KR20220159977A - 시트상 도전 부재 및 시트상 히터 - Google Patents

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Abstract

간격을 두고 배열된 복수의 도전성 선상체 (21) 로 이루어지는 유사 시트 구조체 (2) 를 구비하는 시트상 도전 부재 (100) 로서, 도전성 선상체 (21) 가, 시트상 도전 부재 (100) 의 평면에서 보아, 파형상이고, 이 파형상은, 가상의 제 1 파를 따라, 이 제 1 파보다 진폭 및 파장이 짧은 제 2 파가 형성된 형상인, 시트상 도전 부재 (100).

Description

시트상 도전 부재 및 시트상 히터
본 발명은, 시트상 도전 부재 및 시트상 히터에 관한 것이다.
복수의 도전성 선상체가 간격을 두고 배열된 유사 시트 구조체를 갖는 시트상 도전 부재 (이하, 「도전성 시트」라고도 칭한다) 는, 발열 장치의 발열체, 발열하는 텍스타일의 재료, 디스플레이용 보호 필름 (분쇄 방지 필름) 등, 여러 가지의 물품의 부재에 이용할 수 있을 가능성이 있다.
발열체의 용도에 사용하는 시트로서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 일방향으로 연장된 복수의 도전성 선상체가 간격을 두고 배열된 유사 시트 구조체를 갖는 도전성 시트가 기재되어 있다. 그리고, 이 도전성 선상체는, 파장 λ1 및 진폭 A1 을 갖는 파형상의 제 1 부위와, 이 제 1 부위의 파장 λ1 및 진폭 A1 의 적어도 일방과 상이한 파장 λ2 및 진폭 A2 를 갖는 파형상의 제 2 부위를 가지고 있다.
국제 공개 제2018/097323호
특허문헌 1 에 기재된 도전성 시트에 의하면, 도전성 선상체가 파형상을 가짐으로써, 도전성 시트의 신장성이 향상, 즉, 도전성 시트를 신장했을 때, 도전성 선상체의 파손을 방지할 수 있다. 그러나, 도전성 시트의 용도에 따라서는, 추가적인 신장성의 향상이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 높은 신장성을 갖는 시트상 도전 부재 및 시트상 히터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 도전 부재는, 간격을 두고 배열된 복수의 도전성 선상체로 이루어지는 유사 시트 구조체를 구비하는 시트상 도전 부재로서, 상기 도전성 선상체가, 상기 시트상 도전 부재의 평면에서 보아, 파형상이고, 상기 파형상은, 가상의 제 1 파를 따라, 상기 제 1 파보다 진폭 및 파장이 짧은 제 2 파가 형성된 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 도전 부재에 있어서는, 상기 제 1 파의 진폭을 A1 로 하고, 상기 제 1 파의 파장을 λ1 로 한 경우에, 하기 수학식 (F1) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1/20 ≤ A1/λ1 ≤ 1 ···(F1)
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 도전 부재에 있어서는, 상기 제 1 파의 진폭을 A1 로 하고, 상기 제 2 파의 진폭을 A2 로 한 경우에, 하기 수학식 (F2) 를 만족하는 것이 바람직하다.
1/10 ≤ A2/A1 ≤ 3/5 ···(F2)
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 도전 부재에 있어서는, 상기 제 1 파의 파장을 λ1 로 하고, 상기 제 2 파의 파장을 λ2 로 한 경우에, 하기 수학식 (F3) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1/21 ≤ λ2/λ1 ≤ 1/3 ···(F3)
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 도전 부재에 있어서는, 상기 도전성 선상체는, 금속 와이어를 포함하는 선상체, 카본 나노 튜브를 포함하는 선상체, 및, 실에 도전성 피복이 실시된 선상체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 도전 부재에 있어서는, 추가로, 상기 유사 시트 구조체를 지지하는 신축성 기재를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 도전 부재에 있어서는, 발열체로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 히터는, 전술한 본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 도전 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 높은 신장성을 갖는 시트상 도전 부재 및 시트상 히터를 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 시트상 도전 부재를 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 도 1 의 II-II 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 도전성 선상체의 일 양태를 나타내는 모식도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 도전성 선상체의 다른 일 양태를 나타내는 모식도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 시트상 도전 부재를 나타내는 개략도이다.
[제 1 실시형태]
이하, 본 발명에 대해 실시형태를 예로 들어, 도면에 기초하여 설명한다. 본 발명은 실시형태의 내용에 한정되지 않는다. 또한, 도면에 있어서는, 설명을 용이하게 하기 위해서 확대 또는 축소를 하여 도시한 부분이 있다.
(시트상 도전 부재)
본 실시형태에 관련된 시트상 도전 부재 (100) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기재 (1) 와, 유사 시트 구조체 (2) 와, 수지층 (3) 을 구비하고 있다. 구체적으로는, 시트상 도전 부재 (100) 는, 기재 (1) 상에 수지층 (3) 이 적층되고, 수지층 (3) 상에 유사 시트 구조체 (2) 가 적층되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 유사 시트 구조체 (2) 에 있어서의 도전성 선상체 (21) 가, 시트상 도전 부재 (100) 의 평면에서 보아, 이하 설명하는 파형상인 것을 특징으로 한다.
(유사 시트 구조체)
유사 시트 구조체 (2) 는, 복수의 도전성 선상체 (21) 가, 서로 간격을 두고 배열된 구조를 가지고 있다. 즉, 유사 시트 구조체 (2) 는, 복수의 도전성 선상체 (21) 가, 서로 간격을 두고, 평면 또는 곡면을 구성하도록 배열된 구조체이다. 도전성 선상체 (21) 는, 시트상 도전 부재 (100) 의 평면에서 보아, 파형상이다. 그리고, 유사 시트 구조체 (2) 는, 도전성 선상체 (21) 가, 도전성 선상체 (21) 의 축 방향과 직교하는 방향으로, 복수 배열된 구조로 하고 있다.
도전성 선상체 (21) 의 파형상은, 예를 들어, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 가상의 제 1 파 (W1) 를 따라, 제 1 파 (W1) 보다 진폭 및 파장이 짧은 제 2 파 (W2) 가 형성된 형상이다. 또한, 이 파형상의 수학식은, 제 1 파 (W1) 의 수학식을 f(x) 로 하고, 제 2 파 (W2) 의 수학식을 g(x) 로 한 경우에, f(x) ＋ g(x) 로 나타낼 수 있다. 본 명세서에서는, 수학식 f(x) ＋ g(x) 로 나타낼 수 있는 파형상을, 경우에 따라 「합성형의 복합 파형상」이라고도 칭한다.
