JP2022163590A - 導体付き積層体、面状ヒータ、光学センサ及び導体付き樹脂材 - Google Patents

Abstract

【課題】変形による導体配線の破損が起こりにくい導体付き積層板を提供する。【解決手段】導体付き積層体は、ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含む樹脂層１１と、２５℃での体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下である導体配線１２と、を備える導体付き樹脂材４と、絶縁基板１３とを備える。導体配線１２の少なくとも一部は、樹脂層１１に埋まっている。絶縁基板１３は、導体付き樹脂材４に重なっている。導体配線１２の長手方向と直交する断面の面積は、０．２×１０３μｍ２以上１０×１０３μｍ２以下である。導体配線１２は、導体付き樹脂材４における絶縁基板１３に対向する面で樹脂層１１から露出する露出面１２ａを有する。露出面１２ａは、絶縁基板１３に直接接している。導体配線１２と絶縁基板１３との引きはがし強度が、０．０１Ｎ／２５ｍｍ未満である。【選択図】図１

Description

本開示は、一般に導体付き積層体、面状ヒータ、光学センサ及び導体付き樹脂材に関し、より詳細には、本開示は樹脂層と導体と絶縁基板とを備える導体付き積層体、この導体付き積層体を備える面状ヒータ、この面状ヒータを備える光学センサ、及び樹脂層と導体とを備える導体付き樹脂材に関する。

従来、絶縁性基板の表面に金属による導体配線を形成した配線基板が広く用いられている。

特許文献１に記載の発明では、耐熱性絶縁フィルムの片面に接着剤層を介して銅箔を接着し、他の片面に金属膜を蒸着法などにより被着形成してプリント配線板用材料となる機能性銅張積層板を得ている。

実開平７－２６１２６号公報

本開示の課題は、変形による導体配線の破損が起こりにくい導体付き積層板、前記導体付き積層板を備える面状ヒータ、前記面状ヒータを備える光学センサ、及び前記導体付き積層体を作製するために使用できる導体付き樹脂材を提供することである。

本開示の一態様に係る導体付き積層体は、ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含む樹脂層と、２５℃での体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下である導体配線と、を備える導体付き樹脂材と、絶縁基板とを備える。前記導体配線の少なくとも一部は、前記樹脂層に埋まっている。前記絶縁基板は、前記導体付き樹脂材に重なっている。前記導体配線の長手方向と直交する断面の面積は、０．２×１０^３μｍ^２以上１０×１０^３μｍ^２以下である。前記導体配線は、前記導体付き樹脂材における前記絶縁基板に対向する面で前記樹脂層から露出する露出面を有し、前記露出面は、前記絶縁基板に直接接している。前記導体配線と前記絶縁基板との引きはがし強度は、０．０１Ｎ／２５ｍｍ未満である。

本開示の別の一態様に係る導体付き積層体は、ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含む樹脂層と、２５℃での体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下である導体配線と、を備える導体付き樹脂材と、絶縁基板とを備える。前記導体配線の少なくとも一部は、前記樹脂層に埋まっている。前記絶縁基板は、前記導体付き樹脂材に重なっている。前記導体配線の長手方向と直交する断面の面積は、０．２×１０^３μｍ^２以上１０×１０^３μｍ^２以下である。前記導体配線と前記絶縁基板との間には、前記樹脂層の一部が介在している。

本開示の一態様に係る面状ヒータは、前記のいずれかの導体付き積層体を備える。

本開示の一態様に係る光学センサは、前記面状ヒータと、前記面状ヒータを透過した光を受光する受光部とを備える。

本開示の一態様に係る導体付き樹脂材は、樹脂層と、導体配線とを備える。前記導体配線の少なくとも一部は、前記樹脂層に埋まっている。前記樹脂層は、その厚み方向を向く第一面と前記第一面とは反対方向を向く第二面とを有する。前記導体配線は、前記第一面と前記第二面とのいずれにも露出しない。

本開示の一態様に係る導体付き積層体では、変形による導体配線の破断が起こりにくい。

図１は、従来技術により作製された導体付き積層体の概略断面図である。 図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃは、本開示の一実施形態に係る導体付き積層体の一例を示す概略断面図である。 図３Ａは、本開示の一実施形態に係る光学センサの概略の断面図であり、図３Ｂは光学センサを備える自動車の一部の斜視図である。

発明者が本開示を完成させるに至った経緯の概略を説明する。

自動車に、自動運転システム等のために使用されるＬｉＤＡＲなどの光学センサ３を、車体のエンブレムやヘッドライト近傍などに設ける場合、エンブレムの外面やヘッドライトの風防などの光が透過する部分に雪が付着すると、光の透過が阻害されて検出精度が低下する。このため、発明者は、車体の外面における光が透過する部分に、導体配線１２を備える面状ヒータ２を設けることを検討した。

絶縁基板１３に導体配線１２を設けた配線基板をそのまま面状ヒータ２に適用すると、導体配線１２が露出するため破損しやすく、またエンブレムや風防などの外面の形状に沿って面状ヒータ２を屈曲させたり伸長させたりする場合、導体配線１２に力が加えられることで断線しやすい。

発明者は、図１に示すように、樹脂層１１の一面側に導体配線１２を埋め込み、この樹脂層１１の導体配線１２が露出する面に絶縁基板１３を接着剤で接着することで、面状ヒータ２を構成することも検討した。しかしこの場合でも、面状ヒータ２を変形させると断線が生じやすい。

