JP5505070B2 - 光導波路形成用樹脂組成物、ドライフィルム、およびこれらを用いてなる光導波路 - Google Patents

Description

本発明は耐熱性、光伝送特性、硬化収縮性、加工性等に優れた光導波路形成用樹脂組成物、ドライフィルム、およびこれらを用いてなる光導波路に関する。

近年、パーソナルコンピュータや携帯電話等の情報端末において大容量のデータ演算、蓄積、表示等、高性能化の要請が急速に強まり、それに伴ってデバイスの高速化、高密度化の技術が急速に発展している。しかしながら、従来の電気配線技術ではプリント配線板における信号遅延、クロストーク等、配線密度上の物理的限界があり、将来の更なる要求に対応困難な状況が予想されている。これらの問題を解決するために光インターコネクション技術が有力視されており、基板間や基板内といった比較的短距離用の光伝送媒体としては、狭い空間において効率的に配線化が可能で、また低コストで簡便に接続・実装可能な高分子系光導波路が盛んに研究されている。

高分子系光導波路はクラッドによって囲まれたコアにより構成され（コアの屈折率はクラッド屈折率よりも高い）、コア中に通信光を閉じ込めて伝送するシステムである。高分子系光導波路材料において最も重要な点の１つは通信波長におけるコア材料の透過率であり、できるだけ低い伝搬損失を有する高分子系導波路の開発が行われている。基板間の光インターコネンクションでは、結合部で光路を直角に変換して基板外に光信号を取り出すために、光信号の光源としてコンパクトで低消費電力性に優れた面発光型半導体レーザーが用いられる。現在最も普及している面発光レーザーの発振波長は０．８５μｍ（８５０ｎｍ）であり、導波路材料の設計指針として、この波長におけるコア材料の低光伝搬損失（実用的にはおよそ０．５ｄＢ／ｃｍ以下）が課題となっている。高分子系光導波路はフレキシブルなフィルム形態で使用されるだけでなく、基板表面上あるいは基板内部にリジッドな状態で搭載され、金属配線と混載されて使用される場合もある。後者の場合、鉛フリー半田リフロー実装工程に耐える耐熱性が高分子系光導波路に要求される。このように高い透明性と高い耐熱性の両方を有する光導波路材料としてフッ素化ポリイミド（例えば特許文献１参照）やエポキシ樹脂／エチレン性二重結合含有樹脂（例えば特許文献２参照）、エポキシ樹脂／アクリレート樹脂（例えば特許文献３参照）、ラジカル重合性化合物／エチレン性不飽和基含有化合物（例えば特許文献４参照）などが開発されている。

フッ素化ポリイミドの場合、製膜には３００℃以上で数十分から数時間の加熱条件が必要だが、既存の電気配線板の耐熱性が不十分のため、電気配線板上での製膜が困難であった。また基板との密着性も十分とは言えなかった。さらにフッ素化ポリイミドは液状の材料を基板に塗布して製膜する方法を用いて光導波路を作製するため、膜厚管理が煩雑であるなど、光導波路の作製、すなわち加工性に関わる課題があった。

一方、特許文献２〜４はドライフィルムによる光導波路製造に関するもので、膜厚に関する上記加工性の問題は改善されており、またいずれも優れた耐熱性、透明性が得られている。しかしながら、アクリレート基やエポキシ基による硬化反応においては一般的に硬化収縮が大きいために、基板との密着性が低下したりパターン形成精度の低下を招くという問題があった。

上記のように、高分子光導波路の物性において高い耐熱性と低い伝搬損失を両立し、かつ光導波路成形性に優れるドライフィルムを用いた光導波路の製造において、低い硬化収縮を満足するものは従来にはなかった。

特開平９−４０７７４号公報 特開２００６−７１８８０号公報 特開２００７−８４７７３号公報 特開２００８−３３２３９号公報

本発明は上記問題点に鑑み、高い耐熱性、実用レベルの低い伝搬損失、低い硬化収縮性を有する光導波路形成用樹脂組成物、ドライフィルムおよびこれらを用いてなる光導波路を提供することを目的とする。

本発明者らは、以上の問題を鑑み、鋭意検討を積み重ねた結果、シアネートエステルプレポリマー、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマー、光ラジカル重合開始剤、シアネートエステルプレポリマーの硬化触媒を必須成分として含有する組成物によって上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
１．（Ａ）シアネートエステルプレポリマー、（Ｂ）１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマー、（Ｃ）光ラジカル重合開始剤、（D）シアネートエステルプレポリマーの硬化触媒を含有する組成物からなり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総質量に対し、（Ａ）成分が１０〜９０質量％、（Ｂ）成分が１０〜９０質量％であり、かつ（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００質量部に対し（Ｃ）成分が０．１〜１０質量部、（Ｄ）成分が０．００１〜１０質量部であり、（Ｃ）成分は（Ｂ）成分の重合を開始可能であり、（Ｄ）成分は熱硬化触媒であることを特徴とする光導波路形成用樹脂組成物、
２．（Ａ）シアネートエステルプレポリマーが分子中に少なくとも３個以上のシアネート基を有する化合物であることを特徴とする上記１記載の光導波路形成用樹脂組成物、
３．（Ｂ）１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマーがイソシアヌル酸誘導体であることを特徴とする上記１〜２のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物、
４．上記１〜３のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物からなる未硬化状態の該樹脂組成物層を有することを特徴とする光導波路形成用ドライフィルム、
５．クラッドとコアからなり、クラッドよりもコアの平均屈折率が高い光導波路において、コアおよび／またはクラッドが上記４記載の光導波路形成用ドライフィルムの硬化物から形成されてなり、それらのガラス転移温度が１５０℃〜２５０℃であることを特徴とする光導波路、を提供するものである。

本発明の光導波路形成用樹脂組成物または導波路形成用ドライフィルムを用いれば、高い耐熱性と実用レベルの低い光伝搬損失を有する優れた物性の光導波路を提供することが可能になる。さらには高精度な膜厚制御が容易で、コアパターン形成時には著しく大きな硬化収縮が起こらないことから、光導波路製造プロセスにおいて生産性良くコアパターン形成精度の高い光導波路を提供することができる。

