JP6199501B2 - 加飾用着色組成物、加飾材、加飾材付き基材、転写材料、タッチパネル、及び、情報表示装置 - Google Patents
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Description
この入力装置(タッチパネル)の前面板に様々な色調の加飾層を設けることができ、近年ではその中でも特に白色加飾層の明度と白色度を高めることが求められている。
また、白色加飾材だけでは表示装置の引き回し回路等が透けて使用者から視認されてしまう場合があるため、これを防止するために黒色加飾材(遮光層と呼ばれることもある。)や、その他の色に着色された加飾材を用いることが求められることもある。
従来の静電容量型入力装置としては、特許文献1〜3に記載されたものが知られている。
また、引用文献2に記載された発明では、熱着色の少ないシリコーンレジンを導入した加飾材が記載されているが、シリコーンレジンは加熱時に縮合反応を伴うため、塗膜状の加飾材は加熱時に収縮し、クラックの発生や密着不足により剥離が起きる問題があることを本発明者らは見いだした。
<1>分子内に少なくとも下記式1で表される構造を有する化合物と、分子内に少なくとも下記式2で表される構造を有する化合物と、顔料と、を含むことを特徴とする加飾用着色組成物、
<5>下記式4で表される顔料分散剤を更に含有する、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の加飾用着色組成物、
<7>上記顔料が、酸化チタン又はカーボンブラックである、<1>〜<6>のいずれか1項に記載の加飾用着色組成物、
<8>白金化合物を更に含有する、<1>〜<7>のいずれか1つに記載の加飾用着色組成物、
<9><1>〜<8>のいずれか1つに記載の加飾用着色組成物を含む加飾材形成用の転写材料、
<10><1>〜<8>のいずれか1つに記載の加飾用着色組成物からなる加飾材、
<11><10>に記載の加飾材と、基材とを有する加飾材付き基材、
<12><10>に記載の加飾材、又は、<11>に記載の加飾材付き基材を有するタッチパネル、
<13><12>に記載のタッチパネルを有する情報表示装置。
本明細書における基(原子団)の表記において、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ものである。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)をも包含するものである。
なお、本明細書中において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタクリレートを表し、“(メタ)アクリル”はアクリル及びメタクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”はアクリロイル及びメタクリロイルを表す。
また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本発明において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本発明では、ポリマー成分の分子量については、テトラヒドロフラン(THF)を溶剤とした場合のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
本発明の加飾用着色組成物(以下、単に「着色組成物」又は「組成物」ともいう。)は、分子内に少なくとも下記式1で表される構造を有する化合物(以下、「式1で表される構造を有する化合物」ともいう。)と、分子内に少なくとも下記式2で表される構造を有する化合物(以下、「式2で表される構造を有する化合物」ともいう。)と、顔料と、を含むことを特徴とする。
また、本発明者らは、タッチパネル等における加飾層及び遮光層のいずれも本発明の加飾用着色組成物から形成することで更に効果が得られることを見いだした。
詳細な効果の発現機構は不明であるが、上記分子内に少なくとも式1で表される構造を有する化合物が架橋剤として機能し、式1におけるケイ素原子上の水素原子が架橋基として作用して、上記分子内に少なくとも式2で表される構造を有する化合物におけるケイ素原子上のビニル基と反応して、上記ビニル基のヒドロシリル化が進行し、架橋構造が形成され、上記効果が得られると推定される。
また、本発明の加飾用着色組成物は、加飾層形成用転写材料に好適に用いることができ、白色加飾層形成用転写材料により好適に用いることができる。
詳しくは、本発明の加飾用着色組成物は、加飾層形成用転写材料の加飾層形成用転写層として好適に用いることができ、白色加飾層形成用転写材料の白色加飾層形成用転写層としてより好適に用いることができる。
本発明の加飾用着色組成物は、分子内に少なくとも下記式1で表される構造を有する化合物を含む。
式1で表される構造を2以上有する場合、2以上存在するRaはそれぞれ、同じであっても、異なっていてもよい。
式1におけるRaは、水素原子、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることがより好ましく、水素原子、メチル基又はフェニル基であることが更に好ましく、メチル基又はフェニル基であることが特に好ましい。
また、式1で表される構造を有する化合物は、ケイ素原子上にビニル基を有しない化合物であり、エチレン性不飽和基を有しない化合物であることが好ましい。
Raにおける炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
Raにおける炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。Raにおける炭素数1〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の中では、炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
また、Raにおける炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、1−ナフチル基等を挙げることができる。Raにおける炭素数6〜20のアリール基の中では、加熱時ベンゼンを発生しにくい観点から、無置換のフェニル基以外、すなわちo−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−キシリル基、2,4−キシリル基、2,5−キシリル基、2,6−キシリル基、3,4−キシリル基、3,5−キシリル基、1−ナフチル基が好ましく、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基がより好ましい。一方、入手容易性の観点からは、フェニル基が好ましい。
また、Raにおける炭素数7〜20のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基等を挙げることができる。
Rcにおけるハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基の具体例、及び、その好ましい態様としては、上述したRaにおけるハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基、アルケニル基、アリール基及びアラルキル基の具体例、及び、その好ましい態様と同様である。
式1で表される構造を有する化合物は、シリコーン鎖を有する化合物であることが好ましく、式1で表される構造及び式3で表される構造が任意の順で結合したシリコーン鎖を有する化合物であることがより好ましい。
また、式1で表される構造を有する化合物は、式1で表される構造を有する直鎖シリコーン化合物であることが好ましい。
更に、式1で表される構造を有する化合物におけるシリコーン結合(−O−Si−O−)の総数は、1以上であればよいが、2〜200であることが好ましく、5〜100であることがより好ましく、10〜50であることが更に好ましい。
式1で表される構造を有する化合物は、上記式3で表される構造を更に有する場合、式1で表される構造を有する化合物における式1で表される構造と式3で表される構造とのモル比は、特に制限はないが、式1で表される構造:式3で表される構造=10:1〜1:100であることが好ましく、5:1〜1:20であることがより好ましく、2:1〜1:10であることが更に好ましい。
式1で表される構造を有する化合物の分子量は、500〜100,000であることが好ましく、1,000〜50,000であることがより好ましく、2,000〜10,000であることが更に好ましい。上記範囲であると、十分な硬化性が得られ、クラック耐性により優れた硬化膜を得ることができる。
式1で表される構造を有する化合物は、1種のみを用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
