JPH1095967A

JPH1095967A - 接着剤組成物及び接着構造体

Info

Publication number: JPH1095967A
Application number: JP25181096A
Authority: JP
Inventors: Takae Hayashi; 孝枝林; Akira Inoue; 晃井上; Hidefumi Kaneda; 秀文金田; Tatsuya Sakamoto; 達也坂本
Original assignee: Kyoritsu Chemical and Co Ltd; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp; Kyoritsu Chemical and Co Ltd
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】飽和吸水率０．４重量％以下の透明樹脂を接
着した構造体の透明性を保持する。【解決手段】透明樹脂の極性及び構造に近似したアク
リル変性オリゴマー及びアクリレートモノマーを配合し
て接着剤とし、透明樹脂を接着する。接着剤が接着面に
広がり、不透明の原因となる水分子の凝集を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ、双眼鏡、顕微
鏡等の光学機器等に用いる透明な樹脂に対する接着に関
し、詳しくは接着剤組成物及び接着構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学部品の接着には材料別では、ガラス
同士、ガラスと金属、ガラスとセラミック、ガラスとプ
ラスチック、プラスチック同士、プラスチックと金属、
及びプラスチックとセラミックとの接着がある。ガラス
同士、ガラスと金属、ガラスとセラミックの接着は歴史
が古く、様々な分野で活用されてきた。性能・機能面に
おいてガラス同士、ガラスと金属、ガラスとセラミック
の接着は、ガラスとプラスチック、プラスチック同士、
プラスチックと金属、またはプラスチックとセラミック
等の接着より優れており、高機能・高性能または重量感
が求められる光学部品の接着には現在でも重用されてい
る。

【０００３】これに対し近年では、高機能性プラスチッ
クが開発され、光学部品のプラスチック化が進展してお
り、中でもここ数年の間に、複屈折率が小さく、透明性
に優れるなどの高い光学的特性を要求される光学素子を
中心に透明な飽和吸水率０．４重量％以下の低吸湿性樹
脂が多く用いられるようになってきた。

【０００４】また、接着剤においても、量産化を考慮し
て熱硬化型のエポキシ系接着剤から速硬化性を有した紫
外線硬化型の反応型アクリル系接着剤や反応型エポキシ
系接着剤へと移行してきた。最近では例えば、特開平７
−１３１７３号、特開平７−１３１７４号、特開平７−
１３１７５号及び特開平７−１１８３６９号公報に記載
される接着剤が開発されている。特開平７−１３１７３
号及び特開平７−１３１７４号公報には液晶パネルをシ
ールするために用いるウレタンアクリレート系の紫外線
硬化性の液晶シール剤が記載され、特開平７−１３１７
５号公報には同様に、エポキシアクリレート系の紫外線
硬化性の液晶シール剤が記載されている。特開平７−１
１８３６９号公報にはエポキシ系の紫外線硬化型接着剤
が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した飽和
吸水率０．４重量％以下の低吸湿性樹脂からなる光学素
子は一般のプラスチック材料と異なり、耐湿性でかつ低
吸湿性であってその接着界面は水分の侵入を極力抑える
ため、極めて低極性であるため、特開平７−１３１７３
号及び特開平７−１３１７４号公報のウレタン（メタ）
アクリレート系、特開平７−１３１７５号公報のエポキ
シ（メタ）アクリレート系、特開平７−１１８３６９号
公報のエポキシ系等のような今まで一般に使用されてき
た極性の高い、吸湿性のある紫外線硬化性接着剤を用い
て他の材料の光学部品と接着した場合には、剪断強さが
６ｋｇｆ／ｃｍ²未満となって充分な剪断強さが確保で
きなかった。

【０００６】また、低吸湿性樹脂からなる光学素子を少
なくとも１個用い、他の光学材料の光学部品と接着して
接着構造体を得るには、低極性界面への接着性及び接着
耐久性を確保する必要がある。この場合には、低極性で
低吸湿性の樹脂を、同樹脂と同様のきわめて低極性で低
吸湿性の接着剤組成物によって貼り合わせる方法が有効
である。しかしながら、この接着剤組成物は低吸湿特性
により良好な耐湿性・耐水性等の耐久性能を示すが、反
面、接着作業中あるいは接着作業後に経時的にごく僅か
に接着剤中に侵入する水分は、接着剤が低極性であるた
め、低吸湿性樹脂との接着界面又は接着剤内部に分子状
態で均一に分散して存在することが困難となり、水分子
同士が凝集し極めて小さな水滴となって接着界面に顕在
化する。このため、外観上くもり又は白濁となって目視
できるような状態となり、例えば光学素子等の接合面に
おいて、接合面全体の透明性あるいは局部的な透明性を
損なうこととなって光学部品としては致命的な問題とな
っていた。

【０００７】さらに、上述した低吸性樹脂の光学素子を
組み立てる場合、その接着面には蒸着等により光学的な
極薄の金属薄膜等が形成されている場合がある。しかし
ながら、このような極薄の金属薄膜が接着剤や、接着後
に接着剤から放出された水分と接触している場合、比較
的容易に金属薄膜の腐食や変色を起こす場合が多かっ
た。

