JP2019145498A

JP2019145498A - Planar heater

Info

Publication number: JP2019145498A
Application number: JP2019010936A
Authority: JP
Inventors: 唯郎鈴木; Tadao Suzuki
Original assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Current assignee: Kurabe Industrial Co Ltd
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2039-01-25
Also published as: JP7209444B2

Abstract

To provide a planar heater which does not adversely affect characteristics of transmitting light, infrared, and radio wave, and characteristics as a transparent member.SOLUTION: A planar heater 31 is composed of: a base material 11 made of a transmittable resin sheet which can transmit any one of or a plurality of light, infrared and radio wave; and a heater wire 1 arranged on the base material 11, and the base material 11 and the heater wire 1 are adhered to each other by a thermally fusion-bonded part 9, and the thermally fusion-bonded part 9 is substantially formed only in an outer periphery of the heater wire 1. In the planar heater 31, the transmittable resin sheet is made of a polycarbonate resin, and a material constituting the thermally fusion-bonded part 9 includes a saturated copolymer polyester resin having a hydroxy group and a carboxyl group. The heater wire 1 is made of a single heater element wire, and an outer diameter of the heater element wire is 0.03 to 0.10 mm, and the thickness of the thermally fusion-bonded part 9 is 1 to 10 μm.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば、照明カバー、ウィンドシールド等の透明部材や、レーダーのような特定波長の赤外線や電波を放出する機器に装着され、曇りや霜を除去したり、付着した雪や氷を溶融したりするために使用される面状ヒータに係り、光、赤外線、電波を透過する特性や透明部材としての特性に悪影響を及ぼさないものに関する。 The present invention is mounted on a transparent member such as a light cover or a windshield, or a device that emits infrared or radio waves of a specific wavelength, such as a radar, to remove clouding or frost, or to melt attached snow or ice. The present invention relates to a planar heater used for processing, and the like, which does not adversely affect the characteristics of transmitting light, infrared rays and radio waves and the characteristics as a transparent member.

従来より、特に自動車用途では、フロントウィンドウ等のウィンドシールドや、ヘッドランプカバー等の照明カバーのように、透明部材が多用されている。また、昨今では、自動運転化に向けて、先行車、道路状況、障害物を検知するためのミリ波レーダーやカメラも多数設置されるようになり、これらにも全部又は一部が透明部材料からなるカバーが装着される。自動車は様々な仕様環境におかれるため、急激な温度変化や湿度状況によって透明部材に曇りが生じることがあるし、寒冷地においては、霜、氷、雪が付着することがある。これらは、光や電波の透過を妨げ機能を損なう原因となることから、速やかに除去する必要があるため、これら透明部材にヒータを設置することが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in automobile applications, transparent members have been frequently used such as windshields such as front windows and lighting covers such as headlamp covers. In recent years, a number of millimeter-wave radars and cameras have been installed to detect leading vehicles, road conditions, and obstacles for autonomous driving. A cover consisting of Since automobiles are placed in various specification environments, the transparent member may become cloudy due to sudden temperature changes and humidity conditions, and frost, ice, and snow may adhere in cold regions. It is known to install heaters on these transparent members because they cause the impediment of light and radio waves and impair the function and need to be removed quickly.

透明部材の材料としては、ガラス、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が挙げられるが、耐衝撃性、耐熱性、耐擦過性、難燃性、重量等のバランスによりポリカーボネート樹脂が選択される場面が増加している。そのため、透明部材に設置される面状ヒータについてもこれに準じ、ポリカーボネート樹脂を基材とするものが用いられている。例えば、特許文献１には、ポリカーボネート樹脂シートの一方の表面にヒータ線が埋設され、このヒータ線が埋設された側の面にシリコン系ハードコート層が形成された面状ヒータが開示されている。また、関連する技術として、例えば、特許文献２〜４等が挙げられる。 Examples of the material for the transparent member include glass, polycarbonate resin, acrylic resin, etc., but the number of occasions where polycarbonate resin is selected increases due to the balance of impact resistance, heat resistance, scratch resistance, flame retardancy, weight, etc. ing. Therefore, the planar heater installed on the transparent member is also based on the polycarbonate resin. For example, Patent Document 1 discloses a planar heater in which a heater wire is embedded on one surface of a polycarbonate resin sheet and a silicon-based hard coat layer is formed on the surface on which the heater wire is embedded. . Moreover, patent documents 2-4 etc. are mentioned as related technology, for example.

特許第５０４８４３５号公報：レニアスJapanese Patent No. 5048435: Renius 特許第３６５０９５３号公報：村田製作所Japanese Patent No. 3650953: Murata Manufacturing Co., Ltd. 特許第３８４３９９４号公報：村田製作所Japanese Patent No. 3843994: Murata Manufacturing Co., Ltd. 特許第３５７８７３０号公報：ダイムラークライスラーJapanese Patent No. 3578730: DaimlerChrysler

