KR20200132951A

KR20200132951A - 필름 히터

Info

Publication number: KR20200132951A
Application number: KR1020207029638A
Authority: KR
Inventors: 타츠야 오츠카
Original assignee: 가부시키가이샤 톳판 인포메디아
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2019-03-19
Publication date: 2020-11-25
Also published as: EP3780903A4; EP3780903A1; US20210037614A1; CN111919507A; WO2019188575A1

Abstract

제조가 용이하고, 피착체의 의장성을 손상시키지 않고, 요철이 있는 것과 같은 형상의 피착체에 대해서도 간단하게 첩착할 수 있는 필름 히터를 제공한다. 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트의 일방의 면에 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 만들어지고, 상기 도전성 패턴은 접속 단자부와, 이 접속 단자부로부터 뻗은 리드선과, 이 리드선으로부터 이어지는 히터부가, 1개의 도전선으로 이루어지는 연속된 선 형상 패턴으로서 만들어진 것을 특징으로 하는 필름 히터.

Description

필름 히터

본 발명은 필름 히터에 관한 것으로, 특히, 외부 전원과 전기적으로 접속 가능한 도전성 패턴을 필름 위에 만든 필름 히터에 관한 것이다.

종래부터, 가열 대상이 되는 피착체에 첩착시켜 사용하는, 빙설 부착 방지나 눈녹음, 흐림 방지, 보온 등을 목적으로 한 가열용의 도전성 패턴을 가진 필름 형상의 면 형상 발열체가 알려져 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 임의의 형상으로 가공된 무피복 니크롬선을, 절연 재료로 이루어지는 점착층을 통하여 2장의 다층 복합 필름의 내부에 배열 설치한 면 형상 발열체가 개시되어 있고, 이 면 형상 발열체를 양면 점착 테이프, 양면 점착 필름 등에 의해 가열 대상물에 첩착하는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 2에는, 유연성을 가지는 면 형상의 발열부와, 이 발열부를 내포하도록 형성된 반경화 상태의 반경화 수지 피복층을 가지는 경질 면 형상 발열체 제조용 반경화 시트가 개시되어 있다. 발열부를 내포하는 반경화 수지 피복층은 반경화 상태(B 스테이지)이며, 유연성 및 가소성을 가짐과 아울러, 그 표면은 점착성을 가지고 있기 때문에, 모든 피착체의 형상에 대해 추종하여, 첩부할 수 있는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 3에는, 소정의 패턴으로 형성된 금속선 저항체를, 중심각이 90도 이하인 부채형의 절결부를 가지는 원형 시트 형상의 가요성 투명 기재의 표면 또는 내부에 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호등용의 면 형상 히터가 개시되어 있고, 부채형의 절결부의 직선부를 서로 접촉 또는 근접시켜, 가요성 투명 기재를 원형 시트로부터 원추 시트의 형상으로 변형시킴으로써, 신호등의 표시창이 돔형의 형상이어도 밀착시키기 쉬운 것이 기재되어 있다.

일본 특개 2003-257597호 공보 일본 특개 2006-278138호 공보 일본 특개 2017-004918호 공보

특허문헌 1에 개시되어 있는 발명은 2장의 다층 복합 필름의 사이의 내부에 배선 고정용 점착층을 사용하여 무피복 니크롬선이 배열 설치되고, 다층 복합 필름의 주변 부분이 히트실링 되어 있어, 구성이 복잡하다.

또한, 특허문헌 1에 개시되어 있는 발명과 같이 양면 점착 테이프, 양면 점착 필름을 사용하여 피착체에 첩착하는 경우에는, 피착체와의 사이에 기포를 포함하기 쉬워, 외관이 손상되고, 파손 등의 원인이 되기 쉽다.

특허문헌 2에 개시되어 있는 발명은 특수한 수지 피막을 사용할 필요가 있어, 광경화법에 의해 반경화 수지 피복층을 완전 경화시키는 등 특수한 설비가 필요하여, 시공법이 복잡해지기 쉽다.

특허문헌 3에 개시되어 있는 발명은 신호등의 표시창이 돔형의 형상인 경우에는 효과적이지만, 그 이외에 사용하기는 어렵다.

본 발명은 제조가 용이하고, 피착체의 의장성을 손상시키지 않고, 요철이 있는 것과 같은 형상의 피착체에 대해서도 간단하게 첩착할 수 있는 필름 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 또한 가열 대상이 되는 피착체의 의장성을 손상시키지 않고, 또한 외관 불량이나 파손 등의 원인이 되는 기포를 포함하기 어렵고, 요철이 있는 것과 같은 형상의 피착체에 대해서도 간단하게 첩착할 수 있고, 성형성, 기계적 강도가 높고, 피착체에 대한 접착성이 우수한 필름 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 그 제1 태양으로서, 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트의 일방의 면에 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 만들어지고, 상기 도전성 패턴은 접속 단자부와, 이 접속 단자부로부터 뻗은 리드선과, 이 리드선으로부터 이어지는 히터부가 1개의 도전선으로 이루어지는 연속된 선 형상 패턴으로서 만들어진 것을 특징으로 하는 필름 히터이다.

본 발명에서는, 상기 접속 단자부는 상기 도전선이 복수 개소에서 구부러진 패턴, 예를 들면, 상기 도전선이 복수 개소에서 구부러져 사행(蛇行)하는 미앤더 형상으로 구성되어 있으면 좋다.

