CN101633821A - 韧性加热的平面元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供双面自粘合平面元件，其是可以以自动调节的方式固有可加热的，并且同时具有特别高的韧性。根据本发明，这通过具有层序列的平面元件获得，所述层序列包括正温度系数热敏电阻加热层，接触层和粘合剂层，所述接触层是二维穿孔接触元件，所述二维穿孔接触元件因而在所述平面元件内作为没有施用至背衬的接触元件存在。本发明还提供粘性粘结组件，其包括粘结基板和前述类型的平面元件，生产前述类型的平面元件的方法，和前述类型的平面元件用于加热粘性粘结组件的用途。

Description

韧性加热的平面元件

技术领域

本发明涉及具有第一自粘合侧面和第二自粘合侧面的平面元件，所述平面元件的特征在于具有层序列，所述层序列包括加热层、接触层和粘合剂层，其中所述加热层与所述接触层的第一侧面接触，并且与其导电联通，和，其中所述粘合剂层与所述接触层的第二侧面接触，并且其中所述加热层由设计为正温度系数热敏电阻的固有可加热的第一自粘合剂构成，所述正温度系数热敏电阻当电流通过时会发热，和，其中所述粘合剂层由第二自粘合剂构成。本发明还涉及粘性粘结组件，其包括粘结基板和这种类型的平面元件；生产所述平面元件的方法；和该平面元件用于粘结汽车工业中的基板的用途以及用于加热粘性粘结组件的用途。

背景技术

存在使用电加热(electrical heating)来加热制品或空间的许多领域。在电加热时，热能形式的热通过从电能(包括磁能)转换获得。电加热可在根本上基于不同的技术原理。

除了基于电磁辐射的电容和诱导效应产生热之外，还已经建立了包括电阻加热元件的加热***(并且称之为电阻加热器)。在这种类型的***中，利用的是当电流通过电阻加热元件时产生的热能(焦耳热)。原则上，作为电阻加热元件，此处可使用具有非零有限电阻值的任何导电体。

基于要获得的热性能来选择电阻加热元件，要获得的热性能又依次取决于所述电阻加热元件的电阻值，和流经所述电阻加热元件的电流，因此，根据欧姆定律，取决于施加的电压。从而，根据传导通路的性质选择电阻加热元件，更具体地根据以下因素选择电阻加热元件：它的横截面，长度，电阻率，和热容(thermal load-bearing capacity)。

尤其是在汽车工业中，越来越多地使用电阻加热器用于例如加热汽车座椅、车窗和外反射镜的目的。为了在这些应用中带来理想的加热，最简单的***包括平放的电阻丝。在该情况下，热输出量是常数，并且通过外部机构调节。

近年来，称为PTC元件的元件已经确定作为在这些应用中的电阻加热元件。PTC元件是电阻加热元件，其导电区域由具有正温度系数(PTC)的材料构成；这些材料也称为正温度系数热敏电阻。

因此，正温度系数热敏电阻是导电并且电阻随着温度增加而增加的材料，因此，它们在低温时比在高温时更加有效地导电。使用具有正温度系数热敏电阻性质的这种类型的材料作为电阻加热元件(PTC元件)提供以下优点：当施加恒定的电压到该加热元件时，可防止元件的过热，这是因为在工作温度增加的情况下，加热元件的电阻也增加，结果，根据欧姆定律，电流随着电阻的增加而成比例地减少，总的热输出减少，加热元件就又冷却了。根据具体的应用，这种类型的固有调节可代替外部调节***用于限制温度；或者除了外部调节***之外，这种类型的固有调节也可用于限制温度。

也在汽车工程中，已经确立了使用这种类型的PTC元件。例如，对于车辆外部镜子，粘接了例如，铝导体表面接触的PTC元件，这些PTC元件将镜子的反面连接至在镜子的支架中的背衬板(backing plate)。然后当将电压施加至PTC元件时，它由于电流流动而变热。这样产生的热通过双面压敏胶带传递给镜子的玻璃表面，由此将它加热。以此方式，可在镜子的玻璃表面上获得45℃至80℃的温度。

用于这种类型的粘性粘结加热元件中的正温度系数热敏电阻通常是含有炭黑的部分结晶的热塑性塑料，如聚乙烯，聚偏二氟乙烯，六氟丙烯或四氟乙烯。现有技术的现状详述于DE 29 48 350 A1、EP 0 307 205 A1、EP 0 512 703 A1和EP 0 852 801 A1中。在它们的镜子加热用途中，这些正温度系数热敏电阻以墨水的形式施用至连续导体表面，所述连续导体表面用作置于厚度通常为75μm至250μm的单独的背衬金属箔上的电接触电极。在最后的干燥步骤中除去包含在墨水中的溶剂。这些墨水详述于EP 0 435 923 A1中。

现有的背衬金属箔(其具有导体表面和固有可加热的涂层材料)的***足以获得加热，但是需要较复杂的结构，这是因为，该加热元件的单个组件必须不仅要粘结至镜子的玻璃，而且要粘结至镜子的背衬板，背衬板在许多情况下是由丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)塑料构成的。粘性粘结这些不同的材料对胶带有特别的要求。

除了基于特定基板的材料的考虑之外，还需要这种类型的压敏胶带(用于将加热元件固定至镜板(mirror plate)，并且它将热从加热元件传送至镜子的表面)不仅有非常高的导热性，而且在高温热剪切强度以及耐候性和低温压敏粘合性方面特别适合。这也同样适用于：用于将包括背衬金属箔和导电墨水的复合带固定至镜子支架的背衬板的单独粘合剂层。

对于包括胶带，具有导体表面的背衬金属箔，和固有可加热的涂层材料的复合带进一步的要求是这种复合带的抗碎裂功能，该复合带意图有效地防止在镜子破裂时释放碎片。这通常通过在胶带中使用另外的背衬金属箔而完成。

但是，总之，这种类型的复合带的韧性至多也是低的。因此，现有技术中已知的可以以复合带的形式粘结的加热元件具有缺点：它们是比较刚性的。因此该复合带较差地粘结至带曲面的基板，这是因为，该复合带的强度以高的力阻(mechanical resistance)对抗变形。结果，可能存在加热元件从粘结基板(支撑物)局部或者完全脱离，从而减少或甚至防止电产生的热能传递至粘结基板。此外，常规可粘结的加热元件的结构的刚性会损害不同的粘结基板之间如镜子和镜子支架之间粘结的机械低温冲击强度。

尤其是，在大的带曲面的基板面的情况下，出现的问题是：作为制造公差(如镜子玻璃和支撑板的制造公差)在表面上产生不同的间隙尺寸，它常常防止全区域的粘性粘结。此外，这些区域可能被液体或气体介质(流体)如雨水或凝结水(condensation)渗透，其可进一步降低粘性粘结的强度。

这一效果在汽车后视镜的情况下尤其是有问题的，汽车后视镜具有单片镜子和扩展的视野，其中所述镜子具有在二维空间方向(广角镜或邻近镜(close-proximity mirrors))上弯曲的表面。在这种二维曲率的情况下，镜子与可粘结加热元件之间的粘结被其上应用了导体表面结构的所述刚性背衬金属箔所阻碍。除了所述背衬金属箔之外，该导体表面也阻碍与弯曲基板之间的粘结，这是因为，它们由较刚性的金属层、导电性涂层材料或印刷墨水构成，如果显著拉伸或弯曲则会断裂，这意味着没有可靠地确保在这些***中的电接触。

源自于现代汽车外反射镜结构的另一问题是，除了所述可粘结加热元件之外，还要在汽车外反射镜中实现另外的功能(如镜子的电致变色灯光弱化(electrochromic dimming of the mirror))，将其实现同样会对组件的安装深度或总厚度产生影响。作为这种越来越厚的功能和粘结结构的结果，需要的功能结构导致镜子玻璃本身和支撑板之间的厚度越来越厚，而设计者在设计汽车镜子时的自由度受到显著的限制，并且此外，增加了外反射镜整体的重量。

通过使用在一个平面元件中的胶带实现所述加热元件的导电结构获得了改善。结合了加热功能和压敏粘合性的、固有可加热的这种压敏粘合性平面元件描述于DE 103 10 722 A1中。但是，作为这种结构的缺点，已经发现，随着粘合剂中作为导电成分(通过所述导电成分因而可开始粘合剂的发热)的比例的分率的增加，粘合剂越来越多地损失压敏粘合性。此外，在这种情况下，使用通常无定形的压敏粘合剂聚合物有时根本上难以形成足够显著的正温度系数热敏电阻性质。

此外，对于这种结构，也仍然存在平面元件的韧性不够的问题，因此会显著降低粘性粘结的可靠性，这依次又导致通过该粘结实现的机械、电和热接触降低，从而降低了可利用的热的最大量，使热传递变得更加困难。

发明内容

因此，本发明的目的是提供消除这些缺点的平面元件，并且该平面元件以这样的方式形成：它容许甚至是与具有弯曲的表面的基板形成有效的机械和电接触，同时在该基板上显示出高的粘结强度，并且此外，具有简单的结构，使得从经济和保护环境的观点来看可有利地生产它。具体的目的是提供一种改善的固有可加热的和双面粘结平面元件，其提供增加的韧性和/或提高的隙闭合(gap bridging)以及更薄的结构。

对于本领域技术人员来说令人惊奇地和出乎意料地是，该目的通过一种在本文开始所指出的类型的平面元件而达到，在该平面元件中接触层是至少基本上二维延伸的穿孔接触元件。所述接触元件的二维穿孔形式给予了它韧性品质，并且因此具有增加的抗断裂性。该接触元件在这种情况下获得平行于该平面元件的主要广度(principal extent)(主要尺度的平面(planeof principal extension))上的韧性，因此所述接触元件在响应与所述主要广度横向的作用力时，是可韧性地移动的(movably flexible)，而不会在产生的机械应力的作用下破裂。同时，所述接触元件的至少基本上二维的广度确保了传导电流的加热层的接触面的横截面足够大，从而确保广泛地加热，以致于保护主要功能。

因此本发明的平面元件不需要降低它的韧性的稳定化的背衬金属箔。因此，出乎意料地发现，本发明的平面元件显示出比相应的现有技术的结构更高的粘结强度。因此，作为特定韧性构型的结果，即使没有另外的背衬金属箔也满足该抗碎裂标准。此外，在使用这种类型的平面元件时，可获得这样的粘结，该粘结的厚度否则仅可通过使用未加热的双面胶带获得，从而使得可达到工作目的，而没有厚的整体结构。

此外，有利的是，除了前述构造特征，所述平面元件以这种方式形成：该穿孔接触元件的所有亚区域都通过所述穿孔接触元件彼此导电联通。以此方式，该接触元件形成为该加热层的单电极(电极)，从而电流能够流经接触元件与正温度系数热敏电阻加热层的整个接触区域(接触面)，和从而能够产生平面元件的实质上的全区域加热。以此方式，可在最大的区域上广泛地提供高加热输出。然后通过设置于平面元件外侧的另外的接触元件进行进行加热层的第二接触(另一电极)：例如，作为在一个基板上的良好导电体的金属层，或者，另一基板上的金属层。

