KR200433719Y1

KR200433719Y1 - Planar Heating Panel

Info

Publication number: KR200433719Y1
Application number: KR2020060021411U
Authority: KR
Inventors: 권택민
Original assignee: 권택민
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2006-12-13

Abstract

본 발명은 전극부재와 발열 저항층이 견고하게 접착되도록 하여 접촉불량에 의한 화재발생 우려가 없고 전기적 안정성이 증대된 면상발열체의 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에서는 금속박 또는 금속선으로 된 전극부재와 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층 사이에 도전성 핫멜트 접착제를 코팅하여 면상발열체를 제조하는 것을 특징으로 한다. 전극부재와 발열 저항층 사이에 존재하는 도전성 핫멜트 접착제는 면상발열체의 고온합지 (Hot Lamination) 과정에서 용융되어 전극부재와 발열저항층이 물리화학적으로 접착되도록 하여 종래의 전기적 접촉불량 문제를 근원적으로 해결 할 수 있도록 하게 한다. The present invention is to provide a method of manufacturing a planar heating element that the electrode member and the heat generating resistive layer is firmly bonded so that there is no fear of fire due to poor contact and electrical stability is increased. In the present invention, a planar heating element is manufactured by coating a conductive hot melt adhesive between an electrode member made of a metal foil or a metal wire and a heat generating resistive layer coated with a conductive ink. The conductive hot melt adhesive existing between the electrode member and the heat generating resistive layer is melted during the hot lamination process of the planar heating element so that the electrode member and the heat generating resistive layer are physically and chemically bonded to solve the conventional electrical contact problem. Let them do it.

면상발열체, 전극, 접착, 저항층, 도전성 핫멜트 접착제, 금속박 Planar heating element, electrode, adhesion, resistance layer, conductive hot melt adhesive, metal foil

Description

면상발열체 {Planar Heating Panel}Planar Heating Panel

도 1 은 종래기술에 따른 면상발열체를 간략하게 나타낸 사시도1 is a perspective view briefly showing a planar heating element according to the prior art

도 2 는 종래기술에 따른 도 1 의 면상발열체의 단면도Figure 2 is a cross-sectional view of the planar heating element of Figure 1 according to the prior art

도 3 은 종래기술에 따른 도 2 점선 부위의 확대도3 is an enlarged view of the dotted line portion of FIG. 2 according to the prior art;

도 4 는 본 발명에 따른 면상발열체를 간략하게 나타낸 사시도
도 5 는 본 발명에 따른 도 4의 면상발열체의 단면도
도 6 은 본 발명에 따른 도 4 점선 부위의 확대도
도 7, 8, 9 은 본 발명에 따른 면상발열체의 제조공정도4 is a perspective view briefly showing a planar heating element according to the present invention;
5 is a cross-sectional view of the planar heating element of FIG. 4 according to the present invention;
6 is an enlarged view of the dotted line in FIG. 4 according to the present invention;
7, 8, and 9 is a manufacturing process of the planar heating element according to the present invention

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 발열 저항층 (카본 잉크 인쇄층) 2 : 실버페이스트 코팅층
3 : 전극부재 (동박 테이프) 4 : 절연 접착용 고분자 필름
5 : 고분자 필름 (폴리에스테르 필름) 6 : 공기층
7 : 도전성 핫멜트 접착제 코팅부 8 : 고분자필름(폴리에스테르필름) <Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
1: heat generating layer (carbon ink printing layer) 2: silver paste coating layer
3: electrode member (copper tape) 4: polymer film for insulation adhesion
5: polymer film (polyester film) 6: air layer
7: conductive hot melt adhesive coating portion 8: polymer film (polyester film)

9 : 접착제가 코팅된 고분자 필름 (EVA가 코팅된 폴리에스테르 필름)9: polymer film coated with adhesive (polyester film coated with EVA)

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면상발열체는 평면상의 유연 발열체로 종래의 니크롬선을 이용한 것과는 달리 여러 가닥의 저항선을 사용하는데 한가닥의 저항선이 끊어지더라도 발열특성이 유지되는 장점이 있다 이런 이유로 면상발열체는 전기장판으로 바닥에 깔거나 판재와 일체적으로 판넬을 형성하여 난방용 마루판, 벽판으로 널리 이용되고 있다. The planar heating element is a planar flexible heating element, which uses several strands of resistance wires, unlike conventional nichrome wires. However, the planar heating element has the advantage of maintaining heating characteristics even when one strand of resistance wires is broken. Panels are formed integrally with the plate material and are widely used as heating floor boards and wall boards.

