KR101983702B1 - 자동차용 면상발열체 - Google Patents

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KR101983702B1
KR101983702B1 KR1020190001581A KR20190001581A KR101983702B1 KR 101983702 B1 KR101983702 B1 KR 101983702B1 KR 1020190001581 A KR1020190001581 A KR 1020190001581A KR 20190001581 A KR20190001581 A KR 20190001581A KR 101983702 B1 KR101983702 B1 KR 101983702B1
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경 태 김
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썬텍주식회사
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Abstract

본 발명은 발열시트, 전자파 차폐 시트, 방수 시트가 순차적으로 적층되는 자동차용 면상발열체에 있어서, 상기 발열시트는 절연 필름의 전면 상에 전도체가 소정 패턴으로 형성되고 상기 패턴 상에 PTC 카본 페이스트가 프린팅되고 소정 높이를 가지는 전류 입력 단자들이 상기 패턴에 연결되도록 상기 절연 필름의 전면 상에 설치되고, 상기 PTC 카본 페이스트는 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 중에 탄소 분말을 분산시켜 구비되며, 상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%인 자동차용 면상발열체에 대한 것이다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

자동차용 면상발열체{Planar heating element for vehicle}
본 발명은 자동차용 면상발열체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발열에 의한 임계 온도가 향상되고 전자파 차폐 및 방수 기능이 구현된 자동차용 면상발열체에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 겨울철에 차가워진 스티어링 휠(steering wheel) 또는 좌석의 온도를 높여 쾌적한 운전이 가능하도록 하는 기능, 및 자동차의 전후면 유리 또는 사이드 미러(side mirror)에 생긴 성에를 제거하여 안전한 운전이 가능하도록 하는 기능을 제공할 수 있다. 이러한 기능을 제공하기 위해, 스티어링 휠, 좌석, 전후면 유리, 또는 사이드 미러의 내부에는 발열을 위한 면상발열체가 설치될 수 있다.
자동차용 면상발열체는 별도의 온도 감지센서 없이 임계 온도까지 상승하면 저항이 급격하게 상승함으로써 일정한 온도를 유지할 수 있는 PTC(positive temperature coefficient) 카본 페이스트(carbon paste)를 이용하여 제조될 수 있다. PTC 카본 페이스트를 이용한 면상발열체는 절연 기판에 은, 구리, 또는 알루미늄 등과 같은 전도체를 소정 패턴으로 인쇄하고, 카본 페이스트를 프린팅한 후, 전류 입력 단자를 병렬로 연결한 형태의 히터(heater)로서, 두께가 얇아 좌석, 전후면 유리, 또는 사이드 미러뿐만 아니라 굴곡이 있는 스티어링 휠에도 설치가 용이할 수 있다.
PTC 카본 페이스트는 합성 수지에 전열성을 갖는 탄소 분말을 배합하여 사용할 수 있는데, 탄소의 양은 수지 100 중량부에 대해 약 10 내지 50 중량부가 바람직하다. 이러한 PTC 카본 페이스트에 사용되는 수지로 종래에는 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 또는 폴리아미드 등이 사용되고 있으며, 특히 폴리에스테르 수지가 많이 사용되고 있다.
그러나, 폴리에스테르 수지를 이용한 PTC 카본 페이스트의 경우, 발열에 의한 임계 온도가 낮아 PTC 카본 페이스트를 이용한 면상발열체가 설치된 스티어링 휠, 좌석, 전후면 유리, 또는 사이드 미러 등을 설정된 온도까지 높이는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있다.
또한, 종래의 자동차용 면상발열체는 PTC 카본 페이스트의 발열을 위해 전도체로 공급되는 전류로 인해 발생되는 전자파를 효과적으로 차폐하는 수단이 미비하여 인체에 유해하다는 인식이 생겨 사용을 꺼려하는 원인이 되고 있으며, 방수를 위한 수단 또한 미비하여 습기 등에 의해 기계적 손상의 발생 확률이 높아 고장의 원인이 되고 있는 실정이다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, 발열에 의한 임계 온도가 향상된 PTC 카본 페이스트를 이용한 자동차용 면상발열체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은, 전자파 차폐 기능 및 방수 기능이 구현된 자동차용 면상발열체를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발열시트(110), 전자파 차폐 시트(130), 방수 시트(150)가 순차적으로 적층되는 자동차용 면상발열체(100)에서, 상기 발열시트는 절연 필름(111)의 전면 상에 전도체(113)가 소정 패턴으로 형성되고 상기 패턴 상에 PTC 카본 페이스트(115)가 프린팅되고 소정 높이를 가지는 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 상기 패턴에 연결되도록 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 설치되고, 상기 PTC 카본 페이스트(115)는 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 중에 탄소 분말을 분산시켜 구비되며, 상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지 100wt% 중에 포함된 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 3wt% 내지 7wt%이고, 밀도는 0.9g/㎤ 내지 0.95g/㎤이고, 용융지수 (melt index)는 8g/min 내지 12g/min이고, 용융온도 (Tm)은 98.5℃ 내지 105.5℃이고, 연화온도 (vicat.)는 80℃ 내지 85℃이고, 상기 탄소 분말은 입자크기가 95nm 내지 105nm이고, 비표면적이 20㎡/g 내지 23㎡/g인 카본블랙이고, 용융혼합 또는 용액혼합을 통하여 상기 탄소 분말을 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 분산시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 3wt% 내지 7wt%이고, 밀도는 0.9g/㎤ 내지 0.95g/㎤이고, 용융지수 (melt index)는 8g/min 내지 12g/min이고, 용융온도 (Tm)은 98.5℃ 내지 105.5℃이고, 연화온도 (vicat.)는 80℃ 내지 85℃이고, 상기 탄소 분말은 입자크기가 95nm 내지 105nm이고, 비표면적이 20㎡/g 내지 23㎡/g인 카본블랙이고, 용융혼합 또는 용액혼합을 통하여 상기 탄소 분말을 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 분산시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 5wt%이고, 밀도는 0.931g/㎤이고, 용융지수 (melt index)는 10g/min이고, 용융온도 (Tm)은 101.5℃이고, 연화온도 (vicat.)