JP5885465B2 - エネルギー線硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
屈折率が1.58以上のフルオレン骨格を有するエネルギー線重合性モノマーと、
平均粒径5nm以上200nm以下の金属又はその酸化物からなる微粒子と、
エネルギー線重合開始剤と、
溶剤と、を含有し、
前記微粒子と全樹脂成分との質量比であるPV比が0.3以上1.8以下であるエネルギー線硬化性組成物である。
タッチ面側から、ガラス、前記絶縁層及び/又は保護層、前記ITO膜の順に配置されているタッチパネル。
本発明のエネルギー線硬化性組成物(以下単に組成物ともいう)は以下のa)からe)を含有する。以下順に説明する。
a)屈折率が1.58以上のカルボキシル基を有するカルド樹脂
b)屈折率が1.58以上のフルオレン骨格を有するエネルギー線重合性モノマー
c)平均粒径5nm以上200nm以下の金属又はその酸化物からなる微粒子
d)エネルギー線重合開始剤
e)溶剤
f)その他
本発明に用いるカルド樹脂は、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレートと多塩基酸無水物との反応により得られるエポキシアクリレート樹脂のことをいい、その質量平均分子量(Mw)は、好ましくは1500〜18000である。なお、本発明における質量平均分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定した際の、ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
本発明に用いるエネルギー線重合性モノマーはフルオレン骨格を有しているので高屈折率である。屈折率は1.58以上、好ましくは1.60以上であり、上限は1.68である。屈折率が1.58未満であると、たとえ微粒子を添加しても、硬化後の絶縁層及び/又は保護層の屈折率を充分に高くできない。1.68を超えるものは製造が困難である。なお、このエネルギー線重合性モノマーの屈折率とは、上記カルド樹脂と同様に、硬化後の段階で、実施例に記載の方法により分光光度計により測定した反射率から計算した値であり、JIS K−7142A法による測定値と同様の値が得られる。
本発明に用いる微粒子は、平均粒径5nm以上200nm以下の金属微粒子又は金属酸化物微粒子であり、好ましい平均粒径は5nm以上100nm以下であり、より好ましい平均粒径は10nm以上50nm以下である。そして、この微粒子と全樹脂成分との質量比であるPV比が0.3以上1.8以下であることを特徴としている。屈折率を調整できる点から金属微粒子又は金属酸化物微粒子を用いるが、絶縁性の観点から、絶縁層として用いる場合には金属酸化物粒子が好ましく、より好ましくは非導電性の金属酸化物粒子が好ましい。
本発明のエネルギー線硬化性樹脂組成物には、さらにエネルギー線重合開始剤を配合する。このようなエネルギー線重合開始剤としては、例えば、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ノン−1、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、2- ジメチルアミノ-2- (4- メチル- ベンジル)-1- (4- モリフォリン-4- イル- フェニル)- ブタン-1- オン、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)- フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル- ジフェニル- フォスフィンオキサイド、1,2- オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(0- ベンゾイルオキシム)、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)等を挙げることができる。また、感度や透明性、製版適性の観点から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ノン−1や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)が好ましい。
本発明のエネルギー線硬化性樹脂組成物は、適宜溶剤に溶解して固形分調整を行うことができる。溶剤としては、エネルギー線硬化性樹脂組成物の各成分に対して反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶剤であれば特に限定されるものではない。具体的には、メタノール、エタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;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ジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)等のグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等のケトン類;および、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等のエステル類;などが挙げられる。これらの溶剤は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。これらのなかでも、塗布適性や溶解性の観点からPGMEA、PGME、または両者の混合溶媒が好ましい。
本発明のエネルギー線硬化性樹脂組成物は、密着助剤、界面活性剤、重合禁止剤、酸化防止剤、分散剤、界面活性剤、エネルギー線安定剤(光安定剤)、レベリング剤、硬度向上等のため無機微粒子(コロイダルシリカ等)などを適宜使用してもよい。
上記の本発明のエネルギー線硬化性組成物は、上記のパターン形成された薄膜のITO電極上に塗布され、紫外線などによって光硬化されて硬化物となり絶縁層及び/又は保護層を形成することで本発明の透明積層部材を構成し、当該透明積層部材がタッチパネルの一部を構成する。