ここで、ポリカーボネート樹脂は、比較的接着しにくい材料である。上記特許文献１で開示された面状ヒータは、埋設されたヒータ線の脱落を防止するためにハードコート層を形成しているが、このハードコート層とポリカーボネート樹脂シートの密着を維持するため、これらの間にアクリル樹脂系塗料のようなプライマー層の形成が必要とされる。このように、ポリカーボネート層、プライマー層、ハードコート層という複数材料の積層構造となると、透明部材としての適用に問題を生じる可能性がある。一つは、レーダーのカバーに適用した場合である。上記特許文献４にも記載があるが、自動車の省スペース化に対応するため、レーダー装置がエンブレムの裏側に配置され、一部透明にして加飾されたエンブレムを透過させることが行われている。自動車用レーダー使用されるミリ波（波長１〜１０ｍｍの電波、ミリメートル波とも言う）は、波長が短く光としての性質が強くなることから、様々な物質によって吸収され減衰してしまうことになる。ポリカーボネート樹脂自体はミリ波の吸収はしないのだが、上記特許文献１の面状ヒータのような多種材料の積層構造であると、ミリ波の吸収・減衰が起こる可能性が非常に高くなる。また、照明カバーやウィンドシールドに適用した場合にも別の問題が生じる可能性がある。上記特許文献１の面状ヒータのような複数材料の積層構造であると、厚みのバラツキや屈折率差などにより、干渉縞が発生することがある。この場合、光量のバラツキや視認性の低下が生じるとともに、装飾性も低下することになる。 Here, the polycarbonate resin is a material that is relatively difficult to adhere. The planar heater disclosed in Patent Document 1 forms a hard coat layer in order to prevent the embedded heater wire from dropping off, but in order to maintain the adhesion between the hard coat layer and the polycarbonate resin sheet, Between these, it is necessary to form a primer layer such as an acrylic resin-based paint. Thus, if it becomes the laminated structure of multiple materials, such as a polycarbonate layer, a primer layer, and a hard-coat layer, a problem may arise in the application as a transparent member. One is a case where it is applied to a radar cover. Although there is description also in the said patent document 4, in order to respond to the space saving of a motor vehicle, the radar apparatus is arrange | positioned on the back side of an emblem, and it is performed to permeate | transmit the emblem decorated by making it partially transparent . Millimeter waves (also referred to as radio waves having a wavelength of 1 to 10 mm, also referred to as millimeter waves) used in automobile radars are absorbed by various substances and attenuated because of their short wavelength and strong properties as light. The polycarbonate resin itself does not absorb millimeter waves, but if it has a laminated structure of various materials such as the planar heater of Patent Document 1, the possibility of absorption / attenuation of millimeter waves becomes very high. Another problem may also occur when applied to lighting covers and windshields. In the case of a laminated structure of a plurality of materials such as the planar heater of Patent Document 1, interference fringes may occur due to thickness variations, refractive index differences, and the like. In this case, variations in the amount of light and a decrease in visibility occur, and the decorativeness also decreases.

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、特に、光、赤外線、電波を透過する特性や透明部材としての特性に悪影響を及ぼさない面状ヒータを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and the object of the present invention is not to adversely affect the characteristics of transmitting light, infrared rays, radio waves and the characteristics as a transparent member. The object is to provide a planar heater.

上記目的を達成するべく、本発明による面状ヒータは、光、赤外線、電波の何れか又は複数を透過する透過性樹脂シートからなる基材と、該基材上に配設されるヒータ線とからなる面状ヒータであって、上記基材と上記ヒータ線とが熱融着部によって接着されており、該熱融着部が実質的に上記ヒータ線の外周のみに形成されていることを特徴とするものである。
また、上記透過性樹脂シートが、ポリカーボネート樹脂からなり、上記熱融着部を構成する材料が、ヒドロキシ基及びカルボキシル基を有する化合物を含むことが考えられる。
また、上記熱融着部を構成する材料が、飽和共重合ポリエステル樹脂を含むことが考えられる。
また、上記ヒータ線が、単線のヒータ素線からなることが考えられる。
また、上記ヒータ素線の外径が、０．０３〜０．１０ｍｍであり、上記熱融着部の厚さが、１〜１０μｍであることが考えられる In order to achieve the above object, a planar heater according to the present invention comprises a base material made of a transparent resin sheet that transmits one or more of light, infrared rays, and radio waves, and a heater wire disposed on the base material. A planar heater comprising: the base material and the heater wire are bonded by a heat-sealing portion, and the heat-sealing portion is formed substantially only on the outer periphery of the heater wire. It is a feature.
Moreover, it is possible that the said permeable resin sheet consists of polycarbonate resin, and the material which comprises the said heat-fusion part contains the compound which has a hydroxyl group and a carboxyl group.
Moreover, it is possible that the material which comprises the said heat-fusion part contains saturated copolyester resin.
The heater wire may be a single heater wire.
Moreover, it is considered that the outer diameter of the heater element wire is 0.03 to 0.10 mm, and the thickness of the heat fusion part is 1 to 10 μm.

本発明によれば、ヒータ線と基材を接着するための熱融着層が実質的にヒータ線の外周にしか存在しないため、ミリ波等の電波や赤外線の透過を阻害したり、干渉縞を生じさせたりすることがない。そのため、光、赤外線、電波を透過する特性や透明部材としての特性に悪影響を及ぼすことなく、曇りや霜を除去したり、付着した雪や氷を溶融したりすることができる。 According to the present invention, since the heat sealing layer for bonding the heater wire and the substrate is substantially present only on the outer periphery of the heater wire, the transmission of radio waves such as millimeter waves and infrared rays is inhibited, or interference fringes are formed. It will not cause. Therefore, cloudiness and frost can be removed, and attached snow and ice can be melted without adversely affecting the characteristics of transmitting light, infrared rays and radio waves and the characteristics as a transparent member.

本発明による面状ヒータの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the planar heater by this invention. 本発明の実施の形態による面状ヒータの要部を拡大して模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows typically the principal part of the planar heater by embodiment of this invention. 本発明で使用されるホットプレス式ヒータ製造装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the hot press type heater manufacturing apparatus used by this invention. 本発明の面状ヒータにおいて、ヒータ線を所定のパターン形状に配設する様子を示す一部斜視図である。In the planar heater of this invention, it is a partial perspective view which shows a mode that a heater wire is arrange | positioned in a predetermined pattern shape. 本発明による面状ヒータの他の例の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the other example of the planar heater by this invention. 本発明による面状ヒータの他の例の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the other example of the planar heater by this invention. 本発明による面状ヒータの他の例の要部を拡大して模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows typically the principal part of the other example of the planar heater by this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、図１，図２を参照して実施の形態を説明する。この実施の形態１におけるヒータ線１の構成から説明する。まず、ヒータ線１は、素線径０．０５ｍｍの５％銀入り銅合金線からなる１本の導体素線である。このヒータ線１の外周には、飽和共重合ポリエステル樹脂からなる熱融着部９が形成される。熱融着部９の形成は、有機溶剤に溶解させた飽和共重合体ポリエステル樹脂の溶液を使用し、この溶液をヒータ線１の外周に塗布した後、有機溶剤を乾燥させることによって行った。熱融着部の厚さは約５μｍでヒータ線の全周に形成されている。このように構成されたヒータ線１の外径は、０．０６ｍｍとなっている。 First, an embodiment will be described with reference to FIGS. The configuration of the heater wire 1 in the first embodiment will be described. First, the heater wire 1 is one conductor strand made of a 5% silver-containing copper alloy wire having a strand diameter of 0.05 mm. On the outer periphery of the heater wire 1, a heat fusion part 9 made of a saturated copolyester resin is formed. Formation of the heat fusion part 9 was performed by using a solution of a saturated copolymer polyester resin dissolved in an organic solvent, applying this solution to the outer periphery of the heater wire 1, and then drying the organic solvent. The heat-sealed portion has a thickness of about 5 μm and is formed all around the heater wire. The outer diameter of the heater wire 1 configured in this way is 0.06 mm.

次に、上記構成をなすヒータ線１を接着・固定する基材１１の構成について説明する。実施の形態１における基材１１は、厚さ０．３ｍｍのポリカーボネート樹脂シートからなる。このような基材１１は、型抜き等の公知の手法により所望の形状とされる。 Next, the structure of the base material 11 to which the heater wire 1 having the above structure is bonded and fixed will be described. The base material 11 in Embodiment 1 consists of a polycarbonate resin sheet having a thickness of 0.3 mm. Such a base material 11 is formed into a desired shape by a known method such as die cutting.

次に、上記ヒータ線１を基材１１の間に所定のパターン形状で配設して接着・固定する構成について説明する。図３はヒータ線１が配設された基材を加熱加圧するためのホットプレス式ヒータ製造装置１３の構成を示す図である。まず、ホットプレス治具１５があり、このホットプレス治具１５上には複数個の係り止め機構１７が設けられている。上記係り止め機構１７は、図４に示すように、ピン１９を備えていて、このピン１９はホットプレス冶具１５に穿孔された孔２１内に下方より差し込まれている。このピン１９の上部には先端が針となった係り止め部材２３が軸方向に移動可能に取り付けられていて、コイルスプリング２５によって常時上方に付勢されている。そして、図４中仮想線で示すように、これら複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３にヒータ線１を引っ掛けながら、ヒータ線１を所定のパターン形状にて配設することになる。 Next, the structure which adhere | attaches and fixes the said heater wire 1 by arrange | positioning in the predetermined pattern shape between the base materials 11 is demonstrated. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a hot press type heater manufacturing apparatus 13 for heating and pressurizing the base material on which the heater wire 1 is arranged. First, there is a hot press jig 15, and a plurality of locking mechanisms 17 are provided on the hot press jig 15. As shown in FIG. 4, the locking mechanism 17 includes a pin 19, and the pin 19 is inserted into a hole 21 drilled in the hot press jig 15 from below. A retaining member 23 whose tip is a needle is attached to the upper portion of the pin 19 so as to be movable in the axial direction, and is always urged upward by a coil spring 25. Then, as indicated by phantom lines in FIG. 4, the heater wires 1 are arranged in a predetermined pattern shape while the heater wires 1 are hooked on the retaining members 23 of the plurality of retaining mechanisms 17.

図３に戻って、上記複数個の係り止め機構１７の上方にはプレス熱板２７が昇降可能に配置されている。すなわち、ヒータ線１を複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３に引っ掛けながら所定のパターン形状にて配設し、その上に基材１１を置く。その状態で上記プレス熱板２７を降下させてヒータ線１及び基材１１に、加熱加圧を施すものである。尚、プレス熱板２７の降下による加熱加圧時には複数個の係り止め機構１７の係り止め部材２３はコイルスプリング２５の付勢力に抗して下方に移動するものである。プレス熱板２７の降下にあたっては、少なくとも、基材１１の圧縮量がヒータ線１の外径よりも大きくなるように設計することが好ましい。それによって、基材１１が圧縮されるとともに、ヒータ線１の外周の熱融着部９が融着してヒータ線１及び基材１１が接着・固定されることになる。 Returning to FIG. 3, a press hot plate 27 is disposed above the plurality of locking mechanisms 17 so as to be movable up and down. That is, the heater wire 1 is arranged in a predetermined pattern shape while being hooked on the retaining members 23 of the plurality of retaining mechanisms 17, and the substrate 11 is placed thereon. In this state, the press hot plate 27 is lowered to heat and press the heater wire 1 and the substrate 11. It should be noted that the retaining members 23 of the plurality of retaining mechanisms 17 move downward against the urging force of the coil spring 25 during heating and pressurization due to the lowering of the press hot plate 27. When the press hot plate 27 is lowered, it is preferable that at least the amount of compression of the base material 11 is designed to be larger than the outer diameter of the heater wire 1. As a result, the base material 11 is compressed, and the heat-sealing portion 9 on the outer periphery of the heater wire 1 is fused to bond and fix the heater wire 1 and the base material 11.