은 83℃이고, 상기 탄소 분말은 입자크기가 101nm이고, 비표면적이 26㎡/g인 카본블랙이고, 용융혼합 또는 용액혼합을 통하여 상기 탄소 분말을 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 분산시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 용융혼합은 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지를 150℃의 온도에서 5분 동안 용융시킨 후 상기 탄소 분말을 첨가하여 20분 동안 80rpm의 속도로 교반시키고, 상기 탄소 분말은 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 첨가하기 전 수분을 완전히 제거하기 위하여 110℃의 오븐에서 24시간 건조하고, 상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 절연 필름(111)는 상기 전도체(113)가 구비되기 전 표면처리 하는 것을 더 포함하고, 상기 표면처리는 세정제 혼합물을 상기 절연 필름(111)의 표면에 상기 세정제 혼합물을 스프레이 분사시킨 후, 상온에서 5시간 동안 건조시키고, 이에서 상기 절연 필름(111)의 표면에 파장이 253.7nm인 자외선을 2초 내지 3초 동안 조사하여 형성 이용하여 자외선을 조사하는 것을 포함하고, 상기 세정제 혼합물은 상기 절연 필름(111)의 표면에 이물질을 세정하고 먼지가 달라붙는 형상을 방지하기 위하여 세정제와 정전기 방지제를 중량비로 95wt% : 5wt%로 혼합하여 구비되고, 상기 세정제는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올 (isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상의 용제를 포함하고, 상기 정전기 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 자동차용 면상발열체(100)는, 절연 필름(111)의 전면 상에 전도체(113)가 소정 패턴으로 형성되고 상기 패턴 상에 PTC 카본 페이스트(115)가 프린팅되고 소정 높이를 가지는 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 상기 패턴에 연결되도록 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 설치된 발열 시트(110), 상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 배치된 위치와 정렬된 위치에 제1 개구부(131)가 형성되고 상기 발열 시트(110)의 전면 상에 부착된 전자파 차폐 시트(130), 상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 배치된 위치와 정렬된 위치에 제2 개구부(153)가 형성되고 상기 전자파 차폐 시트(130)의 전면 상에 부착된 방수 시트(150), 상기 발열 시트(110)의 일측면을 덮도록 부착된 제1 전자파 차폐 마감 부재(171), 상기 제1 전자파 차폐 마감 부재(171)가 부착된 상기 발열 시트(110)의 일측면에 대향하는 타측면을 덮도록 부착된 제2 전자파 차폐 마감 부재(173), 및 밑면의 일부분이 개구되어 내측에 중공이 형성되고 상기 제1 개구부(131) 및 상기 제2 개구부(153)로 삽입되어 상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 상기 중공에 인입되도록 덮고 상기 밑면의 타부분이 상기 발열 시트(110)에 접착되어 고정되는 쉴드캔(190)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 PTC 카본 페이스트(115)는, 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)에 탄소 분말을 분산시켜 제조될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 PTC 카본 페이스트(115)는, 정온도계수의 임계 온도가 약 90℃일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 발열 시트(110)는, 상기 전도체(113)가 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 진공 증착되고, 상기 전도체(113) 상에 에칭 레지스트(etching resist)가 상기 소정 패턴으로 프린팅된 후 가열되거나 UV로 건조되고, 산류가 분사되어 상기 에칭 레지스트로 보호된 부분을 제외한 상기 전도체(113)의 일부분이 부식되어 상기 절연 필름(111)으로부터 박리되고, 알칼리 수용액으로 중화되어 상기 에칭 레지스트가 제거된 후, 세척 및 건조됨으로써, 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 상기 전도체(113)가 상기 소정 패턴으로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 발열 시트(110)는, 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 증착된 상기 전도체(113)가 단계적으로 템퍼링(tempering)될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 방수 시트(150)는, 고어텍스 멤브레인(gore-tex membrane) 소재로 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 전자파 차폐 마감 부재(171)는, 상기 발열 시트(110)의 전면 방향과 평행하고 상기 발열 시트(110), 상기 전자파 차폐 시트(130), 및 상기 방수 시트(150)들의 좌측면에 밀착되어 부착된 제1 측부(171a), 상기 제1 측부(171a)의 상단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장되고 상기 방수 시트(150)의 전면에 부착된 제1 상부(171b), 및 상기 제1 측부(171a)의 하단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장되고 상기 발열 시트(110)의 후면에 부착된 제1 하부(171c)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 전자파 차폐 마감 부재(173)는, 상기 발열 시트(110)의 전면 방향과 평행하고 상기 발열 시트(110), 상기 전자파 차폐 시트(130), 및 상기 방수 시트(150)들의 우측면에 밀착되어 부착된 제2 측부(173a), 상기 제2 측부(173a)의 상단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장되고 상기 방수 시트(150)의 전면에 부착된 제2 상부(173b), 및 상기 제2 측부(173a)의 하단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장되고 상기 발열 시트(110)의 후면에 부착된 제2 하부(173c)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 쉴드캔(190)은, 상기 밑면의 형상이 상기 제1 개구부(131) 및 상기 제2 개구부(153)의 형상과 동일하게 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, EVA 수지를 포함하는 PTC 카본 페이스트를 이용함으로써, 발열에 의한 임계 온도가 대략 90℃까지 향상되어 면상발열체의 발열에 대한 효율성이 증대될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 면상발열체의 전면뿐만 아니라 측면까지 전자파 차폐를 위한 시트 및 마감 부재가 덮도록 배치됨으로써, 면상발열체에서 발생되는 전자파의 차폐 효과가 증대될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 면상발열체로의 수분 유입이 방지되고 통기가 원활해짐으로써, 면상발열체의 고장율이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차용 면상발열체의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 A-A'선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 B-B'선 단면도이다.
