JP2012063620A - Method for manufacturing curable composition and optical waveguide - Google Patents

Method for manufacturing curable composition and optical waveguide Download PDF

Info

Publication number
JP2012063620A
JP2012063620A JP2010208384A JP2010208384A JP2012063620A JP 2012063620 A JP2012063620 A JP 2012063620A JP 2010208384 A JP2010208384 A JP 2010208384A JP 2010208384 A JP2010208384 A JP 2010208384A JP 2012063620 A JP2012063620 A JP 2012063620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
curable composition
core
prepolymer
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010208384A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012063620A5 (en
Inventor
Shotaro Takenobu
省太郎 武信
Takeshi Eriguchi
武 江里口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2010208384A priority Critical patent/JP2012063620A/en
Publication of JP2012063620A publication Critical patent/JP2012063620A/en
Publication of JP2012063620A5 publication Critical patent/JP2012063620A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a curable composition enabling time and energy saving when forming a clad or core, improving work environment and preventing occurrence of crease at a substrate (plastic film) when forming the clad on a surface of the substrate, and a method for manufacturing an optical waveguide using the curable composition.SOLUTION: A curable composition is provided for forming a clad 20 or a core 10 of an optical waveguide 1. The curable composition contains: a fluorine-containing polyarylene prepolymer (A) having a crosslinkable functional group; and a compound (B) expressed by [X]Y (n: an integer number from 1 to 5, X: crosslinkable functional group, Y: n-valent aliphatic or alicyclic organic group) and having no fluorine atom, and substantially contains no solvent.

Description

本発明は、光導波路のクラッドまたはコアを形成するための硬化性組成物および該硬化性組成物を用いた光導波路の製造方法に関する。   The present invention relates to a curable composition for forming a clad or core of an optical waveguide and a method for producing an optical waveguide using the curable composition.

通信機器の分野では、機器の小型化および通信の高速化に伴い、信号の伝送に樹脂製の光導波路を用いることが注目されている。光導波路のコアおよびクラッドに用いる樹脂には、高い透明性、耐熱性等が求められる。
高い透明性、耐熱性等を有する樹脂としては、含フッ素ポリアリーレンプレポリマーが知られており(特許文献1)、含フッ素ポリアリーレンプレポリマーを用いた硬化性組成物も提案されている(特許文献2)。
In the field of communication equipment, with the miniaturization of equipment and the speeding up of communication, the use of resin-made optical waveguides for signal transmission has attracted attention. The resin used for the core and clad of the optical waveguide is required to have high transparency and heat resistance.
A fluorine-containing polyarylene prepolymer is known as a resin having high transparency and heat resistance (Patent Document 1), and a curable composition using the fluorine-containing polyarylene prepolymer has also been proposed (patent). Reference 2).

しかし、含フッ素ポリアリーレンプレポリマーは粉末状であるため、これと他の成分(架橋剤、感光剤等)とを混合して硬化性組成物とする際には、溶媒を用いる必要がある。溶媒を用いると、下記の問題が生ずる。
・硬化性組成物を塗布してクラッドやコアを形成する際に、溶媒を蒸発させるのに時間がかかり、かつ加熱のためのエネルギが必要となる。
・作業環境を良好に保つために、蒸発した溶媒を換気し、処理する設備が必要となる。
・ロール・トゥ・ロール方式でクラッドを形成する場合は、基材としてプラスチックフィルムを用いる必要があるが、プラスチックフィルムに硬化性組成物を塗布し、乾燥さる際に、塗膜の収縮によってフィルムに皺が発生する場合がある。
However, since the fluorine-containing polyarylene prepolymer is in a powder form, it is necessary to use a solvent when mixing this with other components (crosslinking agent, photosensitizer, etc.) to obtain a curable composition. When a solvent is used, the following problems occur.
When applying a curable composition to form a clad or a core, it takes time to evaporate the solvent, and energy for heating is required.
・ In order to maintain a good working environment, equipment for ventilating and treating the evaporated solvent is required.
・ When forming a clad by the roll-to-roll method, it is necessary to use a plastic film as the base material. However, when the curable composition is applied to the plastic film and dried, the film shrinks to the film. Wrinkles may occur.

国際公開第2006/137327号パンフレットInternational Publication No. 2006/137327 Pamphlet 国際公開第2007/119384号パンフレットInternational Publication No. 2007/119384 Pamphlet

本発明は、クラッドまたはコアを形成する際の時間およびエネルギを節約でき、作業環境を改善でき、基材(プラスチックフィルム)の表面にクラッドを形成する際に基材に皺が発生しにくい硬化性組成物および該硬化性組成物を用いた光導波路の製造方法を提供する。   The present invention saves time and energy when forming a clad or core, improves the working environment, and does not cause wrinkles on the base material when forming the clad on the surface of the base material (plastic film). A composition and a method for producing an optical waveguide using the curable composition are provided.

本発明の硬化性組成物は、光導波路のクラッドまたはコアを形成するための硬化性組成物であって、架橋性官能基を有する含フッ素ポリアリーレンプレポリマー(A)と、下式(I)で表され、フッ素原子を有さない化合物(B)とを含み、実質的に溶媒を含まないことを特徴とする。
[X]Y ・・・(I)。
ただし、nは、1〜5の整数であり、Xは、架橋性官能基であり、Yは、エーテル性酸素原子を有していてもよいn価の脂肪族または脂環式の有機基である。
The curable composition of the present invention is a curable composition for forming a clad or core of an optical waveguide, and includes a fluorine-containing polyarylene prepolymer (A) having a crosslinkable functional group, and the following formula (I): It is characterized by including the compound (B) which does not have a fluorine atom, and does not contain a solvent substantially.
[X] n Y (I).
However, n is an integer of 1-5, X is a crosslinkable functional group, Y is an n-valent aliphatic or alicyclic organic group which may have an etheric oxygen atom. is there.

前記化合物(B)の25℃における粘度は、3000mPa・s以下であることが好ましい。
前記含フッ素ポリアリーレンプレポリマー(A)の割合は、前記含フッ素ポリアリーレンプレポリマー(A)と前記化合物(B)との合計(100質量%)のうち、1〜97質量%であることが好ましい。
前記式(I)におけるnは、2〜3の整数であることが好ましい。
前記式(I)におけるXは、ビニル基、アリル基、エチニル基、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイル基およびメタクリロイルオキシ基からなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。
The viscosity of the compound (B) at 25 ° C. is preferably 3000 mPa · s or less.
The ratio of the fluorine-containing polyarylene prepolymer (A) is 1 to 97% by mass in the total (100% by mass) of the fluorine-containing polyarylene prepolymer (A) and the compound (B). preferable.
N in the formula (I) is preferably an integer of 2 to 3.
X in the formula (I) is at least one selected from the group consisting of vinyl group, allyl group, ethynyl group, vinyloxy group, allyloxy group, acryloyl group, acryloyloxy group, methacryloyl group and methacryloyloxy group. preferable.

本発明の光導波路の製造方法は、基材の表面にアンダークラッド層を形成し、前記アンダークラッド層の表面にコアを形成し、前記アンダークラッド層および前記コアの表面を覆うようにオーバークラッド層を形成する、光導波路の製造方法であって、少なくとも前記アンダークラッド層および/または前記オーバークラッド層の形成に、本発明の硬化性組成物を用いることを特徴とする。   The method of manufacturing an optical waveguide according to the present invention includes forming an underclad layer on a surface of a base material, forming a core on the surface of the underclad layer, and covering the underclad layer and the surface of the core. A method for producing an optical waveguide, wherein the curable composition of the present invention is used for forming at least the under cladding layer and / or the over cladding layer.

本発明の硬化性組成物によれば、クラッドまたはコアを形成する際の時間およびエネルギを節約でき、作業環境を改善でき、基材(プラスチックフィルム)の表面にクラッドを形成する際に基材に皺が発生しにくい。
本発明の光導波路の製造方法によれば、クラッドまたはコアを形成する際の時間およびエネルギを節約でき、作業環境を改善でき、基材(プラスチックフィルム)の表面にクラッドを形成する際に基材に皺が発生しにくい。
According to the curable composition of the present invention, it is possible to save time and energy when forming a clad or core, improve the working environment, and to form a clad on the surface of a base material (plastic film). It is hard to generate wrinkles.
According to the method for manufacturing an optical waveguide of the present invention, the time and energy when forming the clad or core can be saved, the working environment can be improved, and the base material can be formed when forming the clad on the surface of the base material (plastic film). It is hard to generate wrinkles.

