JP2007284500A - 光学部品用接着剤 - Google Patents

Abstract

【課題】短波長用の光学部品を製造する際に用いられる光学部品用接着剤に関し、接着性や取り扱い性に優れる上、硬化物の透明性、耐熱性、耐候性に優れ、使用環境下においても優れた透明性を維持し得る光学部品用接着剤を提供する。
【解決手段】短波長光用の光学部品を製造する際に用いられる光学部品用接着剤であって、シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物と、光カチオン重合開始剤と、水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物とを含有する光学部品用接着剤。
【選択図】なし

Description

本発明は、短波長用の光学部品を製造する際に用いられる光学部品用接着剤に関し、接着性や取り扱い性に優れる上、硬化物の透明性、耐熱性、耐光性に優れ、使用環境下においても優れた透明性を維持し得る光学部品用接着剤に関する。

従来、レンズ、ミラー、プリズム、波長板等の光学部品を製造する際には、アクリル樹脂接着剤やエポキシ樹脂接着剤等が使用されていた。
しかしながら、光学部品には、優れた光学透明性、耐光性、耐熱性、硬化歪みが少ないこと等、種々の特性が要求されるところ、例えば、アクリル樹脂接着剤を用いた場合、透明性に優れるものの接着性が充分でないという問題があり、また、エポキシ樹脂接着剤を用いた場合、接着性に優れるものの透明性が充分でなく、また、使用環境下で着色しやすいという問題もあった。

また、近年、波長４００ｎｍ程度の短波長の光を使用する光学機器について検討が進んでおり、このような短波長の光を使用する光学部品では、用いられる接着剤に短波長の光に対する非常に高い透明性及び耐光性が求められている。

透明性の高いエポキシ樹脂接着剤として、例えば、特許文献１には、脂環式エポキシ化合物と光カチオン重合開始剤とを含有する紫外線硬化型接着剤組成物が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示された紫外線硬化型接着剤組成物であっても、硬化直後又は長期の使用中に樹脂が着色してしまうという着色性の問題があった。
特開２０００−１０９７８０号公報

本発明は、上記現状に鑑み、短波長用の光学部品を製造する際に用いられ、特に接着性や取り扱い性に優れる上、透明性、耐熱性、耐光性に優れ、使用環境下においても優れた透明性を維持し得る光学部品用接着剤を提供することを目的とする。

本発明は、短波長光用の光学部品を製造する際に用いられる光学部品用接着剤であって、シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物と、光カチオン重合開始剤と、水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物とを含有する光学部品用接着剤である。

本発明者らは、光学部品の製造に用いられる接着剤が着色されることについて鋭意検討の結果、接着剤に含有する光カチオン重合開始剤が硬化過程において酸を発生させ、この発生した酸が他の化合物に対して水素引き抜き反応を起こすことを抑制可能な化合物を含有させることで、短波長光に対して非常に高い透明性を示し、かつ、非常に優れた耐光性、耐熱性を示すことを見出し、本発明を完成させるに至った。なお、本明細書において、短波長光とは、ブルーレイ・レーザー（４０５ｎｍ）に使用される波長４００ｎｍ近傍の光を意味する。

本発明の光学部品用接着剤は、シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物を含有する。
上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物としては特に限定されず、構造中又は繰り返し単位内に１つ以上のシクロアルカン骨格を含有していればよいが、繰り返し単位内にシクロアルカン骨格を有する化合物であることが好ましい。繰り返し単位内にシクロアルカン骨格を有する化合物である場合、繰り返し単以内にシクロアルカン骨格を１つだけ有する化合物であってもよく、２以上有する化合物であってもよい。

上記シクロアルカン骨格を含有するエポキシ化合物としては、上記構造を有するものであれば特に限定されないが、耐光性、耐熱性に優れるとともに、接着性にも優れることから、下記一般式（１）、（２）及び（３）からなる群より選択される少なくとも１の構造を有するエポキシ化合物を含有することが好ましい。

一般式（１）中、ｎは、０〜２０の整数を表す。Ｒ^１及びＲ^２は、水素、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数１〜１２のアルキル基を表し、これらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。

