図面 (/)

技術 ヒータ及びヒータ付物品

出願人 日東電工株式会社
発明者 堀哲郎佐々木集加藤菜緒子鶴澤俊浩山田恭太郎
出願日 2018年9月14日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-172291
公開日 2020年3月26日 (7ヶ月経過) 公開番号 2020-047370
状態 未査定
技術分野 抵抗加熱 面発熱体
主要キーワード 熱伸縮差 ウレタン系粘着材 非拘束状態 導電性金属酸化物層 着雪防止 PMMA板 アクリル系粘着材 発熱性能
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

被着体に取り付けることが可能であり、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮にも関わらず導電性金属酸化物層である発熱層破断しにくいヒータを提供する。

解決手段

ヒータ(1a)は、基板(10)と、導電性金属酸化物層(22)である発熱層(20)と、一対の給電用電極(30)と、粘着用積層体(40)とを備える。基板(10)は、有機高分子によって形成されている。発熱層(20)は、基板(10)の厚み方向において基板(10)に接して配置されている。一対の給電用電極(30)は、発熱層(20)に電気的に接続されている。粘着用積層体(40)は、被着体に対する粘着面(41a)を有する。粘着用積層体(40)において、粘着面(41a)と発熱層(20)との間で、複数の粘着材層(41、42)と、少なくとも1つの粘着材層用基材(45)とが交互に積層されている。

概要

背景

従来、金属酸化物で形成された導電膜を備えたヒータが知られている。

例えば、特許文献1には、樹脂基板と、金属酸化物で形成された透明導電膜と、一対の電極と、電源とを備えた発熱性樹脂基板が記載されている。透明導電膜は、樹脂基板の表面に形成され電力の供給を受けて発熱する。樹脂基板と透明導電膜の間には、両者の熱伸縮差を吸収する緩衝層が設けられている。緩衝層は、酸化チタン酸化ケイ素酸化ニオブ、及び窒化ケイ素からなる群より選択される1又は2以上の化合物で形成されている。発熱性樹脂基板は、車両用の窓に使用されうる。

概要

被着体に取り付けることが可能であり、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮にも関わらず導電性金属酸化物層である発熱層破断しにくいヒータを提供する。ヒータ(1a)は、基板(10)と、導電性金属酸化物層(22)である発熱層(20)と、一対の給電用電極(30)と、粘着用積層体(40)とを備える。基板(10)は、有機高分子によって形成されている。発熱層(20)は、基板(10)の厚み方向において基板(10)に接して配置されている。一対の給電用電極(30)は、発熱層(20)に電気的に接続されている。粘着用積層体(40)は、被着体に対する粘着面(41a)を有する。粘着用積層体(40)において、粘着面(41a)と発熱層(20)との間で、複数の粘着材層(41、42)と、少なくとも1つの粘着材層用基材(45)とが交互に積層されている。

目的

本発明は、金属酸化物層を発熱層として備えたヒータを、粘着材を用いて被着体に取り付ける場合に、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮にも関わらず発熱層が破断しにくいヒータを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

有機高分子によって形成された基板と、前記基板の厚み方向において前記基板に接して配置された導電性金属酸化物層である発熱層と、前記発熱層に電気的に接続された一対の給電用電極と、被着体に対する粘着面を有し、前記基板の厚み方向における前記粘着面と前記発熱層との間で複数の粘着材層と少なくとも1つの粘着材層用基材とが交互に積層された、粘着用積層体と、を備えた、ヒータ

請求項2

前記複数の粘着材層は、前記粘着面をなす第一粘着材層を含み、前記第一粘着材層は、150μm以下の厚みを有する、請求項1に記載のヒータ。

請求項3

前記複数の粘着材層は、前記基板の厚み方向において前記粘着面から離れて配置された少なくとも1つの第二粘着材層を含み、前記第二粘着材層は25μm以上の厚みを有し、かつ、前記複数の粘着材層の厚みの合計は150μm以上である、請求項1又は2に記載のヒータ。

請求項4

下記の式(1)で表される前記粘着材層用基材の面内寸変化率Rsが1.0%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のヒータ。面内寸法変化率Rs=100×|S80,80−S25,50|/S25,50(1)S25,50は、25℃及び相対湿度50%の環境における前記粘着材層用基材の面内寸法である。S80,80は、80℃及び相対湿度80%の環境における前記粘着材層用基材の面内寸法である。

請求項5

前記粘着材層用基材は、25μm以上の厚みを有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒータ。

請求項6

前記粘着用積層体は、1mm以下の厚みを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のヒータ。

請求項7

前記導電性金属酸化物層は、結晶性の膜であり、20nm以上の厚みを有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載のヒータ。

請求項8

前記一対の給電用電極は、金属を主成分として含み、1μm以上の厚みを有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のヒータ。