そこで、発明者は、変形による導体配線１２の破損が起こりにくい導体付き積層体１を提供すべく、鋭意研究開発を行った結果、本開示の完成に至った。

なお、本開示は上記の経緯により完成したものではあるが、導体付き積層体１の用途は面状ヒータ２には限られず、例えばヒータとしての機能を有さない配線基板として用いてもよい。

（１）概要
以下、本開示に係る一実施形態について説明する。

本開示の一実施形態に係る導体付き積層体１は、ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含む樹脂層１１と、２５℃での体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下である導体配線１２と、を備える導体付き樹脂材４と、絶縁基板１３とを備える。導体配線１２の少なくとも一部は、樹脂層１１に埋まっている。絶縁基板１３は、導体付き樹脂材４に重なっている。導体配線１２の長手方向と直交する断面の面積は、０．２×１０^３μｍ^２以上１０×１０^３μｍ^２以下である。導体配線１２と絶縁基板１３との引きはがし強度は、０．０１Ｎ／２５ｍｍ未満である。

なお、導体配線１２の長手方向とは、導体配線１２を絶縁基板１３と導体付き樹脂材４とが重なっている方向に見て、導体配線１２の伸びている方向であり、通電時に導体配線１２に電流が流れる方向（通電方向）ともいえる。

導体配線１２と絶縁基板１３との引き剥がし強度は、ＪＩＳ Ｚ０２３７「粘着テープ・粘着シート試験方法」に準拠した方法で、平面視幅２５ｍｍの樹脂層１１、平面視幅２５ｍｍの導体配線１２及び平面視幅２５ｍｍの絶縁基板１３がこの順に積層した導体付き積層体１のサンプルを用いて測定される。この引き剥がし強度は、好ましくは０．００１Ｎ／２５ｍｍ未満、より好ましくは０Ｎ／２５ｍｍである。

図１に示すように、導体配線１２における樹脂層１１から露出する面と、絶縁基板１３とが、接着剤層１４で固定されていると、導体付き積層体１の変形に伴って発生した応力が導体配線１２と接着剤層１４との界面に集中しやすいため、導体配線１２が破断しやすい。

しかし、本実施形態では、上記のとおり導体配線１２と絶縁基板１３との引きはがし強度は、０．０１Ｎ／２５ｍｍ未満であるため、導体付き積層体１を変形しても、上記のような導体配線１２における応力の集中は生じにくい。このため、本実施形態では、変形による導体配線１２の破損が起こりにくい導体付き積層体１を得ることができる。

本開示の別の実施形態に係る導体付き積層板１は、ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含む樹脂層１１と、２５℃での体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下である導体配線１２と、を備える導体付き樹脂材４と、絶縁基板１３とを備える。導体付き樹脂材４における導体配線１２の少なくとも一部は、樹脂層１１に埋まっている。絶縁基板１３は、導体付き樹脂材４に重なっている。導体配線１２の長手方向と直交する断面の面積は、０．２×１０^３μｍ^２以上１０×１０^３μｍ^２以下である。導体配線１２と絶縁基板１３との間には、樹脂層１１の一部が介在している。

図１に示すように、導体配線１２における樹脂層１１から露出する面と、絶縁基板１３とが、接着剤層１４で固定されていると、導体付き積層体１の変形に伴って発生した応力が導体配線１２と接着剤層１４との界面に集中しやすいため、導体配線１２が破断しやすい。

しかし、本実施形態では、上記のとおり導体配線１２の少なくとも一部は、樹脂層１１に埋まり、導体配線１２と絶縁基板１３との間には、樹脂層１１の一部が介在しているため、導体付き積層体１が変形しても、上記のような導体配線１２における応力の集中は生じにくい。このため、本実施形態では、変形による導体配線１２の破損が起こりにくい導体付き積層体１を得ることができる。

（２）導体付き積層体の詳細
本実施形態に係る導体付き積層体１の、より具体的な構造を、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃを参照して説明する。

（２．１）第１実施形態
図２Ａに、第１実施形態に係る導体付き積層体１を示す。

第１実施形態に係る導体付き積層体１は、導体付き樹脂材４と、絶縁基板１３とを備える。導体付き樹脂材４は、樹脂層１１と導体配線１２とを備え、導体配線１２は一部が樹脂層１１に埋まっている。導体配線１２は、導体付き樹脂材４における絶縁基板１３に対向する面で樹脂層１１から露出する露出面１２ａを有し、露出面１２ａが絶縁基板１３に直接接している。

樹脂層１１は、例えば板状又はシート状である。樹脂層１１は、厚みを有し、厚み方向を向く第一面１ａと、第一面１ａとは反対方向を向く第二面１ｂとを有する。導体配線１２は、露出面１２ａを有する。導体配線１２は、露出面１２ａを除き、樹脂層１１に埋まっており、露出面１２ａは第一面１ａにおいて樹脂層１１の外部に露出している。露出面１２ａと第一面１ａとは同一平面上にある。

絶縁基板１３は、例えばシート状又は板状である。導体付き樹脂材４における第一面１ａ及び露出面１２ａが、絶縁基板１３に重なり、この状態で絶縁基板１３と導体付き樹脂材４とが接着されている。第一面１ａは絶縁基板１３に接着されているが、露出面１２ａは絶縁基板１３に接触しているものの、導体配線１２と絶縁基板１３との引きはがし強度は０．０１Ｎ／２５ｍｍ未満である。第一面１ａと絶縁基板１３とは、接着剤を介して接着されていてもよく、第一面１ａが絶縁基板１３に融着していてもよい。