본 발명에서는, 상기 지지 시트의 상기 도전성 패턴이 만들어진 면에, 상기 도전성 패턴을 덮도록, 상기 지지 시트와는 다른 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 외장 시트가 설치되고, 이 외장 시트에는, 상기 접속 단자부의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 관통구멍이 설치된 필름 히터로 할 수 있다.

본 발명에서는, 상기 접속 단자부 위에, 금속판을 더 설치할 수 있다.

본 발명에서는, 상기 도전성 패턴을 구성하는 도전선이, 상기 접속 단자부를 제외하고, 자기융착성의 절연 피막에 의해 피복되어 있으면 좋다

본 발명에서는, 상기 지지 시트의 도전성 패턴이 만들어진 면과는 반대의 면에 점착층을 설치한 구성으로 할 수 있다.

본 발명은, 그 제2 태양으로서, 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트의 일방의 면에 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 만들어지고, 이 지지 시트의 타방의 면은 요철을 가지고, 상기 도전성 패턴이 접속 단자부와, 이 접속 단자부로부터 뻗은 리드선과, 이 리드선으로부터 이어지는 히터부를 가지는 필름 히터이다.

본 발명에서는, 상기 도전성 패턴은 연속된 1개의 도전선으로 형성되어 있으면 좋다.

또한, 본 발명에서는, 상기 접속 단자부는 상기 도전선이 복수 개소에서 구부러진 패턴, 예를 들면, 상기 도전선이 복수 개소에서 구부러져 사행하는 미앤더 형상으로 구성되어 있으면 좋다.

본 발명에서는, 상기 지지 시트의 상기 일방의 면측에, 상기 도전성 패턴을 덮도록, 상기 지지 시트와는 다른 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 외장 시트가 설치되고, 이 외장 시트에는, 상기 접속 단자부의 적어도 일부를 외부에 노출시키는 관통구멍이 설치되어 있으면 좋다.

본 발명에서는, 상기 도전성 패턴을 구성하는 도전선이 상기 접속 단자부를 제외하고, 자기융착성의 절연 피막에 의해 피복되어 있으면 좋다.

본 발명에서는, 상기 지지 시트의 요철을 가지는 타방의 면에 점착층을 설치할 수 있다.

본 발명의 제1 태양에 의한 필름 히터는 전체적으로 투명한 필름 히터이며, 가열 대상이 되는 피착체의 의장성을 손상시키지 않고, 여러 피착체에 첩착 가능하다. 또한, 지지 시트와, 존재하는 경우에는 외장 시트에, 열가소성 수지 시트를 사용함으로써, 요철이 있는 것과 같은 형상의 피착체에 대해서도 간단하게 첩착할 수 있고, 특히, 피착체가 수지 성형체인 경우, 수지 성형과 동시에 수지 성형체의 표면에 필름 히터를 형성할 수 있는 인 몰드 전사가 가능하다. 또한, 도전성 패턴이 1개의 도전선으로 이루어지기 때문에, 도전성 패턴을 1개의 도전선으로 연속 형성할 수 있어, 제조가 용이하게 되고, 도전성 패턴을 형성한 지지 시트의 전체면을 외장 시트에 의해 덮음으로써, 도전성 패턴을 보호하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제2 태양에 의한 필름 히터는 전체적으로 투명한 필름 히터이며, 가열 대상이 되는 피착체의 의장성을 손상시키지 않고, 여러 피착체에 첩착 가능하다. 또한, 지지 시트의 피착체와의 첩합하는 면은 요철면을 가지기 때문에, 피착체에 첩합할 때의 공기의 빠짐이 좋아져, 외관 불량이나 파손 등의 원인이 되는 기포를 포함하기 어려워진다.

지지 시트와, 존재하는 경우에는 외장 시트에, 열가소성 수지 시트를 사용함으로써, 요철이 있는 것과 같은 형상의 피착체에 대해서도 간단하게 첩착할 수 있고, 또 인 몰드 전사도 가능하다.

도전성 패턴을 1개의 도전선으로 연속 형성함으로써, 제조가 용이하게 되고, 도전성 패턴을 형성한 지지 시트의 전체면을 외장 시트에 의해 덮음으로써, 도전성 패턴을 보호하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 성형성이 좋고, 기계적 강도가 높고, 피착체에 대한 접착성이 우수한 필름 히터로서, 빙설 부착 방지나 눈녹음, 흐림 방지, 보온 등을 목적으로 한 각종 용도에 적용 가능한 것이며, 예를 들면, 자동차 헤드라이트, 오토바이의 그립이나 시트, 외등이나 신호기 등에도 적용할 수 있는 것이다.

도 1(a)는 본 발명의 제1 태양의 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도, (b)는 그 단면도이다.
도 2(a)는 본 발명의 제1 태양에 사용할 수 있는 외장 시트의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도, (b)는 그 단면도이다.
도 3(a)는 외장 시트를 사용한 본 발명의 제1 태양의 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도, (b)는 그 단면도이다.
도 4(a)는 본 발명의 제2 태양에 의한 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도, (b)는 그 단면도이다.
도 5(a)는 본 발명의 제2 태양에 사용할 수 있는 외장 시트의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도, (b)는 그 단면도이다.
도 6(a)는 외장 시트를 사용한 본 발명의 제2 태양의 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도, (b)는 그 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하에, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1(a)는 본 발명의 제1 태양의 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 1(b)는 본 발명의 제1 태양의 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 1에 의하면, 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트(1)의 일방의 면에 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴(2)이 만들어져 있다. 도전성 패턴(2)은 좌우 한 쌍의 접속 단자부(21a, 21b)와, 이들 접속 단자부(21a, 21b)로부터 각각 뻗은 리드선(22a, 22b)과, 리드선(22a, 22b)으로부터 이어지는 히터부(23)가 1개의 도전선으로 이루어지는 연속된 선 형상 패턴으로서 만들어져 있다. 이 실시형태와 같이, 히터부를 전체적으로 비직선 형상의 것으로 해도 된다.

