JP2503557B2 - 面状発熱体 - Google Patents
面状発熱体Info
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- Surface Heating Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合金箔から形成される発熱体回路をポリイミ
ド系のフィルムと接着剤で絶縁被覆してなる面状発熱体
に関するものである。
ド系のフィルムと接着剤で絶縁被覆してなる面状発熱体
に関するものである。
発熱体回路の両面に絶縁フィルムを接着してなる面状
発熱体は厚さがせいぜい0.2mm程度と非常に薄くしかも
可撓性に富むところから各種の用途に使用されている
が、その多くは絶縁フィルムとしてポリエチレン、ポリ
エチレンテレフタレートのような熱可塑性樹脂を使用
し、接着剤も変性ポリエチレンや変性ポリプロピレン，
アイオノマ樹脂などが一般的で使用温度は通常100℃以
下である。これらに比較して耐熱性の良好な面状発熱体
としてポリイミドフィルムを絶縁フィルムとし、四ふっ
化エチレン六ふっ化プロピレン共重合体を接着剤に使用
したものがあるが、この種のものは高線量の放射線によ
って接着剤が劣化し低分子のフッ素化合物を放出して分
解する欠点がある。
発熱体は厚さがせいぜい0.2mm程度と非常に薄くしかも
可撓性に富むところから各種の用途に使用されている
が、その多くは絶縁フィルムとしてポリエチレン、ポリ
エチレンテレフタレートのような熱可塑性樹脂を使用
し、接着剤も変性ポリエチレンや変性ポリプロピレン，
アイオノマ樹脂などが一般的で使用温度は通常100℃以
下である。これらに比較して耐熱性の良好な面状発熱体
としてポリイミドフィルムを絶縁フィルムとし、四ふっ
化エチレン六ふっ化プロピレン共重合体を接着剤に使用
したものがあるが、この種のものは高線量の放射線によ
って接着剤が劣化し低分子のフッ素化合物を放出して分
解する欠点がある。
以上のような従来技術によって製造される面状発熱体
は耐熱性、耐放射線性においてその性能が十分でない。
は耐熱性、耐放射線性においてその性能が十分でない。
なお、ポリイミド樹脂としては、ピロメリト酸二無水
物とジアミノジフェニルエーテルを縮合して得られるも
の（デュポン社製カプトンなど）が最も一般的であり、
この種のものを接着剤として利用しようとするとポリイ
ミド化した後では熱圧しても全く接着性を示さず、また
イミド化前のポリアミック酸溶液で面状発熱体の接着貼
合せを行うと接着はするもののイミド化に伴って生ずる
縮合水によって接着層に多数のボイドを生ずる問題があ
った。
物とジアミノジフェニルエーテルを縮合して得られるも
の（デュポン社製カプトンなど）が最も一般的であり、
この種のものを接着剤として利用しようとするとポリイ
ミド化した後では熱圧しても全く接着性を示さず、また
イミド化前のポリアミック酸溶液で面状発熱体の接着貼
合せを行うと接着はするもののイミド化に伴って生ずる
縮合水によって接着層に多数のボイドを生ずる問題があ
った。
本発明の目的は、200℃以上の使用温度でも長期間使
用でき、しかも、放射線雰囲気でも安定した性能を有す
る面状発熱体を提供することにある。
用でき、しかも、放射線雰囲気でも安定した性能を有す
る面状発熱体を提供することにある。
本発明の上記目的は合金箔で形成された発熱体回路に
絶縁フィルムを接着被覆してなる面状発熱体において、
絶縁フィルムと接着剤が共にポリイミド系材料からな
り、さらに接着剤が250℃以上400℃以下の温度で熱圧す
ることにより接着性を示す熱可塑性ポリイミドからなる
ことを特徴とする面状発熱体によって達成される。
絶縁フィルムを接着被覆してなる面状発熱体において、
絶縁フィルムと接着剤が共にポリイミド系材料からな
り、さらに接着剤が250℃以上400℃以下の温度で熱圧す
ることにより接着性を示す熱可塑性ポリイミドからなる
ことを特徴とする面状発熱体によって達成される。
本発明の面状発熱体において、使用される合金箔とし
ては体積抵抗率40〜130×106Ω−cmを有するニッケルク
ロム合金、ニッケルクロム鉄合金、ニッケル銅合金など
の合金箔がある。合金箔の材質、厚さ、回路パターンは
面状発熱体に供給される電源の電圧，必要とされる発熱
量などによって決定され、数μｍから100μｍ程度まで
の厚さの合金箔が使用される。
ては体積抵抗率40〜130×106Ω−cmを有するニッケルク
ロム合金、ニッケルクロム鉄合金、ニッケル銅合金など
の合金箔がある。合金箔の材質、厚さ、回路パターンは
