WO2022054720A1 - 発熱フィルムの製造方法、発熱フィルム、レンズおよび車載カメラ - Google Patents

発熱フィルムの製造方法、発熱フィルム、レンズおよび車載カメラ Download PDF

Info

Publication number
WO2022054720A1
WO2022054720A1 PCT/JP2021/032499 JP2021032499W WO2022054720A1 WO 2022054720 A1 WO2022054720 A1 WO 2022054720A1 JP 2021032499 W JP2021032499 W JP 2021032499W WO 2022054720 A1 WO2022054720 A1 WO 2022054720A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
generating film
generating
film
film according
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/032499
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博一 内山
成功 八釣
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority to JP2022547557A priority Critical patent/JP7345119B2/ja
Priority to EP21866679.0A priority patent/EP4213590A1/en
Priority to US17/908,280 priority patent/US20230128849A1/en
Publication of WO2022054720A1 publication Critical patent/WO2022054720A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041Lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/02Viewing or reading apparatus
    • G02B27/028Viewing or reading apparatus characterised by the supporting structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/12Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/55Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor with provision for heating or cooling, e.g. in aircraft
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B30/00Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • H05B3/03Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/146Conductive polymers, e.g. polyethylene, thermoplastics
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/24Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor being self-supporting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2214/00Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/02Heaters specially designed for de-icing or protection against icing

