JP2011154854A - Transparent planar heating element - Google Patents

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Junji Michizoe
純二 道添
Junpei Ohashi
純平 大橋
Hagumu Takada
育 高田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexible transparent planar heating element which is superior in transparency and visibility, hard to generate a moire phenomenon, and has high quality surface heating characteristics capable of uniform heat generation. <P>SOLUTION: The transparent planar heating element has one pair or more of electrodes on a conductive layer of a conductive substrate, and the conductive substrate has a transparent substrate and the conductive layer laminated thereon, and the conductive layer has an irregular network form. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、透明性に優れ、均一な発熱が可能な高品位な面状発熱特性を有する透明面状発熱体に関するものである。   The present invention relates to a transparent sheet heating element having high-quality sheet heating characteristics that are excellent in transparency and capable of generating uniform heat.

従来、冷凍、冷凍ショーケースは、その窓部を構成するガラス表面への結露防止をする必要があり、このためガラス表面に透明導電膜を形成し、これに所定の電力を印可して窓面を加温することが行われている。自動車の窓ガラスにおいても、曇りや結露防止として、同様に透明導電膜を利用したデフロスターが使用されている。また、寒冷地では、道路標識や信号機への積雪、凍結などによる道路標識等の視認性低下防止のため、融雪や凍結防止として透明面状発熱体を利用することや、寒冷地の低温環境下で使用される液晶表示素子の液晶動作不良防止、起動補助のため、温度制御用の透明面状発熱体を備える必要性が高まってきている。   Conventionally, refrigeration and refrigeration showcases need to prevent condensation on the glass surface that constitutes the window portion. For this reason, a transparent conductive film is formed on the glass surface, and predetermined power is applied to the window surface. It is done to warm up. Similarly, defrosters using a transparent conductive film are used in automobile window glass to prevent fogging and condensation. Also, in cold regions, use of a transparent sheet heating element to prevent snow melting and freezing in order to prevent the visibility of road signs and the like due to snow accumulation and freezing on road signs and traffic lights, and in low temperature environments in cold regions The necessity of providing a transparent sheet heating element for temperature control is increasing in order to prevent malfunction of the liquid crystal display element used in the above, and to assist startup.

寒冷地などの低温環境下で使用される液晶表示素子としては、例えば、特許文献1に提案されるように、メッシュ状の発熱抵抗体を配置して加熱するものや、特許文献2のように、透明基板上に設けられた銀、銅、インジウムスズオキシド(ITO)等の透明導電膜を発熱面として使用し、該透明導電膜に通電するための一対の金属電極を備えた透明面状発熱体が報告されている。しかし、特許文献1の方法では、液晶素子全体を均一に加熱することは困難であり、また、不透明な金属からなる発熱抵抗体が液晶表示を見る際の邪魔になり易い。また、特許文献2の方法においても、液晶素子全体を均一に加熱することは必ずしも容易ではなく、厚みが増すとヘイズや反射も増えてしまう透明導電膜からなる発熱体を用いた場合には、液晶表示を見る際の邪魔になったりする。また、透明性を確保できる薄い厚みでは、導電性が劣るため、流れる電流量が少なくなり発熱の立ち上がりが遅い場合がある。さらに、スパッタリング法、蒸着法等を用いた場合には、製造コストが高く、また、ITO透明導電膜は、耐屈曲性に乏しく、割れやすいという問題がある。   As a liquid crystal display element used in a low-temperature environment such as a cold region, for example, as proposed in Patent Document 1, a mesh-like heating resistor is disposed and heated, as in Patent Document 2, and the like. Transparent surface heating using a transparent conductive film such as silver, copper or indium tin oxide (ITO) provided on a transparent substrate as a heating surface, and a pair of metal electrodes for energizing the transparent conductive film The body has been reported. However, in the method of Patent Document 1, it is difficult to uniformly heat the entire liquid crystal element, and a heating resistor made of an opaque metal tends to be an obstacle when viewing a liquid crystal display. Also, in the method of Patent Document 2, it is not always easy to uniformly heat the entire liquid crystal element, and when a heating element made of a transparent conductive film that increases haze and reflection as the thickness increases, It may interfere with viewing the LCD display. In addition, when the thickness is thin enough to ensure transparency, the conductivity is inferior, so that the amount of flowing current is small and the rise of heat generation may be slow. Furthermore, when a sputtering method, a vapor deposition method, or the like is used, the manufacturing cost is high, and the ITO transparent conductive film has a problem that it is poor in bending resistance and easily cracked.

また、特許文献3 には、有機銀化合物等の溶液を基板状に噴霧塗布して微細網目構造膜を形成し、これに放射線照射することにより還元して銀を析出させて銀の微細網目構造を有する透明導電膜が得られ、これが透明面状発熱体として用い得ることが記載されている。この方法では、微細網目構造を有する透明導電膜を用いているため、モアレ干渉模様が生じないが、該導電膜を得るために、紫外線等の照射で銀を還元する方法が取られており、安定再現性に問題がある。   Further, Patent Document 3 discloses that a solution of an organic silver compound or the like is spray-coated on a substrate to form a fine network structure film, and this is irradiated with radiation to reduce and precipitate silver to form a fine silver network structure. It is described that a transparent conductive film having a slag is obtained, which can be used as a transparent planar heating element. In this method, since a transparent conductive film having a fine network structure is used, a moire interference pattern does not occur, but in order to obtain the conductive film, a method of reducing silver by irradiation with ultraviolet rays or the like is taken. There is a problem in stable reproducibility.

特許文献4は、フォトリソグラフィ法によって、導電性ペーストからなる網目状の導電層を形成する方法が提案されているが、この方法は、網目状の導電層を得るために、煩雑な工程を必要とし、過剰な導電性ペーストを除去するため、素材リサイクル、製造コストの点でも課題が多い。   Patent Document 4 proposes a method of forming a mesh-like conductive layer made of a conductive paste by photolithography, but this method requires a complicated process to obtain a mesh-like conductive layer. In order to remove excess conductive paste, there are many problems in terms of material recycling and manufacturing costs.

従って、透明性及び視認性が高く、導電部の抵抗値が低く、モアレ現象が発生しにくく、かつ均一な発熱が可能である、フレキシブル性を有した高品位の透明面状発熱体が望まれている。   Therefore, a high-quality transparent sheet heating element with high flexibility, which has high transparency and visibility, has a low resistance value of the conductive portion, is less likely to cause moire phenomenon, and can generate uniform heat, is desired. ing.

:特開昭58−126517号公報: JP-A-58-126517 :特開平9−306647号公報: JP-A-9-306647 :特開平10−312715号公報: JP-A-10-312715 :特開2006−49006号公報: JP 2006-49006 A

本発明は、透明性及び視認性が高く、モアレ現象が発生しにくく、導電部の抵抗値が低く、かつ均一な発熱が可能な高品位の面発熱特性を有する、フレキシブルな透明面状発熱体を提供することである。   The present invention is a flexible transparent sheet heating element that has high transparency and visibility, is less susceptible to moire phenomenon, has a low resistance value of a conductive part, and has high-quality surface heat generation characteristics capable of uniform heat generation. Is to provide.

