KR101543233B1 - Film Heater With PTC Properties and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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문중근
손종국
김경남
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주식회사 에이치이씨
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Abstract

The present invention relates to a heating film with superior automatic temperature control characteristics. The heating film comprises: a first flat panel in the shape of a square panel; a plurality of carbon bands which are installed on the upper surface of the first flat panel in the vertical direction to be spaced apart at predetermined intervals in the shape of a long rectangular band; a pair of vertical electrodes which are silver paste electrodes or copper (Cu) thin film electrodes, installed to be spaced apart at predetermined intervals in the direction of one end of the first flat panel, in a first or a last carbon band among the carbon bands; a plurality of horizontal electrodes which are silver paste electrodes or copper (Cu) thin film electrodes, installed to be perpendicular to the longitudinal direction of one vertical electrode between the vertical electrodes, in which one end thereof is connected to the vertical electrodes and the other end thereof crosses the carbon bands and is configured not to be connected to another vertical electrode after crossing the last carbon band; copper panels installed on the vertical electrodes to be overlapped respectively by the same length; and a second flat panel which has the same size as that of the first flat panel and stacked by corresponding to the upper surface of the first flat panel and comprises an insulating layer stacked to include the carbon band, the vertical electrodes, the horizontal electrodes, and the copper panels therein. The heating film has PTC efficiency greater than or equal to 400% across the entire area.

Description

자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름 및 이의 제조방법{Film Heater With PTC Properties and Manufacturing Method Thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating film,

본 발명은 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름에 관한 것으로, PTC 특성을 나타내는 발열소재를 이용하여 독립적인 셀에 의하여 온도를 제어하는 난방필름에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating film having excellent automatic temperature control characteristics, and more particularly, to a heating film for controlling temperature by independent cells using a heat generating material exhibiting PTC characteristics.

일반적으로 온도 상승에 따라 저항 값이 상승하여 저항의 온도함수가 양의 값인 특성을 나타내는 것을 능동적 온도 계수, 즉, PTC(Positive Temperature Coefficient) 특성이라 한다.In general, the positive temperature coefficient, that is, the PTC (positive temperature coefficient) characteristic, indicates that the resistance value rises with temperature rise and the temperature function of the resistance is positive.

상기 PTC 특성을 가진 카본-폴리에틸렌계 고분자 혼합재료는, 발열량에 따라 온도 범위가 달라지나, 고온에서 저항 값이 상승하므로, 집열에 의한 과도한 온도상승 방지 및 과열 억제의 특성을 나타내어 난방에 적합한 재료로 알려져 있어 바닥 난방용의 얇은 면상발열체로서 사용되고 있다.The carbon-polyethylene-based polymer mixed material having the above-mentioned PTC characteristics has a temperature range that varies depending on the amount of heat generated. Since the resistance value increases at a high temperature, the material exhibits characteristics of preventing excessive temperature rise and overheating by heat, And is used as a thin surface heating element for floor heating.

면상발열체는 박막형태로 양단에 얇은 전극을 삽입하여 전원을 연결하고, 공급된 전류 및 소재가 가지고 있는 저항성분으로 인하여 열을 발생시키는 소재로서, 유연성이 뛰어나 이차원적인 넓은 면에 걸쳐 고르게 열을 발생시키는 것이 가능하여, 화석에너지 대체에 의한 경제적, 친환경적인 효과를 얻을 수 있는 차세대 난방장치용 열원으로 다양한 형태의 난방시스템(바닥, 벽, 천장 등) 및 산업용 히터 부품으로 주목 받고 있다.The surface heating element is a material which inserts a thin electrode at both ends by inserting a thin electrode at the both ends and connects the power supply and generates heat due to the supplied current and the resistance component of the material. It is excellent in flexibility and generates heat evenly across two- (Floor, wall, ceiling, etc.) and industrial heater parts as a heat source for the next generation heating device that can obtain economical and environment-friendly effect by replacing fossil energy.

상기 면상발열체는 주로 온도 센서에 의한 전기제어 방식에 의해 온도를 제어한다. 즉, 면상발열체를 바닥 난방시스템에 적용하는 경우, 발열체의 온도조절방법은 온도센서(서미스터, 바이메탈 등)를 발열체 표면에 부착시키고 발열체의 온도를 측정하여 설정된 온도를 기준으로 제어하는 방식을 가장 많이 사용하고 있다.The surface heating element mainly controls the temperature by an electric control method using a temperature sensor. That is, when a planar heating element is applied to a floor heating system, a method of adjusting the temperature of a heating element is a method in which a temperature sensor (thermistor, bimetal, etc.) is attached to the surface of a heating element and the temperature of the heating element is measured, I am using it.

그러나 이는 센서 주위의 발열 온도 값을 기준으로 시스템 전체의 온도를 조절 하는 방식으로서, 센서 부위를 제외한 일정부분이 축열(집열)되어 마감재 및 제품 손상을 일으킬 우려가 있다. 즉, 온도센서가 위치한 곳의 온도만을 측정하여 발열체를 제어하므로, 외부 단열의 정도와 주위 온도에 따라 온도센서가 근접한 곳과 근접하지 않은 곳의 현저한 온도차이가 발생할 수 있어, 온도센서가 없는 부분에 이불이나 방석 등 발산되는 열을 차단하는 성질을 가진 물건이 장시간 놓이게 되면 주위 제어온도에 비해 급격히 온도가 상승되어 제품의 성능저하나 마감재 손상이 발생할 수 있다.However, this is a method of controlling the temperature of the entire system based on the value of the temperature of the surroundings of the sensor, and there is a possibility that some parts except the sensor part are accumulated (collected), causing damage to the finish material and the product. That is, since the heating element is controlled by measuring only the temperature at the position where the temperature sensor is located, a significant temperature difference may occur between the vicinity of the temperature sensor and the vicinity of the temperature sensor depending on the degree of external heat insulation and the ambient temperature. If a product that has a property to block heat emitted from a bed or a cushion is placed for a long time, the temperature may suddenly increase as compared with the ambient control temperature, which may result in deterioration of the performance of the product or damage to the finish material.

따라서 집열에 의한 과도한 온도상승 방지 및 과열 억제를 통한 에너지 절감을 위해 PTC 특성을 이용한 면상발열체를 난방필름에 적용하고 있다.Therefore, the surface heating element using the PTC characteristic is applied to the heating film in order to prevent excessive temperature rise due to heat collection and to save energy by suppressing overheating.

이러한 예로 대한민국 등록특허공보 10-1180037호에서는 다수의 카본사와 실버페이스트를 교차시킨 구조의 난방필름을 통해 집열에 의한 난방필름의 파손 발생 및 전력 낭비의 해소를 꾀하고 있다.For example, in Korean Patent Registration No. 10-1180037, a heating film having a structure in which a plurality of carbon yarns and a silver paste are crossed is used to break the heating film caused by heat collection and to eliminate power wastage.

또한, 대한민국 공개특허공보 10-2009-0005760호에서는 셀프 스위치 기능을 가지는 카본 페이스트 조성물을 면상 발열체에 적용하여 특정 온도 이상 과열되면 카본 저항체 내부의 상변화를 통해 자체 저항 값이 상승되어 회로에 흐르는 과전류를 차단하도록 하고 있다.In Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0005760, a carbon paste composition having a self-switching function is applied to a surface heating element, and when the temperature is over a certain temperature, the resistance value of the carbon resistor increases due to a phase change inside the carbon resistor, .

이러한 난방필름 등의 면상 발열체의 품질을 좌우하는 가장 중요한 요인은 PTC 효율(PTC intensity)이다. 상기 PTC 효율에 대하여 Reveiw of Advanced Material Science, 27, 173-183(2011)에서 실온에서의 저항 값에 대한 피크 저항 값으로 정의하고 있다. PTC 효과가 나타나는 요인이 고분자 재료의 녹는점(Tm)에서의 상변화에 기인하는 점에서 상기 PTC 효율은 실온에서의 저항 값에 대한 고분자 재료의 녹는점에서의 저항 값의 증가율에 해당한다고 볼 수 있다.The most important factor that influences the quality of the surface heating element such as the heating film is PTC efficiency (PTC intensity). The PTC efficiency is defined as the peak resistance value for the resistance value at room temperature in Reveiw of Advanced Material Science, 27, 173-183 (2011). In view of the fact that the PTC effect is caused by the phase change at the melting point (Tm) of the polymer material, the PTC efficiency corresponds to the rate of increase of the resistance value at the melting point of the polymer material with respect to the resistance at room temperature have.

