WO2016024610A1 - 面発熱体及びその製造方法 - Google Patents

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layer
surface heating
metal layer
support layer
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敦哉 杉浦
毅 倉知
Original Assignee
積水ナノコートテクノロジー株式会社
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs

Definitions

  • the present invention relates to a surface heating element and a manufacturing method thereof.
  • Various surface heating elements are used in a wide range of fields such as anti-freezing products, snow-preventing products, heat-retaining sheets for seedlings, and electric heat wear.
  • a nichrome wire patterned on a substrate, a metal foil affixed on the substrate by a method such as plating or aluminum vapor deposition, a conductive fiber woven or knitted Things are used.
  • a surface heating element which is formed by patterning a nichrome wire on a substrate, has a problem that irregularities derived from the nichrome wire are likely to appear on the surface. In order to make the unevenness inconspicuous, a thick sheet can be covered on the surface, but in this case, there is a problem that the heat generation efficiency is lowered. In addition, this surface heating element has room for improvement in terms of power consumption.
  • a material having a certain thickness as a base material, which is used as a surface heating element, in which a metal foil is pasted on a base material by a method such as plating or aluminum vapor deposition.
  • this surface heating element cannot maintain the texture, physical properties and other characteristics of the original base material, resulting in poor stretchability and flexibility, and has problems in workability and handling. It was. Specifically, for example, a crack occurs in the metal foil at the time of bending, and there is a problem that the wire is broken at that location and the performance deteriorates.
  • an object of the present invention is to provide a surface heating element that has no irregularities on the surface, is excellent in power consumption, and is excellent in stretchability and flexibility.
  • the inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems, and the surface heating element having a support layer and a metal layer and having a thickness of about 3 ⁇ m to 1 mm has no unevenness on the surface, has excellent power consumption, And it discovered that it was excellent in elasticity and a softness
  • the present invention has been completed through further trial and error based on this finding, and includes the following aspects.
  • Item 1. (A) a support layer; and (B) a metal layer, The metal layer (B) is a surface heating element disposed on at least one surface of the support layer (A) directly or via one or more other layers, A surface heating element having a thickness of 3 ⁇ m to 1 mm.
  • Item 2. Item 2.
  • Item 3. Item 3. The surface heating element according to Item 2, wherein the alloy containing copper is a copper-nickel alloy or a copper-zinc alloy.
  • Item 4. Item 4. The surface heating element according to any one of Items 1 to 3, wherein the metal layer (B) is disposed in an amount of 0.5 g / m 2 to 30 g / m 2 .
  • Item 6. The surface heating according to any one of Items 1 to 5, wherein the metal layer (B) is disposed on both surfaces of the support layer (A) directly or via one or more other layers. body.
  • Item 7. Item 6. The surface heating element according to any one of Items 1 to 5, wherein the support layer (A) is a skin material.
  • a surface heating element that has no irregularities on the surface, is excellent in power consumption, and is excellent in stretchability and flexibility.
  • the surface heating element of the present invention (A) a support layer; and (B) a metal layer,
  • the metal layer (B) is a surface heating element disposed on at least one surface of the support layer (A) directly or via one or more other layers, A surface heating element having a thickness of 3 ⁇ m to 1 mm.
  • a conventional surface heating element in which a heating wire such as a nichrome wire is arranged as a heating element, irregularities derived from the heating wire are generated on the surface.
  • a conventional surface heating element in which a metal foil is pasted on a base material by a method such as plating or aluminum vapor deposition has to be used as a base material with a certain thickness, and the whole becomes thick, The texture, physical properties and other characteristics of the original base material could not be maintained, resulting in poor stretchability and flexibility, and there were problems in terms of workability and handling.
  • the surface heating element of the present invention has an advantage that the surface is not uneven because the metal layer is used as the heating element. Further, since the surface heating element of the present invention is composed of a thin support layer and a thin metal layer, the entire surface is thin and can maintain the texture, physical properties and other characteristics of the support layer itself, resulting in stretchability. In addition, it has an advantage of being excellent in flexibility.
  • the term “layer” is not limited to a continuous layer, but also includes a discontinuous material (for example, a fabric or the like).
  • a support layer (A) is not specifically limited, According to the use of a surface heating element, it can select widely.
