KR101658888B1 - 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법 - Google Patents

폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리이미드 필름을 특정 조건으로 라미네이팅킴으로써 기포 발생 없이 폴리이미드 절연층을 형성할 수 있는, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 면상 발열체의 절연층은, 실리콘 접착제와 PI 필름을 이용하여 제조되기 때문에 내열성 및 절연성이 매우 우수하고, 발열부와 PI 절연층 간에 빈틈이 없어 수분 또는 이물질이 침투할 수 없기 때문에 제품 품질이 오랫동안 우수하게 유지될 수 있고 제품의 수명이 길어진다.

Description

폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF PLANAR HEATER INCLUDING DIELECTRIC POLYIMIDE LAYER}
본 발명은 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리이미드 필름을 특정 조건으로 라미네이팅을 시킴으로써 기포 발생 없이 폴리이미드 절연층을 형성할 수 있는, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법에 관한 것이다.
면상 발열체는 온도 조절이 용이하고 소음이 없기 때문에 발열을 요하는 매트나, 패드, 침대 매트리스, 일반 주택의 주거용 난방 장치 등에 폭넓게 이용되고 있다. 면상 발열체의 발열부는 주로 전기를 이용하여 발열되기 때문에 상기 발열부 위에 절연층을 형성할 필요가 있다. 절연층을 형성할 때에는 주로 절연성 고분자 필름을 코팅시키는데, 상기 절연성 고분자 중에서도 폴리이미드(polyimide, 이하 ‘PI’)는 내열성이 뛰어나기 때문에 절연층으로 사용하기에 매우 적합한 소재이다. 또한, PI 필름을 부착시킬 때 접착제로는 실리콘 접착제가 내열성, 절연성, 접착성 등의 면에서 매우 적합하지만, 실리콘 접착제와 PI 필름의 온도 변화에 따른 수축·팽창률의 차이 때문에, 실리콘 접착제를 이용하여 PI 필름을 합지할 경우에 실리콘 접착제의 들뜸 현상이 쉽게 발생한다.
들뜸 현상이 발생하면 발열부와 절연층 간에 빈 공간의 기포가 생성되고, 상기 기포 내부에 수분이나 먼지가 침투하여 발열부의 전도를 방해함으로써 발열이 제대로 일어나지 않을 수 있는바, 결과적으로 면상 발열체의 수명이 감소된다. 즉, 발열부와 절연층 간에 빈 공간 없이 밀착되는 것은 면상 발열체의 긴 수명을 위해서 매우 중요하다.
그러나 PI 필름 및 실리콘 접착제를 이용하여 빈 틈 없이 절연층을 형성할 수 있는 기술이 아직 미비한바, 실리콘 접착제를 이용하여 면상 발열부 상에 폴리이미드 필름을 코팅할 수 있는 기술을 개발할 필요가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명자는 실리콘 접착제를 이용하여 PI 필름을 빈 틈 없이 밀착시켜 코팅할 수 있는 방법을 찾기 위해, 다양한 코팅 방법 및 상기 코팅 방법의 조건을 다양하게 설정하여 수많은 반복실험을 실시한 결과, 특정한 온도, 압력 및 속도의 조건으로 라미네이팅을 실시하였을 때, 들뜸 현상 없이 PI 필름이 발열체에 합지되는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 실리콘 접착제 및 폴리이미드 필름을 이용한, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전도성 잉크를 절연성 기판 상에 인쇄하여 발열부를 형성하는 단계, 상기 발열부와 전기적으로 연결되어 전류를 공급하는 전극을 형성하는 단계, 및 실리콘 접착제가 도포된 제1면을 포함하는 폴리이미드(polyimide, PI) 필름을, 상기 제1면과 상기 발열부가 마주하도록 하여 상기 발열부 위에 라미네이팅하는 단계를 포함하는, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법을 제공한다.
상기 라미네이팅은 80~150℃의 온도, 5~15 kgf/cm2의 압력 및 2~8 m/min의 속도에서 실시될 수 있다.
상기 폴리이미드 필름의 두께는 10~200㎛이고, 상기 제1면에 도포된 실리콘 접착제의 두께는 10~100㎛일 수 있다.
