JP2011089127A - Resin composition for forming light guide and method of manufacturing the same, and light guide using the same - Google Patents

Resin composition for forming light guide and method of manufacturing the same, and light guide using the same Download PDF

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Takami Hikita
貴巳 疋田
Yusuke Shimizu
裕介 清水
Kazunori So
和範 宗
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a resin composition for forming a light guide, excellent in thick film forming property, curability, heat resistance and the like; a method of manufacturing the same; and a light guide using the same. <P>SOLUTION: The resin composition for forming a light guide comprises a tris-oxetane ether compound and a compound containing an epoxy group or a vinyl ether group. The light guide comprises substrate 1 and clad layer 2 formed on the substrate 1, and core part 3 which propagates a light signal in a specified pattern is formed in the clad layer 2, and at least either one of the clad layer 2 and the core part 3 is formed with the resin composition for forming a light guide. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、カチオン重合が可能なオキセタン環を有するトリスオキセタンエーテル化合物を含有する光導波路形成用樹脂組成物およびその製法、ならびにそれを用いた光導波路に関するものである。詳しくは、その化合物を用いた光導波路(あるいはその樹脂組成物)が、耐熱性,機械特性,低吸水性,塗膜平坦性および密着性等に優れる光導波路形成用樹脂組成物およびその製法、ならびにそれを用いた光導波路に関するものである。 The present invention relates to a resin composition for forming an optical waveguide containing a trisoxetane ether compound having an oxetane ring capable of cationic polymerization, a method for producing the same, and an optical waveguide using the same. Specifically, the compound optical waveguide using (or a resin composition) is, heat resistance, mechanical properties, low water absorption, coating excellent in flatness and adhesion, etc. optical waveguide forming resin composition and their preparation And an optical waveguide using the same.

オキセタン化合物は、光開始カチオン重合または硬化が可能なモノマーとして、近年注目されている化合物であり、多くの単官能性および多官能性のオキセタン化合物が開発され、それに伴い種々のオキセタン化合物の合成法が提案されている。   Oxetane compounds are recently attracting attention as monomers capable of photoinitiated cationic polymerization or curing, and many monofunctional and polyfunctional oxetane compounds have been developed, and various methods for synthesizing various oxetane compounds. Has been proposed.

上記オキセタン化合物として、例えば、特許文献においても、下記の一般式(4)で表されるオキセタン化合物が提案されている(特許文献1参照)。   As said oxetane compound, the oxetane compound represented by following General formula (4) is proposed also in the patent document, for example (refer patent document 1).

Figure 2011089127
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さらに、下記の一般式(5)および一般式(6)で表されるオキセタン環を有するビフェニル誘導体も提案されている(特許文献2および3参照)。   Furthermore, biphenyl derivatives having an oxetane ring represented by the following general formula (5) and general formula (6) have also been proposed (see Patent Documents 2 and 3).

Figure 2011089127
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そして、上記のような化合物は、通常、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等のアルカリ金属を塩基とし、その存在下で、オキセタンスルホン酸エステルと、それに対応する二価フェノール化合物とを合成することにより得られる。また、その合成の際には、化合物の収率を高めるため、必要に応じて、四級アンモニウム塩等の相間移動触媒も用いられる。さらに、上記オキセタン化合物は、従来から、耐熱性や密着性等を高めるために塗料や接着剤等の材料に利用されているが、近年においては光導波路の形成材料として利用することも提案されている(特許文献4および5参照)。光導波路は、光導波路デバイス、光集積回路、光配線基板に組み込まれており、光通信、光情報処理、その他一般光学の分野で広く用いられている。   The above compounds are usually obtained by synthesizing an oxetane sulfonic acid ester and a corresponding dihydric phenol compound in the presence of an alkali metal such as sodium hydroxide or potassium hydroxide as a base. can get. In the synthesis, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt is also used as necessary to increase the yield of the compound. Furthermore, the oxetane compound has been conventionally used for materials such as paints and adhesives in order to improve heat resistance, adhesion, etc. In recent years, it has also been proposed to use it as a material for forming optical waveguides. (See Patent Documents 4 and 5). Optical waveguides are incorporated in optical waveguide devices, optical integrated circuits, and optical wiring boards, and are widely used in the fields of optical communication, optical information processing, and other general optics.

特開平6−16804号公報JP-A-6-16804 特開平11−106380号公報JP-A-11-106380 特開2001−31665公報JP 2001-31665 A 特開2000−356720公報JP 2000-356720 A 特開2003−147045公報JP 2003-147045 A

しかしながら、上記オキセタン化合物のうち、ビフェニル誘導体は、低分子量を示す化合物であるため、低粘度であり、例えば、基板上に膜形成する際には厚膜形成性に難点を有する。また、2官能性であるため硬化に時間を要するという欠点もある。さらに、これ以外のオキセタン化合物に関しても、所望の厚膜形成性や硬化性等を得ることが難しいといった問題がある。   However, among the oxetane compounds, the biphenyl derivative is a compound having a low molecular weight, and thus has a low viscosity. For example, when a film is formed on a substrate, it has a difficulty in forming a thick film. Moreover, since it is bifunctional, there also exists a fault that hardening requires time. Further, other oxetane compounds have a problem that it is difficult to obtain desired thick film formability and curability.

また、このような従来のオキセタン化合物を、例えば光導波路の形成材料に用いた場合、安定して同一の形状に硬化作製し難いことから、導波路特性が安定せず、さらに、簡便に厚膜形成ができない等の問題もみられる。   In addition, when such a conventional oxetane compound is used, for example, as a material for forming an optical waveguide, it is difficult to stably cure and form the same shape. There are also problems such as inability to form.

さらに、従来のオキセタン化合物の合成方法は、定量的にオキセタニル基の導入が進行せず、目的とするオキセタン化合物の収率が低い等の問題もある。また、未反応水酸基を有する化合物が副生成物として生じるため、目的とするオキセタン化合物を得るまでに煩雑な操作を伴うことも多い。   Furthermore, the conventional method for synthesizing an oxetane compound also has a problem that the introduction of an oxetanyl group does not proceed quantitatively and the yield of the target oxetane compound is low. In addition, since a compound having an unreacted hydroxyl group is generated as a by-product, a complicated operation is often involved before obtaining the target oxetane compound.

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、厚膜形成性,硬化性,耐熱性等に優れた光導波路形成用樹脂組成物およびその製法、ならびにそれを用いた光導波路の提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an optical waveguide forming resin composition excellent in thick film formability, curability, heat resistance, and the like, a method for producing the same, and an optical waveguide using the same. For that purpose.