請求項9

波長400〜1200nmの光に対して70%以上の平均透過率を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載のヒータ。

請求項10

被着体と、前記粘着面が前記被着体に接触した状態で前記被着体に取り付けられた、請求項1〜9のいずれか1項に記載のヒータと、を備えた、ヒータ付物品

技術分野

0001

本発明は、ヒータ及びヒータ付物品に関する。

背景技術

0002

従来、金属酸化物で形成された導電膜を備えたヒータが知られている。

0003

例えば、特許文献1には、樹脂基板と、金属酸化物で形成された透明導電膜と、一対の電極と、電源とを備えた発熱性樹脂基板が記載されている。透明導電膜は、樹脂基板の表面に形成され電力の供給を受けて発熱する。樹脂基板と透明導電膜の間には、両者の熱伸縮差を吸収する緩衝層が設けられている。緩衝層は、酸化チタン酸化ケイ素酸化ニオブ、及び窒化ケイ素からなる群より選択される1又は2以上の化合物で形成されている。発熱性樹脂基板は、車両用の窓に使用されうる。

先行技術

0004

特開2008−41343号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1には、発熱性樹脂基板を粘着材によって被着体に取り付けることは記載されておらず、このような場合に、温度及び湿度等の環境条件の変化に伴う被着体の伸縮が導電膜に及ぼす影響について検討されていない。

0006

このような事情踏まえて、本発明は、金属酸化物層発熱層として備えたヒータを、粘着材を用いて被着体に取り付ける場合に、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮にも関わらず発熱層が破断しにくいヒータを提供する。また、本発明は、そのようなヒータが粘着材によって被着体に取り付けられたヒータ付物品を提供する。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、
有機高分子によって形成された基板と、
前記基板の厚み方向において前記基板に接して配置された導電性金属酸化物層である発熱層と、
前記発熱層に電気的に接続された一対の給電用電極と、
被着体に対する粘着面を有し、前記基板の厚み方向における前記粘着面と前記発熱層との間で複数の粘着材層と少なくとも1つの粘着材層用基材とが交互に積層された、粘着用積層体と、を備えた、
ヒータを提供する。

0008

また、本発明は、
被着体と、
前記粘着面が前記被着体に接触した状態で前記被着体に取り付けられた、上記のヒータと、を備えた、
ヒータ付物品を提供する。

発明の効果

0009

上記のヒータによれば、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮にも関わらず発熱層が破断しにくい。

図面の簡単な説明

0010

図1は、本発明に係るヒータの一例を示す断面図である。
図2は、ヒータ付物品の一例を示す断面図である。
図3は、本発明に係るヒータの別の一例を示す断面図である。
図4は、本発明に係るヒータのさらに別の一例を示す断面図である。

0011

有機高分子によって形成された基板の上に導電性金属酸化物層及び一対の電極を形成して作製したヒータを、粘着材を用いて被着体に取り付けることが考えられる。これにより、様々な種類の被着体に対してヒータを取り付けることが可能になる。このようなヒータは着雪防止又は防曇のために使用されうる。

0012

ヒータが取り付けられた被着体は、被着体の用途によっては夏季又は雨季等に高温又は高湿の環境に曝されうる。この場合、ヒータが取り付けられた被着体を構成する部材間における熱膨張係数(CTE)又は吸湿膨張係数(CHE)の違いによって部材の伸縮が生じうる。多くの場合、導電性金属酸化物層である発熱層の引っ張り強度は低い。このため、ヒータが取り付けられた被着体の部材の伸縮により発生する引っ張り応力によって発熱層が破断する可能性がある。多くの種類の被着体に対してヒータを取り付け可能に構成するためには、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮の影響が発熱層に及びにくい構成をヒータが有していることが望ましい。そこで、例えば、粘着材層の厚みを大きくすることによって、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮の影響が発熱層に及ぶことを防止することが考えられる。

0013

一方で、本発明者らは、粘着材層の厚みが大きいと、粘着材層が被着体から剥がれやすくなる場合があることを見出した。例えば、ポリカーボネート等の吸湿しやすい材料で被着体ができていると、被着体から発散される水蒸気によって大きな厚みを有する粘着材層は被着体から剥がれる可能性がある。そこで、本発明者らは、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮によって発熱層が破断しにくいことと、粘着材層が被着体から剥がれにくいこととを両立できる技術について日夜検討を重ねた。多大な試行錯誤を重ねた結果、本発明者らは、所定の粘着用積層体を備えたヒータを案出した。

0014

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、下記の説明は、本発明を例示的に説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるわけではない。