설명에 앞서, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부(unit)", "모듈(module)", 및 "컴포넌트(component)" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "실시 예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한, "포함하는", "구비하는", "갖는" 및 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구 범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성 요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(transition word)로서 "포함하는(comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현될 수 있거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "부(unit)", "모듈(module)", "시스템(system)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 예를 들어, 프로그램 모듈은 하나의 컴포넌트와 등가 혹은 둘 이상의 컴포넌트의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 서버 또는 단말기에서 실행되는 애플리케이션 및 하드웨어 모두가 모듈단위로 구성될 수 있고, 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 및 기록 매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 자동차용 면상발열체가 설명된다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시 예를 통하여 동일한 도면 부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성 간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차용 면상발열체의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 A-A'선 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 B-B'선 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 자동차용 면상발열체(100)는 발열 시트(110), 전자파 차폐 시트(130), 방수 시트(150), 전자파 차폐 마감 부재들(171, 173), 및 쉴드캔(190)을 포함할 수 있다. 그러나, 면상발열체(100)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 다양한 실시 예에 따르면, 면상발열체(100)는 적어도 하나의 다른 구성 요소가 더 포함될 수 있다.
상기 자동차용 면상발열체(100)에서, 상기 발열시트(110), 전자파 차폐 시트(130), 방수 시트(150)가 순차적으로 적층될 수 있다.
상기 발열시트는 절연 필름(111)의 전면 상에 전도체(113)가 소정 패턴으로 형성되고 상기 패턴 상에 PTC 카본 페이스트(115)가 프린팅되고 소정 높이를 가지는 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 상기 패턴에 연결되도록 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 설치되고, 상기 PTC 카본 페이스트(115)는 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 중에 탄소 분말을 분산시켜 구비될 수 있다. 상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%인 자동차용 면상발열체.
상기 PTC 카본 페이스트(115)는 결정성 고분자인 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 탄소 분말을 분산시켜 구비시킬 수 있는데, 상기 탄소 분말은 카본 블랙일 수 있다. 상기 PTC 카본 페이스트 (115)의 기재로 결정성 고분자인 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지를 사용함으로써 상기 카본 블랙이 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지의 결정성 구조 중에서 균일하게 분산되어 온도 변화에 따른 저항의 변화가 일정하도록 효과적으로 제어할 수 있다.
또한, 상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%일 수 있는데, 30wt% 미만이면 카본 분말의 함량이 너무 작아 높은 저항을 나타내고, 50wt%부터는 거의 저항이 일정하게 유지되므로 50wt%를 초과하면 불필요한 원료비 증가에 의한 공정효율을 감소시킨다.
상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지 100wt% 중에 포함된 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 3wt% 내지 7wt%이고, 밀도는 0.9g/㎤ 내지 0.95g/㎤이고, 용융지수 (melt index)는 8g/min 내지 12g/min이고, 용융온도 (Tm)은 98.5℃ 내지 105.5℃이고, 연화온도 (vicat.)는 80℃ 내지 85℃일 수 있다.
상기 탄소 분말은 입자크기가 95nm 내지 105nm이고, 비표면적이 20㎡/g 내지 23㎡/g인 카본블랙이고, 용융혼합 또는 용액혼합을 통하여 상기 탄소 분말을 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 분산시킬 수 있다.
상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 3wt% 내지 7wt%일 수 있는데, 상기 비닐 아세테이트 함량이 3wt% 미만인 경우에는 결정성이 너무 높아 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지를 용융시키기 어렵고 또한 탄소 입자가 고르게 분산되지 않아 문제되고, 7wt% 초과인 경우에는 결정성이 낮아 PTC 소재로 이용하기 어렵다. 또한, 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지의 밀도, 용융지수, 용융온도 및 연화온도가 전술한 범위 내에 포함되어야, 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지 내에 상기 탄소 분말로 균일하게 분산될 수 있고, 이어서 균일한 두께를 갖는 박막의 시트형태로 제조되어 상기 자동차용 면상발열체(100)의 발열시트(110)로 이용될 수 있다.
상기 탄소 분말은 입자크기가 95nm 내지 105nm일 수 있는데, 95nm 미만이면 탄소 분말이 서로 뭉쳐 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지 내에 균일하게 분사되지 않아 문제되고, 105nm 초과이면 상기 발열시트(110)의 두께를 감소시킬 수 없고 또한 온도에 따른 저항을 제어하기 어려워 문제된다.
