JP2018527424A

JP2018527424A - ファルネセン系ポリマー及びそれを組み入れた液状の光学的に透明な接着剤組成物

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Publication number: JP2018527424A
Application number: JP2017568039A
Authority: JP
Inventors: ユテチョン; チャオハーバート; ケー．ヘニングスティーブン
Original assignee: フィナテクノロジー，インコーポレイティド
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2018-09-20
Anticipated expiration: 2036-05-18
Also published as: KR20180015275A; TW201704428A; US9850329B2; KR101898069B1; WO2017003573A1; CN108026215A; US10336839B2; CA2990388A1; MX368610B; CN108026215B; BR112017027968A2; US20180319914A1; MX2017017040A; EP3313900A1; CA2990388C; US10239973B2; JP6442089B2; US20180072831A1; US20160376386A1

Abstract

ファルネセンモノマーから誘導される線状又は分岐骨格と、ヒドロキシル基で官能化された少なくとも一つの末端とを有する低粘度ポリマー。このポリマーをさらに水素化して不飽和を還元することができ、ＬＯＣＡ組成物中に組み込まれるようにアクリル化することができる。カバーガラスなどの光学的に透明な層とディスプレイとの間にＬＯＣＡ組成物を接着することによって、電子機器用にタッチスクリーンなどの積層スクリーン組立体でＬＯＣＡ組成物を用いることができる。硬化したＬＯＣＡ組成物は光学的に透明な層と類似した屈折率を有する。ＬＯＣＡ組成物用の低粘度ポリマーを作製する方法は、ファルネセンモノマーをアニオン重合させ、ポリマーのリビング末端をクエンチしてヒドロキシル末端ポリマーを得、ヒドロキシル末端ポリマーを水素化し、そして少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを少なくとも一つの試薬と反応させて、アクリレート末端水素化ポリマーを得ることを含む。

Description

関連出願の相互参照
本願は、ファルネセン系ポリマー及びそれを組み入れた液状の光学的に透明な接着剤組成物と題する２０１５年６月２９日に出願された米国特許出願第１４／７５３，４４９号と関連し、その利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み入れられる。

本願は、ファルネセン系ポリマー及びそれを組み入れた液状の光学的に透明な接着剤組成物と題する２０１５年６月２９日に出願された米国特許出願第１４／７５３，４４９号と関連し、その利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み入れられる。
本発明は、液状の光学的に透明な接着剤（ＬＯＣＡ：liquid optically clear adhesive）組成物及び接着剤を組み入れた積層組立体に関する。さらに詳細には、本発明は、ファルネセン由来の低粘度ポリマーを含むＬＯＣＡ組成物に関する。

ディスプレイは、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント、タブレット、及びノートブックなどの電子製品用のマンマシン通信を可能にする不可欠なインターフェースである。最近、様々な電子製品においてタッチパネルがディスプレイと一体化されており、ユーザはより都合のよい方法でパネルに触れることによって様々な操作を行うことができる。より軽量でより薄く、より良好な視覚効果を有する製品を提供する方法は、常にエレクトロニクス業界の開発の背景にある主な目的の１つであり、積層タッチパネル／ディスプレイ部品を組み入れた新世代の製品についても同様である。

光学的接着は、光屈折率が一致した透明接着剤を使用した二つ又はそれより多い光学部品の接着である。その最も簡単な形態で、光学的接着により、例えばカバーガラスなどの透明なカバーと、ＬＣＤなどの下にあるディスプレイとの間の空隙をなくす。空隙を除去することで、二つの反射面がなくなり、鏡面反射が減少する。視覚効果に影響を及ぼすことを防止するために、そのような接着剤は適切な光透過率や屈折率などの適切な光学特性を示さなければならない。光が異なる媒体を通って伝播する場合、屈折率の差のために反射が起こり、それによって光の抽出効率に影響を及ぼす。薄膜やガラスなどの光学素子は、通常、比較的高い屈折率を有する。例えば、ガラスの屈折率は約１．５２である。多くの透明な接着剤の欠点は、屈折率がその接着剤を塗布し得るガラス基材に充分近くないことである。アクリレート接着剤などの一般的な光学的に透明な接着剤は約１．４〜１．４５の屈折率を有し、これは現在の業界基準を満たすことができない。

完全水素化Ｃ４ジオール樹脂は、現世代スマートフォンなどのタッチスクリーン用途において今日一般に使用されている光学的に透明な接着剤の配合を可能にする。光学的に透明な接着剤によって、静電容量式技術に基づくタッチスクリーンが伝統的な多層構造をなくすことが可能になり、それによって製造業者はより薄くより軽いデバイスを作製することが可能になる。ポリブタジエンジオールは、選択的に水素化された場合にこれらの用途で必要とされる厳しい屈折率及び透明度の規格を満たす非常に透明なジオールを製造する、明確に定義された純粋物質である。ポリブタジエン系接着剤はさらに、広い温度範囲にわたって優れた耐湿性及び可撓性を示し、デバイスの敏感な光学部品や他の電子部品を効果的に保護する。しかしながら、ポリブタジエン系接着剤は粘度が高く、そのため、接着剤を希釈しない限り、この材料の取り扱い及び塗布が困難であり、また希釈は接着剤の屈折率に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、高屈折率を有する新規かつ改善された低粘度で光学的に透明な接着剤が必要とされる。