0015

図1に示す通り、ヒータ1aは、基板10と、導電性金属酸化物層22である発熱層20と、一対の給電用電極30と、粘着用積層体40とを備えている。基板10は、有機高分子によって形成されている。これにより、ヒータ1aを軽量化しやすい。発熱層20は、基板10の厚み方向において基板10に接して配置されている。基板10は、典型的には、発熱層20を形成するための面を提供する部材である。一対の給電用電極30は、発熱層20に電気的に接続されている。一対の給電用電極30は、電源(図示省略)に接続されうる。本明細書において、一対の給電用電極30は、正極及び負極の対を意味する。一対の給電用電極30の一方が正極として作用する場合、一対の給電用電極30の他方が負極として作用する。電源からの電力が一対の給電用電極30によって発熱層20に供給され、発熱層20が発熱する。これにより、着雪防止又は防曇を図れる。粘着用積層体40は、被着体に対する粘着面41aを有する。粘着面41aが被着体に押し付けられることによってヒータ1aが被着体に取り付けられる。粘着用積層体40において、基板10の厚み方向における粘着面41aと発熱層20との間で、複数の粘着材層41、42と、少なくとも1つの粘着材層用基材45とが交互に積層されている。

0016

ヒータ1aを用いて、ヒータ付物品を提供できる。図2に示す通り、ヒータ付物品100は、被着体70と、ヒータ1aとを備えている。粘着面41aが被着体70に接触した状態でヒータ1aが被着体70に取り付けられている。

0017

粘着用積層体40は、複数の粘着材層41、42を含んでいる。このため、粘着用積層体40における被着体70に接する粘着材層の厚みが小さくても、粘着用積層体40に含まれる粘着材層の厚みの和が大きくなりやすい。このため、ヒータ1aによれば、環境条件の変化に伴う被着体70の伸縮の影響が発熱層20に及びにくく、発熱層20が破断しにくい。加えて、被着体70から発散される水蒸気等の影響によって粘着用積層体40の粘着材層が被着体70から剥がれることを防止できる。

0018

粘着用積層体40における複数の粘着材層は、例えば、粘着面41aをなす第一粘着材層41を含んでいる。第一粘着材層41は、例えば、150μm以下の厚みを有する。これにより、被着体70から発散される水蒸気等の影響によって、第一粘着材層41が被着体70から剥がれることをより確実に防止できる。

0019

第一粘着材層41の厚みは、140μm以下であってもよく、130μm以下であってもよく、120μm以下であってもよい。第一粘着材層41の厚みは、例えば、5μm以上である。第一粘着材層41の厚みは、15μm以上であってもよく、25μm以上であってもよい。

0020

粘着用積層体40における複数の粘着材層は、典型的には、少なくとも1つの第二粘着材層42を含んでいる。第二粘着材層42は、基板10の厚み方向において粘着面41aから離れて配置されている。例えば、第二粘着材層42は25μm以上の厚みを有し、かつ、粘着用積層体40における複数の粘着材層の厚みの合計は150μm以上である。これにより、より確実に、環境条件の変化に伴う被着体70の伸縮の影響が発熱層20に及びにくく、発熱層20が破断しにくい。

0021

第二粘着材層42の厚みは、例えば500μm以下である。第二粘着材層42の厚みは、300μm以下であってもよく、200μm以下であってもよい。これにより、ヒータ1aを薄型化しやすい。

0022

粘着用積層体40における複数の粘着材層をなす粘着材は、ヒータ1aを被着体70に適切に取り付けることができる限り特に限定されない。その粘着材は、例えば、ゴム系粘着材、アクリル系粘着材シリコーン系粘着材、又はウレタン系粘着材でありうる。粘着用積層体40において、第一粘着材層41をなす粘着材及び第二粘着材層42をなす粘着材は、同一種類の粘着材であってもよく、異なる種類の粘着材であってもよい。

0023

粘着材層用基材45は、粘着用積層体40における各粘着材層を仕切ることができる限り、特に限定されない。望ましくは、下記の式(1)で表される粘着材層用基材45の面内寸変化率Rsが1.0%以下である。この場合、より確実に、環境条件の変化に伴う被着体70の伸縮の影響が発熱層20に及びにくく、発熱層20が破断しにくい。式(1)において、S25,50は、25℃及び相対湿度50%の環境における粘着材層用基材45の面内寸法である。S80,80は、80℃及び相対湿度80%の環境における粘着材層用基材45の面内寸法である。
面内寸法変化率Rs=100×|S80,80−S25,50|/S25,50 (1)

0024

面内寸法変化率Rsは、典型的には、非拘束状態の粘着材層用基材45に対して決定される。面内寸法変化率Rsは、例えば、以下の(a)〜(d)のステップを含む方法に従って決定できる。
(a)粘着材層用基材45と同じ材料でできており、粘着材層用基材45の厚みと同じ厚みを有する試験片を準備する。
(b)25℃及び相対湿度50%の環境に(a)のステップで準備した試験片を所定の期間置いた後、試験片の面内の特定方向の寸法を測定して、S25,50を決定する。
(c)80℃及び相対湿度80%の環境に(a)のステップで準備した試験片を所定の期間置いた後、試験片の面内の特定方向の寸法を測定して、S80,80を決定する。
(d)(b)及び(c)の測定結果から、式(1)に従って、面内寸法変化率Rsを決定する。

