JPWO2018168243A1 - 導電性積層体の製造方法、導電性積層体、及び、タッチセンサ - Google Patents

導電性積層体の製造方法、導電性積層体、及び、タッチセンサ Download PDF

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Abstract

曲面を含有する3次元形状を含有し、その曲面上に金属層が配置されている導電性積層体であって、外力により変形しにくい導電性積層体を簡便に製造することができる方法を提供する。また、導電性積層体、及び、タッチセンサも提供する。導電性積層体の製造方法は、長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、可とう性基板を引き出して、引き出した可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に被めっき層前駆体層を形成し、支持体を準備し、支持体の少なくとも一方の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板を貼付し、被めっき層前駆体層付き支持体にエネルギーを付与し、パターン状の被めっき層付き支持体を得て、それを曲面を含有する3次元形状に形成し、パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、3次元形状を含有する導電性積層体を得ることを含む。

Description

本発明は、導電性積層体の製造方法、導電性積層体、及び、タッチセンサに関する。
基板上に導電性細線(例えば、金属細線)が形成された導電性積層体は、種々の用途に使用されている。特に、近年、携帯電話又は携帯ゲーム機器などへのタッチパネル又はタッチパッドの搭載率の上昇に伴い、多点検出が可能な静電容量方式のタッチセンサ用の導電性積層体の需要が急速に拡大している。
一方、昨今のタッチパネル又はタッチパッドの普及に伴い、これらを搭載する機器の種類が多様化しており、機器の操作性をより高めるために、タッチ面が曲面であるタッチパネル又はタッチパッドが提案されている。
特許文献1には、「基板上に、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を有するパターン状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る工程Aと、少なくとも被めっき層前駆体層の一部が変形するように被めっき層前駆体層付き基板を変形させて、曲面を含む3次元形状に形成する工程Bと、被めっき層前駆体層にエネルギーを付与して、パターン状の被めっき層を形成する工程Cと、パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程Dと、を有し、工程Cの後で、かつ、工程Dの前に、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程Eを更に有するか、又は、めっき触媒又はその前駆体が工程Aのパターン状の被めっき層前駆体層に含まれる、曲面を含む3次元形状を有する導電性積層体の製造方法。」が記載されている。
国際公開第2016/181824号
本発明者らは、特許文献1に記載された方法によれば、曲面を含有する3次元形状を含有し、その曲面上に金属層が配置されている導電性積層体を簡便に製造することができることを確認した。一方で、上記製造方法により製造された導電性積層体を用いてタッチセンサを作製したところ、その使用方法によっては、曲面を含有する三次元形状が変形してしまうことがあることを明らかとした。
そこで、本発明は、曲面を含有する3次元形状を含有し、その曲面上に金属層が配置されている導電性積層体であって、外力により変形しにくい導電性積層体を簡便に製造することができる方法を提供することを課題とする。
また、本発明は、導電性積層体、及び、タッチセンサを提供することも課題とする。
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
[1] 長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、可とう性基板を引き出して、引き出した可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に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可とう性基板を得る工程A1と、支持体を準備し、支持体の少なくとも一方の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板を貼付して、被めっき層前駆体層付き支持体を得る工程B1と、被めっき層前駆体層付き支持体にエネルギーを付与し、パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程C1と、少なくともパターン状の被めっき層の一部が変形するように、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させて、曲面を含有する3次元形状に形成する工程D1と、パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、パターン状の被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程E1と、を有し、被めっき層前駆体層は、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を含有し、めっき処理の前に、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F1を更に有するか、又は、被めっき層前駆体層が、めっき触媒又はその前駆体を含有する、3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
[2] 工程B1において、支持体の両方の主面上に、それぞれ、被めっき層前駆体層付き可とう性基板を貼付する、[1]に記載の3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
[3] 長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、可とう性基板を引き出して、引き出した可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に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可とう性基板を得る工程A2と、被めっき層前駆体層付き可とう性基板にエネルギーを付与し、パターン状の被めっき層付き可とう性基板を得る工程B2と、支持体を準備し、支持体の少なくとも一方の主面上に、パターン状の被めっき層付き可とう性基板を貼付して、パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程C2と、少なくともパターン状の被めっき層の一部が変形するように、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させて、曲面を含有する3次元形状に形成する工程D2と、パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、パターン状の被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程E2と、を有し、被めっき層前駆体層は、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を含有し、めっき処理の前に、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F2を更に有するか、又は、パターン状の被めっき層前駆体層が、めっき触媒又はその前駆体を含有する、3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
[4] パターン状の被めっき層付き支持体を変形させる前に、少なくとも支持体を脱水する工程を更に有する、[1]〜[3]のいずれかに記載の3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
[5] 被めっき層前駆体層が、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に被めっき層形成用組成物を塗布して形成され、被めっき層形成用組成物が、以下の化合物X、又は、組成物Yを含有する、[1]〜[4]のいずれかに記載の3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
化合物X:めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を含有する化合物組成物Y:めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基を含有する化合物、及び、重合性基を含有する化合物を含有する組成物。
[6] パターン状の金属層の幅が10μm以下である、[1]〜[5]のいずれかに記載の3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
[7] 曲面を含有する3次元形状を含有する支持体と、支持体の形状に追従するように、支持体の少なくとも一方の主面上に配置された可とう性基板と、可とう性基板上に配置され、めっき触媒又はその前駆体を含有する、パターン状の被めっき層と、被めっき層上に配置されたパターン状の金属層と、備える、3次元形状を含有する導電性積層体。
[8] 可とう性基板が、支持体の両方の主面上に配置され、2枚の可とう性基板上に、それぞれ、パターン状の被めっき層と、パターン状の被めっき層上に配置された、パターン状の金属層と、を備える、[7]に記載の3次元形状を含有する導電性積層体。
[9] パターン状の金属層の幅が10μm以下である、[7]又は[8]に記載の3次元形状を含有する導電性積層体。
[10] [7]〜[9]のいずれかに記載の3次元形状を含有する導電性積層体を含有する、タッチセンサ。
本発明によれば、曲面を含有する3次元形状を含有し、その曲面上に金属層が配置されている導電性積層体であって、外力により変形しにくい導電性積層体を簡便に製造することができる方法を提供することができる。
また、本発明は、導電性積層体、及び、タッチセンサを提供することもできる。
本発明の第1実施形態に係る、工程A1を説明する断面模式図である。 本発明の第1実施形態に係る、被めっき層前駆体層付き可とう性基板の断面模式図である。 本発明の第1実施形態に係る、被めっき層前駆体層付き支持体の断面模式図である。 本発明の第1実施形態に係る、パターン状の被めっき層付き支持体の断面模式図である。 本発明の第1実施形態に係る、パターン状の被めっき層付き支持体の上面図である。 本発明の第1実施形態に係る、半球形状を含有する被めっき層付き支持体の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る、半球形状を含有する被めっき層付き支持体のA−A断面図である。 本発明の第1実施形態に係る、半球形状を含有する導電性積層体の斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る、半球形状を含有する導電性積層体のB−B断面図である。 本発明の第1実施形態の第1変形例に係る、被めっき層前駆体層付き支持体の断面模式図である。 本発明の第1実施形態の第1変形例に係る、パターン状の被めっき層付き支持体の断面模式図である。 本発明の第1実施形態の第1変形例に係る、パターン状の被めっき層付き支持体の上面図である。 本発明の第1実施形態の第1変形例に係る、半球形状を含有する導電性積層体の斜視図である。 本発明の第1実施形態の第1変形例に係る、半球形状を含有する導電性積層体のC−C断面図である。 本発明の第2実施形態に係る、パターン状の被めっき層付き可とう性基板の断面模式図である。 本発明の第2実施形態に係る、パターン状の被めっき層付き可とう性基板の上面図である。 本発明の第2実施形態に係る、パターン状の被めっき層付き支持体の断面模式図である。 本発明の第2実施形態の第1変形例に係る、パターン状の被めっき層付き支持体の断面模式図である。 本発明の第2実施形態の第1変形例に係る、パターン状の被めっき層付き支持体の上面図である。 パターン状の被めっき層の部分拡大図である。
以下、本発明について詳細に説明する。
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及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、各層の厚みの関係又は位置関係などは必ずしも実際のものとは一致しない。
[第1の実施形態]
以下、本発明の導電性積層体の製造方法の第1の実施形態について説明する。
本発明の導電性積層体の製造方法の第1の実施形態は、長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、可とう性基板を引き出して、引き出した可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に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可とう性基板を得る工程A1と、支持体を準備し、支持体の少なくとも一方の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板を貼付して、被めっき層前駆体層付き支持体を得る工程B1と、被めっき層前駆体層付き支持体にエネルギーを付与し、パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程C1と、少なくともパターン状の被めっき層の一部が変形するように、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させて、曲面を含有する3次元形状に形成する工程D1と、パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、パターン状の被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程E1と、を有し、被めっき層前駆体層は、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を含有し、めっき処理の前に、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F1を更に有するか、又は、パターン状の被めっき層前駆体層が、めっき触媒又はその前駆体を含有する、3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法である。
以下では、第1の実施形態の各工程、及び、各工程で用いられる材料について、図1〜図9を参照してそれぞれ説明する。
〔工程A1:被めっき層前駆体層付き可とう性基板を得る工程〕
工程A1は、被めっき層前駆体層付き可とう性基板を得る工程であるが、以下ではその一形態である、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基(以下、「相互作用性基」ともいう。)を含有する化合物又はこの化合物を含む組成物(以下、「化合物X」、「組成物Y」という。)を含有する被めっき層形成用組成物を用いて、被めっき層前駆体層付き可とう性基板を得る工程について説明する。
図1に、工程A1を説明する断面模式図、図2に、本工程を経て得られる、被めっき層前駆体層付き可とう基板20の断面模式図を示す。具体的には、図1に示すように、本工程A1は、長尺状の可とう性基板を巻回したロール11から、長尺状の可とう性基板12を引き出して、引き出した長尺状の可とう性基板12を長手方向(図1中の矢印の方向である。)に搬送しつつ、長尺状の可とう性基板12の少なくとも一方の主面上に被めっき層前駆体層13を形成して、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20を得る工程である。
長尺状の可とう性基板12は、2つの主面を有し、曲面を含有する3次元形状に成形でき、かつ、ロール状に巻回せるものであればその種類としては特に制限されない。長尺状の可とう性基板12としては、絶縁性を有することが好ましく、なかでも、樹脂からなることがより好ましい。
長尺状の可とう性基板12の材料としては、ポリエーテルスルフォン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、及び、ポリエチレンナフタレート等)、ポリカーボネート系樹脂、ポリスルフォン系樹脂、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、及び、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。なかでも、熱可塑性樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート、又は、ポリオレフィン系樹脂がより好ましい。
長尺状の可とう性基板12の厚み(mm)は特に制限されないが、取り扱い性及び薄型化のバランスの点から、0.050〜2.0mmが好ましく、0.10〜1.0mmがより好ましい。
また、長尺状の可とう性基板12の引張弾性率としては特に制限されないが、ロール状に巻回しやすく、より優れた取り扱い性を有する点で、0.400〜5.00GPaが好ましく、2.00〜4.00GPaが好ましい。なお、本明細書において引張弾性率とは、JISK7127:1999に準拠して測定される引張弾性率を意図する。
可とう性基板の厚さ(mm)と引張弾性率(GPa)との関係としては特に制限されないが、可とう性基板がロール状により巻回し易い点で、厚さ(mm)と引張弾性率(GPa)との積Mが1.0(GPa・mm)以下が好ましい。上記を満たす可とう性基板としては、例えば、厚さ0.40mmで、引張弾性率が2.40GPaである可とう性基板が挙げられる。
なお、Mの下限値としては特に制限されないが、一般に0.02(GPa・mm)以上が好ましい。
また、長尺状の可とう性基板12は一部又は全部が複層構造であってもよい。
長尺状の可とう性基板12が複層構造である場合、可とう性基板は、偏光板、位相差フィルム、カバープラスチック、ハードコートフィルム、バリアフィルム、粘着フィルム、電磁波遮蔽フィルム、発熱フィルム、アンテナフィルム、及び、タッチパネル以外のデバイス用配線フィルム等を含有してもよい。
長尺状の可とう性基板12の幅及び長さは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。
図1に示すとおり、ロール状に巻回された長尺状の可とう性基板12は、引き出され、長手方向に搬送される。ロール状に巻回された長尺状の可とう性基板12を引き出し、長手方向に搬送する方法としては特に制限されず、公知の方法を用いることができる。
長手方向に搬送された長尺状の可とう性基板12上には、被めっき層前駆体層13が形成される。図1においては、長尺状の可とう性基板12上に、塗布装置14を用いて、被めっき層形成用組成物が塗布され、被めっき層前駆体層13が形成されているが、上記に制限されない。
なお、被めっき層形成用組成物を長尺状の可とう性基板12の主面上に塗布する方法としては特に制限されず、公知の方法を用いることができる。
図1においては、長尺状の可とう性基板12上に形成された被めっき層前駆体層13は、加熱装置15によって加熱される。長尺状の可とう性基板12上に形成された被めっき層前駆体層13が加熱されると、被めっき層前駆体層13が溶剤等を含有している場合、上記の溶剤を除去することができる。このとき、加熱の温度としては一般に70〜130℃が好ましく、加熱の時間としては0.5〜5分が好ましい。なお、図1に示した導電性積層体の製造方法においては、被めっき層前駆体層13を加熱しているが、本発明の第一の実施形態に係る導電性積層体の製造方法においては、被めっき層前駆体層13は加熱されなくてもよい。
上記のようにして得られた被めっき層前駆体層付き可とう性基板20は、再度ロール16に巻回される。被めっき層前駆体層付き可とう性基板20は適度な可とう性を有しており、使用時(後続する工程を実施する)までロール状に巻回して保管することができる。
なお、本発明の第一の実施形態に係る導電性積層体の製造方法においては、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20は、ロールに巻回されなくてもよい。その場合、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20は、所望の大きさに裁断されてもよい。
被めっき層前駆体層の厚みとしては特に制限されないが、一般に0.3〜1.2μmが好ましい。
<被めっき層形成用組成物>
以下では被めっき層形成用組成物に含有される成分について説明する。
被めっき層形成用組成物は、以下の化合物X又は組成物Yを含有する。
化合物X:めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基(以下、単に「相互作用性基」とも称する)、及び、重合性基を有する化合物
組成物Y:めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基を含有する化合物、及び、重合性基を含有する化合物を含む組成物
(化合物X)
化合物Xは、相互作用性基と重合性基とを含有する化合物である。
相互作用性基とは、パターン状の被めっき層に付与されるめっき触媒又はその前駆体と相互作用できる官能基を意図し、例えば、めっき触媒又はその前駆体と静電相互作用を形成可能な官能基、又は、めっき触媒又はその前駆体と配位結合を形成可能な含窒素官能基、含硫黄官能基、若しくは含酸素官能基等を使用することができる。
相互作用性基としては特に制限されず、公知の相互作用性基を用いることができる。相互作用性基としては、例えば、国際公開第2016/181824号の段落0021に記載の基を用いることができる。
なかでも、相互作用性基としては、極性が高く、めっき触媒又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、若しくはボロン酸基などのイオン性極性基、エーテル基、又は、シアノ基が特に好ましく、カルボン酸基(カルボキシル基)又はシアノ基が更に好ましい。化合物Xは、相互作用性基を2種以上含有してもよい。
重合性基は、エネルギー付与により、化学結合を形成しうる官能基であり、例えば、ラジカル重合性基及びカチオン重合性基などが挙げられる。なかでも、反応性がより優れる点から、ラジカル重合性基が好ましい。
ラジカル重合性基としては特に制限されず、公知のラジカル重合性基を用いることができ、例えば、国際公開第2016/181824号の段落0022に記載の基を用いることができる。なかでも、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、ビニル基、スチリル基、アクリルアミド基、又は、メタクリルアミド基が好ましく、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基、又は、スチリル基がより好ましい。