本発明は、上記タッチパネルを備えた画像表示装置も提供する。かかる画像表示装置としては、例えば、ブラウン管(CRT)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶表示装置等が挙げられる。また、本発明の画像表示装置には、上記液晶表示装置を備えたスマートフォン、パソコン、ゲーム機等も含まれる。
a)カルボキシル基を有するカルド樹脂(商品名INR−16M、ナガセケムテックス株式会社製、屈折率1.61、固形分55%)
b)フルオレン骨格を有するエネルギー線重合性モノマー(商品名EA−0200、大阪ガスケミカル社製、屈折率1.62、固形分95質量%)
c)金属酸化物微粒子(平均粒径43nmの酸化ジルコニウム、PGME中に固形分222.5%で分散、酸化ジルコニウムとしての固形分20.1%)
d)エネルギー線重合開始剤(商品名イルガキュア907、BASF社製)
e)溶剤(PGMEA、固形分25%となるように調整)
f1)界面活性剤(商品名メガファックR08MH、DIC社製)
f2)密着助剤(シランカップリング剤、商品名KBM−403、信越化学社製)
下記の評価を行った結果をまとめて表2に示した。
(1)解像度/現像残渣
ガラス基板上に、実施例および比較例で得られた組成物を乾燥後の厚みが1.5μmとなるようにスピンコートし、100℃ホットプレート上にて2分間静置(予備乾燥)しマスク露光を行った。次いで、現像液として、0.05%水酸化カリウム水溶液を用いて60秒間の現像を行い、未露光部の現像性を評価した。なお、露光条件は以下のとおりとした。また、現像性の評価は、解像度は10〜100umの線幅を有するラインアンドスペース型のパターンを有するマスクを置き、上記の条件にて紫外線を照射後、現像処理を行った。得られた基板について、光学顕微鏡で観察を行い、基板上に残っていて、かつ、解像している最も線幅の小さいパターンの線幅を解像度とした。また、現像残渣の有無を、未露光部が完全に溶解するかどうかで、○:目視で残渣なし、×:目視で残渣あり、の基準で評価した。
(露光条件)
露光機:プロキシ露光機
マスク:クロムマスク
露光ギャップ:150μm
光源:超高圧水銀灯
露光量:100mJ/cm2
ITO基板上に上記「(1)現像性」と同様の条件で製膜した塗膜について、230℃で30分ポストベーク処理を行った後、セロハン粘着テープにて碁盤目剥離試験を行った。ここで、碁盤目剥離試験は、カッターナイフでITO基板の素地に到達するように、直行する縦横11本ずつの平行な直線を1mm間隔で引いて1mm×1mmのマス目を100個作製し、セロハン粘着テープ(商品名:セロテープ(登録商標)、品番:CT405AP−24、ニチバン株式会社製)を消しゴムですって貼り付け、直角に瞬間的に剥離して、マス目の残存数を目視によって評価した。なお、マス目の剥離面積を以下の基準で判定した。
5:剥離面積が0%
4:剥離面積が0%超〜25%以内
3:剥離面積が25%超〜50%以内
3:剥離面積が50%超〜75%以内
1:剥離面積が75%超〜100%
さらなる加速試験として、密着性1と同様の条件で得られた加熱後の塗膜について、さらに120℃、100%RH、2気圧の条件に3時間供した後、セロハン粘着テープにて碁盤目剥離試験を行った。碁盤目剥離試験は上記と同様の条件で実施及び評価した。
ITOパターン基板上に上記(1)と同様の条件で製膜した塗膜について、230℃で30分ポストベーク処理を行った後、目視にてITOパターンの映り込み度合いを評価し、○:ITOパターンが見えない、△:ITOパターンがやや見える、×:ITOパターンが見える、の3段階で判定した。
ガラス基板上に上記(1)と同様の条件で製膜した塗膜について、230℃で30分ポストベーク処理を行った後、目視にて透明性を評価し、○:透明、△:やや不透明、×:白化の2段階で判定した。
1)ガラス基板上に製膜した塗膜について、230℃で30分ポストベーク処理を行った。
2)その後、裏面反射を防止するためのガラス面側に黒色テープを貼り、硬化膜面から、島津製作所製分光光度計UV−3150を用い、波長域380から780nmでの反射率を測定し、その平均である平均反射率Rを算出した。
3)Rを用いて下記式より本発明の屈折率n1を計算した。但し、n0は空気の屈折率であり1.000として計算した。
R=(n0−n1)2/(n0+n1)2
2 第1のITO電極
3 絶縁層
4 第2のITO電極
5 保護層
6 取り出し電極
10 タッチパネル
Claims (9)
- 屈折率が1.58以上のカルボキシル基を有するカルド樹脂と、
屈折率が1.58以上のフルオレン骨格を有するエネルギー線重合性モノマーと、
平均粒径5nm以上200nm以下の金属又はその酸化物からなる微粒子と、
エネルギー線重合開始剤と、
溶剤と、を含有し、
前記カルド樹脂の含有量が、全固形分中の割合で、5〜20質量%であり、
前記エネルギー線重合性モノマーの含有量が、全固形分中の割合で、20〜70質量%であり、
前記微粒子と全樹脂成分との質量比であるPV比が0.3以上1.8以下であるエネルギー線硬化性組成物。 - 前記カルド樹脂が、酸価30mgKOH/g以上である請求項1に記載のエネルギー線硬化性組成物。
- 前記エネルギー線重合性モノマーが、9,9−ビスフェノキシフルオレン骨格を有する請求項1又は2に記載のエネルギー線硬化性組成物。
- 前記微粒子が、酸化ジルコニウムである請求項1から3のいずれかに記載のエネルギー線硬化性組成物。
- エネルギー線硬化した後の屈折率が1.65以上である請求項1から4のいずれかに記載のエネルギー線硬化性組成物。
- エネルギー線硬化性組成物を、エネルギー線硬化した後の屈折率が1.70以上である請求項1から5のいずれかに記載のエネルギー線硬化性組成物。
- パターニングされたITO膜上に、請求項1から6のいずれかに記載のエネルギー線硬化性組成物の硬化物を用いて形成された絶縁層及び/又は保護層が形成されている透明積層部材。
- 請求項7に記載の透明積層部材を備え、
タッチ面側から、ガラス、前記絶縁層及び/又は保護層、前記ITO膜の順に配置されているタッチパネル。 - 請求項8に記載のタッチパネルを備える画像表示装置。
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