光導波路の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of an optical waveguide. 本発明の光導波路の製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the optical waveguide of this invention.

本明細書においては、式(B−1)で表される化合物を化合物(B−1)と記す。他の式で表される化合物も同様に記す。
また、本明細書においては、メタクリロイル(オキシ)基とは、メタクリロイル基またはメタクリロイルオキシ基を意味する。アクリロイル(オキシ)基も同様である。
In this specification, a compound represented by the formula (B-1) will be referred to as a compound (B-1). The same applies to compounds represented by other formulas.
Moreover, in this specification, a methacryloyl (oxy) group means a methacryloyl group or a methacryloyloxy group. The same applies to the acryloyl (oxy) group.

<光導波路>
図1は、本発明の光導波路の一例を示す、コアの長さ方向に対して垂直な断面図である。光導波路1は、互いに平行に、かつ間隔をあけて設けられた複数のコア10と、コア10の周囲を囲むクラッド20とを有する長尺のフィルム状のものである。
<Optical waveguide>
FIG. 1 is a cross-sectional view perpendicular to the length direction of the core, showing an example of the optical waveguide of the present invention. The optical waveguide 1 is in the form of a long film having a plurality of cores 10 provided in parallel with each other and spaced apart from each other, and a clad 20 surrounding the core 10.

(コア)
コア10の屈折率は、クラッド20の屈折率よりも高い。
コア10の断面形状は、図示例では矩形であるが、これに限定されない。たとえば、台形、円形、楕円形、5角形以上の多角形であってもよい。コア10の断面形状が多角形である場合、その角が丸みを帯びていてもよい。
コア10の断面形状および大きさは、光源または受光素子との結合効率等を考慮して適宜設計すればよい。結合効率は、コア径および開口数(NA)に依存する。
(core)
The refractive index of the core 10 is higher than the refractive index of the clad 20.
The cross-sectional shape of the core 10 is rectangular in the illustrated example, but is not limited thereto. For example, it may be a trapezoid, a circle, an ellipse, or a pentagon or more polygon. When the cross-sectional shape of the core 10 is a polygon, the corners may be rounded.
What is necessary is just to design the cross-sectional shape and magnitude | size of the core 10 suitably considering the coupling efficiency with a light source or a light receiving element. The coupling efficiency depends on the core diameter and the numerical aperture (NA).

コア10の幅aおよび高さbは、それぞれ1〜100μm程度が好ましい。コア10の幅aおよび高さbが1μm以上であれば、光源または受光素子との結合効率の低下が抑えられる。コア10の幅aおよび高さbが100μm以下であれば、曲げ半径(R)=1mm程度で曲げられた場合であっても、曲げ損失が小さく抑えられる。また、受光素子として用いられるフォトダイオード(PD)の受光部の大きさ(幅および高さ)が、通常100μm以下であるため、この点からもコア10の幅aおよび高さbは100μm以下であることが好ましい。   The width a and height b of the core 10 are each preferably about 1 to 100 μm. When the width a and the height b of the core 10 are 1 μm or more, a decrease in the coupling efficiency with the light source or the light receiving element can be suppressed. When the width a and the height b of the core 10 are 100 μm or less, even when the bending radius (R) is about 1 mm, bending loss can be reduced. In addition, since the size (width and height) of the light receiving portion of the photodiode (PD) used as the light receiving element is usually 100 μm or less, the width a and height b of the core 10 is 100 μm or less from this point. Preferably there is.

(クラッド)
クラッド20は、アンダークラッド層22およびオーバークラッド層24とからなる。
アンダークラッド層22の材料およびオーバークラッド層24の材料は、コア10の屈折率よりもアンダークラッド層22の屈折率およびオーバークラッド層24の屈折率が低くなる材料であれば、同じであってもよく、異なっていてもよい。
(Clad)
The clad 20 includes an under clad layer 22 and an over clad layer 24.
The material of the under cladding layer 22 and the material of the over cladding layer 24 may be the same as long as the refractive index of the under cladding layer 22 and the refractive index of the over cladding layer 24 are lower than the refractive index of the core 10. Well, it can be different.

アンダークラッド層22の厚さcおよびオーバークラッド層24の厚さdは、開口数(NA)の値に応じて、光の損失が小さくなるように設計される。アンダークラッド層22およびオーバークラッド層24の一方または両方が無くて、コア10が空気層に接している構成でも光の伝送は可能であるが、アンダークラッド層22およびオーバークラッド層24が設けられていることが好ましい。   The thickness c of the under-cladding layer 22 and the thickness d of the over-cladding layer 24 are designed so as to reduce the light loss according to the numerical aperture (NA) value. Even if the core 10 is in contact with the air layer without one or both of the under-cladding layer 22 and the over-cladding layer 24, light transmission is possible, but the under-cladding layer 22 and the over-cladding layer 24 are provided. Preferably it is.

アンダークラッド層22の厚さcは、コア10の保護の点から、5〜50μmが好ましい。
オーバークラッド層24の厚さdは、コア10の保護の点から、コア10の高さbよりも厚く、かつ15〜150μmが好ましい。
クラッド10の厚さ(c+d)は、20〜200μmが好ましい。
The thickness c of the under cladding layer 22 is preferably 5 to 50 μm from the viewpoint of protecting the core 10.
The thickness d of the over clad layer 24 is thicker than the height b of the core 10 and is preferably 15 to 150 μm from the viewpoint of protecting the core 10.
The thickness (c + d) of the clad 10 is preferably 20 to 200 μm.

<硬化性組成物>
本発明の硬化性組成物は、光導波路1のクラッド20またはコア10を形成するための硬化性組成物であって、含フッ素ポリアリーレンプレポリマー(A)(以下、プレポリマー(A)とも記す。)と、化合物(B)とを含み、実質的に溶媒を含まない。
<Curable composition>
The curable composition of the present invention is a curable composition for forming the clad 20 or the core 10 of the optical waveguide 1 and is also referred to as a fluorine-containing polyarylene prepolymer (A) (hereinafter also referred to as prepolymer (A)). And a compound (B), and substantially free of a solvent.

クラッド20を形成するための硬化性組成物(以下、クラッド形成用硬化性組成物とも記す。)の硬化物の屈折率は、コア10を形成するための硬化性組成物(以下、コア形成用硬化性組成物とも記す。)の硬化物の屈折率よりも低いことが必要である。硬化性組成物の硬化物の屈折率は、化合物(B)の種類、プレポリマー(A)と化合物(B)との混合比率等によって調整できる。   The refractive index of the cured product of the curable composition for forming the clad 20 (hereinafter also referred to as a curable composition for forming a clad) is the curable composition for forming the core 10 (hereinafter, for core formation). It is also necessary to be lower than the refractive index of the cured product. The refractive index of the cured product of the curable composition can be adjusted by the type of the compound (B), the mixing ratio of the prepolymer (A) and the compound (B), and the like.

本発明の硬化性組成物は、比較的低粘度の化合物(B)を含むため、均一な組成物となりやすく、硬化させる際に表面が平坦になりやすい。また、芳香族環を有するプレポリマー(A)を含み、かつプレポリマー(A)および化合物(B)が架橋または鎖延長するため、耐熱性が良好である。   Since the curable composition of the present invention contains the compound (B) having a relatively low viscosity, it tends to be a uniform composition, and the surface tends to be flat when cured. Moreover, since the prepolymer (A) having an aromatic ring is included and the prepolymer (A) and the compound (B) are crosslinked or chain-extended, the heat resistance is good.