一般式（２）中、ｎは、０〜２０の整数を表す。Ｒ^１〜Ｒ^８は、水素、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数１〜１２のアルキル基を表し、これらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。

式（３）中、ｎは、０〜２０の整数を表す。

上記一般式（１）、（２）及び／又は（３）において、ｎは、１以上であることが好ましい。ｎが１以上であると、ｎが０の場合に比べて本発明の光学部品用接着剤はより着色防止効果の高いものとなる。なお、ｎが０の場合には、後述する水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物をｎが１の場合よりも多量に配合することにより、優れた透明性を有するものとなる。ｎが２０を超えると、粘度が上昇しすぎたり、他の配合物との相溶性が悪くなったりすることがある。

また、上記一般式（１）で表される化合物の中でも、Ｒ^１及びＲ^２は、水素又はメチル基又はエチル基であることがより好ましい。これらを用いることで、本発明の光学部品用接着剤は、優れた耐光性と耐湿性とを兼ね備えたものとなる。なかでも、Ｒ^１及びＲ^２は、メチル基であることが特に好ましい。

本発明の光学部品用接着剤は、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物以外にも他の光重合性化合物が含有されていてもよい。この場合、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物の含有量は、該シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物と上記他の光重合性化合物との全量を１００重量部としたときに、好ましい下限は５０重量部である。５０重量部未満であると、本発明の光学部品用接着剤に充分な透明性や耐光性が得られない場合がある。より好ましい下限は７０重量部、更に好ましい下限は８０重量部である。

上記他の光重合性化合物としては特に限定されず、例えば、オキセタン化合物、エポキシ化合物等が挙げられるが、なかでも、オキセタン化合物であることが好ましい。上記他の光重合性化合物としてオキセタン化合物を含有することで、本発明の光学部品用接着剤は、耐熱性を犠牲にすることなく粘度を適度に低くすることができ、取り扱い性に優れたものとなる。

上記オキセタン化合物としては、例えば、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、１，４−ビス［（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、３−メチル−３−グリシジルオキセタン、３−エチル−３−グリシジルオキセタン、３−メチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、ジ｛１−エチル（３−オキセタニル）｝メチルエーテル等が挙げられる。これらオキセタン化合物の市販品としては、アロンオキセタンＯＸＴ−１２１、０ＸＴ−２２１、ＯＸＴ−２１２（以上、東亞合成社製）等が挙げられる。なかでも、水酸基を有するオキセタン化合物を特に好適に用いることができ、そのようなオキセタン化合物としては、エタナコールＥＨＯ（宇部興産社製）、ＯＸＴ−１０１（東亞合成社製）等が挙げられる。
なお、上記オキセタン化合物のなかでも、分子中に水酸基を有するものは、後述する水酸基を有する炭化水素化合物として用いることもできるため好ましい。

上記エポキシ化合物としては特に限定はされないが、例えば、脂環式エポキシ、アルコールのグリシジルエーテル等の脂肪族炭化水素骨格を有するエポキシ化合物が好ましい。

上記オキセタン化合物の含有量としては特に限定されないが、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物との全量（上記オキセタン化合物以外の更に別の光重合性化合物を更に含有する場合、該更に別の光重合性化合物も合わせた全量）を１００重量部としたときに、好ましい上限は１００重量部である。
１００重量部を超えると、接着性が低下する、反応性が低下する等の問題が生じることがある。
より好ましい下限は１０重量部、より好ましい上限は２０重量部である。

本発明の光学部品用接着剤は、光カチオン重合開始剤を含有する。
上記光カチオン重合開始剤としては特に限定されず、例えば、イオン性光酸発生タイプであってもよく、非イオン性光酸発生タイプであってもよいが、イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤を好適に用いることができる。

上記イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤としては特に限定されず、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩類や、鉄−アレン錯体、チタノセン錯体、アリールシラノール−アルミニウム錯体等の有機金属錯体類等が挙げられる。これらの光カチオン重合開始剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤の具体例としては、例えば、「アデカオプトマーＳＰ１５０」、「アデカオプトマーＳＰ１７０」（いずれも旭電化工業社製）、「ＵＶＥ−１０１４」（ゼネラルエレクトロニクス社製）、「ＣＤ−１０１２」（サートマー社製）、「ＲＰ−２０７４」（ローディア社製）等が挙げられる。

