JPH09274116A - Optical waveguide - Google Patents

Optical waveguide

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JPH09274116A
JPH09274116A JP8110586A JP11058696A JPH09274116A JP H09274116 A JPH09274116 A JP H09274116A JP 8110586 A JP8110586 A JP 8110586A JP 11058696 A JP11058696 A JP 11058696A JP H09274116 A JPH09274116 A JP H09274116A
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JP
Japan
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formula
optical waveguide
meth
general formula
acrylate
Prior art date
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Pending
Application number
JP8110586A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Murata
則夫 村田
Akira Tomaru
暁 都丸
Masahito Nakano
雅仁 中野
Katsumasa Yamamoto
勝政 山本
Michio Suzuki
道夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority to JP8110586A priority Critical patent/JPH09274116A/en
Publication of JPH09274116A publication Critical patent/JPH09274116A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide with which a waveguide forming stage is simplified, flattening is easy and optical wiring of multiple layers is possible by not using solvent. SOLUTION: The core part or clad part of this optical waveguide is formed of a liquid UV curing resin which is controllable in a range of a refractive index 1.51 to 1.74 and allows solventless application. This resin compsn. consists of 100 pts.wt. vinyl compd. contg. at least one kinds of sulfur and <=500 pts.wt. vinyl compd. without contg. the sulfur.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光回路などに使用で
き、平坦性に優れ、加工が容易な光導波路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide which can be used in an optical circuit or the like, has excellent flatness, and is easily processed.

【0002】[0002]

【従来の技術】光導波路の材料としては石英がよく用い
られていたが、加工温度が高い、大面積のものが作製し
がたいという問題があった。最近、加工のし易さの観点
からポリメチルメタクリレート等を利用したプラスチッ
ク導波路の研究が進んでいるが、このような樹脂を用い
た場合でも樹脂は溶剤に溶かした状態で基板などに塗布
した後、溶剤を除去してコア部等にするため、溶剤を除
去するときに適度な速度で溶剤を除去しなければならな
い。除去速度が大きい場合には気泡やボイドが生じたり
内部歪が発生する。また、除去速度が小さい場合には時
間が長くかかるという欠点があった。除去温度を上げる
場合にはやはり気泡やボイドの発生や樹脂と基板との熱
膨張率の差に起因する内部歪が起きる可能性がある。ま
た、可溶性の樹脂を光導波路に用いる場合はクラッド部
とコア部を形成させるときに既に形成している樹脂部分
が溶けないようにしなければならない。このため、樹脂
に架橋成分を導入したり、コア部とクラッド部の樹脂成
分を変えることが必要であった。光導波路における光伝
送損失要因は固有要因として、赤外振動吸収の高調波、
電子遷移に基づく紫外吸収などの吸収損失、密度・濃度
ゆらぎによるレイリー散乱による散乱損失が挙げられ、
外的要因としては遷移金属・OH基・その他不純物によ
る吸収損失、ほこり・気泡などの不純物、コア/クラッ
ドの界面不整・コア径の変動・マイクロベンディング・
配向複屈折などの構造不整による散乱損失が挙げられ
る。レイリー散乱に関しては、屈折率の異なる領域の共
存は好ましくなく、光導波部においても結晶性高分子、
ブロック共重合、グラフト共重合などのミクロ相分離構
造を呈するものは好ましくない。また、熱運動による固
体内の揺らぎも押えるためには線形高分子よりも紫外線
等により三次元硬化する樹脂が望まれている。また、コ
ア/クラッド界面のはく離も、伝送損失の要因となるた
め、クラッド樹脂にはコア材への良好な密着性、接着性
が要求される。このため、コア部とクラッド部は類似の
成分であることが望まれている。光導波路のコアの屈折
率はクラッドの屈折率よりも大きいことが要求される。
一般的なマルチモードの導波路のクラッド材はコア材の
2〜3%以上の屈折率差があれば好適である。また、シ
ングルモードで光導波させる場合、コア部の断面が一辺
8μmの正方形であるとき、0.3%ほど屈折率の小さ
なクラッドが要求されるため、このような導波路に用い
るコア材とクラッド材の屈折率ゆらぎは1000分の1
の精度が要求される。
2. Description of the Related Art Quartz is often used as a material for optical waveguides, but it has a problem that it has a high processing temperature and is difficult to manufacture in a large area. Recently, research on plastic waveguides using polymethylmethacrylate, etc. has progressed from the viewpoint of ease of processing. Even when such a resin is used, the resin is applied to the substrate in a state of being dissolved in a solvent. After that, in order to remove the solvent to form the core portion and the like, the solvent must be removed at an appropriate rate when removing the solvent. When the removal rate is high, bubbles or voids are generated or internal strain is generated. Further, there is a drawback that it takes a long time when the removal rate is low. When the removal temperature is increased, bubbles or voids may be generated and internal strain may occur due to the difference in coefficient of thermal expansion between the resin and the substrate. Further, when a soluble resin is used for the optical waveguide, it is necessary to prevent the resin portion already formed when the clad portion and the core portion are formed from melting. Therefore, it has been necessary to introduce a cross-linking component into the resin or change the resin components in the core and clad portions. The optical transmission loss factor in the optical waveguide is the intrinsic factor,
Absorption loss such as ultraviolet absorption due to electronic transition, scattering loss due to Rayleigh scattering due to density and concentration fluctuations,
External factors include absorption loss due to transition metals, OH groups, and other impurities, impurities such as dust and bubbles, irregularities in the core / cladding interface, core diameter fluctuations, and microbending.
Scattering loss due to structural imperfections such as orientation birefringence is included. Regarding Rayleigh scattering, the coexistence of regions with different refractive indices is not preferable, and the crystalline polymer,
Those exhibiting a micro phase separation structure such as block copolymerization and graft copolymerization are not preferable. Further, in order to suppress fluctuations in the solid due to thermal motion, a resin that is three-dimensionally cured by ultraviolet rays or the like is desired rather than a linear polymer. Further, peeling at the core / clad interface also causes a transmission loss, so that the clad resin is required to have good adhesion and adhesiveness to the core material. Therefore, it is desired that the core part and the clad part have similar components. The refractive index of the core of the optical waveguide is required to be higher than that of the cladding.
It is preferable that the cladding material of a general multimode waveguide has a refractive index difference of 2 to 3% or more of that of the core material. Further, in the case of optical waveguide in a single mode, when the cross section of the core part is a square having a side of 8 μm, a clad having a refractive index as small as 0.3% is required. The refractive index fluctuation of the material is 1/1000
Accuracy is required.