0025

面内寸法変化率Rsは、典型的には、粘着材層用基材45の材料によって決まる。例えば、ヒータ付物品100において被着体70からヒータ1aを剥がす。次に、ヒータ1aから第一粘着材層41を剥がして、粘着材層用基材45の一方の主面を露出させる。次に、フーリエ変換赤外分光法(FT−IR)等の方法によって粘着材層用基材45の材料を特定する。このようにして特定された材料でできた基材の面内寸法変化率が既知であれば、その既知の情報から粘着材層用基材45の面内寸法変化率を決定してもよい。

0026

粘着材層用基材45の面内寸法変化率Rsは、望ましくは0.9%以下であり、より望ましくは0.7%以下であり、さらに望ましくは0.5%以下である。

0027

粘着材層用基材45は、例えば25μm以上の厚みを有する。これにより、粘着用積層体40において、複数の粘着材層が適切に形成されやすい。

0028

粘着材層用基材45の厚みは、35μm以上であってもよく、45μm以上であってもよい。粘着材層用基材45の厚みは、例えば500μm以下である。これにより、ヒータ1aを薄型化しやすく、ヒータ1aが曲がりやすい。粘着材層用基材45の厚みは、250μm以下であってもよく、150μm以下であってもよい。

0029

粘着材層用基材45の材料は、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートポリエチレンナフタレートポリイミド、ポリカーボネート、及びポリメタクリル酸メチル等の有機高分子材料であってもよく、薄板ガラス又は超薄板ガラス等の無機材料であってもよい。

0030

粘着用積層体40は、例えば、1mm以下の厚みを有する。この場合、ヒータ1aを薄型化しやすく、ヒータ1aが曲がりやすい。

0031

基板10、発熱層20、粘着用積層体40、粘着材層用基材45、及び粘着用積層体40における各粘着材層の厚みは、例えば、ヒータ1aの断面を光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡(SEM)等の顕微鏡を用いて観察することによって決定できる。基板10及び粘着材層用基材45の厚みは、ヒータ1aの製造前に、基板10又は粘着材層用基材45の厚みをマイクロメータ等の機器を用いて測定することにより決定してもよい。基板10、発熱層20、粘着用積層体40、粘着材層用基材45、又は粘着用積層体40における各粘着材層の厚みの面内ばらつきが大きい場合には、無作為に選択した10箇所以上における厚みを算術平均することによって、これらの厚みを決定してもよい。

0032

導電性金属酸化物層22は、例えば、結晶性の膜であり、例えば20nm以上の厚みを有する。これにより、導電性金属酸化物層22のシート抵抗が低く保たれ、ヒータ1aが所望の発熱性能を発揮しうる。導電性金属酸化物層22の厚みは、望ましくは30nm以上であり、より望ましくは40nm以上である。導電性金属酸化物層22の厚みは、例えば200nm以下である。これにより、導電性金属酸化物層22にクラックが発生しにくい。

0033

導電性金属酸化物層22は、例えば、酸化インジウムを主成分として含んでいる。導電性金属酸化物層22をなす材料は、望ましくはインジウムスズ酸化物(ITO)である。この場合、ITOにおける酸化スズ含有率は、例えば4〜14質量%であり、望ましくは5〜13質量%である。導電性金属酸化物層22をなすITOは、望ましくは、結晶構造を有する。このことは、導電性金属酸化物層22の比抵抗を低く保つ観点から有利である。本明細書において、「主成分」とは質量基準で最も多く含まれる成分を意味する。

0034

基板10を形成する有機高分子は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、及び芳香族ポリアミドからなる群から選ばれる少なくとも1つである。

0035

基板10の厚みは、特定の厚みに限定されないが、良好な透明性、良好な強度、及び取り扱い易さの観点から、例えば、10〜200μmである。基板10の厚みは、20〜180μmであってもよく、30〜160μmであってもよい。

0036

基板10は、ハードコート層応力緩和層、又は光学調整層等の機能層を備えていてもよい。これらの機能層は、例えば、基板10の一方の主面をなしている。これらの機能層は、発熱層20の下地でありうる。

0037

例えば、基板10の厚み方向において粘着用積層体40に対して発熱層20よりも近い位置に基板10が配置されている。この場合、発熱層20がヒータ1aの表面又は表面の近くに配置されるので、少ない電力でヒータ1aの表面温度が高くなりやすい。

