(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチパネルの遮光層として好適な、耐薬品性、耐光性及び絶縁性に優れ、フォトリソグラフィーによる画像形成が可能な遮光性組成物及びその硬化膜を提供する。【解決手段】複数の繰返し単位を有する共重合体であって、両端の水酸基を（メタ）アクリル酸でエステル化されたジエステルグリセロールに由来する繰返し単位２０〜９０モル％、及びこれと共重合可能な１種以上の重合性不飽和化合物に由来する繰返し単位１０〜８０モル％で構成され、数平均分子量が２千〜２万かつ酸価が３５〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇである共重合体（Ａ）、及び絶縁処理されたカーボンブラック（Ｂ）を含有することを特徴とするタッチパネル用遮光性組成物であり、上記の遮光性組成物を硬化させた硬化膜である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繰返し単位を有する共重合体であって、下記一般式（１）で表される繰返し単位２０〜９０モル％、及びこれと共重合可能な１種以上の重合性不飽和化合物に由来する繰返し単位１０〜８０モル％で構成され、数平均分子量が２千〜２万かつ酸価が３５〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇである共重合体（Ａ）、及び絶縁処理されたカーボンブラック（Ｂ）を含有することを特徴とするタッチパネル用遮光性組成物。
【化１】
2014111722.tif 000008
（ただし、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。）
【請求項２】
Ａ成分が芳香環を含有しない繰返し単位群のみから構成される請求項１記載のタッチパネル用遮光性組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のタッチパネル用遮光性組成物の硬化膜を有するタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なタッチパネル用遮光性組成物及びその硬化膜を有するタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶ディスプレイ等の表示装置における入力手段として、タッチパネルが広く用いられている。タッチパネルの構成としては種々の方式が知られているが、明るい画面のディスプレイが実現できること、複数箇所のタッチを同時検出できること等の利点で、静電容量方式（投影型）のタッチパネルが注目されている。
【０００３】
静電容量方式のタッチパネルは、ＩＴＯ等の透明導電材料によって２層に形成されたモザイク状の電極パターンを画面内に有する。２層の電極パターンはそれぞれｘ軸方向とｙ軸方向に連なった形状を示し、金属等の取出配線を介して外部の制御回路に接続される。タッチパネルの画面に指が触れると、その付近の電極パターンに静電容量の変化が生じ、これを制御回路が座標情報として検出して指の位置を識別することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
このようなタッチパネルにおいて前面ガラス上にタッチパネル回路を形成する場合、画面の周辺部に額縁状に形成した遮光層の後ろに金属等の取出配線を隠し、使用者から見えなくすることでディスプレイの視認性やデザイン性を高めることが提案されている。この場合、遮光層を形成した後に取出配線や電極パターンのエッチング加工が行われるため、遮光層の材料としては金属のエッチング液やエッチングレジストの剥離液に対する耐薬品性が必要となる。また、当該遮光層はディスプレイの表面近くに位置するため、その材料としては高い耐光性が要求される。更に、電極間の短絡を防止するために遮光層は絶縁性を持たなければならず、特にタッチパネル回路の製造工程で必要となる高温での熱処理を経た後での絶縁性の維持が求められる。
【０００５】
遮光層としては遮光性のインキ組成物が利用できるが、最近ではフォトリソグラフィーによる画像形成が可能な遮光性フォトレジストの適用が試みられている。フォトリソグラフィーのプロセスによれば、画面の周辺部のみに比較的薄い膜厚の遮光層を容易に形成することができるため有益である。しかし、既存の材料、例えばカラーフィルターのブラックマトリクス用の遮光性組成物をタッチパネル用途に転用した場合、耐薬品性や耐光性が要求水準を満たさず、更にそれらの特性と絶縁性の両立が難しいという問題があった。
【０００６】
一方、タッチパネル用に設計が工夫された遮光性組成物の提案も行われているが（例えば特許文献２、３参照）、このような組成物においてもまだ十分な改善は図られておらず、更に高性能な材料の登場が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１８６７１７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４５６９９号公報