현재 면상발열체는 외관상 여러 가지 형태로 제조되고 있으나 개념적으로 구분하자면 필름인쇄형과 발열섬유직조형의 두가지 방법으로 제조된다고 할 수 있겠다. 필름인쇄형은 도 1 에서 예시한 것처럼 폴리에스테르 필름이나 폴리우레탄 필름과 같은 유연한 고분자 필름 위에 도전성 잉크를 인쇄하여 발열 저항층으로 사용하고 도전성 잉크가 인쇄된 양단에 금속선이나 금속박등으로 된 전극을 배치한 후 절연용 고분자필름을 다시 합지하여 제조되는 형태이다. 발열섬유 직조형은 대한민국 실용신안등록 번호 제20-0100534 에서 예시한 것처럼 도전성 잉크가 코팅된 발열섬유를 위사로 하고 위사의 양단부에 전극부재인 금속선을 경사로 넣어 먼저 직조한 다음 유연성 고분자 필름과 함께 합지한 형태이다. Currently, the planar heating element is manufactured in various forms in appearance, but conceptually, it can be said that it is manufactured by two methods of film printing type and heating fiber woven type. In the film printing type, conductive ink is printed on a flexible polymer film such as a polyester film or a polyurethane film to be used as a heat-resisting layer as illustrated in FIG. 1, and electrodes formed of metal wires or metal foils are disposed on both ends of the conductive ink. After that, the insulating polymer film is manufactured by laminating again. The heating fiber weaving type is a weft yarn with conductive ink coated heating fibers as exemplified in Korean Utility Model Registration No. 20-0100534, and weaved first by putting a metal wire, which is an electrode member, on both ends of the weft yarn, and then laminating together with the flexible polymer film. It is a form.

상기에서 설명한 종래의 기술에서 제조한 면상발열체에서는 발열 저항부재와 전극부재 (즉 도전성잉크 인쇄부-금속박, 도전성 잉크 코팅사-금속선) 간의 접촉은 물리화학적으로 견고하게 접착된 상태의 것이 아니라 절연용 고분자 필름의 합지시 발생하는 압력에 의해 밀착 상태에 있는 것으로 접촉저항이 매우 크고 외부의 응력이 있을 경우, 저항부재와 전극부재 사이에 국부적인 접촉, 비접촉 상태가 반복되 면서 전기 스파크를 일으키게 되어 화재의 위험성이 매우 컸다. In the planar heating element manufactured according to the related art described above, the contact between the heating resistance member and the electrode member (ie conductive ink printing portion-metal foil, conductive ink coating yarn-metal wire) is not in a state of being firmly bonded physicochemically but for insulation. If the contact resistance is very large and there is an external stress, the local contact and non-contact state between the resistance member and the electrode member are repeated, causing an electrical spark. The risk was very high.

이런 단점을 개선하기 위하여 대한민국 실용신안등록 번호 제20-0100534 에서는 전극부재로 다수의 구멍이 펀칭되어 있는 동박 테이프를 사용하는 방법을 제시하고 있다. 이 기술에서는 도전성 잉크가 인쇄된 발열부 양단에 다수의 구멍이 펀칭되어 있는 동박 테이프를 접합한 후 도전성 잉크를 동박 테이프 위에 다시 코팅함으로써 펀칭된 구멍이 도전성 잉크로 메꾸어 지면서 전극부재와 발열부 간의 견고한 접착을 시도하고 있다. 그러나 이와 같은 방법에서는 동박 테이프를 도전성 카본이 인쇄된 발열부 양단에 접착시킨 후 도전성 잉크를 펀칭된 동박 테이프 위에 다시 코팅해야 하는 번거러움이 있고 동박 테이프가 접착된 필름을 다시 코팅함에 있어 동박이 접착된 부위와 아닌 부위간의 두께 편차로 인한 제조 공정상의 어려움이 있어 현실적 실현 가능성이 매우 낮다. In order to improve this disadvantage, Korean Utility Model Registration No. 20-0100534 proposes a method of using a copper foil tape having a plurality of holes punched as an electrode member. In this technology, a copper foil tape having a plurality of holes punched is bonded to both ends of a heat generating portion printed with conductive ink, and then the conductive ink is coated on the copper foil tape again to fill the punched holes with conductive ink, thereby ensuring a firm connection between the electrode member and the heat generating portion. Attempting to bond. However, in such a method, the copper foil tape is adhered to both ends of the heat-producing portion printed with conductive carbon, and then the conductive ink has to be re-coated on the punched copper foil tape, and the copper foil is adhered to the film coated with the copper foil tape. Difficulties in the manufacturing process due to thickness variation between the part and the part are very unlikely.

