JPH0670209B2

JPH0670209B2 - 光学用接着剤

Info

Publication number: JPH0670209B2
Application number: JP29559289A
Authority: JP
Inventors: 英一増原; 重夫小宮; 健之澤本
Original assignee: 株式会社総合歯科医療研究所
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH03157471A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は光学部品等の接着に用いられる透明な接着剤に
関するものであり、更に詳しくは硬化後の屈折率が極め
て高い光学用接着剤に関するものである。

［従来の技術］従来、光学部品の接着にはカナダバルサムやアクリル
系、エポキシ系の接着剤が主に用いられてきた。

また近年、光ファイバーの接合などにおいて光学部品と
接着剤との界面での屈折率の差による光の反射によるロ
スを防止するため、接着剤の屈折率を接着する光学部品
の屈折率と一致させた接着剤が開発されてきている。

このような接着剤としては、例えばグリセロール変性ビ
スフェノールＡジ（メタ）アクリレートとグリセロール
変性フッ素含有ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレー
トとを必須成分とする接着剤があり、該接着剤組成物中
のフッ素含有量を調節することによって1.45から1.59の
範囲で屈折率（n_d）を調整できるものが上市されている
（Polymer Preprints,Japan vol.38,No.5（1989）,p128
4,p1304）。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、光導波路の設計や多数枚の光学レンズを
組合わせた光学系の設計などにおいては屈折率（n_d）が
1.60以上を有する光学材料や光学素子を使用したいとい
う要求がある。このような光学部品の接合においては、
従来の接着剤は屈折率が低いため、前述のごとく光学部
品と接着剤との屈折率差に起因する接合ロスを生じると
いう問題があった。

本発明は、かかる従来技術における問題点を解決すべ
く、高屈折率を有する優れた光学用接着剤を提供するこ
とを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］即ち、本発明は、Ｎ−ビニルカルバゾール及びその置換
体から成る群より選ばれた少なくとも一種の化合物Ａ
と、Ｎ−ビニルピロリドン及びその置換体並びにアクリ
ルアミドＮ置換体から成る群より選ばれた少なくとも一
種の化合物Ｂを含み、硬化後の屈折率（n_d）が1.60以上
であることを特徴とする接着剤に係るものである。

本発明の化合物Ａは、重合性及び高屈折率性を有する物
質であって、室温では結晶性固体である。

本発明の化合物Ｂは、化合物Ａと同様に重合性を有する
とともに、親水性であるためにガラス等の光学部材に対
する接着性が高い。更に、化合物Ａを高濃度に溶解せし
め、それとの共重合性にも優れているために、重合硬化
後には極めて透明度の高い状態を呈することのできる物
質である。

従って、本発明の化合物ＡとＢを組合せることにより、
高屈折率を有し透明性に優れた接着剤を得ることができ
る。

尚、接着強度及び接着耐水性等の他の接着剤としての特
性についても、本発明の接着剤は従来のものに劣らない
性質を有している。

Ｎ−ビニルカルバゾール置換体の好適具体例としては、
３−ニトロ−Ｎ−ビニルカルバゾール、３−アミノ−Ｎ
−ビニルカルバゾール、３−メチルアミノ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、1,2,3,4−テトラヒドロ−Ｎ−ビニルカ
ルバゾール及び3,6−ジブロム−Ｎ−ビニルカルバゾー
ルがあり、Ｎ−ビニルピロリドン置換体の好適具体例と
しては、Ｎ−ビニル−３−メチルピロリドン、Ｎ−ビニ
ル−５−メチルピロリドン、Ｎ−ビニル−３−ベンジル
ピロリドン及びＮ−ビニル−3,3,5−トリメチルピロリ
ドンがあり、及びアクリルアミドＮ置換体の好適具体例
としては、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアク
リルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｎ
−ブチルアクリルアミド、Ｎ−アリルアクリルアミド、
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリル
アミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
及びアクリロイルモルホリンを挙げることができる。

本発明接着剤を硬化する方法としては、高温加熱や電子
線、放射線の照射がある。更に、本発明接着剤に通常用
いられる重合開始剤を添加し、紫外光又は可視光等の照
射を行なったり、加熱する等の手段を用いて硬化するこ
とができる。

