(57)【要約】  本発明は、中で熱を発生させることができる少なくとも一つの接着剤の層を有する平坦な構造物であって、前記接着剤がホットメルト接着剤及び低温導体である平坦な構造物に関する。
2010518590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中で熱を発生させることができる少なくとも一つの接着剤の層を有する平坦な構造物であって、前記接着剤がホットメルト接着剤及び低温導体（Kaltleiter）であることを特徴とする前記平坦な構造物。
【請求項２】
熱の発生が電流フローにより引き起こされることを特徴とする請求項１に記載の平坦な構造物。
【請求項３】
少なくとも一つのホットメルト接着剤の層が
（ａ）少なくとも一つの接着剤成分、及び、
（ｂ）少なくとも一つの電気伝導性材料
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の平坦な構造物。
【請求項４】
電気伝導性材料がグラファイト及び／又はカーボンブラック、特に伝導性カーボンブラックであることを特徴とする請求項３に記載の平坦な構造物。
【請求項５】
少なくとも一つの電気伝導性材料が、ホットメルト接着剤を基準にして、２〜６０重量％、特に５〜５０重量％の質量分率を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の平坦な構造物。
【請求項６】
電気伝導性材料が、少なくとも一つの空間方向に、５００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下の広がりを有することを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載の平坦な構造物。
【請求項７】
電気伝導性材料として、カーボンナノチューブ及び／又はカーボンナノファイバーが使用されることを特徴とする請求項６に記載の平坦な構造物。
【請求項８】
ホットメルト接着剤が部分結晶性ポリマーをベースとしたものであるか、又は、部分結晶性ポリマーが接着剤成分に添加されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の平坦な構造物。
【請求項９】
ホットメルト接着剤が、少なくとも３０重量％の部分結晶性ポリマー、より好ましくは少なくとも５０重量％の部分結晶性ポリマー、さらに好ましくは１００重量％の部分結晶性ポリマーを含むことを特徴とする請求項８に記載の平坦な構造物。
【請求項１０】
部分結晶性ポリマーが、ポリオレフィン、ポリオレフィンのコポリマー、アイオノマー、ポリアミド及び／又はポリアミドのコポリマーであることを特徴とする請求項９に記載の平坦な構造物。
【請求項１１】
少なくとも一つの電気伝導性接触を特徴とし、この際、特に、この接触が、金属フィルム、金網、金属化プラスチックフィルム及び／又はホットメルト接着剤の表面の金属化によって実現される、請求項１〜１０の何れか一項に記載の平坦な構造物。
【請求項１２】
少なくとも一つのホットメルト接着剤の層が、高い熱容量を有する少なくとも一つのフィラー、特に、アルミニウム、ベリリウム、ホウ素、カルシウム、鉄、グラファイト、カリウム、銅、マグネシウム、リン、又は、これらの物質の化合物、特に、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸銅、マグネタイト、ヘマタイト、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、塩化リン、酸化リンから成る群から選択される高い熱容量を有する少なくとも一つのフィラーを含むことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の平坦な構造物。
【請求項１３】
少なくとも一つの第二のホットメルト接着剤の層を特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の平坦な構造物。
【請求項１４】
感圧性接着剤、好ましくは少なくとも０．５Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましくは少なくとも１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導性を有する感圧性接着剤からなる少なくとも一つのさらなる層、を特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の平坦な構造物。
【請求項１５】
感圧性接着剤がアクリル酸及び／又はメタクリル酸ベースのもの及び／又は前記化合物のエステルベースのもの、又は、水素化された天然−若しくは合成ゴムベースのものであることを特徴とする請求項１４に記載の平坦な構造物。
【請求項１６】
少なくとも一つのライナー材を有し、ライナー材が、特に、剥離紙又は感圧性接着剤から剥離できるプラスチックフィルム、さらに特に、少なくとも０．５Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましくは少なくとも１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導性を有するライナー材を特徴とする請求項１４又は１５に記載の平坦な構造物。
【請求項１７】
少なくとも一つの支持材、特にプラスチックフィルム、さらに特に少なくとも０．５Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましくは少なくとも１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導性を有する支持材を特徴とする請求項１〜１６の何れか一項に記載の平坦な構造物。