化合物Xは、重合性基を2種以上含有してもよい。また、化合物Xに含有される重合性基の数は特に制限されず、1つでも、2つ以上でもよい。
上記化合物X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。低分子化合物は分子量が1000未満の化合物を意図し、高分子化合物とは分子量が1000以上の化合物を意図する。
なお、上記重合性基を有する低分子化合物とは、いわゆるモノマー(単量体)に該当する。また、高分子化合物とは、所定の繰り返し単位を有するポリマーであってもよい。
また、化合物としては1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記化合物Xがポリマーである場合、ポリマーの重量平均分子量は特に制限されないが、溶解性など取扱い性がより優れる点で、1000以上70万以下が好ましく、より好ましくは2000以上20万以下である。特に、重合感度の観点から、20000以上であることが更に好ましい。
このような重合性基及び相互作用性基を有するポリマーの合成方法は特に制限されず、公知の合成方法(特許公開2009−280905号の段落<0097>〜<0125>参照)が使用される。
・ポリマーの好適形態1
化合物Xがポリマーである場合、その好ましい一形態としては、下記式(a)で表される重合性基を有する繰り返し単位(以下、適宜重合性基ユニットとも称する)、及び、下記式(b)で表される相互作用性基を有する繰り返し単位(以下、適宜相互作用性基ユニットとも称する)を含有する共重合体が挙げられる。
上記式(a)及び式(b)中、R〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は、置換若しくは無置換のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、ブチル基など)を表す。なお、置換基の種類は特に制限されないが、メトキシ基、塩素原子、臭素原子、及びフッ素原子などが挙げられる。
上記式(a)及び式(b)中、X、Y、及びZは、それぞれ独立して、単結合、又は、置換若しく無置換の2価の有機基を表す。2価の有機基としては、置換若しくは無置換の2価の脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1〜8、例えば、メチレン基、エチレン基、又は、プロピレン基などのアルキレン基)、置換若しくは無置換の2価の芳香族炭化水素基(好ましくは炭素数6〜12、例えば、フェニレン基)、−O−、−S−、−SO−、−N(R)−(R:アルキル基)、−CO−、−NH−、−COO−、−CONH−、及びこれらを組み合わせた基(例えば、アルキレンオキシ基、アルキレンオキシカルボニル基、又は、アルキレンカルボニルオキシ基など)などが挙げられる。
上記式(a)及び式(b)中、L及びLは、それぞれ独立して、単結合、又は、置換若しくは無置換の2価の有機基を表す。2価の有機基の定義としては、上述したX、Y、及びZで述べた2価の有機基と同義である。
上記式(b)中、W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。
上記重合性基ユニットの含有量は、反応性(硬化性、重合性)及び合成の際のゲル化の抑制の点から、ポリマー中の全繰り返し単位に対して、5〜50モル%が好ましく、5〜40モル%がより好ましい。
また、上記相互作用性基ユニットの含有量は、めっき触媒又はその前駆体に対する吸着性の観点から、ポリマー中の全繰り返し単位に対して、5〜95モル%が好ましく、10〜95モル%がより好ましい。
・ポリマーの好適形態2
化合物Xがポリマーである場合、第二の好ましい形態としては、下記式(A)、式(B)、及び式(C)で表される繰り返し単位を含む共重合体が挙げられる。
式(A)で表される繰り返し単位は上記式(a)で表される繰り返し単位と同じであり、各基の説明も同じである。
式(B)で表される繰り返し単位中のR、X及びLは、上記式(b)で表される繰り返し単位中のR、X及びLと同じであり、各基の説明も同じである。
式(B)中のWaは、後述するVで表される親水性基又はその前駆体基を除く、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する基を表す。
式(C)中、Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は、置換若しくは無置換のアルキル基を表す。
式(C)中、Uは、単結合、又は、置換若しくは無置換の2価の有機基を表す。2価の有機基の定義は、上述したX、Y及びZで表される2価の有機基と同義である。
式(C)中、Lは、単結合、又は、置換若しくは無置換の2価の有機基を表す。2価の有機基の定義は、上述したL及びLで表される2価の有機基と同義である。
式(C)中、Vは親水性基又はその前駆体基を表す。親水性基とは親水性を示す基であれば特に限定されず、例えば、水酸基、及び、カルボン酸基などが挙げられる。また、親水性基の前駆体基とは、所定の処理(例えば、酸又はアルカリによる処理)により親水性基を生じる基を意味し、例えば、THP(2−テトラヒドロピラニル基)で保護したカルボキシル基などが挙げられる。
上記ポリマーの第二の好ましい形態における各ユニットの好ましい含有量は、以下の通りである。
式(A)で表される繰り返し単位の含有量は、反応性(硬化性、重合性)及び合成の際のゲル化の抑制の点から、ポリマー中の全繰り返し単位に対して、5〜50モル%が好ましく、5〜30モル%がより好ましい。
式(B)で表される繰り返し単位の含有量は、めっき触媒又はその前駆体に対する吸着性の観点から、ポリマー中の全繰り返し単位に対して、5〜75モル%が好ましく、10〜70モル%がより好ましい。
式(C)で表される繰り返し単位の含有量は、水溶液による現像性と耐湿密着性の点から、ポリマー中の全繰り返し単位に対して、10〜70モル%が好ましく、20〜60モル%がより好ましく、30〜50モル%が更に好ましい。
また、化合物Xがポリマーである場合の具体例としては、例えば、特開2009−007540号公報の段落0106〜0112に記載のポリマー、特開2006−135271号公報の段落0065〜0070に記載のポリマー、及び、US2010−080964号の段落0030〜0108に記載のポリマーなどが挙げられる。
なお、上記ポリマーは、公知の方法(例えば、上記で列挙された文献中の方法)により製造することができる。
・モノマーの好適形態
上記化合物Xがモノマーである場合、その好ましい形態としては、例えば、以下の式(X)で表される化合物が挙げられる。
式(X)中、R11〜R13は、それぞれ独立して、水素原子、又は置換若しくは無置換のアルキル基を表す。無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基が挙げられる。また、置換アルキル基としては、メトキシ基、塩素原子、臭素原子、又はフッ素原子などで置換された、メチル基、エチル基、プロピル基、及び、ブチル基が挙げられる。
10は、単結合、又は、2価の有機基を表す。2価の有機基としては、置換若しくは無置換の脂肪族炭化水素基(好ましくは炭素数1〜8)、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基(好ましくは炭素数6〜12)、−O−、−S−、−SO−、−N(R)−(R:アルキル基)、−CO−、−NH−、−COO−、−CONH−、及びこれらを組み合わせた基(例えば、アルキレンオキシ基、アルキレンオキシカルボニル基、アルキレンカルボニルオキシ基など)などが挙げられる。
W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。
(組成物Y)
組成物Yは、相互作用性基を有する化合物、及び、重合性基を有する化合物を含む組成物である。つまり、組成物Yにより形成された被めっき層前駆体層が、相互作用性基を有する化合物、及び、重合性基を有する化合物の2種を含む。相互作用性基及び重合性基の定義は、上述の通りである。
相互作用性基を有する化合物とは、相互作用性基を有する化合物である。このような化合物としては、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。相互作用性基を有する化合物の好適形態としては、上述した式(b)で表される繰り返し単位を有する高分子(例えば、ポリアクリル酸)が挙げられる。なお、相互作用性基を有する化合物には、重合性基は含まれない。
重合性基を有する化合物とは、いわゆるモノマーであり、形成されるパターン状の被めっき層の硬度がより優れる点で、2個以上の重合性基を有する多官能モノマーであることが好ましい。多官能モノマーとしては、具体的には、2〜6個の重合性基を有するモノマーを使用することが好ましい。反応性に影響を与える架橋反応中の分子の運動性の観点から、用いる多官能モノマーの分子量としては150〜1000が好ましく、より好ましくは200〜800である。また、複数存在する重合性基同士の間隔(距離)としては原子数で1〜15であることが好ましい。
重合性基を有する化合物には、相互作用性基が含まれていてもよい。
重合性基を有する化合物の好適形態の一つとしては、以下の式(1)で表される化合物が挙げられる。
式(1)中、R20は、重合性基を表す。
Lは、単結合、又は、2価の有機基を表す。2価の有機基の定義は、上述の通りである。
Qは、n価の有機基を表す。n価の有機基としては、下記式(1A)で表される基、下記式(1B)で表される基、
−NH−、−NR(R:アルキル基)−、−O−、−S−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、芳香族基、ヘテロ環基、及び、これらを2種以上組み合わせた基からなるn価の有機基を好ましい例として挙げることができる。nは、2以上の整数を表し、2〜6が好ましい。
上記多官能モノマーの中でも、形成される被めっき層の硬度がより一層優れるという点から、多官能(メタ)アクリルアミドを用いることが好ましい。
多官能(メタ)アクリルアミドとしては、(メタ)アクリルアミド基を2以上(好ましくは、2以上6以下)有するものであれば特に限定されない。
なかでも、被めっき層の延伸性がより優れる点で、上記多官能(メタ)アクリルアミド化合物としては、式(2)で表される化合物が好ましい。
式(2)中、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制限されないが、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−)を表す。なお、アルキレン基は、直鎖状でも、分岐鎖状でもよい。
式(2)中、mは、オキシアルキレン基の繰り返し数を表し、2以上の整数を表す。繰り返し数は特に制限されないが、2〜10が好ましく、2〜6がより好ましい。
式(2)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基(例えば、ヘテロ原子を含有してもよい脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基等。より具体的には、アルキル基及びアリール基等。)が挙げられる。
式(2)中、L1及びL2は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
2価の連結基としては特に制限されないが、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、分岐鎖状又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−、−NR10−、−CO−(−C(=O)−)、−COO−(−C(=O)O−)、−NR10−CO−、−CO−NR10−、−SO3−、−SO2NR10−、及び、これらを2種以上組み合わせた基が挙げられる。ここで、R10は、水素原子又はアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)を表す。
