JPH06250038A - 高分子屈折率調整組成物 - Google Patents
高分子屈折率調整組成物Info
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- JPH06250038A JPH06250038A JP6141793A JP6141793A JPH06250038A JP H06250038 A JPH06250038 A JP H06250038A JP 6141793 A JP6141793 A JP 6141793A JP 6141793 A JP6141793 A JP 6141793A JP H06250038 A JPH06250038 A JP H06250038A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 石英系材料からなるマッハツェンダ型の平面
光導波路素子の光導波路コア部分周囲のクラッド層とし
て屈折率の任意の値への調整が容易で、かつ経時的に変
化しない高分子屈折率調整組成物を提供する。 【構成】 石英系材料からなるマッハツェンダ型の平面
光導波路素子のクラッド部分に用いる高分子屈折率調整
組成物であって、複数の高分子を混合してなり、コア部
分である光導波路より屈折率が低く、且つ任意の値に屈
折率を調節出来る高分子屈折率調整組成物。該複数の高
分子の混合物の例には、屈折率の異なる少なくとも２種
以上のフッ素化メタクリレート樹脂を混合してなるもの
がある。その他フッ素化メタクリレート樹脂に、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、又はその両方を任意の割合に混合
してなる高分子屈折率調整組成物がある。
光導波路素子の光導波路コア部分周囲のクラッド層とし
て屈折率の任意の値への調整が容易で、かつ経時的に変
化しない高分子屈折率調整組成物を提供する。 【構成】 石英系材料からなるマッハツェンダ型の平面
光導波路素子のクラッド部分に用いる高分子屈折率調整
組成物であって、複数の高分子を混合してなり、コア部
分である光導波路より屈折率が低く、且つ任意の値に屈
折率を調節出来る高分子屈折率調整組成物。該複数の高
分子の混合物の例には、屈折率の異なる少なくとも２種
以上のフッ素化メタクリレート樹脂を混合してなるもの
がある。その他フッ素化メタクリレート樹脂に、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、又はその両方を任意の割合に混合
してなる高分子屈折率調整組成物がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マッハツェンダ型の平
面光導波路素子の構成材料、より詳細にはクラッド部分
に用いる高分子屈折率調整組成物に関する。
面光導波路素子の構成材料、より詳細にはクラッド部分
に用いる高分子屈折率調整組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マッハツェンダ型の平面光導波路
素子において２本の光導波路のクラッド層の屈折率を調
節するには、ＳｉＯ2 を主成分とする石英系無機ガラス
が使われており、該無機ガラス構成成分での屈折率調整
を作製時に行っていた。一方、マッハツェンダ型の平面
光導波路素子のクラッド層の屈折率を調整することで光
導波路に位相シフトを与えることができるが、重合体等
の有機物質でこのようなクラッド層を作製するにはコア
部の屈折率に合せてクラッド層の屈折率を任意に調節す
る必要がある。マッハツェンダ型の平面光導波路素子に
おいて２本あるいは片方の光導波路のクラッド層の屈折
率を調節することは、上記のごとき重合体等の有機物質
で行うことが期待できるものの、実際には、平面光導波
路素子が石英等無機物質であり、屈折率の精密な調整が
出来なかったり、用いる材料の劣化等が予想される等の
理由から、これまで作製されることはなかった。
素子において２本の光導波路のクラッド層の屈折率を調
節するには、ＳｉＯ2 を主成分とする石英系無機ガラス
が使われており、該無機ガラス構成成分での屈折率調整
を作製時に行っていた。一方、マッハツェンダ型の平面
光導波路素子のクラッド層の屈折率を調整することで光
導波路に位相シフトを与えることができるが、重合体等
の有機物質でこのようなクラッド層を作製するにはコア
部の屈折率に合せてクラッド層の屈折率を任意に調節す
る必要がある。マッハツェンダ型の平面光導波路素子に
おいて２本あるいは片方の光導波路のクラッド層の屈折
率を調節することは、上記のごとき重合体等の有機物質
で行うことが期待できるものの、実際には、平面光導波
路素子が石英等無機物質であり、屈折率の精密な調整が
出来なかったり、用いる材料の劣化等が予想される等の
理由から、これまで作製されることはなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