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a heat-generating film, a heat-generating film, a lens, and an in-vehicle camera.
  • Patent Document 1 discloses a lens unit having a snow melting function by a heater portion that generates heat when energized.
  • Patent Document 2 discloses an image pickup device that includes a diameter plate connected to a heat source between a lens and an image pickup unit and suppresses the occurrence of dew condensation on the lens.
  • the manufacturing method according to the present disclosure is a manufacturing method of a heat-generating film that heats a lens.
  • the present invention includes a supply step of supplying the film raw material in a heated state or a normal temperature state depending on the supply thickness of the film raw material containing a carbon filler, a binder resin, and a solvent.
  • the heat-generating film according to the present disclosure is a heat-generating film that heats the lens. It contains a carbon filler and a resin, and the sum of the contents of the carbon filler and the resin is 90% or more based on the whole heat-generating film.
  • the present disclosure it is possible to manufacture a heat-generating film having excellent environmental resistance by a simple manufacturing process. More specifically, since the heat-generating film is manufactured through a supply process of supplying the film raw material in a heated state or a normal temperature state depending on the supply thickness of the film raw material, the carbon filler and the resin contained in the heat-generating film are used. The sum of the contents can be 90% or more.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view showing a state in which a film raw material is supplied to a lens
  • FIG. 1 (b) is an enlarged cross-sectional view of a region b surrounded by a broken line in FIG. 1 (a).
  • 2 (a) and 2 (b) are process cross-sectional views schematically showing a conventionally known method for manufacturing a heat-generating film.
  • FIG. 3 is a process sectional view schematically showing a method for producing a heat-generating film according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4A is a perspective view schematically showing the heat-generating film according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 4B is a cross-sectional view schematically showing the heat-generating film according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an in-vehicle camera provided with a lens according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a comparison diagram showing a contrast between a cross section of a film raw material containing a high boiling point solvent and a cross section of a film raw material containing a low boiling point solvent.
  • FIG. 7 is a process perspective view schematically showing a method for manufacturing a heat-generating film according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a process perspective view schematically showing a method for manufacturing a heat-generating film according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a process perspective view schematically showing a method for manufacturing a heat-generating film according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a process perspective view schematically showing a method for producing a heat-generating film according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a process perspective view schematically showing a method for manufacturing a heat-generating film according to a modification 1 of the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a process perspective view schematically showing a method for manufacturing a heat-generating film according to Modification 2 of the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a process perspective view schematically showing a method for manufacturing a heat-generating film according to a modification 3 of the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a perspective view of a second embodiment of the heat-generating film of the present disclosure.
  • FIG. 15 (a) is a plan view of the second embodiment of the heat-generating film of the present disclosure
  • FIG. 15 (b) is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 15 (a) in the direction of arrow.
  • FIG. 16 is a perspective view of a third embodiment of the heat-generating film of the present disclosure.
  • 17 (a) is a plan view of the third embodiment of the heat-generating film of the present disclosure
  • FIG. 17 (b) is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 17 (a) in the direction of arrow.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a modified example of the third embodiment of the heat-generating film of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a modified example of the third embodiment of the heat-generating film of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a plan view of a modified example of the third embodiment of the heat-generating film of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a plan view of a modified example of the third embodiment of the heat-generating film of the present disclosure.
  • 21 (a) is a plan view of a fourth embodiment of the heat-generating film of the present disclosure, and FIG. 21 (b) is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 21 (a) in the direction of arrow.
  • 22 (a) is a plan view of a modified example of the fourth embodiment of the heat-generating film of the present disclosure, and FIG. 22 (b) is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 22 (a) in the direction of arrow. ..
  • FIG. 23 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating films of the second embodiment and the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating films of the second embodiment and the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating films of the second embodiment and the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 26 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating films of the second embodiment and the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 27 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating film according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating films of the second embodiment and the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating films of the second embodiment and the
  • FIG. 28 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating film according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 29 is a process perspective view schematically showing a manufacturing method for manufacturing the heat-generating film according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • 30 (a) is an SEM image of a heat-generating film of a comparative example
  • FIG. 30 (b) is an elemental analysis mapping image
  • FIG. 30 (c) is an elemental analysis table based on FIG. 30 (b).
  • 31 (a) is an SEM image of the heat-generating film of the example
  • FIG. 31 (b) is an elemental analysis mapping image
  • FIG. 31 (c) is an elemental analysis table based on FIG. 31 (b).
  • FIG. 32 (a) is a graph showing the relationship between the resistance value and the elapsed time in an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% with respect to the heat-generating film of the comparative example
  • FIG. 32 (b) is a graph showing the relationship between the heat-generating film and FIG. 32 (a).
  • FIG. 33 (a) is a graph showing the relationship between the resistance value and the elapsed time in an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% with respect to the heat-generating film of the example
  • FIG. 33 (b) is a graph showing the relationship of the elapsed time.
  • a heater material in which a transparent conductive film such as ITO is formed as a thin film on a resin base material such as PET film, polyimide, or liquid crystal polymer, or carbon particles and a dielectric material on the resin base material.
  • a resin base material such as PET film, polyimide, or liquid crystal polymer, or carbon particles and a dielectric material on the resin base material.
  • a lens in which a film raw material containing carbon particles and a solvent is conventionally coated on a lens base material 100'and the film raw material is baked to provide a heat generating film 10' is known ( FIG. 1 (a)).
  • a method of arranging the dispenser 51 above the lens base material 100'and applying the film raw material using the dispenser 51 can be mentioned (FIG. 1 (FIG. 1). b)).
  • FIG. 2A shows a heat-generating film obtained by applying the film raw material 11'to the designed thickness using the dispenser 51, and then performing oven temporary baking (100 ° C.) for 10 minutes and main curing baking (200 ° C.) for 60 minutes.
  • the cross section of is shown schematically. It is known that the volume of the heat-generating film raw material having a heater function shrinks to about 1/10 by baking, and in order to obtain a heat-generating film having a thickness of about 400 ⁇ m, a dispenser 51 has a thickness of about 4 mm. It was necessary to apply the film raw material 11'until. When the film raw material 11'is applied so as to be a thick film in this way, as shown in FIG. 2A, it is not possible to obtain a heat-generating film 10'with a desired shape, and the shape becomes unstable. Had.
  • the manufacturing process schematically shown in FIG. 2B can be considered. That is, after applying one layer of the film raw material 11'with the dispenser 51, the oven temporary baking (100 ° C.) is performed for 10 minutes. Then, after applying one layer of the film raw material again, the oven temporary baking is performed again in the same manner. A manufacturing method is conceivable in which this is repeated until a heat-generating film precursor having a desired thickness is obtained, and then the main curing bake (200 ° C.) is performed for 60 minutes.
  • the problem that the shape of the manufactured heat-generating film 10'is unstable can be solved, but the manufacturing process becomes complicated by repeating the coating of the film raw material and the oven temporary baking. Further, as will be described later, in the above manufacturing method, when the heat-generating film is subjected to a quality test in an environment of high temperature (85 ° C.) and high humidity (85%), the resistance value of the heat-generating film changes significantly after a long period of time, and the reliability is increased. It was a detriment to sex.
  • FIG. 3 is a process sectional view schematically showing a method for producing a heat-generating film according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the film raw material 11 contains a carbon filler, a binder resin and a solvent.
  • Carbon fillers are conductive and may be granular, flake or fibrous, carbon black, acetylene black, ketjen black, furnace black, natural graphite, artificial (artificial) graphite, kissed graphite, amorphous. At least one may be selected from the group consisting of carbon, hard carbon, soft carbon, activated carbon, carbon nanofibers, carbon nanotubes, and fullerene.
  • conductivity in the present specification means that the surface electric resistance value is 107 ⁇ or less.
  • the binder resin may contain a functional group that contributes to the curing reaction. Specifically, from the viewpoint of heat resistance or durability of the heat-generating film, it is preferable to contain a fluororesin, and more preferably, a fluororubber compound may be used.
  • the binder resin contained in the film raw material may include the one in the state before the curing reaction.
  • the solvent is preferably a low boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or lower.
  • the "boiling point" referred to in the present specification indicates the boiling point at 1 atm.
  • the solvent is preferably a non-polar solvent.
  • non-polar solvent means a solvent having a relative permittivity of 15 or less.
  • toluene relative permittivity: 2.3
  • xylene relative permittivity: 2.4
  • butyl acetate relative permittivity: 5.0
  • methylisobutylketone ratio
  • At least one may be selected from the group consisting of a permittivity: 14.0), and if these solvents are contained, other solvents may be contained.
  • the film raw material containing the carbon filler, the binder resin and the solvent preferably has a viscosity of 10,000 cps or more and 50,000 cps or less.
  • viscosity refers to the viscosity at room temperature (20 ° C to 25 ° C).
  • the film raw material has a certain degree of viscosity, so that unnecessary wetting and spreading is suppressed and the film shape has independent electrical characteristics and is stable without contacting peripheral members. Easy to handle.
  • a BH type viscometer is used for measuring the viscosity, and as an example of the measurement conditions, a measured value of 25 ° C./1 minute and 50 rpm may be used.
  • the method for producing a heat-generating film of the present disclosure includes a supply step of supplying a film raw material containing a carbon filler, a binder resin and a solvent.
  • the film raw material 11 may be supplied to the lens base material 100. Specifically, it is preferable to supply the film raw material 11 so that the outer contour is circular and has a hole in the center (that is, a donut shape) in a plan view.
  • the supply device 50 for supplying the film raw material may use a dispenser in order to supply the film raw material onto the lens base material with high accuracy, but the present invention is not limited to this example, and the spray coating device, the slit coater device, the die coater device, and the screen. At least one may be selected from the group consisting of a printing device, an inkjet device or a pad printing device. Further, a plurality of devices may be combined and supplied.
  • the film raw material 11 When the film raw material 11 is supplied to the lens base material 100, the film raw material is supplied in a heated state or a normal temperature state of the lens base material 100 according to the supply thickness of the film raw material. Therefore, a heating element 60 for bringing the lens base material 100 into a heated state or a normal temperature state may be used.
  • a thermal heater block may be used as the heating element 60, and the thermal heater block may have a structure that fits with the bottom surface of the lens base material 100.
  • any heating method may be adopted as long as the film raw material can be heated.
  • the heating element is provided with a method of heating by providing a coil heater in the heat heater block, a method of flowing a heat medium through the heat heater block to heat the heat, and a method of providing a microwave and high frequency heating device in the heater block. At least one may be selected from the group consisting of heating methods.
  • the heating temperature in the heated state while suppressing the foaming generated on the surface of the coating film due to the volatilization of the solvent component is preferably about 30 to 80 ° C.
  • the room temperature state indicates a room temperature (20 ° C to 25 ° C).
  • the device for heating the heating element in contact with the lens base material has been described, but the present invention is not limited to this example, and for example, the heating element for heating without contacting the lens base material (
  • the heating element for heating without contacting the lens base material may be a blower device such as a dryer).
  • the supply thickness when the supply thickness is less than 120 ⁇ m, it is preferable to perform the supply step in a normal temperature state, and when the supply thickness is 120 ⁇ m or more, the supply step is performed in a heated state. It is preferable to do it.
  • the supply thickness means the thickness of the coating film material after drying. This supply thickness will be described in detail with reference to FIG.
  • the shape of the heat-generating film 10 to be manufactured differs depending on the flat area of the flat portion 111 (see FIG. 4B) on the back surface of the lens. That is, when the flat area of the flat portion of the lens is large in a plan view, the diameter of the hole in the center of the heat-generating film 10 manufactured as shown in FIG. 4A on the left is reduced to reduce the diameter of the heat-generating film 10. May be thinned. On the other hand, when the flat area of the flat portion of the lens is small in plan view, the diameter of the hole in the center of the heat-generating film 10 manufactured as shown in the right figure of FIG. 4A is increased to increase the diameter of the heat-generating film 10. May be thickened. As an example, FIG.
  • FIG. 4A on the left illustrates a heat-generating film 10 having an outer contour diameter of 15.5 mm, a central hole diameter of 9 mm, and a film thickness of less than 120 ⁇ m