ファルネセンを含むモノマーから誘導される線状又は分岐骨格を含み、ヒドロキシル基で官能化された少なくとも一つの末端を有するポリマーを提供することが、本発明の第一の態様である。このポリマーは、アクリル化することができる中間体としての働きをすることができる。

本発明の別の態様は、ファルネセンを含むモノマーから誘導されるポリマーであって、アクリレート基で官能化された少なくとも一つの末端及び５０％又はそれより小さい不飽和度を有する前記ポリマーを含む、液状の光学的に透明な接着剤組成物を提供することである。
式（Ｉ）

による構造を有するポリマーを含む液状の光学的に透明な接着剤組成物を提供することが、本発明のさらに別の態様であり、式中、［ポリマー］は、ファルネセンを含むモノマーから誘導される線状又は分岐ポリマー骨格であり、Ｒ₁はアルキル基又はＲ₂であり、Ｒ₂は、式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）

による構造を有し、式中、Ｙ及びＺは、独立して、線状、環状、脂肪族、芳香族、置換、及び非置換炭化水素基からなる群から選択され、そして
Ｘは、独立して、水素及びアルキル基からなる群から選択される。

本発明のさらに別の態様において、液状の光学的に透明な接着剤組成物を調製する方法が提供される。この方法は：
ファルネセンを含むモノマーをアニオン重合して、少なくとも一つのリビング末端（living terminal）を有するポリマーを提供することと、
少なくとも一つのリビング末端をクエンチしてヒドロキシル末端ポリマーを提供することと、
ヒドロキシル末端ポリマーを水素化して、少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを提供することと、
少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーと少なくとも一つの試薬とを反応させて、アクリレート末端水素化ポリマーを提供することと、
を含む。

本発明のさらに別の態様は、ディスプレイに接着した透明層と、透明層とディスプレイとの間で硬化した接着剤とを備える積層スクリーン組立体を提供することであり、接着剤は、本発明による液状の光学的に透明な接着剤組成物である。

本発明の様々な実施形態のこれらや他の態様は以下の詳細な説明から理解されるであろう。

本発明の様々な実施形態は、ファルネセン系中間体ポリマー、これら中間体の水素化及びアクリル化生成物、及びＬＯＣＡ組成物ならびにアクリル化ポリマーを備える積層組立体を含む。ポリマーは、主にファルネセンを含むモノマー供給材料を重合することによって得ることができる。ファルネセン系ポリマーを組み入れた接着剤組成物は、硬化した場合に水素化ポリブタジエンと類似した屈折率を示し得るが、水素化ポリブタジエンよりも低い粘度を有する。したがって、ポリマーは改善されたレオロジー特性を有し、硬化した接着剤の屈折率を変更し得る他の感光性成分での顕著な希釈をしない接着剤配合物で有利に取り扱うことができる。

本発明によるファルネセンを重合すると、低粘度ポリマーが得られることが判明した。当業者に知られている任意の方法を用いてファルネセンモノマーを重合することができ、アニオン重合又はフリーラジカル重合が挙げられるが、これらに限定されるものではない。アニオン重合はポリマーの最終分子量に対してより制御を可能にするので、アニオン重合が特に好ましい。ポリマーのリビング末端はまた、エポキシドを用いて容易にクエンチすることができ、続いてプロトン源と接触させて、モノオール、ジオール、又はポリオールを得る。ポリマーファルネセン系モノオール、ジオール、又はポリオールの末端上の結果として生じるヒドロキシル基をさらに反応させて、アクリレート基を提供することができ、そのために、例えば、ポリマーは硬化性ＬＯＣＡ組成物として有用であり得る。本発明に従って調製した低粘度ファルネセン系ポリマーは、ファルネセンモノマーを少なくとも一つの他のモノマーと重合させることによって誘導することができる。本発明の様々な実施形態に従って作製したポリマーをファルネセンから構成されるモノマー供給材料から誘導するのが好ましい。

本発明のある実施形態によると、式（Ｉ）による構造を有するファルネセン系ポリマーが提供される。

（式中、［ポリマー］はファルネセンを含むモノマー由来の線状又は分岐ポリマー骨格であり、Ｒ₁はアルキル基又はＲ₂であり、そしてＲ₂は式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）による構造を有する

式中、Ｙ及びＺは、独立して、線状、環状、脂肪族、芳香族、置換、及び非置換炭化水素基からなる群から選択され、Ｘは独立して、水素及びアルキル基からなる群から選択される。

ファルネセンは、α−ファルネセン（（Ｅ，Ｅ）−３，７，１１−トリメチル−１，３，６，１０−ドデカテトラエン）及びβ−ファルネセン（７，１１−ジメチル−３−メチレン−１，６，１０−ドデカトリエン）などの異性体形態で存在する。本明細書及び特許請求の範囲で使用する場合、「ファルネセン」は、以下の構造：