但是，与前述设计不同的是，也可有利的是：该穿孔接触元件具有至少两个不通过所述穿孔接触元件彼此导电联通的亚区域。通过这种类型的分开的亚区域(其可例如形成为多个单独的亚区域)，可同时实现在接触元件内加热层的部分上加热作用所必需的电接触(电极)，由此使得可无需平面元件外的另外的导电层，和因此大大简化粘结基板上平面元件的总装配。此外，也可施加不同的电压到平面元件的每个单独的亚区域上，从而例如在平面元件的区域内产生电压梯度，从而使热输出单独地适于特定的需要。

除了一种或多种前述形式的特征之外，还有利的是，穿孔接触元件具有穿孔，这些穿孔的主要广度至少基本上沿一个空间方向(优先方向)延伸。以此方式，可以获得平面元件在一个方向上的特别高水平的韧性，同时对机械稳定性和电接触横截面有害影响最小。可能特别明智的是，例如，将平面元件固定于这样的表面，如在一个方向上高度弯曲并且具有小的曲率半径的圆筒的外侧表面。

对于该穿孔接触元件还有利的是，它具有支化的梳状结构或指状结构。这种类型的形式容许最优地利用平面元件的实际上整个区域用于产生热，仅具有小的穿孔，而不显著有害地影响机械性质，也不提高该层上的电压急剧下降的可能性。在梳状结构的情况下和在指状结构(交叉指状结构，interdigital structure)的情况下，单个的齿或指状物从主线(main strand)上支化出来。在这种情况下的主线可具有大于所述的齿或指状物的横截面积(cross-section)，或者可具有相同的横截面积。梳状结构和指状结构之间的区别是，在梳状结构的情况下，支化的部分位于主线的同一侧，而在指状结构的情况下，支化的部分从不同的侧支化。两种结构都可具有单个或者多个分支，和规则的和不规则的排列，并且当接触元件设计为单电极或者设计为在接触层内的多个电极时，这两种结构都可使用。

关于第一自粘合剂，除了一种或多种前述实施方式的特征之外，它还优选包括至少一种导电填料。以此方式，可特别容易地和成本有效地获得正温度系数热敏电阻粘合剂，这种粘合剂给出对于许多应用都足够高的热输出量(heating output)。在该上下文中特别有利的是，导电填料选自下组：石墨，碳纳米粒子和炭黑，更加尤其是，导电炭黑。这种组合物的优点是，这些填料显示出特别良好的与聚合物基质的相容性(connection)，结果，这种类型的粘合剂具有高的总内聚力，并且因此具有强的机械载荷容量(mechanical load-bearing capacity)。

关于第一自粘合剂的正温度系数热敏电阻性质，在这种情况下特别优选第一自粘合剂具有以下特征：其为部分结晶聚合物或者甚至是部分结晶的嵌段共聚物，更加尤其是部分结晶聚合物或者部分结晶的嵌段共聚物在第一自粘合剂中的分率为大于30wt％，优选大于50wt％。这样给出的优点是：以此方式，可使用下面这样的粘合剂作为第一自粘合剂，该粘合剂显示出良好的技术性能，以及显示出高的导电性，同时显示出强的显著的正温度系数热敏电阻性质，这使得它们在特定的程度上限制电流并因此有效地抵消过热。

此外，通过这些实施方式，已经证明，有利的是导电填料在第一自粘合剂中存在的分率为1％至60wt％，优选5％至30wt％，这是因为，以此方式，可以实现这样的粘合剂，所述粘合剂一方面具有足够高的导电性(使得电流全部都流经该自粘合剂)和同时具有足够低的导电性(从而使得基于在电阻器上的电压降而产生的热不太大)，由此使得它们适合于整体作为正温度系数热敏电阻加热组合物，而且所述粘合剂具有高的粘合剂分率，由此还确保粘结强度。

除了一个或多个前述实施方式的特征之外，已经发现，第一自粘合剂和/或第二自粘合剂优选为压敏粘合剂。这种类型的体系使得可以实现特别简单的粘结，而不需要另外的操作步骤如加热平面元件，从而，即使使用高度不规则几何形状的或者热敏性的基板，也可使用这种类型的自粘合剂。

已经发现的有用的压敏粘合剂(PSA)尤其是至少部分基于至少一种通式CH₂＝C(R¹)(COOR²)的丙烯酸类单体的那些，其中R¹选自H和CH₃，R²选自H以及饱和的或不饱和的、非支化的或支化的、取代的或未取代的C₁至C₃₀烷基基团，尤其是这样的PSA，该PSA至少部分基于至少一种通式CH₂＝C(R¹)(COOR²’)的丙烯酸类单体，其中R¹选自H和CH₃，R²’选自H和饱和的、非支化的或支化的、取代的或未取代的C₂至C₂₀烷基基团，以及，此外，至少部分基于可与所述至少一种丙烯酸类单体聚合的共聚单体，该共聚单体尤其是选自下组：具有官能团的乙烯基化合物、马来酸酐、苯乙烯、苯乙烯化合物、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺或用双键官能化的光引发剂。但是，相反的是，PSA也可至少部分包括天然橡胶化合物和/或合成橡胶化合物，以及有机硅粘合剂。这种类型的PSA给出的优点是：可在宽范围内控制平面元件的技术性能，并且能够使其适应要获得的粘结的具体条件，例如，关于特定的基板或环境条件的具体条件。

在不体现为压敏粘合剂时，除了一种或多种前述实施方式的特性之外，第一自粘合剂和/或第二自粘合剂还可有利地为热熔粘合剂。通过这种类型的热熔粘合剂，可获得特别高的粘结强度，这是就为何该***尤其是用于粘性粘结要经受苛刻机械载荷的地方。这种类型的实施方式当然不排除所述两种自粘合剂(第一自粘合剂和第二自粘合剂)之一为PSA，而所述两种自粘合剂的另一种为热熔粘合剂。

已经发现有利的热熔粘合剂尤其是选自下组的那些：聚烯烃的共聚物和聚烯烃，以及它们的酸改性的衍生物，离聚物，聚酰胺以及它们的共聚物，和嵌段共聚物如苯乙烯嵌段共聚物。通过这些粘合剂体系，可在特别宽的范围内控制平面元件的技术性能，同时获得高粘结强度，因此使它们适于要获得粘结的具体环境。

除了一种或多种前述实施方式的特性之外，已经发现，有利的是，第一自粘合剂的组成与第二自粘合剂的组成相同。以此方式，可以以极其简单的方式实现具有特别高的热输出量的固有可加热的平面元件。但是，相反的是，也明智的是，第一自粘合剂的组成与第二自粘合剂的组成不同，从而使得尤其是可将两种不同类型的粘结基板彼此粘结，如将极性玻璃表面粘结至非极性聚合物表面如聚烯烃。

除了一种或多种前述实施方式的特性之外，已经发现，平面元件可有利地在所述加热层的远离所述穿孔接触元件的侧面上具有第三自粘合剂。通过这种方法，可以消除第一自粘合剂的技术性能与平面元件的自粘合侧面的技术性能之间的影响。因此，可以获得特别高的整体粘结稳定性，这是因为可使该粘合剂单独适于平面元件的自粘合侧面上的特定基板，同时可调节加热层，从而获得在接触元件上特别良好的锚定，这一点在接触元件的表面材料与基板的表面材料非常不同时尤其重要，如在金属接触元件和聚烯烃基板的情况下就是这样。

除了一种或多种前述实施方式的特性之外，该平面元件的加热层的厚度可为小于1mm，优选厚度为10μm至400μm，更优选为20μm至200μm。以此方式配备加热层确保了最优的性质，这是因为一方面加热层足够厚从而提供足够高的热输出量，而另一方面足够薄从而确保在加热层内的快速热传导，以及在韧性和内聚力方面良好的机械性能。

此外有利的是，除了一种或多种前述实施方式的特性之外，该平面元件还包括韧性永久背衬(flexible permanent backing)。这产生了特别稳定的具有高度韧性的平面元件。但是，与之相反的是，平面元件也可以是不含背衬的形式。当要求特别高的韧性和/或要求平面元件有低安装深度时，这是尤其有利的。

此外，在易处理性方面，已经发现，明智的是，除了一种或多种前述实施方式的特性之外，平面元件还在它的第一自粘合侧面和/或在它的第二自粘合侧面上具有临时背衬。作为这种背衬的结果，可防止在生产、存储和粘结过程中的自然粘连，从而使这些步骤更容易。

本发明的另一方面提出了一种粘性粘结组件，其包括前述平面元件之一和粘结基板。现有技术已知的粘性粘结组件具有以下缺点：它们不能够长期可靠地粘结至弯曲的(弯的)表面，这是由于在一侧上粘结至它们的自粘合平面元件的固有刚性可能导致从该弯曲的表面上脱离。这一缺点通过使用本发明的平面元件得以避免。尤其是当该粘性粘结组件是由至少一个双面自粘合平面元件和作为粘结基板的观察板或镜板组成的组件时，该元件是有利的，这是因为粘结基板在这种类型的***中的高固有重量意味着粘结基板从支架上的脱离以及粘结基板的破坏(这是脱离的潜在结果)是特别成问题的(particularly problematic)。

此外，本发明提出了上述平面元件用于粘结汽车工业中的基板的用途，更具体地用于加热前述的粘性粘结组件。当将粘结至具有弯曲表面的粘结基板的现有技术已知类型的粘性粘结组件固有地加热时，粘合剂的发热伴随有它的软化以及因此伴随有它的内聚力降低。由于现有技术所用的平面元件具有高的固有刚性，这可导致软化的粘合剂的撕裂(splitting)，和粘性粘结组件从粘结基板脱离。通过使用本发明的平面元件加热粘性粘结组件而避免了该缺点。

此外根据本发明也可能的是这种平面元件用于粘结到人体或动物体的表面上的用途，所为的目的是例如以例如局部活性或透皮贴剂的形式释放包胶的活性物质到毛皮的外侧或皮肤上。在这种情况下，该平面元件具有至少一种活性物质，该至少一种活性物质可通过加热释放或者该至少一种活性物质的释放通过加热而维持。以此方式，可特别简单地进行相应活性物质的时间受控和释放量受控的释放。

最后，本发明提供生产平面元件的方法，其包括以下步骤：形成第一粘合剂层(first adhesive stratum)，将所述穿孔接触元件直接施用至所述第一粘合剂层的表面，和将第二粘合剂层施用至所述穿孔接触元件的表面。借助于现有技术的方法，接触元件总是用于永久背衬上，因此仅给出具有一般来说低韧性的厚的平面元件。作为将接触元件直接应用至粘合剂表面上的结果，可以以低水平的操作复杂度获得低厚度的平面元件，无需为该目的而必须将接触元件单独施用至背衬(永久的或临时的)，由此导致了整体上生产方法的简单化。

除非另外指出，否则，各个有利的实施方式可根据需要彼此组合，用于获得上述和其它有利的效果；因此也认为这些特征本身是可以与独立权利要求的特征组合起来保护的。

为了说明本发明，下文中给出了本发明的一般性描述，包括本发明部分方面的单个构成的某些代表性实施例的描述，可以将所述的单个构成按照期望的特定性质的功能几乎任意地彼此结合。

