專利名稱::電熱膜用組成物及以其所制得的電熱膜與電熱裝置的制作方法電熱膜用組成物及以其所制得的電熱膜與電熱裝置駄艦本發(fā)明是有關(guān)于一種電熱膜用組成物,特別是關(guān)于一種具有一纖維性材料的電熱膜用組成物,且該纖維性材料具有多數(shù)個相互連接成一網(wǎng)絡(luò)的纖維,以及一經(jīng)由熱固化或燒結(jié)該電熱膜用組成物所形成的電熱膜與含有該電熱膜的電熱裝置。#飾*已知電熱裝置的工作原理大多是借由通電時所產(chǎn)生的電阻效應(yīng),將電能轉(zhuǎn)換成熱能,以達到加熱的目的。一般來說,以電阻加熱的方式主要有直接與間接兩種,其中直接加熱是將電流直接通過一被加熱體,間接加熱則是由通電至一加熱組件來將熱量傳導(dǎo)給該被加熱體。直接加熱的方式因是該被加熱體內(nèi)部發(fā)生熱,有加熱速度快和效率高的優(yōu)點,可用于要求內(nèi)部均勻加熱者,且其加熱溫度無限制,但是該被加熱體必須有適當(dāng)?shù)碾娮柚?。而間接加熱的方式是借由放射、傳導(dǎo)或?qū)α鲗醾鞯皆摫患訜狍w而加熱,所以該被加熱體并無限制,再加上間接加熱的電熱裝置的構(gòu)造較為簡單且使用簡便,因此在電致熱中是最被廣泛使用的,但是其加熱溫度受限于該加熱組件的容許溫度,因而導(dǎo)致用途受到該加熱組件的限制。目前最廣泛使用之間接加熱的電熱裝置是由電阻絲構(gòu)成,而此種電熱裝置是將金屬線環(huán)繞在一絕緣材料上,然后以一絕緣涂料或樹脂包覆,或者封入充滿有惰性氣體的玻璃管中。然,以電阻絲做為加熱組件會有下列缺點(l)用途會受到該電阻絲的容許溫度的限制;(2)因電阻絲材料多為金屬元素,所以若是暴露于空氣中并經(jīng)過一段時間的使用后,易氧化或變脆而縮短產(chǎn)品壽命;(3)電阻絲的電熱效率只有約50%左右,且無法達到整面均勻發(fā)熱,導(dǎo)致能源耗損浪費。因此,為了克服以往電阻絲的缺點,近年來,許多學(xué)者深入探討如何改善電阻絲所產(chǎn)生的缺點,而發(fā)展出各種不同電阻材料,如石墨系電阻、金屬薄膜電阻以及氧化物薄膜電阻材料等。其中,金屬薄膜電阻或氧化物薄膜電阻是采用蒸鍍(CVD;PVD)、濺鍍(Sputter)或網(wǎng)印(Screenprinting)的方法而形成為新一代電熱材料,又稱電熱膜。此種電熱膜的優(yōu)點是(l)加熱時因熱量傳遞快,所以升溫較快;(2)加熱組件本身溫度不高,不會產(chǎn)生發(fā)紅或熾熱等現(xiàn)象,所以熱輻射損失小;(3)可制作成大面積的薄膜而增大傳熱面積;(4)用電熱膜制成的電器用品熱效率相當(dāng)高;(5)電熱膜很薄,幾乎不占體積,設(shè)計安裝及攜帶都極為方便;(6)電熱膜的物化性極為穩(wěn)定,在空氣中不易氧化。然,現(xiàn)有的電熱膜仍有以下需要改善的缺點(l)被加熱體的形狀會有限制,所以大多使用于平面材質(zhì)上;(2)被加熱體因本身的粗糙度,當(dāng)與電熱膜接合時,常造成表面電阻分布不均的現(xiàn)象;(3)表面電阻分布不均情形嚴重時,會導(dǎo)致表面溫度不均,而使被加熱體因熱應(yīng)力的作用而破裂;(4)設(shè)備昂貴,制造成本高。因此,仍有需要發(fā)展出一能以較低的成本制得電阻值低,且同時能改善電阻分布不均、表面溫度不均及被加熱體破裂等問題的電熱膜。
發(fā)明內(nèi)容由于以往電阻絲無法達到整面均勻發(fā)熱、加熱效率低(約50%左右)、易產(chǎn)生氧化現(xiàn)象,且其使用電壓較高。而現(xiàn)有新一代的金屬薄膜電阻或氧化物薄膜電阻雖然熱量傳遞較快,熱效率已提升,且所述薄膜電阻在空氣中不易氧化,但是使用所述薄膜電阻時,若是被加熱體表面粗糙,會造成表面電阻分布不均,進而導(dǎo)致表面溫度不均,而使被加熱體因熱應(yīng)力的作用而破裂,此外,要制得所述薄膜電阻的成本很高。因此,申請人思及將一導(dǎo)電涂料吸附于一纖維性材料上,以得到一電熱膜用組成物的方法,進而來改善制得的電熱膜表面電阻分布不均的問題,申請人推測因該纖維性材料包括多數(shù)個相互連接成一網(wǎng)絡(luò)的纖維,所以可以將原先隨意分散于該導(dǎo)電涂料中的多數(shù)導(dǎo)電粒子集中至所述纖維上或附近,并借由所述導(dǎo)電粒子沿該網(wǎng)絡(luò)集中形成一電傳導(dǎo)通路來導(dǎo)通電,以改善表面導(dǎo)電性不一而使表面電阻分布和表面溫度不均及被加熱體破裂的問題。于是,本發(fā)明的第一目的在提供一種電熱膜用組成物,其特征在于該組成物包含一纖維性材料及一導(dǎo)電涂料,且該纖維性材料包括多數(shù)個相互連接成一網(wǎng)絡(luò)的纖維,該導(dǎo)電涂料吸附于所述纖維上,該導(dǎo)電涂料包括重量比是介于20:l至4:6之間的黏合劑及碳素導(dǎo)電材,且該黏合劑含有一第一黏著樹脂;其中,該第一黏著樹脂是選自于環(huán)氧樹脂(Expoxyresin)、酚醛樹脂(Phenolresin)、聚酯樹脂(Polyesterresin)、聚醯亞胺樹脂(Polyimideresin)、聚脲酯樹脂(polyurethaneresin)、聚丙烯腈樹脂(Polyacrylicresin)、ABS樹月旨(Acrylonitrile—Butadiene—Styreneresin)、三聚氛月安樹月旨(Melamineresin)、硅樹脂(Siliconeresin)、尿素樹脂(Urearesin)、聚碳酸酯樹脂(Polycabonateresin)、聚楓樹脂(Polysulfoneresin)、氟碳樹脂,或此等的一組合。