도전성 선상체 (21) 의 파형상은, 예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가상의 제 1 파 (W1) 를 따라, 제 1 파 (W1) 보다 진폭 및 파장이 짧은 제 2 파 (W2) 가, 제 1 파 (W1) 의 수선 방향으로 모두 더해져 형성된 형상이어도 된다. 본 명세서에서는, 이 형상이 되는 파형상을, 경우에 따라 「프랙탈 이론형의 복합 파형상」이라고도 칭한다.
제 1 파 (W1) 및 제 2 파 (W2) 에 있어서의 파형으로는, 예를 들어, 정현파, 반원형파, 구형파, 삼각파, 및 톱파 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 시트상 도전 부재 (100) 의 신장성의 관점에서, 정현파 또는 반원형파가 바람직하다. 또한 도전성 선상체 (21) 를 파형상으로 가공할 때에 도전성 선상체 (21) 끼리의 중첩 또는 접촉의 리스크를 억제할 수 있다는 관점에서, 반원형파가 보다 바람직하다. 또, 제 1 파 (W1) 에 있어서의 파형은, 제 2 파 (W2) 에 있어서의 파형과 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또한, 반원형파란, 파 (波) 의 산 방향 (상) 으로 볼록해지는 반원과 파의 골 방향 (하) 으로 볼록해지는 반원이 교대로 출현하는 파형이다.
도전성 선상체 (21) 가, 상기와 같은 파형상이면, 도전성 선상체 (21) 의 축 방향 (제 1 파 (W1) 의 진행 방향) 에, 시트상 도전 부재 (100) 를 신장했을 때에, 도전성 선상체 (21) 의 절단을 억제할 수 있다. 즉, 도전성 선상체 (21) 는, 파형상인 만큼, 직선상의 경우와 비교하여, 경로 길이가 길게 되어 있다. 또한, 상기와 같은 파형상은, 파형상이 단일파인 경우와 비교하여, 경로 길이가 길게 되어 있다. 그 때문에, 시트상 도전 부재 (100) 는, 도전성 선상체 (21) 의 축 방향 (제 1 파 (W1) 의 진행 방향) 으로 신장했을 때에, 높은 신장성을 갖는다. 또한, 시트상 도전 부재 (100) 는, 도전성 선상체 (21) 의 축 방향과 직교하는 방향 (이하, 「직교 방향」이라고도 칭한다) 으로 신장해도, 도전성 선상체 (21) 가 절단되는 경우가 없다. 그 때문에, 시트상 도전 부재 (100) 는, 충분한 신장성을 갖는다.
시트상 도전 부재 (100) 를 도전성 선상체 (21) 의 제 1 파 (W1) 의 진행 방향으로 신장했을 때의 신장률은, 50 ％ 이상인 것이 바람직하고, 70 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 100 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이 신장률이 50 ％ 이상이면, 피착체의 곡면 등에도 적응할 수 있다.
또, 시트상 도전 부재 (100) 의 도전성 선상체 (21) 의 제 1 파 (W1) 의 진행 방향과 직교하는 방향에 있어서의 신장률은, 50 ％ 이상인 것이 바람직하고, 70 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 100 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 이 신장률이 50 ％ 이상이면, 피착체의 곡면 등에도 적응할 수 있다.
여기서, 본 발명에 있어서의 시트상 도전 부재 (100) 의 신장률은, 시트상 도전 부재 (100) 의 길이를 A, 시트상 도전 부재 (100) 를 소정의 방향으로 신장하고, 도전성 선상체 (21) 가 절단됐을 때의 시트상 도전 부재 (100) 의 길이를 B 로 하여, 다음의 식으로 나타낸다. 또한, 도전성 선상체 (21) 의 절단 유무는, 시트상 도전 부재 (100) 를 신장할 때에 도전성 선상체 (21) 의 전기 저항값을 측정함으로써 판단할 수 있다.
신장률(％) = ｛(B ― A)/A｝× 100
본 실시형태에 있어서는, 제 1 파 (W1) 의 진폭을 A1 [㎜] 로 하고, 제 1 파 (W1) 의 파장을 λ1 [㎜] 로 한 경우에, 하기 수학식 (F1) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1/20 ≤ A1/λ1 ≤ 1 ···(F1)
A1/λ1 의 값이, 상기의 범위 내이면, 시트상 도전 부재 (100) 의 신장률을 더욱 향상시킬 수 있고, 또, 인접하는 도전성 선상체 (21) 끼리의 간격을 확보할 수 있어, 인접하는 도전성 선상체 (21) 끼리의 접촉을 방지할 수 있다. 또, 상기의 관점에서, A1/λ1 의 값은, 7/20 이상 3/5 이하인 것이 보다 바람직하다.
제 1 파 (W1) 의 진폭 A1 은, 1 ㎜ 이상 200 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 2 ㎜ 이상 50 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제 1 파 (W1) 의 진폭 A1 이, 상기의 범위 내이면, 시트상 도전 부재 (100) 의 신장률을 더욱 향상시킬 수 있다.
제 1 파 (W1) 의 파장 λ1 은, 1 ㎜ 이상 200 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 2 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제 1 파 (W1) 의 파장 λ1 이, 상기의 범위 내이면, 시트상 도전 부재 (100) 의 신장률을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 제 1 파 (W1) 의 진폭을 A1 [㎜] 로 하고, 제 2 파 (W2) 의 진폭을 A2 [㎜] 로 한 경우에, 하기 수학식 (F2) 를 만족시키는 것이 바람직하다.
1/10 ≤ A2/A1 ≤ 3/5 ···(F2)
A2/A1 의 값이, 상기의 범위 내이면, 시트상 도전 부재 (100) 의 신장률을 더욱 향상시킬 수 있고, 또, 인접하는 도전성 선상체 (21) 끼리의 간격을 확보할 수 있어, 인접하는 도전성 선상체 (21) 끼리의 접촉을 방지할 수 있다. 또, 상기의 관점에서, A2/A1 의 값은, 1/5 이상 2/5 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 있어서는, 제 1 파 (W1) 의 파장을 λ1 [㎜] 로 하고, 제 2 파 (W2) 의 파장을 λ2 [㎜] 로 한 경우에, 하기 수학식 (F3) 을 만족하는 것이 바람직하다.
