片状发热元件制造技术

根据本发明专利技术的片状发热元件包括：基底片，其由电绝缘材料制成；以及线路，其由导电材料制成，且被设置为在所述基底片上在所述线路之间具有间距。所述片状发热元件还包括至少一个ＰＴＣ电阻器片，所述ＰＴＣ电阻器片与所述线路电接触且被配置为以自调节方式响应于来自所述线路的电供给而发热。所述至少一个ＰＴＣ电阻器片可包括阻燃剂和／或防液树脂。根据本发明专利技术的片状发热元件具有优良的柔韧性、耐用性和可靠性以及低的制造成本。当在车辆座椅加热器中或在方向盘加热器中使用本发明专利技术的片状发热元件时，在其上乘坐时乘客感觉舒适，而当触摸方向盘时司机感觉舒适。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发热元件，具体地，本专利技术涉及一种具有优良的PTC 特性的片状发热元件(sheet heating element)。该片状发热元件具有高度 柔韧的特性，以致其可以安装在任何形状的器具的表面上。
技术介绍
PTC特性是指当温度升高时电阻随之增大的特性。具有这种PTC特 性的片状发热元件具有对其所发射的热的温度自控性能。迄今为止，在这 种片状发热元件的发热构件中使用电阻器。该电阻器由电阻器墨形成，该 电阻器墨具有M在溶剂中的基体聚合物和导电材料。该电阻器墨被印刷在形成发热元件的基体材料上。该墨被干燥，然后 被烘焙，从而形成片状电阻器(例如，参见专利文献l、专利文献2和专 利文献3)。该电阻器通过传导电而发热。在这种电阻器中使用的导电材 料典型地为炭黑、金属粉末、石墨等。典型地将结晶性树脂用作基体聚合 物。由这些材料形成的片状发热元件呈现PTC特性。图1A是在专利文献1中描迷的现有技术的片状发热元件的平面视图。 为了说明，该图给出了可看到该发热元件的内部结构的透明视图。图1B 是沿图1A中的线1B-1B截取的截面视图。如图1A和图1B中所示，片状 发热元件10由基底11、电极对12和13、聚合物电阻器14、以及覆盖材 料15形成。电极12和13形成梳状形状。基底11是具有电绝缘特性的材 料，其由树脂形成，例如，是聚酯膜。通过在基底11上印刷诸如银胶的导电胶，然后使其千燥，形成电极 12、 13。聚合物电阻器14与梳状电极12、 13形成电接触，并且由这些电8极供电。聚合物电阻器14具有PTC特性。聚合物电阻器14由聚合物电阻 器墨形成，并且在基底上在与电极12和13形成电接触的位置印刷和千燥 该墨。覆盖材料15由与基底ll相同种类的材料形成，并且通iit盖电极 12和13以及聚合物电阻器14来保护它们。在其中聚酯膜被用作基底11和覆盖材料15的情况下，提前使诸如改 性的聚乙烯的热熔性树脂16粘着到覆盖材料15。然后，在进行加热的同 时，对基底11和覆盖材料15施压。因此，基底11和覆盖材料15被接合。 覆盖材料15和热熔性树脂16使电极12和13以及聚合物电阻器14与外部 环境隔离。因此，可以长时间保持片状发热元件10的可靠性。图2示出施加覆盖材料15的设备的结构的截面简图。如该图中所示， 形成有两个热辊20、 21的层压机22执行热压缩。在该工艺中，将基底ll 和覆盖材料15置于彼此的顶部上，并且供给到层压机22，其中在基底ll 上提前形成有电极12、 13和聚合物电阻器14，热熔性树脂16被提前施加 到覆盖材料15上。利用热辊20、 21热压缩基底11和覆盖材料15，从而 作为一个单元形成片状发热元件10。以这种方式形成的聚合物电阻器具有PTC特性，并且由于温度升高， 电阻值增大，当达到特定温度时，电阻值大幅增加。由于聚合物电阻器14 具有PTC特性，片状发热元件1010具有温度自控功能。专利文献2公开了一种由非晶聚合物、结晶性聚合物颗粒、导电炭黑、 石墨和无机填料形成的PTC成分。该PTC成分分歉在有机溶剂中，从而 制成墨。然后，该墨被印刷在具有电极的树脂膜上，从而制成聚合物电阻 器。另外，执行热处理以实现交联。在聚合物电阻器上沉积树脂膜作为保 护层，从而完成片状发热元件。专利文献2的该片状发热元件具有与专利 文献l中的片状发热元件相同的PTC发热特性。图3示出在专利文献3中描述的另一现有技术的片状发热元件的截面 视图。如图3中所示，片状发热元件30具有柔韧性基底31。通过印刷， 在该柔韧性基底31上依次沉积电极32和33以及聚合物电阻器34。