(57)【要約】エポキシシラン、またはその加水分解重縮合物（Ａ）３〜６０重量％、粘度２，０００〜５，０００ｍＰａ・ｓのビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｂ）５〜９０重量％、ノボラック型エポキシ樹脂（Ｃ）５〜３５重量％、アミン類からなる硬化剤３〜３０重量％並びに水およびアルコール、前記エポキシシランの加水分解性の基または原子のモル数に対して０〜０．７５倍含有する光部品接合用接着剤組成物である。この組成物は耐湿度性および耐熱性にすぐれ、硬化における泡の発生を減じ、泡などによる白濁などの欠点を生じない、光部品の組立、接合に適用できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）下記化学式１で表されるエポキシシラン、またはその加水分解重縮合物
2002083806.tif 000009
ここでＲは、エポキシ結合を有する有機基またはエポキシ結合を有しない有機基であり、Ｘは加水分解可能な基または原子でありそしてｎは１または２である、ただし、Ｒは、ｎが１のときエポキシ結合を有する有機基であり、ｎが２のときには少なくとも１つのＲはエポキシ結合を有する有機基であるものとする、
（Ｂ）２，０００〜５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するビスフェノール型エポキシ樹脂、
（Ｃ）ノボラック型エポキシ樹脂、
（Ｄ）アミン類からなる硬化剤および
（Ｅ）水およびアルコールの少なくともいずれか一方、
を含有してなり、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分および（Ｄ）成分は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計重量に基づいて、それぞれ３〜６０重量％、５〜９０重量％、５〜３５重量％および３〜３０重量％でありそして上記（Ｅ）成分は（Ａ）成分中の加水分解可能な基または原子に対し０〜０．７５モル倍である、
ことを特徴とする、光部品を接合するための接着剤組成物。
【請求項２】
前記成分（Ａ）が式（１）においてｎ＝１であるエポキシシランである請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項３】
前記成分（Ｂ）がビスフェノールＦ型エポキシ樹脂である請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記成分（Ｄ）がイミダゾール類である請求項１記載の接着剤組成物。
【請求項５】
少なくとも２個の光学的に透明な光部品およびこれらの光部品を接着している、請求項１〜４のいずれか１項記載の接着剤組成物を硬化させてなる光学的に透明な接着層からなる光学装置であって、互いに隣接する２個の前記光部品の屈折率をそれぞれｎ１およびｎ２（ただしｎ１≧ｎ２）としたとき、その隣接する光部品の間の前記接着層が下記数式１：
2002083806.tif 000010
で表される屈折率ｎ３を満足する光学装置。
【請求項６】
少なくとも２個の光学的に透明な光部品およびこれらの光部品を接着している、請求項１〜４のいずれか１項記載の接着剤組成物を硬化させてなる光学的に透明な接着層からなる光学装置であって、互いに隣接する２個の前記光部品の屈折率をそれぞれｎ１およびｎ２（ただしｎ１≧ｎ２）としたとき、その隣接する光部品の間の前記接着層は下記数式２：
2002083806.tif 000011
で表される屈折率ｎ３を満足する光学装置。
【請求項７】
前記各光部品は、光ファイバ、レンズ、フィルタ、光導波路、回折格子または光アクティブ素子である請求項５または６に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、接着剤組成物およびそれを用いて光学的に透明な接着層で光部品を接着してなる光学装置に関する。
従来の技術
