JP6923745B2 - 導電性フィルム、タッチパネルセンサー、タッチパネル - Google Patents
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Description
また、導電性フィルムにおいては銅めっき層を保護する為に、保護層を設ける場合があるが、特許文献1に記載される方法に従って作製された銅めっき層を覆うように保護層を配置した場合、導電性フィルムに対して長時間光照射を行った際の保護層の密着性(以後、「保護層の耐光密着性」ともいう)が十分でなく、さらなる改良が必要であった。
また、本発明は、タッチパネルセンサー、および、タッチパネルを提供することも課題とする。
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
基板の少なくとも一方の表面上に配置された、めっき触媒またはその前駆体と相互作用する官能基を有するパターン状被めっき層と、
パターン状被めっき層を覆うように配置され、基板と接する銅めっき層と、
銅めっき層を覆うように配置された、銅よりも電気化学的に貴な金属を含む金属層と、
銅よりも電気化学的に貴な金属を含む金属層を覆うように配置された、含窒素化合物層と、
含窒素化合物層を覆うように配置された、保護層と、を含む、導電性フィルム。
(2) 含窒素化合物層が、含窒素非芳香族化合物、または、含窒素芳香族化合物を含む、(1)に記載の導電性フィルム。
(3) 含窒素化合物層が、含窒素非芳香族化合物を含む、(2)に記載の導電性フィルム。
(4) 含窒素非芳香族化合物が、含窒素脂肪族非環式化合物である、(3)に記載の導電性フィルム。
(5) 含窒素脂肪族非環式化合物が、後述する式(1)で表される化合物である、(4)に記載の導電性フィルム。
(6) 保護層が、ケイ素原子、硫黄原子、および、リン原子からなる群から選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含む、(1)〜(5)のいずれかに記載の導電性フィルム。
(7) 保護層が、シロキサン系樹脂を含む、(1)〜(6)のいずれかに記載の導電性フィルム。
(8) パターン状被めっき層が、メッシュ状に配置される、(1)〜(7)のいずれかに記載の導電性フィルム。
(9) 基板が3次元形状を有する、(1)〜(8)のいずれかに記載の導電性フィルム。
(10) (1)〜(9)のいずれかに記載の導電性フィルムを含む、タッチパネルセンサー。
(11) (10)に記載のタッチパネルセンサーを含む、タッチパネル。
また、本発明によれば、タッチパネルセンサー、および、タッチパネルを提供できる。
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。また、本発明における図は発明の理解を容易にするための模式図であり、各層の厚みの関係または位置関係などは図の形態に限定されない。
本発明者らは従来技術において導電性フィルムの面状変化が起こる機構について検討したところ、銅めっき層が水分または酸素と接触して形成される銅イオンが基板に浸透して、基板を触媒的に分解してしまうためであることを知見した。特に、被めっき層を覆うように配置される銅めっき層と基板との接触部分において、上記現象が生じやすい。
そこで、本発明者らは、銅めっき層と保護層との間に、特定金属層および含窒素化合物層を配置することにより、銅のイオン化を防ぐことにより上記基板の分解の進行を抑制でき、かつ、保護層の密着性も向上することを知見している。
導電性フィルム10は、基板12と、基板12の一方の表面上に配置されたパターン状被めっき層14と、パターン状被めっき層14を覆うように配置され、かつ、基板12と接している銅めっき層16と、銅めっき層16を覆うように配置される特定金属層18と、特定金属層18を覆うように配置される含窒素化合物層20と、含窒素化合物層20を覆うように配置される保護層22とを含む。
図1および図2に示すように、パターン状被めっき層14はメッシュ状に配置されており、その形状に沿って銅めっき層16が配置されている。つまり、銅めっき層16もメッシュ状に配置されている。
以下、導電性フィルムを構成する各部材について詳述する。
基板は、2つの主面を有し、各部材を支持する部材であればよい。
基板としては、公知の基板(例えば、樹脂基板、ガラス基板、および、セラミック基板など)が挙げられ、可撓性を有する基板(好ましくは絶縁基板)が好ましく、樹脂基板がより好ましい。
樹脂基板の材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、および、シクロオレフィン系樹脂などが挙げられる。
基板の厚みは特に限定されず、取り扱い性および薄型化のバランスの点から、0.05〜2mmが好ましく、0.1〜1mmがより好ましい。
基板としては、透明基板(特に、透明樹脂基板)が好ましい。透明基板とは、可視光(波長400〜700nm)の透過率が60%以上である基板を意図し、その透過率は80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。
支持体としては、公知の支持体(例えば、樹脂支持体、ガラス支持体、および、セラミック支持体など)が挙げられる。樹脂支持体の材料としては、上述した樹脂基板の材料で例示した樹脂が挙げられる。
プライマー層としては、公知のプライマー層が挙げられる。
パターン状被めっき層は、めっき触媒またはその前駆体と相互作用する官能基(以後、「相互作用性基」とも称する)を有する層であって、所定のパターン状に配置される層である。上述したように、図1および図2に示す導電性フィルム10においては、パターン状被めっき層14はメッシュ状に配置される。
後述する銅めっき層は、パターン状被めっき層のパターン模様に沿って配置される。そのため、形成したい銅めっき層の形状に合わせて、パターン状被めっき層を基板上に配置することにより、所望の形状のパターン状銅めっき層が形成される。
なお、図1および図2においては、パターン状被めっき層がメッシュ状に配置された形態を示すが、本発明はこの形態に限定されず、パターン状被めっき層は他のパターン模様状(例えば、ストライプ状)に配置されていてもよい。
相互作用性基としては、例えば、アミノ基、アミド基、イミド基、ウレア基、3級のアミノ基、アンモニウム基、アミジノ基、トリアジン基、トリアゾール基、ベンゾトリアゾール基、イミダゾール基、ベンズイミダゾール基、キノリン基、ピリジン基、ピリミジン基、ピラジン基、キナゾリン基、キノキサリン基、プリン基、トリアジン基、ピペリジン基、ピペラジン基、ピロリジン基、ピラゾール基、アニリン基、アルキルアミン構造を含む基、イソシアヌル構造を含む基、ニトロ基、ニトロソ基、アゾ基、ジアゾ基、アジド基、シアノ基、および、シアネート基などの含窒素官能基;エーテル基、水酸基、フェノール性水酸基、カルボン酸基、カーボネート基、カルボニル基、エステル基、N−オキシド構造を含む基、S−オキシド構造を含む基、および、N−ヒドロキシ構造を含む基などの含酸素官能基;チオフェン基、チオール基、チオウレア基、チオシアヌール酸基、ベンズチアゾール基、メルカプトトリアジン基、チオエーテル基、チオキシ基、スルホキシド基、スルホン基、サルファイト基、スルホキシイミン構造を含む基、スルホキシニウム塩構造を含む基、スルホン酸基、および、スルホン酸エステル構造を含む基などの含硫黄官能基;ホスフェート基、ホスフォロアミド基、ホスフィン基、および、リン酸エステル構造を含む基などの含リン官能基;塩素原子、および、臭素原子などのハロゲン原子を含む基などが挙げられ、塩構造をとりうる官能基においてはそれらの塩も使用できる。
なかでも、極性が高く、めっき触媒またはその前駆体などへの吸着能が高いことから、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、および、ボロン酸基などのイオン性極性基、または、シアノ基が好ましく、カルボン酸基、または、シアノ基がより好ましい。
パターン状被めっき層が相互作用性基を有する繰り返し単位を含むポリマーを含む場合、上記ポリマーの含有量は、パターン状被めっき層全質量に対して、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。上限は特に限定されず、100質量%が挙げられる。
銅めっき層は、パターン状被めっき層を覆うように配置される層である。
上述したように、銅めっき層は、パターン状被めっき層のパターン模様に沿って配置される。例えば、パターン状被めっき層がメッシュ状である場合、形成される銅めっき層もメッシュ状となる。
また、銅めっき層は、基板12と接するように配置される。例えば、図2に示すように、銅めっき層16は、パターン状被めっき層14を覆いつつ、その一部が基板12と接するように配置される。
なお、銅めっき層の厚みとは、図2に示すように、基板12の表面の法線方向に沿った銅めっき層16のパターン状被めっき層14側の表面からパターン状被めっき層14側とは反対側の表面までの厚みT1に該当する。
