TW201708773A - 整合於建築材料中之印刷加熱元件 - Google Patents

整合於建築材料中之印刷加熱元件 Download PDF

Info

Publication number
TW201708773A
TW201708773A TW105117141A TW105117141A TW201708773A TW 201708773 A TW201708773 A TW 201708773A TW 105117141 A TW105117141 A TW 105117141A TW 105117141 A TW105117141 A TW 105117141A TW 201708773 A TW201708773 A TW 201708773A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
ptc
ptc component
building
building element
layer
Prior art date
Application number
TW105117141A
Other languages
English (en)
Inventor
史汀 吉利森
瑛戈 凡德穆勒
甘德 卓森
Original Assignee
漢高股份有限及兩合公司
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 漢高股份有限及兩合公司 filed Critical 漢高股份有限及兩合公司
Publication of TW201708773A publication Critical patent/TW201708773A/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00—Electric heating systems
    • F24D13/02—Electric heating systems solely using resistance heating, e.g. underfloor heating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/521—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling
    • E04C2/525—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits serving for locating conduits; for ventilating, heating or cooling for heating or cooling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C1/00—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings
    • E04C1/39—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings characterised by special adaptations, e.g. serving for locating conduits, for forming soffits, cornices, or shelves, for fixing wall-plates or door-frames, for claustra
    • E04C1/392—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings characterised by special adaptations, e.g. serving for locating conduits, for forming soffits, cornices, or shelves, for fixing wall-plates or door-frames, for claustra for ventilating, heating or cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
    • H01C7/021—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient formed as one or more layers or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
    • H01C7/027—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient consisting of conducting or semi-conducting material dispersed in a non-conductive organic material
    • 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
    • H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • 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
    • H05B3/12—Heating 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
    • H05B3/14—Heating 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
    • H05B3/145—Carbon only, e.g. carbon black, graphite
    • 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
    • H05B3/12—Heating 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
    • H05B3/14—Heating 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
    • H05B3/146—Conductive polymers, e.g. polyethylene, thermoplastics
    • 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
    • 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
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/202—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/04—Positive or negative temperature coefficients, e.g. PTC, NTC
    • 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
    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
    • 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
    • H05B2203/026—Heaters specially adapted for floor heating