以下に本発明の実施の形態について詳細に説明するが、これらは本発明の実施形態の一例であり、これらの内容に限定されない。

本発明の光導波路形成用樹脂組成物、ドライフィルム、およびこれらを用いてなる光導波路は、（Ａ）シアネートエステルプレポリマー、（Ｂ）１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマー、（Ｃ）光ラジカル重合開始剤、（D）シアネートエステルプレポリマーの硬化触媒を必須成分として含有する組成物からなる。
ここで用いる（Ａ）シアネートエステルプレポリマーは、公知のものを含め特に限定はされないが、分子中に３個以上のシアネート基を有するものが好ましい。例えば、１分子中に２個以上のシアネート基を有するシアネートエステル化合物を重合して得られた樹脂や、下記一般式（１）で表されるノボラック型のシアネートエステル樹脂、下記一般式（２）で表されるジシクロペンタジエンビスフェノール型のシアネートエステル樹脂などを例示することができる。これらは単独で用いても２種類以上を併用して用いても構わない。

前記の１分子中に２個以上のシアネート基を有するシアネートエステル化合物としては公知のものを含め特に限定はされないが、例えば、１，３−ジシアネートベンゼン、１，４−ジシアネートベンゼン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ジシアネートベンゼン、２，４−ジメチル−１，３−ジシアネートベンゼン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ジシアネートベンゼン、テトラメチル−１，４−ジシアネートベンゼン、４−クロロ−１，３−ジシアネートベンゼン、１，３，５−トリシアネートベンゼン、２，２’−ジシアネートビフェニル、４，４’−ジシアネートビフェニル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジシアネートビフェニル、３，３’，５，５’−テトラクロロ−４，４’−ジシアネートビフェニル、３，３’，５，５’−テトラクロロ−２，２’−ジシアネートビフェニル、１，３−ジシアネートナフタレン、１，４−ジシアネートナフタレン、１，５−ジシアネートナフタレン、１，６−ジシアネートナフタレン、１，８−ジシアネートナフタレン、２，６−ジシアネートナフタレン、２，７−ジシアネートナフタレン、１，３，６−トリシアネートナフタレン、４，４’−ビス−〔（３−シアネート)−フェノキシ〕−ジフェニル、４，４’−ビス−〔（４−シアネート)−フェノキシ〕−ジフェニル、２，２’−ジシアネート−１，１’−ビナフチル、４，４’−ジシアネートジフェニルエーテル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジシアネートエーテル、３，３’，５，５’−テトラクロロ−４，４’−ジシアネートフェニルエーテル、４，４’−ビス−〔ｐ−シアネートフェノキシ〕−ジフェニルエーテル、４，４’−ビス−〔ｐ−シアネートフェニルイソプロピル〕−ジフェニルエーテル、４，４’−ビス−〔ｐ−シアネートフェノキシ〕−ベンゼン、４，４’−ビス−〔ｍ−シアネートフェノキシ〕−ジフェニルエーテル、４，４’−ビス−〔４−（４−シアネートフェノキシ）フェニルスルホン〕−ジフェニルエーテル、４，４’−ジシアネートジフェニルスルホン、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジシアネートジフェニルスルホン、３，３’，５，５’−テトラクロロ−４，４’−ジシアネートジフェニルスルホン、４，４’−ビス−〔ｐ−シアネートフェニルイソプロピル〕−ジフェニルスルホン、４，４’−ビス−〔（４−シアネート）−フェノキシ〕−ジフェニルスルホン、４，４’−ビス−〔（３−シアネート）−フェノキシ〕−ジフェニルスルホン、４，４’−ビス−〔４−（４−シアネートフェニルイソプロピル）−フェノキシ〕−ジフェニルスルホン、４，４’−ビス−〔４−（４−シアネートフェニルスルホン）−フェノキシ〕−ジフェニルスルホン、４，４’−ビス−〔４−（４−シアネート）−ジフェノキシ〕−ジフェニルスルホン、４，４’−ジシアネートジフェニルメタン、４，４’−ビス−（ｐ−シアネートフェニル）−ジフェニルメタン、２，２’−ビス−（ｐ−シアネートフェニル）−プロパン、２，２’−ビス−（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）−プロパン、２，２’−ビス−（３，５−ジクロロ−４−シアネートフェニル）−プロパン、２，２’−ビス−（３，５−ジブロモ−４−シアネートフェニル）−プロパン、１，１’−ビス−（ｐ−シアネートフェニル）−エタン、１，１’−ビス−（ｐ−シアネートフェニル）−シクロヘキサン、ビス−（２−シアネート−１−ナフチル）−メタン、１，２−ビス−（ｐ−シアネートフェニル）−１，１，２，２−テトラメチルエタン、４，４’−ジシアネートベンゾフェノン、４，４’−ビス−（４−シアネート）−フェノキシベンゾフェノン、１，４−ビス−（ｐ−シアネートフェニルフェニルイソプロピル）−ベンゼン、ジアリルビスフェノールＡシアネートエステル、４，４’−メチレンビス（２，６−ジメチルフェニルシアネート）、２，２’−ビス−（ｐ−シアネートフェニル）−ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−シアネートフェニル）チオエーテル等が挙げられる。またこれらを２種類以上併用することもできる。