樹脂層１１は、樹脂（Ａ）から作製されている。樹脂（Ａ）は例えば熱可塑性樹脂である。その場合、樹脂層１１を車体などの対象に熱融着させることができる。樹脂層１１は樹脂（Ａ）のみを含んでもよい。また、樹脂層１１は、樹脂（Ａ）以外の材料、例えば無機フィラーなどを更に含んでもよい。

樹脂層１１はガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含むことが好ましい。ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含むことで、樹脂層１１は柔軟性を有しやすい。樹脂層１１は柔軟性を有することにより、変形させやすく、かつ変形に伴う応力を導体配線１２に集中させにくい。

樹脂層１１の２５℃での貯蔵弾性率は、１０^４ＭＰａ以上１０^９ＭＰa未満であることが好ましい。樹脂層１１の２５℃での貯蔵弾性率が１０^４ＭＰａ以上であることで、樹脂層１１の形状を保つことが可能である。樹脂層１１の２５℃での貯蔵弾性率が１０^９ＭＰａ未満であることで、樹脂層１１の変形時に導体配線１２に応力が集中しにくく、導体配線１２が破損しにくくなる。樹脂層１１の２５℃での貯蔵弾性率は、１０^５ＭＰａ以上１０^８ＭＰａ以下であるとより好ましい。

樹脂（Ａ）は、例えばアクリル樹脂と熱可塑性エラストマーとのうち少なくとも一方を含有する。これにより、樹脂（Ａ）の上記のガラス転移温度及び樹脂層１１の上記の貯蔵弾性率が実現されやすい。アクリル樹脂は、例えばブチルアクリレート及びメチルメタクリレート等からなる群から選択される少なくとも一種のモノマーの重合体である。この場合、モノマーの種類及び割合等を調整することで、上記のガラス転移温度及び貯蔵弾性率を調整できる。熱可塑性エラストマーは、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー、及びポリブタジエン系熱可塑性エラストマー等からなる群から選択される少なくとも一種を含有する。なお、樹脂（Ａ）が含有できる成分は、前記のみには制限されない。

樹脂層１１の厚みは２５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上１５０μｍ以下であるとより好ましい。樹脂層１１の厚みが２５μｍ以上であると、導体付き樹脂材４を形成しやすい。樹脂層１１の厚みが２００μｍ以下であると、導体付き積層体１を薄型化しやすい。

樹脂層１１は透明性を有することが好ましい。特に、樹脂層１１の厚み方向の全光線透過率をＪＩＳ Ｋ７３６１に基づいて測定した値が８０％以上であり、かつ樹脂層１１の厚み方向のヘイズ値をＪＩＳ Ｋ７１３６に基づいて測定した値が２％以下であることが好ましい。

導体配線１２は、例えば銅などの金属から作製される。導体配線１２の形状に特に制限はない。導体配線１２を例えば電熱線として利用できる。なお、導体配線１２を電流の伝送に利用してもよい。導体配線１２は、例えば、格子状、網目状、扇状、又はミアンダ状である。この場合、導体配線１２を面状に広げやすく、そのため導体付き積層体１を面状ヒータに適用しやすい。導体配線１２がミアンダ状であれば特に好ましい。この場合、導体付き積層体１が変形しても、導体配線１２が特に破損しにくい。

導体配線１２の２５℃での体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下であり、かつ導体配線１２の長手方向と直交する断面の面積は、０．２×１０^３μｍ^２以上１０×１０^３μｍ^２以下であることが好ましい。体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下であれば、通電時の導体配線１２の発熱量を高めやすく、またそのため導体配線１２の幅を小さくしても導体配線１２を発熱しやすくできる。そのため、導体配線１２を視認しにくくしながら、導体配線１２の発熱性を維持しやすくなり、導体付き積層体１が例えば自動車のリアガラス等に設けられる面状ヒータなどに適用されやすくなる。また、導体配線１２の断面の面積が０．２×１０^３μｍ^２以上であれば、導体配線１２が通電した際に発熱しやすくなる。また、断面の面積が１０×１０^３μｍ^２以下であれば、導体配線１２が導体付き積層体１における光の透過を邪魔しにくくなり、導体配線１２による光学センサのセンシングへの影響を少なくできる。体積抵抗率は６μΩｃｍ以下であればより好ましく、３μΩｃｍ以下であれば更に好ましい。また体積抵抗率は例えば１μΩｃｍ以上であるが、これに制限されない。また、導体配線１２の断面の面積は０．５×１０^３μｍ^２以上であればより好ましく、１．０×１０^３μｍ^２以上であれば更に好ましい。またこの断面の面積は、７．５×１０^３μｍ^２以下であればより好ましく、５．０×１０^３μｍ^２以下であれば更に好ましい。