PTC 효율은 전도성 조성물의 조성, 고분자의 연화점, 체적 팽창률, 탄소 입자의 크기, 함량 등 다양한 요인에 의해 달라질 수 있으며, 고분자 결정도의 최적화를 통해 103의 값을 나타내는 등 극대화가 가능하다. 그러나 상기 전도성 조성물을 난방필름에 적용할 경우에는 PTC 효율이 100% 미만에 불과하여 집열시 난방필름의 국부 가열이 발생하는 문제가 해결되지 못하고 있다.The PTC efficiency can be varied depending on various factors such as the composition of the conductive composition, the softening point of the polymer, the volume expansion rate, the size and the content of the carbon particles, and it is possible to maximize the value of 10 3 by optimizing the polymer crystallinity. However, when the conductive composition is applied to a heating film, the PTC efficiency is less than 100%, and the problem of local heating of the heating film during the heating is not solved.

대한민국 등록특허공보 10-1180037Korean Patent Publication No. 10-1180037 대한민국 공개특허공보 10-2009-0005760호Korean Patent Publication No. 10-2009-0005760

Reveiw of Advanced Material Science, 27, 173-183(2011)Reveiw of Advanced Material Science, 27, 173-183 (2011)

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, PTC 효율이 높은 난방필름 및 이의 제조방법을 통해 난방필름의 자동 온도 제어 특성을 높이고, 집열에 의한 국부가열, 과도한 온도상승 방지 및 과열 억제를 효율적으로 방지할 수 있는 자동 온도 제어 특성을 가진 난방필름 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems. It is an object of the present invention to enhance the automatic temperature control characteristic of a heating film through a heating film having a high PTC efficiency and a manufacturing method thereof and to prevent local heating, And a method of manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름은 사각형의 판 형상인 제1 평판; 직사각형의 긴 띠 형상으로 상기 제1 평판의 상면에 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되는 다수의 카본 띠; 다수의 상기 카본 띠 중 첫 번째 및 마지막 카본 띠에서 상기 제1 평판의 일단 방향으로 일정거리 이격되어 설치되는 실버 페이스트 전극 또는 구리(Cu) 박막 전극인 한 쌍의 수직 전극; 상기 한 쌍의 수직 전극 중 하나의 수직 전극의 길이 방향과 수직하여 설치되며 일단이 수직 전극에 연결되고 타단이 다수의 카본 띠를 교차하며, 마지막 카본 띠를 교차한 후 다른 하나의 수직 전극과 연결되지 않게 설치되는 실버 페이스트 전극 또는 구리(Cu) 박막 전극인 복수의 수평 전극; 상기 한 쌍의 수직 전극 위에 각각 같은 길이로 겹쳐지도록 설치되는 구리판; 상기 제1 평판과 동일한 크기의 평판으로 상기 제1 평판의 상면과 일치하여 적층되되 내부에 상기 카본 띠, 수직 전극, 수평 전극 및 구리판이 포함되도록 적층되는 절연층을 포함하는 제2 평판;을 포함하며, 상기 난방필름은 전체 면적에 걸쳐 PTC 효율이 400% 이상인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the heating film excellent in the automatic temperature control characteristic of the present invention comprises a first flat plate having a rectangular plate shape; A plurality of carbon bands extending in a direction perpendicular to the upper surface of the first flat plate and spaced apart from each other at regular intervals; A pair of vertical electrodes, each of which is a silver paste electrode or a copper (Cu) thin film electrode, spaced apart from the first and the last carbon bands of the plurality of carbon bands by a predetermined distance in the direction of one end of the first flat plate; The vertical electrodes are provided perpendicular to the longitudinal direction of one of the pair of vertical electrodes, one end of which is connected to the vertical electrode, the other end of which crosses the plurality of carbon bands, A plurality of horizontal electrodes, each of which is a silver paste electrode or a copper (Cu) thin film electrode, A copper plate installed on the pair of vertical electrodes so as to overlap with each other at the same length; And a second flat plate having the same size as that of the first flat plate and stacked so as to coincide with the upper surface of the first flat plate, wherein the insulating layer is stacked such that the carbon band, the vertical electrode, the horizontal electrode and the copper plate are included And the heating film has a PTC efficiency of 400% or more over the entire area.

또한, 하나의 수평 전극과 인접한 수평 전극 사이의 간격은 0.1 내지 25cm이며, 카본 띠의 너비는 0.1 내지 25cm인 것을 특징으로 한다.Further, the interval between one horizontal electrode and the adjacent horizontal electrode is 0.1 to 25 cm, and the width of the carbon band is 0.1 to 25 cm.

또한, 상기 카본 띠는 카본 나노튜브, 카본블랙, 흑연 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합인 카본 입자 및 결정 용융 온도가 80 내지 105℃인 결정성 고분자를 포함하는 조성물로부터 형성되며, 상기 결정성 고분자는 폴리올레핀계 중합체 또는 공중합체, 에틸렌비닐아세테이트 중합체 또는 공중합체, 폴리에스테르계 중합체 또는 공중합체 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물이다. 또한, 상기 결정성 고분자의 체적 열팽창계수는 10 내지 20×10-5 cm/℃이며, 카본 입자의 평균 입경(nm)에 대한 조성물 전체에서의 카본의 함량(중량%)의 비율은 0.02 내지 0.3인 것을 특징으로 한다.In addition, the carbon band is formed from a composition comprising carbon particles, which are carbon nanotubes, carbon black, graphite, or a combination thereof, and a crystalline polymer having a crystal melting temperature of 80 to 105 ° C, A polyolefin-based polymer or copolymer, an ethylene vinyl acetate polymer or copolymer, a polyester-based polymer, or a copolymer. Further, the ratio of the crystalline volume coefficient of thermal expansion of the polymer is from 10 to 20 × 10 -5 cm / ℃, the content of carbon in the overall composition of the average particle diameter (nm) of the carbon particles (% by weight) is 0.02 to 0.3 .

본 발명의 자동 온도 제어 특성을 가진 난방필름의 제조방법은, 기재 필름에 실버 페이스트 또는 구리 박막으로 이루어진 수평 전극 및 수직 전극을 형성하는 단계; 상기 수평 전극 및 수직 전극이 형성된 기재 필름에 카본 잉크를 도포하는 단계; 상기 카본 잉크가 도포된 기재 필름에 절연층을 형성하거나 또는 구리판 및 절연층을 동시에 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a heating film having an automatic temperature control characteristic of the present invention includes the steps of forming a horizontal electrode and a vertical electrode made of a silver paste or a copper thin film on a base film; Applying a carbon ink to a base film on which the horizontal electrode and the vertical electrode are formed; And forming an insulating layer on the base film coated with the carbon ink or simultaneously forming a copper plate and an insulating layer.

이때, 상기 수평 전극 및 수직 전극의 형성, 및 카본 잉크 도포는 롤투롤 로터리 스크린 인쇄 또는 롤투롤 로터리 그라비아 인쇄 중 어느 하나 또는 둘의 조합에 의하여 수행하는 것에 의해 제조되며, 상기 절연층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)의 3층을 적층하여 이루어진 것을 특징으로 한다.At this time, the formation of the horizontal electrode and the vertical electrode, and the application of the carbon ink are performed by performing either one of roll-to-roll rotary screen printing or roll-to-roll rotary gravure printing or a combination of the two and the insulating layer is made of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).

본 발명의 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름은 PTC 효율이 400% 이상의 우수한 PTC 특성을 나타내므로, 집열에 의한 과도한 온도상승 방지 및 과열 억제를 통한 에너지 절감의 효과가 있으며, 난방필름에 있어서의 PTC 특성을 확실히 나타낼 수 있다.Since the heating film having excellent automatic temperature control characteristics of the present invention exhibits excellent PTC characteristics with a PTC efficiency of 400% or more, it has an energy saving effect by preventing excessive temperature rise due to heat accumulation and suppressing overheating, The characteristics can be clearly shown.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 난방필름을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 난방필름을 나타내는 사시도이다.
도 3은 PTC 특성의 원리는 나타낸 개념도이다.
1 is a perspective view showing a heating film according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a heating film according to another embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing the principle of the PTC characteristic.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름을 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a heating film having excellent automatic temperature control characteristics according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름을 나타내는 평면도이다. 1 is a plan view showing a heating film having excellent automatic temperature control characteristics according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 난방필름(10)은 사각형의 판 형상인 제1 평판(100); 직사각형의 긴 띠 형상으로 상기 제1 평판의 상면에 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되는 다수의 카본 띠(200); 다수의 상기 카본 띠(200) 중 첫 번째 및 마지막 카본 띠에서 상기 제1 평판의 일단 방향으로 일정거리 이격되어 설치되는 실버 페이스트 전극인 한 쌍의 수직 전극(350); 상기 한 쌍의 수직 전극 중 하나의 수직 전극의 길이 방향과 수직하여 설치되며 일단이 수직 전극에 연결되고 타단이 다수의 카본 띠를 교차하며, 마지막 카본 띠를 교차한 후 다른 하나의 수직 전극과 연결되지 않게 설치되는 실버 페이스트 전극인 복수의 수평 전극(300); 상기 한 쌍의 수직 전극 위에 각각 같은 길이로 겹쳐지도록 설치되는 구리판(400); 상기 제1 평판과 동일한 크기의 평판으로 상기 제1 평판의 상면과 일치하여 적층되되 내부에 상기 카본 띠(200), 수평 전극(300), 수직 전극(350) 및 구리판(400)이 포함되도록 적층되는 절연층(500)을 포함하는 제2 평판;을 포함하여 이루어진다.The heating film (10) of the present invention comprises a first flat plate (100) in the form of a rectangular plate; A plurality of carbon strips 200 each having a rectangular strip shape and spaced apart from each other at regular intervals in a direction perpendicular to the upper surface of the first flat plate; A pair of vertical electrodes (350) which are silver paste electrodes spaced a predetermined distance from the first and the last carbon bands of the plurality of carbon bands (200) in the direction of one end of the first flat plate; The vertical electrodes are provided perpendicular to the longitudinal direction of one of the pair of vertical electrodes, one end of which is connected to the vertical electrode, the other end of which crosses the plurality of carbon bands, A plurality of horizontal electrodes (300), which are silver paste electrodes that are installed so as not to be arranged; A copper plate 400 installed on the pair of vertical electrodes so as to overlap with each other at the same length; A horizontal electrode 300, a vertical electrode 350 and a copper plate 400 are stacked in the same plane with the upper surface of the first flat plate with the same size as the first flat plate, And a second flat plate including an insulating layer (500).

