加热厚膜电路以回折或平铺方式在柔性基材层上布置，加热厚膜电路连接有外接电源的接点；所述柔性基材层通过一粘接层与布料层粘接，所述加热厚膜电路位于所述柔性基材层与布料层之间；

所述柔性基材为厚度在0.001-1mm范围内的由聚脂、聚酰亚胺或聚醚亚胺其中一种或任意几种材料制成的高温胶层；

所述粘接层为厚度在0.01-0.5mm范围内的由热压粘接材料制成的粘布层。

2.根据权利要求1所述的可发热布料，其特征在于，所述柔性基材层为一层，所述加热厚膜电路印刷于该柔性基材层上，柔性基材层通过粘接层与布料层热压粘接。

3.根据权利要求1所述的可发热布料，其特征在于，所述柔性基材层为两层以上，在相邻两层的柔性基材层之间印刷有所述加热厚膜电路，最外任意一层的柔性基材层通过粘接层与布料层热压粘接。

4.根据权利要求3所述的可发热布料，其特征在于，所述柔性基材层为两层，所述加热厚膜电路印刷于该两层柔性基材层之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的可发热布料，其特征在于，所述柔性基材层的厚度为0.02mm—0.03mm。

6.根据权利要求1所述的可发热布料，其特征在于，所述粘接层为由聚酯与聚酰胺组合，或由聚酯与聚烯烃共聚物、聚酰胺、聚醚砜树脂、热塑性聚氨酯弹性体以及乙烯-醋酸乙烯共聚物组合制成的一次性粘布层，该粘布层的厚度为0.01-0.5mm，通过热压工艺使柔性基材层与布料层紧密粘接。

7.根据权利要求1所述的可发热布料，其特征在于，所述连接外接电源的接点为铆接头；所述布料层的另一侧，还设有由锡箔纸、热发射涂层或隔热布制成的热反射层。

8.一种制作权利要求1所述发热布料的方法，先在柔性基材层上印刷并高温烧结加热厚膜电路以制成柔性厚膜发热体，然后将所述柔性厚膜发热体热压粘接在布料层上；其特征在于，在进行热压粘接时，先在柔性厚膜发热体与布料层之间叠加一层由聚酯与聚酰胺组合，或由聚酯与聚烯烃共聚物、聚酰胺、聚醚砜树脂、热塑性聚氨酯弹性体以及乙烯-醋酸乙烯共聚物组合制成的一次性粘布层，所述粘布层厚度为0.01-0.5mm，热压工艺保持温度在170—180℃，加压力至0.3-0.5kgf/cm²，持续时间8~15s以进行热压粘接。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所采用的柔性基材厚度为0.001—1mm，进行250-500℃高温烧印厚膜电路，并通过静电吸附方式保持柔性基材保持展开状态。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将柔性基材设置在一具有静电的平面上，该平面通过静电吸附使所述柔性基材保持展开状态。