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、以下である。
1)導電性基板の導電層に、1対以上の電極を備えている透明面状発熱体であって、
該導電性基板は、透明基板と導電層の積層体であり、
該導電層が、不規則なネットワーク状であることを特徴とする、透明面状発熱体。
2)前記導電性基板の導電層側の面に、透明保護層を有することを特徴とする、前記1)記載の透明面状発熱体。
3)前記導電層の表面比抵抗値が1〜100Ω/□であることを特徴とする、前記1)又は前記2)に記載の透明面状発熱体。
4)全光線透過率が50%以上であることを特徴とする、前記1)〜3)のいずれかに記載の透明面状発熱体。
5)前記導電層が、透明基板上に金属分散液を塗布することによって、金属が不規則なネットワーク状に透明基板上に積層された導電層であることを特徴とする、前記1)〜4)のいずれかに記載の透明面状発熱体。
The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is:
1) A transparent planar heating element comprising one or more pairs of electrodes on a conductive layer of a conductive substrate,
The conductive substrate is a laminate of a transparent substrate and a conductive layer,
A transparent planar heating element, wherein the conductive layer has an irregular network shape.
2) The transparent sheet heating element according to 1) above, wherein a transparent protective layer is provided on the surface of the conductive substrate on the conductive layer side.
3) The transparent sheet heating element according to 1) or 2) above, wherein the conductive layer has a surface resistivity of 1 to 100Ω / □.
4) The transparent sheet heating element according to any one of 1) to 3) above, wherein the total light transmittance is 50% or more.
5) The conductive layer is a conductive layer in which a metal is laminated on a transparent substrate in an irregular network shape by applying a metal dispersion on the transparent substrate. The transparent sheet heating element according to any one of the above.

本発明によれば、透明性及び視認性が高く、モアレ現象が発生しにくく、導電部の抵抗値が低く、かつ均一な発熱が可能な高品位の面発熱特性を有する、フレキシブルな透明面状発熱体を提供することが出来る。本発明における透明面状発熱体は、透明性及び視認性が高く、高いレベルの導電性を有しているため、例えば、寒冷地などの低温環境下における液晶表示素子の起動補助、道路標識や信号機等の融雪や凍結防止、冷凍、冷蔵ショーケースの窓部や、自動車の窓ガラスのデフロスター、などに好適に用いることができる。また、フレキシブル性を有しているため、曲面を有する部材用途にも利用可能である。   According to the present invention, a transparent transparent surface having high transparency and visibility, less likely to cause moire phenomenon, a low resistance value of a conductive portion, and high-quality surface heat generation characteristics capable of uniform heat generation. A heating element can be provided. The transparent sheet heating element according to the present invention has high transparency and visibility, and has a high level of conductivity. For example, the liquid crystal display element is activated in a low-temperature environment such as a cold region, road signs, It can be suitably used for snow melting and freezing prevention of traffic lights etc., window portions of freezing and refrigerated showcases, and defrosters for automobile window glass. Moreover, since it has flexibility, it can be used for a member having a curved surface.

本発明は、前記課題、つまり、透明性及び視認性が高く、モアレ現象が発生しにくく、導電部の抵抗値が低く、かつ均一な発熱が可能な高品位な面発熱特性を有する、フレキシブルな透明面状発熱体について、鋭意検討し、不規則なネットワーク状に導電性化合物が積層した導電層を有した導電性基板の導電層に1対以上の電極を備えることで、前記課題を一挙に解決することを究明したものである。つまり、導電性基板の導電層に、1対以上の電極を備えている透明面状発熱体であって、該導電性基板は、透明基板と導電層の積層体であり、該導電層が、不規則なネットワーク状であることを特徴とする透明面状発熱体の発明である。   The present invention is a flexible, high-quality surface heat generation characteristic that is high in the above problems, i.e., high transparency and visibility, hardly causes moire phenomenon, has a low resistance value of the conductive portion, and can generate uniform heat. With regard to the transparent sheet-shaped heating element, the above problems can be solved all at once by providing at least one pair of electrodes on the conductive layer of a conductive substrate having a conductive layer in which a conductive compound is laminated in an irregular network shape. It has been investigated to solve. That is, a transparent planar heating element provided with one or more pairs of electrodes in a conductive layer of a conductive substrate, the conductive substrate is a laminate of a transparent substrate and a conductive layer, and the conductive layer is It is an invention of a transparent planar heating element characterized by having an irregular network shape.

本発明の透明面状発熱体に使用される導電性基板は、透明基板と導電層の積層体であることが重要である。そして導電層は、導電性化合物により形成することが好ましい。導電層に好適に使用される導電性化合物は、例えば、金、銀、銅、白金、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルト、亜鉛、錫、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、ビスマス、などの金属、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子やカーボンナノチューブなど、導電性を示す化合物であれば、特に限定されないが、導電性の観点からは、導電性化合物としては金属が好ましく、金属は1種を用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、金属は純金属でなくても、後述する公知の導電化処理によって、最終的に所定の導電性が得られるものであれば良く、金属酸化物、有機酸金属塩、脂肪酸金属塩、各種化合物が被覆、結合した金属化合物なども選択できる。   It is important that the conductive substrate used in the transparent sheet heating element of the present invention is a laminate of a transparent substrate and a conductive layer. The conductive layer is preferably formed from a conductive compound. Examples of the conductive compound suitably used for the conductive layer include gold, silver, copper, platinum, iron, aluminum, nickel, cobalt, zinc, tin, palladium, rhodium, ruthenium, bismuth, and other metals, polythiophene, and polyacetylene. Any conductive compound such as polyaniline and polypyrrole, carbon nanotubes and the like can be used as long as the compound exhibits conductivity. However, from the viewpoint of conductivity, the conductive compound is preferably a metal, and one type of metal is used. You may use, and may use it in combination of 2 or more type. Moreover, even if the metal is not a pure metal, any metal may be used as long as a predetermined conductivity can be finally obtained by a known conductive treatment described later, such as a metal oxide, an organic acid metal salt, a fatty acid metal salt, A metal compound coated and bound with a compound can also be selected.

金属の形状は、不規則なネットワーク状導電層を形成できれば、特に限定されないが、ネットワーク構造の形成のしやすさの観点から、微粒子、粉末、繊維、ワイヤー等の形状が好ましい。   The shape of the metal is not particularly limited as long as an irregular network-like conductive layer can be formed. From the viewpoint of easy formation of the network structure, the shape of fine particles, powder, fibers, wires, and the like is preferable.

本発明の透明面状発熱体中の導電層は、不規則なネットワーク状であることが重要である。つまり、導電性基板は、透明基板と不規則なネットワーク状の導電層の積層体である。   It is important that the conductive layer in the transparent sheet heating element of the present invention has an irregular network shape. That is, the conductive substrate is a laminate of a transparent substrate and an irregular network-like conductive layer.

ここで、不規則なネットワーク状導電層のネットワーク状の構造とは、いくつかの点を何本かの線分で結んだ構造のことを示す。つまり、本発明におけるネットワーク状の導電層とは、導電性化合物や後述する各種添加剤などで構成される線分が、複数の点で結ばれた構造を意味する。例えば、カーボンナノチューブのようなワイヤー状の導電性化合物であれば、該ワイヤー状導電性化合物同士が少なくとも1点以上の接点を有した状態で、絡み合ったり、重なり合ったりすることで、導電性を示す線分が形成され、該線分に囲まれた部分が開口部となり、不規則なネットワーク状の導電層となる。ここで、線分に囲まれた開口部は、透明性に寄与する。粒子状の導電性化合物であれば、粒子状導電性化合物同士がいくつも連結、接触、結合することで線分を形成し、これら粒子状導電性化合物で形成された線分がいくつかの点で重なり合い、囲まれた部分が開口部となることで、不規則なネットワーク状の構造を得ることができる。   Here, the network-like structure of the irregular network-like conductive layer indicates a structure in which several points are connected by several line segments. That is, the network-like conductive layer in the present invention means a structure in which line segments composed of a conductive compound and various additives described later are connected at a plurality of points. For example, in the case of a wire-like conductive compound such as a carbon nanotube, the wire-like conductive compound exhibits conductivity by being entangled or overlapping with at least one contact point. A line segment is formed, and a portion surrounded by the line segment becomes an opening, and becomes an irregular network-like conductive layer. Here, the opening part enclosed by the line segment contributes to transparency. In the case of a particulate conductive compound, a number of particulate conductive compounds are connected, contacted, and bonded to form a line segment, and the line segment formed from these particulate conductive compounds has several points. As a result of overlapping and surrounded by the openings, an irregular network-like structure can be obtained.