즉, 상기 난방필름(10)은 기재 필름인 제1 평판(100)에 실버 페이스트를 도포하여 수평 전극 및 수직 전극을 형성하고, 상기 수평 전극 및 수직 전극이 형성된 제1 평판(100) 상에 카본 잉크를 도포하여 다수의 카본 띠(200)를 형성하며, 상기 카본 잉크가 도포된 제1 평판(100)에 절연층(500) 및 구리판(400)을 동시에 인쇄하는 연속적인 공정을 통해 제조된다.
That is, in the heating film 10, a silver paste is applied to a first flat plate 100, which is a base film, to form a horizontal electrode and a vertical electrode. On the first flat plate 100 on which the horizontal electrode and the vertical electrode are formed, A plurality of carbon bands 200 are formed by applying ink to the first plate 100 and the insulating layer 500 and the copper plate 400 are simultaneously printed on the first plate 100 to which the carbon ink is applied.

다음으로, 도 2는 본 발명의 또 다른 실시예 에 따른 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름을 나타내는 평면도이다. 2 is a plan view showing a heating film having excellent automatic temperature control characteristics according to another embodiment of the present invention.

즉, 본 실시예에서는 수직 전극(350) 및 수평 전극(300)을 구리 박막 전극으로 형성하는 것을 특징으로 한다. 따라서 , 본 실시예에 따른 난방필름(10)은 사각형의 판 형상인 제1 평판(100); 직사각형의 긴 띠 형상으로 상기 제1 평판의 상면에 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되는 다수의 카본 띠(200); 다수의 상기 카본 띠(200) 중 첫 번째 및 마지막 카본 띠에서 상기 제1 평판의 일단 방향으로 일정거리 이격되어 설치되는 구리 박막 전극인 한 쌍의 수직 전극(350); 상기 한 쌍의 수직 전극 중 하나의 수직 전극의 길이 방향과 수직하여 설치되며 일단이 수직 전극에 연결되고 타단이 다수의 카본 띠를 교차하며, 마지막 카본 띠를 교차한 후 다른 하나의 수직 전극과 연결되지 않게 설치되는 구리 박막 전극인 복수의 수평 전극(300); 상기 제1 평판과 동일한 크기의 평판으로 상기 제1 평판의 상면과 일치하여 적층되되 내부에 상기 카본 띠(200), 수평 전극(300), 수직 전극(350)이 포함되도록 적층되는 절연층(500)을 포함하는 제2 평판;을 포함하여 이루어진다.That is, in this embodiment, the vertical electrode 350 and the horizontal electrode 300 are formed of copper thin-film electrodes. Therefore, the heating film 10 according to the present embodiment has a rectangular plate-like first flat plate 100; A plurality of carbon strips 200 each having a rectangular strip shape and spaced apart from each other at regular intervals in a direction perpendicular to the upper surface of the first flat plate; A pair of vertical electrodes (350) which are copper thin film electrodes spaced apart from each other in the direction of one end of the first plate in the first and last carbon strips of the plurality of carbon strips (200); The vertical electrodes are provided perpendicular to the longitudinal direction of one of the pair of vertical electrodes, one end of which is connected to the vertical electrode, the other end of which crosses the plurality of carbon bands, A plurality of horizontal electrodes (300) which are copper thin film electrodes which are not to be installed; An insulating layer 500 stacked to correspond to the upper surface of the first flat plate with the same size as the first flat plate and stacked so that the carbon band 200, the horizontal electrode 300, and the vertical electrode 350 are included therein And a second flat plate including the second flat plate.

즉, 본 실시예에 따른 난방필름(10)은 기재 필름인 제1 평판(100)에 구리 박막을 도포하여 수평 전극(300) 및 수직 전극(350)을 형성하고, 상기 수평 전극 및 수직 전극이 형성된 제1 평판(100) 상에 카본 잉크를 도포하여 다수의 카본 띠(200)를 형성하며, 상기 카본 잉크가 도포된 제1 평판(100)에 절연층(500)을 인쇄하는 연속적인 공정을 통해 제조된다. That is, the heating film 10 according to the present embodiment is formed by applying a copper thin film to a first flat plate 100, which is a base film, to form a horizontal electrode 300 and a vertical electrode 350, A continuous process of printing the insulating layer 500 on the first flat plate 100 coated with the carbon ink by applying carbon ink on the formed first flat plate 100 to form a plurality of carbon bands 200 Lt; / RTI >

또한, 본 실시예에 따른 난방필름(10)은 수평 전극(300) 및 수직 전극(350)이 모두 구리 박막으로 형성되므로 별도의 구리판을 구비할 필요가 없어 공정이 간단해 질 수 있다. 다만, 구리 박막으로 모든 전극을 구성할 경우, 재료비가 상승하는 문제가 있으므로, 필요에 따라 전극을 실버 페이스트로 할 지 혹은 구리 박막으로 할 지 선택할 수 있다.In the heating film 10 according to the present embodiment, since the horizontal electrode 300 and the vertical electrode 350 are all formed of a copper thin film, it is not necessary to provide a separate copper plate, so that the process can be simplified. However, if all the electrodes are made of copper thin film, there is a problem that the material cost rises. Therefore, it is possible to select whether the electrode is made of a silver paste or a copper thin film, if necessary.

본 발명의 난방필름의 제조방법에서는 상기 수평 전극 및 수직 전극의 형성, 및 카본 잉크의 도포를 롤투롤 로터리 스크린 인쇄 또는 롤투롤 로터리 그라비아 인쇄 중 어느 하나 또는 둘의 조합에 의하여 수행하게 된다. 즉, 상기 인쇄 방법은 전극을 형성하는 재료의 종류에 따라 다른 방법을 적용하게 되는데, 예를 들어, 구리 패턴을 형성하기 위해서는 롤투롤 로터리 스크린 인쇄에 의하여 수행하는 것이 적합하고, 실버 페이스트 전극에 구리박막을 추가적으로 인쇄하여 구리판을 형성할 경우에는 롤투롤 로터리 그라비아 인쇄에 의하여 수행하는 것이 적합하다.In the method for producing a heating film of the present invention, the formation of the horizontal electrode and the vertical electrode and the application of the carbon ink are performed by a roll-to-roll rotary screen printing or a roll-to-roll rotary gravure printing or a combination of both. That is, in the printing method, a different method is applied according to the kind of the material forming the electrodes. For example, in order to form a copper pattern, it is preferable to perform by roll-to-roll rotary screen printing, When a thin film is additionally printed to form a copper plate, it is preferable to perform roll-to-roll rotary gravure printing.

롤투롤 로터리 스크린 인쇄의 경우, 2도 내지 10도 이상의 반복 인쇄가 가능하므로, 롤 형태로 감겨 있는 평판에 구리 패턴과 카본 잉크 또는 페이스트를 도포한 후 절연층을 도포할 수 있으며 인쇄할 수 있다.In the case of roll to roll rotary screen printing, repetitive printing of 2 to 10 degrees or more is possible, so that a copper pattern and a carbon ink or paste can be applied to a rolled-up flat plate, and then an insulating layer can be applied and printed.