導体付き樹脂材４の作製方法について説明する。例えば樹脂（Ａ）を含む成形材料を適宜の手法で成形してシート状又は板状の成形体を作製し、この成形体に導体配線１２を適宜の手法で埋め込む。これにより成形体から樹脂層１１を作製し、導体配線１２と樹脂層１１とを備える導体付き樹脂材４を得ることができる。より具体的には、例えばまず、成形材料を押出成形法、溶液流延法又はカレンダー法などの適宜の方法で成形して成形体を作製する。次に、成形体の表面上に、アディティブ法、サブトラクティブ法などの適宜の方法で導体配線１２を形成する。続いて、この成形体と導体配線１２とを熱プレスすることで、成形体を変形させながら成形体に導体配線１２を埋め込む。これにより、成形体から樹脂層１１を作製し、樹脂層１１に導体配線１２を、樹脂層１１の第一面１ａで露出面１２ａが露出するように埋め込むことができる。

導体付き樹脂材４の作製方法は上記のみには限られない。例えば導体付き樹脂材４をインサート成形法で作製してもよい。この場合は、例えば金型内に導体配線１２を配置した状態で、金型内で樹脂（Ａ）を含む成形材料を成形することで、導体付き樹脂材４を得ることができる。また、フィルムの表面に適宜の離型処理を施してからこのフィルムの表面上に導体配線１２を作製し、柔軟性のある樹脂材をフィルムの導体配線１２がある面に重ねて導体配線１２を樹脂材に埋め、続いてフィルムを樹脂材及び導体配線１２から剥がしてもよい。この場合、樹脂材から樹脂層１１が作製され、かつ樹脂層１１に導体配線１２が埋め込まれる。

絶縁基板１３は、樹脂（Ｂ）から作製されている。絶縁基板１３は樹脂（Ｂ）のみを含んでもよい。また、絶縁基板１３は樹脂（Ｂ）以外の材料、例えば無機フィラーや補強材などを含んでもよい。

絶縁基板１３は、ガラス転移温度が８０℃以上である樹脂（Ｂ）を含むことが好ましい。絶縁基板１３のガラス転移温度が８０℃以上であることで、導体配線１２を保護するのに十分な強度が得られる。

樹脂（Ｂ）は、例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、及びポリメチルメタクリレートなどからなる群から選択される少なくとも一種を含有する。なお、樹脂（Ｂ）が含む成分はこれらに限定されない。

絶縁基板１３は透明性を有することが好ましい。絶縁基板１３の厚み方向の全光線透過率をＪＩＳ Ｋ７３６１に基づいて測定した値が８０％以上であり、樹脂層１１の厚み方向のヘイズ値をＪＩＳ Ｋ７１３６に基づいて測定した値が２％以下であることが好ましい。

絶縁基板１３の厚みは５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。絶縁基板１３の厚みがこの範囲内であることで、導体付き積層体１を薄型化しやすい。

絶縁基板１３の表面の水接触角θは、６０°以上であることが好ましい。絶縁基板１３の表面の水接触角θが６０°以上であることで、絶縁基板１３の表面に水が付着しにくくなり、特に導体付き積層体１を融雪のための面状ヒータ２として用いた際に、雪が融解して生じた水が導体付き積層体１の表面から流れ落ちやすくなる。絶縁基板１３の水接触角θが９０°以上であるとより好ましい。絶縁基板１３の表面の水接触角θを上記範囲内とするために、樹脂（Ｂ）として疎水性の樹脂を選択してもよいし、絶縁基板１３が疎水性の材料を含んでもよい。絶縁基板１３の表面に撥水加工を施してもよい。

絶縁基板１３の表面には、上記のように表面加工が施されていてもよい。表面加工の具体例としては、撥水加工、ハードコート加工などが挙げられる。

絶縁基板１３は、例えば樹脂（Ｂ）を含む成形材料を、押出成形法、射出成形法、溶液流延法、またはカレンダー法などの適宜の方法で成形することで、作製できる。

導体付き積層体１は、例えば導体付き樹脂材４に絶縁基板１３を重ね、導体付き樹脂材４における樹脂層１１と絶縁基板１３とを接着することで、作製される。樹脂層１１が熱可塑性樹脂を含む場合は、熱プレスにより樹脂層１１と絶縁基板１３とを接着できる。

本実施形態では、導体配線１２は露出面１２ａにおいて絶縁基板１３に接着されずに接触し、導体配線１２の露出面１２ａ以外の部分は樹脂層１１に埋め込まれているので、導体付き積層体１が変形されても、絶縁基板１３から導体配線１２へは力がかけられにくい。そのため、導体配線１２と絶縁基板１３との界面に応力が集中しにくい。

導体付き積層体１の厚みは、７５μｍ以上５５０μｍ以下であることが好ましい。導体付き積層体１の厚みが７５μｍ以上であることで、導体付き積層体１の強度を保つことできる。また、厚みが５５０μｍ以下であることで導体付き積層体１を薄型化することができる。この厚みは１５０μｍ以上であることがより好ましく、２５０μｍ以上であれば更に好ましい。また、この厚みは４００μｍ以下であればより好ましく、３５０μｍ以下であれば更に好ましい。

－２０℃以上５０℃以下である少なくとも一つの温度雰囲気下で、導体付き樹脂材４に、樹脂層１１の厚み方向と直交する少なくとも一つの方向に引張荷重をかけた場合の、導体配線１２に破断が生じる導体付き樹脂材４の伸び率（以下、導体伸び率という）は、１１０％以上であることが好ましい。この場合、導体付き樹脂材４が変形されても、導体配線１２が特に破損しにくくなる。本実施形態に係る導体付き樹脂材４は、上記の構成を有することで、このような導体伸び率を有することができる。導体伸び率は１２０％以上であれば更に好ましい。