【特許文献３】ＷＯ２０１２／１３３１４８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、耐薬品性、耐光性及び絶縁性に優れ、フォトリソグラフィーによる画像形成が可能なタッチパネル用遮光性組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために検討した結果、本発明者等は特定の構造を有する共重合体を絶縁処理されたカーボンブラックとともに含有させた遮光性組成物がタッチパネル用途に適することを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明は、複数の繰返し単位を有する共重合体であって、下記一般式（１）で表される繰返し単位２０〜９０モル％、及びこれと共重合可能な１種以上の重合性不飽和化合物に由来する繰返し単位１０〜８０モル％で構成され、数平均分子量が２千〜２万かつ酸価が３５〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇである共重合体（Ａ）、及び絶縁処理されたカーボンブラック（Ｂ）を含有することを特徴とするタッチパネル用遮光性組成物である。
【化１】
2014111722.tif 000002
（ただし、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。）
【００１１】
ここで、Ａ成分は芳香環を含有しない繰返し単位群のみから構成されることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は上記のタッチパネル用遮光性組成物の硬化膜を有するタッチパネルでもある。
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の遮光性組成物は、一般式（１）で表される繰返し単位２０〜９０モル％、及びこれと共重合可能な１種以上の重合性不飽和化合物に由来する繰返し単位１０〜８０モル％で構成され、数平均分子量が２千〜２万かつ酸価が３５〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇである共重合体（Ａ）を含有する。Ａ成分は、（メタ）アクリル酸誘導体に代表される重合性不飽和化合物を、常法によりラジカル重合して得られる重合体又は共重合体を基本骨格とすることが好ましい。ここで、（メタ）アクリル酸とはアクリル酸又はメタクリル酸をいう（以下も同様）。ラジカル重合に際しては、アゾ化合物や過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を使用することができる。また、公知の連鎖移動剤や重合禁止剤等を利用して、重合度を制御してもよい。なお、一般式（１）で表される繰返し単位を２０〜９０モル％含むとは、共重合体（Ａ）を構成する総繰返し単位数における、一般式（１）に係る繰返し単位数の割合を示すことでもある。以下、繰返し単位のことをユニットともいう。
【００１４】
一般式（１）で表されるユニットをＡ成分に導入するには、グリセリン−１，３−ジ（メタ）アクリレートを原料として直接ラジカル重合させる方法もあるが、架橋反応によるゲル化を防ぐために、（メタ）アクリル酸に由来するユニットを有する重合体又は共重合体に（メタ）アクリル酸グリシジルを付加させるか、又は（メタ）アクリル酸グリシジルに由来するユニットを有する重合体又は共重合体に（メタ）アクリル酸を付加させるかの２段階合成法によることが好ましい。かかる付加反応は常法によって行われればよく、三級アミン、四級アンモニウム塩、三級ホスフィン、四級ホスホニウム塩等の公知の反応触媒を適用することができる。
【００１５】
上述したように、共重合体（Ａ）は、一般式（１）で表される繰返し単位を２０〜９０モル％、及び、この一般式（１）で表される繰返し単位と共重合可能な１種以上の重合性不飽和化合物に由来する繰返し単位を１０〜８０モル％有するものである。すなわち、このＡ成分には一般式（１）以外の任意のユニットを共重合させることができ、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸アミド、スチレン及びその誘導体、無水マレイン酸及びその誘導体、ビニルエーテル類、オレフィン類等に由来するユニットを導入することができる。耐光性の点からは紫外光領域になるべく吸収を持たないことが有利であり、そのためＡ成分としては芳香環を含有しないユニット群のみから構成されることが好ましい。
【００１６】
上記の（メタ）アクリル酸エステルを構成するアルコール（Ｒ3ＯＨ）成分又は（メタ）アクリル酸アミドを構成するアミン（Ｒ4Ｒ5ＮＨ）成分としては、公知のものが特に制限なく利用できる。Ｒ3、Ｒ4及びＲ5の具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロペンチルエチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、４−メチルシクロヘキシル基、アダマンチル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、ビニル基、アリル基、エチニル基、フェニル基、トリル基、メシチル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ベンジル基、２−フェニルエチル基、２−フェニルビニル基等の飽和又は不飽和の一価の炭化水素基や、ピリジル基、ピペリジル基、ピペリジノ基、ピロリル基、ピロリジニル基、イミダゾリル基、イミダゾリジニル基、フリル基、テトラヒドロフリル基、チエニル基、テトラヒドロチエニル基、モルホリニル基、モルホリノ基、キノリル基等の飽和又は不飽和の一価の複素環基等を挙げることができる。