또한, 롤투롤 로터리 그라비아 인쇄의 경우 , 실린더에 음각으로 패턴을 형성하고 잉크를 채워 비화선부의 잉크를 닥터블레이드로 긁어내고, 오목부의 잉크를 압력으로 인가하여 평판과의 접촉을 통하여 잉크를 전이시키는 방식이므로, 실버 페이스트 전극과 카본 잉크 또는 페이스트로 이루어진 카본 띠가 이미 형성된 평판에 구리박막 및 절연층을 한 번의 공정으로 도포하여 합지 할 수 있게 된다.
Further, in the case of roll-to-roll rotary gravure printing, a pattern is formed in the cylinder at an engraved pattern, the ink is filled, the ink in the non-drawn portion is scratched with the doctor blade, the ink in the concave portion is applied as pressure, The copper thin film and the insulating layer can be coated and laminated on the flat plate on which the carbon paste composed of the silver paste electrode and the carbon ink or paste is already formed by one step.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 난방필름의 적층구조를 도 1을 참조하여 설명한다.Next, a laminated structure of a heating film according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명이 난방필름(10)은 제1 평판(100) 상에 형성된 수평 전극 및 수직 전극과 그 위에 형성된 다수의 카본 띠(200) 및 절연층(500)을 포함하는 제2 평판이 적층된 구조이다.The heating film 10 of the present invention is a structure in which a second flat plate including a horizontal electrode and a vertical electrode formed on a first flat plate 100, a plurality of carbon strips 200 formed thereon, and a second flat plate including an insulating layer 500 to be.

이때, 상기 수직 전극이 실버 페이스트 전극일 경우 상기 수평 전극 및 수직 전극은 동일한 물질의 층으로 형성되나, 메인 전극인 수직 전극의 전기전도율을 높이기 위해 구리판(400)을 상기 수직 전극 위에 같은 길이로 겹쳐지도록 설치해야 한다.In this case, when the vertical electrode is a silver paste electrode, the horizontal electrode and the vertical electrode are formed of the same material layer. However, in order to increase the electrical conductivity of the vertical electrode, the main electrode, .

본 발명에 있어서, 상기 제1 평판은 폴리에틸렌테레프탈레이트 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 평판을 구성하는 절연층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)의 3층을 적층하여 이루어지게 된다.In the present invention, it is preferable that the first flat plate is made of polyethylene terephthalate. In addition, the insulating layer constituting the second flat plate is formed by laminating three layers of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE) and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).

즉, 상기 절연층은 수평 및 수직 전극, 카본 띠와 접하는 부분이 에틸렌초산비닐 공중합체로 이루어지며, 상기 에틸렌초산비닐 공중합체와 폴리에틸렌테레프탈레이트의 접합을 위하여 폴리에틸렌 층이 게재되는 형태로 이루어진다.That is, the insulating layer has a configuration in which a polyethylene layer is disposed for bonding the ethylene-vinyl acetate copolymer and the polyethylene terephthalate, and the horizontal and vertical electrodes and the portion in contact with the carbon band are made of ethylene-vinyl acetate copolymer.

본 발명의 제1 평판 및 제2 평판은 각각 100 내지 500㎛ 정도의 두께로 이루어지며, 에틸렌초산비닐 공중합체는 50 내지 100㎛ 정도의 두께로 이루어진다. 따라서 수평 및 수직 전극, 카본 띠 및/또는 구리판을 포함하는 제1 평판과 제2 평판을 합지 할 때, 에틸렌초산비닐 공중합체가 핫멜트 접착되어 제1 평판과 합지 되므로 필름의 내구성이나 내스크레치성을 향상시킬 수 있게 된다.The first and second flat plates of the present invention each have a thickness of about 100 to 500 μm, and the ethylene vinyl acetate copolymer has a thickness of about 50 to 100 μm. Therefore, when the first and second flat plates including the horizontal and vertical electrodes, the carbon strip, and / or the copper plate are laminated together, the ethylene vinyl acetate copolymer is hot-melted and bonded to the first flat plate so that the durability and scratch resistance .

본 발명의 난방필름은 PTC 효과를 이용하여 자동 온도 제어 성능을 나타내도록 하는 것이다. 즉, 온도가 상승함에 따라 저항 값이 상승하게 되므로 난방필름의 국지적 과열을 방지할 수 있게 된다.The heating film of the present invention is intended to exhibit automatic temperature control performance using the PTC effect. That is, since the resistance increases as the temperature rises, local overheating of the heating film can be prevented.

PTC 특성의 원리는 도 3에 나타낸 바와 같이 저온에서는 카본 입자끼리 접촉하여 통전되어 발열이 발생하며, 온도가 상승하면서 일정 온도 이상이 되어 결정성 고분자가 상변환을 일으키고 열팽창을 하면 카본끼리의 연결이 단절되면서 접촉성이 악화되고 이에 따라 저항 값이 증가하면서 통전이 중지되게 되는 것이다.As shown in FIG. 3, the principle of the PTC characteristic is that the carbon particles come into contact with each other at a low temperature to generate heat, and when the temperature rises, the crystalline polymer becomes phase- The contact is deteriorated and the resistance value is increased, so that the energization is stopped.

따라서 , 상기 PTC 특성은 카본 잉크 또는 페이스트를 구성하는 결정성 고분자의 연화점, 체적 열팽창률 카본 입자의 평균 입경, 카본 입자 함량 등의 요인에 의해 결정된다.Therefore, the PTC characteristic is determined by factors such as the softening point of the crystalline polymer constituting the carbon ink or the paste, the average particle diameter of the volume coefficient of thermal expansion carbon particles, and the carbon particle content.

그러나 상기 카본 잉크 또는 페이스트를 난방필름에 적용할 경우 단순히 상기 카본 잉크 또는 페이스트의 성질만으로 PTC 특성을 나타낼 수 없게 된다. 이는 카본 잉크 또는 페이스트를 통전하는 전극 구조, 카본 잉크 또는 페이스트의 배치 방법, 카본 잉크 또는 페이스트를 필름에 도포하는 방법, 난방필름에 최적화된 카본 잉크 또는 페이스트의 성분 및 조성 등의 요인에 의해 카본 잉크 또는 페이스트 자체에서 발현되는 PTC 특성과 다른 특성 값을 나타내기 때문이다.However, when the carbon ink or paste is applied to a heating film, the properties of the carbon ink or paste can not exhibit the PTC characteristics alone. This is because of an electrode structure for energizing the carbon ink or paste, a method of disposing the carbon ink or paste, a method of applying the carbon ink or paste to the film, a composition and composition of the carbon ink or paste optimized for the heating film, Or PTC properties that are expressed in the paste itself.

이러한 난방필름에 있어서의 자동 온도 제어 성능은 PTC 효율로 평가할 수 있다. 본 발명에서 정의한 PTC 효율은 실온에서의 저항 값에 대한 고분자 재료의 녹는점에서의 저항 값의 증가율에 해당하며, 이를 수식으로 나타내면 아래와 같다.The automatic temperature control performance of such a heating film can be evaluated by PTC efficiency. The PTC efficiency defined in the present invention corresponds to the rate of increase of the resistance value at the melting point of the polymer material with respect to the resistance value at room temperature.

Figure 112015021473759-pat00001
Figure 112015021473759-pat00001

[상기 식에서 I(%)는 PTC 효율, Rmax는 결정성 고분자의 Tm에서의 난방필름의 저항값, Rroom은 실온에서의 난방필름의 저항값임]Wherein I (%) is the PTC efficiency, R max is the resistance value of the heating film at the Tm of the crystalline polymer, and R room is the resistance value of the heating film at room temperature.

즉, 본 발명의 카본 잉크 또는 페이스트를 구성하는 결정성 고분자의 Tm에서의 저항 값과 실온에서의 저항 값을 비교하여 그 저항 값의 증가율을 측정하여 PTC 효율 값을 구함으로써, 난방필름에서 요구되는 집열에 의한 과도한 온도상승 방지 및 과열 억제의 요구조건을 만족하는 제품을 제조할 수 있다.That is, by comparing the resistance value at the Tm and the resistance value at the room temperature of the crystalline ink constituting the carbon ink or paste of the present invention and measuring the rate of increase of the resistance value to determine the PTC efficiency value, It is possible to manufacture a product that satisfies the requirements for prevention of excessive temperature rise due to heat collection and prevention of overheating.

본 발명에서 상기 난방필름은 전체 면적에 걸쳐 PTC 효율이 400% 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the heating film has a PTC efficiency of 400% or more over the entire area.

상기 PTC 효율이 400%에 미치지 못하는 경우, 과열 억제 성능이 떨어져 자동 온도 제어 특성이 시판되기에 충분할 정도로 우수한 난방필름을 제조할 수 없으며, 상기 PTC 효율이 400%에 미치지 못하는 경우, 제품의 초기 불량률이 증가하고 사용 수명이 대폭 감소하는 점을 발견하였다.If the PTC efficiency is less than 400%, it is impossible to produce a heating film excellent enough to have the automatic temperature control characteristic on the market due to the overheat suppressing performance, and if the PTC efficiency is less than 400%, the initial defect rate And the service life is greatly reduced.