２５℃の温度雰囲気で、導体付き樹脂材４が上記の導体伸び率を有することが、より好ましい。－２０℃と５０℃とのうち少なくとも一方の温度雰囲気で、導体付き樹脂材４が上記の導体伸び率を有することも、より好ましい。－２０℃以上５０℃以下であるいかなる温度雰囲気下であっても、導体付き樹脂材４が上記の導体伸び率を有することが、特に好ましい。また、導体付き樹脂材４に、樹脂層１１の厚み方向と直交するいかなる方向に引張荷重をかけた場合であっても、導体付き樹脂材４が上記の導体伸び率を有することが、特に好ましい。

導体付き積層体１は、厚み方向の全光線透過率をＪＩＳ Ｋ７３６１に基づいて測定した値が８０％以上であり、厚み方向のヘイズ値をＪＩＳ Ｋ７１３６に基づいて測定した値が２％以下であることが好ましい。全光線透過率が８０％以上、ヘイズ値が２％以下であると、導体付き積層体１は、光学センサ３に取り付けられる面状ヒータ２の材料として好適である。

（２．２）第２実施形態
図２Ｂに、第２実施形態に係る導体付き積層体１を示す。

第２実施形態に係る導体付き積層体１は、導体配線１２と絶縁基板１３との間に、樹脂層１１の一部が介在している点が、第１実施形態に係る導体付き積層体１と異なっている。それ以外の構成は、第１実施形態に係る導体付き積層体１と同一である。以下、第１実施形態と重複する構成についての説明は、同一の符号を付して適宜省略する。

第２実施形態では、第１実施形態と同様、導体付き積層体１は、導体付き樹脂材４と絶縁基板１３とを備えるが、上記のとおり導体配線１２と絶縁基板１３との間に、樹脂層１１の一部が介在している。これにより、導体配線１２と絶縁基板１３とが接着されておらず、直接接してもいない。このため、導体付き積層体１が変形しても、導体配線１２に応力が集中しにくい。このため、第２実施形態に係る導体付き樹脂材４から得られた導体付き積層体１には、変形しても導体配線１２の破損が起こりにくい。

第２実施形態における導体付き樹脂材４について説明する。導体付き樹脂材４は、樹脂層１１と、導体配線１２とを備える。樹脂層１１は、その厚み方向を向く第一面１ａと、第一面１ａとは反対方向を向く第二面１ｂとを有する。導体配線１２は樹脂層１１に埋め込まれ、導体配線１２は、第一面１ａと第二面１ｂとのいずれにも露出しない。このこと以外は、導体付き樹脂材４は、第１実施形態の場合と同じ構成を有する。

また、絶縁基板１３は、第１実施形態の場合と同じ構成を有する。

導体付き樹脂材４における樹脂層１１の第一面１ａが、絶縁基板１３に重なって接着されている。第一面１ａと絶縁基板１３とは、接着剤を介して接着されていてもよく、第一面１ａが絶縁基板１３に融着していてもよい。このため、導体配線１２と絶縁基板１３との間には、樹脂層１１における第一面１ａと導体配線１２との間の部分が介在している。

導体付き樹脂材４の作製方法について説明する。例えば樹脂（Ａ）を含む成形材料を適宜の手法で成形してシート状又は板状の成形体を作製し、この成形体に導体配線１２を適宜の手法で埋め込む。これにより、成形体から樹脂層１１を作製し、導体配線１２と樹脂層１１とを備える導体付き樹脂材４を得ることができる。より具体的には、例えばまず、成形材料を押出成形法、溶液流延法又はカレンダー法などの適宜の方法で成形して二つの成形体（第一の成形体と第二の成形体）を作製する。次に、第一の成形体の表面上に、アディティブ法、サブトラクティブ法などの適宜の方法で導体配線１２を形成する。続いて、この第一の成形体と第二の成形体とを両者の間に導体配線１２が介在するように積層して熱プレスすることで、第一の成形体と第二の成形体とを変形させながら、第一の成形体と第二の成形体の間に導体配線１２を埋め込む。これにより、第一の成形体と第二の成形体とから樹脂層１１を作製し、かつ樹脂層１１に導体配線１２を、樹脂層１１の第一面１ａと第二面１ｂとのいずれに露出しないように埋め込むことができる。

導体付き樹脂材４の作製方法は上記のみには限られない。例えば導体付き樹脂材４をインサート成形法で作製してもよい。この場合は、例えば金型内に導体配線１２を配置した状態で、金型内で樹脂（Ａ）を含む成形材料を成形することで、導体付き樹脂材４を得ることができる。また、フィルムの表面に適宜の離型処理を施してからこのフィルムの表面上に導体配線１２を作製し、柔軟性のある樹脂材をフィルムの導体配線１２がある面に重ねて導体配線１２を樹脂材に埋め、続いてフィルムを樹脂材及び導体配線１２から剥がしてもよい。この場合、樹脂材から樹脂層１１が作製され、かつ樹脂層１１に導体配線１２が埋め込まれる。

導体付き樹脂材４の厚みは、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。この厚みが５０μｍ以上であることで、樹脂層１１に導体配線１２を安定して配置することができる。またこの厚みが２００μｍ以下であることで導体付き樹脂材４を薄型化することができる。この厚みは７５μｍ以上であればより好ましく、１００μｍ以上であれば更に好ましい。また、この厚みは、１７５μｍ以下であることがより好ましく、１５０μｍ以下であれば更に好ましい。

