JP6282499B2 - 顔料分散液、白色加飾材、白色加飾材形成用の転写材料、タッチパネル及びこれらの応用 - Google Patents
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Description
このような入力装置(タッチパネル)には、抵抗膜型、静電容量型などがある。静電容量型の入力装置は、単に一枚の基板に透光性導電膜を形成すればよいという利点がある。また、静電容量型の入力装置は、一枚の基板に透光性導電膜を形成すればよいという利点がある。カバーガラス一体型(OGS:One Glass Solution)タッチパネルの静電容量型タッチパネルは、前面板が静電容量型の入力装置と一体化しているため、薄層/軽量化が可能となる。
例えば、特許文献1には、特定のポリシロキサン部分構造を有するケイ素含有重合体により、シリコーン油やフッ素系溶剤等のSP値が低い溶媒に溶解又は分散が容易な非水系ケイ素含有重合体、該重合体を含む非水系樹脂分散液、及びその製造方法を提供することが記載されている。特許文献1の実施例では、このような非水系ケイ素含有重合体と、顔料としてのカーボンブラックとを、シリコーン油中へ分散させた例が記載されている。
特許文献2には、着色剤とSi原子を含む高分子骨格を有する高分子とを少なくとも含む着色剤含有粒子、分散媒とを含む着色剤含有粒子分散液により、分散性及び分散安定性を高めることが記載されている。特許文献2では分散媒としてシリコーンオイル及びパラフィン系炭化水素から選択される少なくとも1種が挙げられている。特許文献2の実施例では、マゼンタ色やシアン色の着色剤を用い、Si原子を含む高分子骨格を有する高分子をシリコーンオイルに分散し、水分を除去した例が記載されている。
特許文献3には、シリコーン鎖を持つ重合成分と、前記シリコーン鎖を持つ重合成分を除く疎水性の重合成分と、ポリアルキレングリコール構造を持つ重合成分と、の共重合体からなる画像表示粒子用高分子分散剤を画像表示粒子本体の表面に付着させた高分子分散剤と、シリコーンオイルを含む分散媒を備える画像表示粒子分散液が記載されている。特許文献3ではこのような画像表示粒子分散液により、分散安定性を高めることが記載されている。特許文献3の実施例では、シアン顔料を用い、シリコーン鎖を持つ重合成分を有する高分子をシリコーンオイルに分散し、水分やt−ブタノールを除去した例が記載されている。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
白色顔料と、
炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒およびアルコール系溶媒のいずれかとを含む顔料分散液;
[2] [1]に記載の顔料分散液は、顔料分散剤が、
少なくとも一般式1で表される部分構造を持つ共重合成分と顔料吸着部位を持つ共重合成分を含む共重合体、
下記一般式2で表される構造、または、
下記一般式3で表される構造であることが好ましい;
[3] [1]または[2]に記載の顔料分散液は、顔料分散剤中の、一般式1で表される部分構造の含有量が50質量%以上であることが好ましい。
[4] [1]〜[3]のいずれか一つに記載の顔料分散剤は、顔料吸着部位が、酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素原子数4以上の炭化水素基、複素環残基、アミド基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、水酸基、チオール基から選択される部位を、少なくとも一種類含むことが好ましい。
[5] [1]〜[4]のいずれか一つに記載の顔料分散液は、白色顔料が、酸化チタンであることが好ましい。
[6] [1]〜[5]のいずれか一つに記載の顔料分散液は、さらに、シリコーン樹脂を含むことが好ましい。
[7] [1]〜[6]のいずれか一つに記載の顔料分散液は、白色加飾材形成用であることが好ましい。
[8] [1]〜[7]のいずれか一つに記載の顔料分散液を用いた白色加飾材。
[9] [1]〜[7]のいずれか一つに記載の顔料分散液を用いた白色着色層を含む、白色加飾材形成用の転写材料。
[10] [8]に記載の白色加飾材と、基板とを有する、白色加飾材付き基材。
[11] [8]に記載の白色加飾材、[9]に記載の白色加飾材形成用の転写材料を用いた白色加飾材または[10]に記載の白色加飾材付き基材を有するタッチパネル。
[12] [11]に記載のタッチパネルを有する情報表示装置。
本発明によれば、本発明の顔料分散液を用いた白色加飾材および白色加飾材付き基材、白色加飾材形成用の転写材料並びにこれらを用いたタッチパネルを提供することができる。また、このタッチパネルを有する情報表示装置を提供することができる。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、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。
本発明の顔料分散液は、下記一般式1で表される部分構造と顔料吸着部位とを同一分子内に含む顔料分散剤と、白色顔料と、炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒およびアルコール系溶媒のいずれかとを含む。
このような構成により、白色で艶のある塗布膜を得られ、かつ、塗布膜を高温処理した後のb値が小さい顔料分散液となる。
上述の顔料分散剤は、上記一般式1で表される部分構造と顔料吸着部位とを同一分子内に含む。
少なくとも一般式1で表される部分構造を持つ共重合成分と顔料吸着部位を持つ共重合成分を含む共重合体、
下記一般式2で表される構造、または、
下記一般式3で表される構造であることが好ましい;
上述の一般式2中、l個のA1は互いに同一であっても、異なっていてもよい。
この有機連結基の具体的な例として、下記の構造単位または該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。
2価の有機連結基としては、1〜100個の炭素原子、0個〜10個の窒素原子、0個〜50個の酸素原子、1個〜200個の水素原子、および0個〜20個の硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。
(A1−R4A−S)l−R3−(R5−P1)m 一般式2’
式中、A1、R4、R5、P1、l及びmはそれぞれ一般式2中のそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同様である。Sは硫黄原子を表わし、R4Aは単結合あるいは2価の有機連結基を表す。n個のR4Aは同一であっても、異なっていてもよい。R4Aで表される2価の有機連結基としては、前記一般式2中のR4で表される2価の有機連結基として挙げられたものと同一のものが用いられ、好ましい態様も同様である。
前記R3で表される(m+l)価の有機連結基としては、1〜100個の炭素原子、0個〜10個の窒素原子、0個〜50個の酸素原子、1個〜200個の水素原子、および0個〜20個の硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。
R5が表す2価の連結基の例には、R4が表す2価の連結基の例が含まれる。R5は単結合又は−S−であるのが好ましい。
nは自然数を表し、2〜300であることが好ましく、10〜200であることがより好ましい。
より好ましいのはメチル系ストレートシリコーンレジンおよびアクリル樹脂変性シリコーンレジンであり、さらに好ましいのはメチル系ストレートシリコーンレジンである。
例えば、以下の化合物A〜Dの組み合わせにより合成することができ、例えば以下の式1)〜式3)のいずれかのスキームにより合成できる。化合物A〜D、式1)〜式3)中、PGMEAはエステル系溶媒の一例であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートであり、V−601は重合開始剤の一例であるジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)であり、l、mおよびnは一般式1〜3中のl、m、nと同じであり、xは0以上の整数であり、R、X、R’およびYは後掲の表2および表3中の置換基を表す。
・カラム:GPCカラム TSKgelSuper HZM−H(東ソー社製)
・溶媒:テトラヒドロフラン
・標準物質:単分散ポリスチレン
前記白色顔料としては、特開2005−7765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、前記白色顔料としては酸化チタン、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、酸化チタン、酸化亜鉛がより好ましく、本発明では前記白色顔料が酸化チタンであることが特に好ましく、その中でもルチル型またはアナターゼ型酸化チタンがさらに特に好ましく、ルチル型酸化チタンがよりさらに特に好ましい。
これにより酸化チタンの触媒活性を抑制でき、耐熱性、褪光性等を改善することができる。
本発明の顔料分散液の塗布膜を高温処理した後のb値を抑制する観点から、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/ジルコニア併用、またはアルミナ/シリカ併用処理が特に好ましい。
前記顔料分散液に対する前記白色顔料の含有率は20〜90質量%であることが好ましく、30〜80質量%であることがより好ましく、40〜75質量%であることが更に好ましい。
また前記顔料分散剤の前記白色顔料に対する重量比は0.2%〜25%であることが好ましく、0.5%〜20%であることがより好ましく、1〜15%であることが更に好ましい。
本発明の顔料分散液を調製する方法としては特に制限はないが、顔料分散時には白色顔料、顔料分散剤、溶媒(およ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縮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。
本発明の顔料分散液を白色着色層の材料(より具体的には塗布液)として用いる場合は、本発明の顔料分散液を調製後に、後述の追加のバインダーや後述の縮合触媒などの添加剤を本発明の顔料分散液に添加して白色着色層の材料を調製することが好ましい。従って、本発明の顔料分散液中での白色顔料の好ましい含有率と、後述の白色着色層中での白色顔料の好ましい含有率も異なっていてもよい。
以下、初めに本発明の顔料分散液を調製した段階での本発明の顔料分散液の好ましい態様を説明し、次に本発明の顔料分散液を白色着色層の材料(より具体的には塗布液)として用いる場合の好ましい態様を説明する。
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、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、ケトン系溶媒が好ましく、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および酢酸エチルが特に好ましい。
本発明の顔料分散液(全固形分と溶媒の合計)に対する炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒およびアルコール系溶媒のいずれかの含有量としては、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、ここで言う「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言い、また「数平均粒径」とは多数の粒子について前記の粒径を求め、この100個平均値をいう。
一方、顔料分散液が上述の顔料分散剤を十分に含むと、分散液の安定性が向上し、白色顔料粒子の沈降、凝集が見られにくくなる。
この白色顔料粒子の沈降、凝集については、分散時に上述の顔料分散剤に加えて分散バインダーを添加し、共分散することが効果ある。分散バインダーとしては、熱着色の点からシリコーンレジン、シリコーンオリゴマーの添加が好ましい。すなわち、本発明の顔料分散液は、さらに、シリコーン樹脂を含んでいても良い。このようなシリコーン樹脂としては特に制限はないが、メチルシリコーンレジン、ジメチルシリコーンレジンが好ましい。シリコーン樹脂としては市販のシリコーン樹脂を用いても良く、例えば信越シリコーン株式会社製 KR251、KR255、KR300、KR311、X−40−9246などを用いることができる。
本発明の顔料分散液を白色着色層の材料として用いる際には追加のバインダー樹脂を加えることが好ましい。追加のバインダー樹脂としては特に制限はないが、耐熱性の観点からシリコーン樹脂が好ましい。シリコーン樹脂として公知のものが使用でき、メチル系ストレートシリコーンレジン、メチルフェニル系ストレートシリコーンレジン、アクリル樹脂変性シリコーンレジン、ポリエステル樹脂変性シリコーンレジン、エポキシ樹脂変性シリコーンレジン、アルキッド樹脂、変性シリコーンレジン及びゴム系のシリコーンレジン等が使用できる。より好ましいのは、メチル系ストレートシリコーンレジン、メチルフェニル系ストレートシリコーンレジン、アクリル樹脂変性シリコーンレジンであり、特に好ましいのは、メチル系ストレートシリコーンレジン、メチルフェニル系ストレートシリコーンレジンである。
追加のバインダー樹脂は、1種のみを用いても、2種以上を混合して用いてもよい。これらを任意の比率で混合することにより膜物性を制御することもできる。追加のバインダー樹脂は分散バインダーと同種のものでも良いし、異なるものを用いても良い。
追加のバインダー樹脂は有機溶媒などに溶解されたものを用いてもよく、例えば、キシレン溶液やトルエン溶液に溶解されたものを用いることができる。
前記顔料分散剤、分散バインダーおよび追加のバインダー樹脂のいずれかあるいは複数にシリコーン樹脂を用いる場合、その架橋反応を促進し、硬化皮膜を形成するために、縮合反応硬化触媒(重合触媒ともいう)を用いてもよい。縮合反応硬化触媒は、金属塩、より好ましくは有機酸金属塩を含有する縮合触媒であることが好ましい。
白色着色層に用いることができるその他の材料としては、後述の転写材料の白色着色層に用いることができる材料を挙げることができ、その他の材料の好ましい範囲も転写材料の白色着色層に用いることができる材料の好ましい範囲と同様である。
ここでいう全固形分とは前記白色着色層から溶剤等を除いた不揮発成分の総質量を意味する。
また、前記白色着色層中に含まれる前記白色顔料以外の成分に対する追加のバインダー樹脂(好ましくはシリコーン樹脂)の割合が80質量%以上であることが本発明の効果を得る観点から好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。
本発明の白色加飾材は、本発明の顔料分散液を用いたものであり、本発明の顔料分散液を元に作製した塗布膜を加熱して形成されてなることが好ましい。また、本発明の顔料分散液を元に作製した塗布膜を白色着色層として製膜した後、この白色着色層を加熱して本発明の白色加飾材を形成してもよい。
本発明の白色加飾材付き基材は、本発明の白色加飾材と、基板とを有する。本発明の白色加飾材付き基材は、基材、白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材、遮光層および導電性層をこの順で有する白色加飾材付き基材であって、白色加飾材付き基材は、厚さ方向に光を透過する透光領域を有し、白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材及び遮光層から構成される加飾材は、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く、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、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、本発明の白色加飾材付き基材の好ましい態様について説明する。
本発明の白色加飾材付き基材における「加飾材」とは、白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材と遮光層の積層体のことを意味する。本発明の白色加飾材付き基材では、基材(フィルムまたはガラス)側より白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材およ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出来る。
図1〜図3に一例を示すように、基材1上に設けられた、白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材2aと遮光層2bの積層体である加飾材の内縁には、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2cを有することが好ましい。導電性層6は、加飾材上に形成されており、加飾材の傾斜部2cに沿って、基材1に延在していることが好ましい。
傾斜部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基材の箇所との間の膜厚段差が緩やか導電性層の断線等の問題を起こしにくくなる。
傾斜部の形成方法については、特に限定されず、遮光層を加熱により収縮させることにより形成する方法、白色着色層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、好ましくは、遮光層を加熱により収縮させることにより形成する方法である。遮光部が加熱により収縮することにより、遮光部側の白色着色層も遮光層に追随して収縮する一方、基材側の白色着色層は遮光層に追随しないので、傾斜部を形成することができる。遮光層を加熱により収縮させることにより傾斜部を形成することについては後記する。
傾斜角θは、図1〜4の点線で示すように、傾斜部表面を平面に近似し、この平面と基材表面とのなす傾斜角である。傾斜角θは、基板を切断し、断面方向から光学顕微鏡用いて基板と傾斜の為す角度を測定することで求めことができる。
遮光層を加熱により収縮させることで傾斜部を形成する場合、白色着色層及び/又は遮光層を構成する樹脂の種類及び/又は組成を変化させることにより、所望の傾斜角を有する傾斜部を形成することができる。
白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の基材側の幅と、遮光層の幅との差(エッジの差)としては、200μm以下が好ましく、5〜100μmが好ましく、10〜90μmがより好ましい。
白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の基材側の幅とは、白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材のうち、基材と接している側の白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の幅をいう。
本発明の白色加飾材付き基材に用いる基材には、種々のものを用いることが出来るが、前記基材は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、透明度が高いものを用いることがより好ましい。本発明の白色加飾材付き基材では、前記基材は、全光透過率が、80%以上であることが好ましい。
前記基材は、ガラスなどでもよい。
本発明の白色加飾材付き基材では、前記基材は、ガラス、TAC、PET、PC、COPまたはシリコーン樹脂(ただし、本明細書中におけるシリコーン樹脂やポリオルガノシロキサンは、R2SiOの構造単位式で現れる狭義の意味に限定されるものではなく、RSiO1.5の構造単位式で表されるシルセスキオキサン化合物も含む)から選ばれることが好ましく、ガラス、シクロオレフィンポリマーまたはシリコーン樹脂からなることが好ましい。
シリコーン樹脂は籠型ポリオルガノシロキサンを主成分とすることが好ましく、かご型シルセスキオキサンを主成分とすることがより好ましい。なお、組成物または層の主成分とは、その組成物またはその層の50質量%以上を占める成分のことを言う。前記シリコーン樹脂やシリコーン樹脂を含む基材としては、特許第4142385号、特許第4409397号、特許第5078269号、特許第4920513号、特許第4964748号、特許第5036060号、特開2010−96848号、特開2011−194647号、特開2012−183818号、特開2012−184371号、特開2012−218322号の各公報に記載のものを用いることができ、これらの公報に記載の内容は本発明に組み込まれる。
本発明の白色加飾材付き基材では、前記基材は、基材表面に導電性層を有することが好ましい。前記導電性層としては、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。
前記基材は、さらに少なくとも、耐傷層および防眩層のうち少なくとも一つを有することが好ましい。
本発明の白色加飾材付き基材は、前記基材と前記遮光層の間に白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材を含むことが好ましい。
本発明の白色加飾材付き基材は、前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の膜厚が、10μm〜40μmであることが、前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の隠蔽力を高めるための観点から、好ましい。
前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の厚みは15〜40μmが更に好ましく、20〜38μmが特に好ましい。
前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の光学濃度(ODとも言う)が0.5以上であることが、前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の隠蔽力を高めるための観点から好ましく、1.0以上であることが特に好ましい。
本発明の白色加飾材付き基材は、前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材の前記基材とは反対側の面上に遮光層を含むことが好ましい。遮光層を形成する樹脂は特に制限はないが、熱架橋性樹脂であることが好ましい。
熱架橋性樹脂としては、例えば、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられ、中でもシロキサン結合を主鎖に有する樹脂が好ましい。また、遮光層は顔料を含むことが好ましい。
前記遮光層は、シリコーン樹脂を含むことが好ましく、中でもメチルシリコーン樹脂であることが好ましい。但し、本発明の白色加飾材付き基材は、本発明の趣旨に反しない限りにおいて前記遮光層中にその他のバインダー樹脂を含んでいてもよい。
前記遮光層に用いることができる、前記シリコーン樹脂や前記顔料以外の成分としては、前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材に用いることができるものとそれぞれ同様である。
前記遮光層中に含まれる前記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%以上であることが本発明の効果を得る観点から好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。
さらに、本発明の白色加飾材付き基材は、前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材中に含まれる前記顔料以外の成分に対する前記シリコーン樹脂の割合が90質量%以上であり、かつ、前記遮光層中に含まれる前記顔料以外の成分に対する前記シリコーン樹脂の割合が70質量%以上であることが好ましい。この場合のより好ましい範囲は、前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材または前記遮光層中におけるより特に好ましい範囲、よりさらに特に好ましい範囲と同様である。
前記遮光層用の色材としては、顔料が好ましく、黒色顔料がより好ましい。前記黒色顔料としては、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、本発明の白色加飾材付き基材では前記遮光層が酸化チタンおよびカーボンブラックのうち少なくとも一つを含むことが好ましく、カーボンブラックがより好ましい。
前記遮光層に用いることができるその他の材料としては、後述のフィルム転写材料の着色層に用いることができる材料を挙げることができ、その他の材料の好ましい範囲もフィルム転写材料の着色層に用いることができる材料の好ましい範囲と同様である。
本発明の白色加飾材付き基材は、前記遮光層の膜厚が、1.0μm〜5.0μmであることが、前記遮光層の隠蔽力を高めるための観点から、好ましい。
前記遮光層の厚みは1.0〜4.0μmが更に好ましく、1.5〜3.0μmが特に好ましい。
前記遮光層の光学濃度(OD)が3.5以上であることが、前記遮光層の隠蔽力を高めるための観点から好ましく、4.0以上であることが特に好ましい。
本発明の白色加飾材付き基材は、前記遮光層の表面抵抗が、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/□以上であることが特に好ましく、1.0×1013Ω/□以上であることがより特に好ましい。なお、Ω/□は、Ω毎スクウェアである。
本発明の白色加飾材付き基材は、前記遮光層上に、さらに導電性層を有する。
前記導電性層としては、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。
本発明の白色加飾材付き基材は、前記導電性層が、インジウム(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。
本発明の白色加飾材付き基材は高温処理後の白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材のb値が小さいため、前記導電性層をスパッタにより蒸着してなる場合でも、得られた白色加飾材付き基材の白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材のb値を小さくすることができる。
本発明の白色加飾材付き基材の製造方法としては特に制限はないが、前記白色着色層および前記遮光層が、それぞれフィルム転写、熱転写印刷、スクリーン印刷およびインクジェット印刷から選ばれる方法で作製されていることが好ましく、フィルム転写が特に好ましい。
具体的には、白色加飾材付き基材の製造方法は、基材上に白色着色層および遮光層をこの順で積層する工程を含み、前記白色着色層および前記遮光層を、それぞれ仮支持体上に少なくとも白色着色層およ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前記白色着色層および前記遮光層の一方を転写した後に前記仮支持体を取り除く方法、仮支持体上に少なくとも白色着色層および遮光層の一方を含む熱転写材料の前記仮支持体側を加熱して、前記仮支持体から少なくとも前記白色着色層および前記遮光層の一方を転写する熱転写印刷、白色着色層形成用組成物または遮光層形成用組成物のスクリーン印刷、および、白色着色層形成用組成物または遮光層形成用組成物のインクジェット印刷から選ばれる方法で作製することができる。また、加飾材は、前記基材上において透光領域を囲むよう額縁上の形状を有するようにし、前記加飾材の内縁には、前記透光領域の内方に向かい前記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。
