特許 7454923 屈曲性に優れた発熱シート及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-14

(45)【発行日】2024-03-25

(54)【発明の名称】屈曲性に優れた発熱シート及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/20 20060101AFI20240315BHJP

   H05B 3/10 20060101ALI20240315BHJP

   H05B 3/12 20060101ALI20240315BHJP

【ＦＩ】

H05B3/20 345

H05B3/10 A

H05B3/12 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019131646

(22)【出願日】2019-07-17

(65)【公開番号】P2021018836

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】323004813

【氏名又は名称】株式会社ＴＯＴＯＫＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110003904

【氏名又は名称】弁理士法人ＭＴＩ特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100117226

【弁理士】

【氏名又は名称】吉村 俊一

(72)【発明者】

【氏名】森泉 英人

(72)【発明者】

【氏名】中山 毅安

【審査官】西村 賢

(56)【参考文献】

【文献】実公昭４９－００５９４３（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開２００１－１７６６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０４３９２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－１８９２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０８８４４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特公平０７－０９０５６２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１１－０９１００９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３／０２－ ３／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直径０．０１５～０．１５ｍｍの範囲内の発熱線と、該発熱線を挟む厚さ０．１～０．５ｍｍの範囲内の２枚の樹脂シートとを有する発熱シートであって、
前記樹脂シートは、その表面を加熱して軟化させることができる熱可塑性樹脂からなり、
前記発熱線は、前記２枚の樹脂シートの内、一方の樹脂シートの表面を加熱軟化させた状態で前記発熱線を発熱させ、前記一方の樹脂シートの表面に前記発熱線を直径のおよそ半分まで埋め込み、その後、他の樹脂シートの表面を加熱した状態で、前記発熱線が半分埋め込まれた前記一方の樹脂シート上に貼り合わせ、又は、前記２枚の樹脂シートの表面を加熱して軟化させた状態で、その間に前記発熱線を挟んでプレスすることで、該発熱線を挟む同じ厚さの前記樹脂シートのそれぞれに前記発熱線が半分ずつ埋め込まれており、
前記発熱シートは、前記発熱線を厚さ方向の中央又は略中央に配置した厚さ０．２～１．０ｍｍの範囲内であり、前記発熱線の直径が、前記発熱シートの厚さの１／２０以上、１／２以下の範囲内である、ことを特徴とする発熱シート。

【請求項2】

前記発熱線は、絶縁皮膜及び／又は融着皮膜を外周に含む、請求項１に記載の発熱シート。

【請求項3】

前記発熱線が、銅線、銅合金線、めっき銅線、又はめっき銅合金線である、請求項１又は２に記載の発熱シート。

【請求項4】

前記発熱線の表面から前記発熱シートの表面までの距離が０．０２５～０．４９２５ｍｍの範囲内である、請求項１～３のいずれか１項に記載の発熱シート。

【請求項5】

直径０．０１５～０．１５ｍｍの範囲内の発熱線と、該発熱線を挟む厚さ０．１～０．５ｍｍの範囲内の２枚の樹脂シートとを有する発熱シートの製造方法であって、
前記樹脂シートは、その表面を加熱して軟化させることができる熱可塑性樹脂からなり、前記発熱線は、該発熱線を挟む同じ厚さの前記樹脂シートのそれぞれに前記発熱線が半分ずつ埋め込まれており、前記発熱シートは、前記発熱線を厚さ方向の中央又は略中央に配置した厚さ０．２～１．０ｍｍの範囲内であり、前記発熱線の直径が、前記発熱シートの厚さの１／２０以上、１／２以下の範囲内であり、
前記２枚の樹脂シートの内、一方の樹脂シートの表面を加熱軟化させた状態で前記発熱線を発熱させ、前記一方の樹脂シートの表面に前記発熱線を直径のおよそ半分まで埋め込み、その後、他の樹脂シートの表面を加熱した状態で、前記発熱線が半分埋め込まれた前記一方の樹脂シート上に貼り合わせ、又は、前記２枚の樹脂シートの表面を加熱して軟化させた状態で、その間に前記発熱線を挟んでプレスする、ことを特徴とする発熱シートの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屈曲性に優れた発熱シートに関し、さらに詳しくは、屈曲性に優れた省エネルギータイプの高効率の発熱シートに関する。

【背景技術】

【0002】

シート状のヒーターとして、例えば特許文献１には、特に車両窓の透視面箇所に使用して有益であり且つ、表面の曇り除去や、表面上の積雪の融解などを効率的に行える発熱樹脂シートが提案されている。この発熱樹脂シートは、電熱線をポリカーボネート樹脂シートの肉部中に埋設した発熱樹脂シートであって、発熱樹脂シート中の電熱線は、その表面の大部分が肉部の材料に密接しているが、電熱線の略全長範囲の任意断面の一部が連続して発熱樹脂シートの一方の表面の外方に露出しているように構成されている。また、熱可塑性樹脂シートには、硬質で熱伝導性の大きい材料からなるハードコート層が少なくとも前記一方の表面を被うように形成されている。

【0003】

また、特許文献２，３には、透明導電膜ヒーターが提案されている。これら透明導電膜ヒーターは、医療機材や電子基板の保温、低温環境で使われる液晶ディスプレイの保温、交通信号の防曇、監視カメラの結露防止等の用途で利用されている。その構成要素としては、高分子フィルムやガラス等の面状基材の上に、ＩＴＯ膜（インジウム錫酸化物）、銀ナノワイヤ膜、導電性ポリマー膜、導電性高分子を含む透明導電層等を設けて構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－７６４１１号公報

【文献】特開２０１７－１０３１９４号公報

【文献】特開２０１６－１５７５１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献等で提案されている従来のシート状ヒーターには、それぞれ課題がある。例えば特許文献１の発熱樹脂シートは、基材の厚さが５ｍｍでかなり厚く、電熱線の直径も０．０５～０．５ｍｍで太く、曲げて用いる場合にフレキシブル性に欠けるという難点がある。また、電熱線の断面の一部を露出するように埋め込みシートを形成しているが、露出部があるために絶縁性に乏しいという難点もある。

【0006】

また、特許文献２，３の透明導電膜ヒーターは、基材は薄い樹脂シートであるため柔軟性はあるが、伸びが小さいＩＴＯ等の透明導電膜を採用しているため、曲げて用いる場合に透明導電膜に亀裂が生じるおそれがあり、フレキシブル性に欠けるという難点がある。また、透明導電膜自体の抵抗が大きく、高い電力が必要になるという難点がある。

【0007】

また、発熱シートがバッテリー等からの低電力でも作動可能であれば、モバイル機器にも装着可能となり、屈曲性に優れた省エネルギータイプの高効率の発熱シートの開発が要請されている。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、屈曲性に優れた省エネルギータイプの高効率の発熱シートを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る発熱シートは、伸線加工された直径０．０１５～０．１５ｍｍの範囲内の発熱線と、該発熱線を挟む少なくとも２枚の樹脂シートとを有する発熱シートであって、前記発熱シートは、前記発熱線を厚さ方向の中央又は略中央に配置した厚さ０．２～１．０ｍｍの範囲内である、ことを特徴とする。

【0010】

この発明によれば、上記範囲の厚さ発熱シートであり、しかも厚さ方向の中央又は略中央に発熱線が配置されているので、表裏に屈曲した場合の屈曲性に優れている。さらに、発熱線は、伸線加工された直径０．０１５～０．１５ｍｍの範囲内の丸線導体であり、透明導電膜からなる発熱体ではないので、屈曲時に亀裂や断線が生じにくく、フレキシブル性に優れた省エネルギータイプの高効率の発熱シートとすることができる。

【0011】

本発明に係る発熱シートにおいて、前記発熱線は、絶縁皮膜及び／又は融着皮膜を含む。この発明によれば、発熱線が絶縁皮膜及び／又は融着皮膜を外周に含むので、発熱線と樹脂シートとの間に存在する絶縁皮膜や融着皮膜が曲げ応力を吸収する介在層となって発熱シートの屈曲性が優れたものとなる。

【0012】

本発明に係る発熱シートにおいて、前記発熱線は、銅線、銅合金線、めっき銅線、又はめっき銅合金線である。この発明によれば、少ない電力で発熱させることができるので、省エネルギーのもとで発熱シートを加温することができる。

【0013】

本発明に係る発熱シートにおいて、前記発熱線の直径が、前記発熱シートの厚さの１／２０以上１／２以下の範囲内である。この発明によれば、発熱線の直径を発熱シートの厚さとの関係で定義したので、発熱線の直径が発熱シートの厚さの１／２０程度の小さい場合は絶縁性を高めることができる点で好ましく、発熱線の直径が発熱シートの厚さの１／２程度の大きい場合は発熱シートの表面までの熱の伝達が容易になる点で好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、屈曲性に優れた省エネルギータイプの高効率の発熱シートを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る発熱シートの一例を示す断面図である。

【図2】本発明に係る発熱シートの寸法構成の説明図である。

【図3】本発明に係る発熱シートの配線パターンの一例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係る発熱シートについて、図面を参照しつつ説明する。本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。

【0017】

［発熱シート］
本発明に係る発熱シート１０は、図１に示すように、伸線加工された直径０．０１５～０．１５ｍｍの範囲内の発熱線１と、その発熱線１を挟む少なくとも２枚の樹脂シート２とを有する発熱シート１０であって、発熱シート１０は、発熱線１を厚さ方向Ｙの中央又は略中央に配置した厚さ０．２～１．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする。

【0018】

この発熱シート１０は、上記範囲の厚さの発熱シートであり、しかも厚さ方向Ｙの中央又は略中央に発熱線１が配置されているので、表裏に屈曲した場合の屈曲性に優れている。さらに、発熱線１は、伸線加工された直径０．０１５～０．１５ｍｍの範囲内の丸線導体であり、透明導電膜からなる発熱体ではないので、屈曲時に亀裂や断線が生じにくく、フレキシブル性に優れた省エネルギータイプの高効率の発熱シートとすることができる。等に発熱線１が絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａを外周に含むことにより、発熱線１と樹脂シート２ａ、２ｂとの間に存在する絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａが曲げ応力を吸収する介在層となって発熱シート１０の屈曲性が優れたものとなる。

【0019】

以下、構成要素について詳しく説明する。図２は、各構成要素の寸法の説明図であり、以下では、図２に示す寸法符号を用いて説明する。

【0020】

（発熱線）
発熱線１は、通電により発熱する発熱体であり、伸線加工された直径ｄが０．０１５～０．１５ｍｍの範囲内であることが好ましい。発熱線１は、伸線加工された上記直径の範囲内の丸線導体であり、透明導電膜からなる矩形の発熱体ではないので、矩形断面の発熱線のような屈曲時のエッジ部への応力集中がなく、屈曲時に亀裂や断線が生じにくく、フレキシブル性に優れた省エネルギータイプの高効率の発熱シートとすることができる。発熱線１の直径ｄが０．０１５ｍｍ未満では、発熱線１の材質にもよるが、細すぎて強度が劣ることがある。発熱線１の線径ｄが０．１５ｍｍを超えると、太すぎて発熱シート１０全体の厚さが厚くなって曲げにくくなる。なお、本願において、発熱線１の直径ｄというときは、金属素線の直径の意味であり、絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａが設けられた後の直径ではない。

【0021】

発熱線１の材質としては、銅線、銅合金線、めっき銅線、又はめっき銅合金線を挙げることができる。これらの材質の発熱線１は、導電率が３．５～１００％ＩＡＣＳの範囲内であるので、少ない電力で発熱させることができ、省エネルギーのもとで発熱１０シートを加温することができる。銅合金線としては、銀入り銅合金線、錫入り銅合金線、ニッケル入り銅合金線等を挙げることができる。なかでも、銀を４～１０質量％含む銀入り銅合金線、錫を０．１～１．５質量％含有する錫入り銅合金線、ニッケルを０．５～５０質量％含有するニッケル入り銅合金線を好ましく挙げることができる。これらの銅合金線は、導電率が３．５～１００％ＩＡＣＳの範囲内であるとともに、強度とのバランスも良く、発熱シート１０に設ける発熱線１として好ましい。

【0022】

めっきを施す場合のめっきの種類としては、銀めっき、錫めっき、ニッケルめっき等を好ましく挙げることができる。めっきを設けるか否かは、発熱線１の端末処理手段によって任意に選択されることが好ましい。例えば、発熱線１を超音波ウエルダーで電極や端子等に接続する場合は、めっきが設けられていないことが好ましい。はんだ付けで接続する場合は、はんだ付け時の銅の酸化防止のためにニッケル、はんだ、錫、銀等のめっきを施しておくことが好ましい。

【0023】

発熱線１は、その材質により、体積抵抗率、引張強度等が異なる。そのため、発熱線１の特性に応じて選択することができる。上記した発熱線１の中でも、後述の実施例で用いた銀１０質量％含有銅合金線は、体積抵抗率が０．０２３μΩｃｍで引張強度（ヤング率）が１１０００Ｎ／ｍｍ^２であり、こうした銀入り銅合金線等の銅合金線は、体積抵抗率と引張強度とのバランスがよく、屈曲性に優れた発熱シート１０の構成材料として好ましいといえる。

【0024】

発熱線１は、絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａを含むことが望ましい。発熱線１が絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａを外周に含むことにより、発熱線１と樹脂シート２ａ、２ｂとの間に存在する絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａが曲げ応力を吸収する介在層となって発熱シート１０の屈曲性が優れたものとなる。絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａは、柔軟な樹脂層で構成されており、発熱シート１０の曲げ応力を樹脂層が吸収又は緩衝して発熱シート１０の屈曲性を優れたものとすることができる。絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａは、それぞれ単層であってもよいし複層であってもよい。絶縁皮膜としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂等を挙げることができ、融着皮膜としては、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。

【0025】

絶縁皮膜を設ける場合の絶縁皮膜の厚さは特に限定されないが、線径が大きいほど厚く線径が小さいほど薄く、１～１０μｍの範囲内で線径に応じた厚さであればよい。絶縁皮膜の上に融着皮膜を設ける場合の融着皮膜の厚さも特に限定されないが、絶縁皮膜と同様、線径が大きいほど厚く線径が小さいほど薄く、１～１０μｍの範囲内で線径に応じた厚さであればよい。なお、絶縁皮膜は、単線あたりの絶縁性、耐酸化性、耐候性を向上させる点でも好ましく、融着皮膜は、樹脂シート２への融着をより容易に行って、発熱線１を樹脂シート２に容易に接合することができる点でも好ましい。なお、発熱線１は、２枚の樹脂シート２ａ，２ｂの間に埋め込む際に、１５０～２００℃程度の加熱される場合があるので、絶縁皮膜はそうした温度で劣化しない材質であることがより好ましく、融着皮膜はそうした温度で融着性能を発揮する材質であることが好ましい。

【0026】

発熱線１の直径ｄは、発熱シート１０の厚さの１／２０（＝０．０５）以上、１／２（＝０．５）以下の範囲内であることが好ましい。発熱線１の直径ｄを発熱シート１０の厚さとの関係で定義したので、発熱線１の直径ｄが発熱シート１０の厚さの１／２０程度の小さい場合は、発熱線１の表面から発熱シート１０の表面までの距離Ｄが長くなるので、絶縁性と屈曲性を高めることができる点で好ましく、発熱線１の直径ｄが発熱シート１０の厚さの１／２程度の大きい場合は、発熱線１の表面から発熱シート１０の表面までの熱の伝達が容易になる点で好ましい。発熱線１の直径ｄが発熱シート１０の厚さの１／２を超えて太くなると、発熱シート１０の表面までの距離Ｄが短くなって熱が速やかに熱伝導するけれども、その距離Ｄが短すぎて絶縁性や屈曲性が低下して実用性の点で不十分の場合がある。一方、発熱線１の直径ｄが発熱シート１０の厚さの１／２０未満に細くなると、発熱シート１０の表面までの距離Ｄが長くなって熱が速やかに表面まで熱伝導しにくくなってしまう場合がある。

【0027】

発熱シート１０は、発熱線１が配線されている部分の投影面積割合が、０．２～５．０％の範囲内であることが好ましい。投影面積割合を前記範囲内とすることにより、発熱線１で覆われている投影面積が小さいものとなり、発熱シート１０を表示装置の表面や装飾部品の表面に設けても外観を損なうのを極力小さくすることができる。丸線からなる発熱線１は、同じ断面積からなる矩形線に比べて、平面視した場合に発熱線１が目立ちにくく、表示装置の表面や装飾部品の表面の外観をより損なうことがないという利点がある。投影面積割合が０．２％未満では、発熱熱シート１０における発熱線１の配線パターンの割合が少なすぎて発熱効果が十分でないおそれがある。一方、投影面積が５．０％を超えると、表示装置の表面や装飾部品の表面の外観を損なうおそれがある。

