JP2003195072A - Optical waveguide - Google Patents

Optical waveguide

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JP2003195072A
JP2003195072A JP2001394970A JP2001394970A JP2003195072A JP 2003195072 A JP2003195072 A JP 2003195072A JP 2001394970 A JP2001394970 A JP 2001394970A JP 2001394970 A JP2001394970 A JP 2001394970A JP 2003195072 A JP2003195072 A JP 2003195072A
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JP
Japan
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optical waveguide
weight
acid
composition
core portion
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Application number
JP2001394970A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuichi Eriyama
祐一 江利山
Kentaro Tamaki
研太郎 玉木
Hideaki Takase
英明 高瀬
Tomohiro Uko
友広 宇高
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JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a patterned optical waveguide which has an excellent anti- heat cycle characteristics and optical characteristics and is composed of a lower clad layer, a core portion, and an upper clad layer, either one of layers of which is formed with a hardened material containing siloxane. <P>SOLUTION: The patterned optical waveguide is composed of a lower clad layer, a core portion, and an upper clad layer, and either one of them is formed with a silica-based compound. The optical waveguide is characterized by the fact that the linear expansion coefficient of the core portion β is 150 ppm/K or smaller and the difference in linear expansion coefficient Δβ of the core clad portion and the clad layers is 50 ppm/K or smaller. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、下部クラッド層、
コア部分、上部クラッド層から構成され、それらのいず
れか1層がシロキサンを含有する硬化物から形成される
パターン化された光導波路に関する。より詳細には、コ
ア部分の線膨張率βが150ppm以下であり、かつ、コア部
分とクラッド層の線膨張係数の差Δβが50ppm以下であ
ることを特徴とする耐ヒートサイクル特性と光学特性が
良好な光導波路に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lower cladding layer,
The present invention relates to a patterned optical waveguide comprising a core portion and an upper cladding layer, any one of which is formed from a cured product containing siloxane. More specifically, the heat cycle resistance and optical characteristics are characterized in that the linear expansion coefficient β of the core portion is 150 ppm or less, and the difference Δβ between the linear expansion coefficient of the core portion and the cladding layer is 50 ppm or less. It relates to a good optical waveguide.

【0002】[0002]

【従来の技術】マルチメディア時代を迎え、光通信シス
テムやコンピュータにおける情報処理の大容量化および
高速化の要求から、光の伝送媒体として光導波路が注目
されている。このような目的で使用される光導波路は、
伝送損失などの光学特性が良好なことに加え、その性能
が外部環境に影響せず長期に安定していること、また、
微細かつ複雑な形状の光導波路を環境汚染することな
く、低エネルギー、短時間、少ない工程で歩留まりよく
製造することが望まれている。このような光導波路とし
ては、石英系導波路が代表的であり、一般に以下の工程
により製造されている。 シリコン基板上に、火炎堆積法(FHD)やCVD法
等の手法によりガラス膜よりなる下部クラッド層を形成
する。 下部クラッド層上に、これと屈折率の異なる無機質の
薄膜を形成し、この薄膜を反応性イオンエッチング法
(RIE)を利用してパターニングすることによりコア
部分を形成する。 更に、火炎堆積法によって上部クラッド層を形成す
る。 しかしながら、このような石英系導波路の製造方法で
は、光学特性、耐久性は良好であるとされるが、製造に
は、特殊な装置が必要であるとともに、多数の複雑な工
程と製造時間が長くかかり、かつ歩留まりも低いなどの
問題が見られた。これらの問題に対して、光導波路の製
造時間の短縮、工程数の削減、歩留まりの向上を目的
に、硬化性組成物を用いる技術が近年幾つか提案されて
いる。例えば、感光性の光導波路材料を使用する技術と
して、例えば、特開平10-254140号公報においては加水
分解性シランの縮合物、光酸発生剤、脱水剤からなる光
硬化性組成物、特開2000-180643においてはエポキシ基
含有のシラン化合物、有機オリゴマー、重合開始剤から
なる感光性組成物、特開2001―288364においては加水分
解性シランの縮合物、光酸発生剤、塩基性の酸拡散制御
剤からなる放射線硬化性組成物が開示されている。これ
ら技術は感光性組成物を用いることで光導波路の生産性
を高め、高精度のパターン形成を可能にすることを開示
しているが、実用環境下での耐久性の指標である耐ヒー
トサイクル特性と光学特性を満足する光導波路は開示さ
れていない。
2. Description of the Related Art In the era of multimedia, optical waveguides have attracted attention as optical transmission media due to demands for large-capacity and high-speed information processing in optical communication systems and computers. Optical waveguides used for such purposes are:
In addition to good optical characteristics such as transmission loss, its performance is stable for a long time without affecting the external environment.
It is desired that the optical waveguide having a fine and complicated shape be manufactured with a low energy, a short time, and a small number of steps without causing environmental pollution. A typical example of such an optical waveguide is a silica-based waveguide, which is generally manufactured by the following steps. A lower cladding layer made of a glass film is formed on a silicon substrate by a technique such as a flame deposition method (FHD) or a CVD method. An inorganic thin film having a different refractive index from the lower clad layer is formed on the lower clad layer, and the thin film is patterned by using a reactive ion etching (RIE) to form a core portion. Further, an upper clad layer is formed by a flame deposition method. However, such a method of manufacturing a silica-based waveguide is said to have good optical characteristics and durability, but requires special equipment for the manufacture, and requires a large number of complicated steps and manufacturing time. It took a long time and the yield was low. To solve these problems, several techniques using a curable composition have been proposed in recent years for the purpose of shortening the manufacturing time of the optical waveguide, reducing the number of steps, and improving the yield. For example, as a technique using a photosensitive optical waveguide material, for example, in JP-A-10-254140, a photocurable composition comprising a condensate of a hydrolyzable silane, a photoacid generator, a dehydrating agent, In 2000-180643, a photosensitive composition comprising an epoxy group-containing silane compound, an organic oligomer, and a polymerization initiator; in JP-A-2001-288364, a condensate of a hydrolyzable silane, a photoacid generator, and a basic acid diffusion A radiation curable composition comprising a control agent is disclosed. These techniques disclose that the use of a photosensitive composition enhances the productivity of an optical waveguide and enables high-precision pattern formation.However, heat cycle resistance, which is an index of durability in a practical environment, is disclosed. An optical waveguide satisfying the characteristics and optical characteristics is not disclosed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情を背景としてなされたものであって、耐ヒードサ
イクル特性、光学特性に優れた光導波路を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical waveguide having excellent heat cycle resistance and optical characteristics.

【0004】[0004]

【課題を解決する為の手段】以上述べた従来技術の課題
を解決することを目的に鋭意検討した結果、本発明に示
す光導波路を発明するにいたった。すなわち、本発明
は、下部クラッド層、コア部分、上部クラッド層から構
成され、それらのいずれか1層がシリカ系化合物から形
成されるパターン化された光導波路であって、コア部分
の線膨張率βが150ppm/K以下であり、かつ、コア部分と
クラッド層の線膨張率の差Δβが50ppm/K以下であるこ
とを特徴とする光導波路を提供するものである。以下
に、本発明の各成分、実施形態を図面を適時参照しなが
ら具体的に説明する。本発明は下部クラッド層、コア部
分、上部クラッド層から構成され、それらのいずれか1
層がシリカ系化合物から形成されるパターン化された光
導波路において、コア部分の線膨張率βが150ppm/K以下
であり、かつ、コア部分とクラッド層の線膨張率の差Δ
βが50ppm/K以下であることを特徴とする光導波路であ
る。
As a result of intensive studies aimed at solving the above-mentioned problems of the prior art, the inventors have come to invent the optical waveguide shown in the present invention. That is, the present invention is a patterned optical waveguide comprising a lower cladding layer, a core portion, and an upper cladding layer, any one of which is formed from a silica-based compound. It is an object of the present invention to provide an optical waveguide characterized in that β is 150 ppm / K or less and a difference Δβ in linear expansion coefficient between the core portion and the cladding layer is 50 ppm / K or less. Hereinafter, each component and embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings as appropriate. The present invention comprises a lower cladding layer, a core portion, and an upper cladding layer.
In a patterned optical waveguide in which the layer is formed from a silica-based compound, the linear expansion coefficient β of the core portion is 150 ppm / K or less, and the difference Δ in the linear expansion coefficient between the core portion and the cladding layer Δ
An optical waveguide characterized in that β is 50 ppm / K or less.

【0005】本発明では、線膨張率(以下βと略記)
を、熱機械分析(TMAと以下略記)法で大気圧下、―20
℃〜80℃の区間で求め、ppm/K単位で表記した値として
定義する。本発明の光導波路におけるコア部分のβは15
0ppm以下/Kであり、好ましくは、100ppm/K以下である。
コア部分のβが150ppm/Kを越えると耐ヒートサイクル性
が低下する。また、コア部分とクラッド層の線膨張率の
差Δβは50ppm/K以下、好ましくは20ppm/K以下、より
好ましくは10ppm/K以下であることが望ましい。Δβが5
0ppm/Kを越えて大きい場合、同様に耐ヒートサイクル性
が低下する。また、下部クラッド層と上部クラッド層は
同一であっても、異なる硬化性材料を用いてもよく、ま
た、異なる工程、例えば、熱硬化、光硬化などにより製
造することができる。
[0005] In the present invention, the coefficient of linear expansion (hereinafter abbreviated as β)
-20 at atmospheric pressure by thermomechanical analysis (TMA)
Determined in the range of ° C to 80 ° C and defined as a value expressed in ppm / K. Β of the core portion in the optical waveguide of the present invention is 15
0 ppm / K or less, preferably 100 ppm / K or less.
When β in the core portion exceeds 150 ppm / K, heat cycle resistance decreases. Further, the difference Δβ between the coefficient of linear expansion of the core portion and the cladding layer is desirably 50 ppm / K or less, preferably 20 ppm / K or less, and more preferably 10 ppm / K or less. Δβ is 5
If it exceeds 0 ppm / K, the heat cycle resistance similarly decreases. Further, the lower clad layer and the upper clad layer may be the same or different curable materials, and may be manufactured by different processes, for example, heat curing, light curing, and the like.

【0006】」また、本発明においてさらに耐ヒートサ
イクル性を向上させる為、基材の線膨張率は100ppm/K以
下、より好ましくは50ppm/Kであることが好ましい。こ
のように光導波路を構成することで温度変化に対して光
学特性の劣化を低減することができる。本発明の実施例
及び比較例で明らかなように、光導波路を形成する硬化
物の線膨張率及び各構成部の線膨張率の差が特定の値以
下で良好な耐ヒートサイクル性を示すことは、光導波路
内部に熱膨張による歪みが光学特性と関係していること
を示唆するものであり、本発明は特定の線膨張率、及び
線膨張率の差に着目して種々の光導波路を形成した結果
見いだされた知見にもとずき発明を完成するにいたっ
た。これら各層の屈折率は光導波路としての光学的要求
から、それぞれ、n1(下部クラッド層)、n2(コア
部分)、n3(上部クラッド層)とすると、光導波路を
形成する為には、n2>(n1又はn3)の関係に決め
られる。このようにすることにより光信号を光導波路中
に効率的に導くことができる。
In the present invention, in order to further improve the heat cycle resistance, the coefficient of linear expansion of the substrate is preferably 100 ppm / K or less, more preferably 50 ppm / K. By configuring the optical waveguide in this way, it is possible to reduce the deterioration of the optical characteristics with respect to the temperature change. As is clear from the examples and comparative examples of the present invention, the difference between the coefficient of linear expansion of the cured product forming the optical waveguide and the coefficient of linear expansion of each component shows good heat cycle resistance at a specific value or less. Suggests that the strain due to thermal expansion inside the optical waveguide is related to the optical characteristics, the present invention focuses on the specific linear expansion coefficient, and the difference in linear expansion coefficient, various optical waveguides The invention was completed based on the findings found as a result of the formation. Assuming that the refractive index of each of these layers is n1 (lower cladding layer), n2 (core portion), and n3 (upper cladding layer), respectively, from the optical requirement of the optical waveguide, n2> (N1 or n3). By doing so, the optical signal can be efficiently guided into the optical waveguide.

【0007】本発明の光導波路において用いられる基材
の種類を挙げると-20℃〜80℃の範囲での線膨張率が100
ppm/K以下、好ましくは50ppm以下である材料から選ばれ
る。そのような材料を例示すると、シリコン、チタニウ
ムなどの金属、シリコンカーバイド、炭化硼素、炭化チ
タニウム、などの金属炭化物、シリコンナイトライド、
窒化硼素、などの金属窒化物、アルミナ、溶融石英、ジ
ルコニア、などの1種の金属の酸化物、ムライト、コー
デュライト、ソーダ石灰ガラス、硼珪酸ガラス、パイレ
ックス(登録商標)、などの2種以上の金属を含有する
ガラス、などの無機基材、ポリイミド、ポりアリレー
ト、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、架橋ポリアクリレー
ト、架橋ポリメタクリレート、ポリオレフィン、などの
ガラス転移温度が200℃以上である熱可塑性もしくは架
橋有機ポリマーの中から選ぶことができる。これら基材
は単独もしくは多層にしたものを基材として用いること
もできる。
The type of the base material used in the optical waveguide of the present invention has a linear expansion coefficient in the range of -20.degree.
It is selected from materials having a ppm / K or less, preferably 50 ppm or less. Examples of such materials include silicon, metals such as titanium, silicon carbide, boron carbide, metal carbides such as titanium carbide, silicon nitride,
At least two kinds of metal nitrides such as boron nitride, oxides of one kind of metal such as alumina, fused quartz, zirconia, mullite, cordulite, soda-lime glass, borosilicate glass, Pyrex (registered trademark), etc. Inorganic substrates such as glass containing metals, polyimides, polyarylates, melamine resins, epoxy resins, crosslinked polyacrylates, crosslinked polymethacrylates, polyolefins, etc., having a glass transition temperature of 200 ° C or higher, thermoplastic or crosslinked You can choose from organic polymers. These substrates may be used alone or in a multilayer structure.

【0008】これらの中で好ましい基材を例示すると、
無機基材としてはシリコン、溶融石英、アルミナ、パイ
レックス、硼珪酸ガラスなど、有機基材としてはポリイ
ミド、エポキシ樹脂、ポリオレフィンなどのガラス転移
温度が200℃以上である熱可塑性もしくは架橋有機ポリ
マーを挙げることができる。
[0008] Among these, preferred substrates are as follows:
Examples of the inorganic substrate include silicon, fused quartz, alumina, pyrex, and borosilicate glass, and examples of the organic substrate include a thermoplastic or crosslinked organic polymer having a glass transition temperature of 200 ° C. or higher, such as polyimide, epoxy resin, and polyolefin. Can be.

【0009】光導波路形成に硬化性材料を用いることの
利点は形成された光導波路の例えば、熱的、化学的耐久
性が高いことであり、容易に想像されるように熱可塑性
樹脂を用いた場合、高温環境下では光導波路の変形が起
こりやすいことから信頼性が低い。また、有機溶剤など
の化学薬品に対する耐久性が低い欠点を有する。本発明
の光導波路形成に用いる硬化の形態としては熱硬化、光
硬化を挙げることができる。熱硬化は工程が簡便である
特徴を有する為、下部もしくは上部クラッド層の形成に
用いることができる。一方、パターニングが容易である
という利点によりコア部分の形成には光硬化が好まし
い。低温、短時間での硬化を達成できることから下部も
しくは上部クラッド層の形成に光硬化を用いることも可
能である。いずれの形態においても硬化性材料を用いる
ことで熱可塑性樹脂を用いた場合の問題である信頼性、
化学薬品に対する耐久性が向上するという特徴を有す
る。
An advantage of using a curable material for forming an optical waveguide is that the formed optical waveguide has high thermal and chemical durability, for example, and a thermoplastic resin is used as easily imagined. In this case, the reliability is low because the optical waveguide is easily deformed in a high temperature environment. In addition, it has a disadvantage of low durability against chemicals such as organic solvents. Examples of the curing mode used for forming the optical waveguide of the present invention include thermal curing and light curing. Since the thermosetting has a feature that the process is simple, it can be used for forming the lower or upper clad layer. On the other hand, light curing is preferred for forming the core portion because of the advantage that patterning is easy. Since photocuring can be achieved at low temperature and in a short time, it is also possible to use photocuring to form the lower or upper cladding layer. Reliability is a problem when using a thermoplastic resin by using a curable material in any form,
It has the feature that durability against chemicals is improved.

【0010】本発明の光導波路を形成するシリカ系化合
物は、下記一般式(1)で表される加水分解性シラン化
合物、その加水分解物およびその縮合物からなる群から
選ばれる少なくとも一つの化合物(以下「シロキサン
(A)」または「(A)成分」という)の硬化物であ
る。 RmSi(X)4-m (1) (Rは炭素数1〜12の非加水分解性の有機基、Xは加水
分解性基、mは0〜3である) 一般式(1)中、R1は炭素数1〜12の非加水分解性の環
状、分岐状、直鎖状のアルキル基、アリール基、アラル
キル基から選ばれ、置換基上の水素原子の一部もしくは
総てが重水素、フッ素、塩素置換されていてもよく、m
は0〜3である。これらの加水分解性シラン化合物の1
種以上から選ばれる。
The silica compound forming the optical waveguide of the present invention is at least one compound selected from the group consisting of a hydrolyzable silane compound represented by the following general formula (1), a hydrolyzate thereof and a condensate thereof. (Hereinafter referred to as "siloxane (A)" or "component (A)"). RmSi (X) 4-m (1) (R is a non-hydrolyzable organic group having 1 to 12 carbon atoms, X is a hydrolyzable group, and m is 0 to 3) In the general formula (1), R is 1 is a non-hydrolyzable cyclic, branched or straight-chain alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group, or an aralkyl group, and some or all of the hydrogen atoms on the substituent are deuterium; May be substituted with fluorine or chlorine, m
Is 0-3. One of these hydrolyzable silane compounds
Selected from more than species.