상기 PTC 효율을 400% 이상으로 하기 위해서는, 어떤 특정한 항목을 개선하는 것으로는 불충분하며, 앞서 설명한 바와 같이, 카본 잉크 또는 페이스트를 통전하는 전극 구조, 카본 잉크 또는 페이스트의 배치 방법, 카본 잉크 또는 페이스트를 필름에 도포하는 방법, 난방필름에 최적화된 카본 잉크 또는 페이스트의 성분 및 조성 등의 다양한 요인을 모두 만족시키도록 설계 및 공정의 최적화가 필요하게 된다.In order to make the PTC efficiency 400% or more, it is insufficient to improve any specific item. As described above, an electrode structure for energizing a carbon ink or paste, a method for arranging a carbon ink or paste, It is necessary to optimize the design and the process so as to satisfy various factors such as the method of applying to the film, the composition and composition of the carbon ink optimized for the heating film, and the paste.

본 발명자는 상기와 같은 PTC 특성을 난방필름에 적용하기 위하여 다양한 실험을 통해 그 최적화를 달성하였다.The present inventor has accomplished its optimization through various experiments in order to apply such PTC characteristics to a heating film.

즉, 본 발명의 PTC 특성을 통한 자동 온도 제어 특성을 나타내기 위해서는, 하나의 수평 전극과 인접한 수평 전극 사이의 간격은 0.1 내지 25cm이며, 카본 띠의 너비는 0.1 내지 25cm의 범위를 만족해야 하며, 바람직하게는 각각 1 내지 15cm의 범위를 만족해야 한다. 상기 범위를 벗어나면 수평 전극간의 거리 및 카본 띠의 너비가 너무 넓거나 너무 좁아져서 열팽창 리사이클성이 떨어지게 되므로, 난방필름의 PTC 효율이 400%를 넘을 수 없으며, 난방필름의 내구성 및 수명도 급격하게 저하된다.That is, in order to exhibit the automatic temperature control characteristic through the PTC characteristic of the present invention, the interval between one horizontal electrode and the adjacent horizontal electrode is 0.1 to 25 cm, the width of the carbon band should satisfy 0.1 to 25 cm, Preferably in the range of 1 to 15 cm, respectively. The PTC efficiency of the heating film can not exceed 400%, and the durability and lifetime of the heating film are also rapidly reduced. .

본 발명에서 카본 띠를 인쇄하기 위하여 사용되는 카본 잉크 또는 페이스트는 카본 입자 및 결정 용융 온도가 80 내지 105℃인 결정성 고분자를 포함하는 조성물이다. The carbon ink or paste used for printing the carbon bands in the present invention is a composition comprising carbon particles and a crystalline polymer having a crystal melting temperature of 80 to 105 캜.

상기 조성물에 적용되는 카본 입자는 카본 나노튜브, 카본 블랙, 흑연 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 상기 카본 입자를 카본 나노튜브로 할 경우 도전성을 최적화할 수 있는 평균 입경은 20 내지 40nm의 범위이며, 카본 블랙의 경우 10 내지 100nm, 흑연의 경우 10 내지 100㎛의 범위를 만족해야 한다. 또한, 상기 카본 나노튜브, 카본 블랙, 흑연을 2종 이상 혼합하는 경우, 혼합범위는 제조된 난방필름의 PTC 효율 값을 측정하며 최적화해야 하며, 예를 들어, 카본 나노튜브와 카본 블랙을 혼합하는 경우, 중량비로 0.1~1:0.1~1의 범위가 적합하며, 평균 입경 차이가 큰 카본 블랙과 흑연의 경우, 중량비로 0.5~1:0.1~1의 범위가 적합한 것으로 파악되었다.The carbon particles to be applied to the composition may be any one or a combination of carbon nanotubes, carbon black, and graphite. When the carbon nanotubes are used as the carbon nanotubes, the average particle diameter for optimizing the conductivity should be in the range of 20 to 40 nm, the carbon black should be in the range of 10 to 100 nm, and the graphite should be in the range of 10 to 100 μm. In the case of mixing two or more kinds of carbon nanotubes, carbon black and graphite, the mixing range should be optimized by measuring the PTC efficiency value of the produced heating film. For example, when mixing carbon nanotubes and carbon black It is preferable that the range of 0.1 to 1: 0.1 to 1 in terms of weight ratio is suitable, and in the case of carbon black and graphite having a large average particle diameter difference, the range of 0.5 to 1: 0.1 to 1 is preferable.

또한, PTC 특성은 카본 입자의 입경 및 분산도, 함량 등이 중요한 요인이므로 카본 입자의 평균 입경에 대하여 어느 정도의 함량으로 카본 입자를 함유하는가에 따라 PTC 효율이 달라지게 된다. 본 발명자는, 다양한 실험을 거친 결과, 카본 입자의 평균 입경(nm)에 대한 조성물 전체에서의 카본의 함량(중량%)의 비율은 0.02 내지 0.3의 범위에서 본 발명에서 요구하는 PTC 효율을 달성할 수 있음을 발견하였다.In addition, since PTC characteristics are important factors such as particle diameter, dispersion degree, and content of carbon particles, the PTC efficiency varies depending on the content of carbon particles with respect to the average particle diameter of carbon particles. As a result of various experiments, the present inventors have found that the ratio of the content (% by weight) of carbon in the whole composition to the average particle diameter (nm) of carbon particles is in the range of 0.02 to 0.3 to achieve the PTC efficiency required in the present invention .

즉, 상기 평균 입경(nm)에 대한 조성물 전체에서의 카본의 함량(중량%)의 비율이 0.02에 미치지 못할 경우 저온에서의 통전성이 원하는 만큼 높지 못하여 저온 저항이 크며, 0.3을 초과할 경우 결정성 고분자의 결정 용융 온도 전부터 저항 값이 상승하여 결과적으로 PTC 효율이 400%에 미치지 못하게 되는 결과가 나타나는 것을 발견하였다. That is, when the ratio of the content (% by weight) of carbon in the entire composition to the average particle diameter (nm) is less than 0.02, the conductivity at low temperature is not as high as desired and the low temperature resistance is large. It is found that the resistance value increases before the melting temperature of the polymer, resulting in a PTC efficiency of less than 400%.

또한, 본 발명의 카본 잉크 또는 페이스트 조성물에 적용되는 결정성 고분자는 결정 용융 온도가 80 내지 105℃이며, 체적 열팽창계수는 10 내지 20×10-5 cm/℃인 특성을 만족하는 고분자라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 폴리올레핀계 중합체 또는 공중합체, 에틸렌비닐아세테이트 중합체 또는 공중합체, 폴리에스테르계 중합체 또는 공중합체 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 혼합물을 사용하는 경우로는 1종의 고분자만으로는 본 발명에서 요구되는 결정 용융 온도 범위를 만족하지 못하는 경우가 이에 해당된다. 이러한 경우 2종 이상의 혼합물을 사용함으로써 본 발명의 결정 용융 온도의 범위에 해당하는 결정성 고분자 혼합물로 사용할 수 있다.The crystalline polymer to be applied to the carbon ink or paste composition of the present invention is any polymer that satisfies the characteristics of a crystal melting temperature of 80 to 105 ° C and a volume thermal expansion coefficient of 10 to 20 × 10 -5 cm / But it is preferable to use any one or more of a polyolefin-based polymer or copolymer, an ethylene vinyl acetate polymer or copolymer, a polyester-based polymer or a copolymer. In the case of using a mixture, this is the case where only one kind of polymer can not satisfy the crystal melting temperature range required in the present invention. In such a case, a mixture of two or more kinds can be used as a crystalline polymer mixture corresponding to the crystal melting temperature range of the present invention.

