KR20240003107A - Plate heater - Google Patents

Plate heater Download PDF

Info

Publication number
KR20240003107A
KR20240003107A KR1020220080185A KR20220080185A KR20240003107A KR 20240003107 A KR20240003107 A KR 20240003107A KR 1020220080185 A KR1020220080185 A KR 1020220080185A KR 20220080185 A KR20220080185 A KR 20220080185A KR 20240003107 A KR20240003107 A KR 20240003107A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insulating
adhesive layer
heater
heating heater
planar heating
Prior art date
Application number
KR1020220080185A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김윤진
김현준
금진
이윤재
박건희
Original Assignee
주식회사 테라온
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 주식회사 테라온 filed Critical 주식회사 테라온
Priority to KR1020220080185A priority Critical patent/KR20240003107A/en
Priority to PCT/KR2022/016534 priority patent/WO2024005271A1/en
Publication of KR20240003107A publication Critical patent/KR20240003107A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • H05B3/03Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/145Carbon only, e.g. carbon black, graphite
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/16Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being mounted on an insulating base
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/013Heaters using resistive films or coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 면상 발열 히터에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 굴곡된 표면에 적용되는 경우에도 넓은 발열면적을 확보하는 동시에 저전압 및 저전력으로 신속하고 균일한 온열감을 제공할 수 있고, 반복적인 가열과 냉각시에도 주름 발생이 방지되며, 제조비용이 최소화될 수 있는, 면상 발열 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a planar heating heater. Specifically, the present invention can secure a large heating area even when applied to a curved surface, while providing a quick and uniform thermal sensation at low voltage and low power, preventing wrinkles from occurring even during repeated heating and cooling, and manufacturing. It relates to a planar heating heater whose cost can be minimized.

Description

면상 발열 히터{Plate heater}Plate heater {Plate heater}

본 발명은 면상 발열 히터에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 굴곡된 표면에 적용되는 경우에도 넓은 발열면적을 확보하는 동시에 저전압 및 저전력으로 신속하고 균일한 온열감을 제공할 수 있고, 반복적인 가열과 냉각시에도 주름 발생이 방지되며, 제조비용이 최소화될 수 있는, 면상 발열 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a planar heating heater. Specifically, the present invention can secure a large heating area even when applied to a curved surface, while providing a quick and uniform thermal sensation at low voltage and low power, preventing wrinkles from occurring even during repeated heating and cooling, and manufacturing. It relates to a planar heating heater whose cost can be minimized.

면상 발열 히터는 면상의 지지 플레이트에 전극, 발열체 등이 인쇄된 컴팩트한 형태의 히터로 소형화 및 경량화가 요구되는 전기 전자 제품, 예를 들어, 프린터, 복사기, 난방기, 오븐, 조리기 등이나 이동수단, 예를 들어, 자동차, 선박, 항공기 등의 다양한 용도에 적용될 수 있다.A planar heating heater is a compact heater with electrodes and heating elements printed on a planar support plate, and is used in electrical and electronic products that require miniaturization and weight reduction, such as printers, copiers, heaters, ovens, cookers, etc., mobile devices, etc. For example, it can be applied to various purposes such as automobiles, ships, and aircraft.

특히, 면상 발열 히터는 적용되는 용도에 따라 다양하게 굴곡된 영역에 적용될 수 있어야 하는데 이러한 복잡한 적용 영역으로 인해 넓은 발열면적의 확보나 저전압 및 저전력으로 신속하고 균일한 온열감을 제공하기 위한 설계가 어렵고, 또한 복잡한 설계에 의해 제조비용이 증가하는 문제가 있다.In particular, planar heating heaters must be able to be applied to various curved areas depending on the application, but due to this complex application area, it is difficult to secure a large heating area or design to provide a quick and uniform thermal sensation at low voltage and low power. Additionally, there is a problem of increased manufacturing costs due to complex design.

또한, 면상 발열 히터는 피사체에 대한 신속하고 충분한 온열감 제공을 위해 피사체와 대향하는 면의 반대쪽 면 방향으로의 열손실 방지를 위해 해당 면에 단열재가 적용되는데 반복적인 가열과 냉각 과정에서 히터와 단열재의 상이한 평창률 및 수축률로 인해 면상 발열 히터에 주름이 발생하는 등 외관 및 발열 기능이 손상되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, in order to provide a quick and sufficient sense of warmth to the subject, the surface heating heater has an insulation material applied to the surface to prevent heat loss in the direction opposite to the surface facing the subject. During the repeated heating and cooling process, the heater and the insulation material Different expansion and shrinkage rates may cause problems such as wrinkles in the planar heating heater and damage to its appearance and heating function.

따라서, 굴곡된 표면에 적용되는 경우에도 넓은 발열면적을 확보하는 동시에 저전압 및 저전력으로 신속하고 균일한 온열감을 제공할 수 있고, 반복적인 가열과 냉각시에도 주름 발생이 방지되며, 제조비용이 최소화될 수 있는, 면상 발열 히터가 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, even when applied to a curved surface, it can secure a large heating area and provide a quick and uniform thermal sensation at low voltage and low power, prevent wrinkles even during repeated heating and cooling, and minimize manufacturing costs. There is an urgent need for a heater that can generate surface heat.

본 발명은 굴곡된 표면에 적용되는 경우에도 넓은 발열면적을 확보하는 동시에 저전압 및 저전력으로 신속하고 균일한 온열감을 제공할 수 있는, 면상 발열 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a planar heating heater that can provide a quick and uniform thermal sensation at low voltage and low power while securing a large heating area even when applied to a curved surface.

또한, 본 발명은 반복적인 가열과 냉각시에도 주름 발생이 방지되며, 제조비용이 최소화될 수 있는, 면상 발열 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a planar heating heater in which wrinkles can be prevented even during repeated heating and cooling, and manufacturing costs can be minimized.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,In order to solve the above problems, the present invention,

면상 발열 히터로서, 고정판, 상기 고정판 상부에 구비되는 단열층, 상기 단열층 상부에 구비되는 접착층, 및 상기 접착층 상부에 구비되는 필름히터를 포함하고, 상기 접착층을 형성하는 접착 조성물은 인장강도가 0.7 MPa 이상이고 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하인, 면상 발열 히터를 제공한다.A planar heating heater comprising a fixing plate, an insulating layer provided on an upper part of the fixing plate, an adhesive layer provided on an upper part of the insulating layer, and a film heater provided on an upper part of the adhesive layer, and the adhesive composition forming the adhesive layer has a tensile strength of 0.7 MPa or more. and provides a planar heating heater with a thermal expansion coefficient of 170×10 -6 m/m℃ or less.