【0003】したがって、導波路材料の屈折率制御性と
しては1000分の1で制御できることが必要となる。
従来こうした屈折率制御性の良い樹脂はあまりなく、し
かも屈折率が高い1.60近辺の制御が容易な樹脂はほ
とんどなかった。このため1.60近辺の屈折率を有す
る高分子材料を基にした光デバイス、例えばプラスチッ
ク光ファイバ(ポリスチレン、ポリカーボネートを主材
料としたファイバ)等を基にした伝送システムでは、光
ファイバの信号を処理する周辺デバイスとプラスチック
光ファイバとの屈折率整合性があまり良くないため、反
射損失の増大、信号波形の歪を生ずるといった問題点が
あった。更にまた、機能性高分子材料として注目を集め
ているものとして非線形材料がある。この非線形材料を
高効率化するためには導波路構造化して、光閉じ込めに
より実効的に光パワー密度を向上することにより、高効
率化が図れるが、高い効率を示す材料は一般的にはπ電
子から構成される芳香環等の成分を多く含むためその屈
折率は少なくとも1.6以上のものが多い。このため非
線形材料をコアに用いた導波路作製には1.6以上の屈
折率を有する高分子材料をクラッド材料とすることが必
要である。しかしながら、一般的には1.6以上の光学
的特性、特に透明性に優れ、しかも加工性に優れるクラ
ッド用高分子材料は少ないのが実情である。例えば、
1.6以上の代表的な高分子材料としてポリイミド等が
挙げられるが、複屈折が大きいこと、あるいは300度
以上の処理温度が必要であることなどから、クラッド材
料として適用できないことが多い。以上のことから、比
較的高い屈折率範囲(1.52〜1.74)の制御が可
能でしかも加工性、取り扱いやすさが容易な材料が望ま
れていた。
Therefore, it is necessary that the refractive index controllability of the waveguide material can be controlled by 1/1000.
Conventionally, there have been few resins having such a good refractive index controllability, and there have been few resins having a high refractive index in the vicinity of 1.60 that are easily controlled. Therefore, in a transmission system based on an optical device based on a polymer material having a refractive index of around 1.60, for example, a plastic optical fiber (a fiber whose main material is polystyrene or polycarbonate), the signal of the optical fiber is Since the refractive index matching between the peripheral device to be processed and the plastic optical fiber is not so good, there are problems that the reflection loss increases and the signal waveform is distorted. Furthermore, a non-linear material has been attracting attention as a functional polymer material. In order to make this non-linear material highly efficient, it is possible to achieve high efficiency by forming a waveguide structure and effectively increasing the optical power density by confining light, but materials that exhibit high efficiency are generally π Since it contains many components such as aromatic rings composed of electrons, its refractive index is often at least 1.6 or more. For this reason, it is necessary to use a polymer material having a refractive index of 1.6 or more as a clad material for producing a waveguide using a nonlinear material as a core. However, in general, there are few polymer materials for cladding that have optical characteristics of 1.6 or more, particularly excellent transparency and excellent processability. For example,
Polyimide or the like is mentioned as a typical polymer material having a refractive index of 1.6 or more, but it is often not applicable as a clad material because of its large birefringence or the need for a processing temperature of 300 ° C. or higher. From the above, there has been a demand for a material that can be controlled in a relatively high refractive index range (1.52 to 1.74) and is easy to process and easy to handle.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した課題を解決し、加工性に優れる光導波路を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an optical waveguide excellent in workability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は光導波路に関する発明であって、光導波路のコア
部あるいはクラッド部が、屈折率1.52〜1.74の
範囲で制御でき、且つ無溶剤で塗布可能な液状の紫外線
硬化樹脂組成物、又は熱硬化樹脂組成物から形成されて
いることを特徴とする。
The present invention will be described in brief. The present invention relates to an optical waveguide, and the core portion or the cladding portion of the optical waveguide is controlled within the range of refractive index 1.52 to 1.74. It is characterized in that it is formed from a liquid ultraviolet curable resin composition or a thermosetting resin composition which can be applied without using a solvent.

【0006】本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、硫
黄を含有するビニル化合物を主成分とする紫外線硬化樹
脂又は熱硬化樹脂は硫黄含量を変えることにより屈折率
を自由に制御できること、これらの樹脂は硬化前の粘度
が低く、スピンコーティング等の塗布性に優れ、硬化収
縮率も比較的小さいため、光導波路のコア部やクラッド
層に適用したとき光透過性に優れ、且つ平坦性に極めて
優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the ultraviolet-curable resin or thermosetting resin containing a vinyl compound containing sulfur as a main component can freely control the refractive index by changing the sulfur content. The resin has a low viscosity before curing, is excellent in coating properties such as spin coating, and has a relatively small curing shrinkage ratio. Therefore, it has excellent optical transparency and flatness when applied to the core part or clad layer of an optical waveguide. They have found that they are extremely excellent and have completed the present invention.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の好適な1実施の態様においては、光導波路
のコア部あるいはクラッド部に、硫黄を含有するビニル
化合物100重量部と、硫黄を含有しないビニル化合物
500重量部以下とからなる紫外線硬化樹脂組成物又は
熱硬化樹脂組成物を用いることを特徴とする光導波路に
関する。更に詳しくは、下記(A)〜(C): (A)下記の一般式(化1):
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below. In a preferred embodiment of the present invention, an ultraviolet curable resin composition comprising 100 parts by weight of a sulfur-containing vinyl compound and 500 parts by weight or less of a sulfur-free vinyl compound in a core portion or a clad portion of an optical waveguide. The present invention relates to an optical waveguide characterized by using a material or a thermosetting resin composition. More specifically, the following (A) to (C): (A) The following general formula (Formula 1):

【0008】[0008]

【化1】 Embedded image

【0009】(式中、R1 、R2 、R3 、R4 は同一又
は異なって、水素、ハロゲン、又は炭素数1〜6のアル
キル基を示し、nは0〜10の整数を示す)で表される
ビニルスルフィド化合物、 (B)下記の一般式(化2):
(In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents hydrogen, halogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 10). A vinyl sulfide compound represented by: (B) the following general formula (Formula 2):

【0010】[0010]

【化2】 Embedded image

【0011】(式中、R5 、R6 、R7 、R8 は同一又
は異なって、水素、ハロゲン、又は炭素数1〜6のアル
キル基を示す)で表されるメタクリル酸誘導体、 (C)上記の一般式(化2)で表されるメタクリル酸誘
導体と、下記の一般式(化3):
A methacrylic acid derivative represented by the formula (wherein R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are the same or different and each represents hydrogen, halogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms): ) A methacrylic acid derivative represented by the above general formula (Formula 2) and the following general formula (Formula 3):

【0012】[0012]

【化3】 Embedded image

【0013】(式中、mは1〜4の整数を示す)で表さ
れるチオール類とを付加反応させて得られるプレポリマ
ー、からなる群より選択された少なくとも1種の硫黄を
含有するビニル化合物100重量部と、硫黄を含有しな
いビニル化合物500重量部以下とからなる紫外線硬化
樹脂組成物、又は熱硬化樹脂組成物で形成されたコア部
又はクラッド部を有する光導波路に関する。
A vinyl containing at least one sulfur selected from the group consisting of a prepolymer obtained by addition reaction with a thiol represented by the formula (wherein m represents an integer of 1 to 4). The present invention relates to an optical waveguide having a core part or a clad part formed of an ultraviolet curable resin composition or a thermosetting resin composition, which comprises 100 parts by weight of a compound and 500 parts by weight or less of a vinyl compound containing no sulfur.