상기 폴리올레핀계 고분자로는 TOYOBO사의 HADREN 14LWP(Tm: 81℃), HADREN 16LP(Tm: 54℃), NIPPON PAPER사의 AUROREN 351S(Tm: 65~75℃), DUPONT사의 SURLYN8670(Tm: 90℃), ARKEMA사의 LOTARDER3300(Tm: 98℃), 3410(Tm: 91℃), PVDF9301(Tm: 105℃), MITSUBISHI CHEM사의 POLYTAIL H(Tm: 60℃)를 들 수 있고, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체로는 DUPONT사의 ELVAX 40W, 150, 260, 한화케미컬사의 EVA 1540(Tm: 47℃), 1834(61℃), 롯데케미컬사의 GO3020E(Tm: 64-71℃)를 들 수 있으며, 폴리에스테르계 고분자로는 TOYOBO사의 BYRON GA-6300(Tm: 100℃), GA-6400(Tm: 96℃), BYRON 103, BYRON 200, SK 케미컬사의 SKYBON ES-100, ES-300, ES-500, DUPONT사의 HYTREL G5348W(Tm: 135℃), NICHIGO POLYESTER사의 LP-035(Tm: 83℃), TP-249(Tm: 95℃)를 들 수 있다. 그 외에 폴리올 고분자로 GEOCHEM사의 DMPA POLYOL BA-0132(Tm: 60~70℃), 아크릴 수지로 ELVACITE사의 ELVACITE 2013, 2044 등을 사용할 수도 있다. 또한, Tm이 80 내지 105℃가 되도록 상기 고분자들을 1종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.HURREN 14LWP (Tm: 81 ° C), HADREN 16LP (Tm: 54 ° C) of TOYOBO, AUROREN 351S (Tm: 65-75 ° C) of NIPPON PAPER, SURLYN 8670 (Tm: 90 ° C) of DUPONT Co., Ltd. as the polyolefin- POLYTAIL H (Tm: 60 占 폚) manufactured by MITSUBISHI CHEM is used as the ethylene vinyl acetate copolymer, and LOTARDER3300 (Tm: 98 占 폚), 3410 (Tm: 91 占 폚) and PVDF9301 EVA 1540 (Tm: 47 ° C), 1834 (61 ° C) and GO3020E (Tm: 64-71 ° C) manufactured by Lotte Chemical Co., Ltd. can be cited as examples of ELVAX 40W, 150 and 260, Hanwha Chemical Co., BYRON GA-6300 (Tm: 100 캜), GA-6400 (Tm: 96 캜), BYRON 103, BYRON 200, SKYBON ES-100, ES-300, ES- 135 ° C), LP-035 (Tm: 83 ° C) and TP-249 (Tm: 95 ° C) of NICHIGO POLYESTER. In addition, DMPA POLYOL BA-0132 (Tm: 60-70 ° C) manufactured by GEOCHEM Corporation may be used as the polyol polymer, ELVACITE 2013 and 2044 manufactured by ELVACITE as acrylic resin. Also, one or more of the above polymers may be used in combination so that the Tm is 80 to 105 ° C.

카본 잉크 또는 페이스트는 용매의 함량에 따라 잉크 또는 페이스트 상으로 나뉘게 되며, 인쇄 공정의 조건에 따라 어느 쪽이든 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 하지만, 상기 카본 잉크 또는 페이스트는 카본 10 내지 50 중량부, 결정성 고분자를 포함하는 조성물 50 내지 90 중량부, 및 용매 50 내지 200 중량부, 각종 첨가제 1 내지 20 중량부의 범위에서 제조하는 것이 바람직하다.The carbon ink or paste is divided into an ink or a paste according to the content of the solvent, and any one of them can be appropriately selected depending on the conditions of the printing process. However, it is preferable that the carbon ink or paste is produced in a range of 10 to 50 parts by weight of carbon, 50 to 90 parts by weight of a composition containing a crystalline polymer, 50 to 200 parts by weight of a solvent and 1 to 20 parts by weight of various additives .

이때, 상기 결정성 고분자를 포함하는 조성물은 폴리에스테르, 에틸렌비닐 아세테이트 및 결정성 고분자의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 결정성 고분자만으로도 사용할 수 있다.
At this time, the composition containing the crystalline polymer may be a mixture of polyester, ethylene vinyl acetate, and a crystalline polymer, and may be used alone as a crystalline polymer.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. These embodiments are for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of protection of the present invention.

본 발명의 난방필름(10)의 1 평방미터당 저항값(Ω) 및 실온의 1 평방미터당 소모전력(watt/㎡)에 대한 Tm의 1 평방미터당 소모전력(watt/㎡)의 전력소비량 변화율(%)을 측정하였다. 이때, 전력소비량 변화율은 난방필름의 전극에 온도조절기를 장착하고 220V로 인가하여 40℃에서 10시간을 유지했을 때의 변화율을 측정한 것이다.(%) Of the consumed electric power (watt / m 2) per square meter of the resistance value (Ω) of the heating film 10 of the present invention per square meter and the consumed electric power per square meter (watt / ) Were measured. At this time, the rate of change of the power consumption was measured by measuring the rate of change when the temperature controller was attached to the electrode of the heating film and the temperature was maintained at 40 ° C for 10 hours by applying 220V.

본 실시예 및 아래 비교예 에서 수평 전극 및 수직 전극은 실버 페이스트로 형성했으며, 구리판이 포함된 구조의 난방필름을 대상으로 시험평가를 실시하였다. 또한, 카본 페이스트 제조는 폴리올레핀계 수지조성물 100 중량부를 방향족 탄화수소계 용매(Aroma #200) 200 중량부에 용해시킨 후 카본블랙(Denka Black, Japan, 평균입경 100nm) 40 중량부(조성물 전체의 13 중량%에 상당함)와 Coupling Agent(LICA 38, KENRICH) 5 중량부를 가하여 혼합하고 30분간 교반한 후 1일 방치하고, 이를 3 Roll Mill로 분산 제조하여 사용하였다.In the present embodiment and the comparative example below, the horizontal electrode and the vertical electrode were formed of silver paste, and the heating film having the copper plate was subjected to the test evaluation. After 100 parts by weight of the polyolefin resin composition was dissolved in 200 parts by weight of an aromatic hydrocarbon solvent (Aroma # 200), 40 parts by weight of carbon black (Denka Black, Japan, average particle diameter: 100 nm) And 5 parts by weight of Coupling Agent (LICA 38, KENRICH) were added to the mixture. The mixture was stirred for 30 minutes, left for 1 day, and dispersed in a 3-roll mill.

소모 전력 : AC 220VPower Consumption: AC 220V

제1 평판의 크기 : 1㎡(0.5m×2m)Size of the first flat plate: 1 m 2 (0.5 m 2 m)

카본 띠의 너비 : 2cmCarbon band width: 2cm

카본 띠의 개수 : 14개 Number of carbon bands: 14

수평 전극의 간격 : 5cmHorizontal electrode spacing: 5 cm

측정결과, 수직전극의 양 끝단을 측정했을 때, 실온(25℃)에서의 저항은 202Ω이며, Tm(85℃)에서의 저항은 813Ω인 것으로 나타났다.As a result of measurement, when the both ends of the vertical electrode were measured, the resistance at room temperature (25 DEG C) was 202 OMEGA, and the resistance at Tm (85 DEG C) was 813 OMEGA.

카본 입자의 평균 입경(nm)에 대한 함량(중량%)의 비율이 0.2(카본 입자의 평균 입경 80nm, 카본 페이스트 전체에 대한 카본 입자의 함량 15 중량%), 수평 전극의 간격이 7 cm인 것 외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 시험평가를 실시하였다.(Average particle diameter of carbon particles: 80 nm, content of carbon particles of 15 wt% with respect to the entire carbon paste) of the content (wt%) with respect to the average particle diameter (nm) of carbon particles, Test evaluation was carried out under the same conditions as in Example 1. [

측정결과, 수직전극의 양 끝단을 측정했을 때, 실온(25℃)에서의 저항은 212Ω이며, Tm에서의 저항은 852Ω인 것으로 나타났다.As a result of measurement, when the both ends of the vertical electrode were measured, the resistance at room temperature (25 DEG C) was 212 OMEGA, and the resistance at Tm was 852 OMEGA.

카본 입자의 평균 입경(nm)에 대한 함량(중량%)의 비율이 0.02(카본 입자의 평균 입경 500nm, 카본 페이스트 전체에 대한 카본 입자의 함량 10 중량%)인 것과 수평전극의 간격이 3cm인 것 외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 시험평가를 실시하였다.(Average particle diameter of carbon particles: 500 nm, content of carbon particles of 10 wt% with respect to the entire carbon paste) of the content (wt%) with respect to the average particle diameter (nm) of carbon particles was 0.02 Test evaluation was carried out under the same conditions as in Example 1. [

측정결과, 수직전극의 양 끝단을 측정했을 때, 실온(25℃)에서의 저항은 205Ω이며, Tm에서의 저항은 831Ω인 것으로 나타났다.As a result of measurement, when the both ends of the vertical electrode were measured, the resistance at room temperature (25 DEG C) was 205 OMEGA, and the resistance at Tm was 831 OMEGA.

