KR100482811B1 - Thermal stabilization method of optically transparent waveguide - Google Patents

Thermal stabilization method of optically transparent waveguide Download PDF

Info

Publication number
KR100482811B1
KR100482811B1 KR1019950705626A KR19950705626A KR100482811B1 KR 100482811 B1 KR100482811 B1 KR 100482811B1 KR 1019950705626 A KR1019950705626 A KR 1019950705626A KR 19950705626 A KR19950705626 A KR 19950705626A KR 100482811 B1 KR100482811 B1 KR 100482811B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tert
butyl
aliphatic
hydroxy
diacrylate
Prior art date
Application number
KR1019950705626A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
쳉지우 우
마이클 제임스 맥파렌드
카알 웨인 비슨
Original Assignee
알라이드시그날 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알라이드시그날 인코포레이티드 filed Critical 알라이드시그날 인코포레이티드
Priority to KR1019950705626A priority Critical patent/KR100482811B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100482811B1 publication Critical patent/KR100482811B1/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

광투과 장치와 같은 장치의 광투과 부위 형성에 사용되는 광중합체 조성물 형성에 사용되는 광중합 가능한 조성물에 관한 것이다.A photopolymerizable composition used to form a photopolymer composition for use in forming a light transmitting site of a device such as a light transmitting device.

Description

광학적으로 투명한 도파관의 열안정화 방법Thermal stabilization method of optically transparent waveguide

제 1a 및 1c도는 본 발명에 의한 바람직한 도파관를 제조하는 개략공정 단면도1A and 1C are schematic cross-sectional views of manufacturing a preferred waveguide according to the present invention.

제 2도는 본 발명에 의한 바람직한 도파관의 배열을 개략적으로 도시한 사시도이다.2 is a perspective view schematically showing the arrangement of a preferred waveguide according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ** Explanation of symbols for main part of drawing *

10 ..... 기판 12 ..... 층(layer)10 ..... Substrate 12 ..... Layer

14 ..... 마스크 16 ..... 비임14 ..... Mask 16 ..... Beam

18 ..... 패턴18 ..... patterns

본 발명은 광-중합 가능한 조성물 및 이로부터 제조된 열적으로 안정한 광중합체 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 광중합체 조성물로 부터 형성된 도파관과 같은 광투과성 광학 장지에 관한 것이다.The present invention relates to photo-polymerizable compositions and thermally stable photopolymer compositions prepared therefrom. The invention also relates to a light transmissive optical device such as a waveguide formed from the photopolymer composition of the invention.

광통신 시스템에서, 메세지는 레이져 혹은 발광다이오드와 같은 광원에 의해 발생되는 광 진동수의 반송파에 의해 전달된다. 현재 이와 같은 광통신 시스템은 통신 채널수를 증가시킬 수 있으며 메세지 전달용으로 고가인 구리 케이블 대신 다른 재료를 사용할 수 있는 등 통상의 통신 시스템에 비하여 여러가지 이로운점을 갖음으로 관심의 대상이 되고 있다. 이와같이 한 지점에서 다른 지점으로 광진동파를 전도 혹은 유도하는 수단을 ˝광도파관(optical waveguide)˝라 한다. 광도파관은 광투과성 매질이 굴절률이 낮은 다른 매질에 의해 둘러싸여 있거나 경계지어 있고, 내부 매질의 축을 따라 빛이 도입되어 주위를 둘러싼 매질과의 경계면에서 크게 반사되어 가이딩(guiding) 효과를 나타내는 사실에 기초하여 작동된다.In an optical communication system, a message is conveyed by a carrier of optical frequencies generated by a light source such as a laser or a light emitting diode. Currently, such an optical communication system has been of interest because it can increase the number of communication channels and have various advantages over conventional communication systems, such as using other materials instead of expensive copper cables for message transmission. This means of conducting or inducing optical vibration waves from one point to another is called an optical waveguide. Optical waveguides are based on the fact that the light transmissive medium is surrounded or bounded by another medium with low refractive index, and the light is introduced along the axis of the inner medium to reflect largely at the interface with the surrounding medium, thus exhibiting a guiding effect. Works on the basis of

특정한 칫수의 섬유로 형성된 유리가 도파관 장치용 물질로 가장 빈번하게 사용된다. 그러나 광투과성 소자로서 광-투과성 중합체의 사용이 증대되고 있다. 그러나 통상의 광-투과성 중합체는 몇가지 결함이 있다. 예를들면, 통상 광투과성 중합체는 오랫동안 열처리되는 경우 변색되는 특성이 있다. 그 시각적 효과(visual effect)는 중합체가 황변하는 것이다.Glass formed from fibers of a particular dimension is most often used as material for waveguide devices. However, the use of light-transmissive polymers as light transmissive devices is increasing. However, conventional light-transmissive polymers have some drawbacks. For example, a light transmissive polymer usually has a property of discoloring when heat treated for a long time. The visual effect is the yellowing of the polymer.

중합체에서 열에 기인한 변색은 예를들면 중합체가 서서히 열화시키는 화반응과 같은 여러 요인에 기인한다. 일반적으로 단시간 가열하는 경우에 비하여 장시간 가열하는 경우 심하게 변색된다. 처음에는 옅은 황색으로 변색되지만 최종적으로 갈색 혹은 심지어 검은색으로 변색될 수도 있다. 흡수 분광광도기로 변색된 중합체 시료를 측정하면, 중합체 본래의 자외선 흡수 띠로 부터 가시광선 스펙트럼 영역(400㎚-700㎚) 및 심지어 자외선 스펙트럼 지역(> 700㎚)까지 연장된 흡수 띠 꼬리를 관찰할 수 있다. 전형적으로 흡수 꼬리는 분별할 수 없는 미세구조이다. 투과 영역에서 빛이 흡수됨에 따라 도파관은 통과하는 광파의 세기가 감소되며, 이러한 현상으로 인하여 ˝광출력손실˝이 발생한다.Heat discoloration in the polymer is due to a number of factors, such as, for example, a quenching reaction in which the polymer degrades slowly. In general, when the heating for a long time as compared to the case of heating for a short time severely discolored. At first it turns pale yellow, but it may eventually turn brown or even black. By measuring the discolored polymer sample with an absorption spectrophotometer, one can observe the absorption band tail extending from the polymer's original ultraviolet absorption band to the visible spectral region (400 nm-700 nm) and even the ultraviolet spectral region (> 700 nm). have. Typically the absorbent tail is an indistinguishable microstructure. As light is absorbed in the transmissive region, the intensity of light waves passing through the waveguide decreases, which causes a “light output loss”.

700-1300㎚의 적외선 스펙트럼 영역에서는 주로 다중 모드로된 광도파관이 사용된다. 중합체 광도파관이 장시간 가열되고 열에 의해 유도된 흡수띠 꼬리가 적외선 파장 영역으로 연장되면, 도파관를 통과하는 광투과가 현저하게 감소될 수 있다. 현저하게 변색되는 경우, 상기 도파관이 무용하게 되는 것이다.In the infrared spectral region of 700-1300 nm, an optical waveguide of mainly multiple modes is used. If the polymer optical waveguide is heated for a long time and the heat-induced absorption band tail extends into the infrared wavelength region, light transmission through the waveguide can be significantly reduced. If it is markedly discolored, the waveguide becomes useless.

광중합체 피막 및 도파관은 상승된 온도로 가열되는 동안 균열될 수 있다.The photopolymer coating and waveguide may crack while heated to elevated temperatures.

도파관이 균열되어 빛이 산란되고 도파관의 효율이 전체적으로 저하시킨다. 이 같은 균열은 응력에 의해 생긴다. 또한 응력은 광중합체 조성물의 불균일성으로 인하여 생기거나 도파관 내부에 도파관과 접하는 기판 혹은 피복물질이 도파관 물질과 열팽창 계수가 달라 생긴다.The waveguide is cracked, scattering light and reducing the overall efficiency of the waveguide. Such cracks are caused by stress. In addition, the stress is caused by the non-uniformity of the photopolymer composition or the substrate or coating material in contact with the waveguide inside the waveguide is different from the waveguide material and the coefficient of thermal expansion.

단량체 전구체를 UV 노출시켜 기판에 광중합체 도파관를 형성하는 공정에서도 일반적으로 도파관은 인장응력을 받게 된다. 이는 일반적으로 광중합체에 의해 점유되는 체적이 단량체 전구체에 의하여 점유되는 체적보다 작기 때문이다. 수축율은 10% 정도일 수 있다.In the process of forming a photopolymer waveguide on a substrate by UV exposure of the monomer precursor, the waveguide is generally subjected to tensile stress. This is because in general the volume occupied by the photopolymer is smaller than the volume occupied by the monomer precursor. Shrinkage may be about 10%.

온도변화에 기인하는 또 다른 효과는 기판에서 도파관이 박리(delamination)되는 것이다. 박리됨에 따라 도파관의 특성(예를들면 개구수 혹은 NA)가 변하여 도파관의 구조가 약화되어 진동 및 수분과 같은 다른 환경 요소에 의해 손상되기 쉽다.Another effect due to temperature changes is the delamination of the waveguide in the substrate. As it is peeled off, the waveguide's characteristics (e.g., numerical aperture or NA) change, weakening the structure of the waveguide and being easily damaged by other environmental factors such as vibration and moisture.

일견지에 있어서, 본 발명은 아릴 아크릴레이트 및 아릴 메타크릴레이트, 바람직하게는 아릴 트리아크릴레이트, 아릴 디아크릴레이트 및 테트라-아크릴레이트와 같은 다-작용성 아릴 아크릴레이트 및 아릴 메타크릴레이트로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 하나 또는 그 이상의 에틸렌계 불포화 단량체; 및In one aspect, the invention consists of multi-functional aryl acrylates and aryl methacrylates such as aryl acrylates and aryl methacrylates, preferably aryl triacrylates, aryl diacrylates and tetra-acrylates. One or more ethylenically unsaturated monomers selected from the group consisting of: And

상기 불포화 단량체가 화학 방사선에 노출되는 경우 중합을 활성화하는 광개시제;Photoinitiators that activate polymerization when the unsaturated monomers are exposed to actinic radiation;

를 포함하는 광중합 가능한 조성물에 관한 것이며,It relates to a photopolymerizable composition comprising a,

상기 조성물은 중합되어 190℃ 의 공기중에 24시간 동안 노출하는 경우 ASTM D1544-80 으로 측정한 결과 Gardner Color Scale로 8 이하로 착색됨을 나타내고 공기중에 190℃ 로 24시간동안 노출하는 경우 ASTM D 4538-90A 에 의거하여 균열되지 않으며 박리되지 않은 광중합체를 형성할 수 있다.The composition was polymerized and exposed to air at 190 ° C. for 24 hours, as measured by ASTM D1544-80, indicating that it was colored to 8 or less using the Gardner Color Scale. When exposed to air at 190 ° C. for 24 hours, ASTM D 4538-90A Based on this, it is possible to form a photopolymer that is not cracked and is not peeled off.

다른 견지에 있어서, 본 발명은 본 발명에 의한 광중합 가능한 조성물을 화학방사선에 노출시켜 형성된 광중합체에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a photopolymer formed by exposing the photopolymerizable composition according to the present invention to actinic radiation.

또 다른 견지에 있어서, 본 발명은 기판 표면에 예정된 패턴의 광투과부위를 갖는 기판을 포함하는 광도파관과 같은 광투과 장치에 관한 것이며, 이는 본 발명에 의한 광중합체를 포함하는 광투과 부위를 포함하는 본체를 갖는다.In another aspect, the invention relates to a light transmission device such as an optical waveguide comprising a substrate having a predetermined pattern of light transmission sites on a surface of the substrate, which includes a light transmission site comprising a photopolymer according to the invention. It has a main body.

본 발명은 광투과장치 제조에 현재 사용되는 중합체에 이로운 것이다.The present invention is advantageous for the polymers currently used in the manufacture of light transmitting devices.