  • FIG. 4A on the right shows an example.
  • An example is a heat-generating film 10 having an outer contour diameter of 15.5 mm, a central hole diameter of 13.1 mm, and a film thickness of 120 ⁇ m or more.
  • the film thickness may be set so that their volumes are substantially equal. In this case, the heat-generating film is used. It becomes easy to manage the resistance value per volume of the heater.
  • a baking step of baking the film raw material may be carried out.
  • the baking step may be performed by baking at a temperature of 180 ° C. to 220 ° C. for 60 minutes or more. This baking step causes a reaction in which the film raw material is cured to produce the heat-generating film 10. Before the baking step, a temporary baking step of temporarily curing the film raw material may be performed.
  • a heat-generating film that heats the lens is manufactured.
  • An electrode 20 (see FIG. 4B) for applying electric power to the heat-generating film 10 may be formed, and the electrode 20 is formed on the back surface of the heat-generating film 10 in order to facilitate wiring. It is preferable to form it on the surface opposite to the surface in contact with the lens).
  • the heat-generating film 10 is arranged so as to be in direct contact with the lens 110, and the lens 110 can be heated by heating the heat-generating film 10. Further, the heat-generating film that generates heat of this lens may be used in a camera for exterior use, and may be provided in, for example, an in-vehicle camera (see FIG. 5).
  • the heat-generating film manufactured through the manufacturing process of the present disclosure has a stable shape as compared with the heat-generating film manufactured by the manufacturing process schematically shown in FIG. 2 (a). Further, the heat-generating film can be manufactured by a simple process as compared with the manufacturing process schematically shown in FIG. 2 (b).
  • the mode of supplying the film raw material to the lens base material 100 has been described, but the present invention is not limited to this example, and for example, the film raw material may be directly supplied to the lens 110.
  • the heating element in that case may have a structure that fits with the lens 110.
  • the heat-generating film manufactured through the manufacturing process of the present disclosure can directly form the heat-generating film with respect to the lens base material 100, the minimum number of parts can be obtained without using a base material or the like. Therefore, the cost can be reduced. Further, since the electrode 20 is installed on the back surface of the heat generating film 10 (the surface opposite to the surface in contact with the lens), the electrode and the lead member can be easily connected. If the flat area of the flat part of the lens is small and a load per area is applied, the thickness of the heat-generating film should be 120 ⁇ m or more, and if the flat area of the flat part of the lens is large and no load is applied per area, heat is generated. Since the thickness of the film is less than 120 ⁇ m, it is possible to produce a heat-generating film having good pressure resistance. It was
  • FIG. 6 is a comparison diagram showing a contrast between a cross section of a film raw material containing a high boiling point solvent and a cross section of a film raw material containing a low boiling point solvent.
  • FIG. 6 shows the film raw material 11'when a high boiling point solvent is used, the heat-generating film precursor 10a'after baking, and the heat-generating film 10 when measuring resistance in a high temperature (85 ° C.) and high humidity (85%) environment.
  • the cross section of' is shown for each process.
  • the solvent was difficult to volatilize, and when the cross section of the heat-generating film precursor 10a'after baking was seen, a loophole was formed in the volatile portion of the solvent.
  • moisture or impurities caused by the surrounding high humidity environment were found in the loophole portion.
  • the inventor of the present application has found that the resistance value of the heat-generating film 10'becomes unstable due to the intrusion.
  • the lower part of FIG. 6 shows the film raw material 11 when a low boiling point solvent is used, the heat-generating film precursor 10a after baking, and the heat-generating film when measuring resistance in a high temperature (85 ° C.) and high humidity (85%) environment.
  • the cross section of 10 is shown for each process.
  • the solvent is easily volatilized, so that the loophole of the solvent is reduced when looking at the cross section of the heat generating film precursor 10a. Therefore, even if the heat-generating film 10 using this low boiling point solvent is tested in a high temperature (85 ° C.) and high humidity (85%) environment, the resistance value of the heat-generating film can be stabilized.
  • FIGS. 7 to 10 are process cross-sectional views schematically showing a method for producing a heat-generating film according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the heat-generating film manufacturing method of the present embodiment may include a support member preparation step, a supply step of supplying a film raw material, a baking step, a peeling step, and a cutting step.
  • the support member 70 may be used to support the film raw material (see FIG. 7).
  • the support member 70 may include a frame 71 made of metal and a resin member 72 that is fitted to the frame 71 and has good peelability from a film raw material.
  • the three resin members 72 may be fitted to the frame 71.
  • the resin having good releasability from the film raw material at least one may be selected from the group consisting of a fluororesin, a Teflon resin (Teflon is a registered trademark), a silicone resin, and a polyethylene terephthalate resin film having a silicone resin arranged on the surface.
  • the electrode frame 21 may be placed on the support member 70 (see FIG. 7).
  • an electrode frame 21 having electrodes for producing three heat-generating films may be placed on the support member 70.
  • the material of the electrode frame 21 may be a conductive material such as a copper plate or a copper foil, and may be a stainless foil, a copper material plated with gold, a stainless steel plated with gold, or the like.
  • the thickness of the electrode frame 21 may be 5 to 50 ⁇ m or less. More preferably, it may be 30 ⁇ m or less.
  • the corners of the contact surface between the frame 71 and the resin member 72 in the electrode frame 21 may be R-shaped, more preferably circular. This avoids stress concentration, prevents unexpected cracks on the film surface, and facilitates peeling.
  • the film raw material may be supplied onto the support member 70 (see FIG. 8).
  • a heating element 60 for bringing the support member 70 into a heated state or a normal temperature state may be used.
  • the heating element 60 can be in contact with the support member 70 to heat the film raw material 11.
  • at least one heating element 60 may be selected from the group consisting of a method using a coil heater, a method using a heat medium, and a method using microwaves and high frequency heating.
  • the heating temperature in the heated state while suppressing the foaming generated on the surface of the coating film due to the volatilization of the solvent component is preferably about 30 to 80 ° C.
  • the film raw material 11 may be supplied so as to cover at least the frame 71 and the resin member 72 by a coater device such as a die coater or a slit coater. Further, the film raw material 11 may be supplied so as to cover the frame 71, the resin member 72, and the electrode frame 21.
  • the frame 71 enables simultaneous processing of a large number of products while preventing deformation such as warpage after the curing treatment of the coating film material, and can improve production efficiency.
  • the supply thickness of the film raw material is less than 120 ⁇ m, it is preferable to carry out the supply step in a normal temperature state, and when the supply thickness is 120 ⁇ m or more, it is preferable to carry out the supply step in a heated state. Even when the supply thickness of the film raw material is less than 120 ⁇ m, the supply step may be performed in a heated state.
  • the baking step may be carried out.
  • the baking step may be performed by baking at a temperature of 180 ° C. to 220 ° C. for 60 minutes or more.
  • the baking step causes a reaction in which the film raw material is cured, and the heat-generating film precursor 10a may be produced.
  • a temporary baking step such as temporarily curing the film raw material may be performed.
  • the three resin members 72 may be peeled off from the back surface of the support member 70 (see FIG. 9). By peeling off the three resin members 72, the heat-generating film precursor 10a obtained by the baking step may be exposed on the back surface of the support member 70.
  • the structure of the support member 70 having the resin member 72 such that the three resin members 72 become one may be used.
  • a cutting step of cutting the heat-generating film precursor 10a corresponding to the lens shape may be performed (see FIG. 10). Further, the resin member 72 may be peeled off after the cutting step is performed without peeling the resin member 72. Further, another material having the same shape as the resin member 72 may be inserted and cut. Further, when further cutting, the heat-generating film precursor 10a of FIG. 9 may be cut from the back side of the surface. In the cutting step, the heat-generating film precursor 10a is cut so that the outer contour is circular and has a hole in the center in a plan view, and the thicker the heat-generating film precursor, the larger the diameter of the heat-generating film. The precursor may be cleaved.
  • the film thickness of the heat-generating film precursor when the film thickness of the heat-generating film precursor is less than 120 ⁇ m, the film is cut so that the diameter of the central hole becomes smaller, and the film thickness is reduced.
  • the film thickness When is 120 ⁇ m or more, it may be cut so that the diameter of the central hole is large. That is, by cutting so that the volumes of both are substantially equal, it becomes easy to manage the resistance value per volume of the heater of the heat generating film.
  • the heat-generating film can be manufactured through the above steps.
  • This heat-generating film includes a heat-generating portion 12 that generates heat over the entire closed region. Then, by bringing the manufactured heat-generating film into contact with the lens, a lens provided with the heat-generating film can be manufactured. Further, the heat-generating film that generates heat of this lens may be used in a camera for exterior use, and may be provided in, for example, an in-vehicle camera.
  • FIGS. 11 to 13 are process cross-sectional views schematically showing a method for manufacturing a heat-generating film according to Modifications 1 to 3 of the second embodiment of the present disclosure, respectively.
  • the frame 71 made of metal and the support member 70 provided with the resin member 72 having good peelability from the film raw material have been described.
  • the entire support member 70 may be used as a resin having good releasability from the film raw material (see FIG. 11).
  • the peeling step can be completed in the form of a continuous coating film by peeling the support member 70 from the film raw material, so that the three resin members described in the second embodiment described above can be peeled off. It is efficient when manufacturing a product on a trial basis, for example, the product can be taken out with a smaller product pitch, and the manufacturing process is easy.
  • the heat generating portion 12 is a conductive resistor in the entire closed region, the formation of the electrode 20 may be omitted.
  • the film raw material is supplied by a coater device such as a die coater or a slit coater has been described, but instead of this configuration, the film raw material is supplied by using the dispenser 51. It may be (see FIG. 12). According to such a configuration, the film raw material can be accurately supplied by the dispenser 51. If the film raw material using the dispenser 51 is supplied, the cutting step for obtaining the heat-generating film 10 may be omitted.
  • a screen printing device 52 may be used to supply the film raw material by moving the screen (see FIG. 13). According to such a configuration, a desired heat-generating film can be mass-produced by the screen printing method.
  • the heat-generating film of the present disclosure -Structure of heat-generating film (first embodiment of heat-generating film)- Next, the heat-generating film manufactured by the above-described heat-generating film manufacturing method of the present disclosure will be described.
  • the heat-generating film that heats the lens of the present disclosure comprises a carbon filler, a resin, and other inclusions, and the sum of the contents of the carbon filler and the resin is 90% or more.
  • the "contents other than the carbon filler and the resin" referred to in the present specification indicate a content that is preferably present as a constituent component of the heat-generating film and an undesired content as a component of the heat-generating film.
  • the “contents preferably present as constituents of the heat-generating film” refer to inclusions other than the carbon filler and the resin, which are caused by improving the characteristics of the heat-generating film.
  • the “contents preferably present as constituents of the heat-generating film” refer to, for example, magnesium oxide particles, aluminum oxide, and silicon oxide particles.
  • the “undesired inclusion” means a substance that is not substantially essential as a component of the heat-generating film in a broad sense, and exists as a component of a carbon filler, a resin and a heat-generating film in a narrow sense. Refers to substances other than the preferred inclusions.
  • the "undesired content” refers to a composition other than carbon fibers, a binder resin, magnesium oxide particles, aluminum oxide and silicon oxide particles.
  • the undesired inclusions may include, for example, barium sulfide particles, as well as moisture, pores and air.
  • the heat-generating film may include a heat-generating portion that generates heat over the entire closed region.
  • the entire closed region may be used as the heat generating portion.
  • the "closed region” as used herein means, for example, a region surrounded by a straight line or a curved line and closed.
  • the “whole area” is not limited to 100% of the closed region, and may be preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and even more preferably 99% or more of the region.
  • the film thickness of the heat-generating film is preferably 5 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less. By setting the film thickness in this range, the resistance value of the heat-generating film can be a desired design.
  • the heat-generating film of the present disclosure is considered to be mainly used for applying electric power to the heat-generating film to melt the freezing matter adhering to the lens.
  • the electric power applied to the heat-generating film needs to be such that the lens function is not impaired even if the lens is heated by the applied electric power. Further, it is required to melt a predetermined amount of freezing matter in a short time by using a heat-generating film.
  • the resistance value of the heat-generating film was designed in consideration of these factors, and the resistance value of the heat-generating film of the present disclosure was set to about 20 to 60 ⁇ .
  • the carbon filler may contain carbon fibers, and can reduce the fluctuation of the resistance value during operation as compared with the conventionally known carbon particles alone.
  • the resin preferably contains a fluororesin.
  • a fluororesin By containing a fluororesin, a heat-generating film having good heat resistance or durability can be obtained.
  • the heat-generating film has a circular outer contour and a hole in the center in a plan view. With such a shape, a heat-generating film that matches the lens shape can be obtained.
  • the heat generating portion 12 is in the form of a film, and as described above, the film thickness is preferably 5 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • a base material 13 for holding the heat generating portion 12 may be provided.