上記の目的を達成するため、本発明は、下記の一般式(1)で表されるトリスオキセタンエーテル化合物と、エポキシ基またはビニルエーテル基を有する化合物とを含有する光導波路形成用樹脂組成物を第1の要旨とする。

Figure 2011089127
In order to achieve the above object, the present invention provides a resin composition for forming an optical waveguide comprising a trisoxetane ether compound represented by the following general formula (1) and a compound having an epoxy group or a vinyl ether group . It is set as the summary of 1.
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また、本発明は、上記第1の要旨の光導波路形成用樹脂組成物の製法であって、下記の一般式(2)で表されるフェノール類を、セシウム塩によりセシウムフェノラート化し、次いで、下記の一般式(3)で表されるスルホン酸エステルと反応させることにより、上記一般式(1)で表されるトリスオキセタンエーテル化合物を合成し、これと、エポキシ基またはビニルエーテル基を有する化合物とを溶解する光導波路形成用樹脂組成物の製法を第2の要旨とする。

Figure 2011089127
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Further, the present invention is a method for producing a resin composition for forming an optical waveguide according to the first aspect, wherein a phenol represented by the following general formula (2) is converted to cesium phenolate with a cesium salt, The trisoxetane ether compound represented by the above general formula (1) is synthesized by reacting with a sulfonic acid ester represented by the following general formula (3), and a compound having an epoxy group or a vinyl ether group. The manufacturing method of the resin composition for optical waveguide formation which melt | dissolves this is made into a 2nd summary.
Figure 2011089127
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さらに、本発明は、基板と、その基板上に形成されたクラッド層とを備え、上記クラッド層中に所定パターンで、光信号を伝搬するコア部が形成されてなる光導波路であって、上記クラッド層およびコア部の少なくとも一方が、上記第1の要旨の光導波路形成用樹脂組成物によって形成されている光導波路を第3の要旨とする。 Furthermore, the present invention is an optical waveguide comprising a substrate and a clad layer formed on the substrate, wherein a core portion that propagates an optical signal in a predetermined pattern is formed in the clad layer, An optical waveguide in which at least one of the clad layer and the core part is formed of the resin composition for forming an optical waveguide of the first aspect is a third aspect.

すなわち、本発明者らは、耐熱性,機械特性等に優れた光導波路形成用樹脂組成物を求め、鋭意検討を重ねた。そして、特殊な構造を有する様々な化合物を合成し、実験を重ねた結果、上記一般式(1)で表されるトリスオキセタンエーテル化合物と、エポキシ基またはビニルエーテル基を有する化合物とを含有する光導波路形成用樹脂組成物を用いると、上記のような所期の目的が達成されることを突き止め、本発明に到達した。すなわち、上記トリスオキセタンエーテル化合物が、1分子中に3個のオキセタン環を有するため、速硬化性を有し、かつ硬化物が高密度なネットワーク構造を形成することから優れた耐熱性等を有することとなる。また、上記トリスオキセタンエーテル化合物は、既存の化合物のように低分子量ではなく高分子量であることから、高粘度となり、厚膜形成する際に有利となり、特に光導波路(クラッド層やコア部)の形成材料に用いたときに、安定して同一の形状に硬化作製しやすくなるため導波路特性が安定する等の作用効果が得られることとなる。一方、本発明者らは、上記トリスオキセタンエーテル化合物を高収率で合成することが可能な合成方法に関しても研究を重ねた。その結果、上記一般式(2)で表されるフェノール類と、上記一般式(3)で表される3−アルキル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルとを、特に、塩基としてセシウム塩を用い、所定の条件で反応させた結果、目的とする上記トリスオキセタンエーテル化合物を高収率で合成することができるようになることも突き止めた。 That is, the present inventors have sought for a resin composition for forming an optical waveguide excellent in heat resistance, mechanical properties, and the like, and have made extensive studies. Then, to synthesize a variety of compounds having a special structure, as a result of repeated experiments, optical containing the belt squirrel oxetane ether compound represented by the above general formula (1), and a compound having an epoxy group or a vinyl ether group When the resin composition for forming a waveguide was used, it was found that the intended purpose as described above was achieved, and the present invention was achieved. That is, since the above tris oxetane ether compound has three oxetane rings in one molecule, it has fast curability and the cured product forms a high-density network structure and has excellent heat resistance and the like. It will be. The tris oxetane ether compound is not a low molecular weight but a high molecular weight like existing compounds, so it has a high viscosity and is advantageous when forming a thick film, especially for optical waveguides (cladding layer and core part). When used as a forming material, it becomes easy to stably produce a cured material in the same shape, so that effects such as stabilization of waveguide characteristics can be obtained. On the other hand, the present inventors have also conducted research on a synthesis method capable of synthesizing the trisoxetane ether compound with high yield. As a result, a phenol represented by the above general formula (2) and a sulfonic acid ester of 3-alkyl-3-hydroxymethyloxetane represented by the above general formula (3), in particular, a cesium salt as a base. It was also found that the target trisoxetane ether compound can be synthesized in a high yield as a result of using and reacting under predetermined conditions.

このように、本発明は、上記一般式(1)で表されるトリスオキセタンエーテル化合物と、エポキシ基またはビニルエーテル基を有する化合物とを含有する光導波路形成用樹脂組成物に係るものである。上記トリスオキセタンエーテル化合物は、既存の化合物のような低分子量ではなく高分子量であることから高粘度となり、それに起因し、本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、容易に厚膜形成が可能となる。また、上記トリスオキセタンエーテル化合物は、1分子中に3個のオキセタン環を含有するため、本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、光または熱によって迅速に硬化するという性質を有する。したがって、本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、硬化性,耐熱性,靱性および機械特性に優れ、また低吸水性,塗膜平坦性および密着性も高く、さらにその反応性の高さにより重合開始剤の使用を低減することができることから、透明性も高く、光導波路の形成材料として有用である。 Thus, the present invention is according to the represented belt squirrel oxetane ether compound by the above general formula (1) and the optical waveguide forming resin composition containing a compound having an epoxy group or a vinyl ether group. The trisoxetane ether compound has a high molecular weight rather than a low molecular weight like existing compounds, and thus has a high viscosity. Therefore, the resin composition for forming an optical waveguide of the present invention can easily form a thick film. It becomes. Moreover, since the said tris oxetane ether compound contains three oxetane rings in 1 molecule, the resin composition for optical waveguide formation of this invention has the property to harden | cure rapidly with light or a heat | fever. Therefore, the resin composition for forming an optical waveguide of the present invention is excellent in curability, heat resistance, toughness and mechanical properties, has low water absorption, coating flatness and adhesion, and further has high reactivity. since it is possible to reduce the use of polymerization initiators, higher transparency, it is useful as a material for forming the optical waveguide path.