を有する（Ｅ）−β−ファルネセン、並びに、式中、一つ又はそれより多い水素原子が他の原子又は原子群で置き換えられている（すなわち置換されている）（Ｅ）−β−ファルネセンを意味する。

本発明によるポリマーの様々な実施形態を製造するために使用されるファルネセンモノマーは、石油資源から化学合成によって調製することができ、昆虫、例えばアブラムシ科、又は植物から抽出することができる。したがって、本発明の利点は、ポリマーが、再生可能な資源により得られるモノマー由来のものであり得ることである。サッカリド由来の炭素源を使用して微生物を培養することによって調製されるのが好ましい。本発明によるファルネセン樹脂は、これらの供給源から得られたファルネセンモノマーから効率よく調製することができる。

使用したサッカリドは、モノサッカリド、ジサッカリド、及びポリサッカリドのいずれかであり得るか、又はそれらの組み合わせであり得る。モノサッカリドの例としては、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、及びリボースが挙げられる。ジサッカリドの例としては、スクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、及びセロビオースが挙げられる。ポリサッカリドの例としては、デンプン、グリコーゲン、及びセルロースが挙げられる。

炭素源を消費する培養された微生物は、培養によりファルネセンを産生することができる任意の微生物であり得る。その例としては、真核生物、細菌、及び古細菌が挙げられる。真核生物の例としては酵母及び植物が挙げられる。微生物は、外来遺伝子を宿主微生物に導入することによって得られる形質転換体であり得る。外来遺伝子は特に限定されず、ファルネセンの産生効率を改善できるので、ファルネセンの産生に関与する外来遺伝子であるのが好ましい。

培養された微生物からファルネセンを回収する場合、微生物を遠心分離によって収集し破壊することができ、次いでファルネセンを破壊された溶液から溶媒で抽出することができる。そのような溶媒抽出は、蒸留などの任意の公知精製プロセスと適切に組み合わせることができる。

本発明のさらに別の実施形態において、ファルネセンを含むモノマーをアニオン重合して少なくとも一つのリビング末端を有するポリマーを提供し、少なくとも一つのリビング末端をクエンチしてヒドロキシル末端ポリマーを提供し、ヒドロキシル末端ポリマーを水素化して少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを提供し、そして少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを少なくとも一つの試薬と反応させて、アクリレート末端水素化ポリマーを提供することを含む、ＬＯＣＡ組成物で有用な線状又は分岐ファルネセン系ポリマーを作製する方法を提供する。本明細書中で使用する場合、「アクリレート末端」は、ポリマーの末端上のアクリレート又はメタクリレート官能基の両方を意味する。

本明細書中で記載するファルネセン系ポリマーは、開始剤、モノマー、及び好適な溶媒を連続してリアクター容器に添加して所望のホモポリマー又はコポリマーを形成する連続溶液重合プロセスによって調製することができる。別法として、ファルネセン系ポリマーは、開始剤、モノマー、及び溶媒のすべてをリアクター中で実質的に同時に組み合わせるバッチプロセスによって調製することができる。別法として、ファルネセン系ポリマーは、開始剤及び溶媒のすべてをリアクター中で一緒に合わせたのち、モノマー供給材料を連続してリアクターに測り入れるセミバッチプロセスによって調製することができる。

リビング末端鎖端部を有するポリマーを提供するために好ましい開始剤にはアルカリ金属の有機塩が含まれるが、これに限定されるものではない。リアクター容器中の混合物の重合反応温度を約−８０〜８０℃の温度で維持することができる。

当業者には理解されるように、モノマーが反応に供給される限り、アニオン重合は継続することができる。本発明によるＬＯＣＡ組成物中で用いられるファルネセン系ポリマーは、ファルネセン及び一つ又はそれより多くのコモノマーから重合することができる。コモノマーの例としては、ジエン、例えばブタジエン、イソプレン、及びミルセンが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ブタジエン及びイソプレンが好ましい。本発明の一実施形態において、ＬＯＣＡ組成物の製造方法は、モノマー供給材料を重合することを含んでもよく、モノマー供給材料はファルネセンモノマーとコモノマーとを含み、モノマー供給材料のコモノマー含有量は、モノマー供給材料中のモノマーの総モルに基づいて、７５モル％又はそれより少なく、さらに好ましくは５０モル％又はそれより少なく、そして最も好ましくは２５モル％又はそれより少ない。

本発明の実施形態による低粘度ファルネセン系ホモポリマー又はコポリマーは、ゲル浸透クロマトグラフによって測定し、ポリスチレン較正を使用して変換して、１００，０００ｇ／ｍｏｌ又はそれより小さく、好ましくは２５，０００ｇ／ｍｏｌ又はそれより小さい数平均分子量を有し得る。硬化前のファルネセン系ホモポリマー又はコポリマーは、１００，０００ｃＰ又はそれより小さく、さらに好ましくは５０，０００ｃＰ又はそれより小さく、そして最も好ましくは２５，０００ｃＰ又はそれより小さい粘度を有し得、粘度は６０℃でＬＯＣＡ組成物について測定する。