  • the thickness of the support layer (A) is not particularly limited, and is usually 3 ⁇ m to 1 mm. Since the thickness of the metal layer (B) in the surface heating element of the present invention is very small compared to the thickness of the support layer (A), the surface heating element of the present invention has the support layer (A) and the metal layer ( In the case of consisting essentially of B), the thickness is substantially the same as the thickness of the support layer (A).
  • the support layer (A) is not particularly limited, but may be a woven fabric, a knitted fabric, a skin material, or a sheet.
  • the fiber constituting it is not particularly limited, but may be a synthetic fiber.
  • the synthetic fiber in the present invention is preferably a polyester fiber.
  • polyester constituting the polyester fiber examples include polyethylene terephthalate, modified polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (eg, polyethylene-2,6-naphthalate) and the like.
  • the synthetic fiber is preferably a monofilament.
  • the support layer (A) is a skin material
  • the support layer (A) is not particularly limited and can be selected widely depending on the application.
  • the skin material is not particularly limited, and examples thereof include synthetic leather and synthetic resin.
  • examples of the synthetic leather include polyurethane and vinyl chloride.
  • a synthetic resin For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polyolefin, etc. are mentioned.
  • the skin material may be a combination of a plurality of these materials.
  • the thickness of the skin material is not particularly limited, and may be, for example, 30 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the material thereof is not particularly limited, and examples thereof include a nonwoven fabric, paper, and a film.
  • the metal layer (B) is disposed on at least one surface of the support layer (A) directly or via one or more other layers.
  • the metal layer (B) generates heat due to Joule heat.
  • the metal layer (B) may be arranged on both sides of the support layer (A) directly or via one or more other layers. This is advantageous in terms of heat generation efficiency.
  • the metal layer (B) is not particularly limited, but preferably contains at least one metal selected from the group consisting of copper, aluminum, nickel, tin and silver, and an alloy containing one or more of these metals. . Although it does not specifically limit as an alloy containing copper, For example, a copper nickel alloy, a copper zinc alloy, etc. are mentioned. More preferably, the metal layer (B) contains a copper-nickel alloy or nickel (simple substance).
  • 1 g is more preferable as the lower limit value.
  • the upper limit is more preferably 5 g and further preferably 3 g in terms of the effects of the present invention.
  • these numerical values are measured according to the fluorescent X-ray method as a metal adhesion amount.
  • the numerical value of the amount of adhesion is the mass of deposited metal per unit area analyzed.
  • the metal layer (B) is not particularly limited, but may be a sputtering layer (a layer formed by sputtering), a vapor deposition layer (a layer formed by vapor deposition), or a plating layer (a layer formed by plating).
  • the metal layer (B) is preferably a sputtering layer.
  • the metal layer (B) is preferably an amorphous thin film.
  • the metal thin film formed by sputtering is an amorphous thin film.
  • metal layer (B) is electrically connected and has conductivity, that is, is not divided.
  • Adhesive layer (C) The surface heating element of the present invention may further have an adhesive layer (C) on the surface opposite to the support layer (A) as necessary.
  • the surface heating element of the present invention can be affixed to an object by the action of the adhesive layer (C).
  • the constituent components of the adhesive layer (C) are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose. Although it does not specifically limit, For example, a polyurethane etc. are mentioned.
  • the pressure-sensitive adhesive layer (C) may contain any one of these alone or in combination of two or more.
  • the adhesive layer (C) may further contain other additives.
  • a peeling layer D
  • a release paper or a release film, or a textile fabric or a knit can be used.
  • the surface heating element of the present invention comprises a support layer (A), a surface heating element (B), and an adhesive layer in order from the release layer (D) (where the release layer (D) is disposed as necessary).
  • (D) and the base fabric (E) may be arranged. At this time, other elements (layers, members, etc.) may be interposed between the elements described on the left as needed.
  • the surface heating element of this invention may contain the other layer further as needed. .
  • the surface heating element of the present invention may be attached to another support layer having high strength via a release material for the purpose of protecting it from breakage during distribution. In this case, when using as a heat generating body, it peels from another support layer.