上記作業を行うことにより、図１及び図２に示すような面状ヒータ３１を得ることができる。なお、図２は図１の要部を拡大して示す断面図である。 By performing the above operation, a planar heater 31 as shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of FIG.

上記のようにして得られた面状ヒータについて、ヒータ線の両端は、引き出されてリード線に接続され、このリード線により、ヒータ線は、温度制御装置やコネクタに接続されることが考えられる。温度制御装置はヒータ線上に配置され、ヒータ線の発熱によって面状ヒータの温度制御を行うことも考えられる。そして、上記したコネクタを介して自動車の電気系統等に接続されることになる。 In the planar heater obtained as described above, both ends of the heater wire are drawn out and connected to a lead wire, and the heater wire can be connected to a temperature control device or a connector by this lead wire. . It is also conceivable that the temperature control device is disposed on the heater wire and controls the temperature of the planar heater by the heat generated by the heater wire. And it will be connected to the electric system etc. of a motor vehicle via the above-mentioned connector.

また、このような面状ヒータは、例えば、ヘッドランプやテールランプ等の照明カバー、フロントウィンドウやサイドウィンドウ等のウィンドシールドの、エンブレム等、種々の透明部材の表面や、レーダーにおけるレードームのような特定波長の赤外線や電波を放出する機器の表面に貼付することが考えられる。その際には、加熱加圧により基材を構成するポリカーボネート樹脂を融着させる方法が好ましい。また、複数の透明部材で挟み込んで加熱加圧したり、面状ヒータの周囲にポリカーボネート樹脂を射出成形したりして、透明部材に埋め込むことも考えられる。 In addition, such planar heaters can be used for specific surfaces such as lighting covers such as head lamps and tail lamps, emblems of windshields such as front windows and side windows, and radomes in radar. It is conceivable to apply it to the surface of a device that emits infrared rays or radio waves of a wavelength. In that case, the method of fusing the polycarbonate resin which comprises a base material by heat-pressing is preferable. It is also conceivable to embed in a transparent member by sandwiching it between a plurality of transparent members and applying heat and pressure, or by injection molding a polycarbonate resin around the planar heater.

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。まず、ヒータ線１の構成としては、上記実施の形態のように単線で使用してもよいし、引き揃えるか或いは撚り合わせたものとすることも考えられる。併せて、抗張力を向上させるために、アラミド繊維やＰＰＳ繊維などを引き揃えるか或いは撚り合わせることも考えられる。しかし、透明部材へ設置することを考慮すると、ヒータ線の外径が太くなり過ぎては目立ってしまうことになる。そのため、ヒータ線はヒータ素線の単線であることが好ましく、また、ヒータ線の外径は０．１０ｍｍ以下であることが好ましい。一方、ヒータ線径が細くなりすぎると、ヒータ線配設時の張力や外部からの衝撃、或いは、過熱によって断線しやすくなるため、ヒータ線の外径は０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。また、ヒータ線を構成する材料として、上記実施の形態に記載した銀入り銅合金線の他、錫入り銅合金線、軟銅線、銅−ニッケル合金線、これらに錫メッキや銀メッキ等のメッキを施したもの、ニッケル−クロム合金線、鉄−クロム合金線、ステンレス鋼線、アルミニウム合金線、カーボン線等、種々の導体線が使用できる。ヒータ線１の断面形状についても種々のものが使用でき、通常使用される断面円形のものに限られず、いわゆる平角線と称されるものも使用できる。また、ヒータ線の外周には、種々の絶縁材料による絶縁層が形成されていてもよいが、絶縁層は熱融着部と濡れ性が良い材料を選定することが好ましい。 The present invention is not limited to the above embodiment. First, as a configuration of the heater wire 1, it may be used as a single wire as in the above-described embodiment, or it may be arranged or twisted. At the same time, in order to improve the tensile strength, aramid fibers, PPS fibers and the like may be arranged or twisted together. However, considering the installation on the transparent member, the heater wire becomes conspicuous if the outer diameter becomes too thick. Therefore, the heater wire is preferably a single wire of the heater wire, and the outer diameter of the heater wire is preferably 0.10 mm or less. On the other hand, if the heater wire diameter becomes too thin, it becomes easy to break due to tension at the time of heater wire arrangement, impact from outside, or overheating. Therefore, the outer diameter of the heater wire is preferably 0.03 mm or more. Further, as a material constituting the heater wire, in addition to the silver-containing copper alloy wire described in the above embodiment, a tin-containing copper alloy wire, an annealed copper wire, a copper-nickel alloy wire, and plating such as tin plating and silver plating Various conductor wires can be used such as those subjected to the above, nickel-chromium alloy wires, iron-chromium alloy wires, stainless steel wires, aluminum alloy wires, carbon wires and the like. Various cross-sectional shapes of the heater wire 1 can be used, and the heater wire 1 is not limited to a generally used circular cross-section, and a so-called rectangular wire can also be used. In addition, an insulating layer made of various insulating materials may be formed on the outer periphery of the heater wire, but it is preferable to select a material having good wettability with the heat-sealed portion for the insulating layer.