原则上，本发明提供具有第一自粘合侧面和第二自粘合侧面的平面元件。用于本说明书的目的的平面元件尤其是包括具有基本上二维广度的所有常规的和合适的结构。它们使得能够进行粘结，并且可用于各种实施方式，更具体地是韧性的，是粘合剂片材、胶带、粘合剂标签或成型的模切件(shaped diecut)的形式。

该平面元件在它的第一表面和也在它的第二表面上是自粘合的。此处的第一和第二表面各自对应于该平面元件的平行于它的主要广度的两个表面，换句话说就是它的顶面和底面。

对于本说明书的目的，尤其是当表面至少在局部上，优选在大区域上或者甚至是在全区域上具有自粘合剂时，则将该表面称为自粘合的。本申请中的自粘合剂无例外地包括基于压敏粘合剂和/或热熔粘合剂的所有粘合剂，换句话说本身容许永久粘结至基板的粘合剂。“基于”或“以...为基础”在本申请中是指该粘合剂体系的技术性能至少在很大程度上取决于该粘合剂或者则这些粘合剂组分(称为基础聚合物)的基础性质，当然不排除在该粘合剂体系中通过使用改性辅剂或添加剂或者另外的聚合物粘合剂来对这些性质施加另外的影响。

压敏粘合剂(PSA)是在室温下即使在较弱的施加压力下也能够永久粘结至基板的粘合剂。相反，热熔粘合剂是仅在升高的温度下才与基板永久粘结的粘合剂，得到的粘结即使在后来冷却至室温之后也被保持下来。PSA和热熔体的粘结性都源于它们的粘着性。

粘着性通常是指将彼此接触的两相在它们的界面上通过发生在此处的分子间相互作用而保持在一起的物理效果。因此，粘着性限定了粘合剂与基板表面的粘合，并且可测定为粘着性和粘结强度。为了以具体的方式影响粘合剂的粘着性，通常添加增塑剂和/或粘结强度增强树脂(称为增粘剂)至该粘合剂中。

内聚性通常是指导致物质或组合物因为分子间和/或分子内相互作用而内部保持在一起的物理效果。因此，内聚的力决定粘合剂的稠度(consistency)和流动性，其例如可测定为粘度和锚抓力(holding power)。为了以具体的方式增加粘合剂的内聚性，常常使其经受另外的交联，为此可将反应性(和因此的可交联的)组分或其它化学交联剂添加到粘合剂中，和/或使该粘合剂在后处理中经受光化性(高能量)辐射。

压敏粘合剂的技术性能主要通过粘着性和内聚性之间的关系测定。因而，例如对于某些应用，重要的是，所用的粘合剂是高度内聚性的，即具有特别强的内部保持在一起(internal holding-together)的能力，而对于其它应用，需要特别高的粘着力。

根据本发明，该平面元件具有确定的层序列。层序列更具体地是指垂直于它们的主要广度排列的各个层的空间排列，各个层的一个在另一个之上(以堆叠形式)，各层各自直接彼此接触，中间没有其它层。层更具体地是指单个功能性(unitary functionality)体系的二维排列，其在一个空间方向上的尺寸显著小于限定主要广度的另外两个空间方向上的尺寸。这种层可具有致密(compact)的或者穿孔的设计，并且可由一种材料或不同材料构成，当这些材料有助于该层的单个功能性时尤其是这样。该层可在它的整个平面广度上具有恒定的厚度，或者不同的厚度。此外，层当然也可具有不止一个功能性。

在本发明的层序列中，在加热层和粘合剂层之间有接触层。接触层是作为电流的良导体的任何层，并且可用于施加电压至加热层，和/或提供电流通过加热层的通道；该接触层因此用于将外部电源线连接至该平面元件(接触电极的功能)。加热层是设置来用于加热该平面元件的任何层。粘合剂层是包括粘合剂的任何层，并且适于将该平面元件粘性粘接至基板。

因此，加热层与接触层的第一侧面(即接触层的顶面或底面)接触，并且因此这两个层直接-即，紧接着-接触。此外，该加热层与接触层的第一侧面导电联通。联通是指导电，尤其是指：由要联通的亚区域的电阻和该联通的接触电阻构成的联通的总电阻，在量上不大于剩余的导电区域和接触部位的总电阻的量。

此外，接触层的第二侧面(对应于另一侧面，即接触层的底面或顶面)与粘合剂层接触，并且直接接触它。在这种情况下的粘合剂层由第二自粘合剂构成。合适的自粘合剂包括所有的常规的和合适的压敏粘合剂和/或热熔粘合剂。

此外，根据本发明，加热层由固有可加热的第一自粘合剂构成。所有的常规的和合适的PSA和/或热熔粘合剂也都适合用于第一自粘合剂。固有可加热的层是本身可电加热的任何层-换句话说，该层当电流通过时或者当将电压施加到该层时能够(在该层中没有另外的组份或部件的情况下)自己产生热，无论所述电流或电压是交流电流或电压还是直流电流或电压都是不重要的。此外，第一自粘合剂是正温度系数热敏电阻的形式，其在电流通过时变热。

作为对本发明关键的元件，接触层是至少基本上二维延伸的穿孔接触元件。接触元件更具体地是包括传导电流的材料的元件，其结构至少在亚区域上连续传导电流。“ 至少基本上二维延伸的”是指构成接触层的亚区域以区域布置形式存在于该层内，也可能的是单个亚区域从该区域布置中凸出。

接触层是加热层和电流源或电压源之间的导电连接。在这种排列中，接触层或者可形成为加热层的两个电极接线(电极)之一，或者可形成两个电极接线。当接触层仅构成加热层的两个电极接线之一时，需要第二电极接线使得电流流经加热层，而使加热层变热。在这种情况下第二电极接线可形成于本发明的平面元件内部-例如，以另外的第二韧性接触层的形式-或者可安装于两个粘结基板之一上，例如作为玻璃表面上的金属层(例如，镜子的银层)。

根据本发明，接触层在它的全区域上并不是封闭的，相反是穿孔的，因此该不连续的层具有凹陷(下陷)，其也在垂直于该层的主要广度的方向上延伸。因此，该层本身在它的全区域上不是致密的，相反，具有凹陷，凹陷可延伸穿过该层(连续的洞)或者仅限于该层的部分中(中空的，例如用于局部减少接触层的厚度)。凹陷可为均匀的或变化宽度的任何形状，例如规则的或者不规则的，并且可具有竖立的、倾斜的或弯曲的壁部分等。因此凹陷可在不同的方向上在接触层中延伸，或者可具有一个特定的优先方向，从而该接触层在它的主要广度内在该优先方向的横向上具有特别高的韧性。

从这些凹陷的具体实施方式可看出，接触元件可采取不同的形式，例如作为中断的区域(interrupted area)，作为折叠的或支化的线结构等，例如作为单或多支化的梳状结构或指状结构。还合适的接触元件是例如穿孔的金属箔，扩展的金属网格(expanded metal grides)，线栅(wire grids)，金属网或导电性无纺织物。根据本发明也可使用非金属导体如金属氧化物(例如氧化铟锡)或固有导电的聚合物。为了改善平面元件的韧性，所述至少一个接触层的平均或者甚至是最大厚度优选小于50μm，优选小于20μm或者甚至是小于10μm。

接触元件的传导电流的区域可以是彼此(所有的区域或者仅是一些区域)传导联通的或者可作为接触元件的不通过接触元件与其它区域传导联通的单独区域存在。在合适的情况下，一些区域也可彼此导电联通，而其它区域各自独立地存在。这当然不排除通过加热层传导联通，实际上所述的通过加热层传导联通对于本发明是必要的。

尤其可以预先采取措施，使接触元件包括两个彼此不传导联通的区域，将其设计为加热层的两个电极引线(电极)。当整个接触元件都普遍导电时，它用作加热层的两个电极之一，在这种情况下电流的流动穿过加热层以垂直于主要广度的方向进行，然而，在其中接触元件提供两个电极连接的排列的情况下，除了电流的垂直流动之外或者代替电流的垂直流动，电流在主要广度内进行横向流动。

作为加热层的第一自粘合剂，原则上可以使用满足以下条件的所有自粘合剂：其传导电流流过该自粘合剂，而基本上不分解。自粘合加热层内的热优选由该层本身内部的电压降产生，所述电压降是电阻产生的，但是加热也可基于其它效果完成，例如通过另外的电热变换器或电引发的放热化学反应。根据本发明，这种平面元件可设计用于单个或多个用途；同样，产生热的过程也可以进行一次或多次。这种类型的加热层的垂直于主要广度的(平均)厚度可为小于1mm，优选为10μm至400μm，更优选为20μm至200μm。对于用作电阻加热器的层的优选的情况，它可具有这样的电阻，该电阻一方面足够高使得能够将该层加热，但是另一方面该电阻足够低，从而能够形成通过该层的电流。

根据本发明，该加热层也必须具有正温度系数热敏电阻性质，即具有正温度系数，并因此显示出PTC效果。根据它的正温度系数和电阻，优选以这种方式设计该层：对于特定的操作电压和特定的操作电流，作为PTC效果的结果在该加热层内产生热是受限制的，从而使得该层自动调节热的产生，更具体地，不超过规定的最大温度水平。这使得可以防止平面元件的过热。

作为第一自粘合剂，此处优选使用包括至少一种导电填料作为导电材料的PSA或热熔体。导电填料是添加到自粘合剂中的混合物，其本身是导电的(即在没有自粘合剂的情况下是导电的)或者仅在与自粘合剂的混合物的形式下是导电的。

作为填料，原则上可使用与所述的第一自粘合剂相容的所有合适的填料。为此目的，更具体地使用选自下组的填料：石墨和炭黑，更具体地导电炭黑(例如得自Degussa的

XE)，及其任何所需的组合。除此之外或者取而代之的是，可优选使用其它基于碳的填料，更具体地为纳米级的那些，即其在至少一个空间尺寸上的长度不大于500nm，优选小于200nm，或者甚至是小于50nm，实例是碳纳米粒子如碳纳米管(例如得自Ahwahnee的碳纳米管或得自Hyperion Catalysis的碳纳米管母料)，碳纳米纤维，富勒烯等。

有利的是，该填料的用量使得，填料在第一自粘合剂中的分率足够大从而确保第一自粘合剂具有足够的导电性，但是另一方面，所述分率要足够低，从而对第一自粘合剂的机械性质几乎不具有有害影响。此外，也可有利地使用不同类型的填料的组合，从而使得可以以非常低水平的填料获得足够的正温度系数热敏电阻性质，在碳纳米管与炭黑或石墨的组合的情况下尤其是这样。

此外可以以表面改性的形式使用填料。例如为了改善碳纳米管或炭黑在自粘合剂中的分散性，这种表面改性使得可具体地影响第一自粘合剂的特定性质。为了增加PTC效果，导电填料的表面，如炭黑粒子的表面，可部分或完全用金属如镍、银或金，用硅烷或用甲酰胺覆盖。