  • holding the heat-generating portion means a state in which the heat-generating portion is held in contact with the heat-generating portion, and the base material 13 is arranged below the heat-generating portion 12 to retain the heat-generating portion 12. This includes not only the state of being hung down, but also the state in which the heat generating portion 12 is maintained by arranging the base material 13 above or to the side of the heat generating portion 12.
  • the base material 13 includes a state in which the heat generating portion 12 and the base material 13 are laminated so as to be in contact with each other.
  • the rigidity of the heat generating film 10 can be increased.
  • the heat-generating film is provided with the base material 13, it is possible to suppress the heat shrinkage of the film due to the high temperature of the heat-generating portion 12.
  • the thickness of the base material 13 is preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the base material 13 may have a circular outer contour and a hole in the center in a plan view corresponding to the heat generating portion 12.
  • the shape of the base material 13 is not limited to this embodiment, and the contour or the shape of the hole may be elliptical or rectangular, and the contour and the shape of the hole may be different (for example, the contour may be rectangular).
  • the shape of the hole may be an ellipse).
  • the base material 13 preferably has heat resistance and insulating properties. Therefore, as the material used for the base material 13, for example, a heat-resistant insulating sheet such as polyimide, LCP, or polycarbonate may be used.
  • heat resistance of the base material means having resistance to at least the heat generated by the heat generating portion
  • insulation of the base material means having at least the heat generating portion having conductivity. It refers to the degree of insulation that can be electrically insulated.
  • the base material 13 side may be brought into contact with the lens to generate heat (see FIGS. 15 (a) and 15 (b)).
  • the lens can be easily heated by providing the wiring 22 on the heat generating portion 12 side. It also has the effect of retaining the heat of the heated lens by the base material 13 (heat insulating effect).
  • the heat generating portion 12 side may be brought into contact with the lens. In this case, it can be realized by providing wiring for supplying electric power to the heat generating portion 12 inside the lens. Since the heat generating portion 12 comes into direct contact with the lens, the lens can be heated efficiently.
  • the base material 13 may be provided with at least two through holes 13a for supplying electric power to the heat generating portion 12.
  • the heat generating portion 12 is exposed when viewed in a plan view from the base material 13 side (see FIG. 16). It is possible to supply electric power to the heat generating portion 12 through the exposed portion of the heat generating portion 12.
  • the electrode 20 When supplying electric power to the heat generating portion 12 through the through hole 13a, the electrode 20 may be embedded in the through hole 13a (see FIGS. 17 (a) and 17 (b)). Moreover, you may make an electrical connection using a conducting wire or the like without embedding the electrode 20. Further, from the viewpoint of manufacturing described later, a part of the heat generating portion 12 may be arranged in the through hole 13a (see FIG. 18).
  • the through holes 13a may be arranged at symmetrical positions with the base material 13 as the center.
  • the "target position” as used herein means a position where the through holes 13a overlap each other when rotated by 180 ° about the center of the base material 13 as a rotation axis. In this way, when the two through holes 13a are arranged at symmetrical positions with respect to the base material 13, the distances between the through holes 13a are substantially equal, so that the heat generating portion 12 can generate heat uniformly.
  • the through holes 13a may be arranged at an asymmetrical position around the base material 13 (see FIG. 19).
  • the "non-target position" as used herein means a position where the through holes 13a do not overlap each other even when rotated by 180 ° with the center of the base material 13 as the rotation axis.
  • the distance between the through holes 13a will be different. For example, according to FIG. 19, in the distance between through holes along the heat generating portion 12, the distance between through holes along the upper heat generating portion 12 is L1 and the distance between through holes along the lower heat generating portion 12 is L2.
  • the through-hole distance L1 is longer than the through-hole distance L2. That is, the current does not easily flow on the through-hole distance L1 side of the heat generating portion 12, and the current easily flows on the through-hole distance L2 side. Then, the heat generation portion 12 is less likely to generate heat on the L1 side of the through-hole distance, and is more likely to generate heat on the L2 side of the through-hole distance, so that the heat generation can be biased. According to such a configuration, for example, when the existence tendency of the freezing substance is known, for example, a large amount of the freezing substance is present on the L2 side of the through-hole distance, the heat generation is biased and the heat is effectively generated. be able to.
  • the diameter of the through hole may be changed as the form of the through hole.
  • the through hole diameter d1 on the right side may be used, and the through hole diameter d2 (> d1) on the left side may be used. Even in such a form, the heat-generating film can be effectively heated.
  • the heat-generating film 10 may further include a covering portion 14 that covers the heat-generating portion 12.
  • a covering portion 14 that covers the heat-generating portion 12.
  • the covering portion 14 preferably has heat resistance and insulating properties. Therefore, as the material used for the covering portion 14, for example, a heat-resistant insulating resin such as polyimide, LCP, or polycarbonate may be used. Further, a photosensitive resin may be used for patterning to cover the heat generating portion 12.
  • heat resistance of the covering portion means having resistance to at least the heat generated by the heat generating portion
  • insulating property of the covering portion means having at least the heat generating portion having conductivity. It refers to the degree of insulation that can be electrically insulated.
  • the heat generating portion 12 of the heat generating film 10 of the present embodiment is covered with the covering portion 14, it is possible to make it less susceptible to the influence of the external environment (for example, temperature or humidity).
  • the term "covering the heat generating portion” as used herein is not limited to the fact that the entire outer surface of the heat generating portion 12 is covered, but also includes the case where a part of the heat generating portion 12 is covered. do. That is, as shown in FIGS. 22 (a) and 22 (b), a part of the heat generating portion 12 may be covered with the covering portion 14.
  • the support member 70' may be a plate-shaped member having good peelability with respect to the base material 13.
  • the base material 13 may be placed on the support member 70'(see FIG. 23).
  • the base material 13 may have heat resistance and insulating properties, and for example, a heat resistant insulating sheet such as polyimide, LCP, or polycarbonate may be used.
  • the base material 13 may be formed with a through hole 13a for supplying electric power to the alignment marker 13b and the heat generating film.
  • the position of the through hole 13a may be the target position or the non-target position described above.
  • the size of the through hole 13a may be the same or different.
  • the film raw material may be supplied onto the base material 13 (see FIG. 24). At that time, a heating element 60 for bringing the support member 70'to a heated state or a normal temperature state may be used. According to the supply process, as described with reference to FIG. 18, a part of the heat generating portion 12 is arranged in the through hole 13a. The amount of the film raw material supplied may be controlled so that the heat generating portion 12 is not arranged in the through hole 13a.
  • the baking step may be carried out.
  • the baking step may be performed by baking at a temperature of 180 ° C. to 220 ° C. for 60 minutes or more.
  • the baking step causes a reaction in which the film raw material is cured, and the heat-generating film precursor 10a may be produced.
  • a temporary baking step such as temporarily curing the film raw material may be performed.
  • the support member 70' is peeled from the base material 13 (see FIG. 25), and after finishing the peeling step, a cutting step of cutting the heat-generating film precursor 10a according to the lens shape is carried out. (See FIG. 26). Further, the electrode 20 may be embedded in the through hole 13a.
  • the heat-generating film of the third embodiment shown in FIG. 16 can be manufactured.
  • the heat-generating film of the second embodiment can be manufactured by using the base material 13 in which the through hole 13a is not formed.
  • the patterned film raw material is supplied onto the base material 13 after the above-mentioned support member preparation step.
  • the method for patterning the film raw material include a method using printing by a screen printing device or pad printing, and a method using drawing by a dispenser device, an inkjet device, a spray coating device, or the like.
  • a heating element 60 for bringing the support member 70'to a heated state or a normal temperature state may be used.
  • the baking step may be carried out.
  • the baking step may be performed by baking at a temperature of 180 ° C. to 220 ° C. for 60 minutes or more.
  • the baking step causes a reaction in which the film raw material is cured, and the heat-generating film precursor 10a may be produced.
  • a temporary baking step such as temporarily curing the film raw material may be performed.
  • a covering material 14'for forming the covering portion 14 may be supplied.
  • the covering portion 14 preferably has heat resistance and insulating properties. Therefore, as the covering material 14'used for the covering portion 14, for example, a heat-resistant insulating resin such as polyimide, LCP, or polycarbonate may be used.
  • the temporary curing at 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower may be performed for 1 hour or less, and the main curing at 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower may be performed for 2 hours or less.
  • the support member 70' is peeled from the base material 13 (see FIG. 29), and after finishing the peeling step, a cutting step of cutting the heat-generating film precursor 10a according to the lens shape is performed. It may be carried out. Further, the electrode 20 may be embedded in the through hole 13a.
  • the heat-generating film of the fourth embodiment shown in FIG. 21 or FIG. 22 can be manufactured.
  • Example Heat-generating film manufactured by the manufacturing process schematically shown in FIG. 3
  • Comparative example Heat-generating film manufactured by the manufacturing process schematically shown in FIG. 2 (b).
  • Carbon filler Carbon black
  • Binder resin Fluoro rubber compound and crystalline silica
  • Solvent n-butyl acetate and methyl isobutyl ketone (hardener) Methanol, diethylenetriamine and silane compounds (diluting solvent) Methyl isobutyl ketone
  • the contents of the verification test were observation of SEM images, elemental analysis, and aging measurement of the resistance value of the heat-generating film in a high-temperature and high-humidity environment for the heat-generating films of Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 30 (a) is an SEM image of the heat-generating film of the comparative example
  • FIG. 31 (a) is an SEM image of the heat-generating film of the example.
  • the SEM image is an image obtained by observing the surface of the heat-generating film at an acceleration voltage of 5 kV and 10000 times with a scanning electron microscope (JSM-7900F) manufactured by JEOL Ltd.
  • FIG. 31 (b) is an elemental analysis mapping image of an example.
  • the elemental analysis mapping image is an image obtained by Oxford Instruments' Ultratime Extreme at an acceleration voltage of 10 kV and 2000 times.
  • the elemental analysis table of FIG. 30 (c) corresponds to FIG. 30 (b), and the area ratio of the portion A'(that is, the area ratio of the binder resin) is 63.2%, that of the portion B'.
  • the area ratio (that is, the area ratio of the carbon filler) was 18.0%, and the sum of the partial A'and the partial B'was 81.2%.
  • the portion A corresponds to the binder resin
  • the portion B corresponds to the carbon filler
  • the portion C corresponds to the magnesium oxide particles and the portion.
  • D corresponds to aluminum oxide or silicon oxide particles
  • partial E corresponds to an unassigned component.
  • the elemental analysis table of FIG. 31 (c) corresponds to FIG. 31 (b), and the area ratio of the portion A (that is, the area ratio of the binder resin) is 74.9%, and the area ratio of the portion B is (That is, the area ratio of the carbon filler) was 21.1%, and the sum of the portions A and B was 96.0%.
  • the sum of the carbon filler and the resin content is 90% or more based on the heat-generating film as a whole. Further, when the content of the carbon filler is 15% or more and 25% or less, it is preferable from the viewpoint of conductivity.
  • the standard of the content rate shows the ratio when the whole heat-generating film is used as a reference.
  • FIGS. 32 (a) and 33 (a) show.
  • the vertical axis represents the resistance value ( ⁇ ) and the horizontal axis represents the elapsed time.
  • graphs showing the rate of change of the resistance value corresponding to the graphs of FIGS. 32 (a) and 33 (a) are shown in FIGS. 32 (b) and 33 (b).
  • the vertical axis indicates the rate of change (%) of the resistance value
  • the horizontal axis indicates the elapsed time.
  • the graphs shown by the circle points ( ⁇ ) are the graphs for the heat-generating film having a film thickness of 50 ⁇ m, and are indicated by the triangular points ( ⁇ ).
  • the graph is a graph for a heat-generating film having a film thickness of 140 ⁇ m, and the graph shown by the square dots ( ⁇ ) corresponds to a graph for a heat-generating film having a film thickness of 350 ⁇ m.
  • the resistance value was about 150 ⁇ in the initial state, and the change in the resistance value was small even after 1000 hours.
  • the resistance value of about 84 ⁇ in the initial state increases to about 117 ⁇ after 1000 hours, and according to FIG. 32 (b). It was confirmed that the resistance value increased by 40% after 1000 hours.
  • the resistance value of about 59 ⁇ in the initial state increased to about 96 ⁇ after 1000 hours, and according to FIG. 32 (b), it increased to about 96 ⁇ . It was confirmed that the resistance value increased by 64% after 1000 hours.
  • the resistance value was larger than the design value (20 to 60 ⁇ ).
  • the graphs of FIGS. 33 (a) and 33 (b) for the heat-generating film of the example the graphs shown by the triangular points ( ⁇ ) are the graphs for the heat-generating film having a film thickness of 260 ⁇ m, and are indicated by circle points ( ⁇ ).
  • the graph is equivalent to a graph for a heat-generating film having a film thickness of 360 ⁇ m.
  • the resistance value is about 53 ⁇ in the initial state, and the change in the resistance value is small at about 59 ⁇ even after 1000 hours have passed. It was confirmed. Further, according to the graph shown by the round dots (film thickness: 360 ⁇ m), it was confirmed that the resistance value was about 41.3 ⁇ in the initial state, and the change in the resistance value was small at about 45 ⁇ even after 1000 hours had passed. did. Then, according to the graphs shown by the triangular points and the round points in FIG. 33 (b), it was confirmed that the rate of change of the resistance value was about 10%. That is, the resistance value of the heat-generating film could be in the range of the design value (20 to 60 ⁇ ), and the change in the resistance value could be reduced even in a high-temperature and high-humidity environment.
  • the heat-generating film produced by the manufacturing method of the present disclosure has excellent environmental resistance.
  • the heat-generating film of the present disclosure can be used for a camera for a surveillance system such as disaster prevention and crime prevention, or a camera for exterior use such as an in-vehicle camera.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