ここで、不規則なネットワーク状の構造における不規則とは、微分干渉顕微鏡等の観察像で特定することができ、線分で囲まれた開口部の構造について、形状、サイズが不揃いである状態、例えば、サイズが不揃いな円形や楕円形、四角形、五角形、六角形のような多角形であったり、これらが複合した形状であったりする状態を示す。例えば、不規則な形状としては、特開平10−312715号公報、特開2008−243547号公報などに記載の形状が挙げられる。   Here, irregularity in an irregular network-like structure can be specified by an observation image such as a differential interference microscope, and the shape and size of the structure of the opening surrounded by the line segment are uneven. For example, it shows a state in which the sizes are irregular, such as a circle, an ellipse, a polygon such as a quadrangle, a pentagon, and a hexagon, or a combination of these. For example, examples of the irregular shape include shapes described in JP-A Nos. 10-31715 and 2008-243547.

本発明に使用されるネットワーク状の導電層の構造は、不規則であることが重要である。導電層が不規則なネットワーク状の構造であることで、規則正しく分布したものと重ねたときに、モアレ現象が発生しないためである。ここで、モアレ現象とは、「点または線が幾何学的に規則正しく分布したものを重ね合せた時に生ずる縞状の斑紋」であり、また広辞苑によれば、「点または線が幾何学的に規制正しく分布したものを重ね合わせた時に生ずる縞模様の斑紋。網版印刷物を原稿として網版を複製する時などに起こりやすい」との記載されている。そのため、例えば、液晶表示素子のような規則正しく素子が配列した用途のディスプレイ表面部分の凍結防止に、規則性のあるネットワーク状の構造の導電層を有する透明面状発熱体を適用した場合には、モアレ現象が発生しやすいが、本発明の不規則なネットワーク状の導電層を有する透明面状発熱体を適用した場合には、モアレ現象が発生しないため、本発明に使用されるネットワーク状の導電層の構造は、不規則であることが重要である。   It is important that the structure of the network-like conductive layer used in the present invention is irregular. This is because the conductive layer has an irregular network-like structure, so that the moiré phenomenon does not occur when the conductive layer is overlaid with the regularly distributed layer. Here, the moire phenomenon is “a striped pattern generated when overlapping regularly distributed points or lines geometrically”, and according to Kojien, “a point or line is geometrically Striped pattern mottles that occur when superposedly distributed objects are superimposed. This is likely to occur when a halftone is reproduced using a halftone print as a manuscript. Therefore, for example, in the case of applying a transparent planar heating element having a regular network-like structure conductive layer to prevent freezing of the display surface portion where the elements are regularly arranged such as a liquid crystal display element, Although the moiré phenomenon is likely to occur, the moiré phenomenon does not occur when the transparent sheet heating element having the irregular network-like conductive layer of the present invention is applied, so that the network-like conductivity used in the present invention is not affected. It is important that the layer structure is irregular.

本発明における不規則なネットワーク状の導電層とは、上記のような導電性化合物によって構成された層であり、不規則なネットワーク状の導電層を形成するために必要であれば、導電層は、導電性化合物以外に、他の各種添加剤、例えば、分散剤、界面活性剤、保護樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、有機または無機の微粒子、充填剤、帯電防止剤、などの無機成分、有機成分を含有することができる。また、不規則なネットワーク状の導電層には、該導電層を形成するために必要でなくても、該導電層を有する導電性基板を、本発明の透明面状発熱体として用いるために必要である場合にも、上述したような各種添加剤を含有しても良い。   The irregular network-like conductive layer in the present invention is a layer composed of the above-described conductive compound, and if necessary to form an irregular network-like conductive layer, the conductive layer is In addition to conductive compounds, various other additives such as dispersants, surfactants, protective resins, thermosetting resins, ultraviolet curable resins, antioxidants, heat stabilizers, weathering stabilizers, ultraviolet absorbers, It can contain inorganic components and organic components such as pigments, dyes, organic or inorganic fine particles, fillers, antistatic agents and the like. In addition, an irregular network-like conductive layer is not necessary for forming the conductive layer, but is necessary for using the conductive substrate having the conductive layer as the transparent planar heating element of the present invention. In this case, various additives as described above may be contained.

本発明の透明面状発熱体は、その導電性基板の導電層側の面に、透明保護層を有することが好ましい。透明保護層を形成する樹脂は、特に限定されるものではないが、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等が挙げられ、例えば、紫外線硬化性樹脂としては、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等、熱硬化型樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。透明保護層は、透明面状発熱体の導電層側から前述の紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等を直接積層して形成してもよい。また、導電層に粘着層や接着層を設けた後、熱可塑性樹脂フィルムを透明保護層として積層しても良い。   The transparent sheet heating element of the present invention preferably has a transparent protective layer on the surface of the conductive substrate on the conductive layer side. The resin forming the transparent protective layer is not particularly limited, and examples thereof include an ultraviolet curable resin and a thermosetting resin. Examples of the ultraviolet curable resin include polyester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, and the like. Examples of thermosetting resins include unsaturated polyester resins, epoxy resins, urethane resins, and silicone resins. The transparent protective layer may be formed by directly laminating the aforementioned ultraviolet curable resin or thermosetting resin from the conductive layer side of the transparent sheet heating element. Moreover, after providing an adhesive layer or an adhesive layer on the conductive layer, a thermoplastic resin film may be laminated as a transparent protective layer.

該熱可塑性樹脂フィルムとは、特に限定されるものではないが、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリ乳酸フィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリル系フィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリウレタンフィルム、フッ素系フィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルムなどを用いることができる。   The thermoplastic resin film is not particularly limited, but polyester film, polyolefin film, polylactic acid film, polycarbonate film, acrylic film, polyamide film, polyvinyl chloride film, polyurethane film, fluorine film, polyphenylene A sulfide film or the like can be used.

該透明保護層は、本発明における不規則なネットワーク状の導電層の剥離、削れ等が発生しないように、保護することができればよい。また、透明面状発熱体は、発熱させるために通電しているため、透明保護層は絶縁体としての効果もある。そのため、該導電膜の保護、絶縁体としての役割を果たすことができれば、透明保護層の厚みは、導電層の厚みよりも厚ければ、特に限定されない。   The transparent protective layer only needs to be protected so that the irregular network-like conductive layer in the present invention is not peeled off or scraped. Further, since the transparent sheet heating element is energized to generate heat, the transparent protective layer also has an effect as an insulator. Therefore, the thickness of the transparent protective layer is not particularly limited as long as the thickness of the transparent protective layer is greater than the thickness of the conductive layer as long as the conductive film can serve as a protection and insulator.

本発明の透明面状発熱体は、導電性基板の導電層に、1対以上の電極を備えていることが重要である。本発明の透明面状発熱体は、この電極に通電することにより発熱体として機能する。1対以上の電極とは、本発明の透明面状発熱体へ通電するための電極数が1対以上あることを示す。1対以上の電極を備えることで、透明面状発熱体が大型化した場合においても、複数箇所から電気を通電させることができるため、通電ムラが起こりにくくなる。そのため、透明面状発熱体全体の温度ムラが生じにくく、均一に温度を発熱することが可能となる。   In the transparent planar heating element of the present invention, it is important that one or more pairs of electrodes are provided on the conductive layer of the conductive substrate. The transparent sheet heating element of the present invention functions as a heating element by energizing this electrode. The term “one or more pairs of electrodes” means that there are one or more pairs of electrodes for energizing the transparent sheet heating element of the present invention. By providing one or more pairs of electrodes, even when the transparent sheet heating element is enlarged, it is possible to energize electricity from a plurality of locations, so that uneven conduction is less likely to occur. Therefore, temperature unevenness of the entire transparent sheet-shaped heating element hardly occurs, and the temperature can be generated uniformly.