これら１分子中に２個以上のシアネート基を有するシアネートエステル化合物を重合してシアネートエステルプレポリマーを得る方法としては、所望の樹脂を得ることができる条件であれば特に限定はない。シアネートエステル化合物の重合反応とは、シアネート基が３量化し、トリアジン環を形成する反応のことである。シアネート基は約２３０℃以上の温度で反応することが知られているが、この反応を促進するために触媒を添加することができる。例えば、塩酸、リン酸に代表されるプロトン酸；塩化アルミニウム、塩化亜鉛に代表されるルイス酸；フェノール、クミルフェノール、ピロカテコール、ジヒドロキシナフタレンに代表される芳香族ヒドロキシ化合物；ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、２−エチルヘキサン酸亜鉛などの有機金属塩；銅アセチルアセトナート、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄アレーン錯体、ルテニウムアレーン錯体などに代表される有機金属錯体；トリエチルアミン、トリブチルアミンなどの３級アミン類；塩化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウムに代表される４級アンモニウム塩；イミダゾール類、水酸化ナトリウム、トリフェニルホスフィン、およびこれらの混合系などを挙げることができる。これらの触媒の中で好ましくはオクチル酸亜鉛、２−エチルヘキサン酸亜鉛などの有機金属塩を挙げることができる。これらの触媒はシアネートエステル化合物に対して任意の割合で添加することができるが、０．００５〜２０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％である。重合反応温度は１００〜２５０℃、好ましくは１００〜２００℃である。

前記重合反応において、必要に応じ、これらと共重合反応することが知られている化合物を添加し、シアネートエステルプレポリマーを変性することもできる。例えばエポキシ基含有化合物、ビスマレイミド化合物、フェノール基含有化合物、カルボン酸基含有化合物、アミド基含有化合物などを挙げることができる。これらの添加量に限定はないが、シアネートエステル化合物１００ｍｏｌ％に対して５０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。

前記重合反応はシアネートエステル化合物のみでも可能であるが、有機溶媒中で重合することもできる。使用する有機溶媒はシアネートエステル化合物を十分に溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、アセトン、ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ―ブチロラクトン、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、メチルグリコールアセテート、クロロホルムなどを挙げることができる。これらは２種類以上を併用して用いることができる。

このようにして得られたシアネートエステルプレポリマーは、少なくともトリアジン環が１個以上形成された化合物であることが好ましい。形成したトリアジン環数の上限は用いたシアネートエステル化合物の特性等にもよるので特に限定はないが、６個以下であることが好ましく、さらに好ましくは４個以下である。著しく重合が進行すると有機溶媒に不溶となってしまうので好ましくない。

本発明の樹脂組成物中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総質量に対する（Ａ）成分の質量割合は、好ましくは１０〜 ９０質量％であり、該質量割合が１０質量％より少ないと硬化物の耐熱性が低下する傾向にあり好ましくない。また該質量割合を９０質量％より多くすると（Ｂ）成分の光硬化性が低下する傾向にあり好ましくない。より好ましい質量割合は２０〜８０質量％であり、さらに好ましくは４０〜６０質量％である。

本発明における（Ｂ）１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマーとしては、従来公知のものを含め特に制限なく用いることが可能である。この様な化合物の具体例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（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、ポ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、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、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、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ ジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、９．９−ビス[４−（２−（メタ）アクリロイルオキシエトキシ）フェニル]フルオレン、ビスフェノールＡ ジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＡ 型エポキシジ（メタ） アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡ ジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールＡ 型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ ジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＦ 型エポキシジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＦ ジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールＦ 型エポキシジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡ ジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡ ジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールＡ ジ（メタ）アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレートのアルキレンオキサイド変性物、エトキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレートのポリカプロラクトン変性物などのジ（メタ）アクリレート類；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスルトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレートのアルキレンオキサイド変性物、エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレートのポリカプロラクトン変性物などのトリ（メタ）アクリレート類；ペンタエリスルトールテトラ（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、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、エトキシ化ペンタエリスルトールテトラ（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、ジペンタエリスルトールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ（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ヘキサ（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの四官能以上の（メタ）アクリレート類；などが挙げられる。これらは単独で用いることもできるし、２種類以上併用して用いることもできる。これらの中でも分子中に３個以上の（メタ）アクリロイル基を含む化合物は高い耐熱性を有する硬化物が得られるので好適であり、分子中に６個以内の（メタ）アクリロイル基を含む化合物が好ましく用いられる。さらにシアネートエステルプレポリマーとの相溶性がより良好であるという点でイソシアヌル酸誘導体がより好ましく用いられる。

本発明の樹脂組成物中の（Ｂ）成分の質量割合は、通常、１０〜 ９０質量％であり、該質量割合が１０質量％より少ないと光硬化性が低下する傾向にあり好ましくない。また該質量割合を９０質量％より多くすると硬化物の耐熱性が低下する傾向にあり好ましくない。より好ましい質量割合は２０〜８０質量％である。

発明における（Ｃ）光ラジカル重合開始剤としては、光照射により分解してラジカルを発生し、（Ｂ）１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマーの重合を開始し得るものであればよく、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、３−メチルアセトフェノン、２ ，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、４−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、４−t−ブチル−トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、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、４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノンなどのアセトフェノン系光ラジカル重合開始剤；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、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、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルメチルケタールなどのベンゾイン系光ラジカル重合開始剤；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４'−メチルジフェニルサルファイド、３，３'−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、４，４'−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４'−ジエチルアミノベンゾフェノン、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、４−クロロベンゾフェノン、４，４ ’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４ ’−ジアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系光ラジカル重合開始剤；チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントンなどのチオキサントン系光ラジカル重合開始剤；メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、ジベンゾスベロン、２−エチルアントラキノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのケトン系光ラジカル重合開始剤；２，２'−ビス（２−クロロフェニル）−４，４'，５，５'−テトラフェニル−１，２'−イミダゾールなどのイミダゾール系光ラジカル重合開始剤；１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（０−ベンゾイルオキシム）]、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（０−アセチルオキシム）などのオキシムエステル系光ラジカル開始剤；ビス（η^５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウムなどのチタノセン系光ラジカル重合開始剤；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(２，４，６−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、２，６−ジ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などのアシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤；２−（３，４−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（フラン−２−イル）ビニル]−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどのトリクロロメチルトリアジン系光ラジカル重合開始剤；カルバゾール系光ラジカル重合開始剤などが挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよいし、パターニング性等の改良のため、２種以上を併用してもよい。中でも、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス(２，４，６−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等は、重合速度、熱処理後の透明性の観点から好ましく用いられる。

