JP2019101322A - 感光性組成物、転写フィルム、硬化膜、並びに、タッチパネル及びその製造方法 - Google Patents

感光性組成物、転写フィルム、硬化膜、並びに、タッチパネル及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】水蒸気透過度(WVTR)が低減された硬化膜が得られ、かつタック性が小さい感光性組成物、転写フィルム、その硬化膜を備えるタッチパネルを提供する。【解決手段】式A1で表される構成単位を30質量%〜70質量%と、式B1で表される構成単位を5質量%〜60質量%とを含有し、酸価が3.50mmol/g以下である重合体、及びラジカル重合開始剤を含有する。式中、Arはフェニル基又はナフチル基、RA1は水素原子又はアルキル基,XB1及びXB2はそれぞれ独立に−O−又は−NRN−、RNは水素原子又はアルキル基、Lはメチレン基、エチレン基又はアリーレン基,RB1及びRB2はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表す。【選択図】なし

Description

本開示は、感光性組成物、転写フィルム、硬化膜、並びに、タッチパネル及びその製造方法に関する。
従来より、硬化膜を得るための感光性組成物及び感光性組成物に用いられる重合体が知られている。
特許文献1には、(A)重合性化合物、(B)バインダーポリマー、(C)光重合開始剤、および(D)チタンブラック分散物を含み、且つ(A)重合性化合物/(B)バインダーポリマーの質量比が1.0以下である感光性組成物が記載されている。
特許文献2には、(A)非酸性の水素結合性基を側鎖に有し、水またはアルカリ水溶液に可溶あるいは膨潤する高分子化合物と、(B)光または熱によりラジカルを生成する化合物と、を含有する感熱/感光性組成物が記載されている。
特許文献3には、カルボキシ基含有ラジカル重合性共重合体であって、上記カルボキシ基が主鎖から元素数7以上離間した側鎖に配置され、更に側鎖にラジカル重合性二重結合を有する、ことを特徴とするカルボキシ基含有ラジカル重合性共重合体が記載されている。
特開2009−265518号公報 特開2004−077761号公報 特開2012−193219号公報
感光性組成物を硬化させた硬化膜に対し、水蒸気透過度(WVTR;Water Vapor Transmission Rate)の低減が求められる場合がある。例えば、タッチパネルに含まれるタッチパネル用保護膜を、感光性組成物を硬化させた硬化膜として形成する場合には、形成されるタッチパネル用保護膜(即ち、硬化膜)に対し、WVTRの低減が求められる。
この点に関し、特許文献1〜特許文献3に記載の感光性組成物を硬化させた硬化膜においては、WVTRを低減できない場合がある。
また、感光性組成物に対し、タック性の低減が求められる場合がある。
一例として、感光性組成物を用いて感光性層を形成して転写フィルムを作成する場合において、感光性層のタック性が大きいと、仮支持体の剥離が困難となる場合がある。
本開示に係る実施形態は、水蒸気透過度(WVTR)が低減された硬化膜が得られ、かつ、タック性が小さい感光性組成物、及び、上記感光性組成物を用いた転写フィルム、上記感光性組成物の硬化物である硬化膜、上記硬化膜を備えるタッチパネル、並びに、上記感光性組成物又は上記転写フィルムを用いたタッチパネルの製造方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 下記式A1により表される構成単位を30質量%〜70質量%と、下記式B1により表される構成単位を5質量%〜60質量%とを含有し、酸価が3.50mmol/g以下である重合体、及び、
ラジカル重合開始剤を含有する
感光性組成物。
式A1中、Arはフェニル基又はナフチル基を表し、RA1は水素原子又はアルキル基を表す。
式B1中、XB1及びXB2はそれぞれ独立に、−O−又は−NR−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Lはメチレン基、エチレン基又はアリーレン基を表し、RB1及びRB2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
<2> 2官能以上のラジカル重合性化合物を更に含有する、上記<1>に記載の感光性組成物。
<3> 上記2官能以上のラジカル重合性化合物として、環構造を有する2官能のラジカル重合性化合物を含む、上記<2>に記載の感光性組成物。
<4> 熱反応性基を有する化合物を更に含有する、上記<1>〜<3>のいずれか1つに記載の感光性組成物。
<5> タッチパネル用保護膜の形成に用いられる上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載の感光性組成物。
<6> 仮支持体と、
上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載の感光性組成物の固形分を含有する感光性層と、
を備える転写フィルム。
<7> 上記感光性層の、上記仮支持体とは反対の側に、波長550nmにおける屈折率が1.60以上の透明層を更に有する、上記<6>に記載の転写フィルム。
<8> タッチパネル用保護膜の形成に用いられる上記<6>又は<7>に記載の転写フィルム。
<9> 上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載の感光性組成物の硬化物である硬化膜。
<10> 上記<9>に記載の硬化膜を備えるタッチパネル。
<11> 基板上にタッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方が配置された構造を有するタッチパネル用基板の上記タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方が配置された側の面の上に、上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載の感光性組成物又は上記<6>〜<8>のいずれか1つに記載の転写フィルムを用いて感光性層を形成することと、
上記タッチパネル用基板上に形成された上記感光性層をパターン露光することと、
パターン露光された上記感光性層を現像することにより、上記タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方の少なくとも一部を保護するタッチパネル用保護膜を得ることと、
を含むタッチパネルの製造方法。
本開示に係る実施形態によれば、水蒸気透過度(WVTR)が低減された硬化膜が得られ、かつ、タック性が小さい感光性組成物、及び、上記感光性組成物を用いた転写フィルム、上記感光性組成物の硬化物である硬化膜、上記硬化膜を備えるタッチパネル、並びに、上記感光性組成物又は上記転写フィルムを用いたタッチパネルの製造方法が提供される。
本発明の一実施形態に係る転写フィルムの一例を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るタッチパネルの第1具体例を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るタッチパネルの第2具体例を示す概略断面図である。
以下、本発明の一実施形態について説明する。
本明細書における基(原子団)の表記について、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。
本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する上記複数の物質の合計量を意味する。
本明細書において、「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を包含する概念である。
本明細書において、「感光性組成物の固形分」とは、感光性組成物中の溶媒以外の成分を意味し、「感光性組成物の固形分量」とは、感光性組成物中の固形分の全量を意味する。
本明細書において、「光」は、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線といった活性エネルギー線を包含する概念である。
本明細書における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及びEUV光等による露光のみならず、電子線、及びイオンビーム等の粒子線による露光も含む。
本明細書において、「透明」とは、23℃における波長400nm〜800nmにおける最低透過率が80%以上(好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)であることを意味する。
また、本明細書において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
(感光性組成物)
本開示に係る感光性組成物は、上記式A1により表される構成単位を30質量%〜70質量%と、上記式B1により表される構成単位を5質量%〜60質量%含有し、酸価が3.50mmol/g以下である重合体(以下、「特定重合体」ともいう。)、及び、ラジカル重合開始剤を含有する。
本開示に係る感光性組成物は、露光により硬化する、いわゆるネガ型感光性組成物であることが好ましい。
本開示に係る感光性組成物は、特定重合体、及び、ラジカル重合開始剤を含有することにより、ラジカル重合によって硬化して硬化膜を形成する。形成された硬化膜では、水蒸気透過度(WVTR)が低減される。また、感光性組成物及び感光性組成物により形成される感光性層のタック性が低減される。
上記効果が得られる機序は定かではないが、以下のように推測している。
特定重合体が、式A1により表される構成単位を30質量%以上の含有量で含むことにより、特定重合体の硬さが向上し、感光性組成物のタック性が小さくなると考えられる。
また、特定重合体が、式A1により表される構成単位を70質量%以下の含有量で含むことにより、特定重合体が共重合されやすく、比較的高分子量の特定重合体が形成されやすいため、感光性組成物全体としての硬度が向上し、タック性が小さくなると考えられる。
特定重合体が、式B1により表される構成単位を5質量%以上の含有量で含むことにより、硬化膜において架橋構造が形成されて膜が緻密になるため、水蒸気を透過しにくくなる、すなわち、WVTRが低減されると考えられる。
また、特定重合体が、式B1により表される構成単位を60質量%以下の含有量で含むことにより、感光性組成物全体としての硬度が低下しにくく、タック性が小さくなると考えられる。
特定重合体の酸価が3.50mmol/g以下であることにより、水分子が硬化膜に付着することが抑制され、水蒸気透過性が低減されると考えられる。
<感光性組成物の用途>
本開示に係る感光性組成物は、WVTRの低減が求められる硬化膜の形成に特に制限なく用いられる。
WVTRの低減が求められる硬化膜の一例として、タッチパネル用保護膜が挙げられる。
すなわち、本開示に係る感光性組成物は、タッチパネル用保護膜の形成に用いられることが好ましい。
以下、タッチパネル及びタッチパネル用保護膜について説明する。
<タッチパネル及びタッチパネル用保護膜>
携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、券売機、銀行の端末などの電子機器として、画像表示領域を有する液晶表示装置の表面にタッチパネル(即ち、タブレット型の入力装置)が配置されている電子機器が知られている。
かかる電子機器では、画像表示領域に表示された指示画像を参照しながら、タッチパネルの上記指示画像に対応する箇所に、指又はタッチペンなどで触れることにより、情報の入力を行う。
タッチパネルには、タッチパネル用電極(例えば透明電極パターン)、及び、タッチパネル用配線(例えば、枠部に形成された引き回し配線(例えば銅線などの金属配線))の少なくとも一方が設けられる。タッチパネルには、更に、タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方(以下、「電極等」ともいう)を保護する目的で、電極等を直接又は他の層を介して覆う、タッチパネル用保護膜が設けられる。
タッチパネルでは、湿気(即ち水蒸気)により、電極等が腐食する場合がある。更に、タッチパネル用保護膜の厚さは、例えば、一般的なプリント配線基板用の保護膜の厚さと比較して薄い場合がある。従って、タッチパネル用保護膜には、電極等の腐食を抑制するために、WVTRの低減が求められる場合がある。
従って、本開示に係る感光性組成物は、電極等(即ち、タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方)を備えるタッチパネルの電極等を保護するタッチパネル用保護膜を、感光性組成物の硬化膜として形成する用途に特に好適である。
以下、本開示に係る感光性組成物に含有され得る各成分について説明する。
<特定重合体>
本開示に係る感光性組成物は、上記式A1により表される構成単位を30質量%〜70質量%と、上記式B1により表される構成単位を5質量%〜60質量%とを含有し、酸価が3.50mmol/g以下である
特定重合体は、上述した各単位以外のその他の構成単位を含んでいてもよい。
〔式A1により表される構成単位〕
特定重合体は、下記式A1により表される構成単位を30質量%〜70質量%含有する。
式A1中、Arはフェニル基又はナフチル基を表し、RA1は水素原子又はアルキル基を表す。
式A1中、Arは置換基を有していてもよいが、無置換のフェニル基又は無置換のナフチル基が好ましい。フェニル基又はナフチル基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等が挙げられる。また、フェニル基又はナフチル基は置換基を複数有していてもよい。
式A1中、RA1は水素原子であることが好ましい。RA1がアルキル基を表す場合、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
式A1により表される構成単位は、例えば、特定重合体の製造時に使用される単量体として、下記式A2により表される単量体を用いることにより、特定重合体中に導入される。