【請求項１８】
加熱可能な平坦な構造物が、該平坦な構造物の最初の加熱の際、ホットメルト接着性で加熱可能な層の及び／又はさらなるホットメルト接着−又は感圧性接着層の凝集性の増加を導く機構を備えることを特徴とする請求項１〜１７の何れか一項に記載の平坦な構造物。
【請求項１９】
自動車工業における基体の接着への請求項１〜１８の何れか一項に記載の平坦な構造物の使用。
【請求項２０】
特に自動車工業において、このような平坦な構造物と接着した基体の加熱のための請求項１〜１８の何れか一項に記載の平坦な構造物の使用。
【請求項２１】
基体の加熱を該平坦な構造物の加熱により生じさせ、この平坦な構造物は少なくとも一つの電気接点を有する土台上に適用されており、この際、当該土台は、特に、接着された基体自身のうちの一つであることを特徴とする請求項２０に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのホットメルト接着層から構成される平坦な構造物、並びに、その使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車工業において、電気的に加熱可能な車外ミラーの使用が増加している。座席の暖房装置も益々広がっている。このような用途における所望の加熱を達成するために、最も簡単なケースでは、抵抗電線が平面に敷設されている。この際、加熱性能は一定であり、外部の機構により制御される。最近、所謂ＰＴＣ素子（ＰＴＣとは、正温度係数である）の使用が確立されてきた。
【０００３】
このＰＴＣ効果は、高い温度よりも、より低い温度でより電流を伝導することがができる電流伝導材料により示される。このような物質は、低温導体（Ｋａｌｔｌｅｉｔｅｒ）とも言われ、応じて低温導性を示す。
【０００４】
例えば、車の車外ミラーの場合、例えば、アルミニウムの導体路と接触したＰＴＣ素子を接着する。ＰＴＣ素子は大電流に抵抗を示す素子である。一定の強度の電流を流すと、ＰＴＣ素子は加熱され、熱は両面感圧性接着テープを介して鏡のガラス表面に移動する。温度上昇に伴い加熱素子の抵抗が上昇し、それ故、電流の流れが減少するので、ＰＴＣ効果によって到達温度は制限される。このように、表面上で４５〜８０℃の温度を達成することができる。ＰＴＣ材料としては、通常、カーボンブラックが充填された部分結晶性の熱可塑性物質、例えば、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン又はテトラフルオロエチレンなどが使用される。従来技術としては、独国特許発明第２９４８３５０号Ａ１明細書、欧州特許第０３０７２０５号Ａ１明細書、欧州特許第０５１２７０３号Ａ１明細書、並びに欧州特許第０８５２８０１号明細書に詳細に記載されている。鏡の加熱で使用されるとき、これらのＰＴＣ材料はインクの形で、接触に使用される導体路のネットワーク上に印刷される。このインクに含まれる溶剤は乾燥させる。このインクは、欧州特許第０４３５９２３号Ａ１明細書に詳細に記載されている。
【０００５】
鏡板へのＰＴＣ素子の固定は一般に感圧性接着テープが使用される。非常に高い熱伝導率に加えて、ＰＴＣ素子からの熱を鏡面に移動させる感圧性接着テープは、高められた温度における熱剪断強度、耐候性、低い温度での粘着性に関してさらに特別な要求を満たす必要がある。
【０００６】
この既存のコンセプトは良く機能するが、しかし、比較的複雑な構成が必要とされる。何故なら、ＰＴＣ素子は、鏡のガラスだけに接着する必要があるだけでなく、さらに、多くの場合には合成樹脂のアクリルニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）から構成される鏡の支持板にも接着する必要があるからである。これらの異なる材料の接着においても、同様に、接着テープには特別な要求が課せられる。
【０００７】
内部加熱可能であり（intrinsisch erwaermbar）かつ加熱機能と粘着性とを兼ね備えた感圧性接着性の平坦な構造物 は、独国特許発明第１０３１０７２２号Ａ１明細書からも既知である。しかしながら、感圧性接着剤中における発熱成分の増加に伴い粘着性が急激に減少し、さらに、一般に不定形である粘着性ポリマーでは十分なＰＴＣ効果を得ることが困難であるという、欠点が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許発明第２９４８３５０号Ａ１明細書
【特許文献２】欧州特許第０３０７２０５号Ａ１明細書
【特許文献３】欧州特許第０５１２７０３号Ａ１明細書
【特許文献４】欧州特許第０８５２８０１号明細書
【特許文献５】欧州特許第０４３５９２３号Ａ１明細書
【特許文献６】独国特許発明第１０３１０７２２号Ａ１明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、加熱可能な鏡の製造プロセスを簡便化するために、加熱可能で自己制御性の改善された接着テープであって、支持板を鏡と接着させ、さらに、例えば、電流又は他の物理的方法によってそれ自身で熱を発生する粘着テープの需要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
驚くべきことにかつ当業者にとっては図らずしも、この課題は、中で熱を発生させることができ、ホットメルト接着性及び低温導性であり、すなわちＰＴＣ効果を有する少なくとも一つの層を含む平坦な構造物により、解決される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
従属請求項は、この平坦な構造物の好ましい形態と、又その使用に関する。
【００１２】
好ましくは、熱は電気抵抗によりホットメルト接着層中で発生させる。本発明によれば、シート構造物は、一回又は二回以上の繰り返しの使用が可能であり、そして、発熱プロセスも、一回又は再現可能に実施が可能である。
【００１３】
ホットメルト接着層中の発熱は、ＰＴＣ効果により制限され、そのため、当該層は、熱の発生に関して、特に超えることができない最大温度の値に関連して自己制御される。従って、平坦な構造物のオーバーヒート（過熱）は回避される。
【００１４】
簡便なある実施形態においては、平坦な構造物は、発熱性のホットメルト接着剤の単一層からなり、これは、例えば、鏡と支持板を結合する。ここで、電気抵抗加熱に必要な接触手段は、さらに別の要素に収容され、それは鏡又は鏡支持板とすることもできる。
【００１５】
第二の好ましい実施形態では、接触手段は、平坦な構造物の統合された部材である。
【００１６】
ホットメルト接着剤
本発明の平坦な構造物（ホットメルト接着テープ）の重要な構成要素は、加熱可能なホットメルト接着剤である。
【００１７】
本発明の平坦な構造物は、溶融形態で接着基体に適用し、次いで冷却した後に、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３３３０−０４（接着させる接着基体上で３００ｍｍ／分の剥離速度）による室温での接着強度が１Ｎ／ｃｍより大きい、好ましくは３Ｎ／ｃｍより大きい、特に好ましくは５Ｎ／ｃｍより大きいときに本発明の目的においてホットメルト接着性である。
【００１８】
以下のものを含有するホットメルト接着剤を有利に使用できる。
（ａ）少なくとも一つの接着剤成分、及び
（ｂ）少なくとも一つの電気伝導性材料（「フィラー材料」）。
【００１９】
それゆえ電気的に加熱可能なホットメルト接着剤の場合、電流の流入下に熱を発生する電気伝導性フィラー材料を少なくとも一つ添加することに利点がある。好ましい実施形態においては、グラファイト又はカーボンブラックを使用することができる。さらに別の好ましい実施形態においては、このフィラー材料はナノスケールである。すなわち少なくとも一つの空間寸法において、５００ｎｍ以下、好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下の広がりを有する。非常に好ましい実施形態においては、伝導性カーボンブラック（例えば、Ｄｅｇｕｓｓａ社製のＰｒｉｎｔｅｘ（登録商標）  ＸＥ）が使用される。さらに別の非常に好ましい実施形態においては、カーボンナノチューブ（例えば、Ａｈｗａｈｎｅｅ社製のカーボンナノチューブ、若しくは、Ｈｙｐｅｒｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｉｓ社製のカーボンナノチューブマスターバッチ）及び／又はカーボンナノファイバーが使用される。ここでは、加熱に必要なフィラー材料が少ないことが利点となる。というのも、ホットメルト接着剤の機械的特性にわずかしか影響を与えないからである。
【００２０】
ホットメルト接着剤の電気的加熱の効果の現れは、充填度、すなわちホットメルト接着剤中のフィラー材料の質量分率によって決定され得る。充填度は、有利には１〜６０重量％である。さらに好ましくは、５〜５０重量％のフィラー材料が使用される。
【００２１】
従って、伝導性、それゆえ達成可能な温度及び加熱速度は、とりわけ、充填度に依存する。充填度を上げることによって、より高い伝導性、場合によっては及びより高い温度も達成できる。更に、電気伝導性、並びに従ってホットメルト接着剤の加熱性は、接着剤組成物のベースポリマーにも依存する。
【００２２】
支持材のさらなる改善は、高い熱容量、特に０．７Ｊ／ｇＫより高い熱容量を有する少なくとも一つのフィラーを添加することで達成できる。これは、その緩衝作用により、加熱挙動の均一化、及び有効熱発生プロセスの終了後の熱の長期の放出を導く。本発明で有利に使用できる高い熱容量を有するフィラーは、例えば、アルミニウム、ベリリウム、ホウ素、カルシウム、鉄、グラファイト、カリウム、銅、マグネシウム、リン、又は、これらの物質の化合物、特に、酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸銅、マグネタイト、ヘマタイト、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、塩化リン、酸化リンである。
【００２３】
電気的に加熱可能なホットメルト接着剤の接着成分としては、電気伝導性フィラー材料と共にＰＴＣ効果を有する（すなわち低温導性に挙動する）、適切なホットメルト接着性を有する全てのポリマーを良好に使用することができる。多相系を使用することが好ましく、特に、少なくとも一相が、ＰＴＣ効果が現れる温度範囲において加熱によって体積膨張する多相系が好ましい。このような体積膨張は、一般的に受け入れられている学術的な説明によれば、少なくとも部分的にＰＴＣ効果を生じさせるものである（ｓ．  Ｊ．  Ｍｅｙｅｒ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  １３  （１９７３年），  Ｓ．  ４６２〜４６８ページ）。ここで、さらなるフィラーが充填されたポリマー又はポリマーブレンドも、本発明の目的において多相系である。
【００２４】
部分結晶性ポリマー又はブロック−コポリマーを使用することが特に好ましい。部分結晶系としては、単相系だけでなく多相系も使用することができる。ホットメルト接着剤は、少なくとも３０重量％の部分結晶性ポリマーを含むことが好ましく、ホットメルト接着剤中の部分結晶性ポリマーの割合は少なくとも５０重量％であることがさらに好ましい。部分結晶性の部分が増加すると共に粘着性が失い、そのためより少ない割合の部分結晶系しか持たない感圧接着剤と比べて、ＰＴＣ効果の達成の為の適性が、部分結晶系の上記の 割合によって、驚くべきほどに大きく向上することが判明した。従って、ＰＴＣ効果の利用のためには、ホットメルト接着剤が予測を超えて非常に適切である。
【００２５】
接着剤中に１００％又はほぼ１００％含まれている部分結晶性ポリマー又はブロック−コポリマーが本発明の目的において特に有利であることが判明した。 
【００２６】
結晶化度が、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による測定で、好ましくは２０％より大きく、より好ましくは４０％より大きい部分結晶性ポリマーを使用することが特に好ましい。
【００２７】
部分結晶性熱可塑性物質の中で、格別特に好ましくは、ポリオレフィン（例えば、低密度ポリエチレン）又は、ポリオレフィンのコポリマー（例えば、エチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸（ＥＭＡＡ）、エチレン−エチルアクリレート、エチレン−ブチルアクリレート）、アイオノマー、ポリアミド及び／又はこれらのコポリマーが使用される。十分なＰＴＣ効果に加えて、これらの系は、さらに、特に優れたホットメルト接着特性も示す。
【００２８】
さらに、部分結晶性熱可塑性物質の中で、酸変性された（例えば、マレイン酸若しくはマレイン酸無水物で変性された）ポリオレフィン又はそれらのコポリマーが好ましく使用される。何故なら、これらは、電気伝導性フィラー（例えば、カーボンブラック又はカーボンナノチューブ）と相溶性が特に良く、従って、ポリマーマトリックス中のフィラーの均一な分散体をより簡単に製造できるからである。
【００２９】
ブロック−コポリマーとして、例えば、ＳＢＳ（スチレン／ブタジエン／スチレン−ブロックコポリマー）、ＳＩＳ（スチレン／イソプレン／スチレン−ブロックコポリマー）、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン−ブロックコポリマー）又はＳＥＰＳ（スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン−ブロックコポリマー）などのスチレン−ブロック−コポリマーを使用することがさらに特に好ましい。
【００３０】
接着技術上の特性を最適化するために、本発明のホットメルト接着剤には樹脂を有利に混合することができる。添加される粘着付与樹脂としては、例外なく、既知の及び文献に記載されている接着樹脂の全てが使用できる。代表的なものとしては、ピネン樹脂、インデン樹脂及びロジン樹脂、並びにこれらの不均化、水素化、重合化、エステル化誘導体及び塩、脂肪族及び芳香族炭化水素樹脂、テルペン樹脂及びテルペンフェノール樹脂、並びにＣ５−〜Ｃ９−の及び他の炭化水素樹脂が挙げられる。得られる接着剤の性質を望む通りに調節するために、これらの及び更に別の樹脂の任意の組み合わせを使用することができる。一般的に、使用する 熱可塑性物質と相溶性（溶解性）がある樹脂であれば全て使用でき、特に、あらゆる脂肪族、芳香族及びアルキル芳香族炭化水素樹脂、純粋モノマーをベースとした炭化水素樹脂、水素化炭化水素樹脂、官能性炭化水素樹脂、並びに天然樹脂が挙げられる。好ましい実施形態としては、電気伝導性と加熱性を−長期にわたって−低下させない樹脂が使用される。
【００３１】
本発明の平坦な構造物に使用するホットメルト接着剤は架橋されていることが好ましい。ここで、特にＰＴＣ効果も助けるような高い架橋度が目的とされる（欧州特許第０３１１１４２号Ａ１明細書、又は米国特許第４７７５７７８号Ａ明細書参照）。架橋は、接着剤の溶融温度よりも高い温度で観察されるＮＴＣ−効果（負の温度係数；Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）も除去又は軽減する。本発明のある好ましい実施形態によれば、上記の少なくとも一つの接着剤成分は、少なくとも３５％のゲル値 （Ｇｅｌｗｅｒｔ）、特に少なくとも６０％のゲル値に相当する架橋度を有することが好ましい。ここで、適切な溶媒（例えば、トルエン又はキシレン）中に不溶性の接着剤成分の、可溶性及び不溶性成分の合計に対する比率がゲル値と定義される。好ましい方法においては、ホットメルト接着剤は、電子線を使用して架橋される。使用できる典型的な照射装置は、電子線加速器に関する限りは、リニアカソードシステム、スキャナーシステム若しくはセグメントカソードシステムである。従来技術の詳細な説明と最も重要な方法パラメータは、Skelhorne, Electron Beam Processing, in Chemistry and Technology of UV and EB formulation for Coatings, Inks and Paints, Vol. 1, 1991, SITA, Londonに記載されている。典型的な加速電圧は、５０〜５００ｋＶの範囲にあり、好ましくは８０〜３００ｋＶの範囲にある。使用される散乱線量は、５〜１５０ｋＧｙ、特に２０〜１００ｋＧｙの範囲にある。高エネルギー照射を可能とする他の方法も使用可能である。
【００３２】
さらに、電気伝導性、それ故熱的な加熱を架橋度によって変化させる方法も本発明の一部である。ＥＳ（電子線）線量（及びそれによって架橋度）を高めることで、電気伝導性を高めることができ、同じ電流でのホットメルト接着剤の温度が上昇する。同様に架橋度によりＰＴＣ効果も調節できる。
【００３３】
