CN102566272A - 光波导用树脂组合物及使用其的光波导以及其制法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光波导用树脂组合物及使用其的光波导以及其制法，所述光波导对包层具有优异的密合性、且可实现光波导的低损失化的提高、且具备芯形成时的良好的图案形成性。所述光波导用树脂组合物含有在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A)作为主成分、并含有光聚合引发剂(B)作为其固化用成分。而且，在具备基板、和形成于该基板上的包层、和在上述包层上形成的传输光信号的芯部的光波导中，上述芯部由上述光波导用树脂组合物形成。

Description

光波导用树脂组合物及使用其的光波导以及其制法
技术领域
本发明涉及作为构成光波导的芯部的形成材料而使用的光波导用树脂组合物及使用其的光波导以及其制法。
背景技术
光波导被组装在光波导设备、光集成电路、光布线基板等光学装置中，被广泛用于光通信、光信息处理、其它普通的光学领域。对于光波导而言，通常，作为光的通路的芯部形成为规定图案，下包层和上包层以覆盖该芯部的方式形成。
作为制造这样的光波导的方法，例如，考虑了通过辊对辊(roll-to-roll)工序来制造的方法。在上述辊对辊工序中，作为芯部形成材料，使用环氧系光波导形成材料(清漆)时，例如，通过将其涂覆在基材薄膜上进行干燥，制作形成未固化状态的芯部形成用的薄膜层而成的二层薄膜。并且，使用这样的二层薄膜时，为了使其适合于上述辊对辊工序，通常，对上述清漆涂覆干燥后的未固化薄膜层要求以下所述的特性。可以举出以下特性等，即，(1)为了防止将二层薄膜卷绕成辊状时未固化薄膜层转印到辊上、未固化薄膜层面的皲裂而不具有粘性(不粘性)、(2)为了防止在薄膜卷绕而成的辊的输送中因弯曲产生的应力导致芯部形成用的薄膜层破裂而具有的挠性。因此，作为上述芯部形成用的薄膜层形成材料，需要为如下所述的聚合物成分：不含有液态成分、为了赋予上述特性(1)而使用固态树脂、且具有一定程度的高分子量。
因此，例如，作为将固态环氧树脂用作固态树脂的、通过光阳离子聚合图案形成性良好地固化的方法，采用使用具有多官能的环氧基的环氧树脂提高固化灵敏度的方法。但是，由与固态环氧树脂一同配混的光产酸剂(PAG)产生的反应活性基团(reactive species)的扩散引起的迁移率(移动性)与使用液态环氧树脂的情况相比绝对地变低，因此，为了制作窄间距的芯部的精细图案而需要的光产酸剂(PAG)的使用量与使用液态环氧树脂时的添加量相比必然变多。已知该光产酸剂(PAG)原本就非常有助于固化物的着色(黄变)，结果，使用适合于辊对辊工序用的感光性树脂组合物制作的光波导与使用不适合辊对辊工序用的感光性树脂组合物制作的光波导相比，波导损失大。由此，关于适合于辊对辊工序用的芯部形成材料的配方设计，目前，基于光产酸剂(PAG)的添加量的图案形成性的提高和波导损失特性具有相反的关系，关于光波导的低损失化，存在界限。
另一方面，已知，含有(甲基)丙烯酸酯系树脂的感光性树脂组合物通常使用光自由基聚合引发剂进行固化，通常，使用含有(甲基)丙烯酸酯系树脂的感光性树脂组合物制作的光波导与使用含有环氧树脂的感光性树脂组合物制作的光波导相比，损失低。因此，含有(甲基)丙烯酸酯系树脂和光自由基聚合引发剂的感光性树脂组合物作为减少损失的光波导形成材料备受期待。但是，为了弥补作为光波导的热及机械脆弱性，开始使用与环氧树脂系材料的混合系(例如，参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-175456号公报
专利文献2：日本特开2009-175457号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，已知上述专利文献1、2等中所述的(甲基)丙烯酸酯系树脂和环氧树脂的混合系材料会在(甲基)丙烯酸酯系树脂和环氧树脂之间会发生相分离，其成为雾度、内部折射率差的主要原因，因此，很难说是优选的配混系材料。
另外，(甲基)丙烯酸酯系树脂材料与环氧树脂系材料相比，伴随固化反应，体积收缩率大，因此，特别是在需要尺寸精度良好地对包层进行造型的各种光波导用途中，从各种工艺工序来看，上包层及下包层优选使用前述环氧树脂系材料来制作。但是，在使用上述环氧树脂系材料制作的下包层上形成由(甲基)丙烯酸酯系树脂材料获得的芯部时，下包层和芯部间没有化学结合要素，因此，二者间的密合性低，在形成芯图案时的显影工序中，有芯图案剥离而脱落的倾向，在由环氧树脂系材料制成的下包层上形成由(甲基)丙烯酸酯系树脂材料获得的芯部的方式存在会成为生产率降低的原因的问题。
由此，在现有的光波导的制造技术中，强烈要求开发出一种不仅具有透明性、还对由环氧树脂系材料制成的下包层具有高的密合性、可实现低损失化，并且具有良好的图案形成性、且对应例如辊对辊工序中的制造而具备不粘性的光波导的芯部形成材料。
本发明是鉴于这样的情况而进行的，其目的在于，提供对包层具有优异的密合性、且可实现光波导的低损失化的提高、并具备芯形成时的良好的图案形成性以及不粘性的光波导用树脂组合物及使用其的光波导以及其制法。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本发明的第一要点在于，一种光波导用树脂组合物，其含有下述(A)作为主成分、并含有下述(B)作为其固化用成分。
(A)在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂。
(B)光聚合引发剂。
并且，本发明的第二要点在于，一种光波导，其具备基材、和形成于该基材上的包含下包层及上包层的包层，和在所述包层上形成的传输光信号的芯部，所述芯部由作为上述第1要点的光波导用树脂组合物形成。
另外，本发明的第三要点在于，一种光波导的制法，其是具备基材、和形成于该基材上的包层、和在所述包层上形成的传输光信号的芯部的光波导的制法，其具备以下工序：在基材上形成包层的工序；和在所述包层上形成由作为上述第1要点的光波导用树脂组合物制成的芯部的工序。
即，本发明人等为了获得对用于形成光波导的包层的环氧树脂系材料的密合性良好、且可具备低损失特性的芯部形成材料，进行了深入研究。其结果发现，使用在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂时，可以解决前述问题，由此可以得到对环氧树脂系材料也发挥良好的密合性、并且发挥(甲基)丙烯酸系材料具有的高精度图案形成能力、可靠性高的光波导，从而完成了本发明。
可以认为，在本发明中，能够兼顾高的透明性和在环氧树脂系的下包层上的良好的图案形成性是因为，通过使用具有在其骨架中共存有(甲基)丙烯酸酯基和环氧基的多官能骨架的树脂材料作为芯部形成材料，(1)可以进行均匀的固化而不会产生成为内部折射率差的主要原因的相分离；(2)通过进行固化反应工序的功能分离，可以减少制作芯部图案所必须的光产酸剂(PAG)的添加量，所述固化反应工序中，通过利用(甲基)丙烯酸酯基的自由基聚合进行固化来实现芯部的图案形成性、通过环氧基的阳离子聚合而使芯部-包层间进行化学反应实现对包层(下包层)的密合性。
另外，据推测，可以使用丙烯酸酯系材料在环氧树脂系包层上形成芯部图案而不发生脱落是因为，在作为芯部形成材料的上述特殊的树脂中共存的环氧基与存在于下包层表面的环氧残基聚合从而弥补密合力之故。
发明的效果
由此，本发明为含有以所述在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A)作为主成分、并含有光聚合引发剂(B)作为其固化用成分的光波导用树脂组合物及将其用于芯部形成的光波导。因此，可以赋予着色(黄变)得到了抑制的高透明性，并且，例如形成于环氧树脂系的包层上的芯部图案可以以高精度获得不产生剥离等、密合性高的良好的图案形成性。其结果，可以以低损失得到可靠性高的光波导。
而且，所述部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A)中，将作为感光性取代基的环氧基和(甲基)丙烯酸酯基的总数设为100时的环氧基和(甲基)丙烯酸酯基的比例为环氧基∶(甲基)丙烯酸酯基＝40∶60～60∶40时，固化不充分等问题也不会产生，可以实现更优异的密合性的提高。
另外，所述光聚合引发剂(B)是组合使用光自由基聚合引发剂及光产酸剂而成的引发剂时，可以减小成为着色(黄变)原因的光产酸剂的配混量而不会降低固化性。
进而，所述光聚合引发剂(B)的含量为光波导用树脂组合物(除溶剂以外的固体成分)整体的1～30重量％时，会发挥以下效果，即，维持高透明性、图案形成性，并被赋予与环氧树脂系的包层的更优异的密合性。
并且，在使用本发明的光波导用树脂组合物作为芯部形成材料来形成光波导时，在基材上形成包层的工序和在所述包层上形成芯部的工序是通过将卷绕的长条基材卷出并在加工结束后卷取的辊对辊加工法连续进行的情况下，由于形成的芯部具备不粘性、且芯部还被赋予了挠性，因此，可以有效率地生产可靠性高的光波导而不会产生制造工序上的问题。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
光波导用树脂组合物
本发明的光波导用树脂组合物是使用作为主成分的具有特殊的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A成分)和光聚合引发剂(B成分)而得到的。
上述具有特殊的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A成分)是在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂。如上所述，本发明的特征在于，使用具备在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基两种官能团(感光性取代基)的特征的特殊的多官能环氧树脂。
作为上述在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A成分)，例如可以举出：具有下述通式(1)表示的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂。
[化学式1]
Figure BSA00000629931400071
[上述式(1)中，R1、R2为氢原子或甲基、其相互间可以相同也可以不同，另外，R3为氢原子或甲基，而且，m+n＝1，且m＞0，n＞0。]
上述通式(1)中，特别优选R1及R2为甲基、R3为氢原子。而且，在上述通式(1)表示的结构单元中，各重复单元m、n可以为嵌段聚合、交替聚合、无规聚合中的任一种，特别优选为嵌段聚合。需要说明的是，本发明中，(甲基)丙烯酸酯基是指丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。
在上述具有通式(1)表示的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂中，将作为感光性取代基的环氧基和(甲基)丙烯酸酯基的总数设为100时的环氧基和(甲基)丙烯酸酯基的比例优选为环氧基∶(甲基)丙烯酸酯基＝40∶60～60∶40，特别优选为环氧基∶(甲基)丙烯酸酯基＝50∶50。两者的比例在上述范围内时，可以实现更优异的密合性的提高而不会产生固化不充分等问题。即，这是因为，环氧基过多时，存在难以获得充分固化、形成的芯部的图案形成性差的倾向，环氧基过少时，存在形成的芯部的密合性差的倾向。
作为上述具有通式(1)表示的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂，具体而言，作为其一例，可以举出KAGAWACHEMICAL Co.，Ltd.制造的ENA材料等。
上述具有特殊的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A成分)例如可以通过以多官能环氧树脂作为原料、进行部分丙烯酸化而制作。
作为上述多官能环氧树脂，可以举出各种多官能环氧树脂。例如可以举出：甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂、苯酚酚醛清漆型多官能环氧树脂、以及它们以外的各种多官能环氧树脂等。具体而言，作为上述甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂，例如可以举出：Tohto Kasei Co.，Ltd.制造的YDCN series、日本化药株式会社制造的EOCN series、DIC公司制造的EPICRON N-6XXseries等。另外，作为上述苯酚酚醛清漆型多官能环氧树脂，例如可以举出：Tohto Kasei Co.，Ltd.制造的YDPN series、日本化药株式会社制造的EPPN series、DIC公司制造的EPICRONN-7XX series、JER公司制造的152、154等。进而，作为上述特殊的多官能环氧树脂，例如可以举出：JER公司制造的157S70、157S65、1031S、1032H60等。
作为这样的具有特殊的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A成分)，只要为在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基的多官能环氧树脂，就可以使用各种环氧树脂，可以单独使用具备这样的特征的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂也可以组合使用2种以上。
使用上述部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A成分)作为光波导用时，为了对光波导用树脂组合物赋予通过照射辐射线而带来的固化性，使用光聚合引发剂(B成分)。
作为上述光聚合引发剂(B成分)，例如，可以使用光自由基聚合引发剂、光产酸剂。它们可以单独使用或组合使用2种以上。从可以减少成为着色(黄变)原因的光产酸剂的配混量而不会降低固化性的方面考虑，特别优选的方式为组合使用光自由基聚合引发剂和光产酸剂。
作为上述光自由基聚合引发剂，例如可以举出：苯偶姻类、苯偶姻烷基醚类、苯乙酮类、氨基苯乙酮类、蒽醌类、噻吨酮类、缩酮类、二苯甲酮类、呫吨酮类、氧化膦类等光聚合引发剂。具体而言，可以举出：BASF公司制造的IRGACURE651、IRGACURE 184、IRGACURE 1173、IRGACURE500、IRGACURE2959、IRGACURE127、IRGACURE754、IRGACUREMBF、IRGACURE907、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE819、IRGACURE1800、DAROCURE  TPO、DAROCURE4265、IRGACURE OXE01、IRGACURE OXE02、IRGACURE250、DAROCURE EHA等。这些光自由基聚合引发剂可以单独使用或组合使用2种以上。
上述光产酸剂是用于赋予光波导用树脂组合物以紫外线固化性的物质，例如可以举出：芳香族重氮盐(diazonium salt)、芳香族铳盐、芳香族碘鎓盐、芳香族氧锍盐(sulfoxonium salt)、茂金属化合物、铁-芳烃系化合物等。其中，从光固化性、粘接性等观点考虑，优选使用芳香族锍盐。具体而言，可以举出：San-Apro Ltd.制造的CPI-200K、CPI-100P、CPI-101A、CPI-210S等。这些光产酸剂可以单独使用或组合使用2种以上。
组合使用上述光自由基聚合引发剂和光产酸剂时二者的混合比例优选以重量比计为光自由基聚合引发剂/光产酸剂＝0.5/0.5～20/10，特别优选为1/1～10/5。
作为上述光自由基聚合引发剂的含量，相对于100重量份上述A成分，优选为0.5～20重量份、特别优选为1～10重量份。另外，作为上述光产酸剂的含量，相对于100重量份上述A成分，优选为0.5～10重量份、特别优选为1～5重量份。
上述光聚合引发剂(B成分)整体的配混量优选为光波导用树脂组合物(除溶剂以外的固体成分)整体的1～30重量％，特别优选为2～15重量份。即，是因为存在以下倾向：配混量过少时，难以得到充分的光固化性；配混量过多时，不能得到芯部的良好的图案形状。
在本发明的光波导用树脂组合物中，除上述A成分及B成分以外，根据需要，例如可以举出：用于提高粘接性的硅烷系或者钛系的偶联剂、烯烃系低聚物、降冰片烯系聚合物等环烯烃系低聚物或聚合物、合成橡胶、有机硅化合物等挠性赋予剂等化合物、酸增殖剂(acid amplifier)、抗氧化剂、流平剂、消泡剂等。在不阻碍本发明效果的范围内可以适当配混这些添加剂。
光波导的制作
以下，对将本发明的光波导用树脂组合物用于芯部的形成的光波导进行说明。
本发明的光波导例如包含：基材、和形成于该基材上的包层(下包层)、和在上述包层上形成的传输光信号的芯部的构成，所述芯部为规定图案的芯部。并且，本发明的光波导中，通过所述具有特殊的结构单元的、含有环氧-丙烯酸酯系树脂(A成分)及光聚合引发剂(B成分)的光波导用树脂组合物形成上述芯部。需要说明的是，在本发明的光波导中，上述包层必须以折射率比芯部小的方式形成。
在本发明中，光波导例如可以经由如下的工序来制造。即，准备基材，在该基材上涂布作为包层形成材料的感光性树脂组合物(清漆)，然后，进行紫外线照射等光照射，进而进行加热处理，由此固化形成包层。
接着，通过在上述包层上涂布由芯部形成用的本发明的光波导用树脂组合物制成的清漆来形成树脂组合物层。上述清漆的涂布例如利用以下的方法来进行，即，旋涂法、浸渍法、流延法(casting method)、喷射法(injection method)、喷墨法、辊涂法等。并且，上述清漆为用有机溶剂进行稀释的感光性树脂组合物时，根据需要，还可以经历通过50～150℃×1～30分钟的加热处理而对涂布部分进行的干燥工序。
然后，在上述树脂组合物层上配置形成有对应芯部的规定的开口图案(光波导图案)的光掩模，隔着该光掩模对上述树脂组合物层的对应上述开口图案的部分照射辐射线，进行曝光。在该曝光中，上述辐射线相对于上述树脂组合物层呈直角进行照射，通过该照射而曝光的部分进行光反应并固化。其后，使用碱显影液将上述树脂组合物层的未曝光部分溶解除去。
接着，在上述利用碱显影液进行的显影之后，为了除去残留在形成有图案的芯部的表面及内部等的盐，使用冲洗液进行冲洗处理。作为上述冲洗液，通常可以使用自来水、离子交换水、含有表面活性剂的水溶液、酸性水溶液或者有机溶剂。
其后，通过加热处理对形成有图案的芯部进行热固化。上述加热处理通常在120～200℃×1～60分钟的范围内进行。由此，使芯部形成图案。上述芯部的厚度通常设定在10～150μm的范围内，优选设定在30～60μm的范围内。另外，芯部的宽度通常设定在8～70μm的范围内，优选设定在30～60μm的范围内。
由此，可以制作作为目标的光波导。
作为上述基材形成材料，例如可以举出各种高分子薄膜、玻璃基板等。其中，作为上述高分子薄膜，具体可以举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亚胺薄膜等。并且，其厚度通常设定在10μm～3mm的范围内。
作为上述曝光用的辐射线，例如使用可见光、紫外线、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线等。适宜的是，使用紫外线。使用该紫外线时，可以照射高能量，得到较快的固化速度，并且，照射装置也是小型且廉价的，可以实现生产成本的节约化。作为上述紫外线的光源，例如可以举出：低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙气灯、金属卤化物灯、汞汽灯、碳弧灯等，紫外线的照射量通常可以举出：10～10000mJ/cm2、优选为50～5000mJ/cm2、更优选为500～3000mJ/cm2左右。
上述曝光后，作为为了使光反应终止而进行的加热处理的条件，通常以80～250℃、优选为100～150℃、在10秒钟～2小时、优选5分钟～1小时的范围内进行。
另外，上述那样的光刻法中隔着光掩模的辐射线(紫外线)的照射如上所述通常使用超高压汞灯、高压汞灯等。但是，这些光源并不是包含单一波长，而是包含大量g射线、h射线、i射线等多个波长。另一方面，已知，根据感光性树脂的类型，与包含这些多个波长的宽带光相比，限定波长区域而进行照射的方式会在分辨率·图像形成性方面得到提高。特别是，利用上述宽带光，通过光自由基聚合将环氧系材料、氧杂环丁烷系材料固化或者通过光自由基聚合将丙烯酸系材料固化的情况下，由于上述宽带光的照射，能看到膜表面附近优先固化且图案截面的上部的宽度变宽的称为所谓的“T top”的现象。由于该T top现象，在观察光波导的截面形状的情况下，其下侧(基板侧)的宽度变窄、上侧(表层侧)的宽度变宽，因此光波导的整个宽度变得不均匀。
因此，在本发明中，如上所述，隔着光掩模照射辐射线(紫外线)的情况下，从芯图案的分辨率的观点出发，优选的是，使用称为带通滤波器的曝光滤波器，使得对应于形成材料的种类，仅照射目标的曝光用的辐射线。需要说明的是，根据其形成材料的不同，由于固化收缩等体积的收缩、辐射线(紫外线)的散射等工艺上的理由，存在实际图案比光掩模的设计值粗或者细的情况。因此，为了将芯图案加工成为最终需要的范围的尺寸，采取使上述光掩模的尺寸乘以修正率等的对策是理想的。