  • the surface heating element of the present invention can be used in any application where heat is required in a planar space unless there are special circumstances, and the specific application is not particularly limited. Specific examples of applications include, but are not limited to, seat heaters for automobiles, steering heaters for automobiles, grip heaters for single cars, floor heaters, consumer goods such as electric carpets, various pipes and tanks, plastic houses, etc. And anti-freezing products and snow-melting products such as anti-freezing members and snow-melting heaters, as well as a heat-retaining sheet for raising seedlings and electric heat wear.
  • Manufacturing method of surface heating element The method of manufacturing the surface heating element of the present invention, It is a method including a step of forming the metal layer (B) by sputtering.
  • a sheet (non-processed sheet) including the support layer (A) is prepared.
  • This non-processed sheet is preferably long.
  • Synthetic fibers often have a hydrophobic surface and are prone to static electricity damage during sputtering processing, but even when sputtering is performed on the surface opposite to the antistatic surface by antistatic treatment. Electrostatic failure can be prevented or suppressed, and as a result, the productivity of the surface heating element of the present invention is improved.
  • the antistatic treatment method is preferably, for example, spraying of an antistatic agent on the surface of the non-treated sheet.
  • the antistatic agent is mainly a conventionally known surfactant having an effect of preventing or suppressing charging such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, or an amphoteric surfactant. What is contained as a component is mentioned.
  • the amount of the antistatic agent only needs to be a level that can prevent or suppress the charging, and is usually less than 1% by weight with respect to the weight of the untreated sheet.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a sputtering apparatus, in which a sealable casing 10 is divided into a lower sputtering chamber 12 and an upper roll chamber 13 by a horizontal partition plate 11, and a lower sputtering chamber is formed.
  • a flat plate-like target 14 made of stainless steel is fixed on a hollow target source 15 at the center of the chamber 12, and is cooled from the lower surface side by cold water passed through the target source 15.
  • the anode 16 is horizontally installed above and to the left and right of the target 14.
  • a water-cooled cylinder 17 is installed horizontally and rotatably at the lower part of the upper roll chamber 13, and its lower half projects into the sputtering chamber 12 from an opening 11 a formed in the partition plate 11.
  • a non-processed sheet feed shaft 18 is installed on the upper right side of the roll chamber 13 and a non-processed sheet take-up shaft 19 is installed horizontally and rotatably on the upper left side, and is wound around the feed shaft 18.
  • the non-processed sheet is drawn out, wound around the water-cooled cylinder 17 via the upper right guide roller 20, and wound around the winding shaft 19 via the upper left guide roller 20.
  • a second vacuum pump 21 is connected to the sputter chamber 12, and a first vacuum pump 22 is connected to the roll chamber 13.
  • the untreated sheet is dried under a dry condition of, for example, 100 to 130 ° C. until the water content becomes 0.1% by weight or less.
  • the long non-processed sheet is wound on a winding core in a roll shape, and the winding core is attached to a feeding shaft 18 provided in the casing 10 that can be sealed, and is drawn from the winding core on the feeding shaft 18.
  • the leading end of the processed non-processed sheet is fixed to a winding core on a winding shaft 19 provided in parallel with the feeding shaft 18.
  • the non-processed sheet is advanced in a spread state and at a predetermined speed.
  • the non-process sheet is fed by the feed shaft 18
  • the surface temperature of the non-treated sheet is preferably maintained at 1/2 or less, particularly preferably 1/3 or less of the melting point of stainless steel (1620 to 1720 ° K). When this surface temperature exceeds 1/2 of the melting point (absolute temperature), the stainless steel thin film formed by sputtering is crystallized, making it difficult to obtain an amorphous thin film.
  • the non-treated sheet can be cooled by bringing the non-treated sheet into contact with the large-diameter water-cooled cylinder 17 and feeding it forward. Further, as another method, there is exemplified a method in which a large number of small-diameter water-cooled rollers are pressure-contacted in the form of a guide roller and forwardly fed. Note that the target 14 is also preferably cooled by water cooling or other cooling means, or heat radiation is preferably improved, which facilitates formation of an amorphous thin film.
  • a rod-shaped anode 16 longer than the width of the non-processed sheet on one side of the non-processed sheet moving in contact with the water-cooled cylinder 14 and a target 14 made of flat stainless steel are disposed between the non-processed sheet and the target 14
  • a DC voltage of 500 to 1000 V is applied between the anode 16 and the target 14 so that the anode 16 is close to and parallel to the anode 16 and the target 14.
