TW202041097A - 片狀加熱器 - Google Patents

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TW202041097A
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resin
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山路舞香
菅原陽輔
蔵原卓
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日商巴川製紙所股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種速暖性及均熱性優異且不易斷線之片狀加熱器。

本發明之解決手段為一種片狀加熱器，其為具備層狀構造之片狀加熱器，且係具備：片狀基材、附著於片狀基材的主面並由第1樹脂劑所構成之第1樹脂層、與第1樹脂層連接並由第1樹脂劑及金屬纖維之混合物所構成之混合層A、與混合層A連接並僅由金屬纖維所構成且於內部含有空氣之金屬纖維層、與金屬纖維層連接並由金屬纖維及第2樹脂劑之混合物所構成之混合層B、以及與混合層B連接並由第2樹脂劑所構成之第2樹脂層。

Description

片狀加熱器
本發明係關於片狀加熱器。
以往係已提出有數種片狀加熱器。
例如於專利文獻1中記載一種片狀發熱體，其係使用由不織布構成基材與導電性纖維所構成之片狀導電性不織布而成之片狀發熱體，其中於該導電性不織布中設置有電極，該導電性不織布係藉由可撓性的熱塑性樹脂製膜進行積層加工。亦即，係提出一種由以和紙基材與碳纖維所構成之導電性不織布所構成之片狀發熱體，來作為可撓性優異之發熱體。此外，係記載有此片狀發熱體可藉由簡易方法來得到，並且配合了利用型態之加工技術容易進行且施工技術容易進行，所以可廣泛地使用在各種建築物、各種結構物、道路及鐵路、車廂等之融雪或防結凍用途，除此之外，亦可使用在設施園藝等之育苗用保溫加熱器或補蟑機等用途。
此外，例如於專利文獻2中記載一種可撓性加熱器，其係由：由金屬纖維等之耐熱及良熱傳導性纖維所構成之具備可撓性的高傳熱性片，以及以接近或接觸於前述高傳熱性片的一面之狀態所配置之加熱線來構成；係使前述高傳熱性片的另一面朝向加熱對象物。亦即，係提出一種由高傳熱性片與加熱 線所構成之可撓性加熱器。根據此加熱器，可提供一種輕量、低成本且處理性良好，可穩定且效率佳地將加熱對象物加熱至極為寬廣之溫度區域內的既定溫度以上，並且可防止由加熱線的過度升溫所造成之熔融或斷線，而能夠較佳地使用在例如成形模具或擠壓機、樹脂流路等之加熱之可撓性加熱器。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-93076號公報
[專利文獻2]日本特開2015-122180號公報
然而，專利文獻1所記載之片狀發熱體係採用例如混抄有和紙與碳纖維之發熱體，由於中介存在有非/低導電性物質，所以速暖性和均熱性差。
此外，專利文獻2所記載之可撓性加熱器，其均熱性低且斷線的風險高。
本發明之目的在於解決上述課題。亦即，本發明之目的在於提供一種速暖性及均熱性優異且不易斷線之片狀加熱器。
本發明者係為了解決上述課題而進行精心探討，因而完成本發明。
本發明為下列(1)至(9)。
(1)一種片狀加熱器，其為具備層狀構造之片狀加熱器，且係具備： 片狀基材，
第1樹脂層，係附著於前述片狀基材的主面並由第1樹脂劑所構成，
混合層A，係與前述第1樹脂層連接並由前述第1樹脂劑及金屬纖維之混合物所構成，
金屬纖維層，係與前述混合層A連接並僅由前述金屬纖維所構成且於內部含有空氣，
混合層B，係與前述金屬纖維層連接並由前述金屬纖維及第2樹脂劑之混合物所構成，以及
第2樹脂層，係與前述混合層B連接並由前述第2樹脂劑所構成。
(2)如上述(1)所述之片狀加熱器，其更具備絕緣層，前述絕緣層之一主面係附著於前述第2樹脂層。