控制传导性以及因此控制可获得的温度和加热速率的因素包括导电填料的填充量，换句话说，它在自粘合剂中的质量分率。通过提高填料量，可获得更高的传导性，并且也可获得更高的温度。因此，第一自粘合剂的电加热能力的效果程度可通过填充量而决定。填充量有利地为1％至60wt％。非常优选使用5％至30wt％的填料。此外，第一自粘合剂的导电性以及因此它的加热能力也取决于它的基础聚合物。

为了获得具有正温度系数热敏电阻性质的第一自粘合剂，可将导电填料与第一自粘合剂的单体在聚合反应之前和/或在聚合反应的过程中混合，和/或可以仅在聚合反应完成之后将导电填料与该聚合物组合。优选在聚合反应之后将导电填料添加到第一自粘合剂的基础聚合物的熔体中。

尤其是，当将第一自粘合剂从熔体作为热熔体系施用至本发明的平面元件时，优选将导电填料直接加入到熔体中。在这种情况下，从本发明的意义上来说，将其均匀混合是所期望的。优选通过在双螺杆挤出机，连续混配机(例如Buss捏合机)或者行星式滚筒挤出机中混配而达到填料在第一自粘合剂中的均匀分布。该操作的一个优点是单独的填料仅仅短暂地污染了生产操作，并且也避免了使用溶剂。

作为加热层中的第一自粘合剂，原则上可使用具有合适的粘性并显示出PTC效果-即，具有正温度系数热敏电阻性质的所有聚合物。PTC效果的发生和程度取决于网络的形成-例如取决于导电填料本身是否是聚集体的形式。此处PTC效果可尤其是受这样的因素促进，所述因素包括通过引入例如在物理性质和/或大分子的取向方面的各向异性导致的在第一自粘合剂的聚合物组分中的取向，所述聚合物组分是在生产操作过程中引入的。

当具有导电填料的自粘合剂用作具有正温度系数热敏电阻性质的体系时，已经证明，可有利地使用多相体系，更具体地，是其中至少一相在发生PTC效果的温度范围内进行体积膨胀的那些，这种体积膨胀作为加热的结果产生，并且根据一般认可的科学解释，是造成正温度系数热敏电阻性质的至少部分原因(参见J.Meyer in Polymer Engineering and Science，13(1973)，pp.462-468)。本发明意义上的多相体系解释为包括基于聚合物或聚合物共混物的自粘合剂，其除了导电填料之外还具有一种或多种另外的填料。

已经发现，在上下文中特别有利的是使用具有部分结晶聚合物的那些自粘合剂。所用的部分结晶聚合物体系可以是单相和多相的体系，不仅可以是均聚物而且可以是共聚物，尤其是部分结晶的嵌段共聚物。部分结晶的聚合物可为可为基础聚合物本身的一部分，或者可为助剂。当聚合物基质软化时，该部分结晶的聚合物的结晶亚区域比它的无定形区具有更大的热膨胀。

加热层中的热熔体和/或PSA优选包括至少30wt％的部分结晶聚合物；甚至更好的是，在自粘合剂中部分结晶聚合物的分率为至少50wt％。已经具体地在热熔粘合剂中发现，随着部分结晶聚合物的分率升高，对于获得PTC效果的合适性有出乎意料的急剧增加。相反，随着部分结晶的分率升高，PSA失去了它们的压敏粘合性质，以及同样地，当使用PSA时，部分结晶聚合物的分率应该保持在低于热熔体的情况，从而确保足够高的压敏粘合性。

因此，热熔粘合剂超乎预期地高度适合用于PTC效果。在本发明上下文的意义上，已经发现特别有利的是，第一自粘合剂是包括部分结晶聚合物的热熔粘合剂，所述部分结晶聚合物以100wt％的量存在于所述粘合剂的基础树脂中，或者其以至少接近100wt％的量存在于粘合剂中。

在作为第一自粘合剂的热熔粘合剂和/或压敏粘合剂中，特别有利的部分结晶聚合物是其中结晶度大于20％或者甚至是大于40％的那些。结晶度可在动态差式量热法(差式扫描量热；DSC)的帮助下确定。

因此，作为第一自粘合剂，可在部分结晶热塑性物质的范围内使用聚烯烃(例如低密度聚乙烯)或者聚烯烃的共聚物(例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物，乙烯-甲基丙烯酸(EMAA)共聚物，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)，离聚物，聚酰胺和/或它们的共聚物。在具有足够的显著的PTC效果的同时，这些物质也具有特别有利的热熔粘合性质，因此可用作基于热熔粘合剂的第一自粘合剂的基础聚合物。

在部分结晶热塑性物质的范围内还优选的是酸(例如使用马来酸或马来酸酐)改性的聚烯烃或它们的共聚物，这是因为它们与导电填料例如炭黑或碳纳米管的相容性特别良好，并且因为当使用这些聚合物时，特别容易制备填料在聚合物基质中的均匀分散体。

所用的非常特别优选的嵌段共聚物是苯乙烯嵌段共聚物如SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)，SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)，SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯-嵌段共聚物)或SEPS(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物)。

也有利的是添加通过在加热的过程中熔融而支持PTC效果的聚合物或无机填料。这些可为例如高度结晶的聚烯烃蜡或离子液体(低熔点金属盐)。填料的熔点的选择也使得可以调节发生正温度系数热敏电阻性质(PTC效果)的温度。

根据本发明，所述两种自粘合剂的任一种或者两种自粘合剂都可为压敏粘合剂(PSAs)。相反，所述两种自粘合剂的一种或者两种自粘合剂都可为热熔粘合剂。在这种情况下，当然也可是，所述两种自粘合剂的一种为PSA，另一种为热熔粘合剂，换句话说，或者是第一自粘合剂为PSA而第二自粘合剂为热熔粘合剂，或者第一自粘合剂为热熔粘合剂而第二自粘合剂为PSA。

合适的PSA原则上包括具有合适的压敏粘合性质的所有的PSA体系，换句话说，压敏粘合剂体系。更具体地选择用于制备PSA的单体，选择的方式使得得到的聚合物可在室温或更高的温度用作PSA。

从本发明的意义上来说，当粘合剂具有根据以下文献的压敏粘合性质：“Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology“by Donatas Satas(vanNostrand，New York 1989)时，则该粘合剂是压敏粘合剂。

为了获得对于PSA优选的聚合物玻璃化转变温度T_g，T_g≤25℃，通常选择单体，并且选择单体混合物的定量组成，从而使得它们的性质类似于Fox所提出的方程(参考T.G.Fox，Bull.Am.Phys.Soc.1(1956)123)，得到的聚合物的玻璃化转变温度T_g的期望值如下给出：

$\frac{1}{T_g}=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\frac{w_n}{T_{g,n}}---\left(E1\right)$

在该方程中，n是所用的单体的序号，w_n是各个单体n的重量分率(以wt％计)，T_g，n是各个单体n的均聚物的相应玻璃化转变温度(以K计)。

因此，适合用于第一自粘合剂和/或所述第二自粘合剂的PSA的实例是基于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、天然橡胶和/或合成橡胶的PSA。

因此，可使用基于丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或基于前述化合物的酯的PSA，或者基于氢化的天然或合成橡胶的那些，这是因为它们具有特别的老化稳定性以及因此它们能够在长时间里经受本发明的平面元件的重复加热操作。

更特别合适的是丙烯酸酯类PSA，其可例如通过自由基加成聚合反应获得，并且其至少部分基于通式CH₂＝C(R¹)(COOR²)的至少一种丙烯酸类单体，其中R¹为H或CH₃基团，R²为H或选自饱和的，未支化的和支化的，取代的或未取代的C₁至C₃₀烷基。所述至少一种丙烯酸类单体在PSA中的重量分率应该为至少50wt％。

根据特别有利的实施方式，还可使用这样的聚合物，

(a1)其至少部分基于通式CH₂＝C(R¹)(COOR²’)的至少一种丙烯酸类单体，其中R¹为H或CH₃基团，R²’选自饱和的，未支化的和支化的，取代的或未取代的C₂至C₂₀烷基，和

(a2)其至少部分基于可与所述至少一种丙烯酸类单体聚合的共聚单体，所述共聚单体具体地可选自具有官能团的乙烯基化合物、马来酸酐、苯乙烯、苯乙烯化合物、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺，和用双键官能化的光引发剂。

优选的是，在所述自粘合剂中，此处的所述至少一种丙烯酸类单体(a1)的重量分率为65％至100wt％，并且所述至少一种共聚单体(a2)的重量分率为0％至35wt％。

此外，已经证明有利的是不大于800 000g/mol的自粘合剂的平均分子量M_w(重量平均)，它对于PSA的期望机械性质是尤其有利的。

根据另一实施方式，所述至少一种自粘合剂也可包括或者基于天然或合成橡胶组合物。对于包括天然橡胶的自粘合剂，将天然橡胶磨成可自由选择的分子量，然后添加导电填料。

作为该目的一种特定实施方式，也可使用部分结晶聚合物如EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物或聚烯烃作为自粘合剂，或者也可添加它。更具体地，在用作第一自粘合剂的情况下，这些粘合剂体系给予PTC效果额外的促进，这是由于当超过微晶熔融温度时发生在结晶相中的结晶相体积的增加导致的。

优选使用通式CH₂＝C(R¹)(COOR²“)的丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体，其包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，基团R²“选自饱和的，未支化的和支化的，取代的和未取代的C₄至C₁₄烷基基团，更具体地C₄至C₉烷基基团。不希望受此列举的限制，具体的实例是丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸正戊酯，丙烯酸正己酯，丙烯酸正庚酯，丙烯酸正辛酯，甲基丙烯酸正辛酯，丙烯酸正壬酯，丙烯酸月桂基酯，丙烯酸硬脂酯，丙烯酸山萮醇酯以及它们的支化的异构体，实例是丙烯酸异丁酯，丙烯酸2-乙基己基酯，甲基丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸异辛酯或甲基丙烯酸异辛酯。

可使用的其它类的化合物是通式CH₂＝C(R¹)(COOR²’“)的单官能丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，其中基团R²’“选自桥接的和未桥接的具有至少6个碳原子的环烷基。所述环烷基基团也可被例如以下基团取代：C₁至C₆烷基基团，卤素原子或氰基。具体的实例是甲基丙烯酸环己酯，丙烯酸异冰片基酯，甲基丙烯酸异冰片基酯和丙烯酸3，5-二甲基金刚烷基酯。

在一种优选的方法中，使用丙烯酸类单体和/或共聚单体，其含有一个或多个取代基，更具体地极性取代基，实例是羧基、磺酸基、膦酸基、羟基、内酰胺基、内酯基、N-取代的酰胺基、N-取代的胺基、氨基甲酸酯(盐)基、环氧基、硫醇基、烷氧基、氰基、卤化物基团和醚基团。

从丙烯酸类单体(a1)的意义上来说，非常有利地合适的是选自下组的单体：取代的或未取代的化合物，包括丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸正戊酯，丙烯酸正己酯，丙烯酸正庚酯，丙烯酸正辛酯，甲基丙烯酸正辛酯，丙烯酸正壬酯，丙烯酸月桂基酯，丙烯酸硬脂酯，丙烯酸山萮醇酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸2-乙基己基酯，甲基丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸环己酯，丙烯酸异冰片基酯，甲基丙烯酸异冰片基酯和丙烯酸3，5-二甲基金刚烷基酯。