簡素な製造工程によって製造することができ、環境耐性に優れた発熱フィルム、当該発熱フィルムを備えたレンズ、および当該レンズを備えた車載カメラを提供する。レンズを発熱させる発熱フィルムの製造方法であって、炭素フィラー、バインダー樹脂および溶剤を含有するフィルム原料の供給厚さに応じて加温状態または常温状態でフィルム原料を供給する供給工程を含む。

Description

発熱フィルムの製造方法、発熱フィルム、レンズおよび車載カメラ
 本発明は発熱フィルムの製造方法、発熱フィルム、レンズおよび車載カメラに関する。
 特許文献1は、通電により発熱するヒータ部によって融雪機能を備えたレンズユニットを開示する。特許文献2は、レンズと撮像部との間に熱源に接続された口径板を備え、レンズの結露の発生を抑制する撮像装置を開示する。
国際公開第2019/225745号 国際公開第2019/181122号
 本開示は、簡素な製造工程によって製造することができ、環境耐性に優れた発熱フィルム、当該発熱フィルムを備えたレンズ、および当該レンズを備えた車載カメラを提供することを目的とする。
 本開示にかかる製造方法は、レンズを発熱させる発熱フィルムの製造方法であって、
 炭素フィラー、バインダー樹脂、溶剤を含有するフィルム原料の供給厚さに応じて加温状態または常温状態で前記フィルム原料を供給する供給工程を含む。
 本開示にかかる発熱フィルムは、レンズを発熱させる発熱フィルムであって、
 炭素フィラーおよび樹脂を含み、炭素フィラーと樹脂との含有率の和が発熱フィルム全体基準で90%以上である。
 本開示では、簡素な製造工程によって、環境耐性に優れた発熱フィルムを製造することができる。より具体的には、フィルム原料の供給厚さに応じて加温状態または常温状態でフィルム原料を供給する供給工程を経て発熱フィルムが製造されるため、発熱フィルムに含有される炭素フィラーと樹脂の含有率の和を90%以上にすることができる。
図1(a)は、レンズにフィルム原料が供給された状態を示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)の破線で囲まれる領域bの拡大断面図である。 図2(a)および図2(b)は、従来から知られた発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程断面図である。 図3は、本開示の第1実施形態に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程断面図である。 図4(a)は、本開示の実施形態に係る発熱フィルムを模式的に示した斜視図であり、図4(b)は、本開示の実施形態に係る発熱フィルムを模式的に示した断面図である。 図5は、本開示の実施形態に係るレンズを備えた車載カメラの断面図である。 図6は、高沸点溶剤を含有するフィルム原料の断面と低沸点溶剤を含有するフィルム原料の断面との対比を表す対比図である。 図7は、本開示の第2実施形態に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図8は、本開示の第2実施形態に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図9は、本開示の第2実施形態に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図10は、本開示の第2実施形態に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図11は、本開示の第2実施形態の変形例1に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図12は、本開示の第2実施形態の変形例2に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図13は、本開示の第2実施形態の変形例3に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図14は、本開示の発熱フィルムの第2実施形態の斜視図である。 図15(a)は、本開示の発熱フィルムの第2実施形態の平面図、図15(b)は、図15(a)のb-b線の矢視方向の断面図である。 図16は、本開示の発熱フィルムの第3実施形態の斜視図である。 図17(a)は、本開示の発熱フィルムの第3実施形態の平面図、図17(b)は、図17(a)のb-b線の矢視方向の断面図である。 図18は、本開示の発熱フィルムの第3実施形態の変形例の断面図である。 図19は、本開示の発熱フィルムの第3実施形態の変形例の平面図である。 図20は、本開示の発熱フィルムの第3実施形態の変形例の平面図である。 図21(a)は、本開示の発熱フィルムの第4実施形態の平面図、図21(b)は、図21(a)のb-b線の矢視方向の断面図である。 図22(a)は、本開示の発熱フィルムの第4実施形態の変形例の平面図、図22(b)は、図22(a)のb-b線の矢視方向の断面図である。 図23は、本開示の第2実施形態および第3実施形態の発熱フィルムを製造する製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図24は、本開示の第2実施形態および第3実施形態の発熱フィルムを製造する製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図25は、本開示の第2実施形態および第3実施形態の発熱フィルムを製造する製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図26は、本開示の第2実施形態および第3実施形態の発熱フィルムを製造する製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図27は、本開示の第4実施形態の発熱フィルムを製造する製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図28は、本開示の第4実施形態の発熱フィルムを製造する製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図29は、本開示の第4実施形態の発熱フィルムを製造する製造方法を模式的に示した工程斜視図である。 図30(a)は、比較例の発熱フィルムのSEM画像、図30(b)は、元素分析マッピング画像、図30(c)は、図30(b)に基づく元素分析表である。 図31(a)は、実施例の発熱フィルムのSEM画像、図31(b)は、元素分析マッピング画像、図31(c)は、図31(b)に基づく元素分析表である。 図32(a)は、比較例の発熱フィルムに対して温度85℃湿度85%の環境下での抵抗値と経過時間の関係を示すグラフであり、図32(b)は、図32(a)で示した抵抗値の変化率と経過時間の関係を示すグラフである。 図33(a)は、実施例の発熱フィルムに対して温度85℃湿度85%の環境下での抵抗値と経過時間の関係を示すグラフであり、図33(b)は、図33(a)で示した抵抗値の変化率と経過時間の関係を示すグラフである。
[本開示の基礎となった知見等]
 近年、防災・防犯等の監視システム用のカメラ、または車載カメラといった外装用途のカメラが知られている。これら外装用途のカメラを使用する環境は様々であり、例えば氷や霜などの氷結物が付着するような環境での使用が考えられる。この氷結物がレンズに付着した状態では、被写体からの光が撮像素子上に正常に結像されず好ましくない。そこで、従前からレンズにヒータ機能を備える技術が知られている。このようなヒータ機能を備えたレンズであれば、ヒータの発熱によってレンズに付着した氷結物を溶かすことが可能となる。
 このようなヒータ機能を備えたレンズとして、PETフィルムやポリイミド、液晶ポリマーなどの樹脂基材上にITOなどの透明導電膜などを薄膜形成したヒータ素材または、樹脂基材上に炭素粒子と誘電体材料を成分とする導電性材料による加熱シート等が商品化されているが、真空成膜設備や精密なパターン形成装置など高価な設備を必要としない塗布型材料によるヒーターデバイス開発が望まれている。
 塗布型材料によるヒーターデバイスとして、従前から炭素粒子および溶剤を含有するフィルム原料をレンズ基材100’に塗布し、このフィルム原料をベークして発熱フィルム10’を備えたレンズが知られている(図1(a))。ここで、フィルム原料をレンズ基材100’に塗布する際、例えば、レンズ基材100’の上方にディスペンサー51を配置し、ディスペンサー51を用いてフィルム原料を塗布する手法が挙げられる(図1(b))。
 より詳細に、従前の塗布型材料によるヒーターデバイスの製造方法について、図2を参照しながら説明する。図2(a)は、設計された厚みまでディスペンサー51を用いてフィルム原料11’を塗布した後に、オーブン仮ベーク(100℃)10分および本硬化ベーク(200℃)60分を行った発熱フィルムの断面を模式的に示している。ヒータ機能を有する発熱フィルムのフィルム原料は、ベークによって体積が約1/10程度に収縮することが知られており、400μm程度の厚みの発熱フィルムを得るためには、ディスペンサー51によって4mm程度の厚みになるまでフィルム原料11’を塗布する必要があった。このようにフィルム原料11’を厚膜となるように塗布すると、図2(a)に示すように発熱フィルム10’として所望の形状のものを得ることができず、形状が不安定となる問題を有していた。
 そこで、所望の形状の発熱フィルムを得るための製造工程として、例えば、図2(b)に模式的に示した製造工程が考えられる。つまり、ディスペンサー51でフィルム原料11’を1層塗布した後に、オーブン仮ベーク(100℃)10分を行う。その後、再びフィルム原料を1層塗布した後に、再度オーブン仮ベークを同様に行う。これを所望の厚みの発熱フィルム前駆体が得られるまで繰り返し行い、その後に、本硬化ベーク(200℃)60分を行った製造方法が考えられる。この製造方法によれば、製造された発熱フィルム10’の形状が不安定となる問題は解決するが、フィルム原料の塗布とオーブン仮ベークを繰り返すことによる製造工程の煩雑化を招く。さらに後述するが、上記製造方法では、発熱フィルムを高温(85℃)、高湿度(85%)の環境下で品質試験を行うと、長時間経過時に発熱フィルムの抵抗値が大きく変化し、信頼性を損ねるものであった。
 本願発明者は、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処することによって上記課題の解決を試みた。その結果、上記主たる目的が達成された発熱フィルムの発明に至った。
 以下では、本開示の発熱フィルムをより詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既に良く知られた事項の詳細な説明、あるいは実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
 出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。なお、図面における各種の要素は、本開示の発熱フィルムおよびその製造方法の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。
[本開示の発熱フィルムの製造方法]
 -第1実施形態-
 本開示の発熱フィルムの製造方法の一実施形態を、図3を参照しながら説明する。図3は、本開示の第1実施形態に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程断面図である。
 本開示の発熱フィルムの製造方法を説明する前に、まず、発熱フィルムの製造に用いられるフィルム原料11について説明する。フィルム原料11は、炭素フィラー、バインダー樹脂および溶剤を含有する。
 炭素フィラーは、導電性を有しており、粒状、フレーク状および繊維状としてよく、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、天然黒鉛、人工(人造)黒鉛、キッシュ黒鉛、非晶質炭素、ハードカーボン、ソフトカーボン、活性炭、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレンから成る群から少なくとも一つが選択されてよい。なお、本明細書における「導電性」とは、表面電気抵抗値が10Ω以下であることを示す。
 バインダー樹脂は、硬化反応に寄与する官能基を含有してよい。具体的には、発熱フィルムの耐熱性または耐久性の観点から、フッ素樹脂を含有することが好ましく、より好ましくは、フッ素ゴム化合物であってよい。なお、フィルム原料中に含有されているバインダー樹脂は、硬化反応前の状態のものを包含してよい。
 溶剤は、沸点が150℃以下の低沸点溶剤であることが好ましい。例えば、炭化水素系であるトルエン(110.6℃)、キシレン(136.2~144.4℃);エステル系である酢酸エチル(77.1℃)、酢酸ブチル(126.0℃);アルコール系であるイソプロピルアルコール(82.5℃)、ブタノール(117.7℃);ケトン系であるメチルエチルケトン(79.6℃)、メチルイソブチルケトン(116.2℃)から成る群から少なくとも一つが選択されてもよく、これらの溶剤を含んでいれば他の溶剤を含有してもよい。なお、本明細書でいう「沸点」とは、1気圧における沸点を示している。
 溶剤は、非極性溶剤であることが好ましい。本明細書でいう「非極性溶剤」とは、比誘電率の値が15以下である溶剤をいう。例えば、上述の低沸点溶剤の中では、トルエン(比誘電率:2.3)、キシレン(比誘電率:2.4)、酢酸ブチル(比誘電率:5.0)、メチルイソブチルケトン(比誘電率:14.0)から成る群から少なくとも一つが選択されてもよく、これらの溶剤を含んでいれば他の溶剤を含有してもよい。このような溶剤を用いることにより、炭素フィラーやバインダー樹脂が均一に分散される。
 また、炭素フィラー、バインダー樹脂および溶剤を含有するフィルム原料は、粘度が10,000cps以上50,000cps以下であること好ましい。本明細書でいう「粘度」とは、室温(20℃~25℃)における粘度を示している。粘度を10,000cps以上50,000cps以下とすることによってフィルム原料がある程度の粘性を有するため、不必要な濡れ広がりを抑制し周辺部材と接触せず独立した電気特性が安定したフィルム形状とする場合に取り扱いが容易である。なお、粘度の測定には、BH型粘度計を使用しており、その測定条件の一例として、25℃/1分、50rpmの測定値としてよい。
 次に、発熱フィルムの製造方法を説明する。本開示の発熱フィルムの製造方法は、炭素フィラー、バインダー樹脂および溶剤を含有するフィルム原料を供給する供給工程を含む。
<供給工程>
 供給工程では、レンズ基材100にフィルム原料11を供給してよい。具体的には、平面視において外側の輪郭が円形で中央に孔を有するように(つまり、ドーナツ形状となるように)フィルム原料11を供給することが好ましい。フィルム原料を供給する供給装置50は、レンズ基材上に精度よくフィルム原料を供給するため、ディスペンサーを用いてよいが、この例に限られず、スプレーコート装置、スリットコーター装置、ダイコーター装置、スクリーン印刷装置、インクジェット装置またはパッド印刷装置から成る群から少なくとも一つが選択されてもよい。また、複数の装置を組み合わせて供給してもよい。
 レンズ基材100に対してフィルム原料11を供給する際、フィルム原料の供給厚さに応じてレンズ基材100を加温状態または常温状態でフィルム原料を供給する。そのため、レンズ基材100を加温状態または常温状態にするための加温要素60を用いてよい。本実施形態では、加温要素60として温熱ヒーターブロックを用い、温熱ヒーターブロックは、レンズ基材100の底面と嵌合する構造としてよい。加温要素60は、フィルム原料を加温することができれば、どのような加温手法を採用してもよい。例えば、加温要素は、コイルヒータを温熱ヒーターブロックに備えることにより加温する方式、熱媒体を温熱ヒーターブロック内に流して加温する方式およびマイクロ波および高周波加熱デバイスをヒーターブロック内に備えて加温する方式から成る群から少なくとも一つが選択されてよい。溶剤成分揮発による塗膜表面に発生する発泡を抑制しながら、加温状態とする際の加温温度は、30~80℃程度が好ましい。また、常温状態とは室温(20℃~25℃)程度を示している。なお、本実施形態では、加温要素はレンズ基材と接触させて加温する装置について説明したが、この例に限定されず、例えば、レンズ基材と非接触で加温する加温要素(例えば、ドライヤー等の送風装置)であってもよい。
 ここで、本実施形態の供給工程では、供給厚さが120μm未満である場合は、常温状態で供給工程を行うことが好ましく、供給厚さが120μm以上の場合は、加温状態で供給工程を行うことが好ましい。ここで供給厚さとは塗膜材料の乾燥後の厚みを意味する。この供給厚さについて、図4を参照しながら詳述する。