更に、上記の炭化水素基及び複素環基等の任意の位置に、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、スルファニル基、カルボニル基、チオカルボニル基、カルボキシ基、チオカルボキシ基、ジチオカルボキシ基、ホルミル基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホ基、アミノ基、イミノ基、シリル基、エーテル基、チオエーテル基、エステル基、チオエステル基、ジチオエステル基、アミド基、チオアミド基、ウレタン基、チオウレタン基、ウレイド基、チオウレイド基等を置換基として導入した構造も挙げることができる。このような一価の基は目的とするＡ成分の構造に応じて適宜選定されればよいが、性能及び経済性の点から炭素原子数１〜２０の飽和又は不飽和の一価の炭化水素基であることが好ましく、炭素原子数１〜６の飽和又は不飽和の一価の炭化水素基であることがより好ましい。また、Ｒ4及びＲ5は水素原子であってもよく、Ｒ4及びＲ5が結合して環を形成していてもよい。
【００１７】
上記の他にも、エポキシ基を有するユニット（例えば（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸［４−（グリシジルオキシ）ブチル］、（メタ）アクリル酸［（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル］、４−（グリシジルオキシメチル）スチレン等に由来するユニット）や、アルコキシシリル基を有するユニット（例えば（メタ）アクリル酸［３−（トリメトキシシリル）プロピル］、（メタ）アクリル酸［３−（トリエトキシシリル）プロピル］、４−（トリメトキシシリル）スチレン等に由来するユニット）も共重合成分として好ましい。
【００１８】
更に、スチレンの誘導体としてはα−メチルスチレンや、スチレンの芳香環にアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等を導入した化合物も使用できる。また、無水マレイン酸の誘導体としては、無水マレイン酸とアルコールのモノエステル又はジエステル、無水マレイン酸とアミンのアミド又はイミド等が使用できる。ビニルエーテル類としてはアルキルビニルエーテル等、オレフィン類としてはエチレン、プロピレン、ブタジエンや、これら化合物の水素原子がハロゲン原子やシアノ基で置換された構造等を例示することができる。その他、アルキルビニルケトン、酢酸ビニル等も利用できる。
なお、この段落でいうアルキルは炭素数１〜２０の飽和又は不飽和の炭化水素基を表し、かかる炭化水素基は分岐構造や環構造を有していてもよく、任意の置換基で置換されていてもよい。
【００１９】
Ａ成分は一般式（１）で表されるユニットを２０〜９０モル％含むことが必要であり、３０〜９０モル％含むことがより好ましく、３０〜６０モル％含むことが特に好ましい。一般式（１）で表されるユニットがこれより少ない場合は、遮光性組成物の耐薬品性や絶縁性が不足する。一方、一般式（１）で表されるユニットが多いことによる機能上の問題はないが、その割合が大きすぎると酸価を所定の範囲に制御することとの両立が難しくなる。そのため、一般式（１）で表されるユニットの上限は９０モル％であることが必要である。
【００２０】
また、Ａ成分の数平均分子量は２千〜２万の範囲にあることが必要であり、５千〜１万５千の範囲にあることがより好ましい。数平均分子量がこれより小さい場合は遮光性組成物の耐薬品性や絶縁性が不足し、反対に大きい場合はフォトリソグラフィーによる画像形成が困難となる。Ａ成分の重量平均分子量については特に制限はないが、分散度（重量平均分子量÷数平均分子量）が１〜４の範囲にあることが好ましい。これら分子量の値はＧＰＣ（ＳＥＣ）測定により求めることができる。
【００２１】
更に、Ａ成分の酸価は３５〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが必要であり、５０〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。酸価がこの範囲を外れる場合は、アルカリ現像液への溶解性のバランスが失われてフォトリソグラフィーによる画像形成が困難となる。Ａ成分への酸価の付与は、典型的には（メタ）アクリル酸に由来するユニットを所定のモル比で共重合させることによって行えるが、下記のような一般式（２）で表されるユニットの導入も好ましい。一般式（２）で表されるユニットは、一般式（１）で表されるユニットにジカルボン酸無水物を付加させて合成することができる。
【化２】
2014111722.tif 000003
（ただし、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、Ｚはジカルボン酸無水物の２価の残基を表す。）
【００２２】
ジカルボン酸無水物としては公知のものが特に制限なく利用できるが、例えば、無水コハク酸（Ｚ＝エチレン基）、無水マレイン酸（Ｚ＝ビニレン基）、シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸無水物（Ｚ＝シクロヘキサン−１，２−ジイル基）、シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物（Ｚ＝シクロヘキセン−１，２−ジイル基）、シクロヘキセン−４，５−ジカルボン酸無水物（Ｚ＝シクロヘキセン−４，５−ジイル基）、ノルボルナン−２，３−ジカルボン酸無水物（Ｚ＝ノルボルナン−２，３−ジイル基）、無水フタル酸（Ｚ＝１，２−フェニレン基）、ベンゼン−１，２，４−トリカルボン酸−１，２−無水物（Ｚ＝４−カルボキシ−１，２−フェニレン基）、シクロヘキサン−１，２，４−トリカルボン酸−１，２−無水物（Ｚ＝４−カルボキシシクロヘキサン−１，２−ジイル基）等を挙げることができる。