上記光カチオン重合開始剤のなかでも、下記一般式（４）又は（５）で表される構造のカチオン部分を有することが好ましい。

上記一般式（４）及び一般式（５）中、Ｒ^９〜Ｒ^１３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ１価若しくは２価のフェニル基を表し、これらフェニル基は、直鎖状又は分枝鎖状Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキル基、直鎖状又は分枝鎖状Ｃ_１〜Ｃ_１２アルコキシル基、ハロゲン原子、−ＯＨ基、−ＣＯＯＨ基及び−ＣＯＯ−アルキルエステル基（ここで、アルキル部分は直鎖状又は分枝鎖状Ｃ_１〜Ｃ_１２残基である）からなる群より選択される少なくとも１個の基で随意に置換されていてもよい。

また、上記光カチオン重合開始剤は、下記一般式（６）で表されるホウ素中心アニオン部分を有することが好ましい。

上記一般式（６）中、Ｂは、３価のホウ素を表し、Ｒ^１４〜Ｒ^１７の少なくとも１個は、炭素数６〜３０のハロゲン置換芳香族基を表す。このように中心アニオンがホウ素であると、光カチオン重合開始剤の酸強度が強くなるため、この光カチオン重合開始剤を用いた本発明の光学部品用接着剤の硬化性が向上し、高いガラス転移温度を有する硬化物を得ることができる。その結果、本発明の光学部品用接着剤の硬化物の透湿性（透湿度）が低下するため、この光学部材用接着剤を用いて作製した光学部品の寿命を長くすることができ、信頼性を高めることができる。

上記一般式（６）中、Ｒ^１４〜Ｒ^１７の少なくとも１個は、炭素数６〜３０のハロゲン置換芳香族基である。上記芳香族基としては特に限定されず、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。また、ハロゲン置換基としては特に限定されず、例えば、塩素、フッ素等が挙げられ、なかでも、フッ素が好適に用いられる。上記ハロゲン置換基は、芳香族基の芳香族環に直接結合したハロゲン基であってもよいし、例えば、ハロ−ヒドロカルビル置換基の場合のように他の置換基の一部として導入されたものであってもよく、なかでも、フルオロ−ヒドロカルビル置換基が好ましい。

上記光カチオン重合開始剤において、有用なホウ素中心アニオンとしては特に限定されず、例えば、［３，５−（ＣＦ_３）_２Ｃ_６Ｈ_５］_４Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_４Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｈ_４−ｐ−ＣＦ_３）_４Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｈ_４−ｍ−ＣＦ_３）_４Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｈ_４−ｐ−Ｆ）_４Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_３（ＣＨ_３）Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_３（ｎ−Ｃ_４Ｈ_９）Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｈ_４−ｐ−ＣＨ_３）_３（Ｃ_６Ｆ_５）Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_３ＦＢ⁻、（Ｃ_６Ｈ_５）_３（Ｃ_６Ｆ_５）Ｂ⁻、（ＣＨ_３）_２（Ｃ_６Ｈ_４−ｐ−ＣＦ_３）_２Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_３（ｎ−Ｃ_１８Ｈ_３７Ｏ）Ｂ⁻等が挙げられる。

上記好ましいホウ素中心アニオンは、一般的に、ホウ素に結合した３個以上のハロゲン置換芳香族基を含有しており、そのハロゲン置換基としては、フッ素が最も好ましい。最も好ましいホウ素中心アニオンとしては特に限定されず、例えば、［３，５−（ＣＦ_３）_２Ｃ_６Ｈ_３］_４Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_４Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_３（ＣＨ_３）Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_３（ｎ−Ｃ_４Ｈ_９）Ｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_３ＦＢ⁻等が挙げられる。なかでも、下記化学式（７）で表されるアニオン部を有することが好ましい。

また、有用な他の金属中心又は半金属中心を含有する適当なアニオンも使用可能であり、そのようなアニオンとしては特に限定されず、例えば、［３，５−（ＣＦ_３）_２Ｃ_６Ｈ_３］_４Ａｌ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_４Ａｌ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）_２Ｆ_４Ｐ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）Ｆ_５Ｓｂ⁻、（Ｃ_６Ｆ_５）Ｆ_５Ｐ⁻等が挙げられる。更に、有用であると考えられる他のホウ素中心非求核的塩や、他の金属や半金属を含有している他の有用なアニオン等も使用可能である。