  • the inside of the casing 10 is depressurized in a sealed state in advance, and then an inert gas such as argon gas is introduced to form an inert gas atmosphere of about 1 ⁇ 10 ⁇ 1 to 1 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa.
  • the production method of the present invention it is possible to provide a surface heating element that does not have irregularities on its surface, is excellent in power consumption, and is excellent in elasticity and flexibility.
  • Example 1 Copper and a copper alloy were formed on a polyester non-woven fabric (with a basis weight of 15 g / m 2 ) by a sputtering method so as to have a thickness of 3 g / m 2 to form a planar heating element.
  • a conductive adhesive tape made of copper foil is applied to each of the left and right sides of the sheet heating element to form electrodes, and electrodes (+ and-) are connected to each electrode from the power supply unit with an output of DC12V / 4A. A voltage was applied.
  • Example 2 Similarly, copper and a copper alloy were formed on a polyarylate-based liquid crystal polymer nonwoven fabric (weight per unit area: 3 g / m 2 ) by a sputtering method so as to have a thickness of 1 g / m 2 .
  • Example 3 Copper and a copper alloy were deposited on the A4 size synthetic leather skin (A) by a sputtering method so as to have a thickness of 15 g / m 2 to form a planar heating element (B).
  • Non-treatment sheet 10 Casing 11: Partition plate 11a: Partition plate opening 12: Sputter chamber 13: Roll chamber 14: Target 15: Target source 16: Anode 17: Water-cooled cylinder 18: Feed shaft 19: Winding shaft 20 : Guide roller 21: First vacuum pump 22: Second vacuum pump

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  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

表面に凹凸が生じず、消費電力に優れ、かつ伸縮性及び柔軟性に優れる面発熱体を提供することを課題とする。 （Ａ）支持層；及び（Ｂ）金属層を含有し、前記金属層（Ｂ）が、前記支持層（Ａ）の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されている面発熱体であって、厚さが３μｍ～１ｍｍであることを特徴とする面発熱体をその解決手段とする。

Description

面発熱体及びその製造方法
　本発明は、面発熱体及びその製造方法に関する。
