JP2018511909A5 - フレキシブルヒータのための積層物およびアセンブリ、フレキシブルヒータ、ならびに製造方法 - Google Patents

フレキシブルヒータのための積層物およびアセンブリ、フレキシブルヒータ、ならびに製造方法 Download PDF

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Description

様々なポリマーが、ポリイミドを含むフレキシブルヒータの基材として使用されている。ポリイミド層は、加熱素子への結合を改善するために接着剤層を設けられることが多い。例えば、フレキシブルヒータ基材は、ポリイミド/アクリルまたはポリイミド/フッ素化エチレン−プロピレン(FEP)基材から作製され得る。しかし、これらの基材は、積層中に高温および長い硬化時間を必要とし、これらはエッチングされたホイル加熱素子に使用されることはあるが、巻回加熱素子をもつフレキシブルヒータに適していない。そのうえ、これらの基材の熱安定性の限定は、低温用途にそれらの使用を限定する恐れがあり、製品寿命の低下を引き起こす恐れがある。
フレキシブルヒータ基材は、ポリイミド/アクリルおよびポリイミド/FEPから作製され得るが、ポリイミド/シリコーン基材、積層物およびアセンブリは、これらの材料を上回るいくつかの利点を有する。基材および金属層を備えるフレキシブルヒータのための積層物を硬化することは、典型的には、ポリイミド/アクリル基材に対しては180℃(356°F)にて2時間の加熱を必要とし、ポリイミド/FEP基材に対しては290℃(554°F)にて1時間の加熱が必要とされる。これらの高い硬化温度および時間は、所望される生産コストおよび時間より高くなる。本開示の基材および金属層を備える積層物は、120℃(248°F)にて15分間硬化され得、これは、従来技術の基材を上回る大幅な改善をし、生産コストおよび時間を低下させると予想され得る。ポリイミド/アクリルまたはポリイミド/FEP基材のどちらも、巻回加熱素子に十分結合しないが、ポリイミド/シリコーン基材および積層物は、巻回加熱素子に十分結合し、したがって、従来技術を上回る本発明の別の利点を表現する。
特許請求の範囲がさらに記載されており、以下に提供されている例で例証されているが、これは、本発明の範囲を限定することが意図されていない。
(実施例1)
2ミル(50μm)の厚さのポリイミドシート(KAPTON HN)は、接着剤プライマーを噴霧され、3ミル(76μm)の厚さのシリコーンゴム接着剤のシートは、KAPTON HNのプライマー処理された面に対してカレンダー加工され、剥離ライナーとしての2.5ミル(64μm)のポリエチレン挟み込まれた。生じた基材は、所定のサイズに裁断され、必要に応じて包装されてよい、または追加の層と積層物を生産するために直接使用されてよい。

Claims (17)