式1で表される構造を有する化合物の含有量は、加飾用着色組成物の全固形分量に対し、0.1〜50質量%であることが好ましく、0.5〜30質量%であることがより好ましく、1〜20質量%であることが更に好ましい。なお、加飾用着色組成物における「固形分」とは、溶剤等の揮発性成分を除いた成分を表す。
本発明の加飾用着色組成物は、分子内に少なくとも下記式2で表される構造を有する化合物を含む。
式2で表される構造を2以上有する場合、2以上存在するRbはそれぞれ、同じであっても、異なっていてもよい。
式2におけるRbは、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基であることが好ましく、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基であることがより好ましく、メチル基又はフェニル基であることが更に好ましい。
Rbにおけるハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基、アリール基及びアラルキル基の具体例、及び、その好ましい態様としては、上述したRaにおけるハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基、アリール基及びアラルキル基の具体例、及び、その好ましい態様と同様である。
また、Rbにおけるアルケニル基は、上述したRaにおけるアルケニル基の具体例に加え、ビニル基が好ましく例示できる。
式2で表される構造を有する化合物は、シリコーンゴムであることが好ましく、ビニルメチルシリコーンゴム又はフェニルビニルメチルシリコーンゴムであることがより好ましい。なお、本発明におけるビニルメチルシリコーンゴムは、全てのケイ素原子上にビニル基を有する必要はなく、メチルシリコーンゴムのケイ素原子上のメチル基の少なくとも一部がビニル基に置き換わったものであればよく、また、フェニルビニルメチルシリコーンゴムは、全てのケイ素原子上にビニル基を有する必要はなく、フェニルメチルシリコーンゴムのケイ素原子上のメチル基及び/又はフェニル基の少なくとも一部がビニル基に置き換わったものであればよい。
このビニル基以外のケイ素原子に結合した有機基(Rs)は異種でも同種でもよいが、具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、フェニル基やトリル基などのアリール基、又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換した同種又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基であって脂肪族不飽和基を除いたものであることが好ましい。また、上記ポリオルガノシロキサン化合物は、全Rsの少なくとも50モル%がメチル基であるものが好ましく挙げられる。これらポリオルガノシロキサン化合物は、1種単独の化合物であっても、2種以上の混合物であってもよい。
すなわち、本発明の加飾用着色組成物は、粒子を含むことが好ましく、無機粒子を含むことがより好ましい。
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、マイカ、タルク、クレー等が挙げられる。
中でも、シリカ、チタニア及びジルコニアよりなる群から選ばれた少なくとも1種の粒子が特に好ましい。
式2で表される構造を有する化合物の重量平均分子量は、1,000〜5,000,000であることが好ましく、10,000〜3,000,000であることがより好ましく、50,000〜2,000,000であることが更に好ましく、300,000〜1,000,000であることが特に好ましい。上記範囲であると、十分な硬化性が得られ、クラック耐性により優れた硬化膜を得ることができる。
式2で表される構造を有する化合物は、1種のみを用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
式2で表される構造を有する化合物の含有量は、加飾用着色組成物の全固形分量に対し、1〜95質量%であることが好ましく、5〜90質量%であることがより好ましく、10〜90質量%であることが更に好ましい。
本発明の加飾用着色組成物は、顔料を含有する。
本発明に用いられる顔料としては、特に制限はなく、白色顔料、黒色顔料、及び、その他の色の顔料を挙げることができる。
顔料としては、白色顔料又は黒色顔料が好ましく、白色顔料がより好ましい。
白色顔料としては、特開2005−7765号公報の段落0015や段落0114に記載の白色顔料を用いることができる。
具体的には、白色顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、リトポン、軽質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウムが好ましく、二酸化チタン、酸化亜鉛がより好ましく、二酸化チタンが更に好ましく、ルチル型又はアナターゼ型二酸化チタンが特に好ましく、ルチル型二酸化チタンが最も好ましい。
硬化物の熱処理後のb*値を低減する観点から、二酸化チタンの表面への表面処理は、アルミナ処理、ジルコニア処理、シリカ処理が好ましく、アルミナ処理及びジルコニア処理の併用、又は、アルミナ処理及びシリカ処理の併用が特に好ましい。
その他の色の顔料としては、従来公知の種々の無機顔料や有機顔料を用いることができる。
無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で表される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、及び、上記金属の複合酸化物等を挙げることができる。
有機顔料としては、
C.I. Pigment Red 177,224,242,254,255、
C.I. Pigment Yellow 138,139,150,180,185、
C.I. Pigment Green 7,36,58、
C.I. Pigment Blue 15:1,15:3,15:4,15:6、
C.I. Pigment Violet 23
を挙げることができる。
また、上記その他の色の顔料を白色顔料に添加することにより、パステルカラーに調整することができる。
顔料の含有量は、加飾用着色組成物の全固形分に対し、1〜90質量%であることが好ましく、10〜90質量%であることがより好ましく、20〜80質量%であることが更に好ましく、30〜75質量%であることが特に好ましい。
顔料分散液は、顔料と、後述する顔料分散剤と、炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒及びアルコール系溶媒よりなる群から選ばれた少なくとも1種の溶媒とを含有することが好ましい。
顔料分散液を調製する方法としては、特に制限はないが、顔料分散時には顔料、顔料分散剤、溶媒及び選択的に少量の分散バインダーのみが使われることが好ましい。特に、顔料分散時には後述の追加のバインダーや後述の重合触媒などの添加剤を顔料分散液の材料として添加しないことが、分散工程の妨げとならないようにする観点から好ましい。
炭化水素系溶媒としては、キシレン、トルエン、ベンゼン、エチルベンゼン、ヘキサンなどが好ましい。
ケトン系溶媒としては、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン、ジエチルケトンなどが好ましい。
エステル系溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、シクロヘキシルアセテートなどが好ましい。
アルコール系溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ノルマルプロピルアルコール、ブタノールなどが好ましい。
中でも、炭化水素系溶媒、エステル系溶媒及びケトン系溶媒よりなる群から選ばれた少なくとも1種の溶媒が好ましく、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸イソブチル、及び酢酸エチルよりなる群から選ばれた少なくとも1種の溶媒が特に好ましい。
顔料分散液(全固形分と溶媒の合計)に対する溶媒の含有量としては、8〜90質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましく、12〜50質量%が特に好ましい。
なお、ここでいう「一次粒子の平均粒径」とは粒子の電子顕微鏡写真画像を同面積の円とした時の直径をいい、また「数平均粒径」とは多数の粒子について上述の粒径を求め、この100個平均値をいう。
顔料分散液中の全固形分に対するバインダーの含有量としては、0.1〜30質量%が好ましく、0.2〜20質量%がより好ましく、0.5〜10質量%が特に好ましい。
また、顔料分散液における後述する顔料分散剤の含有量は、無機顔料100質量部に対し、0.2〜25質量部であることが好ましく、0.5〜20質量部であることがより好ましく、1〜15質量部であることが更に好ましい。
本発明の加飾用着色組成物は、顔料分散剤を含有することが好ましい。
