KR20230104139A - 배선 시트 및 시트상 히터 - Google Patents

배선 시트 및 시트상 히터 Download PDF

Info

Publication number
KR20230104139A
KR20230104139A KR1020237014111A KR20237014111A KR20230104139A KR 20230104139 A KR20230104139 A KR 20230104139A KR 1020237014111 A KR1020237014111 A KR 1020237014111A KR 20237014111 A KR20237014111 A KR 20237014111A KR 20230104139 A KR20230104139 A KR 20230104139A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive linear
linear body
electrode
power supply
sheet
Prior art date
Application number
KR1020237014111A
Other languages
English (en)
Inventor
고 오니시
다쿠야 오시마
야스나오 미야자와
Original Assignee
린텍 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 린텍 가부시키가이샤 filed Critical 린텍 가부시키가이샤
Publication of KR20230104139A publication Critical patent/KR20230104139A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/03—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • H05B3/267—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base the insulating base being an organic material, e.g. plastic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/011—Heaters using laterally extending conductive material as connecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/013—Heaters using resistive films or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014—Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2214/00—Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/04—Heating means manufactured by using nanotechnology
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

복수의 도전성 선상체 (21) 가 간격을 두고 배열된 의사 시트 구조체 (2) 와, 한 쌍의 전극 (4) 과, 전극 (4) 에 각각 형성된 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 를 구비하고, 도전성 선상체 (21) 의 개수를 N 으로 하고, 도전성 선상체 (21) 의 저항값을 r 로 하고, 전극 (4) 의 저항값을 R 로 하고, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부의 (52) 측으로부터 세어 n 번째의 도전성 선상체 (21) 와 (n-1) 번째의 도전성 선상체 사이의 전극 (4) 의 저항값을 Rn 으로 한 경우에, 하기 수식 (F1), 하기 수식 (F2) 및 하기 수식 (F3) 으로 나타내는 모든 조건을 만족하는, 배선 시트. r/R ≤ 300 …(F1) Rn ≤ Rn-1 …(F2) (상기 수식 (F2) 에 있어서, n 은 2 이상의 정수이다) 0 ＜ R2-RN …(F3)

Description

배선 시트 및 시트상 히터
본 발명은 배선 시트 및 시트상 히터에 관한 것이다.
복수의 도전성 선상체가 간격을 두고 배열된 의사 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, 다양한 물품의 부재에 이용할 수 있을 가능성이 있다.
발열체의 용도에 사용하는 시트로서, 예를 들어 특허문헌 1 에는, 일 방향으로 신장된 복수의 선상체가 간격을 두고 배열된 의사 시트 구조체를 갖는 도전성 시트가 기재되어 있다. 그리고, 복수의 선상체의 양단에 한 쌍의 전극이 형성됨으로써, 발열체로서 이용할 수 있는 배선 시트가 얻어진다.
국제 공개 제2017/086395호
배선 시트에 이용되는 전극으로는, 통상, 금속박 또는 은 페이스트를 이용하고 있다. 그러나, 배선 시트의 전극 부분의 플렉시블성의 관점에서, 금속박 또는 은 페이스트 대신에, 금속 와이어 등을 사용하는 것이 검토되고 있다. 한편, 전극으로서, 금속 와이어 등의 가는 전극을 사용한 경우에는, 전극의 저항값이 비교적 커진다. 그 때문에, 발열 부분인 선상체의 저항값과의 차가 작아져, 본래라면 무시할 수 있을 전극의 저항값을 무시할 수 없게 되어 버린다. 그 결과, 배선 시트에 전류를 흘려 발열시켰을 때에, 온도 불균일이 발생하는 경우가 있는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 목적은, 온도 불균일을 억제할 수 있는 배선 시트 및 시트상 히터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 관련된 배선 시트는, 복수의 도전성 선상체가 간격을 두고 배열된 의사 시트 구조체와, 한 쌍의 전극과, 상기 전극에 각각 형성된 제 1 급전부 및 제 2 급전부를 구비하고, 상기 도전성 선상체의 개수를 N 으로 하고, 상기 도전성 선상체의 저항값을 r 로 하고, 상기 전극의 저항값을 R 로 하고, 상기 제 1 급전부 및 상기 제 2 급전부의 측으로부터 세어 n 번째의 도전성 선상체와 (n-1) 번째의 도전성 선상체 사이의 전극의 저항값을 Rn 으로 한 경우에, 하기 수식 (F1), 하기 수식 (F2) 및 하기 수식 (F3) 으로 나타내는 모든 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
r/R ≤ 300 …(F1)
Rn ≤ Rn-1 …(F2)
(상기 수식 (F2) 에 있어서, n 은 2 이상의 정수이다)
0 ＜ R2-RN …(F3)
본 발명의 일 양태에 관련된 배선 시트에 있어서는, 상기 도전성 선상체의 간격이, 20 mm 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 배선 시트에 있어서는, 또한, 상기 의사 시트 구조체를 지지하는 기재를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 시트상 히터는, 전술한 본 발명의 일 양태에 관련된 배선 시트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 온도 불균일을 억제할 수 있는 배선 시트 및 시트상 히터를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 배선 시트를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 도 1 의 II-II 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 배선 시트를 나타내는 개략도이다.
도 4 는 소비 전력 분포의 해석에 있어서의, 소비 전력과 도전성 선상체의 번호의 관계를 나타내는 그래프이다.