導体付き樹脂材４にその厚み方向にＤ６５光源の光を入射した場合の、全光線透過率が８０％以上であり、ヘイズ値が２％以下であることが好ましい。

本実施形態に係る導体付き樹脂材４は、第１実施形態の場合と同様の導体伸び率を有することが好ましい。

（２．３）第３実施形態
図２Ｃに、第３実施形態に係る導体付き積層体１を示す。

第３実施形態に係る導体付き積層体１は、導体付き樹脂材４における第二面１ｂが、絶縁基板１３に重なり、この状態で絶縁基板１３と導体付き樹脂材４とが接着されている点が、第１実施形態に係る導体付き積層体１と異なっている。それ以外の構成は、第１実施形態に係る導体付き積層体１と同一である。以下、第１実施形態と重複する構成についての説明は、適宜省略する。

第３実施形態では、第１実施形態と同様、導体付き積層体１は、導体付き樹脂材４と絶縁基板１３とを備えるが、上記の通り導体付き樹脂材４における第二面１ｂが、絶縁基板１３に重なり、この状態で絶縁基板１３と導体付き樹脂材４とが接着されている。これにより、導体配線１２と絶縁基板１３との間に、樹脂層１１の一部が介在し、導体配線１２と絶縁基板１３とが接着されておらず、直接接してもいない。このため、導体付き積層体１が変形しても、導体配線１２に応力が集中しにくい。このため、第３実施形態に係る導体付き樹脂材４から得られた導体付き積層体１は、変形しても導体配線１２の破損が起こりにくい。

第３実施形態における導体付き樹脂材４は、第１実施形態の場合と同じ構成を有し、作製方法も、第１実施形態の場合と同一である。本実施形態に係る導体付き樹脂材４は、第１実施形態の場合と同様の導体伸び率を有することが好ましい。

また、絶縁基板１３も、第１実施形態の場合と同じ構成を有する。

（３）面状ヒータ
上述のとおり、導体付き積層体１を面状ヒータ２に適用できる。この面状ヒータ２は、導体付き積層体１を備える。この面状ヒータ２は更に端子接続部を備えることが好ましい。端子接続部は、導体付き積層体１と一体化していてもよいし、導体付き積層体１の端部から突出した構造であってもよい。面状ヒータ２は、端子接続部を介して電源に接続され、電源から供給された電気によって導体配線１２が発熱することで、ヒータとして使用できる。

この面状ヒータ２は、導体付き積層体１が上記構成を備えることで、導体付き積層体１の屈曲や伸長に際しても断線しにくい。このため、この面状ヒータ２は、例えば自動車部品の湾曲した外面へ、折り曲げたり伸長させたりしながら取り付けることができ、融雪ヒータとして使用可能である。なお、面状ヒータ２の用途は、自動車部品用の融雪ヒータのみには制限されない。

（４）光学センサ
光学センサ３について説明する。光学センサ３は、上記の面状ヒータ２と、面状ヒータ２を透過した光を受光する受光部１５とを備える（図３参照）。この光学センサ３は、例えば自動運転システム等のために、自動車の車体、エンブレム、ヘッドライト近傍などに設けられる。この光学センサ３は、面状ヒータ２を備えることで、光が透過する部分に雪が付着しにくい。このため、この光学センサ３は、降雪時でも良好に作動しやすい。

図３Ａに、光学センサ３の具体例を示す。この光学センサ３は、面状ヒータ２と受光部１５とに加え、面状ヒータ２に向けて光を照射する投光部１６を備える。

具体的には、図３Ａに示す光学センサ３は、筐体１８と、筐体１８内に配置されている受光部１５、投光部１６及びビームスプリッタ１７と、面状ヒータ２とを備える。筐体１８は、屋外に曝露される曝露面３１を有する。筐体１８の一部は、光を透過させうる透過部２０であり、透過部２０が曝露面３１の少なくとも一部を構成する。透過部２０を通じて、光が筐体１８の内部から外部へ出射でき、かつ外部から内部へ入射しうる。透過部２０は、例えばケイ酸塩ガラス、透明樹脂などから作製される。受光部１５は、光を受けることで光を検出しうる要素であり、例えば受光素子、すなわち光の強度を電気信号に変換する素子である。投光部１６は、光を発することができる要素であり、例えばレーザ発信器である。受光部１５、投光部１６及びビームスプリッタ１７は、投光部１６が発した光の向きをビームスプリッタ１７が透過部２０に向かうように制御し、かつ透過部２０を通じて筐体１８の外部から内部へ入射した光の向きをビームスプリッタ１７が受光部１５に向かうように制御するように、配置される。図３Ａ中の矢印は、前述の光の経路を示す。

面状ヒータ２は、筐体１８の曝露面３１上に配置され、かつ透過部２０を覆っている。導体付き積層体１は、絶縁基板１３と透過部２０との間に導体付き樹脂材４が位置するように、配置される。このため、絶縁基板１３は、導体付き樹脂材４を覆うことで、導体付き樹脂材４を保護できる。

