JP2008242360A - Film type optical waveguide - Google Patents

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JP2008242360A
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optical waveguide
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Akitsugu Tatara
了嗣 多田羅
Takaaki Uno
高明 宇野
Yuuichi Eriyama
祐一 江利山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film type optical waveguide which is superior in bending durability and transparency. <P>SOLUTION: The film type optical waveguide 24 includes a cured film layer 8, a lower clad layer 10 laminated on a top surface of the cured film layer 8, a core part 18 formed on a top surface of the lower clad layer 10 and having a specified width, an upper clad layer 20 laminated on the lower clad layer 10 and core part 18, and a cured film layer 22 laminated on a top surface of the upper clad layer 20. The cured film layers 8 and 22 are formed by optically curing a photocurable resin composition containing (A) 0.1 to 10% by mass of photoacid generator, (B) 15 to 85% by mass of cation polymerizable compound, (C) 0.01 to 10% by mass of radical polymerization initiator, (D) 0.1 to 25% by mass of radical polymerizable compound, (E) 1 to 35% by mass of polyester polyol, and (F) 1 to 35% by mass of elastomer particles of 10 to 1,000 nm measured by an electron microscope method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、フィルム状光導波路に関する。   The present invention relates to a film-shaped optical waveguide.

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及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。従来の光導波路としては、石英系光導波路が代表的であった。しかし、石英系光導波路は、製造時に石英膜の堆積のために高温での長時間の処理が必要であるなど、製造時間が長いこと、光導波路のパターン形成には、光レジストを用いる工程と、危険性の高いガスを用いてエッチングする工程が含まれ、かつ、それらの工程に特殊な装置を必要とするなど、多数の複雑な工程及び特殊な装置を要すること、及び、歩留まりが低いこと等の問題がある。
これらの問題を改善するため、光導波路の工程数の削減、製造時間の短縮化、歩留まりの増大等の生産性の向上を目的に、コア部分とクラッド層の材料として液状の硬化性組成物を用いるポリマー系光導波路が、近年提案されている。
一例として、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリイミドを構成要素とするポリイミド系光導波路において、該ポリイミドが特定の構造式で表されるフッ素化ジアミン若しくはそれを含むジアミンからのポリイミド、又はその混合物であることを特徴とするポリイミド系光導波路が提案されている(特許文献1)。
このポリイミド系光導波路は、良好な伝送特性(低導波路損失)を有し、優れた耐熱性を有するものである。
また他の例として、(A)ウレタン結合を介在させて結合された、ラジカル重合性反応基を含む側鎖部分を有する構成単位と、重合性を有しない側鎖を有する構成単位とを含む共重合体、(B)分子内に1個以上のエチレン性不飽和基を有し、分子量が1,000未満であり、0.1MPaにおける沸点が130℃以上である化合物、及び(C)光ラジカル重合開始剤を含有する光導波路用感光性樹脂組成物が提案されている(特許文献2)。
この感光性樹脂組成物によると、形状の精度が高くかつ高温高湿下における伝送特性の低下を抑えた光導波路を形成することができる。
特開平4−9807号公報 特開2006−146162号公報
In the multimedia era, optical waveguides are attracting attention as optical transmission media because of the demand for large capacity and high speed information processing in optical communication systems and computers. A typical example of a conventional optical waveguide is a silica-based optical waveguide. However, silica-based optical waveguides require a long process time at a high temperature for the deposition of a quartz film at the time of manufacture. Etching with a high-risk gas is included, and special processes are required for these processes. Many complicated processes and special apparatuses are required, and the yield is low. There are problems such as.
In order to improve these problems, a liquid curable composition is used as a material for the core portion and the cladding layer for the purpose of improving productivity such as reduction in the number of steps of the optical waveguide, shortening of manufacturing time, and increase in yield. A polymer-based optical waveguide to be used has recently been proposed.
As an example, in a polyimide-based optical waveguide whose component is a polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine, the polyimide is a fluorinated diamine represented by a specific structural formula or a polyimide from a diamine containing the same, or A polyimide optical waveguide characterized by being a mixture thereof has been proposed (Patent Document 1).
This polyimide optical waveguide has good transmission characteristics (low waveguide loss) and has excellent heat resistance.
As another example, (A) a copolymer containing a structural unit having a side chain portion containing a radically polymerizable reactive group bonded via a urethane bond and a structural unit having a side chain that is not polymerizable. A polymer, (B) a compound having one or more ethylenically unsaturated groups in the molecule, a molecular weight of less than 1,000, and a boiling point of 130 ° C. or higher at 0.1 MPa, and (C) a photoradical A photosensitive resin composition for an optical waveguide containing a polymerization initiator has been proposed (Patent Document 2).
According to this photosensitive resin composition, it is possible to form an optical waveguide having high shape accuracy and suppressing deterioration in transmission characteristics under high temperature and high humidity.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-9807 JP 2006-146162 A

従来の光導波路は、フィルム状の硬化物(フィルム状光導波路)の状態で、繰り返し屈曲させると、破断やクラックを生じ、良好な伝送特性を維持できないという問題がある。
一方、フィルム状光導波路の下面に、発光素子等の他の部材を固着させる時に、フィルム状光導波路を上方から透視して位置合わせをすることから、フィルム状光導波路は、高い透明性を有することが望まれている。
そこで、本発明者は、屈曲耐久性及び透明性に優れたフィルム状光導波路を提供することを目的とする。
When the conventional optical waveguide is repeatedly bent in the state of a film-like cured product (film-shaped optical waveguide), there is a problem that breakage and cracks occur, and good transmission characteristics cannot be maintained.
On the other hand, when another member such as a light emitting element is fixed to the lower surface of the film-shaped optical waveguide, the film-shaped optical waveguide has high transparency because the film-shaped optical waveguide is seen through from above and aligned. It is hoped that.
Then, this inventor aims at providing the film-form optical waveguide excellent in bending durability and transparency.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路において、下部クラッド層の下面、及び上部クラッド層の上面に、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物からなる硬化膜層を設ければ、屈曲耐久性と透明性に優れたフィルム状光導波路が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の[1]〜[4]を提供するものである。
[1] 下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを有するフィルム状光導波路であって、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の各々の外表面に、下記の成分(A)〜(D)及び(F)を含む光硬化性樹脂組成物を光硬化させてなる硬化膜層を有することを特徴とするフィルム状光導波路。
(A)光酸発生剤
(B)カチオン重合性化合物
(C)ラジカル重合開始剤
(D)ラジカル重合性化合物
(F)電子顕微鏡法で測定した数平均粒径が10〜1,000nmであるエラストマー粒子
[2] 前記光硬化性樹脂組成物全量に対する前記成分(A)〜(D)及び(F)の含有率が下記の通りである、前記[1]に記載のフィルム状光導波路。
(A)光酸発生剤 0.1〜10質量%
(B)カチオン重合性化合物 15〜85質量%
(C)ラジカル重合開始剤 0.01〜10質量%
(D)ラジカル重合性化合物 0.1〜25質量%
(F)電子顕微鏡法で測定した数平均粒径が10〜1,000nmであるエラストマー粒子 1〜35質量%
[3] 前記光硬化性樹脂組成物が、(E)ポリエーテルポリオールを該組成物全量の1〜35質量%の含有率で含む、前記[1]又は[2]に記載のフィルム状光導波路。
[4] 前記硬化膜層は、厚みが10μmである場合に、405nmの波長の光に対して、80%以上の透過率を有する前記[1]〜[3]のいずれかに記載のフィルム状光導波路。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor, in an optical waveguide including a lower cladding layer, a core portion, and an upper cladding layer, on the lower surface of the lower cladding layer and the upper surface of the upper cladding layer, It has been found that if a cured film layer made of a photocurable resin composition having a specific component composition is provided, a film-like optical waveguide excellent in bending durability and transparency can be obtained, and the present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
[1] A film-shaped optical waveguide having a lower clad layer, a core portion, and an upper clad layer, wherein the following components (A) to (A) are formed on the outer surfaces of the lower clad layer and the upper clad layer: A film-like optical waveguide comprising a cured film layer obtained by photocuring a photocurable resin composition containing D) and (F).
(A) Photoacid generator (B) Cationic polymerizable compound (C) Radical polymerization initiator (D) Radical polymerizable compound (F) Elastomer having a number average particle size measured by electron microscopy of 10 to 1,000 nm Particle [2] The film-shaped optical waveguide according to [1], wherein the content of the components (A) to (D) and (F) with respect to the total amount of the photocurable resin composition is as follows.
(A) Photoacid generator 0.1-10 mass%
(B) Cation polymerizable compound 15-85 mass%
(C) Radical polymerization initiator 0.01 to 10% by mass
(D) Radical polymerizable compound 0.1-25 mass%
(F) Elastomer particles having a number average particle diameter of 10 to 1,000 nm measured by electron microscopy 1 to 35% by mass
[3] The film-shaped optical waveguide according to [1] or [2], wherein the photocurable resin composition contains (E) a polyether polyol at a content of 1 to 35% by mass of the total amount of the composition. .
[4] The cured film layer according to any one of [1] to [3], wherein the cured film layer has a transmittance of 80% or more with respect to light having a wavelength of 405 nm when the thickness is 10 μm. Optical waveguide.

本発明のフィルム状光導波路は、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物からなる硬化膜層を備えているため、繰り返しの屈曲に対しても破断やクラックを生じることがなく、良好な伝送特性を維持することができる。
また、本発明のフィルム状光導波路は、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物からなる硬化膜層が、高い透明性を有するため、フィルム状光導波路と発光素子等の他の部材とを固着させる際に、フィルム状光導波路を透視して、容易かつ正確に位置合わせを行なうことができる。
Since the film-shaped optical waveguide of the present invention includes a cured film layer made of a photocurable resin composition having a specific component composition, the film-shaped optical waveguide does not cause breakage or cracking even when it is repeatedly bent. Transmission characteristics can be maintained.
Moreover, since the cured film layer which consists of a photocurable resin composition which has a specific component composition has high transparency, the film-form optical waveguide of this invention, and other members, such as a film-form optical waveguide and a light emitting element, When fixing the film, the film-shaped optical waveguide can be seen through and alignment can be performed easily and accurately.

本発明のフィルム状光導波路は、下部クラッド層、コア部分、及び上部クラッド層を有し、かつ、下部クラッド層及び上部クラッド層の各々の外表面(具体的には、下部クラッド層の下面、及び、上部クラッド層の上面)に、複数種の特定の成分を含む光硬化性樹脂組成物の硬化体からなる硬化膜層を有するものである。
まず、硬化膜層を形成する光硬化性樹脂組成物の成分(A)〜(D)、(F)及び必要に応じて配合される他の成分について詳述する。
The film-shaped optical waveguide of the present invention has a lower cladding layer, a core portion, and an upper cladding layer, and each outer surface of the lower cladding layer and the upper cladding layer (specifically, the lower surface of the lower cladding layer, And the upper surface of an upper clad layer has a cured film layer which consists of a hardening body of the photocurable resin composition containing several types of specific components.
First, components (A) to (D) and (F) of the photocurable resin composition forming the cured film layer and other components to be blended as necessary will be described in detail.