본 발명의 제1 태양의 필름 히터에 사용하는 지지 시트는 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 것이다. 이것에 의해, 전체적으로 투명한 필름 히터를 적합하게 제작할 수 있다. 전체적으로 투명한 필름 히터는 가열 대상이 되는 피착체의 의장성을 손상시키지 않고, 여러 피착체에 첩착 가능하다.

또한, 열가소성 수지 시트를 사용함으로써, 요철이 있는 것과 같은 형상의 피착체에 대해 간단하게 첩착할 수 있고, 특히, 피착체가 수지 성형체인 경우, 진공 성형, 열 프레스 성형, 라미네이트 성형, 인 몰드 성형, 인서트 성형 등의 성형 방법으로, 수지 성형체의 표면에 필름 히터를 형성할 수 있다.

열가소성 수지 시트로서는 에틸렌계 수지, 프로필렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 열가소성 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, ABS 수지 등을 사용할 수 있고, 이것들을 2종 이상 함유하는 것이어도 된다. 특히, 성형성, 기계적 강도, 유연성, 내후성이 우수한 폴리프로필렌계 수지를 사용하는 것이 좋다.

열가소성 수지 시트에는, 무기 미세 분말 혹은 유기 필러, 분산제, 산화방지제, 상용화제, 자외선 안정제, 안티블로킹제, 대전방지제 등을 적당히 첨가할 수 있다.

열가소성 수지 시트의 두께는 바람직하게는 0.030mm∼1.000mm, 더욱 바람직하게는 0.100mm∼0.700mm이다.

도전성 패턴은 은 페이스트 등의 도전성 잉크를 사용한 인쇄나 구리박 등의 금속박의 에칭에 의해 형성할 수도 있다. 도전성 패턴을 형성하는 경우, 일정한 직경을 가지는 단면시로 원형의 도전선을 소정의 패턴으로 형성하는 것이, 하나의 연속된 선 형상으로 하여 히터부와 리드부, 접속 단자부를 용이하게 형성할 수 있는 점에서 바람직하다.

도전성 패턴을 도전선으로 구성하는 경우, 그 도전선은 적어도 금속선을 포함하여 구성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 금속선이 자기융착성의 절연 피막에 의해 피복되어 이루어지는 것으로 할 수 있다. 금속선으로서는, 예를 들면, 구리, 철, 금, 구리니켈, 니켈크롬, 철니켈크롬 등의 금속선을 사용할 수 있지만, 도전성을 가지는 것이면 다른 재료를 사용할 수도 있다. 전기 저항이나 내구성, 비용의 관점에서, 금속선으로서 구리 또는 구리에 아연이나 납, 주석, 은, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 지르코늄 등을 단독 혹은 복수 조합하고 있는 구리 합금을 사용하는 것이 바람직하다.

금속선을 피복하는 절연 피막은 절연성의 수지 피막이며, 절연 피막으로 피복된 도전선은 시판의 에나멜선으로 할 수 있다. 절연성의 수지 피막의 구체예로서는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르이미드, 폴리아미드이미드, 불소 수지 등을 들 수 있다. 절연 피막은 전형적으로는 흑색이지만, 가열 대상이 되는 피착체의 색채에 맞추어 절연 피막을 임의의 색으로 착색시켜도 된다.

도전성 패턴을 구성하는 도전선의 직경은, 예를 들면, 0.03mm∼0.20mm이다. 가는 도전선을 형성하는 것은 용이하지 않을 경우도 있지만, 가열 대상이 되는 피착체의 의장성을 손상시키기 않기 위해서는 도전선은 가능한 한 가는 편이 좋아, 도전선의 직경은 바람직하게는 0.05mm∼0.15mm이다. 도전선의 길이는 도전성 패턴의 패턴 형태 등에 맞는 것으로 할 수 있다.

도전성 패턴은 전형적으로는 지지 시트 위에서 도전선을 와이어링하여, 소정의 패턴 형태를 그리고, 도전선을 적어도 지지 시트의 표면에 메워 넣는 것에 의해 고정함으로써, 형성할 수 있다.

지지 시트의 표면에의 도전선의 매워 넣기 방법으로서는, 예를 들면, 초음파 융착의 원리를 활용하여 도전선을 지지 시트의 표면에 매워 넣는 것이 바람직하다. 초음파 융착을 행할 때에는, 도전선을 풀어내면서 열가소성 수지로 이루어지는 지지 시트의 표면을 용융시켜, 도전선을 지지 시트의 표면에 메워 넣는 것이 가능한 배선 묘화 장치를 사용할 수 있다. 이러한 배선 묘화 장치가 갖추는 초음파 헤드에 의해, 도전선을 지지 시트의 표면 위에 풀어내면서, 진동과 가압에 의해 지지 시트의 표면에 도전선을 메워 넣을 수 있다.