光ファイバ通信システムに用いられる光部品や光学素子の組立に用いられる接合技術には、高い信頼性が必要とされている。これまで光部品の組立については、半田付け、レーザ溶接、アクリルやエポキシ樹脂などの有機接着剤が用いられてきた。（ｉ）特開平６−０７３３５８号公報、特開平６−０７３３５９号公報には、屈折率整合精密接着剤について、また（ｉｉ）Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｓｏｌｉｄｓ  ８０巻、５５７頁〜５６３頁、１９８６年および（ｉｉｉ）Ｉｎｔｌ．Ｃｏｎｇｒ．Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ  ４２９頁〜４３６頁、１９８６年には、ゾルゲル法による有機無機接着剤について記載されている。（ｉｖ）特許登録番号１８２９９１４（特開昭６２−２９７３６９号）には、アルコキシドと金属塩からなるゾルゲル接着剤を用いた光学素子について、また（ｖ）特許登録番号２７８６９９６（特開平７−５３０７号）には、珪酸塩とアルコキシドからなる接着剤を用いたプリズムについて開示されている。（ｖｉ）米国特許４９９１４９３には有機無機複合接着剤について開示されている。
（ｖｉｉ）特開平１１−３４３４７４号公報にはエポキシ樹脂とオルガノアルコキシシランとアルミニウムキレート化合物を配合した接着剤組成物について開示されている。（ｖｉｉｉ）特開平９−２４３８７０号公報にはビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、光酸発生剤およびカップリング剤としてのエポキシシランを含む光硬化性樹脂組成材料を用いて光部品を封止することが記載されている。さらに（ｉｘ）特開平２０００−１０９７８０号公報には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、光カチオン開始剤およびγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含む光部品用紫外線硬化型接着剤組成物が記載されている。
ところがこのような光部品用の接合技術や接着剤については、次のような問題点が挙げられていた。半田付け、レーザ溶接などの方法については、固定位置精度が不十分であったり、レーザ光源や高度な技術が必要であった。またエポキシ接着剤やアクリル接着剤（ｉ）については、２５０℃以上の耐熱性（半田耐熱）や耐湿度性に劣っていた。アルコキシドや金属塩を用いる接着剤（ｉｉ〜ｖｉｉ）については、加水分解反応で生じるアルコールや脱水反応で生成する水が加熱硬化の最中にガス化するため、レンズなどの光部品の接合で泡が残ったり、白濁したり、十分な接着が得られないという課題があった。またエポキシ樹脂を用いる接着剤（ｖｉｉｉ，ｉｘ）では、接着層の耐熱性が十分ではなかった。
発明の開示
本発明の目的は、上記のような不具合点を改善し、耐湿度性および耐熱性に優れ、硬化における泡の発生が少なく、泡などによる白濁などの欠点を生じない、光部品の組立、接合に適用できる接着剤組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、本発明の接着剤組成物により接着した光学的な透明な光学部品を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明らかになろう。
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第１に、
（Ａ）下記化学式１で表されるエポキシシラン、またはその加水分解重縮合物
2002083806.tif 000002
ここでＲは、エポキシ結合を有する有機基またはエポキシ結合を有しない有機基であり、Ｘは加水分解可能な基または原子でありそしてｎは１または２である、だたし、Ｒは、ｎが１のときエポキシ結合を有する有機基であり、ｎが２のときには少なくとも１つのＲはエポキシ結合を有する有機基であるものとする、
（Ｂ）２，０００〜５，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有するビスフェノール型エポキシ樹脂、
（Ｃ）ノボラック型エポキシ樹脂、
（Ｄ）アミン類からなる硬化剤および
（Ｅ）水およびアルコールの少なくともいずれか一方、
を含有してなり、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分および（Ｄ）成分は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計重量に基づいて、それぞれ３〜６０重量％、５〜９０重量％、５〜３５重量％および３〜３０重量％でありそして上記（Ｅ）成分は（Ａ）成分中の加水分解可能な基または原子に対し０〜０．７５モル倍である、