[제 1 실시형태]
이하, 본 발명에 대해 실시형태를 예로 들어, 도면에 기초하여 설명한다. 본 발명은 실시형태의 내용에 한정되지 않는다. 또, 도면에 있어서는, 설명을 용이하게 하기 위해 확대 또는 축소를 하여 도시한 부분이 있다.
(배선 시트)
본 실시형태에 관련된 배선 시트 (100) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기재 (1) 와, 의사 시트 구조체 (2) 와, 수지층 (3) 과, 한 쌍의 전극 (4) 을 구비하고 있다. 구체적으로는, 배선 시트 (100) 는 기재 (1) 상에 수지층 (3) 이 적층되고, 수지층 (3) 상에 의사 시트 구조체 (2) 가 적층되어 있다. 의사 시트 구조체 (2) 는, 복수의 도전성 선상체 (21) 가 간격을 두고 배열되어 있다. 그리고 일방의 전극 (4) 에는 제 1 급전부 (51) 가 형성되고, 타방의 전극 (4) 에는 제 2 급전부 (52) 가 형성되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 도전성 선상체 (21) 의 개수를 N 으로 하고, 도전성 선상체 (21) 의 저항값을 r [Ω] 로 하고, 전극 (4) 의 저항값을 R [Ω] 로 하고, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 의 측으로부터 세어 n 번째의 도전성 선상체 (21) 와 (n-1) 번째의 도전성 선상체 (21) 사이의 전극 (4) 의 저항값을 Rn [Ω] 으로 한 경우에, 이하 설명하는 수식 (F1), 수식 (F2) 및 수식 (F3) 으로 나타내는 모든 조건을 만족하는 것이 필요하다.
여기에서, 「제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 의 측으로부터 세어 n 번째의 도전성 선상체」란, 한 쌍의 전극 (4) 에 전기적으로 접속하고 있는 도전성 선상체 (21) 이며, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 배선 시트 (100) 의 배선을 따라 세었을 때, n 번째의 도전성 선상체 (21) 를 말한다.
본 실시형태에 있어서는, 하기 수식 (F1) 로 나타내는 조건을 만족하는 것이 필요하다.
r/R ≤ 300 …(F1)
r/R 의 값이, 300 초과인 경우에는, 발열 부분인 도전성 선상체 (21) 의 저항값이, 전극 (4) 의 저항값보다도 충분히 크다. 그 때문에, 배선 시트 (100) 에 있어서, 전극 (4) 의 저항값은 거의 무시할 수 있어, 애초 온도 불균일의 문제가 발생하기 어렵다.
이에 대해, r/R 의 값이 작아짐에 따라, 온도 불균일의 문제가 발생하기 쉬워지므로, 본 실시형태에 관련된 배선 시트 (100) 를 사용하는 의의는 높아진다.
r/R 의 값은, 200 이하여도 되고, 100 이하여도 된다. 단, r/R 의 값이 지나치게 작으면, 전극 (4) 에서도 발열되어 버리므로, r/R 의 값은, 10 이상인 것이 바람직하다.
본 실시형태에 있어서는, 하기 수식 (F2) 로 나타내는 조건을 만족하는 것이 필요하다.
Rn ≤ Rn-1 …(F2)
수식 (F2) 에 나타내는 조건을 만족하지 않는 경우에는, 온도 불균일을 억제할 수 없다.
수식 (F2) 에 있어서, n 은 2 이상의 정수이다. 그리고, n 의 상한은, 도전성 선상체 (21) 의 개수 N 이다.
도전성 선상체 (21) 의 개수 N 은, 3 개 이상인 것이 바람직하고, 5 개 이상인 것이 보다 바람직하고, 10 개 이상인 것이 더욱 바람직하다. 도전성 선상체 (21) 의 개수가 많아질수록, 온도 불균일은 발생하기 쉬운 경향이 있지만, 도전성 선상체 (21) 의 개수가 많은 경우에도, 본 실시형태에 관련된 배선 시트 (100) 에 의하면, 온도 불균일을 억제할 수 있다. 또한, 도전성 선상체 (21) 의 개수 N 의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 150 개이다.
본 실시형태에 있어서는, 하기 수식 (F3) 으로 나타내는 조건을 만족하는 것이 필요하다.
0 ＜ R2-RN …(F3)
수식 (F3) 에 나타내는 조건을 만족하지 않는 경우에는, 온도 불균일을 억제할 수 없다.
또, 온도 불균일의 추가적인 억제의 관점에서, R2-RN 의 값은, R/4N 이상인 것이 바람직하고, R/2N 이상인 것이 보다 바람직하고, R/N 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, R2-RN 의 값은, 전극 (4) 의 저항값인 R 의 값을 초과하지 않는다.
수식 (F1), 수식 (F2) 및 수식 (F3) 으로 나타내는 모든 조건을 만족할 때에, 온도 불균일을 억제할 수 있는 이유는, 이하와 같다고 본 발명자들은 추찰한다.