【0011】具体的には、アルキル基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、ドデシル、
及びこれらの重水素置換体、アリール基としてはフェニ
ル、ビフェニル、ナフチル、及びこれらの重水素、フッ
素、塩化物、アラルキル基としてはトリル、キシリル、
メシチル、及びこれらの重水素、フッ素、塩化物が挙げ
られる。好ましいアルキル基としてはメチル基、3,3,3-
トリフルオロプロピル、トリジューテリオメチル、好ま
しいアリール基としては、フェニル、ペンタフルオロフ
ェニル、ペンタジューテリオフェニル、好ましいアラル
キル基としては、トリフルオロメチルフェニル、ビス
(トリフルオロメチル)フェニルを挙げることができ
る。
Specifically, examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, dodecyl,
And their deuterium substitutes, phenyl, biphenyl and naphthyl as aryl groups, and deuterium, fluorine, chloride and aralkyl groups thereof as tolyl, xylyl,
Mesityl, and deuterium, fluorine and chloride thereof. Preferred alkyl groups are methyl group, 3,3,3-
Trifluoropropyl and trideuteriomethyl, preferred aryl groups include phenyl, pentafluorophenyl and pentadeuteriophenyl, and preferred aralkyl groups include trifluoromethylphenyl and bis (trifluoromethyl) phenyl.

【0012】加水分解性基Xとしては、水素原子、炭素
数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、ア
ルキルカルボキシレート基が挙げられる。アルコキシ基
はRにおけるアルキル基に対応するアルコキシ基が挙げ
られ、ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、アミノ基と
しては、アミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ア
ルキルカルボキシレートとしてはアセトキシ、プロピオ
レート、好ましいXはアルコキシ基であり、より好まし
くは、メトキシ、エトキシである。
Examples of the hydrolyzable group X include a hydrogen atom, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, an amino group, and an alkyl carboxylate group. The alkoxy group includes an alkoxy group corresponding to the alkyl group represented by R, and a halogen atom is fluorine, chlorine, an amino group is amino, dimethylamino, diethylamino, an alkylcarboxylate is acetoxy, propiolate, and a preferable X is an alkoxy group. And more preferably methoxy and ethoxy.

【0013】一般式(1)で表されるシラン化合物の具
体例を挙げると、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
シシラン、テトラブトキシシラン、テトラ(2-メタクリ
ロキシエトキシ)シラン、テトラ(2-アクリロキシエト
キシ)シラン、テトラクロロシラン、テトラアセトキシ
シラン、テトラアミノシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、
メチルジメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラ
ン、トリジューテリオメチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、
3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラ
ン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリエトキシシ
ラン、ベンジルトリメトキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、フェニルシラン、フェニルトリアセトキシ
シラン、フェニルトリアミノシラン、フェニルトリクロ
ロシラン、フェニルトリエトキシシラン、ペンタフルオ
ロフェニルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニ
ルトリクロロシラン、ペンタジューテリオフェニルトリ
メトキシシラン、ペンタジューテリオフェニルトリアセ
トキシシラン、ペンタジューテリオフェニルトリクロロ
シラン、ペンタジューテリオフェニルトリエトキシシシ
ラン、キシリルトリメトキシシラン、トリフルオロメチ
ルフェニルトチメトキシシラン、ビフェニルトリメトキ
シシラン、ビフェニルトリクロロシラン、ビス(トリジ
ューテリオメチル)ジメトキシシラン、ジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジメ
トキシシラン、ジフェニルジクロロシラン、トリメチル
クロロシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチル
シラン、トリエチルクロロシランなどを挙げることがで
きる。好ましい具体例としては、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラアセトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシランを挙げることができ
る。
Specific examples of the silane compound represented by the general formula (1) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, tetra (2-methacryloxyethoxy) silane, and tetra (2-acryloxyethoxy). ) Silane, tetrachlorosilane, tetraacetoxysilane, tetraaminosilane, methyltrimethoxysilane, methyltrichlorosilane, methyldichlorosilane,
Methyldimethoxysilane, methyltriacetoxysilane, trideuteriomethyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltributoxysilane,
3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, benzyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenylsilane, phenyltriacetoxysilane, phenyltriaminosilane, phenyltrimethoxysilane Chlorosilane, phenyltriethoxysilane, pentafluorophenyltrimethoxysilane, pentafluorophenyltrichlorosilane, pentadeuteriophenyltrimethoxysilane, pentadeuteriophenyltriacetoxysilane, pentadeuteriophenyltrichlorosilane, pentadeuteriophenyltriethoxysilane Silane, xylyltrimethoxysilane, trifluoromethylphenyltothimethoxysilane, biphenyltrimethoxysilane, biphenyl Trichlorosilane, bis (tri Zhu Theriault methyl) dimethoxysilane, dimethyl dimethoxysilane, dimethyl dichlorosilane, diphenyl dimethoxysilane, diphenyl dichlorosilane, trimethylchlorosilane, mention may be made of trimethyl methoxy silane, triethylsilane, triethylchlorosilane the like. Preferred specific examples include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraacetoxysilane,
Examples include methyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and dimethyldimethoxysilane.

【0014】シロキサンの製造原料となる加水分解性シ
ラン化合物の加水分解または縮合させる為の条件は、加
水分解性基がアルコキシ基である場合、加水分解、縮合
の工程において溶剤を添加することなく実施することが
できる。
When the hydrolyzable group is an alkoxy group, the conditions for hydrolyzing or condensing the hydrolyzable silane compound used as a raw material for producing siloxane can be carried out without adding a solvent in the hydrolysis and condensation steps. can do.

【0015】一方、加水分解性基がハロゲン基などの希
釈溶剤となる副生成物を生成せず、かつ、自己触媒とな
る酸を副生する原料の場合、後述する有機溶剤を予め添
加して希釈した後に加水分解、縮合反応を実施すること
が望ましい。その場合、生成する酸は反応後も残存し、
硬化性組成物としての安定性を損なうことから、例え
ば、塩基性物質による中和、水での洗浄、イオン交換樹
脂の添加などの工程を加えることにより安定な硬化性組
成物にすることが好ましい。以下に加水分解性基がアル
コキシ基である場合のシラン化合物の加水分解、縮合工
程を一例として示す。すなわち、下記1)〜4)の工程
によって実施される。
On the other hand, when the hydrolyzable group is a raw material that does not produce by-products serving as diluting solvents such as halogen groups and produces an acid serving as an autocatalyst, an organic solvent described later is added in advance. It is desirable to carry out hydrolysis and condensation reactions after dilution. In that case, the generated acid remains after the reaction,
From the viewpoint of impairing the stability of the curable composition, for example, it is preferable to obtain a stable curable composition by adding steps such as neutralization with a basic substance, washing with water, and addition of an ion exchange resin. . The hydrolysis and condensation steps of a silane compound when the hydrolyzable group is an alkoxy group will be described below as an example. That is, it is performed by the following steps 1) to 4).

【0016】1)加水分解性シラン化合物を容器に収容
する。 2)次いで、所定量の水及び触媒を攪拌しながら滴下す
る。この工程は加水分解性シランの加水分解を開始する
工程であり、工程1)と同じ温度で乾燥雰囲気下で行わ
れる。添加する水の量をPモル、加水分解性シラン化合
物中の総加水分解性基のモル数をQとした場合、 P/Q
比が小さすぎると加水分解、縮合物の収量と分子量が低
下する結果、形成される光導波路の耐久性が低下する。
一方、 P/Q比が大きすぎる場合、分子量が適正範囲を
越えることで保存安定性が低下する。このことから、通
常、0.1<P/Q<7の範囲、好ましくは0.3<P/Q<4の
範囲で行われる。添加する水は通常イオン交換水、蒸留
水を用いる。また、反応を加速する目的で触媒を添加し
てもよく、触媒の添加量は加水分解性シラン100重量部
に対して、0.0001〜10重量部、好ましくは、0.001〜1
重量部である。触媒の添加方法は特に規定されないが好
ましくは水溶液として加える。触媒としては蟻酸、酢
酸、蓚酸、乳酸、マロン酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ
酸、コハク酸、フマル酸、フタル酸、ピロメリット酸、
p―トルエンスルフォン酸、メタンスルフォン酸、トリ
フルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルフォン酸、など
の1価、2価、3価の有機酸、塩酸、リン酸、硝酸、フ
ッ酸、臭素酸、塩素酸、過塩素酸、などの無機酸、周期
律表でアルカリ金属、アルカリ土類の水酸化物、4級ア
ルキルアンモニウムの水酸化物や炭酸塩、1〜3級アミ
ン類などのアルカリ、アンモニウムクロライド、テトラ
メチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニ
ウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムスルフォネ
ートなどの酸性塩、次亜塩素酸ナトリウム、塩基性塩、
スズ、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、硼素
などのケイ素以外の金属アルコキシドおよびそれらのキ
レート錯体、などをあげることができ、この中で有機
酸、無機酸、金属アルコキシド、金属アルコキシドのキ
レート化合物など酸性触媒が好ましく、有機酸が特に好
ましい。
1) A hydrolyzable silane compound is contained in a container. 2) Next, a predetermined amount of water and a catalyst are added dropwise with stirring. This step is a step of initiating hydrolysis of the hydrolyzable silane, and is performed at the same temperature as in step 1) under a dry atmosphere. When the amount of water to be added is P mol and the number of mols of the total hydrolyzable groups in the hydrolyzable silane compound is Q, P / Q
If the ratio is too small, the yield and molecular weight of the hydrolysis and condensate decrease, resulting in a decrease in the durability of the formed optical waveguide.
On the other hand, when the P / Q ratio is too large, the storage stability is reduced because the molecular weight exceeds the appropriate range. For this reason, the reaction is usually performed in the range of 0.1 <P / Q <7, preferably in the range of 0.3 <P / Q <4. As the water to be added, ion-exchanged water and distilled water are usually used. Further, a catalyst may be added for the purpose of accelerating the reaction, and the amount of the catalyst added is 0.0001 to 10 parts by weight, preferably 0.001 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the hydrolyzable silane.
Parts by weight. The method of adding the catalyst is not particularly limited, but it is preferably added as an aqueous solution. Catalysts include formic acid, acetic acid, oxalic acid, lactic acid, malonic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, succinic acid, fumaric acid, phthalic acid, pyromellitic acid,
Monovalent, divalent, trivalent organic acids such as p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, bromic acid, chloric acid, Inorganic acids such as chloric acid, alkali metals and alkaline earth hydroxides and quaternary alkyl ammonium hydroxides and carbonates in the periodic table, alkalis such as primary to tertiary amines, ammonium chloride, tetramethyl Ammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, acidic salts such as tetrabutylammonium sulfonate, sodium hypochlorite, basic salts,
Metal alkoxides other than silicon such as tin, zirconium, titanium, aluminum and boron, and their chelate complexes, and the like. Among them, organic catalysts such as organic acids, inorganic acids, metal alkoxides, chelate compounds of metal alkoxides and the like can be mentioned. Preferably, organic acids are particularly preferred.

【0017】3)ついで、所定温度で所定時間加熱攪拌
する。この工程は加水分解性シランの加水分解、縮合を
実施する工程であり、反応温度はシラン化合物、水、及
び加水分解により副生するアルコールの沸点以下で行わ
れ、通常0℃〜150℃、好ましくは20℃〜100℃、乾燥雰
囲気下で行われる。反応時間は通常1時間〜12時間であ
る。 4)所定の溶剤を加え希釈する。この工程においては所
定の溶剤による希釈もしくは置換をおこなうが、光導波
路を形成するに適切な希釈溶剤への置換をこの段階で行
うことが好ましい。好ましい希釈溶剤としてはメチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミ
ルケトン、シクロヘキサノン、アセチルアセトン、ジア
セトンアルコール、などのケトン系、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのエー
テル系、トルエン、キシレンなどの炭化水素系、メタノ
ール、エタノール、ブタノール、オクタノール、フルフ
リルアルコールなどのアルコール系、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノエチルエーテルなどのエーテル含有アルコール系溶
剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸オクチ
ル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのエステル系溶剤から
単一もしくは2種以上組み合わせて選ばれる。好ましい
溶剤はケトン系、アルコール系、エーテル含有アルコー
ル系及びエステル系溶剤であり、さらに好ましくは、メ
チルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトン
アルコール、ブチルアルコール、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチル
エーテル、乳酸エチル、乳酸ブチルを挙げることができ
る。
3) Then, the mixture is heated and stirred at a predetermined temperature for a predetermined time. This step is a step of performing hydrolysis and condensation of the hydrolyzable silane, and the reaction temperature is performed at a temperature equal to or lower than the boiling point of the silane compound, water, and the alcohol by-produced by the hydrolysis, and is usually 0 ° C to 150 ° C, preferably. Is performed in a dry atmosphere at 20 ° C to 100 ° C. The reaction time is usually 1 hour to 12 hours. 4) Dilute by adding a predetermined solvent. In this step, dilution or replacement with a predetermined solvent is performed, but replacement with a diluting solvent suitable for forming an optical waveguide is preferably performed at this stage. Preferred diluting solvents include ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl isoamyl ketone, cyclohexanone, acetylacetone, and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether; and carbonization such as toluene and xylene. Hydrogen, methanol, ethanol, butanol, octanol, alcohols such as furfuryl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether,
One or two ether-based alcohol solvents such as diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether, and ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, octyl acetate, ethyl lactate and butyl lactate. Selected in combination of more than one species. Preferred solvents are ketone, alcohol, ether-containing alcohol and ester solvents, more preferably methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol, butyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate. Butyl lactate.

【0018】これら希釈溶剤は成分(A)100重量部に対
して、10〜1000重量部、好ましくは40〜250重量部用い
られる。溶剤置換の方法は特に制限されないが、常圧下
で蒸留置換する方法、減圧下で蒸留する方法などを挙げ
ることができる。
These diluting solvents are used in an amount of 10 to 1000 parts by weight, preferably 40 to 250 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). The method of solvent replacement is not particularly limited, and examples thereof include a method of performing distillation replacement under normal pressure and a method of performing distillation under reduced pressure.

【0019】シロキサンの分子量はゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(以下GPCと略記)で求めたポリ
スチレン換算の重量平均分子量で500〜50000、好ましく
は1000〜10000の範囲とすることが好ましい。重量平均
分子量が500未満の場合、光導波路の耐久性が低下し、
一方50000を越えると保存安定性が低下する為好ましく
ない。
The molecular weight of the siloxane is preferably in the range of 500 to 50,000, and more preferably 1,000 to 10,000 in terms of polystyrene equivalent weight average molecular weight determined by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC). If the weight average molecular weight is less than 500, the durability of the optical waveguide is reduced,
On the other hand, if it exceeds 50,000, the storage stability decreases, which is not preferable.

【0020】光導波路を形成するシロキサン(A)の硬
化物を形成する場合、熱もしくは光照射により硬化物を
形成することができ、その際、硬化触媒を添加してもよ
い。そのような硬化触媒は加熱により硬化を促進する化
合物、光照射により硬化を促進する化合物いずれか、も
しくは両者を添加することができる。
When a cured product of the siloxane (A) for forming the optical waveguide is formed, the cured product can be formed by heat or light irradiation, and at this time, a curing catalyst may be added. To such a curing catalyst, either a compound that promotes curing by heating, a compound that promotes curing by light irradiation, or both can be added.

【0021】硬化触媒として加熱により硬化を促進する
化合物の具体例を挙げると、例えば、塩酸、硫酸、硝
酸、リン酸などの無機酸類、蟻酸、蓚酸、酢酸、マロン
酸、コハク酸、フタル酸、メタンスルフォン酸、パラト
ルエンスルフォン酸、トリフルオロメタンスルフォン酸
などの有機酸類、アンモニア、トリエチルアミン、トリ
ブチルアミン、トリオクチルアミン、ピリジン、キノリ
ン、ジアザビシクロウンデカンなどのアミン類、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化
セシウムなどのアルカリ金属水酸化物類、酢酸ナトリウ
ム、蓚酸ナトリウム、メタンスルフォン酸ナトリウム、
パラトルエンスルフォン酸ナトリウム、パラトルエンス
ルフォン酸アンモニウムなどの有機酸と塩基性物質との
塩類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ
エチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモ
ノイウムヒドロキシドなどの4級アンモニウムヒドロキ
シド類、テトラブトキシスズ、テトライソプロポキシチ
タニウム、テトラブトキシチタニウム、テトラブトキシ
ジルコニウム、ジイソプロポキシ亜鉛、トリブトキシア
ルミニウム、などの金属アルコキシド類、及びこれら金
属アルコキシド類とアセチルアセトン、アセト酢酸エチ
ル、エチレンジアミンなどのキレート化合物との金属錯
体類、ジブチルスズジラウレート、ブチルスズトリイソ
プロポキシド、などの有機金属化合物類を挙げることが
できる。
Specific examples of compounds which accelerate curing by heating as curing catalysts include, for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid, malonic acid, succinic acid, phthalic acid, and the like. Organic acids such as methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, ammonia, triethylamine, tributylamine, trioctylamine, pyridine, quinoline, amines such as diazabicycloundecane, sodium hydroxide, potassium hydroxide, Alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide and cesium hydroxide, sodium acetate, sodium oxalate, sodium methanesulfonate,
Sodium paratoluenesulfonate, salts of organic acids and basic substances such as ammonium paratoluenesulfonate, quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, Metal alkoxides such as tetrabutoxy tin, tetraisopropoxy titanium, tetrabutoxy titanium, tetrabutoxy zirconium, diisopropoxy zinc, tributoxy aluminum, and chelate compounds such as these metal alkoxides and acetylacetone, ethyl acetoacetate, ethylenediamine and the like. And organic metal compounds such as dibutyltin dilaurate and butyltin triisopropoxide.