そして、上記トリスオキセタンエーテル化合物を合成する際に、特定のオキセタンスルホン酸エステルと、特定のフェノール類とを、塩基としてセシウム塩を用い、所定の条件で反応させることにより、上記化合物を、煩雑な操作を伴うことなく、高収率で合成することができる。   And when the said tris oxetane ether compound is synthesize | combined, a specific oxetanesulfonic acid ester and specific phenols are made into a complicated thing by making it react on predetermined conditions using a cesium salt as a base. It can be synthesized in high yield without any operation.

さらに、光導波路におけるクラッド層およびコア部の少なくとも一方が、本発明の光導波路形成用樹脂組成物によって形成されているときには、安定して同一の形状に硬化作製しやすく、安定した導波路特性等を得ることができる。 Furthermore, when at least one of the clad layer and the core part in the optical waveguide is formed of the resin composition for forming an optical waveguide of the present invention, it is easy to stably cure and form the same shape, stable waveguide characteristics, etc. Can be obtained.

本発明の光導波路の一例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing an example of the optical waveguide of the present invention. 本発明の光導波路の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the optical waveguide of this invention.

つぎに、本発明の実施の形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

本発明の光導波路形成用樹脂組成物に含有されるトリスオキセタンエーテル化合物は、下記の一般式(1)で表される化合物であり、1分子中に3個のオキセタン環を有する構造を備えている。なお、一般式(1)において、R3 は、下記に示すように、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などがあげられるが、好ましくは、メチル基、エチル基である。 The tris oxetane ether compound contained in the optical waveguide forming resin composition of the present invention is a compound represented by the following general formula (1), and has a structure having three oxetane rings in one molecule. Yes. In the general formula (1), R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms as shown below, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Are preferably a methyl group or an ethyl group.

Figure 2011089127
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上記一般式(1)で表されるトリスオキセタンエーテル化合物は、下記の一般式(2)で表されるフェノール類と、下記の一般式(3)で表される3−アルキル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルと、塩基とを合成原料とし、これらを反応させることにより製造することができる。   The tris oxetane ether compound represented by the general formula (1) includes a phenol represented by the following general formula (2) and a 3-alkyl-3-hydroxymethyl represented by the following general formula (3). It can be produced by using oxetane sulfonate ester and base as a synthetic raw material and reacting them.

Figure 2011089127
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ここで、上記塩基としては、従来公知のアルカリ金属(水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等)を用いてもよいが、本発明では、特に、上記塩基としてセシウム塩を用いたときに、上記トリスオキセタンエーテル化合物を、煩雑な操作を伴うことなく高収率で合成することができるようになるため、好ましい。この場合、各原料の合成は、例えば、(i) フェノール類を、セシウム塩によりセシウムフェノラート化し、次いで、オキセタンスルホン酸エステルと反応させたり、(ii)オキセタンスルホン酸エステルとフェノール類とを、セシウム塩存在下で反応させたりすることにより行う。好ましくは、上記(i) の手順に従って行う。そして、上記合成は、通常、有機溶媒(反応溶媒)中で行われ、反応終了後、その反応液中に水等を加え、水相と有機相とにし、その有機相からの抽出により、目的とするトリスオキセタンエーテル化合物を得ることができる。   Here, as the base, a conventionally known alkali metal (sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.) may be used. However, in the present invention, particularly when a cesium salt is used as the base, the trisoxetane is used. Since an ether compound can be synthesized in a high yield without complicated operation, it is preferable. In this case, for example, synthesis of each raw material is performed by, for example, (i) converting phenols to cesium phenolate with a cesium salt and then reacting with oxetane sulfonate, or (ii) oxetane sulfonate and phenol. The reaction is carried out in the presence of a cesium salt. Preferably, it is carried out according to the procedure (i) above. The above synthesis is usually carried out in an organic solvent (reaction solvent), and after the reaction is completed, water or the like is added to the reaction solution to form an aqueous phase and an organic phase, and extraction from the organic phase is performed for the purpose. The tris oxetane ether compound can be obtained.

上記セシウム塩としては、例えば、炭酸セシウム、水酸化セシウム、フッ化セシウム、蟻酸セシウム等があげられる。なかでも、目的とするトリスオキセタンエーテル化合物を、より高収率で得ることができる点から、炭酸セシウムが好ましく用いられる。   Examples of the cesium salt include cesium carbonate, cesium hydroxide, cesium fluoride, cesium formate, and the like. Among these, cesium carbonate is preferably used because the target tris oxetane ether compound can be obtained in a higher yield.

そして、上記セシウム塩の使用量は、上記一般式(2)で表されるフェノール類のフェノール性水酸基1モルに対して0.8〜2.0モルに設定することが好ましく、より好ましくは1.0〜1.5モルの範囲である。   And it is preferable to set the usage-amount of the said cesium salt to 0.8-2.0 mol with respect to 1 mol of phenolic hydroxyl groups of the phenols represented by the said General formula (2), More preferably, 1 The range is from 0.0 to 1.5 mol.

上記一般式(2)で表されるフェノール類の具体例としては、特に限定されるものではなく、例えば、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3−ヒドロキシフェニル)エタン等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。 Specific examples of the phenols represented by the general formula ( 2) are not particularly limited. For example, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,1-tris (3-hydroxyphenyl) ethanone emissions and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

そして、上記のようなフェノール類とともに用いられる、前記一般式(3)で表される3−アルキル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルの具体例としては、2−(3−オキセタニル)プロピルメシレート、2−(3−オキセタニル)プロピルフェニルスルホニレート、2−(3−オキセタニル)プロピルトシレート、2−(3−オキセタニル)ブチルメシレート、2−(3−オキセタニル)ブチルトシレート等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。   A specific example of the sulfonic acid ester of 3-alkyl-3-hydroxymethyloxetane represented by the general formula (3) used together with the phenols as described above is 2- (3-oxetanyl) propylmesi Rate, 2- (3-oxetanyl) propylphenylsulfonylate, 2- (3-oxetanyl) propyl tosylate, 2- (3-oxetanyl) butyl mesylate, 2- (3-oxetanyl) butyl tosylate and the like It is done. These may be used alone or in combination of two or more.

なお、上記一般式(3)で表される3−アルキル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルは、例えば、オーガニックシンセシス vol.1〔Organic Synthesis ,Collective vol.1,pp.145(1941)〕に記載の方法に準じて合成することができる。   The sulfonic acid ester of 3-alkyl-3-hydroxymethyloxetane represented by the general formula (3) is, for example, organic synthesis vol. 1 [Organic Synthesis, Collective vol. 1, pp. 145 (1941)]. It can be synthesized according to the method described in 1.