즉, 수식 (F1) 의 조건을 만족하는 경우에는, 발열 부분인 도전성 선상체 (21) 의 저항값과, 전극 (4) 의 저항값의 차가 작아져, 본래라면 무시할 수 있을 전극 (4) 의 저항값을 무시할 수 없게 되어 버린다. 그 결과, 배선 시트 (100) 에 전류를 흘려 발열시켰을 때에, 온도 불균일이 발생하는 경우가 있다. 이 이유는, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 원위에 있는 도전성 선상체 (21) 에는, 이 도전성 선상체 (21) 까지의 전극 (4) 의 저항의 영향이 커진다. 그 때문에, 배선 시트 (100) 에 전류를 흘려 발열시켰을 때에, 이 도전성 선상체 (21) 를 흐르는 전류가 비교적 작아져, 다른 도전성 선상체 (21) 와 비교하여, 온도가 낮아지는 것으로 본 발명자들은 추찰한다.
이에 대하여, 수식 (F2) 및 수식 (F3) 으로 나타내는 조건을 만족하는 경우에는, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록, n 번째의 도전성 선상체 (21) 와 (n-1) 번째의 도전성 선상체 (21) 사이의 전극 (4) 의 저항값 (Rn) 은 낮아진다. 그리고, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 원위에 있는 도전성 선상체 (21) 에는, 이 도전성 선상체 (21) 까지의 전극 (4) 의 저항의 영향이 커지지만, 전극 (4) 의 저항값 (Rn) 이 낮아지는 만큼, 그 영향을 억제할 수 있다. 이와 같이 하여, 온도 불균일을 억제할 수 있는 것으로 본 발명자들은 추찰한다.
도전성 선상체 (21) 의 저항값, 및 전극 (4) 의 저항값은, 적절히 공지된 방법으로 설정할 수 있고, 예를 들어 재질, 단면적, 및 길이 등을 변경함으로써 조정할 수 있다.
예를 들면, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 전극 (4) 의 단면적을, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 크게 하면, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 전극 (4) 의 저항값을 낮게 할 수 있다. 또한, 전극의 재질로서, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 전기 전도율이 높은 것을 이용해도 된다.
(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, 의사 시트 구조체 (2) 를 직접적 또는 간접적으로 지지할 수 있다. 또한, 기재 (1) 는, 유연성 기재인 것이 바람직하다.
유연성 기재로는, 합성 수지 필름, 종이, 부직포 및 천 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 유연성 기재 중에서도, 합성 수지 필름, 부직포, 또는 천이 바람직하고, 부직포, 또는 천이 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, 유연성 기재로는, 이들의 가교 필름 및 적층 필름 등을 들 수 있다.
또한, 종이로는, 예를 들어 상질지, 재생지 및 크라프트지 등을 들 수 있다. 부직포로는, 예를 들어 스펀본드 부직포, 니들 펀치 부직포, 멜트 블로우 부직포 및 스펀레이스 부직포 등을 들 수 있다. 천으로는, 예를 들면 직물 및 편물 등을 들 수 있다. 유연성 기재로서의 종이, 부직포 및 천은 이들에 한정되지 않는다.
(의사 시트 구조체)
의사 시트 구조체 (2) 는, 복수의 도전성 선상체 (21) 가 서로 간격을 두고 배열된 구조로 되어 있다. 도전성 선상체 (21) 는, 배선 시트 (100) 의 평면에서 보아 직선상이다. 그리고, 의사 시트 구조체 (2) 는, 도전성 선상체 (21) 가, 도전성 선상체 (21) 의 축 방향과 교차하는 방향으로 복수 배열된 구조로 되어 있다.
또한, 도전성 선상체 (21) 는, 배선 시트 (100) 의 평면에서 보아 파형 형상이어도 된다. 파형 형상으로서 구체적으로는, 도전성 선상체 (21) 는, 예를 들어 정현파, 원형파, 구형파, 삼각파, 및 톱니파 등의 파형 형상이어도 된다. 의사 시트 구조체 (2) 가, 이러한 구조라면, 도전성 선상체 (21) 의 축 방향으로 배선 시트 (100) 를 신장했을 때에, 도전성 선상체 (21) 의 단선을 억제할 수 있다.
도전성 선상체 (21) 의 체적 저항률은, 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 저항률을 상기 범위로 하면, 의사 시트 구조체 (2) 의 면 저항이 저하되기 쉬워진다.
도전성 선상체 (21) 의 체적 저항률의 측정은, 다음과 같다. 도전성 선상체 (21) 의 양단에 은 페이스트를 도포하고, 단부로부터의 길이 40 mm 의 부분의 저항을 측정하여, 도전성 선상체 (21) 의 저항값을 구한다. 그리고, 도전성 선상체 (21) 의 단면적 (단위 : m2) 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 원 형상 등을 취할 수 있지만, 수지층 (3) 과의 융합 등의 관점에서, 타원 형상, 또는 원 형상인 것이 바람직하다.
도전성 선상체 (21) 의 단면이 원 형상인 경우에는, 도전성 선상체 (21) 의 굵기 (직경) (D) (도 2 참조) 는, 5 ㎛ 이상 75 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 시트 저항의 상승 억제와, 배선 시트 (100) 를 발열체로서 사용한 경우의 발열 효율 및 내절연 파괴 특성의 향상의 관점에서, 도전성 선상체 (21) 의 직경 (D) 은, 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) 과 동일한 범위에 있는 것이 바람직하다.
도전성 선상체 (21) 의 직경 (D) 은, 디지털 현미경을 사용하여, 의사 시트 구조체 (2) 의 도전성 선상체 (21) 를 관찰하고, 무작위로 선택한 5 개소에서 도전성 선상체 (21) 의 직경을 측정하고, 그 평균값으로 한다.