重合を終了させるためのクエンチングステップは、好ましくは、リビングポリマーの一つもしくは複数のリビング末端をプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシド及び酸などのプロトン源と反応させ、その結果、モノオール、ジオール、又はポリオールを得ること、すなわちポリマーの一つもしくは複数の末端上にヒドロキシル基を得ることによって達成される。

重合後、ヒドロキシル末端ポリマーを好ましくは水素化して、ポリマーの不飽和度を最大で５０％、さらに好ましくは最大で１０％減少させる。不飽和度は、ヨウ素価などの当該技術分野で公知の分析法によって測定する。

本発明によるファルネセン系ポリマーの末端のアクリレート官能化は、ヒドロキシル末端ポリマーを少なくとも一つの試薬と反応させることによって達成することができる。例えば、アクリレート官能化は、ヒドロキシル基のアクリレート誘導体でのエステル化、又はイソシアネート含有化合物、好ましくはジイソシアネートを、アクリレート及びヒドロキシル基含有化合物ならびにヒドロキシル末端ポリマーと反応させることによりウレタン基を介してのいずれかにより達成することができる。イソシアネートは、イソホロンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキシルイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、及び同種のものからなる群から選択することができる。アクリレート及びヒドロキシル基含有化合物は、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、及びポリエチレングリコール（メタ）アクリレートからなる群から選択することができる。直接エステル化に有用な試薬は、好ましくはアクリレート官能基、例えばアクリル酸、無水アクリル酸、塩化アクリル、又はアルキルアクリレートを有する。

上記のように、本発明のある実施形態は、ポリファルネセン系ポリマーを含むＬＯＣＡ組成物を含む。本発明に従って作製したＬＯＣＡ組成物は、反応性希釈剤及び／又は可塑剤のレベルが減少していてもよい。本発明のファルネセン系ポリマーは低粘度を示すので、より高粘度のポリブタジエン系ポリマーを置換することによって組み入れられるＬＯＣＡ組成物の目標粘度を達成するために必要な希釈剤及び／又は可塑剤が少ない。したがって、本発明のある実施形態は、水素化アクリル化ファルネセン系ポリマーと水素化アクリル化ポリブタジエンとの混合物を含み得る低粘度ＬＯＣＡ組成物を提供する。本発明によるＬＯＣＡ組成物は、ＬＯＣＡ組成物の合計重量に基づいて、５０〜９０重量％、さらに好ましくは６０〜８０重量％、そして最も好ましくは６５〜７５重量％のファルネセン系ポリマーを含み得る。

本発明によるＬＯＣＡ組成物は一つ又はそれより多くの反応性希釈剤を含み得る。反応性希釈剤は、イソボルニルアクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、アルコキシル化テトラヒドロフルフリルアクリレート、アルコキシル化メタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート及びそれらの混合物からなる群から選択されるモノマーを含み得る。反応性希釈剤の具体例としては、２−（トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デク−３（又は８）−エニルオキシ）エチルメタクリレート及び２−ヒドロキシエチルメタクリレートが挙げられる。本発明によるＬＯＣＡ組成物は、ＬＯＣＡ組成物の合計重量に基づいて２５〜５５重量％、さらに好ましくは３０〜５０重量％、最も好ましくは３５〜４５重量％の反応性希釈剤を含み得る。

本発明によるＬＯＣＡ組成物は、フィラー、可塑剤、及び粘着付与樹脂を含むがこれらに限定されないさらなる成分も含み得る。本発明のＬＯＣＡ組成物の様々な成分は、それらが互いに相溶性であるように、そして相分離せず、材料の屈折率に悪影響を及ぼさないように選択されることが好ましい。

例えば、硬化材料の柔軟性及び可撓性を増加させる可塑剤を本発明の様々な実施形態に組み入れることができる。可塑剤は周知であり、典型的には（メタ）アクリレート基の重合に関与しない。一つ又はそれより多くの可塑剤は、植物油、鉱物油、ダイズ油、テルピン樹脂、非置換もしくはカルボキシ置換ポリイソプレン、ポリブタジエン、又はポリブチレン樹脂、キシレンポリマー、ヒドロキシル末端ポリブタジエン又はポリオレフィン、及び水素化ジエン又はポリブタジエン樹脂、例えばブタジエン樹脂からなる群から選択され得る。存在する場合、本発明によるＬＯＣＡ組成物は、ＬＯＣＡ組成物の合計重量に基づいて、２０〜５０重量％、さらに好ましくは２５〜４５重量％、最も好ましくは３０〜４０重量％の可塑剤を含み得る。