한편, 면상 발열 히터로서, 고정판, 상기 고정판 상부에 구비되는 단열 접착층, 및 상기 단열 접착층 상부에 구비되는 필름히터를 포함하고, 상기 단열 접착층은 접착 조성물에 단열용 첨가제를 포함하는 단열 조성물로부터 형성되며, 상기 접착 조성물은 인장강도가 0.7 MPa 이상이고 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하인, 면상 발열 히터를 제공한다.On the other hand, the planar heating heater includes a fixing plate, an insulating adhesive layer provided on an upper part of the fixing plate, and a film heater provided on an upper insulating adhesive layer, wherein the insulating adhesive layer is formed from an insulating composition containing an insulating additive in the adhesive composition. , the adhesive composition provides a planar heating heater having a tensile strength of 0.7 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 170×10 -6 m/m°C or less.

또한, 면상 발열 히터로서, 고정판, 상기 고정판 상부에 구비되는 단열층, 상기 단열층 상부에 구비되는 단열 접착층, 및 상기 단열 접착층 상부에 구비되는 필름히터를 포함하고, 상기 단열 접착층은 접착 조성물에 단열용 첨가제를 포함하는 단열 조성물로부터 형성되며, 상기 접착 조성물은 인장강도가 0.7 MPa 이상이고 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하인, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the planar heating heater includes a fixing plate, an insulating layer provided on the fixing plate, an insulating adhesive layer provided on the insulating layer, and a film heater provided on the insulating adhesive layer, and the insulating adhesive layer contains an insulating additive in the adhesive composition. It is formed from an insulating composition containing a, wherein the adhesive composition has a tensile strength of 0.7 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 170×10 -6 m/m°C or less, providing a planar heating heater.

여기서, 상기 접착 조성물은 인장강도가 3 내지 10 MPa이고 열팽창계수가 68×10-6 내지 75×10-6 m/m℃인 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Here, the adhesive composition provides a planar heating heater, characterized in that the tensile strength is 3 to 10 MPa and the thermal expansion coefficient is 68×10 -6 to 75×10 -6 m/m°C.

또한, 상기 접착 조성물은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the adhesive composition provides a planar heating heater, characterized in that it contains a thermoplastic resin or a thermosetting resin.

여기서, 상기 열가소성 수지는 중량평균분자량이 1,000 내지 200,000 g/mol이고, 폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethy lmethacrylate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌 (polystyrene), 폴리테트라플로로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 저밀도 폴리에틸렌(low-density polyethylene) 및 고밀도 폴리에틸렌(high-density polyethylene)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Here, the thermoplastic resin has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000 g/mol, and includes polyamide, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, and poly Characterized by comprising at least one selected from the group consisting of polypropylene, polystyrene, polytetrafluoroethylene, low-density polyethylene, and high-density polyethylene. Provides a planar heating heater.

그리고, 상기 열경화성 수지는 에폭시 수지(epoxy resin), 폴리에스터(polyester resin), 폴리우레탄(polyurethane resin), 페놀 수지(phenolic resin) 및 멜라민 수지(melamine resin)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 접착 조성물은 아민계, 산무수물계, 이미다졸계, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 과산화벤조일, 3차-부틸퍼옥시벤조에이트, 헥사메틸렌테트라아민, 염화암모늄 및 유리포름알데히드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제를 추가로 포함하며, 상기 열경화성 수지와 상기 경화제의 중량 배합비는 1:1 내지 1:3인 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the thermosetting resin includes one or more selected from the group consisting of epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, phenolic resin, and melamine resin. And, the adhesive composition is selected from the group consisting of amine-based, acid anhydride-based, imidazole-based, methyl ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, hexamethylene tetraamine, ammonium chloride, and free formaldehyde. It further includes at least one selected curing agent, and the weight mixing ratio of the thermosetting resin and the curing agent is 1:1 to 1:3.

한편, 상기 필름히터 상부에 구비되는 접착층 및 상기 접착층 상부에 구비되는 커버층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Meanwhile, a planar heating heater is provided, characterized in that it additionally includes an adhesive layer provided on the film heater and a cover layer provided on the adhesive layer.

나아가, 상기 단열층은 우레탄폼 또는 세라믹폼을 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Furthermore, the insulation layer provides a planar heating heater, characterized in that it includes urethane foam or ceramic foam.

또한, 상기 단열용 첨가제는 실리카, 실리콘, 알루미나 및 알루미늄실리케이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 중공체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the insulation additive includes at least one hollow body selected from the group consisting of silica, silicon, alumina, and aluminum silicate.

여기서, 상기 중공체의 크기는 30 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Here, a planar heating heater is provided, characterized in that the size of the hollow body is 30 to 100 ㎛.

나아가, 상기 단열 접착층의 총 중량을 기준으로, 상기 단열용 첨가제의 함량은 40 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.Furthermore, based on the total weight of the insulating adhesive layer, the content of the insulating additive is 40 to 70% by weight.

또한, 상기 필름히터는 베이스 필름, 상기 베이스 필름의 일면에 형성된 하나 이상의 탄소계 발열체, 및 상기 탄소계 발열체 각각의 양 말단에 전기적으로 연결되고 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터를 제공한다.In addition, the film heater includes a base film, one or more carbon-based heating elements formed on one surface of the base film, and a pair of electrodes that are electrically connected to both ends of each of the carbon-based heating elements and have different polarities. Provides a planar heating heater.

본 발명에 따른 면상 발열 히터는 필름 히터와 단열재 사이에 특정한 접착층이 적용되거나 단열재가 접착 기능을 함께 수행하는 적층 구조를 통해 굴곡된 표면에 적용되는 경우에도 넓은 발열면적을 확보하는 동시에 저전압 및 저전력으로 신속하고 균일한 온열감을 제공할 수 있고, 반복적인 가열과 냉각시에도 주름 발생이 방지되며, 제조비용이 최소화될 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.The planar heating heater according to the present invention secures a large heating area even when a specific adhesive layer is applied between the film heater and the insulating material or is applied to a curved surface through a laminated structure in which the insulating material also performs an adhesive function, while operating at low voltage and low power. It can provide a quick and uniform sense of warmth, prevents wrinkles even during repeated heating and cooling, and has excellent effects in minimizing manufacturing costs.