さらに、上記一般式(3)で表される3−アルキル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルの使用量は、上記一般式(2)で表されるフェノール類のフェノール性水酸基1モルに対して1.5〜2.0モルに設定することが好ましく、より好ましくは1.0〜1.5モルの範囲である。   Furthermore, the usage-amount of the sulfonic acid ester of 3-alkyl-3-hydroxymethyl oxetane represented by the said General formula (3) is 1 mol of phenolic hydroxyl groups of the phenol represented by the said General formula (2). Is preferably set to 1.5 to 2.0 mol, and more preferably in the range of 1.0 to 1.5 mol.

そして、本発明の光導波路形成用樹脂組成物に含有されるトリスオキセタンエーテル化合物の製造時において、その合成の際の反応温度は、0〜120℃に設定することが好ましく、より好ましくは60〜100℃の範囲である。また、セシウム塩により予めフェノール類をセシウムフェノラート化する場合、そのセシウムフェノラート化の際の反応温度は、0〜120℃に設定することが好ましく、より好ましくは40〜100℃の範囲である。そして、これら反応の際の圧力は、特に限定するものではなく、常圧、加圧、減圧のいずれでもよい。また、反応雰囲気は、窒素雰囲気でも空気雰囲気でもよく、特に制限されない。 And in manufacture of the tris oxetane ether compound contained in the resin composition for optical waveguide formation of this invention, it is preferable to set the reaction temperature in the case of the synthesis | combination to 0-120 degreeC, More preferably, 60- It is in the range of 100 ° C. Moreover, when phenols are cesium phenolated in advance with a cesium salt, the reaction temperature in the cesium phenolate is preferably set to 0 to 120 ° C, more preferably in the range of 40 to 100 ° C. . And the pressure in these reactions is not specifically limited, Any of a normal pressure, pressurization, and pressure reduction may be sufficient. The reaction atmosphere may be a nitrogen atmosphere or an air atmosphere, and is not particularly limited.

なお、本発明の光導波路形成用樹脂組成物に含有されるトリスオキセタンエーテル化合物を合成する際に、必要に応じて、ナトリウム,カリウム等のアルカリ金属、水素化リチウム,水素化ナトリウム等のアルカリ金属水素化物、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸塩等を、合成原料として適宜に加えても良い。 In addition, when synthesizing the trisoxetane ether compound contained in the resin composition for forming an optical waveguide of the present invention, an alkali metal such as sodium or potassium, or an alkali metal such as lithium hydride or sodium hydride, if necessary. A hydride, an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, an alkali metal carbonate such as sodium carbonate, or the like may be appropriately added as a synthetic raw material.

また、必要に応じて、水相−有機相間の相間移動触媒として、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩等を加えてもよい。上記四級アンモニウム塩としては、特に限定されるものではなく、例えば、テトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB),テトラエチルアンモニウムブロミド等のテトラアルキルアンモニウムハライドや、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド等のアラルキルトリアルキルアンモニウムハライド等があげられる。また、上記四級ホスホニウム塩も、特に限定されるものではなく、例えば、テトラフェニルホスホニウムブロミド等のテトラアリールホスホニウムハライド等があげられる。   Moreover, you may add a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt, etc. as a phase transfer catalyst between an aqueous phase and an organic phase as needed. The quaternary ammonium salt is not particularly limited, and examples thereof include tetraalkylammonium halides such as tetrabutylammonium bromide (TBAB) and tetraethylammonium bromide, and aralkyltrialkylammonium halides such as benzyltrimethylammonium chloride. can give. The quaternary phosphonium salt is not particularly limited, and examples thereof include tetraarylphosphonium halides such as tetraphenylphosphonium bromide.

さらに、本発明の光導波路形成用樹脂組成物に含有されるトリスオキセタンエーテル化合物を製造する際には、前述のように、通常、反応溶媒が用いられる。この反応溶媒は、特に限定はないが、例えば、芳香族炭化水素(トルエン、キシレン等)、エーテル(テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル等)、非プロトン性極性溶媒(N−メチルピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)等が好適に用いられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。 Furthermore, when producing the trisoxetane ether compound contained in the optical waveguide forming resin composition of the present invention, a reaction solvent is usually used as described above. The reaction solvent is not particularly limited. For example, aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), ethers (tetrahydrofuran, dibutyl ether, etc.), aprotic polar solvents (N-methylpyrrolidone, N-methyl-2- Pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.) are preferably used. These may be used alone or in combination of two or more.

これらの各原料により合成し得られたトリスオキセタンエーテル化合物は、前述のように、通常、その反応液中に水や酢酸エチルを加え、水相と有機相とに分液し、その有機相を抽出したものを、無水硫酸マグネシウム等で乾燥することにより、回収することができる。   As described above, the trisoxetane ether compound synthesized from each of these raw materials is usually separated into an aqueous phase and an organic phase by adding water and ethyl acetate to the reaction solution, and the organic phase is separated. The extracted material can be recovered by drying with anhydrous magnesium sulfate or the like.

そして、このようにして得られるトリスオキセタンエーテル化合物は本発明の光導波路形成用樹脂組成物の材料として、有効に利用することができる。 The belt squirrel oxetane ether compounds obtained in this way is, as a material of the optical waveguide forming resin composition of the present invention can be effectively utilized.

しくは、図1に示すように、基板1と、その基板1上に形成されたクラッド層2とを備え、上記クラッド層2中に所定パターンで、光信号を伝搬するコア部3が形成されてなる光導波路において、上記クラッド層2およびコア部3の少なくとも一方を、上記トリスオキセタンエーテル化合物を含有する樹脂組成物によって形成するときに、上記化合物が高分子量であることから、高粘度となり、厚膜形成する際に有利となる。さらに、安定して同一の形状に硬化作製しやすく導波路特性が安定する等の作用効果も得られる。なお、上記クラッド層2は、コア部3よりも屈折率を小さくすることが必要である。 For details, as shown in FIG. 1, a substrate 1, a cladding layer 2 formed thereon a substrate 1, a predetermined pattern in the cladding layer 2, cores 3 for propagating an optical signal is formed In at least one of the clad layer 2 and the core portion 3 formed by the resin composition containing the tris oxetane ether compound, the compound has a high molecular weight and thus has a high viscosity. This is advantageous when forming a thick film. In addition, it is possible to obtain an effect such as that the waveguide characteristics can be stably stabilized by being easily cured in the same shape. The clad layer 2 needs to have a refractive index smaller than that of the core portion 3.

また、上記クラッド層2およびコア部3の少なくとも一方が、上記トリスオキセタンエーテル化合物とともに、エポキシ基またはビニルエーテル基を有する化合物とを含有する樹脂組成物によって形成されていることから、耐熱性や耐湿性に優れた硬化物を得ることができ、また、露光感度の向上も図られる。ここで、上記エポキシ基を有する化合物としては、本発明の式(1)で表される化合物と相溶性を示すものであればいずれも使用できる。具体的には、エポキシ基を1個有するエポキシ化合物としては、フェニルグリシジルエーテル及びブチルグリシジルエーテル等があり、エポキシ基を2個以上有するエポキシ化合物としては、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレン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、ビスフェノールフルオレンテトラグリシジルエーテル、脂環式エポキシ基を有する化合物として3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサンの付加物等が好ましく用いられる。また、上記ビニルエーテル基を有する化合物としては、本発明の式(1)で表される化合物と相溶性を示すものであればいずれも使用できる。具体的には、ビニルエーテル基を1個有する化合物としては、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル等があげられる。ビニルエーテル基を2個以上有する化合物としては、シクロヘキサンジメタノ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及びノボラック型ジビニルエーテル等が好ましく用いられる。そして、これら化合物は、単独であるいは二種以上併せて用いられる。 Further, at least one of the cladding layer 2 and the core portion 3, together with the trisoxetane compound, since it is formed of a resin composition containing a compound having an epoxy group or a vinyl ether group, the heat resistance and moisture resistance it is possible to obtain an excellent cured product, also Ru been attempted also improve exposure sensitivity. Here, as the compound having an epoxy group, any compound can be used as long as it is compatible with the compound represented by the formula (1) of the present invention. Specifically, examples of the epoxy compound having one epoxy group include phenyl glycidyl ether and butyl glycidyl ether, and examples of the epoxy compound having two or more epoxy groups include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenoxyethanol full orange glycidyl. Ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, bisphenolfluorene tetraglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate, 2,2-bis ( An adduct of 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane with hydroxymethyl) -1-butanol is preferably used. Moreover, as a compound which has the said vinyl ether group, all can be used if it shows compatibility with the compound represented by Formula (1) of this invention. Specifically, examples of the compound having one vinyl ether group include hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether and the like. As the compound having two or more vinyl ether groups, cyclohexane dimethanol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, novolak type divinyl ether and the like are preferably used. And these compounds are used individually or in combination of 2 or more types.

そして、上記光導波路は、例えば、図2に示すような工程により製造することができる。すなわち、図2の(a)に示すように、まず基板1を準備し、(b)に示すように、その基板1面にアンダークラッド層2a(クラッド層2の下方部分)を形成する。ついで、(c)に示すように、上記アンダークラッド層2a上にコア部3形成用の樹脂組成物からなる層3’を形成する。そして、(d)に示すように、この樹脂組成物層3’面上に、所定パターン(光導波路パターン)を露光させるためのフォトマスク9を配設し、このフォトマスク9を介して紫外線を照射し、さらに加熱処理を行う。その後、上記樹脂組成物層3’の未露光部分を現像液を用いて溶解除去し、(e)に示すようにコア部3を形成する。そして、(f)に示すように、上記コア部3上にオーバークラッド層2b(クラッド層2の上方部分)を形成する。これにより、目的とする光導波路を得ることができる。   And the said optical waveguide can be manufactured by a process as shown in FIG. 2, for example. That is, as shown in FIG. 2A, first, a substrate 1 is prepared, and as shown in FIG. 2B, an under cladding layer 2a (a lower portion of the cladding layer 2) is formed on the surface of the substrate 1. Next, as shown in (c), a layer 3 ′ made of a resin composition for forming the core portion 3 is formed on the under cladding layer 2 a. Then, as shown in (d), a photomask 9 for exposing a predetermined pattern (optical waveguide pattern) is disposed on the surface of the resin composition layer 3 ′, and ultraviolet rays are emitted through the photomask 9. Irradiation and further heat treatment. Thereafter, the unexposed portion of the resin composition layer 3 ′ is dissolved and removed using a developer to form the core portion 3 as shown in FIG. Then, as shown in (f), an over clad layer 2b (an upper portion of the clad layer 2) is formed on the core portion 3. Thereby, the target optical waveguide can be obtained.

なお、上記基板1上の各層は、スピンコート、コーター等の従来公知の方法で形成することができる。また、上記光導波路は、基板1を剥離除去することにより、フィルム状光導波路とすることも可能である。このような構成にした場合、可撓性に優れるようになる。   Each layer on the substrate 1 can be formed by a conventionally known method such as spin coating or coater. The optical waveguide can also be made into a film-like optical waveguide by peeling and removing the substrate 1. In such a configuration, the flexibility becomes excellent.

このようにして得られた光導波路は、例えば、直線光導波路、曲がり光導波路、交差光導波路、Y分岐光導波路、スラブ光導波路、マッハツェンダー型光導波路、AWG型光導波路、グレーティング、光導波路レンズ等として用いることができる。また、これら光導波路を用いた光素子としては、波長フィルタ,光スイッチ,光分岐器,光合波器,光合分波器,光アンプ,波長変換器,波長分割器,光スプリッタ,方向性結合器、さらにはレーザダイオードやフォトダイオードをハイブリッド集積した、光伝送モジュール等があげられる。   The optical waveguide thus obtained is, for example, a straight optical waveguide, a curved optical waveguide, a crossed optical waveguide, a Y-branch optical waveguide, a slab optical waveguide, a Mach-Zehnder optical waveguide, an AWG optical waveguide, a grating, or an optical waveguide lens. Etc. can be used. Optical devices using these optical waveguides include wavelength filters, optical switches, optical splitters, optical multiplexers, optical multiplexers / demultiplexers, optical amplifiers, wavelength converters, wavelength dividers, optical splitters, directional couplers. Furthermore, an optical transmission module in which laser diodes and photodiodes are integrated in a hybrid manner can be used.

つぎに、実施例について説明する。   Next, examples will be described.

まず、実施例に先立ち、3−アルキル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのスルホン酸エステルである、2−(3−オキセタニル)ブチルトシレートを、以下のようにして合成した。   First, prior to Examples, 2- (3-oxetanyl) butyl tosylate, which is a sulfonic acid ester of 3-alkyl-3-hydroxymethyloxetane, was synthesized as follows.