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

本案係關於一種加熱元件，其係整合於建築材料之中。根據本發明之加熱元件整合於建築材料中，限縮了加熱系統所需之空間。此外，所使用之加熱元件相較於傳統技術提供降低之功率損耗。根據本發明之建築元件包括一建築材料、一加熱元件，其包括一具有一PTC成分層之箔片或一PTC成分層、至少一黏著層、一基板以及一連接器，其中所述加熱元件內嵌於所述建築材料以及所述基板之間，且其中所述PTC成分包括一半結晶材料、至少一黏接劑以及一電性傳導材料。

Description

整合於建築材料中之印刷加熱元件
本發明係關於一種包含正溫度係數材料(positive temperature coefficient material,PTC)之加熱元件，其可整合於建築材料之中。
傳統房屋之加熱係藉由使用水發熱器、爐子或電加熱器來達成。所有這些加熱方法有一種缺點係它們需要很大空間而且通常係可視的。此外，加熱系統之安裝在建造過程中需要額外步驟。
減少加熱元件空間之一種嘗試為水型地板加熱系統。水型地板加熱系統較一般發熱器需要較少空間，然而，它們仍需要一些空間，因為它們將地板抬起5公分(cm)以上。此外，在建造過程中需要額外步驟。此水型地板加熱系統提供無形化(invisible)之部分解決方案。然而，水型地板加熱系統不易安裝於牆壁及/或天花板之中。甚者，其需要相當大建造努力以完成安裝。
一種已經用來減少加熱元件空間之解決方案係印刷加熱箔片，其已存在市場數年。這些加熱箔片可安裝於地板下方或牆壁及/或天花板後方。這些印刷箔片型之加熱系統相當不彈性。在安裝之前必須設定好空間配置，以讓加熱器正確作用。因此傢俱必須依據已安裝之加熱系統位置來放置。
印刷加熱箔片型之傳統加熱元件包含最少3個構件以組裝成該加熱元件。此結構繪示於圖1a及1b中。圖1a說明電性傳導母線(busbar)(20)(其引入電流)如何配於載體或基板(10a)上。電阻(PTC)碳墨水(30)之薄層供於母線之間。當電壓供於母線電極之間時，電阻(PTC)碳墨水(30)將升溫。加熱元件由上方之黏著層(40)及第二基板(10b)所保護。黏著層(40)可由多重材料層形成。一些例子為介電塗層及壓合黏著劑；僅有壓合黏著劑。此外，活性材料(20+30)可結合為一層以形成加熱元件(50)，如圖1b所示。
如上所述，傳統加熱元件未被整合於建築材料之中。建築材料，例如為牆壁或地板通常係在安裝加熱系統之前或之後獨立地安裝，舉例而言，水發熱器或水地板加熱器。
其他類型加熱器可整合於建築元件中，如水管及電纜(electrical cables)(銅線)，其需要通風口及其他建築改造。
因此，考慮到上述所有缺點之加熱元件仍有所需求。
本發明係關於一種建築元件，包括：a)一建築材料；b)一加熱元件，包括一具有一PTC成分層之箔片或一PTC成分層；c)至少一黏著層；d)一基板；以及e)一連接器，其中所述加熱元件內嵌於所述建築材料以及所述基板之間，且其中所述PTC層包括1)一半結晶材料；2)至少一黏接劑；以及3)一電性傳導材料。
10a‧‧‧具有PTC成分層之箔片
10b‧‧‧基板
20‧‧‧母線
30‧‧‧電阻(PTC)碳墨水層
40‧‧‧黏著層
50‧‧‧PTC成分層
60‧‧‧黏著層
70‧‧‧裝飾層
100‧‧‧建築材料
圖1 繪示據先前技術之印刷加熱元件之結構。
圖2 繪示根據本發明建築元件之基礎實施例，其中加熱元件包括一具有PTC成分層之箔片。
圖3 繪示包含一額外基板之根據本發明建築元件之一實施例。
圖4 繪示根據本發明建築元件之一實施例，其中加熱元件被夾於兩層建築材料層之間。
圖5 繪示根據本發明建築元件之基礎實施例，其中加熱元件為一PTC成分層。
圖6 繪示根據本發明建築元件之另一實施例，其中加熱元件包括一PTC成分層。
圖7 繪示根據本發明建築元件之另一實施例，其中加熱元件包括一PTC成分層。
圖8 繪示根據本發明建築元件之另一實施例，其中加熱元件被夾於兩層建築材料層之間。
圖9 繪示根據本發明之實例1之結構。
圖10 繪示根據本發明之實例2之結構。
圖11 繪示根據本發明之實例3之結構。
將於下列段落中更詳細說明本發明。所說明之每個態樣可與其他任一態樣或多個態樣結合，除非清楚地指出係對立的。特別地，指出為較佳或有利之特徵可與其他任一指出為較佳或有利之特徵結合。
在本發明之前後文中，所使用之詞彙應依照下列定義解釋， 除非文中指出為其他定義。
在本文中，單數形態「一」、「該」包含單數及複數參照物兩者，除非文中清楚指出為其他定義。
本文所用之詞彙「包括」、「包含」與「含有」、「具有」為同義詞，且為包括的或開放式，且不排除額外的、未標示之構件、元件或方法步驟。
數字端點之標示包含納入於各自範圍內之所有數字及分數，以及該些被標示之端點。
當數量、濃度或其他數值或參數係以範圍、較佳範圍或選佳上限值及較佳下限值之形式表現時，藉由將任意上限或較佳數值與任意下限或較佳數值結合之任意範圍應理解為係被具體揭露的，不需考慮所得之範圍是否於前後文中被清楚提及。
在本說明書中引用之所有參考文獻，於此通過引用整體列入本文。
除非另外定義，否則本發明揭露使用之詞彙(包含技術及科學詞彙)都具有本發明所屬領域具有通常知識者共同認知之意義。藉由進一步之導引，詞彙定義將被納入以更佳理解本發明之教示。
本發明提供一建築元件，包括a)一建築材料；b)一加熱元件，包括一具有一PTC成分層之箔片或一PTC成分層；c)至少一黏著層(adhesive layer)；d)一基板；以及e)一連接器(connector)，其中所述加熱元件內嵌於所述建築材料以及所述基板之間，且其中所述PTC層包括1)一半結晶材料(semi-crystalline mteral)；2)至少一黏接劑(binder)；以及3)一電性傳導 材料。
本發明提供之加熱系統不會在其已安裝之房屋/房間中佔據額外空間，因為其完全整合至建築元件之中。本發明提供之加熱系統可以較簡易及快速之製程來安裝，因為加熱元件與地板/牆壁/天花板建築元件之安裝一起安裝。此外，PTC成分之使用提供額外之能源損耗降低以及對抗過熱之內建安全性。
「正溫度係數(Positive Temperature Coefficient)」或「PTC」材料為傳導材料，特質為一達到PTC溫度(Ts)電阻率(resistivity)就會急劇增加。電阻率與溫度之功能/曲線在此溫度範圍內具有正斜率，此電性傳導聚合PTC成分稱為具有正電阻溫度係數(positive coefficient of temperature resistance,PTCR)。若電阻率之增加夠陡，電阻率有效地阻礙電流，而且防止材料之進一步加熱，如材料過熱。PTC材料之主要好處之一為，包括有PTC材料之物件不需要額外之調控電子電路(regulating electronic circuits)，因為PTC材料本身之特性相似於調控電子電路。此外，一旦冷卻之後，PTC材料自己會重新設定。此電阻率跳升(resistivity jump)通常可作為PTC比值之參考，且可定義為最大體積電阻率與室溫下(約23℃)體積電阻率之比值。
根據本發明之建築元件以及其所有特徵將更詳細被探討。
在一實施例中，根據本發明之建築元件為地板元件。適合之地板元件之非限定例子為層壓木板(laminate planks)、嵌木地板(parquet plank)、地毯(carpet)、乙烯板(vinyl planks)及磚瓷(tiles)。
在另一實施例中，根據本發明之建築元件為牆壁元件。適合之牆壁元件之非限定例子為乾壁(dry wall)、石膏板(gypsum board)、灰泥板 (plaster board)以及壁紙(例如為玻璃纖維強化壁紙)。
還有，在另一實施例中，根據本發明之建築元件為天花板元件。適合之天花板元件之非限定例子為石膏板及天花板瓷磚。