도전성 선상체 (21) 의 간격 (L) (도 2 참조) 은, 20 mm 이하인 것이 바람직하고, 0.5 mm 이상 15 mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 mm 이상 10 mm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
도전성 선상체 (21) 끼리의 간격이 상기 범위이면, 도전성 선상체가 어느 정도 밀집되어 있기 때문에, 의사 시트 구조체의 저항을 낮게 유지하고, 배선 시트 (100) 를 발열체로서 사용하는 경우의 온도 상승의 분포를 균일하게 하는 등의, 배선 시트 (100) 의 기능 향상을 도모할 수 있다.
도전성 선상체 (21) 의 간격 (L) 은, 육안 또는 디지털 현미경을 사용하여, 의사 시트 구조체 (2) 의 도전성 선상체 (21) 를 관찰하고, 이웃하는 2 개의 도전성 선상체 (21) 의 간격을 측정한다.
그리고, 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 부등간격인 경우에는, 모든 이웃하는 도전성 선상체 (21) 끼리의 간격의 평균값이다.
도전성 선상체 (21) 는, 특별히 제한은 없지만, 금속 와이어를 포함하는 선상체 (이하 「금속 와이어 선상체」라고도 칭한다) 인 것이 바람직하다. 금속 와이어는 높은 열전도성, 높은 전기 전도성, 높은 핸들링성, 범용성을 갖기 때문에, 도전성 선상체 (21) 로서 금속 와이어 선상체를 적용하면, 의사 시트 구조체 (2) 의 저항값을 저감시키면서, 광선 투과성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 배선 시트 (100) (의사 시트 구조체 (2)) 를 발열체로서 적용했을 때, 신속한 발열이 실현되기 쉬워진다. 또한, 상기 서술한 바와 같이 직경이 가는 선상체를 얻기 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 꼬은 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, 황동, 인청동, 지르코늄구리 합금, 베릴륨구리, 철니켈, 니크롬, 니켈티탄, 칸탈, 하스텔로이, 및 레늄텅스텐 등) 을 포함하는 와이어를 들 수 있다. 또한, 금속 와이어는 주석, 아연, 은, 니켈, 크롬, 니켈크롬 합금, 또는 땜납 등으로 도금된 것이어도 되고, 후술하는 탄소 재료나 폴리머에 의해 표면이 피복된 것이어도 된다. 특히, 텅스텐 및 몰리브덴 그리고 이들을 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 저감되어, 금속 와이어의 존재를 눈에 띄지 않게 하는 것이 용이해진다. 또한, 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), 그래파이트, 풀러렌, 그래핀 및 카본 나노 튜브 등을 들 수 있다.
카본 나노 튜브를 포함하는 선상체는, 예를 들어 카본 나노 튜브 포레스트 (카본 나노 튜브를, 기판에 대하여 수직 방향으로 배향하도록, 기판 상에 복수 성장시킨 성장체이며, 「어레이」라고 칭해지는 경우도 있다) 의 단부로부터, 카본 나노 튜브를 시트 형상으로 인출하고, 인출한 카본 나노 튜브 시트를 묶은 후, 카본 나노 튜브의 다발을 꼬음으로써 얻어진다. 이와 같은 제조 방법에 있어서, 꼬음시에 비틂을 가하지 않는 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 꼬는 것에 의해 사상의 카본 나노 튜브 선상체를 얻는 것이 바람직하다. 카본 나노 튜브 선상체는, 2 개 이상의 카본 나노 튜브 선상체끼리가 엮여진 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 들면 (1) 카본 나노 튜브 포레스트의 단부로부터, 카본 나노 튜브를 시트 형상으로 인출하고, 인출한 카본 나노 튜브 시트를 묶은 후, 카본 나노 튜브의 다발을 꼬는 카본 나노 튜브 선상체를 얻는 과정에 있어서, 카본 나노 튜브의 포레스트, 시트 혹은 다발, 또는 꼬은 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 꼬은 복합 선상체, (3) 금속 단체의 선상체 혹은 금속 합금의 선상체 또는 복합 선상체와, 카본 나노 튜브 선상체 또는 복합 선상체를 엮은 선상 복합체 등을 들 수 있다. 또한, (2) 의 복합 선상체에 있어서는, 카본 나노 튜브의 다발을 꼬을 때에, (1) 의 복합 선상체와 동일하게 카본 나노 튜브에 대해 금속을 담지시켜도 된다. 또한, (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 하나로 엮고 있어도 된다.
복합 선상체의 금속으로는, 예를 들어 금, 은, 구리, 철, 알루미늄, 니켈, 크롬, 주석, 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 실 등을 들 수 있다. 도전성 피복으로는, 금속, 도전성 고분자, 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. 즉, 의사 시트 구조체 (2) 의 저항을 저하시키는 것이 용이해진다.
(수지층)
수지층 (3) 은, 수지를 포함하는 층이다. 이 수지층 (3) 에 의해, 의사 시트 구조체 (2) 를 직접적 또는 간접적으로 지지할 수 있다. 또한, 수지층 (3) 은, 접착제를 포함하는 층인 것이 바람직하다. 수지층 (3) 에 의사 시트 구조체 (2) 를 형성할 때, 접착제에 의해 도전성 선상체 (21) 의 수지층 (3) 에 대한 첩부가 용이해진다.