銅よりも電気化学的に貴な金属を含む金属層は、銅めっき層を覆うように配置される層である。
特定金属層は、銅よりも電気化学的に貴な金属を含む。銅よりも電気化学的に貴な金属としては、パラジウム、銀、金、水銀、および、白金などが挙げられ、導電性フィルムの面状変化がより抑制される点で、パラジウムが好ましい。
特定金属層は、銅よりも電気化学的に貴な金属を主成分として含むことが好ましい。上記主成分とは、特定金属層中に含まれる成分のうち、最も含有量(質量)が大きい成分を意図する。特定金属層中、銅よりも電気化学的に貴な金属の含有量は、特定金属層全質量に対して、55質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、100質量%がさらに好ましい。
なお、特定金属層の厚みとは、図2に示すように、基板12の表面の法線方向に沿った特定金属層18の銅めっき層16側の表面から銅めっき層16側とは反対側の表面までの厚みT2に該当する。
含窒素化合物層は、特定金属層を覆うように配置される層である。含窒素化合物層が銅めっき層と保護層との間に配置されることにより、保護層の耐光密着性が向上する。
含窒素化合物とは、窒素原子を含む化合物を意図する。含窒素化合物は、窒素原子以外に、酸素原子、硫黄原子、リン原子、および、ケイ素原子などのヘテロ原子を含んでいてもよく、保護層の耐光密着性がより優れる点で、酸素原子を含むことが好ましい。
含窒素非芳香族化合物とは、窒素原子を含む非芳香族化合物を意図する。
含窒素非芳香族化合物としては、例えば、含窒素脂肪族非環式化合物、および、含窒素脂肪族環式化合物が挙げられ、保護層の耐光密着性がより優れる点で、含窒素脂肪族非環式化合物が好ましい。
含窒素脂肪族非環式化合物とは、窒素原子を含む非環式(例えば、直鎖状、または、分岐鎖状)の脂肪族化合物を意図し、例えば、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、および、モノエタノールアミンなどが挙げられる。
含窒素脂肪族環式化合物とは、窒素原子を含む環式の脂肪族化合物を意図し、例えば、ピロリジン、および、ピペリジンなどが挙げられる。
含窒素芳香族化合物は、単環構造であっても、多環構造であってもよい。
含窒素芳香族化合物としては、例えば、1,2,3−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、イミダゾール、および、トリアジンなどが挙げられる。
Yは、水素原子、または、上記親水性基以外の置換基を表す。上記親水性基以外の置換基としては、例えば、アルキル基、アリール基、および、ヘテロアリール基が挙げられる。
Lは、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基の種類は特に限定されず、例えば、2価の飽和炭化水素基(直鎖状、分岐鎖状または環状であってもよく、炭素数1〜20が好ましく、例えば、アルキレン基が挙げられる。)、−O−、−S−、−SO2−、−NR−、−CO−(−C(=O)−)、−COO−(−C(=O)O−)、−NR−CO−、−CO−NR−、−SO3−、−SO2NR−、および、これらを2種以上組み合わせた基が挙げられる。ここで、Rは、水素原子またはアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)を表す。
nは1〜3の整数を表し、mは0〜2の整数を表し、n+m=3の関係を満たす。なかでも、保護層の耐光密着性がより優れる点で、nが3、mが0であることが好ましい。
なお、含窒素化合物層の厚みとは、図2に示すように、基板12の表面の法線方向に沿った含窒素化合物層20の特定金属層18側の表面から特定金属層18側とは反対側の表面までの厚みT3に該当する。
保護層は、含窒素化合物層を覆うように配置される層である。保護層は、図2に示すように、基板にも接していることが好ましい。
保護層を構成する材料は特に限定されず、例えば、ケイ素原子、硫黄原子、および、リン原子からなる群から選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含むことが好ましい。
より具体的には、保護層は樹脂を含むことが好ましく、樹脂としては、例えば、シロキサン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオール系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、および、ポリエステル系樹脂などが挙げられ、導電性フィルムの面状変化がより抑制される点、および、保護層の耐光密着性がより優れる点で、シロキサン系樹脂が好ましい。