예를들면. 본 발명에 의한 광중합체는 상대적으로 고온(즉, 약 -50~125℃)에서 처리 혹은 사용한 후 변색이 감소되도록 하는 개선된 열 안정성을 나타내며, 따라서 열적으로 불안정한 중합체에 비하여 높은 광투과성를 나타낸다. 이와같은 특성은 광중합체가, 제조시 상대적으로 고온에 노출되는 도파관과 같은 광투과 장치의 광투과 요소 제조에 사용되는 경우에 특히 이로운 것이다. 본 발명에 의한 바람직한 광중합체는 기판에 결합되는 경우의 내박리성 및 내균열성을 갖으며 이는 또한 광투과장치의 광투과요소 제조에 사용되는 중합체의 특성으로 바람직한 것이다.For example. The photopolymers according to the invention exhibit improved thermal stability such that discoloration is reduced after treatment or use at relatively high temperatures (i.e., about -50 to 125 ° C), and therefore high light transmission as compared to thermally labile polymers. This property is particularly advantageous when the photopolymer is used in the manufacture of light transmitting elements in light transmitting devices such as waveguides which are exposed to relatively high temperatures during manufacture. Preferred photopolymers according to the invention have peeling resistance and crack resistance when bonded to a substrate, which is also preferred for the properties of the polymers used in the production of light transmitting elements of light transmitting devices.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명에 의한 광중합 가능한 조성물은 두가지 필수 성분을 포함한다.The photopolymerizable composition according to the present invention comprises two essential components.

제1 필수성분은 아릴 아크릴레이트 및 아릴 메타크릴레이트(˝아릴 아크릴레이트 단량체˝)로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 광중합 가능한 에틸렌계 불포화 단량체이다.The first essential ingredient is a photopolymerizable ethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of aryl acrylates and aryl methacrylates (아크릴 aryl acrylate monomers).

이와같은 아릴 아크릴레이트 단량체의 예로는 예를들면 벤젠, 나프탈렌, 비스페놀-A, 비페닐렌, 메탄 비페닐렌, 트리플루오로메탄 비페닐렌, 페녹시페닐렌등을 기초로 한 디아크릴레이트, 트리아크릴레이트 및 테트라아크릴레이트와 같은 아릴 디아크릴레이트, 트리아크릴레이트 및 테트라 아크릴레이트를 들 수 있다. 바람직한 아릴 아크릴레이트 단량체는 다작용성 아릴 아크릴레이트 및 아릴 메타크릴레이트이며 보다 바람직한 아릴 아크릴레이트 단량체는 디아크릴레이트, 트리아크릴레이트 및 테트라 아크릴레이트 및 비스페놀-A 구조를 기초로 한 메타크릴레이트이다. 가장 바람직한 아릴 아크릴레이트 단량체는 에톡시화 비스페놀-A 디-아크릴레이트와 디메타크릴레이트, 프로폭시화 비스페놀 A 디아크릴레이트와 디메타크릴레이트 및 에톡시화 헥사플루오로비스페놀-A 디아크릴레이트와 디메타크릴레이트와 같은 알콕시화 비스페놀-A 디아크릴레이트와 디메타크릴레이트이다. 선택된 아릴 아크릴레이트 단량체는 에톡시화된 비스페놀-A 디아크릴레이트와 디메타크릴레이트이다.Examples of such aryl acrylate monomers include, for example, diacrylates based on benzene, naphthalene, bisphenol-A, biphenylene, methane biphenylene, trifluoromethane biphenylene, phenoxyphenylene, Aryl diacrylates such as triacrylates and tetraacrylates, triacrylates and tetraacrylates. Preferred aryl acrylate monomers are multifunctional aryl acrylates and aryl methacrylates and more preferred aryl acrylate monomers are diacrylates, triacrylates and methacrylates based on tetra acrylate and bisphenol-A structures. Most preferred aryl acrylate monomers are ethoxylated bisphenol-A diacrylate and dimethacrylate, propoxylated bisphenol A diacrylate and dimethacrylate and ethoxylated hexafluorobisphenol-A diacrylate and dimetharate. Alkoxylated bisphenol-A diacrylates such as acrylates and dimethacrylates. The aryl acrylate monomers selected are ethoxylated bisphenol-A diacrylates and dimethacrylates.

조성물에서 아릴 아크릴레이트 단량체의 양은 광범위하게 변화될 수 있으며, 광투과장치의 광투과요소로 사용되는 광중합체 제조에 사용되는 광중합 가능한 조성물에 일반적으로 사용되는 양으로 사용할 수 있다.The amount of aryl acrylate monomers in the composition can vary widely and can be used in amounts commonly used in photopolymerizable compositions used in the production of photopolymers used as light transmitting elements in optical transmission devices.

아릴 아크릴레이트 단량체의 양은 일반적으로 조성물의 약 35-99.9중량%, 바람직하게는 조성물의 약 60-98중량% 이고 보다 바람직하게는 조성물의 약 65-95중량% 이다.The amount of aryl acrylate monomer is generally about 35-99.9% by weight of the composition, preferably about 60-98% by weight of the composition and more preferably about 65-95% by weight of the composition.

본 발명에 의한 광중합 가능한 조성물은 다른 필수성분으로 화학방사선에 의해 활성화되어 아릴 아크릴레이트 단량체가 광중합되도록 하는 활성화된 종(species)을 생성하는 광개시제 시스템을 포함한다.The photopolymerizable compositions according to the present invention comprise photoinitiator systems which, as other essential ingredients, are activated by actinic radiation to produce activated species that allow the aryl acrylate monomers to photopolymerize.

광개시제 시스템은 광개시제 및 바람직하게는 예를들면 레이져가 여기되는 U.V 영역 및 가시광선 스펙트럼 영역과 같이 스펙트럼 응답성이 스펙트럼 유용성을 갖는 영역내로 확장되는 통상의 증감제를 함유할 수 있다. 일반적으로 상기 광-개시제는 화학광선에 의해 활성화되는 자유-라디칼을 발생하는 첨가 중합 개시제이며 바람직하게는 실온 이하의 온도(예를들면 약 20-25℃)에서 열적으로 비활성이다. 이와같은 개시제의 예로는 미국특허 제 4,943,112 에 기재된 바와같은 것을 들 수 있다. 바람직한 자유 래디컬 개시제는 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤(Irgacure 184), 벤조인, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조페논, 벤지디메틸 케탈(Irgacure 651), α,α-디에틸옥시 아세토페논, α,α-디메틸옥시-α-히드록시 아세토페논(Darocur 1173), 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-2-프로판-1-온(Darocur 2959), 2-메틸-1-[4(메틸티오)페닐]-2-모로폴리노-프로판-1-온(Irgacure 907), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure 369), 폴리{1-[4-(1-메틸비닐)페닐]-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온}(Esacure KIP), [4-(4-메틸페닐티오)-페닐]페닐메타논(Quantacure BMS), 디-캄페르퀴논(di-carmpherquinone)이다.The photoinitiator system may contain photoinitiators and, preferably, conventional sensitizers, in which the spectral responsiveness extends into regions of spectral utility, such as, for example, the U.V region where the laser is excited and the visible light spectral region. Generally the photo-initiator is an addition polymerization initiator that generates free-radicals activated by actinic radiation and is preferably thermally inert at temperatures below room temperature (eg about 20-25 ° C.). Examples of such initiators include those described in US Pat. No. 4,943,112. Preferred free radical initiators are 1-hydroxy-cyclohexyl-phenylketone (Irgacure 184), benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzophenone, benzidimethyl ketal (Irgacure 651), α, α-di Ethyloxy acetophenone, α, α-dimethyloxy-α-hydroxy acetophenone (Darocur 1173), 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-2- Propane-1-one (Darocur 2959), 2-methyl-1- [4 (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1-one (Irgacure 907), 2-benzyl-2-dimethylamino- 1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one (Irgacure 369), poly {1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propane-1- (Esacure KIP), [4- (4-methylphenylthio) -phenyl] phenylmethanone (Quantacure BMS), di-carmpherquinone.

보다 바람직한 광개시제로는 벤지디메틸 케탈(Irgacure 651), α,α-디에틸옥시 아세토페놀, α,α-디메틸옥시-α-히드록시아세토페논(Darocur 1173), 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤(Irgacure 184), 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온(Darocur 2959), 2-메틸-1-[4-메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온(Irgacure 907), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(Irgacure 369)를 포함한다.More preferred photoinitiators include benzidimethyl ketal (Irgacure 651), α, α-diethyloxy acetophenol, α, α-dimethyloxy-α-hydroxyacetophenone (Darocur 1173), 1-hydroxycyclohexyl-phenyl Ketone (Irgacure 184), 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one (Darocur 2959), 2-methyl-1- [4- Methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1-one (Irgacure 907), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one (Irgacure 369) It includes.

가장 바람직한 광개시제는 방사선 조사시 황변하지 않는 것이며 따라서 ASTM D 150-80 으로 측정한 결과 190℃ 로 24시간 노출시키는 경우 Gardner 색척도로 8이상으로 스케일 값으로 조성물의 착색값이 증대되지 않는 것이다. 이와같은 광개시제로는 벤지디메틸케탈(Irgacure 651), α,α-디메틸옥시-α-히드록시 아세토페논(Darocur 1173), 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤(Irgacure-184) 및 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온(Darocur 2959)를 포함한다.The most preferred photoinitiator does not yellow when irradiated and therefore the color value of the composition does not increase to a scale value of 8 or more on a Gardner color scale as measured by ASTM D 150-80 for 24 hours exposure to 190 ° C. Such photoinitiators include benzidimethyl ketal (Irgacure 651), α, α-dimethyloxy-α-hydroxy acetophenone (Darocur 1173), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone (Irgacure-184) and 1- [ 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one (Darocur 2959).

광개시제외 사용양은 광범위하게 변화될 수 있으나 통상의 양으로 사용될 수 있다. 일반적으로 광개시제외 양은 조성물의 약 0.1-10중량% 이다. 광개시제의 양은 조성물의 총중량을 기준으로 바람직하게는 약 0.5-10중량%, 보다 바람직하게는 약 0.5-5중량% 이다.The amount of photoinitiator use may vary widely but may be used in conventional amounts. Generally, the photoinitiator amount is about 0.1-10% by weight of the composition. The amount of photoinitiator is preferably about 0.5-10% by weight, more preferably about 0.5-5% by weight, based on the total weight of the composition.

본 발명에 의한 조성물은 필수적인 성분 뿐만 아니라, 광투과장치의 광투과 요소로 사용되는 광중합체 제조에 사용되는 광중합 가능한 조성물에 전형적으로 사용되는 여러가지 광학 성분을 포함할 수 있다. 이와같은 광학성분은 이 기술분야에 잘 알려져 있으며 안정화제, 저해제, 가소제, 광학광택제, 이형제, 사슬전달제, 기타 광중합 가능한 단량체등를 포함한다.The composition according to the present invention may comprise not only the essential components, but also various optical components typically used in photopolymerizable compositions used in the production of photopolymers used as light transmitting elements of light transmitting devices. Such optical components are well known in the art and include stabilizers, inhibitors, plasticizers, optical gloss agents, mold release agents, chain transfer agents, other photopolymerizable monomers, and the like.

본 발명에 의한 조성물은 바람직하게는 필수적인 아릴 아크릴레이트 단량체 외에 하나 또는 그 이상의 다른 광중합 가능한 단량체 성분을 포함한다.The composition according to the invention preferably comprises one or more other photopolymerizable monomer components in addition to the essential aryl acrylate monomers.