수지층 (3) 은, 건조 또는 경화 가능한 수지로 이루어지는 층이어도 된다. 이로써, 의사 시트 구조체 (2) 를 보호하기에 충분한 경도가 수지층 (3) 에 부여되고, 수지층 (3) 은 보호막으로서도 기능한다. 또한, 경화 또는 건조 후의 수지층 (3) 은, 내충격성을 갖고, 충격에 의한 배선 시트 (100) 의 변형도 억제할 수 있다.
수지층 (3) 은, 단시간에 간편하게 경화시킬 수 있는 점에서, 자외선, 가시 에너지선, 적외선, 전자선 등의 에너지선 경화성인 것이 바람직하다. 또한, 「에너지선 경화」에는, 에너지선을 사용한 가열에 의한 열경화도 포함된다.
수지층 (3) 의 접착제는, 열에 의해 경화되는 열경화성인 것, 열에 의해 접착되는 소위 히트 시일 타입인 것, 습윤시켜 첩부성을 발현시키는 접착제 등도 들 수 있다. 단, 적용의 간편함에서는, 수지층 (3) 이 에너지선 경화성인 것이 바람직하다. 에너지선 경화성 화합물로는, 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, 펜타에리트리톨테트라(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)아크릴레이트올리고머, 에폭시 변성 (메트)아크릴레이트, 상기 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트 이외의 폴리에테르(메트)아크릴레이트 및 이타콘산올리고머 등을 들 수 있다.
에너지선 경화성 화합물의 중량 평균 분자량은, 100 ∼ 30000 인 것이 바람직하고, 300 ∼ 10000 인 것이 보다 바람직하다.
접착제 조성물이 함유하는 에너지선 경화성 수지는 1 종만이어도 되고, 2 종 이상이어도 되며, 2 종 이상인 경우, 그들의 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. 이들 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 분지사슬의 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 중합체 (즉, 알킬(메트)아크릴레이트를 적어도 중합한 중합체), 고리형 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 아크릴계 중합체 (즉, 고리형 구조를 갖는 (메트)아크릴레이트를 적어도 중합한 중합체) 등을 들 수 있다. 여기서「(메트)아크릴레이트」란,「아크릴레이트」및 「메타크릴레이트」의 쌍방을 나타내는 말로서 사용되고 있으며, 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 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, 이들 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 않으며, 구체적으로는 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 벤조옥사진 수지, 페녹시 수지, 아민계 화합물, 산 무수물계 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 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, 그들의 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 이용되는 습기 경화성 수지로는, 특별히 한정되지 않고, 습기로 이소시아네이트기가 생성되는 수지인 우레탄 수지, 변성 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
에너지선 경화성 수지 또는 열경화성 수지를 사용하는 경우, 광중합 개시제 또는 열중합 개시제 등을 사용하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제 또는 열중합 개시제 등을 사용함으로써 가교 구조가 형성되어, 의사 시트 구조체 (2) 를 보다 강고하게 보호하는 것이 가능해진다.
광중합 개시제로는 벤조페논, 아세토페논, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤조인벤조산, 벤조인벤조산메틸, 벤조인디메틸케탈, 2,4-디에틸티옥산톤, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 벤질디페닐설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 아조비스이소부티로니트릴, 2-클로로안트라퀴논, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드, 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐-포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
열중합 개시제로는, 과산화수소, 퍼옥소이황산염(퍼옥소이황산암모늄, 퍼옥소이황산나트륨, 및 퍼옥소이황산칼륨 등), 아조계 화합물 (2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)이염산염, 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 이용하여 가교 구조를 형성하는 경우, 그 사용량은, 에너지선 경화성 수지 또는 열경화성 수지 100 질량부에 대하여, 0.1 질량부 이상 100 질량부 이하인 것이 바람직하고, 1 질량부 이상 100 질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 1 질량부 이상 10 질량부 이하인 것이 특히 바람직하다.
수지층 (3) 은, 경화성이 아니라, 예를 들면, 열가소성 수지 조성물로 이루어지는 층이어도 된다. 그리고, 열가소성 수지 조성물 중에 용제를 함유시킴으로써, 열가소성 수지층을 연화시킬 수 있다. 이로써, 수지층 (3) 에 의사 시트 구조체 (2) 를 형성할 때, 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. 또한, 수지층 (3) 의 열전도성이 향상된다.
무기 충전재로는, 예를 들어, 무기 분말 (예를 들어, 실리카, 알루미나, 탤크, 탄산칼슘, 티탄 화이트, 벵갈라, 탄화규소, 및 질화붕소 등의 분말), 무기 분말을 구형화한 비드, 단결정 섬유, 및 유리 섬유 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 무기 충전재로는 실리카 필러 및 알루미나 필러가 바람직하다. 이들 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 들면, 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, 배선 시트 (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.
(전극)
전극 (4) 은, 도전성 선상체 (21) 에 전류를 공급하기 위해 사용된다. 전극 (4) 은, 공지된 전극 재료를 이용하여 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 양단부에 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, 황동, 인청동, 지르코늄구리 합금, 베릴륨구리, 철니켈, 니크롬, 니켈티탄, 칸탈, 하스텔로이, 및 레늄텅스텐 등) 을 들 수 있다. 또한, 금속박 또는 금속 와이어는 주석, 아연, 은, 니켈, 크롬, 니켈크롬 합금, 또는 땜납 등으로 도금된 것이어도 된다. 특히, 구리 및 은 그리고 이들을 포함하는 합금에서 선택되는 1 종 이상의 금속을 포함하는 것이, 낮은 체적 저항률의 금속이라는 관점에서 바람직하다.