プレポリマー(A)の割合は、プレポリマー(A)と化合物(B)との合計(100質量%)のうち、1〜97質量%が好ましく、1〜70質量%がより好ましく、5〜50質量%がさらに好ましく、8〜35質量%が特に好ましい。プレポリマー(A)の割合が多いほど、高耐熱性が得られやすい。化合物(B)の割合が多いほど、硬化物の表面の平坦性が良好となりやすい。   The proportion of the prepolymer (A) is preferably 1 to 97 mass%, more preferably 1 to 70 mass%, of the total (100 mass%) of the prepolymer (A) and the compound (B), and 5 to 50 % By mass is more preferable, and 8 to 35% by mass is particularly preferable. The higher the proportion of prepolymer (A), the higher the heat resistance. The greater the proportion of compound (B), the better the surface flatness of the cured product.

(プレポリマー(A))
コア10は、通常、プレポリマー(A)のみの硬化物から構成されるが、プレポリマー(A)と化合物(B)とを含む本発明の硬化性組成物の硬化物から構成してもよい。
クラッド20は、通常、プレポリマー(A)と化合物(B)とを含む本発明の硬化性組成物の硬化物から構成される。
コア10の形成に用いるプレポリマー(A)およびクラッド20の形成に用いるプレポリマー(A)は、同じであってもよく、異なっていてもよい。接着性、密着性、クラック抑制、膨張率差の低減の点からは、同じであることが好ましい。
(Prepolymer (A))
The core 10 is usually composed of a cured product of only the prepolymer (A), but may be composed of a cured product of the curable composition of the present invention containing the prepolymer (A) and the compound (B). .
The clad 20 is normally comprised from the hardened | cured material of the curable composition of this invention containing a prepolymer (A) and a compound (B).
The prepolymer (A) used for forming the core 10 and the prepolymer (A) used for forming the clad 20 may be the same or different. From the viewpoint of adhesiveness, adhesion, crack suppression, and reduction in expansion coefficient difference, the same is preferable.

プレポリマー(A)は、複数の芳香族環が単結合または連結基を介して結合しているポリアリーレン構造を有するとともに、フッ素原子を有し、かつ架橋性官能基を有する。
ポリアリーレン構造における連結基としては、エーテル結合(−O−)、スルフィド結合(−S−)、カルボニル基(−CO−)、スルホン酸基から水酸基を除いた二価基(−SO−)等が挙げられる。
The prepolymer (A) has a polyarylene structure in which a plurality of aromatic rings are bonded via a single bond or a linking group, a fluorine atom, and a crosslinkable functional group.
Examples of the linking group in the polyarylene structure include an ether bond (—O—), a sulfide bond (—S—), a carbonyl group (—CO—), and a divalent group obtained by removing a hydroxyl group from a sulfonic acid group (—SO 2 —). Etc.

プレポリマー(A)のうち、複数の芳香族環がエーテル結合(−O−)を含む連結基を介して結合している構造を有するものを、含フッ素ポリアリーレンエーテルプレポリマー(A1)という。
エーテル結合を含む連結基としては、エーテル性酸素原子のみからなるエーテル結合(−O−)、炭素鎖中にエーテル性酸素原子を含むアルキレン基等が挙げられる。
含フッ素ポリアリーレンエーテルプレポリマー(A1)は、エーテル性酸素原子を有するため、分子構造が柔軟性を有し、硬化物の可とう性を良好にする。
Of the prepolymer (A), one having a structure in which a plurality of aromatic rings are bonded via a linking group containing an ether bond (—O—) is referred to as a fluorinated polyarylene ether prepolymer (A1).
Examples of the linking group containing an ether bond include an ether bond (—O—) consisting only of an etheric oxygen atom, and an alkylene group containing an etheric oxygen atom in the carbon chain.
Since the fluorine-containing polyarylene ether prepolymer (A1) has an etheric oxygen atom, the molecular structure has flexibility and the flexibility of the cured product is improved.

プレポリマー(A)は、芳香族環を有するため、耐熱性が良好である。
プレポリマー(A)の架橋性官能基は、プレポリマー製造時には実質上反応を起こさず、外部エネルギを与えることにより反応し、プレポリマー分子間の架橋または鎖延長により高分子量化を引き起こす反応性官能基である。
Since the prepolymer (A) has an aromatic ring, the heat resistance is good.
The crosslinkable functional group of the prepolymer (A) does not substantially react during the production of the prepolymer, reacts by applying external energy, and causes a high molecular weight by crosslinking or chain extension between prepolymer molecules. It is a group.

架橋性官能基としては、ビニル基、アリル基、アリルオキシ基、メタクリロイル(オキシ)基、アクリロイル(オキシ)基、ビニルオキシ基、トリフルオロビニル基、トリフルオロビニルオキシ基、エチニル基、1−オキソシクロペンタ−2,5−ジエン−3−イル基、シアノ基、アルコキシシリル基、ジアリールヒドロキシメチル基、ヒドロキシフルオレニル基、シクロブタレン環、オキシラン環等が挙げられる。反応性が高く、高い架橋密度が得られる点で、ビニル基、メタクリロイル(オキシ)基、アクリロイル(オキシ)基、トリフルオロビニルオキシ基、エチニル基、シクロブタレン環、オキシラン環が好ましく、高分子量化後の耐熱性が良好となる点から、ビニル基、エチニル基が特に好ましい。   Crosslinkable functional groups include vinyl, allyl, allyloxy, methacryloyl (oxy), acryloyl (oxy), vinyloxy, trifluorovinyl, trifluorovinyloxy, ethynyl, 1-oxocyclopenta Examples include -2,5-dien-3-yl group, cyano group, alkoxysilyl group, diarylhydroxymethyl group, hydroxyfluorenyl group, cyclobutalene ring, and oxirane ring. A vinyl group, a methacryloyl (oxy) group, an acryloyl (oxy) group, a trifluorovinyloxy group, an ethynyl group, a cyclobutalene ring, and an oxirane ring are preferable because of high reactivity and high crosslink density. A vinyl group and an ethynyl group are particularly preferable from the viewpoint of good heat resistance.

外部エネルギとしては、熱、光、電子線等が挙げられる。外部エネルギは、複数を併用してもよい。
外部エネルギとして熱を用いる場合、プレポリマー(A)としては、架橋性官能基として40〜500℃の反応温度で反応する反応性官能基を有するものが好ましい。反応温度が低すぎると、プレポリマー(A)または該プレポリマー(A)を含む硬化性組成物の保存時における安定性が確保できない。反応温度が高すぎると、反応時にプレポリマー自体の熱分解が発生してしまう。該反応温度は、60〜300℃がより好ましく、70〜200℃がさらに好ましく、120〜250℃が特に好ましい。
Examples of external energy include heat, light, and electron beam. A plurality of external energies may be used in combination.
When heat is used as external energy, the prepolymer (A) preferably has a reactive functional group that reacts at a reaction temperature of 40 to 500 ° C. as a crosslinkable functional group. If the reaction temperature is too low, the stability of the prepolymer (A) or the curable composition containing the prepolymer (A) during storage cannot be ensured. If the reaction temperature is too high, thermal decomposition of the prepolymer itself will occur during the reaction. The reaction temperature is more preferably from 60 to 300 ° C, further preferably from 70 to 200 ° C, particularly preferably from 120 to 250 ° C.

外部エネルギとして光(化学線)を用いる場合、プレポリマー(A)と感光剤とを共存させた状態で露光することが好ましい。具体的には、プレポリマー(A)を含む硬化性組成物(または塗布液)を調製し、これに感光剤を含有させることが好ましい。露光工程において所望の部分にのみ化学線を選択的に照射すれば、露光部のみを高分子量化させ、未露光部分を現像液に溶解させて除去できる。また必要に応じて、露光、現像の後にも、化学線、熱等の外部エネルギを与えてさらに高分子量化させてもよい。   When light (actinic radiation) is used as external energy, it is preferable to perform exposure in a state where the prepolymer (A) and the photosensitive agent coexist. Specifically, it is preferable to prepare a curable composition (or coating solution) containing the prepolymer (A) and to contain a photosensitizer. By selectively irradiating only a desired part with actinic radiation in the exposure step, only the exposed part can be made to have a high molecular weight, and the unexposed part can be dissolved in a developing solution and removed. Further, if necessary, external energy such as actinic radiation and heat may be applied after the exposure and development to further increase the molecular weight.

プレポリマー(A)は、フッ素原子を有する。すなわち、プレポリマー(A)は、C−H結合の水素原子がフッ素原子に置換されたC−F結合を有するため、C−H結合の存在割合が少なくなっている。C−H結合は光通信波長帯域(1250〜1650nm)において吸収を有するため、C−H結合が少ないプレポリマー(A)は、光通信波長帯域における光に吸収が抑えられる。また、フッ素原子を有するため、吸水率または吸湿率が低く、高温高湿に対する耐性に優れるとともに、化学的にも安定性が高い。したがって、プレポリマー(A)を用いた光導波路にあっては、外的環境の変化、特に湿度変化による屈折率変動が小さくて特性が安定しており、また、光通信波長帯域における透明性が高い。
また、プレポリマー(A)の硬化物は、波長1310nm付近における透明性が高いため、既存の光学素子との適合性が良い光導波路が得られる。すなわち、通常の石英系光ファイバを用いた光伝送装置においては、1310nmを使用波長とする場合が多ため、該使用波長に適合する受光素子等の光学素子が多く製造されており、信頼性も高い。
The prepolymer (A) has a fluorine atom. That is, since the prepolymer (A) has a C—F bond in which a hydrogen atom of a C—H bond is substituted with a fluorine atom, the presence ratio of the C—H bond is reduced. Since the C—H bond has absorption in the optical communication wavelength band (1250 to 1650 nm), the prepolymer (A) having few C—H bonds is suppressed to absorb light in the optical communication wavelength band. Moreover, since it has a fluorine atom, its water absorption rate or moisture absorption rate is low, it has excellent resistance to high temperature and high humidity, and it is chemically stable. Therefore, in the optical waveguide using the prepolymer (A), the characteristics are stable because the refractive index variation due to changes in the external environment, particularly humidity, is small, and the transparency in the optical communication wavelength band is high. high.
Moreover, since the cured product of the prepolymer (A) has high transparency in the vicinity of a wavelength of 1310 nm, an optical waveguide having good compatibility with existing optical elements can be obtained. That is, in an optical transmission device using a normal silica-based optical fiber, 1310 nm is often used as a wavelength, so that many optical elements such as light receiving elements suitable for the wavelength used are manufactured, and reliability is also high. high.

好ましいプレポリマー(A)としては、含フッ素芳香族化合物(ペルフルオロ(1,3,5−トリフェニルベンゼン)、ペルフルオロビフェニル等)と、フェノール系化合物(1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン等)と、架橋性化合物(ペンタフルオロスチレン、アセトキシスチレン、クロルメチルスチレン等)とを、脱ハロゲン化水素剤(炭酸カリウム等)の存在下で反応させて得られるポリマーが挙げられる。
プレポリマー(A)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Preferred prepolymers (A) include fluorine-containing aromatic compounds (perfluoro (1,3,5-triphenylbenzene), perfluorobiphenyl, etc.) and phenolic compounds (1,3,5-trihydroxybenzene, 1, 1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane) and a crosslinkable compound (pentafluorostyrene, acetoxystyrene, chloromethylstyrene, etc.) in the presence of a dehydrohalogenating agent (potassium carbonate, etc.) The polymer obtained by making it include.
A prepolymer (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

(化合物(B))
化合物(B)は、下式(I)で表され、25℃における粘度が3000mPa・s以下であり、フッ素原子ならびに芳香族環および複素環を有さない。
[X]Y ・・・(I)。
(Compound (B))
The compound (B) is represented by the following formula (I), has a viscosity at 25 ° C. of 3000 mPa · s or less, and has no fluorine atom, aromatic ring or heterocyclic ring.
[X] n Y (I).

nは、1〜5の整数である。nが1以上であれば、鎖延長(nが2以上の場合はさらに架橋)により高分子量化を引き起こし、硬化物の耐熱性が良好となる。nは、分子間を架橋でき、硬化物における耐熱性を向上でき、硬化物における加熱による膜厚減少を良好に抑えることができる点から、2以上が好ましい。nが5以下であれば、化合物(B)の粘度が低く抑えられ、プレポリマー(A)の化合物(B)への溶解性が良好となる。nは、プレポリマー(A)の化合物(B)への溶解性の点から、4以下が好ましく、3以下がより好ましい。   n is an integer of 1-5. When n is 1 or more, chain extension (further crosslinking when n is 2 or more) causes high molecular weight, and the cured product has good heat resistance. n is preferably 2 or more from the viewpoint that it can cross-link between molecules, can improve heat resistance in a cured product, and can satisfactorily suppress a decrease in film thickness due to heating in the cured product. If n is 5 or less, the viscosity of the compound (B) can be kept low, and the solubility of the prepolymer (A) in the compound (B) becomes good. n is preferably 4 or less and more preferably 3 or less from the viewpoint of the solubility of the prepolymer (A) in the compound (B).

Xは、架橋性官能基である。Xは、フッ素原子を有さない。
Xは、X同士で反応して架橋または鎖延長を引き起こす。Xとしては、プレポリマー(A)の架橋性官能基と反応して架橋または鎖延長を引き起こすものが好ましい。
Xとしては、炭素原子−炭素原子における二重結合または三重結合が好ましい。ただし芳香族性の二重結合、三重結合は含まない。該二重結合、三重結合は、分子鎖の内部に存在してもよく、末端に存在してもよいが、反応性が高いことから末端に存在することが好ましい。二重結合は、内部オレフィンであってもよく、末端オレフィンであってもよいが、末端オレフィンが好ましい。分子鎖の内部にあるとは、シクロオレフィン類のように脂肪族環の一部に存在することも含む。
Xとしては、ビニル基、アリル基、エチニル基、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシ基からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。感光剤の存在下でなくても、光照射により反応を生じる点から、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基が好ましい。
X is a crosslinkable functional group. X does not have a fluorine atom.
X reacts with each other to cause crosslinking or chain extension. X is preferably one that reacts with the crosslinkable functional group of the prepolymer (A) to cause crosslinking or chain extension.
X is preferably a carbon atom-carbon atom double bond or triple bond. However, aromatic double bonds and triple bonds are not included. The double bond or triple bond may be present in the molecular chain or at the terminal, but is preferably present at the terminal because of high reactivity. The double bond may be an internal olefin or a terminal olefin, but a terminal olefin is preferred. Being inside a molecular chain includes being present in a part of an aliphatic ring such as cycloolefins.
X is preferably one or more selected from the group consisting of a vinyl group, an allyl group, an ethynyl group, a vinyloxy group, an allyloxy group, an acryloyl group, an acryloyloxy group, a methacryloyl group, and a methacryloyloxy group. An acryloyl group and an acryloyloxy group are preferable from the viewpoint of causing a reaction by light irradiation even in the absence of a photosensitizer.

Yは、エーテル性酸素原子を有していてもよいn価の脂肪族または脂環式の有機基である。Yは、フッ素原子を有さない。
脂肪族の有機基としては、直鎖状または分岐状の脂肪族炭化水素基(アルキル基、アルキレン基等)、(ポリ)オキシアルキレン基、これらを組み合わせた基等が挙げられる。
脂環式の有機基としては、脂環式炭化水素基(シクロアルキル基、シクロアルキレン基等)等が挙げられる。
Yとしては、プレポリマー(A)の化合物(B)への溶解性の点から、直鎖状のものが好ましい。また、Yとしては、プレポリマー(A)の化合物(B)への溶解性の点から、(ポリ)オキシアルキレン基を有するものが好ましい。
Y is an n-valent aliphatic or alicyclic organic group which may have an etheric oxygen atom. Y does not have a fluorine atom.
Examples of the aliphatic organic group include a linear or branched aliphatic hydrocarbon group (an alkyl group, an alkylene group, etc.), a (poly) oxyalkylene group, a group combining these, and the like.
Examples of the alicyclic organic group include alicyclic hydrocarbon groups (cycloalkyl groups, cycloalkylene groups, etc.).
Y is preferably a linear one from the viewpoint of the solubility of the prepolymer (A) in the compound (B). Moreover, as Y, what has a (poly) oxyalkylene group from the solubility point to the compound (B) of a prepolymer (A) is preferable.

化合物(B)の25℃における粘度は、0mPa・s超3000mPa・s以下が好ましく、5〜2000mPa・sがより好ましく、10〜1100mPa・sがさらに好ましい。化合物(B)の粘度が3000mPa・s以下であれば、プレポリマー(A)の化合物(B)への溶解性が良好となる。また、本発明の硬化性組成物が均一な組成物となりやすく、硬化させる際に表面が平坦になりやすい。化合物(B)の粘度が10mPa・s以上であれば、良好な耐熱性が得られ、加熱による分解、揮発が生じにくい。   The viscosity at 25 ° C. of the compound (B) is preferably more than 0 mPa · s and 3000 mPa · s, more preferably 5 to 2000 mPa · s, and further preferably 10 to 1100 mPa · s. If the viscosity of a compound (B) is 3000 mPa * s or less, the solubility to the compound (B) of a prepolymer (A) will become favorable. Moreover, the curable composition of the present invention tends to be a uniform composition, and the surface tends to be flat when cured. When the viscosity of the compound (B) is 10 mPa · s or more, good heat resistance is obtained, and decomposition and volatilization are hardly caused by heating.

化合物(B)は、フッ素原子を有していない。分子内にフッ素原子を有していないため、良好な埋め込み平坦性が得られやすい。埋め込み平坦性が良いと、オーバークラッド層24の表面が平坦になりやすい。また、含フッ素化合物に比べて低コストになりやすい。
化合物(B)は、芳香族環および複素環を有していない。分子内に芳香族環および複素環を有する場合、化合物(B)が低粘度であっても、プレポリマー(A)の化合物(B)への溶解性が低下しやすい。
Compound (B) does not have a fluorine atom. Since there are no fluorine atoms in the molecule, good embedding flatness is easily obtained. If the embedded flatness is good, the surface of the over clad layer 24 tends to be flat. Further, the cost is likely to be lower than that of the fluorine-containing compound.
Compound (B) does not have an aromatic ring or a heterocyclic ring. When the molecule has an aromatic ring and a heterocyclic ring, the solubility of the prepolymer (A) in the compound (B) tends to be lowered even if the compound (B) has a low viscosity.

好ましい化合物(B)としては、後述する化合物(B−1)、化合物(B−2)、化合物(B−3)、化合物(B−4)、化合物(B−5)、化合物(B−6)、化合物(B−7)、化合物(B−8)、化合物(B−15)等が挙げられる。
化合物(B)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
As preferred compound (B), compound (B-1), compound (B-2), compound (B-3), compound (B-4), compound (B-5), compound (B-6) described later are used. ), Compound (B-7), compound (B-8), compound (B-15) and the like.
A compound (B) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

化合物(B)のうち、化合物(B)を単独で硬化させた硬化物の屈折率が、プレポリマー(A)を単独で硬化させた硬化物の屈折率より低いものは、これをプレポリマー(A)に配合することにより、プレポリマー(A)を単独で硬化させた硬化物よりも屈折率を下げることができる。屈折率を上げる化合物(B)を用いる場合は、屈折率を下げる化合物(B)と組み合わせることによって、クラッド20の屈折率を、コア10の屈折率よりも低くできる。   Among the compounds (B), those in which the refractive index of the cured product obtained by curing the compound (B) alone is lower than the refractive index of the cured product obtained by curing the prepolymer (A) alone are the same. By mix | blending with A), a refractive index can be lowered | hung rather than the hardened | cured material which hardened the prepolymer (A) independently. When the compound (B) that increases the refractive index is used, the refractive index of the clad 20 can be made lower than the refractive index of the core 10 by combining with the compound (B) that decreases the refractive index.

(溶媒)
本発明の硬化性組成物は、実質的に溶媒を含まない。実質的に溶媒を含まないとは、溶媒をまったく含まない、または、原料(プレポリマー(A)、化合物(B)等)に不純物として含まれていた溶媒が本発明の効果を損なわない程度で不可避的に混入してもよいことを意味する。また、溶媒とは、化合物(B)以外の化合物であって、プレポリマー(A)を溶解し得る化合物を意味する。
(solvent)
The curable composition of the present invention contains substantially no solvent. “Substantially free of solvent” means that the solvent is not contained at all or the solvent contained as an impurity in the raw materials (prepolymer (A), compound (B), etc.) does not impair the effects of the present invention. It means that it may be inevitably mixed. The solvent means a compound other than the compound (B) and capable of dissolving the prepolymer (A).

(熱硬化促進剤)
本発明の硬化性組成物を熱硬化させる場合、本発明の硬化性組成物に熱硬化促進剤を含ませてもよい。熱硬化促進剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、tert−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、過酸化ジ−tert−ブチル、過酸化ジクミル等が挙げられる。
(Thermosetting accelerator)
When thermosetting the curable composition of the present invention, a thermosetting accelerator may be included in the curable composition of the present invention. Examples of the thermosetting accelerator include azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, and dicumyl peroxide.

(感光剤)
本発明の硬化性組成物を光硬化させる場合、本発明の硬化性組成物に感光剤を含ませてもよい。感光剤としては、IRGACURE 907(α−アミノアルキルフェノン系)、IRGACURE 369(α−アミノアルキルフェノン系)、DAROCUR TPO(アシルホスフィンオキサイド系)、IRGACURE OXE01(オキシムエステル誘導体)、IRGACURE OXE02(オキシムエステル誘導体)(いずれもチバスペシャリティーケミカルズ社製)等が挙げられる。これらのうち、DAROCUR TPO、IRGACURE OXE01、IRGACURE OXE02が特に好ましい。
(Photosensitive agent)
When the curable composition of the present invention is photocured, a photosensitive agent may be included in the curable composition of the present invention. IRGACURE 907 (α-aminoalkylphenone series), IRGACURE 369 (α-aminoalkylphenone series), DAROCUR TPO (acylphosphine oxide series), IRGACURE OXE01 (oxime ester derivative), IRGACURE OXE02 (oxime ester derivative) ) (Both manufactured by Ciba Specialty Chemicals). Of these, DAROCUR TPO, IRGACURE OXE01, and IRGACURE OXE02 are particularly preferable.

(接着性向上剤)
本発明の硬化性組成物に、シランカップリング剤等の接着性向上剤を含ませてもよい。接着性向上剤を含むことによって、硬化性組成物の硬化物からなる層と、これに隣接する層との接着性を向上できる。
(Adhesion improver)
The curable composition of the present invention may contain an adhesion improver such as a silane coupling agent. By including an adhesion improver, it is possible to improve the adhesion between a layer made of a cured product of the curable composition and a layer adjacent thereto.

<光導波路の製造方法>
本発明の光導波路の製造方法は、下記の工程(a)〜(c)を有する方法であって、少なくともアンダークラッド層および/またはオーバークラッド層の形成に、本発明の硬化性組成物を用いる方法である。
(a)基材の表面にアンダークラッド層を形成する工程。
(b)アンダークラッド層の表面にコアを形成する工程。
(c)アンダークラッド層およびコアの表面を覆うようにオーバークラッド層を形成する工程。
<Optical waveguide manufacturing method>
The method for producing an optical waveguide of the present invention is a method having the following steps (a) to (c), and the curable composition of the present invention is used for forming at least an under cladding layer and / or an over cladding layer. Is the method.
(A) The process of forming an under clad layer on the surface of a base material.
(B) A step of forming a core on the surface of the under cladding layer.
(C) A step of forming an over clad layer so as to cover the surface of the under clad layer and the core.

以下、アンダークラッド層およびオーバークラッド層を本発明の硬化性組成物の塗布によって形成し、コアをフォトリソグラフィ法によって形成する方法を例にとり、本発明の光導波路の製造方法を詳しく説明する。なお、本発明の光導波路の製造方法は、以下の具体例に限定されるものではない。   Hereinafter, the method for producing an optical waveguide of the present invention will be described in detail by taking as an example a method in which an undercladding layer and an overcladding layer are formed by applying the curable composition of the present invention and a core is formed by a photolithography method. In addition, the manufacturing method of the optical waveguide of this invention is not limited to the following specific examples.

(工程(a))
図2に示すように、基材30の表面に本発明の硬化性組成物を塗布し、加熱および/または光照射を行って硬化させ、アンダークラッド層22を形成する。基材30の表面に本発明の硬化性組成物を塗布する前に、接着性向上剤を基材30の表面に塗布してもよい。また、アンダークラッド層22、コア10およびオーバークラッド層24の各層間にも接着性向上剤を塗布してもよい。
(Process (a))
As shown in FIG. 2, the curable composition of this invention is apply | coated to the surface of the base material 30, and it heats and / or light-irradiates and hardens | cures, and the underclad layer 22 is formed. Before applying the curable composition of the present invention to the surface of the substrate 30, an adhesion improver may be applied to the surface of the substrate 30. Also, an adhesion improver may be applied between the under cladding layer 22, the core 10, and the over cladding layer 24.

基材30としては、プラスチックフィルム、シリコン等が挙げられる。プラスチックフィルムの材料としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。
光導波路が、クラッド20と基材30とが一体化された状態で使用される場合には、本発明の硬化性組成物に接着性向上剤を含ませることが好ましい。
Examples of the base material 30 include a plastic film and silicon. Examples of the plastic film material include polyimide and polyethylene terephthalate.
When the optical waveguide is used in a state where the clad 20 and the base material 30 are integrated, it is preferable to include an adhesion improver in the curable composition of the present invention.

(工程(b))
図2に示すように、アンダークラッド層22の表面に、プレポリマー(A)の塗布液、または、本発明の硬化性組成物を塗布し、プリベークを行って半硬化のコア前駆体層12を形成する(工程(b−1))。
ついで、図2に示すように、コア前駆体層12をフォトリソグラフ法で加工してコア10を形成する。すなわち、フォトマスクを介してコア前駆体層12に対して光照射(露光)を行った後、現像することによってコア10を形成する(工程(b−2))。
ついで、ポストベークを行ってコア10を完全硬化させる。
(Process (b))
As shown in FIG. 2, the coating liquid of the prepolymer (A) or the curable composition of the present invention is applied to the surface of the underclad layer 22 and prebaked to form the semi-cured core precursor layer 12. (Step (b-1)).
Next, as shown in FIG. 2, the core precursor layer 12 is processed by a photolithographic method to form the core 10. That is, the core precursor layer 12 is irradiated with light (exposure) through a photomask, and then developed to form the core 10 (step (b-2)).
Subsequently, post-baking is performed to completely cure the core 10.

塗布液は、プレポリマー(A)を溶媒に溶解させて調製できる。
溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAとも記す。)、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、イソ酪酸イソブチル、メチル−3−メトキシプロピオネート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、シクロペンタノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジブチルケトン等が挙げられる。
塗布液は、上述した感光剤、接着性向上剤等を含んでいてもよい。
塗布液は、化合物(B)を含んでいてもよい。
The coating solution can be prepared by dissolving the prepolymer (A) in a solvent.
Solvents include propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter also referred to as PGMEA), ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, isobutyl isobutyrate, methyl-3-methoxypropionate, di- Examples include propylene glycol methyl ether acetate, cyclopentanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and dibutyl ketone.
The coating solution may contain the above-described photosensitive agent, adhesion improver, and the like.
The coating liquid may contain the compound (B).

コア形成用塗布液またはコア形成用硬化性組成物が化合物(B)を含む場合、コア形成用塗布液またはコア形成用硬化性組成物の硬化物の屈折率、すなわちコア10の屈折率が、クラッド形成用硬化性組成物の硬化物の屈折率、すなわちクラッド20の屈折率よりも高くなる範囲で含むことが必要である。コア10とクラッド20の屈折率差は、好ましい開口数(NA)が得られる範囲が好ましい。   When the core-forming coating liquid or the core-forming curable composition contains the compound (B), the refractive index of the cured product of the core-forming coating liquid or the core-forming curable composition, that is, the refractive index of the core 10 is It is necessary to include the refractive index of the cured product of the curable composition for forming a clad, that is, in a range higher than the refractive index of the clad 20. The refractive index difference between the core 10 and the clad 20 is preferably within a range where a preferable numerical aperture (NA) can be obtained.

(工程(c))
図2に示すように、アンダークラッド層22およびコア10の表面に、本発明の硬化性組成物を塗布し、アンダークラッド層22と同様に、加熱および/または光照射を行って硬化させ、オーバークラッド層24を形成することによって、光導波路1が得られる。必要に応じて基材30を剥離して取り除いてもよい。
(Process (c))
As shown in FIG. 2, the curable composition of the present invention is applied to the surfaces of the underclad layer 22 and the core 10, and is cured by heating and / or light irradiation in the same manner as the underclad layer 22. By forming the clad layer 24, the optical waveguide 1 is obtained. If necessary, the substrate 30 may be peeled off and removed.

(作用効果)
以上説明した本発明の硬化性組成物および光導波路の製造方法にあっては、硬化性組成物が溶媒を含んでいないため、以下の作用効果が発揮される。
・硬化性組成物を塗布してクラッドやコアを形成する際に、溶媒を蒸発させる必要がない。その結果、クラッドやコアの形成に時間がかかることなく、かつ溶媒の蒸発のためのエネルギが不要となる。
・また、蒸発した溶媒を換気し、処理する設備が不要となり、作業環境を良好に保つことができる。
・また、ロール・トゥ・ロール方式でクラッドを形成する場合は、基材としてプラスチックフィルムを用いる必要があるが、プラスチックフィルムに硬化性組成物を塗布し、乾燥さる際に、塗膜の収縮によってフィルムに皺が発生しにくい。
(Function and effect)
In the curable composition and the method for producing an optical waveguide of the present invention described above, since the curable composition does not contain a solvent, the following effects are exhibited.
-It is not necessary to evaporate the solvent when a curable composition is applied to form a clad or core. As a result, it takes no time to form the clad and the core, and energy for solvent evaporation becomes unnecessary.
・ Further, the equipment for ventilating and treating the evaporated solvent is not necessary, and the working environment can be kept good.
・ In addition, when forming a clad by the roll-to-roll method, it is necessary to use a plastic film as a base material. However, when a curable composition is applied to the plastic film and dried, the coating film shrinks. The film is less likely to wrinkle.

また、以上説明した本発明の光導波路の製造方法にあっては、コアをプレポリマー(A)の硬化物で構成し、クラッドを、プレポリマー(A)を含む本発明の硬化性組成物の硬化物で構成することによって、コアとクラッドの界面において良好な密着性が得られる。したがって、得られる光導波路は、加熱、曲げ、温度変化等を受けても、コアとクラッドとの界面において剥離やクラック等が生じにくい。また、プレポリマー(A)の硬化物、およびプレポリマー(A)を含む本発明の硬化性組成物の硬化物は、耐熱性に優れるため、耐熱性に優れた光導波路が得られる。   Moreover, in the manufacturing method of the optical waveguide of this invention demonstrated above, a core is comprised with the hardened | cured material of a prepolymer (A), and a clad is the curable composition of this invention containing a prepolymer (A). By comprising the cured product, good adhesion can be obtained at the interface between the core and the clad. Therefore, even if the obtained optical waveguide is subjected to heating, bending, temperature change or the like, peeling or cracking is unlikely to occur at the interface between the core and the clad. Moreover, since the hardened | cured material of the prepolymer (A) and the hardened | cured material of the curable composition of this invention containing a prepolymer (A) are excellent in heat resistance, the optical waveguide excellent in heat resistance is obtained.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。
例1〜11、13は実施例であり、例12は比較例である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these examples.
Examples 1 to 11 and 13 are examples, and example 12 is a comparative example.

(溶解性)
後述するプレポリマー(A1−1)の4gを、化合物(B)の16gに入れ、ミックスロータ(アズワン社製、MR−5)を用いて室温で3日間混合した後、下記の基準にて溶解性を判断した。
○:プレポリマー(A1−1)が化合物(B)に完全に溶解した。
△:化合物(B)中にプレポリマー(A1−1)の溶け残りが確認された。
×:全く溶けなかった。
(Solubility)
4 g of the prepolymer (A1-1) described later is added to 16 g of the compound (B), mixed for 3 days at room temperature using a mix rotor (manufactured by ASONE, MR-5), and dissolved according to the following criteria. Judging sex.
○: The prepolymer (A1-1) was completely dissolved in the compound (B).
(Triangle | delta): The undissolved residue of the prepolymer (A1-1) was confirmed in the compound (B).
X: It did not melt at all.

(プレポリマー(A))
N,N−ジメチルアセトアミド(以下、DMAcと記す。)中で、ペルフルオロビフェニルと1,3,5−トリヒドロキシベンゼンとを炭酸カリウムの存在下に反応させた後、つづいて4−アセトキシスチレンを水酸化カリウムの存在下に反応させてプレポリマーを合成した。得られたプレポリマーのDMAc溶液を塩酸水溶液に投入することで再沈精製し、真空乾燥して粉末状のプレポリマー(A1−1)を得た。
(Prepolymer (A))
In N, N-dimethylacetamide (hereinafter referred to as DMAc), perfluorobiphenyl and 1,3,5-trihydroxybenzene were reacted in the presence of potassium carbonate, and then 4-acetoxystyrene was added to water. A prepolymer was synthesized by reaction in the presence of potassium oxide. The obtained DMAc solution of the prepolymer was poured into an aqueous hydrochloric acid solution for purification by reprecipitation, followed by vacuum drying to obtain a powdery prepolymer (A1-1).

(塗布液)
プレポリマー(A1−1)の5.0g、感光剤としてIRGACURE OXE01(チバスペシャリティーケミカルズ社製)の0.3gおよび溶剤としてPGMEAの5.0gをサンプル瓶に入れ、ミックスロータを用いて室温で48時間混合して、コア形成用塗布液を得た。
(Coating solution)
5.0 g of prepolymer (A1-1), 0.3 g of IRGACURE OXE01 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photosensitizer and 5.0 g of PGMEA as a solvent are placed in a sample bottle at room temperature using a mix rotor. By mixing for 48 hours, a coating solution for core formation was obtained.

(化合物(B))
化合物(B)として、表1および表2に示すものを用意した。
(Compound (B))
As the compound (B), those shown in Table 1 and Table 2 were prepared.

Figure 2012063620
Figure 2012063620

Figure 2012063620
Figure 2012063620

(熱硬化促進剤)
熱硬化促進剤としては、過酸化ベンゾイル(日油社製)を用意した。
(Thermosetting accelerator)
As the thermosetting accelerator, benzoyl peroxide (manufactured by NOF Corporation) was prepared.

(基材)
基材としては、シリコン製ウエハを用意した。
(Base material)
A silicon wafer was prepared as the substrate.

〔例1〕
粉末状のプレポリマー(A1−1)の20質量部、化合物(B−4)の80質量部、熱硬化促進剤の1質量部をサンプル瓶に入れ、ミックスロータを用いて室温で3日間混合して、クラッド形成用硬化性組成物を得た。濾過装置(ミリポア社製、フィルタの孔径:5μm)を用いてクラッド形成用硬化性組成物を濾過した。
[Example 1]
20 parts by mass of the powdered prepolymer (A1-1), 80 parts by mass of the compound (B-4), and 1 part by mass of a thermosetting accelerator are placed in a sample bottle and mixed at room temperature for 3 days using a mix rotor. Thus, a curable composition for forming a clad was obtained. The curable composition for clad formation was filtered using a filtration device (Millipore Corporation, filter pore size: 5 μm).

(工程(a))
基材の表面に、クラッド形成用硬化性組成物をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下のイナートオーブン(KOYO THERMO SYSTEMS社製)に入れ、所定の加熱温度(150℃、160℃または190℃)にて加熱し、厚さ15μmのアンダークラッド層を形成した。クラッド形成用硬化性組成物が硬化するまでの時間(硬化時間)を表3に示す。
(Process (a))
The surface of the base material is spin-coated with a curable composition for forming a clad, placed in an inert oven (KOYO THERMO SYSTEMS) under a nitrogen gas atmosphere, and heated to a predetermined heating temperature (150 ° C., 160 ° C. or 190 ° C.). And an under cladding layer having a thickness of 15 μm was formed. Table 3 shows the time until the clad forming curable composition is cured (curing time).

(工程(b))
アンダークラッド層の表面に、コア形成用塗布液を塗布し、190℃で2時間加熱して、厚さ50μmのコア前駆体層を形成した。コア前駆体層のうち、コアとなる部分以外を金属箔で遮光した状態で、コア前駆体層に対して露光を行った。露光には、超高圧水銀灯(Quintel社製、UL−7000)を用い、照射エネルギは2520mJ/cmとした。その後、現像液として、PGMEAと乳酸エチルとの混合液を用いて現像を行い、コア前駆体層の未露光部分を除去した後、乾燥させた。さらに190℃で2時間加熱して、幅50μm、高さ50μmのコアを形成した。
(Process (b))
A core-forming coating solution was applied to the surface of the undercladding layer and heated at 190 ° C. for 2 hours to form a core precursor layer having a thickness of 50 μm. The core precursor layer was exposed in a state where the core precursor layer was shielded from light by the metal foil except for the portion to be the core. For the exposure, an ultrahigh pressure mercury lamp (manufactured by Quintel, UL-7000) was used, and the irradiation energy was 2520 mJ / cm 2 . Then, it developed using the liquid mixture of PGMEA and ethyl lactate as a developing solution, after removing the unexposed part of a core precursor layer, it was made to dry. Furthermore, it heated at 190 degreeC for 2 hours, and formed the core of width 50micrometer and height 50micrometer.

(工程(c))
コアおよびアンダークラッド層の表面に、クラッド形成用硬化性組成物をスピンコートし、工程(a)と同じ条件にて加熱し、厚さ60μmのオーバークラッド層を形成した。基材とアンダークラッド層との界面を剥離させてフィルム状の光導波路を得た。
(Process (c))
A curable composition for clad formation was spin-coated on the surfaces of the core and the under clad layer, and heated under the same conditions as in step (a) to form an over clad layer having a thickness of 60 μm. The interface between the substrate and the underclad layer was peeled off to obtain a film-like optical waveguide.

〔例2〜11〕
クラッド形成用硬化性組成物の組成を、表3に示すように変更した以外は、例1と同様にして光導波路を得た。
工程(a)におけるクラッド形成用硬化性組成物が硬化するまでの時間(硬化時間)を表3に示す。
[Examples 2 to 11]
An optical waveguide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition of the curable composition for forming a clad was changed as shown in Table 3.
Table 3 shows the time (curing time) until the clad forming curable composition in the step (a) is cured.

〔例12〕
粉末状のプレポリマー(A1−1)の20質量部、化合物(B−4)の80質量部、熱硬化促進剤の1質量部および溶剤としてPGMEAの20質量部をサンプル瓶に入れ、ミックスロータを用いて室温で3日間混合して、クラッド形成用塗布液を得た。濾過装置を用いてクラッド形成用塗布液を濾過した。
[Example 12]
20 parts by mass of the powdered prepolymer (A1-1), 80 parts by mass of the compound (B-4), 1 part by mass of a thermosetting accelerator and 20 parts by mass of PGMEA as a solvent are placed in a sample bottle. Was mixed at room temperature for 3 days to obtain a coating solution for forming a clad. The coating liquid for clad formation was filtered using a filtering device.

基材の表面に、クラッド形成用塗布液をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下のイナートオーブンに入れ、190℃にて加熱し、厚さ15μmのアンダークラッド層を形成した。クラッド形成用塗布液が乾燥、硬化するまでの時間は、2時間であった。   A clad-forming coating solution was spin-coated on the surface of the base material, placed in an inert oven in a nitrogen gas atmosphere, and heated at 190 ° C. to form an under-cladding layer having a thickness of 15 μm. The time until the clad forming coating solution was dried and cured was 2 hours.

Figure 2012063620
Figure 2012063620

溶媒を含まない例1〜11のクラッド形成用硬化性組成物は、溶媒を含む例12のクラッド形成用塗布液に比べ、短時間で硬化しており、クラッドを形成に時間がかかることなく、かつクラッドの形成のためのエネルギを節約できる。また、蒸発した溶媒を換気し、処理する設備が不要となり、作業環境を良好に保つことができる。   The curable composition for forming a clad of Examples 1 to 11 containing no solvent is cured in a shorter time than the coating solution for forming a clad of Example 12 containing a solvent, and without taking time to form the clad, In addition, energy for forming the cladding can be saved. Moreover, the equipment which ventilates and processes the evaporated solvent becomes unnecessary, and the working environment can be kept good.

〔例13〕
厚さ50μmのポリイミドフィルムの表面に、例1のクラッド形成用硬化性組成物をスピンコートし、窒素ガス雰囲気下のイナートオーブンに入れ、190℃で5分間加熱し、厚さ15μmのアンダークラッド層を形成した。ポリイミドフィルムに皺は発生しなかった。
[Example 13]
The surface of a polyimide film having a thickness of 50 μm was spin-coated with the curable composition for forming a clad of Example 1, placed in an inert oven in a nitrogen gas atmosphere, heated at 190 ° C. for 5 minutes, and an under cladding layer having a thickness of 15 μm. Formed. No wrinkles occurred on the polyimide film.

本発明の製造方法で得られた光導波路は、通信機器等における信号の伝送に用いられる樹脂製の光導波路として有用である。   The optical waveguide obtained by the production method of the present invention is useful as a resin-made optical waveguide used for signal transmission in communication equipment and the like.

1 光導波路
10 コア
12 コア前駆体層
20 クラッド
22 アンダークラッド層
24 オーバークラッド層
30 基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical waveguide 10 Core 12 Core precursor layer 20 Cladding 22 Under cladding layer 24 Over cladding layer 30 Base material

Claims (6)

光導波路のクラッドまたはコアを形成するための硬化性組成物であって、
架橋性官能基を有する含フッ素ポリアリーレンプレポリマー(A)と、
下式(I)で表され、フッ素原子を有さない化合物(B)とを含み、
実質的に溶媒を含まない、硬化性組成物。
[X]Y ・・・(I)。
ただし、nは、1〜5の整数であり、Xは、架橋性官能基であり、Yは、エーテル性酸素原子を有していてもよいn価の脂肪族または脂環式の有機基である。
A curable composition for forming a cladding or core of an optical waveguide comprising:
A fluorine-containing polyarylene prepolymer (A) having a crosslinkable functional group;
The compound represented by the following formula (I) and having no fluorine atom (B),
A curable composition substantially free of solvent.
[X] n Y (I).
However, n is an integer of 1-5, X is a crosslinkable functional group, Y is an n-valent aliphatic or alicyclic organic group which may have an etheric oxygen atom. is there.
前記化合物(B)の25℃における粘度が、3000mPa・s以下である、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of Claim 1 whose viscosity in 25 degreeC of the said compound (B) is 3000 mPa * s or less. 前記含フッ素ポリアリーレンプレポリマー(A)の割合が、前記含フッ素ポリアリーレンプレポリマー(A)と前記化合物(B)との合計(100質量%)のうち、1〜97質量%である、請求項1または2に記載の硬化性組成物。   The ratio of the fluorine-containing polyarylene prepolymer (A) is 1 to 97% by mass in the total (100% by mass) of the fluorine-containing polyarylene prepolymer (A) and the compound (B). Item 3. The curable composition according to item 1 or 2. 前記式(I)におけるnが、2〜3の整数である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬化性組成物。   The curable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein n in the formula (I) is an integer of 2 to 3. 前記式(I)におけるXが、ビニル基、アリル基、エチニル基、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイル基およびメタクリロイルオキシ基からなる群から選ばれる1種以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の硬化性組成物。   X in the formula (I) is at least one selected from the group consisting of vinyl group, allyl group, ethynyl group, vinyloxy group, allyloxy group, acryloyl group, acryloyloxy group, methacryloyl group and methacryloyloxy group. Item 5. The curable composition according to any one of Items 1 to 4. 基材の表面にアンダークラッド層を形成し、
前記アンダークラッド層の表面にコアを形成し、
前記アンダークラッド層および前記コアの表面を覆うようにオーバークラッド層を形成する、光導波路の製造方法であって、
少なくとも前記アンダークラッド層および/または前記オーバークラッド層の形成に、請求項1〜5のいずれか一項に記載の硬化性組成物を用いる、光導波路の製造方法。
Forming an undercladding layer on the surface of the substrate,
Forming a core on the surface of the under cladding layer;
An over-cladding layer is formed so as to cover the surface of the under-cladding layer and the core.
The manufacturing method of an optical waveguide which uses the curable composition as described in any one of Claims 1-5 for formation of the said under clad layer and / or the said over clad layer at least.
JP2010208384A 2010-09-16 2010-09-16 Method for manufacturing curable composition and optical waveguide Withdrawn JP2012063620A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010208384A JP2012063620A (en) 2010-09-16 2010-09-16 Method for manufacturing curable composition and optical waveguide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010208384A JP2012063620A (en) 2010-09-16 2010-09-16 Method for manufacturing curable composition and optical waveguide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012063620A true JP2012063620A (en) 2012-03-29
JP2012063620A5 JP2012063620A5 (en) 2012-09-27

Family

ID=46059386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010208384A Withdrawn JP2012063620A (en) 2010-09-16 2010-09-16 Method for manufacturing curable composition and optical waveguide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012063620A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024932A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 旭硝子株式会社 Glass-sheet laminate and method for producing glass-sheet laminate
US10222554B2 (en) 2015-08-04 2019-03-05 AGC Inc. Resin optical waveguide
US10409000B2 (en) 2015-08-04 2019-09-10 AGC Inc. Resin optical waveguide
US10473855B2 (en) 2016-06-02 2019-11-12 AGC Inc. Resin optical waveguide

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009154254A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 旭硝子株式会社 Curable composition and cured film using same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009154254A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 旭硝子株式会社 Curable composition and cured film using same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024932A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 旭硝子株式会社 Glass-sheet laminate and method for producing glass-sheet laminate
US10222554B2 (en) 2015-08-04 2019-03-05 AGC Inc. Resin optical waveguide
US10409000B2 (en) 2015-08-04 2019-09-10 AGC Inc. Resin optical waveguide
US10473855B2 (en) 2016-06-02 2019-11-12 AGC Inc. Resin optical waveguide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5771148B2 (en) Method for producing cured molded body and cured molded body
JP5549900B2 (en) Crosslinkable fluorine-containing aromatic prepolymer and use thereof
KR101751646B1 (en) Binder resin and photosensitive resin composition containing the same
JP5459310B2 (en) Optical waveguide and method for manufacturing the same
JP2013129766A (en) Glass fiber-composited resin substrate
JP5494481B2 (en) Curable composition and cured film using the same
JPWO2005081024A1 (en) Curable resin composition for forming optical waveguide, curable dry film for forming optical waveguide, cured resin and optical waveguide
JP2012063620A (en) Method for manufacturing curable composition and optical waveguide
JP5786695B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide
JP5296472B2 (en) Curable resin composition for molded body, molded body and method for producing the same
CN106054532B (en) Negative photosensitive polysiloxane composition
JP2009062459A (en) Organic-inorganic composite resin composition and cured product formed by curing it
JP4439017B2 (en) Curable resin composition for molded body, molded body and method for producing the same
KR101611935B1 (en) Resin composition for trasparent plastic substrate
JP2011241380A (en) Resin composition for cured molded article, and the cured molded article
JP2011006620A (en) Composition for hard coat
JP2009179568A (en) Aromatic backbone-containing alicyclic epoxy compound, method for producing the same, aromatic backbone-containing alicyclic epoxy resin composition, and molded article and optical member of the same
TW201529702A (en) Photosensitive resin composition for optical waveguide and photocurable film for formation of optical waveguide core layer, as well as optical waveguide using same and mixed-mounting flexible printed wiring board for optical and electrical transmission
JP5778448B2 (en) Resin composition for cured molded body and cured molded body
KR102383694B1 (en) Curable resin composition and coating layer of emtting element formed from the same
JP2020134799A (en) Polymer optical waveguide
KR102654811B1 (en) Hardcoating composition, hard coating layer and cover window using the same
JP2006317574A (en) Alkali-developable resin composition
JP2010013603A (en) Curable composition for transfer printing material and method of forming fine pattern
KR20160079417A (en) Silicone Resin Hybrid Composition and Method of Preparing the Same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120807

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130305

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130821

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130903

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20130917