상기 제조방법은 절연층을 형성하는 단계 이후, 15~150℃에서 2분 이상 동안 에이징 처리를 하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 전도성 잉크는 탄소나노튜브 10~20 중량부 및 계면활성제 250~500 중량부를 분산시킨 용액을 원심분리한 후 상층액을 취함으로써 수득될 수 있다.
상기 발열부를 형성하는 단계에서 상기 인쇄는 스크린 프린팅, 오프셋 프린팅, 그라비아 프린팅, 플렉소 프린팅, 레터프레스 프린팅, 잉크젯 프린팅 및 롤투롤 그라비아 프린팅으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 실시될 수 있다.
상기 절연성 기판은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트;polyethylene terephthalate), PI(폴리이미드;polyimide), PC(폴리카보네이트;polycarbonate), PES(폴리에테르설폰;polyethersulfone), PAR(폴리아릴레이트;polyarylate), COC(사이클로 올레핀;cyclo olefin) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 소재를 포함할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따라 제조된 면상 발열체의 절연층은, 실리콘 접착제와 PI 필름을 이용하여 제조되기 때문에 내열성 및 절연성이 매우 우수하고, 발열부와 PI 절연층 간에 빈틈이 없어 수분 또는 이물질이 침투할 수 없기 때문에 제품 품질이 오랫동안 우수하게 유지될 수 있고 제품의 수명이 길어진다.
도 1은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 면상 발열체의 개략적인 단면도이다.
도 2는 에이징 처리 없이 본 발명의 면상 발열체를 200℃에 노출시켰을 때 다발성 기포가 생성된 것을 촬영한 사진이다.
도 3은 1분 동안 120℃에서 에이징 처리한 본 발명의 면상 발열체를 200℃에 노출시켰을 때, 기포가 발생하고 면상 발열체가 수축된 것을 촬영한 사진이다.
도 4는 3분 및 5분 동안 120℃에서 에이징 처리한 본 발명의 면상 발열체를 200℃에 노출시켰을 때의 사진이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 면상 발열체의 단면도를 나타내는 도 1을 참고하면, 본 발명은 전도성 잉크를 절연성 기판(110) 상에 인쇄하여 발열부(120)를 형성하는 단계, 상기 발열부와 전기적으로 연결되어 전류를 공급하는 전극(130)을 형성하는 단계, 및 실리콘 접착제(140)가 도포된 제1면을 포함하는 폴리이미드(polyimide, PI) 필름(150)을, 상기 제1면과 발열부(120)가 마주하도록 하여 발열부(120) 위에 라미네이팅하는 단계를 포함하는, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법을 제공한다.
전도성 잉크를 절연성 기판(110) 상에 인쇄하여 발열부(120)를 형성하는 단계에서, 상기 전도성 잉크는 전도성 입자를 포함할 수 있고, 상기 전도성 입자는 이에 한정되지 않으나, 탄소나노튜브, 그래핀, 구리, 니켈, 금, 은, 백금, 팔라듐, 주석, 알루미늄, 산화인듐, 산화아연, 산화주석 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 탄소나노튜브일 수 있으며, 상기 탄소나노튜브는 단일벽탄소나노튜브, 이중벽탄소나노튜브, 다중벽탄소나노튜브 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 단일벽탄소나노튜브일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 사용된 전도성 잉크는 탄소나노튜브 10~20 중량부 및 계면활성제 250~500 중량부를 분산시킨 용액을 원심분리하여 상층액을 취함으로써 수득될 수 있다.
상기 탄소나노튜브가 10 중량부 미만이면 전도성이 낮아서 발열량이 충분하지 않고, 20 중량부를 초과하면 분산성이 나빠지기 때문에 발열부의 저항이 일정하지 않게 되고, 이에 따라 면상 발열체의 품질이 저하될 수 있다. 또한, 상기 계면 활성제가 250 중량부 미만이면, 분산성이 나빠지기 때문에 발열부의 저항이 일정하지 않게 되고, 500 중량부를 초과하면 탄소나노튜브의 상대적인 함량이 감소하여 전도성이 낮아지기 때문에 발열량이 충분하지 않게 된다.