예를들면 조성물로 부터 형성된 광중합체의 변색, 균열 박리를 감소시키는 특성과 같은 아릴 아크릴레이트 단량체에 의하여 제공되는 기본적인 특성을 부당하게 저하시키지 않고 예를들면 교차결합 밀도, 점도, 접착력, 경화속도 및 굴절률등을 잘 조절하는 등 조성물의 특성을 조절하기 위해 다른 단량체 성분을 사용할 수 있다. 다른 단량체로는 광중합 가능한 지방족 에틸렌계 불포화 단량체, 바람직하게는 아크릴레이트 혹은 메타크릴레이트 단량체, 보다 바람직하게는 다작용성 아크릴레이트 혹은 메타크릴레이트 단량체를 포함한다. 유용한 비필수 단량체 성분의 예로는 부틸 아크릴레이트(BA), 에틸헥실 아크릴레이트(EHA), 페녹시에틸 아크릴에이트(PEA), β-카르복시에틸 아크릴레이트(β-CEA), 이소보닐 아크릴레이트(IBOA), 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트(THFFA), 시클로헥실 아크릴레이트(CHA), 프로필렌 글리콜 모노아크릴레이트(MPPGA), 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(EOEOEA), N-비닐 피롤리돈(NVP), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDPA) 혹은 디메타크릴레이트(HDDMA), 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(NPGDA), 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트(DEGDA) 혹은 디메타크릴레이트(PEGDMA), 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(TEGDA) 혹은 디메타크릴레이트(TEGDMA), 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(TTEGDA) 혹은 디메타크릴레이트(TTEGDMA), 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(PEGDA) 혹은 디메타크릴레이트(PEGDMA), 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트(DPGDA), 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 에톡시화된 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(NPEOGDA), 프로폭시화된 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(NPPOGDA), 지방족 디아크릴레이트(ADA), 알콕시화된 지방족 디아크릴레이트(AADA), 지방족 카르보네이트 디아크릴레이트(ACDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴 레이트(TMPTA) 혹은 트리메타크릴레이트(TMPTMA), 펜타에리트리롤 트리아크릴레이트(PETA), 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 프로폭시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPPOTA), 글리세릴 프록실화된 트리아크릴레이트(GPTA), 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트(THEICTA), 펜타에리트리롤 테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리트리롤 펜타아크릴레이트(DPEPA), 디트리메틸올 프로판 테트라아크릴레이트(DTMPTTA), 알콕시화된 테트라아크릴레이트(ATTA)로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 것을 들 수 있다. 비필수 성분으로 가장 바람직한 단량체로는 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 펜타에리트리롤 트리아크릴레이트(PETA), 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세릴 프록실화된 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리롤 테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리트리롤 펜타아크릴레이트(DPEPA), 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트(DTMPTTA)를 포함한다.Without unduly degrading the basic properties provided by aryl acrylate monomers, such as, for example, the ability to reduce discoloration, crack peeling of photopolymers formed from the composition, for example crosslink density, viscosity, adhesion, cure rate and Other monomer components can be used to control the properties of the composition, such as controlling the refractive index and the like. Other monomers include photopolymerizable aliphatic ethylenically unsaturated monomers, preferably acrylate or methacrylate monomers, more preferably multifunctional acrylate or methacrylate monomers. Examples of useful non-essential monomer components include butyl acrylate (BA), ethylhexyl acrylate (EHA), phenoxyethyl acrylate (PEA), β-carboxyethyl acrylate (β-CEA), isobornyl acrylate (IBOA) ), Tetrahydrofurfuryl acrylate (THFFA), cyclohexyl acrylate (CHA), propylene glycol monoacrylate (MPPGA), 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate (EOEOEA), N-vinyl P Lollidon (NVP), 1,6-hexanediol diacrylate (HDPA) or dimethacrylate (HDDMA), neopentyl glycol diacrylate (NPGDA), diethylene glycol diacrylate (DEGDA) or dimethacryl Rate (PEGDMA), triethylene glycol diacrylate (TEGDA) or dimethacrylate (TEGDMA), tetraethylene glycol diacrylate (TTEGDA) or dimethacrylate (TTEGDMA), polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) or Dimethacryl (PEGDMA), dipropylene glycol diacrylate (DPGDA), tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), ethoxylated neopentyl glycol diacrylate (NPEOGDA), propoxylated neopentyl glycol diacrylate (NPPOGDA) ), Aliphatic diacrylate (ADA), alkoxylated aliphatic diacrylate (AADA), aliphatic carbonate diacrylate (ACDA), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) or trimethacrylate (TMPTMA), Pentaerytriol triacrylate (PETA), ethoxylated trimethylolpropane triacrylate (TMPEOTA), propoxylated trimethylolpropane triacrylate (TMPPOTA), glyceryl proxylated triacrylate (GPTA), Tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate (THEICTA), pentaerythrirol tetraacrylate (PETTA), dipentaerytriol pentaacrylate (D PEPA), ditrimethylol propane tetraacrylate (DTMPTTA), and alkoxylated tetraacrylate (ATTA). The most preferred monomers as non-essential components are trimethylol propane triacrylate (TMPTA), 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA), pentaerytriol triacrylate (PETA), ethoxylated trimethylolpropane tri Acrylate (TMPEOTA), Glyceryl Proxylated Triacrylate (GPTA), Pentaerythriol Tetraacrylate (PETTA), Dipentaerytriol Pentaacrylate (DPEPA), Ditrimethylolpropane Tetraacrylate (DTMPTTA ).

조성물중 다른 단량체 성분의 총양은 광범위하게 변화될 수 있으며 일반적으로 조성물의 약 0-65중량%, 바람직하게는 조성물의 약 0-40중량%, 보다 바람직하게는 조성물의 약 0-35중량% 이다.The total amount of other monomer components in the composition can vary widely and is generally about 0-65% by weight of the composition, preferably about 0-40% by weight of the composition, more preferably about 0-35% by weight of the composition. .

본 발명에 의한 광중합 가능한 조성물을 ASTM D 4538-90A 에 규정된 바와같이 공기 중에 190℃ 로 24시간 동안 열노화되고, 이와같이 열노화 후 황변(ASTM D 1544-80으로 측정한 Gardner Color Scale.로 8 이상 착색)된 후 균열 및 박리되는 것과 같이 특성이 열화되는 감성(減成)을 방지 혹은 감소시키기 위해 안정화제를 포함하는 것이 바람직하다. 이와같은 안정화제로는 UV 흡수제, 광안정화제 및 산화방지제를 포함한다. UV 흡수제로는 2-[2-히드록시-3,5-디(1,1-디메틸벤질)페닐]-2-H-벤조트리아졸(Tinuvin 900), 폴리(옥시-1,2-에탄디일), α-(3-(3-(2H-벤지오트리아졸-2-일)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐)-1-옥소프로필)-ω-히드록시(Tinuvin 1130) 및 2-[2-히드록시-3,5-디(1,1-디메틸프로필)페닐]-2-H-벤조트리아졸(Tinuvin 238)과 같은 히드록시페닐 벤조트리아졸 및 4-메톡시-2-히드록시벤조페논 및 4-n-옥토시-2-히드록시벤조페논과 같은 히드록시벤조페논을 포함한다. 광 안정화제로는 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-히드록시-1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘, 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)세바케이트(Tinuvin 770), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)세바케이트(Tinuvin 292), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)-2-n-부틸-2-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)말로네이트(Tinuvin 144), 숙신산과 N-β-히드록시-에틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-히드록시-피페리딘(Tinuvin 622)를 갖는 숙신산 폴리에스테르(Tinuvin 622)와 같은 힌더드 아민를 포함한다. 산화방지제로는 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스((3,5-디-tert-부틸)-4-히드록시벤질)벤젠, 1,1,3-트리스-(2-메틸-4-히드드시-5-tert-부틸페닐)부탄, 4,4'-부틸리덴-비스-(6-tert-부틸-3-메틸)-페놀, 4,4'-티오비스-(6-tert-부틸-3-메틸)페놀, 트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 세틸-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤젠(Cyasorb UV 2908), 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤조산, 1,3,5-트리스-(tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)(Cyasorb 1790), 스테아릴-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(Irganox 1076), 펜타에리트리롤 테트라비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)(Irganox 1010), 티오디에틸렌-비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)하이드로신나메이트(Irganox 1035)와 같은 치환된 페놀을 포함한다. 본 발명에 사용되는 바람직한 안정화제는 산화방지제이다.The photopolymerizable composition according to the present invention was thermally aged at 190 ° C. for 24 hours in air as specified in ASTM D 4538-90A, and thus yellowed after thermal aging (Gardner Color Scale. As measured by ASTM D 1544-80). It is preferable to include a stabilizer in order to prevent or reduce the sensitization of deterioration of characteristics such as cracking and peeling after the above coloring). Such stabilizers include UV absorbers, light stabilizers and antioxidants. UV absorbers include 2- [2-hydroxy-3,5-di (1,1-dimethylbenzyl) phenyl] -2-H-benzotriazole (Tinuvin 900), poly (oxy-1,2-ethanediyl ), α- (3- (3- (2H-benzitriazol-2-yl) -5- (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl) -1-oxopropyl) -ω-hydroxy Hydroxyphenyl benzotriazoles such as hydroxy (Tinuvin 1130) and 2- [2-hydroxy-3,5-di (1,1-dimethylpropyl) phenyl] -2-H-benzotriazole (Tinuvin 238) and Hydroxybenzophenones such as 4-methoxy-2-hydroxybenzophenone and 4-n-octoxy-2-hydroxybenzophenone. Light stabilizers include 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-hydroxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2 , 2,6,6-tetramethylpiperidine, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate (Tinuvin 770), bis (1,2,2,6,6 -Pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate (Tinuvin 292), bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) -2-n-butyl-2- (3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) malonate (Tinuvin 144), succinic acid and N-β-hydroxy-ethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy-piperi Hindered amines such as succinic acid polyester (Tinuvin 622) with Dean (Tinuvin 622). Antioxidants include 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris ((3,5-di-tert-butyl) -4-hydroxybenzyl) benzene, 1,1,3-tris- (2 -Methyl-4-hydryl-5-tert-butylphenyl) butane, 4,4'-butylidene-bis- (6-tert-butyl-3-methyl) -phenol, 4,4'-thiobis- (6-tert-butyl-3-methyl) phenol, tris- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, cetyl-3,5-di-tert-butyl-4 Hydroxybenzene (Cyasorb UV 2908), 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoic acid, 1,3,5-tris- (tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl (Cyasorb 1790), stearyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox 1076), pentaerythritol tetrabis (3,5-di-tert Substituted phenols such as -butyl-4-hydroxyphenyl) (Irganox 1010), thiodiethylene-bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) hydrocinnamate (Irganox 1035) do. Preferred stabilizers used in the present invention are antioxidants.

바람직한 산화방지제는 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸)-4-히드록시벤질)벤젠, 1,1,3-트리스-(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 4,4'-부틸리덴-비스-(6-tert-부틸-3-메틸페놀), 4,4'-티오비스-(6-tert-부틸-3-메틸페놀), 트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 세틸-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤젠(Cyasorb UV 2908), 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤조산, 1,3,5-트리스-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질(Cyasorb 1790), 스테아릴-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(Irganox 1076), 펜타에리트리롤 테트라비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)(Irganox 1010), 티오디에틸렌-비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)하이드로신나메이트(Irganox 1035)와 같은 치환된 페놀로부터 선택된다.Preferred antioxidants are 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl) -4-hydroxybenzyl) benzene, 1,1,3-tris- (2- Methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 4,4'-butylidene-bis- (6-tert-butyl-3-methylphenol), 4,4'-thiobis- (6 -tert-butyl-3-methylphenol), tris- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, cetyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydrate Cyasorb UV 2908, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoic acid, 1,3,5-tris-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl (Cyasorb 1790 ), Stearyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox 1076), pentaerytriol tetrabis (3,5-di-tert-butyl-4 -Hydroxyphenyl) (Irganox 1010), thiodiethylene-bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) hydrocinnamate (Irganox 1035).

가장 바람직한 안정화제로는 펜타에리트리롤 테트라비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)(Irganox 1010), 티오디에틸렌-비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)하이드로신나메이트(Irganox 1035) 및 스테아릴-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(Irganox 1076)를 포함한다.Most preferred stabilizers include pentaerytriol tetrabis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) (Irganox 1010), thiodiethylene-bis- (3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxy) hydrocinnamate (Irganox 1035) and stearyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox 1076).

조성물중 안정화제외 양은 광범위하게 변화될 수 있으며 일반적으로 조성물의 약 0.1-10중량% 이다. 안정화제외 양은 바람직하게는 조성물의 약 0.1-5중량%, 보다 바람직하게는 조성물의 약 0.2-3중량% 이다.The amount of stabilizing agent in the composition can vary widely and is generally about 0.1-10% by weight of the composition. The amount outside the stabilizer is preferably about 0.1-5% by weight of the composition, more preferably about 0.2-3% by weight of the composition.

본 발명의 중합 가능한 조성물은 본 발명의 광중합체 형성에 사용되는 전구체로 유용한 것이다. 본 발명에 의한 광중합체는 본 발명의 공중합 가능한 조성물을 필요한 기간동안 필요한 파장 및 세기의 화학 방사선에 노출시켜 통상적으로 제조한다. 본 명세서에서 사용된 ˝화학 방사선˝이란 가시광선, 자외선 혹은 적외선 스펙트럼 영역뿐만 아니라 전자비임, 이온 혹은 중성자 비임 혹은 X-레이 방사선등의 빛이다. 화학방사선은 비간섭성 빛 혹은 예를들면 레이져 빛과 같은 간섭성 빛일 수 있다.The polymerizable composition of the present invention is useful as a precursor used to form the photopolymer of the present invention. Photopolymers according to the present invention are typically prepared by exposing the copolymerizable compositions of the present invention to actinic radiation of the required wavelength and intensity for the required period of time. As used herein, “chemical radiation” refers to light such as electron beams, ionic or neutron beams, or X-ray radiation, as well as visible, ultraviolet, or infrared spectral regions. The actinic radiation can be incoherent light or coherent light, for example laser light.

화학광선의 광원 및 노출 시키는 방법, 시간, 파장 및 세기는 필요한 중합도, 광중합체의 굴절률 및 이 기술분야의 숙련된 기술자들에게 알려진 다른 요소에 따라 광범위하게 변화시킬 수 있다. 통상의 광중합 공정 및 이들의 작동 매개변수는 이 기술분야에 잘 알러져 있다. 예를들면 S.P.Pappas Ed. ˝Radiation Curing : Science and Technology˝ Plenum Press, New York, NY; D.R.Randell Ed., ˝Radiation Curing of Polymers, 11, Royal Society of Chemistry, Cambridge, Mass; 및 C.E.Hoyle and J.E.Kristle, Ed., ˝Radiation Curing of Polymeric Materials˝, American Chemical Society 에 기술되어 있다. 따라서. 본 명세서에서는 상세하게 기술하지 않는다.The light source of the actinic rays and the method of exposure, time, wavelength and intensity can vary widely depending on the degree of polymerization required, the refractive index of the photopolymer and other factors known to those skilled in the art. Conventional photopolymerization processes and their operating parameters are well known in the art. For example, S.P.Pappas Ed. Radiation Curing: Science and Technology Plenum Press, New York, NY; D. R. Radell Ed., Radiation Curing of Polymers, 11, Royal Society of Chemistry, Cambridge, Mass; And C.E. Hoyle and J.E.Kristle, Ed., Radiation Curing of Polymeric Materials, American Chemical Society. therefore. It is not described in detail herein.

본 발명에 의한 광중합체는 광투과 장치의 광투과 요소 제조에 사용되는 종래의 중합체에 비하여 여러 잇점이 있는 것이다. 예를들어 필수적인 아릴 아크릴레이트 단량체를 사용함으로 해서 다른 광중합체에 비하여 대기중에 약 190℃ 온도로 24시간동안 노출시키는 경우 보다 적게 변색된다. Gardner Color Scale 에 의한 변색정도는 ASTM D 1544-80 으로 측정하여 190℃ 로 24시간 동안 노출한 후 일반적으로 약 8 이하, 바람직하게는 약 6 이하, 보다 바람직하게는 약 5 이하이며 가장 바람직하게는 약 3 이하이다. 본 발명에 의한 광중합체는 유리기질에 10-200미크롱 두께로 층을 형성하고 ASTM D 4538-90A 에 의해 190℃ 온도로 공기중에 24시간 동안 노출시키는 경우 균열 혹은 박리되지 않거나 혹은 실질적으로 균열 혹은 박리되지 않는다. 열처리된 시료를 현미경 50 x 배율로 하여 육안관찰하여 광중합체 피막이 균열 및 박리되지 않았다. 상기 광중합체의 독특한 특성은 필수적인 아릴 아크릴레이트 단량체를 사용함에 기인한 것으로 여겨진다.The photopolymer according to the invention has several advantages over the conventional polymers used for the production of light transmitting elements in light transmitting devices. For example, the use of essential aryl acrylate monomers results in less discoloration when exposed to ambient temperatures of about 190 ° C. for 24 hours compared to other photopolymers. The degree of discoloration by the Gardner Color Scale is generally about 8 or less, preferably about 6 or less, more preferably about 5 or less and most preferably measured by ASTM D 1544-80 for 24 hours at 190 ° C. About 3 or less. The photopolymer according to the present invention does not crack or peel off or substantially crack or crack when formed in a glass substrate with a thickness of 10-200 microns and exposed to air at 190 ° C. for 24 hours by ASTM D 4538-90A. It does not peel off. The heat-treated sample was visually observed at a microscope of 50 x magnification so that the photopolymer coating did not crack and peel off. The unique properties of the photopolymers are believed to be due to the use of essential aryl acrylate monomers.

본 발명에 의한 광중합체는 광학장치의 광투과 요소 제조에 사용될 수 있다. 이와 같은 장치의 예로는 평면 광슬랩 도파관, 채널형 광도파관, 광학 결합기, 미세-광학 요소등을 포함하며 미국특허 제 4,609,252; 4,877,717 및 5,136,682 에 보다 상세하게 기재되어 있다. 본 발명의 바람직한 일예에 있어서, 본 발명에 의한 중합가능한 조성물 및 광중합체는 슬랩, 채널형 및 리브 도파관과 같은 유기 광학 도파관 및 본 발명에 의한 광중합체로 부터 제조된 광투과요소를 갖는 예를들면 미국특허 4,609,252 에 기재된 바와같은 광도파관 결합장치 제조에 사용될 수 있다. 본 발명의 보다 바람직한 실시에서는, 도파관은 그 일 표면에 도파관 스트립 혹은 도파관 층을 갖는 기판을 포함하는 형태이다.The photopolymer according to the invention can be used for the production of light transmitting elements in optical devices. Examples of such devices include planar optical slab waveguides, channel type optical waveguides, optical couplers, micro-optic elements, and the like; 4,877,717 and 5,136,682. In a preferred embodiment of the invention, the polymerizable compositions and photopolymers according to the invention are for example US having organic optical waveguides such as slab, channel type and rib waveguides and light transmitting elements made from the photopolymers according to the invention. It can be used to manufacture an optical waveguide coupling device as described in patent 4,609,252. In a more preferred embodiment of the present invention, the waveguide is in the form of a substrate having a waveguide strip or waveguide layer on one surface thereof.

이와같은 도파관은 본 발명에 의한 중합가능한 조성물의 얇은 혹은 두꺼운 피막으로 적절한 기판의 표면에 적용함으로써 형성된다. 상기 피막은 스핀 코팅, 침(沈)코팅, 로울러 코팅, 독터 블레이딩(doctor blading), 증발과 같이 이 기술분야에 알려진 여러방법으로 형성할 수 있다.Such waveguides are formed by applying to the surface of a suitable substrate a thin or thick coating of the polymerizable composition according to the invention. The coating can be formed by a variety of methods known in the art, such as spin coating, needle coating, roller coating, doctor blading, and evaporation.

기판은 실리콘, 산화 실리콘 비소화 갈륨, 질화실리콘, 유리, 석영, 플라스틱, 세라믹, 결정성 재료와 같은 반도체 재료를 포함하는 도파관 형성에 바람직한 어떠한 재료일 수 있다.The substrate can be any material desired for waveguide formation, including semiconductor materials such as silicon, silicon arsenide gallium oxide, silicon nitride, glass, quartz, plastics, ceramics, crystalline materials.

상기 기판은 홈 혹은 전기 회로와 같은 지형적 형태 혹은 레이져 다이오드와 같은 전기-광학 장치와 같은 다른 장치를 함유하거나 함유하지 않을 수 있다.The substrate may or may not contain topographical forms such as grooves or electrical circuits or other devices such as electro-optical devices such as laser diodes.

광투과 부위가 기판 물질보다 굴절률이 낮은 유기층으로 된 기판에서는 유기 도파관 물질보다 굴절률이 낮은 층을 먼저 형성하여야 한다. 이와같은 층은 이 기술분야에 완충층으로 알려져 있으며 이는 반도체 산화물, 굴절률이 작은 중합체 혹은 스핀-온(spin-on) 실리콘 이산화유리 재료로 구성될 수 있다.In a substrate having an organic layer in which the light transmitting portion has a lower refractive index than the substrate material, a layer having a lower refractive index than the organic waveguide material should be formed first. Such layers are known in the art as buffer layers and can be composed of semiconductor oxides, low refractive index polymers or spin-on silicon dioxide glass materials.

일단 공중합 가능한 조성물이 기판상에 얇은 혹은 두꺼운 피막으로 형성되면, 광투과 부위를 묘사(delination)하기 위해 박막에 화학 방사선을 직접 조사한다.Once the copolymerizable composition is formed into a thin or thick film on the substrate, actinic radiation is directly irradiated on the thin film to delineate the light transmissive site.

묘사(delineating)란 광투과 장치의 위치 및 치수가 기판상의 피막 표면에 조사된 화학 방사선의 패턴에 의해 결정됨을 의미한다. 패턴 방사는 광중합 가능한 조성물이 필요한 패턴으로 중합되고 피막의 다른 부분은 반응하지 않고 남도록 선택되어야 한다.Delineating means that the location and dimensions of the light transmitting device are determined by the pattern of actinic radiation irradiated on the coating surface on the substrate. Patterned radiation should be chosen such that the photopolymerizable composition polymerizes into the desired pattern and other portions of the coating remain unreacted.

화학 방사선의 광원 및 방사선의 파장은 광범위하게 변화시킬 수 있으며 통상의 파장 및 광원이 사용될 수 있다. 광화학적인 여기는 비교적 짧은 파장(혹은 고에너지) 방사선으로 수행함으로써 통상 처리전에 겪는 광노출(예를들어 실내광)이 상기 광중합가능한 물질을 너무 이르게 중합되지 않도륵 하는 것이 바람직하다.The light source of actinic radiation and the wavelength of radiation can be varied widely and conventional wavelengths and light sources can be used. It is desirable that photochemical excitation be performed with relatively short wavelength (or high energy) radiation such that light exposure (eg, room light) which is typically experienced before treatment does not polymerize the photopolymerizable material too early.

또한, 레이져와 같이 고광도의 화학 방사선 공급원에 의하여 개시되는 다광자 공정으로 처리할 수 있다. 따라서 자외선(300-400㎚ 파장)에 노출하는 것이 바람직하다. 또한 원자외선(190-300㎚ 파장)에 노출시키는 것도 유용하다. 편리한 광원은 공정에 필요한 파장을 선택하기 위해 적절한 광학 필터가 장착된 고압 크세논 혹은 수은-크세논 아크 램프이다. 또한 단파 간섭 방사가 본 발명의 실시에 유용하다. 350㎚ 근처의 몇몇 파장에서 ˝UV˝ 모드로 작동하는 아르곤 이온 레이져가 바람직한 것이다. 또한 257㎚ 파장 근처에서 출력되는 이중 주파수(frequency-doubled) 아르곤 이온 레이져가 보다 바람직한 것이다. 전자 비임 혹은 이온 비임이 또한 사용될 수 있다.It can also be processed in a multiphoton process initiated by a high intensity actinic radiation source such as a laser. Therefore, it is desirable to expose to ultraviolet (300-400 nm wavelength). It is also useful to expose to far ultraviolet rays (wavelengths 190-300 nm). A convenient light source is a high pressure xenon or mercury-xenon arc lamp equipped with an appropriate optical filter to select the wavelength required for the process. Shortwave interference radiation is also useful in the practice of the present invention. Argon ion lasers operating in a “UV” mode at several wavelengths near 350 nm are preferred. Also preferred is a frequency-doubled argon ion laser output near the 257 nm wavelength. Electron beams or ion beams may also be used.

광중합 가능한 재료로된 층에 화학방사선의 공간 프로필 제어는 통상의 방법으로 가능하다. 예를들면, 통상적인 일 방법으로서, 필요한 광투과 패턴을 갖는 마스크를 화학 방사선의 광원과 광중합가능한 조성물 피막 사이에 삽입한다.Controlling the spatial profile of actinic radiation in a layer of photopolymerizable material is possible in a conventional manner. For example, as one conventional method, a mask having a necessary light transmission pattern is inserted between a light source of actinic radiation and a photopolymerizable composition film.

상기 마스크는 투명한 부분과 방사선이 단지 피막 표면의 필요한 부위에만 적용되도록 하는 불투명한 부분을 갖는다. 마스크를 통해 박막을 노출시키는 마스크 노출은 이 기술분야에 잘 알려져 있으며 피막상에 광투과 패턴을 ˝프린팅˝하기 위한 접촉, 근접 및 사출법을 포함할 수 있다.The mask has a transparent portion and an opaque portion such that the radiation is applied only to the required portion of the coating surface. Mask exposure, which exposes a thin film through a mask, is well known in the art and may include contact, proximity, and injection methods for "printing" light transmission patterns onto a coating.

다른 통상의 공간제어법에서는 레이져 비임 혹은 전자비임과 같은 직사 혹은 집중된 비임을 포함하는 화학 방사선 광원이 사용된다.In other conventional spatial control methods, actinic radiation sources including direct or concentrated beams such as laser or electron beams are used.