必要な線量を減少させるために、ホットメルト接着剤に架橋剤及び／又は架橋促進剤、特に、電子線又は熱により励起され得る架橋剤及び／又は促進剤を混合することができる。電子線架橋に適切な架橋剤は、例えば、二官能性又は多官能性のアクリレート又はメタクリレート、さらに又は、トリアリルシアヌレート及びトリアリルイソシアヌレートである。さらに別の好ましい実施形態においては、ホットメルト接着剤は熱活性可能な架橋剤により架橋される。このために、二官能性又は多官能性のエポキシド、二官能性又は多官能性の水酸化物及び二官能性又は多官能性のイソシアネート又はシランを混合することが好ましい。
【００３４】
さらに、接着性を改善するためにホットメルト接着剤に軟化剤（可塑剤）を有利に添加することができる。
【００３５】
加熱中のその溶融によりＰＴＣ効果を助けるポリマー性又は無機フィラーを添加することもまた有利である。これらのフィラーは、例えば、高結晶性ポリオレフィンワックス又はイオン液体（低温溶融性金属塩）であることができる。フィラーの融点を選択することにより、さらに、ＰＴＣ効果が生じる温度を調節することができる。
【００３６】
ホットメルト接着剤の製造方法
電気伝導性フィラー材料は、重合反応の前にモノマーに、及び／又は重合反応中、及び／又は重合反応終了の後にポリマーに混合することができる。好ましくは、フィラー材料は、重合反応の後、上記少なくとも一つの接着剤成分の溶融物に配合される。
【００３７】
ホットメルトシステムとしての溶融物からのコーティングのためには、電気伝導性フィラー材料は、上記溶融物に配合されることが好ましい。この際、本発明の目邸においては、均一な配合が好ましい。ホットメルト接着剤中でのフィラー材料の均質な分散は、好ましくは、二軸スクリュー押出機又は遊星ローラ押出機中での配合によって好ましく達成される。この方法の利点としては、フィラー材料による製造プロセスの汚染が非常に短期間のみであることと、溶液を回避できることである。
【００３８】
ホットメルト接着テープの製造
本発明の平坦な構造物は、従来技術におけるポリマー性フィルムを製造する周知の方法によって製造することができる。これらには、例えば、フラットフィルム押出法、ブローフィルム押出法、カレンダー法（圧搾ローラー法）、ポリマーの溶液又はポリマーのモノマー若しくはプレポリマー前駆体からのコーティングなどがある。
【００３９】
該平坦なシート構造物は有利に１０００μｍまでの厚さを有することができる。本発明の格別有利な実施形態においては、前記厚さは１０〜４００μｍであり、特に好ましくは３０〜２００μｍである。
【００４０】
製造プロセスによりもたらされたポリマー内の配向（特に物理的特性及び／又は高分子の配向に関する異方性の導入）によりＰＴＣ効果を支援することができる。
【００４１】
本発明の有利な実施形態の一つは、加熱可能なホットメルト接着剤のフィルム及び電導性接触手段を含む、本発明の平坦な構造物、特に上に説明したような平坦な構造物（特に有利には、電気的に加熱可能なホットメルト接着テープの形態）に関する。
【００４２】
有利に好適な接触手段は、金属フィルム、金網又は金属被覆プラスチックフィルム、紙又は不織布である。
【００４３】
ある簡便なケースにおいては、加熱可能なホットメルト接着剤を電気伝導性金属と接着させる。長期間、腐食しないか、殆ど腐食しない金属を使用することが好ましい。特に好ましい実施形態においては、例えば、銅又はアルミニウムが使用され、その際、しかし、銀又は金の接触手段も又使用できる。その際、金属は、例えば、鍍金又は蒸着により、ホットメルト接着剤上に直接堆積することができるか又は連続層又は断続層の形で積層することができる。又、導電性塗料、導電性インク又は導電性印刷インクの使用も可能である。
【００４４】
図１〜７は、本発明の平坦な構造物の典型的な製品構造の例を示したものである。
図１：Ａｌフィルムを介した接触
図２：Ａｌフィルム及び金網を介した接触
図３：金属化フィルムを介した接触
図４：全面接触したホットメルト接着剤：（ａ）断面図、（ｂ）上面図
図５：櫛状構造を持って片面接触した接着剤：（ａ）断面図、（ｂ）上面図
図６：本発明の多層の平坦な構造物
図７：加熱可能なホットメルト接着剤の二層構造及び平面接触を有する本発明の平坦な構造物
【００４５】
このような接着したホットメルト接着テープの可能な配列を図１〜５に示す。図１によれば、電気的に加熱可能なホットメルト接着剤１０が、両面でかつ全面で、金属フィルム１２、特にアルミニウムフィルム又は銅フィルムと接触している。図２によれば、ホットメルト接着剤１０が、片面で、同様に全面で、金属箔１２と接触しており、もう一方の面では、金網１４と部分的に面接触している。最後に、図３は、ホットメルト接着剤１０が、金属化プラスチックフィルムと両面で接触している製品構成を示し、この際、各々のプラスチックフィルムは１６で、そられの金属被覆は１８で示される。
【００４６】
接触は、両面で全面的に、接着テープ表面全体に延びることができるか、または接着テープ表面を、片面または両面で、一部だけ、特に、線状、点状、格子状、櫛状又は他の幾何学形状で覆うことができる。前者の場合、電流の流れが、加熱可能なホットメルト接着剤の平面的広がりを横断するように生じ（ｚ方向）、一方、二つ目の場合、電流の流れが、加熱可能なホットメルト接着剤の平面的広がり内に専ら若しくは追加的に生じる（ｘ−ｙ方向）。図４及び５は、このような実施形態を、例示的に、但し、本発明をこれらに不要に限定する意図なく、説明するものである。
【００４７】
ここで、１０＝加熱可能なホットメルト接着剤、１２＝金属フィルム、２０＝電極構造を意味する。
【００４８】