面状発熱体に供給される電源の電圧，必要とされる発熱
量などによって決定され、数μｍから100μｍ程度まで
の厚さの合金箔が使用される。
本発明の面状発熱体において、使用される絶縁フィル
ムはポリイミド系フィルムである。絶縁フィルムはヒー
タ回路を被覆するように基材及びカバーレイとなる２枚
のフィルムが使用される。ポリイミド系フィルムとして
はピロメリト酸二無水物とジアミノジフェニルエーテル
から合成されるもの、ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物とジアミノジフェニルエーテルから合成されるもの
が量産市販されている代表的なものであるが、これらの
ほかにポリイミダゾピロロン，ポリベンズオキサゾール
イミド，ポリアミドイミドなどのフィルムも使用でき
る。これらの材料は200℃以上になっても変性しない。
ムはポリイミド系フィルムである。絶縁フィルムはヒー
タ回路を被覆するように基材及びカバーレイとなる２枚
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はピロメリト酸二無水物とジアミノジフェニルエーテル
から合成されるもの、ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物とジアミノジフェニルエーテルから合成されるもの
が量産市販されている代表的なものであるが、これらの
ほかにポリイミダゾピロロン，ポリベンズオキサゾール
イミド，ポリアミドイミドなどのフィルムも使用でき
る。これらの材料は200℃以上になっても変性しない。
本発明の面状発熱体において、使用される接着剤は25
0℃以上400℃以下の温度で熱圧することにより接着性を
示す熱可塑性ポリイミド系樹脂である。この種の接着剤
としては3,3′−4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン
酸二無水物と3,3′−ジアミノベンゾフェノンを縮合し
て得られるポリイミド樹脂、ジフェニルインダンをベー
スとするポリイミド樹脂，無水トリメリット酸，ビスフ
ェノールA,ジアミノジフェニルエーテル，ジアミノジフ
ェニルスルホンを縮合して得られるポリエステルイミド
スルホン樹脂などがある。これらの熱可塑性ポリイミド
系接着剤は原料モノマーを溶剤中で反応させて得られる
ポリアミック酸溶液を合金箔および／またはポリイミド
絶縁フィルムに塗布，乾燥，加熱して縮合を進め、貼合
せ接着時に揮発して接着層中にボイドを生じなくなる段
階まで十分にポリイミド化して使用される。また、これ
らの熱可塑性ポリイミド系接着剤は単独のフィルムに加
工後面状発熱体の貼合せ時に絶縁フィルムと合金箔の中
間に介在させて熱圧接着させる形態で使用しても良い。
0℃以上400℃以下の温度で熱圧することにより接着性を
示す熱可塑性ポリイミド系樹脂である。この種の接着剤
としては3,3′−4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン
酸二無水物と3,3′−ジアミノベンゾフェノンを縮合し
て得られるポリイミド樹脂、ジフェニルインダンをベー
スとするポリイミド樹脂，無水トリメリット酸，ビスフ
ェノールA,ジアミノジフェニルエーテル，ジアミノジフ
ェニルスルホンを縮合して得られるポリエステルイミド
スルホン樹脂などがある。これらの熱可塑性ポリイミド
系接着剤は原料モノマーを溶剤中で反応させて得られる
ポリアミック酸溶液を合金箔および／またはポリイミド
絶縁フィルムに塗布，乾燥，加熱して縮合を進め、貼合
せ接着時に揮発して接着層中にボイドを生じなくなる段
階まで十分にポリイミド化して使用される。また、これ
らの熱可塑性ポリイミド系接着剤は単独のフィルムに加
工後面状発熱体の貼合せ時に絶縁フィルムと合金箔の中
間に介在させて熱圧接着させる形態で使用しても良い。
本発明の面状発熱体に使用する熱可塑性ポリイミド系
接着剤は実質的にポリイミド化が完了した後でも250℃
以上400℃以下の温度の下で加圧貼合せすることにより
接着性を示すものであり、接着性を示す温度範囲を250
℃〜400℃に限定した理由は面状発熱体の製造時の加工
性と使用時の耐熱性の点から設定したものである。即
ち、貼合せ接着に400℃よりも高温を必要とする場合に
は製造時に絶縁フィルムや合金箔が熱劣化したり酸化変
色するような支障を生じ,250℃よりも低温で接着性を示
す場合面状発熱体の使用時の耐熱温度が接着性を示す温
度に応じて低下するからである。
接着剤は実質的にポリイミド化が完了した後でも250℃