上記のユニット以外にも、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシ基を有する（メタ）アクリル酸エステルにジカルボン酸無水物を付加した構造に由来するユニットや、無水マレイン酸及びその誘導体に由来するユニット等も利用することができる。
【００２３】
Ａ成分がタッチパネル用の遮光性組成物に適している理由は必ずしも明らかでないが、一般式（１）で表されるユニットがその末端に重合性不飽和結合を有することから、緻密な架橋構造によって耐薬品性、耐光性及び絶縁性に優れる硬化膜の形成を可能としていることが推測される。また、Ａ成分については、組成の異なる２種類以上の共重合体を組み合わせて使用することができる。
【００２４】
本発明の遮光性組成物は、絶縁処理されたカーボンブラック（Ｂ）を含有する。カーボンブラックの絶縁処理には、樹脂で被覆する方法（例えば特開平９−９５６２５号公報）、酸化剤で酸化処理する方法（例えば特開平１１−１８１３２６号公報）、反応性基を有する高分子化合物によってグラフト化する方法（例えば特開平９−２６５００６号公報）、有機基で化学修飾する方法（例えば特表２００８−５１７３３０号公報）、グラフト反応と樹脂による被覆を併用する方法（例えば特開２００２−２４９６７８号公報）、色素で被覆する方法（例えばＷＯ２０１３／１２９５５５号パンフレット）等が知られているが、Ｂ成分としてはいずれの方法によるものでもよい。絶縁性の指標としては、遮光性組成物の硬化膜の表面抵抗率が１０の１０乗Ω／ｓｑ以上を示すことが好ましく、これを実現できる絶縁処理であることがよい。絶縁処理されていないカーボンブラックを用いた場合には遮光性組成物の硬化膜の表面抵抗率は一般に１０の８乗Ω／ｓｑ未満となることから、Ｂ成分の絶縁処理の必要性は明らかである。Ｂ成分については、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２５】
本発明の遮光性組成物は、固形分中にＡ成分及びＢ成分をそれぞれ２０〜７０重量％含有することが好ましく、更にはそれぞれ３０〜５０重量％含有することがより好ましい。ここで固形分とは、遮光性組成物に含まれる溶剤以外の成分をいう（溶剤については後述する）。Ａ成分の含有量が上記の範囲より少ない場合は耐薬品性、耐光性及び絶縁性が不足し、反対に多い場合は遮光性組成物の設計が困難となる。また、Ｂ成分の含有量が上記の範囲より少ない場合は遮光性が不足し、反対に多い場合はフォトリソグラフィーによる画像形成が困難となる。なお、遮光性の指標としては、遮光性組成物の硬化膜の光学濃度が２．０／μｍ以上であることが好ましい。
【００２６】
本発明の遮光性組成物には、硬化性やフォトリソグラフィーの性能を制御する目的でＡ成分以外の重合性不飽和結合を有する化合物（Ｃ）を含有させることができる。Ｃ成分としては、従来感光性組成物に用いられている公知の化合物を特に制限なく使用することができるが、例えば、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル誘導体や、ビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレン型エポキシジ（メタ）アクリレート、フェノールノボラック型エポキシポリ（メタ）アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシポリ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エポキシエステル誘導体等を好ましく用いることができる。また、上記（メタ）アクリル酸誘導体と、構造中に（好ましくは複数の）イソシアネート基や酸無水物基等を有する化合物との反応生成物等も適している。なお、（メタ）アクリル酸誘導体以外にも、マレイン酸誘導体、マレイミド誘導体、クロトン酸誘導体、イタコン酸誘導体、ケイヒ酸誘導体、ビニル誘導体、ビニルアルコール誘導体、ビニルケトン誘導体、ビニル芳香族誘導体等も挙げることができる。これらの重合性不飽和結合を有する化合物は、更にエポキシ基等の熱反応性の官能基やカルボキシ基等のアルカリ溶解性の官能基等を有して、複合機能化されたものであってもよい。Ｃ成分の配合量は特に制限されるものではないが、遮光性組成物の固形分中１〜３０重量％であることが好ましく、５〜２０重量％であることがより好ましい。Ｃ成分は、１種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００２７】