【0014】本発明における(A)成分の上記一般式
(化1)で表されるビニルスルフィド化合物におけるR
1 、R2 、R3 及びR4 で表されるハロゲンとしては、
塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられ、炭素数1〜6のア
ルキル基としては、直鎖状、分枝状のアルキル基、例え
ば、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブ
チル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、
ヘキシルなどが挙げられる。好ましくはR1 〜R4 はい
ずれも水素であり、nは0〜10、好ましくは0〜5で
ある。
R in the vinyl sulfide compound represented by the above general formula (Formula 1) of the component (A) in the present invention.
As the halogen represented by 1 , R 2 , R 3 and R 4 ,
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include chlorine, bromine, iodine, and the like, and linear and branched alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl,
Hexyl and the like. Preferably, R 1 to R 4 are all hydrogen, and n is 0 to 10, preferably 0 to 5.

【0015】かかるビニルスルフィド化合物としては、
例えば、以下の化合物等を挙げることができる。ビス
(4−ビニルチオフェニル)スルフィド、ビス(3−メ
チル−4−ビニルチオフェニル)スルフィド、ビス
(3,5−ジメチル−4−ビニルチオフェニル)スルフ
ィド、ビス(2,3,5,6−テトラメチル−4−ビニ
ルチオフェニル)スルフィド、ビス(3−ヘキシル−4
−ビニルチオフェニル)スルフィド、ビス(3,5−ジ
ヘキシル−4−ビニルチオフェニル)スルフィド、ビス
(3−クロロ−4−ビニルチオフェニル)スルフィド、
ビス(3,5−ジクロロ−4−ビニルチオフェニル)ス
ルフィド、ビス(2,3,5,6−テトラクロロ−4−
ビニルチオフェニル)スルフィド、ビス(3−ブロモ−
4−ビニルチオフェニル)スルフィド、ビス(3,5−
ジブロモ−4−ビニルチオフェニル)スルフィド、ビス
(2,3,5,6−テトラブロモ−4−ビニルチオフェ
ニル)スルフィド。好ましくは、ビス(4−ビニルチオ
フェニル)スルフィド、ビス(2,3,5,6−テトラ
クロロ−4−ビニルチオフェニル)スルフィド、ビス
(2,3,5,6−テトラブロモ−4−ビニルチオフェ
ニル)スルフィド等を挙げることができる。
Examples of the vinyl sulfide compound include
For example, the following compounds may be mentioned. Bis (4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (3-methyl-4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (3,5-dimethyl-4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6- Tetramethyl-4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (3-hexyl-4)
-Vinylthiophenyl) sulfide, bis (3,5-dihexyl-4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (3-chloro-4-vinylthiophenyl) sulfide,
Bis (3,5-dichloro-4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6-tetrachloro-4-
Vinylthiophenyl) sulfide, bis (3-bromo-
4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (3,5-
Dibromo-4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6-tetrabromo-4-vinylthiophenyl) sulfide. Preferably, bis (4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6-tetrachloro-4-vinylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6-tetrabromo-4-vinylthio) Examples thereof include phenyl) sulfide.

【0016】上記ビニルスルフィド化合物を製造する方
法は特に限定されず、例えば、アルカリ存在下、ビス
(4−メルカプトフェニル)スルフィドとジクロロエタ
ンを反応させた後、アルカリで脱塩化水素をする方法等
を挙げることができる。この場合、ジクロロエタンの使
用量、仕込方法等の反応条件を変えることにより、上記
の一般式(化1)のnの数が異なった化合物を得ること
ができる。
The method for producing the above vinyl sulfide compound is not particularly limited, and examples thereof include a method of reacting bis (4-mercaptophenyl) sulfide with dichloroethane in the presence of alkali, and then dehydrochlorinating with alkali. be able to. In this case, compounds having different numbers of n in the general formula (Formula 1) can be obtained by changing the reaction conditions such as the amount of dichloroethane used and the charging method.

【0017】また(B)成分の上記一般式(化2)で表
されるメタクリル酸誘導体におけるR5 、R6 、R7
びR8 で表されるハロゲン及び炭素数1〜6のアルキル
基としては、上記一般式(化1)のR1 〜R4 と同様な
ものでよい。好ましくは、R5 〜R8 はいずれも水素で
ある。
As the halogen and the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 5 , R 6 , R 7 and R 8 in the methacrylic acid derivative represented by the above general formula (Formula 2) of the component (B). May be the same as R 1 to R 4 in the general formula (Formula 1). Preferably, R 5 to R 8 are all hydrogen.

【0018】かかるメタクリル酸誘導体としては、例え
ば、以下の化合物等を挙げることができる。ビス(4−
メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビス(3−
メチル−4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィ
ド、ビス(3,5−ジメチル−4−メタクリロイルチオ
フェニル)スルフィド、ビス(2,3,5,6−テトラ
メチル−4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィ
ド、ビス(3−ヘキシル−4−メタクリロイルチオフェ
ニル)スルフィド、ビス(3,5−ジヘキシル−4−メ
タクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビス(3−ク
ロロ−4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、
ビス(3,5−ジクロロ−4−メタクリロイルチオフェ
ニル)スルフィド、ビス(2,3,5,6−テトラクロ
ロ−4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビ
ス(3−ブロモ−4−メタクリロイルチオフェニル)ス
ルフィド、ビス(3,5−ジブロモ−4−メタクリロイ
ルチオフェニル)スルフィド、ビス(2,3,5,6−
テトラブロモ−4−メタクリロイルチオフェニル)スル
フィド。好ましくは、ビス(4−メタクリロイルチオフ
ェニル)スルフィド、ビス(2,3,5,6−テトラク
ロロ−4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、
ビス(2,3,5,6−テトラブロモ−4−メタクリロ
イルチオフェニル)スルフィド等を挙げることができ
る。
Examples of the methacrylic acid derivative include the following compounds. Bis (4-
Methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (3-
Methyl-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (3,5-dimethyl-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6-tetramethyl-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (3 -Hexyl-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (3,5-dihexyl-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (3-chloro-4-methacryloylthiophenyl) sulfide,
Bis (3,5-dichloro-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6-tetrachloro-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (3-bromo-4-methacryloylthiophenyl) sulfide , Bis (3,5-dibromo-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6-
Tetrabromo-4-methacryloylthiophenyl) sulfide. Preferably, bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6-tetrachloro-4-methacryloylthiophenyl) sulfide,
Examples thereof include bis (2,3,5,6-tetrabromo-4-methacryloylthiophenyl) sulfide.