さらに別の有利な製品形態が実現可能である。特に有利な支持材の構成は、加熱可能なホットメルト接着剤に加えて、さらにホットメルト接着−及び／又は感圧性接着層、及び接触層並びにカバー材料を有する（例えば、一例として図６に示した平坦な構造物であり；ここで、１０＝加熱可能なホットメルト接着剤、１２＝金属フィルム、２２＝感圧性接着剤、２４＝シリコン化ＰＥＴフィルムを意味する）。
【００４９】
ある有利な実施形態においては、本発明のホットメルト接着性の平坦な構造物は、感圧接着剤の層を含む。この層は、溶液、分散体又は溶融物から本発明のホットメルト接着性の平坦な構造物上に塗布または積層することができる。そのとき、後者は感圧性接着剤の支持材として機能し、そのため、片面では感圧性接着性を有し、別の面ではホットメルト接着性を有する感圧性接着テープが製造され、しかし、（例えば、欧州特許第１１１１０２１号Ｂ１明細書に示されているような）別個の支持材の使用は無しで済ますのが有利である。感圧性接着剤の層を有したこのような有利な接着テープの構造は図１７に示されている。
【００５０】
本発明の平坦な構造物の実施形態は、別個の支持材を用いても実現可能である。この場合、支持材が高い熱伝導性、特に少なくとも０．５Ｗ／ｍ・Ｋ、より好ましくは１Ｗ／ｍ・Ｋより大きい、熱伝導性を有していることが特に有利である。特に好ましい材料は、窒化ホウ素又は酸化アルミニウムなどの熱伝導性フィラーが充填されたポリマーである。支持材を有するこのような有利な接着テープの構造は、図１８に示されている。
【００５１】
感圧性接着剤としては、当業者に既知のものであれば全て使用できるが、アクリル酸及び／又はメタクリル酸ベースのもの、及び／又は、前記化合物のエステルベースのもの、又は、水素化された天然−若しくは合成ゴムベースのものが有利である。何故なら、これらは、特に老化安定性を有し、従って、本発明の平坦な構造物の繰り返しの加熱プロセスにも長期間耐えるからである。
【００５２】
それ自体が高い熱伝導性、特に少なくとも０．５Ｗ／ｍ・Ｋ、より好ましくは１Ｗ／ｍ・Ｋより大きい、熱伝導性を有している感圧接着剤を使用することが特に有利である。特に好ましい材料は、窒化ホウ素又は酸化アルミニウムなどの熱伝導性フィラーが充填された感圧接着剤である。
【００５３】
さらに、感圧接着剤は剥離可能なライナー材によって覆われていることができる。ライナー材としては、剥離作用を有するシリコン化又はフッ素化されたフィルムが適切である。フィルム材料としては、単に例としてではあるが、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＢＯＰＰ（二軸延伸ＰＰ）、ＭＯＰＰ（一軸延伸ＰＰ）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、ＰＵＲ（ポリウレタン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥ／ＥＶＡ（ポリエチレン／エチレンビニルアセテート−コポリマー）及びＥＰＤＭ（エチレン／プロピレン−ジエン−ターポリマー）が挙げられる。さらに、剥離紙（グラシン紙、クラフト紙、ポリオレフィン化コート紙）も又、使用することができる。ライナー材を有するこのような有利な接着テープの構造は、図１９に示されている。
【００５４】
それ自体が高い熱伝導性、特に少なくとも０．５Ｗ／ｍ・Ｋ、より好ましくは１Ｗ／ｍ・Ｋより大きい、熱伝導性を有しているライナー材を使用することが特に有利である。特に好ましい材料は、窒化ホウ素又は酸化アルミニウムなどの熱伝導性フィラーが充填されたポリマーである。
【００５５】
熱伝導性の高い感圧接着剤、支持材及び／又はライナー材によって、ホットメルト接着剤を溶融させるためのエネルギーをより効率的に導入することができ、このことは、例えば、適用の際のサイクル時間の短縮を導く。
【００５６】
ある好ましい実施形態においては、ホットメルト接着性で加熱可能な層は、同一若しくは類似の材料の複数の層から構成される。特にｚ方向での電気抵抗により加熱される場合、フィラー材料の凝集によって起こり得る短絡がそれによって避けられる。図７には、二層の加熱可能なホットメルト接着剤を有するこのような一つの構造が示されている。これら層は、ヒートシールにより、相互に永続的に結合することができる。ここで、１０＝加熱可能なホットメルト接着剤、１２＝金属フィルムを意味する。
【００５７】
さらに有利な実施形態においては、該加熱可能な平坦な構造物には、この平坦な構造物の最初の加熱の際に、ホットメルト接着性で加熱可能な層及び／又は更なるホットメルト接着−又は感圧性接着層の凝集性が増加する機構が備えられる。これは、例えば、熱的に開始される後架橋（これは、特に、平坦な構造物の加熱自体によって開始される）による架橋密度の増大であり得る。有利には、このような平坦な構造物は、先ず、少なくとも一つの基材と接着させ、次に第一回目の加熱を行い、そしてそれにより接着が強化されるように、使用される。
【００５８】
本発明の平坦な構造物は高い加熱性能を有し、そして接着機能に加えて、加熱機能も満たすホットメルト接着テープとしての使用に、例えば加熱可能な鏡の接着に適している。
【００５９】
それ故に、本発明は、自動車工業における基材の接着への上述の平坦な構造物の使用に関し、さらに、特に自動車工業において、そのような平坦な構造物と接着した基材の加熱のためのその使用に関する。
【００６０】
本発明の平坦な構造物のある有利な使用においては、基材の加熱は、該平坦な構造物の加熱によって引き起こされ、この際、シート構造物は、少なくとも一つの電気接点が設けられた土台に適用され、その際、当該土台は、接着された基材自体のうちの一つである（が必ずしもそうである必要はない）。
【００６１】
後者の使用は、電気的接点が該平坦な構造物自体には統合されていない本発明の平坦な構造体の実施形態にも特に適している。
【実施例】
【００６２】
