JP2021018836A - 屈曲性に優れた発熱シート - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る発熱シート10は、図1に示すように、伸線加工された直径0.015〜0.15mmの範囲内の発熱線1と、その発熱線1を挟む少なくとも2枚の樹脂シート2とを有する発熱シート10であって、発熱シート10は、発熱線1を厚さ方向Yの中央又は略中央に配置した厚さ0.2〜1.0mmの範囲内であることを特徴とする。
発熱線1は、通電により発熱する発熱体であり、伸線加工された直径dが0.015〜0.15mmの範囲内であることが好ましい。発熱線1は、伸線加工された上記直径の範囲内の丸線導体であり、透明導電膜からなる矩形の発熱体ではないので、矩形断面の発熱線のような屈曲時のエッジ部への応力集中がなく、屈曲時に亀裂や断線が生じにくく、フレキシブル性に優れた省エネルギータイプの高効率の発熱シートとすることができる。発熱線1の直径dが0.015mm未満では、発熱線1の材質にもよるが、細すぎて強度が劣ることがある。発熱線1の線径dが0.15mmを超えると、太すぎて発熱シート10全体の厚さが厚くなって曲げにくくなる。なお、本願において、発熱線1の直径dというときは、金属素線の直径の意味であり、絶縁皮膜及び/又は融着皮膜1aが設けられた後の直径ではない。
樹脂シート2は、少なくとも2枚で構成され、発熱線1を挟んで発熱シート10を形成する。この樹脂シート2は、少なくとも2枚で発熱線1を挟み、発熱線1の表面から発熱シート10の表面までの距離Dが0.025〜0.4925mmの範囲内となるように構成されている。この距離範囲とすることにより、上記直径範囲の発熱線1(絶縁皮膜及び/又は融着皮膜1aが設けられているものも含む。)のいずれを採用した場合でも、発熱シート10の厚さを0.2〜1.0mm程度の範囲内とすることができる。
発熱シート10は、発熱線1を挟んだ樹脂シート2の片面又は両面に任意の機能層(機能フィルムも含む。以下同じ。)を設けることができる。例えば、部品側の表面には、粘着層や接着層が好ましく設けられる。部品側の反対側の表面には、耐候性のある紫外線防止層、擦過性や耐傷性を持たせるためのハードコート層、それら機能層と樹脂シートとの密着性を向上させるためのプライマー層等を任意に設けることができる。それらの機能層の厚さは特に限定されず、従来公知の厚さを任意に選択して設けられるが、あまり厚くすると、発熱線1が発熱シート10の厚さ方向Yの中央又は略中央に配置されなくなってしまうので、熱伝達に影響が出ない程度の厚さに設計されることが望ましい。
本発明に係る発熱シート10は、各種の用途に使用することができる。この発熱シート10を表示装置の表面や装飾部品の表面に設ける場合は、粘着層や接着層を介して貼り合わせることができる。そうした用途例としては、光センサーハウジングの曇り止め、監視カメラのガラス部防曇・結露防止、寒冷地で使用されるガラス窓・照明の結露防止や凍結防止、液晶の機動性補助・応答性補助、試験管など理化学系器具の加温・保温、ヒーター機能付き回路基板、観察しながら加温したい化学分析、細胞培養実験用ヒーター、装置除き窓の結露防止、加熱設備の熱源、等として利用可能である。
発熱線1として、直径dが0.05mmの銅線と、その銅線上に設けられた厚さ4μmのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜と、その絶縁皮膜上に設けられた厚さ4.5μmのナイロン樹脂からなる融着皮膜とで構成したものを使用した。樹脂シート2は、厚さTa,Tbが0.15mmのポリカーボネートフィルムを樹脂シート2a,2bとして用いた。一方の樹脂シート2aの表面に発熱線1を図3に示す配線パターンで布線する際に、樹脂シート2aの表面を加熱軟化させた状態で発熱線1を超音波で発熱させ、樹脂シート2aの表面に発熱線1を直径の約半分まで埋め込んだ。その後、他の樹脂シート2bの表面を加熱した状態で、発熱線1が半分埋め込まれた樹脂シート2a上に貼り合わせて発熱シート10を作製した。