該碳素導(dǎo)電材是選自微米級碳黑(carbonblack)、納米級碳黑、微米級石墨(graphite)、納米級石墨、微米級碳纖維(carbonfiber)、納米級碳纖維、納米碳管(carbonnanotube),或此等的一組合。本發(fā)明的第二目的即在提供一種用于制備如上所述的電熱膜用組成物的方法,其特征在于該方法包含下列步驟(a)令如上所述的該導(dǎo)電涂料吸附于一如上所述的該纖維性材料;及(b)對該吸附有該導(dǎo)電涂料的纖維性材料施予一壓吸或加壓刮平處理,即可得到該電熱膜用組成物。本發(fā)明的第三目的即在提供一種電熱膜,其特征在于其是借由對一如上所述的該電熱膜用組成物進行一選自于熱固化或燒結(jié)的熱處理而得,且該電熱膜具有一介于10至1200歐姆的電阻值。本發(fā)明的第四目的即在提供一種電熱裝置,其特征在于該裝置包含一基材、一形成于該基材上的如上所述的電熱膜,及二位于該基材上且對應(yīng)地設(shè)置于該電熱膜的二側(cè)的電極,且所述電極分別與該電熱膜電性相接。因此,本發(fā)明電熱膜及電熱裝置因含有該導(dǎo)電涂料而具有較低的電阻值,使得其使用電壓比一般加熱組件低,同時借由所述纖維可以使所述導(dǎo)電粒子集中以較少數(shù)量的粒子即可導(dǎo)通電,進而提升導(dǎo)電效果,所以確實可以增加使用上的安全性,減少觸電時的危險,又能兼具升溫速率快的優(yōu)點,同時還可以改善電阻分布不均、表面溫度不均及被加熱體破裂的問題。圖l是一示意圖,說明本發(fā)明電熱裝置的一較佳實施例。圖2是一示意圖,說明如何進行本發(fā)明電熱膜的表面電阻值測試。圖3是一示意圖,說明如何進行本發(fā)明電熱膜的表面溫度測試。具體實施方式本發(fā)明電熱膜用組成物是包含一纖維性材料及一導(dǎo)電涂料,且該纖維性材料包括多數(shù)個相互連接成一網(wǎng)絡(luò)的纖維,該導(dǎo)電涂料吸附于所述纖維上,該導(dǎo)電涂料包括重量比是介于20:l至4:6之間的黏合劑及碳素導(dǎo)電材,且該黏合劑含有一第一黏著樹脂;其中,該第一黏著樹脂是選自于環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚耱酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、ABS樹脂、三聚氰胺樹脂、硅樹脂、尿素樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚楓樹脂、氟碳樹脂,或此等的一組合,該碳素導(dǎo)電材是選自微米級碳黑、納米級碳黑、微米級石墨、納米級石墨、微米級碳纖維、納米級碳纖維、納米碳管,或此等的一組合。較佳地,適用于本案的纖維性材料是選自于一電阻值是介于3至1022Q之間的網(wǎng)狀物。較佳地,適用于本案的網(wǎng)狀物是選自于不織布、梭織物、針織物、金屬網(wǎng)或窗紗。較佳地,該網(wǎng)狀物的材質(zhì)是選自于聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚醯胺、聚丙烯腈、銅、鎳、鋁或不銹鋼。較佳地,適用于本案的纖維性材料是選自于一電阻值是介于3至20Q之間的紙狀物。較佳地,該紙狀物是選自于炭纖維紙(Carbonfiberpaper)、金屬纖維紙(metalfiberpaper)、鍍金屬纖維紙(Metal-platedfiberpaper),或此等的一組合。較佳地,該紙狀物的材質(zhì)是選自于炭、石墨、金、銀、銅、鐵、鎳、鉻、鋁、錳、鈦、不銹鋼,或此等的一組合。較佳地,該第一黏著樹脂是選自于環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、硅樹脂、聚碳酸酯樹脂,或此等的一組合。該黏合劑的電阻值并無特殊的限制,當(dāng)導(dǎo)電涂料中沒有進一步添加其它導(dǎo)電物質(zhì)時,較佳地,該黏合劑的電阻值是介于101至108Q之間。較佳地,該黏合劑還含有多數(shù)個金屬粒子,且所述金屬粒子是選自于銀、錫、銅,或此等的一組合。更佳地,所述金屬粒子的粒徑是介于O.1至50prn之間。在本案的一具體例中,該黏合劑是一電阻值介于104至106Q之間的電子級環(huán)氧樹脂。在本發(fā)明的另一具體例中,該黏合劑是一電阻值介于1015至10"^之間的環(huán)氧樹脂,此時可借由添加其它導(dǎo)電物質(zhì)來調(diào)控該導(dǎo)電涂料的整體電阻值。例如使用者借由將多數(shù)金屬粒子添加至該第一黏著樹脂中可以調(diào)整該黏合劑的電阻值。較佳地,該導(dǎo)電涂料還包括一導(dǎo)電膠,該導(dǎo)電膠含有多數(shù)個粒徑介于l至50nm之間的第一導(dǎo)電粒子,及一第二黏著樹脂,且所述第一導(dǎo)電粒子是選自于銀、錫、銅,或此等的一組合,該第二黏著樹脂是選自于環(huán)氧樹脂、聚脲酯樹脂、聚丙烯腈樹脂。更佳地,該導(dǎo)電膠還含有多數(shù)個第二導(dǎo)電粒子,且所述第二導(dǎo)電粒子是選自于金、鉑、銫、銥、鋨、釕,或此等的一組合。該導(dǎo)電涂料還可以進一步包括多數(shù)個半導(dǎo)體粒子,所述半導(dǎo)體粒子是選自于S逃、ZnO、ln20:,、Ca2In04、Sb與Sn02的摻合體、Fe與Sn02的摻合體、ln203與Sn的摻合體、ZnO與Al的摻合體,或此等的一組合。較佳地,所述半導(dǎo)體粒子是Sb與Sn02的摻合體。較佳地,該碳素導(dǎo)電材的電阻值是介于1至20Q之間。較佳地,該碳素導(dǎo)電材是選自微米級碳黑、納米級碳黑、微米級石墨、納米級石墨,或此等的一組合。更佳地,該微米級碳素導(dǎo)電材的平均粒徑是介于l至50um之間,該納米級碳素導(dǎo)電材的平均粒徑是介于20至100nm之間。