電極としては、導電性を有するものであれば如何なるものでも使用可能であるが、好ましい電極の例としては、導電性樹脂、金属箔、金属めっき層が挙げられ、これらを単独あるいは積層、多層または混合層とし、電極として使用することができる。接触抵抗の観点からすると、電極としてはより抵抗値が低いものを用いることが好ましい。   Any electrode can be used as long as it has conductivity. Examples of preferable electrodes include conductive resins, metal foils, and metal plating layers. A mixed layer can be used as an electrode. From the viewpoint of contact resistance, it is preferable to use an electrode having a lower resistance value.

電極の厚みは、本発明の透明面状発熱体に用いられる、不規則なネットワーク状の導電層が発熱面として機能するために必要な電流の通電が可能な程度の厚みがあれば良いが、通常、0.1μm以上であり、好ましくは0.5μm〜100μm、さらに好ましくは1〜50μm、より好ましくは5〜20μmである。   The thickness of the electrode may be a thickness that can be used for the transparent planar heating element of the present invention, so that an irregular network-like conductive layer functions as a heating surface, and can be energized with current. Usually, it is 0.1 micrometer or more, Preferably it is 0.5-100 micrometers, More preferably, it is 1-50 micrometers, More preferably, it is 5-20 micrometers.

本発明の透明面状発熱体に用いられる導電性基板の導電層の表面比抵抗値は、1〜100Ω/□であることが好ましい。より好ましくは、1〜30Ω/□、さらに好ましくは、1〜10Ω/□、特に好ましくは、1〜5Ω/□である。表面比抵抗値が100Ωより大きい場合でも、発熱することは可能であるが、そのためには高電力の印可を要するため、好ましくない。なお、表面比抵抗値は、低い方が好ましいものの、現実的に達成可能な下限は、1Ω/□程度と考えられ、そのため、1Ω/□程度が下限と考えられる。   The surface specific resistance value of the conductive layer of the conductive substrate used for the transparent sheet heating element of the present invention is preferably 1 to 100Ω / □. More preferably, it is 1-30 ohm / square, More preferably, it is 1-10 ohm / square, Especially preferably, it is 1-5 ohm / square. Even if the surface specific resistance value is greater than 100Ω, it is possible to generate heat, but this is not preferable because high power application is required. Although the lower surface specific resistance value is preferable, the lower limit that can be practically achieved is considered to be about 1Ω / □, and therefore, about 1Ω / □ is considered the lower limit.

該導電層が金属分散液から形成され、該導電層が金属以外に絶縁性化合物が含まれている場合には、有機溶媒処理、酸処理、加熱処理、通電処理など、導電性を高めるための公知の方法を用いて該導電層の導電性を高め、表面比抵抗値を小さくする処理を行っても良い。   When the conductive layer is formed from a metal dispersion and the conductive layer contains an insulating compound in addition to the metal, an organic solvent treatment, an acid treatment, a heat treatment, a current treatment, etc. You may perform the process which raises the electroconductivity of this conductive layer and makes a surface specific resistance value small using a well-known method.

前述の導電層の表面比抵抗値の測定は、例えば、常態(23℃、相対湿度65%)において24時間放置後、その雰囲気下で、JIS-K-7194(1994年制定)に準拠した形で、ロレスタ-EP(三菱化学株式会社製、型番:MCP-T360)を用いて測定することができる。また、本発明の導電性基板が、導電層側の面に透明保護層を有する場合には、導電層の表面比抵抗値は、該透明保護層が除去できる場合には、除去して測定することで得られた値であり、除去できない場合には、該透明保護層を積層する前に測定した値である。   The above-mentioned measurement of the surface specific resistance value of the conductive layer is, for example, in the form conforming to JIS-K-7194 (established in 1994) in the normal condition (23 ° C., relative humidity 65%) after standing for 24 hours. Thus, measurement can be performed using Loresta-EP (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, model number: MCP-T360). In addition, when the conductive substrate of the present invention has a transparent protective layer on the surface on the conductive layer side, the surface specific resistance value of the conductive layer is measured by removing the transparent protective layer if it can be removed. In the case where it cannot be removed, it is a value measured before laminating the transparent protective layer.

本発明の透明面状発熱体の導電性基板の導電層は、透明基板上に金属分散液を塗布することによって、金属分散液中の金属が不規則なネットワーク状に透明基板上に積層された導電層であることが好ましい。金属分散液を塗布する方法は、公知の塗布方法、例えば、ダイコート法、アプリケーター法、マイクログラビア法、コンマコート法、スプレー法、ディッピング法、などを用いることができる。金属分散液を塗布する際に、基板と接触する接触式の塗布方法を用いた場合、基板と接触した部分がキズに発生し、金属分散液を塗布した際に、基板と接触した部分にスジが発生するなどの問題が生じる場合があるため、基板と接触しない非接触式の塗布方法が好ましい。   The conductive layer of the conductive substrate of the transparent sheet heating element of the present invention was formed by applying a metal dispersion on the transparent substrate so that the metal in the metal dispersion was laminated on the transparent substrate in an irregular network shape. A conductive layer is preferred. As a method for applying the metal dispersion, known coating methods such as a die coating method, an applicator method, a micro gravure method, a comma coating method, a spray method, a dipping method, and the like can be used. When using a contact-type coating method that contacts the substrate when applying the metal dispersion, scratches occur on the part that contacts the substrate, and when the metal dispersion is applied, streaks appear on the part that contacts the substrate. Therefore, a non-contact coating method that does not come into contact with the substrate is preferable.

本発明においては、導電層が不規則なネットワーク状の構造であることによって、透明性と視認性が高く、モアレ現象が発生しにくい基板を得ることができる。本発明における透明面状発熱体の全光線透過率は、好ましくは50%以上であり、より好ましくは60%以上である。全光線透過率が50%より小さいと、透明面状発熱体の透明性の点で問題が生じる場合がある。なお、透明面状発熱体の全光線透過率は高いほど好ましいが、現実的に95%よりも高くすることは困難と考えるため、上限は95%程度と考えられる。   In the present invention, since the conductive layer has an irregular network structure, it is possible to obtain a substrate that is highly transparent and highly visible and hardly causes the moire phenomenon. The total light transmittance of the transparent sheet heating element in the present invention is preferably 50% or more, more preferably 60% or more. If the total light transmittance is less than 50%, there may be a problem in terms of transparency of the transparent sheet heating element. In addition, although the total light transmittance of a transparent planar heating element is so preferable that it is high, since it is difficult to make it higher than 95% practically, an upper limit is considered to be about 95%.