대한민국 특허등록번호 제10-0468651, 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0408349, 20-0375245 등에는 발열 저항부재와 전극부재간의 긴밀한 접촉을 위해 전기저항이 매우 낮은 실버부를 발열저항층과 전극부재 사이에 도입하는 방안을 제시하고 있다. 이 기술에서는 도전성 카본 잉크가 인쇄된 발열 저항부 양단에 실버 페이스트를 코팅하고 그 위에 동박 테이프가 놓이도록 하는 것을 특징으로 한다. 이 방법에서는 발열부와 실버 페이스트 코팅부 간의 접촉은 물리화학적으로 견고한 접착이 이루어 질 수 있고 동박 테이프와 실버 페이스트 간의 접촉 면적이 증대됨 으로써 전기적 접촉불량 문제는 일부 개선될 수 있으나 실버 페이스트 코팅층과 동박 테이프 간에는 실질적인 접착이 이루어 지지 않아 전기적 접촉불량 문제를 해소할 수 있는 근본적인 방안은 되지 못한다고 할 수 있다. Republic of Korea Patent Registration No. 10-0468651, Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0408349, 20-0375245 and the like has a silver portion having a very low electrical resistance between the heating resistance layer and the electrode member for close contact between the heating resistance member and the electrode member It suggests how to introduce. This technology is characterized in that the silver paste is coated on both ends of the heat generating resistor portion in which the conductive carbon ink is printed, and the copper foil tape is placed thereon. In this method, the contact between the heating part and the silver paste coating part can be made physicochemically strong and the contact area between the copper foil tape and the silver paste can be improved, so that the electrical contact failure problem can be partially improved, but the silver paste coating layer and the copper foil can be improved. Since there is no substantial adhesion between the tapes, there is no fundamental way to solve the electrical contact problem.

종래의 기술 중에서 가장 널리 사용되고 있는 면상발열체 제조 기술은 실버부를 발열저항층과 전극부재 사이에 도입하여 제조하는 것이다. 이 기술에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 폴리에스테르 필름이나 폴리우레탄 필름과 같은 유연한 고분자 필름 위에 도전성 카본 잉크를 횡방향으로 인쇄하여 발열 저항부를 형성하고 이 양단에 실버페이스트를 종방향으로 코팅한 다음 그 위에 동박 테이프가 놓이도록 한 후 접착제가 코팅된 절연용 필름을 덮고 가압 열접착을 하여 면상발열체 필름을 제조하게 된다. 도 2 에는 이 방법으로 제조된 면상발열체 필름의 단면도를 나타내었다. 이와 같이 종래의 기술에 따라 제조된 면상발열체에서는 도 3에서 예시한 바와 같이 발열부위에 실버페이스트를 코팅하고 경화 처리함으로써 실버페이스트 코팅부 간의 접촉은 화학적으로 긴밀한 접착이 이루어 질 수 있으며 동박 테이프와 실버페이스트 간의 접촉 면적이 증대됨으로써 전기적 접촉불량 문제는 일부 개선될 수 있었다. 그러나 실버페이스트 코팅층과 동박 테이프간에는 실질적인 접착이 이루어 지지 않고 “공기층”이 존재하여 전기적 접촉불량 문제를 해소할 수 있는 근본적인 방안은 되지 못한다고 할 수 있다. The planar heating element manufacturing technology which is most widely used in the prior art is to introduce the silver portion between the heating resistance layer and the electrode member to manufacture. In this technique, as shown in FIG. 1, a conductive carbon ink is printed transversely on a flexible polymer film such as a polyester film or a polyurethane film to form an exothermic resistance portion, and silver paste is vertically coated on both ends thereof. After allowing the copper foil tape to be placed, the planar heating element film is manufactured by covering the insulating film coated with an adhesive and performing pressure thermal bonding. Figure 2 shows a cross-sectional view of the planar heating element film produced by this method. As described above, in the planar heating element manufactured according to the related art, the silver paste is coated and cured on the heating portion as illustrated in FIG. 3, so that the contact between the silver paste coating portions may be chemically intimately adhered to the copper foil tape and the silver. By increasing the contact area between the pastes, the problem of poor electrical contact could be partially improved. However, there is no substantial adhesion between the silver paste coating layer and the copper foil tape, and there is an “air layer” that cannot be a fundamental solution to the electrical contact problem.

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본 발명에서는 면상발열체의 전기적 안정성을 증대시키기 위하여 발열 저항부재와 전극부재 간의 물리적, 화학적 접착력을 증대시키고 접촉저항을 감소시킬 수 있는 방안과 이 방안에 부합하는 소재의 구성과 이에 따른 면상발열체의 제조공정을 제공한다. In the present invention, in order to increase the electrical stability of the planar heating element, to increase the physical and chemical adhesion between the heating resistance member and the electrode member and to reduce the contact resistance, the composition of the material in accordance with this method and the manufacturing of the planar heating element accordingly Provide a process.