熱融着部９は、ヒータ線１の全周に形成する必要はなく、最低限、ヒータ線１と基材１１の接着に必要な部分のみに形成すればよい。一方で、熱融着部９をヒータ線１の全周に形成すれば、熱融着部９により絶縁を図ることもできるため好ましい。なお、ヒータ線１について、複数のヒータ素線を引き揃えるか或いは撚り合わせたものとした場合、熱融着部９は、各ヒータ素線の外周に形成されていてもよいし、引き揃えるか或いは撚り合わせたものの外周に形成されていてもよい。 It is not necessary to form the heat fusion part 9 in the perimeter of the heater wire 1, and it should just be formed only in the part required for adhesion | attachment of the heater wire 1 and the base material 11 at the minimum. On the other hand, it is preferable to form the heat fusion part 9 on the entire circumference of the heater wire 1 because the heat fusion part 9 can be insulated. In addition, when the heater wire 1 is formed by aligning or twisting a plurality of heater strands, the heat-sealing portion 9 may be formed on the outer periphery of each heater strand or may be aligned. Or you may form in the outer periphery of what was twisted together.

熱融着部９を構成する材料としては、各種の熱可塑性樹脂を使用することができ、ホットメルト系接着剤と称されるものが好適に使用できる。これらの中から、基材１１の材質に応じて適宜に選定されることになる。特に、基材１１がポリカーボネート樹脂からなる場合、ヒドロキシ基（−ＯＨ）及びカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を有する化合物を含むことが好ましい。これらの官能基がポリカーボネート樹脂中のカーボネート基（−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−）と結合することにより、基材１１とヒータ線１との強固な接着が図られることになる。このような材料としては、例えば、飽和共重合体ポリエステル樹脂、ビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられ、また、改質によってヒドロキシ基とカルボキシル基を導入した種々の合成樹脂系接着剤も使用することができる。これらの中でも、熱融着部９が凝集破壊しないような充分な強度を有するものが好ましく、飽和共重合体ポリエステル樹脂が好ましく使用される。 Various thermoplastic resins can be used as the material constituting the heat fusion part 9, and what is called a hot-melt adhesive can be preferably used. From these, it will select suitably according to the material of the base material 11. FIG. In particular, when the substrate 11 is made of a polycarbonate resin, it preferably contains a compound having a hydroxy group (—OH) and a carboxyl group (—COOH). By bonding these functional groups to the carbonate group (—O— (C═O) —O—) in the polycarbonate resin, the substrate 11 and the heater wire 1 are firmly bonded. Examples of such materials include saturated copolymer polyester resins, vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer resins, polyvinyl butyral resins, and the like, and various syntheses in which hydroxy groups and carboxyl groups are introduced by modification. Resin-based adhesives can also be used. Among these, those having sufficient strength such that the heat-bonding portion 9 does not cause cohesive failure are preferable, and a saturated copolymer polyester resin is preferably used.

また、熱融着部９は、異なる材料からなる熱融着部を複数層形成しても構わない。更に熱融着部９には、接着性を低下させない程度に他の材料を配合してもよい。例えば、難燃剤、改質剤、老化防止剤、着色剤等を配合することが考えられる。特に、透明部材の配置箇所によっては、熱融着部が着色されていた方がヒータ線が目立たなくなることがある。その観点から、熱融着部を黒色、銀色、白色等に着色することが好ましく考えられる。熱融着部を複数層形成した場合や、上記のようにヒータ線に絶縁層を形成した場合、一番外の層に着色することが考えられるが、一番外の層を透明とし、その内側の層に着色することも考えられる。 The heat fusion part 9 may be formed with a plurality of layers of heat fusion parts made of different materials. Furthermore, you may mix | blend another material with the heat-fusion part 9 to such an extent that adhesiveness is not reduced. For example, it is conceivable to add a flame retardant, a modifier, an anti-aging agent, a colorant and the like. In particular, depending on the location of the transparent member, the heater wire may be less noticeable if the heat-sealed portion is colored. From this point of view, it is preferable to color the heat-sealed portion in black, silver, white or the like. When multiple layers of heat-sealing parts are formed, or when an insulating layer is formed on the heater wire as described above, it is considered that the outermost layer is colored, but the outermost layer is transparent, It is also conceivable to color the layer.

熱融着部９の厚さが薄すぎると、ヒータ線１と基材１１とが充分に接着せず剥離してしまうおそれがあるとともに、ヒータ線１の絶縁も不十分となるおそれがある。一方、熱融着部９の厚さが厚すぎると、熱融着部９の厚さが不均一になって逆に剥離の原因となるとともに、熱融着部９の凝集破壊がおきやすくなるおそれがある。また、ヒータ線１の計が太くなりすぎてヒータ線１が目立ってしまうことにもなる。そのため、熱融着部９の厚さは、１〜１０μｍであることが好ましい。ここでの厚さとは、ヒータ線１と基材１１とが接着している部分も含めたヒータ線１全体における熱融着部９の平均厚さを示す。また、熱融着部９を複数層とした場合、全ての層を足した厚さとなる。なお、上記したヒータ線１の絶縁層と熱融着部９との違いについて、基材１１である透過性樹脂シートの溶融温度以下で熱融着するものは熱融着部９、そうでないものはヒータ線１の絶縁層として区別される。 If the thickness of the heat-sealing part 9 is too thin, the heater wire 1 and the base material 11 may not be sufficiently bonded and may be peeled off, and the insulation of the heater wire 1 may be insufficient. On the other hand, if the thickness of the heat-sealed portion 9 is too thick, the thickness of the heat-fused portion 9 becomes non-uniform, and conversely causes peeling, and cohesive failure of the heat-fused portion 9 is likely to occur. There is a fear. Further, the heater wire 1 becomes too thick and the heater wire 1 becomes conspicuous. Therefore, it is preferable that the thickness of the heat sealing | fusion part 9 is 1-10 micrometers. Here, the thickness indicates an average thickness of the heat-sealed portion 9 in the entire heater wire 1 including a portion where the heater wire 1 and the base material 11 are bonded. Moreover, when the heat-sealing part 9 is made into several layers, it becomes the thickness which added all the layers. In addition, regarding the difference between the insulating layer of the heater wire 1 and the heat fusion part 9, what is thermally fused at a temperature equal to or lower than the melting temperature of the transparent resin sheet as the base material 11 is the heat fusion part 9, and what is not. Is distinguished as an insulating layer of the heater wire 1.