実験
本発明を、調べたサンプルの選択により不必要な限定を意図することなく、以下の実験により説明する。
次の試験方法を使用した。
【００６３】
Ｔ−剥離試験（試験Ａ）
支持材の接着力を測定するために、本発明の平坦な構造物の２００μｍの厚さのストライプを、減圧下１４０℃の温度で未処理のポリエステルフィルム（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｈｏｓｔａｐｈａｎ）上にホットプレスによりシールした。それから２０ｍｍ幅のストライプを切り出し、周囲環境条件下で２４時間コンディショニングした後、加熱フィルムを再度ポリエステル支持材から引き剥がし、その力を測定した。その際、加熱フィルムもポリエステルフィルムも、支持も固定もしていないので、Ｔ字形と剥離が起こった。測定結果はＮ／ｃｍで示され、３回の測定の平均を取った。全ての測定は、空調された条件において室温で行われた。
【００６４】
加熱能力とＰＴＣ効果の測定（試験Ｂ）
材料の電気的加熱能力を測定するために、電圧を印加した後の温度上昇を測定した。温度の測定は、Ｐｔ１００熱センサーを使用して行った。接触のために、図１に従い、加熱可能なホットメルト接着剤の２００μｍの厚さのフィルムに、その両面にそれぞれ４０×８０ｍｍ2の大きさで５０μｍの厚さの銅フィルムを設け（熱積層）、そしてこれらの電極を介し、変圧器によって１２．８ｖｏｌｔの直流電圧がかけた。上面はプラス、下面はマイナスに帯電した。温度は、６００秒後に銅フィルムの表面上で直接測定し、℃の単位で示した。
【００６５】
ＰＴＣ効果を測定するために、さらに、同じ試験サンプルについて、電流を流した後の温度上昇を時間経過と共に記録した。温度の測定は上記のように行った。さらに、時間経過と共に電流と電圧を記録し、抵抗の変化を計算できるようにした。
【００６６】
加熱能力とＰＴＣ効果の測定（試験Ｃ）
ホットメルト接着性で加熱可能な支持材を、図５と同様にして、片面では、ＰＥＴ支持材上にある櫛状形状の導体構造体と接触させ（熱積層）、もう片方の面では、７５μｍの厚さの感圧性接着剤（樹脂変性したアクリレート系感圧接着剤）により鏡板上に貼付した。電極面は１８０ｃｍ２であった。この可撓性の導体板を通じて、１２．８ｖｏｌｔの直流電圧を変圧器によってかけた。温度を、６００秒後に銅フィルムの表面上で直接測定し、℃の単位で示した。
【００６７】
ＰＴＣ効果を測定するために、さらに、同じ試験サンプルについて、電流を流した後の温度上昇を時間経過と共に記録した。温度の測定は上記のように行った。さらに、時間経過と共に電流と電圧を記録し、抵抗の変化を計算できるようにした。
【００６８】
サンプルの製造
最初に、選択した熱可塑性物質をＨａａｋｅ  Ｒｈｅｏｍｉｘタイプの計量ニーダーを使用して伝導性フィラーと配合した。その際、１４０℃の温度、１２０分−１の回転数を４５分間使用した。
【００６９】
上記ポリマーコンパウンドから、真空プレスによって、厚さ２００μｍの平坦な構造物を製造した。以下のサンプルを製造した：
【表１】
2010518590.tif 000003
ＥＶＡ：エチレン−ビニルアセテート−コポリマー
ＥＡＡ：エチレン−アクリル酸−コポリマー
ＨＤＰＥ：低圧−ポリエチレン（高密度ポリエチレン）
【００７０】
例９のために製造した感圧接着剤から溶剤を除去した。さらなるサンプルの製造は上記のように行った。引き続き、これらのサンプルは、国際公開２００４／０８１１３６号の例１に従って電子線照射により架橋した。その際、線量は、２２０ｋＶの加速電圧において、５０ｋＧｙであった。
【００７１】
結果
ヒートシール強度を測定するために、例１〜５を試験Ａに付した。例６及び８については、この試験を行えなかった。なぜなら、これらはヒートシール性を有しておらず、従って、ポリエステルフィルムに接着しなかったからである。これらの比較例は、ＰＴＣ効果による電気スイッチ素子（熱スイッチ）用に通常使用されるＨＤＰＥが本発明の特性を有していないことを示している。そのため、これらのサンプルは以下の試験にも含めることができなかった。測定値を表２に纏めて示す。
【００７２】
【表２】
2010518590.tif 000004
【００７３】
図２に示された値は、例１〜６が良好なホットメルト接着特性を有していることが明確に示している。フィラー材料の添加の量と種類、並びにモノマー／コモノマー組成によって、接着力を制御することができる。フィラー材料の割合が高くなると接着力が低下する。
【００７４】
加熱能力とＰＴＣ効果を測定するために、試験Ｂを行った。この場合、２００μｍの厚さの平坦な構造物を通じて導電がｚ方向に生じるので、十分な導電を生じさせるためには低い割合のフィラー含有量で足り、よって、サンプル１〜３のみを試験した。他のサンプルにおいては、伝導性が大きすぎ、そのため、電源（Netzteil） の電流の制限により電圧が下方調整された。
【００７５】
図８は、サンプル１の試験Ｂの電流、電圧及び温度の経過を示したものであり、そこから算出した抵抗／温度−曲線を図９に示したが、これはＰＴＣ効果を示したものである。図１０は、サンプル２の、図１１はサンプル３のこの種のＰＴＣ曲線を示したものである。
【００７６】
これらの図から、一方では該平坦な構造物が良好に発熱し、又、他方では、明白なＰＴＣ効果が存在するということが明らかである。これは、様々なフィラーで達成できる。
【００７７】
加熱能力とＰＴＣ効果を測定するために、さらに試験Ｃを行った。ここでは、導体路間の距離が１．５ｍｍであるため、より電導性の高いサンプル４、５及び６を使用した。
【００７８】