同样合适的是适度碱性的共聚单体(a2)如单或双N-烷基-取代的酰胺，更具体地单或双N-烷基-取代的丙烯酰胺。此处具体的实例是N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基内酰胺、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺，这种列举也不是穷举。

共聚单体(a2)的进一步优选的实例是丙烯酸羟基乙基酯、甲基丙烯酸羟基乙基酯、丙烯酸羟基丙基酯、甲基丙烯酸羟基丙基酯、烯丙基醇、马来酸酐、衣康酸酐、衣康酸、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、丙烯酸苯氧乙基酯、甲基丙烯酸苯氧乙基酯、丙烯酸2-丁氧乙基酯、甲基丙烯酸2-丁氧乙基酯、丙烯酸氰基乙酯、甲基丙烯酸氰基乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸6-羟基己基酯、乙烯基乙酸、丙烯酸四氢化糠基酯、β-丙烯酰氧基丙酸、三氯丙烯酸、富马酸、巴豆酸、乌头酸、二甲基丙烯酸，这种列举也不是穷举。

在进一步优选的方案中，使用乙烯基化合物作为共聚单体(a2)，所述乙烯基化合物更具体地为乙烯基酯，乙烯基醚，卤代乙烯，偏二卤代乙烯，在α位上具有芳环和杂环的乙烯基化合物，可提及的实例包括例如-但不限于-乙酸乙烯酯，乙烯基甲酰胺，乙烯基吡啶，乙基乙烯基醚，氯乙烯，偏二氯乙烯，苯乙烯和丙烯腈。

特别有利的是，所述至少一种共聚单体(a2)可为具有可共聚的双键的光引发剂，其更具体地选自下组：Norrish I光引发剂或Norrish II光引发剂，苯偶姻丙烯酸酯或丙烯酸酯化的二苯甲酮。

在进一步优选的方法中，将所述共聚单体(a2)与具有高静态玻璃化转变温度的另外的单体混合。合适的这种另外的单体包括芳族乙烯基化合物如苯乙烯，在这种情况下所述芳环优选由C₄至C₁₈单元构成，并且也能够含有杂原子。特别优选的实例是4-乙烯基吡啶，N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺，甲基苯乙烯，3，4-二甲氧基苯乙烯，4-乙烯基苯甲酸，丙烯酸苄基酯，甲基丙烯酸苄基酯，丙烯酸苯酯，甲基丙烯酸苯酯，丙烯酸叔丁基苯基酯，甲基丙烯酸叔丁基苯基酯，丙烯酸4-联苯基酯和甲基丙烯酸4-联苯基酯，丙烯酸2-萘基酯和甲基丙烯酸2-萘基酯，以及这些单体的混合物，这种列举也不是穷举。

合适的热熔粘合剂原则上包括具有合适的热熔粘合性的所有热熔粘合剂体系，换句话说，具有热熔粘性的体系。用于本发明目的的具有热熔粘性的平面元件是本发明的平面元件，其中在以熔融形式施用至基板并随后冷却之后，根据ASTM D 3330-04(在粘结基板上的除去速度为300mm/min)的在室温的粘结强度大于1N/cm，更加尤其是大于3N/cm，或者甚至是大于5N/cm。

因此，代替或者除了PSA之外，本发明的平面元件可包括用于第一自粘合剂和/或第二自粘合剂的热熔粘合剂。可使用的热熔粘合剂是所有的常规的和合适的热熔粘合剂，实例是：基于合成橡胶，基于热塑性材料，基于具有改性剂树脂的弹性体，基于丙烯酸衍生物-乙烯基共聚物和基于含丙烯酸酯的嵌段共聚物的那些。

在这些粘合剂中，已经发现有利的那些是尤其是选自下组的那些：聚烯烃的共聚物和聚烯烃以及它们的酸改性的衍生物，离聚物，聚酰胺以及它们的共聚物，以及嵌段共聚物如苯乙烯嵌段共聚物，优选提及的是上述部分结晶的粘合剂。这些粘合剂当然也可在本申请中用于第二自粘合剂。

用于本发明的平面元件的自粘合剂优选进行另外的交联，目的是获得高的交联度，高的交联度尤其是具有促进PTC效果的作用(相比于EP 0 311 142 A1和US 4 775 778 A)，因此特别适合于第一自粘合剂。交联也消除或减少NTC(负温度系数)效应的结果，这在高于第一自粘合剂的熔点的温度时偶尔会观察到。

根据本发明的一种优选的实施方式，第一自粘合剂的基础聚合物优选具有交联度，其至少对应于胶凝值(gel value)为35％，更具体地为大于60％。在本申请中的胶凝值是基础树脂的未溶解到合适的溶剂(例如甲苯或二甲苯)中的部分与基础树脂的可溶部分和不可溶部分之和的比。

例如，高交联度可在交联步骤中使用电子束获得。可使用的通常的照射设备包括线型阴极***(linear cathode systems)，扫描***(扫描仪***)或分段的阴极***(segmented cathode systems)，条件是这些是电子束加速器。现有技术现状的广泛描述，和最重要的加工参数可在以下文献中的Skelhorne的“Electron Beam Processing”中找到：“Chemistry and Technology ofUV and EB Formulation for Coatings，Inks and Paints”，Vol.1，1991，SITA，London。通常的加速电压位于50kV至500kV的范围，优选位于80kV至300kV的范围。所用的辐射剂量为5kGy至150kGy，更具体地为20kGy至100kGy。也可使用能够进行高能辐射的其它方法。

根据本发明，还可能的是通过交联度带来导电性的变化，并因此带来产生的热的变化。通过提高在交联反应中起作用的电子束剂量(并因此提高交联度)可提高导电性，从而使得，借助于通过平面元件的加热层的恒定电流，增加了自粘合剂可达到的温度。同样可通过交联度控制第一自粘合剂的正温度系数热敏电阻性质。

为了减少交联反应所需的辐射剂量，还可将自粘合剂与交联剂和/或交联促进剂混合，所述交联剂和/或交联促进剂更加尤其是可热激发或通过电子束激发的那些。用于电子束交联的合适交联剂包括例如双官能或多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，或氰尿酸三烯丙酯和异氰尿酸三烯丙酯。混合的可热活化的交联剂优选为双官能或多官能环氧化物，氢氧化物，异氰酸酯或硅烷。

粘合剂当然也可包括另外的配制成分和/或辅剂如助剂，颜料，流变学添加剂，增粘剂添加剂，增塑剂，树脂，弹性体，老化抑制剂(抗氧化剂)，光稳定剂，UV吸收剂以及其它助剂和添加剂，实例是干燥剂(如分子筛沸石或氧化钙)，流动助剂和流动控制剂，润湿剂如表面活性剂或催化剂，以及导热填料，储热填料(heat-storing filler)或通过加热释放或者其释放通过加热支持的助剂。

可使用的辅剂都是细磨的固体添加剂例如白垩，碳酸镁，碳酸锌，高岭土，硫酸钡，二氧化钛或氧化钙。另外的实例是滑石，云母，二氧化硅，硅酸盐或氧化锌。当然也可使用所提及的这些物质的混合物。

使用的颜料性质上可为有机的或无机的。所有类型的有机或无机着色颜料都是合适的，实例是用于改善光稳定性和UV稳定性的白色颜料如二氧化钛，或金属颜料。

流变学添加剂的实例是热解法氧化硅，页硅酸盐(如膨润土)，高分子量聚酰胺粉末或基于蓖麻油衍生物的粉末。

增粘剂添加剂的可能实例包括选自聚酰胺，环氧化物或硅烷的物质。

用于提高粘合能力(adhesion capacity)的增塑剂的实例是邻苯二甲酸酯，偏苯三酸酯，磷酸酯，己二酸酯和其它非环二羧酸的酯，脂肪酸酯，羟基羧酸酯，酚的烷基磺酸酯，脂肪族、脂环族和芳族矿物油，烃，液态或半固态橡胶(如腈橡胶或聚异戊二烯橡胶)，丁烯和/或异丁烯的液态或半固态聚合物，丙烯酸酯，聚乙烯基醚，液态树脂和增塑剂树脂(其基于也构成增粘树脂的基质的原料)，羊毛蜡和其它蜡，有机硅，以及聚合物增塑剂如聚酯或聚氨酯。

通过加热释放或者其释放通过加热支持的助剂是包括活性物质的那些体系，所述活性物质作为暴露于热的结果而被释放或活化，由此使得可受控地递送该活性物质。在本申请的上下文中，合适的活性物质是在热释放或活化时具有特定活性的任何物质：如染料，活性医学或化妆品物质或***(引爆药)。这种活性可产生自例如该物质的释放(如局部施用的活性物质的情况)或热活化例如热引发的化学反应(例如，分子重排，交联反应或分解)或热引发的物理过程(例如吸附/脱吸附或相变)。可通过加热释放的助剂可为例如包胶在可熔化基质内的局部施用的活性医疗物质。

将粘合剂与另外的组分如辅剂和增塑剂的配制同样是现有技术。

为了优化技术性能，可将本发明的自粘合剂与树脂混合。可用于添加的增粘树脂(粘结强度增强树脂)无例外地包括文献中所述的所有已知的增粘剂树脂。代表性的示例包括蒎烯树脂(pinene resins)，茚树脂和松香，它们的歧化、氢化、聚合的和酯化的衍生物和盐，脂肪族和芳族烃树脂，萜烯树脂和萜烯-酚树脂，以及C₅至C₉和其它烃树脂。为了根据需要调节得到的树脂的性质，可使用这些和另外的树脂的任何期望的组合。一般来说，可使用与相应的基础树脂相容(可溶)的所有树脂；尤其可提及的是所有的脂肪族、芳族和烷芳族烃树脂，基于纯的单体的烃树脂，氢化的烃树脂，功能烃树脂和天然树脂。一种优选的方案使用即使在很长的时间里也不降低导电性和加热性(heatability)的树脂。

平面元件的另一有利的实施方式可通过将储热填料添加至至少一层中而实现。储热填料在本申请中理解为是具有高热容的任何填料，更具体地热容为大于0.7J/gK。作为这些物质的热缓冲效果的结果，可以此方式获得加热时的均匀分布，以及在热产生的活性过程终了之后长时间的和均匀的热传递。可有利地使用的高热容的填料包括例如铝，铍，硼，钙，铁，石墨，钾，铜，镁，磷或前述物质的化合物，尤其是氧化铝和氯化铝，碳酸钙，氯化钙，硫酸铜，磁铁矿，赤铁矿，碳酸镁和氯化镁，氯化磷或氧化磷(对于这些物质也可在平面元件内实现另外的功能，如在***情况下的钾或磷)。

也有利的是，至少一种自-粘合层具有高的导热性，更具体地至少0.5W/m·K，非常优选大于1W/m·K。这可例如通过添加导热填料而达到，尤其是电绝缘且高导热的填料，如氮化硼或氧化铝，这是因为电绝缘且高导热的填料不会影响电性质。但是，也可能使用具有高导热性的导电填料，实例是银，铝或铜。当本发明的平面元件施用于所述粘结基板时，具有特定的导热性的PSA使得能够更有效地引入使热熔体熔融的能量，导致例如缩短的循环时间。