현재 보편적으로 사용되는 난방용 면상발열체는 약 0.1 - 0.2 mm 두께의 폴리에스테르 필름위에 도전성 카본 잉크를 발열 저항층으로 인쇄하고 건조한 다음 이 카본 잉크의 양단에 실버 페이스트를 전극으로 코팅 건조한 필름과 동박 테이프 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA)와 같은 접착제가 코팅된 폴리에스테르 필름을 약 85 - 200 ℃ 사이에서 고온합지 (Hot Lamination) 함으로써 제조된다. 또 이와 같이 제조된 난방용 면상발열체는 통상 60 ℃ 이하에서 사용된다.
종래의 기술에 따른 면상발열체에서는 전기 전도성을 가지는 실버페이스트의 고분자 수지가 열경화성인 것을 사용하거나 열가소성이라 하더라도 고온합지 온도에서 동박테이프와 같은 전극부재에 대해 용융접착력이 없는 고분자 수지를 사용하였기 때문에 실버페이스트 코팅층과 동박 테이프간에 접착이 이루어 지지 않게 되고 이로 인해 공기층이 존재 하게 되었다. Currently used planar heating element for heating is printed conductive carbon ink with a heat-resisting layer on a polyester film of about 0.1-0.2 mm thickness, dried, and coated with silver paste on both ends of the carbon ink. An adhesive coated polyester film such as ethylene vinyl acetate (EVA) is prepared by hot lamination between about 85-200 ° C. In addition, the planar heating element for heating thus produced is usually used at 60 ℃ or less.
In the planar heating element according to the prior art, the silver paste has a high thermal conductivity, or a polymer resin having no melt adhesion to an electrode member such as copper foil tape at a high temperature lamination temperature, even though it is thermoplastic. There is no adhesion between the coating layer and the copper foil tape, resulting in an air layer.

본 발명의 면상발열체는 금속박 또는 금속선으로 된 전극부재와 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층 사이에 도전성 핫멜트 접착제를 코팅하여 면상발열체를 제조하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 말하는 핫멜트 접착제는 용융점 이하에는 고체이나 용융점 이상에서는 용융 액화상태가 되어 다른 물질과 물리 화학적 접착이 이루어지는 물질을 말하는데 전극부재와 발열 저항층 사이에 존재하는 도전성 핫멜트 접착제는 면상발열체의 고온합지 (Hot Lamination) 과정에서 용융되어 전극부재와 발열 저항층이 물리화학적으로 접착되도록 하여 종래의 전기적 접촉불량 문제를 근원적으로 해결할 수 있도록 하게 한다.
도 4 -6 에는 본 발명에 따른 면상발열체의 구성도를 나타내었는데 종래의 기술과는 달리 전도성 핫멜트 접착제를 사용함으로써 고온합지 과정중에 전도성 핫멜트 접착제가 용융되어 전극부재(동박테이프)에 완전 접착되게 함으로써 도 6에서와 같이 전극부재와 전도성 핫멜트 접착제 사이에 공기층이 존재하지 않고 완전한 접착이 이루어지게 되고 종래의 전기적 접촉불량 문제를 근원적으로 해결 할 수 있도록 하게 한다. The planar heating element of the present invention is characterized by manufacturing a planar heating element by coating a conductive hot melt adhesive between the electrode member made of metal foil or metal wire and the heat generating resistive layer coated with the conductive ink. The hot melt adhesive according to the present invention refers to a substance which is solid at a melting point or below the melting point and becomes a liquid liquefied state at or above the melting point, and thus forms a physical and chemical adhesive with another material. It melts during the hot lamination process, so that the electrode member and the heat generating resistive layer are physically bonded to each other so as to fundamentally solve the conventional electrical contact problem.
4 to 6 show the configuration of the planar heating element according to the present invention. Unlike the conventional technique, the conductive hot melt adhesive is melted during the high temperature lamination process by using a conductive hot melt adhesive to completely adhere to the electrode member (copper tape). As shown in FIG. 6, the air layer does not exist between the electrode member and the conductive hot melt adhesive, and thus perfect adhesion is achieved, thereby allowing the conventional electrical contact problem to be solved.