1/21 ≤ λ2/λ1 ≤ 1/3 ···(F3)
λ2/λ1 의 값이, 상기의 범위 내이면, 시트상 도전 부재 (100) 의 신장률을 더욱 향상시킬 수 있고, 또, 인접하는 도전성 선상체 (21) 끼리의 간격을 확보할 수 있어, 인접하는 도전성 선상체 (21) 끼리의 접촉을 방지할 수 있다. 또, 상기의 관점에서, λ2/λ1 의 값은, 1/15 이상 1/5 이하인 것이 보다 바람직하다.
도전성 선상체 (21) 의 체적 저항률 R 은, 1.0 × 10-9 Ω·m 이상 1.0 × 10-3 Ω·m 이하인 것이 바람직하고, 1.0 × 10-8 Ω·m 이상 1.0 × 10-4 Ω·m 이하인 것이 보다 바람직하다. 도전성 선상체 (21) 의 체적 저항률 R 을 상기 범위로 하면, 유사 시트 구조체 (2) 의 면저항이 저하되기 쉬워진다.
도전성 선상체 (21) 의 체적 저항률 R 의 측정은, 다음과 같다. 도전성 선상체 (21) 의 일방의 단부 및 단부로부터의 길이 40 ㎜ 의 부분에 은 페이스트를 도포하고, 단부 및 단부로부터 길이 40 ㎜ 의 부분의 저항을 측정하고, 도전성 선상체 (21) 의 저항값을 구한다. 그리고, 도전성 선상체 (21) 의 단면적 (단위 : ㎡) 을 상기의 저항값에 곱하고, 얻어진 값을 상기의 측정한 길이 (0.04 m) 로 나누어, 도전성 선상체 (21) 의 체적 저항률을 산출한다.
도전성 선상체 (21) 의 단면의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 다각형, 편평 형상, 타원 형상, 또는 원형상 등을 취할 수 있지만, 수지층 (3) 과의 융합 등의 관점에서, 타원 형상, 또는 원형상인 것이 바람직하다.
도전성 선상체 (21) 의 단면이 원형상인 경우에는, 도전성 선상체 (21) 의 굵기 (직경) D (도 2 참조) 는, 5 ㎛ 이상 3 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 시트 저항의 상승 억제와, 시트상 도전 부재 (100) 를 발열체로서 사용한 경우의 발열 효율 및 내절연 파괴 특성의 향상의 관점에서, 도전성 선상체 (21) 의 직경 D 는, 8 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 12 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
도전성 선상체 (21) 의 단면이 타원 형상인 경우에는, 장경이 상기의 직경 D 와 동일한 범위에 있는 것이 바람직하다.
도전성 선상체 (21) 의 직경 D 는, 디지털 현미경을 사용하여, 유사 시트 구조체 (2) 의 도전성 선상체 (21) 를 관찰하고, 무작위로 선택한 5 개 지점에서, 도전성 선상체 (21) 의 직경을 측정하여, 그 평균치로 한다.
도전성 선상체 (21) 의 간격 L (도 2 참조) 은, 1 ㎜ 이상 400 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 2 ㎜ 이상 200 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 3 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
도전성 선상체 (21) 끼리의 간격이 상기 범위이면, 도전성 선상체가 어느 정도 밀집하고 있기 때문에, 시트상 도전 부재 (100) 를 발열체로서 사용하는 경우의 온도 상승의 분포를 균일하게 하는 것과 같은, 시트상 도전 부재 (100) 의 기능의 향상을 도모할 수 있다.
도전성 선상체 (21) 의 간격 L 은, 육안 또는 디지털 현미경을 사용하여, 유사 시트 구조체 (2) 의 도전성 선상체 (21) 를 관찰하고, 이웃하는 2 개의 도전성 선상체 (21) 의 간격을 측정한다.
또한, 이웃하는 2 개의 도전성 선상체 (21) 의 간격이란, 도전성 선상체 (21) 를 배열시켜 간 방향을 따른 길이로서, 2 개의 도전성 선상체 (21) 의 대향하는 부분간의 길이이다 (도 2 참조). 간격 L 은, 도전성 선상체 (21) 의 배열이 부등 간격인 경우에는, 모든 이웃하는 도전성 선상체 (21) 끼리의 간격의 평균치이다.
도전성 선상체 (21) 는, 특별히 제한은 없지만, 금속 와이어를 포함하는 선상체 (이하 「금속 와이어 선상체」라고도 칭한다) 인 것이 좋다. 금속 와이어는 높은 열전도성, 높은 전기 전도성, 높은 핸들링성, 범용성을 갖기 때문에, 도전성 선상체 (21) 로서 금속 와이어 선상체를 적용하면, 유사 시트 구조체 (2) 의 저항값을 저감시키면서, 광선 투과성이 향상되기 쉬워진다. 또, 시트상 도전 부재 (100) (유사 시트 구조체 (2)) 를 발열체로서 적용했을 때, 신속한 발열이 실현되기 쉬워진다. 또한, 상기 서술한 바와 같이 직경이 미세한 선상체가 얻어지기 쉽다.
또한, 도전성 선상체 (21) 로는, 금속 와이어 선상체 외에, 카본 나노 튜브를 포함하는 선상체, 및, 실에 도전성 피복이 실시된 선상체를 들 수 있다.
금속 와이어 선상체는, 1 개의 금속 와이어로 이루어지는 선상체여도 되고, 복수 개의 금속 와이어를 꼰 선상체여도 된다.
금속 와이어로는, 구리, 알루미늄, 텅스텐, 철, 몰리브덴, 니켈, 티탄, 은, 금 등의 금속, 또는, 금속을 2 종 이상 포함하는 합금 (예를 들어, 스테인리스강, 탄소강 등의 강철, 진유, 인청 구리, 지르코늄 구리 합금, 베릴륨 구리, 철니켈, 니크롬, 니켈티탄, 칸탈, 하스텔로이, 및 레늄텅스텐 등) 을 포함하는 와이어를 들 수 있다. 또, 금속 와이어는, 주석, 아연, 은, 니켈, 크롬, 니켈크롬 합금, 또는, 솔더 등으로 도금된 것이어도 되고, 후술하는 탄소 재료 또는 폴리머에 의해 표면이 피복된 것이어도 된다. 특히, 텅스텐 및 몰리브덴 그리고 이것들을 포함하는 합금에서 선택되는 1 종 이상의 금속을 포함하는 와이어가, 낮은 체적 저항률의 도전성 선상체 (21) 로 하는 관점에서 바람직하다.