根据本发明，第一自粘合剂的组成可以与第二自粘合剂的组成相同或不同。

除了加热层，接触层和粘合剂层之外，本发明的平面元件还可具有另外的层。因此，例如，该平面元件可包括另外的粘合剂层，例如通过在所述加热层的远离所述穿孔接触元件的侧面上提供第三自粘合剂而包括另外的粘合剂层。该粘合剂也可为任何合适的压敏粘合剂或热熔粘合剂：例如，具有一种上述碱性粘合剂的自粘合剂。

在进一步有利的实施方式中，可加热的平面元件的至少一层安装有这样的机构，其在平面元件首次加热时导致以下物质中内聚力的增加：第一自粘合剂，第二自粘合剂和/或，当合适时，第三自粘合剂。这可例如通过作为热引发的后交联的结果，交联密度的增加而达到，所述热引发的后交联尤其是可通过平面元件本身的(固有)加热而引发。因此，有利的是，这种类型的平面元件以下面这种方式使用：首先产生与至少一个粘结基板的粘结，然后进行首次加热，在此过程中会存在所述粘结的固化。

平面元件通常是没有背衬的形式，这是因为这样确保了平面元件整体上最大的韧性。但是，此外，该平面元件这也可以有韧性永久背衬。可使用这种背衬例如来获得平面元件机械性能如它的耐穿刺性的整体增加。作为这种类型的永久背衬，可使用所有合适的背衬材料，如金属箔和/或塑料膜，纺织的平面元件(例如编织的织物，垫子，针织物和非织造织物)或这些材料的组合。这些永久衬垫在它们的全区域上也可为封闭的，或者具有穿孔设计。但是，当提供这种类型的永久背衬时，根据本发明所需要的是，它不直接与所述接触元件接触，取而代之的是至多安排在一个自-粘合层上。

在这种情况下，有利的是，永久背衬除了具有高韧性之外，还具有高的导热性，更具体地，导热性为至少0.5W/m·K，或者甚至是大于1W/m·K。尤其优选的物质是填充有导热填料如氮化硼或氧化铝的聚合物。这种类型的永久背衬的厚度通常小于50μm，优选小于25μm，从而不会减损该结构的整体韧性。当将本发明的平面元件施加至粘结基板时，通过特别导热的背衬，可更有效地引入使热熔粘合剂熔融所需的能量，导致例如短的循环时间。在一种特别有利的实施方式中，永久背衬采用聚合物泡沫体的形式，这是因为这不会显著减损平面元件整体的韧性。

平面元件还可在它的第一自粘合剂侧面和/或它的第二自粘合剂侧面上具有临时背衬。作为这种类型的临时背衬，可使用任何释放效果的衬垫材料，如隔离纸或加工过程中的衬垫(in-process liner)，其至少部分覆盖外部自粘合剂之一。合适的衬垫材料的实例包括可无残留地再次脱离的、具有释放效果的所有硅化或氟化的膜。此处可提及的膜材料包括，仅是举例的方式，PP(聚丙烯)，BOPP(双轴取向的聚丙烯)，MOPP(单轴取向的聚丙烯)，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PVC(聚氯乙烯)，PU(聚氨酯)，PE(聚乙烯)，PE/EVA(聚乙烯-乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)和EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元共聚物)。此外，也可能的是使用隔离纸，实例是玻璃纸，牛皮纸或聚烯烃涂覆的纸(polyolefinically coated papers)。

特别有利的是，使用衬垫材料，所述衬垫材料本身具有高的导热性，更具体地导热性为至少0.5W/m·K，或者甚至是大于1W/m·K。特别优选的材料是用导热填料例如氮化硼或氧化铝填充的聚合物。当本发明的平面元件施用于所述粘结基板时，通过特别导热的衬垫材料，可更有效地引入使热熔粘合剂熔融所需的能量，导致例如短的循环时间。

因此，平面元件包括：至少一个层，在该层中可产生热，该层是压敏粘合剂或热熔粘合剂；至少一个另外的层，其是压敏粘合剂或热熔粘合剂；以及-在这些层之间-不连续的导电层，其构成接触层的至少一个电极(一个电极)。此处重要的是，接触元件不施用至背衬层，而是直接置于加热层和粘合剂层之间。

为了生产本发明的平面元件，可无例外地使用所有已知的和合适的方法。由此，本发明的平面元件的聚合物压敏粘合剂层或热熔-粘合剂层可通过现有技术的生产聚合物平面元件的熟悉方法生产。这些包括例如平膜挤出，吹塑薄膜挤出，压延方法，和从溶液、从分散体或从聚合物的单体或预聚合的前体涂覆。

为了产生平面元件，通常首先将两种自粘合剂的一种以层的形式在例如永久背衬或生产背衬(production backing)-所谓的加工过程中的衬垫-上展开，所述的生产背衬在加工过程中或者在不迟于加工结束之前又与平面元件分离。将接触元件施加至该自-粘合层的上面。在施加接触元件之后，将另一自粘合剂施用至接触元件的自由侧面。

当然也可以以源于以上之一的任何其它生产方法获得本发明的平面元件；例如，首先将接触元件施加至加工过程中的衬垫，然后将它与一种自粘合剂接合，从接触元件除去加工过程中的衬垫，和将另一自粘合剂施用至接触元件上目前自由的侧面。

为了将接触元件施加至一种自粘合剂或者，合适的时候，施加至加工过程中的衬垫，可使用所有已知的方法，如施用(例如印刷)导电清漆，导电浆料或导电墨水，从金属片材、箔或层(例如由金属制成的那些)通过热印、热封而转印，层叠施用或不连续施用聚合物和导电填料(例如聚合物/炭黑化合物)的混合物，接触元件在后一种情况下需要其导电性比固有可加热的第一自粘合剂的导电性高，是它的至少10倍以上。

在这种方法的一种简单的实施方式中，将可加热的第一自粘合剂与导电的金属栅格接触。优选的方式是，使用在相当长时间里显示出很少的或者不显示出腐蚀的金属。例如，一种非常优选的实施方式使用铜或铝，但是也可使用银或金进行接触。

在优选的实施方式中，例如通过电镀或气相沉积方法，或者通过激光方法，可将金属直接置于自粘合剂上，或者，可通过从加工过程中的衬垫上转移而将金属以连续的或穿孔的层的形式层压到其上。

当使用导电清漆、导电墨水、导电印刷墨水、固有导电的聚合物或聚合物/导电物质混合物时，优选印刷方法，尤其是例如，丝网印刷，这是因为，以此方式，可特别容易地、变化地、可再现地施用不连续的接触层。在这种情况下可从溶液、从分散体或从熔体进行印刷。

在生产本发明的平面元件的过程中，可特别有利地根据以下方法进行该生产：在该方法中，首选从两种自粘合剂之一生产第一粘合剂涂层(例如通过将该粘合剂施用至加工过程中的衬垫)，和然后将穿孔接触元件直接施用至得到的层的顶面，在合适的时候，也可能的是这种施用在外加压力下进行，以及最后，将另一自粘合剂的第二粘合剂涂层施用至穿孔接触元件的表面。

根据本发明，平面元件用于将两个粘结基板彼此连接，或者用于连接单个粘结基板的两个不同亚区域。因为平面元件是双面自粘合的形式，它适合于将两个粘结基板的表面彼此粘性连接。更具体地，该平面元件可用于在交通工具工业中用于粘结粘结基板，和用于例如小汽车，公共汽车，铁路，轮船或飞机。

本发明的平面元件可作为粘性粘结组件的一部分存在。用于本发明的目的的粘性粘结组件是通过粘性粘结该平面元件和至少一个粘结基板而获得的任何组件，所述粘结基板或者粘结至平面元件的第一自粘合侧面或者粘结至平面元件的第二自粘合侧面(直接地或者通过另外的部件进行粘结)。作为粘结基板，可有利地使用镜板(mirror sheet)，更具体地镜板的镜子侧的反面，或者，在透明的平面元件的情况下，为观察片材(viewing sheet)，例如显示窗口或挡风玻璃。因此，本发明的平面元件用于加热这种类型的粘性粘结组件。

因此，本发明的平面元件可例如用作镜子加热器(外部和内部镜子)，用于可加热的内衬(加固，消音，加热)中，用于加热挡风玻璃自动清洗器(screenwash)或提供防冻功能，用于油箱加热(尤其是用于柴油车)，用于加热燃料管线(同时用于加固)，用于防结冰***的加热器中(机翼防冻，可能包括加固功能)，用于方向盘加热器中，用于温热空气(当发动机冷却时额外加热)或者用于预加热进入的空气(助燃空气)。该列举纯粹是示例性的，本发明的平面元件的应用不仅限于这些具体的实例。

此外，还存在多种其它应用，例如(不因为这种选择的结果而施加任何限制)：用于防止表面上的冷凝或者雾化(例如在浴室镜的情况下，用于加固和加热，例如作为浴室应用的防雾层压物，或者作为可加热的瓷砖粘合剂片材(heatable tile adhesive sheet)，在矫正眼镜(corrective spectacles)或太阳镜上或在眼镜的情况下)，作为座椅加热器(例如在汽车中，包括座椅加热和气囊的座椅占用传感器的集成应用)，用于公共汽车站的座椅，体育馆的座椅，用于户外公共饮食业或者用于厕所座椅，用于电热被(electric overblankets)或电热毯(underblankets)，用于保持物品温暖的板(例如用于食品和膳食，也用于登山运动的炊具或登山运动的炉，尤其是与太阳能电池相关的用途)，用于鞋类加热装置(例如作为鞋垫)中，用于带式加热器(例如管道，贮槽等)中，用于房间加热(例如用于壁加热器，地板加热器或者作为可折叠帐篷加热器)，用于水床加热器中，用于可加热的外壳中(例如作为用于调节包装的内容物的温度的所谓热盒(thermobox)，或者用于例如与HiFi设备中的Peltier元件相互作用的电子部分(electronics sector)，用于确保恒温)，用于摩托车(例如作为搅拌器加热器(stirrer heating)或车座加热器)，作为温室加热器(例如作为大面积辐射加热器或传导加热器，或者作为紧邻植物的小面积局部加热器，例如作为根部加热器)，用于功能上可加热的衣服(例如用于摩托车骑车者服装，小汽车司机的服装或者冬装)，用于加热和(在合适的时候)加固显示器***(例如LCDs、OLEDs和电泳显示器的加热和加固，例如作为相机或户外显示器的防冻保护，或者用于教堂的塔钟中，例如用于它们的除冰)，用于加热外部开关(heating heated exterior switches)，用于屋顶加热(例如作为用于屋顶或天沟的融化单元)，培养箱(例如用于幼小的动物，用于鸡蛋孵化或者用于人类的婴儿)，用于医学治疗(例如用于热疗，作为加热膏药(heating patches)以及用于透皮治疗***和用于透皮给药)或者作为***。