【0019】上記メタクリル酸誘導体を製造する方法は
特に限定されず、例えば、アルカリ存在下、ビス(4−
メルカプトフェニル)スルフィドとメタクリル酸クロラ
イドを反応させる方法等が挙げられる。
The method for producing the above methacrylic acid derivative is not particularly limited, and for example, bis (4-
Examples include a method of reacting mercaptophenyl) sulfide with methacrylic acid chloride.

【0020】また、(C)成分の製造方法は特に限定さ
れず、例えば、塩基触媒存在下、前記一般式(化2)で
表されるメタクリル酸誘導体と前記一般式(化3)で表
されるチオール類を付加反応させる方法が挙げられる。
メタクリル酸誘導体のメタクリロイル基に対するチオー
ル類のメルカプト基の比率は、官能基当量比で0.05
〜1.0の範囲が好ましく、特に0.2〜0.6が好ま
しい。官能基当量比が1.0よりも大きい場合、得られ
たプレポリマー中に未反応のメルカプト基が残存し、プ
レポリマーの安定性が悪くなる。また反応温度は0〜8
0℃が好ましく、特に20〜60℃が好ましい。特に、
ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、
ビス(2,3,5,6−テトラクロロ−4−メタクリロ
イルチオフェニル)スルフィド、ビス(2,3,5,6
−テトラブロモ−4−メタクリロイルチオフェニル)ス
ルフィドとチオール類から得られるプレポリマーを用い
た場合、よい結果が得られる。
The method for producing the component (C) is not particularly limited. For example, it is represented by the methacrylic acid derivative represented by the general formula (Formula 2) and the general formula (Formula 3) in the presence of a base catalyst. Examples of the method include adding reaction of thiols.
The ratio of mercapto group of thiol to methacryloyl group of methacrylic acid derivative is 0.05 in terms of functional group equivalent ratio.
The range of -1.0 is preferable, and 0.2-0.6 is particularly preferable. When the functional group equivalent ratio is greater than 1.0, unreacted mercapto groups remain in the obtained prepolymer, resulting in poor stability of the prepolymer. The reaction temperature is 0 to 8
0 degreeC is preferable and 20-60 degreeC is especially preferable. Especially,
Bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide,
Bis (2,3,5,6-tetrachloro-4-methacryloylthiophenyl) sulfide, bis (2,3,5,6)
Good results are obtained with prepolymers obtained from -tetrabromo-4-methacryloylthiophenyl) sulfide and thiols.

【0021】本発明における硫黄を含有しないビニル化
合物としては特に限定されず、例えば、(メタ)アクリ
ル酸誘導体類、芳香族ビニル化合物類、脂環式ビニル化
合物類、ビニルエーテル類を挙げることができる。これ
らは単独でも2種類以上併用してもよい。また、使用目
的に応じて単官能化合物だけでなく、多官能化合物を選
択することができる。
The sulfur-free vinyl compound in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include (meth) acrylic acid derivatives, aromatic vinyl compounds, alicyclic vinyl compounds and vinyl ethers. These may be used alone or in combination of two or more. Further, not only a monofunctional compound but also a polyfunctional compound can be selected according to the purpose of use.

【0022】かかる硫黄を含有しないビニル化合物とし
ては、例えば、以下の化合物等を挙げることができる。
なお、本明細書においては、アクリル酸及びメタクリル
酸の両方を合せて「(メタ)アクリル酸」なる語で表
し、同様に、「(メタ)アクリレート」なる語により、
アクリレート及びメタクリレートの両方を表すものとす
る。また、「EO」はエチレンオキシドを意味する。メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メ
タ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、n
−ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アク
リレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ボルニ
ル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリ
レート、アダマンチル(メタ)アクリレート、グリシジ
ル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレー
ト、ベンジル(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メ
タ)アクリレート、クロロフェニル(メタ)アクリレー
ト、ブロモフェニル(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、メトキシフェニル(メ
タ)アクリレート、シアノフェニル(メタ)アクリレー
ト、クロロメチル(メタ)アクリレート、ブロモエチル
(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、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールエ
ステル、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、
N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)ア
クリル酸等の単官能(メタ)アクリレート。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、テトラ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、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、1,5−ペンタンジオールジ(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、ネオペンチルグリコールジ(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、ペンタエリトリトールトリ(又はテトラ)(メタ)
アクリレート、ジブロモネオペンチルグリコールジメタ
クリレート、テトラブロモビスフェノールAのEO付加
物ジ(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、EO変性ビスフェノールFジ
(メタ)アクリレート等のポリオールポリ(メタ)アク
リレート等の不飽和脂肪酸及びその誘導体類。スチレ
ン、α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマ
ー、ビニルトルエン、クロロスチレン、ブロモスチレ
ン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、ジビニ
ルスチレン等の芳香族ビニル化合物類。シクロヘキセ
ン、4−ビニルシクロヘキサン、1,5−シクロオクタ
ジエン、5−ビニルシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−
エン等の脂環式ビニル化合物類。酢酸ビニル、エチルビ
ニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソブチ
ルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、n−ア
ミルビニルエーテル、イソアミルビニルエーテル、シク
ロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニル
エーテル、n−オクタデシルビニルエーテル、ドデシル
ビニルエーテル、プロペニルエーテルプロピレンカーボ
ネート、エチレングリコールモノビニルエーテル、エチ
レングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニル
エーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテ
ル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ブタン
ジオールモノビニルエーテル、ブタンジオールジビニル
エーテル、ヘキサンジオールモノビニルエーテル、ヘキ
サンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタ
ノールモノビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノー
ルジビニルエーテル、フェニルビニルエーテル等のビニ
ルエーテル化合物類。好ましくは、グリシジル(メタ)
アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(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、EO変性ビスフェノール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
ト等の(メタ)アクリル酸エステル類である。
Examples of such a sulfur-free vinyl compound include the following compounds.
In the present specification, both acrylic acid and methacrylic acid are collectively represented by the term “(meth) acrylic acid”, and similarly, by the term “(meth) acrylate”,
It shall represent both acrylate and methacrylate. Further, "EO" means ethylene oxide. Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, n
-Lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate,
Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 1-naphthyl (meth) Acrylate, chlorophenyl (meth) acrylate, bromophenyl (meth) acrylate, tribromophenyl (meth) acrylate, methoxyphenyl (meth) acrylate, cyanophenyl (meth) acrylate, chloromethyl (meth) acrylate, bromoethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)
Acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid polyethylene glycol ester, N, N-dimethyl (meth) acrylamide,
Monofunctional (meth) acrylates such as N, N-diethyl (meth) acrylamide and (meth) acrylic acid. Ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth)
Acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,5-pentanediol di (meth) acrylate, 1,6 -Hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (or tetra) (meth)
Acrylate, dibromoneopentyl glycol dimethacrylate, tetrabromobisphenol A EO adduct di (meth) acrylate, EO-modified bisphenol A
Unsaturated fatty acid such as polyol (poly (meth) acrylate) such as di (meth) acrylate, EO-modified bisphenol F di (meth) acrylate and derivatives thereof. Aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, α-methylstyrene dimer, vinyltoluene, chlorostyrene, bromostyrene, chloromethylstyrene, methoxystyrene and divinylstyrene. Cyclohexene, 4-vinylcyclohexane, 1,5-cyclooctadiene, 5-vinylcyclo [2,2,1] hept-2-
Alicyclic vinyl compounds such as ene. Vinyl acetate, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, n-amyl vinyl ether, isoamyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, n-octadecyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, propenyl ether propylene carbonate, ethylene glycol Monovinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, butanediol monovinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol monovinyl ether, Sanji ol divinyl ether, cyclohexanedimethanol monovinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, vinyl compounds such as phenyl vinyl ether. Preferably glycidyl (meta)
Acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth)
(Meth) acrylic acid esters such as acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, EO-modified bisphenol A di (meth) acrylate, and EO-modified bisphenol F di (meth) acrylate.

【0023】本発明においては、硫黄を含有するビニル
化合物100重量部に対し、硫黄を含有しないビニル化
合物500重量部以下、好ましくは300重量部以下、
更に好ましくは200重量部以下を用いると、良好な結
果が得られる。
In the present invention, 500 parts by weight or less, preferably 300 parts by weight or less, of a vinyl compound containing no sulfur is added to 100 parts by weight of a vinyl compound containing sulfur.
More preferably, if 200 parts by weight or less is used, good results can be obtained.

【0024】本発明においては前記した重合性組成物を
重合させる場合、通常ラジカル重合開始剤を用いて光重
合又は熱重合させる。光重合させる場合の紫外線重合開
始剤として、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノ
ン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノ
ン、ベンゾフェノン、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパ
ン−1−オン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン
イソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテ
ル、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、
4,4−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、メチルベ
ンゾイソホーメート、ベンジルジメチルケタール、ベン
ゾイル安息香酸等のカルボニル化合物、2−クロロチオ
キサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4
−ジメチルチオキサントン、等のチオキサントン類が挙
げられる。熱重合させる場合の熱重合開始剤として、例
えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,
2′−アゾビスイソバレロニトリル、2,2′−アゾビ
ス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合
物、メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチ
ルケトンパーオキシド等のケトンパーオキシド類、ベン
ゾイルパーオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルパー
オキシド等のジアシルパーオキシド類が挙げられる。熱
重合温度は10〜200℃の範囲であり、好ましくは3
0〜100℃である。ラジカル重合開始剤の使用量は、
ラジカル重合開始剤の種類、仕込みビニル化合物の種類
及び組成比により変化するので一概には決められない
が、通常は硫黄を含有するビニル化合物及び/又は硫黄
を含有しないビニル化合物からなる組成物に対して0.
05〜6重量%の範囲、好ましくは0.1〜3重量%の
範囲である。
In the present invention, when the above polymerizable composition is polymerized, it is usually photopolymerized or thermally polymerized by using a radical polymerization initiator. Examples of the UV polymerization initiator for photopolymerization include 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, benzophenone, and 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methyl. Propane-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone,
Carbonyl compounds such as 4,4-bisdimethylaminobenzophenone, methylbenzoisoformate, benzyldimethylketal and benzoylbenzoic acid, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4
-Thioxanthones such as dimethylthioxanthone. As the thermal polymerization initiator in the case of thermal polymerization, for example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,
Azo compounds such as 2'-azobisisovaleronitrile and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and methyl isobutyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, Diacyl peroxides such as 2,4-dichlorobenzoyl peroxide can be mentioned. The thermal polymerization temperature is in the range of 10 to 200 ° C, preferably 3
0-100 ° C. The amount of radical polymerization initiator used is
Since it varies depending on the type of radical polymerization initiator, the type of charged vinyl compound, and the composition ratio, it cannot be determined unconditionally, but normally for a composition comprising a sulfur-containing vinyl compound and / or a sulfur-free vinyl compound. 0.
It is in the range of 05 to 6% by weight, preferably in the range of 0.1 to 3% by weight.

【0025】なお、本発明において、必要な場合は、シ
ラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、可と
う性付与剤、硬化促進剤、特性改質剤等の化合物を加え
ることができる。これらの材料を単独あるいは混合して
主成分に加えることにより樹脂組成物の特性を改質する
ことができる。
In the present invention, if necessary, compounds such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a flexibility imparting agent, a curing accelerator and a characteristic modifier can be added. The properties of the resin composition can be modified by adding these materials alone or in combination to the main component.

【0026】例えば、本発明の樹脂組成物の接着性を高
めるために加えるシランカップリング剤としては、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミ
ノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
N−β−(アミノエチル)−β−(アミノエチル)−γ
−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸
塩、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピ
ルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−
アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、オクタデシルジメチル〔3−(トリメトキ
シシリル)プロピル〕アンモニウムクロリド、γ−クロ
ロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロロシラ
ン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ベンジルトリメチルシ
ラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリス(2−メトキシエト
キシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピル
トリエトキシシラン、γ−イソシアヌルプロピルトリエ
トキシシラン、n−オクチルトリエトキシシランなどが
挙げられる。
For example, as a silane coupling agent added to enhance the adhesiveness of the resin composition of the present invention, γ-
Aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ
-Aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane,
N-β- (aminoethyl) -β- (aminoethyl) -γ
-Aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinyl Benzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, γ-
Anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane , Trimethylchlorosilane, vinyltriethoxysilane, benzyltrimethylsilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane,
γ-methacryloxypropyltris (2-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-isocyanurylpropyltriethoxysilane, n-octyltriethoxysilane Examples include silane.

【0027】光導波路のコアやクラッドの中にゴミが存
在すると散乱損失を招くため、上記に記載された原料を
用いて紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂を製造する段階で光
の波長オーダーのゴミまで除去する必要がある。このた
め、コア材料及びクラッド材料の製造においてもクリー
ンルーム内での製造やろ過工程が望ましい。
If dust is present in the core or clad of the optical waveguide, it causes scattering loss. Therefore, at the stage of producing an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin using the above-mentioned raw materials, even dust of a wavelength order of light is included. Need to be removed. Therefore, in the production of the core material and the clad material, production in a clean room or filtration step is desirable.

【0028】本発明における光導波路の作製方法として
はクラッドに通常の高分子樹脂を用いる場合とコア材と
同様の紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂を用いる場合があ
り、以下にその例を示す(図1参照)。すなわち図1は
光導波路の作製方法の1例を示す工程図である。図1に
おいて符号Aは基板、Bは下層クラッド、Cはコア層、
Dはレジスト、Eはマスク、Fは側面及び上部のクラッ
ドを示す。
As a method for producing an optical waveguide according to the present invention, there are a case where an ordinary polymer resin is used for a clad and a case where an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin similar to the core material is used. Examples thereof are shown below (Fig. 1). That is, FIG. 1 is a process diagram showing an example of a method of manufacturing an optical waveguide. In FIG. 1, reference numeral A is a substrate, B is a lower clad, C is a core layer,
D is a resist, E is a mask, and F is a side surface and an upper clad.