(3)如上述(2)所述之片狀加熱器，其更具備：
第3接著層，係附著於前述絕緣層的另一主面並由第3接著劑所構成，
熱擴散層，其一主面係附著於前述第3接著層，以及
第4接著層，係附著於前述熱擴散層的另一主面並由第4接著劑所構成。
(4)如上述(1)至(3)中任一項所述之片狀加熱器，其中前述片狀基材具備絕緣性及/或隔熱性。
(5)如上述(3)或(4)所述之片狀加熱器，其中前述熱擴散層於面方向上的熱傳導率較前述金屬纖維層於面方向上的熱傳導率高。
(6)如上述(3)至(5)中任一項所述之片狀加熱器，其中前述金屬纖維層是由SUS纖維片所構成，
前述熱擴散層是由碳膜所構成。
(7)如上述(1)至(6)中任一項所述之片狀加熱器，其係構成為，在對前述金屬纖維層通電之情形下，從電的進入側至流出側為止，於寬度為100mm以下的帶狀電流路內通電。
(8)如上述(7)所述之片狀加熱器，其中於前述電流路的至少一部分中形成有沿著通電方向之狹縫。
(9)如上述(8)所述之片狀加熱器，其中於前述電流路的至少彎曲部中形成有前述狹縫。
根據本發明，可提供一種速暖性及均熱性優異且不易斷線之片狀加熱器。
1:片狀加熱器
3:片狀基材
5:金屬纖維層
7:絕緣層
9:熱擴散層
10:第1樹脂層
12:第2樹脂層
14:第3接著層
16:第4接著層
31:片狀基材的主面
52:混合層A
54:混合層B
60:金屬纖維片
62、64:黏著片
71:絕緣層的一主面
72:絕緣層的另一主面
80:帶狀電流路、電流路
91:熱擴散層的一主面
92:熱擴散層的另一主面
601:金屬纖維片的一主面
603:金屬纖維片的另一主面
801:電的進入側
802:電的流出側
803:狹縫(直線部)
804:電極
805:狹縫(彎曲部)
X:帶狀電流的寬度、寬度
圖1為本發明之片狀加熱器的較佳樣態之垂直於主面的方向上之剖面圖(概略圖)。
圖2為本發明之片狀加熱器的其他較佳樣態之垂直於主面的方向上之剖面圖(概略圖)。
圖3為顯示第1樹脂層、混合層A、金屬纖維層、混合層B以及第2樹脂層之形成方法的較佳例之概略剖面圖。
圖4為顯示金屬纖維層之主面的較佳樣態之圖(概略圖)。
圖5為顯示金屬纖維層之主面的其他較佳樣態之圖(概略圖)。
由於本發明之片狀加熱器藉由通電而發熱，所以可使用作為例如電動車的室內暖氣用加熱器。於電動車中，由於無法利用引擎的排熱，所以利用在暖氣之電力的消耗大，惟由於本發明之片狀加熱器的電力燃油效率高，所以可較佳地使用作為電動車的室內暖氣用加熱器。
此外，對於電動車的室內暖氣用加熱器乃要求速暖性及均熱性，而本發明之片狀加熱器係具備速暖性及均熱性。例如在構成為電動車的室內暖氣用加熱器之情形下，較佳係使加熱器表面的溫度迅速提高至40℃左右。此外，較佳係具備使片全面上的溫度差被控制在數℃以內之程度的均熱性。
此外，在將本發明之片狀加熱器貼著於曲面上之情形下，構成本發明之片狀加熱器之各層，尤其是片狀基材及金屬纖維層，係要求是由具備柔軟性之材質所構成。此外，在本發明之片狀加熱器更具備絕緣層及熱擴散層之情形下，對於此等層亦要求是由具備柔軟性之材質所構成。例如在將本發明之片狀加熱器貼著於電動車室內的壁面來使用之情形下，若電動車室內的壁面為曲面，則對於本發明之片狀加熱器係要求跟隨該曲面之柔軟性。
此外，本發明之片狀加熱器可較佳地使用作為配管加熱用加熱器。以往，由於配管加熱用加熱器使用線材作為發熱體，所以存在有由重複裝卸所造成之斷線或是由通電加熱所造成之斷線的風險，而須將線材粗化至一定程度。其結果導致配管加熱用加熱器不得不增厚，而使加熱效率低且與被加熱體之密著性低。
由於本發明之片狀加熱器之電流所流通的路徑有許多條，並且金屬纖維彼此於多數個點上連接，故即使例如重複裝卸加熱器，亦不易斷線。此外，由於厚 度較薄，所以與被加熱體之密著性高，加熱效率優異。
使用圖1來說明本發明之片狀加熱器的較佳樣態。