作为除去上述未曝光部分时使用的显影液，例如可以举出：γ-丁内酯等有机系溶剂、无机系溶剂等。
作为上述光波导的制造工序的一例，例如可以举出：在基材上形成包层的工序和在上述包层上形成芯部的工序通过将卷绕的长条状基材卷出并在光波导加工结束后卷取的辊对辊加工法连续进行、即、适用于辊对辊工序进行的方式。
如上操作而得到的光波导可以通过将上述基材剥离除去而制成薄膜状光波导。设为这样的构成时，可以得到挠性更优异的光波导。
这样得到的光波导例如可以作为手机等可移动设备的铰链部(hinge portion)的布线电路用光波导使用。
实施例
接着，与比较例一同，对实施例进行说明。但本发明并不限定于以下的实施例。
实施例1
芯部形成材料(光波导用树脂组合物)
在遮光条件下，对100g部分丙烯酸酯化甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂[KAGAWA CHEMICAL Co.，Ltd.制造、ENA-4Y-1：Tohto Kasei Co.，Ltd.制造的YDCN-700-10(甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂)的部分丙烯酸化树脂(设感光性取代基为100时的环氧基∶丙烯酸酯基＝50∶50)、40重量％丙二醇单甲醚乙酸酯(PMA)溶液]中，混合0.6g作为光自由基聚合引发剂的Ciba Japan K.K.制造的IRGACURE 819、及3.0g CibaJapan K.K.制造的IRGACURE 184，在80℃加热下搅拌使其完全溶解，其后，冷却至室温(25℃)，然后，添加0.6g作为光产酸剂的San-Apro Ltd.制造的CPI-200K，制备感光性清漆(芯部形成材料)。
未固化薄膜层的制作
(1)下包层形成清漆的制备
将75重量份环氧树脂(Daicel Chemical Industries，Ltd.制造、EHPE-3150)、25重量份环氧树脂(NOF CORPORATION制造、MARPROOF G-0150)、5重量份紫外线吸收剂(Ciba Japan K.K.制造、TINUVIN479)、4重量份光产酸剂(San-Apro Ltd.制造、CPI-200K)添加到70重量份环己酮(Wako Pure chemicalIndustries，Ltd.制造)中，在80℃的加热下进行搅拌，使其完全溶解，由此，制备下包层形成清漆。
(2)下包层的制作
使用旋涂机将得到的上述下包层形成清漆涂覆在SUS制基材(厚度50μm)上(条件5000rpm×10秒钟)，在干燥炉内进行3分钟热干燥，形成未固化的下包清漆层。接着，用紫外线(UV)照射机对得到的未固化的下包层进行曝光[B射线、1000mJ(波长365nm)]来制作下包层(光固化脂肪族环氧树脂系薄膜)(层厚15μm)。需要说明的是，不进行上述曝光后的加热、而是利用曝光时产生的热使环氧基的聚合反应进行。
其后，使用涂膜器(applicator)将上述感光性清漆(芯部形成材料)涂覆在厚度15μm的作为上述下包层的光固化脂肪族环氧树脂系薄膜上(涂膜器间隙125μm)，在干燥炉内在150℃干燥3分钟，制作未固化薄膜层(厚度70～80μm)。
光波导图案的制作
对得到的未固化薄膜层，隔着形成有规定图案的光掩模进行利用辐射线的曝光(I射线、1500mJ)后，进行140℃×10分钟的后加热。然后，利用喷射显影机，用γ-丁内酯进行显影，接着，水洗，干燥，制作规定的光波导图案[密合性·波导损失评价用导体图案宽度/间距宽度(L/S)＝50μm/200μm；图案形成性评价用L/S＝20μm/20μm]。
实施例2
代替实施例1的部分丙烯酸酯化甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂[KAGAWA CHEMICAL Co.，Ltd.制造、ENA-4Y-1]而使用100g部分丙烯酸酯化甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂[KAGAWA CHEMICAL Co.，Ltd.制造、ENA-4Y-2：Tohto KaseiCo.，Ltd.制造的YDCN-700-10(甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂)的部分丙烯酸化树脂(设感光性取代基为100时的环氧基∶丙烯酸酯基＝60∶40)、40重量％丙二醇单甲醚乙酸酯(PMA)溶液]。除此以外，与实施例1同样操作，制作规定的光波导图案[密合性·波导损失评价用导体图案宽度/间距宽度(L/S)＝50μm/200μm；图案形成性评价用L/S＝20μm/20μm]。
实施例3
代替实施例1的部分丙烯酸酯化甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂[KAGAWA CHEMICAL Co.，Ltd.制造、ENA-4Y-1]而使用100g部分丙烯酸酯化甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂[KAGAWA CHEMICAL Co.，Ltd.制造、ENA-4Y-3：Tohto KaseiCo.，Ltd.制造的YDCN-700-10(甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂)的部分丙烯酸化树脂(设感光性取代基为100时的环氧基∶丙烯酸酯基＝40∶60)、40重量％丙二醇单甲醚乙酸酯(PMA)溶液]。除此以外，与实施例1同样操作，制作规定的光波导图案[密合性·波导损失评价用导体图案宽度/间距宽度(L/S)＝50μm/200μm；图案形成性评价用L/S＝20μm/20μm]。
比较例1
代替100g实施例1的部分丙烯酸酯化甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂[KAGAWA CHEMICAL Co.，Ltd.制造、ENA-4Y-1]而分别使用51gTohto Kasei Co.，Ltd.制造的YDCN-700-10(甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂)、及6gNOF CORPORATION制造的MARPROOF G-0250SP、及3g JER公司制造的828，使用溶解在40g丙二醇单甲醚乙酸酯(PMA)中而成的混合溶液(合计100g：感光性取代基全为环氧基)，进而，不使用光自由基聚合引发剂。除此以外，与实施例1同样操作，制作规定的光波导图案[密合性·波导损失评价用导体图案宽度/间距宽度(L/S)＝50μm/200μm；图案形成性评价用L/S＝20μm/20μm]。
比较例2
代替实施例1的部分丙烯酸酯化甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂[KAGAWA CHEMICAL Co.，Ltd.制造、ENA-4Y-1]而使用完全丙烯酸酯化甲酚酚醛清漆型多官能环氧树脂[KAGAWACHEMICAL Co.，Ltd.制造、ENA-4Y-4(设感光性取代基为100时的环氧基∶丙烯酸酯基＝0∶100)]，进而，不使用光产酸剂。除此以外，与实施例1同样操作，制作规定的光波导图案[密合性·波导损失评价用导体图案宽度/间距宽度(L/S)＝50μm/200μm；图案形成性评价用L/S＝20μm/20μm]。
使用由此得到的光波导图案(样品)，按照以下所述的评价方法评价其特性。将其结果与上述配混成分的配混比(重量基准)一同示于后述的表1。
密合性
对于得到的光波导图案[密合性评价用导体图案宽度/间距宽度(L/S)＝50μm/200μm]，使用光学显微镜观察显影·干燥后的芯图案，确认形成于光固化脂肪族环氧树脂系薄膜(厚度15μm)上的导体(芯)图案是否可以容易地剥离。由其结果，基于下述基准进行评价。
○：形成于样品整个面的芯图案完全维持形状(通常达成)。
△：形成于样品整个面的芯图案中，部分产生剥离·缺损(达成、未达成存在不均)。
×：形成于样品整个面的芯图案完全剥离(未达成)。
图案形成性
对得到的光波导图案，与上述密合性评价同样，使用光学显微镜观察显影·干燥后的芯图案，确认是否制作成了导体图案宽度/间距宽度(L/S)＝20μm/20μm的导体(芯)图案。由其结果，基于下述基准进行评价。
○：样品的L/S＝20μm/20μm完全可以分辨(通常达成)。
△：样品的L/S＝20μm/20μm部分发生牵丝、倒塌(达成、未达成存在不均)。
×：样品的L/S＝20μm/20μm完全倒塌，无法分辨(未达成)。
波导损失
对于得到的光波导图案[波导损失评价用导体图案宽度/间距宽度(L/S)＝50μm/200μm]，测定长度5cm的波长850nm的传输损失(dB/5cm)。然后，将波导损失不足1.0dB/5cm的情况评价为合格。
[表1]
Figure BSA00000629931400181
*1：用相对于100重量份树脂成分(以固体成分换算)的、各配混成分的配混量(重量份)表示。
*2：波导图案完全剥离，因此变得无法测定。
由上述结果可知，使用具有特殊的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂的实施例样品在密合性及图案形成性中获得了良好的评价或者没有问题的程度的评价，并且，波导损失也均不足1.0dB/5cm，可以得到作为光波导而言可靠性高的光波导。需要说明的是，实施例样品、比较例样品均具有不粘性。
与此相反，使用环氧系树脂的比较例1样品虽然在密合性及图案形成性中得到了良好的评价，但波导损失为2.5dB/5cm，为高损失，作为光波导特性而言是差的结果。另外，使用丙烯酸酯系树脂的比较例2样品由于波导图案完全剥离，因此，无法测定波导损失。
产业上的可利用性
本发明的光波导用树脂组合物作为属于光波导的构成部分的芯形成材料是有用的。而且，作为所得的光波导，用于例如开合型手机等可移动设备的铰链部、滑动部的信号传输电路。

Claims (8)

1.一种光波导用树脂组合物，其特征在于，含有下述(A)作为主成分、并含有下述(B)作为其固化用成分，
(A)在同一主链内具有环氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂，
(B)光聚合引发剂。
2.根据权利要求1所述的光波导用树脂组合物，其中，在所述部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A)中，将作为感光性取代基的环氧基和(甲基)丙烯酸酯基的总数设为100时的环氧基与(甲基)丙烯酸酯基的比例为环氧基∶(甲基)丙烯酸酯基＝40∶60～60∶40。
3.根据权利要求1或2所述的光波导用树脂组合物，其中，所述部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂(A)为具备下述通式(1)表示的结构单元的部分丙烯酸酯化多官能环氧树脂，
[化学式1]
Figure FSA00000629931300011
上述式(1)中，R1、R2为氢原子或甲基、其相互间可以相同也可以不同，另外，R3为氢原子或甲基，而且，m+n＝1，且m＞0，n＞0。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的光波导用树脂组合物，其中，所述光聚合引发剂(B)是组合使用光自由基聚合引发剂及光产酸剂而成的。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的光波导用树脂组合物，其中，所述光聚合引发剂(B)的含量为光波导用树脂组合物(除溶剂以外的固体成分)整体的1～30重量％。
6.一种光波导，其特征在于，其具备基材、和形成于该基材上的包层、和在所述包层上形成的传输光信号的芯部，所述芯部由权利要求1～5中的任一项所述的光波导用树脂组合物形成。
7.一种光波导的制法，其是具备基材、和形成于该基材上的包层、和在所述包层上形成的传输光信号的芯部的光波导的制法，其具备以下工序：在基材上形成包层的工序；和在所述包层上形成由权利要求1～5中的任一项所述的光波导用树脂组合物制成的芯部的工序。
8.根据权利要求7所述的光波导的制法，其中，在所述制法中，在基材上形成包层的工序和在所述包层上形成芯部的工序通过将卷绕的长条基材卷出并在加工结束后卷取的辊对辊加工法连续地进行。
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