式A2中、Ar及びRA1はそれぞれ式A1中のAr及びRA1と同義であり、好ましい態様も同様である。
式A2により表される単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、4−ヒドロキシスチレン、4−ブロモスチレン、4−メトキシスチレン等が挙げられ、スチレンが特に好ましい。
式A1により表される構成単位の具体例を下記に示すが、式A1により表される構成単位はこれに限定されるものではない。
タック性を小さくする観点から、特定重合体の全質量に対する、式A1により表される構成単位の含有量は、30質量%〜70質量%であり、40質量%〜60質量%であることが好ましい。
特定重合体は、式A1により表される構成単位を複数種含有してもよい。その場合、上記含有量は式A1により表される複数の構成単位の含有量の合計値である。
〔式B1により表される構成単位〕
特定重合体は、下記式B1により表される構成単位を5質量%〜60質量%含有する。
式B1中、XB1及びXB2はそれぞれ独立に、−O−又は−NR−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Lはメチレン基、エチレン基又はアリーレン基を表し、RB1及びRB2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
式B1中、XB1及びXB2の少なくとも一方が−O−であることが好ましく、いずれもが−O−であることがより好ましい。
式B1中、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましく、水素原子が更に好ましい。
また、上記Lは置換基を有していてもよく、置換基としてはアルキル基が挙げられ、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。
式B1中、Lはメチレン基、エチレン基又はメチルエチレン基であることが好ましい。
また、Lがアリーレン基を表す場合、フェニレン基又はナフチレン基が好ましく、フェニレン基がより好ましい。
式B1中、RB1及びRB2はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基であることが好ましい。タック性を小さくする観点からRB1は、メチル基であることがより好ましい。
式B1により表される構成単位は、例えば、特定重合体の製造時に使用される単量体として、下記式B2又は下記式B3により表される単量体を用いることにより特定重合体中に導入される。具体的には、例えば、上記単量体を少なくとも用いた重合後に、下記式B2又は下記式B3により表される単量体に由来する構成単位に対し、塩基化合物を用いた脱離反応によってエチレン性不飽和基を形成することにより、式B1により表される構成単位が特定重合体中に導入される。
式B2及び式B3中、RB1、XB1、XB2及びLはそれぞれ、式1中のRB1、XB1、XB2及びLと同義であり、好ましい態様も同様である。
式B2及び式B3中、RB4及びRB5はそれぞれ、式1中のRB2と同義であり、好ましい態様も同様である。
式B2及び式B3中、AB1及びAB2は、ハロゲン原子を表し、塩素原子、臭素原子、又は、ヨウ素原子が好ましい。
−脱離反応を生起させるために用いられる塩基化合物−
また、上述の脱離反応を生起させるために用いられる塩基化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム等の無機塩基化合物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムt−ブトキシド等の金属アルコキシド、トリエチルアミン、ピリジン、ジアザビシクロウンデセン(DBU)等の有機塩基化合物が挙げられる。
式B2又は式B3により表される重合性モノマーの例としては、下記化合物(i−1)〜(i−6)、(ii−1)〜(ii−6)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
式B1により表される構成単位の具体例を下記に示すが、これに限定されるものではない。
下記具体例中、Rはそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
硬化膜のWVTRの低減とタック性の低減とを両立する観点から、特定重合体の全質量に対する、式B1により表される構成単位の含有量は、5質量%〜60質量%であり、15質量%〜50質量%であることが好ましい。
特定重合体は、式B1により表される構成単位を複数種含有してもよい。その場合、上記含有量は式B1により表される複数の構成単位の含有量の合計値である。
〔酸価〕
特定重合体の酸価は、硬化膜のWVTRを低減する観点から、3.50mmol/g以下であり、3.00mmol/g以下であることがより好ましく、2.50mmol/g以下であることが更に好ましい。
また、特定重合体の酸価は、現像性の観点から、0.50mmol/g以上であることが好ましく、1.00mmol/g以上であることがより好ましく、1.50mmol/g以上であることが更に好ましい。
高分子分散剤の酸価は、JIS K0070(1992)に準拠して中和滴定法により測定され、1mmol/g=56.1mgKOH/gとして換算することにより算出される。
−酸性基を有する構成単位−
特定重合体の酸価を上記範囲とするため、特定重合体は、酸性基を有する構成単位を有することが好ましい。
酸性基とは、解離性のプロトンを有する置換基であり、例えば、カルボキシ基、ホスホニル基、ホスホリル基、スルホ基、ホウ酸基といった酸性を示す基を意味する。これらの中でも、酸性基としては、カルボキシ基、スルホ基又はホスホニル基が好ましく、カルボキシ基がより好ましい。
酸性基を有する構成単位は、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、ビス(メタクリロキシエチル)ホスフェート又は2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等の酸性基を有する単量体に由来する構成単位であることが好ましく、メタクリル酸又はアクリル酸に由来する構成単位であることがより好ましく、タック性を小さくする観点からメタクリル酸に由来する構成単位であることが更に好ましい。
特定重合体の全質量に対する、酸性基を有する構成単位の含有量は、上述の酸価を好ましい範囲とする観点から、5質量%以上30質量%以下とすることが好ましく、10質量%以上25質量%以下がより好ましい。
特定重合体は、酸性基を有する構成単位を複数種含有してもよい。その場合、上記含有量は酸性基を有する複数の構成単位の含有量の合計値である。
〔脂環式構造を有する構成単位〕
特定重合体は、タック性を小さくする観点から、脂環式構造を有する構成単位を更に有することが好ましい。
脂環式構造としては、ジシクロペンタニル環構造、ジシクロペンテニル環構造、イソボルニル環構造、アダマンタン環構造等が挙げられる。
脂環式構造を有する構成単位は、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、又は、アダマンチル(メタ)アクリレートに由来する構成単位であることが好ましい。タック性を小さくする観点から、脂環式構造を有する構成単位は、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、イソボルニルタクリレート、又は、アダマンチルメタクリレートに由来する構成単位であることが更に好ましい。
特定重合体の全質量に対する、脂環式構造を有する構成単位の含有量は、硬化膜のWVTRを低減する観点から、5質量%以上30質量%以下とすることが好ましく、10質量%以上25質量%以下がより好ましい。
特定重合体は、脂環式構造を有する構成単位を複数種含有してもよい。その場合、上記含有量は脂環式構造を含む複数の構成単位の含有量の合計値である。
特定重合体の全質量に対する、その他の構成単位の含有量は、タック性及び硬化膜のWVTRの低減の観点から、0質量%〜20質量%とすることが好ましく、0.2質量%〜10質量%がより好ましい。
特定重合体は、その他の構成単位を複数種含有してもよい。その場合、上記含有量はその他の複数の構成単位の含有量の合計値である。
〔特定重合体の重量平均分子量〕
特定重合体の重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、現像性、硬化膜のWVTRをより低減させる観点、及び、タック性を小さくする観点から、10,000〜200,000が好ましく、10,000〜100,000がより好ましく、10,000〜60,000が特に好ましい。
本開示において、重量平均分子量(Mw)の測定は、下記の条件にて、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)により行うことができる。検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製する。
−条件−
・GPC:HLC(登録商標)−8020GPC(東ソー(株)製)
・カラム:TSKgel(登録商標)、Super MultiporeHZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本
・溶離液:THF(テトラヒドロフラン)
・試料濃度:0.45質量%
・流速:0.35ml/min
・サンプル注入量:10μl
・測定温度:40℃
・検出器:示差屈折計(RI)
〔含有量〕
本開示に係る感光性組成物における特定重合体の含有量には特に制限はない。
特定重合体の含有量は、感光性組成物の固形分量に対し、10質量%〜95質量%であることが好ましく、10質量%〜60質量%であることがより好ましく、20質量%〜50質量%であることが特に好ましい。
また、本開示に係る感光性組成物が特定重合体を含有することにより、硬化膜の塩水湿熱耐性も向上する。ここで、塩水湿熱耐性とは、汗などの塩分を含む液体に曝された場合における湿熱耐性を意味する(以下、同様である)。
本開示に係る感光性組成物は、特定重合体以外のその他のポリマー(例えば、アクリル樹脂、ポリシロキサン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂等)を含有していてもよい。
本開示に係る感光性組成物において、含有されるポリマーの総含有量に対する特定重合体の含有量は、60質量%〜100質量%が好ましく、80質量%〜100質量%がより好ましく、90質量%〜100質量%が特に好ましい。
〔特定重合体の製造方法〕
特定重合体は、例えば、上述の式A2により表される単量体と、上述の式B2及び式B3により表される単量体よりなる群から選ばれた少なくとも1種と、上述の酸性基を有する単量体と、を公知の方法により重合した後に、上述の塩基化合物を用いた脱離反応により製造される。
特定重合体の製造方法の詳細としては、特許第5512095号公報に記載の方法を参照することができる。
〔具体例〕
本開示において用いられる特定重合体の具体例としては、後述する実施例における重合体P−1〜重合体P−13が挙げられる。
<ラジカル重合開始剤>
本開示に係る感光性組成物は、ラジカル重合開始剤を少なくとも1種含有する。
ラジカル重合開始剤としては特に制限はなく、公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。
ラジカル重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、
オキシムエステル構造を有するラジカル重合開始剤(以下、「オキシム系重合開始剤」ともいう)、
α−アミノアルキルフェノン構造を有するラジカル重合開始剤(以下、「α−アミノアルキルフェノン系重合開始剤」ともいう)、
α−ヒドロキシアルキルフェノン構造を有するラジカル重合開始剤(以下、「α−ヒドロキシアルキルフェノン系重合開始剤」ともいう)、
アシルフォスフィンオキサイド構造を有するラジカル重合開始剤(以下、「アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤」ともいう)、
等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤は、オキシム系重合開始剤、α−アミノアルキルフェノン系重合開始剤、及びα−ヒドロキシアルキルフェノン系重合開始剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、オキシム系重合開始剤及びα−アミノアルキルフェノン系重合開始剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましい。
また、ラジカル重合開始剤としては、例えば、特開2011−95716号公報の段落0031〜0042、特開2015−014783号公報の段落0064〜0081に記載された重合開始剤を用いてもよい。
ラジカル重合開始剤の市販品としては、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)](商品名:IRGACURE(登録商標) OXE−01、BASF社製)、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)(商品名:IRGACURE OXE−02、BASF社製)、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン(商品名:IRGACURE 379EG、BASF社製)、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン(商品名:IRGACURE 907、BASF社製)、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル}−2−メチルプロパン−1−オン(商品名:IRGACURE 127、BASF社製)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(商品名:IRGACURE 369、BASF社製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(商品名:IRGACURE 1173、BASF社製)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:IRGACURE 184、BASF社製)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名:IRGACURE 651、BASF社製)、オキシムエステル系の(商品名:Lunar 6、DKSHジャパン(株)製)などが挙げられる。