전극 (4) 의 폭은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 넓게 해도 된다.
이러한 경우에 있어서, 전극 (4) 의 평균 폭은, 의사 시트 구조체 (2) 의 평면에서 보아 100 mm 이하인 것이 바람직하고, 10 mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 100 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 전극 (4) 의 폭이 좁아질수록, 온도 불균일은 발생하기 쉬운 경향이 있지만 전극 (4) 의 폭이 좁은 경우에도, 본 실시형태에 관련된 배선 시트 (100) 에 의하면, 온도 불균일을 억제할 수 있다.
전극 (4) 과 의사 시트 구조체 (2) 의 저항값의 비 (전극 (4) 의 저항값/의사 시트 구조체 (2) 의 저항값) 는, 0.0001 이상 0.3 이하인 것이 바람직하고, 0.0005 이상 0.1 이하인 것이 보다 바람직하다. 전극과 의사 시트 구조체 (2) 의 저항값의 비는, 「전극 (4) 의 저항값/의사 시트 구조체 (2) 의 저항값」에 의해 구할 수 있다. 이 범위 내에 있음으로써, 배선 시트 (100) 를 발열체로서 사용한 경우, 전극 부분에서의 이상 발열이 억제된다. 의사 시트 구조체 (2) 를 시트상 히터로서 사용하는 경우, 의사 시트 구조체 (2) 만이 발열되어, 발열 효율이 양호한 시트상 히터를 얻을 수 있다.
전극 (4) 과 의사 시트 구조체 (2) 의 저항값은, 테스터를 사용하여 측정할 수 있다. 먼저 전극 (4) 의 저항값을 측정하고, 전극 (4) 을 첩부한 의사 시트 구조체 (2) 의 저항값을 측정한다. 그 후, 전극을 첩부한 의사 시트 구조체 (2) 의 저항값으로부터 전극 (4) 의 측정값을 뺌으로써, 전극 (4) 및 의사 시트 구조체 (2) 각각의 저항값을 산출한다.
(급전부)
제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 는, 배선 시트 (100) 에 전압을 인가하는 부분이다. 전극 (4) 이 노출되어 있고, 전기적으로 접속할 수 있도록 되어 있는 경우에는, 전극 (4) 의 어느 개소를 제 1 급전부 (51) 또는 제 2 급전부 (52) 로 할 수 있다.
또한, 전원 (도시하지 않음) 을 전극 (4) 과 접속하기 쉽게 하기 위해, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 를, 별도로 형성해도 된다. 이 경우, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 의 재질로는, 전극 (4) 의 재질과 동일한 것을 이용할 수 있다. 또, 전극 (4) 이 단락 등을 방지하기 위한 절연 재료에 의하여 덮여 있는 경우에는, 그 절연 재료의 일부를 제거한 부분을, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로 해도 된다.
(배선 시트의 제조 방법)
본 실시형태에 관련된 배선 시트 (100) 의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 배선 시트 (100) 는, 예를 들면 다음 공정에 의해 제조할 수 있다.
먼저, 기재 (1) 상에 수지층 (3) 의 형성용 조성물을 도포하여, 도막을 형성한다. 이어서, 도막을 건조시켜 수지층 (3) 을 제작한다. 이어서, 수지층 (3) 상에 도전성 선상체 (21) 를 배열하면서 배치하여, 의사 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 나선상으로 감는다. 그 후, 나선상으로 감은 도전성 선상체 (21) 의 다발을 드럼 부재의 축 방향을 따라 절단한다. 이로써, 의사 시트 구조체 (2) 를 형성함과 함께, 수지층 (3) 에 배치한다. 그리고, 의사 시트 구조체 (2) 가 형성된 기재 (1) 가 부착된 수지층 (3) 을 드럼 부재로부터 취출하여, 시트상 도전 부재가 얻어진다. 이 방법에 의하면, 예를 들어 드럼 부재를 회전시키면서, 도전성 선상체 (21) 의 조출부를 드럼 부재의 축과 평행한 방향을 따라 이동시킴으로써, 의사 시트 구조체 (2) 에 있어서의 이웃하는 도전성 선상체 (21) 의 간격 (L) 을 조정하는 것이 용이하다.
다음으로, 전극 (4) 을, 시트상 도전 부재의 의사 시트 구조체 (2) 에 있어서의 도전성 선상체 (21) 의 양단부에 첩합하고, 계속해서, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 를 형성하여, 배선 시트 (100) 를 제작할 수 있다.
(제 1 실시형태의 작용 효과)
본 실시형태에 따르면, 다음과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 본 실시형태에 의하면, 수식 (F2) 및 수식 (F3) 으로 나타내는 조건을 만족함으로써, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 전극 (4) 의 단면적을 크게 하고 있다. 이로써, 배선 시트 (100) 에 있어서의 온도 불균일을 억제할 수 있다.
(2) 본 실시형태에 있어서는, 전극 (4) 의 폭을, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 넓게 하고 있기 때문에, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 전극 (4) 의 단면적을 크게 할 수 있다.
(3) 본 실시형태에 관련된 배선 시트 (100) 는 온도 불균일을 억제할 수 있으므로, 시트상 히터로서 바람직하게 사용할 수 있다.