成分(A)
本発明の組成物に用いられる成分(A)は、光酸発生剤であり、光を受けることによりルイス酸を放出する光カチオン重合開始剤である。
Ingredient (A)
Component (A) used in the composition of the present invention is a photoacid generator, and is a photocationic polymerization initiator that releases Lewis acid upon receiving light.

光酸発生剤の例として、例えば、下記一般式(1)で表される構造を有するオニウム塩が挙げられる。このオニウム塩は、400nm未満に実質的な光吸収波長を有する。
[R Z]+m[MXn+m−m (1)
(式中、カチオンはオニウムイオンであり、ZはS、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、I、Br、ClまたはN≡Nを示し、R、R、RおよびRは、互いに同一または異なる有機基を示す。a、b、cおよびdは、それぞれ0〜3の整数であって、(a+b+c+d−m)はZの価数に等しい。Mは、ハロゲン化物錯体[MXn+m]の中心原子を構成する金属またはメタロイドを示し、例えばB、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Co等である。Xは例えばF、Cl、Br等のハロゲン原子であり、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。〕
Examples of the photoacid generator include an onium salt having a structure represented by the following general formula (1). This onium salt has a substantial light absorption wavelength below 400 nm.
[R 1 a R 2 b R 3 c R 4 d Z] + m [MX n + m] -m (1)
(Wherein the cation is an onium ion, Z represents S, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, I, Br, Cl, or N≡N, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represents the same or different organic group, a, b, c and d are each an integer of 0 to 3, and (a + b + c + dm) is equal to the valence of Z. M is a halide. The metal or metalloid which comprises the central atom of a complex [MXn + m ] is shown, for example, B, P, As, Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, X is a halogen atom such as F, Cl, Br, etc., m is the net charge of the halide complex ion, and n is the valence of M.]

前記一般式(1)において、オニウムイオンの具体例としては、ジフェニルヨードニウム、4−メトキシジフェニルヨードニウム、ビス(4−メチルフェニル)ヨードニウム、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム等のジアリールヨードニウムや、トリフェニルスルホニウム、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウム等のトリアリールスルホニウムや、ビス[4−(ジフェニルスルホニオ)−フェニル]スルフィド、ビス[4−(ジ(4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル)スルホニオ)−フェニル]スルフィド、η−2,4−(シクロペンタジエニル)[1,2,3,4,5,6−η]−(メチルエチル)−ベンゼン]−鉄(1+)等が挙げられる。
前記一般式(1)において、アニオン[MXn+m]の具体例としては、テトラフルオロボレート(BF )、ヘキサフルオロホスフェート(PF )、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF )、ヘキサフルオロアルセネート(AsF )、ヘキサクロロアンチモネート(SbCl )等が挙げられる。
また、一般式[MX(OH)]で表されるアニオンを有するオニウム塩を使用することができる。さらに、過塩素酸イオン(ClO )、トリフルオロメタンスルフォン酸イオン(CFSO )、フルオロスルフォン酸イオン(FSO )、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アニオン、トリニトロトルエンスルフォン酸アニオン等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。
In the general formula (1), specific examples of onium ions include diphenyliodonium, 4-methoxydiphenyliodonium, bis (4-methylphenyl) iodonium, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium, bis (dodecylphenyl). Diaryliodonium such as iodonium, triarylsulfonium such as triphenylsulfonium and diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium, bis [4- (diphenylsulfonio) -phenyl] sulfide, bis [4- (di (4- ( 2-hydroxyethyl) phenyl) sulfonio) -phenyl] sulfide, η 5 -2,4- (cyclopentadienyl) [1,2,3,4,5,6-η]-(methylethyl) -benzene] -Iron (1+) etc. are mentioned.
In the general formula (1), specific examples of the anion [MX n + m ] include tetrafluoroborate (BF 4 ), hexafluorophosphate (PF 6 ), hexafluoroantimonate (SbF 6 ), hexafluoroarce. Nate (AsF 6 ), hexachloroantimonate (SbCl 6 ) and the like.
Moreover, the onium salt which has an anion represented with general formula [MXn (OH) < - >] can be used. Further, perchlorate ion (ClO 4 ), trifluoromethane sulfonate ion (CF 3 SO 3 ), fluorosulfonate ion (FSO 3 ), toluene sulfonate ion, trinitrobenzene sulfonate anion, trinitrotoluene sulfonate Onium salts having other anions such as anions can also be used.

本発明で好ましく用いられる光酸発生剤は、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等の芳香族オニウム塩等である。例えば特開昭50−151996号公報、特開昭50−158680号公報等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号公報等に記載のVIA族芳香族オニウム塩、特開昭50−158698号公報等に記載の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号公報等に記載のオキソスルホキソニウム塩、特開昭49−17040号公報等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等が好ましい。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等も挙げることができる。   Photoacid generators preferably used in the present invention are aromatic onium salts such as diaryliodonium salts and triarylsulfonium salts. For example, aromatic halonium salts described in JP-A-50-151996, JP-A-50-158680, etc., JP-A-50-151997, JP-A 52-30899, JP-A 56- Group VIA aromatic onium salts described in Japanese Patent No. 55420, Japanese Patent Laid-Open No. 55-125105, Group VA aromatic onium salts described in Japanese Patent Laid-Open No. 50-158698, Japanese Patent Laid-Open No. 56-8428 Oxosulfoxonium salts described in JP-A-56-149402 and JP-A-57-192429, aromatic diazonium salts described in JP-A-49-17040, U.S. Pat. The thiobililium salts described in 139, 655 are preferred. Moreover, an iron / allene complex, an aluminum complex / photolytic silicon compound-based initiator, and the like can also be mentioned.

光酸発生剤の市販品の例としては、アデカオプトマーSP−150、SP−151、SP−170、SP−172(以上、旭電化工業社製)、UVI−6950、UVI−6970、UVI−6974、UVI−6990(以上、ユニオンカーバイド社製)、Irgacure 261(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、CI−2481、CI−2624、CI−2639、CI−2064(以上、日本曹達社製)、CD−1010、CD−1011、CD−1012(以上、サートマー社製)、DTS−102、DTS−103、NAT−103、NDS−103、TPS−103、MDS−103、MPI−103、BBI−103(以上、みどり化学社製)、PCI−061T、PCI−062T、PCI−020T、PCI−022T(以上、日本化薬社製)、CPI−100A、CPI−110A、K−1(以上、サンアプロ株式会社製)等が挙げられる。
これらのうち、アデカオプトマーSP−170、SP−172、UVI−6970、UVI−6974、CD−1012、MPI−103、CPI−100A、CPI−110A、K−1は、樹脂組成物に高い光硬化感度を発現させることができることから特に好ましい。
光酸発生剤は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、光酸発生剤による酸の発生を促進させるために、増感剤を併用してもよい。増感剤の例としては、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン、ヒドロキシアセトフェノン、ジヒドロキシジフェニルメタン等が挙げられる。
Examples of commercially available photoacid generators include Adekaoptomer SP-150, SP-151, SP-170, SP-172 (above, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), UVI-6950, UVI-6970, UVI- 6974, UVI-6990 (manufactured by Union Carbide), Irgacure 261 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), CI-2481, CI-2624, CI-2638, CI-2064 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), CD-1010, CD-1011, CD-1012 (manufactured by Sartomer), DTS-102, DTS-103, NAT-103, NDS-103, TPS-103, MDS-103, MPI-103, BBI-103 (Midori Chemical Co., Ltd.), PCI-061T, PCI-062T, PCI-020T, PCI -022T (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.), CPI-100A, CPI-110A, K-1 (above, San Apro Co., Ltd.) and the like.
Among these, Adeka optomer SP-170, SP-172, UVI-6970, UVI-6974, CD-1012, MPI-103, CPI-100A, CPI-110A, K-1 are high light in the resin composition. It is particularly preferable because curing sensitivity can be expressed.
A photo-acid generator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
A sensitizer may be used in combination in order to promote the generation of acid by the photoacid generator. Examples of the sensitizer include dihydroxybenzene, trihydroxybenzene, hydroxyacetophenone, dihydroxydiphenylmethane, and the like.

本発明における成分(A)の含有量は、組成物全量に対して、好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.2〜8質量%、特に好ましくは1〜8質量%である。成分(A)の含有量が0.1質量%未満である場合、得られる樹脂組成物の放射線硬化性が低下し、十分な屈曲耐久性を有するフィルム状光導波路を得ることが出来ない場合がある。一方、10質量%を超える場合には、樹脂組成物を放射線硬化させるときに、十分な光透過性を得ることが出来ず、硬化不良を生じる。   The content of the component (A) in the present invention is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 8% by mass, and particularly preferably 1 to 8% by mass with respect to the total amount of the composition. . When the content of the component (A) is less than 0.1% by mass, the resulting resin composition has reduced radiation curability, and a film-shaped optical waveguide having sufficient bending durability may not be obtained. is there. On the other hand, when it exceeds 10 mass%, when the resin composition is radiation-cured, sufficient light transmittance cannot be obtained, resulting in poor curing.

成分(B)
本発明の組成物に用いられる成分(B)は、カチオン重合性化合物であり、カチオン性光重合開始剤の存在下で光照射することにより重合反応や架橋反応を起こす化合物である。
Ingredient (B)
Component (B) used in the composition of the present invention is a cationically polymerizable compound, and is a compound that undergoes a polymerization reaction or a crosslinking reaction when irradiated with light in the presence of a cationic photopolymerization initiator.

(B)カチオン重合性化合物としては、特に限定されるものではないが、1分子中に2個以上の脂環式エポキシ基を有する化合物が好ましい。1分子中に2個以上の脂環式エポキシ基を有する化合物を成分(B)の全量中に50質量%以上含有することにより、良好な硬化速度や機械的強度を保つことができる。   (B) Although it does not specifically limit as a cationically polymerizable compound, The compound which has a 2 or more alicyclic epoxy group in 1 molecule is preferable. By containing 50% by mass or more of the compound having two or more alicyclic epoxy groups in one molecule in the total amount of the component (B), a good curing rate and mechanical strength can be maintained.