〔含有量〕
本開示に係る感光性組成物におけるラジカル重合開始剤の含有量には特に制限はない。
本開示に係る感光性組成物は、ラジカル重合開始剤を1種単独で含んでもよいし、2種以上を併用してもよい。
ラジカル重合開始剤の含有量は、感光性組成物の固形分量に対し、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上が更に好ましい。
また、ラジカル重合開始剤の含有量は、感光性組成物の固形分量に対し、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。
<ラジカル重合性化合物>
本開示に係る感光性組成物は、硬化膜の強度をより向上させる観点から、ラジカル重合性化合物を少なくとも1種含有することが好ましい。
ラジカル重合性化合物は、2官能以上のラジカル重合性化合物を含むことが好ましい。
ここで、ラジカル重合性化合物とは、一分子中にラジカル重合性基を有するモノマーを意味し、2官能以上のラジカル重合性化合物とは、一分子中にラジカル重合性基を2つ以上有するモノマーを意味する。
ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和基(即ち、エチレン性二重結合を有する基)が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
ラジカル重合性化合物としては、(メタ)アクリレートが好ましい。
本開示に係る感光性組成物は、硬化膜のWVTRの低減及び塩水湿熱耐性を向上する観点から、2官能のラジカル重合性化合物(好ましくは、2官能の(メタ)アクリレート)と、3官能以上のラジカル重合性化合物(好ましくは、3官能以上の(メタ)アクリレート)と、を含有することが特に好ましい。
また、本開示に係る感光性組成物が3官能以上の(メタ)アクリレートを含有することにより、得られる硬化膜における架橋密度が上昇し、よりWVTRが低減されやすくなる。
〔環構造を有する2官能のラジカル重合性化合物〕
本開示に係る感光性組成物は、硬化膜のWVTRを低減する観点から、上記2官能以上のラジカル重合性化合物として、環構造を有する2官能のラジカル重合性化合物を含むことが好ましい。
環構造としては、脂環式構造であっても芳香環式構造であってもよいが、脂環式構造であることが好ましい。
脂環式構造を有する2官能のラジカル重合性化合物としては、トリシクロデカンジオールジ(メタ)アクリレートが挙げられ、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートが好ましい。
また、芳香環式構造を有する2官能のラジカル重合性化合物としては、ビスフェノール構造(ビスフェノールA構造、ビスフェノールF構造等)を有する2官能のラジカル重合性化合物が挙げられ、ビスフェノール構造を有するジ(メタ)アクリレート化合物(例えば、アルキレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート等)が好ましい。
脂環式構造を有する2官能のラジカル重合性化合物としては、市販品を使用してもよく、市販品としては、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(A−DCP 新中村化学工業(株)製)、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート(DCP 新中村化学工業(株)製)等が挙げられる。
〔その他の2官能のラジカル重合性化合物〕
その他の2官能のラジカル重合性化合物としては特に制限はなく、公知の化合物の中から適宜選択できる。
その他の2官能のラジカル重合性化合物としては、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、等のアルキレンジオールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
その他の2官能のラジカル重合性化合物としては、市販品を使用してもよく、市販品としては、1,9−ノナンジオールジアクリレート(A−NOD−N 新中村化学工業(株)製)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(A−HD−N 新中村化学工業(株)製)等が挙げられる。
〔3官能以上のラジカル重合性化合物〕
3官能以上のラジカル重合性化合物としては特に制限はなく、公知の化合物の中から適宜選択できる。
3官能以上のラジカル重合性化合物としては、例えば、ジペンタエリスリトール(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート骨格の(メタ)アクリレート化合物、等が挙げられる。
ここで、「(トリ/テトラ/ペンタ/ヘキサ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート、テトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレート、及びヘキサ(メタ)アクリレートを包含する概念であり、「(トリ/テトラ)(メタ)アクリレート」は、トリ(メタ)アクリレート及びテトラ(メタ)アクリレートを包含する概念である。
ラジカル重合性化合物としては、
(メタ)アクリレート化合物のカプロラクトン変性化合物(日本化薬(株)製KAYARAD(登録商標) DPCA−20、新中村化学工業(株)製A−9300−1CL等)、(メタ)アクリレート化合物のアルキレンオキサイド変性化合物(日本化薬(株)製KAYARAD RP−1040、新中村化学工業(株)製ATM−35E、A−9300、ダイセル・オルネクス社製 EBECRYL(登録商標) 135等)、
エトキシル化グリセリントリアクリレート(新中村化学工業(株)製A−GLY−9E等)、等も挙げられる。
〔ウレタン(メタ)アクリレート〕
ラジカル重合性化合物としては、ウレタン(メタ)アクリレート(好ましくは3官能以上のウレタン(メタ)アクリレート)も挙げられる。
3官能以上のウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、8UX−015A(大成ファインケミカル(株)製)、UA−32P(新中村化学工業(株)製)、UA−1100H(新中村化学工業(株)製)、等が挙げられる。
〔酸性基を有するラジカル重合性化合物〕
また、ラジカル重合性化合物は、アルカリ可溶性向上(即ち現像性向上)、及び、硬化膜の塩水湿熱耐性の向上する観点から、酸性基を有するラジカル重合性化合物を含むことが好ましい。
酸性基としては、例えば、リン酸基、スルホン酸基、及びカルボキシ基が挙げられ、カルボキシ基が好ましい。
酸性基を有するラジカル重合性化合物としては、例えば、
酸性基を有する3〜4官能のラジカル重合性化合物(ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート[PETA]骨格にカルボン酸基を導入したもの(酸価=80mgKOH/g〜120mgKOH/g))、
酸性基を有する5〜6官能のラジカル重合性化合物(ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート[DPHA]骨格にカルボン酸基を導入したもの(酸価=25〜70mgKOH/g))、等が挙げられる。
これら酸性基を有する3官能以上のラジカル重合性化合物は、必要に応じ、酸性基を有する2官能のラジカル重合性化合物と併用してもよい。
酸性基を有するラジカル重合性化合物としては、カルボキシ基を含有する2官能以上のラジカル重合性化合物及びそのカルボン酸無水物よりなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。これにより硬化膜の塩水湿熱耐性が高まる。
カルボキシ基を含有する2官能以上のラジカル重合性化合物は特に制限されず、公知の化合物の中から適宜選択できる。
カルボキシ基を含有する2官能以上のラジカル重合性化合物としては、例えば、アロニックス(登録商標)TO−2349(東亞合成(株)製)、アロニックスM−520(東亞合成(株)製)、又はアロニックスM−510(東亞合成(株)製)を好ましく用いることができる。
酸性基を有するラジカル重合性化合物は、特開2004−239942号公報の段落0025〜0030に記載の酸基を有する重合性化合物であることも好ましい。この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
〔分子量〕
本開示に係る感光性組成物に含有され得るラジカル重合性化合物の分子量(分布を有する場合は、重量平均分子量)としては、200〜3000が好ましく、250〜2600がより好ましく、280〜2200が更に好ましい。
本開示に係る感光性組成物がラジカル重合性化合物を含有する場合、感光性組成物に含有されるすべてのラジカル重合性化合物のうち、分子量が最小のものの分子量は、250以上が好ましく、280以上がより好ましく、300以上が更に好ましい。
本開示に係る感光性組成物がラジカル重合性化合物を含有する場合、感光性組成物に含有されるすべてのラジカル重合性化合物のうち、分子量300以下のラジカル重合性化合物の含有量の割合は、感光性組成物に含有されるすべての重合性化合物に対して、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。
〔含有量〕
本開示に係る感光性組成物がラジカル重合性化合物を含有する場合、ラジカル重合性化合物の含有量は、感光性組成物の固形分量に対し、1質量%〜70質量%が好ましく、10質量%〜70質量%がより好ましく、20質量%〜60質量%が更に好ましく、20質量%〜50質量%が特に好ましい。
また、本開示に係る感光性組成物が2官能のラジカル重合性化合物と3官能以上のラジカル重合性化合物とを含有する場合、2官能のラジカル重合性化合物の含有量は、感光性組成物に含まれる全てのラジカル重合性化合物に対し、10質量%〜90質量%が好ましく、20質量%〜85質量%がより好ましく、30質量%〜80質量%が更に好ましい。
また、この場合、3官能以上のラジカル重合性化合物の含有量は、感光性組成物に含まれる全てのラジカル重合性化合物に対し、10質量%〜90質量%が好ましく、15質量%〜80質量%がより好ましく、20質量%〜70質量%が更に好ましい。
また、この場合、2官能以上のラジカル重合性化合物の含有量は、2官能のラジカル重合性化合物と3官能以上のラジカル重合性化合物との総含有量に対し、50質量%以上100質量%未満であることが好ましく、60質量%〜95質量%であることがより好ましく、70質量%〜95質量%であることが特に好ましい。
また、本開示に係る感光性組成物が2官能以上のラジカル重合性化合物を含有する場合、この感光性組成物は、更に単官能のラジカル重合性化合物を含有してもよい。
但し、本開示に係る感光性組成物が2官能以上のラジカル重合性化合物を含有する場合、感光性組成物に含有されるラジカル重合性化合物において、2官能以上のラジカル重合性化合物が主成分であることが好ましい。
具体的には、本開示に係る感光性組成物が2官能以上のラジカル重合性化合物を含有する場合において、2官能以上のラジカル重合性化合物の含有量は、感光性組成物に含有されるラジカル重合性化合物の総含有量に対し、60質量%〜100質量%が好ましく、80質量%〜100質量%がより好ましく、90質量%〜100質量%が特に好ましい。
また、本開示に係る感光性組成物が、酸性基を有するラジカル重合性化合物(好ましくは、カルボキシ基を含有する2官能以上のラジカル重合性化合物又はそのカルボン酸無水物)を含有する場合、酸性基を有するラジカル重合性化合物の含有量は、感光性組成物の固形分量に対し、1質量%〜50質量%が好ましく、1質量%〜20質量%がより好ましく、1質量%〜10質量%が更に好ましい。
本開示に係る感光性組成物において、特定重合体に対するラジカル重合性化合物の含有質量比(ラジカル重合性化合物/特定重合体)は、1.5以下が好ましく、0.1〜1.5がより好ましく、0.5〜1.5が更に好ましく、0.8〜1.5が更に好ましく、1.0〜1.4が特に好ましい。
<熱反応性基を有する化合物(熱架橋性化合物)>
本開示に係る感光性組成物は、硬化膜のWVTRをより低減させる観点から、熱反応性基を有する化合物を更に含有することが好ましい。
本開示において、熱反応性基とは、結合を生じる基であって、熱の作用により反応性が変化する基を意味する。
熱反応性基を有する化合物は、硬化膜のWVTRをより低減させる観点から、一分子中に2つ以上の熱反応性基を有する化合物であることが好ましい。
一分子中に2つ以上の熱反応性基を有する化合物は、熱により反応して架橋構造を形成する。以下、一分子中に2つ以上の熱反応性基を有する化合物を、「熱架橋性化合物」ともいう。
本開示に係る感光性組成物が熱架橋性化合物を含有する場合には、上記感光性組成物は、感光性(即ち、光硬化性)だけでなく、更に、熱硬化性をも有する。
本開示に係る感光性組成物が光硬化性及び熱硬化性の両方を有する場合には、光硬化により強度に優れた硬化膜を形成でき、硬化膜形成後の熱硬化により、硬化膜の強度を更に向上させ、かつ、硬化膜のWVTRをより低減させることができる。
熱架橋性化合物の熱反応性基は、硬化膜のWVTRをより低減させる観点から、イソシアネート基、ケテン基、ブロック化イソシアネート基、及びブロック化ケテン基よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