にかんがみなされたものであり、その目的は石英系材料
からなるマッハツェンダ型の平面光導波路素子の光導波
路コア部分周囲のクラッド層として屈折率の任意の値へ
の調整が容易で、かつ経時的に変化しない高分子屈折率
調整組成物を提供することにある。
にかんがみなされたものであり、その目的は石英系材料
からなるマッハツェンダ型の平面光導波路素子の光導波
路コア部分周囲のクラッド層として屈折率の任意の値へ
の調整が容易で、かつ経時的に変化しない高分子屈折率
調整組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第１の発明は高分子屈折率調整組成物に関する発
明であって、石英系材料からなるマッハツェンダ型の平
面光導波路素子のクラッド部分に用いる高分子屈折率調
整組成物であって、複数の高分子を混合してなり、コア
部分である光導波路より屈折率が低く、且つ任意の値に
屈折率を調節出来ることを特徴とする。また、本発明の
第２の発明は、他の高分子屈折率調整組成物に関する発
明であって、フッ素化メタクリレート樹脂に、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、又はその両方を任意の割合に混合し
てなるものであることを特徴とする。
発明の第１の発明は高分子屈折率調整組成物に関する発
明であって、石英系材料からなるマッハツェンダ型の平
面光導波路素子のクラッド部分に用いる高分子屈折率調
整組成物であって、複数の高分子を混合してなり、コア
部分である光導波路より屈折率が低く、且つ任意の値に
屈折率を調節出来ることを特徴とする。また、本発明の
第２の発明は、他の高分子屈折率調整組成物に関する発
明であって、フッ素化メタクリレート樹脂に、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、又はその両方を任意の割合に混合し
てなるものであることを特徴とする。
【０００５】本発明は、コアである光導波路より屈折率
が低く且つ任意の値に屈折率を調節出来る高分子混合物
である高分子屈折率調整組成物であることを最も主要な
特徴とする。従来の技術とは屈折率の任意の値への調整
が容易で、かつ経時的に変化しない高分子屈折率調整組
成物であることが異なる。
が低く且つ任意の値に屈折率を調節出来る高分子混合物
である高分子屈折率調整組成物であることを最も主要な
特徴とする。従来の技術とは屈折率の任意の値への調整
が容易で、かつ経時的に変化しない高分子屈折率調整組
成物であることが異なる。
【０００６】次に、本発明を詳しく説明する。マッハツ
ェンダ型の石英系平面光導波路として用いられている材
料の屈折率は１．３μｍの波長で１．４５〜１．４６で
あり、このためクラッド層として用いることの出来る高
分子化合物は限られてくる。表１に高分子材料のＮａＤ
線（波長０．５８９μｍ）における各種高分子化合物の
屈折率を示す。ほとんどのポリマーの屈折率は１．４６
以上であり、ベンゼン環やフッ素以外のハロゲンがポリ
マー中に入った高分子材料の屈折率は１．５５以上と大
きい。屈折率が石英系材料の導波路コア部分の１．４５
〜１．４６と同等な高分子化合物はポリテトラフルオロ
エチレン等のフッ素化高分子とポリメタクリレート（Ｐ
ＭＭＡ）やポリエチルアクリレート等のアクリル樹脂で
ある。
ェンダ型の石英系平面光導波路として用いられている材
料の屈折率は１．３μｍの波長で１．４５〜１．４６で
あり、このためクラッド層として用いることの出来る高
分子化合物は限られてくる。表１に高分子材料のＮａＤ
線（波長０．５８９μｍ）における各種高分子化合物の
屈折率を示す。ほとんどのポリマーの屈折率は１．４６
以上であり、ベンゼン環やフッ素以外のハロゲンがポリ
マー中に入った高分子材料の屈折率は１．５５以上と大
きい。屈折率が石英系材料の導波路コア部分の１．４５
〜１．４６と同等な高分子化合物はポリテトラフルオロ
エチレン等のフッ素化高分子とポリメタクリレート（Ｐ
ＭＭＡ）やポリエチルアクリレート等のアクリル樹脂で
ある。
【０００７】
【表１】
【０００８】ポリテトラフルオロエチレン等の完全フッ
素化ポリマーの屈折率は１．４０以下と低すぎ、そのた
めマッハツェンダ型石英系平面光導波路のクラッドとし
て用いることが出来ない。一方、アクリル酸エステル系
高分子化合物はα位に水素が付いているため、光や酸化
に対して不安定で容易に水素移動を起こし、ポリマー劣
化の開始点を生成してしまう欠点であり、そのため長期
的使用に耐えない。したがって、α位がメチル基等アル
キル基に置換されているメタクリル酸の同族体であるア
ルキルエステルメタクリレートと該モノマーのエステル
基中のアルキル基をフッ素置換したモノマーの重合体及
び共重合体が非常に有効な高分子化合物となる。
素化ポリマーの屈折率は１．４０以下と低すぎ、そのた