(B)カチオン重合性化合物の具体例としては、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シルカルボキシレート、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、ε−カプロラクトン変性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、トリメチルカプロラクトン変性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、β−メチル−δ−バレロラクトン変性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、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、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)、エポキシシクロへキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシシクロ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、ネオペンチルグリコールジ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、グリセリントリ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、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに1種又は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、ブチルフェノール又は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等を挙げることができる。上記のカチオン重合性化合物は、1種単独で又は2種以上組み合わせて(B)成分を構成することができる。   (B) Specific examples of the cationically polymerizable compound include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, brominated bisphenol F diglycidyl ether, and brominated bisphenol. S diglycidyl ether, epoxy novolac resin, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol S diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexylcarboxy 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-meta-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexane Silmethyl) adipate, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl-3 ′, 4′-epoxy-6′-methylcyclohexanecarboxylate, ε-caprolactone Modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, trimethylcaprolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, β-methyl-δ-valerolactone Modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate, methylenebis (3,4-epoxycyclohexane), di (3,4-epoxycyclohexylmethyl) of ethylene glycol Ether, ethylenebis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), dioctyl epoxycyclohexahydrophthalate, di-2-ethylhexyl epoxycyclohexahydrophthalate, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6- Hexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ethers; Polyglycidyl ether of a polyether polyol obtained by adding one or more alkylene oxides to a monohydric alcohol Ethers; diglycidyl esters of aliphatic long-chain dibasic acids; monoglycidyl ethers of higher aliphatic alcohols; monoglycidyl ethers of polyether alcohols obtained by adding phenol, cresol, butylphenol or alkylene oxide; higher fatty acids Epoxidized soybean oil; butyl epoxy stearate; octyl epoxy stearate; epoxidized linseed oil; epoxidized polybutadiene and the like. Said cationically polymerizable compound can comprise (B) component individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

これらのカチオン重合性化合物のうち、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シルカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ε−カプロラクトン変性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シルカルボキシレート、トリメチルカプロラクトン変性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、β−メチル−δ−バレロラクトン変性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、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、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、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、トリメチロールプロパントリ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、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等が好ましい。   Among these cationically polymerizable compounds, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexylcarboxylate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, ε-caprolactone modified 3,4-epoxycyclohexyl Methyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexylcarboxylate, trimethylcaprolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, β-methyl-δ-valerolactone modified 3,4-epoxycyclohexyl Methyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, etc. Is preferred.

さらに好ましくは、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シルカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート等の、1分子中に2個以上の脂環式エポキシ基を有する化合物である。良好な硬化速度や機械的強度を保つためには、このエポキシ化合物が成分(B)中に50質量%以上の割合で含有していることが望ましい。   More preferably, two or more alicyclic epoxy groups per molecule, such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexylcarboxylate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, etc. It is a compound which has this. In order to maintain a good curing rate and mechanical strength, it is desirable that this epoxy compound is contained in the component (B) in a proportion of 50% by mass or more.

(B)カチオン重合性化合物の市販品としては、UVR−6100、UVR−6105、UVR−6110、UVR−6128、UVR−6200、UVR−6216(以上、ユニオンカーバイド社製)、セロキサイド2021、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、エポリードGT−300、エポリードGT−301、エポリードGT−302、エポリードGT−400、エポリード401、エポリード403(以上、ダイセル化学工業(株)製)、KRM−2100、KRM−2110、KRM−2199、KRM−2400、KRM−2410、KRM−2408、KRM−2490、KRM−2200、KRM−2720、KRM−2750(以上、旭電化工業(株)製)、Rapi−cure DVE−3、CHVE、PEPC(以上、ISP社製)エピコート828、エピコート812、エピコート1031、エピコート872、エピコートCT508(以上、ジャパンエポキシレジン株式会社製)、XDO(以上、東亞合成株式会社製)、VECOMER 2010、2020、4010、4020(以上、アライドシグナル社製)等を挙げることができる。   (B) Examples of commercially available cationic polymerizable compounds include UVR-6100, UVR-6105, UVR-6110, UVR-6128, UVR-6200, UVR-6216 (manufactured by Union Carbide), Celoxide 2021, and Celoxide 2021P. Celoxide 2081, Celoxide 2083, Celoxide 2085, Epolide GT-300, Epolide GT-301, Epolide GT-302, Epolide GT-400, Epolide 401, Epolide 403 (above, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), KRM-2100 KRM-2110, KRM-2199, KRM-2400, KRM-2410, KRM-2408, KRM-2490, KRM-2200, KRM-2720, KRM-2750 (above, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) , Rapi-cure DVE-3, CHVE, PEPC (above, ISP) Epicoat 828, Epicoat 812, Epicoat 1031, Epicoat 872, Epicoat CT508 (above, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), XDO (above, Toagosei Co., Ltd.) Company-made), VECOMER 2010, 2020, 4010, 4020 (above, made by Allied Signal).

本発明の組成物中における成分(B)の含有量は、組成物全量に対して、好ましくは15〜85質量%、より好ましくは30〜80質量%、特に好ましくは40〜75質量%である。成分(B)の含有量が85質量%を超えると硬化速度が低下し、機械的強度が低下する傾向にあり、一方、15質量%未満の場合は屈曲耐久性が低下する傾向にある。   The content of the component (B) in the composition of the present invention is preferably 15 to 85% by mass, more preferably 30 to 80% by mass, and particularly preferably 40 to 75% by mass with respect to the total amount of the composition. . When the content of the component (B) exceeds 85% by mass, the curing rate tends to decrease and the mechanical strength tends to decrease. On the other hand, when it is less than 15% by mass, the bending durability tends to decrease.

成分(C)
本発明の組成物に用いられる成分(C)は、ラジカル重合開始剤であり、光等の放射線を受けることにより分解し、発生するラジカルによって成分(D)のラジカル重合反応を開始させる化合物である。
Ingredient (C)
Component (C) used in the composition of the present invention is a radical polymerization initiator, which is a compound that decomposes by receiving radiation such as light and initiates the radical polymerization reaction of component (D) by the generated radicals. .

(C)ラジカル重合開始剤の具体例としては、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)、及び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等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−オン等が特に好ましい。上記のラジカル重合開始剤は、1種単独で又は2種以上組み合わせて成分(C)を構成することができる。   Specific examples of the (C) radical polymerization initiator include, for example, acetophenone, acetophenone benzyl ketal, anthraquinone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, carbazole, xanthone, 4- Chlorobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 1,1-dimethoxydeoxybenzoin, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, thioxanthone compound, 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-dimethoxy Benzoyl) -2,4,4-tri-methylpentylphosphine oxide, benzyldimethyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, fluorenone, fluorene, benzaldehyde Benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzophenone, Michler ketone, 3-methylacetophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone (BTTB), and BTTB and xanthene, thioxanthene, Combinations with coumarin, ketocoumarin and other dye sensitizers can be mentioned. Of these, benzyldimethyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1- On or the like is particularly preferable. Said radical polymerization initiator can comprise a component (C) individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明の組成物中における成分(C)の含有量は、組成物全量に対して、好ましくは0.01〜10質量%、より好ましくは0.1〜5質量%である。成分(C)の含有割合が0.01質量%未満である場合には、得られる樹脂組成物のラジカル重合反応速度(硬化速度)が低くなって、光硬化に長い時間を要する傾向がある。一方、成分(C)の含有割合が10質量%を超える場合には、過剰量の重合開始剤が樹脂組成物の硬化特性を低下させることがある。   Content of the component (C) in the composition of this invention becomes like this. Preferably it is 0.01-10 mass% with respect to the composition whole quantity, More preferably, it is 0.1-5 mass%. When the content ratio of the component (C) is less than 0.01% by mass, the radical polymerization reaction rate (curing rate) of the obtained resin composition tends to be low, and photocuring tends to take a long time. On the other hand, when the content rate of a component (C) exceeds 10 mass%, an excess amount of a polymerization initiator may reduce the hardening characteristic of a resin composition.

成分(D)
本発明の組成物に用いられる成分(D)は、ラジカル重合性化合物である。具体的にはエチレン性不飽和結合(C=C)を有する化合物であり、1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有する単官能モノマー、及び1分子中に2個以上のエチレン性不飽和結合を有する多官能モノマーを挙げることができる。
Ingredient (D)
Component (D) used in the composition of the present invention is a radically polymerizable compound. Specifically, it is a compound having an ethylenically unsaturated bond (C = C), a monofunctional monomer having one ethylenically unsaturated bond in one molecule, and two or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule. Mention may be made of polyfunctional monomers having a saturated bond.

単官能モノマー及び多官能モノマーは、各々1種単独で又は2種以上組み合わせるか、あるいは単官能モノマーの少なくとも1種と多官能モノマーの少なくとも1種とを組み合わせて成分(D)を構成することができる。   The monofunctional monomer and the polyfunctional monomer may each be used alone or in combination of two or more, or at least one monofunctional monomer and at least one polyfunctional monomer may be combined to constitute the component (D). it can.

成分(D)中には3官能以上、即ち1分子中に3個以上のエチレン性不飽和結合を有する多官能モノマーが、成分(D)全量を100質量%として、60質量%以上の割合で含有されていることが好ましい。この3官能以上の多官能モノマーのさらに好ましい含有割合は70質量%以上であり、特に好ましくは80質量%以上、最も好ましくは100質量%である。3官能以上の多官能モノマーの含有割合が60質量%以上であると、得られる樹脂組成物の放射線硬化性がより向上する傾向がある。   In the component (D), a polyfunctional monomer having 3 or more functional groups, that is, 3 or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule is 60% by mass or more with the total amount of the component (D) being 100% by mass. It is preferably contained. A more preferable content ratio of the trifunctional or higher polyfunctional monomer is 70% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, and most preferably 100% by mass. When the content ratio of the trifunctional or higher polyfunctional monomer is 60% by mass or more, the radiation curability of the obtained resin composition tends to be further improved.

成分(D)の単官能性モノマーの具体例としては、アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、7−アミノ−3,7−ジメチルオクチル(メタ)アクリレート、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、イソボルニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチルジエチレングリコール(メタ)アクリレート、t−オクチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエン(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドテトラクロロフェニル(メタ)アクリレート、2−テトラクロロフェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、テトラブロモフェニル(メタ)アクリレート、2−テトラブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−トリクロロフェノキシエチル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、2−トリブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドン、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ペンタクロロフェニル(メタ)アクリレート、ペンタブロモフェニル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、メチルトリエチレンジグリコール(メタ)アクリレートで表される化合物等を挙げることができる。   Specific examples of the monofunctional monomer of component (D) include acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, 7-amino-3,7-dimethyloctyl (meth) acrylate, isobutoxymethyl (meth) acrylamide, isobornyloxy Ethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ethyl diethylene glycol (meth) acrylate, t-octyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylamino Ethyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, dicyclopentadiene (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) Acrylate, N, N-dimethyl (meth) acrylamide tetrachlorophenyl (meth) acrylate, 2-tetrachlorophenoxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, tetrabromophenyl (meth) acrylate, 2-tetrabromophenoxy Ethyl (meth) acrylate, 2-trichlorophenoxyethyl (meth) acrylate, tribromophenyl (meth) acrylate, 2-tribromophenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) ) Acrylate, vinylcaprolactam, N-vinylpyrrolidone, phenoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, pentachlorophenyl (meth) a Examples include compounds represented by relate, pentabromophenyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, and methyltriethylenediglycol (meth) acrylate. Can do.