이와같은 비임은 광-중합가능한 재료로 된 피막 표면의 좁은 면적만을 가로지르게 된다. 필요한 광투과 부분 패턴은 공간에서 비임을 스캐닝하거나 정지된 비임에 대해서 교차된 부분이 변경되도록 기판을 이동시켜 피막 표면 주위의 작은 많은 교차지점을 이동시켜 형성할 수 있다.Such a beam would only traverse a narrow area of the coating surface of the photo-polymerizable material. The required light transmissive partial pattern can be formed by scanning the beam in space or by moving the substrate so that the intersected portion changes for a stationary beam, moving many small intersections around the coating surface.

비임 광원을 사용하여 노출시키는 이와같은 방법은 이 기술분야에 ˝직접-기재(divect-write)˝법으로 알려져 있다.Such a method of exposure using a beam light source is known in the art as a "divect-write" method.

방사선의 공간특성을 선택함으로써 예를들면 슬랩 및 채널 도파관과 같은 기판의 표면에 광투과 부분을 형성할 수 있다. 슬랩 도파관에서는 광파가 단지 피막면에 대하여만 한정되며, 채널 도파관은 광파가 피막내에서 측면으로도 한정된다. 채널 구조는 빛이 기판의 특정 면적에 직접 조사되도록 할 뿐만 아니라 광파가 분할 및 결합되는 메카니즘을 제공함으로 많은 비선형 및 전자-광학 장치에 필요한 것이다. 광중합 가능한 조성물이 기판 표면에 본 발명에 의한 광중합체의 예정된 패턴으로 중합된 후, 예정된 패턴이 남도록 패턴을 현상한다. 예를들면 ˝Photoresist Materials ana Process,˝ McGraw-Hill Company, New York(1975)에 William S. De Forest 에 의해 기재된 통상의 사진평판법과 같은 통상의 인화방법이 사용될 수 있다.By selecting the spatial characteristics of the radiation it is possible to form a light transmitting portion on the surface of the substrate, for example slabs and channel waveguides. In slab waveguides, the light waves are only confined to the encapsulation surface, while in channel waveguides, the light waves are confined laterally within the encapsulation. Channel structures not only allow light to be directed directly to a specific area of the substrate, but also provide a mechanism by which light waves are split and combined, which is necessary for many nonlinear and electro-optical devices. After the photopolymerizable composition is polymerized on the substrate surface in a predetermined pattern of the photopolymer according to the present invention, the pattern is developed so that the predetermined pattern remains. For example, conventional printing methods such as the conventional photolithographic method described by William S. De Forest in Photoresist Materials ana Process, McGraw-Hill Company, New York (1975) can be used.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

실시예 1Example 1

제1도는 기판 표면에 층 12을 형성하는 본 발명에 의한 광중합 가능한 조성물을 갖는 유리 혹은 용융된 석영과 같은 기판 10을 나타낸다. 상기 공중합 가능한 물질로 된 조성물은 최종 장치에 필요한 도파관 특성을 부여하도륵 변화시킬 수 있으나 본 발명에 의한 광중합체가 400-1600㎚ 의 광파를 투과하도록 그리고 굴절률이 약 1.40-1.60 이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 본 발명에 의한 장치는 여러가지 굴절률을 갖는 광섬유를 수용할 수 있다. 유기층 12는 예를들면 기판 10를 광활성 조성물로 된 용액에 침지하는 것과 같은 적절한 통상의 방법으로 침적할 수 있다. 광중합가능한 조성물은 5-500㎛ 두께로 침적시켜 직경이 전형적으로 5-500㎛ 인 광운반코어를 갖는 통상의 유리 및 플라스틱 섬유와 혼화가능한 장치를 형성할 수 있다. 침적된 광중합가능한 조성물을 아세톤으로 세척하여 제1도에 나타낸 바와같이 기판 10의 후면(혹은 바닥면)에서 제거할 수 있다. 임의로 기판의 후면에 침적된 공중합 가능한 조성물이 남도록 할 수 있다.1 shows a substrate 10, such as glass or molten quartz, having a photopolymerizable composition according to the invention forming layer 12 on the substrate surface. The composition of the copolymerizable material can be changed to give the necessary waveguide properties to the final device, but it is preferable that the photopolymer according to the present invention transmits a light wave of 400-1600 nm and has a refractive index of about 1.40-1.60. . At this time, the apparatus according to the present invention can accommodate optical fibers having various refractive indices. The organic layer 12 may be deposited by any suitable conventional method, such as, for example, immersing the substrate 10 in a solution of the photoactive composition. The photopolymerizable composition may be deposited to a thickness of 5-500 μm to form a device miscible with conventional glass and plastic fibers having a light carrier core typically of 5-500 μm in diameter. The deposited photopolymerizable composition may be washed with acetone and removed from the backside (or bottom) of substrate 10 as shown in FIG. Optionally, a copolymerizable composition deposited on the backside of the substrate may be left.

그후, 예를들면 William S. DeForest 의 ˝Photoresist Materials and Processes,˝McGraw-Hill Book Company, New York, 1975 에 기재된 공지된 사진 평판법으로 제1도에 나타낸 구조물을 기판 10부터 1-10㎛ 거리에 위치한 간접(off-contact) 마스크 14를 통하여 자외선 비임 18에 노출시켰으며 제1도에 나타낸 바와같이 최종 장치의 필요한 형태로 한정하여 광중합가능한 조성물이 도파 광중합체로 중합되도록 한다. 침적 및 조사된 층 12를 적절한 용매로 현상하여 불필요한 중합되지 않은 부분을 제거하였다. 기판 10에 침적되어 있는 노출된 광중합 가능한 조성물로 된 패턴 18은 마스크 14에 한정된 형태이다.Thereafter, for example, the structure shown in FIG. 1 by the well-known photographic plate method described by William S. DeForest, Photoresist Materials and Processes, McGraw-Hill Book Company, New York, 1975, is placed at a distance of 1-10 μm from substrate 10. It was exposed to ultraviolet beam 18 through a positioned off-contact mask 14 and limited to the required form of the final device as shown in FIG. 1 to allow the photopolymerizable composition to polymerize into a waveguide photopolymer. Deposition and irradiated layer 12 were developed with a suitable solvent to remove unnecessary unpolymerized portions. Pattern 18 of the exposed photopolymerizable composition deposited on substrate 10 is confined to mask 14.

제2도는 장치의 예정된 평면 형태의 ˝Y˝자 형태로 형성된 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸다. 기판 10은 제1도에 나타낸 마스크 14로 Y-형태로 된 마스크를 사용하여 제1도에 대하여 기재된 바와같은 방법으로 기판에 침적된 도파관 패턴18를 갖는다. 제2도에 나타낸 장치는 도파관 결합기로 사용된다.2 shows a preferred embodiment of the present invention formed in the shape of a Y plane in the predetermined planar shape of the device. Substrate 10 has a waveguide pattern 18 deposited on the substrate in the manner as described for FIG. 1 using a mask in the Y-shape with mask 14 shown in FIG. The device shown in FIG. 2 is used as a waveguide coupler.

비교예 1Comparative Example 1

Genomer T-1600(점도가 48,000mPa 이며 Biddle-Sawyer 에서 공급되는 삼작용성 폴리에스테르 우레탄 아크릴레이트) 10부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA, Scientific Polymer Products) 20부 및 Darocur 1173(α,α-디메틸옥시-α-히드록시 아세토페논, EM Industries) 0.2부, Irgacure 500(1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤 및 벤조페논의 1:1 중량비로 된 혼합물, Ciba-Geigy) 0.2부 및 Irgacure 651(Ciba-Geigy, 벤지디메틸 케탈) 0.2부로된 액체 광개시제 혼합물 0.6부를 함유하는 액체 혼합물을 제조하고 0.2 미크롱 테프론 막으로 여과하였다. 상기 액체 혼합물을 유리 판에 분무하여 0.2㎜ 두께의 층을 형성한 후 질소커버하에 상기 층에 중간 압력의 수은램프로 부터 0.5분 동안 세기가 25mW/㎠ 인 UV 방사선이 조사되도록 하였다. 조사후 액체층이 고형 피복물로 변하였다. 그후 피복된 기판을 공기 순환오븐에 넣고 190℃ 로 24시간 동안 열노화시켰다. 공기 배가속도는 101/h 로 하였다. 노화된 시료의 색은 ASTM D 1544-80 에 규정된 바와같이 Gardner Color Scale 로 18 이상인 진한 갈색이었다. ASTM D 4538-90a 에 규정된 바와같이 기판에서 박리되지 않았으며, 층은 균열되지 않음을 나타냈다. 시험결과를 하기표 1 에 나타냈다.10 parts of Genomer T-1600 (viscosity 48,000 mPa, trifunctional polyester urethane acrylate from Biddle-Sawyer), 20 parts of 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA, Scientific Polymer Products) and Darocur 1173 (α) 0.2 parts of α-dimethyloxy-α-hydroxy acetophenone, EM Industries), 0.2 parts of Irgacure 500 (a 1: 1 weight ratio of 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone and benzophenone, Ciba-Geigy) And a liquid photoinitiator mixture of 0.6 parts of 0.2 parts Irgacure 651 (Ciba-Geigy, Benjidimethyl Ketal) was prepared and filtered through a 0.2 micron Teflon membrane. The liquid mixture was sprayed onto a glass plate to form a 0.2 mm thick layer, and under nitrogen cover, the layer was irradiated with UV radiation having an intensity of 25 mW / cm 2 for 0.5 minutes from a medium pressure mercury lamp. After irradiation the liquid layer turned into a solid coating. The coated substrate was then placed in an air circulation oven and thermally aged at 190 ° C. for 24 hours. The air doubled acceleration was set to 101 / h. The color of the aged sample was dark brown with a Gardner Color Scale of 18 or more as defined in ASTM D 1544-80. It did not delaminate from the substrate as defined in ASTM D 4538-90a, indicating that the layer did not crack. The test results are shown in Table 1 below.

비교예 2Comparative Example 2

HDDA 를 IBOA(이소보닐 아크릴레이트, Scientific Polymer Products)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도를 18등급 이상인 짙은 갈색이였다.The same test procedure as in Comparative Example 1 was repeated except that HDDA was replaced with IBOA (isobonyl acrylate, Scientific Polymer Products). The color of the aged sample was dark brown with a Gardner color scale of 18 or higher.

기판에서 박리되지 않았으며, 층은 균열되지 않음를 나타냈다. 시험결과를 하기표 1에 나타냈다.It was not peeled off the substrate and the layer showed no cracking. The test results are shown in Table 1 below.

비교예 3Comparative Example 3

HDDA 를 TMPTA(트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, Scientific Polymer Products)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1과 같은 시험절차를 반복하였다.The same test procedure as in Comparative Example 1 was repeated except that HDDA was replaced with TMPTA (Trimethylolpropane triacrylate, Scientific Polymer Products).

노화된 시료의 색은 Gardner 색척도를 18등급 이상인 짙은 갈색이였다.The color of the aged sample was dark brown with a Gardner color scale of 18 or higher.

기판에서 박리되지 않았으며, 층은 균열되지 않음을 나타냈다. 시험결과를 하기표 1에 나타냈다.It did not peel off the substrate and the layer showed no cracking. The test results are shown in Table 1 below.

비교예 4Comparative Example 4

Genomer T-1600 을 Genomer T-1200(삼작용성 폴리에스테르 우레탄 아크릴레이트, Biddle-Sawyer, 점도 75,000mPa)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도를 18등급 이상인 짙은 갈색이었다. 기판에서 박리되지 않았으며, 층은 균열되지 않음을 나타냈다. 시험결과를 하기표 1에 나타냈다.The same procedure as in Comparative Example 1 was repeated except that Genomer T-1600 was replaced with Genomer T-1200 (trifunctional polyester urethane acrylate, Biddle-Sawyer, viscosity 75,000 mPa). The color of the aged samples was dark brown with a Gardner color scale of 18 or higher. It did not peel off the substrate and the layer showed no cracking. The test results are shown in Table 1 below.

비교예 5Comparative Example 5

Genomer T-1600 을 Genomer T-1030(삼작용성 폴리에스테르 우레탄 아크릴레이트, Biddle-Sawyer)으로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도를 5등급 이상인 옅은 갈색이였다.The same procedure as in Comparative Example 1 was repeated except that Genomer T-1600 was replaced with Genomer T-1030 (trifunctional polyester urethane acrylate, Biddle-Sawyer). The color of the aged samples was light brown with a Gardner color scale of 5 or higher.