本発明の遮光性組成物には、光硬化性を高める目的で光重合開始剤及び／又は色素増感剤（Ｄ）を含有させることができる。Ｄ成分としては、従来感光性組成物に用いられている公知の化合物を特に制限なく使用することができるが、例えば、アセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール等のアセトフェノン化合物、ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、４，４′−ビス（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、２−メチル−１−［４−（メチルスルファニル）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン等のα−アミノアルキルフェノン化合物、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン化合物、３，３′，４，４′−テトラキス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン等の有機過酸化物、２，２′−ビス（２−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニル−１，２−ビイミダゾール等のビイミダゾール化合物、ビス（η5−シクロペンタジエニル）ビス［２，６−ジフルオロ−３−（１−ピロリル）フェニル］チタン等のチタノセン化合物、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［３，４−（メチレンジオキシ）フェニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン等のトリアジン化合物、（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド化合物、カンファーキノン等のキノン化合物、１−［４−（フェニルスルファニル）フェニル］オクタン−１，２−ジオン＝２−Ｏ−ベンゾイルオキシム、１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）カルバゾール−３−イル］エタノン＝Ｏ−アセチルオキシム、（９−エチル−６−ニトロカルバゾール−３−イル）［４−（２−メトキシ−１−メチルエトキシ）−２−メチルフェニル］メタノン＝Ｏ−アセチルオキシム等のオキシムエステル化合物等を挙げることができる。これらの中でも遮光性組成物の感度を高められる点で特にオキシムエステル化合物が好ましく、更には発色団としてカルバゾール骨格を有するオキシムエステル化合物がより好ましい。Ｄ成分の配合量は特に制限されるものではないが、遮光性組成物の固形分中０．１〜２０重量％であることが好ましく、１〜１０重量％であることがより好ましい。Ｄ成分は、１種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
本発明の遮光性組成物には、耐薬品性を更に高める目的でエポキシ化合物（Ｅ）を含有させることができる。Ｅ成分としては、エポキシ樹脂等として市販されている公知の化合物を特に制限なく使用することができるが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、多価アルコールのグリシジルエーテル、多価カルボン酸のグリシジルエステル、エポキシ基を有する重合体又は共重合体であってＡ成分に該当しない化合物、３，４−エポキシシクロヘキサンカルボン酸（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルに代表される脂環式エポキシ化合物、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物（例えばダイセル社製「ＥＨＰＥ３１５０」）、エポキシ化ポリブタジエン（例えば日本曹達社製「ＮＩＳＳＯ−ＰＢ・ＪＰ−１００」）、シリコーン骨格を有するエポキシ化合物等を挙げることができる。これら成分としてはエポキシ当量が１００〜３００ｇ／ｅｑかつ数平均分子量が１００〜５千の化合物であることが好ましい。Ｅ成分の配合量は特に制限されるものではないが、遮光性組成物の固形分中１〜２０重量％であることが好ましく、２〜１０重量％であることがより好ましい。Ｅ成分は、１種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
本発明の遮光性組成物には、Ｂ成分を遮光性組成物中に安定して分散させる目的で分散剤（Ｆ）を含有させることができる。Ｆ成分としては、従来顔料分散に用いられている公知の化合物（分散剤、分散湿潤剤、分散促進剤等の名称で市販されている化合物等）を特に制限なく使用することができるが、例えば、カチオン性高分子系分散剤、アニオン性高分子系分散剤、ノニオン性高分子系分散剤、顔料誘導体型分散剤（分散助剤）等を挙げることができる。特に、顔料への吸着点としてイミダゾリル基、ピロリル基、ピリジル基、一級、二級又は三級のアミノ基等のカチオン性の官能基を有し、アミン価が１〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量が１千〜１０万の範囲にあるカチオン性高分子系分散剤は好適である。このようなカチオン性高分子系分散剤の例は、特開平９−１６９８２１号公報に開示されている。Ｆ成分の配合量は特に制限されるものではないが、遮光性組成物の固形分中１〜２５重量％であることが好ましく、２〜１５重量％であることがより好ましい。Ｆ成分は、１種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。なお、樹脂類のような高粘度物質は一般に分散を安定させる作用をも有するが、分散促進能を有しないものは分散剤とは扱わない。しかし、分散を安定させる目的で使用することを制限するものではない。
【００３０】