도 1은 본 발명에 따른 면상 발열 히터의 하나의 실시예에 관한 적층 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 면상 발열 히터의 다른 실시예에 관한 적층 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 면상 발열 히터의 또 다른 실시예에 관한 적층 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 1 내지 3에서 필름히터의 평면 설계를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.
도 6은 실시예에서 주름 방지 실험을 수행한 결과를 나타내는 사진이다.
Figure 1 schematically shows the laminated structure of one embodiment of a planar heating heater according to the present invention.
Figure 2 schematically shows the laminated structure of another embodiment of the planar heating heater according to the present invention.
Figure 3 schematically shows the laminated structure of another embodiment of the planar heating heater according to the present invention.
Figure 4 schematically shows the plan design of the film heater in Figures 1 to 3.
Figure 5 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 4.
Figure 6 is a photograph showing the results of an anti-wrinkle experiment in Example.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure will be thorough and complete, and so that the spirit of the invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명에 따른 면상 발열 히터의 하나의 실시예에 관한 적층 구조를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 1 schematically shows the laminated structure of one embodiment of a planar heating heater according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 면상 발열 히터는 고정판(100), 상기 고정판(100)의 상부에 구비되는 단열층(200), 상기 단열층(200)의 상부에 구비되는 접착층(300), 상기 접착층(300) 상부에 구비되는 필름히터(400) 등을 포함할 수 있다.As shown in Figure 1, the planar heating heater according to the present invention includes a fixing plate 100, a heat insulating layer 200 provided on top of the fixing plate 100, and an adhesive layer 300 provided on top of the heat insulating layer 200. , a film heater 400 provided on the adhesive layer 300, etc.

상기 고정판(100)은 상기 고정판(100) 위에 적층되어 구비되는 구조들을 지지하는 기능을 수행하고, 면상 발열 히터의 형상을 유지하기 위한 강도 및 유연성을 보유하면 어떤 소재로 이루어져 있는지 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS) 등의 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다.The fixing plate 100 performs the function of supporting structures stacked on the fixing plate 100, and is not particularly limited as to what material it is made of as long as it has the strength and flexibility to maintain the shape of the planar heating heater, For example, it may be made of plastic materials such as polyvinyl chloride (PVC), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), and acrylonitrile butadiene styrene (ABS).

상기 단열층(200)은 상기 필름히터(400)의 발열에 의한 열에너지가 상기 고정판(100) 방향으로 유출되는 것을 방지함으로써 상기 필름히터(400)가 저전압 및 저전력으로 피사체에 대해 신속하고 균일한 온열감을 제공할 수 있도록 하는 기능을 수행하고, 예를 들어, 우레탄폼, 세라믹폼 등을 포함할 수 있다.The insulating layer 200 prevents thermal energy generated by the heat generation of the film heater 400 from leaking out toward the fixing plate 100, so that the film heater 400 provides a rapid and uniform thermal sensation to the subject at low voltage and low power. It performs a function that allows it to be provided, and may include, for example, urethane foam, ceramic foam, etc.

한편, 상기 단열층(200)과 상기 접착층(300)이 일체로 하나의 단열 접착층을 형성할 수 있고, 상기 단열 접착층은, 예를 들어, 상기 접착층(300)을 형성하는 접착 조성물에 단열용 첨가제가 포함된 단열 조성물이 도포 또는 코팅됨으로써 형성될 수 있다.Meanwhile, the insulating layer 200 and the adhesive layer 300 may integrally form one insulating adhesive layer, and the insulating adhesive layer may include, for example, an insulating additive in the adhesive composition forming the adhesive layer 300. The included thermal insulation composition may be formed by applying or coating.

여기서, 상기 단열용 첨가제는 실리카, 실리콘, 알루미나, 알루미늄실리케이트 같은 세라믹 등의 소재로 이루어진 중공체를 포함할 수 있고, 상기 중공체는 공극에 포함된 공기가 열의 이동을 억제함으로써 단열 효과를 나타내게 된다.Here, the insulating additive may include a hollow body made of a material such as silica, silicon, alumina, or ceramic such as aluminum silicate, and the hollow body exhibits an insulating effect by suppressing the movement of heat by air contained in the pores. .

상기 중공체의 크기는 30 내지 100 ㎛일 수 있다. 여기서, 상기 중공체의 크기는 동일한 체적을 갖도록 환산된 완전한 구의 직경을 의미하고, 상기 중공체의 크기가 30 ㎛ 미만인 경우 상기 단열 접착층의 단열 효과가 불충분할 수 있는 반면, 100 ㎛ 초과인 경우 상기 단열 접착층과 상기 고정판(100) 또는 상기 필름히터(400)와의 접착력이 저하될 수 있다.The size of the hollow body may be 30 to 100 ㎛. Here, the size of the hollow body means the diameter of a complete sphere converted to have the same volume. If the size of the hollow body is less than 30 ㎛, the insulating effect of the insulation adhesive layer may be insufficient, whereas if the size of the hollow body is more than 100 ㎛, the insulating effect of the insulation adhesive layer may be insufficient. The adhesion between the insulating adhesive layer and the fixing plate 100 or the film heater 400 may decrease.

또한, 상기 단열 접착층의 총 중량을 기준으로 상기 단열용 첨가제의 함량은 40 내지 70 중량%일 수 있다. 상기 단열용 첨가제의 함량이 40 중량% 미만인 경우 단열 효과가 기준 미달인 반면, 70 중량% 초과인 경우 접착력이 크게 저하될 수 있다.Additionally, the content of the insulating additive may be 40 to 70 wt% based on the total weight of the insulating adhesive layer. If the content of the insulation additive is less than 40% by weight, the insulation effect does not meet the standard, while if it is more than 70% by weight, the adhesive strength may be significantly reduced.

상기 접착층(300)은 상기 단열층(200)과 상기 필름히터(400)를 서로 접합시키는 기능뿐만 아니라, 상대적으로 열팽창계수가 큰 단열층(200)과 상대적으로 열팽창계수가 작은 필름히터(400)의 상이한 팽창률과 수축률 차이로 인해 반복적인 가열과 냉각시 발생하는 응력이 상기 필름히터(400)에 인가됨으로써 주름이 발생하는 문제를 해결하기 위해 정밀하게 조절된 인장강도와 열팽창계수를 보유함으로써 상기 응력을 완화시키는 버퍼층(buffer layer)으로서의 기능을 수행한다.The adhesive layer 300 not only has the function of bonding the insulating layer 200 and the film heater 400 to each other, but also serves to bond the insulating layer 200, which has a relatively large thermal expansion coefficient, to the film heater 400, which has a relatively small thermal expansion coefficient. In order to solve the problem of wrinkles occurring due to the stress generated during repeated heating and cooling due to the difference in expansion and contraction rates being applied to the film heater 400, the stress is alleviated by maintaining precisely adjusted tensile strength and thermal expansion coefficient. It functions as a buffer layer.

특히, 상기 접착층(300)을 형성하는 접착 조성물은 인장강도가 0.7 MPa 이상, 바람직하게는 3 MPa 이상, 예를 들어, 3 내지 10 MPa이고, 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하, 바람직하게는 80×10-6 m/m℃ 이하, 예를 들어, 68×10-6 내지 75×10-6 m/m℃의 물성을 보유함으로써 충분한 접착력과 주름 방지를 위한 버퍼층으로서의 기능을 수행할 수 있다.In particular, the adhesive composition forming the adhesive layer 300 has a tensile strength of 0.7 MPa or more, preferably 3 MPa or more, for example, 3 to 10 MPa, and a thermal expansion coefficient of 170 × 10 -6 m/m°C or less. , Preferably, it has physical properties of 80×10 -6 m/m℃ or less, for example, 68×10 -6 to 75×10 -6 m/m℃, thereby functioning as a buffer layer for sufficient adhesion and prevention of wrinkles. It can be done.