【0022】これら硬化触媒は(A)成分のシロキサン
100重量部に対して、0.001〜10重量部、好ましく
は、0.01〜1重量部添加して用いることができる。ま
た、硬化触媒として光照射により硬化を促進する化合物
としては、光分解により活性ラジカル種を発生させる化
合物、光分解により塩基性物質を発生させる化合物、光
分解により酸性物質を発生させる化合物を挙げることが
できる。これらの中で光学特性の良好な硬化物を形成す
る硬化触媒として光分解により酸性物質を発生させる化
合物がより好適に用いられる。
These curing catalysts can be used by adding 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the siloxane (A). Compounds that promote curing by light irradiation as curing catalysts include compounds that generate active radical species by photolysis, compounds that generate basic substances by photolysis, and compounds that generate acidic substances by photolysis. Can be. Among these, a compound that generates an acidic substance by photolysis is more preferably used as a curing catalyst for forming a cured product having good optical properties.

【0023】光分解により活性ラジカル種を発生させる
化合物は化学業界において光ラジカル開始剤として知ら
れている化合物である。光ラジカル開始剤の具体例を挙
げると、例えばアセトフェノン、アセトフェノンベンジ
ルケタール、アントラキノン、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、カルバゾール、キサントン、4−クロロベンゾ
フェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,1
−ジメトキシデオキシベンゾイン、3,3’−ジメチル
−4−メトキシベンゾフェノン、チオキサントン系化合
物、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]
−2−モルフォリノ−プロパン−2−オン、2−ベンジ
ル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェ
ニル)−ブタン−1−オン、トリフェニルアミン、2,
4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオ
キサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−
2,4,4−トリ−メチルペンチルフォスフィンオキサ
イド、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、2−ヒドロキシ−2−メチ
ル−1−フェニルプロパン−1−オン、フルオレノン、
フルオレン、ベンズアルデヒド、ベンゾインエチルエー
テル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾフェノン、
ミヒラーケトン、3−メチルアセトフェノン、3,
3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボ
ニル)ベンゾフェノン(BTTB)、およびBTTBと
キサンテン、チオキサンテン、クマリン、ケトクマリン
その他の色素増感剤との組み合わせなどを挙げることが
できる。これらのうち、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、2,4,
6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサ
イド、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−
モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オンなどが特に
好ましい。
Compounds that generate active radical species by photolysis are compounds known in the chemical industry as photoradical initiators. Specific examples of the photoradical initiator include, for example, acetophenone, acetophenone benzyl ketal, anthraquinone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1.
-One, carbazole, xanthone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 1,1
-Dimethoxydeoxybenzoin, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, thioxanthones, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl]
-2-morpholino-propan-2-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, triphenylamine, 2,
4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl)-
2,4,4-tri-methylpentylphosphine oxide, benzyldimethylketal, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, fluorenone,
Fluorene, benzaldehyde, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzophenone,
Michler's ketone, 3-methylacetophenone, 3,
Examples include 3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone (BTTB) and a combination of BTTB with xanthene, thioxanthene, coumarin, ketocoumarin and other dye sensitizers. Of these, benzyldimethyl ketal, 1
-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,4
6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-
Morpholinophenyl) -butan-1-one and the like are particularly preferred.

【0024】上記の光ラジカル開始剤は、1種単独でま
たは2種以上組み合わせて構成することができ、添加量
は成分(A)のシロキサン100重量部に対して、通常
0.01〜10重量%であり、好ましくは0.1〜8重
量%である。光分解により塩基性物質を発生させる化合
物は化学業界において光塩基発生剤として知られてお
り、具体例としては、例えば、ベンジルカルバメイト化
合物、ベンゾインカルバメイト化合物、O-カルバモイル
ヒドロキシアミン類、O-カルバモイルオキシム、芳香族
スルホンアミド類、N-(2-アリルエテニル)アミド類、
アリールアジド類、N-アリールホルムアミド類、及びN-
置換-4-(オルトニトロフェニル)ジヒドロピリジン類
を挙げることができる。具体例としては、4-(オルトニ
トロフェニル)ジヒドロピリジン、オルトニトロベンジ
ルカルバメート、1、2、3、4―テトラヒドロナフタ
レンー1―イリデンなどを挙げることができる。
The above-mentioned photo-radical initiators can be used alone or in combination of two or more kinds. %, Preferably 0.1 to 8% by weight. Compounds that generate a basic substance by photolysis are known as photobase generators in the chemical industry, and specific examples include, for example, benzylcarbamate compounds, benzoincarbamate compounds, O-carbamoylhydroxyamines, O- Carbamoyl oxime, aromatic sulfonamides, N- (2-allylethenyl) amides,
Aryl azides, N-arylformamides, and N-
Substituted-4- (orthonitrophenyl) dihydropyridines can be mentioned. Specific examples include 4- (orthonitrophenyl) dihydropyridine, orthonitrobenzylcarbamate, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1-ylidene, and the like.

【0025】これら光分解により塩基性物質を発生させ
る化合物の添加量は(A)成分のシロキサン100重量部に
対して、0.01〜10重量部、好ましくは、0.1〜5重量部、
より好ましくは、0.1〜1部である。0.01部重量部未満
では光硬化性が不十分となり、10重量部を越えると光導
波路としての光学特性が低下する。光分解により酸性物
質を発生する化合物は化学業界において光酸発生剤とし
て知られいる。(B)成分である光酸発生剤の種類として
は、一般式(2)で表される構造を有するオニウム塩
(第1群の化合物)や、一般式(3)で表される構造を
有するスルホン酸誘導体(第2群の化合物)を挙げるこ
とができる。特に有効な化合物は芳香族オニウム塩であ
る。
The amount of the compound capable of generating a basic substance by photolysis is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the siloxane (A).
More preferably, it is 0.1 to 1 part. If the amount is less than 0.01 part by weight, the photocurability becomes insufficient, and if the amount exceeds 10 parts by weight, the optical characteristics as an optical waveguide deteriorate. Compounds that generate acidic substances by photolysis are known in the chemical industry as photoacid generators. As the type of the photoacid generator as the component (B), an onium salt having a structure represented by the general formula (2) (a first group of compounds) or a structure represented by the general formula (3) Sulfonic acid derivatives (the second group of compounds) can be mentioned. Particularly effective compounds are the aromatic onium salts.

【0026】例えば特開昭50−151996号公報、
特開昭50−158680号公報などに記載の芳香族ハ
ロニウム塩、特開昭50−151997号公報、特開昭
52−30899号公報、特開昭56−55420号公
報、特開昭55−125105号公報などに記載のVI
A族芳香族オニウム塩、特開昭50−158698号公
報などに記載のVA族芳香族オニウム塩、特開昭56−
8428号公報、特開昭56−149402号公報、特
開昭57−192429号公報などに記載のオキソスル
ホキソニウム塩、特開昭49−17040号公報などに
記載の芳香族ジアゾニウム塩、米国特許第4, 139,
655号明細書に記載のチオビリリウム塩などが好まし
い。また、鉄/アレン錯体、アルミニウム錯体/光分解
ケイ素化合物系開始剤なども挙げることができる。 [R4 a5 b6 c7dW]+m[MZm+nーm (2) [一般式(2)中、カチオンはオニウムイオンであり、
WはS、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、I、Br、Cl、または
−N≡Nであり、 R4、R5、R6、R7は同一または異な
る有機基であり、a、b、c、dはそれぞれ0〜3の整数で
あって、(a+b+c+d)はWの価数に等しい。また、M
はハロゲン化物錯体[MZm+n]の中心原子を構成する
金属またはメタロイドであり、例えば、B、P、As、Sb、
Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Co
である。Zは例えば、F、Cl、Brなどのハロゲン原子また
はアリール基であり、mはハロゲン化物錯体イオンの正
味の電荷であり、nはMの原子価である] QS―[S(=O)2―R8t (3) [一般式(3)中、Qは1価もしくは2価の有機基、R8
は炭素数1〜12の1価の有機基、添え字sは0または
1、添え字tは1又は2である] まず、第1群の化合物であるオニウム塩は光を受けるこ
とにより酸性活性物質を放出することができる化合物で
ある。ここで一般式(2)における[MZm+n]の具体
例として、テトラフルオロボレート(BF4 )、ヘキサフ
ルオロフォスフェート(PF6 )、ヘキサフルオロアンチ
モネート(Sb6 )、ヘキサフルオロアルセネート(AsF6
)、このようなオニウム塩のうち、(B)成分としヘキサ
クロロアンチモネート(SbCl6 )、テトラフェニルボレ
ート(BPh4 )、テトラキス(トリフルオロメチルフェ
ニル)ボレート[B(CF3―Ph)4 ]、ペンタキス(ペ
ンタフルオロフェニル)ボレート(B(C6F5)4 )な
どが挙げられる。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-151996,
Aromatic halonium salts described in JP-A-50-158680, JP-A-50-151997, JP-A-52-30899, JP-A-56-55420, JP-A-55-125105 VI described in Japanese Patent Publication
Group A aromatic onium salts, VA group aromatic onium salts described in JP-A-50-158699 and the like;
No. 8428, JP-A-56-149402, oxosulfoxonium salts described in JP-A-57-192429, aromatic diazonium salts described in JP-A-49-17040, U.S. Pat. Fourth, 139,
Thiolylium salts described in JP-A-655-655 are preferred. Further, an iron / allene complex, an aluminum complex / photolytic silicon compound-based initiator and the like can also be mentioned. During [R 4 a R 5 b R 6 c R 7 dW] + m [MZ m + n] over m (2) [Formula (2), cation is an onium ion,
W is S, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, I, Br, Cl or a -N≡N,, R 4, R 5 , R 6, R 7 are the same or different organic groups A, b, c, and d are each an integer of 0 to 3, and (a + b + c + d) is equal to the valence of W. Also, M
Is a metal or metalloid constituting the central atom of the halide complex [MZ m + n ], for example, B, P, As, Sb,
Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, Co
It is. Z is, for example, a halogen atom or an aryl group such as F, Cl, or Br, m is the net charge of the halide complex ion, and n is the valence of M.] Q S — [S (SO) 2 -R 8 ] t (3) [In the general formula (3), Q represents a monovalent or divalent organic group, R 8
Is a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, the suffix s is 0 or 1, and the suffix t is 1 or 2. First, the onium salt which is the first group of compounds is acid-activated by receiving light. A compound that can release a substance. Specific examples of [MZ m + n] in the general formula (2) where, tetrafluoroborate (BF 4 over), hexafluorophosphate (PF 6 chromatography), hexafluoroantimonate (Sb 6 chromatography), hexafluoro Arsenate (AsF 6
Chromatography), among such onium salts, (B) component and then hexachloroantimonate (SbCl 6 chromatography), tetraphenylborate (BPh 4 over), tetrakis (trifluoromethylphenyl) borate [B (CF3-Ph) 4 chromatography, and the like pentakis (pentafluorophenyl) borate (B (C6 F5) 4 over).

【0027】また、一般式(2)に使用するアニオン
[MZm+n]のかわりに、一般式(MZnOH )で表される
アニオンを使用することもできる。さらに、価塩素酸イ
オン(ClO 4―)、トリフルオロメタンスルフォン酸イオ
ン(CF3SO3 )、フルオロスルフォン酸(FSO3 )、トル
エンスルフォン酸イオン、トリニトロベンゼンスルフォ
ン酸イオン、トリニトロトルエンスルフォン酸イオン、
などの他のアニオンを有するオニウム塩を使用すること
もできる。
The anion used in the general formula (2)
[MZm + n] Instead of the general formula (MZnOH )
Anions can also be used. In addition,
ON (ClO Four-), Trifluoromethanesulfonate ion
(CFThreeSOThree ), Fluorosulfonic acid (FSO)Three ), Torr
Ensulfonate ion, trinitrobenzene sulfo
Acid ion, trinitrotoluenesulfonic acid ion,
Use of onium salts with other anions such as
You can also.

【0028】次に第2群の化合物について説明する。
一般式(3)で表されるスルフォン酸誘導体の例を示す
と、ジスルフォン酸類、ジスルフォニルジアゾメタン
類、ジスルフォニルメタン類、スルフォニルベンゾイル
メタン類、イミドスルフォネート類、ベンゾインスルフ
ォネート類、1−オキシー2―ヒドロキシ3−プロピル
アルコール、のスルフォネート類、ピロガロールトリス
ルフォネート類、ベンジルスルフォネート類を挙げるこ
とができる。また、一般式(3)で表されるスルフォン
酸誘導体の中で、より好ましくはイミドスルフォネート
類であり、さらに好ましくはトリフルオロメタンスルフ
ォネート誘導体である。
Next, the second group of compounds will be described.
Examples of the sulfonic acid derivative represented by the general formula (3) include disulfonic acids, disulfonyldiazomethanes, disulfonylmethanes, sulfonylbenzoylmethanes, imidosulfonates, benzoin sulfonates, 1- Oxy-2-hydroxy-3-propyl alcohol, sulfonates, pyrogallol trisulfonates, and benzyl sulfonates. Further, among the sulfonic acid derivatives represented by the general formula (3), imide sulfonates are more preferable, and trifluoromethane sulfonate derivatives are more preferable.

【0029】光酸発生剤として好適に使用できる化合物
の市販品としては、UVI−6950、UVI−697
0、UVI−6974、UVI−6990(以上、ユニ
オンカーバイド社製)、アデカオプトマーSP−15
0、SP−151、SP−170、SP−171、SP
−172(以上、旭電化工業(株)製)、Irgacu
re 261(以上、チバ・スペシャルティー・ケミカ
ルズ(株)製)、CI−2481、CI−2624、C
I−2639、CI−2064(以上、日本曹達(株)
製)、CD−1010、CD−1011、CD−101
2、KI85(以上、サートマー社製)、DS―10
0、 DS―101、 DAM―101、 DAM―10
2、 DAM―105、 DAM―201、DSM―30
1、DTS−103、NAI−100、 NAI−10
1、 NAI−105、 NAI−106、PAI―101、
SI―100、 SI―101、 SI―105、 SI―1
06、PI―105、NDI―105、BENZOIN TOSYLAT
E、MBZ―101、 MBZ―301、PYR―10
0、PYR―200、DNB―101、NB―101、N
B―201、NDS−103、NAT―103、NAT―
105、NDS―103、 NDS―105、 NDS―
155、 NDS―165、CMS―105、TPS−
102、TPS−103、TPS−105、MDS−1
03、MDS−105、MDS−205、MDS−30
5、DTS−103、MPI−103、BBI―10
1、BBI―102、BBI−103、BBI―105、
BBI―106、 BBI―109、 BBI―201、D
PI―105、 DPI―109、 DPI―201、MPI
―103、 MPI―105、 MPI―106、 MPI―
109(以上、みどり化学(株)製)、PCI−061
T、PCI−062T、PCI−020T、PCI−0
22T(以上、日本化薬(株)製)、IBPF、IBCF(以上
三和ケミカル(株)製)などを挙げることができる。これ
らのうち、さらに好ましい光酸発生剤としては、波長20
0nm以上の吸収極大が360nm以下にある第1群の化合物で
あるオニウム塩の光酸発生剤をあげることができる。
Commercially available compounds which can be suitably used as a photoacid generator include UVI-6950 and UVI-697.
0, UVI-6974, UVI-6990 (all manufactured by Union Carbide), Adeka Optomer SP-15
0, SP-151, SP-170, SP-171, SP
-172 (manufactured by Asahi Denka Kogyo KK), Irgaccu
re 261 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), CI-2481, CI-2624, C
I-2639, CI-2064 (Nippon Soda Co., Ltd.
Manufactured), CD-1010, CD-1011, CD-101
2, KI85 (all manufactured by Sartomer), DS-10
0, DS-101, DAM-101, DAM-10
2. DAM-105, DAM-201, DSM-30
1, DTS-103, NAI-100, NAI-10
1, NAI-105, NAI-106, PAI-101,
SI-100, SI-101, SI-105, SI-1
06, PI-105, NDI-105, BENZOIN TOSYLAT
E, MBZ-101, MBZ-301, PYR-10
0, PYR-200, DNB-101, NB-101, N
B-201, NDS-103, NAT-103, NAT-
105, NDS-103, NDS-105, NDS-
155, NDS-165, CMS-105, TPS-
102, TPS-103, TPS-105, MDS-1
03, MDS-105, MDS-205, MDS-30
5, DTS-103, MPI-103, BBI-10
1, BBI-102, BBI-103, BBI-105,
BBI-106, BBI-109, BBI-201, D
PI-105, DPI-109, DPI-201, MPI
-103, MPI-105, MPI-106, MPI-
109 (all manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd.), PCI-061
T, PCI-062T, PCI-020T, PCI-0
22T (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), IBPF and IBCF (all manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.). Of these, more preferred photoacid generators include those having a wavelength of 20
An onium salt photoacid generator, which is a first group of compounds having an absorption maximum of 0 nm or more at 360 nm or less, may be mentioned.