顔料分散剤としては、公知の顔料分散剤を用いることができ、顔料分散剤としては、高分子分散剤が好ましい。なお、本発明における「高分子分散剤」とは、重量平均分子量が1,000以上の分散剤を意味する。
R1〜R10におけるアリール基としては、フェニル基や置換フェニル基を挙げることができる。
R1〜R10における炭素数1〜3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基を挙げることができ、メチル基、エチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
R1〜R10は、更に置換基を有していてもよい。例えば、R1〜R10がヒドロキシ基を表す場合、任意のアルキル基を更に置換基として有し、アルコキシ基を形成してもよい。ただし、R1〜R10は更に置換基を有さないことが好ましい。
mが2以上である場合、m個のR6は互いに同一であっても、異なっていてもよい。
nが2以上である場合、n個のR7は互いに同一であっても、異なっていてもよい。
mが2以上である場合、m個のR11は互いに同一であっても、異なっていてもよい。
nが2以上である場合、n個のR12は互いに同一であっても、異なっていてもよい。
mが2以上である場合、m個のR13は互いに同一であっても、異なっていてもよい。
式4中、R14は、単結合又は二価の有機連結基を表す。
nが2以上である場合、n個のR14は互いに同一であっても、異なっていてもよい。
R13又はR14における二価の有機連結基としては、1〜100個の炭素原子、0〜10個の窒素原子、0〜50個の酸素原子、1〜200個の水素原子、及び、0〜20個の硫黄原子からなる基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。
R13又はR14における二価の有機連結基は、具体的な例として、下記の構造単位群から選ばれる構造単位、又は、これらの構造単位が組み合わさって構成される基を挙げることができる。
R13は、−(CH2)−CH(R13A)−で表される二価の有機連結基であることが好ましい。R13Aは、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、水素原子又はメチル基であることが好ましい。R13Aは、更に置換基を有していてもよく、置換基を有する場合は、カルボキシル基が好ましい。
R14は、−(CH2)−CH(R14A)−C(=O)−O−(CqH2q)−で表される二価の有機連結基であることが好ましい。R14Aは、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、水素原子又はメチル基であることが好ましい。R14Aは、更に置換基を有していてもよい。qは0以上の整数を表し、1以上の整数であることが好ましい。
mが2以上である場合、m個のAは互いに同一であっても、異なっていてもよい。
Aは、1つの顔料吸着部位を有していてもよいし、複数の顔料吸着部位を有していてもよい。Aが複数の顔料吸着部位を有する場合は、それらは互いに同一であっても異なっていてもよい。
Aは、例えば、顔料吸着部位と、1〜200個の炭素原子、0〜20個の窒素原子、0〜100個の酸素原子、1〜400個の水素原子及び0〜40個の硫黄原子から構成される有機連結基とが結合してなる一価の有機基であることが好ましい。顔料吸着部位自体が一価の有機基を構成する場合には、顔料吸着部位そのものがAで表される有機基であってもよい。
kは1以上の整数を表し、2〜300の整数であることが好ましく、10〜200の整数であることがより好ましい。
また、式4及び式5において、上記R1〜R10はそれぞれ独立に、水素原子、メチル基又はフェニル基であり、上記R15及びR16はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、メチル基又はフェニル基であることが好ましい。
式4中、mは0以上の整数を表し、1以上の整数であることが顔料の分散性を高める観点から好ましく、1〜60の整数であることがより好ましく、1〜30の整数であることが特に好ましい。
式4中、nは1以上の整数を表し、1〜100の整数であることが好ましく、1〜60の整数であることがより好ましく、1〜30の整数であることが特に好ましい。
また、式4で表される顔料分散剤における各部分構造(右下にL、m又はnの添え字が付された各括弧内の構造や、後述する式6で表される繰り返し単位)の順番は、特に制限はなく、任意の順番で結合していればよく、例えば、ブロックを形成して結合していても、ランダムに結合していてもよい。
本発明の顔料分散液は、式4中、mは1以上の整数を表すことが好ましい。
その他の繰り返し単位としては、A以外の顔料吸着部位を有するその他の繰り返し単位を挙げることができる。例えば、式4で表される顔料分散剤は、下記式6で表される(未反応の)チオール基を有する繰り返し単位を有していてもよい。
jは、0であることが好ましい。
式6で表されるチオール基を有する繰り返し単位を含むポリマーの例には、信越化学工業(株)製KF−2001及びKF−2004などを挙げることができる。
本発明の加飾用着色組成物における顔料分散剤の含有量は、顔料100質量部に対し、0.2〜100質量部であることが好ましく、0.5〜60質量部であることがより好ましく、1〜40質量部であることが更に好ましい。
本発明の加飾用着色組成物は、白金化合物を含有することが好ましい。白金化合物を含有することにより、式1で表される構造を有する化合物と式2で表される構造を有する化合物とのヒドロシリル化反応がより容易に進行し、加熱時のクラック耐性により優れ、かつ熱着色のより少ない加飾材を得ることができると推定される。
白金化合物としては、公知の白金系触媒が挙げられ、具体的には、塩化第一白金酸、塩化第二白金酸などの塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物若しくはアルデヒド化合物、又は、塩化白金酸と各種オレフィンとの鎖塩などがあげられる。
本発明の加飾用着色組成物における白金化合物の含有量は、加飾用着色組成物の全固形分に対し、0.0001〜5質量%であることが好ましく、0.001〜2質量%であることがより好ましく、0.01〜1質量%であることが更に好ましい。
本発明の加飾用着色組成物は、溶媒を含有していてもよい。
溶媒としては、特に制限はなく、公知の溶媒を用いることができる。中でも、上述した、炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒及びアルコール系溶媒よりなる群から選ばれた少なくとも1種の溶媒が好ましく挙げられ、炭化水素系溶媒及びケトン系溶媒よりなる群から選ばれた少なくとも1種の溶媒がより好ましく挙げられ、芳香族炭化水素系溶媒及びケトン系溶媒よりなる群から選ばれた少なくとも1種の溶媒が更に好ましく挙げられる。
溶媒は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明の加飾用着色組成物における溶媒の含有量は、特に制限はないが、加飾用着色組成物の全質量に対し、1〜90質量%であることが好ましく、10〜90質量%であることがより好ましく、20〜80質量%であることが更に好ましい。
本発明の加飾用着色組成物としては、上述した以外のその他の添加剤を含有していてもよい。
他の添加剤としては、特に制限はなく、公知の添加剤を用いることができ、例えば、塗布助剤、酸化防止剤、重合禁止剤等を用いることができる。
本発明の加飾材は、本発明の加飾用着色組成物からなる加飾材であり、本発明の加飾用着色組成物を硬化してなる加飾材であることが好ましい。
また、本発明の加飾用着色組成物が溶媒を含む場合は、溶媒を除去して硬化させることが好ましい。
本発明の加飾材は、タッチパネル用であることが好ましい。
また、本発明の加飾材は、白色加飾材であることが好ましい。なお、本発明の加飾材は、黒色加飾材及び有色加飾材であってもよい。黒色加飾材は、後述のタッチパネルの遮光層として用いてもよい。
本発明の加飾材は、タッチパネル用であり、かつ、白色加飾材であることが特に好ましい。
本発明の加飾材の光学濃度(ODともいう。)は、隠蔽力を高めるための観点から、0.5以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましい。
本発明の加飾材付き基材は、本発明の加飾材と、基材とを有する。
本発明の加飾材付き基材は、遮光層を更に有することが好ましい。
また、本発明の加飾材付き基材は、導電性層を更に有することが好ましい。
本発明の加飾材付き基材は、基材、本発明の加飾材、遮光層及び導電性層をこの順で有する加飾材付き基材であることがより好ましい。