図１２は、サンプル４の試験Ｃにおける電流、電圧及び温度の経過を示したものであり、そこから算出した抵抗／温度−曲線を図１３に示したが、これはＰＴＣ効果を示したものである。図１４は、サンプル５の、図１５はサンプル６のこの種のＰＴＣ曲線を示したものである。
【００７９】
これらの図から、一方では該平坦な構造物はこのような接触形態でも又、良好に熱を発生し、又、他方では、明白なＰＴＣ効果が存在することが明らかである。これは、様々なフィラーで達成できる。コモノマーの組成によっても同様に制御下に干渉することができる。
【００８０】
さらなる比較例として、ＰＴＣ効果を有する感圧接着剤を試験Ｂで調べた（サンプル９）。この感圧接着剤は国際公開２００４／０８１１３６号Ａ１に記載されている。この試験は、２２〜約４４℃の温度範囲で確認できるＰＴＣ効果は、本発明の例と比べるとほんの僅かなものであることを示す。さらに、加熱可能な感圧接着剤は、４０℃より高い温度では、ＮＴＣ−効果（負の温度係数；Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を示すが、これは多くの使用において不利になる。架橋により、感圧接着剤は溶融しなくなる。
【００８１】
当業者は、ホットメルト接着剤が（電気的に）加熱可能な接着剤として作られ、そしてこの接着剤がこのような種の平坦な構造物と接着した基材の加熱に使用された場合には、ホットメルト接着剤は少なくとも自動車分野での接着のための用途には適さないと予測したであろう。すなわち、これに関連しては、当業者は、ホットメルト接着剤での接着から生ずる利点を断念せざるを得なかったであろう。
【００８２】
ＰＴＣ効果を働かせることによって、熱を発生する要因（この場合は電流）が高い値に達した際に抵抗をもってこれに対抗するという点で自己制御性のホットメルト接着剤の提供に成功した。従って、加熱の過程で生じる温度が超えることができない最高温度をシステムに由来して生じさせるということを達成できる。従って、ホットメルト接着剤が、加熱によって溶融又は軟化温度の範囲の温度に到達し、その際に、接着が本質的に悪化するか又は完全に剥がれるという危険を冒すことを避けることができる。
【００８３】
感圧接着剤でのＰＴＣ温度の使用は従来技術において確かに既知である。しかし、感圧接着剤において、「オーバーヒート（過熱）」による溶融の問題は関連がない。従って、ホットメルト接着剤においては、特性プロファイルと要件に関して完全に別個の課題が存在する。さらに、驚くべきことに、ホットメルト接着剤がＰＴＣ効果に非常に適していることを確認することができた。これは、感圧性接着剤の挙動からは導きだすことはできなかったことである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】：Ａｌフィルムを介した接触
【図２】：Ａｌフィルム及び金網を介した接触
【図３】：金属化フィルムを介した接触
【図４】：全面接触したホットメルト接着剤：（ａ）断面図、（ｂ）上面図
【図５】：櫛状構造で片面接触した接着剤：（ａ）断面図、（ｂ）上面図
【図６】：本発明の多層の平坦な構造物
【図７】：加熱可能なホットメルト接着剤の二層構造及び面接触を有する本発明の平坦な構造物
【図８】：例１の試験Ｂの電圧、電流及び温度の経過
【図９】：例１の試験ＢのＰＴＣ効果
【図１０】：例２の試験ＢのＰＴＣ効果
【図１１】：例３の試験ＢのＰＴＣ効果
【図１２】：例４の試験Ｃの電圧、電流及び温度の経過
【図１３】：例４の試験ＣのＰＴＣ効果
【図１４】：例５の試験ＣのＰＴＣ効果
【図１５】：例６の試験ＣのＰＴＣ効果
【図１６】：例９の試験ＢのＰＴＣ効果
【図１７】：感圧接着剤の層を含んだ本発明の複層の平坦な構造物
【図１８】：感圧接着剤の層及び支持材を含んだ本発明の複層の平坦な構造物
【図１９】：感圧接着剤の層及びライナー材を含んだ本発明の複層の平坦な構造物
【符号の説明】
【００８５】
１０    ホットメルト接着剤
１２    金属フィルム
１４    金網
１６    支持材（例えば、プラスチックフィルム）
１８    金属層
２０    電極構造
２２    感圧接着剤
２４    ライナー材（剥離被覆ライナー材）
【図１】
2010518590.tif 000005
【図２】
2010518590.tif 000006
【図３】
2010518590.tif 000007
【図４（ａ）】
2010518590.tif 000008
【図４（ｂ）】
2010518590.tif 000009
【図５（ａ）】
2010518590.tif 000010
【図５（ｂ）】
2010518590.tif 000011
【図６】
2010518590.tif 000012
【図７】
2010518590.tif 000013
【図８】
2010518590.tif 000014
【図９】
2010518590.tif 000015
【図１０】
2010518590.tif 000016
【図１１】
2010518590.tif 000017
【図１２】
2010518590.tif 000018
【図１３】
2010518590.tif 000019
【図１４】
2010518590.tif 000020
【図１５】
2010518590.tif 000021
【図１６】
2010518590.tif 000022
【図１７】
2010518590.tif 000023
【図１８】
2010518590.tif 000024
【図１９】
2010518590.tif 000025
【国際調査報告】
2010518590.tif 000026
2010518590.tif 000027
2010518590.tif 000028
2010518590.tif 000029
2010518590.tif 000030
2010518590.tif 000031