【0030】光酸発生剤の添加量は(A)成分のシロキ
サン100重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましく
は、0.1〜5重量部、より好ましくは、0.1〜1部であ
る。0.01部重量部未満では光硬化性が不十分となり、10
重量部を越えると光導波路としての光学特性が低下す
る。
The amount of the photoacid generator is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the siloxane (A). If the amount is less than 0.01 part by weight, the photocurability becomes insufficient, and 10
If the amount exceeds the weight part, the optical characteristics of the optical waveguide will deteriorate.

【0031】また、本発明においてシロキサン(A)を
光酸発生剤を硬化触媒として用い、光硬化によりパター
ンを形成する際、光酸発生剤から生じた酸性活性物質の
被膜中における拡散を制御し、非照射領域での硬化反応
を抑制することを目的に酸拡散制御剤(以下、「(C)成
分」ということもある)を添加することができる。ただ
し、定義上、光酸発生剤と区別するため、(C)成分の酸
拡散制御剤は酸発生機能を有しない化合物である。この
ような酸拡散制御剤を添加することにより、光硬化性組
成物を効果的に硬化して、パターン精度を向上せしめる
ことができる。
In the present invention, when a pattern is formed by photo-curing using siloxane (A) as a photo-acid generator as a curing catalyst, diffusion of an acidic active substance generated from the photo-acid generator into the coating is controlled. An acid diffusion controller (hereinafter, also referred to as “component (C)”) may be added for the purpose of suppressing the curing reaction in the non-irradiated region. However, in order to distinguish it from the photoacid generator by definition, the acid diffusion controller of the component (C) is a compound having no acid generating function. By adding such an acid diffusion controlling agent, the photocurable composition can be effectively cured, and the pattern accuracy can be improved.

【0032】本発明において酸拡散制御剤としては、形
成工程中の露光や加熱処理によって塩基性が変化しない
含窒素有機化合物が好ましい。このような含窒素有機化
合物としては、例えば、下記一般式(4)で表される化合
物(以下、「含窒素化合物(I)」という。)が挙げら
れる。 NR91011 (4) [一般式(4)中、R9、R10およびR11は相互に独立
であって、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル
基、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もし
くは非置換のアラルキル基を表している。] また、別の含窒素有機化合物としては、同一分子内に窒
素原子を2個有するジアミノ化合物(以下、「含窒素化
合物(II)」という。)や、窒素原子を3個以上有する
ジアミノ重合体(以下、「含窒素化合物(III)」とい
う。)、あるいは、アミド基含有化合物、ウレア化合
物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。ここ
で、含窒素化合物(I)としては、n−ヘキシルアミ
ン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノ
ニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン
類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、
ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ
−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n
−デシルアミン等のジアルキルアミン類; トリエチル
アミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチル
アミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシ
ルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オク
チルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシ
ルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン、N−メ
チルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチル
アニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、
4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニル
アミン、1−ナフチルアミン等の芳香族アミン類;エタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン等のアルカノールアミン類等を挙げることができ
る。また、含窒素化合物(II)としては、例えば、エチ
レンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチ
レンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒ
ドロキシエチル)エチレンジアミン、N,N,N’,
N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレン
ジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,
4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミ
ノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルアミ
ン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、
2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニ
ル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−(3
−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミノフ
ェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
1,4−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチ
ルエチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−(4−アミノ
フェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン等を挙げるこ
とができる。また、含窒素化合物(III)としては、例え
ば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ジメチル
アミノエチルアクリルアミドの重合体等を挙げることが
できる。
In the present invention, the acid diffusion controller is preferably a nitrogen-containing organic compound whose basicity is not changed by exposure or heat treatment during the formation step. Examples of such a nitrogen-containing organic compound include a compound represented by the following general formula (4) (hereinafter, referred to as “nitrogen-containing compound (I)”). NR 9 R 10 R 11 (4) [In the general formula (4), R 9, R 10 and R 11 are independent of each other and are a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or Represents a substituted or unsubstituted aralkyl group. Examples of another nitrogen-containing organic compound include a diamino compound having two nitrogen atoms in the same molecule (hereinafter, referred to as “nitrogen-containing compound (II)”) and a diamino polymer having three or more nitrogen atoms. (Hereinafter, referred to as "nitrogen-containing compound (III)"), or an amide group-containing compound, a urea compound, a nitrogen-containing heterocyclic compound, and the like. Here, as the nitrogen-containing compound (I), monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; di-n-butylamine, di-n -Pentylamine,
Di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n
Dialkylamines such as -decylamine; triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine , Tri-n-nonylamine, trialkylamines such as tri-n-decylamine; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline,
Aromatic amines such as 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, and 1-naphthylamine; and alkanolamines such as ethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine. Examples of the nitrogen-containing compound (II) include, for example, ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2) -Hydroxyethyl) ethylenediamine, N, N, N ',
N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,
4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylamine, 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane,
2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (3
-Hydroxyphenyl) propane, 2- (4-aminophenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) propane,
Examples thereof include 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene and 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene. Examples of the nitrogen-containing compound (III) include, for example, polymers of polyethyleneimine, polyallylamine, and dimethylaminoethylacrylamide.

【0033】また、アミド基含有化合物としては、例え
ば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−
ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセ
トアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオン
アミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリ
ドン等を挙げることができる。また、ウレア化合物とし
ては、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチル
ウレア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テ
トラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリブ
チルチオウレア等を挙げることができる。また、含窒素
複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、ベンズ
イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイ
ミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニル
イミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダゾール
等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリジン、
4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチル
ピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジ
ン、N−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチン、ニ
コチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキ
ノリン、アクリジン等のピリジン類;ピラジン、ピラゾ
ール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、
ピペリジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、ピペ
ラジン、1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザ
ビシクロ[2.2.2]オクタン等を挙げることができ
る。
Examples of the amide group-containing compound include, for example, formamide, N-methylformamide, N, N-
Examples thereof include dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide, benzamide, pyrrolidone, and N-methylpyrrolidone. Examples of the urea compound include urea, methylurea, 1,1-dimethylurea, 1,3-dimethylurea, 1,1,3,3-tetramethylurea, 1,3-diphenylurea, and tributylthiourea. Can be mentioned. Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include imidazoles such as imidazole, benzimidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, and 4-methyl-2-phenylimidazole; Pyridine, 2-methylpyridine,
4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, N-methyl-4-phenylpyridine, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline, Pyridines such as acridine; pyrazine, pyrazole, pyridazine, quinosaline, purine, pyrrolidine,
Examples thereof include piperidine, morpholine, 4-methylmorpholine, piperazine, 1,4-dimethylpiperazine, and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.

【0034】これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素
化合物(I)、含窒素複素環化合物等が好ましい。ま
た、含窒素化合物(I)の中では、トリアルキルアミン
類が特に好ましく、含窒素複素環化合物の中では、ピリ
ジン類が特に好ましい。なお、酸拡散制御剤は、一種単
独で使用することもできるし、あるいは二種以上を混合
して使用することも好ましい。また、酸拡散制御剤の添
加量は、(A)成分のシロキサン100重量部に対し
て、0.001〜15重量部の範囲内の値とすることが
好ましい。この理由は、かかる酸拡散制御剤の添加量が
0.001重量部未満では、プロセス条件によっては、
光導波路のパターン形状や寸法再現性が低下する場合が
あるためであり、一方、かかる酸拡散制御剤の添加量が
15重量部を超えると、(A)成分の光硬化性が低下す
る場合があるためである。したがって、酸拡散制御剤の
添加量を、(A)成分のシロキサン100重量部に対し
て、0.001〜10重量部の範囲内の値とすることが
より好ましく、0.005〜5重量部の範囲内の値とす
ることがさらに好ましい。
Of these nitrogen-containing organic compounds, nitrogen-containing compounds (I) and nitrogen-containing heterocyclic compounds are preferred. Further, among the nitrogen-containing compounds (I), trialkylamines are particularly preferable, and among the nitrogen-containing heterocyclic compounds, pyridines are particularly preferable. The acid diffusion controller can be used alone or as a mixture of two or more. The amount of the acid diffusion controller is preferably in the range of 0.001 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the siloxane as the component (A). The reason is that if the amount of the acid diffusion controller is less than 0.001 part by weight, depending on the process conditions,
This is because the pattern shape and dimensional reproducibility of the optical waveguide may decrease. On the other hand, if the amount of the acid diffusion controller exceeds 15 parts by weight, the photocurability of the component (A) may decrease. Because there is. Therefore, it is more preferable that the amount of the acid diffusion controller added is in the range of 0.001 to 10 parts by weight, more preferably 0.005 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the siloxane as the component (A). It is more preferable to set the value within the range.

【0035】本発明において、シロキサン(A)にはさ
らに表面張力低下剤(D)(以下「(D)成分」という
こともある)を添加することができる。(D)成分の表面
張力低下剤は本発明の硬化物を形成する際、硬化性組成
物のコーテイングする工程における塗膜のはじき、凹
凸、うねりなど、表面張力の不適合に由来するコーテイ
ング性能を改善する目的で添加され、微量の添加で表面
張力を低減する機能を有する化合物から選ばれる。その
ような表面張力低下剤は市販されている界面活性剤、レ
ベリング材、消泡剤、脱泡剤、整泡剤および塗料添加剤
の中から選ぶことができる。表面張力低下剤は基本的に
は極性基と疎水性基の両者を含有する化合物である。構
造的にはシリコーン系、有機系、フッ素系の製品が市販
されており、これらは極性基のイオン性から、それぞれ
アニオン系、ノニオン性、カチオン性、両性、に類別さ
れる。表面張力低下剤は以上述べた化合物の中から選択
することができるが、本発明の主たる構成成分であるア
ミノポリシロキサンとの相溶性が高いことと微量で効果
が得られることから、シリコーン系もしくはフッ素系の
表面張力低下剤が好ましい。シリコーン系表面張力低下
剤としてはポリエーテル変性シリコーン類、ポリエステ
ルシリコーン類、アルキル変性シリコーン類、アクリル
シリコーン類などから選ばれるが、より好ましくはこれ
らの中でノニオン系であり特にポリエーテル変性シリコ
ーン類の表面張力低下剤が選ばれる。また、フッ素系と
してはフルオロアルキルシリコーン類、フルオロアルキ
ルカルボン酸類、フルオロアルキルアルコール類、フル
オロアルキルエーテル類、フルオロアルキル4級アンモ
ニウム塩などから選ばれる。これらの中から単独もしく
は2種以上混合して配合することができる。
In the present invention, a surface tension reducing agent (D) (hereinafter sometimes referred to as “component (D)”) may be further added to the siloxane (A). The component (D), a surface tension reducing agent, improves the coating performance resulting from surface tension incompatibility, such as repelling, unevenness, and undulation of the coating film in the step of coating the curable composition when forming the cured product of the present invention. Selected from compounds having the function of reducing the surface tension with a small amount of addition. Such surface tension reducing agents can be selected from commercially available surfactants, leveling agents, defoamers, defoamers, foam stabilizers, and paint additives. The surface tension reducing agent is basically a compound containing both a polar group and a hydrophobic group. Structurally, silicone-based, organic-based, and fluorine-based products are commercially available, and these are classified into anionic, nonionic, cationic, and amphoteric, respectively, depending on the ionicity of the polar group. The surface tension reducing agent can be selected from the compounds described above.Since the compatibility with aminopolysiloxane, which is a main constituent of the present invention, is high and the effect can be obtained in a very small amount, the silicone-based or surface-lowering agent can be used. Fluorine surface tension reducing agents are preferred. The silicone-based surface tension reducing agent is selected from polyether-modified silicones, polyester silicones, alkyl-modified silicones, acrylic silicones, and the like. A surface tension reducing agent is selected. In addition, the fluorine type is selected from fluoroalkyl silicones, fluoroalkyl carboxylic acids, fluoroalkyl alcohols, fluoroalkyl ethers, and fluoroalkyl quaternary ammonium salts. These may be used alone or in combination of two or more.

【0036】表面張力低下剤の添加量はシロキサン
(A)100重量部に対して、0.1〜0.0001部、好ましくは
0.1〜0.001部である。また、組成物中の乾燥後の固形分
100重量部に対しては、1〜0.001部、好ましくは1〜0.01
部である。表面張力低下剤の添加量が0.0001未満の場
合、本発明の光導波路の均質性、平滑性が低下する場合
があり、一方、0.1を越えて添加する場合、光導波路の
耐久性が低下する。表面張力低下剤の添加時期は本発明
の硬化物を形成する組成物製造のどの段階でもよいが
が、化学反応による消泡剤の純度低下を防ぐ為、(A)
成分のポリシロキサン製造後に添加することが好まし
い。また、添加方法は表面張力低下剤が組成物中均一に
溶解するならば制限を受けないが、予め有機溶剤で希釈
した後添加する方法が均一化までの時間を短縮できる為
好ましい。市販されている製品を例示すると、東レ・ダ
ウコーニング・シリコーン(株)製のシリコン系製品で
は、シリコーン塗料添加剤として製品化されているSH20
0、DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH21PA、SH28PA、SH29PA、S
H30PA、ST80PA、ST83PA、ST86PA、ST90PA、ST94PA、ST9
6PA、ST97PA、ST101PA、ST102PA、ST103PA、ST105PA、S
T110PA、SH550、SH710、など、また、シリコーン消泡剤
として製品化されているSH200、FS1265、SH203、SD559
1、SH7PA、化粧品用シリコーンとして製品化されている
SH3746、SH3771C、SH3772C、SH3773C、SH3775C、SH374
8、SH3749、などを挙げることができる。また、ビック
ケミー・ジャパン(株)製のシリコーン系表面調整剤とし
て製品化されているBYK-300、BYK-301、BYK-335、BYK-3
02、BYK-331、BYK-306、BYK-330、BYK-341、BYK-344、B
YK-307、BYK-332、BYK-333、BYK-310、シリコーン系レ
ベリング剤として製品化されているBYK-077、BYK-315、
BYK-320、BYK-325、BYK-322、BYK-323、など反応性シリ
コーン系表面調整剤として製品化されているBYK-370、B
YK-371、BYK-373、BYK-375など、紫外線硬化型用表面調
整剤として製品化されているBYK-UV3500、BYK-UV3510、
BYK-UV3530、また、溶剤型および無溶剤型塗料用非シリ
コーン系消泡剤として製品化されているBYK-051、BYK-0
52、BYK-053、BYK-055、BYK-057、などをあげることが
できる。また、フッ素系塗料添加剤として製品化されて
いる例をあげると共栄社油脂化学工業(株)製フローレン
AC-300、フローレンAC-900、フローレンAO-3、フローレ
ンAKS、フローノンSB-110N、フローノンSB-210、フロー
ノンSB-510、フローノンSB-551、新秋田化成(株)製EF-3
05、EF-306A、などがある。
The amount of the surface tension reducing agent to be added is 0.1 to 0.0001 parts, preferably 100 parts by weight of the siloxane (A).
0.1 to 0.001 part. Also, the solid content after drying in the composition
For 100 parts by weight, 1 to 0.001 part, preferably 1 to 0.01
Department. When the addition amount of the surface tension reducing agent is less than 0.0001, the homogeneity and the smoothness of the optical waveguide of the present invention may be reduced. On the other hand, when it exceeds 0.1, the durability of the optical waveguide is reduced. The surface tension reducing agent may be added at any stage during the production of the composition for forming the cured product of the present invention, but (A)
It is preferably added after the production of the component polysiloxane. The method of addition is not limited as long as the surface tension reducing agent is uniformly dissolved in the composition. However, the method of adding the compound after dilution with an organic solvent in advance is preferable because the time until uniformization can be shortened. As an example of a commercially available product, a silicone-based product manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.
0, DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH21PA, SH28PA, SH29PA, S
H30PA, ST80PA, ST83PA, ST86PA, ST90PA, ST94PA, ST9
6PA, ST97PA, ST101PA, ST102PA, ST103PA, ST105PA, S
T110PA, SH550, SH710, etc., as well as SH200, FS1265, SH203, SD559 which have been commercialized as silicone defoamers
1, SH7PA, commercialized as silicone for cosmetics
SH3746, SH3771C, SH3772C, SH3773C, SH3775C, SH374
8, SH3749, and the like. In addition, BYK-300, BYK-301, BYK-335, and BYK-3, which are commercialized as silicone-based surface conditioners manufactured by BYK Japan KK
02, BYK-331, BYK-306, BYK-330, BYK-341, BYK-344, B
YK-307, BYK-332, BYK-333, BYK-310, BYK-077, BYK-315, which have been commercialized as silicone-based leveling agents
BYK-370, BYK-325, BYK-322, BYK-323, etc.BYK-370, B commercialized as reactive silicone surface conditioners
BYK-UV3500, BYK-UV3510, which have been commercialized as UV curable surface conditioners such as YK-371, BYK-373, and BYK-375
BYK-UV3530, and BYK-051 and BYK-0, which are commercialized as non-silicone defoamers for solvent-based and solvent-free paints
52, BYK-053, BYK-055, BYK-057, and the like. An example of a product that has been commercialized as a fluorine-based paint additive is Floren manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.
AC-300, Floren AC-900, Floren AO-3, Floren AKS, Flonon SB-110N, Flonon SB-210, Flonon SB-510, Flonon SB-551, EF-3 manufactured by Shin-Akita Chemical Co., Ltd.
05, EF-306A, etc.