なお、上記2価の連結基中の水素原子は、ハロゲン原子等他の置換基で置換されていてもよい。
式(2)で表される化合物の好適形態としては、式(3)で表される化合物が挙げられる。
式(3)中のR1、R2、A、及び、mの定義は、式(2)中の各基と同義である。
3及びL4は、それぞれ独立に、−O−、炭素数1〜4のアルキレン基、式(D)で表される基、又は、これらを組み合わせた2価の連結基を表す。

式(D)中、R1は、水素原子またはメチル基を表す。
*は、結合位置を表す。
上記アミド化合物は、各種市販品を利用でき、公技番号2013−502654号記載の方法により合成できる。
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)は特に制限されないが、形成されるパターン状の被めっき層の強度及びめっき適性のバランスの点で、0.1〜10が好ましく、0.5〜5がより好ましい。
被めっき層前駆体層中の化合物X(又は、組成物Y)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100質量%に対して、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、99.5質量%以下が好ましい。
被めっき層前駆体層には、上記化合物X、組成物Y以外の成分が含まれていてもよい。
被めっき層前駆体層には、重合開始剤が含まれていてもよい。重合開始剤が含まれることにより、露光処理の際の重合性基間の反応がより効率的に進行する。
重合開始剤としては特に制限はなく、公知の重合開始剤(いわゆる光重合開始剤)などを用いることができる。重合開始剤の例としては、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、α−アミノアルキルフェノン類、ベンゾイン類、ケトン類、チオキサントン類、ベンジル類、ベンジルケタール類、オキスムエステル類、アンソロン類、テトラメチルチウラムモノサルファイド類、ビスアシルフォスフィノキサイド類、アシルフォスフィンオキサイド類、アントラキノン類、及び、アゾ化合物並びにその誘導体などを挙げることができる。
被めっき層前駆体層中における重合開始剤の含有量は特に制限されないが、被めっき層の硬化性の点で、被めっき層形成用組成物中の全固形分100質量%に対して、0.01〜1質量%であることが好ましく、0.1〜0.5質量%であることがより好ましい。
被めっき層前駆体層には、他の添加剤(例えば、有機溶剤、増感剤、硬化剤、重合禁止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、フィラー、粒子、難燃剤、滑剤、又は、可塑剤など)を必要に応じて添加してもよい。
特に、有機溶剤を含有する場合には、上記の界面活性剤のうちシリコーン系界面活性剤又はフッ素系界面活性剤の機能が一層発揮されるという点から、イソプロパノール又は、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセタートなど親水性の溶媒であることが好ましい。
〔工程B1:被めっき層前駆体層付き支持体を得る工程〕
工程B1は、支持体を準備し、支持体の少なくとも一方の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板を貼付して、被めっき層前駆体層付き支持体を得る工程である。
図3に、工程B1を経て得られる被めっき層前駆体層付き支持体30の断面模式図を示す。
図3の被めっき層前駆体層付き支持体30は、支持体31側の一方の主面上に被めっき層前駆体層付き可とう性基板20が積層されている。
工程B1においては、まず、支持体を準備する。本明細書において準備とは、典型的には購入又は製造を意図する。支持体は、2つの主面を有し、曲面を含有する3次元形状に成形でき、かつ、自己支持性を有するものであればその種類としては特に制限されない。支持体としては、絶縁性を有することが好ましく、なかでも、樹脂からなることがより好ましい。
支持体の材料としては特に制限されず、公知の材料を用いることができる。支持体の材料としては例えば、可とう性基板の材料として既に説明したもの等が挙げられる。
支持体31の厚み(mm)は特に制限されないが、得られる3次元形状を含有する導電性積層体がより優れた自己支持性を有する点で、0.20mm以上が好ましく、0.50mm以上がより好ましい。一方、変形させて3次元形状を形成しやすい点で5.0mm以下が好ましく、2.5mm以下がより好ましい。
また、支持体31の引張弾性率としては特に制限されないが、3次元形状を含有する導電性積層体がより優れた自己支持性を有する点で、1.00〜4.50GPaが好ましく、2.00〜4.00GPaがより好ましい。
支持体の厚さ(mm)と引張弾性率(GPa)の関係としては特に制限されないが、可とう性基板を支持して、より優れた自己支持性を有する3次元形状を含有する導電性積層体が得られる点で、以下の式を満たすよう選択されることがより好ましい。
(式)M+M≧2.0
上記式において、Mは、可とう性基板の厚さ(mm)と引張弾性率(GPa)との積(単位はGPa・mm)を表し、Mは、支持体の厚さ(mm)と引張弾性率(GPa)との積(単位はGPa・mm)を表す。
上記式を満たす可とう性基板と支持体との組合せとしては、例えば、厚さ0.40mmで、引張弾性率が2.40GPaである可とう性基板と、厚さ1.0mmで、引張弾性率が2.40GPaである支持体が挙げられる。
なお、M+Mの上限値としては特に制限されないが、一般に、24以下が好ましく、6.0以下がより好ましい。
なお、3次元形状を含有する導電性積層体が、2枚以上の可とう性基板を備える場合、上記Mは、各可とう性基板のMの和を表すものとする。例えば、厚さ0.40mmで、引張弾性率が2.40GPaである可とう性基板2枚と、厚さ1.0mmで、引張弾性率が2.40GPaである支持体とを備える3次元形状を含有する導電性積層体においては、M+M=(0.96+0.96)+2.40=4.3(四捨五入して有効数字2桁)となる。
また、支持体31は一部又は全部が複層構造であってもよい。
支持体31が複層構造である場合、可とう性基板は、偏光板、位相差フィルム、カバープラスチック、ハードコートフィルム、バリアフィルム、粘着フィルム、電磁波遮蔽フィルム、発熱フィルム、アンテナフィルム、及び、タッチパネル以外のデバイス用配線フィルム等を含有してもよい。
支持体31の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20を貼付する方法としては特に制限されないが、典型的には、支持体31の主面、及び/又は、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20の主面に粘着剤を塗布し、貼り合わせる方法が挙げられる。このとき、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20の被めっき層前駆体層13が形成された側に対向する主面と、支持体31の一方の主面とが貼り合わされる。
上記粘着剤としては特に制限されず、公知の粘着剤を用いることができる。
〔工程C1:パターン状の被めっき層を形成する工程〕
工程C1は、被めっき層前駆体層付き支持体の被めっき層前駆体層にエネルギーを付与してこれを硬化させ、パターン状の被めっき層を形成する工程である。
図4に、工程C1経て得られるパターン状の被めっき層付き支持体40の断面模式図を、図5に、パターン状の被めっき層付き支持体40の上面図を示す。パターン状の被めっき層付き支持体40は、支持体31側から順に、可とう性基板12、及び、パターン状の被めっき層41が積層されている。図4及び図5において、パターン状の被めっき層付き支持体40は、3本の平行な線からなるパターン状の被めっき層41を備えるが、工程C1を経て得られるパターン状の被めっき層付き支持体40としてはこれに制限されない。支持体上における被めっき層41の配置は、得られる導電性積層体の用途に応じて適宜変更することができる。
パターン状の被めっき層41は、相互作用性基の機能に応じて、後述する工程F1の際にめっき触媒又はその前駆体を吸着(付着)する。つまり、パターン状の被めっき層41は、上述しためっき触媒又はその前駆体の良好な受容層として機能する。また、重合性基は、エネルギー付与による硬化処理によって化合物同士の結合に利用され、硬さ及び硬度に優れたパターン状の被めっき層41を得ることができる。
被めっき層前駆体層13にエネルギーを付与する方法としては、特に制限されない。例えば、加熱処理及び露光処理(光照射処理)等が挙げられる。なかでも、処理が短時間で終わり、所望のパターンが得られやすい点で、露光処理が好ましい。被めっき層前駆体層13にエネルギーを付与することにより、化合物中の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。
露光の方法としては特に制限されないが、所望のパターンを備えるフォトマスクを介して、被めっき層前駆体層13に光線又は放射線を照射する方法が挙げられる。光源としては、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、及び、カーボンアーク灯等が挙げられる。放射線としては、電子線、X線、及び、イオンビーム等が挙げられる。より具体的には、赤外線レーザによる走査露光、キセノン放電灯などの高照度フラッシュ露光、及び、赤外線ランプ露光等が挙げられる。
露光時間としては、化合物の反応性及び光源により異なるが、通常、10秒〜5時間が好ましい。露光エネルギーとしては、10〜8000mJ/cmが好ましく、50〜3000mJ/cmがより好ましい。
また、エネルギー付与として加熱処理を用いる場合、送風乾燥機、オーブン、赤外線乾燥機、及び、加熱ドラム等を用いることができる。
上記処理により形成されるパターン状の被めっき層41の厚みは特に制限されないが、生産性の点から、10〜5000nmであることが好ましく、100〜2000nmであることがより好ましい。
図20は、パターン状の被めっき層41の部分拡大図であり、パターン状の被めっき層41は、複数の細線201により構成され、交差する細線201による複数の格子202を含有するメッシュ状のパターンを含有する。
細線201の線幅としては特に制限されないが、形成される金属層の線幅との関係から、20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、8μm以下が更に好ましい。
細線201の線幅の下限値としては特に制限されないが、一般に0.01μm以上が好ましい。
パターン状の被めっき層41が上記のようなメッシュ状のパターンを含有する場合、後述する金属層も同様のメッシュ状のパターンを含有することとなる。このようなパターン状に形成された金属層を含有する導電性積層体は、タッチセンサとして好適に使用できる。なお、図20においては、格子202は略ひし形の形状を含有する。但し、その他の多角形状(例えば、三角形、四角形、六角形、及び、ランダムな多角形)としてもよい。また、一辺の形状を直線状のほか、例えば、対向する2辺については、外方に凸の円弧状とし、他の対向する2辺については、内方に凸の円弧状としてもよい。また、各辺の形状を、外方に凸の円弧と内方に凸の円弧が連続した波線形状としてもよい。なお、図20においては、パターン状の被めっき層41はメッシュ状のパターンを含有するが、この形態には限定されず、図5に示すようにストライプパターンであってもよい。
〔工程D1:曲面を含有する3次元形状を形成する工程〕