〔2−(3−オキセタニル)ブチルトシレートの合成〕
温度計、冷却器、攪拌装置及び滴下漏斗を備えた2000mlの三口ナスフラスコに、p−トルエンスルホン酸クロライド190.65g(1.0mol)、テトラメチルアンモニウムブロミド32.24g(0.1mol)及びトルエン400mlを加え、氷浴中で攪拌しながら5℃まで冷却した。これに3−エチル−ヒドロキシメチルオキセタン116.16g(1.0mmol)を加えた後、35重量%水酸化ナトリウム水溶液130mlを滴下漏斗により30分間かけて滴下した。滴下終了後、そのまま同温で上記フラスコを1時間攪拌した後、更に室温で16時間攪拌した。反応終了後、上記フラスコ内に水800mlを加えて激しく攪拌し、その後、放置して、水相と有機相に分離した。この有機相を水400mlでさらに洗浄し、無水硫酸マグネシウムで一晩乾燥した。その後、硫酸マグネシウムを濾別し、濾液を濃縮した。このようにして得られた粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル)により分離精製し、目的物である無色液体、すなわち、2−(3−オキセタニル)ブチルトシレートを243.3g(収率90%)得た。
[Synthesis of 2- (3-oxetanyl) butyl tosylate]
In a 2000 ml three-necked eggplant flask equipped with a thermometer, a condenser, a stirrer, and a dropping funnel, 190.65 g (1.0 mol) of p-toluenesulfonic acid chloride, 32.24 g (0.1 mol) of tetramethylammonium bromide and toluene 400 ml was added and cooled to 5 ° C. with stirring in an ice bath. After adding 116.16 g (1.0 mmol) of 3-ethyl-hydroxymethyloxetane to this, 130 ml of 35 wt% sodium hydroxide aqueous solution was dripped over 30 minutes with the dropping funnel. After completion of the dropwise addition, the flask was stirred as it was at the same temperature for 1 hour, and further stirred at room temperature for 16 hours. After completion of the reaction, 800 ml of water was added to the flask and stirred vigorously, and then left to separate into an aqueous phase and an organic phase. This organic phase was further washed with 400 ml of water and dried over anhydrous magnesium sulfate overnight. Thereafter, magnesium sulfate was filtered off and the filtrate was concentrated. The crude product thus obtained was separated and purified by silica gel column chromatography (eluent: hexane / ethyl acetate), and the target colorless liquid, ie, 2- (3-oxetanyl) butyl tosylate, was obtained. 243.3 g (yield 90%) was obtained.

〔実例1〕
温度計、冷却管及び攪拌装置を備えた200mlの三口フラスコに、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン6.13g(20mmol)と、N−メチル−2−ピロリドン25mlとを入れ、窒素雰囲気下80℃に加熱しながら完全に溶けるまで攪拌した。溶解後、炭酸セシウム23.46g(72mmol)を加え、さらに30分攪拌した。そこに、先に合成した2−(3−オキセタニル)ブチルトシレート17.84g(66mmol)を加え、窒素雰囲気下80℃で20時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却したのち、酢酸エチル100mlと蒸留水50mlとを加え、その後放置し、水相と有機相に分離した。このように分離した有機相を抽出し、これを水でさらに洗浄し、無水硫酸マグネシウムで一晩乾燥させた。その後、硫酸マグネシウムを濾別し、さらに溶媒を留去することにより、反応粗生成物を得た。
[Experimental Example 1]
In a 200 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a condenser and a stirrer, put 6.13 g (20 mmol) of 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane and 25 ml of N-methyl-2-pyrrolidone. The mixture was stirred until it was completely dissolved while being heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. After dissolution, 23.46 g (72 mmol) of cesium carbonate was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes. Thereto was added 17.84 g (66 mmol) of 2- (3-oxetanyl) butyl tosylate synthesized earlier, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 20 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature, 100 ml of ethyl acetate and 50 ml of distilled water were added, and the mixture was allowed to stand to separate into an aqueous phase and an organic phase. The organic phase thus separated was extracted and further washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate overnight. Thereafter, magnesium sulfate was filtered off, and the solvent was distilled off to obtain a crude reaction product.

このようにして得られた粗生成物は、薄層クロマトグラフィーで分析したところ、1つのスポットのみ確認された。また、この粗生成物を酢酸エチルによって再結晶することにより、白色固体10.93g(収率91%)を得た。そして、その化合物の純度を液体クロマトグラフィーにより調べたところ、99%以上の純度であった。   The crude product thus obtained was analyzed by thin layer chromatography, and only one spot was confirmed. The crude product was recrystallized from ethyl acetate to obtain 10.93 g (yield 91%) of a white solid. When the purity of the compound was examined by liquid chromatography, it was 99% or more.

そして、このようにして得られた化合物は、 1H−NMRおよび13C−NMR(ともに日本電子社製)を用いて分析し得られた以下の結果より、下記の構造式(7)で表される1,1,1−トリス〔4−[ 2−(3−オキセタニル)] ブトキシフェニル〕エタンであることが確認された。 The compound thus obtained is represented by the following structural formula (7) from the following results obtained by analysis using 1 H-NMR and 13 C-NMR (both manufactured by JEOL Ltd.). 1,1,1-tris [4- [2- (3-oxetanyl)] butoxyphenyl] ethane.

1H−NMR(CDCl3 、400MHz):δ(ppm);0.93(t、J=7.6Hz、9H、CH3 )、1.87(q、J=7.6Hz、6H、CH2 )、2.11(s、3H、CH3 )、4.05(s、6H、CH2 )、4.47(d、J=6.0Hz、6H、CH2 )、4.56(d、J=5.6Hz、6H、CH2 )、6.83(d、J=9.2Hz、6 H、Ar)、7 .01(d、J=8.8Hz、6H、Ar)
13C−NMR(CDCl3 、100MHz):δ(ppm);8.22、26.70、30.83、43.19、50.66、70.18、78. 17、113.70、129. 62、142.03、157. 05
1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ (ppm); 0.93 (t, J = 7.6 Hz, 9H, CH 3 ), 1.87 (q, J = 7.6 Hz, 6H, CH 2 ), 2.11 (s, 3H, CH 3 ), 4.05 (s, 6H, CH 2 ), 4.47 (d, J = 6.0 Hz, 6H, CH 2 ), 4.56 (d, J = 5.6 Hz, 6H, CH 2 ), 6.83 (d, J = 9.2 Hz, 6 H, Ar), 7. 01 (d, J = 8.8 Hz, 6H, Ar)
13 C-NMR (CDCl 3 , 100 MHz): δ (ppm); 8.22, 26.70, 30.83, 43.19, 50.66, 70.18, 78.17, 113.70, 129. 62, 142.03, 157.05

Figure 2011089127
Figure 2011089127

〔実施例
以下のようにして、アンダークラッド層,コア部およびアンダークラッド層を形成し、光導波路を作製した(図1参照)。そして、その光導波路に対する評価を、以下のようにして行った。
[Example 1 ]
In the following manner, an under cladding layer, a core portion, and an under cladding layer were formed to produce an optical waveguide (see FIG. 1). And the evaluation with respect to the optical waveguide was performed as follows.