상기 접착 조성물은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 용매에 용해된 접착 조성물로부터 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 접착 조성물은 상기 단열층(200) 또는 상기 필름히터(100)의 일면에 스크린 프린팅 또는 어플리케이터를 이용해 도막 형태로 도포된 후 노출된 도막의 표면에 다른 기재, 즉 상기 단열층(200) 또는 상기 필름히터(100)를 접합한 후 90 내지 130℃로 열처리함으로써 상기 접착층(300)을 매개로 상기 단열층(200)과 상기 필름히터(100)가 접착된 구조를 형성할 수 있다.The adhesive composition may be formed from an adhesive composition in which a thermoplastic resin or thermosetting resin is dissolved in a solvent. Specifically, the adhesive composition is applied in the form of a coating film on one surface of the insulation layer 200 or the film heater 100 using screen printing or an applicator, and then applied to the surface of the exposed coating film with another substrate, that is, the insulation layer 200 or After bonding the film heater 100, heat treatment is performed at 90 to 130° C. to form a structure in which the insulation layer 200 and the film heater 100 are bonded via the adhesive layer 300.

구체적으로, 상기 열가소성 수지는 폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethy lmethacrylate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌 (polystyrene), 폴리테트라플로로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 저밀도 폴리에틸렌(low-density polyethylene), 고밀도 폴리에틸렌(high-density polyethylene) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고, 바람직하게는 폴리아크릴레이트(polyacrylate)를 포함할 수 있다.Specifically, the thermoplastic resin is polyamide, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polypropylene, polystyrene, poly It contains at least one member selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, low-density polyethylene, high-density polyethylene, etc., and preferably contains polyacrylate. You can.

특히, 상기 열가소성 수지는 중량평균분자량이 1,000 내지 200,000 g/mol일 수 있다. 여기서, 상기 열가소성 수지의 분자량이 1,000 g/mol 미만인 경우 상기 접착층(300)의 접착력이 기준 미달이고 상기 접착 조성물의 낮은 점도로 인해 도막 형성이 어려울 수 있는 반면, 200,000 g/mol 초과인 경우 상기 접착 조성물의 과도하게 높은 점도로 인해 균일한 두께의 도막 형성이 어려울 수 있다.In particular, the thermoplastic resin may have a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000 g/mol. Here, if the molecular weight of the thermoplastic resin is less than 1,000 g/mol, the adhesive strength of the adhesive layer 300 does not meet the standard and formation of a coating film may be difficult due to the low viscosity of the adhesive composition, whereas if the molecular weight of the thermoplastic resin is more than 200,000 g/mol, the adhesive strength Due to the excessively high viscosity of the composition, it may be difficult to form a film of uniform thickness.

상기 열경화성 수지는 에폭시 수지(epoxy resin), 폴리에스터(polyester resin), 폴리우레탄(polyurethane resin), 페놀 수지(phenolic resin), 멜라민 수지(melamine resin) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상, 바람직하게는 폴리에스터 수지(polyester resin)를 포함할 수 있다.The thermosetting resin is preferably at least one selected from the group consisting of epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, phenolic resin, melamine resin, etc. may include polyester resin.

상기 열경화성 수지의 경화를 위해 경화제가 추가로 포함된다. 여기서, 상기 경화제는 아민계, 산무수물계, 이미다졸계, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 과산화벤조일, 3차-부틸퍼옥시벤조에이트, 헥사메틸렌테트라아민, 염화암모늄, 유리포름알데히드 등을 포함할 수 있다.A curing agent is additionally included to cure the thermosetting resin. Here, the curing agent may include amine-based, acid anhydride-based, imidazole-based, methyl ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, hexamethylene tetraamine, ammonium chloride, free formaldehyde, etc. there is.

상기 열경화성 수지와 상기 경화제의 중량 배합비는 1:1 내지 1:3일 수 있고, 상기 열경화성 수지와 상기 경화제의 중량 배합비가 1:1 미만인 경우 상기 열경화성 수지의 경화가 불충분하여 상기 접착층(300)의 접착력이 기준 미달일 수 있는 반면, 상기 중량 배합비가 1:3 초과인 경우 상기 열경화성 수지의 과도한 경화로 상기 접착층(300)의 취성이 크게 증가할 수 있다.The weight mixing ratio of the thermosetting resin and the curing agent may be 1:1 to 1:3, and if the weight mixing ratio of the thermosetting resin and the curing agent is less than 1:1, curing of the thermosetting resin is insufficient and the adhesive layer 300 While the adhesive strength may fall short of the standard, if the weight mixing ratio is more than 1:3, the brittleness of the adhesive layer 300 may greatly increase due to excessive curing of the thermosetting resin.

도 2는 본 발명에 따른 면상 발열 히터의 다른 실시예에 관한 적층 구조를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 2 schematically shows the laminated structure of another embodiment of the planar heating heater according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 면상 발열 히터는 상기 필름히터(400) 위에 추가의 접착층(500) 및 커버층(600)이 구비될 수 있다. 상기 추가 접착층(500)은 상기 접착층(300)과 동일한 소재로 이루어질 수 있고 상기 필름히터(400)와 상기 커버층(600)을 서로 접합시키는 기능을 수행한다.As shown in FIG. 2, the planar heating heater according to the present invention may be provided with an additional adhesive layer 500 and a cover layer 600 on the film heater 400. The additional adhesive layer 500 may be made of the same material as the adhesive layer 300 and functions to bond the film heater 400 and the cover layer 600 to each other.

또한, 상기 커버층(600)은 외부의 충격이나 압력으로부터 상기 필름히터(400)를 보호하는 기능을 수행하고 상기 면상 발열 히터가 적용되는 차량 등의 내장재로 이루어질 수 있다.In addition, the cover layer 600 functions to protect the film heater 400 from external shock or pressure and may be made of an interior material of a vehicle to which the planar heating heater is applied.