금속 와이어로는, 탄소 재료로 피복된 금속 와이어도 들 수 있다. 금속 와이어는, 탄소 재료로 피복되어 있으면, 금속 광택이 저감하여, 금속 와이어의 존재를 눈에 띄지 않게 하는 것이 용이해진다. 또, 금속 와이어는, 탄소 재료로 피복되어 있으면 금속 부식도 억제된다.
금속 와이어를 피복하는 탄소 재료로는, 비정질 탄소 (예를 들어, 카본 블랙, 활성탄, 하드 카본, 소프트 카본, 메소포러스 카본, 및 카본 파이버 등), 그라파이트, 풀러렌, 그라펜 및 카본 나노 튜브 등을 들 수 있다.
카본 나노 튜브를 포함하는 선상체는, 예를 들어, 카본 나노 튜브 포레스트(카본 나노 튜브를, 기판에 대해 수직 방향으로 배향하도록, 기판 상에 복수 성장시킨 성장체이고, 「어레이」라고 칭해지는 경우도 있다) 의 단부로부터, 카본 나노 튜브를 시트상으로 인출하고, 인출한 카본 나노 튜브 시트를 묶은 후, 카본 나노 튜브의 다발을 꼰 것에 의해 얻어진다. 이와 같은 제조 방법에 있어서, 꼬을 때에 비틂을 가하지 않은 경우에는, 리본상의 카본 나노 튜브 선상체가 얻어지고, 비틂을 가한 경우에는, 사상 (絲狀) 의 선상체가 얻어진다. 리본상의 카본 나노 튜브 선상체는, 카본 나노 튜브가 비틀어진 구조를 갖지 않는 선상체이다. 이 외에, 카본 나노 튜브의 분산액으로부터, 방사를 하는 것 등에 의해서도, 카본 나노 튜브 선상체를 얻을 수 있다. 방사에 의한 카본 나노 튜브 선상체의 제조는, 예를 들어, 미국 특허출원 공개 제2013/0251619호 명세서 (일본 공개특허공보 2012-126635호) 에 개시되어 있는 방법에 의해 실시할 수 있다. 카본 나노 튜브 선상체의 직경의 균일함이 얻어지는 관점에서는, 사상의 카본 나노 튜브 선상체를 사용하는 것이 바람직하고, 순도가 높은 카본 나노 튜브 선상체가 얻어지는 관점에서는, 카본 나노 튜브 시트를 꼰 것에 의해 사상의 카본 나노 튜브 선상체를 얻는 것이 바람직하다. 카본 나노 튜브 선상체는, 2 개 이상의 카본 나노 튜브 선상체끼리가 엮인 선상체여도 된다. 또, 카본 나노 튜브 선상체는, 카본 나노 튜브와 다른 도전성 재료가 복합된 선상체 (이하 「복합 선상체」라고도 칭한다) 여도 된다.
복합 선상체로는, 예를 들어, (1) 카본 나노 튜브 포레스트의 단부로부터, 카본 나노 튜브를 시트상으로 인출하고, 인출한 카본 나노 튜브 시트를 묶은 후, 카본 나노 튜브의 다발을 꼰 카본 나노 튜브 선상체를 얻는 과정에 있어서, 카본 나노 튜브의 포레스트, 시트 혹은 다발, 또는 꼰 선상체의 표면에, 금속 단체 또는 금속 합금을 증착, 이온 플레이팅, 스퍼터링, 습식 도금 등에 의해 담지시킨 복합 선상체, (2) 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 또는 복합 선상체와 함께, 카본 나노 튜브의 다발을 꼰 복합 선상체, (3) 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 또는 복합 선상체와, 카본 나노 튜브 선상체 또는 복합 선상체를 엮은 복합 선상체 등을 들 수 있다. 또한, (2) 의 복합 선상체에 있어서는, 카본 나노 튜브의 다발을 꼬을 때에, (1) 의 복합 선상체와 마찬가지로 카본 나노 튜브에 대해 금속을 담지시켜도 된다. 또, (3) 의 복합 선상체는, 2 개의 선상체를 엮은 경우의 복합 선상체이지만, 적어도 1 개의 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 또는 복합 선상체가 포함되어 있으면, 카본 나노 튜브 선상체 또는 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 혹은 복합 선상체의 3 개 이상을 서로 엮고 있어도 된다.
복합 선상체의 금속으로는, 예를 들어, 금, 은, 구리, 철, 알루미늄, 니켈, 크롬, 주석, 및 아연 등의 금속 단체, 및, 이들 금속 단체의 적어도 1 종을 포함하는 합금 (구리-니켈-인 합금, 및, 구리-철-인-아연 합금 등) 을 들 수 있다.
도전성 선상체 (21) 는, 실에 도전성 피복이 실시된 선상체여도 된다. 실로는, 나일론, 폴리에스테르 등의 수지로부터 방사한 실을 들 수 있다. 도전성 피복으로는, 금속, 도전성 고분자, 및 탄소 재료 등의 피막 등을 들 수 있다. 도전성 피복은, 도금 또는 증착법 등에 의해 형성할 수 있다. 실에 도전성 피복이 실시된 선상체는, 실의 유연성을 유지하면서, 선상체의 도전성을 향상시킬 수 있다. 요컨대, 유사 시트 구조체 (2) 의 저항을, 저하시키는 것이 용이해진다.
(기재)
기재 (1) 로는, 예를 들어, 합성 수지 필름, 종이, 금속박, 부직포, 천 및 유리 필름 등을 들 수 있다. 이 기재 (1) 에 의해, 유사 시트 구조체 (2) 를, 직접적 또는 간접적으로 지지할 수 있다. 또, 기재 (1) 는, 신축성 기재인 것이 바람직하다.
신축성 기재로는, 합성 수지 필름, 부직포, 및 천 등을 사용할 수 있다. 또, 이러한 신축성 기재 중에서도, 합성 수지 필름, 또는 천이 바람직하고, 합성 수지 필름이 보다 바람직하다.
합성 수지 필름으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메트)아크릴산에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 및 폴리이미드 필름 등을 들 수 있다. 그 외, 신축성 기재로는, 이들의 가교 필름 및 적층 필름 등을 들 수 있다.