めマッハツェンダ型石英系平面光導波路のクラッドとし
て用いることが出来ない。一方、アクリル酸エステル系
高分子化合物はα位に水素が付いているため、光や酸化
に対して不安定で容易に水素移動を起こし、ポリマー劣
化の開始点を生成してしまう欠点であり、そのため長期
的使用に耐えない。したがって、α位がメチル基等アル
キル基に置換されているメタクリル酸の同族体であるア
ルキルエステルメタクリレートと該モノマーのエステル
基中のアルキル基をフッ素置換したモノマーの重合体及
び共重合体が非常に有効な高分子化合物となる。
【０００９】本発明の特徴は、連続的に屈折率を変化さ
せた組成物を得る方法として、以下に述べる二つの方法
を用いたことである。第１の方法はメチルメタクリレー
ト〔ＭＭＡ、分子式 Ｈ2 Ｃ＝Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＯ2 ＣＨ
3 〕と２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート
〔Ｈ2 Ｃ＝Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＯ2 ＣＨ2 ＣＦ3 〕の様なメ
タクリル酸フッ素化アルキルエステルモノマーの組成比
の異なる共重合物２種以上の混合による屈折率の調整で
ある。なお、このとき、混合物の中にメタクリル酸フッ
素化アルキルエステルの単独重合体が含まれていても良
い。図１に共重合体Ｐ１とＰ２を混合したときの屈折率
変化の１例を示す。図１において、横軸は共重合体Ｐ２
の重量比（wt％）、縦軸は屈折率である。ここで、Ｐ１
は、トリフルオロエチルメタクリレートとＭＭＡの共重
合体（重合仕込みモル比６８：３２）、Ｐ２は、トリフ
ルオロエチルメタクリレートとＭＭＡの共重合体（重合
仕込みモル比３６：６４）である。本発明の主眼は、図
１に示すように屈折率の異なる該共重合体を混合するこ
とで直線的に屈折率の調節が可能なことを見出したこと
にある。図１の場合では、１．３μｍの波長で１．４４
３と１．４２７の間の屈折率を混合比の調節で直線的に
自由に変化させた組成物が得られる。
せた組成物を得る方法として、以下に述べる二つの方法
を用いたことである。第１の方法はメチルメタクリレー
ト〔ＭＭＡ、分子式 Ｈ2 Ｃ＝Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＯ2 ＣＨ
3 〕と２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート
〔Ｈ2 Ｃ＝Ｃ（ＣＨ3 ）ＣＯ2 ＣＨ2 ＣＦ3 〕の様なメ
タクリル酸フッ素化アルキルエステルモノマーの組成比
の異なる共重合物２種以上の混合による屈折率の調整で
ある。なお、このとき、混合物の中にメタクリル酸フッ
素化アルキルエステルの単独重合体が含まれていても良
い。図１に共重合体Ｐ１とＰ２を混合したときの屈折率
変化の１例を示す。図１において、横軸は共重合体Ｐ２
の重量比（wt％）、縦軸は屈折率である。ここで、Ｐ１
は、トリフルオロエチルメタクリレートとＭＭＡの共重
合体（重合仕込みモル比６８：３２）、Ｐ２は、トリフ
ルオロエチルメタクリレートとＭＭＡの共重合体（重合
仕込みモル比３６：６４）である。本発明の主眼は、図
１に示すように屈折率の異なる該共重合体を混合するこ
とで直線的に屈折率の調節が可能なことを見出したこと
にある。図１の場合では、１．３μｍの波長で１．４４
３と１．４２７の間の屈折率を混合比の調節で直線的に
自由に変化させた組成物が得られる。
【００１０】メタクリル酸エステルのエステル基中のフ
ッ素化アルキル基を変えたモノマーをＭＭＡと共重合さ
せて得られるポリマーを用いてトリフルオロエチル基の
場合と同様に、混合比を変えることにより屈折率を調節
できた。表２にメタクリル酸エステル中のアルキル基の
違いによる重合体の屈折率を示す。これらのモノマーは
すべてＭＭＡと共重合するので共重合組成を変えること
で共重合体２種の混合によって屈折率を１．４２７から
１．４４３間で任意に調節可能なポリマー組成物を得る
ことが出来た。
ッ素化アルキル基を変えたモノマーをＭＭＡと共重合さ
せて得られるポリマーを用いてトリフルオロエチル基の
場合と同様に、混合比を変えることにより屈折率を調節
できた。表２にメタクリル酸エステル中のアルキル基の
違いによる重合体の屈折率を示す。これらのモノマーは
すべてＭＭＡと共重合するので共重合組成を変えること
で共重合体２種の混合によって屈折率を１．４２７から
１．４４３間で任意に調節可能なポリマー組成物を得る
ことが出来た。
【００１１】
【表２】
【００１２】図２は、本発明のごとき共重合体相互の混
合を用いず、ＭＭＡの単独重合体（ＰＭＭＡ）を一方の
成分に用いた一例を示す。図２において、横軸はＰＭＭ
Ａの重量比（wt％）を縦軸は屈折率である。図２にＰＭ