도 3은 본 발명에 따른 면상 발열 히터의 또 다른 실시예에 관한 적층 구조를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 3 schematically shows the laminated structure of another embodiment of the planar heating heater according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 단열층(200)는 단열도료 또는 단열코팅 등의 단열 접착층(210)과 우레탄폼(220)을 모두 포함할 수 있다. 여기서, 상기 단열 접착층(210)은 상기 우레탄폼(220)과 상기 필름히터(400) 사이에 구비됨으로써 단열 특성이 우수한 상기 우레탄폼(220)과 상기 필름히터(400) 사이의 접합 및 반복적인 가열 및 냉각시 열팽창/수축에 대한 버퍼층으로서의 기능을 구현한다.As shown in FIG. 3, the insulating layer 200 may include both an insulating adhesive layer 210 such as insulating paint or insulating coating and urethane foam 220. Here, the insulating adhesive layer 210 is provided between the urethane foam 220 and the film heater 400 to enable bonding and repetitive heating between the urethane foam 220 and the film heater 400, which have excellent insulating properties. And it functions as a buffer layer against thermal expansion/contraction during cooling.

도 4는 도 1 내지 3에서 필름히터의 평면 설계를 개략적으로 도시한 것이고, 도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.FIG. 4 schematically shows the planar design of the film heater in FIGS. 1 to 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 4.

도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 상기 필름히터(400)는 베이스 필름(410) 위에 하나 이상의 탄소계 발열체(420)가 구비되고, 탄소계 발열체(420) 각각의 양 말단은 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극(431,432)과 전기적으로 연결되며, 이로써 상기 전극(430)에 전원이 인가되는 경우 상기 탄소계 발열체(420)는 체적저항에 따른 발열을 구현하게 된다.As shown in Figures 4 and 5, the film heater 400 is provided with one or more carbon-based heating elements 420 on a base film 410, and both ends of each carbon-based heating element 420 have different polarities. It is electrically connected to a pair of electrodes 431 and 432, and when power is applied to the electrodes 430, the carbon-based heating element 420 generates heat according to volume resistance.

상기 베이스 필름(410)은 상기 한 쌍의 전극(431,432) 사이의 쇼트를 방지하기 위한 절연 필름으로서 폴리에틸렌 테레프탈레이드(polyethyelene terepthalate; PET), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴로니트릴(poly acrylonitrile; PAN), 폴리우레탄(polyurethane; PU), 실리콘, 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 테프론(tefron), 액정고분자(liquid crystal polymer; LCP), 폴리에테르에테르케톤(poly ether ether ketone; PEEK), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 플라스틱 소재로 이루어진 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.The base film 410 is an insulating film to prevent short circuit between the pair of electrodes 431 and 432 and is made of polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), or polyacrylonitrile. ; PAN), polyurethane (PU), silicone, polycarbonate (PC), tefron, liquid crystal polymer (LCP), poly ether ether ketone (PEEK), polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethyelenen napthalate (PEN), polyphenylene sulfide (PPS), polyaryle It may include a plastic film made of one or more plastic materials selected from the group consisting of polyallylate, cellulose triacetate (CTA), cellulose acetate propinonate (CAP), etc.

상기 전극(430)는 서로 다른 극성을 갖고 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 니켈(Ni), 이들의 합금 등의 금속 소재로 이루어진 한 쌍의 전극(431,432)을 포함하고, 예를 들어, 상기 한 쌍의 전극 중 하나의 전극(431)이 양극(+)을 보유하는 경우 다른 하나의 전극(432)은 음극(-)을 보유할 수 있다.The electrode 430 is a pair of electrodes having different polarities and made of metal materials such as silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), stainless steel (SUS), nickel (Ni), and alloys thereof. It includes (431, 432), and for example, when one electrode 431 of the pair of electrodes holds a positive electrode (+), the other electrode 432 may hold a negative electrode (-).

상기 전극(430)은 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 롤투롤 그라비아 인쇄, 콤마 코팅, 롤투롤 콤마 코팅, 플렉소, 임프린팅, 옵셋 인쇄 등의 인쇄 기법에 의해 상기 베이스 필름(100)의 일면에 금속 페이스트를 인쇄 후 100 내지 180℃에서 건조 및 경화함으로써 형성할 수 있다.The electrode 430 is a metal paste applied to one side of the base film 100 by a printing technique such as screen printing, gravure printing, roll-to-roll gravure printing, comma coating, roll-to-roll comma coating, flexo, imprinting, and offset printing. It can be formed by drying and curing at 100 to 180°C after printing.

상기 탄소계 발열체(320)는 혼합 바인더와 전도성 입자를 포함하는 발열체 조성물을 인쇄한 후 건조시켜 형성할 수 있고, 상기 혼합 바인더는 300℃ 가량의 온도에서도 내열성을 가질 수 있도록, 페놀계 수지, 아세탈계 수지, 이소시아네이트계 수지, 에폭시계 수지 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2종 이상을 포함할 수 있고, 상기 전도성 입자는 탄소 입자를 포함하고, 추가로 금속 분말을 포함할 수 있다.The carbon-based heating element 320 can be formed by printing and then drying a heating element composition containing a mixed binder and conductive particles, and the mixed binder is made of phenolic resin and acetal to have heat resistance even at a temperature of about 300°C. It may contain two or more types selected from the group consisting of resins, isocyanate-based resins, epoxy-based resins, etc., and the conductive particles include carbon particles and may further include metal powder.

상기 탄소 입자로는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그라파이트, 활성탄소 등, 바람직하게는 탄소나노튜브와 그라파이트를 포함할 수 있고, 상기 탄소 입자로서 탄소나노튜브는 종횡비가 크기 때문에 소량으로 충분한 열전달 네트워크 형성을 가능하게 할 뿐만 아니라 발열체 조성물의 유리전이온도 및 내열도를 증대시키는 효과가 있고, 그라파이트는 탄소나노튜브만으로 도달할 수 없는 저저항을 달성할 수 있도록 한다.The carbon particles may include carbon black, carbon nanotubes, graphite, activated carbon, etc., preferably carbon nanotubes and graphite. Since carbon nanotubes as the carbon particles have a large aspect ratio, a small amount of carbon nanotubes can form a sufficient heat transfer network. It not only makes it possible, but also has the effect of increasing the glass transition temperature and heat resistance of the heating element composition, and graphite makes it possible to achieve low resistance that cannot be achieved with carbon nanotubes alone.

본 발명에 따른 면상 발열 히터는 앞서 기술한 구성 및 구조를 통해 굴곡된 표면에 적용되는 경우에도 넓은 발열면적을 확보하는 동시에 저전압 및 저전력으로 신속하고 균일한 온열감을 제공할 수 있고, 반복적인 가열과 냉각시에도 주름 발생이 방지되며, 제조비용이 최소화될 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.The planar heating heater according to the present invention can secure a large heating area even when applied to a curved surface through the configuration and structure described above, and can provide a quick and uniform thermal sensation at low voltage and low power, and can provide repetitive heating and Wrinkling is prevented even when cooled, and it has an excellent effect in minimizing manufacturing costs.

[실시예][Example]

1. 제조예1. Manufacturing example

아래 표 1에 기재된 구성의 면상 발열 히터 샘플을 제조했다.A planar heating heater sample with the configuration shown in Table 1 below was manufactured.