또, 종이로는, 예를 들어, 상질지, 재생지, 및 그라프트지 등을 들 수 있다. 부직포로는, 예를 들어, 스판 본드 부직포, 니들 펀치 부직포, 멜트 블로 부직포, 및 스판 레이스 부직포 등을 들 수 있다. 천으로는, 예를 들어, 직물 및 편물 등을 들 수 있다. 신축성 기재로서의 부직포, 및 천은 이것들에 한정되지 않는다.
(수지층)
수지층 (3) 은, 수지를 포함하는 층이다. 이 수지층 (3) 에 의해, 유사 시트 구조체 (2) 를, 직접적 또는 간접적으로 지지할 수 있다. 또, 수지층 (3) 은, 접착제를 포함하는 층인 것이 바람직하다. 수지층 (3) 에 유사 시트 구조체 (2) 를 형성할 때에, 접착제에 의해, 도전성 선상체 (21) 의 수지층 (3) 에 대한 첩부가 용이해진다. 또, 수지층 (3) 이 접착제를 포함하는 층이면, 수지층 (3) 을 개재하여 기재 (1) 와 도전성 선상체 (21) 를 용이하게 첩부할 수 있다.
수지층 (3) 은, 건조 또는 경화 가능한 수지로 이루어지는 층이어도 된다. 이로써, 유사 시트 구조체 (2) 를 보호하는 데에 충분한 경도가 수지층 (3) 에 부여되어, 수지층 (3) 은 보호막으로서도 기능한다. 또, 경화 또는 건조 후의 수지층 (3) 은, 내충격성을 갖고, 충격에 의한 유사 시트 구조체 (2) 의 변형도 억제할 수 있다.
수지층 (3) 은, 단시간에 간편하게 경화할 수 있는 점에서, 자외선, 가시 에너지선, 적외선, 전자선 등의 에너지선 경화성인 것이 바람직하다. 또한, 「에너지선 경화」에는, 에너지선을 사용한 가열에 의한 열 경화도 포함된다.
수지층 (3) 의 접착제는, 열에 의해 경화하는 열경화성의 것, 열에 의해 접착하는 이른바 히트시일 타입의 것, 습윤시켜 첩부성을 발현시키는 접착제 등도 들 수 있다. 단, 적용의 간편함에서는, 수지층 (3) 이, 에너지선 경화성인 것이 바람직하다. 에너지선 경화성 수지로는, 예를 들어, 분자 내에 적어도 1 개의 중합성 이중 결합을 갖는 화합물을 들 수 있고, (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴레이트계 화합물이 바람직하다.
상기 아크릴레이트계 화합물로는, 예를 들어, 사슬형 지방족 골격 함유 (메트)아크릴레이트(트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노하이드록시펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 및 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트 등), 고리형 지방족 골격 함유 (메트)아크릴레이트(디시클로펜타닐디(메트)아크릴레이트, 및 디시클로펜타디엔디(메트)아크릴레이트 등), 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트(폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트 등), 올리고에스테르(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 올리고머, 에폭시 변성(메트)아크릴레이트, 상기 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 이외의 폴리에테르(메트)아크릴레이트, 및 이타콘산 올리고머 등을 들 수 있다.
에너지선 경화성 수지의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 100 ∼ 30000 인 것이 바람직하고, 300 ∼ 10000 인 것이 보다 바람직하다.
접착제 조성물이 함유하는 에너지선 경화성 수지는, 1 종만이어도 되고, 2 종 이상이어도 되고, 2 종 이상인 경우, 그것들의 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다. 또한, 후술하는 열가소성 수지와 조합해도 되고, 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
수지층 (3) 은, 점착제 (감압성 접착제) 로 형성되는 점착제층이어도 된다. 점착제층의 점착제는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 점착제로는, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 고무계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 실리콘계 점착제, 및 폴리비닐에테르계 점착제 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 점착제는, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 및 고무계 점착제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 것인 것이 바람직하고, 아크릴계 점착제인 것이 보다 바람직하다.
아크릴계 점착제로는, 예를 들어, 직사슬의 알킬기 또는 분기 사슬의 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 중합체 (요컨대, 알킬(메트)아크릴레이트를 적어도 중합한 중합체), 고리형 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 아크릴계 중합체 (요컨대, 고리형 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트를 적어도 중합한 중합체) 등을 들 수 있다. 여기서 「(메트)아크릴레이트」란, 「아크릴레이트」및 「메타크릴레이트」의 쌍방을 나타내는 언어로서 사용하고 있고, 다른 유사 용어에 대해서도 동일하다.
아크릴계 중합체가 공중합체인 경우, 공중합의 형태로는, 특별히 한정되지 않는다. 아크릴계 공중합체로는, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 또는 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 된다.
아크릴계 공중합체는 가교제에 의해 가교되어 있어도 된다. 가교제로는, 예를 들어, 공지된 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 들 수 있다. 아크릴계 공중합체를 가교하는 경우에는, 아크릴계 중합체의 단량체 성분에서 유래하는 관능기로서, 이것들의 가교제와 반응하는 수산기 또는 카르복실기 등을 아크릴계 공중합체에 도입할 수 있다.
수지층 (3) 이 점착제로 형성되는 경우, 수지층 (3) 은, 점착제 외에, 추가로 상기 서술한 에너지선 경화성 수지를 함유하고 있어도 된다. 또, 점착제로서 아크릴계 점착제를 적용하는 경우, 에너지선 경화성의 성분으로서, 아크릴계 공중합체에 있어서의 단량체 성분에서 유래하는 관능기와 반응하는 관능기와, 에너지선 중합성의 관능기의 양방을 1 분자 중에 갖는 화합물을 사용해도 된다. 당해 화합물의 관능기와, 아크릴계 공중합체에 있어서의 단량체 성분에서 유래하는 관능기의 반응에 의해, 아크릴계 공중합체의 측사슬이 에너지선 조사에 의해 중합 가능해진다. 점착제가 아크릴계 점착제 이외의 경우에 있어서도, 아크릴계 중합체 이외의 중합체 성분으로서, 동일하게 측사슬이 에너지선 중합성인 성분을 사용해도 된다.