前述の通り、本発明の透明面状発熱体の導電性基板の導電層は、透明基板上に金属分散液を塗布することによって、金属分散液中の金属が不規則なネットワーク状に透明基板上に積層された導電層であることが好ましい。透明基板上に金属分散液を塗布する方法は、前述の通り、特に限定されないが、不規則なネットワーク状の導電層を形成させることができれば、限定されるものではない。例えば、金属分散液として、金属微粒子分散液、または金属酸化物微粒子分散液、または有機金属化合物分散液、またはこれらを2種以上混合した金属分散液などを、ネットワーク状に印刷する方法、不規則なネットワーク状の構造を形成する金属分散液を塗布する方法、前述の金属分散液を基板全面に塗布した後、該導電層がネットワーク状になるように物理的に削ったり、化学的にエッチング処理を行ったりする方法、基板を掘ったり、型押ししたりして、あらかじめ基板の少なくとも片面にネットワーク状の溝を作成しておき、そこに前述の溶液を充填させることで、ネットワーク状の導電層を得るなど、種々の方法を選択できる。   As described above, the conductive layer of the conductive substrate of the transparent sheet heating element of the present invention is formed on the transparent substrate in such a manner that the metal in the metal dispersion is irregularly formed by applying the metal dispersion on the transparent substrate. It is preferable that the conductive layer is laminated. The method for applying the metal dispersion on the transparent substrate is not particularly limited as described above, but is not limited as long as an irregular network-like conductive layer can be formed. For example, as a metal dispersion, a method of printing a metal fine particle dispersion, a metal oxide fine particle dispersion, an organometallic compound dispersion, or a metal dispersion obtained by mixing two or more of these in a network form, irregularly A method of applying a metal dispersion that forms a network-like structure, and after applying the above-mentioned metal dispersion on the entire surface of the substrate, the conductive layer is physically scraped to form a network or chemically etched Or by digging or embossing the substrate, creating a network-like groove on at least one side of the substrate in advance, and filling the above-described solution therewith to form a network-like conductive layer For example, various methods can be selected.

この場合、金属分散液としては、ネットワーク状の導電層を形成するために必要であれば、金属以外に各種添加剤、例えば、分散剤、界面活性剤、保護樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、有機または無機の微粒子、充填剤、帯電防止剤、などの無機成分、有機成分を含有することができる。また、本発明の透明面状発熱体として用いるために必要である場合にも、上述したような各種添加剤を金属分散液に含有しても良い。   In this case, as a metal dispersion, various additives other than metal, for example, a dispersant, a surfactant, a protective resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curing, are necessary in order to form a network-like conductive layer. Inorganic components such as resins, antioxidants, heat stabilizers, weathering stabilizers, ultraviolet absorbers, pigments, dyes, organic or inorganic fine particles, fillers, antistatic agents, and the like can be contained. Also, when necessary for use as the transparent planar heating element of the present invention, various additives as described above may be contained in the metal dispersion.

金属分散液の溶媒としては、金属化合物の分散性や、各種添加剤の溶解性等を考慮して、水、各種の有機溶媒を用いることができ、不規則なネットワーク状の構造を形成するために、水と各種の有機溶媒の両方を含有した溶媒を用いることもできる。このような金属分散液としては、例えば、特開2006−127928号公報や特開2006−127929号公報に記載のような金属分散液が挙げられる。   As the solvent for the metal dispersion, water and various organic solvents can be used in consideration of the dispersibility of the metal compound, the solubility of various additives, etc., in order to form an irregular network structure In addition, a solvent containing both water and various organic solvents can also be used. Examples of such a metal dispersion include metal dispersions described in JP-A-2006-127828 and JP-A-2006-127929.

また、金属分散液を塗布する前に、不規則なネットワーク状の構造を形成することを目的として、透明基板の表面にコロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理、グロー放電処理、粗面化処理、薬品処理等の表面処理を施したり、アンカーコート剤やプライマー等のコーティングを施して、透明基板の表面の疎水性、親水性の度合いを調整しても良い。   In addition, for the purpose of forming an irregular network structure before applying the metal dispersion, corona discharge treatment, flame treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, roughening treatment on the surface of the transparent substrate, The degree of hydrophobicity and hydrophilicity of the surface of the transparent substrate may be adjusted by performing surface treatment such as chemical treatment or coating with an anchor coat agent or a primer.

本発明の透明面状発熱体に用いる導電性基板の透明基板としては、熱可塑性樹脂フィルムを用いることが出来る。導電性基板を構成する透明基板が熱可塑性樹脂フィルムである場合、透明性、柔軟性、加工性などの点で好ましい。本発明でいう熱可塑性樹脂フィルムとは、熱によって溶融もしくは軟化するフィルムの総称であって、特に限定されるものではないが、代表的なものとして、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルムやポリエチレンフィルムなどのポリオレフィンフィルム、ポリ乳酸フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルムやポリスチレンフィルムなどのアクリル系フィルム、ナイロンなどのポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリウレタンフィルム、フッ素系フィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルムなどを用いることができる。   As the transparent substrate of the conductive substrate used in the transparent sheet heating element of the present invention, a thermoplastic resin film can be used. When the transparent substrate which comprises a conductive substrate is a thermoplastic resin film, it is preferable at points, such as transparency, a softness | flexibility, and workability. The thermoplastic resin film as used in the present invention is a general term for films that are melted or softened by heat, and is not particularly limited, but representative examples include polyolefins such as polyester films, polypropylene films, and polyethylene films. Films, polylactic acid films, polycarbonate films, acrylic films such as polymethyl methacrylate films and polystyrene films, polyamide films such as nylon, polyvinyl chloride films, polyurethane films, fluorine films, polyphenylene sulfide films, and the like can be used.

これらは、ホモポリマーでも共重合ポリマーであってもよい。これらのうち、機械的特性、寸法安定性、透明性などの点で、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアミドフィルムなどが好ましく、更に、機械的強度、汎用性などの点で、ポリエステルフィルムが特に好ましい。   These may be homopolymers or copolymerized polymers. Of these, polyester films, polypropylene films, polyamide films and the like are preferable in terms of mechanical properties, dimensional stability, transparency, and polyester films are particularly preferable in terms of mechanical strength and versatility.

ポリエステルフィルムにおいて、ポリエステルとは、エステル結合を主鎖の主要な結合鎖とする高分子の総称であって、エチレンテレフタレート、プロピレンテレフタレート、エチレン−2,6−ナフタレート、ブチレンテレフタレート、プロピレン−2,6−ナフタレート、エチレン−α,β−ビス(2-クロロフェノキシ)エタン−4,4’−ジカルボキシレートなどから選ばれた少なくとも1種の構成成分を主要構成成分とするものを好ましく用いることができる。これら構成成分は、1種のみ用いても、2種以上併用してもよいが、中でも品質、経済性などを総合的に判断すると、エチレンテレフタレートを主要構成成分とするポリエステル、すなわち、ポリエチレンテレフタレートを用いることが特に好ましい。また、基材に熱や収縮応力などが作用する場合には、耐熱性や剛性に優れたポリエチレン−2,6−ナフタレートが更に好ましい。これらポリエステルには、更に他のジカルボン酸成分やジオール成分が一部、好ましくは20モル%以下共重合されていてもよい。   In the polyester film, polyester is a general term for polymers having an ester bond as a main bond chain, and includes ethylene terephthalate, propylene terephthalate, ethylene-2,6-naphthalate, butylene terephthalate, propylene-2,6. A compound having at least one component selected from naphthalate, ethylene-α, β-bis (2-chlorophenoxy) ethane-4,4′-dicarboxylate as a main component can be preferably used. . These constituent components may be used alone or in combination of two or more. However, when quality, economy and the like are comprehensively judged, polyester having ethylene terephthalate as a main constituent, that is, polyethylene terephthalate is used. It is particularly preferable to use it. In addition, when heat or shrinkage stress acts on the substrate, polyethylene-2,6-naphthalate having excellent heat resistance and rigidity is more preferable. These polyesters may further be partially copolymerized with other dicarboxylic acid components and diol components, preferably 20 mol% or less.

また、このポリエステル中には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、有機の易滑剤、顔料、染料、有機または無機の微粒子、充填剤、帯電防止剤、核剤などがその特性を悪化させない程度に添加されていてもよい。   The polyester also contains various additives such as antioxidants, heat stabilizers, weathering stabilizers, UV absorbers, organic lubricants, pigments, dyes, organic or inorganic fine particles, fillers, antistatic agents. An agent, a nucleating agent, etc. may be added to such an extent that the properties are not deteriorated.