成分(D)の多官能性モノマーの具体例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジイルジメチレンジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(以下「EO」という。)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド(以下「PO」という。)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルの両末端(メタ)アクリル酸付加物、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、EO変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、フェノールノボラックポリグリシジルエーテルの(メタ)アクリレート等を挙げることができる。   Specific examples of the component (D) multifunctional monomer include ethylene glycol di (meth) acrylate, dicyclopentenyl di (meth) acrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, and tricyclodecane. Diyldimethylene di (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate di (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate, caprolactone-modified tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide (hereinafter referred to as “EO”) modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide (hereinafter referred to as “EO”) ("PO")) Modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether end (meth) acrylic acid adduct, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, polyester di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, caprolact Modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, EO modified bisphenol A di (meth) acrylate, PO modified bisphenol A di (meth) acrylate EO-modified hydrogenated bisphenol A di (meth) acrylate, PO-modified hydrogenated bisphenol A di (meth) acrylate, EO-modified bisphenol F di (meth) acrylate, (meth) acrylate of phenol novolac polyglycidyl ether, and the like. it can.

これらの中で、3官能以上の多官能モノマーに該当する上記に例示されたトリ(メタ)アクリレート化合物、テトラ(メタ)アクリレート化合物、ペンタ(メタ)アクリレート化合物、ヘキサ(メタ)アクリレート化合物等が好ましく、中でもトリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートが特に好ましい。   Among these, tri (meth) acrylate compounds, tetra (meth) acrylate compounds, penta (meth) acrylate compounds, hexa (meth) acrylate compounds and the like exemplified above that correspond to polyfunctional monomers having three or more functions are preferable. Among them, tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ditri Methylolpropane tetra (meth) acrylate is particularly preferred.

成分(D)の単官能性モノマーの市販品としては、例えばアロニックスM−101、M−102、M−111、M−113、M−117、M−152、TO−1210(以上、東亞合成(株)製)、KAYARAD TC−110S、R−564、R−128H(以上、日本化薬(株))、ビスコート192、ビスコート220、ビスコート2311HP、ビスコート2000、ビスコート2100、ビスコート2150、ビスコート8F、ビスコート17F(以上、大阪有機化学工業(株)製)等を挙げることができる。   As a commercial item of the monofunctional monomer of component (D), for example, Aronix M-101, M-102, M-111, M-113, M-117, M-152, TO-1210 (above, Toagosei ( KAYARAD TC-110S, R-564, R-128H (Nippon Kayaku Co., Ltd.), biscoat 192, biscoat 220, biscoat 2311HP, biscoat 2000, biscoat 2100, biscoat 2150, biscoat 8F, biscoat 17F (above, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.).

成分(D)の多官能性モノマーの市販品としては、例えば、SA1002(以上、三菱化学(株)製)、ビスコート195、ビスコート230、ビスコート260、ビスコート215、ビスコート310、ビスコート214HP、ビスコート295、ビスコート300、ビスコート360、ビスコートGPT、ビスコート400、ビスコート700、ビスコート540、ビスコート3000、ビスコート3700(以上、大阪有機化学工業(株)製)、カヤラッドR−526、HDDA、NPGDA、TPGDA、MANDA、R−551、R−712、R−604、R−684、PET−30、GPO−303、TMPTA、THE−330、DPHA、DPHA−2H、DPHA−2C、DPHA−2I、D−310、D−330、DPCA−20、DPCA−30、DPCA−60、DPCA−120、DN−0075、DN−2475、T−1420、T−2020、T−2040、TPA−320、TPA−330、RP−1040、RP−2040、R−011、R−300、R−205(以上、日本化薬(株)製)、アロニックスM−210、M−220、M−233、M−240、M−215、M−305、M−309、M−310、M−315、M−325、M−400、M−6200、M−6400(以上、東亞合成(株)製)、ライトアクリレートBP−4EA、BP−4PA、BP−2EA、BP−2PA、DCP−A(以上、共栄社化学(株)製)、ニューフロンティアBPE−4、BR−42M、GX−8345(以上、第一工業製薬(株)製)、ASF−400(以上、新日鐵化学(株)製)、リポキシSP−1506、SP−1507、SP−1509、VR−77、SP−4010、SP−4060(以上、昭和高分子(株)製)、NKエステルA−BPE−4(以上、新中村化学工業(株)製)等を挙げることができる。   Commercially available products of the component (D) polyfunctional monomer include, for example, SA1002 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), biscoat 195, biscoat 230, biscoat 260, biscoat 215, biscoat 310, biscoat 214HP, biscoat 295, Biscoat 300, Biscoat 360, Biscoat GPT, Biscoat 400, Biscoat 700, Biscoat 540, Biscoat 3000, Biscoat 3700 (manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), Kayarad R-526, HDDA, NPGDA, TPGDA, MANDA, R -551, R-712, R-604, R-684, PET-30, GPO-303, TMPTA, THE-330, DPHA, DPHA-2H, DPHA-2C, DPHA-2I, D-310, D-330 , DP A-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120, DN-0075, DN-2475, T-1420, T-2020, T-2040, TPA-320, TPA-330, RP-1040, RP- 2040, R-011, R-300, R-205 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Aronix M-210, M-220, M-233, M-240, M-215, M-305, M-309, M-310, M-315, M-325, M-400, M-6200, M-6400 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), light acrylate BP-4EA, BP-4PA, BP- 2EA, BP-2PA, DCP-A (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), New Frontier BPE-4, BR-42M, GX-8345 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), A F-400 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), lipoxy SP-1506, SP-1507, SP-1509, VR-77, SP-4010, SP-4060 (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) ), NK ester A-BPE-4 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and the like.

本発明の組成物中における成分(D)の含有量は、組成物全量に対して、好ましくは0.1〜25質量%、より好ましくは0.1〜15質量%である。成分(D)を添加することによって、樹脂組成物の放射線硬化性が向上する傾向にあるが、その含有量が25質量%を超えると、フィルム状光導波路の屈曲耐久性が低下するという問題がある。   Content of the component (D) in the composition of this invention becomes like this. Preferably it is 0.1-25 mass% with respect to the composition whole quantity, More preferably, it is 0.1-15 mass%. The addition of component (D) tends to improve the radiation curability of the resin composition. However, when the content exceeds 25% by mass, there is a problem that the bending durability of the film-like optical waveguide is lowered. is there.

成分(E)
本発明の組成物に用いられる成分(E)は、ポリエーテルポリオール化合物である。成分(E)を添加することにより、樹脂組成物の放射線硬化性を改善し、樹脂組成物に光を照射して得られる硬化物の機械的特性(特に弾性率)を向上させることができ、良好な機械的強度を有するフィルム状光導波路を得ることが出来る。
Ingredient (E)
Component (E) used in the composition of the present invention is a polyether polyol compound. By adding the component (E), the radiation curability of the resin composition can be improved, and the mechanical properties (particularly the elastic modulus) of the cured product obtained by irradiating the resin composition with light can be improved. A film-like optical waveguide having good mechanical strength can be obtained.

(E)ポリエーテルポリオールは、1分子中に3個以上の水酸基を有するものが好ましく、1分子中に3〜6個の水酸基を有するものが特に好ましい。1分子中に有する水酸基の数が3個以上のポリエーテルポリオールを用いることにより、十分な放射線硬化性の向上効果が得られ、また、得られる硬化膜の機械的特性が安定する傾向がある。   (E) The polyether polyol preferably has 3 or more hydroxyl groups in one molecule, and particularly preferably has 3 to 6 hydroxyl groups in one molecule. By using a polyether polyol having 3 or more hydroxyl groups in one molecule, a sufficient effect of improving radiation curability can be obtained, and the mechanical properties of the resulting cured film tend to be stable.

(E)ポリエーテルポリオールの具体例としては、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、スクロース、クオドロール等の3価以上の多価アルコールを、エチレンオキシド(EO)、プロピレンオキシド(PO)、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン等の環状エーテル化合物で変性することにより得られるポリエーテルポリオールを挙げることができ、具体的には、EO変性トリメチロールプロパン、PO変性トリメチロールプロパン、テトラヒドロフラン変性トリメチロールプロパン、EO変性グリセリン、PO変性グリセリン、テトラヒドロフラン変性グリセリン、EO変性ペンタエリスリトール、PO変性ペンタエリスリトール、テトラヒドロフラン変性ペンタエリスリトール、EO変性ソルビトール、PO変性ソルビトール、EO変性スクロース、PO変性スクロース、EO変性スクロース、EO変性クオドール等を挙げることができる。上記のポリエーテルポリオールは、1種単独で、又は2種以上組み合わせて、成分(E)を構成することができる。   (E) Specific examples of the polyether polyol include trivalent or higher polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, sucrose, and quadrol, ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO), and butylene oxide. And polyether polyols obtained by modification with a cyclic ether compound such as tetrahydrofuran, specifically, EO-modified trimethylolpropane, PO-modified trimethylolpropane, tetrahydrofuran-modified trimethylolpropane, EO-modified glycerin, PO-modified glycerin, tetrahydrofuran-modified glycerin, EO-modified pentaerythritol, PO-modified pentaerythritol, tetrahydrofuran-modified pentaerythritol, EO-modified SO Bitoru, mention may be made of PO-modified sorbitol, EO modified sucrose, PO-modified sucrose, EO modified sucrose, EO modified Kuodoru like. Said polyether polyol can comprise a component (E) individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(E)ポリエーテルポリオールの市販品としては、サンニックスTP−400、サンニックスGP−600、サンニックスGP−1000、サンニックスSP−750、サンニックスGP−250、サンニックスGP−400、サンニックスGP−600(以上、三洋化成(株)製)、TMP−3Glycol、PNT−4 Glycol、EDA−P−4、EDA−P−8(以上、日本乳化剤(株)製)、G−300、G−400、G−700、T−400、EDP−450、SP−600、SC−800(以上、旭電化工業(株)製)、SCP−400,SCP−1000、SP−1600(以上、阪本薬品工業株式会社製)等を挙げることができる。   (E) Commercially available polyether polyols include Sannix TP-400, Sannix GP-600, Sannix GP-1000, Sannix SP-750, Sannix GP-250, Sannix GP-400, Sannix GP-600 (above, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.), TMP-3Glycol, PNT-4 Glycol, EDA-P-4, EDA-P-8 (above, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), G-300, G -400, G-700, T-400, EDP-450, SP-600, SC-800 (above, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), SCP-400, SCP-1000, SP-1600 (above, Sakamoto Yakuhin) (Manufactured by Kogyo Co., Ltd.).

本発明の組成物中における成分(E)の含有量は、組成物全量に対して、好ましくは1〜35質量%、より好ましくは1〜25質量%、特に好ましくは3〜15質量%である。成分(E)の含有量が1質量%未満である場合には、十分な放射線硬化性が得られず、機械的強度が低下する場合がある。一方、成分(E)の含有割合が35質量%を超える場合には、得られる樹脂組成物の吸水性が増大し、フィルム状光導波路の機械的強度が低下する傾向がある。   The content of the component (E) in the composition of the present invention is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 1 to 25% by mass, and particularly preferably 3 to 15% by mass with respect to the total amount of the composition. . When content of a component (E) is less than 1 mass%, sufficient radiation curability may not be obtained and mechanical strength may fall. On the other hand, when the content rate of a component (E) exceeds 35 mass%, the water absorption of the resin composition obtained increases and there exists a tendency for the mechanical strength of a film-form optical waveguide to fall.