【0037】界面活性剤として製品化されているものに
は、例えば、花王(株)製エマール0、エマールAD-25R、
エマールTD、エマールE-27C、エマールNC-35、レオドー
ルMS-50、レオドールSP-L10、レオドールAO-10、レオド
ールTW-L120、レオドールTW-O120、レオドールスーパー
TW-S120、レオドール430、ネオペレックスF-25、ネオペ
レックスNo25、エマノーン1112、エマノーン4110EMANO-
NN3299、エマゾールL-10H、エマゾールP-120、エマゾー
ルO-120、など、花王アトラス(株)製エマルゲン105、エ
マルゲン108、エマルゲン147、エマルゲン210、エマル
ゲン320P、エマルゲン404、エマルゲン430、エマルゲン
903、エマルゲン906、エマルゲン920、エマルゲン950、
エマルゲン705、エマルゲンPP-150、エマルゲンPP-23
0、エマルゲンPP-250、エマルゲンPP-290、アミート10
5、アミート308、アミート320、コータミン24P、コータ
ミンD-86P、アンヒトール24B、アンヒトール86Bなどを
挙げることができる。なお、これら界面活性剤として製
品化されているもの中では特にノニオン性のものが好ま
しい。
Examples of surfactants that have been commercialized include, for example, Emal 0 and Emal AD-25R manufactured by Kao Corporation,
Emar TD, Emar E-27C, Emar NC-35, Rheodor MS-50, Rheodor SP-L10, Rheodor AO-10, Rheodor TW-L120, Rheodor TW-O120, Rheodor super
TW-S120, Leodor 430, Neoperex F-25, Neoperex No25, Emanon 1112, Emanon 4110EMANO-
NN3299, Emazol L-10H, Emazol P-120, Emazol O-120, etc., manufactured by Kao Atlas Co., Ltd., Emulgen 105, Emulgen 108, Emulgen 147, Emulgen 210, Emulgen 320P, Emulgen 404, Emulgen 430, Emulgen
903, Emulgen 906, Emulgen 920, Emulgen 950,
Emulgen 705, Emulgen PP-150, Emulgen PP-23
0, Emulgen PP-250, Emulgen PP-290, Amit 10
5, Amyt 308, Amyt 320, Cotamine 24P, Cotamine D-86P, Amphitol 24B, Amphitol 86B and the like. Among these surfactants, nonionic surfactants are particularly preferable.

【0038】その他、本発明の効果を損なわない範囲で
下記成分を含むさらにシロキサン(A)に添加すること
できる。光増感剤は本発明においてポリシロキサンを含
有する硬化物を光硬化により形成する際に光に対する感
度を高め、その硬化の効率を高める目的で波長300nm以
上に吸収を有する縮合芳香族化合物から選ばれる化合物
が添加される。光増感剤として用いる縮合芳香族化合物
はヘテロ原子、例えば酸素、硫黄、窒素、リン、ハロゲ
ン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)などを有していても
よい。
In addition, it can be further added to the siloxane (A) containing the following components as long as the effects of the present invention are not impaired. The photosensitizer is selected from condensed aromatic compounds having an absorption at a wavelength of 300 nm or more for the purpose of increasing the sensitivity to light when forming a cured product containing a polysiloxane by photocuring in the present invention and increasing the efficiency of the curing. Is added. The condensed aromatic compound used as the photosensitizer may have a hetero atom, for example, oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus, halogen (fluorine, chlorine, bromine, iodine) and the like.

【0039】波長300nm以上での吸収率は、光路長1cm
で濃度モル/リットルで測定したモル吸光係数により定
義することができ、縮合芳香族化合物のモル吸光係数は
好ましくは1000以上、より好ましくは10000以上である
と組成物の放射線硬化性をより向上させることができ
る。縮合芳香族化合物の添加量は成分(A)のシロキサ
ン100重量部に対して、0.0001〜1重量部、好ましくは、
0.001〜0.1部である。波長300nm以上に吸収を有する縮
合芳香族化合物の具体例としては、アントラセン、シア
ノアントラセン、ブロムアントラセン、クロルアントラ
セン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9
−ヒドロキシメチルアントラセン、などのアントラセン
誘導体、アントラキノン、2−ヒドロキシメチルアント
キノン、エチルアントラキノン、アントラキノン誘導
体、チオキサントン、クロルチオキサントン、ジエチル
チオキサントン、イソプロピルチオキサントン、3−
(ジエチルチオキサントニルオキシ)−2―ヒドキシー
トリメチルアンモニウム、チオキサントンなどのチオキ
サントン誘導体、ベンゾフェノン、オルトベンゾイル安
息香酸メチル、[4−(メチルフェニルチオ)フェニ
ル]フェニルメタン、4、4‘―ビスジエチルアミノベ
ンゾフェノン、4−ベンゾイルビフェニル、1、4−ジ
ベンゾイルベンゼン、などのベンゾフェノン誘導体、ベ
ンジル、ナフタレン、ベンゾイルナフタレンなどのナフ
タレン誘導体、10−ブチル−2−クロロアクリドン、
アクリドンなどのアクリドン誘導体、ペリレン誘導体、
6−メチルクマリン、ジエチルアミノ−4−メチルクマ
リン、7−ヒドロキシ4−メチルクマリン、クマリン、
などのクマリン誘導体、ジメチルアミノ安息香酸エチ
ル、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、などのアミノ
安息香酸エステル誘導体、アクリジン、1、7−ジアク
リジルヘプタン、9−ヒドロキシ4−メチキシアクリジ
ンなどのアクリジン誘導体、N―オクチルービス(α―
モルフォニルジメチルアセチル)カルバゾール、エチル
カルバゾール、メチルカルバゾール、などのカルバゾー
ル誘導体などを挙げることができる。これらの中で好ま
しい化合物はアントラセン、チオキサントン誘導体、ベ
ンゾフェノン誘導体である。
Absorbance at a wavelength of 300 nm or more has an optical path length of 1 cm.
The concentration can be defined by the molar extinction coefficient measured in mol / liter, the molar extinction coefficient of the condensed aromatic compound is preferably 1000 or more, more preferably 10,000 or more to further improve the radiation curability of the composition be able to. The addition amount of the condensed aromatic compound is 0.0001 to 1 part by weight, preferably 100 parts by weight of the siloxane of the component (A),
0.001 to 0.1 part. Specific examples of the condensed aromatic compound having an absorption at a wavelength of 300 nm or more include anthracene, cyanoanthracene, bromoanthracene, chloranthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9
Anthracene derivatives such as -hydroxymethylanthracene, anthraquinone, 2-hydroxymethylanthiquinone, ethylanthraquinone, anthraquinone derivatives, thioxanthone, chlorothioxanthone, diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 3-
(Diethylthioxanthonyloxy) -2-hydroxyxitrimethylammonium, thioxanthone derivatives such as thioxanthone, benzophenone, methyl orthobenzoylbenzoate, [4- (methylphenylthio) phenyl] phenylmethane, 4,4′-bisdiethylaminobenzophenone Benzophenone derivatives such as, 4-benzoylbiphenyl and 1,4-dibenzoylbenzene; naphthalene derivatives such as benzyl, naphthalene and benzoylnaphthalene; 10-butyl-2-chloroacridone;
Acridone derivatives such as acridone, perylene derivatives,
6-methylcoumarin, diethylamino-4-methylcoumarin, 7-hydroxy-4-methylcoumarin, coumarin,
Coumarin derivatives such as dimethylaminobenzoate, isoamyl dimethylaminobenzoate and the like, aminobenzoic acid ester derivatives such as acridine, 1,7-diacridylheptane, acridine derivatives such as 9-hydroxy-4-methyxiacridine, N -Octyl-luvis (α-
And carbazole derivatives such as morphonyldimethylacetyl) carbazole, ethylcarbazole, and methylcarbazole. Among these, preferred compounds are anthracene, thioxanthone derivatives and benzophenone derivatives.

【0040】架橋性有機化合物成分(A)以外の架橋性
の化合物から選ばれ、そのような架橋性化合物として
は、以下のものを例示することができる。第1の例とし
て、(A)以外の酸性活性物質で重合、架橋する加水分解
性シラン化合物もしくはその縮合物を例示すると、例え
ば、シランカップリング剤として市販されている、グリ
シジロキシプロピルトリメトキシシラン、グリシジロキ
シプロピルトリエトキシシラン、グリシジロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、グリシジロキシプロピルジ
メチルメトキシシラン、2−トリメトキシシリルエチル
シクロヘキセンオキシド、2−トリエトキシシリルエチ
ルシクロヘキセンオキシド等のエポキシ置換アルコキシ
シラン類、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、アクリロキシトリメトキシシランなどのアクリル置
換アルコキシシラン類、メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン
などのメルカプト置換アルコキシシラン類、アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、N-アミノエチルアミノプロピ
ルトリメトキシシランなどのアミノ置換アルコキシシラ
ン類、及びこれらの加水分解、縮合物からなる群から選
ばれる1種以上の化合物を挙げることができる。第2の
例として、分子中に1個以上のエポキシ基を含有するエ
ポキシ化合物、例えば、ビスフェノールAジグリシジル
エーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビ
スフェノールSジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェ
ノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノール
Fジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールSジグ
リシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、水添ビス
フェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノー
ルFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールSジグ
リシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメ
チル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシ
レート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,
5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−メタ
−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル
メチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイ
ド、4−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス(3,4
−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペ
ート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−
3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカ
ルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシク
ロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、
エチレングリコールのジ(3,4−エポキシシクロヘキ
シルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキ
シシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサ
ヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタ
ル酸ジ−2−エチルヘキシル、1,4−ブタンジオール
ジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグ
リシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテ
ル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル類;エチレン
グリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの
脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレ
ンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテ
ルポリオールのポリグリシジルエーテル類;脂肪族長鎖
二塩基酸のジグリシジルエステル類;脂肪族高級アルコ
ールのモノグリシジルエーテル類;フェノール、クレゾ
ール、ブチルフェノールまたはこれらにアルキレンオキ
サイドを付加して得られるポリエーテルアルコールのモ
ノグリシジルエーテル類;高級脂肪酸のグリシジルエス
テル類;エポキシ化大豆油;エポキシステアリン酸ブチ
ル;エポキシステアリン酸オクチル;エポキシ化アマニ
油;エポキシ化ポリブタジエンなどを例示することがで
きる。
The crosslinking compound is selected from crosslinking compounds other than the crosslinking organic compound component (A), and examples of such crosslinking compounds include the following. As a first example, when a hydrolyzable silane compound or a condensate thereof that is polymerized with an acidic active substance other than (A) and cross-linked is exemplified, for example, glycidyloxypropyltrimethoxy is commercially available as a silane coupling agent. Epoxy-substituted alkoxysilanes such as silane, glycidyloxypropyltriethoxysilane, glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, glycidyloxypropyldimethylmethoxysilane, 2-trimethoxysilylethylcyclohexene oxide, and 2-triethoxysilylethylcyclohexene oxide Acryl-substituted alkoxysilanes such as methacryloxypropyltrimethoxysilane and acryloxytrimethoxysilane, mercaptopropyltrimethoxysilane and mercaptopropylmethyldimethoxysilane Examples include amino-substituted alkoxysilanes such as capto-substituted alkoxysilanes, aminopropyltriethoxysilane, and N-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, and one or more compounds selected from the group consisting of hydrolysis and condensation products thereof. be able to. As a second example, epoxy compounds containing one or more epoxy groups in the molecule, for example, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, bromine Bisphenol F diglycidyl ether, brominated bisphenol S diglycidyl ether, epoxy novolak resin, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol S diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl -3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,
5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-meta-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, vinylcyclohexene oxide, 4-vinylepoxycyclohexane, bis (3,4
-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl-
3 ′, 4′-epoxy-6′-methylcyclohexanecarboxylate, methylenebis (3,4-epoxycyclohexane), dicyclopentadienediepoxide,
Di (3,4-epoxycyclohexylmethyl) ether of ethylene glycol, ethylenebis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), dioctyl epoxyhexahydrophthalate, di-2-ethylhexyl epoxyhexahydrophthalate, 1,4- Butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether,
Polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ethers; polyglycidyl of polyether polyol obtained by adding one or more alkylene oxides to aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin Ethers; diglycidyl esters of aliphatic long-chain dibasic acids; monoglycidyl ethers of aliphatic higher alcohols; monoglycidyl ethers of phenol, cresol, butylphenol or polyether alcohols obtained by adding alkylene oxide thereto; Glycidyl esters of higher fatty acids; epoxidized soybean oil; butyl epoxystearate; octyl epoxystearate; epoxidized linseed oil; It can be exemplified butadiene.

【0041】第3の例として、分子中に1個以上のオキ
センタン基を含有するオキセタン化合物としては、例え
ば、3,3−ジメチルオキセタン、3,3−ジクロロメチ
ルオキセタン、3−エチル−3−フェノキシメチルオキ
セタン、ビス(3−エチル−3−メチルオキシ)ブタン
などのオキセタン類を挙げることができる。第4の例と
して、分子中に1個以上のビニルエーテル基を含有する
ビニルエーテル化合物として、エチレングリコールジビ
ニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテ
ル、トリメチロールプロパントリビニルエーテルなどの
ビニルエーテル類を挙げることができる。第5の例とし
て、分子中に1個以上のエポキシ、オキセタン、ビニル
エーテル基、加水分解性シリル基からなる群から選ばれ
る一つ以上の基を含有するビニル系重合体を挙げること
ができる。これらの基は1分子中に0.1〜50重量%、好
ましくは1〜30重量%含有することができる。これらの
官能基の共重合は、これら官能基を含有する(メタ)ア
クリル酸エステル類を主構成成分のビニルモノマーとラ
ジカル共重合する方法、もしくは、カルボン酸、エポキ
シ基、ヒドロキシ基を含有するビニル系重合体にポリマ
ー反応により導入する方法などにより製造される。
As a third example, examples of oxetane compounds containing one or more oxentane groups in the molecule include, for example, 3,3-dimethyloxetane, 3,3-dichloromethyloxetane, 3-ethyl-3-phenoxy Oxetanes such as methyloxetane and bis (3-ethyl-3-methyloxy) butane can be mentioned. As a fourth example, examples of the vinyl ether compound containing one or more vinyl ether groups in a molecule include vinyl ethers such as ethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, and trimethylolpropane trivinyl ether. As a fifth example, a vinyl polymer containing one or more groups selected from the group consisting of one or more epoxy, oxetane, vinyl ether group and hydrolyzable silyl group in the molecule can be mentioned. These groups may be contained in the molecule in an amount of 0.1 to 50% by weight, preferably 1 to 30% by weight. The copolymerization of these functional groups can be carried out by radically copolymerizing (meth) acrylic esters containing these functional groups with a vinyl monomer as a main constituent, or by vinylic acid containing a carboxylic acid, epoxy group or hydroxy group. It is produced by a method of being introduced into a system polymer by a polymer reaction.

【0042】例えば、加水分解性シリル基含有のビニル
系重合体の製造においては、メタクリロキシプロピルト
リメトキシシランをラジカル共重合する方法に加え、カ
ルボン酸含有ビニル系重合体とグリシジロキシプロピル
トリメトキシシランを反応させる方法、ヒドキシ含有ビ
ニル系重合体にトリメトキシシリルプロピルイソシアネ
ートを反応させる方法、エポキシ基含有ビニル系重合体
にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させる方法
などにより製造される。これら架橋性基を含有したビニ
ル系重合体のGPCによる重量平均分子量は500〜100000、
好ましくは、1000〜50000、より好ましくは、3000〜100
00である。ビニル系重合体の主構成成分となるビニルモ
ノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、など
の芳香族不飽和エチレン含有化合物、メチル(メタ)ア
クリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メ
タ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、メ
チル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アク
リレート、ラウリル(メタ)アクリレート、フチル(メ
タ)アクリレート、ビフェニル(メタ)アクリレートな
どのアルキル(メタ)アクリレート類、ヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)
アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート
などのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、ア
クリル酸、メタクリル酸などの(メタ)アクリル酸類、
N―ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタムなどの
N―ビニルラクタム類、(メタ)アクリロイルモルフォ
リン、N,N―ジメチル(メタ)アクリルアミドなどの不
飽和アミド類などを挙げることができる。ビニル系重合
体の製造はビスアゾバレロニトリルなどのジアゾ系の熱
ラジカル重合開始剤、ビニルモノマー、有機溶剤の混合
液を50℃〜150℃の範囲で1〜10時間加熱攪拌する公知の
方法により製造される。架橋性有機化合物の添加は通
常、成分(A)と混合する方法により行われるが、成分
(A)のシロキサンの製造時に加水分解性シランと架橋
性有機化合物との混合物を加水分解して配合することも
可能である。
For example, in the production of a hydrolyzable silyl group-containing vinyl polymer, a carboxylic acid-containing vinyl polymer and glycidyloxypropyl trimethoxy are added to the method of radically copolymerizing methacryloxypropyltrimethoxysilane. It is produced by a method of reacting a silane, a method of reacting a hydroxy-containing vinyl polymer with trimethoxysilylpropyl isocyanate, a method of reacting an epoxy group-containing vinyl polymer with aminopropyltriethoxysilane, and the like. The weight average molecular weight by GPC of the vinyl polymer containing these crosslinkable groups is 500 to 100,000,
Preferably, 1000 to 50,000, more preferably 3000 to 100
00. Examples of the vinyl monomer serving as a main component of the vinyl polymer include styrene, α-methylstyrene, and other aromatic unsaturated ethylene-containing compounds, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, Alkyl (meth) acrylates such as phenyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, biphenyl (meth) acrylate, and hydroxyethyl (meth) acrylate , Hydroxypropyl (meth)
Acrylates, hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxybutyl (meth) acrylate, acrylic acid, (meth) acrylic acids such as methacrylic acid,
N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, etc.
Examples thereof include unsaturated amides such as N-vinyllactams, (meth) acryloylmorpholine, and N, N-dimethyl (meth) acrylamide. The production of the vinyl polymer is carried out by a known method in which a mixed solution of a diazo-based thermal radical polymerization initiator such as bisazovaleronitrile, a vinyl monomer, and an organic solvent is heated and stirred for 1 to 10 hours in a range of 50 ° C to 150 ° C. Manufactured. The addition of the crosslinkable organic compound is usually performed by a method of mixing with the component (A). When the siloxane of the component (A) is produced, a mixture of the hydrolyzable silane and the crosslinkable organic compound is hydrolyzed and blended. It is also possible.