較佳地,該碳素導(dǎo)電材是納米級碳黑,且該黏合劑與該納米級碳黑的重量比是介于90:10至85:15之間。較佳地,該碳素導(dǎo)電材是納米級石墨,且該黏合劑及該納米級石墨的重量比是介于6:4至3:7之間。更佳地,該納米級石墨是選自于高純度石墨、鱗片狀石墨粉末、薄片化石墨粉末,或此等的一組合。較佳地,該碳素導(dǎo)電材是長度介于1至10mm之間、直徑介于1至7Wn之間的微米級碳纖維,或是長度介于不大于0.1至小于1rara之間、直徑介于20至80nm之間的納米級碳纖維。較佳地,該導(dǎo)電涂料還包括一溶劑,該溶劑是選自于甲苯、二甲苯、丙酮(Dimethylketone)、丁酮(METHYLETHYLKETONE)、甲基異丁酮(MethyIso-butylKetone)、二異丁酮(DiisobutylKetone)、甲戊酮(MethylAmylKetone)、二丙酮醇、四氫呋喃(Tetrahydrofuran)、二氧六環(huán)、N-甲基吡咯垸酮(腿P)、二氯甲垸、乙二醇單丁醚、二甲基甲醯胺(dimethylformide,DMF)、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone,NMP)、二甲基亞楓(DimethySulfoxide,DMS0),或此等的一組合。該導(dǎo)電涂料借由上述的溶劑可以調(diào)整其黏度,使該導(dǎo)電涂料能與該纖維性材料黏合的更均勻,較佳地,該導(dǎo)電涂料的黏度是介于30至40cps,更佳地,是介于32至38cps。較佳地,該溶劑為甲苯,且該溶劑重量為該黏合劑的2至3倍之間。較佳地,本發(fā)明電熱膜用組成物是借由將該纖維性材料浸漬于該導(dǎo)電涂料中,接著將該經(jīng)浸漬的纖維性材料自該導(dǎo)電涂料中取出,并對其施予一壓吸或加壓括平處理而制得,或是將該導(dǎo)電涂料涂覆于該纖維性材料的至少一表面上,并以施予壓吸或加壓括平處理而制得。本發(fā)明用于制備該電熱膜用組成物的方法包含下列步驟(a)令如上所述的該導(dǎo)電涂料吸附于一如上所述的該纖維性材料;及(b)對該吸附有該導(dǎo)電涂料的纖維性材料施予一壓吸或加壓刮平處理,即可得到該電熱膜用組成物。在本案的一具體例中,該步驟(a)是借由將該纖維性材料浸漬于該導(dǎo)電涂料中,使該導(dǎo)電涂料吸附于該纖維性材料上。在本案的另一具體例中,該步驟(a)是借由將該導(dǎo)電涂料涂覆于該纖維性材料的至少一表面上,使該導(dǎo)電涂料吸附于該纖維性材料上。該導(dǎo)電涂料中的導(dǎo)電粒子經(jīng)上述的壓吸或加壓刮平處理后,會明顯地朝所述纖維形成的該網(wǎng)絡(luò)集中。較佳地,該壓吸處理的壓力是介于1至3kg/cm2之間。本案具體例中的壓力皆為L5kg/cm2。本發(fā)明電熱膜是借由對一如上所述的該電熱膜用組成物進行一選自于熱固化或燒結(jié)的熱處理而得,且該電熱膜具有一介于10至1200歐姆的電阻值。當(dāng)使用的基材為織物或玻璃時,該熱處理是熱固化,且是借由將該電熱膜用組成物先貼覆至該基材,并對其施予一介于60-15(TC的溫度,使該電熱膜用組成物固化而獲得。當(dāng)使用的基材為陶瓷時,該熱處理是燒結(jié),且是借由將該電熱膜用組成物先貼覆至該基材,并對其施予一介于200-65(TC的溫度,使該電熱膜用組成物燒結(jié)而獲得。本發(fā)明電熱膜可以被更進一步地制成一電熱裝置,如圖1所示,本l:明電熱裝置包含一基材1、一形成于該基材1上的如上所述的電熱膜2,及二位于該基材1上且對應(yīng)地設(shè)置于該電熱膜2的二側(cè)的電極3,且所述電極3分別與該電熱膜2電性相接。以電熱膜的導(dǎo)電機制來看,以往電熱膜主要是經(jīng)由所述導(dǎo)電粒子的聚集效應(yīng)(Percolation)所形成的路徑而導(dǎo)電,因此,由所述導(dǎo)電粒子形成的凝聚體以及其燒成后的排列方式均會影響電阻層所表現(xiàn)的電阻值。當(dāng)導(dǎo)體粒子含量愈高,燒結(jié)后凝聚體形成環(huán)狀、網(wǎng)狀或鏈狀結(jié)構(gòu)的機會愈大,所得的電熱膜電阻值也會較低。本發(fā)明的纖維性材料則是用以導(dǎo)引所述導(dǎo)電粒子形成一網(wǎng)狀凝聚體進而降低所述導(dǎo)電粒子的添加量。更進一步地來探討本發(fā)明電熱膜的導(dǎo)電機制時,可將其區(qū)分為五部分來看(l)聚集效應(yīng);(2)均勻(Uniform)導(dǎo)電式;(3)均勻?qū)Р凼?UniformChannel);(4)穿遂能障(TunnelingBarrier)式;(5)非穿遂能障(Non-tunnelingBarrier)式。所謂的均勻?qū)щ娛绞侵杆鰧?dǎo)電粒子均勻摻混于該黏合劑中,以雜質(zhì)型態(tài)提供導(dǎo)電。而均勻?qū)Р凼绞侵杆鰧?dǎo)電粒子之間相互燒結(jié)而形成一傳導(dǎo)槽時,電子沿著此通路運動而導(dǎo)電,不過由于均勻?qū)Р凼诫娮又荒苎刂搨鲗?dǎo)槽的方向前進,因此會形成異方向性(heterotr叩ic)的導(dǎo)電,但是本發(fā)明借由該纖維性材料,可以強迫電子沿著網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)運動而克服異方向性的缺點。至于穿隧能障式指的是當(dāng)該傳導(dǎo)槽被能障分隔時,若這些能障本身非常薄且窄,或者某些孤立的導(dǎo)電粒子或小聚集體之間只隔著很薄的絕緣層(^10nm),在電場作用下,由于熱震動而被激發(fā)的電子即可越過絕緣層而躍遷到相鄰的導(dǎo)電粒子上,進而產(chǎn)生流動的現(xiàn)象以提供導(dǎo)電。