지지 시트의 표면에의 도전선의 메워 넣기에 의해, 지지 시트 위에서의 도전성 패턴의 위치 결정을 행할 수 있어, 외부로부터의 충격 등에 의한 도전선의 위치 벗어남의 억제를 도모할 수 있다. 또한, 지지 시트의 표면에 도전선을 메워 넣음으로써, 지지 시트의 표면 위에 도전선을 배치하는 것에 의한 지지 시트의 표면의 요철의 정도를 저감할 수 있다.

다음에 본 발명의 제1 태양의 필름 히터의 도전성 패턴의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 도전성 패턴(2)은 좌우 한 쌍의 접속 단자부(21a, 21b)와, 이들 접속 단자부(21a, 21b)로부터 각각 뻗은 리드선(22a, 22b)과, 리드선(22a, 22b)으로부터 이어지는 전체적으로 비직선 형상의 히터부(23)가 1개의 도전선으로 이루어지는 연속된 선 형상 패턴으로서 만들어진다.

1개의 연속된 도전선으로, 접속 단자부와, 리드선과, 히터부를 형성함으로써, 제조 공정을 용이하게 할 수 있고, 저비용의 필름 히터를 제조하는 것이 가능하게 된다.

도 1에서는, 접속 단자부(21a, 21b)는 도전선이 복수 개소에서 구부러져 사행하는 미앤더 형상으로 형성되어 있다. 이 경우, 접속 단자부(21a, 21b)는 복수 개소에서 구부러져 사행하는 되꺾임 부분의 되꺾임 횟수를 소정의 평면적 내에서 많게 하여 되꺾임선을 밀집시킨 것이 바람직하다. 도 1에 도시하는 실시형태와 같은 경우, 미앤더 형상은 상대적으로 길이가 짧은 구부러짐 부분과 상대적으로 길이가 긴 직선 부분이 반복되고, 이 직선 부분의 개수가 2개/mm 이상이 되도록 하는 것이 적합하다.

또한, 필요에 따라, 접속 단자부 위에 외부 전극과의 접속 효율을 높이기 위해 금속판으로 이루어지는 도전편을 더 설치할 수 있다. 금속판으로서는, 예를 들면, 구리, 구리 합금, 철, 철과 니켈 합금 등을 사용할 수 있다.

도전선이 절연 피막으로 피복되어 있는 경우에는, 접속 단자부의 도전선을 피복하는 절연 피막을 제거하여, 내부의 금속선을 노출시킨다. 노출시키는 방법으로서는, 밀링 장치 등에 의한 절삭으로 가능하지만, 금속판이나 외부 전극과 납땜 접속할 때의 열로 절연 피막을 용융 제거할 수도 있다.

히터부(23)는 좌우 한 쌍의 접속 단자부(21a, 21b)로부터 각각 뻗는 리드선(22a, 22b)으로부터 와이어링 되어 형성되는, 도 1에서는, 히터부(23)는 상대적으로 길이가 짧은 구부러짐 부분과 상대적으로 길이가 긴 직선 부분이 반복되어, 복수 개소에서 구부러져서 사행하는, 전체적으로 비직선 형상의 선 형상 패턴으로 되어 있다. 히터부의 패턴은 피착체의 형상이나 가열 면적, 가열 효율을 고려하여 임의의 패턴으로 할 수 있고, 직선 부분을 포함하지 않는 곡선 형상의 반복이나 스파이럴 형상이어도 된다.

도 1에서는, 도전성 패턴은 히터부(23)를 중심으로 좌우 한 쌍의 접속 단자부(21a, 21b)와 좌우 한 쌍의 리드부(22a, 22b)로 이루어지고, 도전선에 의해 일방의 접속 단자부(21a)의 단부를 시점으로 하여 미앤더 형상의 접속부(21a)가 형성되고, 이 접속 단자부(21a)의 타단부로부터 리드선(22a)이 연장되고, 이 리드선(22a)으로부터 와이어링 된 도전선으로 히터부(23)가 형성되고, 이 히터부(23)로부터 타방의 리드선(22b)이 연장되고, 타방의 접속 단자부(21b)로 이어지는 1개의 도전선이며, 하나의 연속된 선 형상의 히터부(23), 리드부(22), 접속 단자부(21)가 형성되어 있다.

본 발명의 제1 태양의 다른 실시예에서는, 지지 시트의 도전성 패턴을 만든 면에, 도전성 패턴을 덮는 다른 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 외장 시트가 설치되고, 외장 시트에는, 접속 단자부의 적어도 일부를 외부에 노출시키는 관통구멍이 설치된 필름 히터로 할 수 있다.

도 2(a)는 본 발명의 제1 태양에 사용할 수 있는 외장 시트의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 2(b)는 본 발명의 제1 태양에 사용할 수 있는 외장 시트의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 2에서는, 필름 히터의 지지 시트와 대략 동일 형상의 외장 시트(3)에, 필름 히터의 접속 단자부의 적어도 일부를 외부에 노출시키는 관통구멍(31)이 설치되어 있다.

외장 시트에는, 지지 시트와 동일한 열가소성 수지 시트를 사용할 수 있고, 도전성 패턴을 형성한 지지 시트의 표면에 열처리 및/또는 프레스 처리를 시행함으로써, 외장 시트를 첩합할 수 있다. 첩합에는, 필요에 따라, 지지 시트와 외장 시트의 사이에, 접착층, 점착층, 히트실링층 등을 개재시켜도 된다.