以上400℃以下の温度の下で加圧貼合せすることにより
接着性を示すものであり、接着性を示す温度範囲を250
℃〜400℃に限定した理由は面状発熱体の製造時の加工
性と使用時の耐熱性の点から設定したものである。即
ち、貼合せ接着に400℃よりも高温を必要とする場合に
は製造時に絶縁フィルムや合金箔が熱劣化したり酸化変
色するような支障を生じ,250℃よりも低温で接着性を示
す場合面状発熱体の使用時の耐熱温度が接着性を示す温
度に応じて低下するからである。
［作用］ 本発明は、接着剤として3,3′−4,4′−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物と3,3′−ジアミノベンゾ
フェノンを縮合して得られる熱可塑性ポリイミド接着
剤、ジフェニルインダンをベースとする熱可塑性ポリイ
ミド接着剤、無水トリメリット酸とビスフェノールＡと
ジアミノジフェニルエーテルとジアミノジフェニルスル
ホンとを縮合して得られる熱可塑性ポリエステルイミド
接着剤の中から選ばれた１種の熱可塑性ポリイミド系接
着剤を用い、しかもこれらの熱可塑性ポリイミド系接着
剤を250℃以上400℃以下の温度で熱圧することにより接
着性を示すものと限定することにより、接着剤層の硬化
時に発生する縮合水を皆無にでき、それにより接着剤層
のボイドを皆無化することができる。
ンテトラカルボン酸二無水物と3,3′−ジアミノベンゾ
フェノンを縮合して得られる熱可塑性ポリイミド接着
剤、ジフェニルインダンをベースとする熱可塑性ポリイ
ミド接着剤、無水トリメリット酸とビスフェノールＡと
ジアミノジフェニルエーテルとジアミノジフェニルスル
ホンとを縮合して得られる熱可塑性ポリエステルイミド
接着剤の中から選ばれた１種の熱可塑性ポリイミド系接
着剤を用い、しかもこれらの熱可塑性ポリイミド系接着
剤を250℃以上400℃以下の温度で熱圧することにより接
着性を示すものと限定することにより、接着剤層の硬化
時に発生する縮合水を皆無にでき、それにより接着剤層
のボイドを皆無化することができる。
そしてこの接着剤層のボイドの皆無化により、合金箔
で形成された発熱体回路にポリイミド系絶縁フィルムを
接着剤を介して接着被覆してなる面状発熱体の接着性を
強固なものにすることができ、その結果本来有するポリ
イミド系絶縁フィルムと接着剤の200℃以上での耐熱性
と耐放射線性とを完全に発揮することができる。
で形成された発熱体回路にポリイミド系絶縁フィルムを
接着剤を介して接着被覆してなる面状発熱体の接着性を
強固なものにすることができ、その結果本来有するポリ
イミド系絶縁フィルムと接着剤の200℃以上での耐熱性
と耐放射線性とを完全に発揮することができる。
［実施例］ つぎに、本発明の面状発熱体を実施例と比較例により
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
実施例−１ 厚さ15μｍのニッケルクロム合金箔と厚さ50μｍのポ
リイミド絶縁フィルム，熱可塑性ポリイミド接着剤LARC
−TPI（三井東圧化学（株）製）を使用して第１図に示
す形状の面状発熱体を試作し、性能を評価した。第１図
において１は合金箔回路,2はポリイミド絶縁フィルム,3
は接着剤層である。第１図の面状発熱体はつぎのように
して製作した。まずLARC−TPI（30％ジメチルアセトア
ミド溶液）をカプトン200H（デュポン社製ポリイミドフ
ィルムの商品名）に塗布，乾燥，高温キュアして厚さ約
10μｍの接着剤層を付けたポリイミドフィルムとし、つ
ぎにニッケルクロム合金箔と重ね合せ、電熱プレスによ
り340℃,50kg/cm2,10分間熱圧して接着させた。つぎ
に、合金箔のうえに感光製ドライフィルムをラミネート
し、フオトマスクを介して紫外線に露光し、現像後塩化
第二鉄水溶液を化学エッチング剤に使用して合金箔をエ
ッチングし、第１図の回路パターンを得た後ドライフィ
ルムをアルカリ液で除去した。このようにして発熱体回
路の加工を行った後、前記した熱可塑性ポリイミド接着
剤層付きのポリイミド絶縁フィルムを回路を被覆するよ
うに重ね合せ、電熱プレスにより340℃,50kg/cm2,10分
熱圧してカバーレイフィルムを接着させ第１図に示す面
状発熱体を作製した。作製した面状発熱体について、回
路部の合金箔とポリイミドフィルムの180度剥離接着強
さを20℃と200℃で測定した。また、第１図の面状発熱
体に線量率１×106rad/hで100×106radγ線を照射し
た。γ線照射後の面状発熱体について前記と同様に180
度剥離接着強さを測定した。評価結果をまとめて第１表
