(57)【要約】【課題】高温高湿条件下でも安定した接着力を有し、透明で寸法安定性が高く、光素子や光部品等に対する接着性に優れた紫外線硬化型接着剤を提供する。【解決手段】下記の（Ａ）および（Ｂ）を含有する紫外線硬化型接着剤である。（Ａ）下記の（ａ１）および（ａ２）を含有するエポキシ樹脂。（ａ１）ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物。（ａ２）レゾルシン型エポキシ化合物。（Ｂ）光重合開始剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（Ａ）および（Ｂ）を含有することを特徴とする紫外線硬化型接着剤。
（Ａ）下記の（ａ１）および（ａ２）を含有するエポキシ樹脂。
（ａ１）ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物。
（ａ２）レゾルシン型エポキシ化合物。
（Ｂ）光重合開始剤。
【請求項２】
上記（ａ２）であるレゾルシン型エポキシ化合物が、下記の化学式（１）で表されるものである請求項１記載の紫外線硬化型接着剤。
【化１】
2004010674.tif 000010
【請求項３】
上記（Ａ）であるエポキシ樹脂中に、さらに下記の一般式（２）で表される脂環式エポキシ化合物を含有する請求項１または２記載の紫外線硬化型接着剤。
【化２】
2004010674.tif 000011
【請求項４】
上記（Ａ）であるエポキシ樹脂中に、さらに下記の一般式（３）で表されるエポキシ化合物を含有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の紫外線硬化型接着剤。
【化３】
2004010674.tif 000012
【請求項５】
上記（Ａ）成分中のナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）の含有率が、上記（Ａ）成分であるエポキシ樹脂中、３０〜８０重量％である請求項１〜４のいずれか一項に記載の紫外線硬化型接着剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アライメント等に必要とされる適度な透明性と優れた接着力を有し、アウトガス（高温条件下で揮発するガス）の発生が低く、低吸湿性であり、光ファイバーコネクタに用いられる石英系ガラス同士の接合やファイバーアレイの固定、また、光導波路（Ａｌｌｅｙ　Ｗａｖｅ　Ｇｕｉｄｅ：ＡＷＧ）、Ｖグルーヴ等の光素子、光部品の基板への接合を行うのに好適な接着剤に関するものである。すなわち、過酷な温湿度下であっても劣化しない接着性を有する、光素子や光部品固定用の紫外線硬化型接着剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、精密な光ファイバーコネクタ部品の組立においては、接着剤を使用する方法が用いられるようになってきた。この組立の際には、ミクロンオーダーの固定精度が必要とされることから、接着剤に関し、短時間硬化とともに、石英ガラスや光ファイバーに対する優れた接着性、さらに長期信頼性の観点から高温高湿環境下に置かれても優れた接着性を保持することが要望されていた。また、位置決めのためのアライメントマークやファイバー視認性から透明なものが使用されており、加えて光学部品が熱応力を嫌うため、紫外線硬化等の光硬化型接着剤が多く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエポキシ系樹脂を用いたカチオン重合型光硬化接着剤は、比較的接着性に優れているが、石英ガラスや光ファイバーに対する接着性において、特に高温高湿度下での使用においては吸水率が高いことによりその接着力の低下が大きく、満足のいくものではなかった。一方、アクリル系樹脂を用いたラジカル重合型光硬化接着剤は、一般的には、接着力の安定性は高いが硬化収縮が大きいことやガラス転移温度が低いこと等から寸法安定性、耐熱性において満足できるものではなかった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、高温高湿条件下でも安定した接着力を有し、透明で寸法安定性が高く、光素子や光部品等に対する接着性に優れた紫外線硬化型接着剤の提供をその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の紫外線硬化型接着剤は、下記の（Ａ）および（Ｂ）を含有するという構成をとる。
（Ａ）下記の（ａ１）および（ａ２）を含有するエポキシ樹脂。
（ａ１）ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物。
（ａ２）レゾルシン型エポキシ化合物。
（Ｂ）光重合開始剤。
【０００６】
すなわち、本発明者らは、適度な透明性と低吸湿性を有し、光素子や光部品等の接着性に優れた光硬化型の接着剤を得るために検討を行った。そして、従来のエポキシ系樹脂の光硬化型接着剤の欠点であった高温高湿下での高吸水率化による接着力の低下を改善すべく一連の研究を重ねた。その結果、エポキシ樹脂成分としてナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）およびレゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）とを併用すると、優れた透明性と低吸湿性とを備え、かつ高温高湿下での接着性に優れた接着剤が得られることを見出し本発明に到達した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【０００８】
本発明の紫外線硬化型接着剤は、ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）とレゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）を含有するエポキシ樹脂（Ａ）と、光重合開始剤（Ｂ）とを用いることにより得られる。
【０００９】
上記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）は、ナフタレン骨格を有するものであれば特に限定するものではないが、室温で液状のものを用いることが作業性の観点からも好ましい。好ましくは２５℃での粘度が２００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以下である。そして、ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物として、具体的には、下記の化学式（４）で表されるものを用いることが好ましい。
【００１０】
【化４】
2004010674.tif 000002
【００１１】
また、上記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）とともに用いられるレゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）としては、特に限定されるものではないが室温で液状のものが作業性の観点から好ましい。好ましくは２５℃での粘度が１００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１０Ｐａ・ｓ以下である。そして、レゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）として、具体的には、下記の化学式（１）で表されるものを用いることが好ましい。
【００１２】
【化５】
2004010674.tif 000003
【００１３】
本発明において、エポキシ樹脂（Ａ）としては、上記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）およびレゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）のみで構成されていてもよいが、粘度を調整する目的から、上記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）およびレゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）以外のエポキシ化合物を併用することができる。具体的には、汎用のビスフェノール型エポキシ化合物、水添ビスフェノール型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、グリシジルエーテル型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物等を用いることができる。その中でも、下記の一般式（２）で表される脂環式エポキシ化合物や、下記の一般式（３）で表される水添ビスフェノール型エポキシ化合物が、特性を低下させることが少なく好ましい。
【００１４】
【化６】
2004010674.tif 000004
【００１５】
【化７】
2004010674.tif 000005
【００１６】
そして、上記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）およびレゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）を含有するエポキシ樹脂（Ａ）としては、そのエポキシ樹脂成分全体の粘度が０．１〜１０Ｐａ・ｓの範囲に調整することが好ましい。すなわち、０．１Ｐａ・ｓ未満のように粘度が低いと、接合部から接着剤が流出しやすく、また１０Ｐａ・ｓを超え粘度が高いと、接合部の隙間に接着剤が充填されにくいという問題が生じる傾向がみられるからである。
【００１７】
また、エポキシ樹脂（Ａ）中の上記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）の含有量は、エポキシ樹脂（Ａ）全体の３０〜８０重量％であることが好ましい。特に好ましくは３５〜７０重量％である。すなわち、ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）の含有量が３０重量％未満では、吸湿後の接着力の低下がみられ、８０重量％を超えると、粘度が高くなり作業性が低下する傾向がみられるからである。
【００１８】
上記光重合開始剤（Ｂ）としては、特に限定するものではなく、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホキソニウム塩、メタロセン化合物あるいは鉄アレーン系化合物等を用いることができる。その中でも、光硬化性の観点から、芳香族スルホニウム塩が好ましく、特に芳香族スルホニウム・ヘキサフロロホスホニウム化合物、芳香族スルホニウム・ヘキサフロロアンチモネート化合物、またはその両者の併用が、硬化性、接着性、アウトガスの観点から好ましい。さらに、上記光重合開始剤（Ｂ）とともに、光増感剤や酸増殖剤等も必要に応じて添加することができる。
【００１９】
上記光重合開始剤（Ｂ）の含有量は、上記エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部（以下「部」と略す）に対して１〜１５部に設定することが好ましく、特に好ましくは４〜１０部である。
【００２０】
さらに、本発明においては、接着性を高めるためにシラン系あるいはチタン系のカップリング剤（例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等）、合成ゴムやシリコーン化合物等の可撓性付与剤等の化合物、そして酸化防止剤、消泡剤等の他の添加剤を必要に応じて適宜に配合することができる。
【００２１】
本発明の紫外線硬化型接着剤は、例えば、前記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）およびレゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）を含有するエポキシ樹脂（Ａ）および光重合開始剤（Ｂ）、さらに必要に応じて他の添加剤を所定の割合で配合し混合することにより作製することができる。
【００２２】
このようにして得られた紫外線硬化型接着剤は、例えば、ＵＶランプ等により紫外線を照射した後、所定の温度でのポストキュアを行うことにより硬化させることができる。
【００２３】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００２４】
まず、下記に示す各成分を準備した。
【００２５】
〔エポキシ化合物１〕
前記化学式（４）で表されるナフタレン骨格を有するエポキシ化合物
【００２６】
〔エポキシ化合物２〕
前記化学式（１）で表されるレゾルシン型エポキシ化合物
【００２７】
〔エポキシ化合物３〕
前記一般式（２）で表される脂環式エポキシ化合物〔式（２）中、ｂ＝０〕
【００２８】
〔エポキシ化合物４〕
前記一般式（３）で表されるエポキシ化合物〔式（３）中、Ｒはメチル基で、ｍ＝０〕
【００２９】
〔エポキシ化合物５〕
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（ＪＥＲ社製、エピコート８２５）
【００３０】
〔光重合開始剤〕
スルホニウム・ヘキサフロロアンチモン系重合開始剤（旭電化社製、ＳＰ−１７０）
【００３１】
〔酸化防止剤〕
ＨＣＡ（三光化学社製）
【００３２】
〔消泡剤〕
ＫＳ−６８（信越シリコーン社製）
【００３３】
〔カップリング剤〕
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
【００３４】
【実施例１〜７、比較例１〜５】
下記の表１〜表２に示す各成分を、同表に示す割合で配合し混合することにより紫外線硬化型接着剤を作製した。
【００３５】
【表１】
2004010674.tif 000006
【００３６】
【表２】
2004010674.tif 000007
【００３７】
このようにして得られた実施例および比較例の各接着剤を用いて、硬化後の初期接着強度、耐湿接着強度、屈折率、透過率、吸水率を下記の方法に従って測定・評価した。また、各エポキシ樹脂成分のみの粘度を下記に示す方法に従って測定した。これらの結果を後記の表３〜表４に併せて示す。
【００３８】
〔初期接着強度・耐湿接着強度〕
まず、柱状の石英ガラス板（縦３．３ｍｍ×横３．３ｍｍ×厚み５ｍｍ）に接着剤を塗布した後、石英ガラス板（縦２０ｍｍ×横３５ｍｍ×厚み２ｍｍ）と貼り合わせ、つぎの硬化条件で接着剤を硬化させることにより接着片を作製した。すなわち、硬化は、５００ＷのＵＶランプ（高圧水銀ランプ）を用いて６０秒間光照射した後、１００℃で１時間のポストキュアを行うことにより硬化させた。
【００３９】
そして、初期接着強度は、上記接着片を用い、２５℃にてプッシュプルゲージを用いて、剪断の接着強度を測定した。
【００４０】
また、耐湿接着強度は、上記接着片を、ＰＣＴ条件下（１２１℃×２０２．６ｋＰａ）に２４時間放置して吸湿させた後、２５℃にてプッシュプルゲージを用いて、剪断の接着強度を測定した。
【００４１】
〔屈折率〕
屈折率をアッベ屈折率計を用いて測定した。
【００４２】
〔透過率〕
厚み１００μｍのフィルムを作製し（硬化条件は上記と同様）、分光光度計（ＵＶ−３１０１ＰＣ、島津製作所社製）を用いて、波長１３００ｎｍの光の透過率を２５℃で測定した。
【００４３】
〔吸水率〕
上記透過率の測定で作製したフィルムを室温で水中に２４時間浸漬した後、その重量を測定してフィルムの重量変化から吸水率を求めた。
【００４４】
〔エポキシ樹脂成分の粘度〕
Ｅ型粘度計を用いて２５℃で測定した。
【００４５】
【表３】
2004010674.tif 000008
【００４６】
【表４】
2004010674.tif 000009
【００４７】
上記表３〜表４の結果、実施例品は、透過率が高く、初期接着強度および耐湿接着強度とも高い数値が得られた。しかも吸水率は低かった。したがって、高温高湿下での優れた接着性を備え、透明性に優れていることがわかる。
【００４８】
これに対して、比較例品は、いずれも吸水率が高く耐湿接着強度の低いものであった。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）およびレゾルシン型エポキシ化合物（ａ２）を含有するエポキシ樹脂（Ａ）を用いた紫外線硬化型接着剤である。このため、適度な透明性を有し、かつ吸水率が低く初期および吸湿後の耐湿接着力が高く優れた実用性を備えている。したがって、光通信系における光導波路やＶグルーヴ等の精密光部品の接着やファイバーアレイの接着等に適用すると、長期信頼性に優れた接着結合部を実現することが可能となる。
【００５０】
そして、上記（Ａ）であるエポキシ樹脂中に、さらに前記一般式（２）で表される脂環式エポキシ化合物を含有すると、所望の特性を低下させることなく適度な粘度に調整することができ、作業性の向上が図られる。
【００５１】
また、上記（Ａ）であるエポキシ樹脂中に、さらに前記一般式（３）で表されるエポキシ化合物を含有すると、上記脂環式エポキシ化合物と同様、所望の特性を低下させることなく適度な粘度に調整することができ、作業性の向上が図られる。
【００５２】
そして、上記ナフタレン骨格を有するエポキシ化合物（ａ１）の含有率が、上記（Ａ）成分であるエポキシ樹脂中、３０〜８０重量％の範囲であると、吸湿後の接着力の低下が抑制されるとともに作業性の向上が図られる。