即ち、熱架橋性化合物は、イソシアネート基、ケテン基、ブロック化イソシアネート基、及びブロック化ケテン基よりなる群から選ばれる少なくとも1種である熱反応性基を、一分子中に合計で2つ以上有することが特に好ましい。一分子中の熱反応性基の数の上限には特に制限は無いが、一分子中の熱反応性基の数は、例えば30以下とすることができ、10以下がより好ましい。
熱架橋性化合物は、一分子中に親水性基を有していてもよい。
熱架橋性化合物が一分子中に親水性基を有することにより、現像性が向上する。
一分子中に親水性基を有する熱架橋性化合物としては特に制限されず、公知の化合物を用いることができる。
一分子中に親水性基を有する熱架橋性化合物の合成方法も特に制限されない。
一分子中に親水性基を有する熱架橋性化合物における親水性基として、ノニオン型親水性基又はカチオン型親水性基が好ましい。
ノニオン型親水性基は特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、エチレングリコール、及びジエチレングリコールのうちいずれかのアルコールの水酸基に、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドを付加した構造の基が挙げられる。
熱架橋性化合物は、熱により酸と反応する化合物であってもよい。
熱により酸と反応する化合物である熱架橋性化合物は、加熱により、系内に存在する酸性基(例えば、特定重合体が酸基含有単位を含む場合における特定重合体中の酸性基)と反応する。これにより、系内の極性が減少するため親水性が低下する。
熱により酸と反応する化合物である熱架橋性化合物としては、熱反応性基として、ブロック剤により一時的に不活性化されている基(例えば、ブロック化イソシアネート基、ブロック化ケテン基、等)を有し、かつ、所定の解離温度においてブロック剤由来の基が解離することにより酸と反応可能となる化合物であることが好ましい。
熱により酸と反応する化合物である熱架橋性化合物は、25℃における酸との反応性よりも、25℃を超えて加熱した後における酸との反応性の方が高い化合物であることが好ましい。
熱により酸と反応する化合物である熱架橋性化合物としては、ブロック化イソシアネート基を有する化合物(以下、「ブロックイソシアネート化合物」)又はブロック化ケテン基を有する化合物(以下、「ブロックケテン化合物」)が特に好ましい。
この態様であると、電極(金属又は金属化合物)を保護する保護膜を感光性組成物によって形成する場合において、熱架橋性化合物による電極の錆びが抑制される。
〔ブロックイソシアネート化合物〕
ブロックイソシアネート化合物としては、イソシアネート化合物(即ち、イソシアネート基を有する化合物)のイソシアネート基をブロック剤で保護(マスク)した構造を有する化合物が好ましい。
ブロックイソシアネート化合物は、一分子中に親水性基を有することが好ましい。親水性基の好ましい態様は、上述のとおりである。
ブロックイソシアネート化合物の解離温度は、100℃〜160℃が好ましく、130℃〜150℃がより好ましい。
ここで、ブロックイソシアネート化合物の解離温度とは、「示差走査熱量計(セイコーインスツルメンツ(株)製、DSC6200)により、DSC(Differential Scanning Calorimetry)分析にて測定した場合に、ブロックイソシアネートの脱保護反応に伴う吸熱ピークの温度」のことをいう。
ブロックイソシアネート化合物(例えば、解離温度が100℃〜160℃であるブロックイソシアネート化合物)を形成するためのブロック剤としては、例えば、ピラゾール系化合物(3,5−ジメチルピラゾール、3−メチルピラゾール、4−ブロモ−3,5−ジメチルピラゾール、4−ニトロ−3,5−ジメチルピラゾールなど)、活性メチレン系化合物(マロン酸ジエステル(マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジn−ブチル、マロン酸ジ2−エチルヘキシルなど)など)、トリアゾール系化合物(1,2,4−トリアゾールなど)、オキシム系化合物(一分子中に−C(=N−OH)−で表される構造を有する化合物;例えば、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムなど)が挙げられる。
中でも、保存安定性の観点から、オキシム系化合物及びピラゾール系化合物が好ましく、オキシム系化合物がより好ましい。
硬化膜の靭性及び基材密着力を向上する観点から、ブロックイソシアネート化合物は、イソシアヌレート構造を有することが好ましい。
イソシアヌレート構造を有するブロックイソシアネート化合物は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートをイソシアヌレート化して合成される。
イソシアヌレート構造を有するブロックイソシアネート化合物のうち、ブロック剤としてオキシム系化合物を用いたオキシム構造を有する化合物は、オキシム構造を有さない化合物と比較して、解離温度を好ましい範囲に制御しやすく、かつ、現像残渣を少なくしやすいため、好ましい。
ブロックイソシアネート化合物として、特開2006−208824号公報の段落0074〜0085に記載のブロックイソシアネート化合物を用いてもよく、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
ブロックイソシアネート化合物の具体例として、以下の化合物が挙げられる。ただし、ブロックイソシアネートは以下の化合物に限定されない。なお、以下の化合物の構造中、「*」は、結合位置を示す。
ブロックイソシアネート化合物としては、市販品を用いてもよい。
ブロックイソシアネート化合物の市販品としては、例えば、イソホロンジイソシアネートのメチルエチルケトンオキシムブロック化体であるタケネート(登録商標)B870N(三井化学(株)製)、及びヘキサメチレンジイソシアネート系ブロックイソシアネート化合物であるデュラネート(登録商標)MF−K60B、TPA−B80E、X3071.04(いずれも旭化成ケミカルズ(株)製)が挙げられる。
〔ブロックケテン化合物〕
ブロックケテン化合物としては、ケテン化合物(即ち、ケテン基を有する化合物)のケテン基をブロック剤で保護した構造を有する化合物、光又は熱によりケテン基が発生する化合物、等が挙げられる。
ブロックケテン化合物を形成するためのブロック剤の具体例は、前述した、ブロックイゾシアネート化合物を形成するためのブロック剤の具体例と同様である。
ブロックケテン化合物として、より具体的には、ナフトキノンジアジド構造を有する化合物、メルドラム酸構造を有する化合物、等が挙げられる。
ブロックケテン化合物としては、4−{4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]−α,α−ジメチルベンジル}フェノールのナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、等が挙げられる。
ブロックケテン化合物としては、市販品を用いてもよい。
ブロックケテン化合物の市販品としては、例えば、4−{4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]−α,α−ジメチルベンジル}フェノールのナフトキノンジアジドスルホン酸エステルである東洋合成(株)のTAS−200が挙げられる。また、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキノンジアジドスルホン酸エステルも購入可能である。
〔その他の熱反応性基を有する化合物〕
熱架橋性化合物としては、エポキシ基、オキセタニル基等の熱反応性基を有する化合物を用いてもよい。
具体的には、熱架橋性化合物としては、エポキシ基を2つ以上有する多官能エポキシ化合物、又は、オキセタニル基を2つ以上有する多官能オキセタニル化合物が好ましく、多官能エポキシ化合物がより好ましく、2官能エポキシ化合物が更に好ましい。
2官能エポキシ化合物としては、脂環式構造又は芳香環式構造を含む2官能エポキシ化合物が好ましい。
エポキシ基は、グリシジル基であっても脂環式エポキシ基であってもよい。
具体的には、例えば、特開2017−102432号公報に記載のエポキシ化合物、特開2015−175923号公報に記載のエポキシ化合物等が挙げられる。
〔含有量〕
本開示に係る感光性組成物が熱架橋性化合物(例えば、ブロックイソシアネート化合物又はブロックケテン化合物)を含有する場合、熱架橋性化合物の含有量は、感光性組成物の固形分量に対し、1質量%〜50質量%であることが好ましく、5質量%〜30質量%であることがより好ましく、10質量%〜30質量%であることが更に好ましく、15質量%〜30質量%であることが特に好ましい。
<溶媒>
本開示に係る感光性組成物は、塗布による感光性層の形成の観点から、溶媒を少なくとも1種含有してもよい。
溶媒としては、通常用いられる溶媒を特に制限なく用いることができる。
溶媒としては、有機溶媒が好ましい。
有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(別名:1−メトキシ−2−プロピルアセテート)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラクタム、n−プロパノール、2−プロパノールなどを挙げることができる。本開示に係る感光性組成物は、これらの化合物の混合物である混合溶媒を含有してもよい。
溶媒としては、メチルエチルケトンとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとの混合溶媒、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとの混合溶媒、又は、メチルエチルケトンとプロピレングリコールモノメチルエーテルとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとの混合溶媒が好ましい。
本開示に係る感光性組成物が溶媒を含有する場合、本開示に係る感光性組成物の固形分含有量としては、感光性組成物の全量に対し、5質量%〜80質量%が好ましく、5質量%〜40質量%がより好ましく、5質量%〜30質量%が特に好ましい。
本開示に係る感光性組成物が溶媒を含有する場合、感光性組成物の粘度(25℃)は、塗布性の観点から、1mPa・s〜50mPa・sが好ましく、2mPa・s〜40mPa・sがより好ましく、3mPa・s〜30mPa・sが特に好ましい。
粘度は、例えば、VISCOMETER TV−22(TOKI SANGYO CO.LTD製)を用いて測定する。
本開示に係る感光性組成物が溶媒を含有する場合、感光性組成物の表面張力(25℃)は、塗布性の観点から、5mN/m〜100mN/mが好ましく、10mN/m〜80mN/mがより好ましく、15mN/m〜40mN/mが特に好ましい。
表面張力は、例えば、Automatic Surface Tensiometer CBVP-Z(協和界面科学(株)製)を用いて測定する。
溶媒としては、米国出願公開2005/282073号明細書の段落0054及び0055に記載のSolventを用いることもでき、この明細書の内容は本明細書に組み込まれる。
また、溶媒として、必要に応じて沸点が180℃〜250℃である有機溶媒(高沸点溶媒)を使用することもできる。
<その他の成分>
本開示に係る感光性組成物は、上述した成分以外のその他の成分を含有していてもよい。
その他の成分としては、例えば、後述の金属酸化抑制剤、特許第4502784号の段落0017及び特開2009−237362号公報の段落0060〜0071に記載の界面活性剤、公知のフッ素系界面活性剤、特許第4502784号の段落0018に記載の熱重合防止剤、及び特開2000−310706号公報の段落0058〜0071に記載のその他の添加剤が挙げられる。
本開示に係る感光性組成物は、その他の成分として、フッ素系界面活性剤であるメガファックF−551(DIC(株)製)を含有することが好ましい。
また、本開示に係る感光性組成物は、その他の成分として、屈折率や光透過性を調節することを目的として、粒子(例えば金属酸化物粒子)を少なくとも1種含んでもよい。
金属酸化物粒子の金属には、B、Si、Ge、As、Sb、Te等の半金属も含まれる。硬化膜の透明性の観点から、粒子(例えば金属酸化物粒子)の平均一次粒子径は、1〜200nmが好ましく、3〜80nmがより好ましい。平均一次粒子径は、電子顕微鏡を用いて任意の粒子200個の粒子径を測定し、測定結果を算術平均することにより算出される。粒子の形状が球形でない場合には、最も長い辺を粒子径とする。
粒子の含有量は、感光性組成物の固形分量に対して、0質量%〜35質量%が好ましく、0質量%〜10質量%がより好ましく、0質量%〜5質量%が更に好ましく、0質量%〜1質量%が更に好ましく、0質量%(即ち、感光性組成物に粒子が含まれないこと)が特に好ましい。
また、本開示に係る感光性組成物は、その他の成分として、微量の着色剤(顔料、染料、等)を含有してもよいが、透明性の観点から、着色剤を実質的に含有しないことが好ましい。
具体的には、本開示に係る感光性組成物における着色剤の含有量は、感光性組成物の固形分量に対し、1質量%未満が好ましく、0.1質量%未満がより好ましい。
(転写フィルム)
本開示に係る転写フィルムは、仮支持体と、本開示に係る感光性組成物の固形分を含有する感光性層と、を備える。
本開示に係る転写フィルムは、基材上への硬化膜の形成に好適である。本開示に係る転写フィルムを用いて基材上に硬化膜の形成する場合には、例えば、硬化膜を形成しようとする基材に対し、本開示に係る転写フィルムの感光性層を転写し、上記基材上に転写された感光性層に対し、露光及び現像等の処理を施すことにより、基材上に硬化膜を形成する。
本開示に係る転写フィルムによれば、本開示に係る感光性組成物による効果と同様の効果、即ち、WVTRが低減された硬化膜を形成できるという効果が奏される。
従って、本開示に係る転写フィルムは、硬化膜として、タッチパネル用保護膜を形成する用途に特に好適である。