基材１１については、光、赤外線、電波の何れか又は複数を透過する透過性樹脂シートが使用できる。光を透過するものとして、透明であるものが使用できる。透明とは、完全に透明なものだけでなく、半透明のものも含み、不透明部材の前に透過性樹脂シートを配置し、透過性樹脂シートの前面から見たときに、不透明部材がはっきり又はかすんで見える程度に透明である場合を含む。透過性樹脂シートは、無色であっても有色であっても良いが、無色のものが好ましい。また、特定波長の赤外線や電波を使用するレーダーのレードームやそのカバーに使用する場合、当該特定波長に対して透過性の高い材料を選定すればよい。電波に関しては、本発明では、特にマイクロ波（デシメートル波（ＵＨＦ）、センチメートル波（ＳＨＦ）、ミリメートル波（ＥＨＦ）、サブミリ波）のような波長が１ｍ以下の短いものに対して有効である。透過性樹脂シートの材質としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が使用できる。これらの中でも、透明性、耐衝撃性、耐熱性、耐擦過性、難燃性に優れるポリカーボネート樹脂が好ましく使用できる。また、使用される環境に応じて適宜に各種添加剤が配合されたものであってもよい。 About the base material 11, the transparent resin sheet which permeate | transmits any one or more of light, infrared rays, and an electromagnetic wave can be used. A transparent material can be used as a material that transmits light. Transparent means not only completely transparent but also translucent. When a transparent resin sheet is placed in front of an opaque member and viewed from the front of the transparent resin sheet, the opaque member is clearly or Including cases that are transparent enough to look hazy. The transparent resin sheet may be colorless or colored, but is preferably colorless. Moreover, what is necessary is just to select the material with the high transmittance | permeability with respect to the said specific wavelength, when using it for the radome of the radar which uses the infrared rays and radio wave of a specific wavelength, and its cover. Regarding radio waves, the present invention is particularly effective for short waves of 1 m or less such as microwaves (decimeter wave (UHF), centimeter wave (SHF), millimeter wave (EHF), submillimeter wave). is there. Examples of the material of the permeable resin sheet include polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, low density polyethylene resin, polypropylene resin, polymethylpentene resin, acrylonitrile-styrene resin, polystyrene resin, and vinyl chloride resin. Vinylidene chloride resin, polyurethane resin, epoxy resin and the like can be used. Among these, a polycarbonate resin excellent in transparency, impact resistance, heat resistance, scratch resistance, and flame retardancy can be preferably used. Further, various additives may be appropriately blended depending on the environment used.

基材１１は、１枚のみでの使用だけでなく、複数枚を使用してもよい。例えば、異なる特性の透過性樹脂シートを積層した基材１１上にヒータ線１を配設することも考えられる。また、基材１１上にヒータ線１を配設した後、ヒータ線１を配設した面側に別の透過性樹脂シートを重ね、２枚の基材１１でヒータ線１を挟持する構造とすることも考えられる。これらの場合、透過性樹脂シート同士の接着に接着剤を使用することは好ましくなく、同一材料の透過性樹脂シートを使用し、加熱加圧等によって透過性樹脂シートを溶融させ融着させることが好ましい。 The substrate 11 may be used not only by one sheet but also by a plurality of sheets. For example, it is conceivable to arrange the heater wire 1 on the base material 11 on which transparent resin sheets having different characteristics are laminated. In addition, after the heater wire 1 is disposed on the base material 11, another transparent resin sheet is stacked on the surface side on which the heater wire 1 is disposed, and the heater wire 1 is sandwiched between the two base materials 11. It is also possible to do. In these cases, it is not preferable to use an adhesive for bonding the permeable resin sheets, and the permeable resin sheets of the same material may be used, and the permeable resin sheets may be melted and fused by heating and pressing. preferable.

