[發明專利]發熱平面元件及其固定方法

有效

• 申請號: 200911000296.2
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101835292A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 克勞斯·基特-特爾根比舍;莫尼卡·瓊漢斯;伯恩德·迪茨;烏多·多米尼凱特;弗蘭克·多曼;尤特·埃爾林曼
• 申請（專利權）人: 德莎歐洲公司
• 主分類號: H05B3/10
• 分類號: H05B3/10;H05B3/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳培善

技術領域

本發明涉及一種具有正面和背面的平面元件，包括發熱層和接觸層；所述發熱層由本征發熱(intrinsically?heatable)自粘膠構成，所述自粘膠可在通電過程中發熱；所述接觸層是至少基本上呈平面展開的溝槽(cut?out)鏤空接觸元件，并且具有第一側面以及第二側面；所述接觸層通過第一側面與發熱層接觸，從而與其導電連接；本發明還涉及這種平面元件的應用。此外，本發明還涉及將這種平面元件與粘合基材結合的方法。

背景技術

在許多領域均使用電加熱器來加熱物體或者房間。在電加熱器中將電能(包括磁能)轉化為熱能獲得熱量。原則上電加熱器可以基于不同的技術原理。除了根據電容或電感效應或者通過電磁輻射產生熱量之外，發熱系統還可包含電阻發熱元件(即所謂的電阻發熱器)。在這類系統中利用給電阻發熱元件通電時所產生的熱量(焦耳熱)。原則上可以使用電阻值不等于零的任何電導體作為電阻發熱元件。

可根據所要實現的發熱量選擇電阻發熱元件，所述發熱量取決于電阻發熱元件的電阻值以及流過電阻發熱元件的電流，且根據歐姆定律可知，也取決于所施加的電壓。因此要根據傳導路徑的特性來選擇電阻發熱元件，如導線截面、長度、比電阻以及熱負荷能力。

尤其在汽車工業領域越來越多地使用電阻發熱器來加熱(例如)汽車座椅、車窗玻璃以及車外后視鏡。在最為簡單的情況下，采用平面布置電阻絲的方式，即可在這些應用中實現所需的加熱效果。其它系統則具有平面導體作為電阻發熱元件，例如由導電聚合物層構成的發熱元件。可以將平面電阻發熱元件粘貼在車外后視鏡玻璃背面上，所述電阻發熱元件將后視鏡玻璃與車外后視鏡支架中的支撐板結合，并且通過鋁質導體表面使其大面積接觸。現在如果將電壓施加在電阻發熱元件上，就會有電流通過使其發熱。通過雙面壓敏膠帶將所產生的熱量傳遞到后視鏡玻璃表面上將其加熱。以這種方式可在后視鏡玻璃表面上獲得45℃～80℃溫度。

這種由具有導體表面和本征發熱墨水的載體膜構成的系統足以實現發熱，但是需要比較復雜的構造，因為發熱元件的各個器件不僅要與后視鏡玻璃、而且也要與許多情況下用丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)塑料制成的后視鏡支撐板粘合在一起。要粘合這些不同的材料，對所用粘合體系有特殊要求。

除了相應基底材料方面的因素之外，用于將發熱元件固定在后視鏡支撐板上并且將熱量從發熱元件傳遞到鏡面的這種壓敏膠帶不僅必須具有極高的熱導率，也必須具有高溫抗剪性能、耐候性能以及在低溫壓敏粘性。對于用來將載體膜與導電墨水構成的復合膠帶固定在后視鏡支撐板上的獨立膠層而言，同樣也要具有這些性能。

但是總而言之，但這種復合膠帶柔韌性很小，因此比較僵硬。復合膠帶在彎曲基底上的附著性很差，因為復合膠帶的剛性會帶來很高的機械變形阻力。這就有可能導致發熱元件從粘合基材(基底或者載體)上局部或者完全剝離，從而減少甚至阻礙將所產生的熱能傳遞給粘合基材。

此外，粘合在具有彎曲表面的粘合基材上的復合膠帶還有可能在基材受熱時再次從基材上剝離，因為復合膠帶的膠粘劑也會與基材一起受熱而變軟。由于常規復合膠帶的固有剛性很高，可能會使得變軟的膠粘劑裂開，從而使其從粘合基材上剝離。除此之外，常規自粘發熱元件的結構剛度還會使得不同粘合基材粘合部位的機械低溫抗沖強度減退，例如后視鏡與后直接支架粘合部位之間的低溫抗沖強度。

此外尤其是如果基材表面較大并且隆起，則出現的問題是表面范圍內可能會出現制造誤差(例如鏡子玻璃與支撐板)引起的不同間隙尺寸，這通常會妨礙全面粘合。液態或者氣態介質(流體)可能會侵入這些區域，例如雨水或者冷凝水，這將進一步降低粘合強度。

對于具有大視野整體反光鏡且鏡面在兩個方向彎曲的汽車后視鏡(廣角后視鏡或者補盲后視鏡)而言，這種效應的問題尤其大。對于這種二維曲面而言，涂有導體表面結構的剛性載體膜將會妨礙后視鏡與自粘發熱元件粘合。除了載體膜之外，導體表面也會妨礙粘合在彎曲的基材上，因為導體表面由比較硬的金屬層、導電涂料、墨水或油墨構成，可能會在猛烈彎曲或者伸展時發生破裂，從而無法可靠保證這些系統中的電接觸。

除此之外，現代汽車外后視鏡還存在這樣的問題：除了自粘發熱元件之外，還應當在汽車外后視鏡中實現其它一些功能(例如鏡面電致變色)，而實現這些功能同樣也會增大部件的安裝深度或者總體厚度。由于所要求的功能結構會使得后視鏡玻璃與支撐板之間的功能與粘合結構增厚，將顯著限制汽車后視鏡設計過程中的回旋余地，此外還會增大汽車外后視鏡的總重量。