【０００８】本発明は、飽和吸水率０．４重量％以下の
透明樹脂からなる光学素子を、この樹脂からなる光学部
品または他の材料からなる光学部品と接着する際に用い
る接着剤組成物において、少なくとも透明樹脂の接合面
でのくもりや白濁の発生によって透明性が損なわれない
とともに、接着強度が優れた接着剤組成物を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、飽和吸水率０．４重
量％以下の透明樹脂からなる光学素子に形成された金属
薄膜を接着剤を介して他の光学部品と接着する際に、こ
の金属薄膜を腐食や変色させない接着剤組成物を提供す
ることを目的とする。

【０００９】本発明は、飽和吸水率０．４重量％以下の
透明樹脂からなる光学素子を、この樹脂からなる光学部
品または他の材料からなる光学部品と接着して作製され
る接着構造体において、少なくとも透明樹脂の接合面で
の透明性が損なわれない接着構造体を提供することを目
的とする。

【００１０】本発明は、飽和吸水率０．４重量％以下の
透明樹脂からなる光学素子に形成された金属薄膜を接着
剤を介して他の光学部品と接着して作製される接着構造
体において、金属薄膜を腐食や変色させないことを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の接着剤組成物
は、次の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｄ）を含有するものであ
る。又、本発明の接着剤組成物は、これに加えて、次の
（Ｃ）、（Ｅ）又は（Ｆ）を組み合わせるものである。（Ａ）分子内の主鎖骨格がオレフィン、エーテル、芳
香環、脂環、複素環、またはそれらの水素添加物のいず
れかからなり、（メタ）アクリロイル基を一分子中に１
〜４個有する平均分子量５００以上の（メタ）アクリル
変性オリゴマーが２０〜８０重量部この成分（Ａ）における分子内の主鎖骨格としては、ポ
リエチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、また
は、それらの水素添加物やカルボキシル変性等の変性
物、ウレタン結合を介したポリエステル骨格がある。

【００１２】（Ｂ）側鎖に（メタ）アクリロイル基以
外の極性基を有しない低極性分子構造で平均分子量１０
００よりも小さい単、又は多官能性（メタ）アクリレー
トモノマーが１０〜７０重量部低極性分子構造の（メタ）アクリレートモノマーは、単
官能性（メタ）アクリレートモノマーでも２官能性以上
の多官能性（メタ）アクリレートモノマーでも良い。脂
環式（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えばシ
クロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボロニル（メ
タ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリ
レート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アク
リレート、ジシクロペンタジエニル（メタ）アクリレー
ト、ノルボニル（メタ）アクリレート等がある。その他
の（メタ）アクリレートとしては、例えばラウリル（メ
タ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリ
レート、イソデシル（メタ）アクリレート、ベンジル
（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレー
ト、１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレートが
ある。

【００１３】（Ｃ）分子内に極性基を少なくとも一つ
以上有する平均分子量１０００よりも小さい単、又は多
官能性（メタ）アクリレートモノマーが５〜３０重量部極性基を有する分子構造の（メタ）アクリレートモノマ
ーは、単官能性（メタ）アクリレートモノマーでも２官
能性以上の多官能性（メタ）アクリレートモノマーでも
良い。水酸基含有（メタ）アクリレートモノマーとして
は、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
ト、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２
−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、
２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキ
シプロピルフタレート、グリセロールモノ（メタ）アク
リレートがある。カルボキシル基含有モノマーとして
は、例えば２−（メタ）アクリロイルオキシエチルコハ
ク酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフタル
酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒド
ロフタル酸がある。アミノ基含有又はその他の（メタ）
アクリレートモノマーとしては、例えばジエチルアミノ
エチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノメチル
（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロキシエチルフ
ォスフェート、（（メタ）アクリロキシエチル）フォス
フェートがある。

【００１４】（Ｄ）光重合開始剤が１〜５重量部具体的には、ベンゾフェノン、２，２−ジエトキシアセ
トフェノン、ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ベン
ジル，ベンゾイルイソプロピルエーテル、ベンジルジメ
チルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン、チオキサントン、１−（４−イソプロピルフェ
ニル）２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オ
ン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパ
ン−１−オンがある。

【００１５】（Ｅ）分子内の主鎖骨格にオレフィン、
エーテル、芳香環、脂環、複素環、またはそれらの水素
添加物のいずれかからなる平均分子量５００以上のポリ
マーが０〜３０重量部具体的には、ポリスチレン系ブロック共重合体、例え
ば、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合
体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合
体、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロッ
ク共重合体、スチレン・イソプレン・ペンタジエン・ス
チレンブロック共重合体等、及びそれらの水素添加物
や、カルボキシル変性等の変性物、他の系では、ポリス
チレン樹脂系、テンペル樹脂系、テンペル系水添物、芳
香族変性テンペル樹脂系、高級炭化水素樹脂系がある。