この光学センサ３では、投光部１６が光を発すると、光の向きがビームスプリッタ１７で制御されることで、光が透過部２０へ向かう。光は透過部２０及び面状ヒータ２を透過して、筐体１８の外部へ出射する。この光が対象物に反射して光学センサ３に向かうと、この光は面状ヒータ２及び透過部２０を透過して、筐体１８の内部に入射する。この光の向きがビームスプリッタによって制御されることで、光が受光部１５へ向かう。受光部１５が光を受けることで光を検出できる。この検出結果を、例えば光学センサ３と対象物との間の距離を測定するために利用できる。

この光学センサ３の外面（曝露面３１）に雪が付着しても、面状ヒータ２の表面においては、面状ヒータ２が発熱することで雪を融かすことができる。このため、光の進行が雪によって阻害されにくくなり、光学センサ３の検出精度が低下しにくくなる。

この光学センサ３は、屋外で使用されることに適している。例えば図３Ｂに示すように、光学センサ３を自動車２１の車体に、曝露面３１が車体の外側を向くように取り付けることができる。この場合、光学センサ３を、例えば自動運転システムにおける自動車２１と対象物との間の距離を測定するための測距装置の構成要素として利用できる。この光学センサ３を利用すると、降雪時に測距装置による測定結果の正確性を低下させにくくでき、自動運転システムの安定性を高めることができる。

以下、本開示を実施例によって具体的に説明する。ただし、本開示は、実施例に限定されない。

［樹脂（Ａ）原材料］
各実施例及び比較例の樹脂（Ａ）として、ブチルアクリレート（ガラス転移温度－５５℃）とメチルメタクリレート（ガラス転移温度１０５℃）とを、表１の「樹脂層」の欄に示す割合で重合させて得られたアクリル樹脂を用意した。

［樹脂層１１の形成］
上記の樹脂（Ａ）を射出成型法で成形して、表１の「樹脂層」の欄に示す厚みの樹脂層１１を形成した。

［導体配線１２の形成］
導体配線１２の材料となる銅箔（厚み１２μｍ）を樹脂層１１表面に積層し、加熱温度２５０℃、圧力１ＭＰａ、加熱時間５分で熱プレスし、金属張積層体を得た。得られた金属張積層体にエッチング処理を施し、不要部分を除去することによって、導体配線１２を樹脂層１１表面に形成した。導体配線１２が表面に形成された樹脂層１１をさらに、加熱温度２５０℃、圧力１ＭＰａ、加熱時間５分で熱プレスすることで、導体配線１２を樹脂層１１に埋め込んだ。形成した導体配線１２の幅、厚み、断面積は表１に示す値となった。

［樹脂（Ｂ）原材料］
各実施例及び比較例の樹脂（Ｂ）として、ポリカーボネート（三菱ガス化学株式会社製、品名ユーピロン、ガラス転移温度８９℃）を用いた。

［絶縁基板１３の形成］
上記の樹脂（Ｂ）を射出成型法で成形して、表１の「絶縁基材厚み」の欄に示す厚みの絶縁基板１３を形成した。

［導体付き積層体１の形成］
導体配線１２が埋め込まれた樹脂層１１における導体配線１２が露出している面に、得られた絶縁基板１３を重ね、加熱温度２５０℃、圧力１ＭＰａ、加熱時間５分で熱プレスすることで、導体付き積層体１を得た。このとき、実施例１～８及び比較例１～３では、導体配線１２と絶縁基板１３とは直接接触させた。一方、比較例４では導体配線１２と絶縁基板１３との間に接着剤としてアクリル系接着剤を介在させた。

［評価］
（樹脂層１１のガラス転移温度）
実施例１～８及び比較例１～４の樹脂層１１のガラス転移点を熱機械分析（ＴＭＡ）により測定した。

（樹脂層１１の貯蔵弾性率）
大気雰囲気中、大気圧下、湿度６５％の条件下での、樹脂層１１の貯蔵弾性率を測定した。測定にあたっては、測定装置として粘弾性測定装置（ＤＭＳ６２２０、日立ハイテクノロジーズ社製）を用い、測定モードは曲げ（両持ち梁）、測定温度範囲は２５℃から２００℃まで、昇温速度は１０℃／分の条件で、測定した。これにより、貯蔵粘弾性と温度との関係曲線を得た。この関係曲線から、２５℃（標準状態）での貯蔵弾性率を読み取った。

（体積抵抗率）
樹脂層１１に埋め込まれた導体配線１２に、エレクトロメータ装置（デジタル式振動容量型電位計：ＴＡＫＥＤＡ ＲＩＫＥＮ ＴＲ８４１１）により、常温（２５℃）下、ＤＣ５００Ｖの電圧を印加し、導体配線１２の体積抵抗値を測定した。

（引き剥がし強度）
各実施例及び比較例と同じ条件で、平面視幅２５ｍｍの樹脂層１１、平面視幅２５ｍｍの導体配線１２及び平面視幅２５ｍｍの絶縁基板１３が順次積層した導体付き積層体１のサンプルを作製した。このサンプルにおける絶縁基板１３からの導体配線１２の引き剥がし強度を、ＪＩＳ Ｚ０２３７「粘着テープ・粘着シート試験方法」に準拠した方法で測定した。