而當(dāng)該傳導(dǎo)槽被能障阻隔并且電子無法借由穿隧模式傳導(dǎo)時,若能障中含有半導(dǎo)體或不良絕緣體,則可借由存在于能障中的半導(dǎo)體或性質(zhì)相近的導(dǎo)體粒子以非穿隧的方式通過能障而導(dǎo)電,此即所謂的非穿隧能障式。本發(fā)明除了該纖維性材料能有助于聚集效應(yīng)及均勻?qū)Р凼降膶?dǎo)電模式外,其所使用的黏合劑和碳素導(dǎo)電材也有助于穿隧能障式的導(dǎo)電模式,因為該微/納米級的導(dǎo)電粒子較容易躍過能障而躍遷到相鄰的導(dǎo)電粒子,所以本發(fā)明確實能以較少的導(dǎo)電物質(zhì)及較低的成本達到較佳的導(dǎo)電效果,進而具有較低的電阻值。本發(fā)明將就以下各實施例來作進一步說明,但是應(yīng)了解的是,該實施例只為例示說明的用,而不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實施的限制。化學(xué)品來源1.黏合劑(1)電子級環(huán)氧樹脂A(E-EpoxyResin):購自于善群實業(yè)有限公司,其電阻值是介于104至106Q之間。(2)環(huán)氧樹脂B:購自于長春石油化學(xué)股份有限公司,型號為BE188,其電阻值是介于1015至l(TQ之間。2.納米級碳黑A(NanoConductiveCarbonBlack):購自于崎飛企業(yè)有限公司,其平均粒徑為30至35nm之間,電阻值為4Q。3.納米級碳黑B(NanoConductiveCarbonBlack):購自于德庫薩企業(yè)有限公司,其平均粒徑為50至55nm之間,電阻值為4Q。4.高純度石墨(HighlyPurifiedGraphitePowders):購自于日本黑鉛工業(yè)株式會社,其平均粒徑為15um,電阻值為1.5Q。5.薄片化石墨粉末(LaminateGraphitePowders):購自于日本黑鉛工業(yè)株式會社,其平均粒徑為15iim,電阻值為2.2Q。6.鱗片狀石墨粉末(GraphitePowdersforGeneralUse):購自于日本黑鉛工業(yè)株式會社,其平均粒徑為40um,電阻值為3Q。7.碳纖維(carbonfiber):購自于華立公司,其截面直徑為7um,長度為3mm及6mm,電阻值為5Q。8.銻/二氧化錫摻合體購自于南京海泰納米材料有限公司,型號為SN-1000。9.聚丙烯透氣不織布(Polypropylene,PP):購自于南亞公司,型號為50401,基重為14m2/g。10.聚酯阻燃麂皮布購自于力麗公司,布規(guī)格30/12+80D/25f361,尺寸大小為8cmX8cm。11.擠出面磚花崗二丁掛磚,購自于華泰窯業(yè)股份有限公司,型號為5X23cm。12.銀膠購自于致嘉科技股份有限公司,型號為G-7477,其銀含量為66wt呢。13.錫膏購自于升茂科技股份有限公司,型號為F606-p20,其錫含量為65wt%。儀器1.壓染試驗機型號為Rapid。2.高扭力快速攪拌器型號為G-750。3.烘箱:型號為D045。4.數(shù)字夾式電表型號為TES-3074。表面電阻鑭試如圖2所示,本案是采用數(shù)字夾式電表對一對象試片90進行表面電阻的測試,四個測量點91分別是取在由該試片90中心點92往四個頂點方向延伸2.5cm處,再取其平均值。升溫淵試如圖3所示,本案是利用二分別貼覆于一對象試片80的相反兩邊的銅箔膠帶81(電阻值為0.7Q)作為該試片80的電極81,并將所述電極81與一變壓器82相連接,再借由改變電壓來量測不同電壓下,該試片在某個時間點時的表面溫度,測量點為該試片的中心點83。電熱胰甩駔成物添加碳黑實施例1實施例1的操作步驟如下(1)將一納米級碳黑A置于一烘箱中,以100。C烘1小時后,再以100目的篩網(wǎng)進行過篩;(2)將該納米級碳黑A分數(shù)次加入環(huán)氧樹脂A中,形成一該納米級碳黑A與該環(huán)氧樹脂A的重量比為5:95的混合物;(3)加入適量甲苯以形成一黏度介于32至38cps之間的樹脂溶液;(4)利用高扭力快速攪拌器,以轉(zhuǎn)速300r.p.m攪拌該樹脂溶液15分鐘,使該納米級碳黑A均勻分散于其中,以制得一導(dǎo)電涂料;(5)將一聚丙烯透氣不織布浸漬于該導(dǎo)電涂料中,歷時l分鐘;(6)再將該不織布從該導(dǎo)電涂料中取出以壓染試驗機進行壓吸,其中壓力為1.5kg/cm2,即可得到一本發(fā)明電熱膜用組成物。實施例2至6實施例2至6是以與實施例1相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處只在于該納米級碳黑A與該環(huán)氧樹脂A的重量比分別為10/90;15/85;20/80;25/75;30/70。實施例7實施例7是以與實施例l相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處只在于該納米級碳黑A是以一納米級碳黑B取代的。實施例8至12實施例8至12是以與實施例7相似的步驟得到該導(dǎo)電涂料,不同的處只在于-該納米級碳黑B與該環(huán)氧樹脂A的重量比分別為10/90;15/85;20/80;25/75;30/70。添加鱗片狀石墨實施例13及14實施例13及14是以與實施例1相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處在于該納米級碳黑A是以一鱗片狀石墨取代的,且該鱗片狀石墨與該環(huán)氧樹脂A的重量比例分別為50/50;70/30。