【0029】(1)任意の基板に下層クラッドとなるコ
アよりも屈折率の小さな樹脂を塗布する。塗布後、加熱
乾燥などにより溶媒を除去する。ここに紫外線硬化樹脂
又は熱硬化樹脂を用いるときは樹脂を塗布した後に紫外
線又は加熱により硬化するだけで良い。これらの硬化樹
脂を用いると溶媒除去の工程は省くことができる。
(2)この上にコアとなる本発明の樹脂を塗布し、紫外
線により硬化する。(3)フォトレジストを塗布して
(4)パターニングを行い、(5)反応性イオンエッチ
ング等で導波路パターンを形成する。下層クラッドまで
エッチングできたら、(6)クラッド用の高分子樹脂又
は紫外線硬化樹脂あるいは熱硬化樹脂を塗布し、(7)
溶媒除去又は紫外線あるいは加熱により硬化する。ここ
で下層クラッド、並びに最後に形成するコア側面部及び
上部のクラッドは同じ屈折率であることが望ましく、同
一の材料である方が好適である。更に、クラッドに紫外
線硬化樹脂又は熱硬化樹脂を用いた場合、最上面表面が
平坦化できる。この場合、多層の光配線が可能になり、
多層化を行う場合は、上記(2)〜(7)を繰り返せば
よい。
(1) A resin having a refractive index smaller than that of the core to be the lower clad is applied to an arbitrary substrate. After coating, the solvent is removed by heating and drying. When an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin is used here, it suffices to cure the resin by applying ultraviolet rays or heating after applying the resin. By using these cured resins, the step of removing the solvent can be omitted.
(2) The resin of the present invention, which will be the core, is applied on this and cured by ultraviolet rays. (3) A photoresist is applied, (4) patterning is performed, and (5) a waveguide pattern is formed by reactive ion etching or the like. If the lower layer clad can be etched, (6) apply polymer resin for clad, UV curable resin or thermosetting resin, and (7)
It is cured by removing the solvent, ultraviolet rays or heating. Here, it is desirable that the lower clad and the clad on the side surface of the core and the upper clad to be finally formed have the same refractive index, and the same material is more preferable. Furthermore, when an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin is used for the clad, the uppermost surface can be flattened. In this case, multi-layer optical wiring becomes possible,
When performing multi-layering, the above (2) to (7) may be repeated.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれらに何ら限定されない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

【0031】合成例1 プレポリマーの合成 1リットルの四つ口フラスコに、一般式(化2)におい
てR5 、R6 、R7 、R8 が水素であるビス(4−メタ
クリロイルチオフェニル)スルフィド500g(1.2
9モル)、ジクロロメタン220gとp−メトキシフェ
ノール0.08gを仕込み、透明になるまで40℃でか
くはんを行い、触媒としてジエチルアミン0.08gを
添加した後、一般式(化3)においてnが2であるビス
(2−メルカプトエチル)スルフィド60g(0.38
9モル)を滴下し、40℃で15分かくはんを行った。
この場合、官能基当量比は0.302である。その後、
減圧下でジクロロメタンを留去して、淡黄色液体のメタ
クリル酸プレポリマー560gを得た。この液体の屈折
率は1.660であった。この液体のゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィ分析結果は平均分子量1000の
プレポリマーとビス(4−メタクリロイルチオフェニ
ル)スルフィドの混合物であった。
Synthesis Example 1 Synthesis of Prepolymer In a 1-liter four-necked flask, bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide in which R 5 , R 6 , R 7 , and R 8 are hydrogen in the general formula (Formula 2) is used. 500g (1.2
9 mol), 220 g of dichloromethane and 0.08 g of p-methoxyphenol were charged, and the mixture was stirred at 40 ° C. until it became transparent. After adding 0.08 g of diethylamine as a catalyst, n was 2 in the general formula (Formula 3). A certain bis (2-mercaptoethyl) sulfide 60g (0.38
(9 mol) was added dropwise, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 15 minutes.
In this case, the functional group equivalent ratio is 0.302. afterwards,
Dichloromethane was distilled off under reduced pressure to obtain 560 g of a methacrylic acid prepolymer as a pale yellow liquid. The refractive index of this liquid was 1.660. The result of gel permeation chromatography analysis of this liquid was a mixture of a prepolymer having an average molecular weight of 1000 and bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide.

【0032】実施例1 一般式(化1)で、R1 =R2 =R3 =R4 =H、n=
0であるビス(4−ビニルチオフェニル)スルフィド1
00重量部に、1,3−ブチレングリコールジメタクリ
レート20重量部、グリシジルメタクリレート17重量
部、硬化剤のベンジルジメチルケタール2重量部、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン2重量部を配合し、
ポアサイズ0.1μmの径のフィルタでろ過して、屈折
率1.65の紫外線硬化樹脂組成物(1)を調製した。
屈折率は、プリズムカップラー法により波長633nm
で測定した。シリコン基板上に、本実施例で調製した紫
外線硬化樹脂組成物(1)をスピンコート法により20
μmの厚さに積層し、光量10mW/cm2 の紫外線を
10分間照射して硬化した。次に、一般式(化1)で、
1 =R2 =R3 =R4 =H、n=0であるビス(4−
ビニルチオフェニル)スルフィド100重量部に、1,
3−ブチレングリコールジメタクリレート20重量部、
グリシジルメタクリレート10重量部、硬化剤のベンジ
ルジメチルケタール2重量部を配合して、屈折率1.6
6の紫外線硬化樹脂組成物(2)を調製し、この樹脂を
スピンコート法により、10μmの厚さに積層した。こ
の上に、フォトプロセスにより、幅8μmのレジストパ
ターンを形成し、酸素ガス中の反応性リアクティブイオ
ンエッチングを行った後、レジストを除去することによ
り光導波路のコア部を形成した。更に、本実施例で調製
した紫外線硬化樹脂組成物(1)をスピンコート法によ
り20μmの厚さに積層し、光量10mW/cm2 の紫
外線を10分間照射して硬化した。本実施例で作製した
光導波路の光損失を、波長1300nmの半導体レーザ
で調べたら、0.50dB/cmであった。
Example 1 In the general formula (Formula 1), R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = H, n =
Bis (4-vinylthiophenyl) sulfide 1 which is 0
20 parts by weight of 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 17 parts by weight of glycidyl methacrylate, 2 parts by weight of benzyl dimethyl ketal as a curing agent, and γ-
Mix 2 parts by weight of aminopropyltrimethoxysilane,
An ultraviolet curable resin composition (1) having a refractive index of 1.65 was prepared by filtering with a filter having a pore size of 0.1 μm.
The refractive index is a wavelength of 633 nm by the prism coupler method.
It was measured at. The ultraviolet curable resin composition (1) prepared in this example was applied onto a silicon substrate by spin coating to form 20
The layers were laminated to a thickness of μm and irradiated with ultraviolet rays having a light intensity of 10 mW / cm 2 for 10 minutes to be cured. Next, in the general formula (Formula 1),
R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = H, bis (4-
100 parts by weight of vinylthiophenyl) sulfide, 1,
20 parts by weight of 3-butylene glycol dimethacrylate,
Add 10 parts by weight of glycidyl methacrylate and 2 parts by weight of benzyl dimethyl ketal as a curing agent to give a refractive index of 1.6.
The ultraviolet curable resin composition (2) of 6 was prepared, and this resin was laminated by a spin coating method to a thickness of 10 μm. A resist pattern having a width of 8 μm was formed thereon by a photo process, reactive reactive ion etching in oxygen gas was performed, and then the resist was removed to form a core portion of the optical waveguide. Further, the ultraviolet curable resin composition (1) prepared in this example was laminated by a spin coating method to a thickness of 20 μm, and irradiated with ultraviolet rays having a light amount of 10 mW / cm 2 for 10 minutes to be cured. The optical loss of the optical waveguide manufactured in this example was 0.50 dB / cm when examined with a semiconductor laser having a wavelength of 1300 nm.

【0033】実施例2 一般式(化1)で、R1 =R2 =R3 =R4 =H、n=
0であるビス(4−ビニルチオフェニル)スルフィド1
00重量部に、グリシジルメタクリレート28重量部、
硬化剤のベンゾイルパーオキシドを2重量部、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン2重量部を配合し、
ポアサイズ0.1μmの径のフィルタでろ過して、屈折
率1.68の熱硬化樹脂組成物(3)を調製した。屈折
率は、プリズムカップラー法により波長633nmで測
定した。シリコン基板上に、本実施例で調製した熱硬化
樹脂組成物(3)をスピンコート法により20μmの厚
さに積層し、100℃で2時間加熱硬化した。次に、一
般式(化1)で、R1 =R2 =R3 =R4 =H、n=0
であるビス(4−ビニルチオフェニル)スルフィド10
0重量部に、グリシジルメタクリレート13重量部、硬
化剤のベンゾイルパーオキシドを2重量部配合して、屈
折率1.69の熱硬化樹脂組成物(4)を調製し、この
樹脂をスピンコート法により、10μmの厚さに積層し
た。この上に、フォトプロセスにより、幅8μmのレジ
ストパターンを形成し、酸素ガス中の反応性リアクティ
ブイオンエッチングを行った後、レジストを除去するこ
とにより光導波路のコア部を形成した。更に、本実施例
で調製した熱硬化樹脂組成物(3)をスピンコート法に
より10μmの厚さに積層し、100℃で2時間加熱硬
化した。本実施例で作製した光導波路の光損失を、波長
1300nmの半導体レーザで調べたら、0.45dB
/cmであった。
Example 2 In the general formula (Formula 1), R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = H, n =
Bis (4-vinylthiophenyl) sulfide 1 which is 0
00 parts by weight, 28 parts by weight of glycidyl methacrylate,
2 parts by weight of benzoyl peroxide as a curing agent and 2 parts by weight of γ-mercaptopropyltrimethoxysilane were blended,
A thermosetting resin composition (3) having a refractive index of 1.68 was prepared by filtering with a filter having a pore size of 0.1 μm. The refractive index was measured at a wavelength of 633 nm by the prism coupler method. The thermosetting resin composition (3) prepared in this example was laminated on a silicon substrate to a thickness of 20 μm by a spin coating method, and heat-cured at 100 ° C. for 2 hours. Next, in the general formula (Formula 1), R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = H, n = 0
Bis (4-vinylthiophenyl) sulfide 10 which is
13 parts by weight of glycidyl methacrylate and 2 parts by weight of benzoyl peroxide as a curing agent were mixed with 0 parts by weight to prepare a thermosetting resin composition (4) having a refractive index of 1.69, and this resin was spin-coated by a spin coating method. Laminated to a thickness of 10 μm. A resist pattern having a width of 8 μm was formed thereon by a photo process, reactive reactive ion etching in oxygen gas was performed, and then the resist was removed to form a core portion of the optical waveguide. Furthermore, the thermosetting resin composition (3) prepared in this example was laminated by a spin coating method to a thickness of 10 μm, and heat-cured at 100 ° C. for 2 hours. When the optical loss of the optical waveguide manufactured in this example was examined with a semiconductor laser having a wavelength of 1300 nm, it was 0.45 dB.
/ Cm.

【0034】実施例3 一般式(化1)で、R1 =R2 =R3 =R4 =H、n=
0であるビス(4−ビニルチオフェニル)スルフィド1
00重量部に、1,3−ブチレングリコールジメタクリ
レート80重量部、グリシジルメタクリレート70重量
部、硬化剤のベンジルジメチルケタール2重量部、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン2重量部を配合し、
ポアサイズ0.5μmの径のフィルタでろ過して、屈折
率1.61の紫外線硬化樹脂組成物(5)を調製した。
シリコン基板上に、本実施例で調製した紫外線硬化樹脂
組成物(5)をスピンコート法により10μmの厚さに
積層し、光量10mW/cm2 の紫外線を10分間照射
して硬化して、下部クラッド層を形成した。次に、下記
式(化4):
Example 3 In the general formula (Formula 1), R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = H, n =
Bis (4-vinylthiophenyl) sulfide 1 which is 0
80 parts by weight of 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 70 parts by weight of glycidyl methacrylate, 2 parts by weight of benzyl dimethyl ketal as a curing agent, and γ-
Mix 2 parts by weight of aminopropyltrimethoxysilane,
An ultraviolet curable resin composition (5) having a refractive index of 1.61 was prepared by filtering with a filter having a pore size of 0.5 μm.
The ultraviolet curable resin composition (5) prepared in this example was laminated on a silicon substrate by a spin coating method to a thickness of 10 μm and irradiated with ultraviolet rays having a light intensity of 10 mW / cm 2 for 10 minutes to be cured. A clad layer was formed. Next, the following formula (Formula 4):

【0035】[0035]

【化4】 Embedded image

【0036】〔式中Rは下記式(化5):[Wherein R is the following formula (Formula 5):

【0037】[0037]