また、面状ヒータを使用すると、面状ヒータには冷熱サイクルが加わることとになり、基材１１とヒータ線１との熱膨張係数差に起因して、ヒータ線１に応力がかかることになる。特に寒冷地の使用においては、冷熱の温度差が大きくなり、ヒータ線１にかかる応力も大きくなる。この応力が大きくなりすぎると、ヒータ線１の断線が生じるおそれがあるため、ヒータ線１への応力を緩和する構成とすることが好ましい。具体的には、例えば、図５に示すように、基材１１に切れ込み３３（スリット）を形成することで、この切れ込みの幅の伸縮により応力を緩和することが考えられる。切れ込み３３の位置については、ヒータ線１を蛇行形状のようなパターン形状で基材１１上に配設するような場合、図５に示すように、直線部に形成してもよいし、図６に示すように、曲線部に形成してもよい。勿論、直線部と曲線部の両方に切れ込み３３形成しても良い。基材１１を複数用いる場合は、複数の基材１１それぞれに切れ込み３３を形成してもよいし、全ての基材１１に切れ込み３３を形成してもよい。また、ヒータ線１が全長にわたって基材１１と接着しているのではなく、部分的にのみヒータ線1と基材１１とが接着しているようにし、接着していない部分で応力を逃がすような形態も考えられる。例えば、図１に示すように、ヒータ線１を蛇行形状のようなパターン形状で基材１１上に配設するような場合、直線部でヒータ線１と基材１１とを接着し、曲線部ではヒータ線１と基材１１とを接着しない形態とすることが、応力緩和の観点からは好ましい。 In addition, when a planar heater is used, a cooling cycle is applied to the planar heater, and stress is applied to the heater wire 1 due to a difference in thermal expansion coefficient between the base material 11 and the heater wire 1. Become. Particularly in use in cold districts, the temperature difference between the colds increases and the stress applied to the heater wire 1 also increases. If this stress becomes too large, the heater wire 1 may be disconnected. Therefore, it is preferable that the stress applied to the heater wire 1 is relaxed. Specifically, for example, as shown in FIG. 5, it is conceivable that stress is relieved by forming notches 33 (slits) in the base material 11 to expand and contract the width of the notches. As for the position of the notch 33, when the heater wire 1 is arranged on the substrate 11 in a pattern shape such as a meandering shape, it may be formed in a straight portion as shown in FIG. As shown in FIG. Of course, you may form the notch 33 in both a linear part and a curve part. When a plurality of base materials 11 are used, the cuts 33 may be formed in each of the plurality of base materials 11, or the cuts 33 may be formed in all the base materials 11. Further, the heater wire 1 is not bonded to the base material 11 over the entire length, but the heater wire 1 and the base material 11 are bonded only partially, and the stress is released in the unbonded portion. Various forms are also conceivable. For example, as shown in FIG. 1, when the heater wire 1 is arranged on the base material 11 in a pattern shape such as a meandering shape, the heater wire 1 and the base material 11 are bonded to each other at a straight portion, and the curved portion Then, it is preferable from a viewpoint of stress relaxation to make it the form which does not adhere | attach the heater wire 1 and the base material 11. FIG.

また、ヒータ線１を基材１１に配設する際、加熱加圧による融着によって接着・固定する態様でなく、他の態様によりヒータ線１を基材１１に固定しても良い。例えば、通常の使用よりも高い温度になるよう、ヒータ線１に通電して加熱させ、その熱で熱融着部９を溶融させて基材１１と接着・固定する態様、誘導加熱によってヒータ線１を加熱させ、その熱で熱融着部９を溶融させて基材１１と接着・固定する態様、温風により熱融着部９を溶融させて接着・固定する態様、加熱しながら一対の基材１１で挟持固定する態様、予め他の粘着シート等にヒータ線１を仮固定した後に基材１１を貼り合わせ、加熱加圧を加え、その後に粘着シートの粘着力を解除して粘着シートを剥離する態様、ヒータ線１と基材１１の接触箇所に高エネルギーのレーザ光を照射し、熱融着部９を溶融させることによってヒータ線１と基材１１を接着・固定する態様、ヒータ線１に微細な超音波振動と圧力を加えて熱融着部９を溶融し、基材１１と接着・固定する態様などが考えられる。また、基材１１を加熱加圧する際には、プレス熱板２７のみでなくホットプレス治具１５についても加熱しても良い。 In addition, when the heater wire 1 is disposed on the base material 11, the heater wire 1 may be fixed to the base material 11 by other modes instead of being bonded and fixed by fusion by heating and pressing. For example, a mode in which the heater wire 1 is energized and heated so that the temperature is higher than that of normal use, and the heat fusion part 9 is melted by the heat to be bonded and fixed to the base material 11. 1 is heated, and the heat fusion part 9 is melted and bonded to the base material 11 by the heat, the heat fusion part 9 is melted and bonded and fixed by warm air, and a pair of heating and heating are performed. A mode in which the substrate 11 is sandwiched and fixed, the heater wire 1 is temporarily fixed to another adhesive sheet or the like in advance, and then the substrate 11 is pasted and heated and pressurized, and then the adhesive force of the adhesive sheet is released to release the adhesive sheet. A mode in which the heater wire 1 and the base material 11 are bonded and fixed by irradiating the contact portion between the heater wire 1 and the base material 11 with a high-energy laser beam and melting the heat-sealing portion 9. Heat welding by applying fine ultrasonic vibration and pressure to wire 1 9 was melted, and aspects of adhering and fixing the substrate 11 can be considered. Further, when the substrate 11 is heated and pressed, not only the press hot plate 27 but also the hot press jig 15 may be heated.