転写フィルムにおける感光性層は、本開示に係る感光性組成物の固形分を含有する。
即ち、本開示に係る感光性組成物が溶媒を含有する場合には、転写フィルムにおける感光性層は、少なくとも、上記感光性組成物の溶媒以外の成分(即ち、固形分)を含有する。この場合、感光性層は、更に、溶媒を含有してもよい。感光性層が溶媒を含有する場合としては、例えば、溶媒を含有する感光性組成物を塗布し、乾燥させて感光性層を形成する場合において、乾燥後においても感光性層中に溶媒が残存した場合が挙げられる。
また、本開示に係る感光性組成物が溶媒を含有しない場合には、転写フィルムにおける感光性層は、上記感光性組成物の全成分を含有する。
本開示に係る転写フィルムは、更に、上記感光性層の、仮支持体とは反対の側に、波長550nmにおける屈折率が1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)である透明層(高屈折率層)を備えることが好ましい。
この態様は、透明電極パターン(例えば、ITO(Indium Tin Oxide)からなる透明電極パターン)を備えるタッチパネル用基板に対し、転写フィルムの感光性層及び高屈折率層を転写することによりタッチパネル用保護膜を形成した場合において、透明電極パターンがより視認されにくくなる(即ち、透明電極パターンの隠蔽性がより向上する)。
高屈折率層は、波長550nmにおける屈折率が1.50以上である層であればよく、その他には特に制限はない。
透明電極パターンが視認される現象、及び、透明電極パターンの隠蔽性については、特開2014−10814号公報及び特開2014−108541号公報を適宜参照できる。
本明細書において、「屈折率」は、特に断りが無い限り、温度23℃において波長550nmの可視光で、エリプソメトリーによって測定した値を意味する。
上記高屈折率層は、屈折率を1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)に調整し易い点で、屈折率が1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)である無機粒子、屈折率が1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)である高分子化合物、及び、屈折率が1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)である重合性モノマーよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
図1は、本開示に係る転写フィルムの一例である転写フィルム10の概略断面図である。
図1に示されるように、転写フィルム10は、保護フィルム16/高屈折率層20A/感光性層18A/仮支持体12の積層構造(即ち、仮支持体12と、感光性層18Aと、高屈折率層20Aと、保護フィルム16と、がこの順に配置された積層構造)を有する。
但し、本開示に係る転写フィルムは、転写フィルム10であることには限定されず、例えば、高屈折率層20A及び保護フィルム16は省略されていてもよい。また、仮支持体12と感光性層18Aとの間に、後述する熱可塑性樹脂層及び中間層の少なくとも一方を備えていてもよい。
感光性層18Aは、本開示に係る感光性組成物の固形分を含有する層である。
高屈折率層20Aは、感光性層18Aからみて仮支持体12が存在する側とは反対側に配置された層であり、波長550nmにおける屈折率が1.50以上である層である。
転写フィルム10は、ネガ型材料(ネガ型フィルム)である。
転写フィルム10の製造方法は特に制限されない。
転写フィルム10の製造方法は、例えば、仮支持体12上に感光性層18Aを形成する工程と、感光性層18A上に高屈折率層20Aを形成する工程と、高屈折率層20A上に保護フィルム16を形成する工程と、をこの順に含む。
転写フィルム10の製造方法は、高屈折率層20Aを形成する工程と保護フィルム16を形成する工程との間に、国際公開第2016/009980号の段落0056に記載されている、アンモニアを揮発させる工程を含んでもよい。
以下、本開示に係る転写フィルムに含まれ得る各要素について説明する。
<仮支持体>
本開示に係る転写フィルムは、仮支持体(例えば仮支持体12)を備える。
仮支持体は、フィルムであることが好ましく、樹脂フィルムであることがより好ましい。
仮支持体としては、可撓性を有し、かつ、加圧下、又は、加圧及び加熱下において、著しい変形、収縮又は伸びを生じないフィルムを用いることができる。
このようなフィルムとして、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリイミドフィルム、及びポリカーボネートフィルムが挙げられる。
中でも、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。
仮支持体の厚みは特に制限はないが、例えば5μm〜200μmである。仮支持体の厚みは、取扱い易さ及び汎用性の観点から、10μm〜150μmが特に好ましい。
<感光性層>
本開示に係る転写フィルムは、本開示に係る感光性組成物の固形分を含有する感光性層(例えば感光性層18A)を備える。
感光性層は、感光性(即ち、光硬化性)を有するが、更に、熱硬化性を有していてもよい。感光性層に熱硬化性を付与する手段としては、例えば、本開示に係る感光性組成物に、上述した熱架橋性化合物を含有させる手段が挙げられる。感光性層が光硬化性及び熱硬化性の両方を有する場合には、硬化膜の強度をより向上させ、かつ、硬化膜のWVTRをより低減させることができる。
感光性層は、更に、アルカリ可溶性(例えば、弱アルカリ水溶液に対する溶解性)を有することが好ましい。感光性層にアルカリ可溶性を付与する手段としては、例えば、特定重合体に上述した酸性基含有単位を含ませる手段が挙げられる。
また、感光性層は、透明層であることが好ましい。感光性層を透明層とする手段としては、本開示に係る感光性組成物中における着色剤の含有量を、1質量%未満とする手段が挙げられる。
感光性層の膜厚としては、1μm〜20μmが好ましく、2μm〜15μmがより好ましく、3μm〜12μmが更に好ましい。
感光性層の膜厚を上記範囲とすることで、透過率が低下しにくくなる。
感光性層の膜厚を上記範囲とすることで、感光性層が波長10nm〜100nmの電波(短波)を吸収しにくくなり、感光性層の黄着色化が抑制される。
感光性層の屈折率(即ち、温度23℃において波長550nmの可視光で、エリプソメトリーによって測定された屈折率)としては、1.47〜1.56が好ましく、1.50〜1.53がより好ましく、1.50〜1.52が更に好ましく、1.51〜1.52が特に好ましい。
感光性層の屈折率を制御する方法は、特に制限されない。
感光性層の屈折率を制御する方法としては、例えば、所望の屈折率を有する特定重合体を選択する方法、金属酸化物粒子又は金属粒子を添加することにより制御する方法、金属塩と特定重合体との複合体を用いて制御する方法、等が挙げられる。
感光性層はタッチパネルの画像表示部分に適用することが好ましく、その場合、感光性層は高透明性及び高透過性を有することが好ましい。
感光性層の形成方法には特に限定はない。
感光性層の形成方法の一例として、仮支持体上に、溶媒を含有する態様の本開示に係る感光性組成物を塗布し、必要に応じ乾燥させることにより形成する方法が挙げられる。
塗布の方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、印刷法、スプレー法、ロールコート法、バーコート法、カーテンコート法、スピンコート法、ダイコート法(即ち、スリットコート法)等が挙げられ、ダイコート法が好ましい。
乾燥の方法としては、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等の公知の方法を、単独で、又は複数組み合わせて適用することができる。
<高屈折率層>
本開示に係る転写フィルムは、更に、感光性層からみて仮支持体とは反対側に、波長550nmにおける屈折率が1.50以上である高屈折率層(例えば図1中の高屈折率層20A)を備えることが好ましい。
高屈折率層は、図1に示されるように、感光性層に隣接して配置されることが好ましい。
高屈折率層は、波長550nmにおける屈折率が1.50以上である層であること以外は特に制限はない。
高屈折率層の上記屈折率は、1.55以上が好ましく、1.60以上がより好ましい。
高屈折率層の屈折率の上限は特に制限されないが、2.10以下が好ましく、1.85以下がより好ましく、1.78以下が更に好ましく、1.74以下が特に好ましい。
高屈折率層は、光硬化性(即ち、感光性)を有してもよいし、熱硬化性を有していてもよいし、光硬化性及び熱硬化性の両方を有してもよい。
転写後の光硬化により、強度に優れた硬化膜を形成する観点からは、高屈折率層は光硬化性を有することが好ましい。
また、熱硬化により、硬化膜の強度をより向上させることができ、かつ、硬化膜のWVTRをより低減させることができる観点から、高屈折率層は熱硬化性を有することが好ましい。
高屈折率層は熱硬化性及び光硬化性を有することが好ましい。
高屈折率層は、アルカリ可溶性(例えば、弱アルカリ水溶液に対する溶解性)を有することが好ましい。
また、高屈折率層は、透明層であることが好ましい。
高屈折率層が感光性を有する態様は、転写後において、基材上に転写された感光性層及び高屈折率層を、一度のフォトリソグラフィによってまとめてパターニングできるという利点を有する。
高屈折率層の膜厚としては、500nm以下が好ましく、110nm以下がより好ましく、100nm以下が特に好ましい。
また、高屈折率層の膜厚は、20nm以上が好ましく、55nm以上がより好ましく、60nm以上が更に好ましく、70nm以上が特に好ましい。
高屈折率層の膜厚は、55nm〜100nmが更に好ましく、60nm〜100nmが更に好ましく、70nm〜100nmが特に好ましい。
高屈折率層の屈折率は1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)であり、かつ、感光性層の屈折率よりも高いことが好ましい。
高屈折率層は、転写後において、透明電極パターン(好ましくはITOパターン)と感光性層との間に挟まれることにより、透明電極パターン及び感光性層とともに積層体(例えば図2中のタッチパネル30)を形成する場合がある。この場合、透明電極パターンと高屈折率層との屈折率差、及び、高屈折率層と感光性層との屈折率差を小さくすることにより、光反射がより低減される。これにより、透明電極パターンの隠蔽性がより向上する。
例えば、透明電極パターン、高屈折率層、及び感光性層をこの順に積層した場合において、透明電極パターン側からみた時に、この透明電極パターンが視認されにくくなる。
高屈折率層の屈折率は、透明電極パターンの屈折率に応じて調整することが好ましい。
透明電極パターンの屈折率が、例えばIn及びSnの酸化物(ITO)を用いて形成した場合のように1.8〜2.0の範囲である場合は、高屈折率層の屈折率は、1.60以上が好ましい。この場合の高屈折率層の屈折率の上限は特に制限されないが、2.1以下が好ましく、1.85以下がより好ましく、1.78以下が更に好ましく、1.74以下が特に好ましい。
透明電極パターンの屈折率が、例えばIn及びZnの酸化物(IZO;Indium Zinc Oxide)を用いて形成した場合のように2.0を超える場合は、高屈折率層の屈折率は、1.70以上1.85以下が好ましい。
高屈折率層の屈折率を制御する方法は特に制限されず、例えば、所定の屈折率の樹脂を単独で用いる方法、樹脂と金属酸化物粒子又は金属粒子とを用いる方法、金属塩と樹脂との複合体を用いる方法、等が挙げられる。
高屈折率層は、屈折率が1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)である無機粒子、屈折率が1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)である樹脂、及び、屈折率が1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)である重合性モノマーよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。
この態様であると、高屈折率層の屈折率を1.50以上(より好ましくは1.55以上、特に好ましくは1.60以上)に調整し易い。
屈折率が1.50以上である無機粒子、屈折率が1.50以上である樹脂、及び、屈折率が1.50以上である重合性モノマーの各々の好ましい態様については後述する。
また、高屈折率層は、バインダーポリマー、重合性モノマー、及び粒子を含有することが好ましい。
高屈折率層の成分については、特開2014−108541号公報の段落0019〜0040及び0144〜0150に記載されている硬化性透明樹脂層の成分、特開2014−10814号公報の段落0024〜0035及び0110〜0112に記載されている透明層の成分、国際公開第2016/009980号の段落0034〜段落0056に記載されているアンモニウム塩を有する組成物の成分、等を参照することができる。
また、高屈折率層は、金属酸化抑制剤を少なくとも1種含有することが好ましい。
高屈折率層が金属酸化抑制剤を含有する場合には、高屈折率層を基材(即ち、転写対象物)上に転写する際に、高屈折率層と直接接する部材(例えば、基材上に形成された導電性部材)を表面処理することができる。この表面処理は、高屈折率層と直接接する部材に対し金属酸化抑制機能(保護性)を付与する。
金属酸化抑制剤は、窒素原子を含む芳香環を有する化合物であることが好ましい。窒素原子を含む芳香環を有する化合物は、置換基を有してもよい。
窒素原子を含む芳香環としては、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、又は、これらのいずれか1つと他の芳香環との縮合環が好ましく、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環又はこれらのいずれか1つと他の芳香環との縮合環であることがより好ましい。