本發明之片狀加熱器為具備層狀構造之片狀加熱器，且係具備：片狀基材、附著於前述片狀基材的主面並由第1樹脂劑所構成之第1樹脂層、與前述第1樹脂層連接並由前述第1樹脂劑及金屬纖維之混合物所構成之混合層A、與前述混合層A連接並僅由前述金屬纖維所構成且於內部含有空氣之金屬纖維層、與前述金屬纖維層連接並由前述金屬纖維及第2樹脂劑之混合物所構成之混合層B、以及與前述混合層B連接並由前述第2樹脂劑所構成之第2樹脂層之片狀加熱器；較佳更具備：一主面附著於前述第2樹脂層之絕緣層之片狀加熱器。
圖1為此較佳樣態的片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面圖(概略圖)。
於圖1中，較佳樣態之本發明之片狀加熱器(1)為具備層狀構造之片狀加熱器，且係具備：片狀基材(3)、附著於片狀基材(3)的主面(31)並由第1樹脂劑所構成之第1樹脂層(10)、與第1樹脂層(10)連接並由第1樹脂劑及金屬纖維之混合物所構成之混合層A(52)、與混合層A(52)連接並僅由金屬纖維所構成且於內部含有空氣之金屬纖維層(5)、與金屬纖維層(5)連接並由金屬纖維及第2樹脂劑之混合物所構成之混合層B(54)、與混合層B(54)連接並由第2樹脂劑所構成之第2樹脂層(12)、以及一主面(71)附著於第2樹脂層(12)之絕緣層(7)之片狀加熱器。
此本發明之片狀加熱器可較佳地使用作為配管加熱用加熱器。
此外，使用圖2來說明本發明之片狀加熱器的其他較佳樣態。
本發明之片狀加熱器為具備層狀構造之片狀加熱器，且係具備：片狀基材、 附著於前述片狀基材的主面並由第1樹脂劑所構成之第1樹脂層、與前述第1樹脂層連接並由前述第1樹脂劑及金屬纖維之混合物所構成之混合層A、與前述混合層A連接並僅由前述金屬纖維所構成且於內部含有空氣之金屬纖維層、與前述金屬纖維層連接並由前述金屬纖維及第2樹脂劑之混合物所構成之混合層B、以及與前述混合層B連接並由前述第2樹脂劑所構成之第2樹脂層之片狀加熱器；較佳更具備：一主面附著於前述第2樹脂層之絕緣層、附著於前述絕緣層的另一主面並由第3接著劑所構成之第3接著層、一主面附著於前述第3接著層之熱擴散層、以及附著於前述熱擴散層的另一主面並由第4接著劑所構成之第4接著層之片狀加熱器。
圖2為此較佳樣態的片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面圖(概略圖)。
於圖2中，較佳樣態之本發明之片狀加熱器(1)為具備層狀構造之片狀加熱器，且係具備：片狀基材(3)、附著於片狀基材(3)的主面(31)並由第1樹脂劑所構成之第1樹脂層(10)、與第1樹脂層(10)連接並由第1樹脂劑及金屬纖維之混合物所構成之混合層A(52)、與混合層A(52)連接並僅由金屬纖維所構成且於內部含有空氣之金屬纖維層(5)、與金屬纖維層(5)連接並由金屬纖維及第2樹脂劑之混合物所構成之混合層B(54)、與混合層B(54)連接並由第2樹脂劑所構成之第2樹脂層(12)、一主面(71)附著於第2樹脂層(12)之絕緣層(7)、附著於絕緣層(7)的另一主面(72)並由第3接著劑所構成之第3接著層(14)、一主面(91)附著於第3接著層(14)之熱擴散層(9)、以及附著於熱擴散層(9)的另一主面(92)並由第4接著劑所構成之第4接著層(16)之片狀加熱器。
此本發明之片狀加熱器可較佳地使用作為電動車的室內暖氣用加熱器。
〈片狀基材〉
以下說明片狀基材(3)。
在將本發明之片狀加熱器使用作為電動車的室內暖氣用加熱器之情形下，片狀基材係以成為非暖氣對象空間的一側之方式來設置。
於本發明之片狀加熱器(1)中，片狀基材(3)係具備保護本發明之片狀加熱器(1)的功用。因此，較佳是由強度高的材質所構成。
此外，片狀基材(3)較佳係具備絕緣性及/或隔熱性。具體可列舉出片狀基材(3)由具備絕緣性及隔熱性兩者之材料所構成之情形。此外，可列舉出片狀基材由絕緣層及隔熱層的兩層所構成之情形。在此情形下，可將熱有效率地供給至欲加溫之方向，並且亦有助於均熱性(均熱性提升)。