加飾材付き基材は、基材、加飾材、遮光層及び導電性層をこの順で有する加飾材付き基材であって、加飾材付き基材は、厚さ方向に光を透過する透光領域を有し、加飾材(及び任意に有していてもよい遮光層)は、透光領域を囲むように基材上に積層され、加飾材の内縁には、透光領域の内方に向かい加飾材の厚さが薄くなるように形成された傾斜部を有することが好ましい。傾斜部表面と基材表面とのなす傾斜角は、10〜60度であることがより好ましい。加飾材に傾斜部を有し、傾斜部表面と基材表面とのなす傾斜角が10〜60度であることにより、加飾材と、加飾材が形成されていない基材の箇所との間の膜厚段差が緩やかとなり、加飾材(又は加飾材の上に遮光層が設けられている場合は遮光層)上の導電性層が断線等の問題を起こしにくくなる。
以下、本発明の加飾材付き基材の好ましい態様について説明する。
本発明の加飾材付き基材では、基材(フィルム又はガラス)側より加飾材及び遮光層をこの順で含む構成とすることで光漏れ等を抑えることが好ましい。
傾斜部2cを設けたことにより、加飾材と、加飾材が形成されていないフィルム材1の箇所との間の膜厚段差が緩やかとなり、導電性層6の断線等の問題を起こしにくくなる。
傾斜部2cの形成方法については、特に限定されず、遮光層2bを加熱により収縮させることにより形成する方法、本発明の加飾用着色組成物を加熱して硬化させた層(「硬化層」ともいう。)又は本発明の加飾用着色組成物を乾燥させた層(以下、「未硬化層」ともいう。)を加熱によりメルトさせることにより形成する方法などが挙げられる。
傾斜角θは、図1〜4の点線で示すように、傾斜部2c表面を平面に近似し、この平面とフィルム材1表面とのなす傾斜角である。傾斜角θは、フィルム材1を切断し、断面方向から光学顕微鏡を用いて基板と傾斜のなす角度を測定することで求めことができる。
加飾材2aのフィルム材1側の幅と、遮光層2bの幅との差(エッジの差)としては、200μm以下が好ましく、5〜100μmがより好ましく、10〜90μmが更に好ましい。
加飾材2aのフィルム材1側の幅とは、加飾材2aのうち、フィルム材1と接している側の加飾材2aの幅をいう。
なお、上記においては基材としてフィルム材1を用いて説明したが、これに代えてカバーガラスを用いてもよい。
本発明の加飾材付き基材に用いる基材としては、種々のものを用いることができるが、フィルムからなるフィルム材(フィルム基材)であることが好ましく、光学的に歪みがないものや、透明度が高いものがより好ましい。本発明の加飾材付き基材における基材は、全光透過率が、80%以上であることが好ましい。
また、基材は、ガラスなどでもよい。
本発明の加飾材付き基材では、基材は、ガラス、TAC、PET、PC及びCOPよりなる群から選ばれた材質の基材であることが好ましく、ガラス又はシクロオレフィンポリマーからなる基材であることがより好ましい。
本発明の加飾材付き基材では、基材は、基材表面に導電性層を有することが好ましい。導電性層としては、特表2009−505358号公報に記載のものが好ましく挙げられる。
また、基材は、耐傷層及び防眩層のうち少なくとも1つを更に有することが好ましい。
本発明の加飾材付き基材は、加飾材として白色加飾材を基材側に含む場合、白色加飾材において、基材とは反対側の面上に遮光層を含むことが好ましい。
また、遮光層は顔料を含むことが好ましい。
式1で表される構造を有する化合物、式2で表される構造を有する化合物及び顔料これら以外の成分であって、遮光層に用いることができる成分としては、本発明の加飾用着色組成物に用いることができるものとそれぞれ同様である。
遮光層中に含まれる顔料以外の成分に対するシリコーン樹脂の割合が60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。
更に、本発明の加飾材付き基材は、白色加飾材中に含まれる顔料以外の成分に対する式1で表される構造を有する化合物、式2で表される構造を有する化合物及び式4で表される顔料分散剤の総含有量が90質量%以上であり、かつ、遮光層中に含まれる顔料以外の成分に対する式1で表される構造を有する化合物、式2で表される構造を有する化合物及び式4で表される顔料分散剤の総含有量が70質量%以上であることが好ましい。
黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック、チタンカーボン、酸化鉄、酸化チタン、黒鉛などが挙げられ、本発明の加飾材付き基材では、遮光層が、酸化チタン及びカーボンブラックのうち少なくとも1つを含むことが好ましく、カーボンブラックを含むことがより好ましい。
遮光層の光学濃度(OD)は、遮光層の隠蔽力を高めるための観点から、3.5以上であることが好ましく、4.0以上であることが特に好ましい。
遮光層の表面抵抗は、1.0×1010Ω/□以上であることが好ましく、1.0×1011Ω/□以上であることがより好ましく、1.0×1012Ω/□以上であることが更に好ましく、1.0×1013Ω/□以上であることが特に好ましい。なお、単位「Ω/□」は、Ω毎スクウェアである。
本発明の加飾材付き基材は、遮光層上に、導電性層を更に有することが好ましい。
導電性層としては、特表2009−505358号公報に記載のものを好ましく用いることができる。また、導電性層の構成や形状については、後述の本発明のタッチパネルの説明中における第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、他の導電性要素の説明に記載する。
本発明の加飾材付き基材は、導電性層が、インジウム(酸化インジウムスズ(ITO)やインジウム合金など、インジウム含有化合物を含む。)を含むことが好ましい。
本発明の加飾材付き基材は、本発明の加飾材のクラック耐性が高いため、導電性層をスパッタにより蒸着してなる場合でも加飾材の膜物性を改善することができ、また、加飾材が白色加飾材である場合、加飾材のb*値を小さくすることができる。
本発明の加飾材付き基材の製造方法としては、特に制限はないが、本発明の加飾用着色組成物を加熱して硬化させた層(硬化層)又は本発明の加飾用着色組成物を乾燥させた層(未硬化層)を、フィルム転写、熱転写印刷、スクリーン印刷及びインクジェット印刷よりなる群から選ばれた方法で作製することが好ましく、フィルム転写により作製することがより好ましい。
また、遮光層を形成する場合も、同様にして作製することが好ましい。
具体的には、加飾材付き基材の製造方法としては、好ましくは以下の方法が挙げられる。具体的には、加飾材付き基材は、(1)基材上に未硬化層及び遮光層をこの順で積層する工程を含み、未硬化層及び遮光層を、それぞれ仮支持体上に少なくとも未硬化層及び遮光層の一方を含むフィルム転写材料から少なくとも着色層及び遮光層の一方を転写した後に仮支持体を取り除く方法(フィルム転写)、(2)仮支持体上に少なくとも未硬化層及び遮光層の一方を含む熱転写材料の仮支持体側を加熱して、仮支持体から少なくとも未硬化層及び遮光層の一方を転写する熱転写印刷、(3)本発明の加飾用着色組成物又は遮光層形成用組成物のスクリーン印刷、及び、(4)本発明の加飾用着色組成物又は遮光層形成用組成物のインクジェット印刷、よりなる群から選ばれた方法で作製することが好ましい。また、加飾材は、基材上において透光領域を囲むよう額縁状の形状を有するようにし、加飾材の内縁には、透光領域の内方に向かい加飾材の厚さが薄くなるよう傾斜部を形成する工程を含むことが好ましい。
更に、加飾材付き基材の製造方法としては、以下のように、未硬化層及び遮光層を基材上に形成する方法が好ましい。具体的には、加飾材付き基材は、仮支持体、遮光層及び未硬化層をこの順に含むフィルム転写材料から、遮光層及び未硬化層を基材上に転写した後に仮支持体を取り除くことにより形成すること、あるいは、仮支持体及び未硬化層を含むフィルム転写材料から未硬化層を基材上に転写した後に仮支持体を取り除き、次いで仮支持体及び遮光層を含むフィルム転写材料から遮光層を未硬化層上に転写した後に仮支持体を取り除くことにより形成することが好ましい。
<フィルム転写:フィルム転写材料>
本発明の加飾材形成用の転写材料は、本発明の加飾用着色組成物を含み、仮支持体上に、硬化層又は未硬化層を有することが好ましい。
本発明の加飾材形成用の転写材料は、フィルム転写材料であることが好ましい。
図7の構成の開口部8を有するタッチパネルにおいて、図5に記載される未硬化層(加熱前の加飾材2a)や遮光層2b等を、フィルム転写材料を用いて形成すると、開口部8を有する基材としてのカバーガラス1Gでもこの開口部分からレジスト成分のモレがない。特にカバーガラス1Gの境界ギリギリまで遮光パターンを形成する必要のある加飾材2aや遮光層2bでのガラス端からのレジスト成分のはみ出しがないためカバーガラス1Gの裏側を汚染することがない。このため、簡略な工程で、薄層/軽量化のメリットがあるタッチパネルの製造が可能となる。
また、フィルム転写材料における遮光層は、本発明の加飾用着色組成物からなる層又は本発明の加飾用着色組成物を乾燥させた層であってもよいし、他の組成物からなる層であってもよい。他の組成物からなる遮光層の組成としては、上述した遮光層の組成が好ましく挙げられる。
転写材料は、仮支持体を有することが好ましい。