　自動車等のシートヒーター、自動車のステアリングヒーター、単車のグリップヒーター、床暖房及び電気カーペット等の民生品のほか、各種の配管やタンク、あるいはビニールハウス等において使用される凍結防止用部材及び融雪ヒーター等の、凍結対策品や雪対策品、並びに育苗用保温シート、電熱ウェア等の幅広い分野において、各種の面発熱体が用いられている。
　従来の面発熱体としては、基材上にニクロム線をパターニングしたものや、基材上に金属箔をめっき又はアルミ蒸着等の方法により貼り付けたもの、導電繊維を織り込んだもの、又は編み込んだもの等が使用されている。
特開２００７－２２０６１６号公報 特開２００３－２５７５９７号公報
　面発熱体として従来用いられている、基材上にニクロム線をパターニングしたものは、ニクロム線に由来する凹凸が表面上に現れ易いという問題があった。この凹凸を目立ちにくくするために表面に厚いシートを被せることもできるが、この場合は発熱効率が落ちてしまうという問題があった。また、この面発熱体は消費電力の点でも改良すべき余地があった。
　また、面発熱体として使用されている、基材上に金属箔をめっき又はアルミ蒸着等の方法により貼り付けたものも、ある程度の厚さのあるものを基材として用いる必要があった。また、この面発熱体では、元の基材の風合い、物性その他の特性を維持することができず、結果的に伸縮性や柔軟性に乏しいものとなり、加工性や取り扱いの面で問題があった。具体的には、例えば折り曲げ時に金属箔にクラックが生じ、その場所で断線してしまい、性能が劣化するといった問題があった。
　そこで、本発明は、表面に凹凸が生じず、消費電力に優れ、かつ伸縮性及び柔軟性に優れる面発熱体を提供することを課題とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を重ね、支持層及び金属層を有する、厚さが３μｍ～１ｍｍ程度の面発熱体は、表面に凹凸が生じず、消費電力に優れ、かつ伸縮性及び柔軟性に優れることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいてさらなる試行錯誤を経て完成されたものであり、以下の態様を含む。
項１．
（Ａ）支持層；及び
（Ｂ）金属層
を含有し、
前記金属層（Ｂ）が、前記支持層（Ａ）の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されている面発熱体であって、
厚さが３μｍ～１ｍｍであることを特徴とする面発熱体。
項２．
前記金属層（Ｂ）が、銅、アルミ、ニッケル、スズ及び銀、並びにこれら金属の１種以上を含有する合金からなる群より選択される少なくとも一種の金属を有する、項１に記載の面発熱体。
項３．
銅を含有する前記合金が銅ニッケル合金又は銅亜鉛合金である、項２に記載の面発熱体。
項４．
前記金属層（Ｂ）が、０．５ｇ／ｍ２～３０ｇ／ｍ２配置されている、項１～３のいずれか一項に記載の面発熱体。
項５．
前記金属層（Ｂ）が、スパッタリング層、蒸着層又はメッキ層である、項１～４のいずれか一項に記載の面発熱体。
項６．
前記金属層（Ｂ）が、前記支持層（Ａ）の両方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されている、項１～５のいずれか一項に記載の面発熱体。
項７．
前記支持層（Ａ）が、表皮材である、項１～５のいずれか一項に記載の面発熱体。
項８．
項１～７のいずれか一項に記載の面発熱体を製造する方法であって、
前記金属層（Ｂ）をスパッタリングにより形成する工程
を含む方法。
　本発明によれば、表面に凹凸が生じず、消費電力に優れ、かつ伸縮性及び柔軟性に優れる面発熱体を提供することができる。
スパッタリング装置の一例を示す縦断面図である。
１．面発熱体
　本発明の面発熱体は、
（Ａ）支持層；及び
（Ｂ）金属層
を含有し、
前記金属層（Ｂ）が、前記支持層（Ａ）の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されている面発熱体であって、
厚さが３μｍ～１ｍｍであることを特徴とする面発熱体である。
　ニクロム線等の電熱線が発熱体として配置された従来の面発熱体では、電熱線に由来する凹凸が表面に生じていた。また、基材上に金属箔をめっき又はアルミ蒸着等の方法により貼り付けたもの従来の面発熱体では、ある程度の厚さのあるものを基材として用いる必要があったため全体が厚くなり、また元の基材の風合い、物性その他の特性を維持することができず、結果的に伸縮性や柔軟性に乏しいものとなり、加工性や取り扱いの面で問題があった。
　これに対して、本発明の面発熱体は、金属層を発熱体として用いているため表面に凹凸が生じないという利点がある。また、本発明の面発熱体は、薄い支持層と薄い金属層から構成されているため、全体が薄く、支持層自体の風合い、物性その他の特性を維持することができ、結果的に伸縮性や柔軟性に優れたものとすることができるという利点をも有する。
　本発明において、用語「層」には、連続的な層に限られず、不連続なもの（例えば、織物等）も含まれる。
１．１　支持層（Ａ）
　支持層（Ａ）は、特に限定されず、面発熱体の用途に応じて幅広く選択することができる。
　支持層（Ａ）の厚さは、特に制限されず、通常、３μｍ～１ｍｍである。本発明の面発熱体における金属層（Ｂ）の厚さは、前記支持層（Ａ）の厚さに比べて非常に薄いので、本発明の面発熱体が支持層（Ａ）及び金属層（Ｂ）のみから実質的になる場合、その厚さは、前記支持層（Ａ）の厚さと実質的に同じである。
　支持層（Ａ）は、特に限定されないが、織物、編み物や表皮材であってもよいし、シートであってもよい。
　支持層（Ａ）が織物や編み物である場合、それを構成する繊維は、特に限定されないが、合成繊維であってもよい。
　本発明における合成繊維は、好ましくは、ポリエステル繊維である。
　当該ポリエステル繊維を構成するポリエステルの例としては、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（例、ポリエチレン－２，６－ナフタレート）等が挙げられる。
　前記合成繊維は、好ましくは、モノフィラメントである。
　支持層（Ａ）が表皮材である場合、特に限定されず、用途に応じて幅広く選択することができる。
　上記において表皮材は、特に限定されないが、例えば、合成皮革、合成樹脂等が挙げられる。特に限定されないが、合成皮革としては、例えば、ポリウレタン及び塩化ビニル等が挙げられる。合成樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリオレフィン等が挙げられる。
　また、上記において表皮材は、これらの素材を複数種組み合わせたものであってもよい。
　表皮材の厚さは、特に限定されず、例えば、３０μｍ～３００μｍであってもよい。
　支持層（Ａ）がシートである場合、その素材としては、特に限定されないが、例えば、不織布及び紙、並びにフィルム等が挙げられる。
１．２　金属層（Ｂ）
　本発明の面発熱体は、金属層（Ｂ）が、前記支持層（Ａ）の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されている。
　金属層（Ｂ）は、ジュール熱によって発熱する。
　金属層（Ｂ）は、前記支持層（Ａ）の両方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されていてもよい。この場合、発熱効率の点で有利である。
　金属層（Ｂ）は、特に限定されないが、好ましくは、銅、アルミ、ニッケル、スズ及び銀、並びにこれら金属の１種以上を含有する合金からなる群より選択される少なくとも一種の金属を含有する。銅を含有する合金としては、特に限定されないが、例えば、銅ニッケル合金及び銅亜鉛合金等が挙げられる。金属層（Ｂ）は、より好ましくは、銅ニッケル合金又はニッケル（単体）を含有する。
　金属層（Ｂ）は、その下地となる層の面積当たり、好ましくは０．５ｇ／ｍ２～３０ｇ／ｍ２配置されている。また、前記数値範囲において、下限値としては、１ｇがより好ましい。前記下限値以上であると、ジュール熱による発熱効率の点で有利となる傾向がある。また、前記数値範囲において、本発明の効果の点で、上限値としては５ｇがより好ましく、３ｇがさらに好ましい。なお、これらの数値は金属の付着量として、蛍光Ｘ線法に従って測定されるものである。ここで、付着量の数値は、分析した単位面積あたりの付着金属質量である。
　金属層（Ｂ）は、特に限定されないが、スパッタリング層（スパッタリングによって形成された層）、蒸着層（蒸着によって形成された層）又はメッキ層（メッキによって形成された層）とすることができる。金属層（Ｂ）は、好ましくは、スパッタリング層である。
　金属層（Ｂ）は、好ましくは、アモルファス薄膜である。特に、スパッタリングによって形成された金属薄膜は、アモルファス薄膜である。
　金属層（Ｂ）は、少なくともそのほぼ全体が、電気的に繋がっていて、導電性を有すること、すなわち、分断されていないことが好ましい。
１．３　粘着層（Ｃ）
　本発明の面発熱体は、必要に応じて、さらに粘着層（Ｃ）を支持層（Ａ）とは反対側の表面に有していてもよい。この粘着層（Ｃ）の働きにより、対象物に本発明の面発熱体を貼付することができる。
　粘着層（Ｃ）の構成成分は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。特に限定されないが、例えば、ポリウレタン等が挙げられる。粘着層（Ｃ）はこれらのいずれか一種を単独で含有していてもよいし、複数種を組み合わせて含有していてもよい。
　また、粘着層（Ｃ）は、さらに他の添加剤を含有していてもよい。
１．４　剥離層（Ｄ）