바람직하게는, 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 5wt%이고, 밀도는 0.931g/㎤이고, 용융지수 (melt index)는 10g/min이고, 용융온도 (Tm)은 101.5℃이고, 연화온도 (vicat.)은 83℃이고, 상기 탄소 분말은 입자크기가 101nm이고, 비표면적이 26㎡/g인 카본블랙일 수 있다. 또한, 용융혼합에 의하여 상기 탄소 분말을 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 분산시킬 수 있다.
상기 용융혼합은 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지를 150℃의 온도에서 5분 동안 용융시킨 후 상기 탄소 분말을 첨가하여 20분 동안 80rpm의 속도로 교반시킬 수 있다. 상기 탄소 분말은 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 첨가하기 전 수분을 완전히 제거하기 위하여 110℃의 오븐에서 24시간 건조하고, 상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%일 수 있다.
상기 탄소 분말은 용융혼합에 의하여 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지 중에 분산될 수 있다. 상기 용융혼합시 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지를 150℃의 온도에서 5분 동안 용융시켜야 상기 탄소 분말이 안정적으로 균일하게 분산될 수 있는 상태가 되며, 상기 탄소 분말을 20분 동안 80rpm으로 교반시켜 분산시키는 것이 바람직하다. 분산속도가 80rpm보다 낮으면 교반시간이 증가되고 상기 탄소 분말이 고르게 분산되지 못하고 뭉치는 문제가 발생하고, 분산속도가 80rpm보다 높으면 임팰러와 탄소 분말의 마찰력, 고분자 사슬과 탄소 분말의 마찰력 등이 증가되어 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지의 기계적 강도를 저하시킬 수 있다.
발열 시트(110)는 절연 필름(111), 전도체(113), PTC 카본 페이스트(115), 및 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 포함할 수 있다. 상기 절연 필름(111)은 발열 시트(110)의 기판 역할을 하며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리이미드(polyimide, PI) 등의 소재로 구성될 수 있다. 전도체(113)는 은, 구리, 또는 알루미늄 등으로 구성되며, 포일(foil)과 같은 박막 형태가 사용될 수 있다.
별법으로, 상기 절연 필름(111)는 상기 전도체(113)가 구비되기 전 표면처리 하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 표면처리는 세정제 혼합물을 상기 절연 필름(111)의 표면에 상기 세정제 혼합물을 스프레이 분사시킨 후, 상온에서 5시간 동안 건조시키고, 이에서 상기 절연 필름(111)의 표면에 파장이 253.7nm인 자외선을 2초 내지 3초 동안 조사하여 형성 이용하여 자외선을 조사하는 것을 포함할 수 있다.
상기 세정제 혼합물은 상기 절연 필름(111)의 표면에 이물질을 세정하고 먼지가 달라붙는 형상을 방지하기 위하여 세정제와 정전기 방지제를 중량비로 95wt% : 5wt%로 혼합하여 구비될 수 있다.
상기 세정제는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올 (isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상의 용제를 포함하고, 상기 정전기 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 세정제 혼합물를 이용하여 상기 절연 필름(111)의 표면에 잔존하는 먼지, 기름 등을 제거함으로써 상기 전도체(113)가 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 균일 커버리지를 갖도록 컨퍼멀하고 견고하게 진공 증착되도록 할 수 있다. 또한, 상기 세정제 혼합물 중에 정전기 방지제를 더 포함시킴으로써 공기 중에서 상기 절연 필름(111)의 외면으로 이물질 등이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 상기 세정제와 정전 방지제는 전술한 범위로 포함됨으로써 상기 절연 필름(111)을 용이하게 세적하고, 상기 정전 방지제의 함량을 소정 범위 이하로 제어함으로써 불필요한 생산비가 증가되는 것을 방지할 수 있다.
상기 세정제 혼합물을 이용하여 세척한 후 상기 절연 필름(111)을 상온에서 5시간 동안 건조시킨 후 상기 절연 필름(111)의 외면에 자외선을 조사할 수 있다. 상기 자외선은 상기 절연 필름(111) 표면을 개질할 수 있다.
고분자 수지로 이루어진 절연 필름(111)의 표면에 자외선을 조사하면, 상기 고분자 수지 표면에서 존재하는 자유전자와 공기중의 산소와 결합하여 표면에 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH) 등의 라디칼이 생성되기 때문에, 표면의 극성이 높아지게 되어 극성을 갖는 전도체(113)가 착되기 쉬워지게 된다. 이 경우 자외선의 에너지가 분자의 결합에너지보다 높아야 하는 것이 최소의 필요조건인 바, 파장이 253.7nm의 자외선의 에너지는 471.5KJ/mol로 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH)의 분자의 결합에너지보다 높아 라디칼을 효율적으로 형성시킬 수 있다.
PTC 카본 페이스트(115)는 고분자 합성 수지의 고분자 매트릭스 내에 카본 블랙과 같은 탄소 분말을 도전성 충진재로서 고르게 분산시킴으로써, 전기적으로 도전성을 띠고, 온도가 상승함에 따라 저항이 증가하며, 스위칭 온도(switching temperature)라 지칭되는 임계 온도 이상으로 온도가 상승하는 경우에는 전기 저항이 급격하게 상승함으로써 일정한 온도를 유지할 수 있는 정온도계수 즉, PTC 특성을 나타낼 수 있다.