かかる重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド
（BPO）及びアゾビスイソブチロニトリル（AIBN）のよ
うな通常の熱重合型開始剤、又はベンゾフェノン、ベン
ゾインエーテル、チオキサンゾン、ベンジル、１−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ヒドロキシアセ
トフェノン、１−カルボキシ−7,7−ジメチルビシクロ
［2,2,1］ヘプタン−2,3−ジオン及びカンファ−キノン
等の通常の光重合型開始剤を使用することができる。

光重合型開始剤を使用する場合には、N,N−ジメチル−
ｐ−トルイジン等の第三級アミンを添加することにより
硬化速度を著しく増大させることができる。

更に、第三級アミンと前記有機過酸化物を組合せたレド
ックス系を重合開始剤として用いることも可能である。

本発明接着剤中の各成分の組成割合は硬化後の屈折率が
1.60以上となるように、種々の目的及び用途に応じて、
当業者が適宜決めることができる。従って、化合物Ａ及
びＢの組成割合を変化させることによって、本発明接着
剤の屈折率を調整することが可能である。

化合物Ａの組成割合が30重量％未満となると、得られる
接着剤の硬化後の屈折率（n_d）が1.60未満となってしま
う場合があるため、好ましくない。また、接着剤として
の所望の接着力を得るためには、化合物Ｂが少なくとも
約２重量％含まれていることが好ましい。

更に、化合物Ａの組成割合が65重量％以下の場合には、
室温において接着剤が液体状となるため扱い易く操作性
に優れたものが得られる。

また、本発明接着剤に、通常用いられる熱重合禁止剤や
紫外線吸収剤等の添加剤を適宜使用できることはもちろ
んである。さらに、本発明の接着剤を使用するにあたっ
ては、接着強度をより向上させる目的で光学部材に酸、
アルカリ処理、プラズマ処理及びシラン処理等の表面処
理をほどこすことができる。

尚、屈折率（n_d）はナトリウムのＤ線（波長589nm）を
用いて測定した場合の屈折率を示すものである。

以下実施例に基づき、本発明を詳説する。

［実施例１］Ｎ−ビニルカルバゾール60重量部、Ｎ−ビニルピロリド
ン40重量部及びAIBN 1重量部を調合して攪拌し、室温で
透明な液状の本発明接着剤を得た。この屈折率（n_d）は
1.62であった。この接着剤を光学ガラス（Bk-7ガラス）
間に薄く塗布し、70℃の恒温槽中で30分間加熱した。光
学ガラスは強固に接着しており、接着硬化層は白濁がな
く良好な透明性を示した。また、硬化後の屈折率（n_d）
は1.64であり極めて高い屈折率を示した。

［実施例２］Ｎ−ビニルカルバゾール60重量部、N,N−ジメチルアク
リルアミド40重量部及び１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン３重量部を調合して攪拌し、室温で透明
な液状の本発明接着剤を得た。この屈折率（n_d）は1.59
であった。実施例１と同様に光学ガラス間にこの接着剤
を薄く塗布した後、高圧水銀灯により10mw/cm²の強度の
紫外線を１分間照射した。光学ガラスは強固に接着して
おり、接着硬化層は白濁がなく良好な透明性を示した。
また、硬化後の屈折率（n_d）は1.62であり極めて高い屈
折率を示した。

［実施例３］３−アミノ−Ｎ−ビニルカルバゾール35重量部、Ｎ−ビ
ニルピロリドン65重量部、１−カルボキシ−7,7−ジメ
チルビシクロ［2,2,1］ヘプタン−2,3−ジオン0.1重量
部及びN,N−ジメチルパラトルイジン0.1重量部よりなる
本発明接着剤を調合し、実施例１と同様に光学ガラス間
に塗布した後、ハロゲンランプを用いて600キロルック
スの可視光を５分間照射して接着硬化させた。本接着剤
は接着性、透明性に優れており、また、硬化後の屈折率
（n_d）は1.60であった。