添加薄片狀石墨實施例15至17實施例15至17是以與實施例1相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處在于該納米級碳黑A是以一薄片狀石墨取代的,且該薄片狀石墨與該環(huán)氧樹脂A的重量比例分別為30/70;50/50;70/30。添加高純度石墨實施例18實施例18的操作步驟如下(1)將一高純度石墨置于一烘箱中,以10(TC烘1小時后,再以100目的篩網(wǎng)進行過篩;(2)將該高純度石墨分數(shù)次加入環(huán)氧樹脂B中,形成一該高純度石墨與該環(huán)氧樹脂B比例為30/70的混合物;(3)加入適量甲苯以形成一黏度介于32至38cps之間的樹脂溶液;(4)利用高扭力快速攪拌器,以轉(zhuǎn)速300r.p.m攪拌該樹脂溶液,歷時15分鐘;(5)將一錫膏加入該樹脂溶液中,使該高純度石墨與該錫膏的比例為20/80,同樣以轉(zhuǎn)速300r.p.m攪拌該樹脂溶液15分鐘,以制得一導(dǎo)電涂料;(6)將一聚丙烯透氣不織布浸漬于該導(dǎo)電涂料中,歷時l分鐘;(7)將該不織布從該導(dǎo)電涂料中取出以壓染試驗機,其中壓力為1.5kg/cm2,即可得到一本發(fā)明電熱膜用組成物。實施例19至24實施例19至24是以與實施例18相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處只在于該高純度石墨與該錫膏的重量比例分別為30/70;40/60;—50/50;60/40;70/30;80/20。添加銻/二氧化錫摻合體實施例25實施例25是以與實施例18相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處在于該步驟(2)中的該環(huán)氧樹脂B以實施例1中所述的環(huán)氧樹脂A取代,該步驟(5)中的該錫膏以一銻/二氧化錫摻合體取代,且該高純度石墨、該環(huán)氧樹脂A、該銻/二氧化錫摻合體的重量比分別為12:35:3。實施例26實施例26是以與實施例18相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處在于該步驟(5)進一步添加一銻/二氧化錫摻合體,且該錫膏以一銀膠取代,該高純度石墨、該環(huán)氧樹脂B、該銀膠及該銻/二氧化錫摻合體的重量比分別為3:14:2:1。添加碳纖維實施例27實施例27的操作步驟如下(1)將一碳纖維先浸泡于酒精中使其分散,再置于一烘箱中,以100。C烘1小時;(2)將該碳纖維分數(shù)次加入環(huán)氧樹脂B中,形成一該碳纖維與該環(huán)氧樹脂的重量比為1:99的混合物;(3)加入適量甲苯以形成一黏度介于32至38cps之間的樹脂溶液;(4)利用高扭力快速攪拌器,以轉(zhuǎn)速300r.p.m攪拌該樹脂溶液15分鐘,使該碳纖維均勻分散于其中,以制得一導(dǎo)電涂料;(5)將一聚丙烯透氣不織布浸漬于該導(dǎo)電涂料中,歷時l分鐘;(6)將該不織布從該導(dǎo)電涂料中取出,并以刮刀均勻刮平表面,即可得到一本發(fā)明電熱膜用組成物。實施例28實施例28是以與實施例27相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處在于還進一步在該步驟(4)的導(dǎo)電涂料中添加一錫膏,且該樹脂溶液中的碳纖維、環(huán)氧樹脂B與錫膏的重量比為1:80:19。實施例29實施例29是以與實施例1相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處只在于該步驟(5)中的聚丙烯透氣不織布是以一炭纖維紙取代。實施例30實施例30是以與實施例18相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處只在于該步驟(6)中的聚丙烯透氣不織布是以一炭纖維紙取代。實施例31實施例31是以與實施例27相似的步驟得到該電熱膜用組成物,不同的處只在于該步驟(5)中的聚丙烯透氣不織布是以一炭纖維紙取代。表兩貼稱有本發(fā)明電熱膦的對象以下將前面實施例所制得的電熱膜用組成物實際貼覆于一對象上,例如-一聚丙烯阻燃織物或一擠出面磚,進而測試所述電熱膜用組成物使用時的表面性質(zhì)。使用例1使用例1的操作步驟如下(1)將一實施例1所制得的電熱膜用組成物貼覆于一長與寬皆為8公分的聚丙烯阻燃織物的一表面上;(2)將貼有該電熱膜用組成物的聚丙烯阻燃織物置于一15(TC的烘箱中加熱1小時,以使該電熱膜用組成物固化成一電熱膜,即可得到一表面貼覆有本發(fā)明電熱膜的織物。使用例2至14使用例2至14是以與使用例1相似的步驟得到該貼覆有本發(fā)明電熱膜的織物,不同的處在于該步驟(l)中的電熱膜用組成物分別是以實施例2至14所制得的電熱膜用組成物取代的。使用例15使用例15的操作步驟如下(1)將一實施例15所制得的電熱膜用組成物貼覆于一長10公分、寬為5公分、厚為0.3公分的玻璃基材的一表面上;(2)將貼有該電熱膜用組成物的玻璃基材置于一15(TC的烘箱中加熱1小時,以使該電熱膜用組成物固化成一電熱膜,即可得到一表面貼覆有本發(fā)明電熱膜的玻璃基材。使用例16及17使用例16及17是以與使用例15相似的步驟得到該貼覆有本發(fā)明電熱膜的玻璃基材,不同的處在于該步驟U)中的電熱膜用組成物分別是以實施例16及17所制得的電熱膜用組成物取代的。使用例18使用例18的操作步驟如下(1)將一實施例18所制得的電熱膜用組成物貼覆于一擠出面磚52X240mm的-一表面上;(2)將該貼有本發(fā)明電熱膜用組成物的擠出面磚置于一高溫?zé)Y(jié)爐中,以每分鐘l(TC的升溫速率將溫度升至30(TC,并于30(TC下持溫1小時,以使該電熱膜用組成物燒結(jié)成一電熱膜,即可得到一表面貼覆有本發(fā)明電熱膜的擠出面磚。