なお、保護層の厚みとは、図2に示すように、基板12の表面の法線方向に沿った保護層22の基板12と接する表面から基板12側とは反対側の表面までの厚みT4に該当する。
上述した導電性フィルムの製造方法は特に限定されず、以下の工程1〜工程7を含む方法が好ましい。
工程1:基板と被めっき層形成用組成物とを接触させて、基板上に被めっき層前駆体層を形成する工程
工程2:被めっき層前駆体層に露光処理および現像処理を施し、パターン状被めっき層を形成する工程
工程3:パターン状被めっき層にめっき触媒またはその前駆体を付与する工程
工程4:めっき触媒またはその前駆体が付与されたパターン状被めっき層に対して銅めっき処理を施し、銅めっき層を形成する工程
工程5:銅めっき層を覆うように、特定金属層を形成する工程
工程6:特定金属層を覆うように、含窒素化合物層を形成する工程
工程7:含窒素化合物層を覆うように、保護層を形成する工程
以下、各工程の手順について詳述する。
工程1は、基板と被めっき層形成用組成物とを接触させて、基板上に被めっき層前駆体層を形成する工程である。本工程を実施することにより、基板と、基板上に配置された被めっき層前駆体層とを有する被めっき層前駆体層付き基板が得られる。
なお、被めっき層前駆体層とは、硬化処理が施される前の未硬化の状態の層である。
なお、必要に応じて、被めっき層前駆体層から溶媒を除去するために、乾燥処理を実施してもよい。
化合物X:相互作用性基、および、重合性基を有する化合物
組成物Y:相互作用性基を有する化合物、および、重合性基を有する化合物を含む組成物
化合物Xは、相互作用性基が2種以上有していてもよい。
化合物X中は、重合性基が2種以上有していてもよい。また、化合物Xが有する重合性基の数は特に限定されず、1つでも、2つ以上でもよい。
このような重合性基および相互作用性基を有するポリマーの合成方法は特に限定されず、公知の合成方法(特開2009−280905号の段落[0097]〜[0125]参照)が使用される。
相互作用性基を有する化合物は、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。なお、相互作用性基を有する化合物は、重合性基を含んでいてもよい。
相互作用性基を有する化合物の好適形態としては、相互作用性基を有する繰り返し単位を含むポリマー(例えば、ポリアクリル酸)が挙げられる。
相互作用性基を有する繰り返し単位の一好適形態としては、式(A)で表される繰り返し単位が挙げられる。
L1は、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基の種類は特に限定されず、例えば、2価の炭化水素基(2価の飽和炭化水素基であっても、2価の芳香族炭化水素基であってもよい。2価の飽和炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状であってもよく、炭素数1〜20が好ましく、例えば、アルキレン基が挙げられる。また、2価の芳香族炭化水素基は、炭素数5〜20が好ましく、例えば、フェニレン基が挙げられる。それ以外にも、アルケニレン基、アルキニレン基であってもよい。)、2価の複素環基、−O−、−S−、−SO2−、−NR−、−CO−(−C(=O)−)、−COO−(−C(=O)O−)、−NR−CO−、−CO−NR−、−SO3−、−SO2NR−、および、これらを2種以上組み合わせた基が挙げられる。ここで、Rは、水素原子またはアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)を表す。
Zは、相互作用性基を表す。相互作用性基の定義は、上述の通りである。
不飽和カルボン酸とは、カルボン酸基(−COOH基)を有する不飽和化合物である。不飽和カルボン酸の誘導体とは、例えば、不飽和カルボン酸の無水物、不飽和カルボン酸の塩、不飽和カルボン酸のモノエステルなどが挙げられる。
不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、および、シトラコン酸などが挙げられる。
不飽和カルボン酸またはその誘導体由来の繰り返し単位の説明は、上述の通りである。