〔アンダークラッド層の形成〕
まず、実例1で得られた1,1,1−トリス(4−(2−(3−オキセタニル))ブトキシフェニル)エタン70部と、脂環式エポキシである3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(ダイセル化学工業社製、セロキサイド2021P)30部と、4,4−ビス〔ジ(βヒドロキシエトキシ)フェニルスルフィニオ〕フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの50%プロピオンカーバイド溶液1部とを、シクロヘキサノンに溶解し、クラッド層形成用の重合性組成物Cを調製した。つぎに、Si基板(5cm×5cm×厚み2mm)を準備し、その表面に、上記重合性組成物Cをスピンコート法により塗布し、100℃で5分乾燥させた。そして、2000mJ/cm2 の照射量にて全面に紫外線を照射し、引き続き100℃にて30分加熱処理することにより、アンダークラッド層を形成した(図2(b)参照)。このアンダークラッド層の厚みを接触式膜厚計にて測定したところ、30μmであった。また、上記アンダークラッドの屈折率は波長633nmにおいて1.547であった。
[Formation of underclad layer]
First, experimental examples obtained in 1 1,1,1-tris (4- (2- (3-oxetanyl)) butoxyphenyl) and 70 parts of ethane, is an alicyclic epoxy 3,4 epoxycyclohexenyl 30 parts of methyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate (Daicel Chemical Industries, Celoxide 2021P) and 4,4-bis [di (βhydroxyethoxy) phenylsulfinio] phenyl sulfide-bis-hexafluoro One part of a 50% propion carbide solution of antimonate was dissolved in cyclohexanone to prepare a polymerizable composition C for forming a cladding layer. Next, an Si substrate (5 cm × 5 cm × thickness 2 mm) was prepared, and the polymerizable composition C was applied to the surface by a spin coating method and dried at 100 ° C. for 5 minutes. Then, the entire surface was irradiated with ultraviolet rays at a dose of 2000 mJ / cm 2 , and subsequently heat-treated at 100 ° C. for 30 minutes to form an under cladding layer (see FIG. 2B). It was 30 micrometers when the thickness of this under clad layer was measured with the contact-type film thickness meter. The refractive index of the underclad was 1.547 at a wavelength of 633 nm.

〔コア部の形成〕
次に、実例1で得られた1,1,1−トリス(4−(2−(3−オキセタニル))ブトキシフェニル)エタン90部と、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル(エポキシ当量320)10部と、4,4−ビス〔ジ(βヒドロキシエトキシ)フェニルスルフィニオ〕フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートの50%プロピオンカーバイド溶液1部とを、シクロヘキサノンに溶解し、コア部形成用の重合性組成物Dを調製した。そして、スピンコート法により、上記重合性組成物Dを前記アンダークラッド層上に塗布した(図2(c)参照)。そして、この塗布層を、150℃で20分乾燥させ、さらにその上に、50μm幅の直線光導波路パターンが描画された合成石英系のクロムマスク(フォトマスク)を配設し(図2(d)参照)、このクロムマスクを介してコンタクト露光法にて2000mJ/cm2 の照射量の紫外線を照射し、さらに、150℃にて30分間加熱処理を行った。その後、未照射部を除去するため、γ−ブチロラクトン水溶液を用いて現像を行い、さらに150℃で30分加熱することにより、コアパターンを形成した(図2(e)参照)。測長顕微鏡によりコア形状を測定したところ、幅50μm、高さ50μmの方形の断面形状を有するコアパターンとなっていた。また、このようにして形成されたコア部の屈折率は、波長633nmにおいて1.573であった。
[Formation of core part]
Then, obtained in Experiment Example 1 1,1,1-tris (4- (2- (3-oxetanyl)) butoxyphenyl) ethane 90 parts and, bisphenoxyethanolfluorene diglycidyl ether (epoxy equivalent 320) 10 Part and 4,4-bis [di (βhydroxyethoxy) phenylsulfinio] phenyl sulfide-bis-hexafluoroantimonate 50% propion carbide solution in cyclohexanone to form a core part A polymerizable composition D was prepared. And the said polymeric composition D was apply | coated on the said under clad layer by the spin coat method (refer FIG.2 (c)). Then, this coated layer was dried at 150 ° C. for 20 minutes, and a synthetic quartz-based chromium mask (photomask) on which a 50 μm-wide linear optical waveguide pattern was drawn was further disposed (FIG. 2 (d) )), And an ultraviolet ray with an irradiation amount of 2000 mJ / cm 2 was irradiated through this chrome mask by a contact exposure method, and further a heat treatment was performed at 150 ° C. for 30 minutes. Then, in order to remove an unirradiated part, development was performed using a γ-butyrolactone aqueous solution, and the core pattern was formed by further heating at 150 ° C. for 30 minutes (see FIG. 2E). When the core shape was measured with a length measuring microscope, the core pattern had a square cross-sectional shape with a width of 50 μm and a height of 50 μm. Further, the refractive index of the core portion formed in this way was 1.573 at a wavelength of 633 nm.

〔オーバークラッド層の形成〕
アンダークラッド層形成時に調製した重合性組成物Cと同じものを、上記コア部およびアンダークラッド層上にスピンコート法により塗布した。つぎに、100℃で5分乾燥させ、2000mJ/cm2 の照射量にて全面に紫外線を照射し、引き続き150℃にて60分加熱処理することにより、オーバークラッド層を形成した(図2(f)参照)。このようにして、比屈折率Δ=1 .7%の光導波路を作製した。
[Formation of overclad layer]
The same polymerizable composition C prepared during the formation of the underclad layer was applied onto the core part and the underclad layer by a spin coating method. Next, it was dried at 100 ° C. for 5 minutes, irradiated with ultraviolet rays at an irradiation amount of 2000 mJ / cm 2 , and subsequently heat-treated at 150 ° C. for 60 minutes to form an overcladding layer (FIG. 2 ( f)). In this way, the relative refractive index Δ = 1. A 7% optical waveguide was produced.