本発明の遮光性組成物には、溶剤（Ｇ）を含有させることができる。Ｇ成分としては公知の化合物を利用でき、例えばエステル系溶剤（ブチルアセテート、シクロヘキシルアセテート等）、ケトン系溶剤（メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等）、エーテル系溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等）、アルコール系溶剤（３−メトキシブタノール、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル等）、芳香族系溶剤（トルエン、キシレン等）、脂肪族系溶剤、アミン系溶剤、アミド系溶剤等を特に制限なく使用することができる。安全性の点からはプロピレングリコール骨格を有するエステル系やエーテル系の溶剤、例えば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エチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ジアセテート等が好ましく用いられる。また、類似の構造の３−メトキシブチルアセテート、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテート等も好ましい。遮光性組成物の固形分濃度については特に制限はないが、タッチパネル用遮光性組成物としては固形分濃度が１０〜３０重量％の範囲に調整されることが一般的である。また、遮光性組成物の塗布性を高めるため、常圧における沸点が１５０℃未満の溶剤３０〜９０重量％及び常圧における沸点が１５０℃以上の溶剤１０〜７０重量％を併用して、遮光性組成物の乾燥性を制御することが好ましい。
【００３１】
本発明の遮光性組成物は、必要に応じてその他の任意の成分を含んだものであってもよく、例えば着色材、フィラー、樹脂、添加剤等を含有させることができる。ここで、着色材としては染料、有機顔料、無機顔料等を、フィラーとしてはシリカ、タルク等を、樹脂としてはビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、メラミン樹脂等を、添加剤としては架橋剤、界面活性剤、シランカップリング剤、粘度調整剤、湿潤剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を挙げることができる。これら任意の成分としては公知の化合物を特に制限なく使用することができる。タッチパネル用遮光性組成物としては、界面活性剤（フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等）やシランカップリング剤（３−（グリシジルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（フェニルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（（メタ）アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン等）を使用することが有利であり、その含有量の合計は遮光性組成物の固形分中１０重量％を上限とすることが好ましい。また、（好ましくは２つ以上の）スルファニル基を有する化合物も、フォトリソグラフィーの性能を向上させる効果があることから有用である。
【００３２】
本発明の遮光性組成物の製法は特に制限されるものではないが、絶縁処理されたカーボンブラック（Ｂ）を（好ましくは分散剤（Ｆ）を用いて）溶剤（Ｇ）等に分散させた分散液をあらかじめ調製し、これに共重合体（Ａ）や光重合開始剤及び／又は色素増感剤（Ｄ）等を配合して遮光性組成物を作製する方法が例示できる。また、共重合体（Ａ）等を溶剤（Ｇ）に溶解させた組成物中に絶縁処理されたカーボンブラック（Ｂ）を分散させる方法もある。分散液の作製は公知の顔料分散の方法を用いることができ、例えば三本ロール、ニーダー、ビーズミル等による加工を挙げることができる。
【００３３】
本発明の遮光性組成物は、基板等に塗布し、光照射、加熱焼成等で硬化させることによって硬化膜を得ることができる。遮光性組成物を塗布する方法としては公知の方法が利用でき、例えばスピンコーター、バーコーター、スリットコーター等による塗布を挙げることができる。また、塗布後はホットプレートや減圧乾燥機等を用いて、遮光性組成物の乾燥を行うことが好ましい。ただし、塗布及び乾燥の方法は特に制限されない。
【００３４】
光照射による硬化の方法も公知の方法が利用でき、例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯等を光源とする紫外光照射を挙げることができる。かかる光照射を行う際、フォトマスク等を用いて画像露光を行い、更に現像液で処理することにより基板上に画像を形成することができる。現像液としては、未露光部分を溶解し露光部分を溶解しない現像液であれば特に制限はないが、種々の添加剤を含むアルカリ水溶液であることが好ましい。ここで、現像液のアルカリ成分としては、例えばアルカリ金属の炭酸塩、アルカリ金属の水酸化物、四級アンモニウムの水酸化物等を、添加剤としては、例えば有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、防カビ剤等を挙げることができる。現像方法についても公知の方法が利用でき、例えば浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等を挙げることができる。光照射及び現像の方法も特に制限されるものではない。