한편, 상기 계면활성제는 탄소나노튜브의 응집현상을 방지하고 분산성을 향상시키기 위한 물질로써, 당업계에서 사용하는 모든 계면활성제가 가능하며, 이에 한정되지 않지만, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 양이온성 계면활성제의 예로는, 도데실트리메틸암모늄 브로마이드, 테트라데실트리메틸암모늄 브로마이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 세틸디메틸에틸암모늄 브로마이드, 알킬-트리메틸-암모늄 브로마이드, 알킬아민, 알킬 이미다졸린, 에톡시화된 아민, 4차 화합물 및 4차 에스테르, 알킬아민 산화물, 산화라우라민, 염화디세틸디모늄, 염화세트리모늄, 1 차, 2 차 또는 3 차의 임의로 폴리에톡시화된 지방 아민염, 4 차 암모늄염, 테트라알킬암모늄, 알킬아마이도알킬암모늄, 트라이알킬벤질암모늄, 트라이알킬하이드록시알킬암모늄, 알킬피리디늄 클로라이드 또는 브로마이드, 이미다졸린 유도체, 또는 양이온성의 산화 아민을 들 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제의 예로는, 소듐 도데실 설페이트, 알킬벤젠 설포네이트, 알파 올레핀 설포네이트, 파라핀 설포네이트, 알킬 에스테르 설포네이트, 알킬 설페이트, 알킬 알콕시 설페이트, 알킬 설포네이트, 알킬 알콕시 카르복실레이트, 알킬 알콕시화 설페이트, 모노알킬(에테르) 포스페이트, 디알킬(에테르) 포스페이트, 사르코지네이트, 설포숙시네이트, 이세티오네이트, 타우레이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 암모늄 라우레트 설페이트, 트리에틸아민 라우릴 설페이트, 트리에틸아민 라우레트 설페이트, 트리에탄올아민 라우릴 설페이트, 트리에탄올아민 라우레트 설페이트, 모노에탄올아민 라우릴 설페이트, 모노에탄올아민 라우레트 설페이트, 디에탄올아민 라우릴 설페이트, 디에탄올아민 라우레트 설페이트, 라우르산 모노글리세라이드 소듐 설페이트, 소듐 라우릴 설페이트, 소듐 라우레트 설페이트, 포타슘 라우릴 설페이트, 포타슘 라우레트 설페이트, 소듐 라우릴 포스페이트, 소듐 트리데실 포스페이트, 소듐 베헤닐 포스페이트, 소듐 라우레트-2 포스페이트, 소듐 세테트-3 포스페이트, 소듐 트리데세트-4 포스페이트, 소듐 디라우릴 포스페이트, 소듐 디트리데실 포스페이트, 소듐 디트리데세트-6 포스페이트, 소듐 라우로일 사르코지네이트, 라우로일 사르코진, 코코일 사르코진, 암모늄 코실 설페이트, 소듐 코실 설페이트, 소듐 트리데세트 설페이트, 소듐 트리데실 설페이트, 암모늄 트리데세트 설페이트, 암모늄 트리데실 설페이트, 소듐 코코일 이세티오네이트, 디소듐 라우레트 설포숙시네이트, 소듐 메틸 올레오일 타우레이트, 소듐 라우레트 카르복실레이트, 소듐 트리데세트 카르복실레이트, 소듐 라우릴 설페이트, 포타슘 코실 설페이트, 포타슘 라우릴 설페이트, 모노에탄올아민 코실 설페이트, 소듐 트리데실 벤젠 설포네이트, 소듐 도데실 벤젠 설포네이트, 소듐 도데실 설페이트 등을 들 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제의 예로는, 지방족 (C6-C18) 1차 또는 2차의 선형 또는 분지형의 산, 알콜 또는 페놀, 알킬 에톡실레이트, 알킬 페놀 알콕실레이트, 알킬 페놀의 블럭 산화알킬렌 축합물, 알칸올의 산화알킬렌 축합물, 산화에틸렌/산화프로필렌 블럭 공중합체, 반극성 비이온성 물질(예를 들어, 아민산화물 및 포스핀 산화물) 뿐만 아니라 알킬아민 산화물, 모노 또는 디알킬 알칸올아미드 및 알킬 폴리사카라이드, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르, 폴리옥시에틸렌산, 폴리옥시에틸렌 알콜, 코코 모노 또는 디에탄올아미드, 코코 디글루코시드, 알킬 폴리글루코시드, 코카미도프로필, 산화라우라민, 폴리소르베이트 20, 에톡시화된 선형 알콜, 세테아릴 알콜, 라놀린 알콜, 스테아르산, 글리세릴 스테아레이트, PEG-100 스테아레이트 및 올레쓰 20 TX-100(Trion X-100), Brij 56(C16EO10), Brij 78(C18EO20), 또는 P123 (EO20PO70EO20 ) 등을 들 수 있다.