当業者に知られているＬＯＣＡ組成物で典型的に用いられる任意の一般的な粘着付与剤を、本発明によるＬＯＣＡ組成物で用いることができる。粘着付与剤の例は、水素化テルペン樹脂、例えば水素化シクロヘキサン、ヤスハラケミカル株式会社（ＹａｓｕｈａｒａＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．Ｌｔｄ．）から商標名ＣｌｅａｒｏｎＰ８５で販売されている１−メチル−４−（１−メチルエンテニル）−ホモポリマーである。存在する場合、本発明によるＬＯＣＡ組成物は、ＬＯＣＡ組成物の合計重量に基づいて、２０〜５０重量％、さらに好ましくは２５〜４５重量％、そして最も好ましくは３０〜４０重量％の粘着付与剤を含み得る。

本発明によるＬＯＣＡ組成物の他の任意の成分としては、さらなる硬化性材料用のシリコーン系接着剤、硬化材料の屈折率を変更するための金属酸化物粒子、及びレオロジー調節剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。紫外線放射で硬化させる場合、光開始剤をＬＯＣＡ組成物で使用してもよい。フリーラジカル開始剤としては有機過酸化物、アゾ化合物、及び同種のものが挙げられる。ＵＶ硬化剤の一例は、ＢＡＳＦから販売されているＩｒｇａｃｕｒｅ１８４Ｄである。存在する場合、一つ又はそれより多くの光開始剤が、ＬＯＣＡ組成物の合計重量に基づいて、１０重量％又はそれより小さく、さらに好ましくは５重量％又はそれより小さく、そして最も好ましくは３重量％又はそれより小さい量で存在するのが好ましい。液体組成物及び接着剤層は、任意選択的に、抗酸化剤、安定剤、難燃剤、粘度修飾剤、消泡剤、帯電防止剤及び湿潤剤などの一つ又はそれより多くの添加剤を含み得る。

本発明のさらに別の実施形態において、積層スクリーン組立体は、ＬＣＤ、有機エレクトロルミネッセンスパネル、電気泳動ディスプレイ、又はプラズマディスプレイなどのディスプレイに接着された光学的に透明な層と、透明層とディスプレイとの間の硬化した接着剤とを備えて提供され、接着剤はファルネセン系ポリマーを含むＬＯＣＡ組成物である。積層スクリーン組立体は、透明層とディスプレイとの間にタッチパネルセンサ層をさらに備えていてもよく、硬化した接着剤は、タッチパネルセンサ層ならびに透明層及びディスプレイの少なくとも一つに接着される。他の実施形態において、タッチパネルセンサ層は２つの光学的に透明な層間に配置され得る。タッチパネルセンサ層はインジウムスズ酸化物を含み得る。本発明の様々な実施形態による積層スクリーン組立体を、限定されるものではないが、電話などの携帯用デバイス、テレビ、コンピュータモニタ、自動車内装ディスプレイ、プロジェクタ、又は看板などをはじめとする様々なデバイスに組み入れることができる。光学素子はバックライトを含み得る。

本発明によるＬＯＣＡ組成物は、電子製品中の積層スクリーン組立体の光学部品又は基材間のギャップを埋めるために使用できる。ラミネートの成分層間のギャップは、硬化性組成物をギャップに注入又は注射することによって埋めることができ、続いて組成物を硬化させて成分をまとめて結合する。充填されたギャップを有する組立体は、空隙を有する同じ組立体と比較して改善された耐衝撃性を示し得る。

積層スクリーン組立体で用いられる光学的に透明な層は、例えばガラス又はポリマーなどの当業者に知られている任意の透明な材料を含み得る。有用なガラスとしては、ホウケイ酸塩、ソーダ石灰、及びディスプレイ用途で保護カバーとしての使用に適した他のガラスが挙げられる。有用なポリマーとしては、ポリエステルフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートフィルム又はプレート、アクリルフィルム、例えばポリメチルメタクリレートフィルム、及びシクロオレフィンポリマーが挙げられる。透明材料は、例えばカバーレンズの形態であり得る。

以上のとおり、本発明の様々な実施形態に従って積層スクリーン組立体に組み込まれたＬＯＣＡ組成物は、好ましくはディスプレイ及び／又は光学的に透明な層の屈折率と一致又は厳密に一致する屈折率を有する。例えば、硬化したＬＯＣＡ組成物は１．４又はそれより大きい、さらに好ましくは１．４５又はそれより大きい、そして最も好ましくは１．５又はそれより大きい屈折率を有し得る。硬化したＬＯＣＡ組成物が光学的に透明な層の屈折率の１０％以内、さらに好ましくは５％以内の屈折率を有するのが最も好ましい。