上記光カチオン重合開始剤は、上記一般式（４）又は一般式（５）で表されるカチオン部分と、上記一般式（６）で表されるホウ素中心アニオン部分とを有することが好ましく、より好ましくは、上記ホウ素中心アニオン部分の最大光学吸収波長が３５０ｎｍ以下であることが好ましく、最大光学吸収波長が２００〜３２０ｎｍであることがより好ましい。なかでも、上記光カチオン重合開始剤を用いた本発明の光学部品用接着剤の硬化進行過程における着色防止効果や硬化物のガラス転移温度上昇効果等に優れることから、下記一般式（８）又は一般式（９）で表される光カチオン重合開始剤であることが好ましい。これらの光カチオン重合開始剤を用いることにより、本発明の光学部品用接着剤の硬化物の着色を防止することができる。また、上述のシクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物等に対して用いることにより、本発明の光学部品用接着剤は、耐光性及び耐湿性に優れたものとなる。これらの光カチオン重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。

上記一般式（８）及び一般式（９）中、Ｒ^１８〜Ｒ^２２は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、それぞれ、水素、直鎖状又は分枝鎖状Ｃ_１〜Ｃ_１２アルキル基、直鎖状又は分枝鎖状Ｃ_１〜Ｃ_１２アルコキシル基、ハロゲン原子、−ＯＨ基、−ＣＯＯＨ基及び−ＣＯＯ−アルキルエステル基（ここで、アルキル部分は直鎖状又は分枝鎖状Ｃ_１〜Ｃ_１２残基である）からなる群より選択される基を表す。

上記一般式（８）及び一般式（９）中、Ｘ⁻は、上記化学式（７）で表されるアニオンを示す。

上記非イオン性光酸発生タイプの光カチオン重合開始剤としては特に限定されず、例えば、ニトロベンジルエステル、スルホン酸誘導体、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、ジアゾナフトキノン、Ｎ−ヒドロキシイミドスルホナート等が挙げられる。

上記光カチオン重合開始剤は、３５０ｎｍより長波長の光に対して吸収を示さないことが好ましい。３５０ｎｍより長波長の光に対して吸収を示すと、本発明の光学部品用接着剤の硬化物が着色することがある。
なお、本明細書において、吸収を示さないとは、透過率における開始剤成分の寄与が０．２％以下である場合を意味する。

上記光カチオン重合開始剤の含有量としては特に限定されないが、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物（上記他の光重合性化合物を含有する場合、該他の光重合性化合物を合わせた全量）１００重量部に対して好ましい下限は０．１重量部、好ましい上限は１０重量部である。０．１重量部未満であると、光カチオン重合が充分に進行しなかったり、反応が遅くなりすぎたりすることがある。１０重量部を超えると、反応が速くなりすぎて作業性が低下したり、反応が不均一になりやすくなったりすることがある。より好ましい上限は５重量部である。

本発明の光学部品用接着剤は、水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物を含有する。
上記水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物を含有することにより、本発明の光学部品用接着剤は、非常に高い透明性を示し、かつ、その硬化物は、紫外線や熱に曝された場合にも非常に高い透明性を維持できるものとなる。これは、本発明の光学部品用接着剤の硬化過程において、水素引き抜き反応を起こす化学種が余剰に発生した場合に、上記水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物からプロトンが供給されることにより、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物等からの水素引抜が抑制され、結果として着色現象を起こす化学種を抑制することによると推定される。

本明細書において、上記脂肪族炭化水素化合物とは、不飽和二重結合を有さない脂肪族炭化水素骨格と、水酸基からなる化合物を意味する。
上記脂肪族炭化水素骨格としては特に限定されないが、炭素数が２〜５０の脂肪族炭化水素骨格であることが好ましい。炭素数が２未満であると、親水性が強くなりすぎて、相溶性が悪くなったりするほか、組成物の吸湿性が高くなったりすることがある。炭素数が５０を超えると、溶解性が悪くなったり、粘度が上がったりする。