PTC 카본 페이스트(115)에 사용되는 고분자 합성 수지는 열변성이 적으며, 탄소 분말과 용이하게 배합되며, 접착성을 가지며 수난용성의 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, PTC 카본 페이스트(115)에 사용되는 고분자 합성 수지는 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA) 수지가 사용될 수 있다. 상기 EVA 수지를 사용한 PTC 카본 페이스트(115)는 종래에 고분자 합성 수지로 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 또는 폴리아미드 수지가 사용된 것보다 발열에 의한 임계 온도가 높아 고효율의 자동차용 면상발열체(100)의 제조에 적합하다. 예를 들어, 상기 EVA 수지를 사용한 PTC 카본 페이스트(115)는 발열에 의한 임계 온도가 대략 90℃까지 향상될 수 있다.
PTC 카본 페이스트(115)는 PTC 특성에 영향을 미치지 않는 가공 조제를 추가로 함유할 수 있다. 예를 들어, PTC 카본 페이스트(115)는 산화 방지제, 열화 방지제, 소포제, 가교제, 가교조제, 분산제, 결합제, 가소제, 안정제, 또는 계면활성제 등을 포함할 수 있다.
전류 입력 단자들(117a, 117b)은 전도체(113)에 전원에 전기적으로 접속시키는 역할을 할 수 있다. 전류 입력 단자들(117a, 117b)에 인가된 전류가 전도체(113)에 흐르게 되면, PTC 카본 페이스트(115)를 통전시킬 수 있다. 이에 따라, PTC 카본 페이스트(115)는 저온에서는 탄소 입자끼리 접촉하여 통전되어 발열이 되고, 온도가 상승하면서 결정성 고분자가 상변환을 일으키고 열팽창을 하면서 탄소 입자 간의 연결이 단절되면서 접촉성이 약화되고 이에 따라 저항이 증가하면서 통전이 중지될 수 있다.
발열 시트(110)의 제조 공정을 살펴보면, 전도체(113)를 절연 필름(111) 상에 진공 증착시키고, 전도체(113) 상에 에칭 레지스트(etching resist)를 일정 패턴으로 프틴팅한 후 가열하거나 UV로 건조하고, 염산 등과 같은 산류를 분사하여 에칭 레지스트로 보호된 부분을 제외한 전도체(113)의 일부분을 부식시켜 절연 필름(111)으로부터 박리시키고, 수산화나트륨 수용액 등의 알칼리 수용액으로 중화시켜 에칭 레지스트를 제거한 후, 세척 및 건조시킴으로써, 전도체(113)로 구성된 전극 패턴을 절연 필름(111) 상에 형성시킬 수 있다. 이 후, 전도체(113)로 구성된 전극 패턴 상에 PTC 카본 페이스트(115) 프린팅하고 건조시켜 발열 시트(110)를 제조할 수 있다. 이 때, 전류 입력 단자들(117a, 117b)은 전도체(113)로 구성된 전극 패턴에 연결되도록 설치됨으로써, 전극이 PTC 카본 페이스트(115)에 의해 양분되고, 전류는 병렬 상태로 연결될 수 있다.
상술한 발열 시트(110)의 제조 공정에서, 절연 필름(111) 상에 증착된 전도체(113)를 단계적으로 템퍼링(tempering)하는 공정이 더 수행될 수 있다. 이 경우, 절연 필름(111) 상에 증착된 전도체(113)의 열변형이 방지되어 균일하게 프린팅이 이루어질 수 있고, 열전도도 역시 균일하게 얻어질 수 있다.
전자파 차폐 시트(130)는 전자파를 차폐하거나 흡수할 수 있다. 예컨대, 전자파 차폐 시트(130)는 발열 시트(110)의 전면에 부착되어, 전도체(113)로 공급되는 전류로 인해 발생되어 발열 시트(110)의 전면 방향으로 발산되는 전자파를 차폐하거나 흡수할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자파 차폐 시트(130)는 금속 포일로 구성될 수 있다. 다른 실시 예로, 전자파 차폐 시트(130)는 절연성 베이스 원단과 코팅지의 표면에 페라이트(ferrite) 성분의 전자파 차폐제를 도포하거나 부착시킨 후 합지 원단을 적층시켜 형성될 수 있다.
방수 시트(150)는 전자파 차폐 시트(130) 및 발열 시트(110)로 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 방수 시트(150)는 폴리우레탄 수지, 폴리에틸렌 수지, 아크릴 수지, 멜라닌 수지, 또는 폴리프로필렌 수지를 1종 또는 1종 이상을 혼용하여 형성된 액체 상태의 방수 코팅액으로 도포하여 구성될 수 있다. 다른 실시 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 방수 시트(150)는 고어텍스 멤브레인(gore-tex membrane) 소재로 구성될 수 있다. 상기 고어텍스 멤브레인 소재로 구성된 방수 시트(150)는 복수 개의 통기 홀(151)을 포함할 수 있다. 상기 통기 홀(151)은 상기 방수 시트(150)의 제곱 인치 당 약 90억 개가 형성될 수 있으며, 공기 입자보다는 큰 크기로 형성되어 내부 및 외부 간의 양방향 통기(11)를 지원하고, 물방울 입자보다는 크기가 작기 때문에 물방울 입자가 전자파 차폐 시트(130) 및 발열 시트(110)로 유입되는 것을 방지(13)하여 방수 기능을 할 수 있다.