片狀基材(3)的材質較佳為例如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PI(聚醯亞胺)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、TAC(三乙酸纖維素)等之具有絕緣性與可撓性的材質。
片狀基材的厚度並無特別限定，較佳為15至100μm，尤佳為30至75μm，更佳為約50μm。
在此，片狀基材的厚度係以下列方式來求取。
在得到本發明之片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面(圖1或圖2般的剖面)的擴大照片(200倍)後，於該剖面的擴大照片上，對於隨機地選擇之100處測定片狀基材(3)的厚度，並求取此等的單純平均值。然後將所得到之平均值設為其片狀基材的厚度。
〈第1樹脂層、混合層A、金屬纖維層、混合層B、第2樹脂層〉
以下說明第1樹脂層(10)、混合層A(52)、金屬纖維層(5)、混合層B(54)以及 第2樹脂層(12)。
首先說明構成金屬纖維層(5)之金屬纖維。
金屬纖維較佳為剖面的等面積圓等效徑2至100μm(較佳為5至20μm)、長度2至20mm之金屬製的纖維。此外，金屬纖維層(5)較佳係此金屬性的纖維無數且複雜地交纏而構成為片狀者(金屬纖維片)的一部分。在此，由於對金屬纖維層(5)通電，所以金屬纖維彼此是以通電的程度來接觸。金屬纖維彼此較佳是在接點上連接。例如，較佳係具有在高溫下燒結以使金屬纖維的一部分熔解後凝固之履歷，以使金屬纖維彼此在接點上熔著。
由於耐熱性和耐藥品性高，所以金屬纖維片較佳為SUS纖維片。SUS纖維片可列舉出不鏽鋼纖維片(Tommy Fileck SS、巴川製紙所公司製)。
金屬纖維片的單位面積重量較佳為25g/m2以上，較佳為50g/m2以上。此外，較佳為1000g/m2以下，尤佳為200g/m2以下。
金屬纖維片的厚度較佳為10至600μm，尤佳為20至150μm，從可撓性和強度之觀點來看，較佳約為30μm。
金屬纖維片的密度較佳為1.0至5.0g/cm3，尤佳為1.4至2.0g/cm3，較佳約為1.7g/cm3。
金屬纖維片可藉由乾式不織布的製造方法，亦可藉由濕式抄製法來製造。在藉由濕式抄製法來製造之情形下，係在分散介質(水或有機溶劑等)內攪拌剖面的等面積圓等效徑2至100μm、長度2至20mm之無數條金屬性的纖維後，加入有機系的凝聚劑等，並使用方形手抄紙裝置(東洋精機公司製)使其片狀化，然後使用鐵版的乾燥裝置而得到單位面積重量50至1100g/m2之乾燥片。其後，以400至1300℃進行燒製而可獲得金屬纖維片。又，原則上，金屬纖維 片內未殘留有機系的凝聚劑。
金屬纖維的材質只要是藉由通電而發熱者即可，並無特別限定，較佳為不鏽鋼，惟亦可為Cu(銅)、Al(鋁)、Ni(鎳)、鎳鉻合金。
使用圖3來說明第1樹脂層(10)、混合層A(52)、金屬纖維層(5)、混合層B(54)以及第2樹脂層(12)之形成方法的較佳例。
圖3顯示由第1樹脂劑所構成之黏著片(62)、上述構成為片狀之金屬纖維(金屬纖維片(60))、以及由第2樹脂劑所構成之黏著片(64)。
在此，第1樹脂層(10)、第2樹脂層(12)係要求耐熱衝擊性以及耐濕性等。此外，第1樹脂層(10)係要求堅固地附著於片狀基材(3)者。再者，第2樹脂層(12)係要求堅固地附著於絕緣層(7)者。
因此，第1樹脂層(10)及第2樹脂層(12)必須由具有此性能之第1樹脂劑、第2樹脂劑所構成。第1樹脂劑、第2樹脂劑只要是例如為丙烯酸系黏著、聚矽氧系黏著、NBR等橡膠系彈性體等之可形成混合層者即可，熱硬化性型式、熱塑性型式等之任一種皆可使用。