根据所用的特定的自粘合剂，仅在外加压力下将平面元件固定到粘结基板(在压敏粘合剂的情况下)或者在外加压力下借助于热的引入而固定至粘结基板(在热熔粘合剂的情况下)。这种热的引入从外面发生；或者，但是，获得稳定粘结所需的热也可固有地在加热层中产生。

附图说明

另外的优点和工业实用性将从实施例明显看出，下文中将参考附图更加详细地描述工作实施例。在那些附图中，

图1显示，上面部分，为本发明的平面元件的纵剖面示意图，该平面元件具有梳状结构的穿孔接触元件，其中所有的亚区域通过该穿孔接触元件彼此导电连接；中间部分，为在上述平面元件上水平剖面的示意图；和，下面部分，为通过处于粘结状态的在顶部基板(top substrate)和具有反电极的底部基板(bottom substrate)上的本发明平面元件的纵剖面示意图；

图2显示，上面部分，为本发明的平面元件的纵剖面示意图，该平面元件具有双梳状结构的穿孔接触元件，在该接触元件中两个亚区域没有通过该穿孔接触元件导电连接；和下面部分，为通过上述平面元件的水平剖面的示意图；

图3显示了本发明的平面元件的纵剖面的示意图，该平面元件具有双梳状结构的穿孔接触元件，和作为粘结基板的永久背衬；

图4显示了本发明的平面元件的纵剖面的示意图，该平面元件具有双梳状结构的穿孔接触元件和第三自粘合剂；

图5显示了本发明的平面元件的纵剖面的示意图，该平面元件衬有临时背衬；

图6显示了数据曲线，其中图示了对于不同温度测定的本发明平面元件(实施例1)的欧姆电阻；

图7显示了数据曲线，其中图示了对于不同温度测定的本发明平面元件(实施例2)的欧姆电阻；

图8显示了数据曲线，其中图示了对于不同温度测定的作为参考例的商业平面元件(对比例1)的欧姆电阻；

图9显示了试验结构的纵剖面示意图，该试验结构用于测定韧性(低温冲击强度)和间隙尺寸闭合(gap dimension bridging)；和

图10显示来自对不同平面元件测定低温冲击强度的研究数据的直方图。

具体实施方式

以下示例性描述的每个平面元件都具有可加热的第一自粘合剂10，接触元件20和第二自粘合剂30。

图1描述了具有第一自粘合剂10、接触元件20和第二自粘合剂30的本发明的平面元件。该平面元件不具有降低韧性的稳定化背衬膜。第一自粘合剂10和第二自粘合剂30各自是压敏粘合剂或者是热熔粘合剂。在该第一自粘合剂10中，作为加热层，在电流流过的时候产生热。布置在粘合剂层之间的接触元件20用作与第一自粘合剂10接触的不连续的导电层。

此处，接触元件20具有有均匀横截面的梳状结构，其中上部亚区域中的指状物在与下部亚区域中的指状物从相同的主线一侧上支化出来。在图1的中间部分可看出，接触元件20的所有亚区域都普遍地彼此连接，所以在该层中的所述的元件能够用作固有可加热的第一自粘合剂剂的单个接触电极(电极)(由任意选择的符号“+”表示)。因此，还需要与粘结基板40相连的另一接触电极作为外部反电极21，从而使得电流流过第一自粘合剂层。在此情况下，该外部反电极作为薄的金属层施用于下面粘结基板40的顶面上。接触元件20与外部反电极21之间相互作用时，电流可流过第一自粘合剂，并且基本上垂直于第一自粘合剂剂的二维广度(即沿着z方向)而流动。

图2描述了另一本发明的平面元件，该平面元件具有第一自粘合剂10，接触元件20和第二自粘合剂30。此处同样地，第一自粘合剂10和第二自粘合剂30各自为压敏粘合剂或者热熔粘合剂。在该第一自粘合剂10中，作为加热层，在电流流过的时候产生热。布置在粘合剂层之间的接触元件20用作与第一自粘合剂10接触的不连续的导电层。

此处同样地，接触元件20具有有均匀横截面的梳状结构。但是，从图2的下面部分可看出，接触元件20的顶部亚区域和接触元件20的底部亚区域没有彼此连接，并且因此两个亚区域的每一个能够自己用作固有可加热的第一自粘合剂的接触电极，而该接触元件因此同时含有两个接触电极(任选地用不同的符号″+″和″-″表示)，这就是为什么不需要外部反电极。在接触元件20的两个亚区域之间相互作用时，有电流流过第一自粘合剂，其基本上在该第一自粘合剂剂(即在xy平面中)的二维广度的平面内流动，并且仅少部分垂直于该平面。即在粘合剂层的电流方向可分为两个矢量方向，一个在xy平面内，另一个垂直于该平面。不过，在本实施方式中，电流的主要分量(predominant component)的方向在xy平面，而仅仅少部分电流的矢量方向垂直于该平面(在理想的条件下该部分应该接近零)。

图3中所示的平面元件与图2中所示的平面元件在第一自粘合剂10、接触元件20和第二自粘合剂30的设计和布置方面相同。但是，与图2中所述的结构不同，图3中所述的平面元件具有永久背衬16，其布置为第二自粘合剂30上的(顶部)粘结基板。

图4中所述的本发明的平面元件与图2中所述的平面元件在第一自粘合剂10、接触元件20和第二自粘合剂30的设计和布置方面相同。但是，与图2中所述的平面元件不同，图4中所述的平面元件在第一自粘合剂10的底面上具有第三自粘合剂30，其容许更好地将平面元件粘结至粘结基板。由于在此情况下，该接触元件20同时具有第一自粘合剂的两个接触电极，所以可任意地选择第三自粘合剂，例如-如在图4中所示的实例中-与第二自粘合剂30相同。但是，可取而代之的是，也可使用给平面元件的应用带来好处的压敏粘合剂，这是因为该元件不必须在应用的过程中加热。在使用热熔粘合剂作为第一自粘合剂的情况下，第三自粘合剂可以例如以简单的方式通过使第三自粘合剂与第一自粘合剂相同而实现，但是也可以不同的是，第三自粘合剂不含有导电填料，从而使得借助于该粘合剂可获得与粘结基板的更高粘结强度。相反，如果第一自粘合剂的两个接触电极的仅一个实现于接触元件20中，那么必须将第三粘合剂另外形成为自粘合剂，该自粘合剂是电流的非常好的导体，从而可使用外部反电极来确保电接触。

图5中所示的平面元件与图2中所示的平面元件在接触元件20和第二自粘合剂30的设计和布置方面相同；不同的是第一自粘合剂，该第一自粘合剂形成为固有可加热的正温度系数热敏电阻PSA 11。为了保护PSA 11即使在偶然接触时也免于无意的粘结，PSA 11在平面元件的外侧在底部至少部分衬有临时背衬24。

下面通过许多示例性选择的实验描述本发明，不期望不必要地通过所研究的样品的选择施加任何限制。

下文所列的试验方法用于表征本发明的平面元件：

固有可加热的压敏粘合剂(PSA)的粘结强度(试验A)根据ASTM D3330-04在剥离试验中在钢板上以180°的角以300mm/min剥离速度进行测定。所有的测量都在室温(23℃)在标准化的条件下(50％相对湿度)进行。

固有可加热的热熔粘合剂(热熔体)的粘结强度(试验B)在T-剥离力试验中测定。对于该试验，使用热压机在140℃的温度在减压下将待研究的200μm厚的热熔体的条带密封至未处理的聚酯膜(Mitsubishi H)上。从得到的复合体系切下20mm宽的条，并使其在标准条件下适应24h。接着，将加热膜在室温在标准化条件下再次从聚酯背衬剥离，测量完成此动作所需的力。热熔体和聚酯膜都没有被支撑或固定，从而发生了T-形剥离。结果以N/cm记录，是三次测量的平均值。

平面元件的电加热性的测定(试验C)通过测量施加电压之后温度的增加而进行。温度使用Pt100温度传感器进行测量。将本发明的平面元件和对比例以粘合剂侧施用至玻璃板。使用变压器将12.8伏的直流电压施加至韧性加热元件。在600s时间之后在玻璃板表面上直接测量温度。结果以℃记录。

在相同的试验过程中，对相同的试验样品测定PTC效果的程度；为此目的，记录在施加电流之后形成的温度的时间曲线。在这种情况下，温度如上所述测得。此外，记录电流和电压的时间曲线，使得可根据欧姆定律计算电阻的变化。

平面元件的韧性(试验D)通过测量平面元件的带的弓弯(bowing)而测定，所述带为2cm宽，10cm长，并且一头被夹住，在水平位置，在自身的重量下。这使用图9中所图示的布置完成。图9描述了由固有可加热的平面元件，顶部粘结基板(玻璃片41)和底部粘结基板(基板40)构成的组件，该玻璃片41在平面元件的顶面上通过压敏粘合剂22连接至固有可加热的热熔粘合剂9，基板40通过双面胶带70连接至平面元件的底面。在图9a)中所述的结构中，该平面元件由固有可加热的热熔粘合剂9和电极结构20构成，其通过层压粘合剂60被固定到背衬材料16上。相反，图9b)中所示的本发明的平面元件由固有可加热的热熔粘合剂9和直接施加至所述粘合剂9的导电墨水50构成，因此没有背衬。在用于试验D的结构中，省略了玻璃板41和基板40。该试验是在PSA表面上没有衬垫材料的情况下进行的。为此目的，将该带切掉，切割的方式使得导体通道(conductor tracks)基本上与该带的纵向垂直。所有的测量都在标准化的条件下在室温进行。

组件的低温冲击强度(落球试验；试验E)用作韧性的进一步指示，并且作为抗碎裂效果的定性量度，其中该组件由玻璃片和支撑板制成，且本发明的平面元件夹设于该玻璃片和支撑板之间。为此目的，同样使用图9中所述的布置。对于该试验，生产面积为175×45mm²的样品。所用的玻璃片的厚度为2mm。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料用作底部粘结基板40。在测量之前，将样品保持在-10℃的冰箱中，直到即将试验之前才称重。使重500g的钢球从它上方1m的高度坠落到该样品上。在钢球冲击到该玻璃板上之后，将样品翻过来，以除去所有因冲击而导致的脱离的玻璃碎片。再次称量剩余的粘合组件。

为了测定闭合不同的间隙尺寸的能力(试验F)，使用具有粗糙表面的两个粘结基板之间的粘结强度。这使用图9所示的布置完成，玻璃板41和底部基板40用粗糙度深度(roughness depth)r_z为300μm的聚乙烯板代替。其中，粗糙度深度通过测量在5个取样长度内最高的峰与最低的谷之间的垂直距离，然后取这些距离的平均值来进行计算。在每种情况下，将平面元件的直径为10mm的圆形模切件在所述聚乙烯板之间以5N的力挤压10s，确保恰好一个导体通道通过该模切件。在挤压之后，测量垂直于该聚乙烯板的表面的剥离力(端面剥离力)。所有的测量都在室温在标准化的条件下进行(23℃，50％相对湿度)。