に示す。
リイミド絶縁フィルム，熱可塑性ポリイミド接着剤LARC
−TPI（三井東圧化学（株）製）を使用して第１図に示
す形状の面状発熱体を試作し、性能を評価した。第１図
において１は合金箔回路,2はポリイミド絶縁フィルム,3
は接着剤層である。第１図の面状発熱体はつぎのように
して製作した。まずLARC−TPI（30％ジメチルアセトア
ミド溶液）をカプトン200H（デュポン社製ポリイミドフ
ィルムの商品名）に塗布，乾燥，高温キュアして厚さ約
10μｍの接着剤層を付けたポリイミドフィルムとし、つ
ぎにニッケルクロム合金箔と重ね合せ、電熱プレスによ
り340℃,50kg/cm2,10分間熱圧して接着させた。つぎ
に、合金箔のうえに感光製ドライフィルムをラミネート
し、フオトマスクを介して紫外線に露光し、現像後塩化
第二鉄水溶液を化学エッチング剤に使用して合金箔をエ
ッチングし、第１図の回路パターンを得た後ドライフィ
ルムをアルカリ液で除去した。このようにして発熱体回
路の加工を行った後、前記した熱可塑性ポリイミド接着
剤層付きのポリイミド絶縁フィルムを回路を被覆するよ
うに重ね合せ、電熱プレスにより340℃,50kg/cm2,10分
熱圧してカバーレイフィルムを接着させ第１図に示す面
状発熱体を作製した。作製した面状発熱体について、回
路部の合金箔とポリイミドフィルムの180度剥離接着強
さを20℃と200℃で測定した。また、第１図の面状発熱
体に線量率１×106rad/hで100×106radγ線を照射し
た。γ線照射後の面状発熱体について前記と同様に180
度剥離接着強さを測定した。評価結果をまとめて第１表
に示す。
比較例−１ 接着剤として四ふっ化エチレン六ふっ化プロピレン樹
脂が厚さ12.5μｍに塗布されているポリイミドフィルム
（デュポン社製商品名カプトン250F029）を使用する以
外は実施例−１と全く同様にして第１図に示す形状の面
状発熱体を試作し、実施例−１と同様にして性能を評価
した。評価結果をまとめて第１表に示す。
脂が厚さ12.5μｍに塗布されているポリイミドフィルム
（デュポン社製商品名カプトン250F029）を使用する以
外は実施例−１と全く同様にして第１図に示す形状の面
状発熱体を試作し、実施例−１と同様にして性能を評価
した。評価結果をまとめて第１表に示す。
比較例−２ 接着剤として熱硬化製ポリイミド接着剤（日産化学工
業（株）商品名サンエバーボンド410）を使用しカプト
ン200Hに塗布乾燥し120℃,1時間加熱して厚さ約10μｍ
の接着剤層を付けたポリイミドフィルムとし、つぎに厚
さ15μｍのニッケルクロム合金箔と重合せ、電熱プレス
により250℃,50kg/cm2,60分熱圧して接着させた。つぎ
に、実施例−１と同様にして合金箔をエッチングして第
１図の回路加工を行った後上記の同様にして回路を被覆
するようにカバーレイフィルムを貼合せ、第１図の面状
発熱体を試作した。評価結果をまとめて第１表に示す。
業（株）商品名サンエバーボンド410）を使用しカプト
ン200Hに塗布乾燥し120℃,1時間加熱して厚さ約10μｍ
の接着剤層を付けたポリイミドフィルムとし、つぎに厚
さ15μｍのニッケルクロム合金箔と重合せ、電熱プレス
により250℃,50kg/cm2,60分熱圧して接着させた。つぎ
に、実施例−１と同様にして合金箔をエッチングして第
１図の回路加工を行った後上記の同様にして回路を被覆
するようにカバーレイフィルムを貼合せ、第１図の面状
発熱体を試作した。評価結果をまとめて第１表に示す。
比較例−２において面状発熱体を観察するとポリイミ
ド接着剤層中に多数のボイドが発生していた。なお、接
着剤層中のボイドの発生を防止するため接着剤をカプト
ン200Hに塗布乾燥後180℃,1時間加熱してイミド化を進
めてからポリイミドフィルムと合金箔の貼合せを電熱プ
レスを使用して行ったが、温度，圧力条件を種々変えて
熱圧しても接着する条件を見出せず全く接着しなかっ
た。
ド接着剤層中に多数のボイドが発生していた。なお、接
着剤層中のボイドの発生を防止するため接着剤をカプト
ン200Hに塗布乾燥後180℃,1時間加熱してイミド化を進
めてからポリイミドフィルムと合金箔の貼合せを電熱プ
レスを使用して行ったが、温度，圧力条件を種々変えて
熱圧しても接着する条件を見出せず全く接着しなかっ
た。
第１表の評価結果に見られるように本発明の合金箔で
形成された発熱体回路に絶縁フィルムを接着被覆してな
る面状発熱体において、絶縁フィルムと接着剤が共にポ
リイミド系材料からなり、さらに接着剤が250℃以上400