根據本發明之建築元件包括建築材料。適合之建築材料係根據最終之建築元件以及其是否為地板、牆壁或天花板元件來選擇。非限定例子為層壓木板(laminate planks)、嵌木地板(parquet plank)、地毯(carpet)、乙烯板(vinyl planks)、磚瓷(tiles)、乾壁(dry wall)、石膏板(gypsum board)、灰泥板(plaster board)、壁紙(wall paper)以及天花板瓷磚(ceiling tiles)。
根據本發明之建築元件包括加熱元件，其包括具有PTC成分層之箔片(foil)或PTC成分層。
在一實施例中，根據本發明之建築元件包括加熱元件，其包括具有PTC成分層之箔片。PTC成分將於底下詳細探討。
PTC成分層應用於箔片之表面上。用於本發明之適合箔片材料之非限定例子為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚亞醯胺(polyimide,PI)、聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)、紙(paper)、紙板(cardboard)以及FSR板。
不需使用黏著劑將PTC成分層黏至箔片表面上，其可以直接被印刷。此外，不需要分離固化步驟，因為溶劑(若存在時)可於乾燥時揮發。
PTC成分可由數種技術應用至箔片表面上。本文使用之適合技術舉例為網版印刷(screen printing)、滾筒印刷(roll printing)、滾筒塗佈(roller coating)、旋轉網版印刷(rotary screen printing)以及分配法 (dispensing)。分離固化步驟為非必要的且因此為自選的，因為溶劑(若存在時)可於乾燥時揮發。
除了PTC成分層之外，箔片上也具有銀或銅母線(busbar)於箔片表面上以形成功能性加熱元件。電壓施加於母線之間。母線之商業可購得材料之適合例子為來自Henkel之Loctite ECI 1010銀墨水(silver ink)。
根據本發明之一實施例，包括具有PTC成分層之箔片之加熱元件，其覆蓋所述建築材料之至少15%之表面，較佳為至少20%，更佳為至少25%。
根據本發明之一實施例中，包括具有PTC成分層之箔片之加熱元件之厚度為自5μm至5mm，較佳為10μm至1mm，更佳為15μm至500μm，且最佳為25μm至150μm。
可選地，可將保護塗料應用至PTC成分層上。保護層提供濕氣阻障性質以及機械性保護。所述保護層可以係電介質(dielectric)、共形塗佈材料(conformal coating material)或具基板之PSA。適合之塗佈層材料必須能使加熱元件之工作溫度作用且不與PTC成分反應。所述保護塗料可以係丙烯酸系塗料，如商業可購得之LOCTITE EDAG PF 455B。
在另一實施例中，加熱元件包括PTC成分層，且其將直接應用於建築材料之表面上。PTC成分層藉由其本身黏著，不需要使用黏著劑將PTC成分層黏著建築材料。此外，分離固化步驟係不需要的，因為溶劑(若存在時)可於乾燥時揮發。PTC成分將於底下詳細探討。
PTC成分可由數種技術應用至建築材料表面上。本文使用之適合技術舉例為網版印刷(screen printing)、滾筒印刷(roll printing)、滾筒塗 佈(roller coating)、旋轉網版印刷(rotary screen printing)以及分配法(dispensing)。分離固化步驟為非必要的且因此為自選的，因為溶劑(若存在時)可於乾燥時揮發。
除了PTC成分層之外，建築材料上也具有銀或銅母線(busbar)於建築材料表面上。電壓施加於母線之間。
在此實施例中，PTC成分層覆蓋所述建築材料之至少15%之表面，較佳為至少20%，更佳為至少25%。此外，PTC成分層之厚度為自2.5μm至100μm，較佳為3μm至50μm，更佳為5μm至15μm。
可選地，在此實施例中，可將保護塗料應用至PTC成分層上。保護層提供濕氣阻障性質以及機械性保護。保護塗料可以係丙烯酸系塗料，如商業可購得之Henkel之LOCTITE EDAG PF 455B。
根據本發明之建築元件包括至少一黏著層。根據本發明之建築元件中之黏著層可具有數種功能。除了黏著功能之外，黏著層可提供濕氣阻障性質、熱傳導或絕緣、(EMF)遮蔽、機械性保護或結合上述所有功能。
黏著層可用以例如將包含PTC成分層之箔片黏著至建築材料上。選擇性地，黏著層可用以將基板黏著至包含PTC成分層之箔片上。或係將第二建築材料層黏著至建築元件。
當超過一層之黏著層存在時，其可以係相同黏著劑或2種以上不同黏著劑。本發明使用之適合黏著劑必須使加熱元件能夠作用且應該不與PTC成分反應。用於本發明之適合黏著劑為環氧化物(epoxides)、矽氧烷(silicones)、聚氨酯(polyurethanes)、(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylates)、乙基乙酸乙烯酯(ethylvinyl acetate,EVA)以及感壓型黏著劑(pressure sensitive adhesive,PSA))。
本發明使用之適合商業可購得黏著劑例如為來自Henkel之Durotak 3954、Loctite Liofol 3649加Loctite Liofol LA 6255、Durotak 2954。
根據本發明之建築元件包括基板。基板可用以保護建築元件中之加熱元件。基板之另一目的為隱藏加熱元件。基板主要可作為裝飾層。適合基板例如為壁紙(玻璃纖維強化的)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚亞醯胺(polyimide,PI)、聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)、紙板(cardboard)以及FSR板。
根據本發明之建築元件包括連接器(connector)。連接器係一種用具，用以將根據本發明之建築元件連接至另一建築元件或電力來源。此類連接器之一個例子為AMP壓接套管(crimp barrel)箔片連接器，其藉由加熱器箔片元件收緊於一則，且有電纜連接在另一側。
根據本發明之建築元件包括具有PTC成分層之箔片或PTC成分層，內嵌於所述建築材料與所述基板之間。在下文中，本發明之數個實施例之結構態樣將更詳細地探討。
根據本發明之一實施例中，如圖2所示，加熱元件藉由將具有PTC成分層(50)之箔片(10a)貼附至建築材料以整合至建築材料(100)中。黏著層(60)用以將箔片黏著至建築材料(這也可以選擇性地機械式完成)。此黏著層(40)用以作為PTC成分之保護層。黏著層(40)係用以黏住基板(10b)以覆蓋PTC成分層。在此實施例中，層60及10a及50及40及10b之總厚度為小於1mm，因此，整合之加熱元件不會明顯增加建築材料之厚度。
在本發明之另一實施例中，如圖3所繪示，另一額外基板(70)可以應用至基板(10b)上。在多數例子中，此額外基板為裝飾層，其覆蓋建築元件且提供美觀之外觀。
還有，在本發明之另一實施例中，如圖4所繪示，另一層建築材料(100)被應用至基板(10b)上。第二層建築材料較佳藉由黏著層(60)黏著，以便讓加熱元件被夾在(sandwiched)兩層建築材料之間。在此實施例中，產生層壓式建築元件。在此實施例中，建築材料(100)可以相同或不同。
還有，在本發明之另一實施例中，如圖5所繪示，PTC成分層(50)藉由直接將其應用至建築材料之表面上以整合至建築元件中。PTC成分層由黏著層(40)及基板(10b)保護。
選擇性地，若建築材料由數層材料組成，則PTC成分層(50)也可以任意應用至這些層之間。這樣一來，PTC成分層(50)被整合至建築材料之內部。取決於建築元件所使用之材料，有可能不需要額外保護層以保護PTC成分層(50)。在此例中，保護作用可由建築材料本身來達成。
在本發明之一實施例中，PTC成分層(50)直接應用至建築材料(100)之表面上，其中黏著層(40)應用至PTC成分層(50)頂端接著為基板(10b)以及裝飾層(70)。此實施例繪示於圖6。