使用例19至24使用例19至24是以與使用例18相似的步驟得到該貼覆有本發(fā)明電熱膜的擠出面磚,不同的處在于該步驟(l)中的電熱膜用組成物分別是以實施例19至24所制得的電熱膜用組成物取代的。使用例25使用例25是以與使用例18相似的步驟得到該貼覆有本發(fā)明電熱膜的擠出面磚,不同的處在于該步驟(1)中的電熱膜用組成物是以實施例25所制得的電熱膜用組成物取代的,且該步驟(2)的燒結(jié)溫度為58(TC。表面電阻炎升溫糊試結(jié)果將使用例1至22分別進行表面電阻及不同電壓下的升溫測試,進而得到所述使用例的表面電阻值及表面溫度,參見表1至表3。其中,表l中的「損壞」是指該基材受到損壞,并非該電熱膜用組成物不可使用,而該基材受損的原因是本發(fā)明電熱膜用組成物的電阻值可以低至IOQ,使得施予一電壓時,該電熱膜用組成物可以升溫很快,但是有些基材(例如織物)本身受熱程度有限,所以溫度過高就會導(dǎo)致該基材受損,但是實際使用時該電熱膜,是會配合該基材特性,并不會在該基材不能承受的溫度下使用。因此,表l只是用以顯示本發(fā)明借由成本低廉又簡易的方法制得的電熱膜,確實可以具有介于IOQ至1200Q的電阻值且升溫很快。表3中的數(shù)據(jù)是以擠出面磚為基材時所量測到的本發(fā)明電熱膜用組成物的表面電阻值,需特別說明的是,實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)該銀膠含量高達80wty。時,會使得該導(dǎo)電涂料的黏度大為降低,導(dǎo)致在織物壓吸過程中,該不織物表面上的一些纖維會因黏度的關(guān)是而被該導(dǎo)電涂料拉起,造成在燒結(jié)過后該不織物表面上會形成一些突起物,而當(dāng)進行加熱測試時這些突起物會被壓碎,甚至?xí)a(chǎn)生火花而使得電熱膜用組成物被破壞,所以在進一步添加如銀膠等的金屬膠時,要注意其對該導(dǎo)電涂料整體黏度的影響。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>由上述的表面電阻及表面溫度可知本發(fā)明電熱膜具有一介于IOQ至1200Q的電阻值,可以讓使用者自行依據(jù)不同基材及不同需求,選擇不同電阻值的電熱膜。若是偏重省電的需求,可以選擇其表面電阻值介于800Q至1200Q之間者;若是偏重升溫要快的需求,可以選擇其表面電阻值介于IOQ至IOOQ之間者,其升溫速率可達45秒即可升溫至25(TC。此外,由于使用時本發(fā)明電熱膜是直接貼覆于基材上,與現(xiàn)有電阻絲相較的下,已經(jīng)大大減少傳遞過程中損失的能量。綜合上述,本發(fā)明電熱膜及電熱裝置因含有該導(dǎo)電涂料而具有較低的電阻值,使得其使用電壓比一般加熱組件低,確實可以增加使用上的安全性,減少觸電的危險,又能兼具升溫速率快的優(yōu)點,此外,本發(fā)明電熱膜及電熱裝置借由該纖維性材料的所述纖維,使得原先隨意分散于該導(dǎo)電涂料中的所述導(dǎo)電粒子,當(dāng)經(jīng)過壓吸后在該纖維性材料上的附著位置會是在所述纖維上或是附近,使本發(fā)明電熱膜中的導(dǎo)電粒子能同時借由所述纖維形成的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)通,進而以較少的導(dǎo)電粒子,就能達到產(chǎn)生較佳的功效,且其使用的涂布及壓吸設(shè)備簡易,與以往電熱膜制程所需的成本相比,明顯可知本案具有較大的經(jīng)濟效益。因此本發(fā)明電熱膜及電熱裝置確實能改善電阻分布不均、表面溫度不均及被加熱體破裂的問題,且能以較低的成本制得電阻值較低的電熱膜。惟以上所述者,只為本發(fā)明的較佳實施例而已,當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實施的范圍,即大凡依本發(fā)明申請專利范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種電熱膜用組成物,其特征在于該組成物包含一纖維性材料,包括多數(shù)個相互連接成一網(wǎng)絡(luò)的纖維;以及一導(dǎo)電涂料,吸附于所述纖維上,所述導(dǎo)電涂料包括重量比是介于20∶1至4∶6之間的黏合劑及碳素導(dǎo)電材,且所述黏合劑含有一第一黏著樹脂;其中,所述第一黏著樹脂是選自于環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚id="icf0001"file="A2007100063880002C1.gif"wi="4"he="4"top="67"left="59"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/>酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、ABS樹脂、三聚氰胺樹脂、硅樹脂、尿素樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚楓樹脂、氟碳樹脂,或此等的一組合,所述碳素導(dǎo)電材是選自微米級碳黑、納米級碳黑、微米級石墨、納米級石墨、微米級碳纖維、納米級碳纖維、納米碳管,或此等的一組合。2.如權(quán)利要求1所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述纖維性材料是選自于一電阻值是介于3至1022Q之間的網(wǎng)狀物,或一電阻值是介于3至20Q之間的紙狀物。3.