仮支持体としては、可撓性を有し、加圧下、又は、加圧及び加熱下においても著しい変形、収縮又は伸びを生じないことが好ましい。そのような仮支持体の例としては、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、ポリカーボネートフィルム等を挙げることができ、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。
仮支持体の厚さは、特に限定はないが、5〜300μmが好ましく、20〜200μmがより好ましい。
また、仮支持体は、透明でもよいし、染料化ケイ素、アルミナゾル、クロム塩、ジルコニウム塩などを含有していてもよい。
また、仮支持体には、特開2005−221726号公報に記載の方法などにより、導電性を付与することができる。
転写材料は、熱可塑性樹脂層を少なくとも1層有していてもよい。
熱可塑性樹脂層は、仮支持体と未硬化層との間に設けられることが好ましい。すなわち、転写材料は、仮支持体、熱可塑性樹脂層及び未硬化層をこの順で含むことが好ましい。
熱可塑性樹脂層に用いる成分としては、特開平5−72724号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカー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より選ばれることが特に好ましい。
転写材料は、複数の塗布層の塗布時、及び塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を少なくとも1層有していてもよい。
中間層は、仮支持体と未硬化層との間、熱可塑性樹脂層を有する場合には、熱可塑性樹脂層と未硬化層との間に設けられることが好ましい。すなわち、転写材料は、仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層、及び、未硬化層をこの順で含むことが好ましい。
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、酸素遮断機能のある酸素遮断膜を用いることが好ましく、この場合、露光時感度がアップし、露光機の時間負荷が減り、生産性が向上する。
酸素遮断膜としては、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解するものが好ましく、公知のものの中から適宜選択することができる。中でも、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとを含有する層が特に好ましい。
転写材料には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護するために未硬化層を覆うようにして、保護剥離層(カバーフィルムともいう。)が設けられることが好ましい。保護剥離層は仮支持体と同じか又は類似の材料からなってもよいが、未硬化層から容易に分離されねばならない。保護剥離層の材料としては、例えば、シリコーン紙、ポリオレフィン又はポリテトラフルオロエチレンシートが適当である。
保護剥離層の厚さは、1〜100μmであることが好ましく、5〜50μmであることがより好ましく、10〜30μmであることが特に好ましい。この厚さが1μm以上であれば、保護剥離層の強度が十分であり、破断しにくく、また、100μm以下であると保護剥離層の価格が高くならず、また、保護剥離層をラミネートする際にシワが発生しにくい。
フィルム転写材料を製造する方法としては、特に限定はないが、例えば、特開2005−3861号公報の段落0064〜0066に記載の工程によって製造することができる。また、フィルム転写材料は、例えば特開2009−116078号公報に記載の方法で作製することもできる。
フィルム転写材料の製造方法の一例としては、仮支持体上に本発明の加飾用着色組成物を塗布し、乾燥させて層を形成する工程と、形成された層を保護剥離層で覆う工程と、を有して構成される方法が挙げられる。
本発明に用いることができるフィルム転写材料では、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、その他の層を更に形成してもよい。また、未硬化層の形成前に、熱可塑性樹脂層及び/又は中間層(酸素遮断層)を塗布形成してもよい。
仮支持体上に、本発明の加飾用着色組成物、熱可塑性樹脂層形成用の塗布液、中間層形成用の塗布液を塗布する方法としては公知の塗布方法を用いることができる。例えば、スピナー、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー等の塗布機を用いて、それらの塗液を塗布し、乾燥させることにより形成できる。
フィルム転写材料の各層は、各成分と共に溶媒を用いて好適に調製することができる。
溶媒としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、並びに、3−オキシプロピオン酸メチル及び3−オキシプロピオン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、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)、並びに、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル及び2−オキシプロピオン酸プロピルなどの2−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル)、並びに、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;
エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、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、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、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等;
ケトン類、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;
芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン等;が挙げられる。
これらのうち、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が好適である。
溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
圧着には、ラミネーター、真空ラミネーター、及び、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネーターを使用することができる。
圧着の条件としては、雰囲気温度20〜45℃、線圧1,000〜10,000N/mが好ましい。
転写方法(ラミネート方法)は、本発明の加飾層形成用の転写材料を用いる方法であり、硬化層又は未硬化層を少なくとも基材へ転写する転写工程を含む方法であることが好ましい。
未硬化層の基材表面への転写(貼り合わせ)は、未硬化層を基材表面に重ね、加圧、加熱することにより行われる。貼り合わせには、上記したような公知のラミネーターを使用することができる。
ラミネート方法としては、所望の打ち抜いた未硬化層を基材に転写することから、枚葉式で精度良く、基材と未硬化層間に気泡が入らない方法が、得率を上げられる観点から好ましい。具体的には、真空ラミネーターの使用を好ましく挙げることができる。
ラミネート(連続式/枚葉式)に用いられる装置としては、例えば、クライムプロダクツ(株)製V−SE340aaHなどを挙げることができる。
真空ラミネーター装置としては、例えば、高野精機有限会社製のものや、大成ラミネーター(株)製FVJ−540R、FV700などを挙げることができる。
また、上記支持体の膜厚は、50〜200μmの範囲あることが好ましい。
本発明の転写方法は、基材に貼り付けられた転写材料から仮支持体を取り除く工程を含むことが好ましい。
更に、フィルム転写材料が熱可塑性樹脂層や中間層を含む場合は、本発明の転写方法は、熱可塑性樹脂層及び/又は中間層を除去する工程を有することが好ましい。
熱可塑性樹脂層及び/又は中間層を除去する工程は、一般にフォトリソ方式で使用されるアルカリ現像液を用いて行うことができる。
アルカリ現像液としては、特に制約はなく、特開平5−72724号公報に記載のものなど、公知の現像液を使用することができる。なお、現像液は加飾材が溶解型の現像挙動をするものが好ましく、例えば、pKa=7〜13の化合物を0.05〜5mol/Lの濃度で含むものが好ましいが、更に水と混和性を有する有機溶剤を少量添加してもよい。
水と混和性を有する有機溶剤としては、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、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。有機溶剤の濃度は、0.1〜30質量%が好ましい。