〔評価〕
上記光導波路を、ダイシング装置(ディスコ社製モデル522)を用いて10cmの長さに切り出し、端面処理を行った。そして、光導波路の断面形状を測長顕微鏡により観察したところ、アンダークラッド層の厚みが30μm、コア部が50μm×50μm、オーバークラッド層の厚みが70μmの埋め込み型マルチモード光導波路となっていることを確認した。そして、この光導波路に対し、波長850nmのレーザー光を用いて常法のカットバック法により光伝搬損失を測定したところ、0.07dB/cmであった。
[Evaluation]
The optical waveguide was cut into a length of 10 cm using a dicing apparatus (Model 522 manufactured by Disco Corporation) and subjected to end face processing. When the cross-sectional shape of the optical waveguide was observed with a length measuring microscope, it was found to be a buried multimode optical waveguide with an under cladding layer thickness of 30 μm, a core portion of 50 μm × 50 μm, and an over cladding layer thickness of 70 μm. It was confirmed. Then, the optical propagation loss of this optical waveguide was measured by a conventional cutback method using a laser beam having a wavelength of 850 nm, and found to be 0.07 dB / cm.

本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、光導波路のクラッド層やコア部の形成材料に用いられる。また、上記光導波路としては、例えば、直線光導波路、曲がり光導波路、交差光導波路、Y分岐光導波路、スラブ光導波路、マッハツェンダー型光導波路、AWG型光導波路、グレーティング、光導波路レンズ等があげられる。そして、上記光導波路を用いてなる光素子としては、波長フィルタ,光スイッチ,光分岐器,光合波器,光合分波器,光アンプ,波長変換器,波長分割器,光スプリッタ,方向性結合器、さらにはレーザダイオードやフォトダイオードをハイブリッド集積した、光伝送モジュール等があげられる。 An optical waveguide forming resin composition of the present invention is used for forming materials of the clad layer and the core portion of the optical waveguide. Examples of the optical waveguide include a straight optical waveguide, a curved optical waveguide, a crossed optical waveguide, a Y-branch optical waveguide, a slab optical waveguide, a Mach-Zehnder optical waveguide, an AWG optical waveguide, a grating, and an optical waveguide lens. It is done. The optical device using the optical waveguide includes a wavelength filter, an optical switch, an optical splitter, an optical multiplexer, an optical multiplexer / demultiplexer, an optical amplifier, a wavelength converter, a wavelength divider, an optical splitter, and directional coupling. And an optical transmission module in which a laser diode and a photodiode are hybrid-integrated.

1 基板
2 クラッド層
3 コア部
1 Substrate 2 Clad layer 3 Core part

Claims (4)

下記の一般式(1)で表されるトリスオキセタンエーテル化合物と、エポキシ基またはビニルエーテル基を有する化合物とを含有することを特徴とする光導波路形成用樹脂組成物
Figure 2011089127
A resin composition for forming an optical waveguide comprising a trisoxetane ether compound represented by the following general formula (1) and a compound having an epoxy group or a vinyl ether group .
Figure 2011089127
請求項1記載の光導波路形成用樹脂組成物の製法であって、下記の一般式(2)で表されるフェノール類を、セシウム塩によりセシウムフェノラート化し、次いで、下記の一般式(3)で表されるスルホン酸エステルと反応させることにより、上記一般式(1)で表されるトリスオキセタンエーテル化合物を合成し、これと、エポキシ基またはビニルエーテル基を有する化合物とを溶解することを特徴とする光導波路形成用樹脂組成物の製法。
Figure 2011089127
Figure 2011089127
It is a manufacturing method of the resin composition for optical waveguide formation of Claim 1, Comprising: The phenol represented by following General formula (2) is cesium phenolate by a cesium salt, Then, following General formula (3) The trisoxetane ether compound represented by the general formula (1) is synthesized by reacting with a sulfonic acid ester represented by the formula (1), and the compound having an epoxy group or a vinyl ether group is dissolved. A method for producing a resin composition for forming an optical waveguide .
Figure 2011089127
Figure 2011089127
上記セシウム塩が、炭酸セシウムである請求項2記載の光導波路形成用樹脂組成物の製法。 The method for producing a resin composition for forming an optical waveguide according to claim 2, wherein the cesium salt is cesium carbonate. 基板と、その基板上に形成されたクラッド層とを備え、上記クラッド層中に所定パターンで、光信号を伝搬するコア部が形成されてなる光導波路であって、上記クラッド層およびコア部の少なくとも一方が、請求項1記載の光導波路形成用樹脂組成物によって形成されていることを特徴とする光導波路。 An optical waveguide comprising a substrate and a clad layer formed on the substrate, wherein a core portion that propagates an optical signal in a predetermined pattern is formed in the clad layer, wherein the clad layer and the core portion At least one is formed with the resin composition for optical waveguide formation of Claim 1, The optical waveguide characterized by the above-mentioned.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000336082A (en) * 1999-05-28 2000-12-05 Ube Ind Ltd Fluorene derivative having oxetane ring
JP2000356720A (en) * 1999-06-16 2000-12-26 Sony Corp Material for optical waveguide, optical waveguide and its manufacture
JP2002071987A (en) * 2000-08-24 2002-03-12 Ntt Advanced Technology Corp Method for manufacturing optical waveguide
JP2003149476A (en) * 2001-11-13 2003-05-21 Nippon Kayaku Co Ltd Resin composition for optical waveguide and its hardened product
JP2004300136A (en) * 2003-03-17 2004-10-28 Nippon Steel Chem Co Ltd Oxetane compound and method for producing the same
JP2004352622A (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Univ Kanagawa Curable composition containing oxetane compound
JP2004352788A (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Univ Kanagawa Process for producing hyper-branched polymer using oxetane compound

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000336082A (en) * 1999-05-28 2000-12-05 Ube Ind Ltd Fluorene derivative having oxetane ring
JP2000356720A (en) * 1999-06-16 2000-12-26 Sony Corp Material for optical waveguide, optical waveguide and its manufacture
JP2002071987A (en) * 2000-08-24 2002-03-12 Ntt Advanced Technology Corp Method for manufacturing optical waveguide
JP2003149476A (en) * 2001-11-13 2003-05-21 Nippon Kayaku Co Ltd Resin composition for optical waveguide and its hardened product
JP2004300136A (en) * 2003-03-17 2004-10-28 Nippon Steel Chem Co Ltd Oxetane compound and method for producing the same
JP2004352622A (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Univ Kanagawa Curable composition containing oxetane compound
JP2004352788A (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Univ Kanagawa Process for producing hyper-branched polymer using oxetane compound

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TADATOMI NISHIKUBO, HIROTO KUDO, MAYU YOSHIHARA, KEN MARUYAMA: "Novel Thermal Curing Reaction of Oxetane Resins with Polyfunctional Phenols", JOURNAL OF POLYMER SCIENCE: PART A: POLYMER CHEMISTRY, vol. Volume 43, Issue 10, JPN6013028922, 15 May 2005 (2005-05-15), pages 2028 - 2037, ISSN: 0002556326 *

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