（Ｃ）光ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えばＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４、１３００、１８００、１８７０、２０２２、２１００、２９５９、３６９、３７９、５００、６５１、７５４、７８４、８１９、９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０２、ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３、４２６５、ＤＡＲＯＣＵＲ ＭＢＦ、ＤＡＲＯＣＵＲ ＴＰＯ（以上、ＢＡＳＦジャパン社製）、ＴＡＺ−１１０、ＴＡＺ−２０４（以上、みどり化学社製）、Ｌｕｎａ ＢＰ、Ｌｕｎａ１００、２００、８００、９００、９０７、３９３、２５１，２９５９、Ｌｕｎａ ＴＰＯ（以上、ＤＫＳＨジャパン社製）、ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＤＥＴＸ、ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＭＢＰ、ＫＡＹＡＣＵＲＥＤＭＢＩ、ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＥＰＡ、ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＯＡ（以上、日本化薬社製）などを例示することができる。

本発明の樹脂組成物中の（Ｃ）成分の質量割合は（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００質量部に対し、好ましくは０．１〜 １０質量部であり、該質量割合が０．１質量部より少ないと（Ｂ）成分の重合速度が低下し重合が十分に進行しない傾向があり好ましくない。また該質量割合を１０質量部より多くすると経済的ではないばかりか透明性が低下する傾向にあり好ましくない。より好ましい質量割合は０．５〜５質量部である。

本発明においては、光ラジカル重合開始剤と共に光増感剤を用いることができる。光増感剤としては特に制限はなく、公知の光増感剤用いることができる。例えば、イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物；アントラキノン、２−エチルアントラキノン、ヒペリシンなどのアントラキノン系化合物；アントラセン、９，１０−ジブトキシアントラセン、９，１０−プロポキシアントラセンなどのアントラセン系化合物；ベンゾフェノン、４−（メチルフェニルチオ）フェニルフェニルケトン、４，４‘−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、トリエチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ − メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、４ − ジメチルアミノ安息香酸、４ − ジメチルアミノ安息香酸メチル、４ − ジメチルアミノ安息香酸エチル、４ − ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等のアミン系化合物などが挙げられる。

本発明における（Ｄ）シアネートエステルプレポリマーの硬化触媒は、シアネート基が３量化し、トリアジン環を形成する反応を促進するものであれば特に限定することなく用いることができる。例えば、塩酸、リン酸に代表されるプロトン酸；塩化アルミニウム、塩化亜鉛に代表されるルイス酸；フェノール、クミルフェノール、ピロカテコール、ジヒドロキシナフタレンに代表される芳香族ヒドロキシ化合物；ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、２−エチルヘキサン酸亜鉛などの有機金属塩；銅アセチルアセトナート、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄アレーン錯体、ルテニウムアレーン錯体などに代表される有機金属錯体；トリエチルアミン、トリブチルアミンなどの３級アミン類；塩化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウムに代表される４級アンモニウム塩；イミダゾール類、水酸化ナトリウム、トリフェニルホスフィン、およびこれらの混合系などを挙げることができる。これらの触媒の中で好ましくはオクチル酸亜鉛、２−エチルヘキサン酸亜鉛などの有機金属塩を挙げることができる。

これらの触媒はシアネートエステルプレポリマーに対して任意の割合で添加することができるが、本発明の樹脂組成物中の質量割合は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００質量部に対し好ましくは、０．００１〜１０質量部であり、該質量割合が０．００１質量部より少ないと、（Ａ）成分の熱硬化速度が低下し、硬化が十分に進行しない傾向があり好ましくない。また該質量割合を１０質量部より多くすると透明性が低下する傾向にあり好ましくない。より好ましい質量割合は０．０１〜５質量部である。

また、このほかに必要に応じて、本発明の光導波路形成用樹脂組成物の中に、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、無機充填剤、内部離型剤などの添加剤を本発明の効果に悪影響を及ぼさない割合で添加しても構わない。

次に、本発明のドライフィルムについて詳述する。
本発明のドライフィルムとは、上記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する未硬化状態の感光性樹脂組成物層を有するものである。この樹脂組成物層は液状ではなく、例えば乾燥した状態であることが好ましい。好ましくは上記（Ａ）〜（Ｄ）を含有する光導波路形成用樹脂組成物を有機溶剤に溶解して液状化とし、支持フィルムに塗布・乾燥して得られる該樹脂組成物からなる塗膜を有している。さらに好ましくは前記未硬化状態の感光性樹脂組成物層の上に該層を保護するためのカバーフィルムが積層されているものである。

支持フィルムの材料について特に限定はされないが、透明で耐熱性、平滑性、耐溶剤性、柔軟性および強靭性を有することが好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイト、ポリエーテルサルファイト、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトンなど挙げることができる。中でもコストや物性バランスに優れている観点でポリエチレンテレフタレートが好適である。ベースフィルムの厚みは特に限定はないが、５〜１００μｍであることが好ましい。５μｍより小さいと支持体としての力学強度が不足してしまい好ましくなく、１００μｍを超えると露光におけるパターン形成時のマスクとのギャップが大きくなり、微細なパターン形成が困難になり好ましくない。以上の観点から、より好ましいベースフィルムの厚みは１０〜５０μｍである。
ベースフィルムには滑り性を向上させるための滑剤や酸化防止剤、熱安定剤、粘度調整剤、可塑剤、色素改良剤、核剤などの添加剤を加えることができる。また本発明の効果に悪影響を及ぼさない程度に該ベースフィルムの両面または片面にコロナ処理、プラズマ処理、紫外線照射、電子線照射、化学処理などによる疎水性付与、親水性付与、帯電防止性付与、離型性付与などの表面改質処理を行なっても構わない。