成分(F)
本発明の組成物に用いられる成分(F)は、電子顕微鏡法で測定した数平均粒径10〜1,000nmのエラストマー粒子である。成分(F)を添加することにより、本発明の組成物に光を照射して得られる硬化物の屈曲耐久性を向上させることができる。
成分(F)の数平均粒径は、10〜1,000nm、好ましくは50〜500nmである。数平均粒径が10nm未満であると、組成物の液粘度が増大し、塗工不良を生じることがある。数平均粒径が1,000nmを超えると、屈曲耐久性を向上させる効果が小さくなる場合がある。
Ingredient (F)
Component (F) used in the composition of the present invention is an elastomer particle having a number average particle size of 10 to 1,000 nm measured by electron microscopy. By adding a component (F), the bending durability of the hardened | cured material obtained by irradiating light to the composition of this invention can be improved.
The number average particle diameter of the component (F) is 10 to 1,000 nm, preferably 50 to 500 nm. If the number average particle size is less than 10 nm, the liquid viscosity of the composition increases, which may cause poor coating. When the number average particle diameter exceeds 1,000 nm, the effect of improving the bending durability may be reduced.

(F)数平均粒子径10〜1,000nmのエラストマー粒子の具体例としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/α−オレフィン系共重合体、エチレン/α−オレフィン/ポリエン共重合体、アクリルゴム、ブタジエン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/ブタジエンブロック共重合体、スチレン/イソプレンブロック共重合体等をベース成分とするエラストマー粒子等を挙げることができる。また、コア/シェル型の粒子であってもよく、前記エラストマー粒子の内、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、ブタジエン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/ブタジエンブロック共重合体、スチレン/イソプレンブロック共重合体等を部分架橋したコアに、メチルメタアクリレートポリマーで被覆したエラストマー粒子、メチルメタアクリレート/グリシジルメタアクリレート共重合体で被覆した粒子が特に好ましい。   (F) Specific examples of elastomer particles having a number average particle diameter of 10 to 1,000 nm include polybutadiene, polyisoprene, butadiene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, ethylene / propylene. Copolymer, ethylene / α-olefin copolymer, ethylene / α-olefin / polyene copolymer, acrylic rubber, butadiene / (meth) acrylate copolymer, styrene / butadiene block copolymer, styrene / Examples thereof include elastomer particles containing isoprene block copolymer as a base component. Further, core / shell type particles may be used. Among the elastomer particles, polybutadiene, polyisoprene, styrene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, butadiene / (meth) acrylic acid ester copolymer. In particular, core particles partially crosslinked with styrene / butadiene block copolymer, styrene / isoprene block copolymer, etc., elastomer particles coated with methyl methacrylate polymer, particles coated with methyl methacrylate / glycidyl methacrylate copolymer preferable.

成分(F)のうち、上記のようなコア/シェル型エラストマー粒子の市販品としては、例えば、レジナスボンドRKB(レジナス化成(株)製)、テクノMBS−61、MBS−69(以上、テクノポリマー(株)製)等を挙げることができる。
本発明における成分(F)の含有量は、組成物全量に対して、好ましくは1〜35質量%、より好ましくは5〜25質量%、特に好ましくは10〜20質量%である。該含有量が1質量%未満であると、耐衝撃性及び破壊靭性が低下し、該含有量が35質量%を超えると、組成物の液粘度が増大し、塗工精度が低下する傾向がある。
Among the component (F), examples of commercially available core / shell type elastomer particles as described above include, for example, Resin Bond RKB (manufactured by Resin Chemical Co., Ltd.), Techno MBS-61, MBS-69 (and above, Technopolymer ( And the like).
Content of the component (F) in this invention becomes like this. Preferably it is 1-35 mass% with respect to the composition whole quantity, More preferably, it is 5-25 mass%, Most preferably, it is 10-20 mass%. When the content is less than 1% by mass, impact resistance and fracture toughness are reduced, and when the content exceeds 35% by mass, the liquid viscosity of the composition increases and the coating accuracy tends to decrease. is there.

本発明の光硬化性樹脂組成物には、前記の成分(A)〜(F)以外に、必要に応じて本発明の樹脂組成物の特性を損なわない範囲で、例えば、成分(B)、(D)、及び(E)以外の重合性反応基を有する化合物や、高分子樹脂(例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリクロロプレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー)等を配合することができる。
さらにまた、必要に応じて各種添加剤として、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、老化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を配合することができる。
光硬化性樹脂組成物を調製するには、常法にしたがって前記の各成分を混合撹拌すればよい。
In the photocurable resin composition of the present invention, in addition to the above-mentioned components (A) to (F), as long as the characteristics of the resin composition of the present invention are not impaired as necessary, for example, the component (B), Compounds having polymerizable reactive groups other than (D) and (E), and polymer resins (for example, epoxy resins, acrylic resins, polyamide resins, polyamideimide resins, polyurethane resins, polybutadiene resins, polychloroprene resins, polyethers) Resin, polyester resin, styrene-butadiene block copolymer, petroleum resin, xylene resin, ketone resin, cellulose resin, fluorine-based polymer, silicone-based polymer) and the like.
Furthermore, various additives as necessary, for example, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, silane coupling agents, coating surface improvers, thermal polymerization inhibitors, leveling agents, surfactants, colorants, Storage stabilizers, plasticizers, lubricants, fillers, inorganic particles, anti-aging agents, wettability improvers, antistatic agents and the like can be blended.
In order to prepare the photocurable resin composition, the above-described components may be mixed and stirred according to a conventional method.

本発明の組成物は、成分(A)〜(F)及びその他の添加剤等の適量を攪拌容器に仕込み、通常、30〜70℃、好ましくは50〜60℃の温度で、通常1〜6時間、好ましくは1〜2時間攪拌することによって製造することができる。   The composition of the present invention is charged with appropriate amounts of components (A) to (F) and other additives in a stirring vessel, and is usually 30 to 70 ° C., preferably 50 to 60 ° C., usually 1 to 6. It can be produced by stirring for a period of time, preferably 1-2 hours.

本発明のフィルム状光導波路の光導波路(下部クラッド層、コア部分、上部クラッド層)を形成するための材料としては、光導波路と硬化膜層との接着性の観点から、アクリル系の光硬化性樹脂組成物が好ましく用いられる。アクリル系の光硬化性樹脂組成物を用いて光導波路を形成した場合には、上記硬化膜層との接触面において、表面処理を施すことなく、良好な接着性を得ることができる。アクリル系の光硬化性樹脂組成物としては、例えば、オプスターPJ3074、オプスターPJ3075(以上、JSR社製)等が挙げられる。   The material for forming the optical waveguide (lower clad layer, core portion, upper clad layer) of the film-like optical waveguide of the present invention is an acrylic photocuring from the viewpoint of adhesion between the optical waveguide and the cured film layer. A functional resin composition is preferably used. When an optical waveguide is formed using an acrylic photocurable resin composition, good adhesiveness can be obtained without performing surface treatment on the contact surface with the cured film layer. Examples of the acrylic photocurable resin composition include OPSTAR PJ3074 and OPSTAR PJ3075 (manufactured by JSR Corporation).

次に、図面を参照しつつ、本発明のフィルム状光導波路の一例を説明する。
図1は、本発明の硬化膜層付きフィルム状光導波路の一例を模式的に示す断面図である。
図2は、本発明の硬化膜層付きフィルム状光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
[フィルム状光導波路の構造]
図1中、フィルム状光導波路24は、硬化膜層8と、硬化膜層8の上面に積層して形成された下部クラッド層10と、下部クラッド層10の上面に形成された、特定の幅を有するコア部分18と、下部クラッド層10及びコア部分18の上に積層して形成された上部クラッド層20と、上部クラッド層20の上面に積層して形成された硬化膜層22とからなる。なお、コア部分18は、下部クラッド層10及び上部クラッド層20の中に形成されている。
下部クラッド層、コア部分、及び上部クラッド層の厚さは、特に限定されないが、例えば、下部クラッド層の厚さが1〜200μm、コア部分の厚さが3〜200μm、上部クラッド層の厚さが1〜200μmとなるように定められる。コア部分の幅は、特に限定されないが、例えば、1〜200μmである。
コア部分の屈折率は、下部クラッド層及び上部クラッド層のいずれの屈折率よりも大きいものであることが必要である。例えば、波長400〜1,600nmの光に対して、コア部分の屈折率が1.420〜1.650、下部クラッド層及び上部クラッド層の屈折率が1.400〜1.648であり、かつ、コア部分の屈折率が、2つのクラッド層のいずれの屈折率よりも少なくとも0.1%大きな値であることが好ましい。
Next, an example of the film-like optical waveguide of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a film-shaped optical waveguide with a cured film layer of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a method for producing a film-shaped optical waveguide with a cured film layer of the present invention.
[Structure of film-shaped optical waveguide]
In FIG. 1, the film-shaped optical waveguide 24 includes a cured film layer 8, a lower cladding layer 10 formed by being laminated on the upper surface of the cured film layer 8, and a specific width formed on the upper surface of the lower cladding layer 10. The upper clad layer 20 formed on the lower clad layer 10 and the core portion 18, and the cured film layer 22 formed on the upper surface of the upper clad layer 20. . The core portion 18 is formed in the lower cladding layer 10 and the upper cladding layer 20.
The thicknesses of the lower cladding layer, the core portion, and the upper cladding layer are not particularly limited. For example, the thickness of the lower cladding layer is 1 to 200 μm, the thickness of the core portion is 3 to 200 μm, and the thickness of the upper cladding layer. Is determined to be 1 to 200 μm. Although the width | variety of a core part is not specifically limited, For example, it is 1-200 micrometers.
The refractive index of the core portion needs to be higher than any of the refractive indexes of the lower cladding layer and the upper cladding layer. For example, for light having a wavelength of 400 to 1,600 nm, the refractive index of the core portion is 1.420 to 1.650, the refractive indexes of the lower cladding layer and the upper cladding layer are 1.400 to 1.648, and The refractive index of the core portion is preferably at least 0.1% greater than the refractive index of any of the two cladding layers.