本発明によるＬＯＣＡ組成物は、大きなサイズ又は面積を有する組立体のより容易な製造を促進することができる。例えば、大面積を有するパネル及び基材はギャップも大きく、ギャップ全体を適切に埋めるために大量の低粘度接着剤を必要とする。高粘性組成物は塗布するのが困難な可能性があり、またそのような大容積を完全に埋めるために長時間を要する可能性があり、したがって、粘性が低く、より容易に塗布される組成物を得るために希釈した組成物を必要とされる。しかしながら、希釈した組成物は、上述のように、硬化すると最適より低い屈折率を有する接着剤組成物をもたらし、不充分に混合された大量の接着剤はパネル組立体の領域にわたって不均一な光学特性をもたらす可能性がある。本発明によるＬＯＣＡ組成物は、高屈折率と低粘度とを有し、塗布のために希釈剤を概ね必要としない組成物を提供することによって、これらの欠点を回避する。接着剤の塗布を容易にし、かつ積層スクリーン組立体の製造を改善するために、硬化前のＬＯＣＡ組成物はまた、１０，０００ｃＰ又はそれより小さい粘度を有するのが好ましく、５，０００ｃＰ又はそれより小さいことが最も好ましく、この場合、粘度はＬＯＣＡ組成物について２５℃で測定する。

当業者に知られている任意の方法によって本発明によるＬＯＣＡ組成物を提供することができる。組成物の低粘度のために、例えばスプレー又はコーティング法によってそれらを容易に塗布することが可能になる。本発明による積層スクリーン組立体を組み立てるために使用する方法は当業者に公知であり、例えば、米国特許第６，３６１，３８９号明細書及び米国特許第５，８６７，２４１号明細書に記載されている方法であり、その全体を参照により本明細書に援用される。ＬＯＣＡ組成物は、組立体の層のうちの一つに塗布する間、又は積層パネル組立体の組み立て後に、ＵＶ放射線及び／又は熱によって硬化させることができる。電子線放射も使用することができる。

本発明の一実施形態を以下の非限定的実施例を用いてさらに説明する。

ステップＡ−ファルネセン系ジオール合成
セミバッチプロセスにおいて、極性溶媒中二官能性有機リチウム開始剤をリアクターに移し、そして２０００ｇ／ｍｏｌのおよその目標分子量を達成するために充分なファルネセンモノマーを連続して添加した。重合反応を２５〜４０℃で実施し、過剰のプロピレンオキシドで停止させ、続いて弱酸で中和し、抗酸化剤としてＢＨＴを添加して、ポリファルネセンジオールを得た。最終溶液を水で洗浄して、アルカリ性を低減／除去した。有機相を水相から分離し、次いで、窒素雰囲気下での水蒸気蒸留によって分離された有機相から溶媒を除去した。

ステップＢ−水素化
３１９ｇのポリファルネセンジオール、７．２ｇのＮｉ触媒及び溶媒として３３６ｇのヘプタンを圧力リアクターに移し、続いて水素で３回パージした。反応温度を水素圧下で１００〜１３０°に設定した。温度が溶媒の沸点に達する前に、反応混合物を窒素で３回パージし、水素を反応に連続して供給した。撹拌速度及び水素圧によって反応温度を制御した。反応をモニターするために、アリコートサンプルを定期的に採取し、溶媒を乾燥した後、ＦＴＩＲを使用して分析した。各サンプルの不飽和ピークを測定した。不飽和ピークが完全に消えるまでこの手順を繰り返した。反応混合物を次いで室温まで冷却し、触媒をろ過により除去し、そして最終溶液を真空下でストリップした。

ステップＣ−アクリル化
イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）と反応させてアクリル化イソシアネートを作製することによって、ウレタンアクリレートをまず調製した。２５ｇのＩＰＤＩ、０．２５ｇのＩｒｇｏｎｏｘ１０１０、及び０．２５ｇのジブチルスズジラウレート（ＤＢＴＤＬ）を、メカニカルスターラー、熱電対、滴下漏斗、及びエアスパージを備えたレジンケトルに移した。１１．９ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）を反応混合物に室温で連続して添加し、完全に添加した後、温度が４０℃に達した。

アクリル化イソシアネートを次いで、ステップＢからの水素化ポリファルネセンジオールのサンプルと、又は水素化ポリブタジエンジオール（ペンシルベニア州のＴｏｔａｌＣｒａｙＶａｌｌｅｙｏｆＥｘｔｏｎ製のＫｒａｓｏｌＨＬＢＨ−Ｐ２０００）の比較サンプルと、以下に示す反応に従って反応させた。

０．１７ｇのＩｒｇｏｎｏｘ１０１０及び０．２５ｇのＤＢＴＤＬをリアクターに添加し、１２５ｇのジオールを徐々に添加し、温度を７０℃に上昇させた。反応混合物のアリコートをサンプリングして、１時間後にＮＣＯ値を測定した。ＮＣＯ値が１ｍｇＫＯＨ／ｇより低くなるまでさらなるジオールを追加した。アクリル化材料の粘度及び屈折率（ＲＩ）を測定し、結果を以下に表１で提示する。Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計ＤＶ−ＩＩ＋Ｐｒｏ及びサイズ３１スピンドルを用いて粘度を測定した。ＨＬＢＨ−Ｐ２０００のｒｐｍ設定は、水素化ポリ−ファルネセンについては０．３及び６．０であった。

表１に提示する結果で実証されるように、本発明の一実施形態に従って作製したアクリル化及び水素化ポリファルネセンは、ポリブタジエン系材料の屈折率と類似した屈折率を示したが、有意に低い粘度を有していた。