発熱線1として、直径dが0.14mmの銅線と、その銅線上に設けられた厚さ6μmのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜と、その絶縁皮膜上に設けられた厚さ4.5μmのナイロン樹脂からなる融着皮膜とで構成したものを使用した。樹脂シート2は、厚さTa,Tbが0.15mmのポリカーボネートフィルムを樹脂シート2a,2bとして用いた。それ以外は実験1と同様にして発熱シート10を作製した。作製した発熱シート10の特性等の結果を表1に併せて示した。
発熱線1として、直径dが0.11mmの銅線と、その銅線上に設けられた厚さ5μmのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜と、その絶縁皮膜上に設けられた厚さ5μmのナイロン樹脂からなる融着皮膜とで構成したものを使用した。樹脂シート2は、厚さTa,Tbが0.4mmのPVCフィルムを樹脂シート2a,2bとして用いた。それ以外は実験1と同様にして発熱シート10を作製した。作製した発熱シート10の特性等の結果を表2に示した。なお、この実験3では、印加電圧を1.5Vと1.7Vの2種類で行った結果を示した。
発熱線1として、直径dが0.016mmの10質量%銀入り銅線と、その銅線上に設けられた厚さ1.5μmのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜と、その絶縁皮膜上に設けられた厚さ1μmのナイロン樹脂からなる融着皮膜とで構成したものを使用した。樹脂シート2は、厚さTa,Tbが0.15mmのポリカーボネートフィルムを樹脂シート2a,2bとして用いた。それ以外は実験1と同様にして発熱シート10を作製した。作製した発熱シート10の特性等の結果を表3に併せて示した。なお、この実験4では、印加電圧を36.4Vと45.1Vの2種類で行った結果を示した。
実験5〜7は、発熱線1の線径と各樹脂シート2a,2bの厚さTa,Tbを種々変更したときの結果である。上記実験1〜4の結果とともに表4に示した。また、なお、実験5〜7は、発熱線1として、各直径dの銅線を用い、その銅線上にはその直径に応じた厚さのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜とナイロン樹脂からなる融着皮膜を設けたものを使用した。樹脂シート2a、2bは、各厚さTa,Tbのポリカーボネートフィルムを用いた。表4のうち、耐屈曲性は、発熱シート10を直径10mmの棒で90°折り曲げ試験を20回行い、その結果を評価した。耐屈曲性は、折り曲げ試験後に発熱線1に折れや断線が生じていない場合を「○」とし、折れや断線が生じた場合を「△」とした。
1a 絶縁皮膜及び/又は融着皮膜
2,2a,2b 樹脂シート
10 発熱シート
P 発熱線の線間長さ
T 樹脂シートの合計厚さ
Ta,Tb 樹脂シートの厚さ
Y 発熱シートの厚さ方向
D 発熱線の表面から発熱シートの表面までの距離
d 発熱線の直径
Claims (4)
- 伸線加工された直径0.015〜0.15mmの範囲内の発熱線と、該発熱線を挟む少なくとも2枚の樹脂シートとを有する発熱シートであって、前記発熱シートは、前記発熱線を厚さ方向の中央又は略中央に配置した厚さ0.2〜1.0mmの範囲内である、ことを特徴とする発熱シート。
- 前記発熱線は、絶縁皮膜及び/又は融着皮膜を外周に含む、請求項1に記載の発熱シート。
- 前記発熱線が、銅線、銅合金線、めっき銅線、又はめっき銅合金線である、請求項1又は2に記載の発熱シート。
- 前記発熱線の直径が、前記発熱シートの厚さの1/20以上、1/2以下の範囲内である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発熱シート。
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