 製造される発熱フィルム10は、レンズ裏面の平坦部分111(図4(b)参照)の平面積によって形状が異なる。つまり、平面視でレンズの平坦部分の平面積が大きい場合は、図4(a)左図のように製造される発熱フィルム10の中央に有する孔の直径を小さくし、発熱フィルム10の膜厚を薄くしてよい。一方、平面視でレンズの平坦部分の平面積が小さい場合は、図4(a)右図のように製造される発熱フィルム10の中央に有する孔の直径を大きくし、発熱フィルム10の膜厚を厚くしてよい。一例として、図4(a)左図は、外側輪郭の直径を15.5mm、中央の孔の直径を9mm、膜厚120μm未満の発熱フィルム10を例示し、図4(a)右図は、外側輪郭の直径を15.5mm、中央の孔の直径を13.1mm、膜厚120μm以上の発熱フィルム10を例示する。図4(a)左図の発熱フィルムと図4(a)右図の発熱フィルムは、互いに形状が異なるものの、その体積が略等しくなるように膜厚が設定されてよく、この場合、発熱フィルムのヒータの体積当たりの抵抗値の管理が容易となる。
 上述の供給工程を行った後に、フィルム原料をベークするベーク工程を実施してよい。
<ベーク工程>
 ベーク工程は、180℃~220℃の温度で60分以上のベークにより行われてよい。このベーク工程によってフィルム原料が硬化する反応が起こって発熱フィルム10が製造される。なお、ベーク工程の前に、フィルム原料を仮硬化させるような仮ベーク工程を行ってもよい。
 以上の工程を経てレンズを発熱させる発熱フィルムが製造される。なお、発熱フィルム10に対して電力を印加するための電極20(図4(b)参照)を形成してもよく、電極20は、配線の取り回しを容易にするために発熱フィルム10の裏面(レンズに接する面と反対側の面)に形成することが好ましい。この発熱フィルム10は、レンズ110に直接的に接するように配置され、発熱フィルム10を発熱させることでレンズ110を加熱させることができる。さらに、このレンズを発熱させる発熱フィルムは、外装用途のカメラに用いられてよく、例えば、車載カメラに備えられてよい(図5参照)。
 このような本開示の製造工程を経て製造された発熱フィルムは、従前の図2(a)で模式的に示した製造工程によって製造された発熱フィルムと比較して、安定した形状となる。さらに、従前の図2(b)で模式的に示した製造工程と比較して、簡素な工程によって発熱フィルムを製造することができる。なお、本実施形態では、レンズ基材100に対してフィルム原料を供給する態様を説明したが、この例に限定されず、例えば、レンズ110に直接フィルム原料を供給してもよい。その場合の加温要素は、レンズ110と嵌合する構造を有してよい。
 また、本開示の製造工程を経て製造された発熱フィルムは、レンズ基材100に対して直接、発熱フィルムを形成することができるため、ベースとなる基材等を用いることなく、最小の部品点数により低コスト化を図ることができる。また、発熱フィルム10の裏面(レンズに接する面と反対側の面)に電極20を設置するため、電極とリード部材との接続を容易に行うことができる。また、レンズの平坦部分の平面積が小さく、面積当たりの加重がかかる場合は、発熱フィルムの厚みを120μm以上とし、レンズの平坦部分の平面積が大きく、面積当たりの荷重がかからない場合は、発熱フィルムの厚みを120μm未満とするため、耐圧力のよい発熱フィルムを製造することができる。 
 また、本開示の製造工程では、低沸点溶剤が用いられることが好ましい。この理由について図6を参照しながら説明する。図6は、高沸点溶剤を含有するフィルム原料の断面と低沸点溶剤を含有するフィルム原料の断面との対比を表す対比図である。
 図6の上段は、高沸点溶剤を用いた場合のフィルム原料11’、ベーク後の発熱フィルム前駆体10a’、高温(85℃)高湿度(85%)環境下における抵抗測定時の発熱フィルム10’の断面を工程毎に示している。高沸点溶剤の場合は、溶剤が揮発されにくく、ベーク後の発熱フィルム前駆体10a’の断面をみると溶剤の揮発部分に抜け穴が生じていた。そして、この高沸点溶剤を用いた発熱フィルム10’を、高温(85℃)高湿度(85%)環境下で試験を行うと、周囲の高湿度環境に起因する水分または不純物が、抜け穴部分に入り込むことで発熱フィルム10’の抵抗値が不安定となることを本願発明者は見出した。
 一方で、図6の下段は、低沸点溶剤を用いた場合のフィルム原料11、ベーク後の発熱フィルム前駆体10a、高温(85℃)高湿度(85%)環境下における抵抗測定時の発熱フィルム10の断面を工程毎に示している。低沸点溶剤の場合は、溶剤が揮発されやすいため、発熱フィルム前駆体10aの断面をみると溶剤の抜け穴が低減される。よって、この低沸点溶剤を用いた発熱フィルム10を高温(85℃)高湿度(85%)環境下で試験を行っても、発熱フィルムの抵抗値を安定させることができる。
 -第2実施形態-
 次に、本開示の発熱フィルムの製造方法の他の実施形態を、図7~10を参照しながら、説明する。図7~10は、本開示の第2実施形態に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程断面図である。
 前述の第1実施形態では、レンズ基材100またはレンズ110にフィルム原料を供給して発熱フィルムの製造方法を説明したが、本実施形態では、発熱フィルムそのものを製造する方法について説明する。
 本実施形態の発熱フィルムの製造方法は、支持部材準備工程と、フィルム原料を供給する供給工程と、ベーク工程と、剥離工程と、切断工程と、を含んでよい。
<支持部材準備工程>
 支持部材70は、フィルム原料を支持するために用いられてよい(図7参照)。支持部材70は、金属で形成されたフレーム71と、フレーム71に嵌合し、フィルム原料との剥離性のよい樹脂部材72と、を備えてよい。図示例(図7)では、3つの樹脂部材72がフレーム71に嵌合されてよい。フィルム原料との剥離性のよい樹脂として、フッ素樹脂、テフロン樹脂(テフロンは登録商標)、シリコーン樹脂、シリコーン樹脂を表面に配したポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムから成る群から少なくとも一つが選択されてよい。
 この支持部材70に対して、まず、電極フレーム21を載置してよい(図7参照)。図示例では、3つの発熱フィルムを製造するための電極を有する電極フレーム21を支持部材70に載置してよい。このような手法により、複数の発熱フィルム10を同時に製造できる。電極フレーム21の材料は、銅板または銅箔などの導電性を有する材料であってよく、ステンレス箔、銅材に金メッキ、ステンレスに金メッキなどでもよい。電極フレーム21の厚みは5~50μm以下にしてよい。より好ましくは30μm以下にしてもよい。また、電極フレーム21における、フレーム71および樹脂部材72との接触面の特に角部はR形状としてもよい、更に好ましいのは円形状としてもよい。これにより、応力集中を回避しフィルム面の不意のクラックなど防止し剥離が容易になる。
<供給工程>
 上述の支持部材準備工程後に、支持部材70上にフィルム原料を供給してよい(図8参照)。その際、支持部材70を加温状態または常温状態にするための加温要素60を用いてよい。この加温要素60は、支持部材70と接触してフィルム原料11を加温することができるものである。加温要素60は、上述したとおり、コイルヒータを用いる方式、熱媒体を用いる方式、マイクロ波および高周波加熱を用いる方式から成る群から少なくとも一つが選択されてよい。溶剤成分揮発による塗膜表面に発生する発泡を抑制しながら、加温状態とする際の加温温度は、30~80℃程度が好ましい。本実施形態の供給工程は、ダイコーターまたはスリットコーター等のコータ装置によって、少なくともフレーム71と樹脂部材72を覆うようにフィルム原料11を供給してよい。また、フレーム71と樹脂部材72と電極フレーム21を覆うようにフィルム原料11を供給してもよい。このように供給することによりフレーム71は塗膜材料の硬化処理後の反りなどの変形を防止しながら多数の製品の同時処理を可能とし生産効率向上を図ることができる。その際、フィルム原料の供給厚さが120μm未満である場合は、常温状態で供給工程を行うことが好ましく、供給厚さが120μm以上の場合は、加温状態で供給工程を行うことが好ましい。なお、フィルム原料の供給厚さが120μm未満である場合でも加温状態で供給工程を行ってもよい。
<ベーク工程>
 フィルム原料を支持部材70に供給した後に、ベーク工程を実施してよい。ベーク工程は、180℃~220℃の温度で60分以上のベークにより行われてよい。ベーク工程によってフィルム原料が硬化する反応が起こり、発熱フィルム前駆体10aを製造してよい。なお、本ベーク工程の前に、フィルム原料を仮硬化させるような仮ベーク工程を行ってもよい。
<剥離工程>
 ベーク工程を終えた後に、支持部材70の裏面から3つの樹脂部材72を剥離してよい(図9参照)。3つの樹脂部材72が剥離されることで、支持部材70の裏面に、ベーク工程によって得られた発熱フィルム前駆体10aが露出されてよい。なお、3つの樹脂部材72が1つになるような樹脂部材72を有する支持部材70の構造としてもよい。
<切断工程>
 剥離工程を終えた後に、発熱フィルム前駆体10aをレンズ形状に対応させて切断する切断工程を実施してよい(図10参照)。また、樹脂部材72を剥離せずに切断工程を実施して切断後に樹脂部材72を剥離してもよい。また樹脂部材72と同様の形状をした別材料を挿入して切断してもよい。また更に切断する際は図9の発熱フィルム前駆体10a面の裏側から切断してもよい。切断工程では、平面視において、外側の輪郭が円形で中央に孔を有するように発熱フィルム前駆体10aを切断し、発熱フィルム前駆体の厚みが厚いほど、孔の直径が大きくなるように発熱フィルム前駆体を切断してよい。具体的には、第1実施形態(図4(a))で説明したとおり、発熱フィルム前駆体の膜厚が120μm未満のときは、中央の孔の直径を小さくなるように切断し、膜厚が120μm以上のときは、中央の孔の直径を大きくなるように切断してよい。つまり、両者の体積が略等しくなるように切断することにより、発熱フィルムのヒータの体積当たりの抵抗値の管理が容易となる。
 以上の工程を経て、発熱フィルムを製造することができる。この発熱フィルムは、閉領域全域に亘って発熱する発熱部12を備えている。そして、製造された発熱フィルムをレンズに当接させることにより、発熱フィルムを備えたレンズを製造することができる。さらに、このレンズを発熱させる発熱フィルムは、外装用途のカメラに用いられてよく、例えば、車載カメラに備えられてよい。
 次に、第2実施形態の変形例について、図11~13を参照しながら説明する。図11~13は、それぞれ、本開示の第2実施形態の変形例1~3に係る発熱フィルムの製造方法を模式的に示した工程断面図である。
 -変形例1-
 上述の第2実施形態における支持部材準備工程において、金属で形成されたフレーム71と、フィルム原料との剥離性のよい樹脂部材72を備えた支持部材70を用いる実施形態を説明したが、この構成に代えて、支持部材70全体をフィルム原料との剥離性のよい樹脂としてもよい(図11参照)。このような構成によれば、支持部材70をフィルム原料から剥離することで連続した塗膜の形態で剥離工程を終えることができるため、上述の第2実施形態で説明した3つの樹脂部材を剥離する場合と比較して、製品ピッチを小さくして製品を取出すことができるなど、試験的に製品を製造する際などに効率的であり、製造工程が容易である。なお、本変形例において、発熱部12は、閉領域全域が導電性の抵抗体であるため、電極20の形成を省略してもよい。
 -変形例2-
 上述の第2実施形態における供給工程において、ダイコーターまたはスリットコーター等のコータ装置によって、フィルム原料を供給する実施形態を説明したが、この構成に代えて、ディスペンサー51を用いてフィルム原料を供給してもよい(図12参照)。このような構成によれば、ディスペンサー51により精度よくフィルム原料を供給することができる。なお、ディスペンサー51を用いたフィルム原料を供給すれば発熱フィルム10を得るための切断工程を省略してもよい。
 -変形例3-
 上述の第2実施形態における供給工程において、ディスペンサー、ダイコーターまたはスリットコーター等のコータ装置によって、フィルム原料を供給する実施形態を説明したが、この構成に代えて、スクリーンマスク52aの上からスキージ52bを動かしてフィルム原料を供給するスクリーン印刷装置52を用いてもよい(図13参照)。このような構成によれば、スクリーン印刷法により所望の発熱フィルムを大量生産することができる。
[本開示の発熱フィルム]
 -発熱フィルムの構成(発熱フィルムの第1実施形態)-
 次に、上述した本開示の発熱フィルムの製造方法によって製造された発熱フィルムについて説明する。本開示のレンズを発熱させる発熱フィルムは、炭素フィラー、樹脂およびそれ以外の含有物を有して成り、炭素フィラーと樹脂の含有率の和が90%以上である。本明細書でいう「炭素フィラーおよび樹脂以外の含有物」には、発熱フィルムの構成成分として存在することが好ましい含有物と、発熱フィルムの構成成分として非所望の含有物を示している。「発熱フィルムの構成成分として存在することが好ましい含有物」とは、炭素フィラーおよび樹脂以外のもので発熱フィルムの特性を向上させることに起因する含有物をいう。具体的には、「発熱フィルムの構成成分として存在することが好ましい含有物」とは、例えば、酸化マグネシウム粒子、酸化アルミニウムおよび酸化シリコン粒子をいう。一方で、「非所望の含有物」とは、広義には、発熱フィルムの構成成分として実質的に必須ではないものをいい、狭義には、炭素フィラー、樹脂および発熱フィルムの構成成分として存在することが好ましい含有物以外のものをいう。具体的には、「非所望の含有物」とは、炭素繊維、バインダー樹脂、酸化マグネシウム粒子、酸化アルミニウムおよび酸化シリコン粒子以外の組成物を示している。さらに、非所望の含有物には、例えば、硫化バリウム粒子のほか、水分、孔および空気を含んでよい。
 発熱フィルムは、閉領域全域に亘って発熱する発熱部を備えてよい。言い換えると、閉領域全域を発熱部としてよい。ここで、本明細書でいう「閉領域」とは、例えば、直線または曲線により囲まれて閉じている領域をいう。また、「全域」とは、閉領域100%に限定するものではなく、当該領域の好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、一層好ましくは99%以上としてもよい。
 発熱フィルムの膜厚は、5μm以上400μm以下であることが好ましい。この範囲の膜厚とすることにより、発熱フィルムの抵抗値を所望の設計とすることができる。
 ここで、発熱フィルムの抵抗値について説明する。本開示の発熱フィルムでは、主として発熱フィルムに電力を印加してレンズに付着した氷結物を溶かす用途が考えられている。この際、発熱フィルムに印加する電力は、印加電力によりレンズを加熱してもレンズ機能を損なわない程度の電力とする必要がある。さらに、発熱フィルムによって所定量の氷結物を短時間で溶かすことが要望されている。これらを考慮して発熱フィルムの抵抗値が設計されており、本開示の発熱フィルムの抵抗値として20~60Ω程度とすることに至った。
 炭素フィラーは、炭素繊維を含んでよく、従来から知られた炭素粒子のみのものよりも動作時の抵抗値変動を低減することができる。
 樹脂は、フッ素樹脂を含むことが好ましい。フッ素樹脂を含むことにより、耐熱性または耐久性のよい発熱フィルムとすることができる。
 発熱フィルムは、平面視において発熱フィルムの外側の輪郭が円形で中央に孔を有することが好ましい。このような形状とすることにより、レンズ形状に合う発熱フィルムとすることができる。
 発熱フィルムの裏面には、電極を備えることが好ましい。これにより、配線の取り回しを容易にすることができる。
 -発熱フィルムの構成(発熱フィルムの第2実施形態)-
 次に、発熱フィルムの第2実施形態として、発熱部12を保持する基材13を備えた発熱フィルム10について、図14および図15を参照しながら説明する。
 発熱部12は、フィルム状であり、上述したとおり膜厚が5μm以上400μm以下であることが好ましいが、この発熱部12を補強するため発熱部12を保持する基材13を設けてよい。本明細書でいう「発熱部を保持する」とは、発熱部と接触して発熱部が保たれている状態をいい、発熱部12の下方に基材13を配置して発熱部12が保たれている状態のみならず、発熱部12の上方または側方に基材13を配置して発熱部12が保たれている状態も包含する。言い換えると、発熱部12と基材13とが互いに接するように積層された状態を包含する。基材13を設けることにより、発熱フィルム10の剛性を高めることができる。また、発熱フィルムに基材13が設けられている場合、発熱部12が高温となることによるフィルムの熱収縮を抑制することもできる。なお、基材13の厚みは、5μm以上100μm以下であることが好ましい。
 基材13は、発熱部12に対応させて、平面視において外側の輪郭が円形で中央に孔を有するようにしてよい。基材13の形状は、この態様に限定されるものではなく、輪郭または孔の形状を楕円状、矩形状としてよく、また、輪郭と孔の形状を異ならせてもよい(例えば、輪郭を矩形とし、孔の形状を楕円としてもよい)。
 基材13は、耐熱性および絶縁性を有していることが好ましい。そのため、基材13に用いられる材料は、例えば、ポリイミド、LCPまたはポリカーボネート等の耐熱性絶縁シートを用いてよい。ここで、「基材が有する耐熱性」とは、少なくとも発熱部によって生じる熱に対して耐性を有することを指し、「基材が有する絶縁性」とは、少なくとも導電性を有する発熱部に対して電気的に絶縁可能な程度の絶縁性を指している。