상기 탄소나노튜브 및 계면활성제를 포함하는 용액은 이에 한정되지 않지만, 물, 에탄올, 메탄올, 이소프로판올, 1,2-디클로로벤젠, 클로로포름, 디메틸포름아미드, 아세톤 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나를 용매로써 포함할 수 있고, 상기 용매는 탄소나노튜브 중량의 5~15배(v/w)만큼 포함될 수 있다.
상기 탄소나노튜브 및 계면활성제를 상기 용매에 분산시킨 후, 4000~6000rpm 및 1~60분 조건으로 원심분리하여 생성된 상층액을 수득함으로써 본 발명의 실시예에 사용된 전도성 잉크를 제조할 수 있다.
상기 전도성 잉크는 당업계에서 사용하는 모든 인쇄 방법을 사용하여 절연성 기판 상에 인쇄될 수 있고, 상기 인쇄 방법은 이에 한정되지 않으나, 스크린 프린팅, 오프셋 프린팅, 그라비아 프린팅, 플렉소 프린팅, 레터프레스 프린팅, 잉크젯 프린팅 및 롤투롤 그라비아 프린팅으로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다.
또한, 절연성 기판(110)은 당업계에서 사용하는 모든 절연성 기판이 가능하고, 유연성을 위해서 절연성 필름이 사용될 수 있다. 상기 절연성 기판 또는 절연성 필름은 이에 한정되지 않지만, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트;polyethylene terephthalate), PI(폴리이미드;polyimide), PC(폴리카보네이트, polycarbonate), PES(폴리에테르설폰, polyethersulfone), PAR(폴리아릴레이트, polyarylate), COC(사이클로올레핀, cyclo olefin) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 소재를 포함할 수 있다.
발열부(120)와 전기적으로 연결되어 전류를 공급하는 전극(130)을 형성하는 단계에서, 전극(130)은 전원과 연결되어 발열부(120)에 전류를 공급할 수 있다. 전극(130)의 형성위치는 발열부(120)가 제대로 발열될 수 있으면 모두 가능하며 특별히 제한되는 것은 아니다. 전극(130)은 전도성 물질 자체, 또는 전도성 물질을 포함하는 페이스트를 발열부(120)와 연결함으로써 형성될 수 있고, 상기 전도성 물질은 당업계에서 사용하는 모든 전도성 물질이 가능하며, 구체적으로 은, 아연, 알루미늄, 구리, 카본 등을 예로써 들 수 있다.
실리콘 접착제(140)가 도포된 제1면을 포함하는 폴리이미드(polyimide, PI) 필름(150)을, 상기 제1면과 발열부(120)가 마주하도록 하여 발열부(120) 위에 라미네이팅하는 단계에서, 상기 라미네이팅의 실시 조건은 80~150℃의 온도, 5~15 kgf/cm2의 압력 및 2~8 m/min의 속도가 바람직하다. 이때, 상기 온도는 바람직하게는 90~150℃, 100~140℃, 또는 110~130℃일 수 있고, 상기 압력은 바람직하게는 5~14 kgf/cm2, 5~13 kgf/cm2, 6~12 kgf/cm2, 또는 6~10 kgf/cm2 일 수 있으며, 상기 속도는 바람직하게는 3~7 m/min 또는 4~6 m/min 일 수 있다. 상기 실시 조건의 범위를 벗어날 경우, 실리콘 접착제(140)가 발열부(120) 상에 빈틈없이 접착될 수 있도록 만들어주는 적절한 열 및 압력이 충분히 전달되지 않아, 들뜸 현상이 발생하여 PI 필름(150)이 제대로 코팅되지 않을 수 있다.
또한, PI 필름(150)의 두께는 10~200㎛일 수 있고, 실리콘 접착제(140)의 두께는 10~100㎛ 일 수 있다. PI 필름 및 실리콘 접착제의 두께가 상기 범위를 벗어날 경우, 80~150℃의 온도, 5~15 kgf/cm2의 압력 및 2~8 m/min의 속도로 라미네이팅을 실시했을 때, 발열부(120)와 실리콘 접착제(140) 사이에 들뜸 현상이 일어난다. 덧붙여, 상기 라미네이팅은 당업계에서 사용될 수 있는 모든 가열·가압 라미네이팅을 통해 실시될 수 있고, 바람직하게는 롤 라미네이팅(roll laminating)일 수 있다.
PI 필름(150) 두께는 바람직하게는 10~100㎛ 또는 10~50㎛일 수 있고, 실리콘 접착제(140)의 두께는 바람직하게는 10~50㎛ 또는 20~50㎛일 수 있다.
한편, 실리콘 접착제(140)는 내열성이 있는 것이 바람직하며, 상기 내열성은 적어도 200℃는 견딜 수 있어야 하며, 면상 발열체를 적용하고자 하는 제품에 적합한 내열성을 갖는 실리콘 접착제(140)를 선택하여 제조에 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법은 PI 절연층을 형성한 후, 15~150℃에서 2분 이상 동안 에이징 처리를 하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 에이징 온도가 15℃ 미만일 경우에는 에이징 효과가 없거나 미미하며, 150℃를 초과할 경우에는 150℃이하로 에이징 할 때와 효과 차이가 없기 때문에 비효율적이다. 상기 에이징 처리 온도는 바람직하게는 상온~150℃ 일 수 있다. 또한, 2분 미만으로 에이징 처리를 할 경우에는 에이징이 충분히 되지 않아 PI 필름(150)의 들뜸 현상 및 면상 발열체의 수축 현상이 발생한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
< 면상 발열체의 제조 >
1. 전도성 잉크의 준비
증류수 150mL에 단일벽탄소나노튜브 15mg 및 소듐 도데실 벤젠설포네이트 0.4g을 혼합한 후, horn 타입의 초음파 장치로 초음파 처리를 1시간 동안 하여 분산시킨 후, 5,000rpm에서 원심분리를 10분 동안 실시하였다. 그 후 생성된 상층액의 80%를 수득함으로써 전도성 잉크를 제조하였다.
2. 전도성 잉크의 인쇄
35mm 폭을 갖는 PI(polyimide, 폴리이미드) 필름(Jiangsu Yabao Insulation Material Inc.) 상에, 롤투롤 그라비아 인쇄장비를 이용하여 상기 전도성 잉크를 인쇄하였다. 상기 롤투롤 그라비아 인쇄장비의 작동 조건은 인쇄 압력 20 kgf/cm2, 인쇄 속도 10 m/min, 필름텐션 1 kgf/cm2 및 인쇄온도 150℃의 조건으로 설정하여 인쇄하였다. 그 후 150~200℃에서 상기 인쇄된 잉크를 건조시켰다.
상기 전도성 잉크의 건조가 완료됨으로써 발열부를 완성시킨 후, 상기 발열부에 전극을 연결하였다.
3. PI 테이프 코팅
실리콘 접착제가 도포되어 있는 PI 테이프(동백화인켐, DBHN-1 / 접착제 두께 35㎛, PI 두께 25㎛)를 라미네이팅 장치((주)GMP, PACKERLAM 1200)를 이용하여 상기 전도성 잉크가 인쇄된 면에 코팅하였다. 상기 PI 테이프를 코팅할 때 실리콘 접착제의 들뜸 현상으로 인해 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있는 라미네이팅 조건을 찾아내기 위해서, 수많은 반복실험을 실시한 결과, 특정 라미네이팅 조건을 발견하였다. 상기 수많은 반복 실험 중 일부 실험의 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
라미네이팅 조건별 PI 코팅 품질
조건 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4
온도(℃) 80 100 120 150 120 120 120 120
압력(kgf/cm2) 8 8 8 8 3 17 8 8
속도(m/min) 5 5 5 5 5 5 1 10
기포 발생 × × × × ○ ○ ○ ○
상기 표 1의 비교예 1 및 비교예 2에서 확인할 수 있듯이, 압력이 3 kgf/cm2이면 압력이 충분하지 않아 들뜸 현상이 발생하였고, 압력이 17 kgf/cm2 이면 너무 큰 압력으로 인해 오히려 기포가 발생하였다.
코팅 속도가 1 m/min인 비교예 3은 속도가 너무 느려서 코팅 과정 중에 이물질이 끼는 현상이 발생하였고, 공기도 조금씩 주입되어 기포가 발생하였으며, 코팅 속도가 10 m/min인 비교예 4는 속도가 빨라서 열 및 압력이 제대로 전달되지 않아서 들뜸 현상(기포 발생)이 발생하였다.
따라서 온도, 압력 및 속도가 모두 일정한 조건을 만족해야 들뜸 현상 없이 PI 필름이 코팅되는 것을 알 수 있다.
4. 에이징 처리
상기 실시예 1 샘플을 상온, 80℃, 100℃, 120℃, 150℃에서 각각 1분, 3분, 5분 동안 에이징 처리를 하였다. 에이징 처리 없이 200℃에 상기 실시예 1 샘플을 노출시켰을 때 다발성 기포가 여기저기 발생하였다(도 2 참조). 또한, 상기 에이징 처리한 샘플들을 에이징 완료 후 192시간이 경과한 시점에서 200℃에 노출시켰을 때, 1분 동안 에이징 처리한 샘플은 들뜸 현상 뿐 만 아니라, 면상 발열체가 수축되었다(도 3 참조). 그러나 3분, 5분 처리한 샘플들은 기포가 발생하지 않았고, 수축 현상도 없었다(도 4 참조).
110 : 절연성 기판 120 : 발열부
130 : 전극 140 : 실리콘 접착제
150 : PI 필름

Claims (7)

  1. 전도성 잉크를 절연성 기판 상에 인쇄하여 발열부를 형성하는 단계;
    상기 발열부와 전기적으로 연결되어 전류를 공급하는 전극을 형성하는 단계; 및
    실리콘 접착제가 도포된 제1면을 포함하는 폴리이미드(polyimide, PI) 필름을 상기 제1면과 상기 발열부가 마주하도록 하여 상기 발열부 위에 라미네이팅하는 단계를 포함하며,
    상기 라미네이팅은 80~150℃의 온도, 5~15 kgf/cm2의 압력 및 2~8 m/min의 속도에서 실시되는 것인, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리이미드 필름의 두께는 10~200㎛이고, 상기 제1면에 도포된 실리콘 접착제의 두께는 10~100㎛인, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제조방법은 절연층을 형성하는 단계 이후, 15~150℃에서 2분 이상 동안 에이징 처리를 하는 단계를 추가로 포함하는, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 잉크는 탄소나노튜브 10~20 중량부 및 계면활성제 250~500 중량부를 분산시킨 용액을 원심분리하여 상층액을 취함으로써 수득되는, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발열부를 형성하는 단계에서 상기 인쇄는 스크린 프린팅, 오프셋 프린팅, 그라비아 프린팅, 플렉소 프린팅, 레터프레스 프린팅, 잉크젯 프린팅 및 롤투롤 그라비아 프린팅으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 실시되는, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절연성 기판은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트;polyethylene terephthalate), PI(폴리이미드;polyimide), PC(폴리카보네이트, polycarbonate), PES(폴리에테르설폰, polyethersulfone), PAR(폴리아릴레이트, polyarylate), COC(사이클로올레핀, cyclo olefin) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 소재를 포함하는, 폴리이미드 절연층을 포함하는 면상 발열체의 제조방법.
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