ＭＡ単独重合体と、メタクリル酸フッ素化アルキルエス
テル（エステル基中のアルキル基：ＣＨ2 ＣＦ3 ）とＭ
ＭＡとの共重合体Ｐ１（メタクリル酸フッ素化アルキル
エステル：ＭＭＡ＝６８モル％：３２モル％）との混合
による屈折率調整と好ましくない白化現象を示す。ＰＭ
ＭＡと該共重合体ではＰＭＭＡの割合の多い約８０wt％
以上の領域で混合後の塗布で、塗布膜が２種のポリマー
の相分離によると考えられる白化現象を起こしてしま
う。したがって、ＰＭＭＡとメタクリル酸フッ素化アル
キルエステル共重合体との混合では該白化現象によって
すべての領域に渡っては屈折率を調整したポリマー組成
物を得ることが出来なかった。
合を用いず、ＭＭＡの単独重合体（ＰＭＭＡ）を一方の
成分に用いた一例を示す。図２において、横軸はＰＭＭ
Ａの重量比（wt％）を縦軸は屈折率である。図２にＰＭ
ＭＡ単独重合体と、メタクリル酸フッ素化アルキルエス
テル（エステル基中のアルキル基：ＣＨ2 ＣＦ3 ）とＭ
ＭＡとの共重合体Ｐ１（メタクリル酸フッ素化アルキル
エステル：ＭＭＡ＝６８モル％：３２モル％）との混合
による屈折率調整と好ましくない白化現象を示す。ＰＭ
ＭＡと該共重合体ではＰＭＭＡの割合の多い約８０wt％
以上の領域で混合後の塗布で、塗布膜が２種のポリマー
の相分離によると考えられる白化現象を起こしてしま
う。したがって、ＰＭＭＡとメタクリル酸フッ素化アル
キルエステル共重合体との混合では該白化現象によって
すべての領域に渡っては屈折率を調整したポリマー組成
物を得ることが出来なかった。
【００１３】また、ＰＭＭＡとメタクリル酸フッ素化ア
ルキルエステル単独重合体の混合では共重合体を用いる
混合の場合よりも更に相分離が顕著で白化現象が起こ
り、屈折率の調整した組成物を得ることは不可能であっ
た。メタクリル酸フッ素化アルキルエステル単独重合体
同士の混合では、該モノマーのフッ素化アルキルエステ
ル中のアルキル基が２，２，２−トリフルオロエチル
基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、
２，３，３，３−テトラフルオロプロピル基、１，１，
２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピル基の単独重合
体同士は白化現象を起こさず混合できるが、単独重合体
自身の屈折率が１．４２以下と小さすぎ、該単独重合体
の混合によってはマッハツェンダ型の平面光導波路素子
のクラッド層として使用可能な屈折率のポリマー組成物
を得ることが出来ない。
ルキルエステル単独重合体の混合では共重合体を用いる
混合の場合よりも更に相分離が顕著で白化現象が起こ
り、屈折率の調整した組成物を得ることは不可能であっ
た。メタクリル酸フッ素化アルキルエステル単独重合体
同士の混合では、該モノマーのフッ素化アルキルエステ
ル中のアルキル基が２，２，２−トリフルオロエチル
基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、
２，３，３，３−テトラフルオロプロピル基、１，１，
２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピル基の単独重合
体同士は白化現象を起こさず混合できるが、単独重合体
自身の屈折率が１．４２以下と小さすぎ、該単独重合体
の混合によってはマッハツェンダ型の平面光導波路素子
のクラッド層として使用可能な屈折率のポリマー組成物
を得ることが出来ない。
【００１４】次に、第２の方法を述べる。マッハツェン
ダ型の光学素子のクラッド層にフッ素化メタクリレート
樹脂にヒンダードフェノール型酸化防止剤を混合するこ
とによって、屈折率を連続的にマッハツェンダ型光学素
子に適用できる屈折率に調整することが出来る。同時に
ヒンダードフェノール型酸化防止剤を混合することによ
って、紫外線照射と可視光及び１．３μｍ、１．５μｍ
の光通信波長帯の照射によるクラッド層重合体の劣化を
防止することが出来た。ここで用いるフッ素化メタクリ
レート樹脂には、第１の方法に用いたＭＭＡとメタクリ
ル酸フッ素化アルキルエステルとの共重合体及びメタク
リル酸フッ素化アルキルエステル単独重合体が含まれ
る。
ダ型の光学素子のクラッド層にフッ素化メタクリレート
樹脂にヒンダードフェノール型酸化防止剤を混合するこ
とによって、屈折率を連続的にマッハツェンダ型光学素
子に適用できる屈折率に調整することが出来る。同時に
ヒンダードフェノール型酸化防止剤を混合することによ
って、紫外線照射と可視光及び１．３μｍ、１．５μｍ
の光通信波長帯の照射によるクラッド層重合体の劣化を
防止することが出来た。ここで用いるフッ素化メタクリ
レート樹脂には、第１の方法に用いたＭＭＡとメタクリ
ル酸フッ素化アルキルエステルとの共重合体及びメタク
リル酸フッ素化アルキルエステル単独重合体が含まれ
る。
【００１５】酸化防止剤としてヒンダードフェノール型
の化合物が特に有効であった。屈折率を任意の値に調節
出来ると共に紫外線あるいは可視光、通信波長帯の光の
照射によっても長期間用いたポリマーの光劣化や酸化劣
化の無い屈折率調整高分子組成物を得ることが出来た。
ヒンダードフェノール系化合物としてオクタデシル−３
−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロピオネート（市販品：ＩＲＧＡＮＯＸ １０７
６）、６−ヘキサンジオール−ビス（３，５−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、
２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒド
ロキシ−３，５−ジ−ｔ−アニリノ）１，３，５−トリ
アジン、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，
５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピ
オネート〕、２，２−チオ−ジエチレンビス〔３−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）
プロピオネート〕、Ｎ，Ｎ′−ヘキサメチレンビス
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシ
ンナマミド）、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シベンジルホスホネート−ジエチルエステル、１，３，
５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，４
−ビス〔（オクチルチオ）メチル〕−ｏ−クレゾール、
オクチル化ジフェニルアミン、トリス−（３，５−ジ−
ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレー
ト、ビス（３，５−ジ−ブチル−４−ヒドロキシベンジ
ルホスホン酸エチル）カルシウム等の酸化防止剤を用い
ることが出来る。
の化合物が特に有効であった。屈折率を任意の値に調節
出来ると共に紫外線あるいは可視光、通信波長帯の光の
照射によっても長期間用いたポリマーの光劣化や酸化劣
化の無い屈折率調整高分子組成物を得ることが出来た。
ヒンダードフェノール系化合物としてオクタデシル−３
−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロピオネート（市販品：ＩＲＧＡＮＯＸ １０７
６）、６−ヘキサンジオール−ビス（３，５−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、
２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４−ヒド
ロキシ−３，５−ジ−ｔ−アニリノ）１，３，５−トリ
アジン、ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（３，
５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピ
オネート〕、２，２−チオ−ジエチレンビス〔３−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）
プロピオネート〕、Ｎ，Ｎ′−ヘキサメチレンビス
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシ
ンナマミド）、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シベンジルホスホネート−ジエチルエステル、１，３，
５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，４
−ビス〔（オクチルチオ）メチル〕−ｏ−クレゾール、
オクチル化ジフェニルアミン、トリス−（３，５−ジ−
ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレー
ト、ビス（３，５−ジ−ブチル−４−ヒドロキシベンジ
ルホスホン酸エチル）カルシウム等の酸化防止剤を用い
ることが出来る。
【００１６】紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾール
系、ベンゾフェノン系、シアノアクリレート系、サリチ
ル酸系の紫外線吸収剤も上記酸化防止剤と同様に用いる
ことが出来る。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は溶
媒としてメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫと省略）を