縮合環を形成する「他の芳香環」は、単素環でも複素環でもよいが、単素環が好ましく、ベンゼン環又はナフタレン環がより好ましく、ベンゼン環が更に好ましい。
金属酸化抑制剤としては、イミダゾール、ベンズイミダゾール、テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、メルカプトチアジアゾール、又はベンゾトリアゾールが好ましく、イミダゾール、ベンズイミダゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール又はベンゾトリアゾールがより好ましい。
金属酸化抑制剤としては市販品を用いてもよく、市販品としては、例えばベンゾトリアゾールを含む城北化学工業(株)製BT120を好ましく用いることができる。
高屈折率層が金属酸化抑制剤を含有する場合、金属酸化抑制剤の含有量は、高屈折率層の固形分量に対し、0.1質量%〜20質量%が好ましく、0.5質量%〜10質量%がより好ましく、1質量%〜5質量%が更に好ましい。
高屈折率層は、上述した成分以外のその他の成分を含有していてもよい。
高屈折率層に含有され得るその他の成分としては、本開示に係る感光性組成物に含有され得るその他の成分と同様のものが挙げられる。
高屈折率層は、その他の成分として、界面活性剤を含有することが好ましい。
高屈折率層の形成方法には特に限定はない。
高屈折率層の形成方法の一例として、仮支持体上に形成された上述の感光性層上に、水系溶媒を含有する態様の高屈折率層形成用組成物を塗布し、必要に応じ乾燥させることにより形成する方法が挙げられる。
塗布及び乾燥の方法の具体例は、それぞれ、感光性層を形成する際の塗布及び乾燥の具体例と同様である。
高屈折率層形成用組成物は、上述した高屈折率層の各成分を含有し得る。
高屈折率層形成用組成物は、例えば、バインダーポリマー、重合性モノマー、粒子、及び水系溶媒を含有する。
また、高屈折率層形成用組成物としては、国際公開第2016/009980号の段落0034〜段落0056に記載されている、アンモニウム塩を有する組成物も好ましい。
<保護フィルム>
本開示に係る転写フィルムは、更に、感光性層からみて仮支持体とは反対側に、保護フィルム(例えば、図1中の保護フィルム16)を備えていてもよい。
本開示に係る転写フィルムが高屈折率層を備える場合には、保護フィルムは、好ましくは、高屈折率層からみて仮支持体とは反対側(即ち、感光性層とは反対側)に配置される(例えば、図1参照)。
保護フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、及びポリカーボネートフィルムが挙げられる。
保護フィルムとしては、例えば、特開2006−259138号公報の段落0083〜0087及び0093に記載のものを用いてもよい。
<熱可塑性樹脂層>
本開示に係る転写フィルムは、更に、仮支持体(例えば図1中の仮支持体12)と感光性層(例えば図1中の感光性層18A)との間に、熱可塑性樹脂層(不図示)を備えていてもよい。
転写フィルムが熱可塑性樹脂層を備える場合には、転写フィルムを基材に転写して積層体を形成した場合に、積層体の各要素に気泡が発生しにくくなる。この積層体を画像表示装置に用いた場合には、画像ムラなどが発生しにくくなり、優れた表示特性が得られる。
熱可塑性樹脂層は、アルカリ可溶性を有することが好ましい。
熱可塑性樹脂層は、転写時において、基材表面の凹凸を吸収するクッション材として機能する。
基材表面の凹凸には、既に形成されている、画像、電極、配線なども含まれる。熱可塑性樹脂層は、凹凸に応じて変形し得る性質を有していることが好ましい。
熱可塑性樹脂層は、特開平5−72724号公報に記載の有機高分子物質を含むことが好ましく、ヴィカー(Vicat)法(具体的には、アメリカ材料試験法エーエステーエムデーASTMD1235によるポリマー軟化点測定法)による軟化点が約80℃以下の有機高分子物質を含むことがより好ましい。
熱可塑性樹脂層の厚さとしては、3μm〜30μmが好ましく、4μm〜25μmがより好ましく、5μm〜20μmが更に好ましい。
熱可塑性樹脂層の厚さが3μm以上であると、基材表面の凹凸に対する追従性が向上するので、基材表面の凹凸をより効果的に吸収できる。
熱可塑性樹脂層の厚さが30μm以下であると、プロセス適性がより向上する。例えば、仮支持体に熱可塑性樹脂層を塗布形成する際の乾燥(溶媒除去)の負荷がより軽減され、また、転写後の熱可塑性樹脂層の現像時間が短縮される。
熱可塑性樹脂層は、溶媒及び熱可塑性の有機高分子を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を仮支持体に塗布し、必要に応じ乾燥させることによって形成され得る。
塗布及び乾燥の方法の具体例は、それぞれ、感光性層を形成する際の塗布及び乾燥の具体例と同様である。
溶媒としては、熱可塑性樹脂層を形成する高分子成分を溶解するものであれば特に制限されず、有機溶媒(例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、n−プロパノール、及び2−プロパノール)が挙げられる。
熱可塑性樹脂層は、100℃で測定した粘度が1,000Pa・s〜10,000Pa・sであることが好ましい。また、100℃で測定した熱可塑性樹脂層の粘度が、100℃で測定した感光性層の粘度よりも低いことが好ましい
<中間層>
本開示に係る転写フィルムは、更に、仮支持体(例えば図1中の仮支持体12)と感光性層(例えば図1中の感光性層18A)との間に、中間層(不図示)を備えていてもよい。
本開示に係る転写フィルムが熱可塑性樹脂層を備える場合、中間層は、好ましくは、熱可塑性樹脂層と感光性層との間に配置される。
中間層の成分としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース、又は、これらのうちの少なくとも2種を含む混合物である樹脂が挙げられる。
また、中間層としては、特開平5−72724号公報に「分離層」として記載されているものを用いることもできる。
仮支持体上に熱可塑性樹脂層、中間層、及び感光性層をこの順に備える態様の転写フィルムを製造する場合において、中間層は、例えば、熱可塑性樹脂層を溶解しない溶媒と、上記樹脂とを含有する中間層形成用組成物を塗布し、必要に応じ乾燥させることによって形成され得る。塗布及び乾燥の方法の具体例は、それぞれ、感光性層を形成する際の塗布及び乾燥の具体例と同様である。
上記の場合、例えば、まず、仮支持体上に熱可塑性樹脂層形成用組成物を塗布し、乾燥させて熱可塑性樹脂層を形成する。次いで、この熱可塑性樹脂層上に中間層形成用組成物を塗布し、乾燥させて中間層を形成する。その後、中間層上に、有機溶媒を含有する態様の本開示に係る感光性組成物を塗布し、乾燥させて感光性層を形成する。この場合の有機溶媒は、中間層を溶解しない有機溶媒であることが好ましい。
(硬化膜)
本開示に係る硬化膜は、本開示に係る感光性組成物の硬化物である。
即ち、本開示に係る硬化膜は、WVTRが低減された硬化膜である。
本開示に係る硬化膜は、本開示に係る感光性組成物の固形分の硬化物である限りにおいて特に限定はないが、タッチパネル用保護膜であることが好ましい。
本開示に係る硬化膜は、基材上に形成され得る。
本開示に係る硬化膜が、タッチパネル用保護膜である場合には、基材として、例えば、基板(例えばガラス基板又は樹脂基板)上にタッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方が配置された構造を有するタッチパネル用基板が用いられる。
本開示に係る硬化膜の厚さには特に制限はないが、0.1μm〜100μmが好ましく、2μm〜20μmがより好ましく、4μm〜10μmが特に好ましい。
一般的には、膜の厚さが薄い程、硬化膜のWVTRが高くなる傾向がある。
しかし、本開示に係る硬化膜は、厚さが薄い場合(例えば、厚さが10μm以下)であっても、WVTRが十分に低減される。従って、本開示に係る硬化膜は、タッチパネル用保護膜に好適である。
また、本開示に係る硬化膜の厚さが2μm以上であると、硬化膜の製造適性に特に優れる。
本開示に係る硬化膜を製造する方法には特に制限はないが、本開示に係る硬化膜は、例えば、以下の製法Aによって製造され得る。
製法Aは、
基材上に、本開示に係る感光性組成物又は本開示に係る転写フィルムを用いて感光性層を形成する工程(以下、「感光性層形成工程」ともいう)と、
基材上に形成された感光性層をパターン露光する工程(以下、「露光工程」ともいう)と、
パターン露光された感光性層を現像することにより、感光性組成物の固形分の硬化物である硬化膜を形成する工程(以下、「現像工程」ともいう)と、
を含む。
<感光性層形成工程>
製法Aにおける感光性層形成工程は、基材上に、本開示に係る感光性組成物又は本開示に係る転写フィルムを用いて感光性層を形成する。
基材としては、ガラス基板又は樹脂基板が好ましい。
また、基材は、透明な基板であることが好ましく、透明な樹脂基板であることがより好ましい。透明の意味については、前述のとおりである。
基材の屈折率は、1.50〜1.52が好ましい。
ガラス基板としては、例えば、コーニング社のゴリラガラス(登録商標)などの強化ガラスを用いることができる。
樹脂基板としては、光学的に歪みがないもの及び透明度が高いものの少なくとも一方を用いることが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリイミド(PI)、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、シクロオレフィンポリマー(COP)等の樹脂からなる基板が挙げられる。
透明な基板の材質としては、特開2010−86684号公報、特開2010−152809号公報、及び特開2010−257492号公報に記載されている材質が好ましく用いられる。
また、感光性層形成工程における基材としては、基板(例えばガラス基板又は樹脂基板)上にタッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方が配置された構造を有するタッチパネル用基板を用いることもできる。
感光性層形成工程において、基材上に感光性層を形成する方法としては、本開示に係る転写フィルムを用いる方法と、本開示に係る転写フィルムを用いずに本開示に係る感光性組成物を用いる方法と、が挙げられる。
以下、まず、本開示に係る転写フィルムを用いる方法について説明する。
本開示に係る転写フィルムを用いる方法では、本開示に係る転写フィルムを基材にラミネートし、本開示に係る転写フィルムの感光性層を基材上に転写することにより、基材上に感光性層を形成する。
ラミネート(感光性層の転写)は、真空ラミネーター、オートカットラミネーター等の公知のラミネーターを用いて行うことができる。
保護フィルム/感光性層/中間層/熱可塑性樹脂層/仮支持体の積層構造を有する転写フィルムを用いる場合には、まず、転写フィルムから保護フィルムを剥離して感光性層を露出させ、次いで、露出した感光性層と基材とが接するようにして、転写フィルムと基材とを貼り合わせ、加熱及び加圧を施す。これにより、転写フィルムの感光性層が、基材上に転写され、仮支持体/熱可塑性樹脂層/中間層/感光性層/基材の積層体が形成される。その後、必要に応じ、積層体から、少なくとも仮支持体を剥離する。
基材上に転写フィルムの感光性層を転写し、パターン露光し、現像する方法の例としては、特開2006−23696号公報の段落0035〜0051の記載を参照することもできる。
次に、本開示に係る転写フィルムを用いずに本開示に係る感光性組成物を用いる方法について説明する。
この方法の好適な例として、溶媒を含有する態様の本開示に係る感光性組成物を基材上に塗布し、乾燥させることにより、基材上に感光性層を形成する。
塗布及び乾燥の方法の具体例は、それぞれ、仮支持体上に感光性層を形成する際の塗布及び乾燥の具体例と同様である。乾燥後であって露光前の感光性層に対し、必要に応じ、熱処理(いわゆるプリベーク)を施してもよい。
<露光工程>
製法Aにおける露光工程は、基材上に形成された感光性層をパターン露光する工程である。
ここで、パターン露光とは、パターン状に露光することを意味する。
パターン露光は、マスクを介した露光でもよいし、レーザー等を用いたデジタル露光でもよい。
パターン露光の光源としては、感光性層を硬化し得る波長域の光(例えば、365nm又は405nm)を照射できるものであれば適宜選定して用いることができる。光源としては、例えば、各種レーザー、LED、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、及びメタルハライドランプが挙げられる。露光量は、5mJ/cm〜200mJ/cmが好ましく、10mJ/cm〜100mJ/cmがより好ましい。
転写フィルムを用いて基材上に感光性層を形成した場合には、パターン露光は、仮支持体を剥離してから行ってもよいし、仮支持体を剥離する前に露光し、その後、仮支持体を剥離してもよい。
また、露光工程では、パターン露光後であって現像前に、感光性層に対し熱処理(いわゆるPEB(Post Exposure Bake))を施してもよい。
<現像工程>
製法Aにおける現像工程は、パターン露光された感光性層を現像することにより、感光性組成物の固形分の硬化物である硬化膜を得る工程である。
現像に用いる現像液は特に制限されず、特開平5−72724号公報に記載の現像液など、公知の現像液を用いることができる。
現像液としては、アルカリ性水溶液を用いることが好ましい。
アルカリ性水溶液に含有され得るアルカリ性化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、コリン(2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド)、等が挙げられる。
アルカリ性水溶液の25℃におけるpHとしては、8〜13が好ましく、9〜12がより好ましく、10〜12が特に好ましい。
アルカリ性水溶液中におけるアルカリ性化合物の含有量は、アルカリ性水溶液全量に対し、0.1質量%〜5質量%が好ましく、0.1質量%〜3質量%がより好ましい。