외장 시트에는, 접속 단자부의 적어도 일부를 외부에 노출시키는 관통구멍이 설치된다. 접속 단자부를 노출시키기 위한 외장 시트의 관통구멍의 형성에는, 금형에 의한 펀칭 가공이나 레이저 장치 등의 절삭 수단을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 톰슨날, 절삭날, 레이저 커터, 또는 밀링 장치 등을 사용할 수 있다.

도 3(a)는 외장 시트를 사용한 본 발명의 제1 태양의 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 3(b)는 외장 시트를 사용한 본 발명의 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 3에 도시하는 실시형태로부터 알 수 있는 바와 같이, 도전성 패턴을 형성한 지지 시트(1)의 전체면이 관통구멍(31)을 제외하고 외장 시트(3)에 의해 덮여 있고, 이것에 의해 전체적으로 투명한 열가 소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트(1)와 외장 시트(3)의 사이에 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 협지된 구성이어도, 접속 단자부(21)는 외부 전원과 확실하게 전기적으로 접속할 수 있다. 또한, 지지 시트의 표면의 히터부와 리드부를 외장 시트로 덮어 보호하는 것이 가능하게 된다.

외장 시트의 표면에는, 필요에 따라, 방오층이나 방담층, 대전방지층, 하드 코트층 등을 형성해도 된다.

본 발명의 제1 태양에서는, 필요에 따라, 지지 시트의 도전성 패턴이 만들어진 면과는 반대의 면에 점착층이 만들어진 구성으로 할 수 있다. 점착층을 사용함으로써, 요철이 있는 것과 같은 형상의 피착체에 대하여 간단하게 첩착할 수 있다. 점착층으로서는, 예를 들면, 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 고무계, 폴리에스테르계, 셀룰로오스계, 에멀션 등의 점착제가 사용 가능하다. 또 필요에 따라 점착제의 특성 향상을 위한 첨가제로서 필러나 점착부여제나 경화제 등도 적당하게 사용할 수 있다.

점착층의 두께는 접착력이 얻어지는 두께이면 특별히 한정되지 않고, 통상은 20㎛∼200㎛로 하고, 바람직하게는 25㎛∼75㎛ 정도가 좋다. 점착층을 형성하는 경우, 점착제를 그라비아 코팅, 그라비아 리버스 코팅, 콤마 코팅, 나이프 코팅, 다이 코팅 등의 도포 방식을 사용하여 형성할 수 있다.

도 4(a)는 본 발명의 제2 태양의 하나의 실시형태의 필름 히터를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 4(b)는 본 발명의 제2 태양의 하나의 실시형태의 필름 히터를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 4에 의하면, 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트(101)의 일방의 면에 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 만들어지고, 지지 시트(101)의 타방의 면은 요철을 가지고, 도전성 패턴이 좌우 한 쌍의 접속 단자부(121a, 121b)와, 이들 접속 단자부(121a, 121b)로부터 각각 뻗은 리드선(122a, 122b)과, 리드선(122a, 122b)으로부터 이어지는 히터부(123)를 가진다. 이 실시형태와 같이, 히터부를 전체적으로 비직선 형태의 것으로 해도 된다.

도 4에서는, 도전성 패턴은 연속된 1개의 도전선으로 형성되고, 접속 단자부(121a, 121b)는 리드부(122a, 122b)로부터 각각 뻗은 도전선이 복수 개소에서 구부러진 선 형상 패턴으로 구성되어 있다.

본 발명의 제2 태양의 필름 히터에 사용하는 지지 시트는 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 것이다. 이것에 의해, 전체적으로 투명한 필름 히터를 적합하게 제작할 수 있다. 전체적으로 투명한 필름 히터는 가열 대상이 되는 피착체의 의장성을 손상시키지 않고, 여러 피착체에 첩착 가능이다.

또한, 열가소성 수지 시트를 사용함으로써, 요철이 있는 것과 같은 형상의 피착체에 대하여 간단하게 첩착할 수 있고, 특히, 피착체가 수지 성형체인 경우, 진공 성형, 열 프레스 성형, 라미네이트 성형, 인 몰드 성형, 인서트 성형 등의 성형 방법으로, 수지 성형체의 표면에 필름 히터를 형성할 수 있다.

지지 시트가 되는 투명한 열가소성 수지 시트의, 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 만들어진 면과는 반대의 면, 즉, 피착체와 첩합하는 면은 요철면을 가진다. 지지 시트가 요철면을 가짐으로써, 피착체에 첩합할 때의 공기의 빠짐이 좋아져, 외관 불량이나 파손 등의 원인이 되는 기포를 지지 시트와 피착체의 사이에 포함하기 어려워진다.

열가소성 수지 시트에 요철면을 형성하는 방법으로서는 엠보스 가공 등을 들 수 있다. 요철에 의한 공간이나 기복면에 의해, 피착체와 첩합하는 면의 단위면적당의 실제 면적(표면적)이 증가하여, 피착체와 지지 시트와의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

요철에 의한 기복면의 정도는 깊이 수 마이크로미터라고 하는 미세한 크기부터, 수십 밀리미터라고 하는 대단히 큰 것까지 가능하지만, 피착체와 첩합한 후에 외관상 요철이 잘 보이지 않게 하는 점에서는, 5㎛∼50㎛, 바람직하게는 10㎛∼30㎛이면 좋다.