[제 2 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
본 실시형태에 관련된 배선 시트 (100A) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기재 (1) 와, 의사 시트 구조체 (2) 와, 수지층 (3) 과, 한 쌍의 전극 (4A) 을 구비하고 있다. 의사 시트 구조체 (2) 는, 복수의 도전성 선상체 (21) 가 간격을 두고 배열되어 있다. 일방의 전극 (4A) 에는 제 1 급전부 (51) 가 형성되고, 타방의 전극 (4A) 에는 제 2 급전부 (52) 가 형성되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 전극 (4A) 이외에는 제 1 실시형태와 동일하므로, 전극 (4A) 에 대하여 설명하고, 그 이외의 앞의 설명과 공통되는 개소는 생략한다.
본 실시형태에 관련된 전극 (4A) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 복수의 금속 와이어를 구비하고 있다. 이 금속 와이어는, 각각 길이가 상이하다. 그리고, 전극 (4A) 에 있어서는, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록, 금속 와이어의 개수가 증가하고 있고, 일방의 전극 (4A) 및 타방의 전극 (4A) 의 각각에 있어서 금속 와이어끼리가 전기적으로 접속되어 있다. 이 경우, 금속 와이어끼리의 접촉 저항의 영향은 무시할 수 있다. 이와 같이 하면, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 전극 (4A) 의 단면적을 크게 할 수 있다.
(제 2 실시형태의 작용 효과)
본 실시형태에 의하면, 상기 제 1 실시형태에 있어서의 작용 효과 (1) 및 (3) 에 더하여, 하기 작용 효과 (4) 를 발휘할 수 있다.
(4) 본 실시형태에 있어서는, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록, 전극 (4A) 을 구성하는 금속 와이어의 개수를 늘리고 있기 때문에, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 로부터 멀어질수록 전극 (4A) 의 단면적을 크게 할 수 있다.
[실시형태의 변형]
본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 전술한 실시형태에서는, 배선 시트 (100) 는 기재 (1) 를 구비하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 배선 시트 (100) 는 기재 (1) 를 구비하고 있지 않아도 된다. 이러한 경우에는, 수지층 (3) 에 의해 배선 시트 (100) 를 피착체에 첩부하여 사용할 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 배선 시트 (100) 는 수지층 (3) 을 구비하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 배선 시트 (100) 는 수지층 (3) 을 구비하고 있지 않아도 된다. 이와 같은 경우에는, 기재 (1) 로서 편물을 사용하고, 도전성 선상체 (21) 를 기재 (1) 중에 엮어 넣음으로써, 의사 시트 구조체 (2) 를 형성해도 된다.
[작용 효과의 확인]
본 실시형태에 의하면, 온도 불균일을 억제할 수 있는 배선 시트가 얻어지는 것을 확인하기 위해서, 이하 설명하는 소비 전력 분포의 해석을 실시하였다.
소비 전력 분포의 해석에 있어서는, 본 실시형태에 관련된 배선 시트를 사다리형의 회로도에 적용시켜, 이 회로에 있어서의 소비 전력 분포를 해석하였다.
예 1 로서, 도전성 선상체 (21) 의 개수 N 은, 30 개로 하고, 도전성 선상체 (21) 의 저항값 (r) 은, 25070 [mΩ] 으로 하고, 전극 (4) 의 저항값 (R) 은, 148 [mΩ] 로 하고, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 의 측으로부터 세어 2 번째의 도전성 선상체 (21) 와 1 번째의 도전성 선상체 (21) 사이의 전극 (4) 의 저항값 (R2) 의 값을 10.21 [mΩ] 로 하고, 제 1 급전부 (51) 및 제 2 급전부 (52) 의 측으로부터 세어 30 번째의 도전성 선상체 (21) 와 29 번째의 도전성 선상체 (21) 사이의 전극 (4) 의 저항값 (R30) 의 값을 0 [mΩ] 으로 하였다. 또한, R3 ∼ R29 의 값 [mΩ] 은, R2 의 값으로부터 R30 의 값까지, 단계적으로 동일한 변화율 (이웃하는 전극간에 약 0.36 [mΩ]) 로 낮게 하였다.
그리고, 상기의 회로에, 전류를 흘린 경우에 있어서의 1 번째의 도전성 선상체 (21) 로부터 30 번째의 도전성 선상체 (21) 까지에 있어서의 소비 전력 분포를 해석하였다. 또한, 도전성 선상체 (21) 에는, 번호를 부여하고, n 번째의 도전성 선상체 (21) 의 번호를 n 으로 하였다. 얻어진 결과를 도 4 에 나타낸다. 또한, 소비 전력은 전원부의 전류를 1 로 한 경우의 상대값이다.
또한, 예 2 로서, R2 ∼ R30 의 값을 변화시키지 않은 것 이외에는, 예 1 과 동일하게 하여 소비 전력 분포를 해석하였다. 또한, R2 ∼ R30 의 각각의 값은 10.21 [mΩ] 이다. 얻어진 결과를 도 4 에 나타낸다.
또한, 얻어진 소비 전력 분포로부터, 최고 소비 전력, 최저 소비 전력 및 평균 소비 전력을 구하고, 하기의 계산식에 기초하여, 전력 불균일 (단위 : ±％) 을 산출하였다.
(전력 불균일) ＝ [{(최고 소비 전력)-(최저 소비 전력)}/(평균 소비 전력)/2] × 100
예 1 에 있어서의 전력 불균일은, ±35 ％ 이며, 예 2 의 ±47 ％ 와 비교하여, 낮은 것을 알 수 있었다. 이 전력 불균일이 작을수록, 온도 불균일이 억제되는 것으로 추찰된다.