さらに、白色加飾材付き基材の製造方法は、前記白色着色層および前記遮光層を、少なくとも仮支持体、遮光層および白色着色層の順に含むフィルム転写材料から前記遮光層および前記白色着色層を、前記基材上に転写した後に前記仮支持体を取り除くこと、あるいは、仮支持体および白色着色層を有するフィルム転写材料から前記白色着色層を基材上に転写した後に前記仮支持体を取り除き、さらに少なくとも仮支持体および遮光層を含むフィルム転写材料から前記遮光層を前記白色着色層上に転写した後に前記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)
本発明の白色加飾材形成用の転写材料は、本発明の顔料分散液を用いた白色着色層を含む。本発明の白色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を有する静電容量型入力装置において、図5に記載される前記白色着色層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、開口部を有する基板(前面板)でも開口部分からレジスト成分のモレがなく、特に前面板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白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材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基板裏側を汚染することなく、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を可能となる。
以下、本発明の白色加飾材付き基材に用いられるフィルム転写材料について、転写材料作製方法とフィルム転写材料を構成する各要素について詳細に説明する。
前記フィルム転写材料は遮光層および白色着色層(以下、まとめて着色層ともいう)のうち、少なくとも一方を少なくとも有する。
前記着色層は、前記色材と前記色材を着色層として形成するためのバインダー樹脂材を含む。また、使用する環境、用途に応じて、前記着色層はさらに重合性化合物および重合開始剤を含むことが好ましい。その他、前記着色層は、酸化防止剤、重合禁止剤、を含むことができる。
前記フィルム転写材料の色材としては、本発明の白色加飾材付き基材の遮光層および白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材に用いられる色材をそれぞれ用いることができる。
前記フィルム転写材料のバインダー樹脂は、本発明の白色加飾材付き基材の遮光層および前記白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材に用いられる少なくとも一種の前記シリコーン樹脂を含むこと以外に特に制限はなく、仮支持体上に着色層を形成後に基材に転写できるものを使用することが出来る。
前記着色層には、酸化防止剤を添加してもよい。特に前記着色層が白色着色層である場合、酸化防止剤を添加することが好ましい。前記酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、セミヒンダードフェノール系、燐酸系、分子内に燐酸/ヒンダードフェノールを持つハイブリッド型酸化防止剤が使用できる。
本発明に用いる酸化防止剤は、着色を抑制する観点から、燐酸系酸化防止剤、例えばIRGAFOS168(BASF社製)が好ましい。
また、転写フィルムの前記着色層を塗布により製造する際の溶剤としては、特開2011−95716号公報の段落0043〜0044に記載の溶剤を用いることができる。具体的には、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等が好ましい。
さらに、前記着色層には、その他の添加剤を用いてもよい。前記添加剤としては、例えば特許第4502784号公報の段落0017、特開2009−237362号公報の段落0060〜0071に記載の界面活性剤や、特許第4502784号公報の段落0018に記載の熱重合防止剤、さらに、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。
また、塗布助剤として、メガファックF−780F(DIC社製)等を添加してもよい。
前記転写材料は仮支持体を有する。
前記仮支持体としては、可撓性を有し、加圧、若しくは加圧及び加熱下においても著しい変形、収縮若しく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。
仮支持体の厚みに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。
前記転写材料は、熱可塑性樹脂層を少なくとも1層有していてもよい。前記熱可塑性樹脂層は、前記仮支持体と前記着色層との間に設けられることが好ましい。すなわち、前記転写材料は、前記仮支持体、前記熱可塑性樹脂層および前記着色層をこの順で含むことが好ましい。
前記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。
前記転写材料は、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。前記中間層は、前記仮支持体と前記着色層との間(前記熱可塑性樹脂層を有する場合には、前記熱可塑性樹脂層と前記着色層との間)に設けられることが好ましい。すなわち、前記転写材料は、前記仮支持体、前記熱可塑性樹脂層、中間層および前記着色層をこの順で含むことが好ましい。
前記中間層としては、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。
前記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。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの組み合わせである。
前記転写材料には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護するために前記着色層を覆うようにして、保護剥離層(カバーフィルムとも言う)が設けられることが好ましい。前記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、前記着色層から容易に分離されねばならない。前記保護剥離層の材料としては例えばシリコーン紙、ポリオレフィン若しくはポリテトラフルオロエチレンシートが適当である。
以上で説明した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成することもできる。
フィルム転写材料の製造方法の一例としては、仮支持体上に樹脂組成物を塗布し、乾燥させて着色層を形成する工程と、形成された前記着色層を前記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さらにその他の層を形成してもよい。また、着色層の形成前に、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、前記着色層形成用の組成物、前記熱可塑性樹脂層形成用の塗布液、前記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。
前記フィルム転写材料の着色層を形成するための着色感光性組成物は、着色感光性組成物に含まれる各成分と共に溶剤を用いて好適に調製することができる。
溶剤は、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、および、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。
前記圧着の条件としては、雰囲気温度20〜45℃、線圧1000〜10000N/mが好ましい。
前記着色層の前記基材表面への転写(貼り合わせ)は、着色層を基材表面に重ね、加圧、加熱することに行われる。貼り合わせには、ラミネーター、真空ラミネーター、および、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。
ラミネート方法は、打ち抜いた加飾材料を基材に転写することから、毎葉式で精度良く、基材と加飾材料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。
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式会社製、FVJ−540R、FV700などを挙げることができる。
ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー。
また、膜厚は、50〜200μmの範囲で選ぶことが出来る。
前記フィルム転写材料の製造方法は、前記基材に貼り付けられた前記転写材料から前記仮支持体を取り除く工程を含むことが好ましい。
さらに、前記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、熱可塑性樹脂層と中間層を除去する工程と有することが好ましい。
前記熱可塑性樹脂層と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。前記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。尚、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。前記有機溶剤の濃度は0.1質量%〜30質量%が好ましい。
また、前記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質量%〜10質量%が好ましい。
前記転写工程後にポストベーク工程を含むことが好ましく、前記熱可塑性樹脂層と中間層を除去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。
前記フィルム転写材料の製造方法は、フィルム転写材料の前記白色着色層および遮光層を0.08〜1.2atmの環境下で50〜300℃に加熱して形成することが白色度と生産性の両立の観点から好ましい。
また、本発明における加飾材の内縁には、前記透光領域の内方に向かい前記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が、前記傾斜部は、遮光層を加熱により収縮させることにより形成することが好ましい。例えば、ポストベーク工程において、加飾材を50〜300℃で加熱することにより遮光層を収縮させ、これにより傾斜部を形成することができる。
前記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℃がより好ましい。
また、前記ポストベークは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、先ず50〜200℃、好ましくは100〜200℃で加熱し、次いで、200〜280℃、好ましくは220〜260℃で加熱することができる。
前記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、各段階の温度の合計が20〜150分となるように行うことが好ましい。
前記ポストベークは、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。
前記フィルム転写材料の製造方法は、ポスト露光工程等、その他の工程を有していてもよい。
前記着色層が光硬化性樹脂を有する場合に前記白色着色層および前記遮光層を形成するときは、ポスト露光工程を含むことが好ましい。前記ポスト露光工程は前記白色着色層および前記遮光層の前記基材と接している側の表面方向のみから行っても、前記透明基材と接していない側の表面方向のみから行っても、両面方向から行ってもよい。
前記熱転写印刷は、前記白色着色層および前記遮光層を、それぞれ仮支持体上に少なくとも白色着色層および遮光層の一方を含む熱転写材料の前記仮支持体側を加熱して、前記仮支持体から少なくとも前記白色着色層および前記遮光層の一方を転写する熱転写印刷で作製し、前記熱転写材料中に含まれる前記白色着色層および前記遮光層がいずれもシロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むことが好ましい。前記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。本発明の白色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−(株式会社シーエムシー刊、1986年12月1日)』などに記載の方法を挙げることができる。
前記スクリーン印刷は、前記白色着色層および前記遮光層を、白色着色層形成用組成物または遮光層形成用組成物のスクリーン印刷で作製し、前記白色着色層形成用組成物および前記遮光層形成用組成物がいずれもシロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むことが好ましい。前記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4021925号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。
前記インクジェット印刷は、前記白色着色層および前記遮光層を、白色着色層形成用組成物または遮光層形成用組成物のインクジェット印刷で作製し、前記白色着色層形成用組成物および前記遮光層形成用組成物がいずれもシロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むことが好ましい。本発明の白色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(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、本発明の白色加飾材、本発明の白色加飾材形成用の転写材料を用いた白色加飾材または本発明の白色加飾材付き基材を有することを特徴とする。
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。
前記静電容量型入力装置は、前面板(基板とも言う)と、前記前面板の非接触側に少なくとも下記(1)〜(4)の要素を有し、前記前面板(基板)と(1)白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材を含む加飾材の積層体として本発明の白色加飾材付き基材を含むことが好ましい。
(1)白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材を含む加飾材
(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)前記第一の透明電極パターンと電気的に絶縁され、前記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)前記第一の透明電極パターンと前記第二の電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層
また、前記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。
さらに、前記静電容量型入力装置は、さらに下記(5)を有していてもよい。
(5)前記第一の透明電極パターンおよび前記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、前記第一の透明電極パターンおよび前記第二の透明電極パターンとは別の導電性要素
さらに前記静電容量型入力装置は、前記前面板(基板)と(1)白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材を含む加飾材と、前記導電性層として前記(2)、(3)および(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、本発明の白色加飾材付き基材を含むことがより好ましい。
(1)白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材を含む加飾材は、さらに遮光層を有していることが好ましい。
まず、本発明の製造方法によって形成される静電容量型入力装置の構成について説明する。図5および図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1’(カバーガラス)と、白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材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。白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材2aは傾斜部2cが設けられており、白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材2aは、静電容量型入力装置10の内方に向かい厚みが薄くなるように形成されている。
また、フィルム基材の電極の反対側に、更にカバーガラス1’を設けることが出来る。ガラス基材としては、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および図6において、前面板1および/または1’の各要素が設けられている側を非接触面1aと称する。本発明の静電容量型入力装置10においては、前面板1および/または1’の接触面(1a非接触面の反対の面)に指などを接触などさせて入力が行われる。以下、前面板を、「基材」と称する場合がある。
本発明の静電容量型入力装置10には、不図示の配線取出し口を設けることができる。配線取出し部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2を形成しようとすると、配線取出し部からのレジスト成分のモレや、加飾材でのガラス端からのレジスト成分のはみ出しを生じ、基材裏側を汚染してしまうという問題が起こることがあるが、配線取出し部を有する加飾材付き基材を用いる場合、このような問題も解決することができる。
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ことを特徴とする。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、iPad(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社製)、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(楽天株式会社製)。
なお、特に言及がない場合、「部」は「質量部」を表し、wt%は質量%を表す。
<顔料分散液の作製と白色加飾材の耐熱性評価>
(顔料分散剤の材料)
顔料分散剤の材料のA成分として用いたA−1はX−22−174ASX(信越化学工業株式会社製)、A−2はX−22−174BX(信越化学工業株式会社製)、A−3はKF−2012(信越化学工業株式会社製)である。A−1、A−2およびA−3は、それぞれ以下の一般式で表される構造(Rは任意の置換基または連結基を表し、nは自然数を表す)であり、A−1は官能基当量900(g/mol)、A−2は官能基当量2300(g/mol)、A−3は官能基当量4600(g/mol)である。
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAと省略することがある)に下記表4に従って、シリコーン鎖を持つ重合成分(A−1)として「X−22−174ASX(信越化学工業株式会社製)」と、連鎖移動剤(B−1)とを溶解し、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」)を全重合成分に対する比率で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、4時間重合した。
得られた反応溶液と、顔料吸着部位を持つ重合成分(C−1)をPGMEAに溶解させ、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」)を全重合成分に対する比率で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、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X−1を得た。
下記表4〜6に従って、重合成分、その比率を変更した以外は、顔料分散剤X−1と同様にして、各顔料分散剤X−2〜X−42、X−76〜X―80、比較例1、2を得た。
顔料分散剤X−2〜X−42、X−76〜X―80、比較例1、2は、前記一般式2で表される構造を持つ。
PGMEAに下記表5に従ってシリコーン鎖を持つ重合成分(A−2)として「X−22−174BX(信越化学社製)」と、顔料吸着部位を持つ重合成分としてメタクリル酸(C−1)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」)を全重合成分に対する比率で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、4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6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X−43を得た。
下記表4〜6に従って、重合成分、その比率を変更した以外は、顔料分散剤X−43と同様にして、各顔料分散剤X−44〜X−67およびX−75、X−81〜X−89を得た。
顔料分散剤X−44〜X−67およびX−75、X−81〜X−89の構造は、前記一般式1で表される部分構造を持つ共重合成分と顔料吸着部位を持つ共重合成分を含む共重合体である。
PGMEAに下記表6に従って、シリコーン鎖を持つ重合成分として「X−22−174ASX(信越化学社製)」と、連鎖移動剤(B−3)とを溶解し、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」)を全重合成分に対する比率で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、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X−68を得た。
下記表4〜6に従って、重合成分、その比率を変更した以外は、顔料分散剤X−68と同様にして、各顔料分散剤X−69〜X−74を得た。
顔料分散剤X−69〜X−74は、前記一般式3で表される構造を持つ。
下記表4〜6に記載の割合で顔料分散剤と酸化チタン(アルミナおよびジルコニアで表面処理されたルチル型酸化チタン粒子、一次粒子径0.25μm)とキシレンを混合し、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いてビーズミルで2時間分散し、実施例1〜92および比較例1〜3の顔料分散液を得た。
得られた顔料分散液の各々15.7部をシリコーン樹脂溶液(KR251、信越シリコーン株式会社製)82.4部、塗布助剤(F−780F、DIC株式会社製)0.11部、メチルエチルケトン1.7部と混合し、厚さ0.7mmの白板ガラス上に乾燥膜厚20μmとなるようにスピンコートし、評価用の白色層塗布サンプルとした。
得られた白色層塗布サンプルについて目視で外観を観察し、凝集物等の異状が無い事を確認した。
得られた白色層塗布サンプルについて目視で外観を観察した。
その結果、実施例1〜92の顔料分散液を用いた白色層塗布サンプルは、白色で艶のある塗布物が得られた。このように外観が良好となった理由は、顔料の分散性が良好であったためであると考えられる。
その後、白色層塗布サンプルに対して150℃30分、240℃30分、280℃40分の順で3回の熱処理を行い、3回の熱処理を行ったサンプルを耐熱性評価用サンプルとした。得られた熱処理後の耐熱性評価用サンプルを、各実施例および比較例の白色加飾材とした。
耐熱性評価用サンプル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*は主に耐熱性評価用サンプルの明るさを、a*は主に耐熱性評価用サンプルの赤みを、b*は主に耐熱性評価用サンプルの黄色味を示す。
熱処理に影響されやすいb*を指標とし、
b*が−1.3未満の耐熱性評価用サンプルを耐熱性A、
b*が−1.3以上−0.9未満の耐熱性評価用サンプルを耐熱性B、
b*が−0.9以上−0.5未満の耐熱性評価用サンプルを耐熱性C、
b*が−0.5以上の耐熱性評価用サンプルを耐熱性Dとした。
耐熱性はA、BまたはC評価であることが実用上必要であり、Aまたは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。
比較例1〜3より、一般式(1)で表される部分構造を含まない顔料分散剤を用いた顔料分散液は、耐熱性が悪いことがわかった。
<溶剤違いの顔料分散液の作製と外観評価>
下記表7に記載の割合で分散剤と酸化チタン(アルミナおよびジルコニアで表面処理されたルチル型酸化チタン粒子、一次粒子径0.25μm、)と溶媒を混合し、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いてビーズミルで2時間分散し、実施例100−A、100−Bおよび比較例4の顔料分散液を得た。
比較例4で用いたジメチルシリコーンオイルは、信越シリコーンKF−96(商品名、信越化学工業社製、ジメチルシリコーンオイル100質量%)であり、ポリシロキサンの側鎖と末端がすべてメチル基である構造を有する。
上述の実施例1の顔料分散液とあわせて、組成を下記表7に示す。
得られた白色層塗布サンプルについて目視で外観を観察した。
その結果、実施例1および実施例100−Aの顔料分散液を用いた白色層塗布サンプルは白色で艶のある塗布物が得られた。このように外観が良好となった理由は、顔料の分散性が良好であったためであると考えられる。
実施例100−Bの顔料分散液を用いた白色層塗布サンプルは白色で表面の多くの部分では艶はあるものの、表面の一部がザラザラした感じがあったが、実用上許容できる程度であった。
一方、炭化水素系溶媒もしくはケトン系溶媒、エステル系溶媒、アルコール系溶媒のいずれかを含まない比較例4の顔料分散液を用いた白色層塗布サンプルは艶が無く表面にザラザラした感じがあり、色も灰白色となってしまった。このように外観が悪化した理由は、顔料の分散性が悪かったためと考えられる。
なお、実施例1において、実施例1の顔料分散物の代わりにそれぞれ実施例100−A、100−Bおよび比較例4の顔料分散物を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例100−A、100−Bおよび比較例4の白色加飾材の作製と耐熱性評価を行った。その結果は実施例100−A、100−Bの白色加飾材、比較例4の白色加飾材ともにA評価であった。
<本発明の顔料分散液を用いた白色加飾材の作製>
(遮光層用黒色着色液および白色着色液の調製)
下記表に記載の遮光層用黒色着色液1〜3、および下記表9に記載の白色着色液1〜12を、以下の材料を用いて調製した。表8及び表9中の数値は質量部を示す。
・シリコーン樹脂溶液2(KR311、信越シリコーン株式会社製、シリコーン樹脂のキシレン溶液(不揮発分60質量%))
・シリコーン樹脂溶液3(KR255、信越シリコーン株式会社製、シリコーン樹脂のキシレン溶液(不揮発分50質量%))
・シリコーン樹脂溶液4(KR251、信越シリコーン株式会社製、シリコーン樹脂のトルエン溶液(不揮発分20質量%))
・シリコーン樹脂溶液5(X−40−9246、信越シリコーン株式会社製、シリコーンオリゴマー(100質量%))
・重合触媒2(鉄(III)トリアセチルアセトネート)
・重合触媒3(アルミニウム(III)トリアセチルアセトネート)
・重合触媒4(ジブトキシジルコニウム(IV)ジアセチルアセトネート)
・酸化防止剤(IRGAFOS 168、BASF社製、下記化合物)
<<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(ユニチカ株式会社製、厚さ75μmのPETフィルム上に、剥離層からマット剤が200nm隆起しているオレフィン系の剥離層を有する)
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式会社製、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、遮光層を形成するための上記表に記載の遮光層用黒色着色液1〜3のいずれかを乾燥厚み3.0μmとなるように塗布し、乾燥させた。
遮光層の上に、白色着色層を形成するための上記表に記載の白色着色液1〜12のいずれかを乾燥厚み35.0μmとなるように塗布し、乾燥させた。白色着色層の上に、上記の保護フィルムを圧着した。
こうして仮支持体と、遮光層および白色着色層とが一体となった下記表10に記載の遮光層および白色着色層からなる転写材料101〜114を作製した。得られた転写材料101〜114を、それぞれ実施例101〜114の白色加飾材形成用の転写材料とした。
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)を、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洗浄した。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。
上記のガラス基板上に、作製例101の遮光層白色着色層を積層した転写材料101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で転写した。その後、転写材料101の仮支持体を剥離した。遮光層、および白色着色層を硬化するため、得た膜をガラス基板(基材)ごと、150℃30分加熱、さらに240℃30分加熱した。これにより、白色着色層を加熱して形成されてなる白色加飾材を有する実施例101の白色加飾材付き基材を得た。
実施例101において、用いた白色着色層用白色着色液の材料および遮光層用黒色着色液の材料を上記表10に記載のとおりに変更した以外は実施例101と同様に、ガラス基板上に遮光層および白色着色層が形成された実施例102〜114の白色加飾材付き基材を得た。
上記で得た各実施例の白色加飾材付き基材の特性の評価方法を以下に示す。また、得られた結果を下記表11に記載した。
得られた白色加飾材付き基材の断面において、傾斜部の傾斜面を構成する曲線を直線に近似し、この直線を傾斜角θとした。傾斜角θは断面形状を電子顕微鏡で観察した結果から求めた。
得られた白色加飾材付き基材について、下記基準に基づき外観評価を行った。実用上、許容されるレベルはA、Bである。
A:白色加飾材を有する側から白色加飾材付き基材を目視し、白色加飾材端部と遮光層端部との位置差は確認できず、また、白色加飾材を有する側と反対側から白色加飾材付き基材を目視しても、白色加飾材端部近傍に透過濃度が低い部分は確認できない。
B:白色加飾材を有する側から白色加飾材付き基材を目視すると白色加飾材端部と遮光層端部との位置差は確認できるものの、白色加飾材を有する側と反対側から白色加飾材付き基材を目視しても、白色加飾材端部近傍に透過濃度が低い部分は確認できない。
C:白色加飾材を有する側から白色加飾材付き基材を目視すると白色加飾材端部と遮光層端部との位置差は確認でき、また、白色加飾材を有する側と反対側から白色加飾材付き基材を目視しても、白色加飾材端部近傍に透過濃度が低い部分が確認できる。
D:一部、白層加飾材端部から遮光層がはみ出している。
白色加飾材付き基板上のテーパー傾斜部を含む部分に、下記手法により透明電極層を形成し、その断線数により評価した。
各実施例の白色加飾材付き基材を、真空チャンバー内に導入し、SnO2の含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、DCマグネトロンスパッタリング(条件:基材の温度250℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、厚さ40nmのITO薄膜を形成し、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は80Ω/□であった。
以下の方法で仮支持体上に熱可塑性樹脂層と中間層を形成した。
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、下記処方H1からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。次に、下記処方P1からなる中間層用塗布液を塗布、乾燥させた。
・メタノール :11.1質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :6.36質量部
・メチルエチルケトン :52.4質量部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジル
メタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=
55/11.7/4.5/28.8、分子量=10万、Tg≒70℃)
:5.83質量部
・スチレン/アクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=63/37、
重量平均分子量=1万、Tg≒100℃) :13.6質量部
・モノマー(商品名:BPE−500、新中村化学工業(株)製) :9.1質量部
・塗布助剤(メガファックF−780F、DIC株式会社製) :0.54質量部
・ポリビニルアルコール :32.2質量部
(商品名:PVA205、(株)クラレ製、鹸化度=88%、重合度550)
・ポリビニルピロリドン :14.9質量部
(商品名:K−30、アイエスピー・ジャパン(株)製)
・蒸留水 :524質量部
・メタノール :429質量部
仮支持体上に熱可塑性樹脂層と中間層を有する基材上に、下記処方E1からなるエッチング用光硬化性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。その上に、保護フィルムを圧着させ、仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層(酸素遮断膜)、エッチング用光硬化性樹脂層および保護フィルムが一体となった、エッチング用転写フィルムE1を得た(エッチング用光硬化性樹脂層の膜厚は2.0μmであった)。
・メチルメタクリレート/スチレン/メタクリル酸共重合体
(共重合体組成(質量%):31/40/29、質量平均分子量60000、
酸価163mgKOH/g) :16質量部
・モノマー1(商品名:BPE−500、新中村化学工業(株)製) :5.6質量部
・ヘキサメチレンジイソシアネートのテトラエチレンオキシドモノ
メタクリレート0.5モル付加物 :7質量部
・シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート :2.8質量部
・2−クロロ−N−ブチルアクリドン :0.42質量部
・2,2−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル
ビイミダゾール :2.17質量部
・ロイコクリスタルバイオレット :0.26質量部
・フェノチアジン :0.013質量部
・塗布助剤(商品名:メガファックF−780F、DIC製) :0.03質量部
・メチルエチルケトン :40質量部
・1−メトキシ−2−プロパノール :20質量部
白色加飾材、遮光層、透明電極層を形成した前面板を洗浄し、保護フィルムを除去したエッチング用転写フィルムE1をラミネートした(基材温度:130℃、ゴムローラー温度120℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分)。仮支持体を剥離後、露光マスク(透明電極パターンを有す石英露光マスク)面と前記エッチング用光硬化性樹脂層との間の距離を200μmに設定し、露光量50mJ/cm2(i線)で線幅40μm、本数20本のストライプ状にパターン露光した。
A:作製した20本の透明電極パターンにおいて、断線は0本であった。
B:作製した20本の透明電極パターンにおいて、断線が1本以上確認された。
<第一の透明電極パターンの形成>
(透明電極層の形成)
実施例101の白色加飾材付き基材を、真空チャンバー内に導入し、SnO2含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、DCマグネトロンスパッタリング(条件:基材の温度250℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、厚さ40nmのITO薄膜を形成し、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は80Ω/□であった。