본 발명의 도전성 핫멜트 접착제는 주로 고분자 핫멜트 접착제 수지와 전기전도성 입자 분말로 구성된다. 고분자 핫멜트 접착제 수지는 열가소성수지, 가소제, 점착부여제, 등의 혼합물로 구성되며 열가소성 수지는 폴리아미드, 폴리아크릴레트, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐클로라이드와 같은 고분자 수지나 에틸렌비닐아세테이트(EVA)와 같은 고분자의 공중합체류, 또는 이들 고분자 수지의 물리적 혼합물을 포괄하는 것을 말하며 이들 중 어떤 수지 또는 수지의 혼합물을 선택하여 사용하여도 무방하나 구성된 핫멜트 접착제 수지의 용융점은 면상발열체의 최대 운전 온도 이상이고 합지온도 이하의 것이 바람직하다. 따라서 핫멜트 접착제 수지의 용융점은 60 ℃이상이고 200 ℃ 이하의 것이 바람직하다. The conductive hot melt adhesive of the present invention mainly consists of a polymer hot melt adhesive resin and an electrically conductive particle powder. The polymer hot melt adhesive resin is composed of a mixture of thermoplastic resin, plasticizer, tackifier, and the like, and the thermoplastic resin is polymer such as polyamide, polyacrylate, polyester, polyurethane, polyvinyl alcohol, polyvinylacetate, polyvinyl chloride It refers to a copolymer of a polymer such as a resin or ethylene vinyl acetate (EVA), or a physical mixture of these polymer resins, and any of these resins or mixtures of resins may be selected and used. It is preferable to be above the maximum operating temperature of the planar heating element and below the lamination temperature. Therefore, the melting point of the hot melt adhesive resin is preferably 60 ° C. or more and 200 ° C. or less.

본 발명의 도전성 핫멜트 접착제에서 전기전도성 입자 분말은 은분말, 구리분말, 은이 코팅된 구리분말, 또는 카본블랙, 흑연 분말등 어떤 것을 사용하여도 무방하나 전기전도성 입자분말/고분자 수지의 중량 비율이 0.8 이상 5 이하로 하는 것이 바람직하다. 만약 전기전도성 입자분말/고분자 수지의 중량 비율이 0.8 이하가 되게 되면 도전성 핫멜트 접착제의 전기전도도가 너무 낮아지게 되고 5 이상이 되면 핫멜트 접착 수지의 분율이 작아 접착력이 떨어지게 되기 때문이다 In the conductive hot melt adhesive of the present invention, the electrically conductive particle powder may be silver powder, copper powder, silver coated copper powder, or carbon black, graphite powder, etc., but the weight ratio of the electrically conductive particle powder / polymer resin is 0.8. It is preferable to set it as 5 or more. This is because if the weight ratio of the electrically conductive particle powder / polymer resin is 0.8 or less, the electrical conductivity of the conductive hot melt adhesive is too low, and if the value is 5 or more, the fraction of the hot melt adhesive resin is small, thereby decreasing the adhesive strength.

본 발명의 도전성 핫멜트 접착제 코팅액은 핫멜트 접착제 수지를 유기용제에 녹인 용액에 전기전도성 입자를 분산시켜서 제조하거나, 핫멜트 접착제 수지의 에멀션에 전기전도성 입자를 분산시켜서 제조한다. 이때 사용하는 유기용제로는 핫멜트 접착제 수지를 용해시킬 수 있는 것이라면 어떤 것을 사용하더라도 무방하다.The conductive hot melt adhesive coating liquid of the present invention is prepared by dispersing the electrically conductive particles in a solution in which the hot melt adhesive resin is dissolved in an organic solvent, or by dispersing the electrically conductive particles in an emulsion of the hot melt adhesive resin. In this case, any organic solvent may be used as long as it can dissolve the hot melt adhesive resin.

본 발명에서 발열 저항층과 금속전극부재의 접착은 In the present invention, the adhesion between the heat generating layer and the metal electrode member is

가) 도 7 에 예시한 것과 같이 제조된 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층 위에 전극부재로서 코팅 건조하고 추후 고온합지 과정을 통해 금속 전극부재와 접착시키는 방법 A) A method of coating a conductive hot melt adhesive coating solution prepared as illustrated in FIG. 7 as an electrode member on a heat generating resistive layer coated with a conductive ink and then adhering the metal electrode member through a high temperature lamination process.

나) 도 8 에 예시한 것과 같이 제조된 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 전극부재에 직접코팅 건조한 후 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층과 고온합지 하는 방법B) a method of hot laminating with a heat-resistant resistive layer coated with a conductive ink after drying the conductive hot melt adhesive coating solution prepared as illustrated in FIG.

다) 도 9 에 예시한 것과 같이 제조된 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층 위에 전극부재로서 코팅 건조하고 또 금속 전극부재에도 도전성 핫멜트 접착제를 코팅 건조한 후 고온합지 과정을 통해 접착시키는 방법C) The conductive hot melt adhesive coating solution prepared as illustrated in FIG. 9 is coated and dried as an electrode member on the heating resistance layer coated with the conductive ink, and the conductive hot melt adhesive is coated and dried on the metal electrode member, and then bonded through a high temperature lamination process. Way

을 생각해 볼 수 있으나 가장 바람직 하기는 세 번째 방법을 통해 접착시키는 것이 될 것이다You can think of this, but it is most preferable to attach it through the third method.

본 발명의 효과를 다음의 실시예를 통해 보다 명확히 설명한다. The effects of the present invention will be described more clearly through the following examples.