カバーフィルムの材料について特に限定はされないが、柔軟で未硬化の感光性樹脂組成物層との良好な剥離性と表面平滑性を有していることが好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリアミドなど挙げることができる。中でもコストや物性バランスに優れているという点でポリオレフィンが好適である。カバーフィルムの厚みは特に限定はないが、１〜５０μｍであることが好ましい。１μｍより小さいと支持体としての力学強度が不足してしまい好ましくなく、５０μｍを超えると柔軟性が不足し好ましくない。カバーフィルムには滑り性を向上させるための滑剤や酸化防止剤、熱安定剤、粘度調整剤、可塑剤、色素改良剤、核剤などの添加剤を加えることができる。また本発明の効果に悪影響を及ぼさない程度に該ベースフィルムの両面または片面にコロナ処理、プラズマ処理、紫外線照射、電子線照射、化学処理などによる疎水性付与、親水性付与、帯電防止性付与、離型性付与などの表面改質処理を行なっても構わない。

本発明のドライフィルムは、上記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する未硬化状態の感光性樹脂組成物を有機溶媒に溶解した樹脂溶液とし、これをベースフィルムに塗布し、溶媒を加熱し蒸発させて除去することにより製造することができる。
ここで用いる有機溶媒としては該樹脂組成物を溶解することができるものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ―ブチロラクトン、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、メチルグリコールアセテートなどを挙げることができる。これらは２種類以上を併用して用いることができる。樹脂溶液中の樹脂分濃度としては、２０〜８０質量％であることが好ましい。

支持フィルム上に感光性樹脂組成物層を形成する方法は特に限定されるものではないが、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方法を用いてベースフィルム上に塗布した後、乾燥機等を用いて溶剤を飛散させる方法などが挙げられる。塗布する膜厚は製造される光導波路の設計構造や樹脂溶液濃度に応じ、適宜選択すればよいが、通常、１μｍ〜１０００μｍの範囲が好ましい。乾燥は常圧でも減圧雰囲気でもよく、有機溶剤を飛散させる温度条件は５０〜１５０℃である。
乾燥後に残留する有機溶媒の含有量は２０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１０質量％以下である。２０質量％を超えるとドライフィルムの保存安定性に悪影響を与えたり、露光によるパターン形成の精度を悪化させるなどの問題があり好ましくない。
乾燥後の感光性樹脂組成物層の膜厚は、通常、１〜２５０μｍである。
このようにして得られたドライフィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に貯蔵、保管することが出来るようになる。

次に、本発明の光導波路形成用樹脂組成物からなるドライフィルムを用いて光導波路を形成する方法について述べる。
本発明の光導波路は上部クラッド／コア／下部クラッドから構成され、本発明の光導波路形成用樹脂組成物からなるドライフィルムはこれらコアおよび／またはクラッドを形成する材料である。コアの屈折率はクラッドの屈折率よりも高い必要があり、比屈折率差は少なくとも０．５％以上、より好ましくは１．０％以上である。本発明の光導波路形成用樹脂組成物においては、（Ａ）〜（Ｄ）成分のそれぞれの屈折率に応じ、各組成物の配合量を変更することによって屈折率を任意に制御することが可能であり、特に配合割合が多い（Ａ）成分と（Ｂ）成分のそれぞれの屈折率および配合比に依存する傾向がある。上部クラッド組成は下部クラッド組成と同一であることが望ましい。

まず、本発明の光導波路形成用樹脂組成物からなるドライフィルムを用いて下部クラッドを作製する方法について詳述する。
ドライフィルムにカバーフィルムが積層してある場合には、そのカバーフィルムを剥離後、基板上に樹脂組成物層面（クラッド組成）を密着させ、加熱しながら圧着（ラミネート）することで製膜することができる。基板への密着性、形状追従性を良好にするために減圧下で加熱ラミネートすることもできる。ドライフィルムのラミネート温度は５０〜１５０℃とすることが好ましく、圧着圧力は０．１〜１．０ＭＰａとすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
次いで支持フィルムを介して活性エネルギー線を照射し（Ｂ）成分である１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマーを硬化する。活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線、赤外線、Ｘ線、電子線、α線、β線、γ線のような電離放射線を挙げることができるが、特に紫外線が好ましい。紫外線の光源としては公知のものを含め特に限定されるものではないが、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ、ＬＥＤなどを挙げることができる。活性エネルギー線を照射する雰囲気条件に特に限定はないが、（Ｂ）成分の硬化反応が酸素によって阻害を受けやすいため低酸素条件下で照射することが好ましい。
次いで支持フィルムを剥離した後、（Ａ）成分であるシアネートエステルプレポリマーを硬化するために熱処理を行なうが、コアおよび上部クラッドを形成した後に、これらの熱処理と同時に行なっても構わない。熱処理条件は５０〜２５０℃、より好ましくは１８０℃〜２３０℃の熱処理温度で、５分間〜５時間、より好ましくは３０分間〜１時間の熱処理時間とすればよく、段階的に加熱温度を上げて熱処理を行なっても良い。

次に本発明の光導波路形成用樹脂組成物からなるドライフィルムを用いてコアを作製する方法について詳述する。
上記の方法あるいは任意の方法にて下部クラッドを形成した後、該下部クラッドの上にコア層を形成する。ドライフィルムにカバーフィルムが積層してある場合には、そのカバーフィルムを剥離後、下部クラッド上に樹脂組成物層面（コア組成）を密着させ、加熱しながら圧着（ラミネート）することで製膜することができる。下部クラッドへの密着性、形状追従性を良好にするために減圧下で加熱ラミネートすることもできる。ドライフィルムのラミネート温度は５０〜１５０℃とすることが好ましく、圧着圧力は０．１〜１．０ＭＰａとすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
ドライフィルムの支持フィルムの上にネガマスクを載せ、該ネガマスクを介して上記活性エネルギー線を照射する。ネガマスクは真空密着させることが好ましい。なお必要に応じ、支持フィルムを剥離し、感光性樹脂組成物層に直接、該ネガマスクを載せて活性エネルギー線を照射することもできる。活性エネルギー線を照射する雰囲気条件に特に限定はないが、（Ｂ）成分の硬化反応が酸素によって阻害を受けやすいため低酸素条件下で照射することが好ましい。
次いでウェット現像処理を行い、活性エネルギー線の未照射部、すなわち未硬化部を除去することでコアパターンを形成する。現像方法としては、静置浸漬法、揺動浸漬法、パドル法、スプレー法、ブラッシング法、スクラッピング法、超音波法等の公知の方法により行なうが、これらに限定されるものではない。
現像液に用いる有機溶媒としてはコア組成用の光導波路形成用樹脂組成物を分散、溶解するものであれば特に制限はないが、例えば、アセトン、ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ―ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、メチルグリコールアセテートなどを挙げることができる。これらは２種類以上を併用して用いることができる。また引火防止のため、これらの有機溶剤に０．５〜２０質量％の範囲で水を添加することもできる。
現像時間は通常５〜６００秒である。必要に応じ、現像後に洗浄を行なっても構わない。洗浄液に特に限定はないが、水を含め現像に用いた上記有機溶媒を挙げることができる。これらは２種類以上併用して用いることができる。
次いで（Ａ）成分であるシアネートエステルプレポリマーを硬化するために熱処理を行なうが、上部クラッドを形成した後、クラッドの熱処理と同時に行なっても構わない。熱処理条件は５０〜２５０℃、より好ましくは１８０℃〜２３０℃の熱処理温度で、５分間〜５時間、より好ましくは３０分間〜１時間の熱処理時間とすればよく、段階的に加熱温度を上げて熱処理を行なっても良い。