접착층adhesive layer 열처리온도
(℃)
heat treatment temperature
(℃)
단열재insulator
인장강도
(MPa)
tensile strength
(MPa)
열팽창계수
(m/m℃)
thermal expansion coefficient
(m/m℃)
실시예 1Example 1 3.43.4 68~75×10-6 68~75×10 -6 130130 우레탄폼Urethane foam 실시예 2Example 2 9.89.8 71×10-6 71×10 -6 130130 우레탄폼Urethane foam 실시예 3Example 3 4.24.2 71×10-6 71×10 -6 9090 우레탄폼Urethane foam 실시예 4Example 4 3.43.4 68~75×10-6 68~75×10 -6 130130 단열도료(실리카50중량%)Insulating paint (silica 50% by weight) 실시예 5Example 5 9.89.8 71×10-6 71×10 -6 130130 단열도료(알루미나60중량%)Insulating paint (alumina 60% by weight) 비교예 1Comparative Example 1 3.43.4 68~75×10-6 68~75×10 -6 140140 우레탄폼Urethane foam 비교예 2Comparative Example 2 4.24.2 71×10-6 71×10 -6 8080 우레탄폼Urethane foam 비교예 3Comparative Example 3 6.16.1 180×10-6 180×10 -6 130130 우레탄폼Urethane foam 비교예 4Comparative Example 4 0.350.35 92×10-5 92× 10-5 130130 우레탄폼Urethane foam 비교예 5Comparative Example 5 0.690.69 77×10-5 77×10 -5 130130 우레탄폼Urethane foam 비교예 6Comparative Example 6 3.43.4 68~75×10-6 68~75×10 -6 130130 단열도료(실리카20중량%)Insulating paint (silica 20% by weight) 비교예 7Comparative Example 7 3.43.4 68~75×10-6 68~75×10 -6 130130 단열도료(실리카80중량%)Insulating paint (silica 80% by weight)

2. 주름 방지 효능 평가2. Evaluation of anti-wrinkle efficacy

실시예 및 비교예 각각의 면상 발열 히터 샘플을 냉동챔버에서 -20℃로 1시간 동안 냉각한 후, 히터에 전원을 인가하여 표면 최대온도 기준 140℃로 5분간 발열시키고, 다시 -20℃로 냉각하는 과정을 20회 반복하여 히터의 표면 주름 발생 여부를 육안으로 관찰했다. 주름 방지 효능 평가 결과는 아래 표 2 및 도 6에 도시된 바와 같다.Examples and Comparative Examples Each surface heating heater sample was cooled to -20°C in a freezing chamber for 1 hour, then power was applied to the heater to generate heat at 140°C for 5 minutes based on the maximum surface temperature, and then cooled to -20°C again. This process was repeated 20 times and visually observed whether wrinkles occurred on the surface of the heater. The anti-wrinkle efficacy evaluation results are shown in Table 2 and Figure 6 below.

주름발생
(×/○)
Wrinkles
(×/○)
비고note
실시예 1Example 1 ×× 주름 미발생No wrinkles 실시예 2Example 2 ×× 주름 미발생No wrinkles 실시예 3Example 3 ×× 주름 미발생No wrinkles 실시예 4Example 4 ×× 단열효과 합격Insulation effect passed 실시예 5Example 5 ×× 단열효과 합격Insulation effect passed 비교예 1Comparative Example 1 열처리 후 우레탄폼 손상 발생Damage to urethane foam occurs after heat treatment 비교예 2Comparative Example 2 낮은 온도로 인한 접착력 미흡Insufficient adhesion due to low temperature 비교예 3Comparative Example 3 높은 열팽창계수로 인한 주름 발생Wrinkles occur due to high thermal expansion coefficient 비교예 4Comparative Example 4 높은 취성으로 인한 발열시 주름 발생Creases occur when heated due to high brittleness. 비교예 5Comparative Example 5 높은 취성으로 인한 발열시 주름 발생Creases occur when heated due to high brittleness. 비교예 6Comparative Example 6 ×× 단열효과 미흡Insufficient insulation effect 비교예 7Comparative Example 7 접착력 저하로 인한 주름 발생Wrinkles occur due to decreased adhesion

상기 표 2 및 도 6에 나타난 바와 같이 접착층의 인장강도가 3 MPa 이상이며, 열팽창계수가 75×10-6 m/m℃ 이하인 실시예의 면상 발열 히터는 발열시 주름이 발생하지 않았음을 알 수 있다.As shown in Table 2 and Figure 6, it can be seen that the planar heating heater of the example where the tensile strength of the adhesive layer is 3 MPa or more and the thermal expansion coefficient is 75 × 10 -6 m/m ℃ or less did not generate wrinkles when heating. there is.

그러나, 인장강도가 0.7 MPa 이상, 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하의 범위를 하나라도 만족하지 않았을 경우 모두 주름이 발생함을 알 수 있다. 또한, 열처리 공정시 열처리 온도가 90도 미만 이거나 130도를 초과하는 경우 주름이 발생함을 알 수 있다.However, it can be seen that wrinkles occur in all cases where the tensile strength does not satisfy the range of 0.7 MPa or more and the thermal expansion coefficient of 170×10 -6 m/m℃ or less. In addition, it can be seen that wrinkles occur when the heat treatment temperature during the heat treatment process is less than 90 degrees or exceeds 130 degrees.

특히, 비교예 3의 면상 발열 히터의 경우 인장강도는 6.1 MPa 이지만 높은 열팽창계수로 인해 주름이 발생 하였으며, 비교예 4 및 5의 면상 발열 히터의 경우 낮은 열팽창계수의 특징을 갖지만 매우 낮은 인장강도 특성으로 인해 열처리 이후 접착층의 높은 취성으로 발열시 주름 및 크랙이 발생함을 알 수 있다.In particular, in the case of the planar heating heater of Comparative Example 3, the tensile strength was 6.1 MPa, but wrinkles occurred due to the high thermal expansion coefficient, and in the case of the planar heating heaters of Comparative Examples 4 and 5, although they were characterized by a low thermal expansion coefficient, they had very low tensile strength characteristics. As a result, it can be seen that wrinkles and cracks occur when heated due to the high brittleness of the adhesive layer after heat treatment.