 本実施形態の発熱フィルム10は、例えば、レンズを加熱対象とする場合、基材13側をレンズに当接させて発熱させてよい(図15(a)(b)参照)。この場合、発熱部12側に配線22を設けることによって簡易にレンズを加熱することができる。また、温められたレンズの熱を基材13によって保温する効果(断熱効果)も有している。なお、上述の形態に代えて、発熱部12側をレンズに当接させてもよい。この場合、発熱部12に電力を供給する配線をレンズ内部に設けることにより実現可能である。発熱部12が直接レンズに当接するため、効率的にレンズを加熱することができる。
 -発熱フィルムの構成(発熱フィルムの第3実施形態)-
 発熱フィルムの第3実施形態として、基材13に少なくとも2つの貫通孔を設けた発熱フィルムについて、図面を参照しながら説明する。
 基材13には、発熱部12に電力を供給するための少なくとも2つの貫通孔13aが設けられていてよい。基材13に貫通孔13aを設けることにより、基材13側から平面視すると、発熱部12が露出している(図16参照)。発熱部12が露出された部分を介して発熱部12に電力を供給することが可能となる。
 貫通孔13aを介して発熱部12に電力を供給する際は、貫通孔13aに電極20を埋め込んでもよい(図17(a)(b)参照)。また、電極20を埋め込まずに、導線等を用いた電気的接続を行ってもよい。また、後述する製造上の観点から、貫通孔13aに発熱部12の一部が配置されていてもよい(図18参照)。
 さらに、貫通孔13aの配置に関して、基材13を中心として対称位置に配置されてよい。本明細書でいう「対象位置」とは、基材13の中心を回転軸として180°回転させたときに、貫通孔13a同士が重なる位置をいう。このように、2つの貫通孔13aが、基材13を中心として対称位置に配置されていると、貫通孔13a間の距離が略等しくなるため、発熱部12を均一に発熱させることができる。
 なお、貫通孔13aの配置に関して、基材13を中心として非対称位置に配置されていてもよい(図19参照)。本明細書でいう「非対象位置」とは、基材13の中心を回転軸として180°回転させても、貫通孔13a同士が重ならない位置をいう。このように、2つの貫通孔13aが、基材13を中心として非対称位置に配置されていると、貫通孔13a間の距離に差が生じることとなる。例えば、図19によると、発熱部12に沿う貫通孔間距離において、上側の発熱部12に沿った貫通孔間距離をL1、下側の発熱部12に沿った貫通孔間距離をL2としたときに、貫通孔間距離L1は、貫通孔間距離L2よりも長くなる。つまり、発熱部12の貫通孔間距離L1側は電流が流れにくく、貫通孔間距離L2側は電流が流れやすくなる。そうすると、発熱部12の貫通孔間距離L1側は発熱しにくく、貫通孔間距離L2側は発熱し易くなるため、発熱の偏りを生じさせることができる。このような構成によれば、例えば、氷結物が貫通孔間距離L2側に多く存在する等の氷結物の存在傾向が分かっている場合に、発熱の偏りを生じさせて、効果的に発熱させることができる。
 また、貫通孔の形態として、貫通孔の径を変えてもよい。例えば、図20に示すように、右側の貫通孔径d1とし、左側の貫通孔径d2(>d1)としてもよい。このような形態であっても、発熱フィルムを効果的に発熱させることができる。
 -発熱フィルムの構成(発熱フィルムの第4実施形態)-
 発熱フィルムのさらに他の実施形態として、発熱部を被覆する被覆部14をさらに備えた発熱フィルムについて、図面を参照しながら説明する。
 図21(a)および図21(b)に示されるように、発熱フィルム10は、発熱部12を被覆する被覆部14をさらに備えてよい。発熱部12が被覆部14によって被覆されることにより、発熱部12が外部に曝されることを低減することができる。
 被覆部14は、耐熱性および絶縁性を有していることが好ましい。そのため、被覆部14に用いられる材料は、例えば、ポリイミド、LCPまたはポリカーボネート等の耐熱性絶縁樹脂を用いてよい。また、発熱部12を被覆するためのパターニングを行うため、感光性樹脂を用いてもよい。ここで、「被覆部が有する耐熱性」とは、少なくとも発熱部によって生じる熱に対して耐性を有することを指し、「被覆部が有する絶縁性」とは、少なくとも導電性を有する発熱部に対して電気的に絶縁可能な程度の絶縁性を指している。
 本実施形態の発熱フィルム10は、被覆部14によって発熱部12が被覆されているため、外部環境(例えば、温度または湿度)の影響を受けにくくすることができる。ここで、本明細書でいう「発熱部を被覆」とは、発熱部12の外面全てが覆われていることに限定するものではなく、発熱部12の一部が覆われているものも包含する。つまり、図22(a)および図22(b)に示されるような、発熱部12の一部が被覆部14によって被覆されているものを包含してもよい。
-第2実施形態および第3実施形態の発熱フィルムの製造方法-
 次に、第2実施形態および第3実施形態の発熱フィルムの製造方法について説明する。まず、基材13をさらに備えた発熱フィルム10の製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、発熱フィルムの製造方法は、[本開示の発熱フィルムの製造方法]-第2実施形態-において、<支持部材準備工程>、<供給工程>、<ベーク工程>、<剥離工程>および<切断工程>を詳述したが、上述の説明と重複する説明は、適宜省略する。
<支持部材準備工程>
 支持部材70’は、上述の支持部材70(図7参照)と異なり、基材13に対して剥離性のよい板状の部材としてよい。この支持部材70’に対して、まず基材13を載置してよい(図23参照)。基材13は、耐熱性および絶縁性を有していてよく、例えば、ポリイミド、LCPまたはポリカーボネート等の耐熱性絶縁シートを用いてよい。基材13は、位置合わせ用マーカー13bおよび発熱フィルムに電力を供給するための貫通孔13aが形成されてよい。貫通孔13aの位置は、上述した対象位置または非対象位置としてよい。貫通孔13aの大きさは、同じ大きさでも異なる大きさでもよい。
<供給工程>
 上述の支持部材準備工程後に、基材13上にフィルム原料を供給してよい(図24参照)。その際、支持部材70’を加温状態または常温状態にするための加温要素60を用いてよい。当該供給工程によれば、図18で説明したとおり、発熱部12の一部が貫通孔13aに配置されることとなる。なお、フィルム原料の供給量を制御して発熱部12を貫通孔13aに配置しない様にしてもよい。
<ベーク工程>
 フィルム原料を基材13に供給した後に、ベーク工程を実施してよい。ベーク工程は、180℃~220℃の温度で60分以上のベークにより行われてよい。ベーク工程によってフィルム原料が硬化する反応が起こり、発熱フィルム前駆体10aを製造してよい。なお、本ベーク工程の前に、フィルム原料を仮硬化させるような仮ベーク工程を行ってもよい。
<剥離工程>および<切断工程>
 ベーク工程を終えた後に、基材13から支持部材70’を剥離し(図25参照)、剥離工程を終えた後に、発熱フィルム前駆体10aをレンズ形状に対応させて切断する切断工程を実施してよい(図26参照)。また、貫通孔13aに電極20を埋め込んでもよい。
 上記製造工程によれば、図16に示す第3実施形態の発熱フィルムを製造することができる。なお、本製造工程の<支持部材準備工程>において、貫通孔13aが形成されていない基材13を用いることにより、第2実施形態の発熱フィルムを製造することができる。
-第4実施形態の発熱フィルムの製造方法-
 次に、第4実施形態の発熱フィルムの製造方法について説明する。上述の説明と重複する説明は、適宜省略する。
<供給工程>
 図21に示すような、発熱部12を完全に被覆する被覆部14を備えた発熱フィルムを製造する場合は、上述の支持部材準備工程後に、パターニングされたフィルム原料を基材13上に供給することが好ましい。フィルム原料をパターニングする手法としては、例えば、スクリーン印刷装置またはパッド印刷による印刷を用いた手法ならびにディスペンサー装置、インクジェット装置またはスプレーコート装置等による描画を用いた手法が挙げられる。なお、図22に示すような、発熱部12の一部を被覆する被覆部14を備えた発熱フィルムを製造する場合は、フィルム原料をパターニングしなくてもよい。供給工程時は、支持部材70’を加温状態または常温状態にするための加温要素60を用いてよい。
<ベーク工程>
 フィルム原料を基材13に供給した後に、ベーク工程を実施してよい。ベーク工程は、180℃~220℃の温度で60分以上のベークにより行われてよい。ベーク工程によってフィルム原料が硬化する反応が起こり、発熱フィルム前駆体10aを製造してよい。なお、本ベーク工程の前に、フィルム原料を仮硬化させるような仮ベーク工程を行ってもよい。
<被覆部形成工程>
 ベーク工程後に、被覆部14を形成するための被覆材14’を供給してよい。被覆部14は、耐熱性および絶縁性を有していることが好ましい。そのため、被覆部14に用いられる被覆材14’は、例えば、ポリイミド、LCPまたはポリカーボネート等の耐熱性絶縁樹脂を用いてよい。被覆材14’を供給した後に、100℃以上150℃以下の仮硬化を1時間以下、および200℃以上250℃以下の本硬化を2時間以下行ってよい。
<剥離工程>および<切断工程>
 被覆部形成工程を終えた後に、基材13から支持部材70’を剥離し(図29参照)、剥離工程を終えた後に、発熱フィルム前駆体10aをレンズ形状に対応させて切断する切断工程を実施してよい。また、貫通孔13aに電極20を埋め込んでもよい。
 上記製造工程によれば、図21または図22に示す第4実施形態の発熱フィルムを製造することができる。
 次に、本発明に関連する実施例を説明する。以下に示した実施例および比較例の発熱フィルムを製造し、これらの発熱フィルムについて実証試験を実施した。
 実施例:図3で模式的に示した製造工程によって製造された発熱フィルム
 比較例:図2(b)で模式的に示した製造工程によって製造された発熱フィルム
 なお、実施例および比較例の製造に用いたフィルム原料は、下記のとおりであり、調合比率を(主剤):(希釈溶剤):(硬化剤)=0.9:0.1:0.015とした。
 (主剤)
   炭素フィラー : カーボンブラック
   バインダー樹脂: フッ素ゴム化合物および結晶性シリカ
   溶剤     : 酢酸n-ブチルおよびメチルイソブチルケトン
 (硬化剤)
   メタノール、ジエチレントリアミンおよびシラン化合物
 (希釈溶剤)
   メチルイソブチルケトン
 実証試験内容は、実施例および比較例の発熱フィルムについて、SEM画像の観察、元素分析、高温高湿度環境下における発熱フィルムの抵抗値のエージング測定を行った。
-SEM画像観察-
 図30(a)は、比較例の発熱フィルムのSEM画像、図31(a)は、実施例の発熱フィルムのSEM画像である。なお、SEM画像は、日本電子社製の走査電子顕微鏡(JSM-7900F)により加速電圧5kV、10000倍で発熱フィルム表面を観察した画像である。
 図30(a)の比較例の発熱フィルムのSEM画像は、表面に小さい抜け穴が多数観察されたのに対し、図31(a)の実施例の発熱フィルムのSEM画像は、全体的に緻密な表面である点が観察された。
-元素分析-
 図30(b)は、比較例の元素分析マッピング画像、図31(b)は、実施例の元素分析マッピング画像である。なお、元素分析マッピング画像は、Oxford instruments社のUltim Extremeにより、加速電圧10kV、2000倍で得られた画像である。
 図30(b)の比較例の発熱フィルムに対する元素分析マッピング画像において、部分A’は、バインダー樹脂に相当し、部分B’は、炭素フィラーに相当し、部分C’は、酸化マグネシウム粒子、部分D’は、酸化アルミニウムまたは酸化シリコン粒子、部分E’は、硫化バリウム粒子、部分F’は未帰属成分に相当する。そして、図30(c)の元素分析表は、図30(b)と対応しており、部分A’の面積比率(つまり、バインダー樹脂の面積比率)は、63.2%、部分B’の面積比率(つまり、炭素フィラーの面積比率)は、18.0%であり、部分A’と部分B’の和は、81.2%であった。
 一方で、図31(b)の実施例の発熱フィルムに対する元素分析マッピング画像において、部分Aは、バインダー樹脂に相当し、部分Bは、炭素フィラーに相当し、部分Cは、酸化マグネシウム粒子、部分Dは、酸化アルミニウムまたは酸化シリコン粒子、部分Eは未帰属成分に相当する。そして、図31(c)の元素分析表は、図31(b)と対応しており、部分Aの面積比率(つまり、バインダー樹脂の面積比率)は、74.9%、部分Bの面積比率(つまり、炭素フィラーの面積比率)は、21.1%であり、部分Aと部分Bの和は、96.0%であった。
 上記の元素分析マッピングの結果から、本開示の製造工程によって製造された発熱フィルムは、炭素フィラー、樹脂の含有物の和が発熱フィルム全体基準で90%以上である。また、炭素フィラーの含有率は、15%以上25%以下であれば導電性の観点から好ましい。なお、本明細書において、含有率の基準は、発熱フィルム全体を基準とした際の割合を示している。
-高温高湿度環境下における発熱フィルムの抵抗値のエージング測定-
 実施例および比較例の発熱フィルムに対して、高温(85℃)、高湿度(85%)の環境下で抵抗値のエージング測定を示したグラフを図32(a)および図33(a)に示す。図32(a)および図33(a)において、縦軸は抵抗値(Ω)、横軸は経過時間を示している。また、図32(a)および図33(a)のグラフに対応させて抵抗値の変化率を示したグラフを図32(b)および図33(b)に示す。図32(b)および図33(b)において、縦軸は抵抗値の変化率(%)、横軸は経過時間を示している。
 比較例としては、膜厚が異なる3つの発熱フィルムを用意し、それぞれに対して抵抗値のエージング測定を行った。比較例の発熱フィルムに対する図32(a)および図32(b)のグラフにおいて、丸点(●)で示されたグラフは、膜厚が50μmの発熱フィルムに対するグラフ、三角点(▲)で示されたグラフは、膜厚が140μmの発熱フィルムに対するグラフ、四角点(■)で示されたグラフは、膜厚が350μmの発熱フィルムに対するグラフに相当する。
 図32(a)において、丸点(膜厚:50μm)で示されたグラフによれば、初期状態で抵抗値が150Ω程度であり、1000時間経っても抵抗値の変化が少なかった。しかし、三角点(膜厚:140μm)で示されたグラフによれば、初期状態で抵抗値が84Ω程度だったものが1000時間経過によって117Ω程度まで上昇し、図32(b)によれば、1000時間経過によって抵抗値が40%上昇する点を確認した。また、四角点(膜厚:350μm)で示されたグラフによれば、初期状態で抵抗値が59Ω程度だったものが1000時間経過によって96Ω程度まで上昇し、図32(b)によれば、1000時間経過によって抵抗値が64%上昇する点を確認した。なお、比較例の発熱フィルムは、いずれも抵抗値が設計値(20~60Ω)よりも大きいものとなった。
 一方で、実施例としては、膜厚が異なる2つの発熱フィルムを用意し、それぞれに対して抵抗値のエージング測定を行った。実施例の発熱フィルムに対する図33(a)および図33(b)のグラフにおいて、三角点(▲)で示されたグラフは、膜厚が260μmの発熱フィルムに対するグラフ、丸点(●)で示されたグラフは、膜厚が360μmの発熱フィルムに対するグラフに相当する。
 図33(a)において、三角点(膜厚:260μm)で示されたグラフによれば、初期状態で抵抗値が53Ω程度であり、1000時間経過しても59Ω程度で抵抗値の変化が小さいことを確認した。また、丸点(膜厚:360μm)で示されたグラフによれば、初期状態で抵抗値が41.3Ω程度であり、1000時間経過しても45Ω程度で抵抗値の変化が小さいことを確認した。そして、図33(b)の三角点および丸点で示されたグラフによれば、抵抗値の変化率が10%程度であることを確認した。つまり、発熱フィルムの抵抗値を設計値(20~60Ω)の範囲とすることができ、また、高温高湿度環境下でも抵抗値の変化を小さくすることができた。
 以上説明したとおり、本開示の製造方法によって製造された発熱フィルムは、環境耐性に優れていることを確認した。
 なお、今回開示した実施態様は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施態様のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
 本開示は、簡素な製造工程によって製造することができ、環境耐性に優れた発熱フィルムの分野に適用することができる。あくまで例示にすぎないが、本開示の発熱フィルムは、防災・防犯等の監視システム用のカメラ、または車載カメラといった外装用途のカメラなどに用いることができる。
 10’,10 発熱フィルム 
 11’,11 フィルム原料 
 10a’,10a 発熱フィルム前駆体
 12 発熱部
 13 基材
 13a 貫通孔
 13b 位置合わせ用マーカー
 14 被覆部
 14’被覆材
 20 電極
 21 電極フレーム
 22 配線
 50 供給装置
 51 ディスペンサー
 52 スクリーン印刷装置
 52a スクリーンマスク
 52b スキージ
 60 加温要素
 70,70’ 支持部材
 71 フレーム
 72 樹脂部材
 100,100’ レンズ基材
 110 レンズ
 111 平坦部分

Claims (31)

  1.  レンズを発熱させる発熱フィルムの製造方法であって、
     炭素フィラー、バインダー樹脂および溶剤を含有するフィルム原料の供給厚さに応じて加温状態または常温状態で前記フィルム原料を供給する供給工程を含む、発熱フィルムの製造方法。
  2.  前記供給厚さが120μm未満である場合は、前記常温状態で前記供給工程を行い、前記供給厚さが120μm以上の場合は、前記加温状態で前記供給工程を行う、請求項1に記載の発熱フィルムの製造方法。
  3.  前記加温状態の加温温度は、30℃以上80℃以下である、請求項1または2に記載の発熱フィルムの製造方法。
  4.  前記溶剤は、沸点が150℃以下の低沸点溶剤である、請求項1~3のいずれか1項に記載の発熱フィルムの製造方法。
  5.  前記溶剤は、非極性溶剤である、請求項1~4のいずれか1項に記載の発熱フィルムの製造方法。
  6.  前記フィルム原料は、粘度が10,000cps以上50,000cps以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の発熱フィルムの製造方法。
  7.  前記供給工程は、前記フィルム原料が支持される支持部材にフィルム原料を供給する、請求項1~6のいずれか1項に記載の発熱フィルムの製造方法。
  8.  前記支持部材は前記レンズである、請求項7に記載の発熱フィルムの製造方法。
  9.  前記支持部材は、加温要素によって前記加温状態とされる、請求項7または8に記載の発熱フィルムの製造方法。
  10.  前記供給工程の後に、前記フィルム原料をベークするベーク工程を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の発熱フィルムの製造方法。
  11.  前記ベーク工程によって得られる発熱フィルム前駆体を前記レンズの形状に対応させて切断する切断工程を含む、請求項10に記載の発熱フィルムの製造方法。
  12.  レンズを発熱させる発熱フィルムであって、
     炭素フィラーおよび樹脂を含み、前記炭素フィラーと前記樹脂との含有率の和が前記発熱フィルム全体基準で90%以上である、発熱フィルム。
  13.  閉領域全域が発熱部である、請求項12に記載の発熱フィルム。
  14.  前記発熱部を保持する基材をさらに備えた、請求項13に記載の発熱フィルム。
  15.  前記基材は、耐熱性および絶縁性を有している、請求項14に記載の発熱フィルム。
  16.  前記基材には、少なくとも2つの貫通孔が設けられている、請求項14または15に記載の発熱フィルム。
  17.  前記少なくとも2つの貫通孔は、前記基材を中心として対称位置に配置されている、請求項16に記載の発熱フィルム。
  18.  前記少なくとも2つの貫通孔は、前記基材を中心として非対称位置に配置されている、請求項16に記載の発熱フィルム。
  19.  前記少なくとも2つの貫通孔は、互いに大きさが異なる、請求項16~18のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  20.  前記少なくとも2つの貫通孔に、前記発熱部の一部が配置されている、請求項16~19のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  21.  前記少なくとも2つの貫通孔に、電極が形成されている、請求項16~20のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  22.  前記発熱部を被覆する被覆部をさらに備えた、請求項13~21のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  23.  前記炭素フィラーの含有率は、前記発熱フィルム全体基準で15%以上25%以下である、請求項12~22のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  24.  前記炭素フィラーは、炭素繊維である、請求項12~23のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  25.  前記樹脂は、フッ素樹脂を含んで成る、請求項12~24のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  26.  前記発熱フィルムの膜厚が5μm以上400μm以下である、請求項12~25のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  27.  平面視において前記発熱フィルムの外側の輪郭が円形で中央に孔を有する、請求項12~26のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  28.  前記発熱フィルムの裏面に電極を備えている、請求項12~27のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  29.  前記電極の厚みは、5μm以上50μm以下である、請求項28のいずれか1項に記載の発熱フィルム。
  30.  請求項12~29のいずれか1項に記載の発熱フィルムを備えたレンズであって、
     前記発熱フィルムが前記レンズと直接的に接している、レンズ。
  31.  請求項30に記載のレンズを備えて成る、車載カメラ。
PCT/JP2021/032499 2020-09-14 2021-09-03 発熱フィルムの製造方法、発熱フィルム、レンズおよび車載カメラ WO2022054720A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022547557A JP7345119B2 (ja) 2020-09-14 2021-09-03 発熱フィルムの製造方法、発熱フィルム、レンズおよび車載カメラ
EP21866679.0A EP4213590A1 (en) 2020-09-14 2021-09-03 Manufacturing method for heating film, heating film, lens, and in-vehicle camera
US17/908,280 US20230128849A1 (en) 2020-09-14 2021-09-03 Manufacturing method for heating film, heating film, lens, and in-vehicle camera

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-153993 2020-09-14
JP2020153993 2020-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022054720A1 true WO2022054720A1 (ja) 2022-03-17

Family

ID=80631813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/032499 WO2022054720A1 (ja) 2020-09-14 2021-09-03 発熱フィルムの製造方法、発熱フィルム、レンズおよび車載カメラ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230128849A1 (ja)
EP (1) EP4213590A1 (ja)
JP (1) JP7345119B2 (ja)
WO (1) WO2022054720A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD1021032S1 (en) * 2021-12-28 2024-04-02 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Heat conducting unit

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08152795A (ja) * 1994-11-30 1996-06-11 Toshiba Lighting & Technol Corp 定着ヒータ,定着装置および画像形成装置
JP2001076850A (ja) * 1999-09-02 2001-03-23 Fujikura Ltd 導電性インキ組成物およびそれを用いた面状発熱体
JP2002117962A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Hitachi Cable Ltd 面状発熱体
JP2005038788A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 T-Net Japan Co Ltd 面状ヒータおよびその製造方法
JP2007317618A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Honda Sangyo Kk 面状発熱体およびその製造方法
JP2014096263A (ja) * 2012-11-08 2014-05-22 Hodogaya Chem Co Ltd 面状ヒータ
WO2015076390A1 (ja) * 2013-11-22 2015-05-28 東洋ドライルーブ株式会社 炭素発熱組成物及び炭素発熱体
WO2019181122A1 (ja) 2018-03-22 2019-09-26 日本電産コパル株式会社 撮像装置
WO2019225745A1 (ja) 2018-05-24 2019-11-28 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08152795A (ja) * 1994-11-30 1996-06-11 Toshiba Lighting & Technol Corp 定着ヒータ,定着装置および画像形成装置
JP2001076850A (ja) * 1999-09-02 2001-03-23 Fujikura Ltd 導電性インキ組成物およびそれを用いた面状発熱体
JP2002117962A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Hitachi Cable Ltd 面状発熱体
JP2005038788A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 T-Net Japan Co Ltd 面状ヒータおよびその製造方法
JP2007317618A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Honda Sangyo Kk 面状発熱体およびその製造方法
JP2014096263A (ja) * 2012-11-08 2014-05-22 Hodogaya Chem Co Ltd 面状ヒータ
WO2015076390A1 (ja) * 2013-11-22 2015-05-28 東洋ドライルーブ株式会社 炭素発熱組成物及び炭素発熱体
WO2019181122A1 (ja) 2018-03-22 2019-09-26 日本電産コパル株式会社 撮像装置
WO2019225745A1 (ja) 2018-05-24 2019-11-28 マクセル株式会社 レンズユニットおよびカメラモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022054720A1 (ja) 2022-03-17
JP7345119B2 (ja) 2023-09-15
US20230128849A1 (en) 2023-04-27
EP4213590A1 (en) 2023-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140267107A1 (en) Photoactive Transparent Conductive Films
Liu et al. Electrically robust silver nanowire patterns transferrable onto various substrates
US20200290082A1 (en) Thin film forming apparatus and transparent conductive film
WO2022054720A1 (ja) 発熱フィルムの製造方法、発熱フィルム、レンズおよび車載カメラ
CN110702248B (zh) 一种基于石墨烯材料的热电传感器及其制备方法
BR112014018776B1 (pt) Método e dispositivo para produzir um padrão eletricamente condutor sobre uma superfície
KR101777690B1 (ko) 세라믹 히터용 발열 조성물, 그를 이용한 세라믹 히터 및 융착벨트
TWI828900B (zh) 具有可制定電阻之厚膜電阻器及其製造方法
CN102124821A (zh) 印刷配线板
TW444522B (en) Process for forming polymer thick film resistors and metal thin film resistors in a printed circuited substrate
JP2012174374A (ja) 導電性塗膜の製造方法及び導電性塗膜
JP2912379B2 (ja) 電荷移動像形成カートリッジおよびその製造方法
JP2007110054A (ja) パターン形成方法およびパターン形成ずみ基板
US11017924B2 (en) Thermistor element and method for manufacturing same
JP6370111B2 (ja) 容量型ガスセンサ及びその製造方法
JP2011227999A (ja) 面状発熱体
JP2014007128A (ja) 電子放出素子およびその製造方法
JP2007171276A (ja) 電気泳動表示装置
JP2862465B2 (ja) トナー定着用加熱ローラ
KR101584916B1 (ko) 질화알미늄이 코팅된 고분자 볼을 첨가한 솔더 레지스터의 제조방법
CN114026191B (zh) 异方性导电胶膜的制作方法
US10025178B2 (en) Patterning device
EP1156709A1 (en) Method of forming transferable printed pattern, and glass with printed pattern
JP2016170172A (ja) 容量型ガスセンサ及びその製造方法
TW202349259A (zh) 改善超聲波指紋識別的複層導電膜及其製備方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21866679

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022547557

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2021866679

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021866679

Country of ref document: EP

Effective date: 20230414