用いた場合には溶解性が限られるため、紫外線吸収剤の
溶解限度内で用いる必要がある。
系、ベンゾフェノン系、シアノアクリレート系、サリチ
ル酸系の紫外線吸収剤も上記酸化防止剤と同様に用いる
ことが出来る。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は溶
媒としてメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫと省略）を
用いた場合には溶解性が限られるため、紫外線吸収剤の
溶解限度内で用いる必要がある。
【００１７】表３に本発明に用いることが出来るベンゾ
トリアゾール系紫外線吸収剤を、表４にベンゾフェノン
系紫外線吸収剤を、表５にシアノアクリレート系、サリ
チル酸系紫外線吸収剤を示した。
トリアゾール系紫外線吸収剤を、表４にベンゾフェノン
系紫外線吸収剤を、表５にシアノアクリレート系、サリ
チル酸系紫外線吸収剤を示した。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【表５】
【００２１】本発明に使用できる紫外線吸収剤はいずれ
も白色ないし微黄色であり、フッ素化メタクリレート樹
脂に混合したとき該高分子組成物の着色がほとんど起こ
らない。該紫外線吸収剤を高分子組成物に混練すること
によって、紫外線照射による紫外線劣化がほとんど起こ
らない高分子屈折率調整組成物を得ることが出来た。更
に、該紫外線吸収剤単独で屈折率を調節するのみでな
く、該酸化防止剤と共に用いることも出来る。
も白色ないし微黄色であり、フッ素化メタクリレート樹
脂に混合したとき該高分子組成物の着色がほとんど起こ
らない。該紫外線吸収剤を高分子組成物に混練すること
によって、紫外線照射による紫外線劣化がほとんど起こ
らない高分子屈折率調整組成物を得ることが出来た。更
に、該紫外線吸収剤単独で屈折率を調節するのみでな
く、該酸化防止剤と共に用いることも出来る。
【００２２】
【実施例】以下に本発明をより具体的に詳述するが、以
下に開示する実施例は本発明の単なる例示に過ぎず、本
発明の範囲を何ら限定するものではない。
下に開示する実施例は本発明の単なる例示に過ぎず、本
発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００２３】実施例１ 仕込み組成比（モル比）がそれぞれ、６８：３２（Ｐ
１）と３６：６４（Ｐ２）の２種の２，２，２−トリフ
ルオロエチルメタクリレートとＭＭＡの共重合体を用意
した。各共重合体の屈折率は、１．３μｍの光波長でＰ
１は１．４２７、Ｐ２は１．４４３であった。この２種
の共重合体を任意の割合で混合して屈折率を測定したと
ころ、混合割合と屈折率変化には直線関係が観測され
た。このようにＰ１とＰ２を混合することによって、組
成物の屈折率を、１．４２７から１．４４３まで変える
ことができた。また、相分離等による白化現象は生じな
かった。
１）と３６：６４（Ｐ２）の２種の２，２，２−トリフ
ルオロエチルメタクリレートとＭＭＡの共重合体を用意
した。各共重合体の屈折率は、１．３μｍの光波長でＰ
１は１．４２７、Ｐ２は１．４４３であった。この２種
の共重合体を任意の割合で混合して屈折率を測定したと
ころ、混合割合と屈折率変化には直線関係が観測され
た。このようにＰ１とＰ２を混合することによって、組
成物の屈折率を、１．４２７から１．４４３まで変える
ことができた。また、相分離等による白化現象は生じな
かった。
【００２４】実施例２ ２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートとＭＭ
Ａモノマーの共重合体（共重合仕込組成比：３０モル％
の２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートと７
０モル％のＭＭＡ）と２，２，２−トリフルオロエチル
メタクリレートとＭＭＡモノマーの共重合体（共重合仕
込組成比：７０モル％の２，２，２−トリフルオロエチ
ルメタクリレートと３０モル％のＭＭＡ）の混合比を変
化させて屈折率を１．４７から１．４２へと連続的に変
えることが出来た。しかし、３０モル％の２，２，２−
トリフルオロエチルメタクリレート単独重合体と７０モ
ル％のＭＭＡ単独重合体の単なる混合物からのソルベン
トキャスト膜は白化してしまい、マッハツェンダ型光学
素子には使用することが出来なかった。
Ａモノマーの共重合体（共重合仕込組成比：３０モル％
の２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートと７
０モル％のＭＭＡ）と２，２，２−トリフルオロエチル
メタクリレートとＭＭＡモノマーの共重合体（共重合仕
込組成比：７０モル％の２，２，２−トリフルオロエチ
ルメタクリレートと３０モル％のＭＭＡ）の混合比を変
化させて屈折率を１．４７から１．４２へと連続的に変
えることが出来た。しかし、３０モル％の２，２，２−
トリフルオロエチルメタクリレート単独重合体と７０モ
ル％のＭＭＡ単独重合体の単なる混合物からのソルベン
トキャスト膜は白化してしまい、マッハツェンダ型光学
素子には使用することが出来なかった。
【００２５】実施例３ 酸化防止剤のオクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブ
チル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（市販
品：ＩＲＧＡＮＯＸ １０７６）をＭＭＡとメタクル酸
フッ素化アルキルエステルとの共重合体（フッ素化エス
テル部：−ＣＯＯＣＨ2 ＣＦ3 ）に混合割合を変化させ
て屈折率を１．３μｍの波長で１．４４に調整した。一
方、フォトクロミック化合物と共重合物の両者の溶媒で
あるＭＩＢＫを用いて、１１wt％のフォトクロミック化
合物１，２−ビス（２−メチル−３−ベンゾチオフェニ
ル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロ
ペンテンを共重合体（共重合仕込組成比：８０モル％の
２，２，２−トリフオロエチルメタクリレートと２０モ
ル％のＭＭＡ）に混合し、屈折率を１．４４に合せる。
この２種の高分子組成物をマッハツェンダ型の平面光導
波路素子の２つの光導波路のアーム部コアに各々塗布し
てマッハツェンダ型の平面光導波路素子を作製した。こ
の導波路素子は、光照射でのフォトクロミック反応で片
側の高分子組成物の屈折率が変化して分岐比が変わる。
紫外線照射と可視光照射を５０℃で繰返しても光分岐比
の変化は１０4 回以上安定で、酸化防止剤を添加した高
分子組成物の屈折率が安定なことがわかった。また，こ
の酸化防止剤を加えた高分子組成物を１年間、室温、乾
燥空気中に放置後にその屈折率を調べたが、作製時と同
じ屈折率であった。
チル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（市販
品：ＩＲＧＡＮＯＸ １０７６）をＭＭＡとメタクル酸
フッ素化アルキルエステルとの共重合体（フッ素化エス
テル部：−ＣＯＯＣＨ2 ＣＦ3 ）に混合割合を変化させ
て屈折率を１．３μｍの波長で１．４４に調整した。一
方、フォトクロミック化合物と共重合物の両者の溶媒で
あるＭＩＢＫを用いて、１１wt％のフォトクロミック化
合物１，２−ビス（２−メチル−３−ベンゾチオフェニ
ル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロ
ペンテンを共重合体（共重合仕込組成比：８０モル％の
２，２，２−トリフオロエチルメタクリレートと２０モ
ル％のＭＭＡ）に混合し、屈折率を１．４４に合せる。
この２種の高分子組成物をマッハツェンダ型の平面光導
波路素子の２つの光導波路のアーム部コアに各々塗布し
てマッハツェンダ型の平面光導波路素子を作製した。こ
の導波路素子は、光照射でのフォトクロミック反応で片
側の高分子組成物の屈折率が変化して分岐比が変わる。
紫外線照射と可視光照射を５０℃で繰返しても光分岐比
の変化は１０4 回以上安定で、酸化防止剤を添加した高
分子組成物の屈折率が安定なことがわかった。また，こ
の酸化防止剤を加えた高分子組成物を１年間、室温、乾
燥空気中に放置後にその屈折率を調べたが、作製時と同
じ屈折率であった。
【００２６】実施例４ ２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートとＭＭ
Ａモノマーの共重合体（共重合仕込組成比：５０モル％
の２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートと５
０モル％のＭＭＡ）は１．４３５の屈折率を持ってお
り、これに２５wt％のベンゾフェノン系紫外線吸収剤と
Ｎ，Ｎ′−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチ
ル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）酸化防止剤
を混練し、屈折率を１．４５０とした。紫外線吸収剤を
混練することにより紫外線照射による高分子組成物の劣
化を長期間防止することが出来た。本高分子屈折率調整
組成物をマッハツェンダ型の平面光導波路素子の一方の
光導波路コアのクラッドとして塗布した。更に、マッハ
ツェンダ型の平面光導波路素子のもう一方の光導波路コ
アには同様にしてジアリールエテン型フォトクロミック
化合物を１８wt％混合した該共重合体を塗布した。この
様にして作製したマッハツェンダ型の平面光導波路素子
を実施例３と同様に分岐比の変化を繰返したが、光分岐
比は６０℃でも１０5 回以上変化なく安定であった。
Ａモノマーの共重合体（共重合仕込組成比：５０モル％
