JPH0330633B2

JPH0330633B2 -

Info

Publication number: JPH0330633B2
Application number: JP58157916A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Yamaguchi
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1991-05-01
Also published as: JPS6051770A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は光学用接着剤、特に低粘度で屈折率の
高い光学用接着剤に関するものである。

従来、光学用としてレンズ組立等に使用される
接着剤としては、一般に、接着性は勿論、施工の
容易さ、耐水性、耐熱性、耐候性に優れ、高屈折
率なものが求められている。一般に知られている
ものには、熱硬化型接着剤としてはバルサム（メ
ルク製等）、エポキシ系接着剤、ポリエステル系
接着剤、ポリ酢酸ビニル−アリルスルホンアミ
ド、ホルマリン縮合物からなる接着剤がある。一
方、光硬化型接着剤ではポリエステル系（米国サ
マーズ社製UV−69，71，74）、チオール系（米
国ノーランド社製NOA−61，63，65等）、アクリ
ル系、エポキシ系、アクリレート−ポリチオール
系などがある。しかしながら熱硬化型接着剤では
10μm以下の厚みでレンズ等のアライメント（組
立て、張り合せ）を行つている間にも硬化が進行
するためアライメントがスムーズに行なえなかつ
た。また反対にアライメント時間に対して硬化時
間が、十分長い樹脂を用いた場合にはアライメン
ト終了後、硬化するまでの時間が長くなり、アラ
イメントズレを生じ易い欠点があり、量産効果も
期待できなかつた。

熱硬化型接着剤は光学レンズ等の接着に広く用
いられ、強い接着力を有するが、上記のような不
都合のため、微細もしくは精密な接着、または量
産化を要する接着などには不適当であつた。

そこで上記不都合を解消するためには、接着剤
自体の特性としてアライメント時には硬化が進行
せず、アライメント終了後はできるだけすみやか
に硬化することが望ましい。

以上のような特性を有する接着剤としては、前
述した紫外線硬化型接着剤がある。

しかしながら、現在までのところ、一般に知ら
れている紫外線硬化型接着剤では低粘度、高紫外
線感度、高透明率でかつ耐候性および耐溶剤性に
優れ、しかも強い接着力を有する接着剤はなかつ
た。

一般に接着剤として用いられる液状エポキシ樹
脂には以下のような優れた特性があ。すなわち、
極性基を持つ材料、たとえばガラス、金属、セラ
ミツクス等によく接着する。また接着剤自体の凝
集力が非常に高いこと、100％固形分であること、
低収縮率であること、溶剤や湿気に対する抵抗性
が大きいこと、他の樹脂とのブレンド等により改
質が可能なこと、広い温度範囲で抵抗性を有する
ことなどである。

そのような特性の他、屈折率が高く、高透明率
であるためエポキシ樹脂は光学用接着剤として広
く使用されている。しかし、それらのほとんどは
熱硬化型接着剤としてであり、熱硬化型であるこ
と以外にも様々な欠点を持つている。硬化剤とし
て主に使用されているアミンには臭気および皮膚
刺激性があり、またその多くは２液性配合の接着
剤であるため混合の際、十分な撹拌を必要とし、
規定の混合比を誤る危険性があり、そのうえポツ
トライフも短い。この他にも１液性のエポキシ接
着剤があるが、シエルフライフの短い欠点があ
る。

以上のように従来のエポキシ樹脂と硬化剤の混
合物は固体状態でも室温で徐々に反応して充分な
シエルフライフを持たず、しかも高温に上げても
硬化速度は上がらず、サイクルを短くすることが
できないという本質的な欠点がある。

本発明は上記欠点を解消するものとして、一液
性接着剤でありながらシエルフライフが長く、低
粘度で、しかも紫外線により高速で硬化乾燥する
接着剤を提供するものである。すなわち、本発明
はエポキシ化合物の硬化剤として、光によつて分
解し、ルイス酸を発生するような感光性カチオン
重合触媒、カチオン型光重合開始剤を用いること
により、上記欠点を持たない光学用接着剤が得ら
れることに基いている。

また、接着剤が低粘度であることは接着剤層を
薄くすること、気泡の混入を防ぐこと、作業性の
向上など様々な点で重要である。脂環族エポキシ
化合物は一般に低粘度であり、カチオン型光重合
開始剤により極めて短時間の紫外線照射で硬化
し、優れた耐候性を示す。一方ビスフエノール型
もしくはノボラツク型エポキシ化合物は一般に高
粘度、高屈折率である。

そこで本発明では脂環族エポキシ化合物(B)とビ
スフエノール型もしくはノボラツク型エポキシ化
合物(A)とを混合し、カチオン型光重合開始剤(C)を
硬化剤として使用することにより800センチポイ
ズ以下と低粘度で、優れた硬化性を持ち、高屈折
率に至るまで任意の屈折率を持つ接着剤を作るこ
とができる。

感光性カチオン重合触媒、すなわち光重合開始
剤としては、３フツ化ホウ素などルイス酸の芳香
族ジアゾニウム塩、ルイス酸の芳香族ヨードニウ
ム塩、６フツ化リンや６フツ化アンチモンなどル
イス酸の芳香族スルホニウム塩がある。これらの
光重合開始剤はカチオン重合タイプであるため、
アクリレートの紫外線硬化のようなラジカル重合
タイプとは異なり、空気中の酸素による重合阻害
を受けず高速で硬化乾燥する特徴を持つている。

上記の開始剤のうち、ルイス酸の芳香族ジアゾ
ニウム塩は接着剤層の厚さが15〜20μm以上にな
るとジアゾニウム塩の分解にともなう窒素ガスの
泡が発生し、それが接着剤層に残る欠点や、開始
剤が経時で黄変する欠点がある。それに対し、ル
イス酸の芳香族スルホニウム塩である感光性カチ
オン重合触媒(C)はそれらの欠点がなく光学用接着
剤としてより優れている。

また本発明で使用できるエポキシ化合物として
は、ビスフエノール型エポキシ化合物(A)として、
ビスフエノールＡジグリシジルエーテル、ビスフ
エノールＡジβメチルグリシジルエーテル、ビス
フエノールＦジグリシジルエーテル、テトラヒド
ロキシフエニルメタンテトラグリシジルエーテ
ル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ハロ
ゲン化ビスフエノールＡジグリシジルエーテルな
どがあり、ノボラツク型エポキシ化合物(A)として
はフエノールノボラツクグリシジルエーテル、ク
レゾールノボラツクグリシジルエーテルなどがあ
る。脂環族エポキシ化合物(B)としては、常温で液
状の化合物が用いられ、例えば３，４エポキシ−
６メチルシクロヘキシルメチル、３，４エポキシ
６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、
３，４エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシ
レート、ビス（３，４−エポキシ−６メチルシク
ロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシクロヘ
キセンジエポキサイド、ジシクロペンタジエンオ
キサイド、ビス（２，３−エポキシシクロペンチ
ル）エーテル、リモネンジオキサイドなどがあ
る。

これらのエポキシ化合物のうち、ビスフエノー
ル型およびノボラツク型エポキシ化合物は1.50〜
1.58と、高屈折率を有するが、高粘度であり、反
応性も脂環族エポキシ化合物と比べると劣る。一
方、脂環族エポキシ化合物の屈折率は1.47〜1.50
と、やや低いが低粘度であり、高反応性である。
そこでビスフエノール型やノボラツク型エポキシ
化合物と脂環族エポキシ化合物、さらには必要に
応じて脂環族エポキシ樹脂、エポキシ化ジエン、
カルボキシル基末端エポキシ化不飽和脂肪酸エス
テルなどを混合することにより、光学レンズ用、
光学装置用などに要求される品質、たとえば粘
度、屈折率、反応性、接着強度、耐候性などを満
たす接着剤を得ることができる。

本発明による接着剤は塗膜厚みが数μmから数
十μm程度であり、ガラス、金属、セラミツクス
などに優れた密着性を持つている。また、通常の
ロールコーター、フローコーターなどの方法で塗
布することも可能である。用途としては、ガラス
とガラス、またはガラスとプラスチツクといつた
光透過性のある材料の接着、ガラスと金属または
ガラスとセラミツクスなど光透過性のある材料と
その他のものとの接着、電子部品の接着、固定な
どがある。具体的にはカメラレンズの接着、カツ
トガラスの接着、眼鏡用レンズの接着、化粧合わ
せのガラスの製造、プリズムの接着、ガラス基板
と半導体部品の接着、液晶基板の端面シール、光
フアイバーのコネクター部品の接合などがある。