次に本発明の光導波路形成用樹脂組成物からなるドライフィルムを用いて上部クラッドを作製する方法について述べる。
上記の方法あるいは任意の方法にてコアを形成した後、該コアの上に上部クラッドを形成するが、下部クラッド作製と同様のラミネート方法、および活性エネルギー線の照射を行なうことができる。支持フィルムを剥離した後、（Ａ）成分であるシアネートエステルプレポリマーを硬化するために熱処理を行なう。熱処理条件は、通常、５０〜２５０℃で５分間〜５時間とすればよく、段階的に加熱温度を上げて熱処理を行なっても良い。なお、この熱処理は、下部クラッド層および／またはコア層の（Ａ）成分の熱処理を兼ねて行なうこともできる。

クラッド層あるいはコア層の製膜方法は、上記ドライフィルムを用いる方法以外に任意の方法で行なうこともできる。例えば、本発明の導波路形成用樹脂組成物を有機溶媒に溶解してなるドープを用い、バーコーティング法、スピンコーティング法、スプレーコーティング法、インクジェット法、ディッピング法等の方法などが挙げられる。

本発明の光導波路におけるコアおよび／またはクラッドのガラス転移温度は１５０〜２５０℃であることが好ましい。より好ましくは１８０〜２５０℃である。ガラス転移温度が１５０℃よりも低いと、鉛フリー半田リフロー工程の温度において、コアやクラッドに変形が生じたり、あるいはコア／クラッドとの界面に歪みが起こるなどして光伝搬性が低下する可能性あり好ましくない。ガラス転移温度が２５０℃よりも高い場合、物性上は何も問題はないが、熱硬化処理温度を高温にする必要があり好ましくない。一般に熱硬化樹脂のガラス転移温度は、その硬化処理温度に強く依存する傾向があり、高いガラス転移温度を得ようとすると、より高温での熱硬化処理が必要になる傾向がある。このような場合、生産性が低下するだけでなく、光導波路を搭載する基板材料の物性にも悪影響を及ぼす可能性があり好ましくない。