本発明の好ましい実施形態を本明細書中で示し記載してきたが、そのような実施形態は単なる例示のために提供するものであることを理解されたい。本発明の主旨から逸脱することなく、多くの変形、変更、及び置換を当業者は思いつくであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の主旨及び範囲内に含まれるそのような変形をすべて対象とすることが意図される。

本発明の好ましい実施形態を本明細書中で示し記載してきたが、そのような実施形態は単なる例示のために提供するものであることを理解されたい。本発明の主旨から逸脱することなく、多くの変形、変更、及び置換を当業者は思いつくであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の主旨及び範囲内に含まれるそのような変形をすべて対象とすることが意図される。
以下に、本願発明に関連する発明の実施形態を例示する。
［実施形態１］
ファルネセンを含むモノマーから誘導されるポリマーであって、アクリレート基で官能化された少なくとも一つの末端及び５０％又はそれより小さい不飽和度を有するポリマーを含む、液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態２］
前記ポリマーが、一つ又はそれより多くのジエンをさらに含むモノマーから誘導されるものである、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤。
［実施形態３］
前記ジエンが、ブタジエン、イソプレン、及びミルセンからなる群から選択される、実施形態２に記載の液状の光学的に透明な接着剤。
［実施形態４］
前記ポリマーの前記末端がアクリレート基で官能化されている、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤。
［実施形態５］
前記ポリマーがウレタン基をさらに含む、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤。
［実施形態６］
前記ポリマーがエステル基をさらに含む、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態７］
前記ポリマーが１０％又はそれより小さい不飽和度を有する、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態８］
前記ポリマーがＵＶ光、電子線、又は熱によって硬化可能である、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態９］
硬化した場合、前記接着剤が１．４５より大きな屈折率を有する、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態１０］
前記ポリマーが１００，０００ｇ／ｍｏｌ又はそれより小さい分子量を有する、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態１１］
前記ポリマーが２５，０００ｇ／ｍｏｌ又はそれより小さい分子量を有する、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態１２］
２５℃で１０，０００ｃＰ未満の粘度を有する、実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態１３］
式（Ｉ）の構造を有するポリマーであって、

式中、［ポリマー］は、ファルネセンを含むモノマーから誘導される線状又は分岐ポリマー骨格であり、Ｒ ₁ はアルキル基又はＲ ₂ であり、そして
Ｒ ₂ は式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）の構造を有し、

式中、Ｙ及びＺは、独立して、線状、環状、脂肪族、芳香族、置換、及び非置換炭化水素基からなる群から選択され、そして
Ｘは、独立して、水素及びアルキル基からなる群から選択される、
前記ポリマーを含む、液状の光学的に透明な接着剤組成物。
［実施形態１４］
液状の光学的に透明な接着剤組成物を調製する方法であって：
モノマーをアニオン重合させて、少なくとも一つのリビング末端を有するポリマーを提供することであって、前記モノマーがファルネセンを含むものであることと、
前記少なくとも一つのリビング末端をクエンチして、ヒドロキシル末端ポリマーを提供することと、
前記ヒドロキシル末端ポリマーを水素化して、少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを提供することと、
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを一つ又はそれより多くの試薬と反応させて、アクリレート末端水素化ポリマーを提供することと、
を含む、前記方法。
［実施形態１５］
前記モノマーが一つ又はそれより多くのジエンをさらに含む、実施形態１４に記載の方法。
［実施形態１６］
前記ジエンがブタジエン、イソプレン、及びミルセンからなる群から選択される、実施形態１５に記載の方法。
［実施形態１７］
前記ポリマーが、クエンチされてジオールを提供するリビング末端を２つ有する、実施形態１４に記載の方法。
［実施形態１８］
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーが５０％又はそれより小さい不飽和度を有する、実施形態１４に記載の方法。
［実施形態１９］
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーが１０％又はそれより小さい不飽和度を有する、実施形態１４に記載の方法。
［実施形態２０］
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを前記一つ又はそれより多くの試薬と反応させることでエステル基を形成する、実施形態１４に記載の方法。
［実施形態２１］
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを前記一つ又はそれより多くの試薬と反応させることでウレタン基を形成する、実施形態１４に記載の方法。
［実施形態２２］
前記一つ又はそれより多くの試薬がイソホロンジイソシアネート及び２ヒドロキシエチルアクリレートを含む、実施形態２１に記載の方法。
［実施形態２３］
ディスプレイに接着した透明層と、前記透明層と前記ディスプレイとの間の硬化した接着剤とを備える積層スクリーン組立体であって、前記接着剤が実施形態１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物である、前記積層スクリーン組立体。
［実施形態２４］
前記透明層と前記ディスプレイとの間にタッチパネルセンサ層をさらに備え、前記硬化した接着剤が、前記タッチパネルセンサ層と、前記透明層及び前記ディスプレイの少なくとも一つとに接着する、実施形態２３に記載の積層スクリーン組立体。
［実施形態２５］
前記硬化した接着剤が、前記透明層の屈折率の１０％以内の屈折率を有する、実施形態２３に記載の積層スクリーン組立体。
［実施形態２６］
前記硬化した接着剤が、前記透明層の屈折率の５％以内の屈折率を有する、実施形態２３に記載の積層スクリーン組立体。
［実施形態２７］
ファルネセンを含むモノマーから誘導される線状又は分岐骨格を含み、ヒドロキシル基で官能化された少なくとも１つの末端を含む、ポリマー。
［実施形態２８］
５０％又はそれより小さい不飽和度を有する、実施形態２７に記載のポリマー。