根據本發明之一實施例中，裝飾層(70)用黏著層(40)直接黏著至PTC成分層(50)頂端。黏著層(40)必須具有保護功能。此實施例繪示於圖7。
在根據本發明之另一實施例中，裝飾層(70)可由另一層建築材料(100)取代，以讓PTC成分層被夾在兩個建築材料之間。保護黏著層(40) 在此例中為可選的，因為黏著層(60)可提供相同功能與性質。這些實施例被繪示於圖8a及8b中。
根據本發明建築元件包括PTC成分層，其形態可為墨水(ink)、膏(paste)或熱熔體(hotmelt)。
本發明使用之PTC成分包括1)半結晶材料；2)至少一黏接劑；以及3)電性傳導材料。在一些實施例中，PTC成分也包括溶劑。
PTC成分不含任何含鹵材料。在本文中，不含任何含鹵材料之敘述表示該成分包含之鹵性離子少於該成分總重量之0.1%，較佳為少於0.01%。
PTC成分之每一基本組成於下文詳細說明。
半結晶材料(Semi-crystalline material)
PTC成分包括半結晶材料。半結晶材料也可稱為PTC成分之活性材料。
半結晶聚合物在特定溫度下藉由相轉變而具有明顯體積增加，且此能夠讓這些聚合物具有獨特「開關(off-on)」控制能力，換言之，「溫度開關」。這些半結晶聚合物在低於「溫度開關」時係為結晶的(crystalline)，而在高於「溫度開關」時係為非晶的(amorphous)。
適合於本發明之半結晶材料可由具有通常知識者熟知之習知手段製作。
用於本發明之半結晶材料較佳具有高的焓(enthalpy)以及窄的熔化峰(melting peak)。這些特徵係為必須以制定出所需之具高PTC比值之PTC墨水。舉例而言，具有高的焓但同時具有寬的熔化峰之材料，其電阻將 「很早」且很慢地增加，系統無法快速加熱、快速關閉，且PTC比值係為低。
用於本發明之適合且較佳之半結晶材料具有大於150J/g之熔化焓(melt enthalpy)(根據ASTM E793)。
舉例而言，實例4.1在實驗部分示範了非常好的半結晶材料。實例4.1之成分同時具有高熔化焓(melt enthalpy)及窄熔化峰(narrow melt peak)。其在一開始電阻沒有增加，但能快速地加熱。緊接著非常快的熔化及電阻很快劇增以及高PTC比值。其可能係因為半結晶材料之高熔化焓與窄熔化峰。
本發明使用之適合半結晶材料較佳具有窄熔化峰(由DSC所測定)。熔化之開關(on-and off-)設定溫度較佳與熔點最大差20℃。
此外，本發明使用之適合之半結晶材料較佳具有低分子量以及窄熔點範圍。低分子量能夠讓半結晶材料對溫度變化反應更快速。
在一較佳實施例中，半結晶材料之結晶程度為至少5%。在另一較佳實施例中，半結晶熱塑性材料具有結晶程度為至少10%。在另一較佳實施例中，半結晶熱塑性材料具有結晶程度為至少15%。
半結晶材料係選自由聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚乙烯化合物(polyvinyls)、尼龍(nylon)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate)、聚甲醛(polyoxymethylene)、天然聚合物(natural polymers)、烴蠟(hydrocarbon waxes)、修飾之烷基丙烯酸酯聚合物(alkyl acrylate polymers)及其混合物所組成之組群。較佳烴蠟包括超過95%之烷類，主要為直鏈且完全飽合(saturated)之一般石蠟(paraffin)。較佳地，半結晶材料 選自由天然聚合物與烴蠟所組成之組群。
本發明使用之適合之商業可購得半結晶材料舉例為Paramelt之Dilavest P86。
PTC成分包括一半結晶材料，佔總成分重量之0.5至70%，較佳為20至60%，更佳為23至50%，且最佳為25至40%。
黏接劑(binder)
PTC成分包括至少一黏接劑。使用於PTC成分之黏接劑可選自工業現有使用之任一黏接劑。
一般而言，至少一黏接劑選自由熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethanes)、聚酯(polyesters)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)、聚矽氧烷(polysiloxanes)、鹵化乙烯基或亞乙烯基聚合物(halogenated vinyl or vinylidene polymers)、聚醯胺共聚合物(polyamide copolymers)、苯氧基樹脂(phenoxy resins)、聚醚(polyethers)、聚酮(polyketones)、聚乙烯丁醛(polyvinyl butyral)、聚乙烯氫吡咯酮(polyvinyl pyrrolidone)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)及其混合物所組成之組群。較佳地，至少一黏接劑選自由熱塑性聚氨酯所組成之組群。
熱塑性聚氨酯為較佳之黏接劑，因為其提供良好黏性以及彈性，且其不會干擾膜之機械完整性(mechanical integrity)。
在一實施例中，該PTC成分包括至少二黏接劑。在此實施例中，該第一黏接劑選自由熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethanes)、聚酯(polyesters)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)、聚矽氧烷(polysiloxanes)、鹵化乙烯 基或亞乙烯基聚合物(halogenated vinyl or vinylidene polymers)、聚醯胺共聚合物(polyamide copolymers)、苯氧基樹脂(phenoxy resins)、聚醚(polyethers)、聚酮(polyketones)、聚乙烯丁醛(polyvinyl butyral)、聚乙烯氫吡咯酮(polyvinyl pyrrolidone)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)及其混合物所組成組群，且其中第二黏接劑選自由乙烯乙酸乙烯酯聚合物(ethylene vinyl acetate polymers)、聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)、乙烯丙烯酸烷基酯共聚物(ethylene alkyl acrylate copolymers)及其混合物所組成之組群。
在較佳實施例中，第一黏著劑為熱塑性聚氨酯且第二黏著劑為乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate)。在此實施例中，第二黏著劑用以增進成分之可印刷性(printability)。
使用於本發明之適合商業可購得之黏接劑舉例為Lubrizol之Estane 5715以及Du Pont之Elwax 40W。
根據本發明之PTC成分包括至少一黏接劑，佔該成分總重量之0.5至8.5%，較佳為2.5至7.5%，且更佳為4至6%。
PTC成分包括至少二黏接著劑，佔該成分總重量之1至10%，較佳為3.5至10%，且更佳為5.75至8.25%。
在成分中之現有黏接劑份量係為理想，因為更高之量將負面地干擾PTC比值。此外，比該成分總重量之0.5%更低之程度將減少黏著性及PTC比值。
電性傳導材料(electronically conductive material)
PTC成分包括一電性傳導材料。適合之電性傳導材料例如為金屬粉末及碳黑。碳黑為一種已使用於PTC材料之材料。碳黑為最常使用於 聚合物系PTC材料之導電填充劑之一。相較於電性傳導金屬材料而言，使用碳黑之幾個好處包括低成本價格及低密度。