실시예Example 1 : One :

면상발열체의 제조시 본 발명에 따른 금속성 전극부재와 발열 저항층간의 접착력 향상 효과를 시험하기 위하여 다음과 같이 시편을 제조하여 접착 강도 변화를 평가하여 보았다In order to test the effect of improving the adhesive strength between the metallic electrode member and the heat generating resistive layer according to the present invention in the manufacture of the planar heating element, the specimens were prepared and evaluated for the change in adhesive strength.

50 중량부의 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체 수지와 50 중량부의 폴리우레탄 수지를 700 중량부의 혼합유기용제에 용해시킨 후 여기에 120 중량부의 카본블랙을 첨가 분산하여 발열 저항층을 형성하는 도전성 잉크를 제조하였다. 이 도전성 잉크로 형성되는 발열 저항층의 체적비저항은 약 0.4 ohm-cm 로 난방용 면상 발열체 제조에 적당한 저항값을 가졌다50 parts by weight of vinyl chloride-vinylacetate copolymer resin and 50 parts by weight of polyurethane resin were dissolved in 700 parts by weight of a mixed organic solvent, and then 120 parts by weight of carbon black was added and dispersed to prepare a conductive ink for forming a heat generating resistance layer. It was. The volume resistivity of the heat generating resistive layer formed of this conductive ink was about 0.4 ohm-cm, which had a resistance value suitable for producing a planar heating element for heating.

용융점이 약 110 ℃ 정도인 폴리비닐아세테이트 수지 10 중량부를 메틸에틸케톤 35 중량부에 완전히 용해시킨 후 평균입경이 0.007 mm 인 판상형 은 분말 40 중량부와 침강방지제 0.1 중량부를 넣고 볼밀에서 분산시켜 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 제조하였다. 이 도전성 핫멜트 접착제의 체적비저항은 0.0003 ohm-cm 로 발열저항층에 비해 전기전도도가 매우 탁월하여 전극부재로 이용되기에 충분하였 다. After dissolving 10 parts by weight of polyvinylacetate resin having a melting point of about 110 ° C. in 35 parts by weight of methyl ethyl ketone, 40 parts by weight of plate-shaped silver powder having an average particle diameter of 0.007 mm and 0.1 parts by weight of anti-settling agent are dispersed in a ball mill to conduct conductive hot melt. An adhesive coating liquid was prepared. The volume resistivity of the conductive hot melt adhesive was 0.0003 ohm-cm, which was excellent in electrical conductivity compared to the heat generating resistive layer, and was sufficient to be used as an electrode member.

상기에서 제조한 발열 저항층을 형성하는 도전성 잉크를 폭 10mm 두께 0.125 mm, 길이 50 mm 인 폴리에스테르 필름 테이프 위에 약 0.006 mm 두께로 코팅하고 완전 건조한 뒤 그 위에 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 0.003 mm 두께로 코팅하고 완전 건조하였다. 이렇게 코팅된 테이프 위에 같은 크기이며 두께가 약 0.05 mm인 압연 동박테이프가 겹치도록 한 후 130 ℃에서 10 kg/cm의 선압으로 고온합지 하였다. 이 시료에 대해 접착강도 평가를 실시하였으며 박리 계면을 관찰하였다.The conductive ink forming the heat generating resistive layer was coated with a thickness of about 0.006 mm on a polyester film tape having a width of 10 mm and a thickness of 0.125 mm and a length of 50 mm, and completely dried, and then coated with a conductive hot melt adhesive coating solution thereon at a thickness of 0.003 mm. And completely dry. The rolled copper foil tape having the same size and thickness of about 0.05 mm was overlapped on the coated tape, and then hot-laminated at 130 ° C. with a linear pressure of 10 kg / cm. The adhesive strength was evaluated for this sample and the peeling interface was observed.

실시예Example 2 : 2 :

실시예 1에서 제조한 발열 저항층을 형성하는 도전성 잉크를 폭 10mm 두께 0.125 mm, 길이 50 mm 인 폴리에스테르 필름 테이프 위에 약 0.006 mm 두께로 코팅하고 완전 건조하였다. 폴리에스테르 필름과 같은 크기이며 두께가 약 0.05 mm인 압연 동박 테이프 위에 실시예 1 에서 제조한 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 0.003 mm 두께로 코팅하고 완전 건조하였다. 이렇게 코팅된 두 테이프 겹치도록 한 후 130 ℃에서 10 kg/cm의 선압으로 고온합지 한 후 접착강도 평가를 실시하였으며 박리 계면을 관찰하였다.The conductive ink forming the exothermic resistance layer prepared in Example 1 was coated to a thickness of about 0.006 mm on a polyester film tape having a width of 10 mm and a thickness of 0.125 mm and a length of 50 mm and completely dried. The conductive hot melt adhesive coating solution prepared in Example 1 was coated to a thickness of 0.003 mm and completely dried on a rolled copper foil tape having the same size as a polyester film and having a thickness of about 0.05 mm. After the two coated tapes were overlapped, high temperature lamination was carried out at a pressure of 10 kg / cm at 130 ° C., and then the adhesive strength was evaluated and the peeling interface was observed.