如圖3所示，在將由第1樹脂劑所構成之黏著片(62)貼著於金屬纖維片(60)的一主面(601)並施加一定的壓力時，構成黏著片(62)之第1樹脂劑的至少一部分往金屬纖維片(60)的內部進入(在此，其程度可較小。例如亦有第1樹脂劑往金屬纖維片(60)的內部僅滲入些許程度之情形)。此外，在將由第2樹脂劑所構成之黏著片(64)貼著於金屬纖維片(60)的另一主面(603)並施加一定的壓力時，構成黏著片(64)之第2樹脂劑的至少一部分往金屬纖維片(60)的內部進入(在此，其程度可較小。例如亦有第2樹脂劑往金屬纖維片(60)的內部僅滲入些許程度之情形)，於黏著片(62)及黏著片(64)與金屬纖維片(60)無間隙。
在此，構成黏著片(62)之第1樹脂劑的一部分往金屬纖維片(60)的內部進入之部分，係成為混合層A(52)(圖1、圖2)。因此，第1樹脂層(10)與混合層A(52)含有相同的第1樹脂劑，且此等層相連接。
此外，構成黏著片(64)之第2樹脂劑的一部分往金屬纖維片(60)的內部進入之部分，係成為混合層B(54)(圖1、圖2)。因此，第2樹脂層(12)與混合層B(54)含有相同的第2樹脂劑，且此等層相連接。
然後，金屬纖維片(60)中之第1樹脂劑與第2樹脂劑皆未進入的部分，亦即由混合層A(52)與混合層B(54)所夾持之僅由金屬纖維所構成之部分，係成為金屬纖維層(5)。因此，混合層A(52)與混合層B(54)與金屬纖維層(5)含有相同的金屬纖維，且此等層相連接。
在此情形下，金屬纖維層(5)於內部含有空氣。此外，該空氣成為難以從金屬纖維層(5)內排出之狀態。此可推測為藉由對金屬纖維通電而發熱，使金屬纖維層(5)內的空氣被加溫而能夠使該空氣長時間停留在金屬纖維層(5)內，所以本發明之片狀加熱器的均熱性高且電力燃油效率亦高。
此外，金屬纖維層(5)僅由金屬纖維所構成，原則上不含其他物，此係由於不含其他物者較容易通電之故。惟有時可能微量地含有在製造步驟中所混入者，例如有機系凝聚劑的殘存物等。即使在此情形下，金屬纖維層(5)亦設為僅由金屬纖維所構成。
於第1樹脂層(10)、混合層A(52)、金屬纖維層(5)、混合層B(54)以及第2樹脂層(12)的形成方法中，於上述所列舉之較佳例中係使用黏著片(62、64)，惟例如亦可將液狀的第1樹脂劑往片狀基材(3)或金屬纖維片(60)塗佈，並藉由片狀基材(3)及金屬纖維片(60)來夾持由所塗佈之第1樹脂劑所構成之層，並 藉由施加一定的壓力而形成混合層A(52)及第1樹脂層(10)。例如亦可將液狀的第2樹脂劑往絕緣層(7)或金屬纖維片(60)塗佈，並藉由絕緣層(7)及金屬纖維片(60)來夾持由所塗佈之第2樹脂劑所構成之層，並藉由施加一定的壓力而形成混合層B(54)及第2樹脂層(12)。
第1樹脂層(10)的厚度並無特別限定，較佳為5至100μm，尤佳為10至50μm。
混合層A(52)的厚度並無特別限定，較佳為0.5至70μm，尤佳為1至50μm。
金屬纖維層(5)的厚度並無特別限定，較佳為9至590μm，尤佳為8至500μm。
混合層B(54)的厚度並無特別限定，較佳為0.5至70μm，尤佳為1至50μm。
第2樹脂層(12)的厚度並無特別限定，較佳為5至100μm，尤佳為10至50μm。
在此，第1樹脂層(10)、混合層A(52)、金屬纖維層(5)、混合層B(54)以及第2樹脂層(12)的各厚度係以下列方式來求取。
在得到本發明之片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面的擴大照片(200倍)後，於該擴大照片上，對於隨機地選擇之100處測定各層的厚度，並求取此等的單純平均值。然後將所得到之平均值設為該層的厚度。
〈絕緣層〉
接著說明絕緣層(7)。本發明之片狀加熱器較佳係具備絕緣層(7)。
絕緣層(7)的一主面(71)係附著於第2樹脂層(12)。
在本發明之片狀加熱器(1)具備熱擴散層(9)之情形下，絕緣層(7)係具備將金屬纖維層(5)與熱擴散層(9)等予以電絕緣之功用。因此，較佳是由絕緣性高之材質所構成。
此外，在本發明之片狀加熱器(1)不具備熱擴散層(9)之情形下，絕緣層(7)除了絕緣性之外，較佳係具備熱傳導。