電性傳導材料之偏好取決於應用。舉例而言，如果需要特定電阻程度，碳黑與石墨之結合為較佳電性傳導材料。另一方面，對於需要更高導電率之材料而言，電性傳導材料可以使用且較佳為更導電，如銀或金屬合金。
一般而言，電性傳導材料選自由銀(silver)、鎳(nickel)、碳(carbon)、碳黑(carbon black)、石墨(graphite)、石墨烯(graphene)、銅(copper)、鍍銀銅(silver coated copper)、鍍銀石墨(silver coated graphite)、金(gold)、鉑(platinum)、鋁(aluminum)、鐵(iron)、鋅(zinc)、鈷(cobalt)、鉛(lead)、錫合金(tin alloys)及其混合物所組成之組群。較佳地，電性傳導材料選自由石墨、碳黑及其混合物所組成之組群。
使用於本發明之適合商業可購得之電性傳導材料例如為Timcal之Ensaco 250G及Cabot Corporation之Vulcan XC72R。
在一較佳實施例中，PTC成分包括石墨顆粒與碳黑結合。石墨顆粒表現出改良之熱傳導性，其可以預防在操作中熱點(hot spots)之形成，亦即，當連接至電力來源時。此外，碳黑與石墨之結合係為較佳，因為此特定混合提供所需之電阻程度。此外，此特定結合也提供所需之高PTC比值。
較佳地，所述電性傳導材料具有d50顆粒尺寸為5μm至6.5μm，且較佳為約5.9μm。較佳地，所述電性傳導材料具有d90顆粒尺寸為11.5μm至13μm，且較佳為約12μm。
較佳地，所述電性傳導材料具有顆粒表面積為60至70m2/g，且較佳為約68m2/g。
PTC成分包括電性傳導材料，佔該成分總重量之0.5至15%，更佳為4.5至12%，且最佳為6至11%。
在成分中之現有電性傳導材料份量係為理想，因為更高份量將提供過高導電性，因此降低PTC比值。另一方面，份量低於0.5%將提供高PTC比值，但是，材料之導電性將不足。
溶劑(Solvent)
PTC成分可選擇性地包含一溶劑。溶劑之存在取決於PTC成分之形態。當PTC成分係墨水之形態時，則成分包括溶劑。另一方面，當PTC成分為膏或熱熔體時，其可包括溶劑。
多種不同之已知有機溶劑可用於本發明中。使用於本發明之適合溶劑較佳具有夠高之閃點(flashpoint)，以讓墨水係可網版印刷的，而不會讓墨水在網版上乾掉。較佳地，溶劑之閃點為70至120℃。
使用於本發明之溶劑較佳也能夠溶解額外之黏接劑及增容劑(compatibilizers)。
使用於本發明之適合溶劑較佳選自由醇(alcohols)、酮(ketones)、酯(esters)、乙二醇酯(glycol esters)、乙二醇醚(glycol ethers)、醚(ethers)及其混合物所組成之組群，該溶劑較佳選自丁基乙二醇乙酸酯(butyl glycol acetate)、卡必醇乙酸酯(carbitol acetate)及其混合物。
用於本發明之適合商業可購得之溶劑例如為Eastman之丁 基乙二醇乙酸酯(butyl glycol acetate)及卡必醇乙酸酯(carbitol acetate)。
PTC成分包括一溶劑，佔該成分總重量之5至80%，較佳為10至70%，且較佳為13至63%。
PTC成分中之溶劑理想份量取決於應用。舉例而言，如若PTC成分藉由網版印刷來提供，溶劑含量將更高以獲得網版印刷之理想黏度。
可選之組成
除了上述組成之外，PTC成分可更包括額外組成，選自由分散劑(dispersants)、潤濕劑(wetting agents)、增容劑(compatibilizers)、均染劑(levelling agents)及其混合物所組成之組群。
較佳地，PTC成分具有赫格曼值(Hegman value)為低於40。赫格曼值表示出仍於製劑中之最大顆粒尺寸。赫格曼值取決於PTC成分如何製備。
對於將墨水應用於網版印刷製程而言，較佳地，根據本發明之PTC成分具有黏度為5至45Pas(15s-1)，係以流變儀(rheometer)AR 1000於固定剪切速率(shear rate)以20mm之板-板配置(plate-plate configuration)(0.2mm間隙(gap)，60sec，25℃)測量，較佳為7.5至35，且更佳為10至30Pas(15-1)。
對於將墨水應用於網版印刷製程而言，較佳地，PTC成分具有觸變指數(thixotropic index)為2至15，較佳為3至15，且更佳為4至9。觸變指數之計算係將1.5s-1之黏度除以15s-1之黏度。
對於高速印刷製程如柔版印刷(flexoprinting)或凹版印刷(rotogravure printing)之應用而言，根據本發明之PTC成分較佳具有黏度為0.2至10Pas(15s-1)，係以流變儀(rheometer)AR 1000於固定剪切速率(shear rate)以20mm之板-板配置(plate-plate configuration)(0.2mm間隙(gap)，60sec，25℃)測量，較佳為0.3至8，且更佳為0.5至5Pas(15-1)。
較佳地，PTC成分具電阻為1至1000kΩ/sq/25μm，係以下述方法測量。圖2所繪示之設計係網版印刷且隨後乾燥而成。測量軌跡(tracks)之平均電阻及厚度。電阻係由(R×厚度)/(#方形(squares)×25)計算，其中R為平均軌跡電阻(kOhm)，乾厚度(μm)，# squares為5(軌跡長度/軌跡寬度)且25為正規化(normalisation)至25μm。
較佳地，PTC成分具有PTC比值為大於6。在較佳實施例中，PTC比值盡可能地高。PTC比值為電阻最大值除以室溫下電阻。越高之PTC比值提供越高安全性。
較佳地，PTC成分具有固體含量為30%至60%，較佳為35%至55%且更佳為40%至50%。
製備PTC成分之一種方法為，將該至少一黏接劑預溶解至溶劑中(假設存在溶劑)。隨後，將微粉化之半結晶材料加入混合物中且以高速攪拌機混合至形成均相混合物。將電性傳導材料加入該混合物中且混合至形成均相混合物。將所形成之混合物以三滾筒研磨。
實例 實例1
根據本發明之加熱元件被整合至層壓地板
根據本發明之加熱元件係由PTC成分(實例4之成分)組成，且直接整合至層壓地板結構。PTC成分層被供應至基板2(圖9)下方，且隨後與其他層被層壓在一起。母線以銀墨水Loctite ECI 1010於網版印刷製程中被印刷至基板2下方。在墨水乾燥之後，一正溫度係數墨水，Loctite ECI 8045，被網版印刷至母線之上方以形成電阻層。在此層乾燥之後，保護層被印刷於上方(介電Loctite PF 455B)並固化。隨後，持續進行標準層壓製程且形成層壓層，其具有加熱器整合於其中。加熱元件被夾於層2及層3之間。
藉由使用適當之加熱器設計以及正確程度電阻PTC墨水，就得以將加熱器連結至電力網(230V)，因此其可以被加熱。層壓元件之厚度僅增加<100μm。此外，在此方法下加熱器為不可視的。
實例2
加熱元件(印刷碳PTC)被整合至牆壁元件中(圖10a及10b)。
母線以銀墨水Loctite ECI 1010於網版印刷製程中被印刷至PTC(也可以係紙或其他)基板上。在銀墨水乾燥後，根據本發明之碳PTC墨水被網版印刷至母線之上以形成電阻層。根據建議之製程，在碳PTC墨水層乾燥之後，保護層被印刷於上方(介電Loctite PF 455B)並固化。形成之加熱元件(40)藉由黏著劑(50)被貼附至石膏牆建築板(100)。隨後，加熱元件藉由塗料層(60)來塗覆，且在此方法下，加熱器不再為肉眼可視的。此繪示於圖10a。
在可選之實施例中，在此情況下之壁紙，一種玻璃纖維強化壁紙(60)，被黏貼(70)至加熱元件之上。此繪示於圖10b。
實例3
加熱元件被夾於兩個建築元件之間。此繪示於圖11。