［実施例４］３−ニトロ−Ｎ−ビニルカルバゾール55重量部、Ｎ−メ
チルアクリルアミド45重量部、カンファーキノン0.1重
量部及びN,N−ジメチルパラトルイジン0.1重量部を調合
し実施例３と同様に光学ガラスの接着を行なった。接着
性、透明性は良好であり、接着硬化後の屈折率（n_d）は
1.61であった。

［実施例５］Ｎ−ビニルカルバゾール60重量部、Ｎ−ビニル−３−メ
チルピロリドン40重量部及びBPO 1重量部を調合して攪
拌し、室温で透明な液状の本発明接着剤を得た。この接
着剤を光学ガラス（Bk-7ガラス）間に薄く塗布し、70℃
の恒温槽中で30分間加熱した。光学ガラスは強固に接着
しており、接着硬化層は白濁がなく良好な透明性を示し
た。また、硬化後の屈折率（n_d）は1.63であり極めて高
い屈折率を示した。

次に、本発明の比較例として、本発明化合物Ｂの代り
に、通常のアクリル系接着剤として用いられる、２−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート及びビスフェノー
ルＡグリセロール変性ジ（メタ）アクリレート等の（メ
タ）アクリル酸エステル又はパラクロロスチレンを用い
て接着剤を調製した。

［比較例１］Ｎ−ビニルピロリドンを用いるかわりに、２−ヒドロキ
シエチルメタクリレートを用いた以外は実施例１と同様
の組成とした。Ｎ−ビニルカルバゾールが均一に溶解せ
ず光学用接着剤として使用できなかった。

［比較例２］Ｎ−ビニルカルバゾール50重量部、パラクロロスチレン
50重量部及びAIBN0.05重量部を調合し、室温で透明な液
状組成物を得た。この組成物の屈折率（n_d）は1.62であ
った。65℃で３時間加熱し、光学ガラスの接着を行なっ
たところ接着層が白濁してしまった。

［比較例３］ビスフェノールＡグリセロール変性ジアクリレート100
重量部１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン３
重量部を調合し実施例２と同様に接着した。接着硬化物
の屈折率（n_d）は1.58であった。

［発明の効果］以上、実施例で得られた結果から明らかなように本発明
の接着剤は高い屈折率、良好な接着性、及び優れた透明
性を兼ね備えている。また、上記比較例の結果から明ら
かなように、本発明化合物Ｂを使用しない場合には、化
合物Ａが充分溶解できずに接着剤が白濁してしまった
り、またたとえ均一に溶解したとしても、化合物Ａとの
共重合性が悪いため、接着硬化後に白濁してしまった
り、所望の屈折率が得られなかったりして本発明が目的
とする優れた接着剤を得ることができなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 1/04 8807−2Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ−ビニルカルバゾール及びその置換体か
ら成る群より選ばれた少なくとも一種の化合物Ａと、Ｎ
−ビニルピロリドン及びその置換体並びにアクリルアミ
ドＮ置換体から成る群より選ばれた少なくとも一種の化
合物Ｂを含み、硬化後の屈折率（n_d）が1.60以上である
ことを特徴とする接着剤。
【請求項２】Ｎ−ビニルカルバゾール置換体が３−ニト
ロ−Ｎ−ビニルカルバゾール、３−アミノ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、３−メチルアミノ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール、1,2,3,4−テトラヒドロ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ル又は3,6−ジブロム−Ｎ−ビニルカルバゾールであ
り、Ｎ−ビニルピロリドン置換体がＮ−ビニル−３−メ
チルピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチルピロリドン、
Ｎ−ビニル−３−ベンジルピロリドン又はＮ−ビニル−
3,3,5−トリメチルピロリドンであり、アクリルアミド
Ｎ置換体が、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルア
クリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−
ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−アリルアクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアク
リルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミド又はアクリロイルモルホリンであることを特徴とす
る、請求項１記載の接着剤。
【請求項３】更に、重合開始剤を含有することを特徴と
する請求項１又は２記載の接着剤。
【請求項４】化合物Ａが30〜97重量％含有されているこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の接着
剤。
【請求項５】化合物Ａが30〜65重量％含有されているこ
とを特徴とする請求項４記載の接着剤。