  1. ポリマー層、好ましくはポリイミド層;
    前記ポリマー層の第1の面に対して配置されたプライマー層;
    前記プライマー層に対してカレンダー加工された高粘度シリコーンゴム接着剤層;および
    前記プライマー層とは反対側の前記シリコーンゴム接着剤層の面に対して積層された、連続した電気抵抗金属層
    を備える、フレキシブルヒータのための積層物。
  2. ポリマー層、好ましくはポリイミド層;
    前記ポリマー層の第1の面に対して配置されたプライマー層;
    前記プライマー層に対して配置された高粘度シリコーンゴム接着剤層;および
    前記ポリマー層とは反対側の前記シリコーンゴム接着剤層の面に対して積層された、電気抵抗加熱素子
    を備える、フレキシブルヒータのための積層物。
  3. 前記電気抵抗加熱素子が、エッチングされた加熱素子または巻回加熱素子である、請求項に記載の積層物。
  4. 請求項2または3に記載の積層物、および
    前記加熱素子における前記シリコーンゴム接着剤層とは反対側の面に配置された、電気絶縁フレキシブルポリマー層
    を備える、フレキシブルヒータのためのアセンブリ。
  5. 請求項2または3に記載の積層物、および
    前記電気抵抗加熱素子における前記シリコーンゴム接着剤層とは反対側の面に対して積層された第2の基材を備え、前記第2の基材が、
    第2のポリマー層、好ましくは第2のポリイミド層、
    前記第2のポリマー層の第1の面に対して配置された第2のプライマー層、および
    前記第2のポリマー層、好ましくは前記第2のポリイミド層の前記第1の面に対してカレンダー加工された第2の高粘度シリコーンゴム接着剤層を備え、前記第2のプライマー層が、前記第2のポリマー層、好ましくは前記第2のポリイミド層および前記第2の高粘度シリコーンゴム接着剤層の間に配置されており;
    前記電気抵抗加熱素子が、前記第2のポリマー層とは反対側の前記第2の高粘度シリコーンゴム接着剤層の面に対して積層された、
    フレキシブルヒータのためのアセンブリ。
  6. 任意のポリマー層、好ましくは任意のポリイミド層が、10μmから150μmの厚さを有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層物またはアセンブリ。
  7. 任意のシリコーンゴム接着剤層が、10μmから300μmの厚さを有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の積層物またはアセンブリ。
  8. 前記金属層または前記加熱素子が、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、クロムまたは先述のものの少なくとも1つを含む合金を備える、請求項のいずれか1項に記載の積層物またはアセンブリ。
  9. 請求項、およびのいずれか1項に記載の積層物またはアセンブリを生産するための方法であって、
    ポリマー層、好ましくはポリイミド層のプライマー処理された面に対して、高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工する工程;
    前記ポリマー層とは反対側の前記シリコーンゴム接着剤層の面に対して、連続した電気抵抗金属層を配置する工程;および
    前記シリコーンゴム接着剤層を部分的にまたは完全に硬化する工程
    を備える方法。
  10. 請求項、およびのいずれか1項に記載の積層物またはアセンブリを生産するための方法であって、
    ポリマー層、好ましくはポリイミド層のプライマー処理された面に対して、高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工する工程;
    前記接着剤層を部分的に硬化する工程;
    前記ポリマー層とは反対側の前記シリコーンゴム接着剤層の面に対して、連続した電気抵抗金属層を配置する工程;および
    前記シリコーンゴム接着剤層を完全に硬化するために有効な条件下で、それらの前記層を積層する工程
    を備える方法。
  11. 請求項のいずれか1項に記載の積層物またはアセンブリを生産するための方法であって、
    ポリマー層、好ましくはポリイミド層のプライマー処理された面に対して、高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工する工程;
    前記ポリマー層とは反対側の前記シリコーンゴム接着剤層の面に対して、電気抵抗加熱素子を配置する工程;および
    前記シリコーンゴム接着剤層を部分的にまたは完全に硬化する工程
    を備える方法。
  12. 請求項2〜のいずれか1項に記載の積層物またはアセンブリを生産するための方法であって、
    ポリマー層、好ましくはポリイミド層のプライマー処理された面に対して、高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工する工程;
    前記接着剤層を部分的に硬化する工程;
    前記ポリマー層とは反対側の前記シリコーンゴム接着剤層の面に対して、電気抵抗加熱素子を配置する工程;
    前記シリコーンゴム接着剤層を完全に硬化するために有効な条件下で、それらの前記層を積層する工程
    を備える方法。
  13. 請求項のいずれか1項に記載のアセンブリを生産するための方法であって、
    ポリマー層、好ましくはポリイミド層のプライマー処理された面に対して、高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工して、第1の基材を形成する工程;
    記ポリマー層とは反対側の前記シリコーンゴム接着剤層の面に対して、電気抵抗加熱素子を配置する工程;
    前記加熱素子における前記シリコーンゴム接着剤層とは反対側の面に対して、電気絶縁フレキシブルポリマー層を配置する工程;および
    前記シリコーンゴム接着剤層を硬化する工程
    を備える、方法。
  14. 請求項5〜のいずれか1項に記載のアセンブリを生産するための方法であって、
    第1のポリマー層、好ましくは第1のポリイミド層のプライマー処理された面に対して、第1の高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工して、第1の基材を形成する工程;
    第2のポリマー層、好ましくは第2のポリイミド層のプライマー処理された面に対して、第2の高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工して、第2の基材を形成する工程;
    前記第1および第2の基材のカレンダー加工された前記高粘度シリコーンゴム接着剤層の間に、電気抵抗加熱素子を配置して、スタックを形成する工程;ならびに
    前記第1および前記第2のシリコーンゴム接着剤層を硬化するのに有効な条件下で、前記スタックを積層する工程
    を備える、方法。
  15. 請求項5〜のいずれか1項に記載のアセンブリを生産するための方法であって、
    第1のポリマー層、好ましくは第1のポリイミド層のプライマー処理された面に対して、第1の高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工して、第1の基材を形成する工程;
    第2のポリマー層、好ましくは第2のポリイミド層のプライマー処理された面に対して、第2の高粘度シリコーンゴム接着剤層をカレンダー加工して、第2の基材を形成する工程;
    カレンダー加工された前記第1のシリコーンゴム接着剤層における前記第1のポリマー層とは反対側の面に対して、連続した電気抵抗金属層を配置する工程;
    前記第1のシリコーン接着剤層を硬化するために有効な温度にて、前記第1の基材および金属層を積層して積層物を形成する工程;
    前記金属層をエッチングして、電気加熱素子を形成する工程;
    前記第2のポリマー層とは反対側の前記第2の基材のカレンダー加工された前記第2のシリコーン層の面を、硬化された前記第1のシリコーンゴム層とは反対側の前記金属層の面と接触させて、スタックを形成する工程;および
    前記第2のシリコーンゴム接着剤層を硬化するために有効な条件下で、前記スタックを積層する工程
    を備える、方法。
  16. 100℃から230℃の温度にて5から180分間、100℃から150℃にて10から60分間または110℃から130℃にて15から30分間硬化する、または積層する工程をさらに備える、請求項15のいずれか1項に記載の方法。
  17. 請求項1〜のいずれか1項に記載の積層物またはアセンブリを備える、電気抵抗ヒータ。
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