現像液は、水に対して混和性を有する有機溶媒を含有してもよい。
有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、及びN−メチルピロリドンを挙げることができる。有機溶媒の濃度は、0.1質量%〜30質量%が好ましい。
現像液は、公知の界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤の濃度は0.01質量%〜10質量%が好ましい。
現像液の液温度は20℃〜40℃が好ましい。
現像の方式としては、例えば、パドル現像、シャワー現像、シャワー及びスピン現像、ディップ現像、等の方式が挙げられる。
シャワー現像を行う場合、パターン露光後の感光性層に現像液をシャワー状に吹き付けることにより、未硬化部分を除去する。感光性層と熱可塑性樹脂層及び中間層の少なくとも一方とを備える転写フィルムを用いた場合には、これらの層の基材上への転写後であって感光性層の現像の前に、感光性層の溶解性が低いアルカリ性の液をシャワー状に吹き付け、熱可塑性樹脂層及び中間層の少なくとも一方(両方存在する場合には両方)を予め除去することが好ましい。
また、現像の後に、洗浄剤などをシャワーにより吹き付けつつブラシなどで擦ることにより、現像残渣を除去することが好ましい。
現像液の液温度は20℃〜40℃が好ましい。
現像工程は、上記現像を行う段階と、上記現像によって得られた硬化膜を加熱処理(以下、「ポストベーク」ともいう)する段階と、を含んでいてもよい。
基材が樹脂基板である場合には、ポストベークの温度は、100℃〜160℃が好ましく、140℃〜150℃がより好ましい。
例えば、基材として、ITOなどの透明電極(例えば、タッチパネル用電極)を備える透明電極付き基板を用いる場合には、ポストベークにより、透明電極の抵抗値を調整することもできる。
また、感光性層がカルボキシ基含有アクリル樹脂を含む場合には、ポストベークにより、カルボキシ基含有アクリル樹脂の少なくとも一部をカルボン酸無水物に変化させることができる。これにより、塩水湿熱耐性に優れた硬化膜が得られる。
また、現像工程は、上記現像を行う段階と、上記現像によって得られた硬化膜を露光(以下、「ポスト露光」ともいう)する段階と、を含んでいてもよい。
現像工程がポスト露光する段階及びポストベークする段階を含む場合、好ましくは、ポスト露光、ポストベークの順序で実施する。
パターン露光、現像などについては、例えば、特開2006−23696号公報の段落0035〜0051の記載を参照することもできる。
製法Aは、上述した工程以外のその他の工程(例えば、洗浄工程など)を含んでいてもよい。その他の工程としては、通常のフォトリソ工程に設けられることがある工程(例えば、洗浄工程など)を特に制限無く適用できる。
(タッチパネル)
本開示に係るタッチパネルは、本開示に係る硬化膜(即ち、本開示に係る感光性組成物の固形分の硬化物である硬化膜)を備える。
本開示に係るタッチパネルの好ましい態様は、基板上にタッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方(以下、「電極等」ともいう)が配置された構造を有するタッチパネル用基板と、タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方の少なくとも一部を保護するタッチパネル用保護膜と、を備え、タッチパネル用保護膜が本開示に係る硬化膜である態様である。
本開示に係るタッチパネルは、WVTRが低減された本開示に係る硬化膜(例えばタッチパネル用保護膜)を備えるので、水蒸気による電極等の腐食が抑制される。
上記好ましい態様のタッチパネルは、更に、電極等とタッチパネル用保護膜との間に第1高屈折率層を備えていてもよい。
第1高屈折率層の好ましい態様は、転写フィルムに備えられ得る高屈折率層の好ましい態様と同様である。第1高屈折率層は、第1高屈折率層形成用組成物の塗布及び乾燥によって形成されてもよいし、高屈折率層を備える転写フィルムの高屈折率層を転写することによって形成されてもよい。
第1高屈折率層を備える態様のタッチパネルは、好ましくは、高屈折率層を備える態様の本開示に係る転写フィルムを用い、転写フィルムにおける感光性層及び高屈折率層を転写することによって形成する。この場合、転写フィルムにおける感光性層からタッチパネル用保護膜が形成され、転写フィルムにおける高屈折率層から第1高屈折率層が形成される。
上記好ましい態様のタッチパネルは、更に、基板と電極等との間に、第2高屈折率層を備えていてもよい。
第2高屈折率層の好ましい態様は、転写フィルムに備えられ得る高屈折率層の好ましい態様と同様である。
本開示に係るタッチパネルが第1高屈折率層を備える態様(より好ましくは第1高屈折率層及び第2高屈折率層を備える態様)は、電極等が視認されにくくなるという利点を有する。
タッチパネルの構造については、特開2014−10814号公報又は特開2014−108541号公報に記載の静電容量型入力装置の構造を参照してもよい。
(タッチパネルの製造方法)
本開示に係るタッチパネルの好ましい製造方法は、
基板上にタッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方が配置された構造を有するタッチパネル用基板の上記タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方が配置された側の面の上に、本開示に係る感光性組成物又は本開示に係る転写フィルムを用いて感光性層を形成することと、上記タッチパネル用基板上に形成された上記感光性層をパターン露光することと、パターン露光された上記感光性層を現像することにより、上記タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方の少なくとも一部を保護するタッチパネル用保護膜を得ることと、を含む。
本開示に係るタッチパネルの製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
タッチパネル用基板を準備する工程は、便宜上の工程である。
タッチパネル用基板を準備する工程は、予め製造されていたタッチパネル用基板を単に準備する工程であってもよいし、タッチパネル用基板を製造する工程であってもよい。
タッチパネル用基板における基板としては、上述したガラス基板又は樹脂基板を用いることができる。
タッチパネル用基板におけるタッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方は、基板上に配置された他の層(例えば上述の第2高屈折率層)上に形成されていてもよい。
タッチパネル用基板における、タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方は、例えば、通常のフォトエッチング(即ち、フォトリソグラフィー及びエッチング)の手法によって形成できる。
感光性層を形成する工程、パターン露光する工程、及びタッチパネル用保護膜を形成する工程の好ましい態様は、それぞれ、上述した製法Aにおける、感光性層形成工程、露光工程、及び現像工程の好ましい態様と同様である。
本開示に係るタッチパネルの製造方法は、上述した工程以外のその他の工程(例えば、洗浄工程など)を含んでいてもよい。その他の工程としては、通常のフォトリソ工程に設けられることがある工程(例えば、洗浄工程など)を特に制限無く適用できる。
<タッチパネルの第1具体例>
図2は、本開示に係るタッチパネルの第1具体例であるタッチパネル30の概略断面図である。
図2に示されるように、タッチパネル30は、基板32と、第2高屈折率層36と、タッチパネル用電極としての電極パターン34と、第1高屈折率層20と、タッチパネル用保護膜としての保護膜18と、がこの順序で配置された構造を有する。
保護膜18は、図1に示した転写フィルム10の感光性層18Aが転写され次いで硬化されることによって形成された層であり、第1高屈折率層20は、図1に示した転写フィルム10の高屈折率層20Aが転写され次いで硬化されることによって形成された層である。
タッチパネル30では、保護膜18及び第1高屈折率層20が、電極パターン34の全体を覆っている。しかし本開示に係るタッチパネルはこの態様には限定されない。保護膜18及び第1高屈折率層20は、電極パターン34の少なくとも一部を覆っていればよい。
また、第2高屈折率層36及び第1高屈折率層20は、それぞれ、電極パターン34が存在する第1領域40及び電極パターン34が存在しない第2領域42を、直接又は他の層を介して連続して被覆することが好ましい。これにより、電極パターン34がより視認されにくくなる。
第2高屈折率層36及び第1高屈折率層20は、第1領域40及び第2領域42の両方を、他の層を介して被覆するよりも、直接被覆することが好ましい。「他の層」としては、例えば、絶縁層、電極パターン34以外の電極パターン、等が挙げられる。
第1高屈折率層20は、第1領域40及び第2領域42の両方にまたがって積層されている。第1高屈折率層20は、第2高屈折率層36と隣接しており、更に、電極パターン34とも隣接している。
第2高屈折率層36と接触する箇所における電極パターン34の端部の形状が、図2に示される如きテーパー形状である場合は、テーパー形状に沿って(即ち、テーパー角と同じ傾きで)、第1高屈折率層20が積層されていることが好ましい。
電極パターン34としては、透明電極パターン(例えば、ITOパターン)が好適である。
電極パターン34は、例えば、以下の方法により形成できる。
第2高屈折率層36が形成された基板32の上に、スパッタリングにより電極用薄膜(例えばITO膜)を形成する。この電極用薄膜の上に、エッチング用感光性レジストを塗布することにより、又は、エッチング用感光性フィルムを転写することにより、エッチング保護層を形成する。次いで、露光及び現像により、このエッチング保護層に所望するパターンを形成する。次いで、エッチングにより、電極用薄膜のうちエッチング保護層に覆われていない部分を除去する。これにより、電極用薄膜を所望の形状のパターン(即ち、電極パターン34)とする。続いて、剥離液によりエッチング保護層を除去する。
第1高屈折率層20及び保護膜18は、例えば、上記製法Aを参照して形成できる。
第1高屈折率層20及び保護膜18は、例えば以下のようにして、電極パターン34が形成された基板32の上に形成される。
まず、図1に示した転写フィルム10(即ち、保護フィルム16/高屈折率層20A/感光性層18A/仮支持体12の積層構造を有する転写フィルム10)を準備する。
次に、転写フィルム10から保護フィルム16を取り除く。
次に、保護フィルム16が取り除かれた転写フィルム10を、第2高屈折率層36及び電極パターン34が順次設けられた基板32の上にラミネートする。ラミネートは、保護フィルム16が取り除かれた転写フィルム10の高屈折率層20Aと、電極パターン34と、が接する向きで行う。このラミネートにより、仮支持体12/感光性層18A/高屈折率層20A/電極パターン34/第2高屈折率層36/基板32の積層構造を有する積層体が得られる。
次に、積層体から仮支持体12を取り除く。
次に、仮支持体12が取り除かれた積層体をパターン露光することにより、感光性層18A及び高屈折率層20Aをパターン状に硬化させる。感光性層18A及び高屈折率層20Aのパターン状に硬化は、それぞれ別個のパターン露光によって別個に行ってもよいが、1回のパターン露光によって同時に行うことが好ましい。
次に、現像によって感光性層18A及び高屈折率層20Aの未露光部分(未硬化部分)を除去することにより、感光性層18Aのパターン状の硬化物である保護膜18(パターン形状については不図示)、及び、高屈折率層20Aのパターン状の硬化物である第1高屈折率層20(パターン形状については不図示)をそれぞれ得る。パターン露光後の感光性層18A及び高屈折率層20Aの現像は、それぞれ別個の現像によって別個に行ってもよいが、1回の現像によって同時に行うことが好ましい。
ラミネート、パターン露光、現像の好ましい態様は、それぞれ、製法Aにおける好ましい態様を参照できる。
タッチパネルの構造については、特開2014−10814号公報又は特開2014−108541号公報に記載の静電容量型入力装置の構造を参照してもよい。
<第2具体例>
図3は、本開示に係るタッチパネルの第2具体例であるタッチパネル90の概略断面図である。
図3に示されるように、タッチパネル90は、基板32の両面にタッチパネル用電極を備えている。詳細には、タッチパネル90は、基板32の一方の面に第1透明電極パターン70を備え、他方の面に第2透明電極パターン72を備えている。
タッチパネル90では、第1透明電極パターン70及び第2透明電極パターン72のそれぞれに、取り出し配線となる導電性部材56が接続されている。
タッチパネル90では、基板32の一方の面において、第1透明電極パターン70及び導電性部材56を覆うように保護膜18が形成されており、基板32の他方の面において、第2透明電極パターン72及び導電性部材56を覆うように保護膜18が形成されている。
基板32の一方の面及び他方の面には、それぞれ、第1具体例における第1高屈折率層及び第2高屈折率層が設けられていてもよい。
タッチパネル90は、指又はタッチペンなどで触れる領域に対応する表示領域74、及び額縁部分に相当する非表示領域75を有する。
(画像表示装置)
本開示に係るタッチパネル(例えば、第1〜第2具体例のタッチパネル)は、画像表示装置に備えられる。
画像表示装置の構造としては、例えば、『最新タッチパネル技術』(2009年7月6日発行(株)テクノタイムズ)、三谷雄二監修、『タッチパネルの技術と開発』、シーエムシー出版(2004,12)、FPD International 2009 Forum T−11講演テキストブック、Cypress Semiconductor Corporation アプリケーションノートAN2292に開示されている構造を適用することができる。
以下、本発明の実施例を示すが、本発明は以下の実施例には限定されない。
以下において、「部」及び「%」は、それぞれ、「質量部」及び「質量%」を意味する。