母線被印刷至建築元件(100)(在此情況為石膏板，係使用網版印刷製程而具有銀墨水Loctite ECI 1010)之第一層上。在銀墨水乾燥之後，正溫度係數墨水(Loctite ECI 8045)，被網版印刷於母線之上以形成電阻層。根據建議之製程，在PTC層乾燥之後，保護層被印刷於其上(介電Loctite PF 455B)且隨後固化。具加熱元件之建築層藉由熱導黏著劑(thermally conductive adhesive)(60)貼附至第二建築層(100)。在此情況下，加熱元件被夾於兩層建築材料之間，且具有良好保護以對抗外來影響。
實例4 成分實例
Estane 5715來自Lubrizol；Elwax 40W來自Du Pont；Ensaco 250P來自Timcal；丁基乙二醇乙酸酯來自Eastman；卡必醇乙酸酯來自Eastman。Dilavest P86來自Paramelt。
實例成分之製備如底下所描述。
使用2種預溶解黏接劑溶液：Estane 5715，一種提供機械性質之黏接劑，被先溶解於丁基乙二醇乙酸酯中，且第二黏接劑Elvax 40W也被溶解於丁基乙二醇乙酸酯中且用以提供墨水具有改良之可印刷性。兩種黏接劑與溶劑及半結晶材料以快速攪拌機混合在一起。混合物被混合至均相且隨後電性傳導材料被加入，所形成之混合物被混合至均相。最後，此成分以三滾筒研磨。假如黏度太高，藉由加入一些額外溶劑來調整。所需黏度取決於PTC成分將如何應用。例如用於網版印刷應用而言，所需黏度為10 to 30Pas(15-1)。
1
2
3
4

Claims (16)

  1. 一種建築元件，包括：a)一建築材料；b)一加熱元件，包括具有一PTC成分層之一箔片或一PTC成分層；c)至少一黏著層；d)一基板；以及e)一連接器，其中所述加熱元件內嵌於所述建築材料以及所述基板之間，且其中所述PTC成分包括1)一半結晶材料；2)至少一黏接劑；以及3)一電性傳導材料。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之建築元件，其中所述加熱元件覆蓋所述建築材料之至少15%之表面，較佳為至少20%，更佳為至少25%。
  3. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之建築元件，其中包括具有一PTC成分層之一箔片之所述加熱元件之厚度為自5μm至5mm，較佳為10μm至1mm，更佳為15μm至500μm，且最佳為25μm至150μm。
  4. 根據申請專利範圍第1項或第3項所述之建築元件，其中包括一PTC成分層之所述加熱元件之厚度為自2.5μm至100μm，較佳為3μm至50μm，且最佳為5μm至15μm。
  5. 根據申請專利範圍第1項至第4項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分之形態為墨水(ink)、膏(paste)或熱熔體。
  6. 根據申請專利範圍第1項至第5項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括一半結晶材料，其具有融熔焓為大於150J/g，係依據ASTM E793測量，較佳地所述半結晶材料係選自由聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚乙烯化合物(polyvinyls)、尼龍(nylon)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate)、聚甲醛(polyoxymethylene)、天然聚合物(natural polymers)、精煉烴蠟(refined hydrocarbon waxes)及其混合物所組成之組群。
  7. 根據申請專利範圍第1項或第6項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括一半結晶材料，佔總成分重量之0.5至70%，較佳為20至60%，更佳為23至50%，且最佳為25至40%。
  8. 根據申請專利範圍第1項至第7項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括至少一黏接劑，其係選自由熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethanes)、聚酯(polyesters)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)、聚矽氧烷(polysiloxanes)、鹵化乙烯基或亞乙烯基聚合物(halogenated vinyl or vinylidene polymers)、聚醯胺共聚合物(polyamide copolymers)、苯氧基樹脂(phenoxy resins)、聚醚(polyethers)、聚酮(polyketones)、聚乙烯丁醛(polyvinyl butyral)、聚乙烯氫吡咯酮(polyvinyl pyrrolidone)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)及其混合物所組成之組群。
  9. 根據申請專利範圍第1項至第8項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括至少二黏接劑於其中，其中該第一黏接劑 選自由熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethanes)、聚酯(polyesters)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)、聚矽氧烷(polysiloxanes)、鹵化乙烯基或亞乙烯基聚合物(halogenated vinyl or vinylidene polymers)、聚醯胺共聚合物(polyamide copolymers)、苯氧基樹脂(phenoxy resins)、聚醚(polyethers)、聚酮(polyketones)、聚乙烯丁醛(polyvinyl butyral)、聚乙烯氫吡咯酮(polyvinyl pyrrolidone)、聚丙烯酸酯(polyacrylates)及其混合物所組成組群，且其中該第二黏接劑選自由乙烯乙酸乙烯酯聚合物(ethylene vinyl acetate polymers)、聚乙烯醇(poly vinyl alcohol)、乙烯丙烯酸烷基酯共聚物(ethylene alkyl acrylate copolymers)及其混合物所組成之組群。
  10. 根據申請專利範圍第1項至第9項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括至少一黏接劑，佔該成分總重量之0.5至8.5%，較佳為2.5至7.5%，且更佳為4至6%。
  11. 根據申請專利範圍第1項至第10項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括至少二黏接劑，佔該成分總重量之1至10%，較佳為3.5至10%，且更佳為5.75至8.25%。
  12. 根據申請專利範圍第1項至第11項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括一傳導材料，其係選自由銀(silver)、鎳(nickel)、碳(carbon)、碳黑(carbon black)、石墨(graphite)、石墨烯(graphene)、銅(copper)、鍍銀銅(silver coated copper)、鍍銀石墨(silver coated graphite)、金(gold)、鉑(platinum)、鋁(aluminum)、 鐵(iron)、鋅(zinc)、鈷(cobalt)、鉛(lead)、錫合金(tin alloys)及其混合物所組成之組群。
  13. 根據申請專利範圍第1項至第12項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括電性傳導材料，佔該成分總重量之0.5至15%，更佳為4.5至12%，且最佳為6至11%。