【００１６】（Ｆ）金属の腐食抑制剤が０．０２〜５
重量部。腐食抑制剤は、蒸着膜等の極薄の金属膜の活性の高い表
面にキレーション等により化学的に配位又は結合してそ
の高い表面活性を低く又は不活性化することにより酸
化、マイグレーション等による金属腐食、変色を抑制す
る。具体的にはアミノシラン、ビニルシラン、エポキシ
シラン等のシランカップリング剤、エチレンジアミン、
エチレンジアミンテトラミン、ベンゾトリアゾール、ベ
ンゾトリアゾールアルキル変性品、等のアミン系キレー
ト剤、及びベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロ
パーオキサイド等の過酸化物等がある。の組成成分によ
り構成される。

【００１７】請求項１の発明は、成分（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）を含有し、請求項２の発明は、
成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を含有し、請求項
３の発明は成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）を含有し、請求
項４の発明は（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、
（Ｅ）、（Ｆ）を含有するものである。

【００１８】本発明の接着構造体は、相互に接着される
２以上の樹脂被着体の内、少なくとも１つの樹脂被着体
が飽和吸水率０．４重量％以下からなる透明樹脂であ
り、請求項１〜３のいずれかに記載の接着剤組成物によ
って接着されていることを特徴とする。

【００１９】又、本発明の別の接着構造体は、相互に接
着される２以上の樹脂被着体の内、少なくとも１つの樹
脂被着体が、少なくとも接着面に蒸着膜が施された飽和
吸水率０．４重量％以下の樹脂であり、請求項４記載の
接着剤組成物によって接着されていることを特徴とす
る。

【００２０】飽和吸水率０．４重量％以下の樹脂として
は、非晶質ポリオレフィン（飽和吸水率０．０１重量
％）、ポリカーボネート（飽和吸水率０．２〜０．４重
量％）、ポリスチレン（飽和吸水率０．１〜０．２重量
％）の内の少なくとも１種がある。この内、特に飽和吸
水率０．４重量％以下の非晶質ポリオレフィン、ポリス
チレンでは効果が顕著であり、望ましい。

【００２１】さらに、具体的な飽和吸水率０．４重量％
以上の樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリ
エステル、メタクリルスチレン、ポリフェニレンサルフ
ォン等がある。

【００２２】接着面の片面あるいは両面に施された蒸着
膜は反射防止、全反射、ハーフミラー、ダイクロイック
ミラーであり、接着剤との界面が変色しうる物質とし
て、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｃ
ｅ，Ｓｅ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎｉ，インコネルがあ
る。

【００２３】本発明の接着剤組成物は、成分（Ａ）及び
成分（Ｂ）の混合により、接着体である透明な低吸湿性
樹脂の極めて低い極性及び分子構造に近似しており、こ
れにより被着体界面へ接着剤が広がりやすくなり、優れ
た接着性及び各種耐久性を有する。特に成分（Ｅ）が加
わったときには成分（Ａ）及び（Ｂ）の特性、即ち低い
極性、分子構造の近似性を強めるので、接着後の接着強
さや耐久性が１０〜２０％増加する。なおかつ成分
（Ｄ）を含有することにより紫外線の照射で短時間に反
応した硬化による固定が可能となる。また、成分
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）及び（Ｅ）により、その硬化物
は柔軟かつ靱性に富み、被着体の熱による熱膨張収縮に
容易に追従する。

【００２４】更に、低吸湿性・低極性を損なわない範囲
内で水分子に親和性を有する極性基を有した成分（Ｃ）
の希釈モノマーを配合することにより、接着剤組成物あ
るいは被着体を通して被着体界面に僅かに侵入する白濁
やくもりの原因の水分子を希釈モノマーが捕らえて均一
に分散し、水分子同士の凝集体を形成させることがなく
なる。

【００２５】本発明において、以上の成分の配合比は、
以上の条件の他に以下の事項を考慮して設定される。飽
和吸水率が０．４重量％以下の樹脂に対して、成分
（Ａ）は接着力を向上させるように作用する。この成分
（Ａ）が２０重量部未満では、接着力が小さくて硬化時
の歪みが増大し、また紫外線による硬化性が低下し、８
０重量部を越えると粘度が高く、作業性が低下する。成
分（Ｂ）は、接着力を向上させるように作用するととも
に、成分（Ａ）と（Ｃ）との相溶化を図るように作用す
る。この成分（Ｂ）が１０重量部未満では、接着力が小
さく、粘度が高くなって作業特性が低下するとともに、
成分（Ａ）と（Ｃ）との相溶性も低下して液状となって
白濁し分離し、７０重量部を越えると硬化歪が増大す
る。

【００２６】成分（Ｃ）は、くもり防止の作用を行う。
この成分（Ｃ）が５重量部未満では、耐湿試験後にくも
りを発生させ、また３０重量部を越えると接着剤全体の
相溶性が低下して液状となり白濁や分離を生ずる。この
成分（Ｃ）は、接着構造体が金属やガラスである場合、
接着力の向上に寄与するものであり、５重量部未満では
接着力が低下する。成分（Ｄ）は、光重合開始剤であ
り、１重量部未満では、紫外線による硬化性が低下し、
５重量部を越えると硬化歪が増大し、また硬化膜が着色
したり変色したりする。