ことを特徴とする、光部品を接合するための接着剤組成物によって達成される。
また、本発明の上記目的および利点は、第２に、少なくとも２個の光学的に透明な光部品およびこれらの光部品を接着している、本発明の上記接着剤組成物を硬化させてなる光学的に透明な接着層からなる光学装置であって、互いに隣接する２個の前記光部品の屈折率をそれぞれｎ１およびｎ２（ただしｎ１≧ｎ２）としたとき、その隣接する光部品の間の前記接着層が下記数式１：
2002083806.tif 000003
で表される屈折率ｎ３を満足する光学装置によって達成される。
発明の好ましい実施態様
本発明に用いられる接着剤組成物は、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、成分（Ｄ）および成分（Ｅ）からなる。成分（Ａ）は被接着体の表面と接着剤の結合を強くする成分であり、そして耐湿度性の向上にも寄与する。成分（Ａ）として用いられる化合物は、上記化学式１で表すように、ｎが１の場合には、エポキシ結合を有する有機基を１個と加水分解可能な基または原子を３個有するシラン化合物、その加水分解物、または重縮合物である。ｎが２の場合には、エポキシ結合を有する有機基を１個または２個と、加水分解可能な基または原子を２個と、エポキシ結合を有する有機基が１個のときにはエポキシ結合を有しない有機基例えばアルキル基、アリール基またはアルケニル基を１個有するシラン化合物、その加水分解物、または重縮合物が用いられる。上記化学式１のｎが１であるエポキシシラン、またはその加水分解重縮合物が、優れた耐熱性および優れた耐湿度性が得られるので好ましく用いられる。エポキシ結合を有する有機基としては、例えばグリシドキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘキシル基などを挙げることができる。グリシドキシプロピル基および３，４−エポキシシクロヘキシル基は入手が容易なので好ましく用いられる。加水分解可能な基としては、例えばアルコキシル基を挙げることができる。これらの中で炭素数が１〜４個のアルコキシル基が好ましく用いられる。加水分解可能な原子としては、ハロゲン原子を挙げることができる。これらの中で塩素原子が好ましく用いられる。上記化学式１で表されるシラン化合物として、例えば３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ジ（３−グルシドキシプロピル）ジエトキシシラン、ジ（３−グルシドキシプロピル）ジメトキシシランおよびこれらの加水分解、重縮合物を好ましいものとして挙げることができる。
成分（Ａ）は前記化学式１で表されるシラン化合物であってもよく、またその加水分解・重縮合物であってもよい。加水分解・重縮合物を使用する場合はその反応の際に副生するアルコールおよび水を留出させながら反応を進行させて、接着剤組成物中に水およびアルコールが実質的に含有しないようにすることが好ましい。成分（Ａ）が前記化学式１で表されるシラン化合物である場合、その量が多すぎると、接着剤組成物の粘度が小さくなり過ぎて塗布性が悪くなる。一方その量が少なすぎると、その耐湿度性を改善する効果が十分に得られない。成分（Ａ）が前記化学式１で表されるシラン化合物の加水分解・重縮合物の場合、その量が多すぎると、組成物の粘度が大きくなりすぎたり、加水分解によって副生するアルコールや水の量が相対的に大きくなって、硬化物がポーラスになったり、白濁を生じるので好ましくない。一方その量が少なすぎると、その耐湿度性を改善する効果が十分に得られない。したがって、成分（Ａ）の含有量は、成分（Ａ）＋成分（Ｂ）＋成分（Ｃ）の合計１００重量％に対して、３重量％〜６０重量％であり、６重量％〜５０重量％であることが好ましく、８重量％〜４０重量％がより好ましい。