（耐断線性）
導体付き積層体１を、引張試験機（島津製作所社製、オートグラフＡＧＳ）により、１２０℃の恒温槽内で、導体配線１２の長手方向に沿って、１０ｍｍ／分の条件で伸長させてから、導体配線１２の破断の有無を確認した。
Ａ：樹脂層１１を１３０％伸長させても、導体配線１２の破断が認められない。
Ｂ：樹脂層１１を１２５％伸長させても、導体配線１２の破断が認められないが、１３０％伸長させると導体配線１２が破断した。
Ｃ：樹脂層１１を１２５％伸長させると、導体配線１２が破断した。

上記の結果によると、実施例１～８では、いずれも高い耐断線性が得られた。一方、樹脂層１１のガラス転移温度（すなわち樹脂（Ａ）のガラス転移温度）が４０℃を超える比較例１では耐断線性が低かった。これは、樹脂層１１が硬いため、伸ばすために、強い応力がかかり、断線したためであると推察される。導体配線１２の断面積が０．２×１０^３μｍ^２に満たない比較例２及び３でも、耐断線性が低かった。これは、導体配線１２の断面積が小さいとその形状が不安定になりやすく、かつ耐久性不足になることで、断線しやすくなるためであると、推察される。導体配線１２と絶縁基板１３との引きはがし強度が０．０１Ｎ／２５ｍｍ以上である比較例４でも、耐断線性が低かった。これは、導体配線１２と絶縁基板１３とが接着剤で強固に接着しているため、絶縁基板１３を伸ばした際の応力が導体配線１２に伝わりやすくなったためと推察される。

１ 導体付き積層体
１１ 樹脂層
１２ 導体配線
１２ａ 露出面
１３ 絶縁基板
２ 面状ヒータ
３ 光学センサ
４ 導体付き樹脂材

Claims (15)

1. ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含む樹脂層と、
   ２５℃での体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下である導体配線と、を備える導体付き樹脂材と、
   絶縁基板とを備え、
   前記導体配線の少なくとも一部は、前記樹脂層に埋まっており、
   前記絶縁基板は、前記導体付き樹脂材に重なっており、
   前記導体配線の長手方向と直交する断面の面積は、０．２×１０^３μｍ^２以上１０×１０^３μｍ^２以下であり、
   前記導体配線は、前記導体付き樹脂材における前記絶縁基板に対向する面で前記樹脂層から露出する露出面を有し、前記露出面は、前記絶縁基板に直接接しており、
   前記導体配線と前記絶縁基板との引きはがし強度が、０．０１Ｎ／２５ｍｍ未満である、
   導体付き積層体。
2. ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含む樹脂層と、
   ２５℃での体積抵抗率が１０μΩｃｍ以下である導体配線と、を備える導体付き樹脂材と、
   絶縁基板とを備え、
   前記導体配線の少なくとも一部は、前記樹脂層に埋まっており、
   前記絶縁基板は、前記導体付き樹脂材に重なっており、
   前記導体配線の長手方向と直交する断面の面積は、０．２×１０^３μｍ^２以上１０×１０^３μｍ^２以下であり、
   前記導体配線と前記絶縁基板との間には、前記樹脂層の一部が介在している、
   導体付き積層体。
3. 前記絶縁基板は、ガラス転移温度が８０℃以上である樹脂（Ｂ）を含む、
   請求項１又は２に記載の導体付き積層体。
4. 厚みが７５μｍ以上５５０μｍ以下である、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の導体付き積層体。
5. －２０℃以上５０℃以下である少なくとも一つの温度雰囲気下で、前記導体付き樹脂材に、前記樹脂層の厚み方向と直交する少なくとも一つの方向に引張荷重をかけた場合の、前記導体配線に破断が生じる前記導体付き樹脂材の伸び率は、１１０％以上である、
   請求項１から４いずれか一項に記載の導体付き積層体。
6. 前記導体配線が、格子状、網目状、扇状またはミアンダ状の形状を有する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の導体付き積層体。
7. 前記絶縁基板の表面の水接触角θが６０°以上である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の導体付き積層体。
8. 前記導体付き積層体における全光線透過率が８０％以上、ヘイズ値が２％以下である、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の導体付き積層体。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の導体付き積層体を備える、
   面状ヒータ。
10. 請求項９に記載の面状ヒータと、
    前記面状ヒータを透過した光を受光する受光部とを備える、
    光学センサ。
11. 樹脂層と、導体配線とを備え、
    前記導体配線の少なくとも一部は、前記樹脂層に埋まっており、
    前記樹脂層が、その厚み方向を向く第一面と前記第一面とは反対方向を向く第二面とを有し、前記導体配線が前記第一面と前記第二面とのいずれにも露出しない、
    導体付き樹脂材。
12. 前記樹脂層は、ガラス転移温度が４０℃以下である樹脂（Ａ）を含む、
    請求項１１に記載の導体付き樹脂材。
13. 前記導体付き樹脂材における全光線透過率が８０％以上、ヘイズ値が２％以下である、
    請求項１１又は１２に記載の導体付き樹脂材。
14. －２０℃以上５０℃以下である少なくとも一つの温度雰囲気下で、前記導体付き樹脂材に、前記樹脂層の厚み方向と直交する少なくとも一つの方向に引張荷重をかけた場合の、前記導体配線に破断が生じる前記導体付き樹脂材の伸び率は、１１０％以上である、
    請求項１１から１３のいずれか一項に記載の導体付き樹脂材。
15. 厚みが７５μｍ以上５５０μｍ以下である、
    請求項１１から１４のいずれか一項に記載の導体付き樹脂材。

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