0038

一対の給電用電極30は、金属を主成分として含み、例えば1μm以上の厚みを有する。これにより、ヒータ1aが所望の発熱性能を発揮しやすい。なお、この一対の給電用電極30の厚みは、タッチパネル等の表示デバイスに使用される透明導電性フィルムに形成される電極の厚みに比べると格段に大きい。給電用電極30の厚みは、2μm以上であってもよく、3μm以上であってもよく、5μm以上であってもよい。給電用電極30の厚みは、例えば5mm以下であり、1mm以下であってもよく、700μm以下であってもよい。

0039

ヒータ付物品100において被着体70をなす材料は、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂、及びポリプロピレン等の有機高分子材料、ステンレス等の金属材料、又はガラス等の無機材料でありうる。

0040

ヒータ1aは、例えば、波長400〜1200nmの光に対して70%以上の平均透過率を有する。これにより、ヒータ1aが可視光に対して良好な透明性を有し、被着体70又は被着体70によって仕切られた空間の中の様子を視認しやすい。加えて、ヒータ1aは、通信又はセンシング用の近赤外線を透過させうる。

0041

導電性金属酸化物層22は、例えば、所定のターゲット材を用いてスパッタリングを行い、基板10の一方の主面上にターゲット材に由来する薄膜を形成することにより得られる。望ましくは、高磁場DCマグネトロンスパッタ法によって、基板10の一方の主面上にターゲット材に由来する薄膜が形成される。この場合、導電性金属酸化物層22を低温で形成できる。このため、例えば、基板10の耐熱温度が高くなくても、基板10の一方の主面上に導電性金属酸化物層22を形成できる。加えて、導電性金属酸化物層22の中に欠陥が発生しにくく、導電性金属酸化物層22の内部応力が低くなりやすい。また、スパッタリングの条件を調整することによって、導電性金属酸化物層22として望ましい薄膜を形成しやすい。例えば、高磁場DCマグネトロンスパッタ法においてターゲット材の表面での水平磁場を所定の大きさに調整することによって、比抵抗の観点で所望の導電性金属酸化物層22が得られやすい。

0042

基板10の一方の主面上に形成された薄膜は、必要に応じて、アニール処理される。例えば、120℃〜150℃の大気中に、薄膜を1時間〜3時間置いてアニール処理がなされる。これにより、薄膜の結晶化が促され、結晶性の導電性金属酸化物層22が有利に形成される。アニール処理時の薄膜の環境の温度及びアニール処理の時間が上記の範囲であれば、基板10の耐熱温度が高くなくてもよく、基板10の材料として多くの種類の有機高分子を使用できる。加えて、導電性金属酸化物層22の中に欠陥が発生しにくく、導電性金属酸化物層22の内部応力が低くなりやすい。アニール処理の条件を調整することにより、比抵抗の観点で所望の導電性金属酸化物層22が得られやすい。

0043

導電性金属酸化物層22は、スパッタリングではなく、例えば真空蒸着又はイオンプレーティング等の方法によって形成されてもよい。

0044

一対の給電用電極30は、例えば、以下の様に形成される。導電性金属酸化物層22の主面上に、化学気相成長法CVD)及び物理気相成長法PVD)等のドライプロセス等により、500nm以下の厚みの金属膜を形成する。次に、メッキ法等のウェットプロセス等により、金属膜の厚みを1μm以上に増加させる。次に、給電用電極30となる一部にマスキングフィルムを配置し、不要な金属膜をエッチングにより除去する。その後、マスキングフィルムを取り除く。これにより、導電性金属酸化物層22のマスキングフィルムで覆われていた部分の上に金属膜が残り、給電用電極30が形成される。一対の給電用電極30は、例えば、以下の様に形成してもよい。導電性金属酸化物層22の主面上に、CVD及びPVD等のドライプロセス等により、500nm以下の厚みの金属膜を形成する。金属膜の一部を覆うようにマスキングフィルムを配置する。この状態で、メッキ法等のウェットプロセス等により、金属膜の厚みを1μm以上に増加させる。その後、マスキングフィルムを取り除き、マスキングフィルムに覆われていた金属膜の部分をエッチングにより除去する。これにより、導電性金属酸化物層22のマスキングフィルムで覆われていなかった部分の上に金属膜が残り、給電用電極30が形成される。さらに、導電性インクを導電性金属酸化物層22の主面上に所定のパターンで塗布し、塗布した導電性インクを硬化させることによって給電用電極30を形成してもよい。給電用電極30は、半田ペーストを用いて形成してもよい。

0045

上記の様にして、基板10、導電性金属酸化物層22である発熱層20、及び一対の給電用電極30を含む積層体を作製できる。例えば、基板10における発熱層20に対して遠位な主面に粘着用積層体40を押し当てることによってヒータ1aを作製できる。なお、例えば、粘着材層用基材45の一方の主面に所定の粘着材を貼り合わせて第一粘着材層41を形成し、かつ、粘着材層用基材45の他方の主面に所定の粘着材を貼り合わせてして第二粘着材層42を形成することによって、粘着用積層体40を作製できる。例えば、基板10における発熱層20に対して遠位な主面に粘着用積層体40の第二粘着材層42が押し当てられる。