유리판에서 중합체 층이 박리되었으며, 유리판이 조금 균열되었다. 시험결과를 하기표 1에 나타냈다.The polymer layer was peeled off the glass plate and the glass plate was slightly cracked. The test results are shown in Table 1 below.

비교예 6Comparative Example 6

Genomer T-1600 을 Ebercyl 8800(관능도가 2.5 인 올리고체 지방족 우레탄 아크릴레이트, Radcure)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 1과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도를 18등급 이상인 짙은 갈색이였다.The test procedure was repeated as in Comparative Example 1, except that Genomer T-1600 was replaced with Ebercyl 8800 (an oligomeric aliphatic urethane acrylate having a functional level of 2.5, Radcure). The color of the aged sample was dark brown with a Gardner color scale of 18 or higher.

유리판에서 중합체층이 박리되었으며, 조금 균열되었다. 시험결과를 하기표 1에 나타냈다.The polymer layer was peeled off from the glass plate and slightly cracked. The test results are shown in Table 1 below.

표 1Table 1

190℃ 에서 24시간 동안 열-노화한 후 폴리우레탄 세크먼트를 함유하는 올리고체 아크릴레이트의 비교Comparison of oligomeric acrylates containing polyurethane segments after heat-aging at 190 ° C. for 24 hours

(1) 변색은 ASTM D 1544-80 에 의거하여 Gardner Color Scale 로 측정하였다.(1) Discoloration was measured by the Gardner Color Scale in accordance with ASTM D 1544-80.

(2) 박리는 ASTM D 4538-90a 에 의거하여 측정하였다.(2) Peeling was measured based on ASTMD 4538-90a.

(3) 균열은 ASTM D 4538-90a 에 의거하여 측정하였다.(3) The cracks were measured according to ASTM D 4538-90a.

비교예 7Comparative Example 7

TMPEOTA(Scientific Polymer Products. 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트) 10부 및 Darocur 1173 0.066 부, Irgacure 500 0.066 부 및 Irgacure 651 0.066부로된 액체 광개시제 혼합물 0.2부를 함유하는 액체 혼합물을 제조하였다. 그후 실시예 1에서의 광경화 및 열시험 절차를 반복하였다. 노화된 시로의 색은 Gardner 색척도로 12등급인 옅은 갈색이었다.A liquid mixture was prepared containing 10 parts of Scientific Polymer Products. Ethoxylated trimethylolpropane triacrylate (TMPEOTA) and 0.2 part of a liquid photoinitiator mixture of 0.066 parts of Darocur 1173, 0.066 parts of Irgacure 500 and 0.066 parts of Irgacure 651. The photocuring and thermal test procedure in Example 1 was then repeated. The aged siro was light brown, rated 12 on the Gardner color scale.

유리판에서 중합체층이 박리되었으며 몹시 과열되었다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The polymer layer peeled off from the glass plate and became extremely overheated. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 8Comparative Example 8

TMPEDTA 를 TMPTA(Scientific Polymer Products, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다.The same test procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEDTA was replaced with TMPTA (Scientific Polymer Products, trimethylolpropane triacrylate).

노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 6등급인 옅은 황색이었다.The color of the aged sample was pale yellow, grade 6 on the Gardner color scale.

유리판에서 중합체층이 박리되었으며 몹시 균열되었다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The polymer layer was peeled off from the glass plate and severely cracked. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 9Comparative Example 9

TMPEOTA 를 NPPOGDA(Scientific Polymer Products, 프로폭시화된 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도를 13등급 이상인 옅은 갈색이었다.The same procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with NPPOGDA (Scientific Polymer Products, propoxylated neopentyl glycol diacrylate). The color of the aged samples was light brown with a Gardner color scale of grade 13 or higher.

유리판에서 중합체층이 박리되고 균열되었다.The polymer layer was peeled and cracked in the glass plate.

시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The test results are shown in Table 2 below.

비교예 10Comparative Example 10

TMPEOTA 를 GPTA(Scientific Polymer Products, 글리세릴 프록시화된 트리아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 그후 실시예 1의 광경화 및 열시험 절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도를 16등급인 갈색이었다. 유리판에서 중합체층이 박리되고 균열되었다.The same test procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with GPTA (Scientific Polymer Products, Glyceryl Proxyized Triacrylate). The photocuring and thermal test procedure of Example 1 was then repeated. The color of the aged samples was brown with a Gardner color scale of 16 grades. The polymer layer was peeled and cracked in the glass plate.

시험결과를 하기표 2에 나타내었다.The test results are shown in Table 2 below.

비교예 11Comparative Example 11

TMPEOTA 를 TPGDA(Scientific Polymer Products, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 14등급인 옅은 갈색이었다. 유리판에서 중합체층이 박리되고 조금 균열되었다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The same procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with TPGDA (Scientific Polymer Products, tripropylene glycol diacrylate). The color of the aged sample was light brown, grade 14 on the Gardner color scale. The polymer layer was peeled off and slightly cracked in the glass plate. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 12Comparative Example 12

TMPEOTA 를 PEG 200DA(Scientific Polymer Products, 폴리에틸렌 글리콜-200 디아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다.The same procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with PEG 200DA (Scientific Polymer Products, polyethylene glycol-200 diacrylate).

노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 13등급인 옅은 갈색이었다.The color of the aged sample was light brown, grade 13 on the Gardner color scale.

유리판에서 중합체층이 박리되고 조금 균열되었다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The polymer layer was peeled off and slightly cracked in the glass plate. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 13Comparative Example 13

TMPEOTA 를 PEG 400DA(Scientific Polymer Products, 폴리에틸렌 글리콜-400 디아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다.The same procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with PEG 400DA (Scientific Polymer Products, polyethylene glycol-400 diacrylate).

노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 16등급인 옅은 갈색이었다.The color of the aged samples was pale brown with a 16 grade Gardner color scale.

유리판에서 중합체층이 박리되고 균열되었다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The polymer layer was peeled and cracked in the glass plate. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 14Comparative Example 14

TMPEOTA 를 DTMPTTA(Scientific Polymer Products, 디트리메틸올프로판 트리아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 8등급인 황색이었다.The same procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with DTMPTTA (Scientific Polymer Products, ditrimethylolpropane triacrylate). The color of the aged sample was yellow, grade 8 on the Gardner color scale.

유리판에서 중합체층이 박리되고 균열되었다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The polymer layer was peeled and cracked in the glass plate. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 15Comparative Example 15

TMPEOTA 를 HDDA 로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 6등급인 옅은 황색이었다.The same test procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with HDDA. The color of the aged sample was pale yellow, grade 6 on the Gardner color scale.

유리판에서 중합체층이 박리되고 균열되었다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The polymer layer was peeled and cracked in the glass plate. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 16Comparative Example 16

TMPEOTA 를 CN-112C60(Sartamer, 에톡시화된 노블락 아크릴레이트) 7부와 TMPTA 3부를 함유하는 혼합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 그후 실시예 1의 광경화 및 열시험 절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 12등급인 옅은 갈색이었다. 유리판에서 중합체층이 박리되었으며 균열되지는 않았다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The same procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with a mixture containing 7 parts of CN-112C60 (Sartamer, ethoxylated noblock acrylate) and 3 parts of TMPTA. The photocuring and thermal test procedure of Example 1 was then repeated. The color of the aged samples was light brown, grade 12 on the Gardner color scale. The polymer layer was peeled off from the glass plate and did not crack. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 17Comparative Example 17

TMPEOTA 를 AS-X95(Biddle-Sawyer, 올리고체 폴리에스테르 아크릴레이트) 7부 및 HDODA 3부를 함유하는 혼합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 8등급인 옅은 갈색이었다.The same test procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with a mixture containing 7 parts of AS-X95 (Biddle-Sawyer, oligomeric polyester acrylate) and 3 parts of HDODA. The color of the aged sample was pale brown, 8th grade on Gardner color scale.

유리판에서 중합체층이 박리되고 조금 균열되다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The polymer layer is peeled off and slightly cracked in the glass plate. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 18Comparative Example 18

TMPEOTA 를 SR 9008(Sartomer, 삼작용성 알콕시화된 아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 8등급인 황색이었다. 유리판에서 중합체층이 박리되었으며 균열되지는 않았다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The same test procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with SR 9008 (Sartomer, trifunctional alkoxylated acrylate). The color of the aged sample was yellow, grade 8 on the Gardner color scale. The polymer layer was peeled off from the glass plate and did not crack. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 19Comparative Example 19

TMPEOTA 를 SR 9012(Sartomer, 삼작용성 올리고체 폴리에스테르 아크릴레이트)로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 6등급인 황색이었다. 유리판에서 중합체층이 박리되고 균열되었다. 시험결과를 하기표 2에 나타냈다.The same test procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with SR 9012 (Sartomer, trifunctional oligomeric polyester acrylate). The color of the aged sample was yellow, grade 6 on the Gardner color scale. The polymer layer was peeled and cracked in the glass plate. The test results are shown in Table 2 below.

비교예 20Comparative Example 20

TMPEOTA를 TITA(Scientific Polymer Products, 트리스-(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트) 7부 및 HDDA 3부를 함유하는 혼합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7과 같은 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 12등급인 옅은 갈색이었다. 유리판에서 중합체 층이 박리되고 균열되었다.The same procedure as in Comparative Example 7 was repeated except that TMPEOTA was replaced with a mixture containing 7 parts of TITA (Scientific Polymer Products, Tris- (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate) and 3 parts of HDDA. It was. The color of the aged samples was light brown, grade 12 on the Gardner color scale. The polymer layer was peeled and cracked in the glass plate.

시험결과를 하기표 2에 나타내었다.The test results are shown in Table 2 below.

표 2TABLE 2

(1) 변색은 ASTM D 1544-80 에 의거하여 Gardner Color Scale 로 측정하였다.(1) Discoloration was measured by the Gardner Color Scale in accordance with ASTM D 1544-80.

(2) 박리는 ASTM D 4538-90a 에 의거하여 측정하였다.(2) Peeling was measured based on ASTMD 4538-90a.

(3) 균열은 ASTM D 4538-90a 에 의거하여 측정하였다.(3) The cracks were measured according to ASTM D 4538-90a.

실시예 4Example 4

TMPEOTA 10부를 EBDA 6.6 부와 HDDA 3.4부로 된 혼합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7의 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 가드너(Gardner) 색척도로 8-9등급인 황색이었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다.The test procedure of Comparative Example 7 was repeated except that 10 parts of TMPEOTA were replaced with a mixture of 6.6 parts of EBDA and 3.4 parts of HDDA. The color of the aged sample was yellow with grades 8-9 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack.

시험결과를 하기표 3에 나타냈다. 광경화하기 전에 액체 조성물을 스핀-코팅법으로 유리 혹은 실리콘 기판상에 침적하였다. 스피닝 속도에 따라 광경화된 중합체의 두께를 0.5-5 미크롱으로 조절할 수 있었다.The test results are shown in Table 3 below. Prior to photocuring the liquid composition was deposited on a glass or silicon substrate by spin-coating. Depending on the spinning speed the thickness of the photocured polymer could be controlled to 0.5-5 microns.

실시예 5Example 5

TMPEOTA 10부를 EBDA 6.6 부와 TMPTA 3.4부로 된 혼합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7의 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 가드너 색척도로 5-6등급인 옅은 황색이었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다.The test procedure of Comparative Example 7 was repeated except that 10 parts of TMPEOTA were replaced with a mixture of 6.6 parts of EBDA and 3.4 parts of TMPTA. The color of the aged sample was pale yellow, rated 5-6 on a Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack.

시험결과를 하기표 3에 나타냈다. 광경화하기 전에 액체 조성물을 스핀-코팅법으로 유리 혹은 실리콘 기판상에 침적하였다. 스피닝 속도에 따라 광경화된 중합체의 두께를 0.5-5 미크롱으로 조절할 수 있었다.The test results are shown in Table 3 below. Prior to photocuring the liquid composition was deposited on a glass or silicon substrate by spin-coating. Depending on the spinning speed the thickness of the photocured polymer could be controlled to 0.5-5 microns.

실시예 6Example 6

TMPEOTA 10부를 EBDA 6.6부와 에톡시화된 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(ETMPTA) 3.4부로 된 혼합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7의 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 8-9등급인 황색이었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 3에 나타냈다.The test procedure of Comparative Example 7 was repeated except that 10 parts of TMPEOTA was replaced with a mixture of 6.6 parts of EBDA and 3.4 parts of ethoxylated trimethylol propane triacrylate (ETMPTA). The color of the aged sample was yellow with 8-9 grade on Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 3 below.

광경화하기 전에 액체 조성물을 스핀-코팅법으로 유리 혹은 실리콘 기판상에 침적하였다. 스피닝 속도에 따라 광경화된 중합체의 두께를 0.5-5 미크롱으로 조절할 수 있었다.Prior to photocuring the liquid composition was deposited on a glass or silicon substrate by spin-coating. Depending on the spinning speed the thickness of the photocured polymer could be controlled to 0.5-5 microns.

실시예 7Example 7

TMPEOTA 10부를 EBDA 6.6 부와 SR 9012(Sartamer) 3.4부로 된 혼합물로 대체한 것을 제외하고는 비교예 7의 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 가드너 색척도로 8-9등급인 황색이었다. 유리판에서 중합체층이 박리 및 균열되었다.The test procedure of Comparative Example 7 was repeated except that 10 parts of TMPEOTA was replaced with a mixture of 6.6 parts of EBDA and 3.4 parts of SR 9012 (Sartamer). The color of the aged sample was yellow with a 8-9 grade on the Gardner color scale. The polymer layer peeled and cracked in the glass plate.

시험결과를 하기표 3에 나타냈다.The test results are shown in Table 3 below.

표 3TABLE 3

(1) 변색은 ASTM D 1544-80 에 의거하여 Gardner Color Scale 로 측정하였다.(1) Discoloration was measured by the Gardner Color Scale in accordance with ASTM D 1544-80.

(2) 박리는 ASTM D 4538-90a 에 의거하여 측정하였다.(2) Peeling was measured based on ASTMD 4538-90a.

(3) 균열은 ASTM D 4538-90a 에 의거하여 측정하였다.(3) The cracks were measured according to ASTM D 4538-90a.

실시예 8Example 8

Tinuvan 770(비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)세바케이트, Ciba-Geigy) 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. Tinuvan 770 은 힌더드 아민 안정화제이다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 9-10등급인 황색이었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.05 part of Tinuvan 770 (bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, Ciba-Geigy) was added. Tinuvan 770 is a hindered amine stabilizer. The color of the aged sample was yellow, grade 9-10 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack.

시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test results are shown in Table 4 below.

실시예 9Example 9

AM 806(Ferro Corp.) 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. AM 806 또한 힌더드 아민 광안정화제이다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 9-10등급인 황색이었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.05 part of AM 806 (Ferro Corp.) was added. AM 806 is also a hindered amine light stabilizer. The color of the aged sample was yellow, grade 9-10 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 10Example 10

Tinuvan238(2-[2-히드록시-3,5-디(1,1-디메틸프로필)페닐]2-H-벤조트리아졸, Ciba-Geigy) 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다.Test of Example 5, except that 0.05 part of Tinuvan238 (2- [2-hydroxy-3,5-di (1,1-dimethylpropyl) phenyl] 2-H-benzotriazole, Ciba-Geigy) was added The procedure was repeated.

Tinuvan 238 은 벤조트리아졸 UV 흡수제이다. 광경화 원료에 2분이 소요되었다.Tinuvan 238 is a benzotriazole UV absorber. The photocuring material took 2 minutes.

노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 8-9등급인 황색이었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The color of the aged sample was yellow with 8-9 grade on Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 11Example 11

AM 340(Ferro Corp.) 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. AM 340 또한 벤조트리아졸 UV 흡수제이다. 광경화 원료에 2분이 소요되었다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 9-10등급인 황색이었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.05 part of AM 340 (Ferro Corp.) was added. AM 340 is also a benzotriazole UV absorber. The photocuring material took 2 minutes. The color of the aged sample was yellow, grade 9-10 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 12Example 12

Irganox 1010(Ciba-Geigy, 펜타에리트리롤 테트라키스[3,5-디-tert-부틸-4-히트록시하이드로신나메이트]) 0.05 부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. Irganox 1010 은 힌더드 페놀 형태의 산화방지제이다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 2-3등급에 해당하는 정도로 단지 매우 조금 변색되었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.05 parts of Irganox 1010 (Ciba-Geigy, pentaerythritol tetrakis [3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate]) was added. . Irganox 1010 is an antioxidant in the form of hindered phenols. The color of the aged sample was only very slightly discolored to the grade 2-3 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 13Example 13

Irganox 1010 의 양을 0.01 부로 감소시킨 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 2-3등급에 해당하는 정도로 단지 매우 조금 변색되었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that the amount of Irganox 1010 was reduced to 0.01 parts. The color of the aged sample was only very slightly discolored, corresponding to grade 2-3 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 14Example 14

Irganox 1035(Ciba-Geigy, 티오(디에틸렌-비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)하이드로신나메이트) 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. Irganox 1035 는 힌더드 페놀 형태의 산화방지제이다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 3-4등급에 해당하는 정도로 조금 변색되었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.05 parts of Irganox 1035 (Ciba-Geigy, Thio (diethylene-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) hydrocinnamate) was added. Irganox 1035 is a hindered phenolic antioxidant, and the color of the aged sample is slightly discolored to the grade 3-4 on the Gardner color scale The polymer layer attached to the glass plate does not peel and crack. Is shown in Table 4 below.

실시예15Example 15

Irganox 1076(Ciba-Geigy, 스테아릴-3-[3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐]프로피오네이트) 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. Irganox 1076 은 힌더드 페놀 형태의 산화방지제이다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 2-3등급에 해당하는 정도로 매우 조금 변색되었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.05 parts of Irganox 1076 (Ciba-Geigy, stearyl-3- [3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl] propionate) was added. . Irganox 1076 is an antioxidant in the form of hindered phenols. The color of the aged sample was very slightly discolored to the grade 2-3 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 16Example 16

Irganox 1520(Ciba-Geigy, 2,4-비스[옥틸티오메틸]-0-크레졸) 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. Irganox 1520 은 힌더드 페놀 형태의 산화방지제이다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 4-5등급에 해당하는 정도로 조금 변색되었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.05 parts of Irganox 1520 (Ciba-Geigy, 2,4-bis [octylthiomethyl] -0-cresol) was added. Irganox 1520 is an antioxidant in the form of hindered phenols. The color of the aged sample was slightly discolored to the grade 4-5 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 17Example 17

Cyasorb UV 2908(American Cyanamid, 세틸-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤젠) 0.05 부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. Cyasorb UV 2908 은 힌더드 페놀 형태의 산화방지제이다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 2-3등급에 해당하는 정도로 매우 조금 변색되었다. 우리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.05 parts of Cyasorb UV 2908 (American Cyanamid, cetyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzene) was added. Cyasorb UV 2908 is a hindered phenolic antioxidant. The color of the aged sample was very slightly discolored to the grade 2-3 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to our plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 18Example 18

Irganox 1010 0.02부, Tinuvin 770 0.05부 및 Tinuvin-238 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. Irganox 1010 은 힌더드 페놀 형태의 산화방지제, Tinuvan 770 은 힌더드 아민 광 안정화제이고 Tinuvan 238 은 벤조 트리아졸 UV 흡수제이다. 광경화 완료에 2분이 소요되었다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 7-8 등급에 해당하는 황색이었다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.02 parts of Irganox 1010, 0.05 parts of Tinuvin 770 and 0.05 parts of Tinuvin-238 were added. Irganox 1010 is an antioxidant in the form of a hindered phenol, Tinuvan 770 is a hindered amine light stabilizer and Tinuvan 238 is a benzotriazole UV absorber. Photocuring took 2 minutes to complete. The color of the aged samples was yellow, corresponding to grades 7-8 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

실시예 19Example 19

Irganox 1010 0.02부 및 Tinuvin 770 0.05부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 5의 시험절차를 반복하였다. Irganox 1010 은 힌더드 페놀 형태의 산화방지제이며 Tinuvin 770 은 힌더드 아민 광안정화제이다. 노화된 시료의 색은 Gardner 색척도로 3-4 등급에 해당하는 정도로 매우 조금 변색하였다. 유리판에 부착된 중합체층이 박리 및 균열되지 않았다. 시험결과를 하기표 4에 나타냈다.The test procedure of Example 5 was repeated except that 0.02 parts of Irganox 1010 and 0.05 parts of Tinuvin 770 were added. Irganox 1010 is an antioxidant in the form of a hindered phenol and Tinuvin 770 is a hindered amine light stabilizer. The color of the aged sample was very slightly discolored to the grade 3-4 on the Gardner color scale. The polymer layer attached to the glass plate did not peel and crack. The test results are shown in Table 4 below.

표 4Table 4

(1) 변색은 ASTM D 1544-80 에 의거하여 Gardner Color Scale 로 측정하였다.(1) Discoloration was measured by the Gardner Color Scale in accordance with ASTM D 1544-80.

(2) 박리는 ASTM D 4538-90a 에 의거하여 측정하였다.(2) Peeling was measured based on ASTMD 4538-90a.

(3) 균열은 ASTM D 4538-90a 에 의거하여 측정하였다.(3) The cracks were measured according to ASTM D 4538-90a.

(4) 첨가제로 벤조트리아졸 UV 흡수제를 사용하는 경우 광경화속도가 감소되었다.(4) When the benzotriazole UV absorber was used as the additive, the photocuring rate was decreased.

(5) 다른 첨가제-Tinuvan 770 을 첨가하였다.(5) Another additive-Tinuvan 770 was added.

실시예 20Example 20

에톡시화된 비스페놀 A 디아크릴레이트 96부, 트리메틸을 프로판 트리아크릴레이트 33부, Irganox 1010 3부, Darocur 1173 1부, Irgacure 651 1부 및 Irgacure 500 1부로 된 광감성 단량체 혼합물을 패턴 마스크를 광노출한 후 아세톤으로 현상하여 길이가 5cm 인 광학도파관을 제조하였다. 그 도파관을 100/140 미크롱 유리광학섬유와 함께 꼬았으며 상기 단량체 혼합물 58중량% 및 Genomer T1600, 우레탄 아크릴레이트 50부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 98부, Darocur 1173 1부, Irgancure 651 1부 및 Irgacure 500 1부로 된 혼합물 42중량% 로 된 반응 단량체 혼합물로 피막처리 하였다. 상기 중합체 광도파관용 기판으로 상기한 바와같은 58:42 혼합물로 된 얇은 층을 갖는 폴리이미드 회로 기판 재료를 사용하였다. 기판 코팅물 및 피막층 모두를 질소분위기하에 UV 크세논 램프로 부터 브랭킷 노출하여 경화시켰다.Photosensitive monomer mixture consisting of 96 parts of ethoxylated bisphenol A diacrylate, 33 parts of trimethyl propane triacrylate, 3 parts of Irganox 1010, 1 part of Darocur 1173, 1 part of Irgacure 651 and 1 part of Irgacure 500 After developing with acetone to prepare an optical waveguide having a length of 5cm. The waveguide was twisted together with 100/140 micron glass optical fibers, 58% by weight of the monomer mixture and Genomer T1600, 50 parts of urethane acrylate, 98 parts of 1,6-hexanediol diacrylate, 1 part of Darocur 1173, Irgancure 651 It was coated with a reaction monomer mixture of 42 parts by weight of a mixture of 1 part and 1 part of Irgacure 500. As the substrate for the polymer optical waveguide, a polyimide circuit board material having a thin layer of a 58:42 mixture as described above was used. Both the substrate coating and the coating layer were cured by blanket exposure from a UV xenon lamp under nitrogen atmosphere.

810nm 레이져빛을 유리 광섬유 도선(pigtail)을 통해 중합체 광도파관의 한쪽 끝에 연결하였다. 중합체 도파관의 반대편 끝에 부착된 유리 광섬유를 광전계에 연결된 실리콘 광검출기에 연결하여 도파관을 통하여 전송된 전력을 측정하였다. 중합체 광도파관의 초기 투과전력을 얻은 후, 중합체 도파관를 갖는 기판을 가열판위에 놓고 190℃ 로 가열하였으며, 온도는 상기 부착된 중합체 광도파관 다음 기판에 열전쌍 요소로 측정하였다.810 nm laser light was connected to one end of the polymer optical waveguide through a glass fiber optic pigtail. A glass optical fiber attached to the opposite end of the polymer waveguide was connected to a silicon photodetector connected to the photometer to measure the power transmitted through the waveguide. After obtaining the initial transmission power of the polymer optical waveguide, the substrate with the polymer waveguide was placed on a heating plate and heated to 190 ° C., and the temperature was measured with a thermocouple element on the substrate following the attached polymer optical waveguide.