の２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートと５
０モル％のＭＭＡ）は１．４３５の屈折率を持ってお
り、これに２５wt％のベンゾフェノン系紫外線吸収剤と
Ｎ，Ｎ′−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチ
ル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド）酸化防止剤
を混練し、屈折率を１．４５０とした。紫外線吸収剤を
混練することにより紫外線照射による高分子組成物の劣
化を長期間防止することが出来た。本高分子屈折率調整
組成物をマッハツェンダ型の平面光導波路素子の一方の
光導波路コアのクラッドとして塗布した。更に、マッハ
ツェンダ型の平面光導波路素子のもう一方の光導波路コ
アには同様にしてジアリールエテン型フォトクロミック
化合物を１８wt％混合した該共重合体を塗布した。この
様にして作製したマッハツェンダ型の平面光導波路素子
を実施例３と同様に分岐比の変化を繰返したが、光分岐
比は６０℃でも１０5 回以上変化なく安定であった。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によりマッ
ハツェンダ型光学素子の光導波路周囲のクラッド層とし
て屈折率の任意の値への調整が容易で、かつ経時的、紫
外線等に変化しないポリマー屈折率調整組成物を提供す
ることが可能であるから信頼性の高いマッハツェンダ型
の平面光導波路素子を容易に作製できる利点がある。
ハツェンダ型光学素子の光導波路周囲のクラッド層とし
て屈折率の任意の値への調整が容易で、かつ経時的、紫
外線等に変化しないポリマー屈折率調整組成物を提供す
ることが可能であるから信頼性の高いマッハツェンダ型
の平面光導波路素子を容易に作製できる利点がある。
【図１】共重合体Ｐ１とＰ２を混合したときの屈折率変
化の１例を示す図である。
化の１例を示す図である。
【図２】ＰＭＭＡと、メタクリル酸フッ素化アルキルエ
ステルとＭＭＡとの共重合体との混合による屈折率調整
と白化現象を示す図である。
ステルとＭＭＡとの共重合体との混合による屈折率調整
と白化現象を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 石英系材料からなるマッハツェンダ型の
平面光導波路素子のクラッド部分に用いる高分子屈折率
調整組成物であって、複数の高分子を混合してなり、コ
ア部分である光導波路より屈折率が低く、且つ任意の値
に屈折率を調節出来ることを特徴とする高分子屈折率調
整組成物。 - 【請求項２】 該複数の高分子の混合物が、屈折率の異
なる少なくとも２種以上のフッ素化メタクリレート樹脂
を混合してなるものであることを特徴とする請求項１に
記載の高分子屈折率調整組成物。 - 【請求項３】 フッ素化メタクリレート樹脂に、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、又はその両方を任意の割合に混合
してなることを特徴とする高分子屈折率調整組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6141793A JPH06250038A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 高分子屈折率調整組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6141793A JPH06250038A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 高分子屈折率調整組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06250038A true JPH06250038A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=13170512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6141793A Pending JPH06250038A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 高分子屈折率調整組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06250038A (ja) |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP6141793A patent/JPH06250038A/ja active Pending
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