成分（Ｂ）であるビスフェノール型エポキシ樹脂は接着層の基本骨格を形成する成分であり、その分子量、従ってその化学構造を制御することにより、接着剤組成物の粘度を２，０００〜５，０００ｍＰａ・ｓとする。この粘度範囲で接着剤組成物として塗布が容易である。成分（Ｂ）としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂が用いられる。これらの中でビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましく用いられる。成分（Ｂ）が多すぎると、耐熱性、耐湿度性が低下し、少なすぎると他成分の相溶性が低下する。成分（Ｂ）の含有量は成分（Ａ）＋成分（Ｂ）＋成分（Ｃ）の合計１００重量％に対して、５重量％〜９０重量％であり、２０重量％〜８０重量％が好ましく、４０重量％〜７５重量％がより好ましい。
成分（Ｃ）は接着層の耐熱性を改善する成分であり、その成分が多すぎると、接着剤組成物の粘度が大きくなりすぎ、少なすぎると耐熱性が十分に改善されない。従って、成分（Ｃ）の含有量は成分（Ａ）＋成分（Ｂ）＋成分（Ｃ）の合計１００重量％に対して、５重量％〜３５重量％であり、８重量％〜３０重量％が好ましく、１２重量％〜２８重量％がより好ましい。
成分（Ｄ）であるアミン類は成分（Ａ）、成分（Ｂ）および成分（Ｃ）のエポキシ結合を重合させるための硬化触媒であり、しかも成分（Ａ）の加水分解触媒としても働く。成分（Ｄ）としては、１級アミン類、２級アミン類または３級アミン類が用いられる。例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリメチレンジアミン、メタフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなどを挙げることができる。これらの中でイミダゾール類、すなわちイミダゾール、２−メチルイミダゾールおよび２−エチル−４−メチルイミダゾールが、反応活性が優れているので、好ましく用いられる。成分（Ｄ）の含有量は、成分（Ａ）＋成分（Ｂ）＋成分（Ｃ）の合計１００重量％に対して、３重量％〜３０重量％であり、４重量％〜２５重量％がより好ましく、５重量％〜２０重量％が最も好ましい。
本発明の接着剤組成物は、アルコールや水などの揮発性成分を多く含まないことが好ましい。揮発性成分を含有すると、硬化物がポーラスになったり、白濁を生じることがあるからである。成分（Ａ）としてエポキシシランの加水分解・重縮合物を用いる場合については、その加水分解・重縮合物の調製に際して、副生するアルコールおよび水を留出させながら、反応を進行させて、成分（Ａ）中の、従って接着剤組成物中の水およびアルコールの含有量をできるだけ小さくすることが好ましい。成分（Ａ）として加水分解されていないエポキシシランを使用する場合には、接着剤組成物中にはこのエポキシシランを加水分解させるための水が必要である。従って接着剤組成物中に水を、モル数で表して、エポキシシランの加水分解性の基または原子のモル数に対して０．５〜０．７５倍含有させることが好ましい。この水は特別に添加しなくても、成分（Ｂ）および成分（Ｃ）中に不純物として含まれている水分で十分である。接着剤組成物中でエポキシシランの加水分解および脱水反応が生じると、含まれていた水の一部がアルコールに変化する。従って接着剤組成物中には、成分（Ｅ）である水および／またはアルコールが、その合計モル数で表して、前記エポキシシランの加水分解性の基または原子のモル数（基および原子の両方が含まれる場合はそのモル数の合計）に対して０〜０．７５倍含有される。具体的には接着剤組成物中のアルコールおよび水の合計含有量が１重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下に保つことが好ましい。
本発明において、接着剤組成物中の前記エポキシシラン、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂、および前記ノボラック型エポキシ樹脂の各含有量を、前記接着層の屈折率の値が前記少なくとも２個の光学的に透明な光部品の屈折率の値に近似するように調節されるが、具体的には、互いに隣接する２個の前記光部品の屈折率をそれぞれｎ１およびｎ２（ただしｎ１≧ｎ２）とすれば、その隣接する光部品の間の前記接着層が前記数式１で表される屈折率ｎ３を有することが好ましい。さらに好ましくは、この接着層が下記数式２で表される屈折率ｎ３を有することが好ましい。
2002083806.tif 000004
例えば、１．４６の屈折率（ｎ２）を有する光ファイバと１．５９の屈折率（ｎ１）を有するマイクロレンズを接合する場合、上記数式１では、１．４５２≦ｎ３≦１．５９６となり、上記数式２では１．５０７≦ｎ３≦１．５４０となる。このように屈折率を整合することにより、光伝搬損失の少ない光学装置が得られる。また光ファイバ、レンズ、フィルタ、光導波路、回折格子、光アクティブ素子の接合についても、同様に屈折率を整合することにより、光伝搬損失の少ない光学装置が提供される。
次に光部品について説明する。本発明で使用される光部品としては、例えば光ファイバ、レンズ、フィルタ、光導波路、回折格子、光アクティブ素子を挙げることができる。光ファイバとしては、例えばシングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバが挙げられる。レンズについては、例えば屈折率分布レンズ、球面レンズ、非球面レンズ、平凸レンズなどを例示できる。また光フィルタについては、誘電体多層膜からなる狭帯域フィルタ、バンドパスフィルタ、偏光フィルタなどを例示できる。光導波路については、シングルモード光導波路、マルチモード光導波路などを例示できる。またこれらの光導波路に、周期的に屈折率を変調させたブラッグ回折格子を有していてもよい。これらの光部品を構成する材料としては、例えばガラス材料、プラスチック材料、有機無機複合材料が挙げられる。
上記光部品を構成する材料として１．５×１０−５／℃以下の線膨張率を有することが好ましい。材料の線膨張率が１．５×１０−５／℃を超えると、例えばポリプロピレン（９〜１５×１０−５／℃）のような高い熱膨張係数を有するプラスチックス製光部品の場合、接着剤付与後の加熱過程において光部品と接着層との界面で剥離したり、接着層に亀裂を生じるからである。通常の無機ガラスは１．５×１０−５／℃以下の線膨張率を有する。また光部品の少なくとも接着すべき表面は酸化物であることが好ましい。もしこの被接着表面が酸化物でない場合、接着層の成形過程において付着強度が下がり、場合によっては被接着表面と接着層が界面で剥離を生じるからである。好ましい光部品の材質の例として、珪酸塩系ガラス、ホウ酸系ガラス、リン酸系ガラス等の酸化物ガラス、石英、セラミックス、エポキシ樹脂、ガラス繊維強化ポリスチレンなどを挙げることができる。これらの中で酸化物ガラスおよび石英が、１．４０〜１．５５の屈折率、高透明性および低膨張係数を有しているので好ましく用いられる。金属はそのままでは本発明の接着層が接合しないが、あらかじめ金属の表面を酸化剤で処理しておけば被接着部品として使用することができる。
これらの光部品を組み立てる場合、第１の光部品と第２の光部品の間に、光学的に透明な本発明の接着剤組成物を塗布して充填または展開したのち、硬化させて所定の強度を有する結合部を形成することができる。接着剤の硬化については、成分（Ｄ）である硬化剤の量を増やすことにより、数分で硬化する接着剤組成物が得られる。また、硬化剤の量を減らすことにより、数時間のポットライフを有する接着剤組成物を得ることができる。また必要に応じて、加熱処理することにより、硬化時間を短縮することができる。また反応遅延剤、硬化促進剤などを必要に応じて、全量の４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下添加してもよい。反応遅延剤、硬化促進剤を添加することにより、硬化時間を自由にコントロールできる。接着剤組成物を塗布した後、通常は室温〜２５０℃で数秒〜数時間保持することにより硬化する。
実施例
原料の作製
（主剤１）
２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを０．１ｇ、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（東都化成、ＹＤＦ−１７０、エポキシ当量１６０〜１８０ｇ／ｅｑ、粘度：２，０００〜５，０００ｍＰａ・ｓ）を０．７５ｇおよびノボラック型エポキシ樹脂（東都化成、ＹＤＰＮ−６３８，エポキシ当量１７０〜１９０ｇ／ｅｑ、水分含有率１％以下）を０．２５ｇ加えて攪拌して主剤１を得た。
（主剤２）
主剤１の調製に用いた２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランの使用量０．１ｇに代えて０．２５ｇとした以外は、主剤１と同様にして作製して主剤２を得た。
（主剤３）
主剤１の調製に用いた２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランの使用量０．１ｇに代えて０．５ｇとした以外は、主剤１と同様にして作製して主剤３を得た。
（主剤４）
２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン５ｇにイソプロパノール３ｇおよび０．１ｍｏｌ／ｌの塩酸水溶液１ｇを混合し、室温で２４時間攪拌して加水分解重縮合物Ａを得た。ついでこの加水分解重縮合物を８０℃に加熱しながら３０ｍｍＨｇの減圧下に保持することにより、副生したアルコールと水を除去して濃縮した加水分解重縮合物Ｂ約４．５ｇを得た。主剤１の調製に用いた２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランの使用量０．１ｇに代えて、この濃縮した加水分解重縮合物Ｂ０．１ｇを用いた他は主剤１と同様にして行い主剤４を得た。ガスクロマトグラフ法により残留するアルコールおよび水を定量したところ、主剤４は全重量に対して、０．１重量％以下の揮発性成分を含有していた。
（主剤５）
主剤１の調製に用いた２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランに代えて、同量の３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いた以外は、主剤１と同様にして作製して主剤５を得た。
（主剤６）
前記主剤４で使用した濃縮加水分解重縮合物Ｂに代えて、主剤４の調製途中の、水およびアルコールを含む加水分解重縮合物Ａ０．３３ｇを用いた以外は主剤４と同様にして行い主剤６を得た。ガスクロマトグラフ法により残留するアルコールおよび水を定量したところ、主剤６は全重量に対して、約５０重量％の揮発性成分（水＋アルコール）を含有していた。この水とアルコールの合計量は、その合計モル数で表して、成分Ａ（２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン）の加水分解性基（メトキシル基）のモル数に対して２．５倍であった。
（主剤７）
主剤１の調製に用いた２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを使用しないで、それ以外は主剤１と同様にして主剤７を得た。
（主剤８）
主剤１の調製に用いた２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランの使用量０．１ｇに代えて２ｇとした以外は主剤１と同様にして主剤８を得た。
（硬化剤）
２−エチル−４−メチルイミダゾール１．１ｇとイミダゾール０．６８ｇを混合し、１００℃で１時間加熱して硬化剤を得た。
（接着剤組成物１〜８）
１００ｍｇの主剤１と１０ｍｇの硬化剤を混合して、接着剤組成物１を得た。同様に１００ｍｇの主剤２〜８のそれぞれと１０ｍｇの硬化剤をそれぞれ混合し、接着剤組成物２〜８を得た。
実施例１〜５
前記接着剤組成物１〜５を第１のスライドガラス板（２５ｍｍ×５０ｍｍ×１．２ｍｍ）上に１０ｍｇ滴下し、直ちに同寸法の第２のスライドガラスをその上に重ねて、２枚のスライドガラス板の間に接着剤組成物を２５ｍｍ×２５ｍｍの広さに延ばした状態で挟み込み、２００℃のホットプレート上で１５分加熱して、接着層の外観を観察して気泡の発生の有無および白濁の有無を調査した。また容積が３ｍｌのガラス製サンプル瓶に１ｇの接着剤組成物を入れ、２００℃で３０分間加熱処理して、加熱処理前後の体積を測定し、１００×（加熱前体積−加熱後体積）／（加熱前体積）で表される体積収縮率（％）を評価した。
直径２ｍｍで長さが１ｍｍの石英ガラス棒２個の一方端面同士を接着剤組成物１〜５を用いて１５０℃で３０分の硬化条件で接着して、接着強度試験のための試料とした。
この試料について耐湿試験Ａと耐湿試験Ｂを行った後に接着強度を測定した。耐湿試験Ａは沸騰水の中で２４時間試料を煮沸する試験であり、耐湿試験Ｂは上記２４時間煮沸ののちに、さらに８５℃、相対湿度８５％の恒温槽中に試料を５００時間保持した。そして耐湿試験前および後において、接着した石英ガラス棒の両側端部をつかんで１０Ｎの荷重および１Ｎの荷重の引っ張り試験を行って、接着した石英ガラス棒の接着面が剥がれるかどうかを評価した。前記接着剤組成物１〜５を使用した試料をそれぞれ実施例１〜５とした。
上記試験の結果、実施例１〜５では、いずれについても熱処理中に泡の発生が認められず、体積の収縮は２％未満であった。また耐湿試験前、耐湿試験Ａの後および耐湿試験Ｂの後の接着強度については、実施例１〜５のいずれも、１０Ｎ以上の接着強度を示した。表１の接着強度の欄には、接着強度が１０Ｎ以上の場合に「○」印を、接着強度が１０Ｎ未満で１Ｎ以上の場合に「△」印を、そして接着強度が１Ｎ未満の場合に「×」印をそれぞれ付している。
比較例１〜３
接着剤組成物６〜８について、実施例１〜５と同様にして、接着層外観の観察、体積収縮率の評価および耐湿試験前後の接着強度を測定した。接着剤組成物６〜８を使用した試料をそれぞれ比較例１〜３とした。比較例１については、接着層外観のための熱処理中に泡が発生し、ガラスの中央から縁部まで連続した気泡が生じた。また体積収縮率は約１０％であった。これに対し、比較例２および３では、いずれについても熱処理中に泡の発生が認められず、体積収縮は３％未満であった。また比較例２および３の、耐湿試験前、耐湿試験Ａの後および耐湿試験Ｂの後の接着強度については、表１に示すように、耐湿試験前はいずれも１０Ｎ以上の接着強度を有していたが、耐湿試験Ａの後および耐湿試験Ｂの後の接着強度は、比較例２、３ともに、いずれも１Ｎ未満であった。
2002083806.tif 000005
実施例６〜１０
（光ファイバ）
長さが約５０ｃｍのガラス製シングルモード光ファイバ（クラッド直径１２０μｍ、コアの直径：１０μｍ、コアの屈折率：１．４６、クラッドの屈折率：１．４４）を光部品として用意した。
（レンズ）
ガラス製マイクロレンズ（日本板硝子株式会社製「セルフォックマイクロレンズＳＭＣ１８」、直径：１．８ｍｍ、長さ：４．４３ｍｍ（０．２３ピッチ、中心部の屈折率：１．５９０、分布係数ｇ＝０．３２６、１ピッチ（＝２π／ｇ）＝１９．２７ｍｍ）を光部品として用意した。
上記の光ファイバ（コア）およびレンズ（中心部）の屈折率の値ならびに前記接着剤組成物１〜５の硬化後の屈折率の値を表２および表３にまとめて示す。
2002083806.tif 000006
2002083806.tif 000007
光部品の接合
（レンズ−光ファイバの接合、コリメータモジュールの作製）
前記光ファイバの一端を、長さ４ｍｍ、外径１．８ｍｍ、内径１３０μｍの円筒状ガラス製フェルールに挿入し、その隙間を前記接着剤組成物１〜５で埋めて、１５０℃で３０分間加熱して接着剤組成物を硬化させ、光ファイバとフェルールを固定した。このファイバ付きフェルールと前記ガラス製マイクロレンズ（ＳＭＣ１８）を光学ベンチ上で調芯して、光ファイバの他端から１，５５０ｎｍのレーザ光を入射させて光ファイバのフェルール側端を通過させ、約２５０μｍのエアーギャップを介して、前記レンズに結合し、損失値が最低になるように、レンズの配置を調節して第１のコリメータ系を構成した。第１のコリメータ系のレンズの反対側にレンズを向かい合わせるようにして、第１のコリメータ系と同じ仕様の第２のコリメータ系を配置した。第１のコリメータ系のレンズとフェルールの間に、前記接着剤組成物１〜５（ただし光ファイバとフェルールの接着に用いたと同じ接着剤組成物）を塗布し、損失値が最低になるように再調芯して、室温で２時間もしくは、１１０℃の熱風をドライヤーで約２０分間吹き当て加熱硬化し、コリメータモジュールを作製した。レンズとフェルールを接着せずに空隙を設けた状態の初期の光出力値と接着剤による接合、硬化後の光出力値を測定し、表４に示した。接着剤組成物１〜５を使用して得られたコリメータモジュールをその接着剤組成物の番号に応じて、それぞれ実施例６〜１０とする。表４から、レンズとフェルールの間を接着剤組成物１〜５を用いて接合することにより得られた各コリメータモジュール（実施例６〜１０）の光損失は非常に小さいことがわかる。
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以上のように、本発明によれば、接着硬化過程における泡発生および収縮を防止しながら、接着強度に優れ、光透過損失が少なく、耐湿度性に優れた接着剤組成物、およびこれにより光学部品を接合された光学装置が得られる。
【国際調査報告】
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