また、アルカリ現像液には、更に公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は、0.01〜10質量%が好ましい。
本発明の転写方法は、転写工程後にポストベーク工程を含むことが好ましく、熱可塑性樹脂層及び/又は中間層を除去する工程後にポストベークを行う工程を含むことがより好ましい。ポストベークを行うことにより、未硬化層を硬化させ加飾材とすることが好ましい。
ポストベーク工程においては、転写材料の未硬化層及び遮光層を0.08〜1.2気圧の環境下で50℃〜300℃に加熱して形成することが強度と生産性との両立の観点から好ましい。なお、1気圧=0.101325MPaである。
ポストベークの温度は、50℃〜300℃が好ましく、100℃〜300℃がより好ましく、120℃〜300℃が更に好ましい。
また、ポストベークは2以上の異なる温度でそれぞれ所定の時間だけ行ってもよい。例えば、まず、好ましくは50℃〜200℃、より好ましくは100℃〜200℃で加熱し、次いで、好ましくは200℃〜280℃、より好ましくは220℃〜260℃で加熱することができる。
ポストベークの時間は、20〜150分であることがより好ましく、30〜100分であることが特に好ましい。2段階以上の温度で行う場合には、各段階の時間の合計が20〜150分となるように行うことが好ましい。
ポストベークは、空気環境下で行っても、窒素置換環境下で行ってもよいが、空気環境下で行うことが、特別な減圧装置を用いることなく製造コストを低減できる観点から特に好ましい。
本発明の転写方法は、上述した以外のその他の工程を有していてもよい。
なお、現像工程、熱可塑性樹脂層及び/又は中間層を除去する工程、並びに、その他の工程の例としては、特開2006−23696号公報の段落0035〜0051に記載の方法を本発明においても好適に用いることができる。
熱転写印刷は、未硬化層及び遮光層を、熱転写により形成する。例えば、仮支持体上に未硬化層を含む熱転写材料の仮支持体側を加熱して、仮支持体から未硬化層を転写する。次いで、仮支持体に遮光層を含む熱転写材料の仮支持体側を加熱して、仮支持体から遮光層を未硬化層上に転写する。熱転写材料中に含まれる未硬化層が式4で表される顔料分散剤を含むことが好ましい。なお、熱転写においては、未硬化層が完全に硬化しない程度の加熱温度及び加熱時間で行うことが好ましい。
熱転写印刷の方法としては、インクリボン印刷が好ましい。本発明の加飾材付き基材の製造方法に用いられるインクリボン印刷の方法としては、「ノンインパクトプリンティング−技術と材料−((株)シーエムシー刊、1986年12月1日)」などに記載の方法を挙げることができる。
スクリーン印刷は、未硬化層及び/又は遮光層を、本発明の加飾用着色組成物のスクリーン印刷で作製する。本発明の加飾用着色組成物が、式4で表される顔料分散剤を含むことが好ましい。
スクリーン印刷の方法としては、特に制限はなく公知の方法を用いることができ、例えば特許第4021925号公報に記載の方法などを用いることができる。また、スクリーン印刷を複数回行うことにより、スクリーン印刷でも膜厚を厚くすることもできる。
インクジェット印刷は、未硬化層及び/又は遮光層をそれぞれ、本発明の加飾用着色組成物のインクジェット印刷で作製し、本発明の加飾用着色組成物が式4で表される顔料分散剤を含むことが好ましい。本発明の加飾材付き基材の製造方法に用いられるインクジェット印刷の方法としては、「インクジェット技術のエレクトロニクス応用((株)リアライズ理工センター刊、2006年9月29日)」などに記載の方法を挙げることができる。
本発明のタッチパネルは、本発明の加飾材、本発明の加飾材形成用の転写材料を用いて形成した加飾材、又は、本発明の加飾材付き基材を有する。
このようなタッチパネルは、静電容量型入力装置であることが好ましい。
静電容量型入力装置は、前面板(基材)と、前面板の非接触側に少なくとも下記(1)〜(4)の要素を有し、前面板と(1)加飾材との積層体として本発明の加飾材付き基材を含むことが好ましい。
(1)加飾材
(2)複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン
(3)第一の透明電極パターンと電気的に絶縁され、第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の電極パターン
(4)第一の透明電極パターンと第二の電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層
また、静電容量型入力装置は、第二の電極パターンが透明電極パターンであってもよい。
更に、静電容量型入力装置は、下記(5)を更に有していてもよい。
(5)第一の透明電極パターン及び第二の透明電極パターンの少なくとも一方に電気的に接続され、第一の透明電極パターン及び第二の透明電極パターンとは別の導電性要素
更に、静電容量型入力装置は、前面板(基材)と(1)加飾材と、導電性層として上述の(2)、(3)及び(5)のうち少なくとも1つの電極パターンを有する積層体として、本発明の加飾材付き基材を含むことがより好ましい。
(1)加飾材は、遮光層を更に有していることが好ましい。
まず、静電容量型入力装置の構成について説明する。
図5及び図6は、本発明の静電容量型入力装置の中でも好ましい構成を示す断面図である。
図5において静電容量型入力装置10は、前面板(カバーガラス)1Gと、加飾材2aと、遮光層2bと、第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、絶縁層5と、導電性要素6と、透明保護層7と、から構成されている。加飾材2aには傾斜部2cが設けられており、加飾材2aは、カバーガラス1Gの内方に向かい厚みが薄くなるように形成されている。
図6に示す静電容量型入力装置の他の一例では、静電容量型入力装置10の構成に加え、カバーガラス1Gと加飾材2aとの間にさらにフィルム材1を有している。つまり、フィルム材1のうち第一の透明電極パターン3などが設けられた面の反対側の面に、カバーガラス1Gを設けるようにしてもよい。この実施形態においては、フィルム材1及び/又はカバーガラス1Gが「基材」を構成する。
カバーガラス1Gに加飾材2aを設けたものは、タッチパネル薄型化に対して好適である。フィルム材1に加飾材2aを設け、それをカバーガラス1Gに貼り合わせたものは、タッチパネル生産性に対して好適である。
カバーガラス1Gとしては、コーニング社のゴリラガラスに代表される強化ガラスなどを用いることができる。
また、図5及び図6において、フィルム材1及び/又はカバーガラス1Gの各要素が設けられている側(図5及び図6において上側)を非接触面1aと称する。静電容量型入力装置においては、フィルム材1及び/又はカバーガラス1Gの接触面(非接触面1aの反対の面(操作側の面)、図5及び図6において下側)に指などを接触などさせて入力が行われる。
静電容量型入力装置には、不図示の配線取出し口を設けることができる。配線取出し口を有する静電容量型入力装置の加飾材付き基材を形成する場合、加飾材形成用液体レジストやスクリーン印刷インクを用いて加飾材2aを形成してもよい。基材裏側の汚染を容易に防ぐ観点からは、配線取出し口を有する加飾材付き基材を用いることが好ましい。
図8は、本発明における第一の透明電極パターン及び第二の透明電極パターンの一例を示す説明図である。
図8に示すように、第一の透明電極パターン3は、パッド部分3aが接続部分3bを介して第一の方向Cに延在して形成されている。また、第二の透明電極パターン4は、第一の透明電極パターン3と絶縁層5によって電気的に絶縁されており、第一の方向Cに交差する方向(図8における第二の方向D)に延在して形成された複数のパッド部分によって構成されている。ここで、第一の透明電極パターン3を形成する場合、パッド部分3aと接続部分3bとを一体として作製してもよいし、接続部分3bのみを作製して、パッド部分3aと第二の透明電極パターン4とを一体として作製(パターニング)してもよい。パッド部分3aと第二の透明電極パターン4とを一体として作製(パターニング)する場合、図8に示すように接続部分3bの一部とパッド部分3aの一部とが連結され、かつ、絶縁層5によって第一の透明電極パターン3と第二の透明電極パターン4とが電気的に絶縁されるように各層が形成される。
図9は、開口部8が形成されたカバーガラス1Gの一例を示す上面図である。図10は、加飾材2aが形成された状態の一例を示す上面図である。図11は、第一の透明電極パターン3が形成された状態の一例を示す上面図である。図12は、第二の透明電極パターン4が形成された状態の一例を示す上面図である。図13は、第一及び第二の透明電極パターンとは別の導電性要素6が形成された状態の一例を示す上面図である。これらは、上記説明を具体化した例を示すものであり、本発明の範囲はこれらの図面により限定的に解釈されることはない。
本発明の情報表示装置は、本発明のタッチパネルを有する。本発明のタッチパネルは、OGS型タッチパネルとして用いることが有効である。