如權(quán)利要求2所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述網(wǎng)狀物是選自于不織布、梭織物、針織物、金屬網(wǎng)或窗紗。4.如權(quán)利要求2所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述網(wǎng)狀物的材質(zhì)是選自于聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚醯胺、聚丙烯腈、銅、鎳、鋁或不銹鋼。5.如權(quán)利要求2所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述紙狀物是選自于炭纖維紙、金屬纖維紙、鍍金屬纖維紙,或此等的一組合。6.如權(quán)利要求2所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述紙狀物的材質(zhì)是選自于炭、石墨、金、銀、銅、鐵、鎳、鉻、鋁、錳、鈦或不銹鋼。7.如權(quán)利要求1所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述黏合劑的電阻值是介于104至108Q之間。8.如權(quán)利要求1所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述黏合劑還含有多數(shù)個金屬粒子,且所述金屬粒子是選自于銀、錫、銅,或此等的一組合。9.如權(quán)利要求8所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述金屬粒子的粒徑是介于0.1至50nm之間。10.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述導(dǎo)電涂料還包括一導(dǎo)電膠,所述導(dǎo)電膠含有多數(shù)個粒徑介于1至5(Him之間的第一導(dǎo)電粒子,及一第二黏著樹脂,且所述第一導(dǎo)電粒子是選自于銀、錫、銅,或此等的一組合,所述第二黏著樹脂是選自于環(huán)氧樹脂、聚脲酯樹脂、聚丙烯腈樹脂。11.如權(quán)利要求10所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述導(dǎo)電膠還含有多數(shù)個第二導(dǎo)電粒子,且所述第二導(dǎo)電粒子是選自于金、鉑、銫、銥、鋨、釕,或此等的一組合。12.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述導(dǎo)電涂料還進一步包括多數(shù)個半導(dǎo)體粒子,所述半導(dǎo)體粒子是選自于Sn02、Zn0、ln203、Ca2In04、Sb與Sn02的摻合體、Fe與Sn02的摻合體、ln203與Sn的摻合體、ZnO與Al的摻合體,或此等的一組合。13.如權(quán)利要求12所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述半導(dǎo)體粒子是Sb與Sn02的摻合體。14.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述碳素導(dǎo)電材的電阻值是介于1至20Q之間。15.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述碳素導(dǎo)電材是選自微米級碳黑、納米級碳黑、微米級石墨、納米級石墨,或此等的一組合。16.如權(quán)利要求15所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述微米級碳素導(dǎo)電材的平均粒徑是介于1至50um之間。17.如權(quán)利要求15所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述納米級碳素導(dǎo)電材的平均粒徑是介于20至100nm之間。18.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述碳素導(dǎo)電材是納米級碳黑,且所述黏合劑與所述納米級碳黑的重量比是介于90:10至85:15之間。19.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述碳素導(dǎo)電材是納米級石墨,且所述黏合劑及所述納米級石墨的重量比是介于6:4至3:7之間。20.如權(quán)利要求19所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述納米級石墨是選自于高純度石墨、鱗片狀石墨粉末、薄片化石墨粉末,或此等的一組合。21.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述碳素導(dǎo)電材是長度介于I至IOram之間的微米級碳纖維。22.如權(quán)利要求1所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述碳素導(dǎo)電材是長度介于不大于O.l至小于lmm之間的納米級碳纖維。23.如權(quán)利要求1所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述碳素導(dǎo)電材是截面直徑介于1至7um之間的微米級碳纖維。24.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述碳素導(dǎo)電材是截面直徑介于20至80nm之間的納米級碳纖維。25.