℃以下の温度で熱圧することにより接着性を示す熱可塑
性ポリイミドからなることを特徴とする面状発熱体は20
0℃においても絶縁フィルムと発熱体が良く接着してお
り、また、γ線を100Mrad照射後も良好な接着を維持し
ている。
形成された発熱体回路に絶縁フィルムを接着被覆してな
る面状発熱体において、絶縁フィルムと接着剤が共にポ
リイミド系材料からなり、さらに接着剤が250℃以上400
℃以下の温度で熱圧することにより接着性を示す熱可塑
性ポリイミドからなることを特徴とする面状発熱体は20
0℃においても絶縁フィルムと発熱体が良く接着してお
り、また、γ線を100Mrad照射後も良好な接着を維持し
ている。
第１図は本発明の面状発熱体の１実施例の平面図（ａ）
と断面図（ｂ）である。 １……合金箔 ２……ポリイミド絶縁フィルム ３……接着剤
と断面図（ｂ）である。 １……合金箔 ２……ポリイミド絶縁フィルム ３……接着剤
Claims (1)
- 【請求項１】合金箔で形成された発熱体回路にポリイミ
ド系絶縁フィルムを接着剤を介して接着被覆してなる面
状発熱体において、前記接着剤は3,3′−4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物と3,3′−ジアミノ
ベンゾフェノンを縮合して得られる熱可塑性ポリイミド
接着剤、ジフェニルインダンをベースとする熱可塑性ポ
リイミド接着剤、無水トリメリット酸とビスフェノール
Ａとジアミノジフェニルエーテルとジアミノジフェニル
スルホンとを縮合して得られる熱可塑性ポリエステルイ
ミド接着剤の中から選ばれた１種の熱可塑性ポリイミド
系接着剤からなり、しかも該熱可塑性ポリイミド系接着
剤は250℃以上400℃以下の温度で熱圧することにより接
着性を示すものであることを特徴とする面状発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331648A JP2503557B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 面状発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62331648A JP2503557B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 面状発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01173591A JPH01173591A (ja) | 1989-07-10 |
| JP2503557B2 true JP2503557B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=18246015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62331648A Expired - Lifetime JP2503557B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 面状発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503557B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06283261A (ja) * | 1993-01-27 | 1994-10-07 | Mitsui Toatsu Chem Inc | パネルヒーター及びその製造方法 |
| JP5023667B2 (ja) * | 2006-11-13 | 2012-09-12 | 宇部興産株式会社 | フレキシブルヒーター |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62249383A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-10-30 | 日立電線株式会社 | 面状発熱体 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62331648A patent/JP2503557B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01173591A (ja) | 1989-07-10 |
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