また、ヒータ線１を基材１１に接着・固定する際、例えば、基材１１の融点又は軟化点付近まで基材１１を加熱し、基材１１を溶融又は軟化させることで、図７に示すように、基材１１にヒータ線１を埋設することもできる。この際、加熱とともに適切な加圧をすることで、ヒータ線１を基材１１に完全に埋設させ、基材１１によってヒータ線１の外周が略覆われた状態とすることができる。このような基材１１によってヒータ線１の外周が略覆われた状態となっていれば、ヒータ線１が基材１１からより剥離しにくくなる。また、基材１１におけるヒータ線１が配設された面が平坦となるため、この面にコーティングしたり、他の材料を積層したりすることが容易となる。なお、ヒータ線１が基材１１に完全に埋設されず、一部のみ埋設された状態であっても、ヒータ線１の外周が熱融着部９で覆われていれば、ヒータ線１は電気絶縁されることになる。 Further, when bonding / fixing the heater wire 1 to the base material 11, for example, the base material 11 is heated to the vicinity of the melting point or softening point of the base material 11 to melt or soften the base material 11, as shown in FIG. 7. As described above, the heater wire 1 can be embedded in the base material 11. At this time, the heater wire 1 can be completely embedded in the base material 11 by applying an appropriate pressure together with the heating, so that the outer periphery of the heater wire 1 is substantially covered with the base material 11. If the outer periphery of the heater wire 1 is substantially covered with such a base material 11, the heater wire 1 becomes more difficult to peel from the base material 11. Further, since the surface of the substrate 11 on which the heater wire 1 is disposed is flat, it is easy to coat this surface or to laminate other materials. In addition, even if the heater wire 1 is not completely embedded in the base material 11 and is only partially embedded, if the outer periphery of the heater wire 1 is covered with the heat fusion part 9, the heater wire 1 is It will be electrically insulated.

また、本発明においては、熱融着部９が実質的にヒータ線１の外周のみに形成されているが、この「実質的」の範囲について以下例示する。例えば、基材１１の外周部など、面状ヒータを設置した透明部材を固定支持等するために他部材で覆われるような部分について、熱融着部９が形成されていたとしても、本発明の趣旨からして、これは「実質的にヒータ線１の外周のみに形成されている」と考える。ヒータ線１を加熱加圧で接着する際、熱融着部９が流動して広がったとしても、これも「実質的にヒータ線１の外周のみに形成されている」と考える。概ね、ヒータ線外径の２倍の幅まで広がったものについては許容されると考える。また、本発明を回避するためだけに、機能特性上意味がない部分に熱融着部９が形成されるようなものは、本発明に含まれるものと考える。 Further, in the present invention, the heat fusion part 9 is formed substantially only on the outer periphery of the heater wire 1. This “substantially” range will be exemplified below. For example, even if the heat fusion part 9 is formed on a part such as the outer peripheral part of the base material 11 that is covered with another member in order to fix and support a transparent member provided with a planar heater, the present invention. From this point of view, this is considered to be "substantially formed only on the outer periphery of the heater wire 1". When the heater wire 1 is bonded by heating and pressing, even if the heat-sealed portion 9 flows and spreads, it is also considered that “substantially only the outer periphery of the heater wire 1 is formed”. In general, it is permissible to expand to a width that is twice the outer diameter of the heater wire. Further, only in order to avoid the present invention, the case where the heat-sealed portion 9 is formed in a portion having no meaning in terms of functional characteristics is considered to be included in the present invention.

以上詳述したように本発明の面状ヒータによれば、光、赤外線、電波を透過する特性や透明部材としての特性に悪影響を及ぼすことなく、曇りや霜を除去したり、付着した雪や氷を溶融したりすることができる。このような面状ヒータは、例えば、自動車、船舶、各種輸送用車両、各種農耕用車両、各種土木建設用重機などに使用される照明カバー、ウィンドシールド、レーダーカバー、カメラカバー等に適用することができる。また、透明コーティングによる加飾の中に設置することも可能である。その他にも、特に透明部材へ設置されるヒータとして好ましく使用でき、例えば、メガネやゴーグル、ヘルメットのバイザー、観賞用水槽、窓ガラス、ショーケース、モニター画面、時計、レードーム等、種々の用途に使用できる。勿論、透明ではない部材に設置することを除外するものではない。また、レーダーのような特定波長の赤外線や電波を放出する機器に装着することもでき、レードーム、レーダー装置を覆うカバー、赤外線ヒータを覆うカバーなどに使用することもできる。 As described above in detail, according to the planar heater of the present invention, without adversely affecting the characteristics of transmitting light, infrared rays and radio waves and the characteristics as a transparent member, clouding and frost can be removed, and the attached snow and Ice can be melted. Such planar heaters are applied to, for example, lighting covers, windshields, radar covers, camera covers, etc. used in automobiles, ships, various transportation vehicles, various agricultural vehicles, various civil engineering heavy equipment, etc. Can do. It can also be installed in a decoration with a transparent coating. In addition, it can be preferably used as a heater installed on a transparent member, for example, glasses, goggles, helmet visor, ornamental water tank, window glass, showcase, monitor screen, watch, radome, etc. it can. Of course, it does not exclude installation on a non-transparent member. It can also be attached to equipment that emits infrared or radio waves of a specific wavelength, such as radar, and can also be used for radomes, covers that cover radar devices, covers that cover infrared heaters, and the like.

１ヒータ線
９熱融着部
１１基材
３１面状ヒータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater wire 9 Thermal fusion part 11 Base material 31 Planar heater

Claims

A planar heater comprising a base material made of a transparent resin sheet that transmits one or more of light, infrared rays, and radio waves, and a heater wire disposed on the base material,
The planar heater, wherein the base material and the heater wire are bonded together by a heat-sealing portion, and the heat-sealing portion is formed substantially only on the outer periphery of the heater wire.

The planar heater according to claim 1, wherein the permeable resin sheet is made of a polycarbonate resin, and the material constituting the heat-sealing part includes a compound having a hydroxy group and a carboxyl group.

The planar heater according to claim 2, wherein the material constituting the heat-sealing part contains a saturated copolymerized polyester resin.

The planar heater according to any one of claims 1 to 3, wherein the heater wire is a single heater wire.

The planar heater according to claim 4, wherein an outer diameter of the heater wire is 0.03 to 0.10 mm, and a thickness of the heat fusion part is 1 to 10 μm.