共役ジエン化合物としては、例えば、イソプレン、1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2,4−ヘキサジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−ヘプタジエン、2,4−ヘプタジエン、1,3−オクタジエン、2,4−オクタジエン、3,5−オクタジエン、1,3−ノナジエン、2,4−ノナジエン、3,5−ノナジエン、1,3−デカジエン、2,4−デカジエン、3,5−デカジエン、2,3−ジメチル−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、3−メチル−1,3−ペンタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、2−フェニル−1,3−ペンタジエン、3−フェニル−1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ペンタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、2−ヘキシル−1,3−ブタジエン、3−メチル−1,3−ヘキサジエン、2−ベンジル−1,3−ブタジエン、および、2−p−トリル−1,3−ブタジエンなどが挙げられる。
ポリマーX中における不飽和カルボン酸またはその誘導体由来の繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、25〜75モル%であることが好ましい。
多官能アクリルアミドは、2つ以上のアクリルアミド基を含む。多官能アクリルアミド中のアクリルアミド基の数は特に限定されず、2〜10つが好ましく、2〜5つがより好ましく、2つがさらに好ましい。
多官能メタクリルアミドは、2つ以上のメタクリルアミド基を含む。多官能メタクリルアミド中のメタクリルアミド基の数は特に限定されず、2〜10つが好ましく、2〜5つがより好ましく、2つがさらに好ましい。
なお、アクリルアミド基およびメタクリルアミド基は、それぞれ以下式(B)および式(C)で表される基である。*は、結合位置を表す。
式(D) −(A−O)q−
Aは、アルキレン基を表す。アルキレン基中の炭素数は特に限定されず、1〜4が好ましく、2〜3がより好ましい。例えば、Aが炭素数1のアルキレン基の場合、−(A−O)−はオキシメチレン基(−CH2O−)を、Aが炭素数2のアルキレン基の場合、−(A−O)−はオキシエチレン基(−CH2CH2O−)を、Aが炭素数3のアルキレン基の場合、−(A−O)−はオキシプロピレン基(−CH2CH(CH3)O−、−CH(CH3)CH2O−または−CH2CH2CH2O−)を示す。なお、アルキレン基は、直鎖状でも、分岐鎖状でもよい。
なお、複数のオキシアルキレン基中のアルキレン基の炭素数は、同一であっても異なっていてもよい。
また、複数種のオキシアルキレン基が含まれる場合、それらの結合順は特に限定されず、ランダム型でもブロック型でもよい。
被めっき層形成用組成物が組成物Yを含む場合、被めっき層形成用組成物中における相互作用性基を有する化合物の含有量は特に制限されないが、被めっき層形成用組成物中の全固形分に対して、10〜90質量%が好ましく、25〜75質量%がより好ましく、35〜65質量%がさらに好ましい。
なお、相互作用性基を有する化合物と重合性基を有する化合物との質量比(相互作用性基を有する化合物の質量/重合性基を有する化合物の質量)は特に限定されず、形成されるパターン状被めっき層の強度およびめっき適性のバランスの点で、0.1〜10が好ましく、0.5〜2がより好ましい。
例えば、被めっき層形成用組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤の種類は特に限定されず、公知の重合開始剤(好ましくは、光重合開始剤)が挙げられる。
被めっき層形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。溶媒の種類は特に限定されず、水および有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、公知の有機溶媒(例えば、アルコール系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、ハロゲン系溶媒、および、炭化水素系溶媒など)が挙げられる。
工程2は、被めっき層前駆体層に露光処理および現像処理を施し、パターン状被めっき層を形成する工程である。
露光処理においては、所望のパターン状被めっき層が得られるように、被めっき層前駆体層に対してパターン状に光照射がなされる。使用される光の種類は特に限定されず、例えば、紫外光、および、可視光が挙げられる。パターン状に光照射を行う際には、所定の形状の開口部を有するマスクを用いて光照射を行うことが好ましい。
被めっき層前駆体層の露光部においては、被めっき層前駆体層中の化合物に含まれる重合性基が活性化され、化合物間の架橋が生じ、層の硬化が進行する。
現像処理の方法は特に限定されず、使用される材料の種類に応じて、最適な現像処理が実施される。現像液としては、例えば、有機溶媒、純水、および、アルカリ水溶液などが挙げられる。
工程3は、パターン状被めっき層にめっき触媒またはその前駆体を付与する工程である。
パターン状被めっき層は上記相互作用性基を有するため、相互作用性基がその機能に応じて、付与されためっき触媒またはその前駆体を付着(吸着)する。
めっき触媒またはその前駆体は、めっき処理の触媒または電極として機能する。そのため、使用されるめっき触媒またはその前駆体の種類は、めっき処理の種類により適宜決定される。
無電解めっき触媒は、無電解めっき時の活性核となるものであれば特に限定されず、例えば、自己触媒還元反応の触媒能を有する金属(Niよりイオン化傾向の低い無電解めっきできる金属として知られるもの)が挙げられる。具体的には、Pd、Ag、Cu、Pt、Au、および、Coなどが挙げられる。
この無電解めっき触媒としては、金属コロイドを用いてもよい。
無電解めっき触媒前駆体は、化学反応により無電解めっき触媒となるものであれば特に限定されず、例えば、上記無電解めっき触媒として挙げた金属のイオンが挙げられる。
上記溶媒としては、例えば、水または有機溶媒が挙げられる。
工程4は、めっき触媒またはその前駆体が付与されたパターン状被めっき層に対して銅めっき処理を施し、銅めっき層を形成する工程である。
銅めっき処理の方法は特に限定されず、例えば、無電解銅めっき処理、または、電解銅めっき処理(電気めっき処理)が挙げられる。本工程では、無電解銅めっき処理を単独で実施してもよいし、無電解銅めっき処理を実施した後にさらに電解銅めっき処理を実施してもよい。
工程5は、銅めっき層を覆うように、特定金属層を形成する工程である。
特定金属層の形成方法としては、積層方法、および、置換方法が挙げられ、置換方法が好ましい。置換方法としては、銅めっき層表面をより貴な金属に置換して被覆層(特定金属層)を作製する方法が挙げられる。貴な金属への置換めっき方法としては、銅よりも電気化学的な貴な金属のイオンを含む溶液(例えば、パラジウムを含む溶液)を用いる方法が挙げられる。銅よりも電気化学的な貴な金属のイオンを含む溶液と銅めっき層とを接触させると、層を構成していた銅が溶解して銅イオンとなり、電子を放出する。この電子が、溶液中の銅よりも電気化学的な貴な金属のイオンを還元し、銅よりも電気化学的な貴な金属が銅めっき層の表面に析出する。
接触の際の溶液の液温は特に限定されず、通常、10〜90℃であり、20〜60℃が好ましい。接触時間は特に限定されず、1〜10分間が好ましい。
工程6は、特定金属層を覆うように、含窒素化合物層を形成する工程である。
含窒素化合物層の形成方法としては、例えば、含窒素化合物を含む組成物と工程5で得られた特定金属層を有する基板とを接触させる方法が挙げられる。接触方法としては、含窒素化合物を含む組成物を上記基板上に塗布する方法、および、含窒素化合物を含む組成物中に上記基板を浸漬する方法が挙げられる。
含窒素化合物の定義は上述した通りである。
含窒素化合物を含む組成物中における含窒素化合物の濃度は特に限定されず、組成物全質量に対して、0.1〜20質量%が好ましい。
含窒素化合物を含む組成物は、含窒素化合物以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、溶媒が挙げられる。溶媒の具体例としては、上述した被めっき層形成用組成物が含んでいてもよい溶媒が挙げられる。
工程7は、含窒素化合物層を覆うように、保護層を形成する工程である。
保護層の形成方法は特に限定されず、用いられる材料にとって最適な方法が選択される。例えば、樹脂を含む保護層を形成する場合は、樹脂前駆体(いわゆる、モノマー)または樹脂を含む組成物を工程6で得られた含窒素化合物層を有する基板上に塗布して、必要に応じて、硬化処理を施す方法が挙げられる。
硬化処理の方法としては、加熱処理が挙げられる。
導電性フィルムを製造する際に、上述したパターン状被めっき層付き基板を変形させて、3次元形状を有するパターン状被めっき層付き基板としてもよい。つまり、上述したパターン状被めっき層付き基板を変形させることにより、3次元形状を有する基板と、この基板上に配置されたパターン状の被めっき層とを有する被めっき層付き基板が得られる。このような3次元形状を有するパターン状被めっき層付き基板を用いて、上述した工程3〜工程7を実施することにより、3次元形状を有する導電性フィルムを製造できる。
本発明の導電性フィルムは、種々の用途に使用できる。例えば、タッチパネルセンサー、半導体チップ、FPC(Flexible printed circuits)、COF(Chip on Film)、TAB(Tape Automated Bonding)、アンテナ、多層配線基板、および、マザーボードなどの種々の用途に適用できる。なかでも、タッチパネルセンサー(特に、静電容量式タッチパネルセンサー)に用いることが好ましい。上記導電性フィルムをタッチパネルセンサーに適用する場合、銅めっき層がタッチパネルセンサー中の検出電極または引き出し配線として機能する。このようなタッチパネルセンサーは、タッチパネルに好適に適用できる。
また、導電性フィルムは、発熱体として用いることもできる。例えば、銅めっき層に電流を流すことにより、銅めっき層の温度が上昇して、銅めっき層が熱電線として機能する。
(被めっき層形成用組成物の調製)
以下の各成分を混合し、被めっき層形成用組成物を得た。
イソプロパノール 36.6質量部
ブタジエン−マレイン酸共重合体42質量%水溶液(ポリサイエンス製) 2.38質量部
化合物A 1質量部
IRGACURE 127(BASF社製) 0.05質量部
樹脂支持体(帝人製PC(ポリカーボネート)フィルム、パンライトPC、厚み125μm)上にアイカトロンZ913−3(アイカ工業製)を塗布し、塗膜を形成した。次に、得られた塗膜に対して紫外光を照射し、塗膜を硬化させ、厚み0.8μmのプライマー層を形成し、樹脂支持体とプライマー層とからなる基板を得た。
次に、得られた基板上に被めっき層形成用組成物を塗布して、厚み0.9μmの被めっき層前駆体層を形成して、被めっき層前駆体層付き基板を得た。
次に、得られた被めっき層付き基板を炭酸ナトリウム1質量%水溶液に常温にて5分間浸漬し、取り出した被めっき層付き基板を純水で洗浄した。次に、Pd触媒付与液(オムニシールド1573アクチベーター、ローム・アンド・ハース電子材料社製)に30℃にて5分間浸漬し、その後、取り出した被めっき層付き基板を純水で洗浄した。次に、得られた被めっき層付き基板を還元液(サーキュポジットP13オキサイドコンバーター60C、ローム・アンド・ハース電子材料社製)に30℃にて5分間浸漬し、その後、取り出した被めっき層付き基板を純水で2回洗浄した。次に、得られた被めっき層付き基板を無電解めっき液(サーキュポジット4500、ローム・アンド・ハース電子材料社製)に45℃にて15分間浸漬し、その後、取り出した被めっき層付き基板を純水にて洗浄して、メッシュ状の銅めっき層を有する基板(銅めっき層付き基板)を得た。なお、銅めっき層は、メッシュ状の被めっき層を覆うように配置され、その一部が基板と接していた(図2参照)。なお、銅めっき層の厚みは、3.0μmであった。
次に、得られた銅めっき層付き基板とOPCブラックカッパー液(奥野製薬製)とを、30℃で3分間接触させて処理を行い、銅めっき層を覆う特定金属層を形成し、特定金属層付き基板を得た(図2参照)。なお、特定金属層には、パラジウムが含まれていた。特定金属層の厚みは、0.1μmであった。
次に、得られた特定金属層付き基板とエタノールアミンを含むブラックキープ液(奥野製薬製)とを、30℃で1分間接触させて、特定金属層を覆う含窒素化合物層(エタノールアミン含有層)を形成し、含窒素化合物層付き基板を得た(図2参照)。
次に、含窒素化合物層付き基板上に、SilFORT PHC587C(モメンティブ製)をイソプロパノールで4倍希釈した溶液をスプレー塗布して、得られた基板を70℃で2時間、次いで100℃で1時間加熱して、含窒素化合物層を覆う保護層(シロキサン系樹脂含有保護層)を含む導電性フィルムを得た(図2参照)。なお、保護層の厚みは、3.0μmであった。
実施例1と同様の手順に従って、銅めっき層付き基板を得た。
次に、得られた銅めっき層付き基板と黒化液(オムニシールド1573アクチベーター、ローム・アンド・ハース電子材料社製)とを25℃で1分間接触させて、取り出した基板を純水にて2回洗浄して、銅めっき層を覆うように配置された特定金属層を含む特定金属層付き基板を得た。なお、特定金属層には、パラジウムが含まれていた。
次に、得られた特定金属層付き基板と1,2,3−トリアゾールを含む水溶液(1,2,3−トリアゾール濃度:1質量%)とを、25℃で1分間接触させて、特定金属層を覆う含窒素化合物層(1,2,3−トリアゾール含有層)を形成し、含窒素化合物層付き基板を得た。