作为本发明的平面元件的实例，使用压敏粘合剂或热熔粘合剂作为第一自粘合剂制备平面元件。

对于固有可加热的PSA，首先制备EP 04 712 016中所披露的基础PSA，其共聚单体的组成为：44.5wt％丙烯酸2-乙基己基酯，44.5wt％丙烯酸正丁酯，8wt％丙烯酸甲酯和3wt％丙烯酸。分子量的测定给出平均分子量M_w为650 000g/mol，多分散性M_w/M_n为7.0。将得到的基础PSA在溶液中与40wt％石墨(Timcal Timrex KS 6)共混，然后通过涂料棒施用至硅化的玻璃质隔离纸(得自Laufenberg)。在120℃干燥10分钟之后，得到的PSA层的厚度为100μm。

接着，通过电子束将该PSA进行交联。使用得自Electron CrosslinkingAB，Halmstad，Sweden的工具进行电子轰击。涂覆的PSA带通过冷却辊(chillroll)引导，所述冷却辊根据标准存在于加速器的Lenard窗口下方。在辐射的区域中，通过用纯氮气冲洗而除去大气中的氧。皮带速度为10m/min。对于实施例1，此处的电子束剂量为50kGy，加速电压为180kV。

对于固有可加热的热熔体，所用的基础热熔体是Escorene Ultra FL00728(ExxonMobil)型的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物，其乙酸乙烯酯含量为28wt％。使用Haake Rheomix记录式挤出机在140℃的温度和120min^-1的旋转速度，将14wt％的导电炭黑(Printex XE2；Degussa)历时45分钟混配到该基础热熔体中。通过真空压制成形机使用以此方式获得的聚合物混配物，从而产生厚度为200μm的平面元件。

对于实施例1，使用图2中所述的结构，使用上述厚度为100μm的固有可加热的PSA作为第一自粘合剂，上述厚度为75μm的基础PSA作为第二自粘合剂，和由两部分组成的(two-part)接触元件，所述接触元件是从0.03mm厚的铜箔切成的梳状形式，该两部分接触元件的间隔为1.5mm。可加热的面积大小为180cm²。

对于实施例2，使用图2中所示的结构，使用上述厚度为150μm的固有可加热的热熔体作为第一自粘合剂，上述厚度为75μm的基础PSA作为第二自粘合剂，和由两部分组成的接触元件，所述接触元件是从0.03mm厚的铜箔切成的梳状形式，该两部分接触元件的间隔为1.5mm。在140℃将该接触元件的导体通道密封到该热熔体上。可加热的面积的尺寸为180cm²。

对于实施例3，生产图9b)中所示的结构(没有基板40和玻璃板41)，其中使用上述厚度为150μm的固有可加热的热熔体9，和上述厚度为75μm的基础PSA 22。使用直接施用至该可加热热熔体上的导电银清漆生产导体通道。根据它的粘性粘结和加热功能，将该结构直接与对比例进行比较。

对于对比例1，使用根据现有技术的可商购的PTC加热元件，其来自于得自Porsche的外部镜子。

对于对比例2，生产图9a)中所述的结构(没有基板40和玻璃板41)，其中使用上述厚度为150μm的固有可加热的热熔体9，和上述厚度为75μm的基础PSA22。该结构与实施例3的不同仅在于，在75μm厚的聚酯膜上使用包括30μm厚的铜通道的韧性圆形板与该可加热的热熔体接触，从而这两个样品的性质的比较能直接显示出没有背衬形式的平面元件(作为本发明的特定实施方式)相对于具有永久背衬的平面元件形式的优点。

根据试验A测定上述基础PSA以及上述可加热的PSA的粘结强度：

基础PSA：        7.4N/cm

可加热的PSA：    6.3N/cm

该试验的结果表明，向基础PSA中混合导电填料使得它的压敏粘合性质大致相同。

根据试验B测定上述基础热熔体和上述可加热热熔体的剥离力：

基础热熔体：      4.5N/cm

可加热热熔体：    3.1N/cm

该试验的结果表明，向基础热熔体中混合导电填料使得它的热熔粘合性质大致相同。

根据试验C测定实施例1和实施例2以及对比例1的可加热性和PTC效果。在该试验中，该平面元件获得以下温度：

实施例1：         53℃

实施例2：         64℃

对比例1：         54℃

该试验的结果表明，本发明的平面元件获得与目前可从市场上获得的现有技术的汽车镜子加热***的加热性能一致的加热性能。

由瞬时电流和相应的瞬时电压计算得到的该平面元件的总电阻作为温度的函数示于图6、图7和图8中。这些计算获得的曲线形式表明存在加热层的PTC效果。图6示出了实施例1的结果，图7示出了实施例2的结果，图8示出了对比例1的结果。比较这些实施例中获得的数据曲线，可明显看出，在一些情况下，本发明的平面元件的PTC效果比商业对比例的PTC效果实际上更显著。

根据试验D测定实施例3(具有上述可加热的热熔体)以及两个对比例1和2的平面元件的韧性。测量以下弓弯(bowing)：

实施例3：         70mm

对比例1：         15mm

对比例2：         35mm

该试验的结果表明，本发明的平面元件比现有技术已知的平面元件显示出显著更高的韧性。

对实施例3中形成的样品(导电银清漆的导体通道，其直接施用至可加热的热熔体)以及对比例2中形成的样品(韧性电路板，其在75μm厚的聚酯膜上具有30μm厚的铜通道)，根据试验E测量平面元件的韧性和抗碎裂保护。该样品具有图9中所述的结构。在该情况下，实施例3中的从导电银清漆施用的导体通道具有与来自对比例2的韧性电路板上的导体结构相同的几何形状。使用tesa 4880作为双面胶带70。

图10描述了该试验对四个不同的样品体系的结果，不仅对于根据实施例3构造的样品(“ 导电银清漆”)示出每个体系的结果，而且对于根据对比例2构造的样品(″PET/Cu导体箔″)示出每个体系的结果。该样品体系在添加的导电炭黑和在每种情况下所用的热熔粘合聚合物方面不同(对于上述固有可加热的热熔体获得的结果用“可加热的热熔粘合剂1”标记)。

该试验的结果表明，本发明平面元件的作为不含背衬的平面元件的具体方案的玻璃碎片损失一致地低于具有韧性电路板的结构的情况，所述韧性电路板在75μm厚的聚酯膜上具有30μm厚的铜通道。这说明了这一事实，本发明的不含背衬的结构实际上显著更有效地耗散钢球冲击时传送的能量，从而导致更低水平的玻璃破裂。

对于上述固有可加热的热熔体(实施例3)以及对于对比例2，闭合不同的间隙尺寸的能力根据试验F测定为两个粗糙基板之间的粘结强度。在该试验中测定的最大剥离力如下：

实施例3：    12.5N

对比例2：    8.5N

在该操作中同样测定的是脱离能，其作为脱离力对脱离路径的积分：

实施例3：    2.8Nmm

对比例2：    1.7Nmm

这些试验的结果表明，作为它们韧性更大的结果，本发明的平面元件显著更能闭合两个粗糙表面之间形成的间隙。

上述示例性的试验说明，本发明的韧性平面元件特别合适于获得稳定的可加热的粘性粘结。

Claims (20)

1.具有第一自粘合侧面和第二自粘合侧面的平面元件，所述平面元件的特征在于具有层序列，所述层序列包括加热层、接触层和粘合剂层，

其中所述加热层与所述接触层的第一侧面接触，并且与其导电联通，和

其中所述粘合剂层与所述接触层的第二侧面接触，并且其中

所述加热层由设计为正温度系数热敏电阻的固有可加热的第一自粘合剂(10)构成，所述正温度系数热敏电阻当电流通过时会发热，和

所述粘合剂层由第二自粘合剂(30)构成，

其特征在于

所述接触层是至少基本上二维延伸的穿孔接触元件(20)。

2.根据权利要求1的平面元件，其特征在于所述穿孔接触元件(20)具有凹陷，所述凹陷的主要广度至少基本上沿一个空间方向延伸。

3.根据权利要求1或2的平面元件，其特征在于所述穿孔接触元件(20)具有支化的梳状结构或指状结构。

4.根据权利要求1至3中任一项的平面元件，其特征在于所述穿孔接触元件(20)的所有亚区域都通过所述穿孔接触元件(20)彼此导电联通。

5.根据权利要求1至3中任一项的平面元件，其特征在于所述穿孔接触元件(20)具有至少两个没有通过所述穿孔接触元件(20)彼此导电联通的亚区域。

6.根据权利要求1至5中任一项的平面元件，其特征在于所述第一自粘合剂(10)包括至少一种导电填料。

7.根据权利要求6的平面元件，其特征在于所述导电填料选自下组：石墨，碳纳米粒子和炭黑，更加尤其是，导电炭黑。

8.根据权利要求6和7中任一项的平面元件，其特征在于所述第一自粘合剂(10)的特征在于是部分结晶的聚合物。

9.根据权利要求1至8中任一项的平面元件，其特征在于所述第一自粘合剂(10)和/或所述第二自粘合剂(30)是压敏粘合剂，更具体地为基于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯、天然橡胶、合成橡胶和/或有机硅的压敏粘合剂。

10.根据权利要求1至8中任一项的平面元件，其特征在于所述第一自粘合剂(10)和/或所述第二自粘合剂(30)是热熔粘合剂，更具体地基于聚烯烃的共聚物和聚烯烃以及它们的酸改性的衍生物的热熔粘合剂、基于离聚物的热熔粘合剂、基于聚酰胺以及它们的共聚物的热熔粘合剂，和基于嵌段共聚物如苯乙烯嵌段共聚物的热熔粘合剂。

11.根据权利要求1至10中任一项的平面元件，其特征在于所述第一自粘合剂(10)的组成与所述第二自粘合剂(30)的组成相同。

12.根据权利要求1至10中任一项的平面元件，其特征在于所述第一自粘合剂(10)的组成与所述第二自粘合剂(30)的组成不同。

13.根据权利要求1至12中任一项的平面元件，其特征在于所述平面元件在所述加热层的远离所述穿孔接触元件(20)的侧面上具有第三自粘合剂。

14.根据权利要求1至13中任一项的平面元件，其特征在于所述加热层的厚度小于1mm，优选厚度为10μm至400μm，更优选为20μm至200μm。

15.根据权利要求1至14中任一项的平面元件，其特征在于所述平面元件包括韧性永久背衬。

16.根据权利要求1至14中任一项的平面元件，其特征在于所述平面元件是不含背衬的形式。

17.粘性粘结组件，其包括粘结基板和根据权利要求1至16中任一项的平面元件，更具体地所述粘性粘结组件具有观察板或镜板作为粘结基板。

18.生产根据权利要求1至16中任一项的平面元件的方法，其包括以下步骤：

形成第一粘合剂层，

将所述穿孔接触元件(20)直接施用至所述第一粘合剂层的表面，和

将第二粘合剂层施用至所述穿孔接触元件(20)的表面。

19.根据权利要求1至16中任一项的平面元件用于加热根据权利要求17的粘性粘结组件的用途，更具体地用于粘结在汽车工业中的基板的用途。

20.根据权利要求1至16中任一项的平面元件用于粘结到人体或动物体的表面上的用途，所述平面元件包括至少一种活性物质，所述至少一种活性物质能够通过加热释放或者所述至少一种活性物质的释放通过加热而维持。

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