【００２７】成分（Ｅ）は、その他の成分（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｆ）を保持するように作用
し、３０重量部を越えると、成分（Ｅ）が多過ぎてその
他の成分の作用が弱くなる。この成分（Ｅ）は必要がな
い場合は省くことができる。成分（Ｆ）は、蒸着金属の
腐食を抑制するものであり、腐食抑制力を有効に発現で
きる０．０２〜５重量部の配合比が良好である。

【００２８】本発明の接着構造体は、被着体の少なくと
も１つが飽和吸水率０．４重量％以下であり、極性の低
い分子構造を有した樹脂材料であっても接着剤組成物自
体が低極性かつ低吸水性を有するので、接着後おいても
６ｋｇｆ／ｃｍ²以上の剪断強さを確保できる。

【００２９】ここでは、飽和吸水率０．４重量％以下の
樹脂として飽和吸水率が０．０１重量％の非晶質ポリオ
レフィン、０．２及び０．４重量％のポリカーボネー
ト、比較用の樹脂として、飽和吸水率が０．４重量％よ
り大きい樹脂として０．８及び２．０重量％のアクリル
樹脂（ポリメチルメタアクリレート樹脂）を用いて、請
求項１の接着剤組成物の剪断接着強さを求めた。また、
極性の高い接着剤として紫外線硬化型接着剤である商品
名ワールドロックＮｏ．８１０（協立化学産業（社）
製）の初期強さを求めた。尚、飽和吸水率０．４重量％
以下のポリスチレンは、飽和吸水率がポリカーボネート
より低いので省略した。評価方法はＪＩＳＫ６８５０
に準拠し、それぞれの材料による試験片（（巾）２５ｍ
ｍ×（長さ）１００ｍｍ×（厚さ）３ｍｍ）を接着し、
引張り試験機を用い移動速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引張り
剪断接着強さを測定した。また、耐久試験は４０℃、９
０％ＲＨの環境に２５０時間投入した後、室温に戻し、
前記同様の条件で引張り剪断接着強さにより確認した。

【００３０】

【表１】

【００３１】上記表１によると、比較例として用いたワ
ールドロックＮｏ．８１０は初期強さにおいて、被着体
の吸水率が小さくなるほど剪断接着強さが低下し、特に
非晶質ポリオレフィンの接着強さの低下が顕著に確認で
き、６ｋｇｆ／ｃｍ²未満になった。請求項１の接着組
成物の剪断接着強さは６ｋｇｆ／ｃｍ²以上を確保して
いるが、ポリカーボネートとアクリル樹脂との間で初期
の剪断接着強さが１桁異なり、初期及び耐久試験後共に
被着体の吸水率が大きくなるほど剪断接着強さが低下し
た。また、アクリル樹脂では耐久試験後の剪断強さが初
期剪断強さの５０％以下になっている。したがって、請
求項１の接着剤を用いた場合は、被着体の飽和吸水率が
低いほど効果があり、特に吸水率０．２重量％以下にお
いて効果が顕著となる。また、水分の影響による白濁、
曇りの発生の差はみられなかった。

【００３２】金属の腐食抑制剤を配合した接着剤組成物
は、透明な低吸湿性樹脂（飽和吸水率０．４重量％以
下）を、接着面の全面または一部に金属膜を介して、透
明低吸湿性樹脂または吸湿性樹脂（飽和吸水率０．４重
量％以上）と接着する際に使用する。この場合、金属膜
は接着面の片方又は両方に形成されていても良いが、こ
の接着剤は、請求項１の接着剤組成物と同じく被着体接
着面の極めて低い極性及び構造に接着剤組成を近似させ
ることにより被着体界面へ接着剤が広がりやすくなる。
なおかつ紫外線の照射によって短時間に反応するため、
硬化による固定が可能となる。また、その硬化物は柔軟
且つ靱性に富み、被着体の熱による膨張収縮に容易に追
従する。

【００３３】また、接着剤組成物の配合にその低吸湿性
・低極性を損なわない範囲内で水分子に親和性を有した
成分（Ｃ）よりなる希釈モノマーを配合することによ
り、接着剤組成物及び被着体を通して僅かに侵入した白
濁や曇りの原因の水分子を捕らえて均一に分散し、水分
子同士の凝集体を形成させることがない。

【００３４】さらに、透明な樹脂の接合面の全面または
一部に構成された蒸着膜等の腐食や変色を抑制するため
に、組成構成の特徴である低吸湿吸水性に加え、金属の
変色抑制剤を配合することで、蒸着膜等の極薄膜の金属
膜の活性の高い表面にキレーション等により科学的に配
位または結合して、その高い表面活性を低くまたは不活
性化する。

【００３５】本発明は、成分（Ａ）〜（Ｆ）に加えて、
配合液の調整を行う揺変剤、接着性を改良するためのシ
ランカップリング剤、または熱老化劣化防止剤、重合禁
止剤等の安定剤、薄膜塗布する際の希釈溶剤等を配合し
ても良い。これらの成分の配合に際しては最終組成物に
必要とされる透明性や光硬化性を保持することが不可欠
である。揺変剤としては無水珪酸等があり、シランカッ
プリング剤としてはビニルシラン、エポキシシラン、ア
ミノシラン、メルカプトシラン等の単独または組合せを
用いることができ、安定剤としてはフェノール系、ハイ
ドロキノン系を使用でき、溶剤としてはトルエン、酢酸
ブチル等がある。

【００３６】本発明の接着構造体としては、接合面にＡ
ｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｃｅ，Ｓ
ｅ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎｉ，インコネルの少なくとも
１つ以上の単層または多層膜が蒸着され、透明で少なく
とも１つの被着体が飽和吸水率０．４重量％以下であ
り、極性の低い分子構造を有した樹脂を用いる場合、接
着構造体の接着性、金属蒸着膜の透過率・反射率・変色
等の光学性能及び耐久性を向上させるためには、接着剤
組成物自体が請求項４に示すような低極性かつ低吸水性
を有し、蒸着面の腐食や変色を抑制する必要がある。

【００３７】ここでは、飽和吸水率が０．０１重量％の
非晶質ポリオレフィンに各種金属蒸着膜を形成した被着
体を用いて、水分との親水性を持たない低極性接着組成
物で接着し、光学性能の耐久性を評価した結果、いずれ
の蒸着膜も温湿度試験、特に白濁・曇りの発生が大きい
高温高湿試験程、蒸着膜の変色が見られた。これに対し
て、同高温高湿試験において請求項４の接着剤を用いた
場合、白濁・曇り及び蒸着膜の変色は見られなかった。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を挙げて本発明
を具体的に説明する。図１及び図２は接着剤２内に水分
子３が凝集し、白濁・曇りを発生している様子を示す。
図２は図１の接着部を拡大したものである。図３は、実
施の形態１の接着構造体、図４及び図５は実施の形態２
の接着構造体を示し、図４及び図５において、４は金属
の蒸着膜である。

【００３９】［実施の形態１］以下の化合物を選択し
た。（Ａ）の分子内に低極性構造を有する（メタ）アクリル
変性オリゴマーとして、Ａ−１末端アクリル変性ポリブタジエン（日本曹達
（社）製、商品名：ＴＥ−２０００）Ａ−２末端アクリル変性ポリブタジエン（出光石油化
学（社）製、商品名：Ｒ−４５ＡＣＲ）Ａ−３末端アクリル変性マレイン化ポリブタジエン
（日本石油化学（社）製、商品名：ＭＡＣ−１０００−
８０）

【００４０】（Ｂ）の分子内に低極性分子構造を有する
（メタ）アクリレートモノマーとして、Ｂ−１ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレートＢ−２ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレー
トＢ−３ジシクロペンテニルアクリレートＢ−４イソボロニルアクリレートＢ−５ラウリルアクリレート

【００４１】（Ｃ）の分子内に極性基を有する（メタ）
アクリレートモノマーとして、Ｃ−１２−ヒドロキシエチルメタクリレートＣ−２２−ヒドロキシプロピルメタクリレートＣ−３２−メタクリロイルキシエチルコハク酸

【００４２】（Ｄ）の光重合開始剤として、Ｄ−１１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケ
トン

【００４３】（Ｅ）の分子内に低極性構造を有するポリ
マーとして、Ｅ−１スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブ
ロック共重合体（クラレ（社）製、商品名：セプトン２
０４３）Ｅ−２水素添加テルペル樹脂（安原油脂工業（社）
製、商品名：クリアロンＭ−１１５）Ｅ−３芳香族変性テルペル樹脂（安原油脂工業（社）
製、商品名：クリアロンＴＲ−１０５）

【００４４】以上をそれぞれ組成成分として表２、表３
のように配合した。これらの表における数値は重量部で
ある。また、被着体は、光学機器等に用いる透明な低吸
湿性樹脂として使用されている最も飽和吸水率が低い非
晶質ポリオレフィンの一種である熱可塑性ノルボルネン
系樹脂（日本ゼオン（社）製、商品名：ゼオックス）
（吸水率０．０１重量％）を選定した。

【００４５】表２は上記の組成成分を用いた配合組成に
より得られた低吸湿性の硬化性接着剤（表２に示す配合
組成物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）と、一般に市販されてい
る極性の高い紫外線硬化性接着剤、商品名：ワールドロ
ックのＮｏ．８１０（協立化学産業（株）製、のウレタ
ンアクリルベース）、商品名：ワールドロックのＮｏ．
８１５（協立化学産業（株）製のエポキシアクリルベー
ス）の接着強さを比較したものである。

【００４６】接着強さの評価は以下の方法で作製した試
験片について、万能引張り試験機（島津製作所製、商品
名：ＡＧＳ−Ｄ）を用いて測定し、表中の結果を得た。熱可塑性ノルボルネン系樹脂相互の引張り剪断接着
強さＪＩＳＫ６８５０に準拠し、１８ｍｍ幅の熱可塑性ノ
ルボルネン系樹脂上に各接着剤を少量塗布し、１０ｍｍ
重ね合わせて（接着面積１８ｍｍ×１０ｍｍ）から紫外
線光を３０００〜４０００ｍｊ／ｃｍ²の強度で照射
し、剪断試験片を作製した。

【００４７】

【表２】

【００４８】上記の剪断強さ結果から、一般的に市販さ
れている極性の高い配合組成の接着剤Ｎｏ．８１０とＮ
ｏ．８１５では、熱可塑性ノルボルネン系樹脂への接着
性を発現することは困難で、接着強さを確保するには低
極性配合とすることが必須である。しかしながら、ある
範囲の中ではＣ−２に示す極性基を有する配合材料も併
用することが十分可能であり、またさらにはＥ−２に示
すポリマー成分の添加が接着性の向上及び柔軟性とのバ
ランスを行う上で有効であることを示している。

【００４９】次に、表２から外観状態が良好で、剪断強
さが大きいＮｏ．８とＮｏ．１０と、これらを基にさら
なる配合によって得られた表３の接着剤について、光学
プリズム貼り合わせにおける高温高湿状態に曝した場合
を想定しての耐湿耐久性（白化、曇りの発生）を確認し
た。熱可塑性ノルボルネン系樹脂製のプリズム１（約１
０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの立方体）相互を以下、表
３の接着剤２を用いて貼り合わせ（接着面積約１０ｍｍ
×１０ｍｍ）、紫外線光を３０００ｍｊ／ｃｍ²の強度
照射し、試験片を作製した。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３から、極性基を有する材料の添加が透
明性を保持する上で極めて効果的であり、Ｎｏ．１２、
Ｎｏ．１４の配合が他と比較して総合的に強度、柔軟
性、及び光学的透明性における耐湿耐久性に優れてい
る。特に末端アクリル変性ポリブタジエンが３５重量
部、イソボロニルアクリレートが４０重量部、２−ヒド
ロキシプロピルメタクリレートが１０重量部、１−ヒド
ロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトンが３重量部、
水素添加テルペル樹脂が１０重量部の配合のＮｏ．１４
においては、その効果が顕著になっており、最も良好な
接着剤組成物及び接着構造体が得られた。

【００５２】このように接着剤組成物は、被着体である
透明な低吸湿性樹脂（飽和吸水率０．４重量％以下）の
極めて低い極性及び構造に組成が近似しているため、被
着体界面へ広がり、濡れやすくなる。なお且つ紫外線の
照射によって短時間に反応し硬化による固定が可能とな
る。また、その硬化物は柔軟かつ靱性に富み、被着体の
熱による膨張収縮に容易に追従する。

【００５３】さらに、低極性接着剤組成物の配合に、そ
の低吸湿性低極性を損なわない範囲内で水分子に親和性
を有する極性基を有した希釈モノマーを配合することに
より、接着剤組成物及び被着体を通して僅かに侵入した
白濁やくもりの原因の水分子を捕らえて均一に分散し、
水分子同士の凝集を形成させないように抑制する。

【００５４】以上により、接着剤組成物と被着体の極性
が近似して表面への濡れ性が確保されるため、優れた接
着性、各種耐久性及び高い透明性を有し、なお且つ紫外
線の照射により短時間に硬化固定が可能となり位置出し
精度を確保できる。また、光学部品の熱による膨張収縮
の差による応力歪みを吸収・緩和でき、応力歪みの少な
い接着構造体とすることができる。更に、十分な耐湿及
び耐久性を発現し、水分子に親和性を有する希釈モノマ
ーが、水分子同士の凝集を形成させないようにするた
め、白濁や曇りの発生を抑え、硬化物の透明性を維持し
続けることができる。

【００５５】［実施の形態２］実施の形態１の配合に、
（Ｆ）の蒸着膜の変色抑制剤として、Ｆ−１ γ−グリシドキシプロピルトリオキシシランＦ−２クメンハイドロパーオキサイドＦ−３１，２，３−ベンゾトリアゾールを配合して得られた表４の接着剤について、金属薄膜を
介する光学プリズムの貼り合わせにおける耐変色防止効
果を確認した。

【００５６】熱可塑性ノルボルネン系樹脂製光学プリズ
ム１（約１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの立方体）で接
着面片側に蒸着膜４（Ａｇ／Ｚｒ系蒸着膜）が施してあ
る場合の組立において、表４の接着剤２を用いて貼り合
わせ（接着面積約１０ｍｍ×１０ｍｍ）、紫外線光を３
０００ｍｊ／ｃｍ²の強度で照射し、試験片を作製し
た。

【００５７】

【表４】

【００５８】実施の形態１で良好な結果を示した接着剤
Ｎｏ．１２とＮｏ．１４と、これらをベースとして成分
（Ｆ）の蒸着膜の変色抑制剤を添加した接着剤Ｎｏ．１
７〜２２を比較した結果、剪断強さ及び１８０度剥離強
さにおいては、ベース接着剤Ｎｏ．１２及びＮｏ．１４
とＮｏ．１７〜２２との差は見られなかった。更に、上
記の結果では、接着剤Ｎｏ．１７〜２２が蒸着薄膜の変
色防止上、著しく優れることを示している。特に、Ｎ
ｏ．２２は実施の形態１で最も効果のあるＮｏ．１４の
配合へ、１，２，３−ベンゾトリアールを１重量部加え
たもので、総合的に強さ、柔軟性、及び蒸着膜の変色に
おける耐湿耐久性に顕著な効果を示し、最も良好な接着
剤組成物及び接着構造体を得られた。

【００５９】次に、図４に示すように接着面片側に蒸着
膜４（Ａｇ／Ｚｒ系蒸着膜、Ｔｉ／ＳｉＯ₂蒸着膜））
を施してある熱可塑性ノルボルネン系樹脂製、ポリスチ
レン系樹脂製、及びポリカーボネート系樹脂製の光学プ
リズム１（約１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの立方体）
の組立において、表４の接着剤Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１
４、Ｎｏ．１７〜２２を用いて貼り合わせ（接着面積約
１０ｍｍ×１０ｍｍ）、紫外線光を３０００ｍｊ／ｃｍ
²の強度で照射し、試験片を作製し、４０℃、９０％Ｒ
Ｈに２４０時間投入後のくもり及び変色について確認し
た。

【００６０】

【表５】

【００６１】表５から接着剤Ｎｏ．１７〜２２はいずれ
の組合せにおいても曇りや変色は認められなかった。ま
た、接着剤Ｎｏ．１７〜２２は前記蒸着膜の他にＡｌ，
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｃｅ，Ｓｅ，Ｔｉ，Ｆ
ｅ，Ｐｂ，Ｎｉ，インコネルの単層または少なくとも１
つ以上を含む多層膜においても同様の結果が得られ、更
に対のプリズム１の接着部両面（図５）に蒸着膜を設け
た場合においても同様の結果が得られた。特にＮｏ．２
２はいずれの蒸着膜においても総合的に強さ、柔軟性、
及び蒸着膜の変色における耐湿耐久性に顕著な効果を示
し、最も良好な接着剤組成物及び接着構造体が得られ
た。

【００６２】このように接着剤組成物は、被着体の接着
面全面または一部に金属蒸着膜等が形成された透明な低
吸湿性樹脂（飽和吸水率０．４重量％以下）または吸湿
性樹脂（飽和吸水率０．４重量％以上）及び蒸着膜が形
成されていない透明な低吸湿性樹脂または吸湿性樹脂の
被着において、極性の高い接着面との接着性を維持しつ
つ、且つ被着体の極めて低い極性及び構造に接着剤組成
を近似させることにより、被着体界面へ接着剤が広がり
やすくなる。なお且つ紫外線の照射によって短時間に反
応し硬化固定が可能な接着剤組成物となる。また、その
硬化物は柔軟かつ靱性に富み、被着体の熱による膨張収
縮に容易に追従する。

【００６３】低極性接着剤組成物の配合にその低吸湿
性、低極性を損なわない範囲内で水分子に親和性を有し
た希釈モノマーを配合することにより、接着剤組成物及
び被着体を通して僅かに侵入した白濁やくもりの原因の
水分子を捕らえて均一に分散し、水分子同士の凝集を形
成させることがない。

【００６４】更に、透明な樹脂の接合面の全面または一
部に形成された蒸着膜等の腐食や変色を抑制するため
に、金属の変色抑制剤を配合するため、蒸着膜等の極薄
膜金属の活性の高い表面にキレーション等により化学的
に配位または結合して、その高い表面活性を低くまたは
不活性する。

【００６５】以上のように、接着剤組成物と被着体の極
性が近似し表面への濡れ性が確保されるため、優れた接
着性、各種耐久性及び高い透明性を有し、なお且つ紫外
線の照射による短時間の固定によって位置出し精度が確
保できる。また、柔軟且つ靱性に富むため、光学部品の
熱による膨張収縮の差による応力歪みを吸収・緩和で
き、応力歪みの少ない接着構造体を得ることができる。
更に、十分な耐湿及び耐久性を発現し、水分子に親和性
を有する希釈モノマーが、白濁や曇りの発生を抑え、硬
化物の透明性を維持し続けることができる。なお且つ、
配合された蒸着膜の変色抑制剤により、透明な樹脂の接
合面の全面または一部に形成された蒸着膜の酸化、マイ
グレーション等による金属腐食、変色を抑制でき、初期
の光学部品としての特性を維持し続けることができる接
着剤組成物及び接着構造体とすることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の接着剤組
成物は飽和吸水率０．４重量％以下の透明な低吸湿性樹
脂に対して十分な接着性及び柔軟性を有し、実用面にお
いても光学的な透明性を耐湿耐久後も保持し、且つ、耐
久性に劣る蒸着薄膜に対しても確実な変色抑制効果を有
している。本発明の接着構造体は、光学部品の熱による
膨張収縮の差による応力歪みを吸収、緩和でき、なお且
つ白濁や曇りの発生や透明な樹脂の接合面の全面または
一部に構成された蒸着膜の腐食、変色の発生を抑えた、
応力歪みの少なく、透明性を維持し続けることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】接着剤によって接着された構造体の断面図であ
る。

【図２】接着剤内に水分子が凝集した状態の断面図であ
る。

【図３】接着構造体の断面図である。

【図４】蒸着膜を有した接着構造体の断面図である。

【図５】蒸着膜を有した別の接着構造体の断面図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金田秀文東京都千代田区内神田１丁目16番15号協立化学産業株式会社内 (72)発明者坂本達也東京都千代田区内神田１丁目16番15号協立化学産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）分子内の主鎖骨格がオレフィン、
エーテル、芳香環、脂環、複素環、またはそれらの水素
添加物のいずれかからなり、（メタ）アクリロイル基を
一分子中に１〜４個有する平均分子量５００以上の（メ
タ）アクリル変性オリゴマーが２０〜８０重量部（Ｂ）側鎖に（メタ）アクリロイル基以外の極性基を
有しない低極性分子構造で平均分子量１０００よりも小
さい単、又は多官能性の（メタ）アクリレートモノマー
が１０〜７０重量部（Ｃ）分子内に極性基を少なくとも一つ以上有する平
均分子量１０００よりも小さい単又は多官能性の（メ
タ）アクリレートモノマーが５〜３０重量部（Ｄ）光重合開始剤が１〜５重量部（Ｅ）分子内の主鎖骨格にオレフィン、エーテル、芳
香環、脂環、複素環、またはそれらの水素添加物のいず
れかからなる平均分子量５００以上のポリマーが３０重
量部以下を組成成分とすることを特徴とする接着剤組成物。
【請求項２】（Ａ）分子内の主鎖骨格がオレフィン、
エーテル、芳香環、脂環、複素環、またはそれらの水素
添加物のいずれかからなり、（メタ）アクリロイル基を
一分子中に１〜４個有する平均分子量５００以上の（メ
タ）アクリル変性オリゴマーが２０〜８０重量部（Ｂ）側鎖に（メタ）アクリロイル基以外の極性基を
有しない低極性分子構造で平均分子量１０００よりも小
さい単、又は多官能性の（メタ）アクリレートモノマー
が１０〜７０重量部（Ｃ）分子内に極性基を少なくとも一つ以上有する平
均分子量１０００よりも小さい単又は多官能性の（メ
タ）アクリレートモノマーが５〜３０重量部（Ｄ）光重合開始剤が１〜５重量部を組成成分とすることを特徴とする接着剤組成物。
【請求項３】（Ａ）分子内の主鎖骨格がオレフィン、
エーテル、芳香環、脂環、複素環、またはそれらの水素
添加物のいずれかからなり、（メタ）アクリロイル基を
一分子中に１〜４個有する平均分子量５００以上の（メ
タ）アクリル変性オリゴマーが２０〜８０重量部（Ｂ）側鎖に（メタ）アクリロイル基以外の極性基を
有しない低極性分子構造で平均分子量１０００よりも小
さい単、又は多官能性の（メタ）アクリレートモノマー
が１０〜７０重量部（Ｄ）光重合開始剤が１〜５重量部を組成成分とすることを特徴とする接着剤組成物。
【請求項４】（Ａ）分子内の主鎖骨格がオレフィン、
エーテル、芳香環、脂環、複素環、またはそれらの水素
添加物のいずれかからなり、（メタ）アクリロイル基を
一分子中に１〜４個有する平均分子量５００以上の（メ
タ）アクリル変性オリゴマーが２０〜８０重量部（Ｂ）側鎖に（メタ）アクリロイル基以外の極性基を
有しない低極性分子構造で平均分子量１０００よりも小
さい単、又は多官能性の（メタ）アクリレートモノマー
が１０〜７０重量部（Ｃ）分子内に極性基を少なくとも一つ以上有する平
均分子量１０００よりも小さい単又は多官能性の（メ
タ）アクリレートモノマーが５〜３０重量部（Ｄ）光重合開始剤が１〜５重量部（Ｅ）分子内の主鎖骨格にオレフィン、エーテル、芳
香環、脂環、複素環、またはそれらの水素添加物のいず
れかからなる平均分子量５００以上のポリマーが３０重
量部以下（Ｆ）金属の腐食抑制剤が０．０２〜５重量部を組成成分とすることを特徴とする接着剤組成物。
【請求項５】請求項１、２又は４における（Ｃ）の
（メタ）アクリレートモノマーは、末端基として水酸
基、カルボキシル基、アミノ基、スルホニル基、イミド
基、エポキシ基、メルカプト基、シアノ基のいずれかを
有し、且つ分子内にウレタン結合、アミド結合、エーテ
ル結合を有することを特徴とした接着剤組成物。
【請求項６】相互に接着される２以上の樹脂被着体の
内、少なくとも１つの樹脂被着体が飽和吸水率０．４重
量％以下からなる透明樹脂であり、請求項１〜３のいず
れかに記載の接着剤組成物によって接着されていること
を特徴とする接着構造体。
【請求項７】相互に接着される２以上の樹脂被着体の
内、少なくとも１つの樹脂被着体が、少なくとも接着面
に蒸着膜が施された飽和吸水率０．４重量％以下の樹脂
であり、請求項４記載の接着剤組成物によって接着され
ていることを特徴とする接着構造体。
【請求項８】請求項６又は７に記載の飽和吸水率０．
４重量％以下の透明樹脂は、非晶質ポリオレフィン、ポ
リカーボネート、ポリスチレンの内の少なくとも１種で
あることを特徴とする接着構造体。
【請求項９】請求項７の蒸着膜は、Ａｇ，Ａｌ，Ｃ
ｕ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｃｅ，Ｓｅ，Ｔｉ，Ｆ
ｅ，Ｐｂ，Ｎｉ，インコネルの少なくとも１つ以上から
なることを特徴とする接着構造体。