0046

ヒータ1aの第一粘着材層41は、例えば、セパレータ(図示省略)によって覆われていてもよい。この場合、ヒータ1aを被着体70に取り付けるときに、セパレータが剥離されて粘着面41aが露出する。セパレータは、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂製のフィルムである。

0047

ヒータ1aは、様々な観点から変更可能である。例えば、ヒータ1aは、複数の粘着材層用基材45を備えるように構成されてもよい。粘着用積層体40における、粘着材層の数Na及び粘着材層用基材45の数Nsは、Na=Ns+1の関係を満たす。Nsは1以上の整数である。

0048

ヒータ1aは、例えば、図3に示すヒータ1b又は図4に示すヒータ1cのように変更されてもよい。ヒータ1b及び1cは、特に説明する場合を除き、ヒータ1aと同様に構成されている。ヒータ1aの構成要素と同一又は対応するヒータ1b及び1cの構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。ヒータ1aに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、ヒータ1b及び1cにも当てはまる

0049

図3に示す通り、ヒータ1bは、保護層60を備えている。保護層60は、保護層60と基板10との間に導電性金属酸化物層22及び一対の給電用電極30が位置するように配置されている。保護層60は、例えば、所定の保護フィルムと、保護フィルムを導電性金属酸化物層22に貼り付ける粘着材層とを備えている。導電性金属酸化物層22をなす材料の靭性は典型的には低い。保護層60によって導電性金属酸化物層22が保護され、ヒータ1bは高い耐衝撃性を有する。保護層60における保護フィルムの材料は、特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂シリコーンアクリル樹脂、及びポリエステル等の合成樹脂である。保護フィルムの厚みは、特に制限されないが、例えば20〜200μmである。これにより、ヒータ1bが良好な耐衝撃性を有しつつヒータ1bの厚みが大きくなりすぎることを防止できる。粘着材層は、例えば、ゴム系粘着材、アクリル系粘着材、シリコーン系粘着材、及びウレタン系粘着材等の公知の粘着材によって形成されている。

0050

図4に示す通り、ヒータ1cによれば、基板10の厚み方向において粘着用積層体40に対して発熱層20よりも遠い位置に基板10が配置されている。この場合、基板10がヒータ1aの表面又は表面の近くに配置されるので、基板10によって導電性金属酸化物層22が保護される。その結果、ヒータ1cは、高い耐衝撃性を有しやすい。

0051

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。まず、実施例及び比較例に関する評価方法及び測定方法について説明する。

0052

[面内寸法変化率]
各実施例及び各比較例に係るヒータにおいて粘着材層用基材に使用したフィルムと同一種類のフィルムから矩形状の試験片を準備した。25℃及び相対湿度50%の環境に上記の試験片を所定の期間置いた後、試験片の面内の特定方向の寸法を測定して、S25,50を決定した。次に、80℃及び相対湿度80%の環境に上記の試験片を所定の期間置いた後、試験片の面内の特定方向の寸法を測定して、S80,80を決定した。S25,50及びS80,80に基づいて、式(1)に従い、各実施例及び各比較例に係るヒータの粘着材層用基材の面内寸法変化率Rsを決定した。結果を表1に示す。

0053

[導電性金属酸化物層及び給電用電極の厚みの測定]
X線回折装置リガク社製、製品名:RINT2200)を用いて、X線反射率法によって、導電性金属酸化物層付フィルムの導電性金属酸化物層(発熱層)の厚みを測定した。また、X線回折装置を用いて、導電性金属酸化物層に対するX線回折パターンを得た。X線としてはCuKα線を用いた。各実施例及び各比較例において、得られたX線回折パターンから導電性金属酸化物層(発熱層)が結晶構造であることが確認された。また、触針表面形状測定器(ULVAC社製、製品名:Dektak8)を用いて、各実施例及び各比較例に係るヒータの給電用電極の端部の高さを計測して、各実施例及び各比較例に係るヒータの給電用電極の厚みを測定した。

0054

信頼性評価
各実施例及び各比較例に係るヒータ付物品を温度80℃及び相対湿度80%の環境に168時間置いた後に、被着体からヒータが剥がれていないか確認した。その後、被着体から剥がれていないヒータにおいて、一対の給電用電極に8Vの直流電圧印加し、ヒータの表面温度を確認した。ヒータの表面温度から発熱層の破断の有無を確認した。各実施例及び各比較例に係るヒータ付物品を下記の基準に従って評価した。結果を表1に示す。
A:被着体からヒータが剥がれておらず、発熱層が破断していない。
X:被着体からヒータが剥がれている。
Y:発熱層が破断している。