1 : 기재
2 : 의사 시트 구조체
21 : 도전성 선상체
3 : 수지층
4, 4A : 전극
51 : 제 1 급전부
52 : 제 2 급전부
100, 100A : 배선 시트

Claims (4)

  1. 복수의 도전성 선상체가 간격을 두고 배열된 의사 시트 구조체와, 한 쌍의 전극과, 상기 전극에 각각 형성된 제 1 급전부 및 제 2 급전부를 구비하고,
    상기 도전성 선상체의 개수를 N 으로 하고, 상기 도전성 선상체의 저항값을 r 로 하고, 상기 전극의 저항값을 R 로 하고, 상기 제 1 급전부 및 상기 제 2 급전부의 측으로부터 세어 n 번째의 도전성 선상체와 (n-1) 번째의 도전성 선상체 사이의 전극의 저항값을 Rn 으로 한 경우에, 하기 수식 (F1), 하기 수식 (F2) 및 하기 수식 (F3) 으로 나타내는 모든 조건을 만족하는, 배선 시트.
    r/R ≤ 300 …(F1)
    Rn ≤ Rn-1 …(F2)
    (상기 수식 (F2) 에 있어서, n 은 2 이상의 정수이다)
    0 ＜ R2-RN …(F3)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 선상체의 간격이 20 mm 이하인, 배선 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    또한, 상기 의사 시트 구조체를 지지하는 기재를 구비하는, 배선 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 배선 시트를 구비하는, 시트상 히터.
KR1020237014111A 2020-11-11 2021-11-05 배선 시트 및 시트상 히터 KR20230104139A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2020-187899 2020-11-11
JP2020187899 2020-11-11
PCT/JP2021/040793 WO2022102536A1 (ja) 2020-11-11 2021-11-05 配線シート及びシート状ヒーター

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230104139A true KR20230104139A (ko) 2023-07-07

Family

ID=81602247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237014111A KR20230104139A (ko) 2020-11-11 2021-11-05 배선 시트 및 시트상 히터

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230413389A1 (ko)
EP (1) EP4247116A1 (ko)
JP (1) JPWO2022102536A1 (ko)
KR (1) KR20230104139A (ko)
CN (1) CN116491224A (ko)
TW (1) TW202226886A (ko)
WO (1) WO2022102536A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017086395A1 (ja) 2015-11-20 2017-05-26 リンテック株式会社 シート、発熱体、及び発熱装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59187087U (ja) * 1983-05-31 1984-12-12 株式会社フジクラ 面状発熱体
JPS62197288U (ko) * 1986-06-06 1987-12-15
JPH06163145A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Tokyo Cosmos Electric Co Ltd 面状発熱体
JPH07192857A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Brother Ind Ltd 抵抗体ヒータ
DE19704352B4 (de) * 1997-02-05 2005-04-28 Josef Winter Widerstands-Heizvorrichtung
JP2004303683A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発熱体
JP5131571B2 (ja) 2010-11-22 2013-01-30 古河電気工業株式会社 凝集紡糸構造体の製造方法および凝集紡糸構造体
WO2012070537A1 (ja) 2010-11-22 2012-05-31 古河電気工業株式会社 凝集紡糸構造体およびその製造方法ならびにそれを用いた電線
JP2020119856A (ja) * 2019-01-28 2020-08-06 リンテック株式会社 シート状導電部材の製造方法、及びシート状導電部材

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017086395A1 (ja) 2015-11-20 2017-05-26 リンテック株式会社 シート、発熱体、及び発熱装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202226886A (zh) 2022-07-01
US20230413389A1 (en) 2023-12-21
CN116491224A (zh) 2023-07-25
JPWO2022102536A1 (ko) 2022-05-19
EP4247116A1 (en) 2023-09-20
WO2022102536A1 (ja) 2022-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6178948B1 (ja) シート、発熱体、及び発熱装置
JP7321164B2 (ja) 導電性シート付き物品の製造方法
WO2021201069A1 (ja) 配線シート
WO2021192775A1 (ja) 配線シート及びシート状ヒーター
JP2020119856A (ja) シート状導電部材の製造方法、及びシート状導電部材
KR20220155302A (ko) 배선 시트 및 시트상 히터
WO2020189173A1 (ja) シート状導電部材及びその製造方法
KR20230104139A (ko) 배선 시트 및 시트상 히터
WO2022202230A1 (ja) 配線シート
WO2020045677A1 (ja) シート状導電部材
WO2021172150A1 (ja) 配線シート
WO2021193239A1 (ja) シート状導電部材及びシート状ヒーター
WO2023063379A1 (ja) 配線シート
WO2023063377A1 (ja) 接触センサ、及び配線シート
WO2022070481A1 (ja) 配線シート、及び配線シートの製造方法
WO2023063378A1 (ja) 配線シート
WO2023188122A1 (ja) 配線シート
JP2024052337A (ja) 配線シート及びシート状ヒータ
WO2024070718A1 (ja) 配線シート及びシート状ヒータ
JP2022149123A (ja) 配線シート
JP2023059087A (ja) 配線シート
JP2022085213A (ja) 配線シート及びその製造方法
WO2023080112A1 (ja) シート状ヒータ
JP2023059085A (ja) 面状発熱体
JP2024052310A (ja) 配線シート及びシート状ヒータ