上記水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物の具体例としては特に限定されないが、例えば、（ポリ）エチレングリコール、（ポリ）プロピレングリコール、（ポリ）テトラメチレングリコール、グリセリン等のアルコール類、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシドール等が挙げられる。なかでも、（ポリ）プロピレングリコール、（ポリ）テトラメチレングリコールが好適である。
なお、上述したように、上記オキセタン化合物が分子中に水酸基を含有する場合、該水酸基を有するオキセタン化合物を、上記水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物として用いてもよい。上記水酸基を有するオキセタン化合物としては特に限定されないが、例えば、３−メチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン等が挙げられる。なかでも、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンが好ましい。

また、上記水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物は、ｐＫａ値の好ましい下限が１５、好ましい上限が１９である。１５未満であると、酸性が強すぎて貯蔵安定性が悪くなり、１９を超えると、塩基性が強くなりすぎて発生する酸を弱めるため硬化阻害が起きることがある。

上記水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物の含有量としては特に限定されないが、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物（上記他の光重合性化合物を含有する場合、該他の光重合性化合物を合わせた全量）１００重量部に対して好ましい下限は５重量部、好ましい上限は５０重量部である。５重量部未満であると、本発明の光学部品用接着剤が紫外線や熱に曝された場合に充分な透明性を維持することができない場合があり、５０重量部を超えると、硬化反応が阻害されたり、硬化物の吸水率が高まったりすることがある。

本発明の光学部品用接着剤は、更に、ポリエーテル化合物を含有することが好ましい。ポリエーテル化合物を含有することにより、本発明の光学部品用接着剤は、取り扱い性に優れた硬化遅延性を示すものとなる。

上記ポリエーテル化合物としては、特に限定されないが、分子中にエーテル結合を２以上有する化合物であることが好ましく、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、クラウンエーテル化合物等を用いることができる。なかでも、クラウンエーテル化合物が好適に用いられる。

上記クラウンエーテル化合物としては特に限定されず、例えば、１２−クラウン−４、１５−クラウン−５、１８−クラウン−６等が挙げられる。

上記ポリエーテル化合物の含有量としては特に限定されないが、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物（上記他の光重合性化合物を含有する場合、該他の光重合性化合物を合わせた全量）１００重量部に対して、好ましい下限は０．１重量部、好ましい上限は５０重量部である。０．１重量部未満であると、本発明の光学部品用接着剤に光を照射した後に充分な可使時間が得られないことがあり、５０重量部を超えると、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物等の光カチオン重合が充分に進行しなかったり、反応が遅くなりすぎたりすることがある。より好ましい下限は０．５重量部、好ましい上限は２０重量部であり、更に好ましい上限は１０重量部である。

本発明の光学部品用接着剤は、光を照射した後硬化反応が進行し、接着ができなくなるまでの可使時間が１分以上であることが好ましい。可使時間が１分未満であると、基板等を貼り合わせる前に硬化進行してしまい、充分な接着強度を得られなくなることがある。このような本発明の光学部品用接着剤の可使時間は、上述した水酸基を有する脂肪族炭化水素やポリエーテル化合物の添加量を調整することで、好適に調整することができる。

本発明の光学部品用接着剤は、透湿性、接着強度、硬化収縮、熱膨張率等を改良するため、充填剤としてコロイダルシリカ、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、酸化チタン、クレー等の粉体、ガラスバルーン、アルミナバルーン、セラミックバルーン等の無機中空体；スチレンビーズ、ナイロンビーズ、アクリルビーズ、シリコンビーズ、フッ素系樹脂ビーズ等の有機球状体、塩化ビニリデンバルーン、アクリルバルーン等の有機中空体；ガラス、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、セルロース等の単繊維等が添加されていてもよい。

また、本発明の光学部品用接着剤は、光学部品内への水分の浸入を防ぐため、吸水剤等が添加されていてもよい。上記吸水剤の具体例としては特に限定されず、例えば、シリカゲル、モレキュラーシーブ、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム等アルカリ土類金属の酸化物等が挙げられる。

更に、本発明の光学部品用接着剤には、密着性向上剤、光増感剤、補強剤、軟化剤、可塑剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加物が含有されていてもよい。
なお、本発明の光学部品用接着剤が上記添加剤を含有する場合、該添加剤は、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物（上記他の光重合性化合物を含有する場合、該他の光重合性化合物との混合物）との２５℃において測定した平均屈折率の差が０．０５以下であることが好ましい。０．０５を超えると、本発明の光学部品用接着剤の硬化物の透明性が不充分となることがある。

上記光増感剤は、上記光カチオン重合開始剤の効率をより向上させて、上記シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物等の光カチオン重合をより促進させるものである。
上記光増感剤としては特に限定されず、例えば、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過硫化物、レドックス系化合物、アゾ化合物、ジアゾ化合物、ハロゲン化合物、光還元性色素等が挙げられる。具体例には、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾイン誘導体；ベンゾフェノン、２，４−ジクロルベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体；２−クロルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導体；２−クロルアントラキノン、２−メチルアントラキノン等のアントラキノン誘導体等が挙げられる。これらの光増感剤は、単独で用いられてもよいし、２種類以上が併用されてもよい。

本発明の光学部品用接着剤は、硬化物の透明性を阻害しない範囲で、発生した酸と反応する化合物又はイオン交換樹脂を含有してもよい。このような発生した酸と反応する化合物又はイオン交換樹脂を含有する本発明の光学部品用接着剤は、例えば、素子電極を有する光学部品を封止する場合、該素子電極の耐久性を向上させることができる。

上記発生した酸と反応する化合物としては、酸と中和する物質、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩又は炭酸水素塩等が挙げられる。具体的には、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が用いられる。

上記イオン交換樹脂としては、陽イオン交換型、陰イオン交換型、両イオン交換型のいずれも使用することができるが、特に塩化物イオンを吸着することのできる陽イオン交換型又は両イオン交換型が好適である。

本発明の光学部品用接着剤の粘度としては、本発明の光学部品用接着剤を用いて光学部品の封止を行う際に用いる塗布方法により適宜決定され、特に限定されないが、２５℃、５ｒｐｍにおいて、好ましい下限が３０ｍＰａ・ｓ、好ましい上限が５００００ｍＰａ・ｓである。３０ｍＰａ・ｓ未満であると、貼り合せの際、接着剤が周囲に流出したりして取り扱い性が悪く、５００００ｍＰａ・ｓを超えると、貼り合せ時に接着剤を塗り広げることが困難な時がある。
なお、本明細書において、上記粘度は、Ｅ型粘度計（東機産業社製、ＴＶ−２２型）を用いて上記条件下で測定した場合に得られる値である。

本発明の光学部品用接着剤の硬化物の波長３８０〜８００ｎｍにおける光の全光線透過率の好ましい下限は９０％である。９０％未満であると、本発明の光学部品用接着剤を用いて短波長用の光学部品を製造した場合に、充分な光学特性を得られないことがある。より好ましい下限は９５％、更に好ましい下限は９９％である。

上記全光線透過率を測定する方法としては特に限定はされず、例えば、分光光度計（Ｕ−３０００、日立ハイテクノロジーズ社製）等の分光計を用いて測定することができる。

本発明の光学部品用接着剤は、硬化物に紫外線を１００時間照射した後に０．１ｍｍの光路長にて測定する４００ｎｍにおける光透過率の値の変化が、５％未満であることが好ましい。光透過率の値の変化が５％以上であると、光学部品を製造した場合に、該光学部品は初期状態と使用状況下での光学特性の変化が大きなものとなり、充分な性能を有するとは言えないものとなる。透過率の変化の値は、より好ましくは３％未満、さらに好ましくは２％未満である。
また同様に、本発明の光学部品用接着剤は、８５℃にて１０００時間加熱した後の光路長０．１ｍｍにおける４００ｎｍの波長での光線透の値の変化が、５％未満であることが好ましい。より好ましくは３％未満、更に好ましくは２％未満である。

上記紫外線を照射する方法としては特に限定はされず、キセノンランプ、カーボンアークランプ等、従来公知の光源を用いることができる。

本発明の光学部品用接着剤は、硬化させた後の硬化物のガラス転移点が８５℃以上であることが好ましい。８５℃未満であると、光学部品が高温多湿の状態に曝されたときに、本発明の光学部品用接着剤の硬化物が軟化するため、水蒸気が硬化物を透過しやすくなり、光学部品劣化の原因となる。より好ましくは１００℃以上である。

本発明の光学部品用接着剤の製造方法としては特に限定されず、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリウムミキサー、ニーダー、三本ロール等の混合機を用いて、常温又は加温下で、シクロアルカン骨格を有する化合物、光カチオン重合開始剤、水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物、及び、必要に応じて添加する他の光重合性化合物、充填剤、添加剤等の各所定量を混合する方法等が挙げられる。なお、製造する際は、光を遮断した状態で行うことが好ましい。

本発明の光学部品用接着剤の用途としては特に限定されないが、特に短波長の光を発するブルーレイ・レーザーに用いる封止剤、ビームスプリッタ、波長板、ピックアップレンズ等の光ピックアップ用光学部品の貼り合わせに用いる接着剤、液晶プロジェクターやＤＭＤプロジェクター用のプリズムの貼り合わせに用いる接着剤、液晶パネル等の各種フラットパネルディスプレイの貼り合わせに用いる接着剤、ＤＶＤディスク等のメディアのコーティング剤や貼り合わせに用いる接着剤、光ファイバーや光回路の接続に用いる接着剤、光半導体に用いる接着剤や封止剤等として好適に使用される。
本発明の光学部品用接着剤は、極めて優れた非着色性を有するため、これらの用途に好適に使用することができる。

本発明の光学部品用接着剤を用いて光学部品を製造する方法としては、例えば、一方の基材の全面又は一部に本発明の光学部品用接着剤を塗布した後に光を照射する工程、及び、本発明の光学部品用接着剤を介して、他方の基材を貼り合わせた後に常温又は加熱下で硬化させる工程を有する方法を用いることができる。
また、このような光学部品の製造方法は、例えば、基材の表面に誘電体層等が形成されていて、基材を介しては本発明の光学部品用接着剤に光を照射しにくい場合であっても、好適に用いることができる。更に、貼り合わせ後、硬化するまでに位置を合わせたり、加圧しながら硬化させたりすることができるため、寸法精度を向上させることができる。

本発明の光学部品用接着剤を用いた光学部品の製造方法としては、具体的には、例えば、本発明の光学部品用接着剤を用いて２個のプリズムを接着して偏光ビ−ムスプリッターを製造する方法であって、一方のプリズムの接着面に本発明の光学部品用接着剤を塗布し、紫外線を照射した後、他方のプリズムを貼り合わせ、硬化するまで常温又は加熱下で固定する方法が挙げられる。
このような方法により２個のプリズムを接着する場合には、例えば、プリズムの接着面に誘電体層が形成されており、光が通りにくい場合でも効率よく接着することができる。また、貼り合わせ後、硬化するまでに位置を合わせたり、加圧しながら硬化させたりすることができるため、寸法精度を向上させることができる。

また、本発明の光学部品用接着剤を用いて光学部品を製造する方法としては、一方の基材に本発明の光学部品用接着剤を塗布する工程、及び、本発明の光学部品用接着剤を介して他方の基材を貼り合せた後に光を照射して常温又は加熱下で硬化させる工程を有する方法も用いることができる。
このような光学部品の製造方法としては、具体的には、例えば、一方のプリズムの接着面に本発明の光学部品用接着剤を塗布し、他方のプリズムを貼り合わせた後、紫外線を照射して常温又は加熱下で硬化させる方法を用いることもできる。

本発明の光学部品用接着剤を用いた光学部品の製造方法において、本発明の光学部品用接着剤に光を照射するための光源としては特に限定されず、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、エキシマレーザ、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ、ナトリウムランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、蛍光灯、太陽光、電子線照射装置等が挙げられる。これらの光源は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。これらの光源の選択に際しては、上記光カチオン重合開始剤の吸収波長に合わせて適宜選ぶのがよい。

また、上記光源の本発明の光学部品用接着剤への照射手順としては、例えば、各種光源の同時照射、時間差をおいての逐次照射、同時照射と逐次照射との組み合わせ照射等が挙げられ、いずれの照射手段を採ってもよい。
本発明の光学部品用接着剤の硬化に際しては、光カチオン重合性化合物等の光カチオン重合をより促進して、硬化時間をより短縮するために、光照射と同時に加熱を行ってもよい。上記加熱硬化を併用する場合の加熱温度としては特に限定されないが、５０〜１００℃程度であることが好ましい。

本発明によれば、短波長用の光学部品を製造する際に用いられ、特に接着性や取り扱い性に優れる上、透明性、耐熱性、耐候性に優れ、使用環境下においても優れた透明性を維持し得る光学部品用接着剤を提供できる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
水素化ビスフェノールＡエポキシ樹脂（ＹＸ８０３４、ジャパンエポキシレジン社製）９０重量部と３−エチル３−ヒドロキシメチルオキセタン（アロンオキセタン ＯＸＴ−１０１、東亜合成社製）１０重量部、光カチオン重合開始剤としてヨウドニウムボレート系の光カチオン型重合開始剤（ＲＰ２０７４、ローディア社製）５重量部を混合し８０℃に加熱後、ホモディスパー型撹拌混合機（ホモディスパーＬ型、特殊機化社製）を用い、撹拌速度３０００ｒｐｍで均一に撹拌混合して、光学部品用接着剤を調製した。
調製した熱光学部品用接着剤を塗布し、厚みが１００μｍとなるように２枚の無アルカリガラスの間に挟んだ後、３０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射した後、８０℃で３０分間加熱して光学部品用接着剤を硬化させ、試験片を作製した。

（実施例２〜９及び比較例１〜３）
表１に示した配合とした以外は、実施例１と同様にして光学部品用接着剤を調製し、その後、実施例１と同様にして実施例２〜９及び比較例１〜３に係る試験片を作製した。

（評価）
実施例及び比較例で作製した試験片について以下の評価を行った。結果を表１に示した。
(１)初期光線透過率
ガラスのみの場合をブランクとして、分光光度計（Ｕ−３０００、日立ハイテクノロジーズ社製）を用いて、試験片の波長４００ｎｍの光に対する光線透過率を測定した。

（２）加熱後光線透過率
試験片を８５℃で５００時間加熱した後、分光光度計（Ｕ−３０００、日立ハイテクノロジーズ社製）を用いて、試験片の波長４００ｎｍの光に対する光線透過率を測定した。

（３）紫外線照射後光線透過率
スーパーキセノンウエザーメーターＳＸ７５（スガ試験機社製）を用いて、試験片に紫外線を１００時間照射した後、分光光度計（Ｕ−３０００、日立ハイテクノロジーズ社製）を用いて、試験片の波長４００ｎｍの光に対する光線透過率を測定した。

本発明によれば、短波長用の光学部品を製造する際に用いられる光学部品用接着剤に関し、接着性や取り扱い性に優れる上、硬化物の透明性、耐熱性、耐候性に優れ、使用環境下においても優れた透明性を維持し得る光学部品用接着剤を提供することができる。

Claims (5)

1. 短波長光用の光学部品を製造する際に用いられる光学部品用接着剤であって、シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物と、光カチオン重合開始剤と、水酸基を有する脂肪族炭化水素化合物とを含有することを特徴とする光学部品用接着剤。
2. シクロアルカン骨格を有するエポキシ化合物は、下記一般式（１）、（２）及び（３）からなる群より選択される少なくとも１の構造を有するエポキシ化合物であることを特徴とする請求項１記載の光学部品用接着剤。
   

   

   一般式（１）中、ｎは、１〜２０の整数を表す。Ｒ^１及びＲ^２は、水素、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数１〜１２のアルキル基を表し、これらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
   

   

   一般式（２）中、ｎは、１〜２０の整数を表す。Ｒ^１〜Ｒ^８は、水素、直鎖状又は分枝鎖状の炭素数１〜１２のアルキル基を表し、これらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
   

   

   式（３）中、ｎは、１〜２０の整数を表す。
3. 更に、オキセタン化合物を含有することを特徴とする請求項１又は２記載の光学部品用接着剤。
4. 更に、ポリエーテル化合物を含有することを特徴とする請求項１、２、又は３記載の光学部品用接着剤。
5. 光カチオン重合開始剤は、下記化学式（４）で示されるアニオン部を有することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の光学部品用接着剤。