白色加飾材、遮光層、透明電極層を形成した前面板を洗浄し、保護フィルムを除去したエッチング用転写フィルムE1をラミネートした(基材温度:130℃、ゴムローラー温度120℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分)。仮支持体を剥離後、露光マスク(透明電極パターンを有する石英露光マスク)面と前記エッチング用光硬化性樹脂層との間の距離を200μmに設定し、露光量50mJ/cm2(i線)でパターン露光した。
(絶縁層形成用転写フィルムW1の調製)
エッチング用転写フィルムE1作製において、前記エッチングレジストE1を、下記処方W1からなる絶縁層形成用塗布液に代えた以外はエッチング用転写フィルムE1の調製と同様にして、仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層(酸素遮断膜)、絶縁層用光硬化性樹脂層および保護フィルムとが一体となった、絶縁層形成用転写フィルムW1を得た(絶縁層用光硬化性樹脂層の膜厚は1.4μm)。
・バインダー3(シクロヘキシルメタクリレート(a)/メチルメタクリレート(b)/メタクリル酸共重合体(c)のグリシジルメタクリレート付加物(d)(組成(質量%):a/b/c/d=46/1/10/43、質量平均分子量:36000、酸価66mgKOH/g)の1−メトキシ−2−プロパノール、メチルエチルケトン溶液(固形分:45%)) :12.5質量部
・DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬(株)製)
のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(76質量%)
:1.4質量部
・ウレタン系モノマー(商品名:NKオリゴUA−32P、新中村化学(株)製
:不揮発分75%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:
25%) :0.68質量部
・トリペンタエリスリトールオクタアクリレート(商品名:V#802、
大阪有機化学工業(株)製) :1.8質量部
・ジエチルチオキサントン :0.17質量部
・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:Irgacure379、BASF製) :0.17質量部
・分散剤(商品名:ソルスパース20000、アビシア製) :0.19質量部
・界面活性剤(商品名:メガファックF−780F、大日本インキ製)
:0.05質量部
・メチルエチルケトン :23.3質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :59.8質量部
(透明電極層の形成)
前記第一の透明電極パターンの形成と同様にして、白色加飾材、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターンを形成した前面板をDCマグネトロンスパッタリング処理し(条件:基材の温度50℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)、厚さ80nmのITO薄膜を形成し、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、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は110Ω/□であった。
さらに、第一の透明電極パターンの形成と同様にして、エッチング(30℃、50秒間)して、エッチング用光硬化性樹脂層を除去(45℃、200秒間)することにより、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、前記前面板の非接触面および前記遮光層の前記前面板とは逆側の面の両方の領域にまたがって図5のように設置された第二の透明電極パターンを形成した前面板を得た。
前記第一、および第二の透明電極パターンの形成と同様にして、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を形成した前面板をDCマグネトロンスパッタリング処理し、厚さ200nmのアルミニウム(Al)薄膜を形成した前面板を得た。
さらに、第一の透明電極パターンの形成と同様にして、エッチング(30℃、50秒間)して、エッチング用光硬化性樹脂層を除去(45℃、200秒間)することにより、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、第一およ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を得た。
絶縁層の形成と同様にして、前記第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素まで形成した前面板に、保護フィルムを除去した絶縁層形成用転写フィルムW1をラミネートし、仮支持体を剥離後、露光マスクを介さずに露光量50mJ/cm2(i線)で全面露光し、現像、ポスト露光(1000mJ/cm2)、ポストベーク処理を行って、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、第一およ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公報の[0097]〜[0119]段落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実施例121の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、第一およ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、およ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、およ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。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、また、表示特性および動作性に優れた画像表示装置が得られた。
1’ ガラス(カバーガラス。カバーガラスのみを前面板としてもよく、基材とガラスの積層体を前面板としてもよい)
2a 白色加飾材
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
11 強化処理ガラス
C 第1の方向
D 第2の方向
Claims (9)
- 下記一般式1で表される部分構造と顔料吸着部位とを同一分子内に含む顔料分散剤と、
白色顔料と、
キシレン、ケトン系溶媒およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのいずれかとを含み;
前記顔料分散剤中の、前記一般式1で表される部分構造の含有量が50質量%以上であり;
前記顔料吸着部位が、酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素原子数4以上の炭化水素基、複素環残基、アミド基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、水酸基、チオール基から選択される部位を、少なくとも一種類含み;
さらにシリコーン樹脂を含む;
顔料分散液;
- 前記白色顔料が、酸化チタンである、請求項1または2に記載の顔料分散液。
- 白色加飾材形成用である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の顔料分散液。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の顔料分散液を用いた白色加飾材。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の顔料分散液を用いた白色着色層を含む、白色加飾材形成用の転写材料。
- 請求項5に記載の白色加飾材と、基板とを有する、白色加飾材付き基材。
- 白色加飾材を有するタッチパネルであって;
前記白色加飾材は、顔料分散液を用いたもの、または、顔料分散液を用いた白色着色層を含む白色加飾材形成用の転写材料を用いたものであり;
前記顔料分散液は、下記一般式1で表される部分構造と顔料吸着部位とを同一分子内に含む顔料分散剤と、
白色顔料と、
炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒およびアルコール系溶媒のいずれかとを含み;
前記顔料吸着部位が、酸性基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素原子数4以上の炭化水素基、複素環残基、アミド基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、水酸基、チオール基から選択される部位を、少なくとも一種類含む;
タッチパネル。
- 請求項8に記載のタッチパネルを有する情報表示装置。
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