本発明の光導波路におけるコアおよび／またはクラッドが光導波路形成用ドライフィルムから形成されるとき、それらの硬化収縮率は０％〜５％であることが好ましい。より好ましくは０％〜３％である。本発明における硬化収縮率には、活性エネルギー線を照射することによって硬化する収縮率と、その後の熱処理によって硬化にする収縮率が含まれる。収縮率は密度法を用いて測定することが可能で、ドライフィルムを構成する導波路形成用樹脂組成物の比重、活性エネルギー線による硬化後の比重、さらに熱処理によって硬化した後の比重をそれぞれ測定することにより算出することが出来る。隣接する基板や樹脂層との密着性の観点から硬化収縮率は０％〜５％であることが好ましいが、０％より小さい場合、あるいは５％よりも大きい場合は、隣接する基板や樹脂層との間に歪みが生じ、密着性が低下する傾向にあり好ましくない。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これら実施例に限定されるものではない。
＜光導波路形成用樹脂組成物および光導波路形成用ドライフィルム（コア用）の作製と評価＞（実施例１〜３、比較例1〜３）
［シアネートエステルプレポリマー（Ａ−１）の合成例］
還流器の付いたフラスコに２，２−ビス（４−シアネートフェニル）プロパンを２０．０ｇ、ｐ−クミルフェノールを０．０７６ｇ、テトラヒドロフランを８．５ｇ入れ、さらに反応触媒として２−エチルヘキサン酸亜鉛を２０ｐｐｍ添加し、攪拌しながら１５０℃で３時間反応させた。エバポレーターによりテトラヒドロフランを留去し、白色のシアネートエステルプレポリマー（Ａ−１）を得た。ＦＴ−ＩＲ（ＦＴ／ＩＲ−６１００、日本分光）を用いてシアネート基のピーク（２２３７ｃｍ^−１）の減少率を求め、反応率を算出したところ６６％だった。
［シアネートエステルプレポリマー（Ａ−２）の合成例］
還流器の付いたフラスコに２，２−ビス（４−シアネートフェニル）プロパンを１７．６ｇ、ｐ−クミルフェノールを２．４ｇ、テトラヒドロフランを８．５ｇ入れ、さらに反応触媒として２−エチルヘキサン酸亜鉛を２０ｐｐｍ添加し、攪拌しながら１５０℃で２時間反応させた。エバポレーターによりテトラヒドロフランを留去し、白色のシアネートエステルプレポリマー（Ａ−２）を得た。上記と同様にして求めた反応率は７５％だった。
［シアネートエステルプレポリマー（Ａ−３）の合成例］
還流器の付いたフラスコに２，２−ビス（４−シアネートフェニル）プロパンを１５．３ｇ、２,２−ビス(４−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンを４．７ｇ、テトラヒドロフランを８．５ｇ入れ、さらに反応触媒として２−エチルヘキサン酸亜鉛を２０ｐｐｍ添加し、攪拌しながら１５０℃で２時間反応させた。エバポレーターによりテトラヒドロフランを留去し、白色のシアネートエステルプレポリマー（Ａ−３）を得た。上記と同様にして求めた反応率は７０％だった。
表１に示す、成分（Ａ）：シアネートエステルプレポリマー、成分（Ｂ）：１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマー、成分（Ｃ）：光ラジカル重合開始剤、成分（Ｄ）：シアネートエステルプレポリマーの硬化触媒を１，４−ジオキサンに溶解して光導波路形成用ドライフィルム作製用の樹脂ワニスを得た。
これをポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ２５μｍ）にアプリケーターを用いて塗布し、常圧乾燥（８０℃で１０分間）、次いで減圧乾燥（８０℃で３０分間）した。このとき、乾燥後のドライフィルムの樹脂組成物層の厚さが３０μｍになるようにアプリケーターの間隔を調整した。
なお、以下の例における特性は次の方法により評価した。
［ラミネート性］
光導波路形成用ドライフィルムを熱ロール圧着法（１００℃）にて基板へ転写した。このとき、基板に均一に転写できた場合を「○」、基板に転写できなかったり、未硬化の感光性樹脂組成物層の厚みが不均一だったものを「×」とした。なおここで使用した基板は、１，１−ビス（４−シアネートフェニル）エタンに２−エチルヘキサン酸亜鉛を添加（Zn濃度；２００ｐｐｍ）し、１８０℃で１時間、熱硬化することによって得た１ｍｍ厚の硬化物プレートとした。
［パターン形成性］
上記基板に光導波路形成用ドライフィルムを熱ラミネートし、支持フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルムの上からマスク（４０μｍ幅コアパターン）を介して紫外線露光機にて波長３６０ｎｍ、照度１０ｍW／ｃｍ^２の紫外線を３００秒間照射した。これをＮ−メチル−２−ピロリドン／アセトニトリル／ジエチレングリコールモノブチルエーテル＝２／３／１（容積比）からなる混合溶媒中で６０秒間浸漬処理して現像を行なった後、アセトニトリルで洗浄した。顕微鏡観察により４０μｍコア形状が精度良く形成されているものを「○」、コア形状やコア幅が著しく変化してコア形状が精度よく形成されていなかったものを「×」としてパターン形成性を評価した。
［UV硬化収縮率］
UV露光前とUV露光後のそれぞれの比重を自動比重計（Ｄ−Ｈ１００、東洋精機製作所）を用いて測定し下記式より硬化収縮率を算出した。実施例１〜３、比較例１〜３にワニスをテフロン（登録商標）シートに滴下し、常圧乾燥（８０℃で１０分間）、次いで減圧乾燥（８０℃で３０分間）した後、固形状物の比重を測定してUV露光前比重とした。一方、該固形状物を窒素雰囲気中で紫外線露光（波長３６０ｎｍ、照度１０ｍW／ｃｍ^２の紫外線を３００秒間照射）し、得られた硬化物の比重を測定してUV露光前比重とした。
UV硬化収縮率（％）＝（UV露光後の比重−UV露光前の比重）／（UV露光後の比重）×１００

ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦジャパン社製）
：ビス(２，４，６−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド
ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３（ＢＡＳＦジャパン社製）
：２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン

上記評価の結果、実施例１〜３はラミネート性およびパターン形成性に優れた光導波路形成用ドライフィルム（コア用）が得られた。しかし、比較例１では成分（Ｂ）が配合されていないためパターン形成性不十分となり、また比較例２では成分（Ｂ）に単官能アクリレートを用いたためＵＶ硬化性が不十分でパターン形成性が不良となった。比較例３ではアクリレートモノマーのみからなる組成であったため、１００℃でのラミネート時に熱溶融してしまい所望の膜厚を保持できなかった。ＵＶ硬化収縮率は比較例３では三官能アクリレート単体組成であるため非常に大きな収縮率となったが、実施例１〜３はＵＶ硬化性を示さない成分（Ａ）とのブレンド組成であるため、ＵＶ硬化収縮率は３〜４％と比較的小さい値であった。

＜スラブ型光導波路の作製と評価＞
（実施例４〜６）
ガラス基板上に実施例１〜３で作製したドライフィルム（コア用）を熱ロール圧着法（１００℃）にてラミネートした。次に支持フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルムの上から紫外線露光機にて波長３６０ｎｍ、照度１０ｍW／ｃｍ２の紫外線を３００秒間照射した。次いで窒素雰囲気中で段階的な加熱処理（１２０℃で２０分、１５０℃で３０分、１８０℃で６０分、２３０℃で６０分）を行い膜を硬化させ、ガラス基板をクラッドとするスラブ型光導波路を作製した。
なお、以下の例における物性値は次の方法により測定した。
［ガラス転移温度：Ｔｇ］
ＴＡインスツルメント社製の示差走査熱量計（Ｑ１００）を用い、試料重量４ｍｇ、温度測定範囲３０℃〜３００℃、昇温速度１０℃／分における熱フロー曲線からガラス転移温度を求めた。
［屈折率；ｎ］
メトリコン社製プリズムカプラ（モデル２０１０）を用いて、結合プリズムを通してサンプルに波長８５０ｎｍのレーザー光を入射し、ＴＥ偏光およびＴＭ偏光における屈折率を測定した。平均屈折率は、〔２×（ＴＥ偏光での屈折率）＋（ＴＭ偏光での屈折率）〕／３として算出した。
［複屈折；Δｎ］
メトリコン社製プリズムカプラ（モデル２０１０）を用いて、結合プリズムを通してサンプルに波長８５０ｎｍのレーザー光を入射し、ＴＥ偏光およびＴＭ偏光における屈折率を測定し、ＴＥ偏光での屈折率からＴＭ偏光での屈折率を減じることで複屈折を算出した。
［比屈折率差］
下記計算式から比屈折率差を算出した。
比屈折率差（％）＝１００×（ｎ_co ²−ｎ_cl ²）／（２×ｎ_co ²）
ここで、ｎ_coはコアの平均屈折率、ｎ_clはクラッドの平均屈折率を表す。
［光伝搬損失］
メトリコン社製プリズムカプラ（モデル２０１０）を用いて、８５０ｎｍにおける光伝搬損失を測定した。コア硬化膜に波長８５０ｎｍのレーザー光をプリズムを介して入射させ、直線的に伝搬する光波のストリーク光強度をファイバープローブで測定し、このストリーク光強度（Ｐ）と伝搬経路長（Ｌ）との関係において、Ｌに対してｌｏｇＰをプロットしたときの傾きを伝搬損失（ｄＢ／ｃｍ）として求めた。光伝搬損失が小さいほど、コア硬化膜の透明性が良好であることを意味する。