工程D1は、少なくともパターン状の被めっき層の一部が変形するように、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させて、曲面を含有する所望の3次元形状に形成する工程である。言い換えれば、パターン状の被めっき層、可とう性基板、及び、支持体が積層されている部分が変形(湾曲)するように、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させ、被めっき層、可とう性基板、及び、支持体に曲面を含有する所望の3次元形状を付与する工程である。本工程後には、表面の少なくとも一部が曲面である(言い換えれば、湾曲部がある)パターン状の被めっき層を含有する被めっき層付き支持体が得られる。
図6及び図7に、工程D1を説明する模式図を示す。図6は、工程D1を経て半球形状に成形された(半球形状を含有する)被めっき層付き支持体60の斜視図であり、図6はそのA−A断面図である。
図4及び図6の比較から分かるように、本工程では、支持体31上に配置されたパターン状の被めっき層41の少なくとも一部が変形(湾曲)するように、支持体31を変形(湾曲)させている。なお、パターン状の被めっき層付き支持体40は、支持体31側から、可とう性基板12、及び、パターン状の被めっき層41が積層されているため、支持体31を変形する際、可とう性基板12及びパターン状の被めっき層41も、支持体31の変形に追従して変形する。なお、図6では、支持体31と可とう性基板12の積層体を可とう性基板付き支持体61として示した。
工程D1は、具体的には、平坦な支持体31の一部(特に、パターン状の被めっき層41が配置されている中央部分)が半球形状に変形され、半球部が形成される。なお、この変形により、支持体は、半球部と、半球部の底面から外側に広がる平坦部を含有する3次元形状となる。
なお、図6及び図7においては、支持体を半球形状に変形する形態を示したが、曲面を含有する3次元形状を含有する支持体が成形されれば、この形態には制限されない。例えば、曲面を含有する3次元形状としては、かまぼこ形状、波型形状、凸凹形状、及び、円柱状等が挙げられる。
また、図6及び図7においては、被めっき層付き支持体の一部を変形させて、被めっき層付き支持体に曲面を含有する3次元形状を付与する形態を示したが、この形態には制限されず、被めっき層付き支持体全体を変形させてもよい。
工程D1における変形方法は特に制限されず、例えば、真空成形、ブロー成形、フリーブロー成形、圧空成形、真空−圧空成形、又は、熱プレス成形などの公知の方法を用いることができる。変形の際の加熱温度としては、支持体の材料の熱変形温度の以上の温度であることが好ましく、支持体オンガラス転移温度(Tg)よりも50〜350℃高い温度範囲とすることが好ましい。例えば、支持体が(メタ)アクリル樹脂の場合は170〜270℃、ポリカーボネートの場合は250〜320℃程度である。
また、成形の際には、予備加熱して、支持体に残存する歪みを除去してもよい。
3次元形状が付与されたパターン状の被めっき層の厚みは、10〜5000nmであることが好ましく、100〜2000nmであることがより好ましい。
〔工程F1:めっき触媒付与工程、工程E1:パターン状の金属層を形成する工程〕
工程E1は、パターン状の被めっき層に対してめっき処理を行い、パターン状の被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程である。本発明の第1の実施形態に係る導電性積層体の製造方法においては、工程E1を行う前に、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F1を実施する。なお、工程F1は、めっき処理の前に行われればよく、以下では、工程D1の後であって、工程E1の前に行う形態について説明するが、工程C1の後であって、工程D1の前に行われてもよい。なかでもより効率的に導電性積層体を作製できる点で、工程D1の後であって、工程E1の前に行われることが好ましい。
図8及び図9に、工程F1、工程E1を説明する模式図を示す。図8は、工程F1及び工程E1を経てパターン状の金属層が積層された半球形状を含有する導電性積層体80の斜視図であり、図9はそのB−B断面図である。
図9に示すように、工程F1によるめっき触媒又はその前駆体の付与と工程E1による金属めっき処理を経ることで、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81上にパターン状の金属層82が積層された導電性積層体80が得られる。
なお、図8及び図9に示される導電性積層体は、パターン状の金属層82が、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81の上面のみに形成されるが、これに制限されず、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81の上面及び側面(すなわち、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81の表面全体)に形成されていてもよい。
以下では、まず、パターン状の被めっき層41にめっき触媒又はその前駆体を付与し、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81を得る工程(工程F1)を説明し、次いで、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81に対してめっき処理を行いパターン状の金属層82を得る工程(工程E1)について説明する。
<工程F1:めっき触媒付与工程>
本工程では、まず、パターン状の被めっき層41にめっき触媒又はその前駆体を付与する。パターン状の被めっき層に上記相互作用性基が含有されるため、上記相互作用性基が、その機能に応じて、付与されためっき触媒又はその前駆体を付着(吸着)する。
より具体的には、パターン状の被めっき層41の表面上に、めっき触媒又はその前駆体が付与される。
めっき触媒又はその前駆体は、めっき処理の触媒又は電極として機能するものである。
そのため、使用されるめっき触媒又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。
なお、用いられるめっき触媒又はその前駆体は、無電解めっき触媒又はその前駆体であることが好ましい。以下で、主に、無電解めっき触媒又はその前駆体について詳述する。
本工程において用いら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、如何なるものも用いることができ、具体的には、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)などが挙げられる。具体的には、Pd、Ag、Cu、Ni、Pt、Au、及び、Coなどが挙げられる。なかでも、触媒能の高さから、Ag、Pd、Pt、又は、Cuが特に好ましい。
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。
本工程において用いられる無電解めっき触媒前駆体とは、化学反応により無電解めっき触媒となりうるものであれば、特に制限なく使用することができる。主には、上記無電解めっき触媒として挙げた金属の金属イオンが用いられる。無電解めっき触媒前駆体である金属イオンは、還元反応により無電解めっき触媒である0価金属になる。無電解めっき触媒前駆体である金属イオンはパターン状の被めっき層へ付与された後、無電解めっき浴への浸漬前に、別途還元反応により0価金属に変化させて無電解めっき触媒としてもよい。また、無電解めっき触媒前駆体のまま無電解めっき浴に浸漬し、無電解めっき浴中の還元剤により金属(無電解めっき触媒)に変化させてもよい。
めっき触媒又はその前駆体をパターン状の被めっき層41に付与する方法としては、例えば、めっき触媒又はその前駆体を適切な溶剤に分散又は溶解させた溶液を調製し、その溶液をパターン状の被めっき層上に塗布するか、又は、その溶液中にパターン状の被めっき層が形成された積層体を浸漬すればよい。
上記溶剤としては、水又は有機溶剤が適宜使用される。
<工程E1:めっき処理工程>
次に、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81に対してめっき処理を行う。
めっき処理の方法は特に制限されず、例えば、無電解めっき処理、及び、電解めっき処理(電気めっき処理)が挙げられる。本工程では、無電解めっき処理を単独で実施してもよいし、無電解めっき処理を実施した後に更に電解めっき処理を実施してもよい。
以下、無電解めっき処理、及び、電解めっき処理の手順について詳述する。
無電解めっき処理とは、めっきとして析出させたい金属イオンを溶かした溶液を用いて、化学反応によって金属を析出させる操作のことをいう。
本工程における無電解めっきは、例えば、無電解めっき触媒が付与されたパターン状の被めっき層を備える積層体を、水洗して余分な無電解めっき触媒(金属)を除去した後、無電解めっき浴に浸漬して行うことが好ましい。使用される無電解めっき浴としては、公知の無電解めっき浴を使用することができる。
無電解めっき触媒前駆体が付与されたパターン状の被めっき層を備える基板を、無電解めっき触媒前駆体がパターン状の被めっき層に吸着又は含浸した状態で無電解めっき浴に浸漬する場合には、積層体を水洗して余分な無電解めっき触媒前駆体(金属塩など)を除去した後、無電解めっき浴中へ浸漬させることが好ましい。
なお、無電解めっき触媒前駆体の還元は、上記のような無電解めっき液を用いる形態とは別に、触媒活性化液(還元液)を準備し、無電解めっき前の別工程として行うことも可能である。
一般的な無電解めっき浴の組成としては、溶剤(例えば、水)の他に、1.めっき用の金属イオン、2.還元剤、3.金属イオンの安定性を向上させる添加剤(安定剤)が主に含まれている。このめっき浴には、これらに加えて、めっき浴の安定剤など公知の添加剤が含まれていてもよい。
無電解めっき浴に用いられる有機溶剤としては、水に可能な溶剤であることが好ましい。その点から、アセトンなどのケトン類、又は、メタノール、エタノール若しくはイソプロパノールなどのアルコール類が好ましく用いられる。無電解めっき浴に用いられる金属の種類としては、銅、すず、鉛、ニッケル、金、銀、パラジウム、又は、ロジウムが知られており、なかでも、導電性の観点からは、銅、銀、又は、金が好ましく、銅がより好ましい。また、上記金属に合わせて最適な還元剤、添加剤が選択される。
無電解めっき浴への浸漬時間としては、1分〜6時間程度であることが好ましく、1分〜3時間程度であることがより好ましい。
本工程おいては、パターン状の被めっき層41に付与されためっき触媒又はその前駆体が電極としての機能を有する場合、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81に対して、電気めっきを行うことができる。
なお、上述したように、本工程においては、上記無電解めっき処理の後に、必要に応じて、電解めっき処理を行うことができる。このような形態では、形成されるパターン状金属層の厚みを適宜調整可能である。
図8及び図9に示すように、第1の実施形態により得られる導電性積層体は、半球形状を有する支持体31と、支持体の外周曲面上に、可とう性基板12と、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81と、パターン状の被めっき層上に配置されたパターン状の金属層82とをそれぞれ有する。
パターン状の金属層82の線幅としては特に制限されないが、一般に、20μm以下が好ましく、金属細線がより視認されにくい点で、10μm以下がより好ましく、8μm以下が更に好ましい。また、パターン状の金属層82の線幅の下限値としては特に制限されないが、一般に0.01μm以上が好ましい。