以下、本発明の光学用接着剤の実施例を説明す
る。例中「部」とは重量部を表す。

実施例１紫外線硬化型光学用接着剤の調製ベークライトERL−4221（ユニオンカーバイド
日本(株)製３，４エポキシシクロヘキシルメチル
カルボキシレート） 57部デナコールEX−141（長瀬産業(株)製フエニルグ
リシジルエーテル） 15部エピコート807（油化シエルエポキシ(株)製ビスフ
エノールＦグリシジルエーテル） 25部 FC−508（米国スリーエム(株)製トリフエニルス
ルホニウムヘキサフルオロホスフエート）３部上記組成物をミキサーで撹拌・混合して光学用
接着剤を得た。厚さ１mmの硬質ガラス上にこの接
着剤を10μm厚に塗り、その上に同じ厚さ１mmの
硬質ガラスを重ね、ガラスを通して紫外線を照射
し硬化させた。高圧水銀灯オゾンレスタイプ
2KW（80W／cm）１灯を用い紫外線照射を行い、
10cmの距離から5m／minの運転速度で１回通す
ことにより硬化した。接着剤の粘度は20センチポ
イズ（25℃）で、屈折率（n²⁵ _D）は硬化前で
1.518、硬化後で1.544であつた。また光透過率は
400〜700nm、100μmの膜厚で99.2％であつた。
耐水性、耐候性なども米軍規格（MIL−Ａ−
3920C）をすべてにわたつて満足するものであつ
た。

実施例２紫外線硬化型光学用接着剤の調製ベークライトERL−4221 50部エピコート807 10部デナコールEX−141 15部Ａ−BPE−４（日本化薬(株)製２，２−ビス（４
−アクリロイルオキシポリエチレンオキシフエ
ノール）） 20部ベンゾフエノン２部 FC−508 ３部上記組成物をミキサーで撹拌・混合して光学用
接着剤を得た。厚さ５mmの鉛ガラス板上にこの接
着剤を10μm厚に塗り、その上に同じ厚さ５mmの
鉛ガラス板を重ね、ガラス板を通して紫外線を照
射し硬化させた。高圧水銀灯オゾンレスタイプ
2KW（80W／cm）１灯を用い紫外線照射を行い、
10cmの距離から10m／minの運転速度で１回通す
ことで硬化した。硬化速度は実施例１や２の接着
剤よりも２倍速く、硬化性の優れたものであつ
た。また、収縮率も２〜３％で、一般のエポキシ
樹脂の収縮率が４〜６％なのに比べると低収縮率
であり、接着性に優れている。接着剤の粘度は
140センチポイズ（２℃）で、屈折率（n²⁵ _D）は硬
化前で1.511、硬化後で1.537であり、MIL−Ａ−
3920Cをすべてにわたつて満足する特性を持つも
のであつた。

実施例３紫外線硬化型接着剤の調製 ERL−4221 56部 EX−141 14部 DEN−431 25部 BF−1000（日本石油化学(株)製エポキシ化ポリブ
タジエン５部 FC−508 ３部上記組成物をミキサーで撹拌・混合し光学用接
着剤を得た。厚さ１mmのニツケル板上にこの接着
剤を10μm厚に塗り、その上に厚さ１mmの石英ガ
ラスを重ね、ガラスを通して紫外線を照射し硬化
させた。高圧水銀灯オゾンレスタイプ2KW
（80W／cm）１灯を用い紫外線照射を行い、10cm
の距離から5m／minの運転速度で回通すことに
より硬化した。MIL−Ａ−3920Cをすべてにわた
つて満足し、特に防食性、耐候性において優れた
特性を持つものであつた。

比較例１ポリエステル系ラジカル重合タイプの接着剤
（Ａ社製紫外線硬化型光学用接着剤）を実施例１
と同じく１mm厚の硬質ガラス板上に1.0μm厚に塗
り、その上に１mm厚の硬質ガラスを重ね、ガラス
を通して紫外線照射し硬化させた。実施例１と同
じ紫外線照射条件において硬化させたところ
5m／minの運転速度で５回必要であり、この接
着剤の紫外線感度は実施例１の接着剤の1/5であ
つた。また、硬化させた上記サンプルを380℃に
おいて蒸留水中に２時間浸したところ、水に直接
触れている接着剤層は白変し、接着強度は低下し
た。一方同じサンプルを−80℃において22時間保
存した所、0.5〜11mm程度のヒビが入つた。いず
れの試験においても実施例１の接着剤により作成
したサンプルに変化は生じなかつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１ビスフエノール型およびまたはノボラツク型
エポキシ化合物(A)、粘度500センチポイズ以下の
液状脂環族エポキシ化合物(B)およびルイス酸の芳
香族スルホニウム塩である感光性カチオン重合触
媒(C)を主成分とし、接着剤の粘度が800センチポ
イズ以下であることを特徴とする光学用接着剤。