실시예Example 3 : 3:

실시예 1에서 제조한 발열저항층을 형성하는 도전성 잉크를 폭 10mm 두께 0.125 mm, 길이 50 mm 인 폴리에스테르 필름 테이프 위에 약 0.006 mm 두께로 코팅하고 완전 건조한 뒤 그 위에 실시예 1에서 제조한 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 0.0015 mm 두께로 코팅하고 완전 건조하였다. 폴리에스테르 필름과 같은 크기이며 두께가 약 0.05 mm인 압연 동박 테이프 위에 실시예 1 에서 제조한 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 0.0015 mm 두께로 코팅하고 완전 건조하였다. 이렇게 코팅된 두 테이프 겹치도록 한 후 130 ℃에서 10 kg/cm의 선압으로 고온합지 한 후 접착강도 평가를 실시하였으며 박리 계면을 관찰하였다.The conductive ink forming the heat generating resistive layer prepared in Example 1 was coated with a thickness of about 0.006 mm on a polyester film tape having a width of 10 mm and a thickness of 0.125 mm and a length of 50 mm, and completely dried, and then the conductive hot melt prepared in Example 1 thereon. The adhesive coating liquid was coated to a thickness of 0.0015 mm and completely dried. The conductive hot melt adhesive coating liquid prepared in Example 1 was coated to a thickness of 0.0015 mm and completely dried on a rolled copper foil tape having the same size as a polyester film and having a thickness of about 0.05 mm. After the two coated tapes were overlapped, high temperature lamination was carried out at a pressure of 10 kg / cm at 130 ° C., and then the adhesive strength was evaluated and the peeling interface was observed.

비교예Comparative example 1 - 3 : 1-3:

비교예 1-3 에서는 본 발명의 도전성 핫멜트 접착제를 사용하지 않고 열경화형인 애치슨사의 일렉트로다그 실버 페이스트 725A 를 사용하여 실시예 1-3 에서와 같이 시편을 제조하였다. 애치슨사의 일렉트로다그 실버 페이스트는 체적비저항이 0.0002 ohm-cm 로 발열저항층에 비해 전기전도도가 매우 탁월하여 전극부재로 이용되기에 충분하였다. In Comparative Example 1-3, the test piece was prepared as in Example 1-3 using the electrodrug silver paste 725A of thermosetting type without using the conductive hot melt adhesive of the present invention. Acheson's electrodrug silver paste had a volume resistivity of 0.0002 ohm-cm and was excellent in electrical conductivity compared to the heat generating layer, which was sufficient for use as an electrode member.

표 1 에는 상기에서 평가한 실험 결과를 나타내었는데 본 발명에 따라 제조된 시료들은 면상발열체가 운전되는 온도범위 내에서 금속 전극과 카본 발열 저항층 사이에 강한 접착력을 나타냄을 알 수 있다.Table 1 shows the experimental results evaluated above, but it can be seen that the samples prepared according to the present invention exhibit strong adhesion between the metal electrode and the carbon exothermic resistance layer within a temperature range in which the planar heating element is operated.

실시예Example 4 4

본 발명에 따라 실제 필름인쇄형 면상발열체를 제조하여 평가해 보았다. 실시예 1 에서 제조한 발열 저항층을 형성하는 도전성 잉크를 폭 500 mm, 길이 1000 mm, 두께 0.1 mm의 폴리에스테르 필름 위에 건조 후 두께가 약 0.006 mm 가 되도록 도포하고 100 ℃에서 10분간 완전 건조하여 발열 저항층을 제조하였다. 이 발열 저항층의 양단에 실시예 1에서 제조한 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 폭 10 mm, 두께 0.0015 mm로 코팅한 후 완전 건조하였다. 실시예 1 에서 제조한 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 0.0015 mm 두께로 코팅하고 완전 건조한 두 개의 동박 테이프(두께 0.05 mm, 폭 10 mm, 길이 1000mm)를 발열 저항층 위에 코팅된 도전성 핫멜트 접착제 코팅부위에 겹치도록 하고 그 위에 에틸렌비닐아세테이트 접착제가 코팅된 폴리에스테르 필름 (폭 500 mm, 길이 1000 mm, 두께 0.15 mm)으로 발열저항층 코팅된 필름을 덮은 후 130 ℃에서 10 kg/cm의 선압으로 고온합지 하여 면상발열체를 제조하였다. According to the present invention, the actual film-printed planar heating element was produced and evaluated. The conductive ink forming the exothermic resistance layer prepared in Example 1 was dried on a polyester film having a width of 500 mm, a length of 1000 mm, and a thickness of 0.1 mm, and then coated to a thickness of about 0.006 mm, and then completely dried at 100 ° C. for 10 minutes. An exothermic resistance layer was prepared. The conductive hot melt adhesive coating solution prepared in Example 1 was coated on both ends of the heat generating resistive layer with a width of 10 mm and a thickness of 0.0015 mm, followed by complete drying. The conductive hot melt adhesive coating solution prepared in Example 1 was coated to a thickness of 0.0015 mm, and two completely dried copper foil tapes (thickness 0.05 mm, width 10 mm, length 1000 mm) were overlapped with the conductive hot melt adhesive coating coated on the heat generating resistive layer. Cover the film coated with a heat-resistant layer with a polyester film coated with ethylene vinyl acetate adhesive (width 500 mm, length 1000 mm, thickness 0.15 mm), and then laminating at high temperature at 130 ℃ at a pressure of 10 kg / cm. The heating element was manufactured.