上述したポリエステルの極限粘度(25℃のo−クロロフェノール中で測定)は、0.4〜1.2dl/gが好ましく、より好ましくは0.5〜0.8dl/gの範囲にあるものが本発明を実施する上で好適である。   The intrinsic viscosity (measured in o-chlorophenol at 25 ° C.) of the above polyester is preferably 0.4 to 1.2 dl / g, more preferably 0.5 to 0.8 dl / g. This is suitable for carrying out the present invention.

上記ポリエステルを使用したポリエステルフィルムは、二軸配向されたものであるのが好ましい。二軸配向ポリエステルフィルムとは、一般に、未延伸状態のポリエステルシートまたはフィルムを長手方向および幅方向に各々2.5〜5倍程度延伸され、その後、熱処理が施されて、結晶配向が完了されたものであり、広角X線回折で二軸配向のパターンを示すものをいう。   The polyester film using the polyester is preferably biaxially oriented. A biaxially oriented polyester film is generally an unstretched polyester sheet or film that is stretched about 2.5 to 5 times in the longitudinal direction and in the width direction, and then subjected to heat treatment to complete crystal orientation. It is a thing which shows a biaxially oriented pattern by wide-angle X-ray diffraction.

ポリエステルフィルムの厚みは、特に限定されるものではなく、用途や種類に応じて適宜選択されるが、機械的強度、ハンドリング性などの点から、通常は好ましくは10〜500μm、より好ましくは38〜250μm、最も好ましくは75〜150μmである。また、ポリエステルフィルム基材は、共押出による複合フィルムであってもよい。一方、得られたフィルムを各種の方法で貼り合わせて用いることもできる。   The thickness of the polyester film is not particularly limited and is appropriately selected depending on the application and type, but from the viewpoint of mechanical strength, handling properties, etc., it is usually preferably 10 to 500 μm, more preferably 38 to 250 μm, most preferably 75 to 150 μm. Further, the polyester film substrate may be a composite film by coextrusion. On the other hand, the obtained film can also be used by bonding by various methods.

本発明の透明面状発熱体に用いる透明基板の導電層が積層されていない面、および透明保護層の上には、各種機能性層、例えば、粘着層、離型層、接着性付与層や、耐候性層などが設けられていてもよい。   On the surface where the conductive layer of the transparent substrate used in the transparent sheet heating element of the present invention is not laminated, and on the transparent protective layer, various functional layers such as an adhesive layer, a release layer, an adhesion-imparting layer, Further, a weather resistant layer or the like may be provided.

本発明の透明面状発熱体を構成する導電性基板の製造方法をより具体的に例示して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。二軸延伸ポリエステルフィルムに銀微粒子の溶液を公知の方法で塗布し、絶縁性化合物を含む導電層を不規則なネットワーク構造に形成する。その後、該導電層を有機溶媒で処理するために、二軸延伸ポリエステルフィルムごと有機溶媒に浸漬させ、0.1秒〜60分程度放置する。その後、二軸延伸ポリエステルフィルムを取り出してから、有機溶媒を30℃で乾燥させ、100℃以上で加熱処理を行う。これにより、不規則なネットワーク状の導電層が積層された導電性基板を得ることができる。   Although the manufacturing method of the electroconductive board | substrate which comprises the transparent planar heating element of this invention is illustrated and demonstrated more concretely, this invention is not limited to this. A silver fine particle solution is applied to the biaxially stretched polyester film by a known method to form a conductive layer containing an insulating compound in an irregular network structure. Thereafter, in order to treat the conductive layer with an organic solvent, the biaxially stretched polyester film is immersed in the organic solvent and left for about 0.1 seconds to 60 minutes. Then, after taking out the biaxially stretched polyester film, the organic solvent is dried at 30 ° C., and heat treatment is performed at 100 ° C. or higher. Thereby, the electroconductive board | substrate with which the irregular network-like electroconductive layer was laminated | stacked can be obtained.

次に、本発明の透明面状発熱体の製造方法をより具体的に例示して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。導電性基板の両端部に均一な幅の銅箔を平行に貼付することで、1対の電極を取り、ハードコート剤を公知の方法にて積層することで、透明保護層を備えた透明面状発熱体を得ることができる。   Next, although the manufacturing method of the transparent planar heating element of this invention is illustrated and demonstrated more concretely, this invention is not limited to this. A transparent surface provided with a transparent protective layer by taking a pair of electrodes by laminating a copper foil with a uniform width in parallel on both ends of a conductive substrate and laminating a hard coat agent by a known method Can be obtained.

[特性の測定方法および効果の評価方法]
各実施例・比較例で作成した導電性基板の特性の測定方法及び効果の評価方法は次の通りである。
(1)導電性
導電性基板の導電層の導電性は、表面比抵抗値により評価した。表面比抵抗値の測定は、常態(23℃、相対湿度65%)において24時間放置後、その雰囲気下で、JIS−K−7194(1994年制定)に準拠した形で、ロレスタ-EP(三菱化学株式会社製、型番:MCP−T360)を用いて実施した。単位は、Ω/□である。なお、本測定器は1×10Ω/□以下が測定可能である。
(2)全光線透過率
全光線透過率は、常態(23℃、相対湿度65%)において、導電性基板を2時間放置した後、JIS−K―7375(2008年制定)に準拠した形で、スガ試験機(株)製全自動直読ヘイズコンピューター「HGM−2DP」を用いて測定した。3回測定した平均値を該透明面状発熱体の全光線透過率とした。全光線透過率が50%以上であれば透明性は良好である。なお、透明基板の片面のみに導電層を積層している透明面状発熱体の場合、導電層を積層した面側より光が入るように透明面状発熱体を設置した。
(3)表面観察(形状観察)
導電性基板の導電層の表面を微分干渉顕微鏡(LEICA DMLM ライカマイクロシステムズ(株)製)、または、走査型電子顕微鏡(S−2100A形日立走査電子顕微鏡、(株)日立製作所))を用いて観察し、不規則なネットワーク状の導電層が形成されているか否かを確認した。なお、表面観察は、任意で選択した3箇所の表面にて実施し、いずれの場所においても不規則なネットワーク構造が確認された場合、観察した導電層を有する透明面状発熱体は、不規則なネットワーク状の導電層を有すると判断した。
(4)発熱性評価
透明面状発熱体の発熱性評価としては、15cm×15cmの導電性基板(ネットワーク状金属微粒子積層基板)の導電層側の両端部5mm部分に銅テープを貼り電極を取り、所定の電流を通電した。
[Method for measuring characteristics and method for evaluating effects]
The method for measuring the characteristics of the conductive substrate prepared in each example and comparative example and the method for evaluating the effect are as follows.
(1) Conductivity The conductivity of the conductive layer of the conductive substrate was evaluated by the surface specific resistance value. The surface specific resistance value is measured in a normal condition (23 ° C., relative humidity 65%) for 24 hours, and in that atmosphere, in compliance with JIS-K-7194 (established in 1994), Loresta-EP (Mitsubishi This was carried out using Chemical Co., Ltd., model number: MCP-T360. The unit is Ω / □. In addition, this measuring device can measure 1 × 10 5 Ω / □ or less.
(2) Total light transmittance The total light transmittance is measured according to JIS-K-7375 (established in 2008) after leaving the conductive substrate for 2 hours in the normal state (23 ° C., relative humidity 65%). , Using a fully automatic direct reading haze computer “HGM-2DP” manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. The average value measured three times was defined as the total light transmittance of the transparent sheet heating element. If the total light transmittance is 50% or more, the transparency is good. In the case of a transparent sheet heating element in which a conductive layer is laminated only on one side of the transparent substrate, the transparent sheet heating element is installed so that light enters from the side where the conductive layer is laminated.
(3) Surface observation (shape observation)
Using a differential interference microscope (LEICA DMLM manufactured by Leica Microsystems) or a scanning electron microscope (S-2100A type Hitachi scanning electron microscope, Hitachi, Ltd.)) on the surface of the conductive layer of the conductive substrate Observation was performed to confirm whether or not an irregular network-like conductive layer was formed. In addition, the surface observation is carried out on three arbitrarily selected surfaces, and when an irregular network structure is confirmed in any place, the transparent sheet heating element having the observed conductive layer is irregular. It was judged to have a conductive network-like layer.
(4) Exothermic evaluation For evaluating the exothermic property of the transparent sheet heating element, copper tape was attached to both ends of the conductive layer side of a 15 cm x 15 cm conductive substrate (network-like metal fine particle laminated substrate) and electrodes were taken. A predetermined current was applied.