수지층 (3) 에 사용되는 열경화성 수지로는, 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 벤조옥사진 수지, 페녹시 수지, 아민계 화합물, 및 산 무수물계 화합물 등을 들 수 있다. 이것들은 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이것들 중에서도, 이미다졸계 경화 촉매를 사용한 경화에 적합하다는 관점에서, 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 아민계 화합물 및 산 무수물계 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 특히, 우수한 경화성을 나타낸다는 관점에서, 에폭시 수지, 페놀 수지, 그것들의 혼합물, 또는 에폭시 수지와, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 아민계 화합물 및 산 무수물계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
수지층 (3) 에 사용되는 습기 경화성 수지로는, 특별히 한정되지 않고, 습기로 이소시아네이트기가 생성되어 오는 수지인 우레탄 수지, 및 변성 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
에너지선 경화성 수지 또는 열경화성 수지를 사용하는 경우, 광 중합 개시제 또는 열중합 개시제 등을 사용하는 것이 바람직하다. 광 중합 개시제 또는 열중합 개시제 등을 사용함으로써, 가교 구조가 형성되어, 유사 시트 구조체 (2) 를, 보다 강고하게 보호하는 것이 가능해진다.
광 중합 개시제로는, 벤조페논, 아세토페논, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤조인벤조산, 벤조인벤조산메틸, 벤조인디메틸케탈, 2,4-디에틸티오크산톤, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 벤질디페닐술파이드, 테트라메틸티우람모노술파이드, 아조비스이소부티로니트릴, 2-클로로안트라퀴논, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드, 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐-포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
열중합 개시제로는, 과산화수소, 퍼옥소2황산염 (퍼옥소2황산암모늄, 퍼옥소2황산나트륨, 및 퍼옥소2황산칼륨 등), 아조계 화합물(2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염, 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 및 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) 등), 및 유기 과산화물 (과산화벤조일, 과산화라우로일, 과아세트산, 과숙신산, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 및 쿠멘하이드로퍼옥사이드 등) 등을 들 수 있다.
이들 중합 개시제는, 1 종 단독으로, 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 중합 개시제를 사용하여 가교 구조를 형성하는 경우, 그 사용량은, 에너지선 경화성 수지 또는 열경화성 수지 100 질량부에 대해, 0.1 질량부 이상 100 질량부 이하인 것이 바람직하고, 1 질량부 이상 100 질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 질량부 이상 10 질량부 이하인 것이 특히 바람직하다.
수지층 (3) 은, 경화성이 아니고, 예를 들어, 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층이어도 된다. 그리고, 열가소성 수지 조성물 중에 용제를 함유시킴으로써, 열가소성 수지층을 연화시킬 수 있다. 이로써, 수지층 (3) 에 유사 시트 구조체 (2) 를 형성할 때에, 도전성 선상체 (21) 의 수지층 (3) 에 대한 첩부가 용이해진다. 한편, 열가소성 수지 조성물 중의 용제를 휘발시킴으로써, 열가소성 수지층을 건조시켜, 고화시킬 수 있다.
열가소성 수지로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄, 폴리에테르, 폴리에테르술폰, 폴리이미드 및 아크릴 수지 등을 들 수 있다.
용제로는, 알코올계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 에테르계 용제, 탄화수소계 용제, 할로겐화알킬계 용매 및 물 등을 들 수 있다.
수지층 (3) 은, 무기 충전재를 함유하고 있어도 된다. 무기 충전재를 함유함으로써, 경화 후의 수지층 (3) 의 경도를 보다 향상시킬 수 있다. 또, 수지층 (3) 의 열전도성이 향상된다.
무기 충전재로는, 예를 들어, 무기 분말 (예를 들어, 실리카, 알루미나, 탤크, 탄산칼슘, 티탄화이트, 벵갈라, 탄화규소, 및 질화붕소 등의 분말), 무기 분말을 구형화한 비즈, 단결정 섬유, 및 유리 섬유 등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 무기 충전재로는, 실리카 필러 및 알루미나 필러가 바람직하다. 무기 충전재는, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
수지층 (3) 에는, 그 밖의 성분이 포함되어 있어도 된다. 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, 유기 용매, 난연제, 점착 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 방부제, 방미제, 가소제, 소포제, 및 젖음성 조정제 등의 주지된 첨가제를 들 수 있다.
수지층 (3) 의 두께는, 시트상 도전 부재 (100) 의 용도에 따라 적절히 결정된다. 예를 들어, 접착성의 관점에서, 수지층 (3) 의 두께는, 3 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
(시트상 도전 부재의 제조 방법)
본 실시형태에 관련된 시트상 도전 부재 (100) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 다음의 공정에 의해, 제조할 수 있다.
먼저, 기재 (1) 위에, 수지층 (3) 의 형성용 조성물을 도포하고, 도막을 형성한다. 다음으로, 도막을 건조시키고, 수지층 (3) 을 제작한다. 다음으로, 수지층 (3) 상에, 도전성 선상체 (21) 를 배열하면서 배치하여, 유사 시트 구조체 (2) 를 형성한다. 예를 들어, 드럼 부재의 외주면에 기재 (1) 가 부착된 수지층 (3) 을 배치한 상태에서, 드럼 부재를 회전시키면서, 수지층 (3) 상에 도전성 선상체 (21) 를 조출하여 나선상으로 감는다. 이 때, 도전성 선상체 (21) 의 조출부를 도전성 선상체 (21) 의 축 방향 (파의 진행 방향) 에 대해 교차하는 방향으로 작은 왕복 운동을 반복하면서, 전체적으로 큰 왕복 운동이 되도록 이동시킴으로써, 가상의 제 1 파 (W1) 를 따라, 가상의 제 2 파 (W2) 가 형성된 합성형의 복합 파형상을 갖는 도전성 선상체 (21) 를 형성할 수 있다. 또, 드럼 부재의 회전 속도, 도전성 선상체의 조출 속도 그리고 조출부의 이동 속도 및 이동 거리를 적절히 선택함으로써, 도전성 선상체의 제 1 파 (W1) 및 제 2 파 (W2) 의 각각에 대해, 원하는 파형, 진폭 및 파장을 얻을 수 있다. 그 후, 나선상으로 감은 도전성 선상체 (21) 의 다발을 드럼 부재의 축 방향을 따라 절단한다. 이로써, 유사 시트 구조체 (2) 를 형성함과 함께, 수지층 (3) 에 배치한다. 그리고, 유사 시트 구조체 (2) 가 형성된 기재 (1) 부착의 수지층 (3) 을 드럼 부재로부터 꺼내, 시트상 도전 부재 (100) 가 얻어진다.