이렇게 제조한 면상발열체의 전체 저항치는 약 220 ohm 이었으며 면상발열체 위에 사람이 올라가거나 걸어다녀도 저항값의 변화가 나타나지 않아 전극부재와 발열 저항층간의 접촉저항이 안정됨을 나타내었다. The total resistance of the planar heating element thus manufactured was about 220 ohm and the resistance value of the planar heating element was not changed even if a person walked up or walked on it, indicating that the contact resistance between the electrode member and the heat generating resistive layer was stable.

본 발명은 면상발열체에서 발열이 일어나는 저항부재과 통전을 위한 전극부재 사이의 물리적, 화학적 접착력을 증대시키고 접촉저항을 감소시킬 수 있는 방법을 제공함으로써 전기적 안정성이 증대된 면상발열체를 제조하게 된다 The present invention provides a planar heating element having increased electrical stability by providing a method for increasing physical and chemical adhesion between the resistance member generating heat in the planar heating element and the electrode member for energizing and reducing the contact resistance.

Claims

금속박 또는 금속선으로 된 전극부재와 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층 사이에 도 1-3과 같이 도전성 핫멜트 접착제 층을 둠으로써 전극부재, 도전성 핫멜트 접착제 및 발열저항층 사이에 공기층이 없이 실질적인 물리화학적 접착이 이루어져 전기적 안정성이 증대된 면상발열체를 제조하는 것.Substantial physicochemical adhesion between the electrode member made of metal foil or metal wire and the heat generating resistive layer coated with the conductive ink as shown in FIGS. This is to produce a planar heating element with increased electrical stability.

청구항 1의 도전성 핫멜트 접착제는 용융점이 60 ℃이상이고 200 ℃ 이하인 것.The conductive hot melt adhesive of claim 1 has a melting point of 60 ° C. or more and 200 ° C. or less.

청구항 1의 도전성 핫멜트 접착제는 주로 고분자 핫멜트 접착제 수지와 전기전도성 입자 분말로 구성되며 전기전도성 입자분말/고분자 수지의 중량 비율이 0.8 이상 5 이하인 것The conductive hot melt adhesive of claim 1 mainly composed of a polymer hot melt adhesive resin and an electrically conductive particle powder, wherein the weight ratio of the electrically conductive particle powder / polymer resin is 0.8 or more and 5 or less.

청구항 1의 발열저항층과 금속 전극부재의 접착은 The adhesion of the heat generating layer and the metal electrode member of claim 1

가) 제조된 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층위에 전극부재로서 코팅 건조하고 추후 고온합지 과정을 통해 금속 전극부재와 접착시키는 방법A) Method of drying the prepared conductive hot melt adhesive coating liquid as an electrode member on the heat generating resistive layer coated with conductive ink and then bonding it to the metal electrode member through high temperature lamination process.

나) 제조된 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 금속 전극부재에 직접코팅 건조한 후 와 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층과 고온합지 하는 방법B) Method of high temperature lamination with the heat-resisting layer coated with conductive ink after direct drying of the prepared conductive hot melt adhesive coating liquid on the metal electrode member.

다) 제조된 도전성 핫멜트 접착제 코팅액을 도전성 잉크가 코팅된 발열 저항층 위에 전극부재로서 코팅 건조하고 또 금속 전극부재에도 코팅 건조한 후 고온합지 과정을 통해 접착시키는 방법C) A method of adhering the prepared conductive hot melt adhesive coating liquid as an electrode member on a heat generating resistive layer coated with conductive ink and coating and drying the metal electrode member, followed by high temperature lamination.

들 중 한가지 방법으로 이루어 지는 것Done in one of these ways