　本発明の面発熱体は、特に粘着層（Ｃ）を含有する場合、剥離層（Ｄ）を粘着層（Ｃ）と相対する面に有していると便利である。通常、対象物に本発明の面発熱体を粘着層（Ｃ）を介して貼付した後、剥離層（Ｄ）を剥離する。
　剥離層（Ｄ）としては、特に限定されないが、例えば、離形紙若しくは離形フィルム、又は織物若しくはニット等が使用できる。
１．５　基布（Ｅ）
　本発明の面発熱体は、剥離層（Ｄ）（ただし、剥離層（Ｄ）は、必要に応じて配置される）側から順に、支持層（Ａ）、面発熱体（Ｂ）、粘着層（Ｄ）及び基布（Ｅ）が配置されていてもよい。このとき、左記の各要素の間には必要に応じて他の要素（層、部材等）が介在していてもよい。
　基布（Ｅ）としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン及び綿等が使用できる
　本発明の面発熱体は、必要に応じて、さらに他の層を含有していてもよい。
１．３　具体的な使用方法等
　本発明の面発熱体は、流通時における破損等から保護する目的で、強度の高い他の支持層に離型材を介して貼り付けられていてもよい。この場合、発熱体として使用する際には他の支持層から剥離する。
　本発明の面発熱体は、特段の事情の無い限り、面状のスペースにおいて熱が必要とされているあらゆる用途において使用することができ、その具体的な用途は特に限定されない。用途の具体例としては、特に限定されないが、自動車等のシートヒーター、自動車のステアリングヒーター、単車のグリップヒーター、床暖房及び電気カーペット等の民生品のほか、各種の配管やタンク、あるいはビニールハウス等において使用される凍結防止用部材及び融雪ヒーター等の、凍結対策品や雪対策品、並びに育苗用保温シート、電熱ウェア等が挙げられる。
２．面発熱体の製造方法
　本発明の前記面発熱体を製造する方法は、
前記金属層（Ｂ）をスパッタリングにより形成する工程
を含む方法である。
　このスパッタリング工程に供するため、支持層（Ａ）を含むシート（非処理シート）を用意する。この非処理シートは、好ましくは長尺である。
　合成繊維は表面が疎水性である場合が多く、スパッタリング加工において静電気障害が発生しやすいが、帯電防止処理によって、帯電防止処理面の反対側の面に対してスパッタリングを実施した場合であっても静電気障害を防止又は抑制でき、その結果、本発明の面発熱体の生産性が向上する。
　帯電防止処理の方法は、例えば、非処理シートの表面への帯電防止剤の噴霧が好ましい。
　帯電防止剤は、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、又は両性界面活性剤等の帯電を防止又は抑制する効果を有する従来公知の界面活性剤を主成分として含有するものが挙げられる。
　帯電防止剤の量は、帯電を防止又は抑制できる程度であればよく、通常、非処理シートの重量に対して、１重量％未満である。
　金属薄膜の非処理シートに対する密着性の観点から、帯電防止処理を行ったのとは反対側の面に対してスパッタリングを実施することが、好ましい。
　以下に、一例として、スパッタリングによるステンレス鋼のアモルファス薄膜形成について、図１を参照しつつ、説明する。
　図１は、スパッタリング装置の一例を示す縦断面図であり、密閉可能なケーシング１０が水平方向の仕切り板１１によって下側のスパッタ室１２と上側のロール室１３とに分けられ、下側のスパッタ室１２の中央にステンレス鋼からなる平板状のターゲット１４が中空のターゲットソース１５上に固定され、このターゲットソース１５に通される冷水によって下面側から冷却されるようになっている。このターゲット１４の上方左右にアノード１６が水平に設置される。一方、上側のロール室１３の下部に水冷シリンダー１７が水平に、かつ回転自在に設置され、その下半部が仕切り板１１に形成した開口部１１ａからスパッタ室１２内に突出する。そして、ロール室１３の上部右側に非処理シートの送り出し軸１８が、また上部左側に非処理シートの巻取り軸１９がそれぞれ水平に、かつ回転自在に設置され、送り出し軸１８に巻かれている非処理シートが引出され、右上部のガイドローラ２０を経て前記水冷シリンダー１７に巻回され、左上部のガイドローラ２０を経て巻取り軸１９に巻付けられる。なお、スパッタ室１２には第２の真空ポンプ２１が、またロール室１３には第１の真空ポンプ２２がそれぞれ接続される。
　好ましくは、スパッタリングによる金属層（Ｂ）の被覆の前に、非処理シートを、例えば、１００～１３０℃の乾燥条件下で、水分含有率が０．１重量％以下になるまで、乾燥する。