0055

<実施例1>
100μmの厚みを有するポリエチレンナフタレート(PEN)のフィルムの一方の主面上に、酸化スズの含有率が10重量%である酸化インジウムスズ(ITO)をターゲット材として用いて、当該ターゲット材の表面での水平磁場の磁束密度が80〜150mT(ミリテスラ)の高磁場であり、不活性ガスが存在する状態において、DCマグネトロンスパッタ法により、ITO膜を形成した。ITO膜の厚みは50nmであった。次に、100nmの厚みを有するCu薄膜をDCマグネトロンスパッタ法により形成した。さらに、Cu薄膜に対して、湿式めっき処理を行い、Cu膜の厚みを20μmまで増加させた。ITO膜及びCu膜を形成した後のPENフィルムを、150℃の大気中に3時間置いて、アニール処理を行った。これにより、ITOを結晶化させ、導電性金属酸化物層を形成した。

0056

次に、ITO膜及びCu膜を有するPENフィルムを短冊状に切り出し、互いに対向して延びている導電性金属酸化物層の一対の端部が被覆されるようにマスキングフィルムでITO膜及びCu膜の一部を覆った。一対の端部のそれぞれは2mmの幅を有していた。次に、ITO膜及びCu膜を有するPENフィルムを、Cu膜のみエッチング可能な薬液に浸漬させ、Cu膜を部分的に除去してITO膜を露出させた。次に、マスキングフィルムを除去して、ITO膜からなる導電性金属酸化物層の一対の端部に相当する部分に一対の給電用電極を形成した。

0057

125μmの厚みを有するポリエチレンテレフタレート(PET)のフィルムの一方の主面に粘着材(日東電工社製、製品名:LUCIACS)を貼り合わせて第一粘着材層を形成した。第一粘着材層の厚みが100μmとなるように粘着材を調節した。加えて、このPETフィルムの他方の主面に粘着材(日東電工社製、製品名:LUCIACS)を貼り合わせて第二粘着材層を形成した。第二粘着材層の厚みが150μmとなるように粘着材を調節した。このようにして、実施例1に係る粘着用積層体を作製した。

0058

一対の給電用電極が形成された導電性金属酸化物層付フィルムの導電性金属酸化物層と反対側の主面に実施例1に係る粘着用積層体の第二粘着材層を押し当てて粘着させ、実施例1に係るヒータを得た。

0059

実施例1に係るヒータの第一粘着材層を2mmの厚みを有するポリカーボネート(PC)板の表面に押し当て、実施例1に係るヒータを被着体としてのPC板に取り付けた。このようにして、実施例1に係るヒータ付物品を得た。

0060

<実施例2>
粘着用積層体の作製において、第二粘着材層の厚みが100μmになるように粘着材を調節した以外は実施例1と同様にして、実施例2に係る粘着用積層体を作製した。実施例1に係る粘着用積層体の代わりに実施例2に係る粘着用積層体を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2に係るヒータを作製した。実施例1に係るヒータの代わりに実施例2に係るヒータを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2に係るヒータ付物品を作製した。

0061

<実施例3>
粘着用積層体の作製において、125μmの厚みを有するPETフィルムの代わりに50μmの厚みを有するPETフィルムを用い、かつ、第二粘着材層の厚みが100μmになるように粘着材を調節した以外は実施例1と同様にして、実施例3に係る粘着用積層体を作製した。実施例1に係る粘着用積層体の代わりに実施例3に係る粘着用積層体を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例3に係るヒータを作製した。実施例1に係るヒータの代わりに実施例3に係るヒータを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例3に係るヒータ付物品を作製した。

0062

<実施例4>
粘着用積層体の作製において、125μmの厚みを有するPETフィルムの代わりに50μmの厚みを有するPENフィルムを用い、かつ、第二粘着材層の厚みが100μmになるように粘着材を調節した以外は実施例1と同様にして、実施例4に係る粘着用積層体を作製した。実施例1に係る粘着用積層体の代わりに実施例4に係る粘着用積層体を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例4に係るヒータを作製した。実施例1に係るヒータの代わりに実施例4に係るヒータを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例4に係るヒータ付物品を作製した。

0063

<実施例5>
粘着用積層体の作製において、125μmの厚みを有するPETフィルムの代わりに50μmの厚みを有するPETフィルムを用い、第一粘着材層の厚みが50μmになるように粘着材を調節し、第二粘着材層の厚みが100μmになるように粘着材を調節した以外は実施例1と同様にして、実施例5に係る粘着用積層体を作製した。実施例1に係る粘着用積層体の代わりに実施例5に係る粘着用積層体を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例5に係るヒータを作製した。実施例1に係るヒータの代わりに実施例5に係るヒータを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例5に係るヒータ付物品を作製した。