시트상 도전 부재 (100) 의 다른 제조 방법으로서, 미리 제 2 파 (W2) 의 파형상을 갖는 도전성 선상체 (21) 를 준비하고, 기재 (1) 상에 형성된 수지층 (3) 상에, 당해 도전성 선상체 (21) 를 배열하면서 배치하여, 유사 시트 구조체 (2) 를 형성해도 된다. 이 경우, 예를 들어, 드럼 부재의 외주면에 기재 (1) 가 부착된 수지층 (3) 을 배치한 상태에서, 드럼 부재를 회전시키면서, 제 2 파 (W2) 의 파형상을 갖는 도전성 선상체 (21) 를 수지층 (3) 상에 나선상으로 감는다. 이 때, 도전성 선상체 (21) 의 조출부를 드럼 부재의 축과 평행한 방향을 따라 왕복 이동시킴으로써, 가상의 제 1 파 (W1) 를 따라, 가상의 제 2 파 (W2) 가 형성된 파형상을 갖는 도전성 선상체 (21) 가 얻어진다. 그 후, 나선상으로 감은 도전성 선상체 (21) 의 다발을 드럼 부재의 축 방향을 따라 절단함으로써 시트상 도전 부재 (100) 가 얻어진다.
(제 1 실시형태의 작용 효과)
본 실시형태에 의하면, 다음과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 본 실시형태에 있어서는, 도전성 선상체 (21) 의 파형상이, 가상의 제 1 파 (W1) 를 따라, 제 1 파 (W1) 보다 진폭 및 파장이 짧은 제 2 파 (W2) 가 형성된 형상이다. 그 때문에, 종래의 것보다 높은 신장성을 갖는 시트상 도전 부재 (100) 가 얻어진다.
(2) 본 실시형태에 관련된 시트상 도전 부재 (100) 는, 높은 신장성을 가지므로, 발열체로서 바람직하게 사용할 수 있다.
[제 2 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 5 에 나타내는 시트상 도전 부재 (100A) 를 시트상 히터로서 사용한 일 양태에 대해 설명한다.
본 실시형태에 관련된 시트상 도전 부재 (100A) 는, 면저항이 낮은 유사 시트 구조체 (2) 를 갖기 때문에, 시트상 히터로서 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서는, 유사 시트 구조체 (2) 상에 전극 (4) 을 장착하고 있는 것 이외에는 제 1 실시형태와 동일한 구성이므로, 전극 (4) 에 대해 설명하고, 그 이외의 이전의 설명과 공통되는 지점은 생략한다.
전극 (4) 은, 도전성 선상체 (21) 에 전류를 공급하기 위해서 사용된다. 전극 (4) 은, 공지된 전극 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 전극 재료로는, 도전성 페이스트 (은 페이스트 등), 금속박 (동박 등), 및 금속 와이어 등을 들 수 있다. 전극 (4) 은, 도전성 선상체 (21) 의 양 단부에 전기적으로 접속되어 배치된다.
금속박 또는 금속 와이어의 금속으로는, 구리, 알루미늄, 텅스텐, 철, 몰리브덴, 니켈, 티탄, 은, 금 등의 금속, 또는, 금속을 2 종 이상 포함하는 합금 (예를 들어, 스테인리스강, 탄소강 등의 강철, 진유, 인청 구리, 지르코늄구리 합금, 베릴륨구리, 철니켈, 니크롬, 니켈티탄, 칸탈, 하스텔로이, 및 레늄텅스텐 등) 을 들 수 있다. 또, 금속박 또는 금속 와이어는, 주석, 아연, 은, 니켈, 크롬, 니켈크롬 합금, 또는, 땜납 등으로 도금된 것이어도 된다.
전극 (4) 과 유사 시트 구조체 (2) 의 저항값의 비 (전극 (4) 의 저항값/유사 시트 구조체 (2) 의 저항값) 는, 0.0001 이상 0.3 이하인 것이 바람직하고, 0.0005 이상 0.1 이하인 것이 보다 바람직하다. 전극과 유사 시트 구조체 (2) 의 저항값의 비는, 「전극 (4) 의 저항값/유사 시트 구조체 (2) 의 저항값」에 의해 구할 수 있다. 이 범위 내에 있음으로써, 시트상 도전 부재 (100A) 를 발열체로서 사용한 경우, 전극 부분에서의 이상 발열이 억제된다. 유사 시트 구조체 (2) 를 시트상 히터로서 사용하는 경우, 유사 시트 구조체 (2) 만이 발열하고, 발열 효율이 양호한 시트상 히터를 얻을 수 있다.
전극 (4) 과 유사 시트 구조체 (2) 의 저항값은, 테스터를 사용하여 측정할 수 있다. 먼저 전극 (4) 의 저항값을 측정하고, 전극 (4) 을 첩부한 유사 시트 구조체 (2) 의 저항값을 측정한다. 그 후, 전극을 첩부한 유사 시트 구조체 (2) 의 저항값으로부터 전극 (4) 의 측정값을 뺌으로써, 전극 (4) 및 유사 시트 구조체 (2) 각각의 저항값을 산출한다.
전극 (4) 의 두께는, 2 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2 ㎛ 이상 120 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 전극의 두께가, 상기 범위 내이면, 전기 전도율이 높고 저저항이 되어 유사 시트 구조체의 저항값을 낮게 억제할 수 있다. 또, 전극으로서 충분한 강도가 얻어진다.
(제 2 실시형태의 작용 효과)
본 실시형태에 의하면, 상기 제 1 실시형태에 있어서의 작용 효과 (1) 및 (2) 와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.
[실시형태의 변형]
본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함된다.
예를 들어, 전술한 실시형태에서는, 시트상 도전 부재 (100) 는, 기재 (1) 를 구비하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 시트상 도전 부재 (100) 는, 기재 (1) 를 구비하고 있지 않아도 된다. 이와 같은 경우에는, 수지층 (3) 에 의해, 시트상 도전 부재 (100) 를 피착체에 첩부하여 사용할 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 시트상 도전 부재 (100) 는, 수지층 (3) 을 구비하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 시트상 도전 부재 (100) 는, 수지층 (3) 을 구비하고 있지 않아도 된다. 이와 같은 경우에는, 기재 (1) 로서 편물을 사용하고, 도전성 선상체 (21) 를 기재 (1) 중에 짜 넣음으로써, 유사 시트 구조체 (2) 를 형성해도 된다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지 않는다.