表２から、実施例４〜６のガラス転移温度（Ｔｇ）が１９０℃以上と高い耐熱性を示し、また８５０ｎｍにおける伝搬損失も０．１ｄＢ／ｃｍと実用レベル上、問題ない低い値を示した。つまり実施例４〜６は、高耐熱性、高透明性の両方を満足していることが分かる。
＜埋め込み型光導波路の作製＞
（実施例７）
シアネートエステルプレポリマー（Ａ−３）／イソシアヌル酸トリス（２−アクリロイルオキシエチル）／ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３／γ−ブチロラクトン＝６０／４０／３／７０（質量比）からなるクラッド用ワニスをポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ２５μｍ）にアプリケーターを用いて塗布し、常圧乾燥（８０℃で１０分間）、次いで減圧乾燥（８０℃で３０分間）した。このとき、乾燥後のドライフィルムの樹脂組成物層の厚さが３０μｍになるようにアプリケーターの間隔を調整した。得られたクラッド用ドライフィルムをＦＲ４（ガラス・エポキシ）基板上に熱ロール圧着法（１００℃）にてラミネートし、次いで支持フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルムの上から紫外線露光機にて波長３６０ｎｍ、照度１０ｍW／ｃｍ２の紫外線を３００秒間照射してアクリレートを硬化させ、次いで窒素雰囲気中で段階的な加熱処理（１２０℃で２０分、１５０℃で３０分、１８０℃で６０分）を行い、シアネートエステルプレポリマーを硬化させてクラッドを作製した。
次いでこのクラッド層上に、実施例３と同様にして作製したコア用ドライフィルムを上記と同様の方法でラミネートした後、支持フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルムの上にフォトマスク（コア幅４０μｍ）を載せて真空密着させ、紫外線露光機にて波長３６０ｎｍ、照度１０ｍW／ｃｍ２の紫外線を３６０秒間照射した。支持フィルムを剥がし、Ｎ−メチル−２−ピロリドン／アセトニトリル／ジエチレングリコールモノブチルエーテル＝２／３／１（容積比）からなる混合溶媒中で６０秒間浸漬処理して現像を行なった後、アセトニトリルで洗浄し、コアパターンを得た。
このコア層上に上記のクラッド用ワニスをスピンコートし、常圧乾燥（８０℃で１０分間）、次いで減圧乾燥（８０℃で３０分間）した後、紫外線露光機にて波長３６０ｎｍ、照度１０ｍW／ｃｍ２の紫外線を３００秒間照射（窒素雰囲気中）してアクリレートを硬化させ、次いで窒素雰囲気中で段階的な加熱処理（１２０℃で２０分、１５０℃で３０分、１８０℃で６０分）を行い、上部クラッド硬化膜を作製した。さらに構造物全体を２３０℃で６０分間、窒素雰囲気中で熱処理することでクラッドおよびコア中の未反応シアネート基を反応させた。得られた構造体の断面をデジタルマイクロスコープで観察したところ、台形コア断面（上辺３８μm、下辺４２μm、高さ３０μm）が形成されており、埋め込み型光導波路が作製できていることを確認した。なおコアとクラッドの比屈折率差は１．０％であった。

本発明の光導波路形成用樹脂組成物または導波路形成用ドライフィルムを用いれば、高い耐熱性と実用レベルの低い伝搬損失を有する優れた物性の光導波路を提供することが可能になる。さらには高精度な膜厚制御が容易で、コアパターン形成時には著しく大きな硬化収縮が起こらないことから、光導波路製造プロセスにおいて生産性良くコアパターン形成精度の高い光導波路を提供することができる。
本発明の光導波路は、光伝送体、光合波器や光分波器、光変調器、光スイッチなどの光デバイス、タッチパネル用途などに好適である。

Claims (5)

1. （Ａ）シアネートエステルプレポリマー、（Ｂ）１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマー、（Ｃ）光ラジカル重合開始剤、（D）シアネートエステルプレポリマーの硬化触媒を含有する組成物からなり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総質量に対し、（Ａ）成分が１０〜９０質量％、（Ｂ）成分が１０〜９０質量％であり、かつ（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００質量部に対し（Ｃ）成分が０．１〜１０質量部、（Ｄ）成分が０．００１〜１０質量部であり、（Ｃ）成分は（Ｂ）成分の重合を開始可能であり、（Ｄ）成分は熱硬化触媒であることを特徴とする光導波路形成用樹脂組成物。
2. （Ａ）シアネートエステルプレポリマーが１分子中に少なくとも３個以上のシアネート基を有する化合物であることを特徴とする請求項１記載の光導波路形成用樹脂組成物。
3. （Ｂ）１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートモノマーがイソシアヌル酸誘導体であることを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項に記載の光導波路形成用樹脂組成物。
4. 上記請求項１〜３のいずれか一項に記載の光導波路形成用樹脂組成物からなる未硬化状態の該樹脂組成物層を有することを特徴とする光導波路形成用ドライフィルム。
5. クラッドとコアからなり、クラッドよりもコアの平均屈折率が高い光導波路において、コアおよび／またはクラッドが請求項４記載の光導波路形成用ドライフィルムを用いて形成されてなり、それらのガラス転移温度が１５０℃〜２５０℃であることを特徴とする光導波路。