중합체 광도파관의 온도를 190℃ 로 총 45 시간동안 유지한 후 다시 810nm 레이져 빛을 중합체 도파관에 투광시키고 전력을 다시 측정하였다.The temperature of the polymer optical waveguide was maintained at 190 ° C. for a total of 45 hours, after which the 810 nm laser light was further projected onto the polymer waveguide and the power was measured again.

두 전력 측정값의 차를 구하고 도파관의 길이 5cm 로 나누어서, 고온처리에 대한 노출시간의 증대에도 불구하고 중합체 도파관의 손실이 단지 0.13dB/cm 만큼 증대됨을 측정하였다. 이는 상기 도파관 재료가 그 광학적성질의 열퇴화에 대한 저항성이 큰 것을 나타내는 것이다.The difference between the two power measurements was obtained and divided by the length of the waveguide by 5 cm to determine that the loss of the polymer waveguide was increased by only 0.13 dB / cm despite the increase in the exposure time to the high temperature treatment. This indicates that the waveguide material has a high resistance to thermal degradation of its optical properties.

Claims (17)

광중합가능한 조성물을 광중합하여 형성된 기판상에 패턴화된 광중합체를 포함하며, 상기 광중합가능한 조성물은 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리롤 트리아크릴레이트, 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 글리세일, 프로폭시화된 트리아크릴레이트, 펜타에리트리롤 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리롤 펜타아크릴레이트 및 디(트리메틸올프로판)테트라아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 불포화 단량체 및 상기 단량체의 활성중합이 가능한 최소 하나의 광개시제를 포함하며, 상기 광중합가능한 조성물은 화학 방사선에 노출되며, 상기 광중합가능한 조성물에 에톡시화된 비스페놀 A 디아크릴레이트, 에톡시화된 헥사플루오로비스페놀 A 디아크릴레이트 및 프로폭시화된 비스페놀 A 디아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 선택된 최소 하나의 에틸렌계 불포화 단량체가 상기 광중합가능한 조성물의 약 35-99.9중량%로 편입되며, 상기 광중합체는 190℃ 온도의 공기중에 24시간 노출시 ASTM D1544-80으로 측정하여 8이하의 가드너 색척도(Gardner Color Scale) 착색을 나타내는 광학적으로 투명한 도파관를 열 안정화시키는 방법.A photopolymerizable patterned photopolymer on a substrate formed by photopolymerizing a photopolymerizable composition, wherein the photopolymerizable composition comprises 1,6-hexanedioldiacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerytriol triacrylate, ethoxy Group consisting of cylatized trimethylolpropane triacrylate, glyceryl, propoxylated triacrylate, pentaerytriol tetraacrylate, dipentaerytriol pentaacrylate and di (trimethylolpropane) tetraacrylate At least one photoinitiator capable of active polymerization of said monomer and at least one unsaturated monomer selected from said photopolymerizable composition being exposed to actinic radiation and ethoxylated bisphenol A diacrylate, ethoxy to said photopolymerizable composition. Citric Hexafluorobisphenol A Diacrylate At least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of chlorinated and propoxylated bisphenol A diacrylate is incorporated at about 35-99.9% by weight of the photopolymerizable composition, the photopolymer being in air at 190 ° C. A method of thermally stabilizing optically transparent waveguides with a Gardner Color Scale staining of 8 or less as measured by ASTM D1544-80 upon 24 hour exposure. 제1항에 있어서, 상기 착색은 가드너 색척도로 약 6 이하임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the coloring is about 6 or less on a Gardner color scale. 제1항에 있어서, 상기 착색은 가드너 색척도로 약 5이하임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the coloring is about 5 or less on a Gardner color scale. 제 1항에 있어서, 에톡시화된 비스페놀 A 디아크릴레이트가 존재함을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the ethoxylated bisphenol A diacrylate is present. 제 1항에 있어서, 에톡시화된 헥사플루오로 비스페놀 A 디아크릴레이트가 존재함을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein ethoxylated hexafluoro bisphenol A diacrylate is present. 제 1항에 있어서, 프로폭시화된 비스페놀 A 디아크릴레이트가 존재함을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein propoxylated bisphenol A diacrylate is present. 제 1항에 있어서, 상기 광개시제는 벤지디메틸 케탈; α,α-디메틸옥시-α-히드록시 아세토페논; 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤; 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온; 벤조페논; 벤조인; 벤조인 에틸 에테르; 벤조인 이소프로필 에테르; α,α-디에틸옥시 아세토페논; 2-메틸-1-[4(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온; 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온; 폴리{1-[4-(1-메틸비닐)페닐]-2-메틸-포로판-1-온; [4-(4-메틸페닐티오)-페닐]페닐메타논온; 및 디-캄페르퀴논으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 자유 라디칼 광개시제임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the photoinitiator is benzyl dimethyl ketal; α, α-dimethyloxy-α-hydroxy acetophenone; 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone; 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one; Benzophenones; Benzoin; Benzoin ethyl ether; Benzoin isopropyl ether; α, α-diethyloxy acetophenone; 2-methyl-1- [4 (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one; 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one; Poly {1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] -2-methyl-poropan-1-one; [4- (4-methylphenylthio) -phenyl] phenylmethanone; And a free radical photoinitiator selected from the group consisting of di-camphorquinone. 제 7항에 있어서, 상기 광개시제는 벤지디메틸 케탈; α,α-디에틸옥시아세토페논; α,α-디메틸옥시-α-히드록시 아세토페논; 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤; 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온; 벤조페논; 2-에틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모로폴리노-프로판-1-온; 및 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 자유 라디칼 광개시제임을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7, wherein the photoinitiator is benzyl dimethyl ketal; α, α-diethyloxyacetophenone; α, α-dimethyloxy-α-hydroxy acetophenone; 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone; 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one; Benzophenones; 2-ethyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one; And free radical photoinitiator selected from the group consisting of 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one. 제 8항에 있어서, 상기 광개시제는 벤지디메틸 케탈; α,α-디메틸옥시-α-히드록시 아세토페논; 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤; 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온; 및 벤조페논으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 자유 라디칼 광개시제임을 특징으로 하는 방법,The method of claim 8, wherein the photoinitiator is selected from benzidimethyl ketal; α, α-dimethyloxy-α-hydroxy acetophenone; 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone; 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one; And a free radical photoinitiator selected from the group consisting of benzophenones, 제 1항에 있어서, 상기 광중합가능한 조성물은 나아가, 부가적인 지방족 에틸렌계 불포화 단량체를 포함함을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the photopolymerizable composition further comprises an additional aliphatic ethylenically unsaturated monomer. 제 10항에 있어서, 상기 지방족 에틸렌계 불포화 단량체는 아크릴레이트 단량체 및 지방족 메타크릴레이트 단량체로 구성되는 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 10 wherein the aliphatic ethylenically unsaturated monomer is selected from the group consisting of acrylate monomers and aliphatic methacrylate monomers. 제 11항에 있어서, 상기 지방족 에틸렌계 불포화 단량체는 지방족 디아크릴레이트, 지방족 트레아크릴레이트. 지방족 테트라아크릴레이트, 지방족 디메타크릴레이트, 지방족 트리메타크릴레이트 및 지방족 테트라메타크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.12. The aliphatic ethylenically unsaturated monomer of claim 11 wherein the aliphatic ethylenically unsaturated monomer is aliphatic diacrylate, aliphatic treacrylate. And aliphatic tetraacrylate, aliphatic dimethacrylate, aliphatic trimethacrylate and aliphatic tetramethacrylate. 제 12항에 있어서, 상기 지방족 에틸렌계-불포화 단량체는 지방족 디아크릴레이트, 지방족 트리아크릴레이트 및 지방족 테트라아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12, wherein the aliphatic ethylenically-unsaturated monomer is selected from the group consisting of aliphatic diacrylates, aliphatic triacrylates and aliphatic tetraacrylates. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 나아가 안정화제를 포함함을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the composition further comprises a stabilizer. 제 14항에 있어서, 상기 안정화제는 산화방지제임을 특징으로 하는 방법.15. The method of claim 14, wherein said stabilizer is an antioxidant. 제 15항에 있어서, 상기 산화방지제는 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸)-4-히드록시벤질)벤젠; 1,1,3-트리스-(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄; 4,4'-부틸리덴-비스-(6-tert=부틸-3-메틸페놀); 4,4'-티오비스-(6-tert-부틸-3-메틸페놀); 트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트; 세틸-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤젠; 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤조산; 1,3,5-트리스-tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질; 스테아릴-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트; 펜타에리트리롤-테트라비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐); 및 티오디에틸렌-비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)히드록신나메이트로 구성되는 그룹으로부터 선택된 치환된 페놀임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 15, wherein the antioxidant is selected from 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl) -4-hydroxybenzyl) benzene; 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane; 4,4'-butylidene-bis- (6-tert = butyl-3-methylphenol); 4,4'-thiobis- (6-tert-butyl-3-methylphenol); Tris- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate; Cetyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzene; 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoic acid; 1,3,5-tris-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl; Stearyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate; Pentaerytriol-tetrabis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl); And a substituted phenol selected from the group consisting of thiodiethylene-bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) hydroxycinate. 제 16항에 있어서, 상기 산화방지제는 스테아릴-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트; 펜타에리트리롤-테트라비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐); 및 티오디에틸렌-비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시-하이드로)신나메이트로 구성되는 그룹으로부터 선택된 치환된 페놀임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 16, wherein the antioxidant is selected from stearyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate; Pentaerytriol-tetrabis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl); And a substituted phenol selected from the group consisting of thiodiethylene-bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydro) cinnamate.
KR1019950705626A 1993-07-01 1994-06-30 Thermal stabilization method of optically transparent waveguide KR100482811B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950705626A KR100482811B1 (en) 1993-07-01 1994-06-30 Thermal stabilization method of optically transparent waveguide

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/086219 1993-07-01
KR1019950705626A KR100482811B1 (en) 1993-07-01 1994-06-30 Thermal stabilization method of optically transparent waveguide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100482811B1 true KR100482811B1 (en) 2005-09-06

Family

ID=43668132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950705626A KR100482811B1 (en) 1993-07-01 1994-06-30 Thermal stabilization method of optically transparent waveguide

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100482811B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0446672A1 (en) * 1990-03-16 1991-09-18 International Business Machines Corporation Polymeric optical waveguides and methods of forming the same
US5136682A (en) * 1991-04-15 1992-08-04 Raychem Corporation Curable compositions and methods for use in forming optical waveguide structures

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0446672A1 (en) * 1990-03-16 1991-09-18 International Business Machines Corporation Polymeric optical waveguides and methods of forming the same
US5136682A (en) * 1991-04-15 1992-08-04 Raychem Corporation Curable compositions and methods for use in forming optical waveguide structures

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6114090A (en) Thermally-stable photopolymer composition and light transmissive device
JP3986567B2 (en) Method for manufacturing optical element and optical element obtained therefrom
US5696865A (en) Optical waveguide having two or more refractive indices and method of manufacturing same
KR100380584B1 (en) Tapered Photopolymerized Waveguide Array Manufacturing Method
US5850498A (en) Low stress optical waveguide having conformal cladding and fixture for precision optical interconnects
US5136682A (en) Curable compositions and methods for use in forming optical waveguide structures
Kagami et al. Light-induced self-written three-dimensional optical waveguide
KR940000088B1 (en) Plate plastics optical wave guide
US6542684B2 (en) Optimized multi-layer optical waveguiding system
JPH028803A (en) Polymer clad for optical fiber waveguide
US5773486A (en) Method for the manufacture of optical gratings
JP2004525426A (en) Polymer waveguide manufacturing method
US6842544B2 (en) Method for apodizing a planar waveguide grating
US20030114619A1 (en) Photo-polymers and use thereof
KR100482811B1 (en) Thermal stabilization method of optically transparent waveguide
JP2007137998A (en) Curable composition and optical material obtained by curing the same
KR0142676B1 (en) Polymer claddings for optical fibre waveguides
JPH0723239B2 (en) High-speed coating method for optical fiber coated with UV curable resin
JP2006215447A (en) Optical waveguide mold
JP2003084150A (en) Optical waveguide device
Sugihara et al. Polymer optical waveguide fabrication toward low insertion loss
JPS61269103A (en) Optical waveguide consisting of thick high-polymer film and its production

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100326

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee