整合在建筑材料中的印刷加热元件制造技术

本发明专利技术涉及一种整合在建筑材料中的加热元件。基于本发明专利技术的加热元件整合到建筑材料中限制了加热系统所需的空间。另外，与传统技术相比，使用的加热元件能耗更低。基于本发明专利技术的建筑构件包含建筑材料、包括含有PTC组合物层的箔片或PTC组合物层的加热元件、至少一层粘合剂层、衬底和连接器，其中所述加热元件嵌入在所述建筑材料和所述衬底之间，并且其中所述PTC层含有半结晶材料、至少一种粘合剂和电子导电材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】整合在建筑材料中的印刷加热元件
本专利技术涉及包含正温度系数材料(PTC)的加热元件，所述加热元件可以被整合到建筑材料中。
技术介绍
传统房子的加热是通过使用水散热器、炉灶或电加热器实现的。所有这些加热方法的缺点是占用大量空间并且始终可见。此外，加热系统的安装始终是建造过程中的一个额外步骤。减少加热元件所占空间的一种尝试是水基地板加热系统。水基地板加热比普通散热器占用的空间要小，但是，它们还是占用了一些空间因为它们将地板抬高了5厘米或更多。此外，在建造过程中需要额外的步骤。水基地板加热系统为隐形提供了部分解决方案。但是，水基地板加热系统不易安装在墙壁和/或天花板上。此外，安装它需要付出大量的建筑精力。减少加热元件占用空间的一种解决方案是印花加热箔片，其已经在市场上销售了一些年。这些加热箔片可以安装在地板下或墙壁后和/或天花板后。基于这些印花箔片的加热系统相当不灵活。房间的配置需要在安装加热器前完成，以使得加热器正常运作。因此，家具应该根据加热器的安装位置来布置。基于印花加热箔片的常规加热元件由最少三个可构成加热元件的部件组成。图1a和图1b中描述了这种结构。图1a展示了如何将导入电流的导电母线(20)沉积在载体或衬底(10a)上。在母线之间涂覆一层薄的电阻(PTC)碳墨(30)。当在母线电极之间施加电压时，所述电阻(PTC)碳墨(30)将被加热。通过粘合层(40)和第二衬底(10b)从顶侧保护加热元件。该粘合层(40)可以由多种材料层形成。一些例子为绝缘涂层和层压粘合剂；单独的层压粘合剂。或者，如图1b所示，可将活性材料(20+30)组合为一层以形成加热元件(50)。如上所述，传统的加热元件没有被整合到建筑材料中。，建筑材料例如墙壁或地板始终是在安装加热系统例如水散热器或水基地板加热之前或之后独立安装的。。其它类型的加热器可以整合在建筑构件中，例如需要通风孔和其它建筑改造的水管和电缆(铜线)。因此，仍然需要一种考虑到上述所有缺点的加热元件。附图说明图1示出了基于现有技术的印刷加热元件的结构。图2示出了基于本专利技术的建筑构件的基本实施方案，其中加热元件包括含有PTC组合物层的箔片。图3示出了基于本专利技术的包含额外衬底的建筑构件的一个实施方案。图4示出了基于本专利技术的建筑构件的一个实施方案，其中加热元件夹在两个建筑材料层之间。图5示出了基于本专利技术的建筑构件的基本实施方案，其中加热元件是PTC组合物层。图6示出了基于本专利技术的建筑构件的另一个实施方案，其中加热元件包含PTC组合物层。图7示出了基于本专利技术的建筑构件的另一个实施方案，其中加热元件包含PTC组合物层。图8示出了基于本专利技术的建筑构件的另一个实施方案，其中加热元件夹在两个建筑材料层之间。图9示出了基于本专利技术的实施例1的结构。图10示出了基于本专利技术的实施例2的结构。图11示出了基于本专利技术的实施例3的结构。
技术实现思路
本专利技术涉及一种建筑构件，其包含：a)建筑材料；b)加热元件，其包括含有PTC组合物层的箔片或PTC组合物层；c)至少一层粘合剂层；d)衬底和e)连接器，其中所述加热元件嵌入在所述建筑材料和所述衬底之间，并且其中所述PTC层包含1)半结晶材料；2)至少一种粘合剂；和3)电子导电材料。具体实施方式在下面的段落中，将更详细地描述本专利技术。除非有明确的提示，如此处描述的每个方面可以与任何其它方面或多个方面组合。具体而言，被标明为优选或有利的任何特征可以与其它任何被标明为优选或有利的特征组合。在本专利技术的上下文中，所使用的术语应根据以下定义来解释，除非上下文另外指出。除非上下文另外清楚地指出，否则此处使用的单数形式“一”，“一个”和“所述”包含指代物的单数和复数形式。这里使用的术语“包括”与“包含”同义，并且是开放式的，不排除另外未列举的成分、元素或方法步骤。数值端点的叙述包括包含在各个范围内的所有数字和分数，以及所述的端点。当数量、浓度或其它值或参数以范围、优选范围，或优选的上限值和优选的下限值的形式表达时，应理解为通过组合任何上限或优选值与任何下限和优选值所得到的任何范围是具体公开的，而不考虑所获得的范围是否在上下文中有明确地提及。本说明书中引用的所有参考文献都以全文引用的方式并入本文中。除非另外定义，本专利技术使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，均具有本专利技术所属领域普通技术人员所理解的含义。通过进一步的指导，本专利技术包括了术语定义以便更好地理解演示本专利技术。本专利技术提供一种建筑构件，其包含：a)建筑材料；b)加热元件，其包括含有PTC组合物层的箔片或PTC组合物层；c)至少一层粘合剂层；d)衬底；和e)连接器，其中所述加热元件嵌入在所述建筑材料和所述衬底之间，并且其中所述PTC层包含1)半结晶材料；2)至少一种粘合剂；和3)电子导电材料。由于本专利技术提供的加热系统完全整合到建筑构件中，因此其在安装的房屋/房间中不占用额外的空间。由于加热元件与地板/墙壁/天花板建筑构件一起安装，所以本专利技术提供的加热系统可以以更简单和更快的工艺安装。此外，使用PTC组合物提供额外降低的能耗，还具有固有内在防过热安全措施。“正温度系数”或“PTC”材料是特征为达到PTC温度(Ts)时电阻率急剧增加的导电材料。电阻率相对于温度的函数/曲线具有正斜率，在该温度范围内，导电聚合物PTC组合物被称为具有正的温度电阻系数(PTCR)。如果电阻率的增长足够陡峭，则电阻率有效地阻断电流，并防止材料进一步被加热，例如防止材料过热。PTC材料的主要优点之一是在包含PTC材料的制品中不需要额外的调节电路，因为PTC材料本身具有类似于调节电路的特性。而且，在冷却时，PTC材料自己复位。这种电阻率的跳变通常可以被称为PTC比例，并且可以被定义为在室温(约23℃)下最大体积电阻率与体积电阻率的比值。下面将详细讨论基于本专利技术的建筑构件及其所有特征。在一个实施方案中，基于本专利技术的建筑构件是地板元件。合适的地板元件的非限制性例子包括层压板、镶木地板、地毯、乙烯基板和瓷砖。在另一个实施方案中，基于本专利技术的建筑构件是墙壁构件。合适的墙壁构件的非限制性例子包括清水墙、石膏板、糊墙纸板和墙纸(例如玻璃纤维增强的墙纸)。而在另一个实施方案中，根据本专利技术的建筑构件是天花板构件。合适的天花板构件的非限制性例子包括石膏板和天花板砖。基于本专利技术的建筑构件包括建筑材料。基于最终的建筑构件以及其是否是地板、墙壁或天花板构件，选择合适的建筑材料。非限制性例子为层压板、镶木地板、地毯、乙烯基板、瓷砖、清水墙、石膏板、糊强纸板、墙纸和天花板砖。基于本专利技术的建筑构件包含加热元件，该加热元件包括包含PTC组合物层的箔片或PTC组合物层。在一个实施方案中，根据本专利技术的建筑构件包括加热元件，该加热元件包括含有PTC组合物层的箔片。下面将详细讨论PTC组合物。将PTC组合物层施加到箔片的表面上。适用于本专利技术的箔材料的非限制性例子为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、纸、纸板和FSR板。不需要使用粘合剂将PTC组合物层粘附到箔片的表面上，它可以被直接印刷。另外，不需要单独的固化步骤，因为溶剂，如果存在的话，在干燥过程中会挥发掉。可以通过各种技术将PTC组合物施涂到箔片的表面上。适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑构件，其包含：a)建筑材料；b)加热元件，所述加热元件包括含有PTC组合物层的箔片或PTC组合物层；c)至少一层粘合剂层；d)衬底；和e)连接器，其中所述加热元件被嵌在所述建筑材料和所述衬底之间，以及其中所述PTC组合物包含1)半结晶材料；2)至少一种粘合剂；和3)电子导电材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.16 EP 15172244.41.一种建筑构件，其包含：a)建筑材料；b)加热元件，所述加热元件包括含有PTC组合物层的箔片或PTC组合物层；c)至少一层粘合剂层；d)衬底；和e)连接器，其中所述加热元件被嵌在所述建筑材料和所述衬底之间，以及其中所述PTC组合物包含1)半结晶材料；2)至少一种粘合剂；和3)电子导电材料。2.根据权利要求1所述的建筑构件，其中所述加热元件覆盖所述建筑材料至少15％，优选至少20％，更优选至少25％的表面。3.根据权利要求1或2所述的建筑构件，其中包括含有PTC组合物层的箔片的所述加热元件的厚度为5μm-5mm，优选10μm-1mm，更优选15μm-500μm，最优选25μm-150μm。4.根据权利要求1或3所述的建筑构件，其中包括PTC组合物层的所述加热元件的厚度为2.5μm-100μm，优选3μm-50μm，最优选5μm-15μm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的建筑构件，其中所述PTC组合物为油墨、膏体或热熔体的形式。6.根据权利要求1-5中任一项所述的建筑构件，其中所述PTC组合物包含根据ASTME793测得熔融焓大于150J/g的半结晶材料，优选所述半结晶材料选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯基树脂、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛、天然聚合物、精炼烃蜡、及它们的混合物。7.根据权利要求1或6所述的建筑构件，其中所述PTC组合物包含占总组合物的0.5-70重量％，优选20-60重量％，更优选23-50重量％，最优选25-40重量％的半结晶材料。8.根据权利要求1-7中任一项所述的建筑构件，其中所述PTC组合物包含至少一种粘合剂，所述粘合剂选自热塑性聚氨酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、卤化乙烯基或亚乙烯基聚合物、聚酰胺共聚物、苯氧基树脂、聚醚、聚酮、...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·吉利森，I·范德默伦，G·德雷赞，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE