JPH0331309A - 高屈折率樹脂作製用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光ファイバーのコア材、光フアイバー接続
用の接着剤、光学ガラス用の接着剤、光学レンズ、フォ
トダイオード等の透明性を必要とするものの封止剤等に
応用することのできる高屈折率樹脂作製用組成物に関す
る。

〔従来の技術〕

光学測定やセンシング等に供される光学機器の内部にお
いて、たとえば、外部光学系からの光を受光素子に導い
たり、発光素子から発した光を外部光学系に導いたりす
るために、光回路板（平面光導波路）が用いられている
。

この光回路板としては、従来から半導体結晶、誘電体結
晶、ガラス、プラスチック等の材料を用いたものが種々
提案されている。

プラスチック樹脂を用いた光回路板の製造方法としては
、金型にプラスチック樹脂を流し込んで導波部または格
子部を凹形に刻んだ樹脂基板を作製し、この樹脂基板の
前記導波部または格子部に高屈折率のプラスチック樹脂
を流し込み樹脂基板からはみ出した樹脂部分を削り取る
ことにより導波路を作成する方法（特開昭６３−１３９
３０４号公報）がある。

この光回路板の基板を形成する材料としては、熱可塑性
暑射脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられる。

コアを形成する材料としては、■高い屈折率を持つ、■
経時変化による透明性の劣化が少ない、■他の樹脂との
密着性が高い、といった３つの特性を兼ね備えた樹脂が
好ましい。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、高屈折率を得るためのモノマーとして、ベンゼン
環を含有するモノマーやハロゲン（フッ素を除く）を含
有するモノマーを用いる場合があった。単一モノマーの
場合、ベンゼン含有モノマーのみでは屈折率が不足し、
またハロゲン含有モノマーのみでは他の樹脂や基板との
密着性が悪く、さらに固体モノマーでは取り扱いが困難
であった。この単一モノマーの欠点を補うためにベンゼ
ン含をモノマーとハロゲン含有モノマーを混合すること
が行われるが、この場合も、高温高湿下で白濁してしま
い、実用にならないといった欠点を有していた。

この発明は、■高い屈折率（ｎｏ”　＝　１．５７以上
）を持つ、■経時変化による透明性の劣化が少ない、■
他の樹脂との密着性が高い、といった３つの特性を兼ね
備えた樹脂を得るための高屈折率樹脂作製用組成物を提
供することを課題とする。

（課題を解決するための手段〕 この発明の高屈折率樹脂作製用組成物は、上記の課題を
解決するために、モノマーとして、下記（Ａ）、　　（
Ｂ）、　　（Ｃ）の３タイプのモノマーを、これら三者
の合計に対し下記の割合でそれぞれ含む。

（Ａ）ハロゲン化した芳香環を有する（メタ）アクリレ
ート４０〜６０重量％ （Ｂ）芳香環を有する多価（メタ）アクリレート５〜３
５重量％ （Ｃ）芳香環を有する一価の（メタ）アクリレ−）１５
〜３５Ｍ量％ この発明で用いるモノマー（Ａ）は、高屈折率付与を主
目的とするモノマーであり、ハロゲン化した芳香環を有
する（メタ）アクリレートである、このような（メタ）
アクリレートとしては、たとえば、後記構造式（Ａｔ）
および〔Ａ２〕で表される化合物のうちの１つまたは２
つ以上が好ましい、後記構造式〔Ａ１〕で表される（メ
タ）アクリレートは、ビスフェノールＡを主骨格とし、
その２つのベンゼン環を臭素化したもので、ベンゼン環
の側鎖に、繰り返し単位数が側鎖１つ当たり０〜３であ
るエチレンオキシドまたはヒドロキシエチレンオキシド
を有する、（メタ）アクリレートである。後記構造式〔
Ａ２〕で表される（メタ）アクリレートは、フェノール
を主骨格とし、そのベンゼン環を臭素化したもので、ベ
ンゼン環の側鎖に、繰り返し単位数が０〜３であるエチ
レンオキシドまたはヒドロキシエチレンオキシドを有す
る、（メタ）アクリレートである。前記のエチレンオキ
シドまたはヒドロキシエチレンオキシドの繰り返し単位
数が側鎖１つ当たり３を超えると、密着力の低下、屈折
率の低下を招くため、上記の主目的のためのモノマーと
しては、不適当である。また、モノマー（Ａ）の配合割
合は、モノマー全体に対して４０〜６０重量％であるこ
とが必要である。４０重量％未満であると屈折率が低く
なり、６０重量％を超えると密着力が低下し、上記主目
的を達することができない。上記主目的のためには、モ
ノマー（Ａ）として、臭素化された芳香環を有する（メ
タ）アクリレートが適当であるが、臭素以外のハロゲン
（ただし、フッ素を除く）で水素原子を置換した芳香環
を有するものであってもよい。

この発明で用いるモノマー（Ｂ）は、高次マトリックス
を形成させることを主目的とするモノマーであり、芳香
環を有する多価（メタ）アクリレートである。このよう
な（メタ）アクリレートとしては、たとえば、ビスフェ
ノールＡを主骨格として持つ多価（メタ）アクリレート
、または、多価エポキシ（メタ）アクリレートが適当で
あり、後記構造式（Ｂｌ）で表される化合物のうちの１
つまたは２つ以上が好ましい。後記構造式（Ｂｌ）で表
される（メタ）アクリレートは、ビスフェノールＡを主
骨格として持ち、ビスフェノールＡ骨格の側鎖に、繰り
返し単位数が側鎖１つ当たり０〜３であるエチレンオキ
シドまたはヒドロキシエチレンオキシドを有する、２僅
の（メタ）アクリレートである。エチレンオキシドまた
はヒドロキシエチレンオキシドの繰り返し単位数が側鎖
１つ当たり３を超えると七ツマー配合液が非常に高粘度
になり実用性を欠く。また、モノマー（Ｂ）の配合割合
は、モノマー全体に対して５〜３５重量％であることが
必要である。５重量％未満であると密着力の低下が、３
５ｔｉＭ％を超えると高温高湿下での白濁が、それぞれ
顕著である。

この発明で用いるモノマー（Ｃ）は、配合したモノマー
の粘度を低減させることを主目的とするモノマーであり
、芳香環を有する一価の（メタ）アクリレートである。

このような（メタ）アクリレートとしては、低分子量の
ものが適当であり、たとえば、後記構造式〔Ｃ１〕で表
される化合物のうちの１つまたは２つ以上が好ましい、
後記構造式〔Ｃ１〕で表される（メタ）アクリレートは
、ベンゼン環の側鎖に、繰り返し単位数がＯ〜２である
エチレンオキシドまたはヒドロキシエチレンオキシドを
をする、１価の（メタ）アクリレートである。この繰り
返し単位数が２を超えると、粘度が高くなり、希釈効果
が薄れ、密着力の低下、屈折率の低下、高温高湿下での
白濁等が考えられ、好ましくない、また、モノマー（Ｃ
）の配合割合は、モノマー全体に対して１５〜３５重量
％であることが必要である。１５重量％未満であると、
七ツマー配合物が高粘度になり、３５重量％を超えると
屈折率の低下を招く。

上記のモノマー（Ａ）、　　（Ｂ）、　　（Ｃ）は、ヘ
ンゼン環以外の芳香環を含むものであってもかまわない
。

上記の各タイプのモノマーは、主目的毎に１種類である
必要はなく、主目的毎に複数種類のモノマーを用いても
よい。

樹脂硬化の方法としては、たとえば、光重合法が用いら
れる。その場合には、光重合開始剤が配合される。この
ような光重合開始剤としては、特に制限を受けないが、
硬化後の着色が少ないので、アセトフェノン系、ベンゾ
フェノン系のものが好ましく、その添加量は、七ツマー
全体を１００重量％とした時の０．５〜５重量％が好ま
しい。光の照射方法としては、特に制限を受けず、通常
の超高圧水銀灯等を用いる方法でよい。

配合の方法に関しては、特に制限はないが、均一になる
ことが重要である。

〔実　施　例〕

以下に、この発明の具体的な実施例、比較例、および従
来例を示すが、この発明は、下記実施例に限定されない
、実施例、比較例、および従来例で用いたモノマーの構
造式を次のページに示したなお、前のページに構造式を
示したモノマー〔Ａ３）、　　（Ａ４）、および〔Ａ５
〕は、高屈折率付与を主目的とするモノマーであり、モ
ノマー〔Ｂ２）および〔Ｂ３〕は、高次マトリックスを
形成させることを主目的とするモノマーであり、モノマ
ー〔Ｃ２〕および〔Ｃ３〕は、希釈を主目的とするモノ
マーである。

一実施例１− 第１表に示したような配合組成になるようにモノマーを
配合した。

このモノマー配合物に、光重合開始剤として、ダロキュ
ア１１１６　＜チバガイギー社製）を、七ツマー配合物
全体に対して１重量％添加して、高屈折率樹脂作製用組
成物とした。第１図にみるように、あらかじめレーザー
加工により穴をあけた後、２−メチルテンベンからなる
基板２上に密着させておいたシリコンゴム製スペーサー
（厚ミ１龍）３の穴に、気泡が入らないように上記高屈
折率樹脂作製用組成物１を注型し、２５μ層厚のＰＥＴ
フィルム４でカバーした。これに矢印５の方向から、４
　ｎ＋Ｗ７ｃｃｇ”　（７）強度で、５０００ｍＪ／ｃ
ｎ＋”（７）光量のＵＶ光（波長３２５ｎｍ）を照射し
て、高屈折率樹脂作製用組成物１を硬化させた。

一実施例２〜６− 実施例１において、モノマー配合物の組成を第１表のご
とく変えた以外は、実施例１と同様にして、モノマーを
配合し、光重合開始剤を添加して、高屈折率樹脂作製用
組成物１を硬化させた。

−比較例１〜８一 実施例１において、第１表のごとく、この発明の範囲を
はずれる配合組成でモノマーを配合した以外は、実施例
１と同様にして、モノマーを配合し、光重合開始剤を添
加して、高屈折率樹脂作製用組成物１を硬化させた。

一従来例１− 高屈折率樹脂を作製するために従来がら用いられている
、第１表の七ツマー配合物に、実施例１と同様にして、
光重合開始剤を添加して、高屈折率樹脂作製用組成物１
を硬化させた。

上記の実施例、比較例、および従来例で得られたモノマ
ー配合物または硬化物について、以下のような性能試験
を行った。

（１）モノマー配合物の粘度試験 Ｅ型粘度針を用いて、そのローグーの回転数を１００ま
たは５０ｒｐｍにして、２５℃で、七ツマー配合物の粘
度を測定した。

（２）煮沸後の透明度（白濁度）試験 粒径０．３μのアルミナ粉末を？ｉ７Ｆ磨材として、硬
化物の表面をパフ研潜して、硬化物の表面を均一にした
。この試験片を２０℃ｍＸ２０ｍｓの大きさに切り出し
、沸騰水中へ３０分間浸漬した後、流水で急冷し、艷の
ない黒色の紙の上で透明度を目視によりＩ〜５０５段階
で評価した（ただし、数字が大きい程、透明度が高い）
。

（３）硬化物の密着強度試験 １鶴厚のシリコンゴム製スペーサー３に直径２龍の穴を
あけたことと、基板２としてアクリル板を用いたこと以
外は、上記実施例１に示した方法と同様の方法により、
高屈折率樹脂作製用組成物１を硬化させた。硬化後、Ｐ
ＥＴフィルム４とシリコンゴム製スペーサー３を取り除
き、硬化物の密着強度をブツシュ−プル（Ｐｕｓ　ｈ−
Ｐｕ　ｌ　ｌ）ゲージにより測定した。

（４）硬化物の屈折率 上記実施例１に示した方法により作製した硬化物を、１
０１０ｍＸ２０の大きさに切り出し、その小口の面を粒
径０．３μ會のアルミナ粉末でバフａＯし、アツベ式屈
折率針を用いて硬化物の屈折率（ｎｏＩＳ）を測定した
。

以上の結果を第１表に示した。

第１表にみるように、この発明の配合組成でモノマーを
配合した高屈折率樹脂作製用組成物を硬化させて得られ
る樹脂は、■高い屈折率（ｎ、１＝１．５７以上）を持
つ、■経時変化による透明性の劣化が少ない、■他の樹
脂との密着性が高い、といった３つの特性を兼ね備えた
優れた樹脂であることがわかる。

また、この発明の配合組成からはずれる配合組成でモノ
マーを配合したものから得られる樹脂は、上記の特性の
うちの少なくとも１つ以上を欠いたものであることがわ
かる。

〔発明の効果〕

この発明の高屈折率樹脂作製用組成物は、上記特定のモ
ノマーを上記特定の配合組成で配合したものである。し
たがって、この発明の組成物を硬化させることにより、
■高い屈折率（ｎ、ｘｉ＝１゜５７以上）を持つ、■経
時変化による透明性の劣化が少ない、■他の樹脂との密
着性が高い、といった３つの特性を兼ね備えた優れた樹
脂を生成させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる高屈折率樹脂作製用組成物
を光硬化させる一例を模式的に表す説明図である。 １・・・高屈折率樹脂作製用組成物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　モノマーとして、下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の３
   タイプのモノマーを、これら三者の合計に対し下記の割
   合でそれぞれ含む配合組成のものが用いられている高屈
   折率樹脂作製用組成物。 （Ａ）ハロゲン化した芳香環を有する（メタ）アクリレ
   ート４０〜６０重量％ （Ｂ）芳香環を有する多価（メタ）アクリレート５〜３
   ５重量％ （Ｃ）芳香環を有する一価の（メタ）アクリレート１５
   〜３５重量％