パターン状の金属層82の厚みとしては特に制限されないが、一般に100〜2000nmが好ましく、100〜1000nmがより好ましい。
導電性積層体は後述するように種々の用途に適用できるが、例えば、タッチセンサ(特に静電容量式タッチセンサ)に適用できる。導電性積層体をタッチセンサに適用する場合は、パターン状金属層をいわゆるセンサー電極として機能させることができ、必要に応じて、パターン状金属層の端部には図示しない引き出し配線が電気的に接続していてもよい。
〔任意工程〕
本実施形態に係る導電性積層体の製造方法は、本発明の効果を奏する限りにおいて上記以外の工程を有していてもよい。上記以外の工程としては、例えば、脱水工程、及び、プライマー層形成工程等が挙げられる。
<脱水工程>
導電性積層体の製造方法は、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させる前に、少なくとも支持体を脱水する工程を更に有することが好ましい。パターン状の被めっき層付き支持体を変形させる前に、とは、例えば、工程D1の直前であってもよいし、工程B1において支持体を準備する際であってもよい。
支持体を脱水する方法としては特に制限されないが、加熱、及び/又は、減圧する方法が挙げられる。加熱温度としては、80〜120℃が好ましく、加熱時間としては、10〜30時間が好ましい。また、減圧度としては、大気圧を0kPaとしたゲージ圧で−20〜−100kPaが好ましい。
導電性積層体の製造方法が脱水工程を有することにより、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させる際に、支持体や可とう性基板からの発泡を抑制し、また、支持体と可とう性基板との間の剥離の発生をより抑制することができる。
<プライマー層形成工程>
導電性積層体の製造方法は、工程A1を実施する前に、可とう性基板12上にプライマー層を設ける工程を実施してもよい。可とう性基板12と露光硬化により形成されるパターン状の被めっき層41との間にプライマー層が配置されることにより、両者の密着性がより向上する。
以下、プライマー層について説明する。
プライマー層の厚みは特に制限されないが、一般的には、0.01〜100μmが好ましく、0.05〜20μmがより好ましく、0.05〜10μmが更に好ましい。
プライマー層の材料は特に制限されず、基板との密着性が良好な樹脂であることが好ましい。樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもそれらの混合物でもよい。例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及び、イソシアネート系樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド、及び、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂などが挙げられる。
プライマー層の形成方法は特に制限されず、使用される樹脂を基板上にラミネートする方法、又は、必要な成分を溶解可能な溶剤に溶解し、塗布などの方法で基板表面上に塗布し、乾燥する方法などが挙げられる。
[第1の実施形態の第1変形例]
以下、導電性積層体の製造方法の第1の実施形態の第1変形例について説明する。第一の実施形態では、金属層を支持体の片面側だけに配置する形態について述べたが導電性積層体の製造方法としては上記に制限されず、支持体の両面に金属層を配置してもよい。
つまり、導電性積層体の製造方法の第1の実施形態の第1変形例は、第1の実施形態における工程B1が、支持体の両方の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板を貼付して、被めっき層前駆体層付き支持体を得る工程B1−2である。
なお、第1の実施形態の第1変形例における工程A1は、第1の実施形態の工程A1と同様であり説明を省略する。また、第1の実施形態の第1変形例の各工程において用いられる材料は、第1の実施形態において用いられる材料と同様のため、説明を省略する。
〔工程B1−2:被めっき層前駆体層付き可とう性基板を得る工程〕
図10に、工程B1を経て得られる被めっき層前駆体層付き支持体100の断面模式図を示す。被めっき層前駆体層付き支持体100は、支持体31の両方の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20が積層されている。
支持体31の両方の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20をそれぞれ貼付する方法としては特に制限されないが、典型的には、支持体31の両方の主面、及び/又は、それぞれの被めっき層前駆体層付き可とう性基板20の主面に粘着剤を塗布し、貼り合わせる方法が挙げられる。このとき、被めっき層前駆体層付き可とう性基板20の被めっき層前駆体層13が形成された側に対向する主面と、支持体31のそれぞれ主面とが貼り合わされる。
〔工程C1:パターン状の被めっき層を形成する工程〕
図11に、工程C1を経て得られるパターン状の被めっき層付き支持体110の断面模式図を、図12にパターン状の被めっき層付き支持体110の上面図を示す。パターン状の被めっき層付き支持体110は、支持体31それぞれの主面に、支持体31側から順に可とう性基板12、及び、パターン状の被めっき層41(Y)、並びに、可とう性基板12、及び、パターン状の被めっき層41(X)とをそれぞれ備える。
図11及び図12では、支持体の両方の主面上に配置されるパターン状の被めっき層41(X)と、パターン状の被めっき層41(Y)とは互いに直交する2方向に所定の間隔をあけて配置されている。パターン状の被めっき層を上記のように配置すると、得られる導電性積層体を用いてタッチセンサを作成する際、パターン状の被めっき層41(Y)上に形成される金属層と、パターン状の被めっき層41(X)上に形成される金属層とが、それぞれ、タッチセンサの第1方向に伸びる第1センサー電極、及び、第2方向に伸びる第2センサー電極としてそれぞれ機能する。
本実施形態における以降の工程(D1、E1、及び、F1)は、それぞれ第1実施形態にける各工程と同様であり、詳細には説明しないが、図13及び図14は、本実施形態に係る導電性積層体の製造方法により得られる、半球形状を含有する導電性積層体を説明する図である。
図13は、本実施形態に係る導電性積層体の製造方法により得られる、球形状を含有する導電性積層体130の斜視図を、図14には、導電性積層体130のC−C断面図を示す。
導電性積層体130は、支持体31の両方の主面上に、支持体31側から順に、可とう性基板12、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81(Y)、パターン状の金属層82(Y)、並びに、可とう性基板12、めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層81(X)、パターン状の金属層82(X)が積層されている。上記導電性支持体は、タッチセンサ(特に静電容量式タッチセンサ)用として好適である。
[第1の実施形態の第2の変形例]
以下、導電性積層体の製造方法の第1の実施形態の第2変形例について説明する。第1の実施形態では、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F1を有する形態について述べたが、導電性積層体の製造方法としては上記に制限されず、工程A1が、長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、可とう性基板を引き出して、引き出した可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に、めっき触媒又はその前駆体を含有する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可とう性基板を得る工程であってもよい。
上記実施形態によれば、被めっき層前駆体層が、めっき触媒又はその前駆体を含有するため、すでに説明した工程F1を実施することなく導電性積層体を製造することができるため、製造プロセスを簡略化することができる。
[第2の実施形態]
本発明の導電性積層体の製造方法の第2の実施形態は、長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、可とう性基板を引き出して、引き出した可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に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可とう性基板を得る工程A2と、被めっき層前駆体層付き支持体にエネルギーを付与し、パターン状の被めっき層付き可とう性基板を得る工程B2と、支持体を準備し、支持体の少なくとも一方の主面上に、パターン状の被めっき層付き可とう性基板を貼付して、パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程C2と、少なくともパターン状の被めっき層の一部が変形するように、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させて、曲面を含有する3次元形状に形成する工程D2と、パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、パターン状の被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程E2と、を有し、被めっき層前駆体層は、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を含有し、めっき処理の前に、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F2を更に有するか、又は、パターン状の被めっき層前駆体層が、めっき触媒又はその前駆体を含有する、3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法である。
以下では、第2の実施形態の各工程の手順を、図15〜図17を参照してそれぞれ説明する。なお、以下の第2の実施形態の手順、及び、材料について特段の説明がないものは、既に説明した第1の実施形態における手順、及び、材料と同様である。
〔工程A2:被めっき層前駆体層付き可とう性基板を得る工程〕
工程A2は、長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、可とう性基板を引き出して、引き出した可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に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可とう性基板を得る工程である。第2の実施形態における工程A2の手順、及び、用いる材料は、第1の実施形態における工程A1と同様であり、説明は省略する。
〔工程B2:パターン状の被めっき層付き可とう性基板を得る工程〕
工程B2は、被めっき層前駆体層付き可とう性基板にエネルギーを付与し、パターン状の被めっき層付き可とう性基板を得る工程である。
図15に、工程B2を経て得られるパターン状の被めっき層付き可とう性基板150の断面模式図を、図16に、パターン状の被めっき層付き可とう性基板150の上面図を示す。パターン状の被めっき層付き可とう性基板150は、可とう性基板12の一方の主面上に、パターン状の被めっき層41が積層されている。図15及び図16において、パターン状の被めっき層付き可とう性基板150は、3本の平行な線からなるパターン状の被めっき層41を備えるが、工程B2を経て得られるパターン状の被めっき層付き可とう性基板150としてはこれに制限されない。可とう性基板12上における被めっき層41の配置は、得られる導電性積層体の用途に応じて適宜変更することができる。