Claims

ファルネセンを含むモノマーから誘導されるポリマーであって、アクリレート基で官能化された少なくとも一つの末端及び５０％又はそれより小さい不飽和度を有するポリマーを含む、液状の光学的に透明な接着剤組成物。
前記ポリマーが、一つ又はそれより多くのジエンをさらに含むモノマーから誘導されるものである、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤。
前記ジエンが、ブタジエン、イソプレン、及びミルセンからなる群から選択される、請求項２に記載の液状の光学的に透明な接着剤。
前記ポリマーの前記末端がアクリレート基で官能化されている、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤。
前記ポリマーがウレタン基をさらに含む、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤。
前記ポリマーがエステル基をさらに含む、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
前記ポリマーが１０％又はそれより小さい不飽和度を有する、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
前記ポリマーがＵＶ光、電子線、又は熱によって硬化可能である、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
硬化した場合、前記接着剤が１．４５より大きな屈折率を有する、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
前記ポリマーが１００，０００ｇ／ｍｏｌ又はそれより小さい分子量を有する、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
前記ポリマーが２５，０００ｇ／ｍｏｌ又はそれより小さい分子量を有する、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
２５℃で１０，０００ｃＰ未満の粘度を有する、請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物。
式（Ｉ）の構造を有するポリマーであって、

式中、［ポリマー］は、ファルネセンを含むモノマーから誘導される線状又は分岐ポリマー骨格であり、Ｒ₁はアルキル基又はＲ₂であり、そして
Ｒ₂は式（ＩＩ）又は式（ＩＩＩ）の構造を有し、

式中、Ｙ及びＺは、独立して、線状、環状、脂肪族、芳香族、置換、及び非置換炭化水素基からなる群から選択され、そして
Ｘは、独立して、水素及びアルキル基からなる群から選択される、
前記ポリマーを含む、液状の光学的に透明な接着剤組成物。
液状の光学的に透明な接着剤組成物を調製する方法であって：
モノマーをアニオン重合させて、少なくとも一つのリビング末端を有するポリマーを提供することであって、前記モノマーがファルネセンを含むものであることと、
前記少なくとも一つのリビング末端をクエンチして、ヒドロキシル末端ポリマーを提供することと、
前記ヒドロキシル末端ポリマーを水素化して、少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを提供することと、
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを一つ又はそれより多くの試薬と反応させて、アクリレート末端水素化ポリマーを提供することと、
を含む、前記方法。
前記モノマーが一つ又はそれより多くのジエンをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
前記ジエンがブタジエン、イソプレン、及びミルセンからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
前記ポリマーが、クエンチされてジオールを提供するリビング末端を２つ有する、請求項１４に記載の方法。
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーが５０％又はそれより小さい不飽和度を有する、請求項１４に記載の方法。
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーが１０％又はそれより小さい不飽和度を有する、請求項１４に記載の方法。
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを前記一つ又はそれより多くの試薬と反応させることでエステル基を形成する、請求項１４に記載の方法。
前記少なくとも部分的に飽和したヒドロキシル末端ポリマーを前記一つ又はそれより多くの試薬と反応させることでウレタン基を形成する、請求項１４に記載の方法。
前記一つ又はそれより多くの試薬がイソホロンジイソシアネート及び２ヒドロキシエチルアクリレートを含む、請求項２１に記載の方法。
ディスプレイに接着した透明層と、前記透明層と前記ディスプレイとの間の硬化した接着剤とを備える積層スクリーン組立体であって、前記接着剤が請求項１に記載の液状の光学的に透明な接着剤組成物である、前記積層スクリーン組立体。
前記透明層と前記ディスプレイとの間にタッチパネルセンサ層をさらに備え、前記硬化した接着剤が、前記タッチパネルセンサ層と、前記透明層及び前記ディスプレイの少なくとも一つとに接着する、請求項２３に記載の積層スクリーン組立体。
前記硬化した接着剤が、前記透明層の屈折率の１０％以内の屈折率を有する、請求項２３に記載の積層スクリーン組立体。
前記硬化した接着剤が、前記透明層の屈折率の５％以内の屈折率を有する、請求項２３に記載の積層スクリーン組立体。
ファルネセンを含むモノマーから誘導される線状又は分岐骨格を含み、ヒドロキシル基で官能化された少なくとも１つの末端を含む、ポリマー。
５０％又はそれより小さい不飽和度を有する、請求項２７に記載のポリマー。