요철 형상으로서는 특별히 제약은 없고, 파형, 구체, 원형, 타원형, 사다리꼴, 뿔꼴 등의 기하학적 형상 외에, 미세한 배껍질 모양이나 각종 그림 모양 등이어도 되는데, 공기의 빠짐을 좋게 하는 점에서는, 파형을 포함하는 형상이면 좋다.

도전성 패턴은 은 페이스트 등의 도전성 잉크를 사용한 인쇄나 구리박 등의 금속박의 에칭에 의해 형성할 수도 있다. 도전성 패턴을 형성하는 경우, 일정한 직경을 가지는 단면시로 원형의 도전선을 소정의 패턴으로 형성하는 것이, 하나의 연속된 선상으로서 히터부와 리드부, 접속 단자부를 용이하게 형성할 수 있는 점에서 바람직하다.

도전성 패턴을 도전선으로 구성하는 경우, 그 도전선은 적어도 금속선을 포함하여 구성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 금속선이 자기융착성의 절연 피막에 의해 피복되어 이루어지는 것으로 할 수 있다. 금속선으로서는, 예를 들면, 구리, 철, 금, 동 니켈, 니켈 크롬, 철 니켈 크롬 등의 금속선을 사용할 수 있지만, 도전성을 가지는 것이면 다른 재료를 사용할 수도 있다. 전기 저항이나 내구성, 비용의 관점에서, 금속선으로서 구리 또는 구리에 아연이나 납, 주석, 은, 알루미늄, 니켈, 베릴륨, 지르코늄 등을 단독 혹은 복수 조합시키고 있는 구리 합금을 사용하는 것이 바람직하다.

금속선을 피복하는 절연 피막은 절연성의 수지 피막이며, 절연 피막으로 피복된 도전선은 시판의 에나멜선으로 할 수 있다. 절연성의 수지 피막의 구체예로서는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르이미드, 폴리아미드이미드, 불소 수지 등을 들 수 있다. 절연성 피막은 전형적으로는 흑색이지만, 가열 대상이 되는 피착체의 색채에 맞추어 절연 피막을 임의의 색으로 착색시켜도 된다.

도전성 패턴을 구성하는 도전선의 직경은, 예를 들면, 0.03mm∼0.20mm이다. 가는 도전선을 형성하는 것은 용이하지 않은 경우도 있지만, 가열 대상이 되는 피착체의 의장성을 손상시키지 않기 위해서는 가능한 한 가는 편이 좋고, 도전선의 직경은 바람직하게는 0.05mm∼0.15mm이다. 도전선의 길이는 도전성 패턴의 패턴 형태 등에 따른 것으로 할 수 있다.

지지 시트의 표면에의 도전선의 매워 넣기 방법으로서는, 예를 들면, 초음파 융착의 원리를 활용하여 도전선을 지지 시트의 표면에 메워 넣는 것이 바람직하다. 초음파 융착을 행할 때는, 도전선을 풀어내면서 열가소성 수지로 이루어지는 지지 시트의 표면을 용융시키고, 도전선을 지지 시트의 표면에 메워 넣는 것이 가능한 배선 묘화 장치를 사용할 수 있다. 이러한 배선 묘화 장치가 갖추는 초음파 헤드에 의해, 도전선을 지지 시트의 표면 위로 풀어내면서, 진동과 가압에 의해 지지 시트의 표면에 도전선을 메워 넣을 수 있다.

지지 시트의 표면에의 도전선의 메워 넣기에 의해, 지지 시트 위에서의 도전성 패턴의 위치 결정을 행할 수 있어, 외부로부터의 충격 등에 의한 도전선의 위치 벗어남의 억제를 도모할 수 있다. 또한, 지지 시트의 표면에 도전선을 매워 넣음으로써, 지지 시트의 표면 위에 도전선을 배치하는 것에 의한 지지 시트의 표면의 요철의 정도를 저감할 수 있다.

다음에 본 발명의 제2 태양의 필름 히터의 도전성 패턴의 실시형태에 대해 설명한다.

도 4를 참조하면, 도전성 패턴(102)은 좌우 한 쌍의 접속 단자부(121a, 121b)와, 이들 접속 단자부(121a, 121b)로부터 각각 뻗은 리드선(122a, 122b)과, 리드선(122a, 122b)으로부터 이어지는 전체적으로 비직선 모양의 히터부(123)가 1개의 도전선으로 이루어지는 연속된 선 형상 패턴으로서 만들어진다.

1개의 연속된 도전선으로, 접속 단자부와, 리드선과, 히터부를 형성함으로써, 제조 공정을 용이하게 할 수 있어, 저비용의 필름 히터를 제조하는 것이 가능하게 된다.

도 4에서는, 접속 단자부(121a, 121b)는 도전선이 복수 개소에서 구부러져 사행하는 미앤더 형상으로 형성되어 있다. 이 경우, 접속 단자부(121a, 121b)는 복수 개소에서 구부러져 사행하는 되꺾임 부분의 되꺾임 횟수를 소정의 평면적 내에서 많게 하여 되꺾임선을 밀집시킨 것이 바람직하다. 도 4에 도시하는 실시형태와 같은 경우, 미앤더 형상은 상대적으로 길이가 짧은 구부러짐 부분과 상대적으로 길이의 긴 직선 부분이 반복되고, 이 직선 부분의 개수가 2개/mm 이상이 되도록 하는 것이 적합하다.

히터부(123)는 좌우 한 쌍의 접속 단자부(121a, 121b)로부터 각각 뻗은 리드선(122a, 122b)으로부터 와이어링 되어 형성되는, 도 4에서는, 히터부(123)는 상대적으로 길이가 짧은 구부러짐 부분과 상대적으로 길이가 긴 직선 부분이 반복되고, 복수 개소에서 구부러져 사행하는, 전체적으로 비직선 형상의 선 형상 패턴으로 되어 있다. 히터부의 패턴은 피착체의 형상이나 가열 면적, 가열 효율을 고려하여 임의의 패턴으로 할 수 있고, 직선 부분을 포함하지 않는 곡선 형상의 반복이나 스파이럴 형상이어도 된다.

도 4에서는, 도전성 패턴은 히터부(123)를 중심으로 좌우 한 쌍의 접속 단자부(121a, 121b)와 좌우 한 쌍의 리드부(122a, 122b)로 이루어지고, 도전선에 의해 일방의 접속 단자부(121a)의 단부를 시점으로 하여 미앤더 형상의 접속부(121a)가 형성되고, 이 접속 단자부(121a)의 타단부로부터 리드선(122a)이 연장되고, 이 리드선(122a)으로부터 와이어링 된 도전선으로 히터부(123)가 형성되고, 이 히터부(123)로부터 타방의 리드선(122b)이 연장되고, 타방의 접속 단자부(121b)에 이어지는 1개의 도전선으로, 하나의 연속된 선상의 히터부(123), 리드부(122), 접속 단자부(121)가 형성되어 있다.

본 발명의 제2 태양의 다른 실시예에서는, 지지 시트의 도전성 패턴을 만든 일방의 면에, 도전성 패턴을 덮는 다른 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 외장 시트가 설치되고, 외장 시트에는, 접속 단자부의 적어도 일부를 외부에 노출시키는 관통구멍이 설치된 필름 히터로 할 수 있다.

도 5(a)는 본 발명의 제2 태양에 사용할 수 있는 외장 시트의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 5(b)는 본 발명의 제2 태양에 사용할 수 있는 외장 시트의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 5에서는, 지지 시트와 대략 동일 형상의 외장 시트(103)에, 필름 히터의 접속 단자부의 적어도 일부를 외부에 노출시키는 관통구멍(131)이 설치되어 있다.

외장 시트는 지지 시트와 동일한 열가소성 수지 시트를 사용할 수 있고, 도전성 패턴을 형성한 지지 시트의 일방의 면에 열처리 및/또는 프레스 처리를 시행함으로써, 외장 시트를 첩합할 수 있다. 첩합에는, 필요에 따라, 지지 시트와 외장 시트의 사이에, 접착층, 점착층, 히트실링층 등을 개재시켜도 된다.

도 6(a)는 외장 시트를 사용한 본 발명의 제2 태양 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 6(b)는 외장 시트를 사용한 본 발명의 제2 태양의 필름 히터의 일례를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

도 6에 도시하는 실시형태로부터 알 수 있는 바와 같이, 도전성 패턴을 형성한 지지 시트(101)의 일방의 면의 전체면이 관통구멍(131)을 제외하고 외장 시트(103)에 의해 덮여 있고, 이것에 의해 전체적으로 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트(101)와 외장 시트(103)의 사이에 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 협지된 구성이더라도, 접속 단자부(121)는 외부 전원과 확실하게 전기적으로 접속할 수 있다. 또한 지지 시트의 일방의 면에 형성된 히터부와 리드부를 외장 시트로 덮어 보호하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제2 태양에서는, 필요에 따라, 지지 시트의 타방의 돌출면 위에 점착층이 만들어진 구성으로 할 수 있다. 점착층을 사용함으로써, 피착체에 대하여 간단하게 첩착할 수 있다. 점착층으로서는, 예를 들면, 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 고무계, 폴리에스테르계, 셀룰로오스계, 에멀션 등의 점착제가 사용 가능하다. 또 필요에 따라 점착제의 특성 향상을 위한 첨가제로서 필러나 점착부여제나 경화제 등도 적당히 사용할 수 있다.

실시예

(실시예 1)

지지 시트가 되는 열가소성 수지 시트(미츠비시쥬시 가부시키가이샤 제품 폴리카시트 DPI-AO 두께 0.075mm)를 준비하고, 지지 시트의 표면에 도전선(ELEKTRISOLA사제 자기융착 피막 도선 AB15 φ0.10mm)을, 초음파 헤드를 갖춘 배선 묘화 장치(Ruhlamat사제 WCE150, 설정 조건: USP1200, speed 40%)를 사용하여 매워 넣어, 도 1에 도시하는 바와 같은 도전성 패턴을 형성했다.

도전성 패턴은 리드부의 길이(단자부로부터 최초의 되꺾임 위치까지의 직선 부분의 길이)가 130mm, 히터부는 직선 부분 90mm, 되꺾임 부분(피치) 10mm, 되꺾임 횟수(직선 부분의 선수) 8회로 하고, 접속 단자부는 직선 부분 17mm, 되꺾임 부분(피치) 0.3mm, 되꺾임 횟수(직선 부분의 선수) 12회로 했다. 최후에, 세로 170mmm×가로 120mm로 잘라, 필름 히터를 제작했다.

(실시예 2)

외장 시트가 되는 열가소성 수지 시트(미츠비시쥬시 가부시키가이샤 제품 폴리카시트 DPI-AO 두께 0.075mm)를 준비하고, 접속 단자부가 대응하는 위치에 10mm×10mm의 관통구멍을 형성했다. 실시예 1의 도전성 패턴을 배선한 지지 시트의 표면에 외장 시트를 첩합하고, 진공 라미네이트기(메이키세이사쿠쇼제 MVLP-500, 온도 180℃, 압력 0.5MPa)에 의해 가열 프레스하여, 지지 시트 위에 충분히 밀착시켰다. 최후에, 세로 170mmm×가로 120mm로 잘라, 필름 히터를 제작했다.

(실시예 3)

지지 시트가 되는 열가소성 수지 시트(미츠비시쥬시 가부시키가이샤 제품 폴리카시트 DPI-AO 두께 0.075mm)를 준비하고, 표면이 평탄한 금속판과 표면에 엠보스형이 형성된 금속판으로 열가소성 수지 시트를 사이에 끼고, 진공 라미네이트기(메이키세이사쿠쇼제 MVLP-500, 온도 180℃ 압력 0.5MPa)에 의해 가열 프레스하여 엠보스 가공을 행하고, 지지 시트의 편면에 요철면을 형성했다. 요철면은 깊이 약 20㎛의 파형의 연속 모양으로 했다.

지지 시트의 평탄한 표면에 도전선(ELEKTRISOLA사제 자기융착 피막 도선 AB15 φ0.10mm)을, 초음파 헤드를 갖춘 배선 묘화 장치(Ruhlamat사제 WCE150, 설정 조건: USP1200, speed 40%)를 사용하여 매워 넣어, 도 4에 도시하는 바와 같은 도전성 패턴을 형성했다.

(실시예 4)

외장 시트가 되는 열가소성 수지 시트(미츠비시쥬시 가부시키가이샤 제품 폴리카시트 DPI-AO 두께 0.075mm)를 준비하고, 접속 단자부가 대응하는 위치에 10mm×10mm의 관통구멍을 형성했다. 실시예 3의 도전성 패턴을 배선한 지지 시트의 표면에 외장 시트를 첩합하고, 진공 라미네이트기(메이키세이사쿠쇼제 MVLP-500, 온도 180℃ 압력 0.5MPa)에 의해 가열 프레스하여, 지지 시트 위에 충분히 밀착시켰다. 최후에, 세로 170mmm×가로 120mm로 잘라, 필름 히터를 제작했다.

1, 101 지지 시트
2, 102 도전성 패턴
21a, 21b, 121a, 121b 접속 단자부
22a, 22b, 122a, 122b 리드부
23, 123 히터부
3, 103 외장 시트
31, 131 관통구멍

Claims

투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트의 일방의 면에, 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 만들어지고, 상기 도전성 패턴은 접속 단자부와, 이 접속 단자부로부터 뻗은 리드선과, 이 리드선으로부터 이어지는 히터부가 1개의 도전선으로 이루어지는 연속된 선 형상 패턴으로서 만들어진 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제1항에 있어서, 상기 접속 단자부는 상기 도전선이 복수 개소에서 구부러진 패턴으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제1항에 있어서, 상기 지지 시트의 상기 도전성 패턴이 만들어진 면에, 상기 도전성 패턴을 덮도록, 상기 지지 시트와는 다른 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 외장 시트가 설치되고, 이 외장 시트에는, 상기 접속 단자부의 적어도 일부를 외부에 노출시키는 관통구멍이 설치된 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제1항에 있어서, 상기 접속 단자부 위에, 금속판이 더 설치된 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제1항에 있어서, 상기 도전성 패턴을 구성하는 도전선이, 상기 접속 단자부를 제외하고, 자기융착성의 절연 피막에 의해 피복되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제1항에 있어서, 상기 지지 시트의 도전성 패턴이 만들어진 면과는 반대의 면에 점착층이 설치된 것을 특징으로 하는 필름 히터.
투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 지지 시트의 일방의 면에 도전선으로 이루어지는 도전성 패턴이 만들어지고, 이 지지 시트의 타방의 면은 요철을 가지고, 상기 도전성 패턴이 접속 단자부와, 이 접속 단자부로부터 뻗은 리드선과, 이 리드선으로부터 이어지는 히터부를 가지는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제7항에 있어서, 상기 도전성 패턴은 연속된 1개의 도전선으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제7항에 있어서, 상기 접속 단자부는 상기 리드부로부터 뻗은 상기 도전선이 복수 개소에서 구부러진 패턴으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제7항에 있어서, 상기 지지 시트의 상기 일방의 면측에, 상기 도전성 패턴을 덮도록, 상기 지지 시트와는 다른 투명한 열가소성 수지 시트로 이루어지는 외장 시트가 설치되고, 이 외장 시트에는, 상기 접속 단자부의 적어도 일부를 외부에 노출시키는 관통구멍이 설치된 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제7항에 있어서, 상기 접속 단자부 위에, 금속판이 더 설치된 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제7항에 있어서, 상기 도전성 패턴을 구성하는 도전선이, 상기 접속 단자부를 제외하고, 자기융착성의 절연 피막에 의해 피복되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 히터.
제7항에 있어서, 상기 지지 시트의 상기 타방의 면에 점착층이 설치된 것을 특징으로 하는 필름 히터.