【００３５】
更に、硬化膜の強度を高めるため、光照射後に加熱焼成を行うことが好ましい。加熱焼成の方法も公知の方法が利用でき、例えばホットプレート、熱風オーブン等による処理を挙げることができるが、特に制限されない。
【００３６】
遮光性組成物の硬化条件については特に制限されないが、光硬化については１０〜１０００ｍＪ／ｃｍ2の紫外光照射、熱硬化については２００〜２５０℃で２０〜６０分の加熱焼成を行うことが好ましい。
【００３７】
なお、本発明の遮光性組成物の硬化膜を使用してタッチパネルを作製する方法としては、公知の方法が利用できる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のタッチパネル用遮光性組成物は、耐薬品性、耐光性及び絶縁性に優れる硬化膜を形成できることから、極めて有用である。特に、フォトリソグラフィーによる画像形成が可能なことから、タッチパネルの生産性に優れる点でも好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００４０】
［実施例１］
（遮光性組成物の作製）
表１に示す組成によって配合を行い、室温で３時間攪拌混合して固形分成分を溶剤に溶解又は分散させ、遮光性組成物を作製した。組成の数値は重量部であり、固形分の合計が１００重量部となるように記載されている。固形分成分の中にははじめから溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）に溶解した状態で合成されたものもあるが、その場合は組成の数値には固形分としての重量部を示し、持ち込まれる溶剤分は溶剤の重量部に含めて記した。また、絶縁処理されたカーボンブラックは、あらかじめ分散剤を用いて溶剤に分散された分散液（樹脂被覆によって絶縁処理されたカーボンブラック２５．０重量％、カチオン性高分子系分散剤４．０重量％、銅フタロシアニン誘導体型分散剤１．０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７０．０重量％の組成）を用いた。実施例の配合に使用した成分を以下に示す。
【００４１】
Ａ−１：メタクリル酸に由来するユニット｛１４｝−メタクリル酸メチルに由来するユニット｛３０｝−メタクリル酸シクロヘキシルに由来するユニット｛２０｝−一般式（１）で表され、Ｒ1、Ｒ2がともにメチル基であるユニット｛３６｝で構成される共重合体（数平均分子量１万、酸価５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
（波カッコ｛  ｝内はモル比、以下も同様）
Ａ−２：メタクリル酸に由来するユニット｛３０｝−メタクリル酸メチルに由来するユニット｛２２｝−メタクリル酸シクロヘキシルに由来するユニット｛２８｝−一般式（１）で表され、Ｒ1、Ｒ2がともにメチル基であるユニット｛２０｝で構成される共重合体（数平均分子量１万、酸価１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ａ−３：メタクリル酸に由来するユニット｛１０｝−メタクリル酸メチルに由来するユニット｛４０｝−アクリル酸ジシクロペンタニルに由来するユニット｛１０｝−一般式（１）で表され、Ｒ1、Ｒ2がともにメチル基であるユニット｛４０｝で構成される共重合体（数平均分子量５千、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ａ−４：メタクリル酸に由来するユニット｛２０｝−メタクリル酸メチルに由来するユニット｛３０｝−一般式（１）で表され、Ｒ1、Ｒ2がともにメチル基であるユニット｛５０｝で構成される共重合体（数平均分子量１万５千、酸価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
Ｂ−１：樹脂被覆によって絶縁処理されたカーボンブラック
ここで「Ａ−」「Ｂ−」はそれぞれ本発明のＡ、Ｂ成分に該当することを示す。
【００４２】
Ｃ−１：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
Ｄ−１：（９−エチル−６−ニトロカルバゾール−３−イル）［４−（２−メトキシ−１−メチルエトキシ）−２−メチルフェニル］メタノン＝Ｏ−アセチルオキシム
Ｄ−２：１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）カルバゾール−３−イル］エタノン＝Ｏ−アセチルオキシム
Ｅ−１：フェノールノボラック型エポキシ化合物（三菱化学社製「ｊＥＲ１５４」）
Ｅ−２：２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物（ダイセル社製「ＥＨＰＥ３１５０」）
Ｆ−１：カチオン性高分子系分散剤
Ｆ−２：銅フタロシアニン誘導体型分散剤
Ｇ−１：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Ｇ−２：シクロヘキサノン
ここで「Ｃ−」「Ｄ−」「Ｅ−」「Ｆ−」「Ｇ−」はそれぞれ本発明のＣ〜Ｇ成分に該当することを示す。
【００４３】
Ｓ−１：３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン
Ｓ−２：フッ素系界面活性剤（ＤＩＣ社製「メガファックＦ−５５６」）
ここで「Ｓ−」は必要に応じて用いられるその他の任意の成分を示す。
【００４４】