전자파 차폐 마감 부재들(171, 173)은 전자파 차폐 시트(130)와 마찬가지로 전자파를 차폐하거나 흡수할 수 있다. 예컨대, 전자파 차폐 마감 부재들(171, 173)은 발열 시트(110)의 측면을 덮도록 부착되어, 전도체(113)로 공급되는 전류로 인해 발생되어 발열 시트(110)의 측면 방향으로 발산되는 전자파를 차폐하거나 흡수할 수 있다. 전자파 차폐 마감 부재들(171, 173)은 전자파 차폐 시트(130)와 동일한 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전자파 차폐 마감 부재들(171, 173)은 금속 포일로 구성되거나, 절연성 베이스 원단과 코팅지의 표면에 페라이트 성분의 전자파 차폐제를 도포하거나 부착시킨 후 합지 원단을 적층시켜 형성될 수 있다.
쉴드캔(190)은 전자파를 차폐할 수 있다. 쉴드캔(190)은 금속판 또는 도전성 금속류가 첨가된 합성 수지 등을 사용하여 캔(can) 또는 박스(box) 형태로 마련될 수 있다. 이 때, 쉴드캔(190)은 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 덮을 수 있도록 밑면의 일부가 개구된 형태로 마련될 수 있다.
전자파 차폐 시트(130)나 전자파 차폐 마감 부재들(171, 173)은 발열 시트(110) 상에 전극 패턴을 형성하는 전도체(113)로부터 발생된 전자파를 차폐 또는 흡수하는 반면에, 쉴드캔(190)은 전도체(113)로 전류를 공급하는 전류 입력 단자들(117a, 117b)로부터 발생된 전자파를 차폐할 수 있다. 이는 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 소정 높이를 가짐으로써, 발열 시트(110)의 전면 방향으로 돌출된 형태로 배치되기 때문에, 전자파 차폐 시트(130)로는 상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 덮기 어렵기 때문이다.
이를 보다 상세히 하면, 전자파 차폐 시트(130) 및 방수 시트(150) 각각에는 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 배치된 위치와 정렬된 위치에 개구부들(131, 153)이 형성되어, 전자파 차폐 시트(130) 및 방수 시트(150)를 발열 시트(110) 상에 적층시킬 때, 상기 개구들들(131, 153)들을 통해 발열 시트(110) 상에 배치된 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 외측으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 외측으로 돌출되어 노출된 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 쉴드캔(190)으로 덮음으로써, 상기 쉴드캔(190)이 전류 입력 단자들(117a, 117b)로부터 발생된 전자파를 차폐하도록 할 수 있다.
자동차용 면상발열체(100)의 제조 공정을 살펴보면, 일단 진공 증착 공정, 에칭 공정, 세척 및 건조 공정 등을 통해 절연 필름(111)의 전면 상에 전도체(113)를 이용하여 전극 패턴을 형성하고, 상기 전극 패턴 상에 PTC 카본 페이스트(115)를 프린팅 및 건조시키고, 소정 높이를 가지는 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 상기 전극 패턴에 연결되도록 설치함으로써, 발열 시트(110)를 제조할 수 있다.
이 후, 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 배치된 위치와 정렬된 위치에 제1 개구부(131)가 형성된 전자파 차폐 시트(130)를 발열 시트(110)의 전면 상에 부착시킬 수 있다. 또한, 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 배치된 위치와 정렬된 위치에 제2 개구부(153)가 형성된 방수 시트(150)를 발열 시트(110)의 전면 상에 부착된 전자파 차폐 시트(130)의 전면 상에 부착시킬 수 있다.
전자파 차폐 시트(130) 및 방수 시트(150)가 발열 시트(110)의 전면 상에 적층되어 부착되면, 발열 시트(110)의 전면에 배치된 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 상기 제1 개구부(131) 및 상기 제2 개구부(153)를 통해 외측으로 노출되게 되는데, 이는 쉴드캔(190)으로 상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 덮음으로써, 노출 부분을 차단할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 쉴드캔(190)은 상기 제1 개구부(131) 및 상기 제2 개구부(153)로 삽입되어 상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 상기 쉴드캔(190)의 내측 중공에 인입되도록 덮을 수 있다. 이 때, 쉴드캔(190)의 밑면의 일부분은 개구된 형태로 마련되고 개구되지 않은 상기 밑면의 타부분은 접착 부재를 통해 발열 시트(110)에 접착되어 고정될 수 있다. 또한, 쉴드캔(190)의 밑면의 형상은 상기 제1 개구부(131) 및 상기 제2 개구부(153)의 형상과 동일하게 형성됨으로써, 발열 시트(110)의 전면이 외부로 노출되지 않을 수 있다.
이 후, 전자파 차폐 마감 부재들(171, 173)을 발열 시트(110)의 측면을 덮도록 부착시킬 수 있다. 예를 들어, 발열 시트(110)의 좌측면(도 3의 좌측 방향의 면)을 제1 전자파 차폐 마감 부재(171)로 덮고, 발열 시트(110)의 우측면(도 3의 우측 방향의 면)을 제2 전자파 차폐 마감 부재(173)로 덮을 수 있다.
이를 보다 상세히 하면, 상기 제1 전자파 차폐 마감 부재(171)는 발열 시트(110), 전자파 차폐 시트(130), 및 방수 시트(150)의 적층 방향 즉, 발열 시트(110)의 전면 방향(도 3의 상측 방향)과 평행한 제1 측부(171a)가 발열 시트(110), 전자파 차폐 시트(130), 및 방수 시트(150)들의 좌측면에 밀착되어 부착되고, 상기 제1 측부(171a)의 상단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장된 제1 상부(171b)가 방수 시트(150)의 전면에 부착되며, 상기 제1 측부(171a)의 하단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장된 제1 하부(171c)가 발열 시트(110)의 후면(배면)에 부착됨으로써, 발열 시트(110)의 좌측면뿐만 아니라 전자파 차폐 시트(130) 및 방수 시트(150)들의 좌측면까지 덮을 수 있다.