本発明のタッチパネルを使用することができる情報表示装置としては、モバイル機器が好ましく、例えば、以下の情報表示装置を挙げることができる。
iPhone4(登録商標)、iPad(登録商標)(以上、米国アップル社製)、Xperia(SO−01B)(ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーション(株)製)、Galaxy S(SC−02B)、Galaxy Tab(SC−01C)(以上、韓国サムスン電子社製)、BlackBerry 8707h(加国リサーチ・イン・モーション社製)、Kindle(米国アマゾン社製)、Kobo Touch(楽天(株)製)。
なお、特に言及がない場合、「部」は「質量部」を表し、「%」又は「wt%」は「質量%」を表す。
<加飾材の作製>
−塗布液の作製−
・樹脂 KE−581U(信越化学工業(株)製シリカ入りコンパウンド型ビニルメチルシリコーンゴム、シリカ含有率33%、式2で表される構造及び式3で表される構造を有する化合物、Rb=メチル基、Rc=メチル基)150部
・架橋剤 C25B(信越化学工業(株)製、式1で表される構造及び式3で表される構造を有する化合物、Ra=メチル基、Rc=メチル基、Si−Hの官能基当量:3mmol/g、化合物中の式1で表される構造の量:化合物中の式3で表される構造の量=22:78(モル比))3.0部
・Pt触媒 C25A(信越化学工業(株)製)0.75部
・白色顔料 CR97(酸化チタン顔料、石原産業(株)製)100部
・キシレン500部
上記成分をニーダーで1時間混合し、流動性のある顔料ペーストを得た。顔料ペーストを取出し、固形分が25%となるようにキシレンで希釈し、塗布液L1を得た。
塗布液の溶媒量を調整して、インクジェット印刷、スクリーン印刷などの公知な種々の印刷方法を利用してガラス基板に加飾材を形成することができるが、多重印刷が不要で工程が簡素な転写方法で加飾材付き基板を作製した。
<<剥離フィルムの準備>>
転写材料の剥離層付きの仮支持体として、以下の剥離フィルムを準備した。
ユニピール TR6(ユニチカ(株)製、厚さ75μmのPETフィルム上にオレフィン系の剥離層を有し、この剥離層からはマット剤が200nm隆起している。)
次に、以下の保護フィルムを準備した。
アルファンE−501(王子エフテックス(株)製、厚さ12μmのポリプロピレンフィルム)
エクストルージョン型塗布機を使用し、剥離層付きの仮支持体の剥離層上に、着色層を形成するための塗布液L1を乾燥厚み35.0μmとなるように塗布し、乾燥させた。着色層の上に、上記の保護フィルムを圧着した。
こうして仮支持体と、着色層とが一体となった転写材料F1を作製した。
図7のような、開口部(15mmΦ)が形成された強化処理ガラス(300mm×400mm×0.7mm)からなるガラス基板を洗浄した。具体的には、強化処理ガラスに25℃に調整したガラス洗浄剤液をシャワーにより20秒間吹き付けながら、ナイロン毛を有する回転ブラシでブラッシングした。このガラス基板を基材予備加熱装置で90℃、2分間予備加熱した。
転写材料F1をガラス基板の四辺に対応するサイズの額縁状に成形した後、保護フィルムを剥離して、このガラス基板上に転写した。その後、転写材料F1の仮支持体を剥離した。着色層を硬化するため、転写した着色層をガラス基板(基材)ごと、150℃30分加熱、更に240℃60分加熱した。これにより、着色層を加熱して形成されてなる加飾材を有する加飾材付き基材を得た。
加飾材付き基材のガラス側の反射スペクトルを積分球付き分光光度計で測定し、それを元に色座標L*a*b*を計算した。L*は主に明るさを、a*は主に赤みを、b*は主に黄色味を示す。
熱処理に影響されやすいb*を指標とし、熱処理前後の変化を以下のように評価した。
A:b*≦0.5
B:0.5<b*≦1.0
C:1.0<b*≦1.5
D:b*>1.5
着色による評価はA、B又はC評価であることが実用上必要であり、A又はB評価であることが好ましく、A評価であることがより好ましい。得られた結果を下記表1に記載した。
加飾材付き基板の作製における熱処理後の加飾層に、ひび割れが起こるかどうかを目視により観察し、ひび割れが起こらないものをA、ひび割れが起こるものをBとして評価した。
得られた結果を下記表1に記載した。
実施例1に記載の成分を表1に記載の成分に代え、塗布液の固形分が25%となるようにキシレンで調整したこと以外は実施例1と同様に実施した。
得られた結果を下記表1に記載した。なお、表1における各成分の量の単位は、質量部である。
KF9901:式1で表される構造及び式3で表される構造を有する化合物、ヒドロシラン化合物、信越化学工業(株)製、Ra=メチル基、Rc=メチル基、Si−Hの官能基当量:7mmol/g、化合物中の式1で表される構造の量:化合物中の式3で表される構造の量=48:52(モル比)
KF99:式1で表される構造を有する化合物、メチルハイドロジェンシリコーン化合物、信越化学工業(株)製、Ra=メチル基、Si−Hの官能基当量:16.7mmol/g
X−40−9246:式1で表される構造及び式2で表される構造を有しないアルコキシシラン化合物、信越化学工業(株)製
DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、日本化薬(株)製、式1で表される構造及び式2で表される構造を有しない混合物
KE167U:式2で表される構造及び式3で表される構造を有する化合物、フェニルビニルメチルシリコーンゴム、信越化学工業(株)製、Rb=メチル基又はフェニル基、Rc=メチル基又はフェニル基
KE5634U:式2で表される構造及び式3で表される構造を有する化合物、ビニルメチルシリコーンゴム、信越化学工業(株)製
KE153U:式2で表される構造及び式3で表される構造を有する化合物、ビニルメチルシリコーンゴム、信越化学工業(株)製
KR251:式1で表される構造及び式2で表される構造を有しないシラノール化合物、信越化学工業(株)製
BR−80:ダイヤナール BR−80、三菱レイヨン(株)製アクリル樹脂、式1で表される構造及び式2で表される構造を有しないアクリル樹脂
UR−4410:バイロン UR−4410、東洋紡(株)製ポリエステル、式1で表される構造及び式2で表される構造を有しないポリエステル
D−15:Zn触媒、信越化学工業(株)製
OXE−01:光重合開始剤、IRGACURE OXE−01、BASF社製
PB7:カ−ボンブラック顔料(C.I.ピグメントブラック7)
PB15:6:銅フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:6)
アルミ:アルミニウム顔料(C.I.ピグメントメタル1)
−顔料分散剤の材料−
顔料分散剤の材料のA成分(メルカプト変性ジメチルポリシロキサン)として用いたA−1はKF−2001(信越化学工業(株)製)、A−2はKF−2004(信越化学工業(株)製)である。
A−1及びA−2は、それぞれ以下の式で表される構造(RAは任意の連結基を表し、a1及びa2は自然数を表し、また、括弧内に表される繰り返し単位は、下記式の順で結合している必要はなく、任意の順番で結合している。)であり、A−1は官能基当量1,900(g/mol)、A−2は官能基当量30,000(g/mol)である。
分散剤成分量と同量の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)に下記表3に従って、メルカプト変性ジメチルポリシロキサンである上記A−1(KF−2001、信越化学工業(株)製)と、シリコーンマクロモノマーである上記B−1(X−22−174ASX、信越化学工業(株)製)と、顔料吸着部位を持つ重合成分として上記C−1(メタクリル酸)と、を溶解すると共に、重合開始剤(ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、「V−601」、和光純薬工業(株)製)を全重合成分(A−1、B−1及びC−1)に対する比率で0.3mol%溶解させ、窒素雰囲気下、80℃で重合を行った。途中、重合開始2時間後に重合開始剤(V−601)を全重合成分に対する比率で0.3mol%追添し、合計4時間重合した。重合後、精製処理及び乾燥を行い、顔料分散剤D−1を得た。
顔料分散剤D−1の合成において、下記表3に従って顔料分散剤の材料のA成分、B成分及びC成分、並びに、それらの比率(共重合比)を変更した以外は、顔料分散剤D−1と同様にして、顔料分散剤D−2〜D−12を得た。
なお、顔料分散剤D−12の合成ではC成分を添加しなかった。
顔料分散剤D−1の合成において、下記表3に従って顔料分散剤の材料のA成分及びC成分の比率(共重合比)を変更し、更にB成分の代わりにD成分として22.5質量%のIBMA(イソブチルメタクリレート)を添加した後に重合開始剤を添加した以外は、顔料分散剤D−1と同様にして、顔料分散剤D−13を得た。
顔料分散剤D−13は、特開2008−274116号公報の段落0054に記載されているグラフト型シリコーンポリマーと同様の組成である。