また、下記実施例における化合物i−1〜化合物i−6、化合物ii−1〜化合物ii−6はそれぞれ、上述の具体例における化合物i−1〜化合物i−6、化合物ii−1〜化合物ii−6と同様の化合物である。
以下に示すように、本開示における特定重合体の具体例である重合体P−1〜重合体P−13、及び、比較用の重合体である重合体R−1〜重合体R−4をそれぞれ合成した。
<重合体P−1の合成>
〔化合物(ii−1)の合成〕
メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(和光純薬工業(株)製)52.1部、ジメチルアセトアミド(和光純薬工業(株)製)104.1部を混合し、内温を5℃まで冷却した。3−クロロプロピオニルクロリド(東京化成工業(株)製)39.06部を滴下し、25℃で1時間撹拌した。3−クロロプロピオニルクロリド26.96部を更に滴下し、25℃で0.5時間撹拌した。反応液に酢酸エチル(和光純薬工業(株)製)521部、炭酸水素ナトリウム(和光純薬工業(株)製)44部、純水475部を添加、分液し有機層を取出した。有機層を炭酸水素ナトリウム44部、純水475部で分液し、有機層を純水475部で2回洗浄した後、ブライン(飽和食塩水)475部で1回洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水し、p−メトキシフェノール(和光純薬工業(株)製)0.05部を添加し、溶媒を除去し、化合物ii−1を86部得た。
〔重合体P−1の合成〕
3口フラスコにジメチルアセトアミド(和光純薬工業(株)製)66.7部を入れ、窒素下、撹拌し、90℃に保持した。別途、スチレン(和光純薬工業(株)製)50部、化合物(i−1)(シクマアルドリッチ社製)42.2部、メタクリル酸(和光純薬工業(株)製)20部、V−601(和光純薬工業(株)製)8.0部、ジメチルアセトアミド66.7部を混合し、混合液を3時間かけて滴下した。滴下後、1時間撹拌し、V−601 0.72部を1時間間隔で3回添加した。その後、3時間撹拌し、ジメチルアセトアミド167部を添加し25℃まで冷却した。p−メトキシフェノール(和光純薬工業(株)製)0.055部、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(和光純薬工業(株)製)104部を添加し、50℃、6時間撹拌した。反応液を濃塩酸で中和、アセトンで希釈した後、水で再沈し、乾燥し、重合体P−1を72部得た。このポリマーの重量平均分子量(Mw)は15,000であった。
<重合体P−2〜重合体P−13、及び重合体R−1〜重合体R−4(比較用)の合成>
下記表1に記載の構成単位の含有量となるように、各単量体の種類及び使用量を変更した以外は、重合体P−1と同様に合成した。
表1中の数値は、単量体の欄に記載の化合物に由来する構成単位の含有量(質量%)を示している。表1中、化合物i−1又は化合物i−2に由来する構成単位の含有量(質量%)は、エチレン性不飽和基を形成した後の構成単位の含有量として記載した。
表1中の略称の詳細は下記のとおりである。
St:スチレン(和光純薬工業(株)製)
VN:ビニルナフタレン(和光純薬工業(株)製)
i−1:化合物i−1
ii−1:化合物ii−1
MAA:メタクリル酸(和光純薬工業(株)製)
AA:アクリル酸(和光純薬工業(株)製)
DCPMA:ジシクロペンタニルメタクリレート(ファンクリル513M、日立化成(株)製)
(実施例1〜13、比較例1〜4)
<感光性組成物の調製>
下記表2に示す組成を混合し、感光性組成物を調製した。
<タック性の評価>
ポリエチレンテレフタレートフィルムに、乾燥後の膜厚が10μmとなるように感光性組成物を塗布、乾燥して感光性層を形成し、転写フィルムを形成した。上記転写フィルムを5cm×18cmの長方形に裁断した。
セラピール(東レフィルム加工(株)製、品番38BKE(RX))を10cm×15cmの長方形に裁断し、裁断したセラピールを剥離性付与剤がコーティングされた面が上になるように、水平な面に固定した。
固定したセラピールの剥離性付与剤がコーティングされた面と、上記裁断した転写フィルムの上記感光性層が形成された面とが接するように上記セラピールと上記転写フィルムとを重ね、その上に4cm×6cm×3cm角の直方体形状の70gの重りを乗せた(重りの接触面:4cm×6cm)。
SHIMPO製Force Gauge Standを用いて、上記重ねた転写フィルムを長辺と平行な水平方向に一定速度で引き、上記重りの荷重がかかった状態での摩擦力(単位:N)を測定した。
摩擦力を70で割った値(以下、「タック性指標値」ともいう。)をタック性の指標とした。下記評価基準において、A又はBであることが好ましく、Aであることがより好ましい。
−タック性の評価基準−
A:タック性指標値が5未満である。
B:タック性指標値が5以上10未満である。
C:タック性指標値が10以上15未満である。
D:タック性指標値が15以上である。
<水蒸気透過度(WVTR)の評価>
〔透湿度測定用試料の作製〕
仮支持体としての厚さ75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、スリット状ノズルを用い、各実施例及び各比較例の感光性組成物のいずれか1つを塗布し、次いで乾燥させることにより、厚さ10μmの感光性層を形成し、試料作製用転写フィルムを得た。
次に、試料作製用転写フィルムを、住友電工製PTFE(四フッ化エチレン樹脂)メンブレンフィルターFP−100−100上にラミネートし、仮支持体/厚さ10μmの感光性層/メンブレンフィルターの層構造を有する積層体Aを形成した。ラミネートの条件は、メンブレンフィルター温度40℃、ラミロール温度110℃、線圧3N/cm、搬送速度2m/分とした。
次に、積層体Aから仮支持体を剥離した。
以上の操作を4回繰り返すことにより、合計膜厚40μmの感光性層/メンブレンフィルターの積層構造を有する積層体Bを形成した。
得られた積層体Bの感光性層を、i線によって露光量300mJ/cmにて露光した後、145℃、30分間のポストベークを行うことにより、感光性層を硬化させて硬化膜を形成した。
以上により、合計膜厚40μmの硬化膜/メンブレンフィルターの積層構造を有する透湿度測定用試料を得た。
〔水蒸気透過度(WVTR)の測定〕
透湿度測定用試料を用い、JIS−Z−0208(1976)を参考にして、カップ法による透湿度測定を実施した。以下、詳細を説明する。
まず、透湿度測定用試料から直径70mmの円形試料を切り出した。次に、測定カップ内に乾燥させた20gの塩化カルシウムを入れ、次いで上記円形試料によって蓋をすることにより、蓋付き測定カップを準備した。
この蓋付き測定カップを、恒温恒湿槽内にて65℃、90%RHの条件で24時間放置した。上記放置前後での蓋付き測定カップの質量変化から、円形試料の水蒸気透過度(WVTR)(単位:g/(m・day))を算出した。
上記測定を3回実施し、3回の測定でのWVTRの平均値を算出した。WVTRの平均値に基づき、下記評価基準に従い、水蒸気透過度(WVTR)を評価した。下記評価基準において、A又はBであることが好ましく、Aであることがより好ましい。
結果を表2に示す。
なお、上記測定では、上述のとおり、硬化膜/メンブレンフィルターの積層構造を有する円形試料のWVTRを測定した。しかし、メンブレンフィルターのWVTRが硬化膜のWVTRと比較して極めて高いことから、上記測定では、実質的には、硬化膜自体のWVTRを測定したことになる。
−水蒸気透過度(WVTR)の評価基準−
A:WVTRの平均値が100g/(m・day)未満であり、硬化膜のWVTRが極めて低減されていた。
B:WVTRの平均値が100g/(m・day)以上150g/(m・day)未満であり、硬化膜のWVTRが低減されていた。
C:WVTRの平均値が150g/(m・day)以上200g/(m・day)未満であり、硬化膜のWVTRが高かった。
D:WVTRの平均値が200g/(m・day)以上であり、硬化膜のWVTRが極めて高かった。
表2中、各成分の量(部)は、質量部を意味する。表2中の重合体の量は、重合体溶液(重合体濃度35質量%)の量を意味する。また、「−」は、該当する成分を含有しないことを意味する。
各成分の略称の詳細は以下のとおりである。
A−DCP:トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製;2官能モノマー)
TO−2349:カルボン酸含有モノマー(東亞合成(株)製;5官能モノマーと6官能モノマーとの混合物)
OXE−02:エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)(BASF社;オキシム系光重合開始剤)
Irg−907:2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン (BASF社製;α−アミノアルキルフェノン系光重合開始剤)
TPA−B80E:デュラネートTPA−B80E(旭化成ケミカルズ(株)製;一分子中に2つ以上のブロック化イソシアネート基を有する化合物)
F551:メガファックF−551(DIC社製;含フッ素基・親油性基含有オリゴマー)
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
MEK:メチルエチルケトン
表1及び表2に示すように、式A1により表される構成単位を30質量%〜70質量%と、式B1により表される構成単位を5質量%〜60質量%含有し、酸価が3.50mmol/g以下である重合体、及び、ラジカル重合開始剤を含有する感光性組成物は、タック性が小さく、かつ、水蒸気透過度(WVTR)が低減された硬化膜が得られることがわかる。
また、比較例1においては、重合体の酸価が4.65mmol/gであり、係る場合には、WVTRが低減されていないことがわかる。
比較例2においては、重合体中の式B1により表される構成単位の含有量が1質量%であり、係る場合には、WVTRが低減されていないことがわかる。
比較例3においては、重合体中の式A1により表される構成単位の含有量が20質量%であり、重合体中の式B1により表される構成単位の含有量が70質量%であり、係る場合には、タック性が大きいことがわかる。
比較例4においては、重合体中の式A1により表される構成単位の含有量が20質量%であり、重合体の酸価が4.65mmol/gである。係る場合には、タック性が大きく、かつ、WVTRが低減されていないことがわかる。
10 転写フィルム
12 仮支持体
16 保護フィルム
18 保護膜
18A 感光性層
20 第1高屈折率層
20A 高屈折率層
30 タッチパネル
32 基板
34 電極パターン
36 第2高屈折率層
40 第1領域
42 第2領域
56 導電性部材
70 第1透明電極パターン
72 第2透明電極パターン
74 表示領域
75 非表示領域
90 タッチパネル

Claims (11)

  1. 下記式A1により表される構成単位を30質量%〜70質量%と、下記式B1により表される構成単位を5質量%〜60質量%とを含有し、酸価が3.50mmol/g以下である重合体、及び、
    ラジカル重合開始剤を含有する
    感光性組成物。

    式A1中、Arはフェニル基又はナフチル基を表し、RA1は水素原子又はアルキル基を表す。
    式B1中、XB1及びXB2はそれぞれ独立に、−O−又は−NR−を表し、Rは水素原子又はアルキル基を表し、Lはメチレン基、エチレン基又はアリーレン基を表し、RB1及びRB2はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
  2. 2官能以上のラジカル重合性化合物を更に含有する、請求項1に記載の感光性組成物。
  3. 前記2官能以上のラジカル重合性化合物として、環構造を有する2官能のラジカル重合性化合物を含む、請求項2に記載の感光性組成物。
  4. 熱反応性基を有する化合物を更に含有する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の感光性組成物。
  5. タッチパネル用保護膜の形成に用いられる請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の感光性組成物。
  6. 仮支持体と、
    請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の感光性組成物の固形分を含有する感光性層と、
    を備える転写フィルム。
  7. 前記感光性層の、前記仮支持体とは反対の側に、波長550nmにおける屈折率が1.60以上の透明層を更に有する、請求項6に記載の転写フィルム。
  8. タッチパネル用保護膜の形成に用いられる請求項6又は請求項7に記載の転写フィルム。
  9. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の感光性組成物の硬化物である硬化膜。
  10. 請求項9に記載の硬化膜を備えるタッチパネル。
  11. 基板上にタッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方が配置された構造を有するタッチパネル用基板の前記タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方が配置された側の面の上に、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の感光性組成物又は請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載の転写フィルムを用いて感光性層を形成することと、
    前記タッチパネル用基板上に形成された前記感光性層をパターン露光することと、
    パターン露光された前記感光性層を現像することにより、前記タッチパネル用電極及びタッチパネル用配線の少なくとも一方の少なくとも一部を保護するタッチパネル用保護膜を得ることと、
    を含むタッチパネルの製造方法。
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