0064

<実施例6>
粘着用積層体の作製において、125μmの厚みを有するPETフィルムの代わりに50μmの厚みを有するPETフィルムを用い、第二粘着材層の厚みが50μmになるように粘着材を調節した以外は実施例1と同様にして、実施例6に係る粘着用積層体を作製した。実施例1に係る粘着用積層体の代わりに実施例6に係る粘着用積層体を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例6に係るヒータを作製した。実施例1に係るヒータの代わりに実施例6に係るヒータを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例6に係るヒータ付物品を作製した。

0065

<実施例7>
粘着用積層体の作製において、125μmの厚みを有するPETフィルムの代わりに50μmの厚みを有するPETフィルムを用い、第二粘着材層の厚みが100μmになるように粘着材を調節した以外は実施例1と同様にして、実施例7に係る粘着用積層体を作製した。実施例1に係る粘着用積層体の代わりに実施例7に係る粘着用積層体を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例7に係るヒータを作製した。実施例7に係るヒータの第一粘着材層を1mmの厚みを有するステンレス板の表面に押し当て、実施例7に係るヒータを被着体としてのステンレス板に取り付けた。このようにして、実施例7に係るヒータ付物品を得た。

0066

<実施例8>
粘着用積層体の作製において、125μmの厚みを有するPETフィルムの代わりに50μmの厚みを有するPETフィルムを用い、第二粘着材層の厚みが100μmになるように粘着材を調節した以外は実施例1と同様にして、実施例8に係る粘着用積層体を作製した。実施例1に係る粘着用積層体の代わりに実施例8に係る粘着用積層体を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例8に係るヒータを作製した。実施例8に係るヒータの第一粘着材層を2mmの厚みを有するポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)の板の表面に押し当て、実施例8に係るヒータを被着体としてのPMMA板に取り付けた。このようにして、実施例8に係るヒータ付物品を得た。

0067

<比較例1>
実施例1と同様にして一対の給電用電極が形成された、導電性金属酸化物層付きフィルムの導電性金属酸化物層と反対側の主面に粘着材(日東電工社製、製品名:LUCIACS)を貼り合わせて、粘着材層を形成した。粘着材層の厚みが100μmとなるように粘着材を調節した。このようにして、比較例1に係るヒータを得た。比較例1に係るヒータの粘着材層を2mmの厚みを有するポリカーボネート(PC)板の表面に押し当て、比較例1に係るヒータを被着体としてのPC板に取り付けた。このようにして、比較例1に係るヒータ付物品を得た。

0068

<比較例2>
粘着材層の厚みが200μmになるように粘着材を調節した以外は比較例1と同様にして、比較例2に係るヒータを作製した。比較例1に係るヒータの代わりに比較例2に係るヒータを用いた以外は、比較例1と同様にして比較例2に係るヒータ付物品を得た。

0069

表1に示す通り、各実施例に係るヒータ付物品の信頼性評価の結果によれば、発熱層が破断していなかった。このため、各実施例に係るヒータにおいて、環境条件の変化に伴う被着体の伸縮にも関わらず発熱層が破断しにくいことが示唆された。加えて、各実施例に係るヒータは、高温高湿の環境条件において剥がれにくいことが示唆された。一方、比較例1に係るヒータ付物品の信頼性評価の結果によれば、比較例1に係るヒータは、高温高湿の環境条件において剥がれにくいものの、比較例1に係るヒータの発熱層は環境条件の変化に伴う被着体の伸縮により破断しやすいことが示唆された。比較例2に係るヒータ付物品の信頼性評価の結果によれば、比較例2に係るヒータは高温高湿の環境条件において剥がれやすかった。粘着材層の厚みが大きいことが比較例2に係るヒータの剥がれやすいさに影響していたと考えられる。

実施例

0070

0071

1a、1b、1cヒータ
10基板
20発熱層
22導電性金属酸化物層
30給電用電極
40粘着用積層体
41 第一粘着材層
41a粘着面
42 第二粘着材層
45粘着材用基材
60 保護層
70被着体
100 ヒータ付物品

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 日本特殊陶業株式会社の「 電極埋設部材の製造方法」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】網目状体からなる電極の特性の安定化を図ることが可能となる電極埋設部材の製造方法を提供する。【解決手段】セラミックスからなる基体1と、基体1の内部に埋設された網目状体からなる電極2とを備える電極... 詳細

  • 日本特殊陶業株式会社の「 保持装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】給電電極の外縁付近における応力を低減してクラックが発生することを抑制する。【解決手段】保持装置は、セラミックス部材と、セラミックス部材の内部に配置された内部電極と、タングステンを含む材料により... 詳細

  • 株式会社イノアックコーポレーションの「 シートパッド及びその製造方法」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】クッション体の表面形状へのシート状ヒーターの追従性を向上し、使用時におけるシート状ヒーターのズレの発生を抑えること。【解決手段】本開示のシートパッド10は、ポリウレタンフォームからなるパッド本... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