또한, 비교예 1의 면상 발열 히터는 실시예 1의 면상 발열 히터와 구성이 유사함에도 불구하고, 열처리 온도가 130도를 초과하는 경우, 높은 열처리 온도로 인해 우레탄폼에 열손상으로 인해 주름이 발생함을 알 수 있다.In addition, although the planar heating heater of Comparative Example 1 is similar in structure to the planar heating heater of Example 1, when the heat treatment temperature exceeds 130 degrees, wrinkles occur in the urethane foam due to heat damage due to the high heat treatment temperature. It can be seen that

그리고, 비교예 2의 면상 발열 히터는 실시예 2의 면상 발열 히터와 구성이 동일함에도 불구하고, 열처리 온도가 90도 미만인 경우, 낮은 열처리 온도로 인해 미건조 및 미경화로 인한 접착력의 저하로 인해 주름이 발생함을 알 수 있다.In addition, although the planar heating heater of Comparative Example 2 has the same configuration as the planar heating heater of Example 2, when the heat treatment temperature is less than 90 degrees, wrinkles occur due to a decrease in adhesion due to non-drying and non-curing due to the low heat treatment temperature. It can be seen that this occurs.

나아가, 비교예 6 및 7의 면상 발열 히터는 실시예 4의 면상 발열 히터와 단열 도료를 제외한 구성이 동일함에도 불구하고, 단열 도료에서 단열용 첨가제의 함량이 40 중량% 미만이거나 70 중량%를 초과하면, 단열 효과의 미흡 또는 주름이 발생하는 문제점이 있다.Furthermore, although the planar heating heaters of Comparative Examples 6 and 7 have the same composition as the planar heating heater of Example 4 except for the insulating paint, the content of the insulating additive in the insulating paint is less than 40% by weight or more than 70% by weight. Otherwise, there is a problem of insufficient insulation effect or wrinkles.

이는 단열용 첨가제의 함량이 40 중량% 미만일 경우, 낮은 단열재 함량으로 인해 단열층의 전체에 대한 공극률이 낮아지며, 이에 따라 공기층의 함유량도 낮아지기 때문에 단열 효과가 미흡하여 단열층으로 사용되기 부적합함을 알 수 있다.This means that when the content of the insulating additive is less than 40% by weight, the overall porosity of the insulating layer is lowered due to the low insulating material content, and the content of the air layer is correspondingly lowered, so the insulating effect is insufficient, making it unsuitable for use as an insulating layer. .

또한, 단열재의 함량이 70 중량% 초과일 경우, 너무 많은 단열용 첨가제의 함량으로 인해 상대적으로 낮은 접착제 함량으로 인해 접착력 확보가 어려워 주름이 발생함을 알 수 있다.In addition, when the content of the insulating material exceeds 70% by weight, it can be seen that it is difficult to secure adhesion due to the relatively low adhesive content due to the content of too much insulating additive, resulting in wrinkles.

한편, 실시예 5의 면상 발열 히터는 단열 도료에 60 중량%의 알루미나를 첨가하였을 때 실시예 4의 면상 발열 히터와 비슷한 단열 효과를 알 수 있다.On the other hand, the planar heating heater of Example 5 can be seen to have an insulating effect similar to that of the planar heating heater of Example 4 when 60% by weight of alumina is added to the insulating paint.

따라서 면상 발열 히터에 사용되는 접착층은 발열시 주름 발생을 억제 하기 위해 인장강도가 0.7MPa 이상, 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하의 특성을 갖는 것이 적당함을 확인하였다. 또한, 면상 발열 히터에 사용되는 단열층은 필름히터에서 발생하는 열을 고정층에 전달되는 것을 막기 위해서 단열 도료의 단열용 첨가제 함량은 40 중량% 이상 70 중량% 이하가 적당함을 확인하였다. Therefore, it was confirmed that the adhesive layer used in the planar heating heater should have a tensile strength of 0.7 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 170 × 10 -6 m/m℃ or less to suppress wrinkles during heat generation. In addition, it was confirmed that the content of the insulating additive in the insulating paint is suitable to be 40% by weight or more and 70% by weight or less in order to prevent the heat generated from the film heater from being transferred to the fixed layer of the insulating layer used in the planar heating heater.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although the present invention has been described above with reference to an embodiment, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims described below. You can do it. Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, it should be considered to be included in the technical scope of the present invention.

100 : 고정판 200 : 단열층
300 : 접착층 400 : 필름히터
500 : 접착층 600 : 커버층
100: fixing plate 200: insulation layer
300: Adhesive layer 400: Film heater
500: Adhesive layer 600: Cover layer

Claims (13)