[비교예 1][Comparative Example 1]

카본페이스트 제조에 있어서는 에틸렌부틸아크릴레이트(Ethylen Buthyl Acrylate) 100 중량부를 방향족 탄화수소계 용매(Aroma #200) 200중량부에 용해시킨 후 카본블랙(Denka Black, Japan, 평균입경 100nm) 40 중량부와 Coupling Agent(LICA 38, KENRICH) 5 중량부를 가하여 혼합하고 30분간 교반 , 1일 방치 후 3 Roll Mill로 분산 제조하여 사용하였다.In the production of carbon paste, 100 parts by weight of ethylene butyl acrylate was dissolved in 200 parts by weight of aromatic hydrocarbon solvent (Aroma # 200), 40 parts by weight of carbon black (Denka Black, Japan, average particle diameter 100 nm) (LICA 38, KENRICH) were added and mixed. The mixture was stirred for 30 minutes, allowed to stand for 1 day, and dispersed in a 3-roll mill.

소모 전력 : AC 220VPower Consumption: AC 220V

제1 평판의 크기 : 1㎡(0.5m×2m)Size of the first flat plate: 1 m 2 (0.5 m 2 m)

카본 띠의 너비 : 2cmCarbon band width: 2cm

카본 띠의 개수 : 14개 Number of carbon bands: 14

수평 전극의 간격 : 5cm Horizontal electrode spacing: 5 cm

측정결과, 수직전극의 양 끝단을 측정했을 때, 실온에서의 저항은 250Ω이며, Tm에서의 저항은 382Ω인 것으로 나타났다. As a result of measurement, when the both ends of the vertical electrode were measured, the resistance at room temperature was 250 OMEGA, and the resistance at Tm was 382 OMEGA.

[비교예 2][Comparative Example 2]

카본 입자의 평균 입경(nm)에 대한 함량(중량%)의 비율이 0.2(카본 입자의 평균 입경 80nm, 카본 페이스트 전체에 대한 카본 입자의 함량 15 중량%), 수평 전극의 간격이 7 cm인 것 외에는 비교예 1과 동일한 조건으로 시험평가를 실시하였다.(Average particle diameter of carbon particles: 80 nm, content of carbon particles of 15 wt% with respect to the entire carbon paste) of the content (wt%) with respect to the average particle diameter (nm) of carbon particles, Test evaluation was carried out under the same conditions as in Comparative Example 1. < tb > < TABLE >

측정결과, 수직전극의 양 끝단을 측정했을 때, 실온에서의 저항은 238Ω이며, Tm에서의 저항은 378Ω인 것으로 나타났다.As a result of measurement, when the both ends of the vertical electrode were measured, the resistance at room temperature was 238 OMEGA, and the resistance at Tm was 378 OMEGA.

[비교예 3][Comparative Example 3]

카본 입자의 평균 입경(nm)에 대한 함량(중량%)의 비율이 0.02(카본 입자의 평균 입경 500nm, 카본 페이스트 전체에 대한 카본 입자의 함량 10 중량%)인 것 과 수평전극의 간격이 3 cm인 것 외에는 비교예 1과 동일한 조건으로 시험평가를 실시하였다.(Average particle diameter of carbon particles: 500 nm, content of carbon particles of 10% by weight with respect to the whole carbon paste) of the content of carbon particles with respect to the average particle diameter (nm) of carbon particles (wt%) was 0.02 , The test was carried out under the same conditions as in Comparative Example 1. [

측정결과, 수직전극의 양 끝단을 측정했을 때, 실온에서의 저항은 234Ω이며, Tm에서의 저항은 386Ω인 것으로 나타났다.As a result of measurement, when the both ends of the vertical electrode were measured, the resistance at room temperature was 234?, And the resistance at Tm was 386 ?.

[비교예 4][Comparative Example 4]

카본페이스트 제조에 있어서 니트로셀롤로오스 100 중량부를 부틸셀로솔브아세테이트 200 중량부에 용해시킨 후 카본블랙 40 중량부와 Coupling Agent(LICA 38, KENRICH) 5 중량부를 가하여 혼합하고 30분간 교반하고, 1일 방치한 후 3 Roll Mill로 분산 제조하여 사용하였다.In the production of carbon paste, 100 parts by weight of nitrocellulose was dissolved in 200 parts by weight of butyl cellosolve acetate, 40 parts by weight of carbon black and 5 parts by weight of Coupling Agent (LICA 38, KENRICH) were added and mixed. And then dispersed in a 3-roll mill.

소모 전력 : AC 220VPower Consumption: AC 220V

제1 평판의 크기 : 1㎡(0.5m×2m)Size of the first flat plate: 1 m 2 (0.5 m 2 m)

카본 띠의 너비 : 2cmCarbon band width: 2cm

카본 띠의 개수 : 14개 Number of carbon bands: 14

수평 전극의 간격 : 5cm Horizontal electrode spacing: 5 cm

측정결과 실온에서의 저항은 230Ω이며, Tm이 너무 높으므로 105℃에서의 저항값을 측정했으며, 이때 저항은 240Ω인 것으로 나타났다. As a result, the resistance at room temperature was 230 OMEGA, and the resistance value at 105 DEG C was measured because the Tm was too high, indicating that the resistance was 240 OMEGA.

이하 시험결과를 표 1에 나타내었다.The test results are shown in Table 1 below.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 PTC 효율(%)PTC Efficiency (%) 402.5402.5 401.9401.9 405.4405.4 152.8152.8 158.8158.8 164.9164.9 4.344.34 전력소비량
변화율(%)
Power consumption
Rate of change (%)
44.744.7 44.644.6 45.045.0 17.017.0 17.617.6 18.318.3 0.480.48

상기 [표 1]의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 3과는 달리 수평전극의 간격을 넓힌 비교예 1, 카본 입자의 평균 입경(nm)에 대한 함량(중량%)을 달리한 비교예 2, 카본 함량 및 수평전극의 간격을 달리한 비교예 3에서는 본 발명에서 요구하는 PTC 효율을 나타내지 못하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 비교예 4에서와 같이 결정성 고분자가 아닌 통상적인 고분자를 사용한 카본 페이스트로 제조된 난방필름의 경우, PTC 효율이 극히 미미하고 전력 소비량 변화율도 낮아 PTC 특성을 이용한 난방필름을 제조할 수 없음을 확인할 수 있었다.Comparative Example 1 in which the distance between the horizontal electrodes was widened, Comparative Example 2 in which the content (wt%) with respect to the average particle diameter (nm) of the carbon particles were different from those in Examples 1 to 3, Comparative Example 3 in which the carbon content and the interval of the horizontal electrodes were different did not show the PTC efficiency required in the present invention. In particular, in the case of a heating film made of a carbon paste using a conventional polymer rather than a crystalline polymer as in Comparative Example 4, the heating film using the PTC characteristic can not be manufactured because the PTC efficiency is extremely small and the rate of change in the power consumption is low .

또한, PTC 효율이 400%에 미치지 못하는 경우 전력소비량 변화율에서도 난방필름에 적용하기에 적합한 정도의 전력소비량 감소가 나타나지 않아 발열량이 줄어드는 효과가 충분하지 않은 것으로 나타났다.In addition, when the PTC efficiency is less than 400%, the power consumption change rate does not show a sufficient amount of power consumption to be applied to the heating film, so that the effect of reducing the heat generation is not sufficient.

10 : 난방필름 100: 제1 평판
200 : 카본 띠 300 : 수평 전극
350 : 수직 전극 400 : 구리판
500 : 절연층
10: heating film 100: first flat plate
200: carbon strip 300: horizontal electrode
350: vertical electrode 400: copper plate
500: insulating layer

Claims (11)