【0043】無機微粒子本発明の光導波路の強度を高め
ることを目的として、無機微粒子を添加することができ
る。無機微粒子を構成する元素としては、特に限定され
ないが、酸化物、窒化物が好ましく、酸化物としては例
えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化硼素、酸化
チタニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化セリウ
ム、窒化物としては窒化ケイ素、窒化硼素などを挙げる
ことができる。これら無機微粒子の平均粒子径は1〜100
nm、好ましくは5〜50nmであり、粒子径が1nm未満の材料
は安定に存在せず、一方、100nmを越えると光導波路の
平滑性が低下することにより光学特性が低下する。添加
量は(A)成分のアミノポリシロキサン100重量部に対し
て、1〜200重量部、好ましくは10〜100重量部加えるこ
とができる。添加量が1重量部未満では強度向上の効果
が低く、一方200重量部を越えると強度が低下する為好
ましくない。無機微粒子は粉体又は溶剤分散のコロイド
液として入手されるが、組成物中での分散性が良好な
為、溶剤分散のコロイド液がより好ましい。また、光導
波路における光散乱による光伝送損失を損なわない為、
無機微粒子と(A)成分のシロキサンとの屈折率差は0.03
以下、より好ましくは0.003以下にすることが好まし
い。市販されている無機微粒子の製品例のうちコロイダ
ルシリカの例を挙げると、日産化学工業(株)製のスノー
テックスO、スノーテックスN、メタノールシリカゾル、
IPA-ST、MEK-ST、NBA-ST、DMAC-ST、などを挙げること
ができる。
Inorganic Fine Particles For the purpose of increasing the strength of the optical waveguide of the present invention, inorganic fine particles can be added. The element constituting the inorganic fine particles is not particularly limited, but is preferably an oxide or a nitride. Examples of the oxide include silicon oxide, aluminum oxide, boron oxide, titanium oxide, zirconium oxide, zinc oxide, cerium oxide, and nitride. Examples of the material include silicon nitride and boron nitride. The average particle diameter of these inorganic fine particles is 1 to 100
A material having a particle diameter of less than 1 nm is not stably present, while a particle diameter of more than 100 nm deteriorates the smoothness of the optical waveguide, thereby deteriorating the optical characteristics. The amount of addition can be 1 to 200 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the aminopolysiloxane (A). If the amount is less than 1 part by weight, the effect of improving the strength is low, while if it exceeds 200 parts by weight, the strength is undesirably reduced. Although the inorganic fine particles are obtained as a powder or a solvent-dispersed colloidal liquid, a solvent-dispersed colloidal liquid is more preferable because of its good dispersibility in the composition. In addition, in order not to impair optical transmission loss due to light scattering in the optical waveguide,
The refractive index difference between the inorganic fine particles and the siloxane of the component (A) is 0.03.
Or less, more preferably 0.003 or less. Examples of colloidal silica among the examples of commercially available inorganic fine particles include Nissan Chemical Industries, Ltd.Snowtex O, Snowtex N, methanol silica sol,
Examples include IPA-ST, MEK-ST, NBA-ST, DMAC-ST, and the like.

【0044】金属アルコキシド本発明の光導波路の屈折
率を制御する目的で添加することができる。そのような
金属アルコキシドを例示すると、Ge、Sn、B、Al、Ga、I
n、Sb、Ti、Zrであり、アルコキシ基としては炭素数1
〜12の直鎖状、分枝上、環状のアルコキシ基から選ば
れる。具体例を示すと、テトラメトキシゲルマニウム、
テトラエトキシゲルマニウム、テトラブトキシゲルマニ
ウム、メチルトリエトキシゲルマニウム、フェニルトリ
メトキシゲルマニウム、テトラブトキシスズ、テトラブ
トキシスズ、メチルトリブトキシスズ、トリメトキシボ
ラン、トリエトキシボラン、トリブトキシボラン、トリ
ブトキシアルミニウム、トリス(エチルアセトアセトナ
ト)アルミニウム、ジブトキシ(アセチルアセトナト)
アルミニウム、トリイソプロポキシガリウム、トリブト
キシガリウム、トリイソプロポキシインジウム、トリブ
トキシインジウム、トリイソプロポキシアンチモン、ト
リブトキシアンチモン、テトライソプロポキシチタン、
テトラブトキシチタン、ジアセチルアセトナト(ジブト
キシ)チタン、テトラキス(エチルアセトアセトナト)
チタニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テト
ラブトキシジルコニウム、テトラキス(エチルアセトア
セトナト)ジルコニウムなどを挙げることができる。こ
れらの金属アルコキシドの添加量は(A)成分のシロキ
サン100重量部に対して、50〜0.01部であり、(A)成分
のシロキサンの製造後もしくは製造前に添加する。製造
前に添加する場合はシロキサン製造時の加水分解性シラ
ン化合物と同時に混合後、加水分解、共縮合することが
好ましい。
Metal alkoxides can be added for the purpose of controlling the refractive index of the optical waveguide of the present invention. Illustrative of such metal alkoxides are Ge, Sn, B, Al, Ga, I
n, Sb, Ti, Zr, and the alkoxy group has 1 carbon atom
1 to 12 linear, branched or cyclic alkoxy groups. To show specific examples, tetramethoxygermanium,
Tetraethoxygermanium, tetrabutoxygermanium, methyltriethoxygermanium, phenyltrimethoxygermanium, tetrabutoxytin, tetrabutoxytin, methyltributoxytin, trimethoxyborane, triethoxyborane, tributoxyborane, tributoxyaluminum, tris (ethyl Acetoacetonato) aluminum, dibutoxy (acetylacetonato)
Aluminum, triisopropoxygallium, tributoxygallium, triisopropoxyindium, tributoxyindium, triisopropoxyantimony, tributoxyantimony, tetraisopropoxytitanium,
Tetrabutoxy titanium, diacetylacetonate (dibutoxy) titanium, tetrakis (ethyl acetoacetonate)
Titanium, tetraisopropoxyzirconium, tetrabutoxyzirconium, tetrakis (ethylacetoacetonato) zirconium and the like can be mentioned. The amount of the metal alkoxide to be added is 50 to 0.01 parts based on 100 parts by weight of the siloxane as the component (A), and is added after or before the production of the siloxane as the component (A). When it is added before the production, it is preferable that it is mixed with the hydrolyzable silane compound at the time of producing the siloxane and then hydrolyzed and co-condensed.

【0045】光導波路形成時の実施形態であり、光硬化
による光導波路の製造を例に取って説明する。 1.光導波路形成用光硬化性組成物の調製 光導波路を構成する下部クラッド層、コア部分および上
部クラッド層を形成するための光導波路形成用の組成
物、すなわち下層用組成物、コア用組成物および上層用
組成物は、それぞれ、前述したシロキサンや硬化触媒等
を、常法にしたがって混合撹拌することにより、調製す
ることができる。また、調製された下層用組成物、コア
用組成物および上層用組成物としては、それぞれ、最終
的に得られる各部の屈折率の関係が、光導波路に要求さ
れる条件を満足するように、互いに異なる光導波路形成
用光硬化性組成物を用いることが好ましい。
This is an embodiment when an optical waveguide is formed, and the production of an optical waveguide by photo-curing will be described as an example. 1. Preparation of a photocurable composition for forming an optical waveguide A lower clad layer constituting an optical waveguide, a composition for forming an optical waveguide for forming a core portion and an upper clad layer, that is, a lower layer composition, a core composition and The composition for the upper layer can be prepared by mixing and stirring the above-mentioned siloxane, curing catalyst and the like according to a conventional method. Further, as the prepared lower layer composition, core composition and upper layer composition, respectively, the relationship between the refractive indices of each part finally obtained, so as to satisfy the conditions required for the optical waveguide, It is preferable to use different photocurable compositions for forming an optical waveguide.

【0046】したがって、(A)成分のシロキサンの原
料である加水分解性シラン化合物の種類等を適宜選択す
ることにより、異なる屈折率を有する硬化膜が得られる
光導波路形成用光硬化性組成物とすることができる。そ
して、屈折率の差が適宜の大きさとなるような二種また
は三種の光導波路形成用光硬化性組成物を用い、最も高
い屈折率の硬化膜を与える光導波路形成用光硬化性組成
物をコア用組成物とし、他の組成物を下層用組成物およ
び上層用組成物として用いることが好ましい。
Accordingly, by appropriately selecting the type of the hydrolyzable silane compound, which is the raw material of the siloxane as the component (A), a photocurable composition for forming an optical waveguide, which can provide cured films having different refractive indices, can be obtained. can do. Then, using two or three kinds of light-curable compositions for forming an optical waveguide such that the difference in the refractive index becomes an appropriate size, the light-curable composition for forming an optical waveguide that gives a cured film having the highest refractive index is used. It is preferable to use another composition as the composition for the core and the composition for the lower layer and the composition for the upper layer.

【0047】ただし、下層用組成物と上層用組成物とは
同一の光導波路形成用組成物であってもよく、通常は同
一の組成物であることが、経済的に有利であり、製造管
理も容易となることからより好ましい。また、各光導波
路形成用組成物を調製する際に、その粘度を、1〜1
0,000cps(25℃)の範囲内の値とすることが
好ましく、5〜8,000cps(25℃)の範囲内の
値とすることがより好ましく、10〜5,000cps
(25℃)の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
この理由は、各光導波路形成用組成物の粘度がこれらの
範囲外の値となると、取り扱いが困難になったり、均一
な塗膜を形成することが困難となる場合があるためであ
る。なお、光導波路形成用組成物の粘度は、反応性希釈
剤や有機溶媒の配合量によって、適宜調整することがで
きる。
However, the composition for the lower layer and the composition for the upper layer may be the same composition for forming an optical waveguide. Usually, the same composition is economically advantageous, This is more preferable because it also becomes easy. Further, when preparing each composition for forming an optical waveguide, its viscosity is set to 1 to 1
The value is preferably in the range of 000 cps (25 ° C.), more preferably in the range of 5 to 8,000 cps (25 ° C.), and more preferably 10 to 5,000 cps.
(25 ° C.) is more preferable.
The reason for this is that if the viscosity of each optical waveguide forming composition falls outside these ranges, it may be difficult to handle or to form a uniform coating film. In addition, the viscosity of the composition for forming an optical waveguide can be appropriately adjusted depending on the amount of the reactive diluent or the organic solvent.

【0048】2.形成方法 断面が図1の構造を有する光導波路は、図2に示すよう
な工程を経て形成される。すなわち、下部クラッド層1
3、コア部分15および上部クラッド層17(図示せ
ず。)を、いずれも、それらの層を形成するための光導
波路形成用組成物を塗工したのち、熱硬化もしくは光硬
化することにより形成することが好ましい。なお、以下
の形成例では、下部クラッド層、コア部分および上部ク
ラッド層を、それぞれ硬化後において屈折率が異なる硬
化物が得られる光導波路形成用組成物である下層用組成
物、コア用組成物、および上層用組成物から形成するこ
とを想定して、説明する。
2. An optical waveguide having a cross section of the structure shown in FIG. 1 is formed through the steps shown in FIG. That is, the lower cladding layer 1
3. The core portion 15 and the upper clad layer 17 (not shown) are formed by applying a composition for forming an optical waveguide for forming the layers and then thermally or light-curing the composition. Is preferred. In the following formation examples, the lower cladding layer, the core portion, and the upper cladding layer are each a composition for forming an optical waveguide, which is a composition for forming an optical waveguide from which a cured product having a different refractive index after curing is obtained. , And an upper layer composition.

【0049】基板の準備 まず、図2(a)に示すように、平坦な表面を有する基
板12を用意する。この基板12の種類としては、特に
制限されるものではないが、例えば、シリコン基板やガ
ラス基板等を用いることができる。 下部クラッド層の形成工程 用意した基板12の表面に、下部クラッド層13を形成
する工程である。具体的には、図2(b)に示すよう
に、基板12の表面に、下層用組成物を塗布し、乾燥ま
たはプリベークさせて下層用薄膜を形成する。そして、
この下層用薄膜を加熱もしくは、光を照射することによ
り硬化させて、下部クラッド層13を形成することがで
きる。コア部分及びクラッド層の形成に用いる加熱温度
は特に制限されないが通常50℃〜300℃の範囲で1分〜6
時間で実施される。また、光は、特に制限されるもので
は無いが、通常200〜450nmの紫外〜可視領域の光、好ま
しくは波長365nmの紫外線を含む光が用いられる。200〜
450nm での照度は1〜1000mW/cm2、照射量が0.01〜5000m
J/cm2、好ましくは0.1〜1000mJ/cm2なるように照射し
て、露光される。
Preparation of Substrate First, as shown in FIG. 2A, a substrate 12 having a flat surface is prepared. Although the type of the substrate 12 is not particularly limited, for example, a silicon substrate, a glass substrate, or the like can be used. Step of Forming Lower Cladding Layer This is a step of forming a lower cladding layer 13 on the surface of the prepared substrate 12. Specifically, as shown in FIG. 2B, a lower layer composition is applied to the surface of the substrate 12 and dried or pre-baked to form a lower layer thin film. And
The lower cladding layer 13 can be formed by curing the lower layer thin film by heating or irradiating light. The heating temperature used for forming the core portion and the cladding layer is not particularly limited, but is usually in the range of 50 ° C to 300 ° C for 1 minute to 6 hours.
Implemented in time. The light is not particularly limited, but light in the ultraviolet to visible region of 200 to 450 nm, preferably light containing ultraviolet light with a wavelength of 365 nm is used. 200 ~
Illuminance at 450nm is 1~1000mW / cm 2, irradiation amount 0.01~5000m
Exposure is performed by irradiation at J / cm 2 , preferably 0.1 to 1000 mJ / cm 2 .

【0050】ここに、照射される光の種類としては、可
視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、γ線等を用
いることができるが、光源の工業的な汎用性から特に紫
外線、好ましくは200〜400nm、特に好ましくは365nmの
紫外線を含む波長が好ましい。そして、照射装置として
は、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタル
ハライドランプ、エキシマランプなどの広い面積を同時
に照射するランプ光源、パルス、連続発光のレーザー光
源、及び、両者のいずれかの光源から、ミラー、レン
ズ、光ファイバーを用いて収束光を用いることができ
る。収束光を用いて光導波路を形成する場合、収束光も
しくは被照射体を移動させることにより光導波路の形状
に露光することができる。これらの光源の中で365nmの
紫外線強度の高い光源が好ましく、例えば、ランプ光源
としては高圧水銀ランプ、レーザー光源としてはアルゴ
ンレーザーが好ましい。なお、下部クラッド層13の形
成工程では、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化
することが好ましい。
Here, as the type of light to be irradiated, visible light, ultraviolet light, infrared light, X-ray, α-ray, β-ray, γ-ray and the like can be used. Wavelengths containing ultraviolet radiation, preferably from 200 to 400 nm, particularly preferably 365 nm, are preferred. And as the irradiation device, for example, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a lamp light source that simultaneously irradiates a large area such as an excimer lamp, a pulse, a laser light source of continuous light emission, and a light source of either of them Convergent light can be used using a mirror, a lens, and an optical fiber. When an optical waveguide is formed using convergent light, exposure can be performed to the shape of the optical waveguide by moving the convergent light or the irradiation target. Among these light sources, a light source having a high ultraviolet intensity of 365 nm is preferable. For example, a high-pressure mercury lamp is preferable as a lamp light source, and an argon laser is preferable as a laser light source. In the step of forming the lower cladding layer 13, it is preferable to irradiate the entire surface of the thin film with light and to cure the whole.

【0051】ここで、下層用組成物を塗布方法として
は、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、バ
ーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、グラ
ビア印刷法、シルクスクリーン法、またはインクジェッ
ト法等の方法を用いることができる。このうち、特に均
一な厚さの下層用薄膜が得られることから、スピンコー
ト法を採用することがより好ましい。
Here, the lower layer composition is applied by a spin coating method, a dipping method, a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a curtain coating method, a gravure printing method, a silk screen method, an ink jet method or the like. Can be used. Among them, it is more preferable to adopt the spin coating method, since a lower layer thin film having a particularly uniform thickness can be obtained.