면상 발열 히터로서,
고정판, 상기 고정판 상부에 구비되는 단열층, 상기 단열층 상부에 구비되는 접착층, 및 상기 접착층 상부에 구비되는 필름히터를 포함하고,
상기 접착층을 형성하는 접착 조성물은 인장강도가 0.7 MPa 이상이고 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하인, 면상 발열 히터.
As a surface heating heater,
It includes a fixing plate, an insulating layer provided on an upper part of the fixing plate, an adhesive layer provided on an upper part of the insulating layer, and a film heater provided on an upper part of the adhesive layer,
The adhesive composition forming the adhesive layer has a tensile strength of 0.7 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 170×10 -6 m/m°C or less.
면상 발열 히터로서,
고정판, 상기 고정판 상부에 구비되는 단열 접착층, 및 상기 단열 접착층 상부에 구비되는 필름히터를 포함하고,
상기 단열 접착층은 접착 조성물에 단열용 첨가제를 포함하는 단열 조성물로부터 형성되며,
상기 접착 조성물은 인장강도가 0.7 MPa 이상이고 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하인, 면상 발열 히터.
As a surface heating heater,
It includes a fixing plate, an insulating adhesive layer provided on top of the fixing plate, and a film heater provided on top of the insulating adhesive layer,
The insulating adhesive layer is formed from an insulating composition containing an insulating additive in the adhesive composition,
The adhesive composition has a tensile strength of 0.7 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 170×10 -6 m/m°C or less.
면상 발열 히터로서,
고정판, 상기 고정판 상부에 구비되는 단열층, 상기 단열층 상부에 구비되는 단열 접착층, 및 상기 단열 접착층 상부에 구비되는 필름히터를 포함하고,
상기 단열 접착층은 접착 조성물에 단열용 첨가제를 포함하는 단열 조성물로부터 형성되며,
상기 접착 조성물은 인장강도가 0.7 MPa 이상이고 열팽창계수가 170×10-6 m/m℃ 이하인, 면상 발열 히터.
As a surface heating heater,
It includes a fixing plate, an insulating layer provided on an upper part of the fixing plate, an insulating adhesive layer provided on an upper part of the insulating layer, and a film heater provided on an insulating adhesive layer,
The insulating adhesive layer is formed from an insulating composition containing an insulating additive in the adhesive composition,
The adhesive composition has a tensile strength of 0.7 MPa or more and a thermal expansion coefficient of 170×10 -6 m/m°C or less.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착 조성물은 인장강도가 3 내지 10 MPa이고 열팽창계수가 68×10-6 내지 75×10-6 m/m℃인 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to any one of claims 1 to 3,
The adhesive composition has a tensile strength of 3 to 10 MPa and a thermal expansion coefficient of 68×10 -6 to 75×10 -6 m/m°C.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착 조성물은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to any one of claims 1 to 3,
The adhesive composition is a planar heating heater, characterized in that it contains a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
제5항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 중량평균분자량이 1,000 내지 200,000 g/mol이고,
폴리아미드(polyamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethy lmethacrylate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌 (polystyrene), 폴리테트라플로로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 저밀도 폴리에틸렌(low-density polyethylene) 및 고밀도 폴리에틸렌(high-density polyethylene)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to clause 5,
The thermoplastic resin has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000 g/mol,
Polyamide, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polypropylene, polystyrene, polytetrafluoroethylene , a planar heating heater, characterized in that it includes at least one member selected from the group consisting of low-density polyethylene and high-density polyethylene.
제5항에 있어서,
상기 열경화성 수지는 에폭시 수지(epoxy resin), 폴리에스터(polyester resin), 폴리우레탄(polyurethane resin), 페놀 수지(phenolic resin) 및 멜라민 수지(melamine resin)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고,
상기 접착 조성물은 아민계, 산무수물계, 이미다졸계, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 과산화벤조일, 3차-부틸퍼옥시벤조에이트, 헥사메틸렌테트라아민, 염화암모늄 및 유리포름알데히드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제를 추가로 포함하며,
상기 열경화성 수지와 상기 경화제의 중량 배합비는 1:1 내지 1:3인 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to clause 5,
The thermosetting resin includes one or more selected from the group consisting of epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, phenolic resin, and melamine resin,
The adhesive composition is one selected from the group consisting of amine-based, acid anhydride-based, imidazole-based, methyl ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, hexamethylene tetraamine, ammonium chloride, and free formaldehyde. It additionally contains more than one type of hardener,
A planar heating heater, characterized in that the weight mixing ratio of the thermosetting resin and the curing agent is 1:1 to 1:3.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필름히터 상부에 구비되는 접착층 및 상기 접착층 상부에 구비되는 커버층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to any one of claims 1 to 3,
A planar heating heater, characterized in that it further comprises an adhesive layer provided on top of the film heater and a cover layer provided on top of the adhesive layer.
제1항에 있어서,
상기 단열층은 우레탄폼 또는 세라믹폼을 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to paragraph 1,
A planar heating heater, characterized in that the insulation layer includes urethane foam or ceramic foam.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 단열용 첨가제는 실리카, 실리콘, 알루미나 및 알루미늄실리케이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 중공체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to paragraph 2 or 3,
The insulating additive is a planar heating heater, characterized in that it includes one or more hollow bodies selected from the group consisting of silica, silicon, alumina, and aluminum silicate.
제10항에 있어서,
상기 중공체의 크기는 30 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to clause 10,
A planar heating heater, characterized in that the size of the hollow body is 30 to 100 ㎛.
제10항에 있어서,
상기 단열 접착층의 총 중량을 기준으로, 상기 단열용 첨가제의 함량은 40 내지 70 중량%인 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to clause 10,
Based on the total weight of the insulation adhesive layer, the content of the insulation additive is 40 to 70% by weight.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필름히터는 베이스 필름, 상기 베이스 필름의 일면에 형성된 하나 이상의 탄소계 발열체, 및 상기 탄소계 발열체 각각의 양 말단에 전기적으로 연결되고 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는, 면상 발열 히터.
According to any one of claims 1 to 3,
The film heater includes a base film, one or more carbon-based heating elements formed on one surface of the base film, and a pair of electrodes electrically connected to both ends of each of the carbon-based heating elements and having different polarities. , planar heating heater.
KR1020220080185A 2022-06-30 2022-06-30 Plate heater KR20240003107A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220080185A KR20240003107A (en) 2022-06-30 2022-06-30 Plate heater
PCT/KR2022/016534 WO2024005271A1 (en) 2022-06-30 2022-10-27 Sheet heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220080185A KR20240003107A (en) 2022-06-30 2022-06-30 Plate heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240003107A true KR20240003107A (en) 2024-01-08

Family

ID=89380816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220080185A KR20240003107A (en) 2022-06-30 2022-06-30 Plate heater

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240003107A (en)
WO (1) WO2024005271A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100870860B1 (en) * 2006-04-11 2008-12-16 제일엔지니어링 (주) Electric Ondol Panel
KR20090127791A (en) * 2008-06-09 2009-12-14 이은자 Woody electric heating panel
KR20130083603A (en) * 2012-01-13 2013-07-23 삼성중공업 주식회사 Planar heating apparatus
JP6685663B2 (en) * 2015-06-19 2020-04-22 雅章 木下 Fever sheet
US10913328B2 (en) * 2016-01-25 2021-02-09 Denso Corporation Heater device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024005271A1 (en) 2024-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101723804B1 (en) Capacitive force sensor and method for preparing the same
CN109852274B (en) Graphene heat-conducting adhesive film and preparation process thereof
US8895651B2 (en) Composition for printing a seed layer and process for producing conductor tracks
JP6538337B2 (en) Resin composition and method for producing the same
CN104507301A (en) Electromagnetic shielding film with metal coating and manufacturing technique of electromagnetic shielding film
WO2014119463A1 (en) Conductive paste, method for forming conductive pattern, and object with printed conductive pattern
KR101987416B1 (en) Flexible waterproof heater and manufacturing method thereof
KR20120137481A (en) Composition for printing a seed layer and process for producing conductor tracks
KR102178678B1 (en) Thermal sheet comprising vertical-aligned graphene and a fabrication thereof
KR20170116624A (en) Conductive Paste Composition and method for Bonding Structures Using the same
CN111189080A (en) Hybrid nano-reinforced liner for microwave oven
US20150047883A1 (en) Transparent conductive coatings on an elastomeric substrate
CN108603054B (en) Method of enhancing adhesion of silver nanoparticle inks on plastic substrates using a crosslinked poly (vinyl butyral) primer layer
JP4085330B2 (en) Thick film heater integrated with low temperature component and manufacturing method thereof
KR20140114187A (en) The plate heating element applied a coating fabric having an even surface and the manufacturing method thereof
KR20190065223A (en) Flexible waterproof heater and manufacturing method thereof
KR20240003107A (en) Plate heater
KR102117823B1 (en) Toner fused metal plate heater and fusing belt using the same
KR20190000746U (en) New non-metallic electromagnetic wave shielding film and flexible circuit board
KR100703029B1 (en) Heating Unit with Good Resistance Properties
EP3592816B1 (en) Conductive ink composition
KR102035603B1 (en) Composite conductive substrate and manufacturing method thereof
JP2004335738A (en) Organic ntc composition and organic ntc element using the same
WO2020232691A1 (en) Flexible material used for capacitors, preparation method therefor and printed circuit board
KR101764220B1 (en) Conductive composition for nano imprint, and method for manufacturing touch panel using the same