硬化膜層は、高い透明性を有するものである。
硬化膜層が高い透明性を有することによって、フィルム状光導波路の下面に、面発光レーザ等の発光素子や、フォトダイオード等の受光素子を接合して、電気/光信号を変換するインターフェースを形成するときに、フィルム状光導波路を上方から透視して、発光素子や受光素子の位置と、フィルム状光導波路中のコア部分の位置とを正確に合わせることができる。
また、硬化膜層が高い透明性を有することによって、光信号に使用される波長領域の光に対して高い透過率を発現することができ、発光素子からの光信号が硬化膜層及びクラッド層を通過してコア部分に到達する際の、光の損失、及び、コア部分からの光信号がクラッド層及び硬化膜層を通過して受光素子に到達する際の、光の損失を極めて小さくすることができる。
また、硬化膜層は、10μmの厚みを有する場合に、405nmの波長の光に対して、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上の透過率を有する。
硬化膜層の厚さは、好ましくは1〜50μm、より好ましくは1〜25μm、特に好ましくは1〜15μmである。
なお、硬化膜層は、少なくとも、下部クラッド層の下面及び上部クラッド層の上面の全体を被覆するように形成されていればよい。
The cured film layer has high transparency.
The cured film layer is highly transparent, so that a light emitting element such as a surface emitting laser or a light receiving element such as a photodiode is joined to the lower surface of the film-shaped optical waveguide to form an interface for converting electrical / optical signals. In this case, the film-shaped optical waveguide can be seen through from above, and the position of the light-emitting element and the light-receiving element can be accurately aligned with the position of the core portion in the film-shaped optical waveguide.
Further, since the cured film layer has high transparency, a high transmittance can be expressed with respect to light in a wavelength region used for an optical signal, and the optical signal from the light emitting element is transmitted to the cured film layer and the cladding layer. The loss of light when passing through the core and reaching the core portion, and the loss of light when the optical signal from the core portion passes through the cladding layer and the cured film layer and reaches the light receiving element are extremely reduced. be able to.
Further, when the cured film layer has a thickness of 10 μm, it preferably has a transmittance of 80% or more, more preferably 90% or more with respect to light having a wavelength of 405 nm.
The thickness of the cured film layer is preferably 1 to 50 μm, more preferably 1 to 25 μm, and particularly preferably 1 to 15 μm.
The cured film layer may be formed so as to cover at least the entire lower surface of the lower clad layer and the upper surface of the upper clad layer.

[フィルム状光導波路の製造方法]
本発明のフィルム状光導波路24の製造方法は、硬化膜層8を形成する工程と、下部クラッド層10を形成する工程と、コア部分18を形成する工程と、上部クラッド層20を形成する工程と、硬化膜層22を形成する工程とを含む。これらの工程のうち、硬化膜層8を形成する工程及び硬化膜層22を形成する工程は、上述の光硬化性樹脂組成物を光照射して硬化させる工程である。
なお、硬化膜層8を形成する光硬化性樹脂組成物及び硬化膜層22を形成する光硬化性樹脂組成物を、各々、便宜上、下部硬化膜層用組成物及び上部硬化膜層用組成物と称する。また、光導波路を構成する下部クラッド層10、コア部分18及び上部クラッド層20の各部を形成するための光硬化性樹脂組成物は、各々、便宜上、下層用組成物、コア用組成物及び上層用組成物と称する。
(1)光硬化性樹脂組成物の調製
下部硬化膜層用組成物及び上部硬化膜層用組成物の各々の成分組成は、特に限定されるものではないが、経済上及び製造管理上、同一の光硬化性樹脂組成物であることが好ましい。
一方、下層用組成物、コア用組成物及び上層用組成物の各々の成分組成は、下部クラッド層10、コア部分18及び上部クラッド層20の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定められる。具体的には、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硬化性樹脂組成物を調製し、このうち、最も高い屈折率の硬化膜を与える光硬化性樹脂組成物をコア用組成物とし、他の光硬化性樹脂組成物を下層用組成物及び上層用組成物として用いる。
なお、下層用組成物と上層用組成物は、同一の光硬化性樹脂組成物であることが、経済上及び製造管理上、好ましい。
[Method for producing film-shaped optical waveguide]
The manufacturing method of the film-like optical waveguide 24 of the present invention includes the step of forming the cured film layer 8, the step of forming the lower clad layer 10, the step of forming the core portion 18, and the step of forming the upper clad layer 20. And a step of forming the cured film layer 22. Among these steps, the step of forming the cured film layer 8 and the step of forming the cured film layer 22 are steps of irradiating and curing the above-described photocurable resin composition.
In addition, the photocurable resin composition for forming the cured film layer 8 and the photocurable resin composition for forming the cured film layer 22 are respectively referred to as a lower cured film layer composition and an upper cured film layer composition for convenience. Called. The photocurable resin composition for forming each part of the lower clad layer 10, the core portion 18 and the upper clad layer 20 constituting the optical waveguide has a lower layer composition, a core composition and an upper layer, respectively, for convenience. It is called a composition for use.
(1) Preparation of photocurable resin composition Each component composition of the composition for lower cured film layers and the composition for upper cured film layers is although it does not specifically limit, It is the same on economical and manufacturing management. It is preferable that it is a photocurable resin composition.
On the other hand, each component composition of the lower layer composition, the core composition, and the upper layer composition requires the optical waveguide to have a refractive index relationship between the lower cladding layer 10, the core portion 18 and the upper cladding layer 20. It is determined to satisfy the following conditions. Specifically, two or three kinds of photocurable resin compositions having a suitable difference in refractive index are prepared, and among these, a photocurable resin composition that gives a cured film having the highest refractive index. Is used as a core composition, and other photocurable resin compositions are used as a lower layer composition and an upper layer composition.
The lower layer composition and the upper layer composition are preferably the same photocurable resin composition in terms of economy and production control.

(2)基板の準備
図2中の(a)に示すように、平坦な表面を有する基板2を用意する。この基板2の種類としては、特に限定されないが、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。
(3)硬化膜層の形成工程
基板2の上面に、硬化膜層8を形成する工程である。具体的には、図2中の(b)に示すように、基板2の表面に下部硬化膜層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして硬化膜層用薄膜4を形成する。この硬化膜層用薄膜4に光6を照射して硬化させ、硬化体である硬化膜層8を形成する(図2中の(c)及び(d)参照)。なお、硬化膜層8の形成工程においては、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。
硬化膜層用組成物の塗布方法としては、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、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。このうち、均一な厚さの硬化膜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好ましい。
(2) Preparation of Substrate As shown in FIG. 2A, a substrate 2 having a flat surface is prepared. Although it does not specifically limit as a kind of this board | substrate 2, For example, a silicon substrate, a glass substrate, etc. can be used.
(3) Forming process of cured film layer In this process, the cured film layer 8 is formed on the upper surface of the substrate 2. Specifically, as shown in FIG. 2B, the lower cured film layer composition is applied to the surface of the substrate 2 and dried or prebaked to form the cured film layer thin film 4. The cured film layer thin film 4 is irradiated with light 6 and cured to form a cured film layer 8 which is a cured body (see (c) and (d) in FIG. 2). In addition, in the formation process of the cured film layer 8, it is preferable to irradiate the whole surface of a thin film and to harden the whole.
As a coating method of the composition for a cured film layer, any of spin coating, dipping, spraying, bar coating, roll coating, curtain coating, gravure printing, silk screen, ink jet, etc. Can be used. Among these, since the thin film for cured film layers of uniform thickness is obtained, it is preferable to employ | adopt a spin coat method.

硬化膜層8を形成する際の光の照射量は、特に限定されるものではないが、波長200〜450nm、照度1〜500mW/cm2の光を、照射量が10〜5,000mJ/cm2となるように照射して露光することが好ましい。
照射す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、特に紫外線が好ましい。光の照射装置としては、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、エキシマランプ等を用いることが好ましい。
また、露光の際、必要に応じて露光雰囲気を窒素気流下にすることで、硬化性を向上させることができる。
また、露光後に、さらに加熱処理(ポストベーク)を行うこともできる。この加熱条件は、光硬化性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、30〜250℃、好ましくは50〜200℃、より好ましくは100〜150℃で、例えば5分間〜72時間の加熱時間とすればよい。加熱処理(ポストベーク)を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。
なお、硬化膜層8の形成工程における組成物の塗布方法、光の照射量、種類、及び光(紫外線)の照射装置、プリベーク及びポストベークの条件等は、後述する硬化膜層22の形成工程においても同様である。
The irradiation amount of light when forming the cured film layer 8 is not particularly limited, but light having a wavelength of 200 to 450 nm and an illuminance of 1 to 500 mW / cm 2 is irradiated with an irradiation amount of 10 to 5,000 mJ / cm. It is preferable to perform exposure by irradiating so as to be 2 .
Visible light, ultraviolet rays, infrared rays, X-rays, α rays, β rays, γ rays, and the like can be used as the type of light to be irradiated, and ultraviolet rays are particularly preferable. As the light irradiation device, for example, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer lamp, or the like is preferably used.
Moreover, at the time of exposure, curability can be improved by making exposure atmosphere into nitrogen stream as needed.
Further, after the exposure, a heat treatment (post-bake) can be further performed. Although this heating condition changes with component composition etc. of a photocurable resin composition, it is 30-250 degreeC normally, Preferably it is 50-200 degreeC, More preferably, it is 100-150 degreeC, for example, for 5 minutes-72 hours of heating. Time can be taken. By performing the heat treatment (post-bake), the entire surface of the coating film can be sufficiently cured.
In addition, the coating method of the composition in the formation process of the cured film layer 8, the amount of light irradiation, the type, the light (ultraviolet) irradiation device, the pre-bake and post-bake conditions, and the like are described below. The same applies to.

(4)下部クラッド層の形成工程
硬化膜層8の上面に、下部クラッド層10を形成する工程である。具体的には、図2中の(e)に示すように、硬化膜層8の上面に下層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして下層用薄膜を形成する。この下層用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層10を形成する。なお、下部クラッド層10の形成工程においては、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。
ここで、下層用組成物の塗布方法としては、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、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。このうち、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好ましい。
また、下層用組成物のレオロジー特性を塗布方法に応じた適切なものとするために、下層用組成物には、各種レベリング剤、チクソ付与剤、フィラー、有機溶媒、界面活性剤等を必要に応じて配合することが好ましい。
また、下層用組成物からなる下層用薄膜は、塗布後、有機溶剤等を除去する目的で50〜200℃の温度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は、後述の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同様である。
(4) Step of forming lower clad layer This is a step of forming the lower clad layer 10 on the upper surface of the cured film layer 8. Specifically, as shown in FIG. 2 (e), the lower layer composition is applied to the upper surface of the cured film layer 8, and dried or prebaked to form the lower layer thin film. The lower layer thin film is irradiated with light and cured to form a lower cladding layer 10 that is a cured body. In the step of forming the lower cladding layer 10, it is preferable to irradiate the entire surface of the thin film with light and harden the whole.
Here, as a coating method of the composition for the lower layer, any of spin coating method, dipping method, spray method, bar coating method, roll coating method, curtain coating method, gravure printing method, silk screen method, ink jet method, etc. The method can be used. Among these, since a thin film for a lower layer having a uniform thickness can be obtained, it is preferable to employ a spin coating method.
In addition, in order to make the rheological properties of the lower layer composition suitable for the coating method, the lower layer composition requires various leveling agents, thixotropic agents, fillers, organic solvents, surfactants, etc. It is preferable to mix according to this.
Moreover, it is preferable to pre-bake the thin film for lower layers which consists of a composition for lower layers at the temperature of 50-200 degreeC for the purpose of removing an organic solvent etc. after application | coating.
The coating method in the lower clad layer forming step, improvement of rheological characteristics, and the like are the same in the core step forming step and the upper clad layer forming step, which will be described later.