[실시예 1 ∼ 19]
기재로서의 두께 100 ㎛ 의 폴리우레탄 필름 상에, 아크릴계 점착제 (린텍사 제조, 상품명 「PK」) 를 두께 20 ㎛ 에 도포하여 수지층을 형성하고, 점착 시트를 제작하였다.
와이어 사출 장치 (린텍사 제조) 를 사용하여, 이 점착 시트 상에, 노즐을 이동시키면서 금속 와이어 (재질 : 텅스텐) 를 사출하고, 금속 와이어를 30 개 배열하여, 시트상 도전 부재를 얻었다. 금속 와이어는 단면이 원형이고, 그 직경은 80 ㎛ 였다. 또, 금속 와이어는 미리 제 2 파의 파형으로 성형한 것을 사용하였다.
얻어진 시트상 도전 부재에 있어서의 금속 와이어 (도전성 선상체) 의 파형상의 종류, 제 1 파의 파형, 제 2 파의 파형, A1/λ1 의 값, A2/A1 의 값, 및 λ2/λ1 의 값을 표 1 에 나타낸다. 또한, 제 1 파의 파장 λ1 은, 4 ㎜ 이고, 제 1 파의 진폭 A1 은, 2 ㎜ 였다. 또, 금속 와이어끼리의 간격은, 1 ㎜ 였다.
[비교예 1]
파형상의 종류, 제 1 파의 파형, 제 2 파의 파형, A1/λ1 의 값, A2/A1 의 값, 및 λ2/λ1 의 값이, 하기 표 1 에 나타내는 바와 같이 되도록, 금속 와이어를 배열한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 시트상 도전 부재를 얻었다.
[비교예 2]
파형상을 단일의 파형상 (정현파) 으로 하고, 정현파에 있어서의 A1/λ1 의 값이, 하기 표 1 에 나타내는 바와 같이 되도록, 금속 와이어를 배열한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 시트상 도전 부재를 얻었다.
[신장성의 평가]
얻어진 시트상 도전 부재를 샘플로 하였다. 반경 5 ㎜ 의 SUS 제 반구상의 피착체를 준비하고, 그 표면에 샘플을 첩부하고, 1 시간 정치하여, 발생한 금속 와이어 파단, 첩부의 용이성, 및 들뜸 박리의 유무를 확인하였다. 그리고, 이하의 기준을 따라, 시트상 도전 부재의 신장성을 평가하였다.
A : 와이어의 파단, 및 들뜸 박리 모두 보이지 않고, 첩부 적정 (첩부 용이성) 이 양호하였다.
B : 와이어의 파단 및 들뜸 박리는 보이지 않았지만, 진폭 방향과 파장 방향의 추종성의 차에 의해, 첩부시의 작업성이 저하되었다.
C : 와이어의 일부에 수지층으로부터의 들뜸 박리가 있었지만, 와이어 파단은 보이지 않았다.
D : 와이어에 큰 수지층으로부터의 들뜸 박리가 있고, 또한 와이어 파단이 있었다.
[와이어 접촉의 가능성의 평가]
얻어진 시트상 도전 부재에 있어서의 와이어 접촉의 가능성을, 이하의 기준 을 따라, 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.
A : 와이어끼리의 최근 접한 지점의 간격이 0.3 ㎜ 이상이다.
B : 와이어끼리의 최근 접한 지점의 간격이 0.3 ㎜ 미만이다.
Figure pct00001
표 1 에 나타내는 결과로부터, 실시예 1 ∼ 19 에서 얻어진 시트상 도전 부재에 의하면, 비교예 1 및 2 에서 얻어진 시트상 도전 부재와 비교하여, 신장성이 우수한 것이 확인되었다.
실시예 1 ∼ 6 의 결과로부터, A1/λ1 의 값을 1/2 로 했을 때, A2/A1 의 값은 1/10 이상 5/10 이하의 범위에서 신장성이 양호하고, λ2/λ1 의 값은 1/3 이상 1/11 이하의 범위에서 신장성이 양호한 것을 알 수 있었다.
실시예 14 ∼ 16 의 결과로부터, 프랙탈 이론형의 복합 파형상은, 합성형의 복합 파형상과 비교하여, 신장성이 향상되는 것을 알 수 있었다.
실시예 17 ∼ 19 의 결과로부터, 제 1 파의 파형을 정현파로부터 반원형파로 변경함으로써, 신장성은 향상되고, 게다가, 와이어 접촉의 가능성을 낮게 할 수 있는 것을 알 수 있었다.
1 : 기재
2 : 유사 시트 구조체
21 : 도전성 선상체
3 : 수지층
100, 100A : 시트상 도전 부재

Claims (8)

  1. 간격을 두고 배열된 복수의 도전성 선상체로 이루어지는 유사 시트 구조체를 구비하는 시트상 도전 부재로서,
    상기 도전성 선상체가, 상기 시트상 도전 부재의 평면에서 보아, 파형상이고,
    상기 파형상은, 가상의 제 1 파를 따라, 상기 제 1 파보다 진폭 및 파장이 짧은 제 2 파가 형성된 형상인, 시트상 도전 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파의 진폭을 A1 로 하고, 상기 제 1 파의 파장을 λ1 로 한 경우에, 하기 수학식 (F1) 을 만족하는, 시트상 도전 부재.
    1/20 ≤ A1/λ1 ≤ 1 ···(F1)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파의 진폭을 A1 로 하고, 상기 제 2 파의 진폭을 A2 로 한 경우에, 하기 수학식 (F2) 를 만족하는, 시트상 도전 부재.
    1/10 ≤ A2/A1 ≤ 3/5 ···(F2)
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파의 파장을 λ1 로 하고, 상기 제 2 파의 파장을 λ2 로 한 경우에, 하기 수학식 (F3) 을 만족하는, 시트상 도전 부재.
    1/21 ≤ λ2/λ1 ≤ 1/3 ···(F3)
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 선상체는, 금속 와이어를 포함하는 선상체, 카본 나노 튜브를 포함하는 선상체, 및, 실에 도전성 피복이 실시된 선상체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인, 시트상 도전 부재.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 유사 시트 구조체를 지지하는 신축성 기재를 구비하는, 시트상 도전 부재.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    발열체로서 사용하는, 시트상 도전 부재.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 시트상 도전 부재를 구비하는, 시트상 히터.
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