被めっき層前駆体層13にエネルギーを付与する方法としては、特に制限されない。その条件及び方法は、第1の実施形態における工程C1において説明したとおりである。
〔工程C2:パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程〕
工程C2は、支持体を準備し、支持体の少なくとも一方の主面上に、パターン状の被めっき層付き可とう性基板を貼付して、パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程である。
図17に、工程C1を経て得られる、パターン状の被めっき層付き支持体170の断面模式図を示す。図17のパターン状の被めっき層付き支持体170は、支持体31側の一方の主面上にパターン状の被めっき層付き可とう性基板150が積層されている。
工程C2においては、まず、支持体を準備する。支持体の準備の方法、及び、準備する支持体については、第1の実施形態における工程B1で説明したとおりである。
また、支持体31の主面上に、パターン状の被めっき層付き可とう性基板150を貼付する方法としては特に制限されないが、典型的には、支持体31の主面、及び/又は、パターン状の被めっき層付き可とう性基板150の主面に粘着剤を塗布し、貼り合わせる方法が挙げられる。このとき、パターン状の被めっき層付き可とう性基板150のパターン状の被めっき層41が形成された側に対向する主面と、支持体31の一方の主面とが貼り合わされる。上記粘着剤としては特に制限されず、公知の粘着剤を用いることができる。
〔工程D2:曲面を含有する3次元形状を形成する工程〕
工程D2は、少なくともパターン状の被めっき層の一部が変形するように、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させて、曲面を含有する3次元形状に形成する工程である。本工程における手順は、第1の実施形態における工程D1と同様である。
〔工程F2:めっき触媒付与工程、工程E2:パターン状の金属層を形成する工程〕
工程F2は、めっき処理の前に、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程であり、工程E2は、パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、パターン状の被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程である。上記工程における手順は、第1の実施形態における工程F1及び工程E1と同様である。
〔任意工程〕
本実施形態に係る導電性積層体の製造方法は、本発明の効果を奏する限りにおいて上記以外の工程を有していてもよい。上記以外の工程としては、例えば、脱水工程、及び、プライマー層形成工程等が挙げられる。
<脱水工程>
導電性積層体の製造方法は、パターン状の被めっき層付き支持体を変形させる前に、少なくとも支持体を脱水する工程を更に有することが好ましい。パターン状の被めっき層付き支持体を変形させる前に、とは、例えば、工程D2の直前であってもよいし、工程C2において支持体を準備する際であってもよい。脱水の手順は、第1実施形態の脱水工程として説明したものと同様である。
<プライマー層形成工程>
導電性積層体の製造方法は、工程A2を実施する前に、可とう性基板12上にプライマー層を設ける工程を実施してもよい。可とう性基板12と露光硬化により形成されるパターン状の被めっき層41との間にプライマー層が配置されることにより、両者の密着性がより向上する。プライマー層形成工程の手順及び使用する材料については、第1の実施形態のプライマー層形成工程として既に説明したものと同様である。
[第2の実施形態の第1変形例]
以下、導電性積層体の製造方法の第2の実施形態の第1変形例について説明する。第2の実施形態では、金属層を支持体の片面側だけに配置する形態について述べたが導電性積層体の製造方法としては上記に制限されず、支持体の両面に金属層を配置してもよい。
つまり、導電性積層体の製造方法の第2の実施形態の第1変形例は、第2の実施形態における工程C2が、支持体の両方の主面上に、パターン状の被めっき層付き可とう性基板を貼付して、パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程C2−2である。
なお、第2の実施形態の第1変形例における工程A2及び工程B2は、第2の実施形態の工程A2及び工程B2と同様であり説明を省略する。また、第2の実施形態の第1変形例の各工程において用いられる材料は、第2の実施形態において用いられる材料と同様のため、説明を省略する。
〔工程C2−2:パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程〕
図18に、工程C2−2を経て得られるパターン状の被めっき層付き支持体180の断面模式図を、図18に、パターン状の被めっき層付き支持体180の上面図を示す。パターン状の被めっき層付き支持体180は、支持体31の両方の主面上に、パターン状の被めっき層付き可とう性基板150が積層されている。
このとき、パターン状の被めっき層付き支持体180は、支持体31それぞれの主面に、支持体31側から順に可とう性基板12、及び、パターン状の被めっき層41(Y)、並びに、可とう性基板12、及び、パターン状の被めっき層41(X)とをそれぞれ備える。
図18及び図19では、支持体の両方の主面上に配置されるパターン状の被めっき層41(X)と、パターン状の被めっき層41(Y)とは互いに直交する2方向に所定の間隔をあけて配置されている。パターン状の被めっき層を上記のように配置すると、得られる導電性積層体を用いてタッチセンサを作成する際、パターン状の被めっき層41(Y)上に形成される金属層と、パターン状の被めっき層41(X)上に形成される金属層とが、それぞれ、タッチセンサの第1方向に伸びる第1センサー電極、及び、第2方向に伸びる第2センサー電極としてそれぞれ機能する。
本実施形態における以降の工程(D2、E2、及び、F2)は、それぞれ第2実施形態にける各工程と同様である。
[第2の実施形態の第2変形例]
以下、導電性積層体の製造方法の第2の実施形態の第2変形例について説明する。第2の実施形態では、パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F1を有する形態について述べたが、導電性積層体の製造方法としては上記に制限されず、工程A2が、長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、可とう性基板を引き出して、引き出した可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、可とう性基板の少なくとも一方の主面上に、めっき触媒又はその前駆体を含有する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可とう性基板を得る工程であってもよい。
上記実施形態によれば、被めっき層前駆体層が、めっき触媒又はその前駆体を含有するため、すでに説明した工程F1を実施することなく導電性積層体を製造することができるため、製造プロセスを簡略化することができる。
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
<実施例1>
(プライマー層形成用組成物の調製)
以下の成分を混合し、プライマー層形成用組成物を得た。
・Z913−3(アイカ工業社製):33質量%
・IPA(イソプロピルアルコール):67質量%
(被めっき層形成用組成物の調製)
以下の成分を混合し、被めっき層形成用組成物を得た。
・2−プロパノール:87.31質量%
・ポリアクリル酸25%水溶液(和光純薬社製):10.8質量%
・下記式で表される化合物A:1.8質量%
・IRGACURE127(BASF製):0.09質量%
ロール状に巻き回されたポリカーボネートフィルム(可とう性基板に該当する、帝人社製、「パンライトPC−2151」、厚み:125μm、引張弾性率2.50GPa、M=0.31GPa・mm)を、引き出して、長手方向に搬送しながら、ポリカーボネートフィルムの一方の主面上にプライマー層形成用組成物を平均乾燥膜厚が1μmになるように塗布し、80℃で3分乾燥させ、プライマー層形成用組成物層を形成した。形成されたプライマー層形成用組成物層に対して、1000mJの照射量でUV(紫外線)照射し、ポリカーボネートフィルム上にプライマー層を形成した。
次に、上記プライマー層上に、被めっき層形成用組成物を平均乾燥膜厚が0.5μmになるように塗布し、被めっき層前駆体層付き可とう性基板1を得て、所定の大きさに切り出した。次に、厚み1.8mmのアクリル板(支持体に該当する、引張弾性率1.00GPa、M=1.8GPa・mm)を準備し、一方の主面上に、切り出した被めっき層前駆体層付き可とう性基板1を、被めっき層前駆体層が外側になるようにして、粘着剤(3M社製、「OCA 8172CL」)を用いて貼付し、被めっき層前駆体層付き支持体1を得た(M+M=2.1)。
次に、メッシュ状の配線パターンを備えたマスクを用いて、被めっき層前駆体層付き支持体1に対して、高圧水銀灯にてUV照射(500mJ/cm)した。次に、UV照射がされた被めっき層前駆体層付き支持体1を、炭酸ナトリウム水溶液(1%)を用いて現像し、パターン状の被めっき層付き支持体1(パターン状の被めっき層の厚さ0.5μm、線幅6μm)を得た。
次に、得られたパターン状の被めっき層付き支持体1を100℃のオーブンに入れ、ゲージ圧−60kPaにて24時間減圧乾燥を行った。
乾燥後に、得られたパターン状の被めっき層付き支持体1のパターンのある部分を100mmφの円形状に切断し、真空成形機 Formech 508FS(日本製図器工業株式会社製)を用いて半球形状に真空成形した。
次に、Pd触媒付与液オムニシールド1573アクチベータ(ローム・アンド・ハース電子材料社製)を3.6体積%になるよう純水で希釈し、0.1NのHClにてpHを4.0に調整した。この水溶液に、半球形状を含有する被めっき層付き支持体1を45℃にて5分間浸漬し、次に、純水にて2回洗浄した。次に、得られた半球形状を含有する被めっき層付き支持体1を、還元剤サーキューポジットPBオキサイドコンバータ60C(ローム・アンド・ハース電子材料社製)の0.8体積%水溶液に30℃にて5分間浸漬し、その後、純水にて2回洗浄した。その後、得られた半球形状を含有する被めっき層付き支持体1を、サーキューポジット4500(ローム・アンド・ハース電子材料社製)のM剤12体積%、A剤6体積%、B剤10体積%を混合して無電解めっき液を建浴し、45℃にて15分浸漬し、純水にて洗浄してパターン状金属層(厚み1.0μm、線幅8μm)を形成し、半球形状の曲面を含有する導電性積層体1を得た。
オムニシールド1573アクチベータ(ローム・アンド・ハース電子材料社製)を3.6体積%になるよう純水で希釈し、0.1NのHClにてpHを4.0に調整した。この水溶液に導電性積層体1を30秒浸漬し水洗した後、防錆剤(城北化成社製、BT−120)の1質量%水溶液(防錆処理液)に浸漬し、導電性積層体1を水洗した。
半球形状の曲面を含有する導電性積層体1の櫛形配線の引出配線部分をマスキングし、ハードコート液(モメンティブ社製、UVHC5000)に浸漬した後、ハードコート液が塗布された上記導電性積層体1に対して、UV照射(4000mJ)し、導電性積層体1にハードコート層を形成した後、配線部分にFPC(Flexible printed circuits)を圧着した。