  14. 根據申請專利範圍第1項至第13項之任一項所述之建築元件，其中所述PTC成分更包括一溶劑，其係選自由酮(ketones)、酯(esters)、乙二醇酯(glycol esters)、乙二醇醚(glycol ethers)及其混合物所組成之組群，該溶劑較佳選自丁基乙二醇乙酸酯(butyl glycol acetate)、卡必醇乙酸酯(carbitol acetate)及其混合物。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述之建築元件，其中所述PTC成分包括一溶劑，佔該成分總重量之5至80%，較佳為10至70%，且更佳為13至63%。
  16. 根據申請專利範圍第1項至第15項之任一項所述之建築元件，其中所述建築元件為地板元件、牆壁元件或天花板元件。
TW105117141A 2015-06-16 2016-06-01 整合於建築材料中之印刷加熱元件 TW201708773A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15172244.4A EP3106762B1 (en) 2015-06-16 2015-06-16 Printed heater elements integrated in construction materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201708773A true TW201708773A (zh) 2017-03-01

Family

ID=53487197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105117141A TW201708773A (zh) 2015-06-16 2016-06-01 整合於建築材料中之印刷加熱元件

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20180094434A1 (zh)
EP (1) EP3106762B1 (zh)
JP (1) JP2018524771A (zh)
KR (1) KR20180019166A (zh)
CN (1) CN107787433A (zh)
CA (1) CA2989692C (zh)
TW (1) TW201708773A (zh)
WO (1) WO2016202651A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016221268B3 (de) * 2016-10-28 2018-02-08 Airbus Defence and Space GmbH Kabinenstrukturbauteil, Verfahren zum Herstellen eines Kabinenstrukturbauteils, Kabinenanordnung und Verkehrsmittel
EP3333230A1 (en) * 2016-12-08 2018-06-13 Henkel AG & Co. KGaA A composition suitable for application with laser induced forward transfer (lift)
US20200351990A1 (en) * 2017-10-23 2020-11-05 Acquire Industries Ltd Planar electrical heating apparatus with modular assembly
GB2569532A (en) * 2017-12-15 2019-06-26 Henkel Ag & Co Kgaa Improved positive temperature coefficient ink composition without negative temperature coefficient effect
CN108253509A (zh) * 2018-01-29 2018-07-06 江西飞晖科技有限公司 一种含石墨烯和铝合金的多层快速升温电暖器
WO2019149966A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 Ecovolt Ltd A radiant heater and method of manufacture
US11499724B2 (en) * 2018-07-03 2022-11-15 Goodrich Corporation Heated floor panels
US11273897B2 (en) * 2018-07-03 2022-03-15 Goodrich Corporation Asymmetric surface layer for floor panels
US11044789B2 (en) 2018-10-11 2021-06-22 Goodrich Corporation Three dimensionally printed heated positive temperature coefficient tubes
US11274853B2 (en) 2018-10-15 2022-03-15 Goodrich Corporation Additively manufactured heaters for water system components
FR3088835B1 (fr) * 2018-11-27 2022-03-04 Blackleaf Procédé de réalisation, d’application et de fixation d’un revêtement de surface multicouches sur un substrat hôte et dispositif de substrat hôte susceptible d’être obtenu par ledit procédé
CN109707138B (zh) * 2019-02-28 2024-04-05 周志茹 一种多层结构防静电环保型环氧树脂地坪及其制备方法
US20230223174A1 (en) * 2020-05-12 2023-07-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Positive temperature coefficient component
DE202020102878U1 (de) * 2020-05-20 2021-08-25 Bernhard Wißmann Heizplatte
CN112128837A (zh) * 2020-09-25 2020-12-25 成都天一智造科技有限公司 一种新型电暖器
CN112126119A (zh) * 2020-09-25 2020-12-25 成都天一智造科技有限公司 一种新型无机耐高温高导热复合填充材料
US20220418046A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 Inventheat, Inc. Multi-layer solid-state heating element

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3898422A (en) * 1973-12-26 1975-08-05 Texas Instruments Inc PTC heater assembly bonding
NL7809554A (nl) * 1978-09-20 1980-03-24 Philips Nv Weerstandsmateriaal.