絕緣層(7)的材質例如可列舉出PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PI(聚醯亞胺)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、TAC(三乙酸纖維素)、陶瓷等。
絕緣層(7)的厚度並無特別限定，較佳為15至100μm，尤佳為30至75μm，更佳為50μm左右。
在此，絕緣層的厚度係以下列方式來求取。
在得到本發明之片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面的擴大照片(200倍)後，於該剖面的擴大照片上，對於隨機地選擇之100處測定絕緣層(7)的厚度，並求取此等的單純平均值。然後將所得到之平均值設為絕緣層(7)的厚度。
在本發明之片狀加熱器(1)為具備如圖1所示之片狀基材(3)、第1樹脂層(10)、混合層A(52)、金屬纖維層(5)、混合層B(54)、第2樹脂層(12)以及絕緣層(7)之片狀加熱器之情形下，其厚度較佳為100至500μm，尤佳為150至400μm。為此厚度時，可將本發明之片狀加熱器尤佳地使用作為配管加熱用加熱器。在本發明之片狀加熱器(1)為具備如圖2所示之片狀基材(3)、第1樹脂層(10)、混合層A(52)、金屬纖維層(5)、混合層B(54)、第2樹脂層(12)、絕緣層(7)、第3接著層(14)、熱擴散層(9)及第4接著層(16)之片狀加熱器之情形下，其厚度較佳為100至700μm，尤佳為150至600μm。為此厚度時，可將本發明之片狀加熱 器尤佳地使用作為電動車的室內暖氣用加熱器。
在本發明之片狀加熱器(1)為具備如圖1所示之片狀基材(3)、第1樹脂層(10)、混合層A(52)、金屬纖維層(5)、混合層B(54)、第2樹脂層(12)以及絕緣層(7)之片狀加熱器之情形下，其厚度係以下列方式來求取。
在得到本發明之片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面的擴大照片(200倍)後，於該剖面的擴大照片上，對於隨機地選擇之100處測定本發明之片狀加熱器(1)的厚度，並求取此等的單純平均值。然後將所得到之平均值設為本發明之片狀加熱器(1)的厚度。
〈第3接著層〉
接著說明第3接著層(14)。本發明之片狀加熱器較佳係具備第3接著層(14)。
第3接著層(14)係附著於絕緣層(7)的另一主面(72)。
於本發明之片狀加熱器(1)中，第3接著層(14)係具備將絕緣層(7)與熱擴散層(9)接著之功用。
第3接著層(14)的材質可與前述第1樹脂層(10)或第2樹脂層(12)相同。亦即，構成第3接著層(14)之第3接著劑可與第1樹脂劑、第2樹脂劑相同。
第3接著層(14)可使用黏著片。
第3接著層(14)的厚度並無特別限定，較佳為5至100μm，尤佳為10至50μm。
在此，第3接著層的厚度係以下列方式來求取。
在得到本發明之片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面的擴大照片(200倍)後，於該剖面的擴大照片上，對於隨機地選擇之100處測定第3接著層(14)的 厚度，並求取此等的單純平均值。然後將所得到之平均值設為第3接著層(14)的厚度。
〈熱擴散層〉
接著說明熱擴散層(9)。本發明之片狀加熱器較佳係具備熱擴散層(9)。
熱擴散層(9)的一主面(91)係附著於第3接著層(14)。
於本發明之片狀加熱器(1)中，熱擴散層(9)係具備使對金屬纖維層(5)通電所產生之熱擴散之功用。藉此，本發明之片狀加熱器更具備均熱性。
熱擴散層(9)於面方向上的熱傳導率較佳係較金屬纖維層(5)於面方向上的熱傳導率高。此係由於更提高使對金屬纖維層(5)通電所產生之熱擴散之性能之故。