電流を通電してから、5分後の中心表面温度(発熱温度)を放射型温度センサー(KEYENCE製、型番FT−H20)で測定した。測定した導電性基板上温度が、通電前の温度以上であれば、透明面状発熱体として使用することができ「○」とし、通電前の温度未満は「×」とした。   The center surface temperature (exothermic temperature) 5 minutes after applying the current was measured with a radiation temperature sensor (manufactured by KEYENCE, model number FT-H20). When the measured temperature on the conductive substrate is equal to or higher than the temperature before energization, it can be used as a transparent sheet heating element, and “o” is indicated, and the temperature below the energization is “x”.

次に、実施例に基づいて本発明を説明する。
(金属分散液)
金属分散液として、銀微粒子溶液である藤倉化成株式会社製XA―9053を用いた。
(透明樹脂層溶液)
透明保護層として市販のハードコート剤(JSR(株)製“オプスター”(登録商標)Z7534)をメチルイソブチルケトンで固形分濃度を40重量%になるように希釈した樹脂溶液を用いた。
(実施例1)
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製 ルミラー(登録商標)U46)に、金属分散液をwet厚み30μmになるように基板にワイヤーバーで塗布し、150℃の熱風オーブン(タバイエスペック(株)製 PHH−200)で2分間、加熱処理を行い、透明基板の片面に導電層(銀微粒子層)を形成した。この積層基板の導電層(銀微粒子層)面にフォトレジストを積層し、露光した後、不規則なネットワーク状になるようにレジストを現像した。次いで、エッチングを行い、レジストの残っていない部分の銀微粒子を除去、水洗い、乾燥した。最後に、フォトレジストを除去し、不規則なネットワーク状の導電層を有する導電性基板を得た。
Next, the present invention will be described based on examples.
(Metal dispersion)
As the metal dispersion, XA-9053 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd., which is a silver fine particle solution, was used.
(Transparent resin layer solution)
As the transparent protective layer, a resin solution obtained by diluting a commercially available hard coat agent (“OPSTAR” (registered trademark) Z7534, manufactured by JSR Corporation) with methyl isobutyl ketone so as to have a solid content concentration of 40% by weight was used.
Example 1
A biaxially stretched polyethylene terephthalate film (Lumirror (registered trademark) U46 manufactured by Toray Industries, Inc.) was coated with a metal dispersion with a wire bar to a wet thickness of 30 μm, and a 150 ° C. hot air oven (Tabaye Spec Corp. ) Manufactured by PHH-200) for 2 minutes to form a conductive layer (silver fine particle layer) on one side of the transparent substrate. A photoresist was laminated on the conductive layer (silver fine particle layer) surface of this laminated substrate, and after exposure, the resist was developed so as to form an irregular network. Next, etching was performed to remove silver fine particles in a portion where the resist did not remain, washed with water, and dried. Finally, the photoresist was removed to obtain a conductive substrate having an irregular network-like conductive layer.

該積層基板を25℃のアセトン(佐々木化学薬品(株)製)に2秒間浸漬させ、積層基板を取り出し、25℃で3分間乾燥後、該積層基板を150℃の熱風オーブン(タバイエスペック(株)製 PHH−200)で60秒間加熱処理を行った。得られた不規則なネットワーク状の導電層を有する導電性基板(ネットワーク状導電層積層基板)の表面比抵抗値は8.0Ω/□であり、全光線透過率は75%であった。   The laminated substrate is immersed in 25 ° C. acetone (manufactured by Sasaki Chemical Co., Ltd.) for 2 seconds, and the laminated substrate is taken out and dried at 25 ° C. for 3 minutes. The laminated substrate is then heated in a 150 ° C. hot air oven (Tabay Espec Corp.). ) PHH-200) for 60 seconds. The obtained conductive substrate having an irregular network-like conductive layer (network-like conductive layer laminated substrate) had a surface specific resistance value of 8.0Ω / □ and a total light transmittance of 75%.

次に、得られた不規則なネットワーク状の導電層を有する導電性基板を、15cm×15cmのサイズにカットし、該導電性基板の導電層側の面の両端部5mm部分に銅テープを貼付して、1対の電極を設けた。その後、透明樹脂層溶液をワイヤーバーで塗布し、該導電層状に積層して、透明保護層を有した透明面状発熱体を得た。この透明面状発熱体に、1Aの電流印可時の発熱性評価を行ったところ、発熱温度は30℃であり、通電前の温度が20℃であったため、発熱性は「○」であった。
(実施例2)
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製 ルミラー(登録商標)U46)に、金属分散液をスクリーン印刷によって不規則なネットワーク状になるように印刷し、150℃の熱風オーブン(タバイエスペック(株)製 PHH−200)で2分間、加熱処理を行うことで、透明基板の片面に不規則なネットワーク状の導電層(銀微粒子層)を形成した。
Next, the obtained conductive substrate having an irregular network-like conductive layer is cut to a size of 15 cm × 15 cm, and copper tape is applied to both end portions of the conductive layer side surface of the conductive substrate at 5 mm. Then, a pair of electrodes was provided. Thereafter, the transparent resin layer solution was applied with a wire bar and laminated in the shape of the conductive layer to obtain a transparent sheet heating element having a transparent protective layer. When this transparent sheet heating element was evaluated for exothermicity when a current of 1 A was applied, the exothermic temperature was 30 ° C., and the temperature before energization was 20 ° C., so the exothermic property was “◯”. .
(Example 2)
On a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (Lumirror (registered trademark) U46 manufactured by Toray Industries, Inc.), the metal dispersion was printed in an irregular network form by screen printing, and a hot air oven at 150 ° C. An irregular network-like conductive layer (silver fine particle layer) was formed on one side of the transparent substrate by performing a heat treatment for 2 minutes using PHH-200).

該積層基板を25℃のアセトン(佐々木化学薬品(株)製)に2秒間浸漬させ、積層基板を取り出し、25℃で3分間乾燥後、該積層基板を150℃の熱風オーブン(タバイエスペック(株)製 PHH−200)で60秒間加熱処理を行った。得られた不規則なネットワーク状の導電層を有する導電性基板(ネットワーク状導電層積層基板)の表面比抵抗値は7.4Ω/□であり、全光線透過率は70%であった。   The laminated substrate is immersed in 25 ° C. acetone (manufactured by Sasaki Chemical Co., Ltd.) for 2 seconds, and the laminated substrate is taken out and dried at 25 ° C. for 3 minutes. The laminated substrate is then heated in a 150 ° C. hot air oven (Tabay Espec Corp.). ) PHH-200) for 60 seconds. The obtained conductive substrate having an irregular network-like conductive layer (network-like conductive layer laminated substrate) had a surface specific resistance value of 7.4Ω / □ and a total light transmittance of 70%.