次に、得られた含窒素化合物層付き基板を用いて、実施例1と同様の手順に従って保護層を形成して、導電性フィルムを得た。
実施例1と同様の手順に従って、銅めっき層付き基板を得た。
次に、得られた銅めっき層付き基板を用いて、実施例1と同様の手順に従って保護層を形成して、導電性フィルムを得た。得られた導電性フィルム中には、特定金属層および含窒素化合物層が含まれていない。
(面状評価)
ESPEC製恒温恒湿槽IH401を用い、85℃、85RH%の条件下で、実施例および比較例にて得られた導電性フィルムを500時間曝露した。
曝露後の導電性フィルムを目視および顕微鏡にて観察し、以下の基準に従って評価した。
A:導電性フィルム中に白化および欠損が見られない。
B:導電性フィルム中に白化または欠損が見られるが実用上許容範囲内であり、かつ、基板の溶解および基板中に貫通孔の発生は認められない。
C:導電性フィルム中に著しい白化もしくは欠損がみられるか、または、基板の溶解もしくは基板中に貫通孔の発生がみられる。
スガ試験機製メタリングウェザーメータ−MV3000を用い、実施例および比較例にて得られた導電性フィルムを240Wにて120時間連続照射して曝露した。
曝露後の導電性フィルムの保護層上に18mm幅のセロテープ(登録商標。ニチバン製、LP−18)を貼り付けて、消しゴム摩擦により密着させ、1分間待機した後、90度剥離を実施し、以下の基準に従って評価した。
A:保護層の残存率が95〜100%
B:保護層の残存率が90%以上95%未満
C:保護層の残存率が90%未満
表1中、「特定金属層および含窒素化合物層の有無」欄は、導電性フィルム中における特定金属層および含窒素化合物層の有無を表し、導電性フィルム中に特定金属層および含窒素化合物層が含まれる場合を「有」、導電性フィルム中に特定金属層および含窒素化合物層が含まれない場合を「無」とする。
実施例1と同様の手順に従って、被めっき層付き基板を得た。
被めっき層付き基板の中央部分を半球形状に変形させて、図3のような形状の3次元形状を有する被めっき層付き基板26を得た。
得られた3次元形状を有する被めっき層付き基板を用いて、実施例1と同様の手順に従って、銅めっき層、特定金属層、含窒素化合物層、および、保護層を形成し、3次元形状を有する導電性フィルムを得た。
12 基板
14 パターン状被めっき層
16 銅めっき層
18 特定金属層
20 含窒素化合物層
22 保護層
24 開口部
26 被めっき層付き基板
Claims (11)
- 基板と、
前記基板の少なくとも一方の表面上に配置された、めっき触媒またはその前駆体と相互作用する官能基を有するパターン状被めっき層と、
前記パターン状被めっき層を覆うように配置され、前記基板と接する銅めっき層と、
前記銅めっき層を覆うように配置された、銅よりも電気化学的に貴な金属を含む金属層と、
前記銅よりも電気化学的に貴な金属を含む金属層を覆うように配置された、含窒素化合物層と、
前記含窒素化合物層を覆うように配置された、保護層と、を含む、導電性フィルム。 - 前記含窒素化合物層が、含窒素非芳香族化合物、または、含窒素芳香族化合物を含む、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 前記含窒素化合物層が、前記含窒素非芳香族化合物を含む、請求項2に記載の導電性フィルム。
- 前記含窒素非芳香族化合物が、含窒素脂肪族非環式化合物である、請求項3に記載の導電性フィルム。
- 前記保護層が、ケイ素原子、硫黄原子、および、リン原子からなる群から選択される少なくとも1種のヘテロ原子を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記保護層が、シロキサン系樹脂を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記パターン状被めっき層が、メッシュ状に配置される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 前記基板が3次元形状を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の導電性フィルムを含む、タッチパネルセンサー。
- 請求項10に記載のタッチパネルセンサーを含む、タッチパネル。
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