US4777351A (en) * 1984-09-14 1988-10-11 Raychem Corporation Devices comprising conductive polymer compositions
US5181006A (en) * 1988-09-20 1993-01-19 Raychem Corporation Method of making an electrical device comprising a conductive polymer composition
US5993698A (en) * 1997-11-06 1999-11-30 Acheson Industries, Inc. Electrical device containing positive temperature coefficient resistor composition and method of manufacturing the device
SE518872C2 (sv) * 2000-01-28 2002-12-03 Polyohm Ab Anordning för golvuppvärmning
US20020161090A1 (en) * 2001-03-13 2002-10-31 Blok Edward J. PTC conductive polymer compositions
AU2003241668A1 (en) * 2002-06-19 2004-01-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Flexible ptc heating element and method of manufacturing the heating element
JP2005282260A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Arcadia:Kk 暖房床構造
JP4946349B2 (ja) * 2006-10-20 2012-06-06 パナソニック株式会社 面状発熱体
CA2733284A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-30 English, Anne A stone panel
US8921474B2 (en) * 2009-07-24 2014-12-30 Bostik, Inc. Hot melt adhesive based on olefin block copolymers
SE534437C2 (sv) * 2009-09-29 2011-08-23 Conflux Ab Värmeelement med positiv temperaturkoefficient och deras framställning
US8481898B2 (en) * 2010-06-04 2013-07-09 Robert Parker Self regulating electric heaters
US10201039B2 (en) * 2012-01-20 2019-02-05 Gentherm Gmbh Felt heater and method of making
EP3015360B1 (en) * 2014-10-29 2019-05-29 Airbus Operations GmbH A floor panel for an aircraft, and an aircraft comprising such a floor panel

Also Published As

Publication number Publication date
US20180094434A1 (en) 2018-04-05
WO2016202651A1 (en) 2016-12-22
CN107787433A (zh) 2018-03-09
JP2018524771A (ja) 2018-08-30
KR20180019166A (ko) 2018-02-23
CA2989692A1 (en) 2016-12-22
EP3106762B1 (en) 2018-04-11
CA2989692C (en) 2024-01-02
EP3106762A1 (en) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201708773A (zh) 整合於建築材料中之印刷加熱元件
EP3221869B1 (en) Positive temperature coefficient composition
US10373745B2 (en) Electrically conductive PTC ink with double switching temperatures and applications thereof in flexible double-switching heaters
CN103797548B (zh) 高分子基导电复合材料及ptc元件
US8304694B2 (en) Electric heating material and laminate floor containing same and method for producing the laminate floor
CN107406732B (zh) 装饰片材和应用于装饰片材的压敏粘合剂组合物
EP3420041A1 (en) An electrically conductive ptc ink with double switching temperatures and applications thereof in flexible double-switching heaters
US20240055160A1 (en) Electrically conductive ptc ink with double switching temperatures
CN107911885A (zh) 一种远红外电热膜
WO2009082159A2 (en) A sheet type heating element
GB2583503A (en) Heated floor or wall coating system
WO2016022044A1 (ru) Гибкий нагревательный резистивный элемент
KR100703029B1 (ko) 저항특성이 우수한 면상발열체
CN109036637A (zh) 一种低温电阻银浆、其制备方法及其应用
WO2016022048A1 (ru) Резистивный углеродный композиционный материал
EP4301090A1 (en) Natural stone panel with an integrated heating system and manufacturing method thereof
CN202692216U (zh) 地板加热系统
KR20080001877U (ko) 면상발열체
DE202011002763U1 (de) Heizbare Folie mit oder ohne Sensorschicht für FI-Schutzschalter
JP3194556U (ja) ホワイトルーフィング
KR100923716B1 (ko) 은분 전기 전도부를 가지는 면상 발열 시트 및 이의 제조 방법
KR20110015133A (ko) 면상 발열체 및 그 제조방법
KR100898856B1 (ko) 롤 형태의 고온 면상발열체 및 제조방법
CN202206564U (zh) 一种电热板
KR20110098463A (ko) 친환경 동색 알루미늄 테이프