【0052】また、下層用組成物のレオロジー特性を塗
布方法に適切に対応したものとするために、表面張力低
下剤以外の添加剤を必要に応じて配合することができ
る。また、下層用組成物からなる下層用薄膜は、塗布
後、50〜200℃でプリベークすることが好ましい。
なお、下部クラッド層の形成工程における塗布方法や、
レオロジー特性の改良等については、後述するコア部分
の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においてもあ
てはまる内容である。
Further, in order to appropriately adjust the rheological properties of the composition for the lower layer to the coating method, additives other than the surface tension reducing agent may be added as necessary. Further, the lower layer thin film composed of the lower layer composition is preferably pre-baked at 50 to 200 ° C. after application.
In addition, the coating method in the formation process of the lower clad layer,
The improvement of the rheological properties and the like also applies to the step of forming the core portion and the step of forming the upper clad layer described later.

【0053】また、露光後に、塗膜全面が十分硬化する
ように、さらに加熱処理(以下、「ポストベーク」とい
う。)を行うことが好ましい。この加熱条件は、光導波
路形成用組成物の配合組成、添加剤の種類等により変わ
るが、通常、30〜400℃、好ましくは50〜300
℃で、例えば5分間〜72時間の加熱条件とすれば良
い。なお、下部クラッド層の形成工程における光の照射
量、種類、および照射装置等については、後述するコア
部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程において
もあてはまる内容である。
After the exposure, it is preferable to further perform a heat treatment (hereinafter, referred to as “post bake”) so that the entire surface of the coating film is sufficiently cured. The heating conditions vary depending on the composition of the composition for forming an optical waveguide, the types of additives, and the like, but are usually 30 to 400 ° C., preferably 50 to 300 ° C.
C., for example, for 5 minutes to 72 hours. The irradiation amount, type, irradiation device, and the like of the light in the lower clad layer forming step are the same as those in the core part forming step and the upper clad layer forming step described later.

【0054】コア部分の形成 次に、この下部クラッド層13上に、図2(c)に示す
ように、コア用組成物を塗布し、乾燥またはさらにプリ
ベークさせてコア用薄膜14を形成する。その後、図2
(d)に示すように、コア用薄膜14の上面に対して、
所定のパターンに従って、例えば所定のラインパターン
を有するフォトマスク19を介して光16の照射を行う
ことが好ましい。これにより、光が照射された箇所のみ
が硬化するので、それ以外の未硬化の部分を現像除去す
ることにより、図2(e)に示すように、下部クラッド
層13上に、パターニングされた硬化膜よりなるコア部
分15を形成することができる。また、コア部分15を
形成するためのコア用薄膜14に対する光16の照射
は、所定のパターンを有するフォトマスク19に従って
行われた後、現像液により未露光部分を現像することに
より、未硬化の不要な部分が除去され、これによってコ
ア部分15が形成される。このように所定のパターンに
従って光の照射を行う方法としては、光の透過部と非透
過部とからなるフォトマスクを用いる方法に限られず、
例えば、以下に示すa〜cの方法が挙げられる。 a.液晶表示装置と同様の原理を利用した、所定のパタ
ーンに従って光透過領域と不透過領域とよりなるマスク
像を電気光学的に形成する手段を利用する方法。 b.多数の光ファイバーを束ねてなる導光部材を用い、
この導光部材における所定のパターンに対応する光ファ
イバーを介して光を照射する方法。 c.レーザ光、あるいはレンズ、ミラー等の集光性光学
系により得られる収束光を走査させながら組成物に照射
する方法。
Next, as shown in FIG. 2C, a core composition is applied onto the lower clad layer 13 and dried or further prebaked to form a core thin film 14. Then, FIG.
As shown in (d), with respect to the upper surface of the core thin film 14,
It is preferable to irradiate the light 16 according to a predetermined pattern, for example, via a photomask 19 having a predetermined line pattern. As a result, only the light-irradiated portions are cured, and the remaining uncured portions are removed by development, as shown in FIG. The core portion 15 made of a film can be formed. Irradiation of the light 16 to the core thin film 14 for forming the core portion 15 is performed according to a photomask 19 having a predetermined pattern, and then the unexposed portion is developed with a developing solution. Unnecessary portions are removed, thereby forming the core portion 15. The method of irradiating light in accordance with the predetermined pattern as described above is not limited to a method using a photomask including a light transmitting portion and a non-transmitting portion,
For example, the following methods a to c can be mentioned. a. A method using a means for electro-optically forming a mask image composed of a light transmitting area and a non-transmitting area according to a predetermined pattern using the same principle as that of a liquid crystal display device. b. Using a light guide member made by bundling many optical fibers,
A method of irradiating light via an optical fiber corresponding to a predetermined pattern on the light guide member. c. A method of irradiating a composition while scanning with laser light or convergent light obtained by a converging optical system such as a lens or a mirror.

【0055】なお、露光後、露光部分の硬化を促進させ
るために、加熱処理(以下、「PEB」という。)を行
うことが好ましい。その加熱条件は、光導波路形成用組
成物の配合組成、添加剤の種類等により変わるが、通
常、30〜200℃、好ましくは50〜150℃であ
る。一方、露光前に、光導波路形成用組成物からなる塗
膜を、室温条件に、1〜10時間放置するだけで、コア
部分の形状を半円形とすることができる。したがって、
半円形のコア部分を得たい場合には、このように露光前
に、室温条件に、数時間放置することが好ましい。この
ようにして所定のパターンに従ってパターン露光し、選
択的に硬化させた薄膜に対しては、硬化部分と未硬化部
分との溶解性の差異を利用して、現像処理することがで
きる。したがって、パターン露光後、未硬化部分を除去
するとともに、硬化部分を残存させることにより、結果
として、コア部分を形成することができる。
After the exposure, it is preferable to perform a heat treatment (hereinafter, referred to as “PEB”) to accelerate the curing of the exposed portion. The heating conditions vary depending on the composition of the composition for forming an optical waveguide, the types of additives, and the like, but are usually 30 to 200 ° C, preferably 50 to 150 ° C. On the other hand, before exposure, the coating of the optical waveguide forming composition can be left in a room temperature condition for only 1 to 10 hours to make the core portion semicircular in shape. Therefore,
When it is desired to obtain a semicircular core portion, it is preferable to leave the core portion at room temperature for several hours before exposure. In this manner, the thin film that has been subjected to pattern exposure according to a predetermined pattern and selectively cured can be subjected to development processing by utilizing the difference in solubility between the cured part and the uncured part. Therefore, after the pattern exposure, by removing the uncured portion and leaving the cured portion, the core portion can be formed as a result.

【0056】ここで、現像液としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウ
ム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミ
ン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プ
ロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミ
ン、エタノールアミン、N―メチルエタノールアミン、
N、N―ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニ
ウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセ
ン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノナ
ンなどの塩基性物質と水、メタノール、エタノール、プ
ロピルアルコール、ブタノール、オクタノール、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、N−メチルピロリドン、ホル
ムアミド、N、N―ジメチルホルムアミド、 N、N―ジメ
チルアセトアミド、などの溶媒で希釈された溶液を用い
ることができる。また、現像液中の塩基性物質の濃度
を、通常0.05〜25重量%、好ましくは0.1〜
3.0重量%の範囲内の値とすることが好ましい。
Here, the developing solution includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, Methyl diethylamine, ethanolamine, N-methylethanolamine,
N, N-dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine,
Basic substances such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonane and water, methanol, ethanol, propyl alcohol, butanol, A solution diluted with a solvent such as octanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, N-methylpyrrolidone, formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide can be used. The concentration of the basic substance in the developer is usually 0.05 to 25% by weight, preferably 0.1 to 25% by weight.
It is preferable to set the value in the range of 3.0% by weight.

【0057】また、現像時間は、通常30〜600秒間
であり、また現像方法は液盛り法、ディッピング法、シ
ャワー現像法などの公知の方法を採用することができ
る。現像液として有機溶媒を用いた場合はそのまま風乾
することにより、また、アルカリ水溶液を用いた場合に
は流水洗浄を、例えば30〜90秒間行い、圧縮空気や
圧縮窒素等で風乾させることによって表面上の水分を除
去することにより、パターン状被膜が形成される。
The developing time is usually from 30 to 600 seconds, and a known developing method such as a puddle method, a dipping method or a shower developing method can be employed. When an organic solvent is used as the developing solution, air drying is performed. When an alkaline aqueous solution is used, running water washing is performed, for example, for 30 to 90 seconds, and air drying is performed using compressed air or compressed nitrogen. By removing the water, a patterned film is formed.

【0058】次いで、パターニング部をさらに硬化させ
るために、ホットプレートやオーブンなどの加熱装置に
より、例えば30〜400℃の温度で5〜600分間ポ
ストベーク処理し、硬化されたコア部分が形成されるこ
とになる。なお、コア用組成物には、下層用組成物や上
層用組成物よりも、アミノ基含有量の高いアミノポリシ
ロキサンを用いることが好ましい。このように構成する
ことにより、コア部分のパターン精度をより向上させる
ことができる一方、下層用組成物や上層用組成物では、
優れた保存安定性が得られるとともに、比較的少ない光
照射量で、十分に硬化させることができる。
Next, in order to further cure the patterning portion, post-baking is performed by a heating device such as a hot plate or an oven at a temperature of, for example, 30 to 400 ° C. for 5 to 600 minutes to form a cured core portion. Will be. In addition, it is preferable to use an aminopolysiloxane having a higher amino group content than the lower layer composition and the upper layer composition for the core composition. With such a configuration, while the pattern accuracy of the core portion can be further improved, the composition for the lower layer and the composition for the upper layer,
Excellent storage stability can be obtained, and curing can be sufficiently performed with a relatively small amount of light irradiation.

【0059】上部クラッド層の形成 次いで、コア部分15が形成された下部クラッド層13
の表面に、上層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベー
クさせて上層用薄膜を形成する。この上層用薄膜に対
し、光を照射して硬化させることにより、図1に示した
ように上部クラッド層17を形成することができる。ま
た、光の照射によって得られる上部クラッド層は、必要
に応じて、さらに上述したポストベークすることが好ま
しい。ポストベークすることにより、硬度および耐熱性
に優れた上部クラッド層を得ることができる。
Formation of Upper Cladding Layer Next, the lower cladding layer 13 on which the core portion 15 is formed
An upper layer composition is applied to the surface of the substrate and dried or prebaked to form an upper layer thin film. The upper cladding layer 17 can be formed as shown in FIG. 1 by irradiating the upper thin film with light to cure it. The upper cladding layer obtained by light irradiation is preferably subjected to the above-described post-baking, if necessary. By post-baking, an upper clad layer having excellent hardness and heat resistance can be obtained.

【0060】[0060]

【実施例】以下の実施例においては基材としてシリコン
ウエハーを用いた。光導波路の形成手順については前述
した手順に従い実施した。本実施例においては下部クラ
ッド層と上部クラッド層を同一組成物を用いた。表1の
実施例―1においては、クラッド層を熱硬化により形成
した。それ以外の実施例ならびに比較例では光硬化によ
りクラッド層を硬化した。コア部分はマスクを用いた露
光により直線光導波路パターンを形成した。下部クラッ
ド層の厚みは15μm、コア部分の厚みは10μm、幅
は10μm、長さ6cm、コア間のスペースは20μm、
上部クラッド層の厚みは15μmになるように実施し
た。また、シングルモード光導波路の設計としてコア部
分の屈折率がクラッド層の屈折率の1.003倍高めに
なるように組成を設計した。
EXAMPLES In the following examples, a silicon wafer was used as a base material. The procedure for forming the optical waveguide was performed according to the procedure described above. In this embodiment, the same composition was used for the lower cladding layer and the upper cladding layer. In Example-1 of Table 1, the clad layer was formed by thermosetting. In other examples and comparative examples, the clad layer was cured by light curing. The core portion formed a linear optical waveguide pattern by exposure using a mask. The thickness of the lower cladding layer is 15 μm, the thickness of the core portion is 10 μm, the width is 10 μm, the length is 6 cm, the space between the cores is 20 μm,
The thickness of the upper clad layer was set to 15 μm. The composition of the single mode optical waveguide was designed such that the refractive index of the core portion was 1.003 times higher than the refractive index of the cladding layer.

【0061】評価 [光伝送損失及び耐ヒートサイクル性の評価]シリコンウ
エハー上に下部クラッド層15μm、コア部分の厚み1
0μm、コア部分の幅10μm、上部クラッド層15μ
mの硬化層を形成した光導波路をプログラム運転できる
恒温槽に保管し、-20℃で3時間→昇温1時間→80℃で
3時間→冷却1時間のサイクルを100サイクル試験し
た。試験終了後、光導波路の波長1.55μmでの伝送
損失をカットバック法により求め、これから接続損失を
差し引くことで伝送損失を評価した。初期伝送損失/(d
B/cm)と試験終了後の伝送損失/(dB/cm)の差が0.2
/(dB/cm)以下であるものを○、0.2/(dB/cm)を越
えるものを×と判定した。
Evaluation [Evaluation of optical transmission loss and heat cycle resistance] Lower cladding layer 15 μm on silicon wafer, core part thickness 1
0 μm, core part width 10 μm, upper cladding layer 15 μm
The optical waveguide on which the cured layer of m was formed was stored in a constant temperature bath capable of performing a program operation, and a cycle of -20 ° C. for 3 hours → heating 1 hour → 80 ° C. 3 hours → cooling 1 hour was subjected to 100 cycle tests. After the test was completed, the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm of the optical waveguide was obtained by the cutback method, and the transmission loss was evaluated by subtracting the connection loss therefrom. Initial transmission loss / (d
B / cm) and the transmission loss / (dB / cm)
Those that were not more than / (dB / cm) were judged as ○, and those that exceeded 0.2 / (dB / cm) were judged as ×.

【0062】[ポリシロキサン溶液1(PS1)の製
造]撹拌機付の容器内に、フェニルトリメトキシシラン
(76.9g、0.39モル)と、メチルトリメトキシ
シラン(101.7g、0.75モル)と、電気伝導率
が8×10-5S・cm-1のイオン交換水(45.9g、
2.55モル)と、シュウ酸(0.1g、1.1×10
3モル)とを収容した後、60℃、6時間の条件で加熱
撹拌することにより、フェニルトリメトキシシランおよ
びメチルトリメトキシシランの加水分解を行った。次い
で、容器内にプロピレングリコールモノメチルエーテル
を加えた後、エバポレーターを用いて加水分解により副
生したメタノールを除去した。そして、最終的に固形分
を55重量%に調整したポリシロキサンを含有するプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル溶液を得た。これ
を「ポリシロキサン溶液1(PS1)」とする。
[Production of Polysiloxane Solution 1 (PS1)] In a container equipped with a stirrer, phenyltrimethoxysilane (76.9 g, 0.39 mol) and methyltrimethoxysilane (101.7 g, 0.75 mol) were added. Mole) and ion-exchanged water (45.9 g,
2.55 mol) and oxalic acid (0.1 g, 1.1 × 10
3 mol), and heated and stirred at 60 ° C. for 6 hours to hydrolyze phenyltrimethoxysilane and methyltrimethoxysilane. Next, propylene glycol monomethyl ether was added into the container, and then methanol produced as a by-product of hydrolysis was removed using an evaporator. Then, a propylene glycol monomethyl ether solution containing polysiloxane whose solid content was finally adjusted to 55% by weight was obtained. This is designated as “polysiloxane solution 1 (PS1)”.

【0063】[ポリシロキサン溶液2(PS2)の製
造]撹拌機付の容器内に、フェニルトリメトキシシラン
(103.65g、0.52モル)と、メチルトリメト
キシシラン(136.99g、1.00モル)と、ジメ
チルジメトキシシラン(24.32g、0.20モル)
と、電気伝導率が8×10-5S・cm-1のイオン交換水
(90.0g、5.0モル)と、シュウ酸(0.15
g、1.66×103モル)とを収容した後、60℃、
6時間の条件で加熱撹拌することにより、フェニルトリ
メトキシシランおよびメチルトリメトキシシラン及びジ
メチルジメトキシシランの加水分解を行った。次いで、
容器内にプロピレングリコールモノメチルエーテルを加
えた後、エバポレーターを用いて加水分解により副生し
たメタノールを除去した。そして、最終的に固形分を5
5重量%に調整したポリシロキサンを含有するプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル溶液を得た。これを
「ポリシロキサン溶液2(PS2)」とする。
[Production of Polysiloxane Solution 2 (PS2)] In a vessel equipped with a stirrer, phenyltrimethoxysilane (103.65 g, 0.52 mol) and methyltrimethoxysilane (136.99 g, 1.00 Mol) and dimethyldimethoxysilane (24.32 g, 0.20 mol)
Ion-exchanged water (90.0 g, 5.0 mol) having an electric conductivity of 8 × 10 −5 S · cm −1, and oxalic acid (0.15
g, 1.66 × 103 mol) at 60 ° C.
By heating and stirring under the condition of 6 hours, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane and dimethyldimethoxysilane were hydrolyzed. Then
After propylene glycol monomethyl ether was added into the vessel, methanol produced as a by-product of hydrolysis was removed using an evaporator. And finally the solid content is 5
A propylene glycol monomethyl ether solution containing polysiloxane adjusted to 5% by weight was obtained. This is designated as “polysiloxane solution 2 (PS2)”.

【0064】[ポリシロキサン溶液3(PS3)の製
造] (a)アクリルポリマー溶液1 撹拌機付き容器内に、メチルメタアクリレート(450
g, 4.50モル)、メタアクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン(50g, 0.20モル)、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル(600g)、そして
2,2'-アゾビス−(2.4−ジメチルバレロニトリ
ル)(35g, 0.14モル)を収容した後、系内を
窒素置換する。その後、反応容器内温度が70℃に設定
し6時間撹拌する。最終的に固形分濃度を45重量%に
調製しアクリルポリマーを含有するプロピレングリコー
ルモノメチルエーテル溶液を得た。これを「アクリルポ
リマー溶液1」とする。 (b)ポリシロキサン溶液3 撹拌機付き容器内にアクリルポリマー溶液(133.3
3g)、メチルトリメトキシシラン(231.36g,
1.70モル)、フェニルトリメトキシシラン(19
3.48g, 0.97モル)、電気伝導率が8×10
-5S・cm-1のイオン交換水(108.48g、6.0
モル)、そしてシュウ酸(0.30g, 3.32×1
03モル)を収容した後、60℃、6時間の条件で加熱
撹拌することにより、フェニルトリメトキシシランおよ
びメチルトリメトキシシラン及びアクリルポリマー溶液
の加水分解を行った。次いで、容器内にプロピレングリ
コールモノメチルエーテルを加えた後、エバポレーター
を用いて加水分解により副生したメタノールを除去し
た。そして、最終的に固形分を45重量%に調整したポ
リシロキサンを含有するプロピレングリコールモノメチ
ルエーテル溶液を得た。これを「ポリシロキサン溶液3
(PS3)」とする。
[Production of Polysiloxane Solution 3 (PS3)] (a) Acrylic polymer solution 1 In a vessel equipped with a stirrer, methyl methacrylate (450
g, 4.50 mol), methacryloxypropyltrimethoxysilane (50 g, 0.20 mol), propylene glycol monomethyl ether (600 g), and 2,2′-azobis- (2.4-dimethylvaleronitrile) ( (35 g, 0.14 mol), and then the system is purged with nitrogen. Thereafter, the temperature in the reaction vessel is set at 70 ° C., and the mixture is stirred for 6 hours. Finally, the solid content concentration was adjusted to 45% by weight to obtain a propylene glycol monomethyl ether solution containing an acrylic polymer. This is designated as “acryl polymer solution 1”. (b) Polysiloxane solution 3 Acrylic polymer solution (133.3) was placed in a container equipped with a stirrer.
3g), methyltrimethoxysilane (231.36 g,
1.70 mol), phenyltrimethoxysilane (19
3.48 g, 0.97 mol), having an electric conductivity of 8 × 10
-5 Scm-1 ion-exchanged water (108.48 g, 6.0
Mol) and oxalic acid (0.30 g, 3.32 × 1
After that, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and the acrylic polymer solution were hydrolyzed by heating and stirring at 60 ° C. for 6 hours. Next, propylene glycol monomethyl ether was added into the container, and then methanol produced as a by-product of hydrolysis was removed using an evaporator. And finally, a propylene glycol monomethyl ether solution containing polysiloxane whose solid content was adjusted to 45% by weight was obtained. This is called "polysiloxane solution 3"
(PS3). "

【0065】[アクリルポリマー溶液2の製造]撹拌機
付き容器内に、メチルメタアクリレート(325g、
3.25モル)、スチレン(25g、0.24モル)、
メタクリル酸(75g、0.85モル)、シクロヘキセ
ンオキシド含有アクリレート(ダイセル化学工業(株)製
サイクロマーA200、75g、0.38モル)、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル(600g)、そ
して2,2'-アゾビス−(2.4−ジメチルバレロニト
リル)(35g, 0.14モル)を収容した後、系内
を窒素置換する。その後、反応容器内温度が70℃に設
定し6時間撹拌する。最終的に固形分濃度を45重量%
に調製しアクリルポリマーを含有するプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル溶液を得た。これを「アクリル
ポリマー溶液2」とする。
[Production of Acrylic Polymer Solution 2] In a vessel equipped with a stirrer, methyl methacrylate (325 g,
3.25 mol), styrene (25 g, 0.24 mol),
Methacrylic acid (75 g, 0.85 mol), acrylate containing cyclohexene oxide (Cyclomer A200, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., 75 g, 0.38 mol), propylene glycol monomethyl ether (600 g), and 2,2′-azobis After containing-(2.4-dimethylvaleronitrile) (35 g, 0.14 mol), the system is purged with nitrogen. Thereafter, the temperature in the reaction vessel is set at 70 ° C., and the mixture is stirred for 6 hours. Finally the solid content concentration is 45% by weight
To obtain a propylene glycol monomethyl ether solution containing an acrylic polymer. This is designated as “acrylic polymer solution 2”.

【0066】[コア形成用の光導波路形成用硬化性組成
物Aの調製]上述したポリシロキサン溶液1(PS1)の固形
分換算100重量部に対し、光酸発生剤(みどり化学
(株)社製 TPS−105)1重量部、酸拡散制御剤と
してトリオクチルアミン0.005重量部、表面張力低
下剤(東レ・ダウコーニング(株)製SH28PA)0.
01重量部を添加し、均一に混合し、0.5μmフィル
ターで濾過することにより、コア部分形成用の光導波路
形成用硬化性組成物Aを得た。組成物Aを高圧水銀灯で光
量50mJ/cm2で光照射して形成した硬化膜の線膨張率は
90ppm/Kであった。
[Preparation of Curable Composition A for Forming Optical Waveguide for Forming Core] A photoacid generator (Midori Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight of TPS-105), 0.005 part by weight of trioctylamine as an acid diffusion controller, and a surface tension reducing agent (SH28PA manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.)
01 parts by weight were added, mixed uniformly, and filtered with a 0.5 μm filter to obtain a curable composition A for forming an optical waveguide for forming a core portion. The linear expansion coefficient of the cured film formed by irradiating Composition A with light with a high-pressure mercury lamp at a light intensity of 50 mJ / cm 2 was 90 ppm / K.

【0067】[クラッド形成用の光導波路形成用硬化性
組成物Bの調製]上述したポリシロキサン溶液2(PS2)の
固形分換算100重量部と硬化触媒としてジブチルスズ
ジラウレート 1部を添加し、均一に混合し、を0.5
μmフィルターで濾過することにより、クラッド層形成
用の光導波路形成用硬化性組成物Bを得た。組成物Bを2
00℃、1時間加熱して形成した硬化膜の線膨張率は9
5ppm/Kであった。
[Preparation of Curable Composition B for Forming Optical Waveguide for Forming Cladding] 100 parts by weight of the above-mentioned polysiloxane solution 2 (PS2) in solid content and 1 part of dibutyltin dilaurate as a curing catalyst were added, and the mixture was uniformly mixed. Mix and add 0.5
By filtering through a μm filter, a curable composition B for forming an optical waveguide for forming a clad layer was obtained. Composition B 2
The linear expansion coefficient of the cured film formed by heating at 00 ° C. for 1 hour is 9
It was 5 ppm / K.

【0068】[クラッド形成用の光導波路形成用硬化性
組成物Cの調製]上述したポリシロキサン溶液2(PS2)の
固形分換算100重量部に対し、光酸発生剤(みどり化
学(株)社製 TPS−105)2重量部、光増感剤(9-
ヒドロキシメチルアントラセン)0.7重量部、表面張
力低下剤(東レ・ダウコーニング(株)製SH28PA)
0.01重量部を添加し、均一に混合し、0.5μmフ
ィルターで濾過することにより、クラッド層形成用の光
導波路形成用硬化性組成物Cを得た。組成物Aを高圧水銀
灯で光量50mJ/cm2で光照射して形成した硬化膜の線膨
張率は95ppm/Kであった。
[Preparation of Curable Composition C for Forming Optical Waveguide for Forming Cladding] A photoacid generator (Midori Chemical Co., Ltd.) was added to 100 parts by weight of the above-mentioned polysiloxane solution 2 (PS2) in terms of solid content. 2 parts by weight of TPS-105, photosensitizer (9-
(Hydroxymethylanthracene) 0.7 parts by weight, surface tension reducing agent (SH28PA manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.)
0.01 part by weight was added, mixed uniformly, and filtered with a 0.5 μm filter to obtain a curable composition C for forming an optical waveguide for forming a clad layer. The linear expansion coefficient of the cured film formed by irradiating Composition A with light at a light intensity of 50 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp was 95 ppm / K.

【0069】[クラッド形成用の光導波路形成用硬化性
組成物Dの調製]上述したポリシロキサン溶液3(PS3)の
固形分換算100重量部に対し、光酸発生剤(みどり化
学(株)社製 TPS−105)1重量部、光増感剤(9-
ヒドロキシメチルアントラセン)0.2重量部、表面張
力低下剤(東レ・ダウコーニング(株)製SH28PA)
0.01重量部を添加し、均一に混合し、0.5μmフ
ィルターで濾過することにより、クラッド層形成用の光
導波路形成用硬化性組成物Dを得た。組成物Aを高圧水銀
灯で光量50mJ/cm2で光照射して形成した硬化膜の線膨
張率は110ppm/Kであった。
[Preparation of Curable Composition D for Forming Optical Waveguide for Forming Clad] A photoacid generator (Midori Chemical Co., Ltd.) was added to 100 parts by weight of the above-mentioned polysiloxane solution 3 (PS3) in terms of solid content. TPS-105) 1 part by weight, photosensitizer (9-
(Hydroxymethylanthracene) 0.2 parts by weight, surface tension reducing agent (SH28PA manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.)
0.01 part by weight was added, mixed uniformly, and filtered with a 0.5 μm filter to obtain a curable composition D for forming an optical waveguide for forming a clad layer. The linear expansion coefficient of the cured film formed by irradiating Composition A with light with a high-pressure mercury lamp at a light intensity of 50 mJ / cm 2 was 110 ppm / K.

【0070】[コア形成用の光導波路形成用硬化組成物E
の調製]上述したアクリルポリマー溶液2の固形分換算
100重量部に対し、光酸発生剤(みどり化学(株)社
製 TPS−105)1重量部、酸拡散制御剤(トリオク
チルアミン)0.05重量部、光増感剤(9-ヒドロキシ
メチルアントラセン)0.2重量部、表面張力低下剤
(東レ・ダウコーニング(株)製SH28PA)0.01
重量部を添加し、均一に混合し、0.5μmフィルター
で濾過することにより、コア部分形成用の光導波路形成
用硬化性組成物Eを得た。組成物Eを高圧水銀灯で光量5
0mJ/cm2で光照射して形成した硬化膜の線膨張率は14
0ppm/Kであった。 [クラッド形成用の光導波路形成用硬化性組成物Fの調
製]上述したアクリルポリマー溶液1の固形分換算10
0重量部に対し、光酸発生剤(みどり化学(株)社製
TPS−105)1重量部、光増感剤(9-ヒドロキシメチ
ルアントラセン)0.2重量部、表面張力低下剤(東レ
・ダウコーニング(株)製SH28PA)0.01重量部
を添加し、均一に混合し、0.5μmフィルターで濾過
することにより、コア部分形成用の光導波路形成用硬化
性組成物Fを得た。組成物Fを高圧水銀灯で光量50mJ/c
m2で光照射して形成した硬化膜の線膨張率は200ppm/
Kであった。
[Cured composition E for forming an optical waveguide for forming a core]
Preparation] 1 part by weight of a photoacid generator (TPS-105, manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd.) and 100 parts by weight of the above-mentioned acrylic polymer solution 2 in terms of solid content, and 0.1 part of an acid diffusion controller (trioctylamine). 05 parts by weight, photosensitizer (9-hydroxymethylanthracene) 0.2 parts by weight, surface tension reducing agent (SH28PA manufactured by Dow Corning Toray) 0.01
A weight part was added, mixed uniformly, and filtered with a 0.5 μm filter to obtain a curable composition E for forming an optical waveguide for forming a core portion. Composition E was irradiated with a high pressure mercury lamp with a light intensity of 5
The linear expansion coefficient of the cured film formed by light irradiation at 0 mJ / cm 2 is 14
It was 0 ppm / K. [Preparation of Curable Composition F for Forming Optical Waveguide for Forming Cladding] Solid content of acrylic polymer solution 1 described above was calculated as 10
0 parts by weight of photoacid generator (Midori Chemical Co., Ltd.)
1 part by weight of TPS-105), 0.2 part by weight of a photosensitizer (9-hydroxymethylanthracene), and 0.01 part by weight of a surface tension reducing agent (SH28PA manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.) were added. Then, the mixture was filtered through a 0.5 μm filter to obtain a curable composition F for forming an optical waveguide for forming a core portion. Composition F was irradiated with a high-pressure mercury lamp at a light intensity of 50 mJ / c.
linear expansion coefficient of the cured film formed by light irradiation in m 2 is 200 ppm /
It was K.

【0071】[光導波路の評価結果]前述した試験方法に
基づき、実施例および比較例において調製した組成物を
用いて形成した光導波路を評価した結果を表1に示す。
表1より、コア部分の線膨張率が150ppm/K以下で、
コア部分とクラッド層の線膨張率の差が50ppm/K以下
である光導波路は耐ヒートサイクル性が良好であるのに
対し、比較例に示すようにコア部分の線膨張率が150
ppm/Kを越え、コア部分とクラッド層の線膨張率の差が
50ppm/Kを越える光導波路は耐ヒートサイクル性が低
い結果を示した。このことから、本発明に示すコア部分
及びクラッド層の線膨張率を制御することで耐ヒートサ
イクル性に優れた光導波路を製造できることが明らかに
なった。
[Evaluation Results of Optical Waveguide] Table 1 shows the results of evaluating optical waveguides formed using the compositions prepared in the examples and comparative examples based on the above-described test method.
From Table 1, the coefficient of linear expansion of the core is 150 ppm / K or less,
An optical waveguide having a difference in linear expansion coefficient between the core portion and the cladding layer of 50 ppm / K or less has good heat cycle resistance, whereas the core portion has a linear expansion coefficient of 150 ppm as shown in the comparative example.
An optical waveguide exceeding ppm / K and having a difference in linear expansion coefficient between the core portion and the cladding layer exceeding 50 ppm / K showed a low heat cycle resistance. From this, it became clear that an optical waveguide excellent in heat cycle resistance can be manufactured by controlling the linear expansion coefficients of the core portion and the cladding layer shown in the present invention.

【0072】[0072]

【表1】 *UV;高圧水銀灯、大気下、光量50mJ/cm2で硬化[Table 1] * UV; high-pressure mercury lamp under the atmosphere, curing in light intensity 50 mJ / cm 2

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明によれば、ヒートサイクル耐久
性、光学特性に優れた光導波路を提供することができ
る。
According to the present invention, an optical waveguide having excellent heat cycle durability and optical characteristics can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光導波路の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical waveguide of the present invention.

【図2】(a)〜(e)は、光導波路の製造方法の一部工
程図である。
FIGS. 2A to 2E are partial process diagrams of a method for manufacturing an optical waveguide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 基板 13 下部クラッド層 14 コア用薄膜 15 コア部分 16 光線 17 上部クラッド層 19 フォトマスク 12 Substrate 13 Lower cladding layer 14 Core thin film 15 core part 16 rays 17 Upper cladding layer 19 Photomask

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇高 友広 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 2H047 KA03 PA02 PA21 PA24 PA28 QA05    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Tomohiro Utaka             Jay 11-2-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo             SRL Co., Ltd. F term (reference) 2H047 KA03 PA02 PA21 PA24 PA28                       QA05

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下部クラッド層、コア部分、上部クラッド
層から構成され、それらのいずれか1層がシリカ系化合
物から形成されるパターン化された光導波路であって、
コア部分の線膨張率βが150ppm/K以下であり、かつ、コ
ア部分とクラッド層の線膨張率の差Δβが50ppm/K以下
であることを特徴とする光導波路。
1. A patterned optical waveguide comprising a lower cladding layer, a core portion, and an upper cladding layer, any one of which is formed from a silica-based compound,
An optical waveguide, wherein a linear expansion coefficient β of a core portion is 150 ppm / K or less, and a difference Δβ between linear expansion coefficients of the core portion and the cladding layer is 50 ppm / K or less.
【請求項2】 光導波路が線膨張率βが100ppm以下であ
る基材上に形成されていることを特徴とする請求項1記
載の光導波路。
2. The optical waveguide according to claim 1, wherein the optical waveguide is formed on a base material having a linear expansion coefficient β of 100 ppm or less.
【請求項3】 シリカ系化合物が下記一般式(1)で表
される加水分解性シラン化合物、その加水分解物および
その縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つの化
合物の硬化物であることを特徴とする請求項1記載の光
導波路。 RmSi(X)4-m (1) (Rは炭素数1〜12の非加水分解性の有機基、Xは加水
分解性基、mは0〜3である)
3. The method according to claim 1, wherein the silica-based compound is a cured product of at least one compound selected from the group consisting of a hydrolyzable silane compound represented by the following general formula (1), a hydrolyzate thereof and a condensate thereof. The optical waveguide according to claim 1, wherein: RmSi (X) 4-m (1) (R is a non-hydrolyzable organic group having 1 to 12 carbon atoms, X is a hydrolyzable group, and m is 0 to 3)
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