자동 온도 제어 특성을 가진 난방필름으로서,
사각형의 판 형상인 제1 평판;
직사각형의 긴 띠 형상으로 상기 제1 평판의 상면에 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되는 다수의 카본 띠;
다수의 상기 카본 띠 중 첫 번째 및 마지막 카본 띠에서 상기 제1 평판의 일단 방향으로 일정거리 이격되어 설치되는 한 쌍의 수직 전극;
상기 한 쌍의 수직 전극 중 하나의 수직 전극의 길이 방향과 수직하여 설치되며 일단이 수직 전극에 연결되고 타단이 다수의 카본 띠를 교차하며, 마지막 카본 띠를 교차한 후 다른 하나의 수직 전극과 연결되지 않게 설치되는 복수의 수평 전극;
상기 제1 평판과 동일한 크기의 평판으로 상기 제1 평판의 상면과 일치하여 적층되되 내부에 상기 카본 띠, 수직 전극, 수평 전극 및 구리판이 포함되도록 적층되는 절연층을 포함하는 제2 평판;을 포함하며,
상기 난방필름은 전체 면적에 걸쳐 PTC 효율이 400% 이상인 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름.
As a heating film having an automatic temperature control characteristic,
A first flat plate having a rectangular plate shape;
A plurality of carbon bands extending in a direction perpendicular to the upper surface of the first flat plate and spaced apart from each other at regular intervals;
A pair of vertical electrodes spaced apart from each other in the direction of one end of the first flat plate in the first and last carbon strips of the plurality of carbon strips;
The vertical electrodes are provided perpendicular to the longitudinal direction of one of the pair of vertical electrodes, one end of which is connected to the vertical electrode, the other end of which crosses the plurality of carbon bands, A plurality of horizontal electrodes provided so as not to overlap with each other;
And a second flat plate having the same size as that of the first flat plate and stacked so as to coincide with the upper surface of the first flat plate, wherein the insulating layer is stacked such that the carbon band, the vertical electrode, the horizontal electrode and the copper plate are included In addition,
Wherein the heating film has a PTC efficiency of 400% or more over the entire area.
청구항 1에 있어서,
상기 수직 전극 및 수평 전극은 실버 페이스트 전극 또는 구리(Cu) 박막 전극인 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름.
The method according to claim 1,
Wherein the vertical and horizontal electrodes are silver paste electrodes or copper (Cu) thin film electrodes.
청구항 2에 있어서,
상기 수직 전극 및 수평 전극이 실버 페이스트 전극인 경우, 상기 한 쌍의 수직 전극 위에 각각 같은 길이로 겹쳐지도록 설치되는 구리판이 추가적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름.
The method of claim 2,
Further comprising a copper plate provided on the pair of vertical electrodes so as to overlap with each other at the same length when the vertical electrode and the horizontal electrode are silver paste electrodes.
청구항 1에 있어서,
하나의 수평 전극과 인접한 수평 전극 사이의 간격은 0.1 내지 25cm이며, 상기 카본 띠의 너비는 0.1 내지 25cm인 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름.
The method according to claim 1,
Wherein the gap between one horizontal electrode and the adjacent horizontal electrode is 0.1 to 25 cm, and the width of the carbon band is 0.1 to 25 cm.
청구항 1에 있어서,
상기 카본 띠는 카본 입자 및 결정 용융 온도가 80 내지 105℃인 결정성 고분자를 포함하는 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon strip is formed from a composition comprising carbon particles and a crystalline polymer having a crystal melting temperature of 80 to 105 占 폚.
청구항 5에 있어서,
상기 결정성 고분자는 폴리올레핀계 중합체 또는 공중합체, 에틸렌비닐아세테이트 중합체 또는 공중합체, 폴리에스테르계 중합체 또는 공중합체 중 어느 하나 또는 그 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름.
The method of claim 5,
Wherein the crystalline polymer is any one or more of a polyolefin-based polymer or copolymer, an ethylene vinyl acetate polymer or a copolymer, a polyester-based polymer, or a copolymer.
청구항 5에 있어서,
상기 카본 입자는 카본 나노튜브, 카본블랙, 흑연 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름.
The method of claim 5,
Wherein the carbon particles are a combination of one or more of carbon nanotubes, carbon black, and graphite.
청구항 5에 있어서,
상기 카본 입자의 평균 입경(nm)에 대한 조성물 전체에서의 카본의 함량(중량%)의 비율은 0.02 내지 0.3인 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성이 우수한 난방필름.
The method of claim 5,
Wherein the ratio of the content (% by weight) of carbon in the entire composition to the average particle diameter (nm) of the carbon particles is 0.02 to 0.3.
사각형의 판 형상인 제1 평판;
직사각형의 긴 띠 형상으로 상기 제1 평판의 상면에 수직 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되는 다수의 카본 띠;
다수의 상기 카본 띠 중 첫 번째 및 마지막 카본 띠에서 상기 제1 평판의 일단 방향으로 일정거리 이격되어 설치되는 한 쌍의 수직 전극;
상기 한 쌍의 수직 전극 중 하나의 수직 전극의 길이 방향과 수직하여 설치되며 일단이 수직 전극에 연결되고 타단이 다수의 카본 띠를 교차하며, 마지막 카본 띠를 교차한 후 다른 하나의 수직 전극과 연결되지 않게 설치되는 복수의 수평 전극;
상기 제1 평판과 동일한 크기의 평판으로 상기 제1 평판의 상면과 일치하여 적층되되 내부에 상기 카본 띠, 수직 전극, 수평 전극 및 구리판이 포함되도록 적층되는 절연층을 포함하는 제2 평판;을 포함하는 자동 온도 제어 특성을 가진 난방필름의 제조방법으로서,
상기 제1 평판에 실버 페이스트를 도포하여 수평 전극 및 수직 전극을 형성하는 단계;
상기 수평 전극 및 수직 전극이 형성된 제1 평판 상에 카본 잉크를 도포하여 다수의 카본 띠를 형성하는 단계;
상기 카본 잉크가 도포된 제1 평판에 절연층 및 구리판을 동시에 인쇄하는 단계;를 포함하며,
상기 난방필름은 전체 면적에 걸쳐 PTC 효율이 400% 이상인 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성을 가진 난방필름의 제조방법.
A first flat plate having a rectangular plate shape;
A plurality of carbon bands extending in a direction perpendicular to the upper surface of the first flat plate and spaced apart from each other at regular intervals;
A pair of vertical electrodes spaced apart from each other in the direction of one end of the first flat plate in the first and last carbon strips of the plurality of carbon strips;
The vertical electrodes are provided perpendicular to the longitudinal direction of one of the pair of vertical electrodes, one end of which is connected to the vertical electrode, the other end of which crosses the plurality of carbon bands, A plurality of horizontal electrodes provided so as not to overlap with each other;
And a second flat plate having the same size as that of the first flat plate and stacked so as to coincide with the upper surface of the first flat plate, wherein the insulating layer is stacked such that the carbon band, the vertical electrode, the horizontal electrode and the copper plate are included Wherein the heating temperature of the heating film
Forming a horizontal electrode and a vertical electrode by applying silver paste to the first flat plate;
Forming a plurality of carbon strips by applying a carbon ink on a first flat plate on which the horizontal electrode and the vertical electrode are formed;
And simultaneously printing an insulating layer and a copper plate on the first flat plate coated with the carbon ink,
Wherein the heating film has a PTC efficiency of 400% or more over the entire area.
청구항 9에 있어서,
상기 수평 전극 및 수직 전극의 형성, 및 카본 잉크 도포는 롤투롤 로터리 스크린 인쇄 또는 롤투롤 로터리 그라비아 인쇄 중 어느 하나 또는 둘의 조합에 의하여 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성을 가진 난방필름의 제조방법.
The method of claim 9,
Characterized in that the formation of the horizontal electrode and the vertical electrode and the application of the carbon ink are performed by a combination of one or both of roll to roll rotary screen printing or roll to roll rotary gravure printing. Way.
청구항 9에 있어서,
상기 절연층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA)의 3층을 적층하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 온도 제어 특성을 가진 난방필름의 제조방법.
The method of claim 9,
Wherein the insulating layer is formed by laminating three layers of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101934957B1 (en) * 2017-05-18 2019-01-04 주식회사 화진 A Method for manufacturing a Heating Member and The Heating Member manufactured by the method
KR102039607B1 (en) 2019-04-05 2019-11-01 (주)웰빙히트텍 Thermal Sheet Comprising Printing Layer of Thermal Conductive Carbon Ink
CN111372337A (en) * 2020-04-01 2020-07-03 厦门朗纳科材料技术有限公司 Conductive heating film and preparation method thereof
KR102133343B1 (en) 2019-09-17 2020-07-13 (주)더블류앤디홀딩스 Efficiency improvement of ptc heating film and manufacture method
CN112020158A (en) * 2020-09-11 2020-12-01 广州烯健康新材料科技有限公司 Energy-saving PTC electric heating film
KR102370111B1 (en) 2021-08-31 2022-03-04 (주)트윈나노 Fixed temperature planar heating element for container
KR102577676B1 (en) * 2023-02-01 2023-09-12 주식회사 넘버제로 A PTC heating film with improved energy efficiency and manufacturing methods thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101934957B1 (en) * 2017-05-18 2019-01-04 주식회사 화진 A Method for manufacturing a Heating Member and The Heating Member manufactured by the method
KR102039607B1 (en) 2019-04-05 2019-11-01 (주)웰빙히트텍 Thermal Sheet Comprising Printing Layer of Thermal Conductive Carbon Ink
KR102133343B1 (en) 2019-09-17 2020-07-13 (주)더블류앤디홀딩스 Efficiency improvement of ptc heating film and manufacture method
CN111372337A (en) * 2020-04-01 2020-07-03 厦门朗纳科材料技术有限公司 Conductive heating film and preparation method thereof
CN112020158A (en) * 2020-09-11 2020-12-01 广州烯健康新材料科技有限公司 Energy-saving PTC electric heating film
KR102370111B1 (en) 2021-08-31 2022-03-04 (주)트윈나노 Fixed temperature planar heating element for container
WO2023033235A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-09 나재훈 Planar heating element having constant temperature characteristics for container
KR102577676B1 (en) * 2023-02-01 2023-09-12 주식회사 넘버제로 A PTC heating film with improved energy efficiency and manufacturing methods thereof

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