下部クラッド層を形成する際の光の照射量は、特に限定されるものではないが、波長200〜450nm、照度1〜500mW/cm2の光を、照射量が10〜5,000mJ/cm2となるように照射して露光することが好ましい。
照射す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、特に紫外線が好ましい。光の照射装置としては、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、エキシマランプ等を用いることが好ましい。
また、露光後に、さらに加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。この加熱条件は、光硬化性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、30〜250℃、好ましくは50〜200℃、より好ましくは100〜150℃で、例えば5分間〜72時間の加熱時間とすればよい。加熱処理(ポストベーク)を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。
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、及び光(紫外線)の照射装置等は、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同様である。
The amount of light irradiation when forming the lower clad layer is not particularly limited, but light having a wavelength of 200 to 450 nm and an illuminance of 1 to 500 mW / cm 2 is irradiated in an amount of 10 to 5,000 mJ / cm 2. It is preferable that the exposure is performed by irradiation.
Visible light, ultraviolet rays, infrared rays, X-rays, α rays, β rays, γ rays, and the like can be used as the type of light to be irradiated, and ultraviolet rays are particularly preferable. As the light irradiation device, for example, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer lamp, or the like is preferably used.
Moreover, it is preferable to perform a heat treatment (post-bake) after the exposure. Although this heating condition changes with component composition etc. of a photocurable resin composition, it is 30-250 degreeC normally, Preferably it is 50-200 degreeC, More preferably, it is 100-150 degreeC, for example, for 5 minutes-72 hours of heating. Time can be taken. By performing the heat treatment (post-bake), the entire surface of the coating film can be sufficiently cured.
The light irradiation amount, type, and light (ultraviolet) irradiation device in the lower clad layer forming step are the same in the core portion forming step and the upper clad layer forming step, which will be described later.

(5)コア部分の形成工程
次に、下部クラッド層10の上面に、図2中の(f)に示すように、コア用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークしてコア用薄膜12を形成する。その後、図2中の(f)に示すように、コア用薄膜12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14を介して光16の照射(露光)を行う。これにより、コア用薄膜12のうち、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処理して除去することにより、図2中の(h)に示すように、下部クラッド層10上に、パターニングされた硬化膜からなるコア部分18を形成することができる。
本工程における現像処理の詳細は、次のとおりである。
現像処理は、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、硬化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像液を用いて未硬化部分のみの除去を行なうものである。つまり、パターン露光後、未硬化部分を除去し、かつ、硬化部分を残存させて、結果的にコア部分を形成させるものである。
(5) Core Part Formation Step Next, as shown in FIG. 2 (f), the core composition is applied to the upper surface of the lower cladding layer 10 and dried or prebaked to form the core thin film 12. To do. Thereafter, as shown in FIG. 2 (f), irradiation (exposure) of light 16 is performed on the upper surface of the core thin film 12 according to a predetermined pattern, for example, through a photomask 14 having a predetermined line pattern. Do. As a result, only the portion irradiated with light in the core thin film 12 is cured, so that other uncured portions are developed and removed, as shown in FIG. On the lower clad layer 10, a core portion 18 made of a patterned cured film can be formed.
The details of the development processing in this step are as follows.
The development process is carried out in accordance with a predetermined pattern, and for the thin film selectively cured, using the difference in solubility between the cured portion and the uncured portion, only the uncured portion is developed using a developer. The removal is performed. That is, after pattern exposure, the uncured portion is removed and the cured portion is left, resulting in the formation of the core portion.

現像処理に用いる現像液としては、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の例としては、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
現像時間は、通常30〜600秒間である。現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー現像法等の公知の方法を採用することができる。現像後、そのまま風乾することによって、有機溶媒が除去されて、パターン状の薄膜が形成される。
パターン状の薄膜(パターニング部)の形成後、このパターニング部を加熱処理(ポストベーク)する。この加熱条件は、光硬化性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、30〜250℃、好ましくは50〜200℃、より好ましくは100〜150℃の加熱温度で、例えば5分間〜10時間の加熱時間とすればよい。加熱処理(ポストベーク)を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。
An organic solvent can be used as the developer used in the development process. Examples of the organic solvent include acetone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl amyl ketone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether, and the like.
The development time is usually 30 to 600 seconds. As a developing method, a known method such as a liquid piling method, a dipping method, or a shower developing method can be employed. After the development, the organic solvent is removed by air drying as it is, and a patterned thin film is formed.
After the formation of the patterned thin film (patterning portion), the patterning portion is heat-treated (post-baked). Although this heating condition changes with component composition etc. of a photocurable resin composition, it is 30-250 degreeC normally, Preferably it is 50-200 degreeC, More preferably, it is 100-150 degreeC, for example, for 5 minutes-10 minutes. What is necessary is just to set it as the heating time of time. By performing the heat treatment (post-bake), the entire surface of the coating film can be sufficiently cured.

本工程において、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14を用いる方法に限られず、例えば、以下に示すa〜cの方法のいずれかを採用してもよい。
a.液晶表示装置と同様の原理を利用して、所定のパターンに従って光透過領域と光不透過領域とから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.レーザー光、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性の光を、走査させながら光硬化性樹脂組成物に照射する方法。
In this step, the method of irradiating light according to a predetermined pattern is not limited to the method using the photomask 14 composed of the light transmitting portion and the non-transmitting portion, and for example, any of the following methods a to c May be adopted.
a. A method using electro-optical means for forming a mask image composed of a light transmitting region and a light non-transmitting region in accordance with a predetermined pattern using the same principle as that of a liquid crystal display device.
b. A method of irradiating light through an optical fiber corresponding to a predetermined pattern in the light guide member using a light guide member formed by bundling a large number of optical fibers.
c. A method of irradiating a photocurable resin composition while scanning a laser beam or convergent light obtained by a condensing optical system such as a lens or a mirror.

(6)上部クラッド層の形成工程
コア部分18及び下部クラッド層10の上面に、上層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークし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と、図2中の(i)に示すように上部クラッド層20が形成される。
さらに、上部クラッド層20を加熱処理(ポストベーク)することによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。この加熱条件は、通常、30〜250℃、好ましくは50〜200℃、より好ましくは100〜150℃で、例えば5分間〜72時間の加熱時間とすればよい。
(6) Formation process of upper clad layer The upper layer composition is applied to the upper surfaces of the core portion 18 and the lower clad layer 10, and dried or prebaked to form an upper layer thin film. When this upper thin film is cured by irradiation with light, an upper clad layer 20 is formed as shown in (i) of FIG.
Further, the entire surface of the coating film can be sufficiently cured by subjecting the upper clad layer 20 to heat treatment (post-baking). This heating condition is usually 30 to 250 ° C., preferably 50 to 200 ° C., more preferably 100 to 150 ° C., for example, a heating time of 5 minutes to 72 hours.

(7)硬化膜層の形成工程
上部クラッド層20の上面に、硬化膜層22を形成する工程である。具体的には、図2中の(j)に示すように、上部クラッド層の上面に上部硬化膜層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして硬化膜層用薄膜を形成し、この硬化膜層用薄膜に光を照射して硬化させることによって、硬化体である硬化膜層22を形成する。なお、硬化膜層22の形成工程においては、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。露光後に、さらに、加熱処理(ポストベーク)を行ってもよい。
なお、上述のように、硬化膜層22を形成する際の、硬化膜層用組成物の塗布方法、プリベークの条件、光の照射量及び種類、光の照射装置、ポストベークの条件等は、上述の硬化膜層8の形成工程と同様である。
(7) Forming process of cured film layer In this process, the cured film layer 22 is formed on the upper surface of the upper clad layer 20. Specifically, as shown in FIG. 2 (j), the upper cured film layer composition is applied to the upper surface of the upper clad layer, and dried or prebaked to form a cured film layer thin film. The cured film layer 22 which is a cured body is formed by irradiating light to the film layer thin film and curing it. In addition, in the formation process of the cured film layer 22, it is preferable to irradiate the whole surface of a thin film and to harden the whole. After the exposure, a heat treatment (post-bake) may be further performed.
As described above, when the cured film layer 22 is formed, the method for applying the composition for the cured film layer, the pre-bake conditions, the amount and type of light irradiation, the light irradiation device, the post-bake conditions, etc. This is the same as the process for forming the cured film layer 8 described above.

(8)基板の剥離
上記の(1)〜(7)の工程で作製した硬化物を基板2から剥離させると、フィルム状光導波路が得られる(図2中の(k)参照)。
剥離方法としては、例えば、シリコン基板上に作製した光導波路を温水やフッ酸に浸漬させる方法が挙げられる。
(8) Peeling of the substrate When the cured product produced in the above steps (1) to (7) is peeled from the substrate 2, a film-like optical waveguide is obtained (see (k) in FIG. 2).
Examples of the peeling method include a method of immersing an optical waveguide produced on a silicon substrate in warm water or hydrofluoric acid.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[1.硬化膜層用光硬化性樹脂組成物の調製]
表1に示す配合処方に従って各成分を攪拌容器内に仕込み、60℃で3時間攪拌することにより、硬化膜層用光硬化性樹脂組成物J−1〜J−3を得た。表1の配合処方は、質量%で示す。
[1. Preparation of photocurable resin composition for cured film layer]
According to the formulation shown in Table 1, each component was charged into a stirring vessel and stirred at 60 ° C. for 3 hours to obtain photocurable resin compositions J-1 to J-3 for a cured film layer. The formulation of Table 1 is shown in mass%.

Figure 2008242360
Figure 2008242360

[2.光導波路用光硬化性樹脂組成物の用意]
下部及び上部クラッド層形成用の光硬化性樹脂組成物として、オプスターPJ3075(JSR社製)を用いた。コア形成用の光硬化性樹脂組成物としてオプスターPJ3074(JSR社製)を用いた。
[2. Preparation of photocurable resin composition for optical waveguide]
Opstar PJ3075 (manufactured by JSR) was used as a photocurable resin composition for forming the lower and upper clad layers. Opstar PJ3074 (manufactured by JSR Corporation) was used as a photocurable resin composition for core formation.