如權(quán)利要求1所述的材料組成物,其特征在于所述導(dǎo)電涂料還包括一溶劑,所述溶劑是選自于甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、二異丁酮、甲戊酮、二丙酮醇、四氫呋喃、二氧六環(huán)、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、乙二醇單丁醚、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞楓,或此等的一組合。26.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述導(dǎo)電涂料的黏度是介于30至40cps。27.如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述組成物是借由下列步驟所制得將所述纖維性材料浸漬于所述導(dǎo)電涂料中,接著將所述經(jīng)浸漬的纖維性材料自所述導(dǎo)電涂料中取出,并對其施予一壓吸或加壓括平處理,即可得到所述電熱膜用組成物。28.如權(quán)利要求1所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述組成物是借由下列步驟所制得將所述導(dǎo)電涂料涂覆于所述纖維性材料的至少一表面上,并以施予壓吸或加壓括平處理,即可得到所述電熱膜用組成物。29.—種用于制備如權(quán)利要求l所述的電熱膜用組成物的方法,其特征在于所述方法包含下列步驟(a)令如權(quán)利要求l所述的所述導(dǎo)電涂料吸附于一如權(quán)利要求l所述的所述纖維性材料;及(b)對所述吸附有所述導(dǎo)電涂料的纖維性材料施予一壓吸或加壓刮平處理,即可得到所述電熱膜用組成物。30.如權(quán)利要求29所述的制備方法,其特征在于所述步驟(a)是借由將所述纖維性材料浸漬于所述導(dǎo)電涂料中,使所述導(dǎo)電涂料吸附于所述纖維性材料上。31.如權(quán)利要求29所述的制備方法,其特征在于所述步驟(a)是借由將所述導(dǎo)電涂料涂覆于所述纖維性材料的至少--表面上,使所述導(dǎo)電涂料吸附于所述纖維性材料上。32.如權(quán)利要求29所述的制備方法,其特征在于所述步驟(b)的壓吸處理的壓力是介于l至3kg/cm2之間。33.如權(quán)利要求29所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述導(dǎo)電涂料的黏度是介于30至40cps。34.如權(quán)利要求29所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述纖維性材料是選自于一電阻值是介于3至1022Q之間的網(wǎng)狀物,或一電阻值是介于3至20Q之間的紙狀物。35.如權(quán)利要求34所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述網(wǎng)狀物是選自于不織布、梭織物、針織物、金屬網(wǎng)或窗紗。36.如權(quán)利要求34所述的電熱膜用組成物,其特征在于所述紙狀物是選自于炭纖維紙、金屬纖維紙、鍍金屬纖維紙,或此等的一組合。37.—種電熱膜,其是借由對一如權(quán)利要求l所述的所述電熱膜用組成物進行一選自于熱固化或燒結(jié)的熱處理而得,且所述電熱膜具有一介于10至1200Q的電阻值。38.如權(quán)利要求37所述的電熱膜,其特征在于所述熱處理是熱固化,且是借由所述電熱膜用組成物先貼覆至一基材,并對其施予一介于6(TC至15(TC的溫度,使所述電熱膜用組成物固化而獲得。39.如權(quán)利要求37所述的電熱膜,其特征在于所述熱處理是燒結(jié),且是借由所述電熱膜用組成物先貼覆至一基材,并對其施予一介于20(TC至65(TC的溫度,使所述電熱膜用組成物燒結(jié)而獲得。40.—種電熱裝置,其特征在于所述裝置包含一基材;一形成于所述基材上的如權(quán)利要求37所述的電熱膜;及二位于所述基材上且對應(yīng)地設(shè)置于所述電熱膜的二側(cè)的電極,所述電極分別與所述電熱膜電性相接。41.如權(quán)利要求40所述的電熱裝置,其特征在于所述基材是織物或玻璃,且所述電熱膜是借由將如權(quán)利要求1所述的電熱膜用組成物先貼覆至所述基材上,并對其施予一介于6CTC至15(TC的溫度,使所述電熱膜用組成物固化而獲得。42.如權(quán)利要求40所述的電熱裝置,其特征在于所述基材是陶瓷,且所述電熱膜是借由將如權(quán)利要求1所述的電熱膜用組成物先貼覆至所述基材上,并對其施予一介于20(TC至65(TC的溫度,使所述電熱膜用組成物燒結(jié)而獲得。全文摘要本發(fā)明提供一種電熱膜用組成物,其特征在于該組成物包含一纖維性材料及一導(dǎo)電涂料,且該纖維性材料包括多數(shù)個相互連接成一網(wǎng)絡(luò)的纖維,該導(dǎo)電涂料吸附于所述纖維上,該導(dǎo)電涂料包括重量比是介于20∶1至4∶6之間的黏合劑及碳素導(dǎo)電材。該碳素導(dǎo)電材是選自微米級碳黑、納米級碳黑、微米級石墨、納米級石墨、微米級碳纖維、納米級碳纖維、納米碳管,或此等的一組合。文檔編號H05B3/34GK101237723SQ200710006388公開日2008年8月6日申請日期2007年1月31日優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日發(fā)明者宋照鴻,莊鈺坪,游靜君,蔡佩容,蔡宜壽申請人:介觀量子科技股份有限公司;黃麗玲;蔡佳琪;蔡佳真;蔡圣諺;蔡宜壽