【化5】 Embedded image

【0038】で表される基を示す〕で表される非線形材
料(屈折率1.62、10%クロロホルム溶液)を塗布
し乾燥(温度90℃)してコア層(厚さ5μm)とす
る。実施例2と同様にフォトプロセスにより、RIE法
により、コアリッジを形成する(コア幅5μm、高さ5
μm)。更にこの上に下部クラッドに用いた紫外線硬化
樹脂組成物(5)を塗布して、5μm角の断面を有する
埋め込み型の非線形導波路を作製した。波長1.3μm
の半導体レーザで光損失を測定したところ、1dB/c
m程度でしかもシングルモード動作を確認した。また、
1.3μmのNd:YAGレーザ光を導入したところ、
3次の非線形現象である自己位相変調も確認でき、そこ
から換算した非線形屈折率n2 は、5×10〜12cm
2 /W程度であった。
A non-linear material (having a refractive index of 1.62 and a 10% chloroform solution) represented by the following formula is applied and dried (at a temperature of 90 ° C.) to form a core layer (thickness: 5 μm). The core ridge is formed by the RIE method by the photo process as in the second embodiment (core width 5 μm, height 5).
μm). Further, the ultraviolet curable resin composition (5) used for the lower clad was applied thereon to prepare a buried type nonlinear waveguide having a 5 μm square cross section. Wavelength 1.3 μm
The optical loss was measured with a semiconductor laser of 1 dB / c
It was confirmed that the single mode operation was performed at about m. Also,
When a 1.3 μm Nd: YAG laser beam was introduced,
Self-phase modulation, which is a third-order nonlinear phenomenon, can also be confirmed, and the nonlinear refractive index n 2 converted from it is 5 × 10 to 12 cm.
It was about 2 / W.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は溶媒を用
いないコア材あるいはクラッド材を使用するために、溶
媒による問題が解消され、導波路形成工程が簡略化され
る。また平坦化も容易であるため、多層の光配線が可能
な光導波路を実現できる。
As described above, since the present invention uses a core material or a clad material that does not use a solvent, the problem due to the solvent is solved and the waveguide forming process is simplified. Further, since the planarization is easy, it is possible to realize an optical waveguide capable of multilayer optical wiring.

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

【図1】本発明の光導波路の作製方法の1例を示す工程
図である。
FIG. 1 is a process drawing showing an example of a method for manufacturing an optical waveguide of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A:基板、B:下層クラッド、C:コア層、D:レジス
ト、E:マスク、F:側面及び上部のクラッド
A: substrate, B: lower clad, C: core layer, D: resist, E: mask, F: side and upper clads

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 雅仁 兵庫県加古郡播磨町宮西346番地の1 住 友精化株式会社内 (72)発明者 山本 勝政 兵庫県加古郡播磨町宮西346番地の1 住 友精化株式会社内 (72)発明者 鈴木 道夫 兵庫県加古郡播磨町宮西346番地の1 住 友精化株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Masahito Nakano 1 346, Miyanishi, Harima-cho, Kako-gun, Hyogo Prefecture Sumitomo Seika Co., Ltd. (72) Inventor, Katsumasa Yamamoto 1-346, Miyanishi, Harima-cho, Kako-gun, Hyogo Prefecture In Sumitomo Seika Co., Ltd. (72) Inventor Michio Suzuki 1 at 346 Miyanishi, Harima-cho, Kako-gun, Hyogo Prefecture Sumitomo Seika Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導波路のコア部あるいはクラッド部
が、屈折率1.52〜1.74の範囲で制御でき、且つ
無溶剤で塗布可能な液状の紫外線硬化樹脂組成物、又は
熱硬化樹脂組成物から形成されていることを特徴とする
光導波路。
1. A liquid ultraviolet curable resin composition or thermosetting resin composition in which a core portion or a clad portion of an optical waveguide can be controlled in a range of a refractive index of 1.52 to 1.74 and can be applied without a solvent. An optical waveguide characterized by being formed from a material.
【請求項2】 紫外線硬化樹脂組成物、又は熱硬化樹脂
組成物が、下記(A)〜(C): (A)下記の一般式(化1): 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 、R4 は同一又は異なって、
水素、ハロゲン、又は炭素数1〜6のアルキル基を示
し、nは0〜10の整数を示す)で表されるビニルスル
フィド化合物、 (B)下記の一般式(化2): 【化2】 (式中、R5 、R6 、R7 、R8 は同一又は異なって、
水素、ハロゲン、又は炭素数1〜6のアルキル基を示
す)で表されるメタクリル酸誘導体、 (C)上記の一般式(化2)で表されるメタクリル酸誘
導体と、下記の一般式(化3): 【化3】 (式中、mは1〜4の整数を示す)で表されるチオール
類とを付加反応させて得られるプレポリマー、からなる
群より選択された少なくとも1種の硫黄を含有するビニ
ル化合物100重量部と、硫黄を含有しないビニル化合
物500重量部以下とからなることを特徴とする請求項
1記載の光導波路。
2. An ultraviolet curable resin composition or a thermosetting resin composition has the following formulas (A) to (C): (A) The following general formula (Formula 1): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different,
A vinyl sulfide compound represented by hydrogen, halogen, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 10, (B) the following general formula (Formula 2): (In the formula, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are the same or different,
A methacrylic acid derivative represented by hydrogen, halogen, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), (C) a methacrylic acid derivative represented by the above general formula (Formula 2), and the following general formula (Formula 2) 3): Vinyl compound containing at least one sulfur selected from the group consisting of a prepolymer obtained by addition reaction with a thiol represented by the formula (wherein, m represents an integer of 1 to 4) 2. The optical waveguide according to claim 1, wherein the optical waveguide is composed of 100 parts by weight and 500 parts by weight or less of a vinyl compound containing no sulfur.
【請求項3】 一般式(化1)で表されるビニルスルフ
ィド化合物のR1 、R2 、R3 、R4 が、水素である請
求項2記載の光導波路。
3. The optical waveguide according to claim 2, wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 of the vinyl sulfide compound represented by the general formula (Formula 1) are hydrogen.
【請求項4】 一般式(化2)で表されるメタクリル酸
誘導体のR5 、R6、R7 、R8 が、水素である請求項
2記載の光導波路。
4. The optical waveguide according to claim 2, wherein R 5 , R 6 , R 7 and R 8 of the methacrylic acid derivative represented by the general formula (Formula 2) are hydrogen.
【請求項5】 プレポリマーが一般式(化2)で表され
るメタクリル酸誘導体のメタクリロイル基に対して、一
般式(化3)で表されるチオール類のメルカプト基を官
能基当量比で0.05〜1.0の範囲で付加反応させて
得られたものであることを特徴とする請求項2記載の光
導波路。
5. The prepolymer has a mercapto group of a thiol represented by the general formula (Formula 3) in a functional group equivalent ratio of 0 with respect to a methacryloyl group of a methacrylic acid derivative represented by the general formula (Formula 2). 3. The optical waveguide according to claim 2, which is obtained by an addition reaction in the range of 0.05 to 1.0.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005075978A (en) * 2003-09-02 2005-03-24 Nippon Shokubai Co Ltd Coupling agent and method for producing the same
JP2007128105A (en) * 2001-12-26 2007-05-24 Hitachi Chem Co Ltd Method for preparation of optical waveguide devices and optical waveguide devices
US7483616B2 (en) 2004-03-18 2009-01-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Optical waveguide
WO2020188993A1 (en) * 2019-03-15 2020-09-24 住友精化株式会社 Curable resin composition and cured product thereof

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