[3.フィルム状光導波路の形成]
[実施例1]
(1)硬化膜層の形成
硬化膜層用光硬化性樹脂組成物J−1をシリコン基板の上面に、スピンコータで塗布し、次いで、光硬化性樹脂組成物J−1からなる塗膜に、波長365nm、照度20mW/cm2の紫外線を100秒間照射して、光硬化させ、厚さ10μmの硬化膜層とした。
(2)下部クラッド層の形成
クラッド層形成用光硬化性樹脂組成物(オプスターPJ3075;JSR社製)を硬化膜層の上面に、スピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて100℃、10分間の条件でプリベークした。次いで、クラッド層形成用光硬化性樹脂組成物からなる塗膜に、波長365nm、照度20mW/cmの紫外線を75秒間照射して、光硬化させた。そして、この硬化膜を150℃、1時間の条件で、ポストベークをすることにより、厚さ10μmの下部クラッド層とした。
(3)コア部分の形成
コア形成用光硬化性樹脂組成物(オプスターPJ3074;JSR社製)を下部クラッド層上に、スピンコータで塗布し、100℃、10分間の条件でプリベークした。次いで、コア形成用光硬化性樹脂組成物からなる厚さ50μmの塗膜に、幅50μmのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長365nm、照度20mW/cmの紫外線を75秒間照射して、光硬化させた。そして、硬化させた塗膜を有する基板をアセトンからなる現像液中に浸漬して、塗膜の未露光部を溶解させた。その後、150℃、1時間の条件で、ポストベークをすることにより、幅50μmのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
[3. Formation of film-like optical waveguide]
[Example 1]
(1) Formation of cured film layer The photocurable resin composition J-1 for cured film layer was applied to the upper surface of the silicon substrate with a spin coater, and then applied to the coating film made of the photocurable resin composition J-1. Ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 20 mW / cm 2 were irradiated for 100 seconds to be photocured to obtain a cured film layer having a thickness of 10 μm.
(2) Formation of lower clad layer A photocurable resin composition for forming a clad layer (OPSTAR PJ3075; manufactured by JSR) was applied to the upper surface of the cured film layer with a spin coater, and was heated at 100 ° C. for 10 minutes using a hot plate. Pre-baked with conditions. Next, the coating film made of the photocurable resin composition for forming a cladding layer was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 20 mW / cm 2 for 75 seconds to be photocured. The cured film was post-baked at 150 ° C. for 1 hour to form a lower cladding layer having a thickness of 10 μm.
(3) Formation of core portion A photocurable resin composition for core formation (OPSTAR PJ3074; manufactured by JSR) was applied onto the lower clad layer with a spin coater and prebaked at 100 ° C for 10 minutes. Next, an ultraviolet ray having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 20 mW / cm 2 is irradiated for 75 seconds through a photomask having a line pattern having a width of 50 μm to a 50 μm-thick coating film made of the core-forming photocurable resin composition. And photocured. And the board | substrate which has the hardened coating film was immersed in the developing solution which consists of acetone, and the unexposed part of the coating film was dissolved. Thereafter, post-baking was performed at 150 ° C. for 1 hour to form a core portion having a line pattern having a width of 50 μm.

(4)上部クラッド層の形成
コア部分を有する下部クラッド層の上面に、クラッド層形成用光硬化性樹脂組成物(オプスターPJ3075;JSR社製)をスピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて100℃、10分間の条件でプリベークした。その後、クラッド層形成用光硬化性樹脂組成物からなる塗膜に、波長365nm、照度20mW/cmの紫外線を75秒間照射して光硬化させ、コア部分の上面からの厚さが10μmの上部クラッド層を形成した。
(5)硬化膜層の形成
硬化膜層用光硬化性樹脂組成物J−1を上部クラッド層の上面に、スピンコータで塗布し、次いで、光硬化性樹脂組成物J−1からなる塗膜に、波長365nm、照度20mW/cmの紫外線を100秒間照射して光硬化させ、厚さ10μmの硬化膜層とした。
(6)基板の剥離
上記(1)〜(5)の工程で形成した硬化物を、基板から剥離し、硬化膜層、下部クラッド層、コア部分、上部クラッド層、及び硬化膜層をこの順に積層してなるフィルム状光導波路を得た。
(4) Formation of upper clad layer On the upper surface of the lower clad layer having a core portion, a photocurable resin composition for forming a clad layer (OPSTAR PJ3075; manufactured by JSR) was applied with a spin coater, and 100 ° C. using a hot plate. Pre-baking was performed for 10 minutes. Thereafter, the coating film made of the photocurable resin composition for forming the clad layer is photocured by irradiating with ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 20 mW / cm 2 for 75 seconds, and the thickness from the upper surface of the core portion is 10 μm. A clad layer was formed.
(5) Formation of cured film layer The photocurable resin composition J-1 for cured film layer is applied to the upper surface of the upper clad layer with a spin coater, and then applied to the coating film made of the photocurable resin composition J-1. The film was cured by irradiating with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 20 mW / cm 2 for 100 seconds to obtain a cured film layer having a thickness of 10 μm.
(6) Peeling of substrate The cured product formed in the steps (1) to (5) above is peeled from the substrate, and the cured film layer, the lower cladding layer, the core portion, the upper cladding layer, and the cured film layer are arranged in this order. A laminated optical waveguide was obtained.

[実施例2、比較例1、2]
硬化膜層を形成するための光硬化性樹脂組成物を表1のように変えた以外は、実施例1と同様にしてフィルム状光導波路を形成した。
[Example 2, Comparative Examples 1 and 2]
A film-like optical waveguide was formed in the same manner as in Example 1 except that the photocurable resin composition for forming the cured film layer was changed as shown in Table 1.

[4.フィルム状光導波路の評価]
フィルム状光導波路(実施例1、2、比較例1、2)を次のようにして評価した。
[屈曲耐久性]
作製したフィルム状光導波路(幅1cm、長さ10cm、厚み90μm)に対して、温度23℃、湿度50%の環境下で屈曲試験を行った。試験条件は、屈曲半径2mm、屈曲角度±135°、屈曲速度100回/分、荷重100gである。なお、屈曲回数は、はじめの0度の位置(フィルム状光導波路が水平の状態)から、+135度の位置へ屈曲し、さらに再度0度の位置を経由して−135度の位置へ屈曲した後、0度の位置へ戻ってくる動作を1回とする。フィルム状光導波路に破断が生じるまでの回数を測定し、屈曲回数が10万回を超えても破断やクラックが発生しない場合を「○」、屈曲回数が10万回以内で破断やクラックが発生する場合を「×」とした。
[透明性]
硬化膜層(厚さ:10μm)の透明性を分光光度計で測定した。405nmの波長での光の透過率が80%以上の場合を「○」、80%未満の場合を「×」とした。
以上の結果を表2に示す。
[4. Evaluation of film-like optical waveguide]
Film-shaped optical waveguides (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2) were evaluated as follows.
[Bending durability]
A bending test was performed on the produced film-shaped optical waveguide (width 1 cm, length 10 cm, thickness 90 μm) in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. The test conditions are a bending radius of 2 mm, a bending angle of ± 135 °, a bending speed of 100 times / minute, and a load of 100 g. The number of bendings was bent from the initial 0 degree position (the film-shaped optical waveguide was in a horizontal state) to a +135 degree position, and then bent again to a -135 degree position via the 0 degree position. Thereafter, the operation of returning to the 0 degree position is defined as one time. Measure the number of times until the film-shaped optical waveguide breaks, “○” if no break or crack occurs even if the number of bending exceeds 100,000, and break or crack occurs when the number of bending is less than 100,000 The case where it does is made "x".
[transparency]
The transparency of the cured film layer (thickness: 10 μm) was measured with a spectrophotometer. The case where the transmittance of light at a wavelength of 405 nm was 80% or more was “◯”, and the case where it was less than 80% was “x”.
The results are shown in Table 2.

Figure 2008242360
Figure 2008242360

表2から、本発明のフィルム状光導波路(実施例1、2)は、屈曲耐久性に優れることがわかる。また、本発明のフィルム状光導波路の硬化膜層は、透明性に優れている。一方、成分(A)及び成分(B)を含まない比較例1、並びに硬化膜層を有さない比較例2は、屈曲耐久性に劣ることがわかる。   From Table 2, it can be seen that the film-like optical waveguides of the present invention (Examples 1 and 2) are excellent in bending durability. Moreover, the cured film layer of the film-form optical waveguide of this invention is excellent in transparency. On the other hand, it turns out that the comparative example 1 which does not contain a component (A) and a component (B), and the comparative example 2 which does not have a cured film layer are inferior to bending durability.

本発明の硬化膜層付きフィルム状光導波路の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the film-form optical waveguide with a cured film layer of this invention. 本発明の硬化膜層付きフィルム状光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of the film-form optical waveguide with a cured film layer of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 基板
4 硬化膜層用薄膜
6 光
8 硬化膜層
10 下部クラッド層
12 コア用薄膜
14 フォトマスク
16 光
18 コア部分
20 上部クラッド層
22 硬化膜層
24 フィルム状光導波路
2 substrate 4 thin film for cured film layer 6 light 8 cured film layer 10 lower clad layer 12 thin film for core 14 photomask 16 light 18 core portion 20 upper clad layer 22 cured film layer 24 film-like optical waveguide

Claims (4)

下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを有するフィルム状光導波路であって、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の各々の外表面に、下記の成分(A)〜(D)及び(F)を含む光硬化性樹脂組成物を光硬化させてなる硬化膜層を有することを特徴とするフィルム状光導波路。
(A)光酸発生剤
(B)カチオン重合性化合物
(C)ラジカル重合開始剤
(D)ラジカル重合性化合物
(F)電子顕微鏡法で測定した数平均粒径が10〜1,000nmであるエラストマー粒子
A film-shaped optical waveguide having a lower clad layer, a core portion, and an upper clad layer, wherein the following components (A) to (D) and A film-shaped optical waveguide comprising a cured film layer obtained by photocuring a photocurable resin composition containing (F).
(A) Photoacid generator (B) Cationic polymerizable compound (C) Radical polymerization initiator (D) Radical polymerizable compound (F) Elastomer having a number average particle size measured by electron microscopy of 10 to 1,000 nm particle
前記光硬化性樹脂組成物全量に対する前記成分(A)〜(D)及び(F)の含有率が下記の通りである、請求項1に記載のフィルム状光導波路。
(A)光酸発生剤 0.1〜10質量%
(B)カチオン重合性化合物 15〜85質量%
(C)ラジカル重合開始剤 0.01〜10質量%
(D)ラジカル重合性化合物 0.1〜25質量%
(F)電子顕微鏡法で測定した数平均粒径が10〜1,000nmであるエラストマー粒子 1〜35質量%
The film-form optical waveguide of Claim 1 whose content rate of the said components (A)-(D) and (F) with respect to the said photocurable resin composition whole quantity is as follows.
(A) Photoacid generator 0.1-10 mass%
(B) Cation polymerizable compound 15-85 mass%
(C) Radical polymerization initiator 0.01 to 10% by mass
(D) Radical polymerizable compound 0.1-25 mass%
(F) Elastomer particles having a number average particle diameter of 10 to 1,000 nm measured by electron microscopy 1 to 35% by mass
前記光硬化性樹脂組成物が、(E)ポリエーテルポリオールを該組成物全量の1〜35質量%の含有率で含む、請求項1又は2に記載のフィルム状光導波路。   The film-form optical waveguide of Claim 1 or 2 in which the said photocurable resin composition contains (E) polyether polyol by the content rate of 1-35 mass% of this composition whole quantity. 前記硬化膜層は、厚みが10μmである場合に、405nmの波長の光に対して、80%以上の透過率を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルム状光導波路。   The film-shaped optical waveguide according to claim 1, wherein the cured film layer has a transmittance of 80% or more with respect to light having a wavelength of 405 nm when the thickness is 10 μm.
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