【表１】
2014111722.tif 000004
【００４５】
（遮光性組成物の評価：耐薬品性）
上記遮光性組成物を無アルカリガラス基板にスピンコーターを用いて塗布し、９０℃のホットプレートで２分間乾燥させて試験片を作製した。このとき、膜厚１．５μｍの硬化膜が得られるように塗布条件（スピン回転数）を調節した。次に、タッチパネル画面の額縁状のパターンを有するフォトマスクを介して、照度３０ｍＷ／ｃｍ2の超高圧水銀ランプで１００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線（数値はｉ線基準）を照射して試験片に画像露光を行った。その後、試験片を２５℃のアルカリ現像液（新日鉄住金化学社製「Ｖ−２４０１ＩＤ」の１０倍希釈液）で１分間処理し、更に水洗を行って画像を現像した。最後に試験片を２３０℃の熱風オーブンで３０分間焼成し、遮光性組成物の硬化膜を得た。
遮光性組成物の硬化膜が形成された試験片をエッチングレジストの剥離液（２−アミノエタノール３０％及びジエチレングリコールモノブチルエーテル７０％の混合液）に６０℃で１０分間浸漬させ、水洗、乾燥を行った後、硬化膜の膜厚を測定し、次の基準により３段階評価を行った。○（良好）：剥離液浸漬前後の膜厚変化が２％以下、▲（やや不良）：２％を超え５％以下、×（不良）：５％を超える。
【００４６】
（遮光性組成物の評価：耐光性）
上記耐薬品性評価と同様にして遮光性組成物の硬化膜が形成された試験片を作製した。試験片をガラス面から２．５ｋＷのキセノンランプで５００時間照射した後、硬化膜に対してクロスカット−テープ剥離試験を行い、次の基準により３段階評価を行った。○：剥離がない、▲：わずかに剥離が見られる、×：多数の剥離が見られる。
【００４７】
（遮光性組成物の評価：絶縁性）
上記耐薬品性評価と同様にして遮光性組成物の硬化膜が形成された試験片を作製した。試験片を２３０℃の熱風オーブンで更に１８０分間焼成した後、硬化膜の表面抵抗率を電圧１０Ｖで測定し、次の基準により３段階評価を行った。○：表面抵抗率が１０の１０乗Ω／ｓｑ以上、▲：１０の８乗Ω／ｓｑ以上１０の１０乗Ω／ｓｑ未満、×：１０の８乗Ω／ｓｑ未満。
【００４８】
（遮光性組成物の評価：加工性）
上記耐薬品性評価と同様にして遮光性組成物の硬化膜が形成された試験片を作製した。形成された画像を光学顕微鏡で観察し、次の基準により３段階評価を行った。○：画像パターンの欠けや現像残りが見られない、▲：わずかに欠けや現像残りが見られる、×：欠けや現像残りが見られる。
【００４９】
実施例１の遮光性組成物の評価結果を表２に示す。実施例１の遮光性組成物はタッチパネル用途で要求される耐薬品性、耐光性及び絶縁性をともに満足しており、更にフォトリソグラフィーの加工性にも優れていた。また、遮光性組成物の硬化膜の光学濃度は３．１／μｍであった。
【００５０】
【表２】
2014111722.tif 000005
【００５１】
［実施例２〜８］
実施例１の組成を表１に示すようにそれぞれ変更し、その他は実施例１と同様にして実施例２〜８の遮光性組成物の作製及び評価を行った。評価結果を表２に示す。実施例２〜８の遮光性組成物はタッチパネル用途で要求される耐薬品性、耐光性及び絶縁性をともに満足しており、更にフォトリソグラフィーの加工性にも優れていた。また、遮光性組成物の硬化膜の光学濃度は実施例２〜４では３．１／μｍ、実施例５〜８では２．４／μｍであった。
【００５２】
［比較例１〜４］
実施例１の組成を表３に示すようにそれぞれ変更し、その他は実施例１と同様にして比較例１〜４の遮光性組成物の作製及び評価を行った。比較例の配合に使用した成分を以下に示す。
【００５３】
ＡＸ−１：メタクリル酸に由来するユニット｛１６｝−メタクリル酸メチルに由来するユニット｛１６｝−メタクリル酸ベンジルに由来するユニット｛６８｝で構成される共重合体（数平均分子量１万、酸価６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
ＡＸ−２：メタクリル酸に由来するユニット｛１８｝−メタクリル酸メチルに由来するユニット｛５０｝−メタクリル酸シクロヘキシルに由来するユニット｛２０｝−一般式（１）で表され、Ｒ1、Ｒ2がともにメチル基であるユニット｛１２｝で構成される共重合体（数平均分子量１万、酸価８０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
ＡＸ−３：ビスフェノールフルオレン骨格を有するアルカリ現像型感光性樹脂（新日鉄住金化学社製「Ｖ−２５９ＭＥ」の固形分）
ＢＸ−１：絶縁処理されていないカーボンブラック
ここで、「ＡＸ−」「ＢＸ−」はそれぞれ本発明のＡ、Ｂ成分の範囲を外れることを示す。
【００５４】
【表３】
2014111722.tif 000006
【００５５】
比較例１〜４の遮光性組成物の評価結果を表４に示す。比較例１〜４の遮光性組成物は、タッチパネル用途で要求される諸特性を満足することができなかった。
【００５６】
【表４】
2014111722.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の遮光性組成物は、タッチパネルの遮光層の形成に適するだけでなく、カラーフィルターのブラックマトリクスや遮光性ソルダーレジスト膜の形成にも好ましく使用できる。また、塗料、印刷インキ、筆記具インキ、プラスチック等の着色成分としての利用や、光吸収性材料として光学フィルター等の用途への応用も考えられる。