然后， 在其顶部上形成柔韧性覆盖层35。基底31具有气体阻挡(gas-barrier)特性和防水特性。基底31包含包括长纤维的聚酯非纺织品(non-woven fabric )，并且诸如聚氨酯型的热熔性膜被接合到该聚酯非纺织品的表面上。 可以用液体，例如聚合物电阻器墨，浸渍基底31。覆盖层35包含聚酯非纺织品，并且诸如聚酯型的热熔性膜被接合到该 聚酯非纺织品的表面上。覆盖层35也具有气体阻挡特性和防水特性。将覆 盖层35粘着到基底31，覆盖电极32、 33和聚合物电阻器34的整体。专 利文献3的片状发热元件30作为一个整体由六个层形成。专利文献3的该 片状发热元件30也具有与专利文献1中的相同的PTC发热特性。在专利文献1和专利文献2的现有技术的片状发热元件10中，使用诸 如聚酯膜的刚性材料作为基底11。另外，现有技术的发热元件10具有由 基底ll、其上印刷的梳状电极12和13、聚合物电阻器14、其上设置有粘 合剂层的覆盖材料15形成的五层结构。随着其厚度增加，片状发热元件 10失去柔韧性。当使用这样的缺乏柔韧性的片状发热元件10作为车辆座 椅加热器时，乘客的乘坐舒适度被折衷。当在方向盘加热器中使用这样的 缺乏柔韧性的片状发热元件10时，抓握舒适感被折衷。由于发热元件10为片状，例如，当用作车辆座椅加热器且乘客在其上 乘坐时，力延续至整个发热元件，发热元件10改变其形状。典型地，越靠 近发热元件10的边缘，形变的量值越大。因而，在发热元件上不均匀地形 成铍褶。这些铍褶将会导致在梳状电极12、 13以及聚合物电阻器14中的 裂紋。因此，认为这样的发热元件具有低的耐用性。在基底11和覆盖材料15中使用的聚酯片不具有透气性。因此，当在 车辆座椅加热器中或在方向盘加热器中使用发热元件10时，乘客或司机排 出的液体容易在其中聚集。长时间的驾驶或乘坐变得非常不舒适。另 一方面，在专利文献3的片状发热元件30的情况下，电极32和33、 聚合物电阻器34、基底31以及覆盖层35是柔韧性的，因此，当用于车辆 座椅加热器中或用于方向盘加热器中时，乘坐或者触摸方向盘是舒适的。 然而，由于片状发热元件30由六个层形成，具有制造产率低和成本高的缺 点。10专利文献1:日本专利申请z〉开No.S56-13689 专利文献2:日本专利申请,^开No.H8-120182 专利文献3:美国专利No.7049559
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术的这些问题，并且将提供具有优良的柔韧性、 耐用性和可靠性以及低的制造成本的片状发热元件作为其目的。当在车辆 座椅加热器中或在方向盘加热器中使用本专利技术的片状发热元件时，乘坐时 乘客感觉舒适，而当触摸方向盘时司机感觉舒适。根据本专利技术的片状发热元件包括基底片(substrate sheet)，其由电 绝缘材料制成；以及线路，其由导电材料制成，且被设置为在所述基底片 上在所述线路之间具有间距。所述片状发热元件还包括至少一个PTC电阻 器片，所述PTC电阻器片(resistor sheet)与所述线路电接触且被配置为 以自调节方式响应于来自所述线路的电供给而发热。所述至少一个PTC电阻器片的厚度为20-200微米，或者优选30-100 微米。所述至少一个PTC电阻器片包含树脂成分和导电材料。所述树脂成分 包含反应性树脂(reactant resin)和与所述反应性树脂交联的活性树脂。 所述导电材料包括炭黑和石墨中的至少一种。所述至少一个PTC电阻器片 可被热熔以实现与所述线路的电接触。所述至少一个PTC电阻器片具有范围在0.0007Q'本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片状发热元件，包括：　基底片，其由电绝缘材料制成；　线路，其由导电材料制成，且被设置为在所述基底片上在所述线路之间具有间距；以及　至少一个ＰＴＣ电阻器片，其与所述线路电接触且被配置为以自调节方式响应于来自所述线路的电供 给而发热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田祐，宇野克彦，石井隆仁，中岛启造，梅田章广，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]