在此，熱擴散層的熱傳導率可藉由雷射閃光法熱擴散率測定(例如NETZSCH公司製LFA Series)、光交流法熱擴散率測定(例如Advanced Riko公司製LaserPit Series)等之已知的測定方法，於常溫下測定。
熱擴散層(9)的材質例如可列舉出碳、鋁、鋅、鉛、金、銀等之金屬；氧化鋁、氮化鋁等之陶瓷等。
前述熱擴散層較佳是由碳膜所構成。其理由在於可撓性優異且在延伸存在方向上的熱傳導率亦高之故。
此外，較佳者係前述熱擴散層是由碳膜所構成，且金屬纖維層是由SUS纖維片所構成。此係由於可避免長期間使用時經常觀察到之在金屬間所顯現之電蝕的影響之故。
熱擴散層(9)的厚度並無特別限定，較佳為5至300μm，尤佳為15至200μm，更佳為200μm左右。
在此，熱擴散層的厚度係以下列方式來求取。
在得到本發明之片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面的擴大照片(200倍)後，於該剖面的擴大照片上，對於隨機地選擇之100處測定熱擴散層(9)的厚度，並求取此等的單純平均值。然後將所得到之平均值設為熱擴散層(9)的厚度。
〈第4接著層〉
接著說明第4接著層(16)。本發明之片狀加熱器較佳係具備第4接著層(16)。
第4接著層(16)係附著於熱擴散層(9)的另一主面(92)。
於本發明之片狀加熱器(1)中，第4接著層(16)係具備將本發明之片狀加熱器(1)接著於期望場所，例如電動車的期望場所之功用。
第4接著層(16)的材質可與前述第1樹脂層(10)、第2樹脂層(12)或第3接著層(14)相同。亦即，構成第4接著層(16)之第4接著劑可與第1樹脂劑、第2樹脂劑或第3樹脂劑相同。
此外，第4接著層(16)可使用黏著片。
第4接著層(16)的厚度並無特別限定，較佳為5至100μm，尤佳為10至50μm。
在此，第4接著層的厚度係以下列方式來求取。
在得到本發明之片狀加熱器之垂直於主面的方向上之剖面的擴大照片(200倍)後，於該剖面的擴大照片上，對於隨機地選擇之100處測定第4接著層(16)的厚度，並求取此等的單純平均值。然後將所得到之平均值設為第4接著層(16)的厚度。
本發明之片狀加熱器(1)可在第4接著層(16)之未附著熱擴散層(9)之一側的主面上具有保護層。在此情形下，本發明之片狀加熱器(1)變得容易處 理。
例如在為了將本發明之片狀加熱器使用作為電動車的室內暖氣用加熱器而貼著於電動車的壁面時，係將保護層從第4接著層(16)中剝離以使第4接著層(16)暴露出。
保護層可與片狀基材(3)或絕緣層(7)為相同材質、厚度等。此外，保護層較佳係經脫模處理者。
〈金屬纖維層的較佳樣態〉
使用圖4來說明金屬纖維層的較佳樣態。
圖4為顯示金屬纖維層(5)之主面的較佳樣態之圖(概略圖)。
圖1、圖2的金屬纖維層(5)之主面的樣態係與圖3的金屬纖維片(60)之主面的樣態相同。因此，圖4亦可考量為顯示金屬纖維片(60)之主面的較佳樣態之圖(概略圖)。
如圖4所示，在對金屬纖維層(5)通電之情形下，較佳係以從電的進入側(801)至流出側(802)為止，於寬度X為100mm以下(較佳為50mm以下)的帶狀電流路(80)內通電之方式來形成金屬纖維層(5)的圖案。此係由於在寬度方向上的電流密度成為適當的範圍內，其結果可均等地發熱至適當的程度之故。本申請案發明者係發現到在寬度X超過100mm之情形下，均熱性難以提高。此外，本申請案發明者亦發現到在寬度X超過100mm之情形下，藉由將電之進入側及流出側的電極往寬度方向擴展以使施加於寬度方向之電壓達到一定，可擴展能夠達到均熱化之寬度。
帶狀電流路(80)的寬度係設為意指直線部或平滑的曲線部之寬度。如圖4所示，因圖案形成方法的不同，可能使帶狀電流路之一部分的寬度(電流路彎折為 直角之彎曲部的寬度X'等)成為超過100mm。然而，即使在此情形下，帶狀電流路之直線部的寬度為100mm以下，所以在對圖4所示之金屬纖維層(5)通電之情形下，係設為相當於以從電的進入側(801)至流出側(802)為止，於寬度X為100mm以下的帶狀電流路內通電之方式來形成金屬纖維層(5)的圖案者。
此外，較佳係於電流路(80)的至少一部分中形成有沿著通電方向(圖4內之箭頭的方向)之狹縫(803、805)。再者，較佳係於電流路的彎曲部中形成有該狹縫(805)。
此係由於相對於在彎曲部中所顯現之電流密度往彎曲部內側之集中，藉由抑制寬度方向上的電流經路來抑制電流密度的集中，其結果可提高均熱性之故。
在此，狹縫為孔，並且不對狹縫的寬度方向通電。相反而言，狹縫的寬度必須為不通電之程度。
圖4所示之金屬纖維層(5)可藉由對金屬纖維片(60)進行圖案形成而得到。具體而言，可藉由光纖雷射、CO2雷射、湯姆森刀片(Thomson blade)之物理性切斷等來進行圖案形成。
接著使用圖5來說明金屬纖維層的其他較佳樣態。
圖5為顯示金屬纖維層(5)之主面的較佳樣態之圖(概略圖)。與前述圖4之情形相同，圖5亦可考量為顯示金屬纖維片(60)之主面的較佳樣態之圖(概略圖)。
圖5顯示並列地配置有帶狀金屬纖維層(5)之樣態。此外，於圖5中顯示3個帶狀金屬纖維層(5)，惟並不特別限定於此數目。
在經由電極(804)來通電之情形下，係從電的進入側(801)至流出側(802)為止於各個帶狀電流路(80)內通電。
帶狀金屬纖維層(5)的寬度X較佳為100mm以下，尤佳為50mm以下。本申 請案發明者係發現到在寬度X為100mm以下時，均熱性容易提高。此外，本申請案發明者亦發現到在寬度X超過100mm之情形下，藉由將電之進入側及流出側的電極往寬度方向擴展以使施加於寬度方向之電壓一定化，可擴展能夠達到均熱化之寬度。
[產業上之可應用性]
本發明之片狀加熱器可使用作為電動車的室內暖氣用加熱器。其他用途可列舉出地板加熱器或馬桶座加熱器等之家庭用加熱器，塗料或氣體的配管加熱器(配管加熱用加熱器)等之產業用加熱器等。
1:片狀加熱器
3:片狀基材
5:金屬纖維層
7:絕緣層
10:第1樹脂層
12:第2樹脂層
31:片狀基材的主面
52:混合層A
54:混合層B
71:絕緣層的一主面

Claims (9)

  1. 一種片狀加熱器，其為具備層狀構造之片狀加熱器，且係具備：
    片狀基材，
    第1樹脂層，係附著於前述片狀基材的主面並由第1樹脂劑所構成，
    混合層A，係與前述第1樹脂層連接並由前述第1樹脂劑及金屬纖維之混合物所構成，
    金屬纖維層，係與前述混合層A連接並僅由前述金屬纖維所構成且於內部含有空氣，
    混合層B，係與前述金屬纖維層連接並由前述金屬纖維及第2樹脂劑之混合物所構成，以及
    第2樹脂層，係與前述混合層B連接並由前述第2樹脂劑所構成。
  2. 如請求項1所述之片狀加熱器，其更具備絕緣層，前述絕緣層之一主面附著於前述第2樹脂層。
  3. 如請求項2所述之片狀加熱器，其更具備：
    第3接著層，係附著於前述絕緣層的另一主面並由第3接著劑所構成，
    熱擴散層，其一主面係附著於前述第3接著層，以及
    第4接著層，係附著於前述熱擴散層的另一主面並由第4接著劑所構成。
  4. 如請求項1或2所述之片狀加熱器，其中前述片狀基材具備絕緣性及/或隔熱性。
  5. 如請求項3所述之片狀加熱器，其中前述熱擴散層於面方向上的熱傳導率較前述金屬纖維層於面方向上的熱傳導率高。
  6. 如請求項3所述之片狀加熱器，其中前述金屬纖維層是由SUS 纖維片所構成，
    前述熱擴散層是由碳膜所構成。
  7. 如請求項1或2所述之片狀加熱器，其係構成為，在對前述金屬纖維層通電之情形下，從電的進入側至流出側為止，於寬度為100mm以下的帶狀電流路內通電。
  8. 如請求項7所述之片狀加熱器，其中於前述電流路的至少一部分中形成有沿著通電方向之狹縫。
  9. 如請求項8所述之片狀加熱器，其中於前述電流路的至少彎曲部中形成有前述狹縫。
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