静電容量式タッチセンサとして駆動するか確認したところ、問題なく駆動し、500gの分銅を載せても半球部分はつぶれなかった。
<実施例2>
実施例1と同様にして、被めっき層前駆体層付き可とう性基板1を2枚作製した。次に、厚み1.8mのアクリル板(支持体に該当)を準備し、両方の主面上に、それぞれ、被めっき層前駆体層付き可とう性基板1を、被めっき層前駆体層が外側になるようにして、粘着剤(3M社製、「OCA 8172CL」)を用いて貼付して、被めっき層前駆体層付き支持体2を得た。
次に、True TOUCH Evaluation kit CYTK58(Cypress社製タッチ駆動用IC(Integrated circuit))の駆動パターンに合うように作製された2枚1組のマスクで挟み、高圧水銀灯にてUV照射(5000mJ)した。次に、UV照射された被めっき層前駆体層付き支持体2を、炭酸ナトリウム水溶液(1%)を用いて現像し、両面にパターン状の被めっき層(厚み0.5μm、線幅6μm)が形成された、パターン状の被めっき層付き支持体2を得た。
次に、得られたパターン状の被めっき層付き支持体2を、実施例1でパターン状の被めっき層付き支持体1に対して行った方法と同様の方法により乾燥し、その後、半球形状に変形させた。
次に、Pd触媒付与液オムニシールド1573アクチベータ(ローム・アンド・ハース電子材料社製)を3.6体積%になるよう純水で希釈し、0.1NのHClにてpHを4.0に調整した。この水溶液に、半球形状を含有する被めっき層付き支持体1を45℃にて5分間浸漬し、その後、純水にて2回洗浄した。次に、得られた半球形状を含有する被めっき層付き支持体2を、還元剤サーキューポジットPBオキサイドコンバータ60C(ローム・アンド・ハース電子材料社製)の0.8体積%水溶液に30℃にて5分間浸漬し、その後、純水にて2回洗浄した。その後、得られた半球形状を含有する被めっき層付き支持体2を、サーキューポジット4500(ローム・アンド・ハース電子材料社製)のM剤12体積%、A剤6体積%、B剤10体積%を混合して無電解めっき液を建浴し、45℃にて15分浸漬し、純水にて洗浄してパターン状の金属層(厚み1.0μm、線幅8μm)を形成し、半球形状の曲面を含有する導電性積層体2を得た。
オムニシールド1573アクチベータ(ローム・アンド・ハース電子材料社製)を3.6体積%になるよう純水で希釈し、0.1NのHClにてpHを4.0に調整した。この水溶液に導電性積層体2を30秒浸漬し水洗した後、防錆剤(城北化成社製,BT−120)の1質量%水溶液(防錆処理液)に浸漬し、導電性積層体2を水洗した。
半球形状の曲面を含有する導電性積層体2の櫛形配線の引出配線部分をマスキングし、ハードコート液(モメンティブ社製、UVHC5000)に浸漬した後、ハードコート液が塗布された上記導電性積層体1に対して、UV照射(4000mJ)し、導電性積層体2の両主面にハードコート層を形成した後、配線部分にFPCを圧着した。
静電容量式タッチセンサとして駆動するか確認したところ、問題なく駆動し、500gの分銅を載せても半球部分はつぶれなかった。
<実施例3>
実施例1の導電性積層体1の作製において、被めっき層前駆体層付き可とう性基板1をアクリル板に貼付した後、UV照射してパターン状の被めっき層付き支持体1を形成したことに代えて、被めっき層前駆体層付き可とう性基板1にUV照射してパターン状の被めっき層付き可とう性基板を得て、その後、アクリル板の一方の主面上に貼付して、パターン状の被めっき層付き支持体3を形成したこと以外は実施例1と同様にして、導電性積層体3(金属層の厚み1.0μm、線幅8μm)を得た。この導電性積層体3について実施例1と同様の方法で静電容量式タッチセンサを作製したところ、問題なく駆動し、500gの分銅を載せても半球部分はつぶれなかった。
<実施例4>
実施例2のうち、導電性積層体2の作製において、アクリル板の両方の主面上に、被めっき層前駆体層付き可とう性基板1をそれぞれ貼付した後、UV照射してパターン状の被めっき層付き支持体2を形成したことに代えて、被めっき層前駆体層付き可とう性基板1にUV照射してパターン状の被めっき層付き可とう性基板を得て、その後、アクリル板の両方の主面上にパターン状の被めっき層付き可とう性基板を貼付して、パターン状の被めっき層付き支持体4を形成したこと以外は実施例2と同様にして、導電性積層体4(金属層の厚み1.0μm、線幅8μm)を得た。この導電性積層体4について実施例1と同様の方法でタッチセンサを作製したところ、問題なく駆動し、500gの分銅を載せても半球部分はつぶれなかった。
<比較例1>
実施例1の導電性積層体1の作製において、被めっき層前駆体層付き可とう性基板1をアクリル板に貼り合わせなかったことを除いては、実施例1と同様にして、導電性積層体C1を作製した。この導電性積層体C1を用いて、静電容量式タッチセンサを作製したところ、タッチセンサとしては駆動したが、500gの分銅を載せると半球部分がつぶれ、実用的ではなかった。
11、16 :ロール
12 :可とう性基板
13 :被めっき層前駆体層
14 :塗布装置
15 :加熱装置
20 :被めっき層前駆体層付き可とう性基板
30、100 :被めっき層前駆体層付き支持体
31 :支持体
40、110、170、180 :パターン状の被めっき層付き支持体
41 :パターン状の被めっき層
60 :半球形状を含有する被めっき層付き支持体
61 :可とう性性基板付き支持体
80、130 :半球形状を含有する導電性積層体
81 :めっき触媒又はその前駆体が付与されたパターン状の被めっき層
82 :パターン状の金属層
150 :パターン状の被めっき層付き可とう性性基板
201 :細線
202 :格子

Claims (10)

  1. 長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、前記可とう性基板を引き出して、引き出した前記可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、前記可とう性基板の少なくとも一方の主面上に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可とう性基板を得る工程A1と、
    支持体を準備し、前記支持体の少なくとも一方の主面上に、前記被めっき層前駆体層付き可とう性基板を貼付して、被めっき層前駆体層付き支持体を得る工程B1と、
    前記被めっき層前駆体層付き支持体にエネルギーを付与し、パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程C1と、
    少なくとも前記パターン状の被めっき層の一部が変形するように、前記パターン状の被めっき層付き支持体を変形させて、曲面を含有する3次元形状に形成する工程D1と、
    前記パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、前記パターン状の被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程E1と、を有し、
    前記被めっき層前駆体層は、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を含有し、
    前記めっき処理の前に、前記パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F1を更に有するか、又は、前記被めっき層前駆体層が、めっき触媒又はその前駆体を含有する、3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
  2. 前記工程B1において、前記支持体の両方の主面上に、それぞれ、前記被めっき層前駆体層付き可とう性基板を貼付する、請求項1に記載の3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
  3. 長尺状の可とう性基板を巻回したロールから、前記可とう性基板を引き出して、引き出した前記可とう性基板を長手方向に搬送しつつ、前記可とう性基板の少なくとも一方の主面上に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可とう性基板を得る工程A2と、
    前記被めっき層前駆体層付き可とう性基板にエネルギーを付与し、パターン状の被めっき層付き可とう性基板を得る工程B2と、
    支持体を準備し、前記支持体の少なくとも一方の主面上に、前記パターン状の被めっき層付き可とう性基板を貼付して、パターン状の被めっき層付き支持体を得る工程C2と、
    少なくとも前記パターン状の被めっき層の一部が変形するように、前記パターン状の被めっき層付き支持体を変形させて、曲面を含有する3次元形状に形成する工程D2と、
    前記パターン状の被めっき層にめっき処理を施して、前記パターン状の被めっき層上にパターン状の金属層を形成する工程E2と、を有し、
    前記被めっき層前駆体層は、めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を含有し、
    前記めっき処理の前に、前記パターン状の被めっき層にめっき触媒又はその前駆体を付与する工程F2を更に有するか、又は、前記パターン状の被めっき層前駆体層が、めっき触媒又はその前駆体を含有する、3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
  4. 前記パターン状の被めっき層付き支持体を変形させる前に、少なくとも前記支持体を脱水する工程を更に有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
  5. 前記被めっき層前駆体層が、前記可とう性基板の少なくとも一方の主面上に被めっき層形成用組成物を塗布して形成され、
    前記被めっき層形成用組成物が、以下の化合物X、又は、組成物Yを含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
    化合物X:めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基、及び、重合性基を含有する化合物組成物Y:めっき触媒又はその前駆体と相互作用する官能基を含有する化合物、及び、重合性基を含有する化合物を含有する組成物。
  6. 前記パターン状の金属層の幅が10μm以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の3次元形状を含有する導電性積層体の製造方法。
  7. 曲面を含有する3次元形状を含有する支持体と、
    前記支持体の形状に追従するように、前記支持体の少なくとも一方の主面上に配置された可とう性基板と、
    前記可とう性基板上に配置され、めっき触媒又はその前駆体を含有する、パターン状の被めっき層と、
    前記被めっき層上に配置されたパターン状の金属層と、
    を備える、3次元形状を含有する導電性積層体。
  8. 前記可とう性基板が、前記支持体の両方の主面上に配置され、
    2枚の前記可とう性基板上に、それぞれ、
    前記パターン状の被めっき層と、
    前記パターン状の被めっき層上に配置された、前記パターン状の金属層と、
    を備える、請求項7に記載の3次元形状を含有する導電性積層体。
  9. 前記パターン状の金属層の幅が10μm以下である、請求項7又は8に記載の3次元形状を含有する導電性積層体。
  10. 請求項7〜9のいずれか一項に記載の3次元形状を含有する導電性積層体を含有する、タッチセンサ。
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