【0028】

図３は、発熱シート１０の配線パターンの一例である。発熱シート１０は、発熱線１が配線されて配線パターンが構成されるが、その配線パターンは特に限定されない。

【0029】

（樹脂シート）
樹脂シート２は、少なくとも２枚で構成され、発熱線１を挟んで発熱シート１０を形成する。この樹脂シート２は、少なくとも２枚で発熱線１を挟み、発熱線１の表面から発熱シート１０の表面までの距離Ｄが０．０２５～０．４９２５ｍｍの範囲内となるように構成されている。この距離範囲とすることにより、上記直径範囲の発熱線１（絶縁皮膜及び／又は融着皮膜１ａが設けられているものも含む。）のいずれを採用した場合でも、発熱シート１０の厚さを０．２～１．０ｍｍ程度の範囲内とすることができる。

【0030】

樹脂シート２は、発熱線１を厚さ方向Ｙの中央又は略中央に配置した樹脂製のシート状物である。発熱線１を厚さ方向Ｙの中央又は略中央に配置するためには、同じ厚さＴａ，Ｔｂの２枚の樹脂シート２（２ａ、２ｂ）で上下から発熱線１を挟む。こうした手段の一例としては、１枚目の樹脂シート２ａの表面を加熱して軟化させた状態で、１５０℃～２００℃程度に加熱した発熱線１をおよそ半分まで埋め込み、その後、表面を加熱して軟化させた２枚目の樹脂シート２ｂを、発熱線１が半分埋め込まれた１枚目の樹脂シート２ａ上に貼り合わせて、図１に示す断面形態を有する発熱シート１０を作製することができる。また、例えば２枚の樹脂シート２ａ、２ｂの表面を加熱して軟化させた状態で、その間に発熱線１を挟んでプレスして発熱シート１０を作製してもよい。なお、発熱シート１０の作製は、これらの例に限定されず、他の手段を任意に選択して作製してもよい。

【0031】

樹脂シート２の種類は特に限定されず、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、上記のように各樹脂シート２ａ，２ｂの表面を加熱して軟化させることができる熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、発熱シート１０が各種部品の表面に貼り合わされることから、耐候性のよい樹脂材料が好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等を挙げることができる。

【0032】

各樹脂シート２ａ，２ｂの厚さＴａ，Ｔｂは、上記のように、発熱線１の直径ｄが樹脂シート２の合計厚さＴの１／２０以上、１／２以下となるように設計することが好ましい。すなわち、本発明に係る発熱シート１０では、樹脂シート２の合計厚さＴは、発熱線１の直径ｄとの関係で設計されることが望ましく、その結果、発熱線１で生じた熱を、各樹脂シート２ａ、２ｂの表面まで速やかに熱伝導させることができ、省エネルギーで速やかに加熱することができる。なお、樹脂シート２は、同じ厚さＴａ，Ｔｂの２枚の樹脂シート２ａ，２ｂを貼り合わせて構成されるので、１枚ごとの樹脂シート２ａ，２ｂの厚さＴａ，Ｔｂは、発熱線１の直径ｄとの関係で設計される樹脂シート２の合計厚さＴの１／２となる。

【0033】

２枚の樹脂シート２ａ、２ｂの厚さＴａ，Ｔｂを同じとすることで、発熱線１が樹脂シート２の厚さ方向Ｙの中央に配置される。そのため、発熱線１を樹脂シート２の厚さ方向Ｙの中間部分に安定して保持することができ、製造時又は部品表面への取付時等に発熱線１に曲げ応力が加わっても、発熱線１が破損したり断線したりすることを防ぐことができる。また、発熱シート１０が部品表面に取り付けられる場合には、発熱シート１０の表面が最外部に曝されることになり、傷の形成や紫外線劣化が起こったりするおそれもあるのであまり薄くすることもできない。こうした理由により、２枚の樹脂シート２ａ，２ｂは、厚さＴａ，Ｔｂが同じであることが好ましい。

【0034】

具体例としては、各樹脂シート２ａ、２ｂの厚さＴａ，Ｔｂは０．１～０．５ｍｍ程度の範囲内であることが好ましい。各樹脂シート２ａ、２ｂの厚さＴａ，Ｔｂが０．１ｍｍ未満では、薄すぎて上記のように薄くした不具合が発生するおそれがある。一方、各樹脂シート２ａ、２ｂの厚さＴａ，Ｔｂが０．５ｍｍを超えると、発熱シート１０の表面までの熱伝導が低下して省エネルギーの観点からも不十分になるとともに、曲げにくくなることがある。また、発熱線１は、透明樹脂シート２の厚さ方向Ｙの中央に配置されているので、安定した絶縁性も確保できる。

【0035】

なお、本発明に類似する従来技術として、透明フィルムヒーターが知られているが、この透明フォイルムヒーターは、ＰＥＴ等の透明フィルム基板上に、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）や酸化スズ等の導電性金属酸化物からなる透明発熱層をスパッタリング法等の成膜手段で設けている。しかし、透明フィルムヒーターは、透明発熱層の抵抗が大きく、サイズを大きくすると総抵抗値が大きくなってしまい、高圧電源が必要となるという難点がある。これに対して、本発明に係る発熱シート１０は、発熱線１を２枚の樹脂シート２ａ，２ｂの間に設けるという製造容易な手段で作製できるとともに、導電性の良い発熱線１を用いるので、サイズを大きくしても総抵抗値が大きくなりにくいという利点がある。

【0036】

樹脂シート２が透明であるか否かは問わない。透明である場合には、部品の外観を損ないにくいのでより好ましい。透明については、無色透明でも有色透明であってもよく、発熱シート１０が取り付けられる部品に応じて選択することができる。また、発熱シート１０が取り付けられる部品によっては、透明でなくてもよく、半透明でも不透明でもよい。

【0037】

（発熱シート）
発熱シート１０は、発熱線１を挟んだ樹脂シート２の片面又は両面に任意の機能層（機能フィルムも含む。以下同じ。）を設けることができる。例えば、部品側の表面には、粘着層や接着層が好ましく設けられる。部品側の反対側の表面には、耐候性のある紫外線防止層、擦過性や耐傷性を持たせるためのハードコート層、それら機能層と樹脂シートとの密着性を向上させるためのプライマー層等を任意に設けることができる。それらの機能層の厚さは特に限定されず、従来公知の厚さを任意に選択して設けられるが、あまり厚くすると、発熱線１が発熱シート１０の厚さ方向Ｙの中央又は略中央に配置されなくなってしまうので、熱伝達に影響が出ない程度の厚さに設計されることが望ましい。

【0038】

発熱シート１０の厚さは、上記した任意の機能層を設けた後の厚さとして、０．２～１．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。こうした厚さの範囲とすることにより、熱を効率よく部品の表面に伝えることができる。

【0039】

（用途）
本発明に係る発熱シート１０は、各種の用途に使用することができる。この発熱シート１０を表示装置の表面や装飾部品の表面に設ける場合は、粘着層や接着層を介して貼り合わせることができる。そうした用途例としては、光センサーハウジングの曇り止め、監視カメラのガラス部防曇・結露防止、寒冷地で使用されるガラス窓・照明の結露防止や凍結防止、液晶の機動性補助・応答性補助、試験管など理化学系器具の加温・保温、ヒーター機能付き回路基板、観察しながら加温したい化学分析、細胞培養実験用ヒーター、装置除き窓の結露防止、加熱設備の熱源、等として利用可能である。

【実施例】

【0040】

以下、実験例により本発明をさらに詳しく説明する。

【0041】

［実験１］
発熱線１として、直径ｄが０．０５ｍｍの銅線と、その銅線上に設けられた厚さ４μｍのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜と、その絶縁皮膜上に設けられた厚さ４．５μｍのナイロン樹脂からなる融着皮膜とで構成したものを使用した。樹脂シート２は、厚さＴａ，Ｔｂが０．１５ｍｍのポリカーボネートフィルムを樹脂シート２ａ，２ｂとして用いた。一方の樹脂シート２ａの表面に発熱線１を図３に示す配線パターンで布線する際に、樹脂シート２ａの表面を加熱軟化させた状態で発熱線１を超音波で発熱させ、樹脂シート２ａの表面に発熱線１を直径の約半分まで埋め込んだ。その後、他の樹脂シート２ｂの表面を加熱した状態で、発熱線１が半分埋め込まれた樹脂シート２ａ上に貼り合わせて発熱シート１０を作製した。

【0042】

作製した発熱シート１０について、抵抗値を測定するとともに、所定の印加電圧を印加したときの電流、電力、表面温度を測定した。なお、表面温度は、部品側の反対面となる樹脂シート２ｂの表面で測定した。その結果を表１に示した。

【0043】

［実験２］
発熱線１として、直径ｄが０．１４ｍｍの銅線と、その銅線上に設けられた厚さ６μｍのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜と、その絶縁皮膜上に設けられた厚さ４．５μｍのナイロン樹脂からなる融着皮膜とで構成したものを使用した。樹脂シート２は、厚さＴａ，Ｔｂが０．１５ｍｍのポリカーボネートフィルムを樹脂シート２ａ，２ｂとして用いた。それ以外は実験１と同様にして発熱シート１０を作製した。作製した発熱シート１０の特性等の結果を表１に併せて示した。

【0044】

【表1】

【0045】

［実験３］
発熱線１として、直径ｄが０．１１ｍｍの銅線と、その銅線上に設けられた厚さ５μｍのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜と、その絶縁皮膜上に設けられた厚さ５μｍのナイロン樹脂からなる融着皮膜とで構成したものを使用した。樹脂シート２は、厚さＴａ，Ｔｂが０．４ｍｍのＰＶＣフィルムを樹脂シート２ａ，２ｂとして用いた。それ以外は実験１と同様にして発熱シート１０を作製した。作製した発熱シート１０の特性等の結果を表２に示した。なお、この実験３では、印加電圧を１．５Ｖと１．７Ｖの２種類で行った結果を示した。

【0046】

【表2】

【0047】

［実験４］
発熱線１として、直径ｄが０．０１６ｍｍの１０質量％銀入り銅線と、その銅線上に設けられた厚さ１．５μｍのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜と、その絶縁皮膜上に設けられた厚さ１μｍのナイロン樹脂からなる融着皮膜とで構成したものを使用した。樹脂シート２は、厚さＴａ，Ｔｂが０．１５ｍｍのポリカーボネートフィルムを樹脂シート２ａ，２ｂとして用いた。それ以外は実験１と同様にして発熱シート１０を作製した。作製した発熱シート１０の特性等の結果を表３に併せて示した。なお、この実験４では、印加電圧を３６．４Ｖと４５．１Ｖの２種類で行った結果を示した。

【0048】

【表3】

【0049】

［実験５～７]
実験５～７は、発熱線１の線径と各樹脂シート２ａ，２ｂの厚さＴａ，Ｔｂを種々変更したときの結果である。上記実験１～４の結果とともに表４に示した。また、なお、実験５～７は、発熱線１として、各直径ｄの銅線を用い、その銅線上にはその直径に応じた厚さのポリウレタン樹脂からなる絶縁皮膜とナイロン樹脂からなる融着皮膜を設けたものを使用した。樹脂シート２ａ、２ｂは、各厚さＴａ，Ｔｂのポリカーボネートフィルムを用いた。表４のうち、耐屈曲性は、発熱シート１０を直径１０ｍｍの棒で９０°折り曲げ試験を２０回行い、その結果を評価した。耐屈曲性は、折り曲げ試験後に発熱線１に折れや断線が生じていない場合を「○」とし、折れや断線が生じた場合を「△」とした。

【0050】

【表4】

【符号の説明】

【0051】

１ 発熱線
１ａ 絶縁皮膜及び／又は融着皮膜
２，２ａ，２ｂ 樹脂シート
１０ 発熱シート
Ｐ 発熱線の線間長さ
Ｔ 樹脂シートの合計厚さ
Ｔａ，Ｔｂ 樹脂シートの厚さ
Ｙ 発熱シートの厚さ方向
Ｄ 発熱線の表面から発熱シートの表面までの距離
ｄ 発熱線の直径

【図1】

【図2】

【図3】