또한, 상기 제2 전자파 차폐 마감 부재(173)는 발열 시트(110)의 전면 방향과 평행한 제2 측부(173a)가 발열 시트(110), 전자파 차폐 시트(130), 및 방수 시트(150)들의 우측면에 밀착되어 부착되고, 상기 제2 측부(173a)의 상단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장된 제2 상부(173b)가 방수 시트(150)의 전면에 부착되며, 상기 제2 측부(173a)의 하단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장된 제2 하부(173c)가 발열 시트(110)의 후면(배면)에 부착됨으로써, 발열 시트(110)의 우측면뿐만 아니라 전자파 차폐 시트(130) 및 방수 시트(150)들의 우측면까지 덮을 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 면상발열체 110: 발열 시트
130: 전자파 차폐 시트 150: 방수 시트
171, 173: 전자파 차폐 마감 부재
190: 쉴드캔

Claims (17)

  1. 발열시트(110), 전자파 차폐 시트(130), 방수 시트(150)가 순차적으로 적층되는 자동차용 면상발열체(100)에 있어서,
    상기 발열시트는 절연 필름(111)의 전면 상에 전도체(113)가 소정 패턴으로 형성되고 상기 패턴 상에 PTC 카본 페이스트(115)가 프린팅되고 소정 높이를 가지는 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 상기 패턴에 연결되도록 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 설치되고,
    상기 PTC 카본 페이스트(115)는 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA) 중에 탄소 분말을 분산시켜 구비되며,
    상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%이고,
    상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지 100wt% 중에 포함된 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 3wt% 내지 7wt%이고, 밀도는 0.9g/㎤ 내지 0.95g/㎤이고, 용융지수 (melt index)는 8g/min 내지 12g/min이고, 용융온도 (Tm)은 98.5℃ 내지 105.5℃이고, 연화온도 (vicat.)는 80℃ 내지 85℃이고,
    상기 탄소 분말은 입자크기가 95nm 내지 105nm이고, 비표면적이 20㎡/g 내지 23㎡/g인 카본블랙이고,
    용융혼합 또는 용액혼합을 통하여 상기 탄소 분말을 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 분산시키는 자동차용 면상발열체.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지 100wt% 중에 포함된 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 5wt%이고, 밀도는 0.931g/㎤이고, 용융지수 (melt index)는 10g/min이고, 용융온도 (Tm)은 101.5℃이고, 연화온도 (vicat.)은 83℃이고,
    상기 탄소 분말은 입자크기가 101nm이고, 비표면적이 26㎡/g인 카본블랙이고,
    용융혼합 또는 용액혼합을 통하여 상기 탄소 분말을 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 분산시키는 자동차용 면상발열체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 용융혼합은 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지를 150℃의 온도에서 5분 동안 용융시킨 후 상기 탄소 분말을 첨가하여 20분 동안 80rpm의 속도로 교반시키고,
    상기 탄소 분말은 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 첨가하기 전 수분을 완전히 제거하기 위하여 110℃의 오븐에서 24시간 건조하고,
    상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%인 자동차용 면상발열체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연 필름(111)는 상기 전도체(113)가 구비되기 전 표면처리 하는 것을 더 포함하고,
    상기 표면처리는 세정제 혼합물을 상기 절연 필름(111)의 표면에 상기 세정제 혼합물을 스프레이 분사시킨 후, 상온에서 5시간 동안 건조시키고, 이어서 상기 절연 필름(111)의 표면에 파장이 253.7nm인 자외선을 2초 내지 3초 동안 조사하여 형성 이용하여 자외선을 조사하는 것을 포함하고,
    상기 세정제 혼합물은 상기 절연 필름(111)의 표면에 이물질을 세정하고 먼지가 달라붙는 형상을 방지하기 위하여 세정제와 정전기 방지제를 중량비로 95wt% : 5wt%로 혼합하여 구비되고,
    상기 세정제는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올 (isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상의 용제를 포함하고, 상기 정전기 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함하는 자동차용 면상발열체.
  6. 자동차용 면상발열체(100)에 있어서,
    절연 필름(111)의 전면 상에 전도체(113)가 소정 패턴으로 형성되고 상기 패턴 상에 PTC 카본 페이스트(115)가 프린팅되고 소정 높이를 가지는 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 상기 패턴에 연결되도록 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 설치된 발열 시트(110);
    상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 배치된 위치와 정렬된 위치에 제1 개구부(131)가 형성되고 상기 발열 시트(110)의 전면 상에 부착된 전자파 차폐 시트(130);
    상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)이 배치된 위치와 정렬된 위치에 제2 개구부(153)가 형성되고 상기 전자파 차폐 시트(130)의 전면 상에 부착된 방수 시트(150);
    상기 발열 시트(110)의 일측면을 덮도록 부착된 제1 전자파 차폐 마감 부재(171);
    상기 제1 전자파 차폐 마감 부재(171)가 부착된 상기 발열 시트(110)의 일측면에 대향하는 타측면을 덮도록 부착된 제2 전자파 차폐 마감 부재(173); 및
    밑면의 일부분이 개구되어 내측에 중공이 형성되고 상기 제1 개구부(131) 및 상기 제2 개구부(153)로 삽입되어 상기 전류 입력 단자들(117a, 117b)을 상기 중공에 인입되도록 덮고 상기 밑면의 타부분이 상기 발열 시트(110)에 접착되어 고정되는 쉴드캔(190)을 포함하는 자동차용 면상발열체.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 PTC 카본 페이스트(115)는,
    에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지(ethylene-vinyl acetate copolymer, EVA)에 탄소 분말을 분산시켜 제조되는 자동차용 면상발열체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 PTC 카본 페이스트(115)는
    상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지는 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지 100wt% 중에 포함된 비닐 아세테이트 (vinylacetate) 함량이 5wt%이고, 밀도는 0.931g/㎤이고, 용융지수 (melt index)는 10g/min이고, 용융온도 (Tm)은 101.5℃이고, 연화온도 (vicat.)은 83℃이고,
    상기 탄소 분말은 입자크기가 101nm이고, 비표면적이 26㎡/g인 카본블랙이고,
    용융혼합 또는 용액혼합을 통하여 상기 탄소 분말을 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지에 분산시키는 자동차용 면상발열체.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 용융혼합은 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지를 자일렌이 교반시켜 녹인 후, 상기 탄소 분말을 첨가하여 교반하고,
    상기 용액혼합은 상기 에틸렌비닐 아세테이트 코폴리머 수지를 150℃의 온도에서 5분 동안 용융시킨 후 상기 탄소 분말을 첨가하여 20분 동안 80rpm의 속도로 교반시키고,
    상기 탄소 분말은 상기 PTC 카본 페이스트 전체 중량에 대하여 30wt% 내지 50wt%인 자동차용 면상발열체.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 PTC 카본 페이스트(115)는,
    정온도계수의 임계 온도가 90℃인 자동차용 면상발열체.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 발열 시트(110)는,
    상기 전도체(113)가 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 진공 증착되고, 상기 전도체(113) 상에 에칭 레지스트(etching resist)가 상기 소정 패턴으로 프린팅된 후 가열되거나 UV로 건조되고, 산류가 분사되어 상기 에칭 레지스트로 보호된 부분을 제외한 상기 전도체(113)의 일부분이 부식되어 상기 절연 필름(111)으로부터 박리되고, 알칼리 수용액으로 중화되어 상기 에칭 레지스트가 제거된 후, 세척 및 건조됨으로써, 상기 절연 필름(111)의 전면 상에 상기 전도체(113)가 상기 소정 패턴으로 형성되는 자동차용 면상발열체.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 절연 필름(111)는 상기 전도체(113)가 증착되기 전 표면처리 하는 것을 더 포함하고,
    상기 표면처리는 세정제 혼합물을 상기 절연 필름(111)의 표면에 상기 세정제 혼합물을 스프레이 분사시킨 후, 상온에서 5시간 동안 건조시키고, 이어서 상기 절연 필름(111)의 표면에 파장이 253.7nm인 자외선을 2초 내지 3초 동안 조사하여 형성 이용하여 자외선을 조사하는 것을 포함하고,
    상기 세정제 혼합물은 상기 절연 필름(111)의 표면에 이물질을 세정하고 먼지가 달라붙는 형상을 방지하기 위하여 세정제와 정전기 방지제를 중량비로 95wt% : 5wt%로 혼합하여 구비되고,
    상기 세정제는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올 (isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상의 용제를 포함하고, 상기 정전기 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함하는 자동차용 면상발열체.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 발열 시트(110)는,
    상기 절연 필름(111)의 전면 상에 증착된 상기 전도체(113)가 단계적으로 템퍼링(tempering)되는 자동차용 면상발열체.
  14. 청구항 6에 있어서,
    상기 방수 시트(150)는,
    고어텍스 멤브레인(gore-tex membrane) 소재로 구성되는 자동차용 면상발열체.
  15. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 전자파 차폐 마감 부재(171)는,
    상기 발열 시트(110)의 전면 방향과 평행하고 상기 발열 시트(110), 상기 전자파 차폐 시트(130), 및 상기 방수 시트(150)들의 좌측면에 밀착되어 부착된 제1 측부(171a);
    상기 제1 측부(171a)의 상단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장되고 상기 방수 시트(150)의 전면에 부착된 제1 상부(171b); 및
    상기 제1 측부(171a)의 하단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장되고 상기 발열 시트(110)의 후면에 부착된 제1 하부(171c)를 포함하는 자동차용 면상발열체.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2 전자파 차폐 마감 부재(173)는,
    상기 발열 시트(110)의 전면 방향과 평행하고 상기 발열 시트(110), 상기 전자파 차폐 시트(130), 및 상기 방수 시트(150)들의 우측면에 밀착되어 부착된 제2 측부(173a);
    상기 제2 측부(173a)의 상단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장되고 상기 방수 시트(150)의 전면에 부착된 제2 상부(173b); 및
    상기 제2 측부(173a)의 하단으로부터 상기 발열 시트(110)의 전면 방향에 수직하게 절곡되어 상기 발열 시트(110)의 중심 방향으로 연장되고 상기 발열 시트(110)의 후면에 부착된 제2 하부(173c)를 포함하는 자동차용 면상발열체.
  17. 청구항 6에 있어서,
    상기 쉴드캔(190)은,
    상기 밑면의 형상이 상기 제1 개구부(131) 및 상기 제2 개구부(153)의 형상과 동일하게 형성된 자동차용 면상발열체.
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