顔料分散剤D−1の合成において、顔料分散剤の材料のA成分、B成分およびC成分の代わりに、下記表3に従ってTCDMA(トリシクロデカニルメタクリレート)49.3質量%、CHMA(シクロヘキシルメタクリレート)37.6質量%、MMA(メチルメタクリレート)13.1質量%を添加した後に重合開始剤を添加した以外は、顔料分散剤D−1と同様にして、顔料分散剤D−14を得た。
顔料分散剤D−14は、メルカプト変性シリコーン鎖を有さない構造の一般的なグラフト型ポリマーの例である。
顔料分散剤D−1〜D−12の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)、並びに、顔料分散剤D−14の数平均分子量(Mn)をGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー:Gel Permeation Chromatography)を用いて測定した。その結果を下記表3に記載した。GPCに用いたカラム等の詳細を以下に示す。
・カラム:GPCカラム TSKgelSuper HZM−H(東ソー(株)製)
・溶媒:テトラヒドロフラン
・標準物質:単分散ポリスチレン
A−1はA−2と比較してSH含有率が高いため、顔料分散剤の材料のA成分としてA−1を用いた場合、A−2を用いた場合と比較して性能が優れると考えられる。
表1に記載の割合で顔料と顔料分散剤(分散剤)とキシレンとを混合し、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いてビーズミルで30分間分散し、顔料分散液を得た。
25℃の環境下での1週間経時後の顔料分散液の粘度が初期粘度の2倍以下のものをA、2倍よりも大きく3倍以下のものをB、3倍より大きいものをCとして評価した。
分散性評価は、A又はB評価であることが好ましく、A評価であることがより好ましい。
エクストルージョン型塗布機を使用し、剥離層付きの仮支持体の剥離層上に、着色層を形成するための塗布液L19を乾燥厚み3.0μmとなるように塗布し、乾燥させた。更に着色層を形成するための塗布液L10を厚み35.0μmとなるように塗布し、乾燥させた。塗布液L10から形成された着色層の上に、上記の保護フィルムを圧着した。こうして仮支持体に、着色層が積層された転写材料F2を作製した。
静電容量型入力装置は、特開2014−24316号公報に記載の方法で作製した。
転写材料F2を用いて形成した加飾材付き基材、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一及び第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を図5のように積層した前面板を得た。得られた前面板は、静電容量型入力装置として利用可能である。
特開2009−47936号公報の段落0097〜0119に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板(静電容量型入力装置)を貼り合わせ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置を作製した。
上述の各工程において、白色加飾材、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一及び第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板(静電容量型入力装置)は、開口部及び裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、白色加飾材にはピンホールがなく、白色度、ムラも問題なかった。遮光層には同様にピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、及び、これらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
更に、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、また、表示特性及び動作性に優れた画像表示装置(タッチパネルを有する情報表示装置)が得られた。
1G:カバーガラス
2a:加飾材
2b:遮光層
2c:傾斜部
3:導電性層(第一の透明電極パターン)
3a:パッド部分
3b:接続部分
4:導電性層(第二の透明電極パターン)
5:絶縁層
6:導電性層(他の導電性要素)
7:透明保護層
8:開口部
10:静電容量型入力装置
C:第1の方向
D:第2の方向
Claims (12)
- 分子内に少なくとも下記式1で表される構造を有する化合物と、
分子内に少なくとも下記式2で表される構造を有する化合物と、
下記式4で表される顔料分散剤と、
顔料と、を含むことを特徴とする
加飾用着色組成物。
式1及び式2中、Raは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数3〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基を表し、Rbは、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数2〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基を表す。
式4中、R 1 〜R 10 はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アリール基又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、R 11 及びR 12 はそれぞれ独立に、アリーレン基又は炭素数1〜3のアルキレン基を表し、R 13 及びR 14 はそれぞれ独立に、単結合又は二価の有機連結基を表し、Aは顔料吸着部位を有する基を表し、Bは下記式5で表される構造を有する基を表し、L及びnはそれぞれ独立に、1以上の整数を表し、mは0以上の整数を表す。
式5中、R 15 及びR 16 はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アリール基又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、kは1以上の整数を表す。 - 前記分子内に少なくとも式1で表される構造を有する化合物が、下記式3で表される構造を更に有する、請求項1に記載の加飾用着色組成物。
式3中、Rcはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数3〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基を表す。 - 前記分子内に少なくとも式2で表される構造を有する化合物が、下記式3で表される構造を更に有する、請求項1又は2に記載の加飾用着色組成物。
式3中、Rcはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルコキシ基、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、炭素数3〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基を表す。 - 前記Raは、水素原子、メチル基又はフェニル基であり、前記Rbは、メチル基又はフェニル基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加飾用着色組成物。
- 前記R1〜R10はそれぞれ独立に、水素原子、メチル基又はフェニル基であり、前記R15及びR16はそれぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、メチル基又はフェニル基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の加飾用着色組成物。
- 前記顔料が、酸化チタン又はカーボンブラックである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の加飾用着色組成物。
- 白金化合物を更に含有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の加飾用着色組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の加飾用着色組成物を含む加飾材形成用の転写材料。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の加飾用着色組成物からなる加飾材。
- 請求項9に記載の加飾材と、基板とを有する加飾材付き基材。
- 請求項9に記載の加飾材、又は、請求項10に記載の加飾材付き基材を有するタッチパネル。
- 請求項11に記載のタッチパネルを有する情報表示装置。
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