次に、得られた不規則なネットワーク状の導電層を有する導電性基板を15cm×15cmのサイズにカットし、該導電性基板の導電層側の面の両端部5mm部分に銅テープを貼付して、1対の電極を設けた。その後、透明樹脂層溶液をワイヤーバーで塗布し、該導電層状に積層して、透明保護層を有した透明面状発熱体を得た。この透明面状発熱体に、1Aの電流印可時の発熱性評価を行ったところ、発熱温度は30℃であり、通電前の温度が20℃であったため、発熱性は「○」であった。
(実施例3)
二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製 ルミラー(登録商標)U46)の金属分散液を塗布する面に、プライマー溶液をwet厚み12μmになるようにワイヤーバーで塗布し、親水性処理層を形成した。界面活性剤を溶解した30wt%の水溶液を含有した金属分散液を、wet厚み30μmになるように基板にワイヤーバーで塗布し、150℃の熱風オーブン(タバイエスペック(株)製 PHH−200)で2分間、加熱処理を行い、透明基板の片面に導電層(銀微粒子層)を形成した。この積層基板の導電層(銀微粒子層)は、不規則なネットワーク状であり、全光線透過率は80%であり、表面比抵抗値は30.4Ω/□であった。
Next, the obtained conductive substrate having an irregular network-like conductive layer is cut into a size of 15 cm × 15 cm, and copper tape is applied to both end portions of the conductive layer side surface of the conductive substrate at 5 mm. A pair of electrodes was provided. Thereafter, the transparent resin layer solution was applied with a wire bar and laminated in the shape of the conductive layer to obtain a transparent sheet heating element having a transparent protective layer. When this transparent sheet heating element was evaluated for exothermicity when a current of 1 A was applied, the exothermic temperature was 30 ° C., and the temperature before energization was 20 ° C., so the exothermic property was “◯”. .
(Example 3)
On the surface of the biaxially stretched polyethylene terephthalate film (Lumirror (registered trademark) U46 manufactured by Toray Industries, Inc.) to which the metal dispersion is applied, the primer solution is applied with a wire bar to a wet thickness of 12 μm, and the hydrophilic treatment layer is applied. Formed. A metal dispersion containing a 30 wt% aqueous solution in which a surfactant is dissolved is applied to the substrate with a wire bar so that the wet thickness is 30 μm, and is heated in a hot air oven at 150 ° C. (PHH-200 manufactured by Tabai Espec Co., Ltd.). Heat treatment was performed for 2 minutes to form a conductive layer (silver fine particle layer) on one side of the transparent substrate. The conductive layer (silver fine particle layer) of this multilayer substrate was in an irregular network shape, the total light transmittance was 80%, and the surface specific resistance value was 30.4Ω / □.

次に、該積層基板を25℃のアセトン(佐々木化学薬品(株)製)に2秒間浸漬させ、積層基板を取り出し、25℃で3分間乾燥させた。次に、この積層基板を150℃の熱風オーブン(タバイエスペック(株)製 PHH−200)で60秒間加熱処理を行った。得られた不規則なネットワーク状の導電層を有する導電性基板(ネットワーク状導電層積層基板)の表面比抵抗値は7.1Ω/□であり、全光線透過率は80%であった。   Next, the laminated substrate was immersed in acetone (manufactured by Sasaki Chemical Co., Ltd.) at 25 ° C. for 2 seconds, and the laminated substrate was taken out and dried at 25 ° C. for 3 minutes. Next, this laminated substrate was heat-treated for 60 seconds in a hot air oven (PHH-200, manufactured by Tabai Espec Co., Ltd.) at 150 ° C. The obtained conductive substrate having an irregular network-like conductive layer (network-like conductive layer laminated substrate) had a surface specific resistance value of 7.1Ω / □ and a total light transmittance of 80%.

次に、得られた不規則なネットワーク状の導電層を有する導電性基板を15cm×15cmのサイズにカットし、該導電性基板の導電層側の面の両端部5mm部分に銅テープを貼付して、1対の電極を設けた。その後、透明樹脂層溶液をワイヤーバーで塗布し、該導電層状に積層して、透明保護層を有した透明面状発熱体を得た。この透明面状発熱体に、1Aの電流印可時の発熱性評価を行ったところ、発熱温度は30℃であり、通電前の温度が20℃であったため、発熱性は「○」であった。
(実施例4)
実施例3と同様の手法にて得られた透明面状発熱体に、2Aの電流印可時したときの発熱性評価を行ったところ、発熱温度は45℃であり、通電前の温度が20℃であったため、発熱性は「○」であった。
(実施例5)
実施例3と同様の手法にて得られた透明面状発熱体に、2.5Aの電流印可時したときの発熱性評価を行ったところ、発熱温度は55℃であり、通電前の温度が20℃であったため、発熱性は「○」であった。
Next, the obtained conductive substrate having an irregular network-like conductive layer is cut into a size of 15 cm × 15 cm, and copper tape is applied to both end portions of the conductive layer side surface of the conductive substrate at 5 mm. A pair of electrodes was provided. Thereafter, the transparent resin layer solution was applied with a wire bar and laminated in the shape of the conductive layer to obtain a transparent sheet heating element having a transparent protective layer. When this transparent sheet heating element was evaluated for exothermicity when a current of 1 A was applied, the exothermic temperature was 30 ° C., and the temperature before energization was 20 ° C., so the exothermic property was “◯”. .
Example 4
When the exothermic evaluation when a current of 2 A was applied to the transparent sheet heating element obtained by the same method as in Example 3 was performed, the heating temperature was 45 ° C., and the temperature before energization was 20 ° C. Therefore, the exothermic property was “◯”.
(Example 5)
When the exothermic evaluation was performed when a current of 2.5 A was applied to the transparent sheet heating element obtained by the same method as in Example 3, the exothermic temperature was 55 ° C., and the temperature before energization was Since it was 20 ° C., the exothermic property was “◯”.

本発明は、均一に発熱することができる透明な面状発熱体に関し、特に、液晶表示素子、冷蔵ショーケース、冷凍ショーケース、自動車用デフロスターなどに使用される透明面状発熱体に関するものである。   The present invention relates to a transparent sheet heating element that can generate heat uniformly, and more particularly to a transparent sheet heating element used in liquid crystal display elements, refrigerated showcases, frozen showcases, automotive defrosters, and the like. .

Claims (5)

導電性基板の導電層に、1対以上の電極を備えている透明面状発熱体であって、
該導電性基板は、透明基板と導電層の積層体であり、
該導電層が、不規則なネットワーク状であることを特徴とする、透明面状発熱体。
A transparent planar heating element comprising a pair of electrodes on a conductive layer of a conductive substrate,
The conductive substrate is a laminate of a transparent substrate and a conductive layer,
A transparent planar heating element, wherein the conductive layer has an irregular network shape.
前記導電性基板の導電層側の面に、透明保護層を有することを特徴とする、請求項1記載の透明面状発熱体。   The transparent sheet heating element according to claim 1, further comprising a transparent protective layer on a surface of the conductive substrate on the conductive layer side. 前記導電層の表面比抵抗値が1〜100Ω/□であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の透明面状発熱体。   The transparent sheet heating element according to claim 1, wherein the conductive layer has a surface specific resistance value of 1 to 100Ω / □. 全光線透過率が50%以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の透明面状発熱体。   The transparent sheet heating element according to claim 1, wherein the total light transmittance is 50% or more. 前記導電層が、透明基板上に金属分散液を塗布することによって、金属が不規則なネットワーク状に透明基板上に積層された導電層であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の透明面状発熱体。   5. The conductive layer according to claim 1, wherein the conductive layer is a conductive layer in which a metal is laminated on the transparent substrate in an irregular network by applying a metal dispersion on the transparent substrate. A transparent planar heating element according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017004962A (en) * 2016-07-25 2017-01-05 藤森工業株式会社 Infrared transmission type transparent conductive laminate

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