　長尺の非処理シートは、巻芯上にロール状に巻かれ、この巻芯が密閉可能なケーシング１０内に設けられている送り出し軸１８に装着され、この送り出し軸１８上の巻芯から引出された非処理シートの先端が送り出し軸１８と平行に設けられている巻取り軸１９上の巻芯に固定される。そして、前記の送り出し軸１８及び巻取り軸１９を回転することにより、非処理シートが拡布状態で、かつ所定の速度で前送りされるが、この発明では、前記の非処理シートが送り出し軸１８及び巻取り軸１９の間で冷却され、非処理シートの表面温度が好ましくはステンレス鋼の融点（１６２０～１７２０°Ｋ）の１／２以下、特に好ましくは１／３以下に維持される。この表面温度が前記融点（絶対温度）の１／２を超えた場合は、スパッタリングで形成されるステンレス鋼薄膜が結晶化し、アモルファス薄膜が得難くなる。
　前記の非処理シートの冷却は、非処理シートを大径の水冷シリンダー１７に接触させて前送りすることによって行うことができる。また、別法として、小径の多数本の水冷ローラにガイドローラ状に圧接して前送りする方法等が例示される。なお、前記のターゲット１４も、水冷その他の冷却手段によって冷却すること、または、放熱性を良好にすることが好ましく、これによってアモルファス薄膜の形成が容易になる。前記のまたは水冷シリンダー１４に接して移動する非処理シートの片側に非処理シートの幅よりも長い棒状のアノード１６、及び平板状のステンレス鋼であるターゲット１４が、非処理シートとターゲット１４の間にアノード１６が位置するように近接させて、かつ平行に配置され、このアノード１６及びターゲット１４間に５００～１０００Ｖの直流電圧が印加される。なお、ケーシング１０内は、あらかじめ密閉状態で減圧され、次いでアルゴンガス等の不活性ガスを導入して１×１０－１～１×１０－２Ｐａ程度の不活性ガス雰囲気に形成される。
　本発明の製造方法によれば、表面に凹凸が生じず、消費電力に優れ、かつ伸縮性及び柔軟性に優れる面発熱体を提供することができる。
　実施例１
　ポリエステル不織布（目付１５ｇ／ｍ２）に銅及び銅合金をスパッタリング法にて付着量が３ｇ／ｍ２の厚さになるように成膜し、面状発熱体を形成した。
　面状発熱体の左右の対する辺のそれぞれに、銅箔の導電粘着テープを貼りつけて電極とし、出力ＤＣ１２Ｖ・４Ａの電源装置からそれぞれの電極に電極（＋極、－極）をそれぞれ接続し、電圧を印加させた。
　即座に面状発熱体の表面の温度が４５℃まで上昇することが確認された。
　実施例２
　同じくポリアリレート系液晶ポリマー不織布（目付３ｇ／ｍ２）に銅及び銅合金をスパッタリング法にて付着量が１ｇ／ｍ２の厚さになるように成膜した。
　実施例１と同様に印加させたところ、同様に発熱することが確認された。
　実施例３
　Ａ４版の合成皮革表皮（Ａ）に銅及び銅合金をスパッタリング法にて付着量が１５ｇ／ｍ２の厚さになるように成膜し、面状発熱体（Ｂ）を形成した。
　実施例１と同様に印加させたところ、即座に面状発熱体の表面の温度が４０℃まで上昇することが確認された。
　　Ｆ：非処理シート
　　１０：ケーシング
　　１１：仕切り板
　　１１ａ：仕切り板開口部
　　１２：スパッタ室
　　１３：ロール室
　　１４：ターゲット
　　１５：ターゲットソース
　　１６：アノード
　　１７：水冷シリンダー
　　１８：送り出し軸
　　１９：巻取り軸
　　２０：ガイドローラ
　　２１：第１の真空ポンプ
　　２２：第２の真空ポンプ

Claims (8)

  1. （Ａ）支持層；及び
    （Ｂ）金属層
    を含有し、
    前記金属層（Ｂ）が、前記支持層（Ａ）の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されている面発熱体であって、
    厚さが３μｍ～１ｍｍであることを特徴とする面発熱体。
  2. 前記金属層（Ｂ）が、銅、アルミ、ニッケル、スズ及び銀、並びにこれら金属の１種以上を含有する合金からなる群より選択される少なくとも一種の金属を有する、請求項１に記載の面発熱体。
  3. 銅を含有する前記合金が銅ニッケル合金又は銅亜鉛合金である、請求項２に記載の面発熱体。
  4. 前記金属層（Ｂ）が、０．５ｇ／ｍ２～３０ｇ／ｍ２配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の面発熱体。
  5. 前記金属層（Ｂ）が、スパッタリング層、蒸着層又はメッキ層である、請求項１～４のいずれか一項に記載の面発熱体。
  6. 前記金属層（Ｂ）が、前記支持層（Ａ）の両方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の面発熱体。
  7. 前記支持層（Ａ）が、表皮材である、請求項１～５のいずれか一項に記載の面発熱体。
  8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の面発熱体を製造する方法であって、
    前記金属層（Ｂ）をスパッタリングにより形成する工程
    を含む方法。
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