TW572906B - Fluorine-containing material for optical waveguide - Google Patents
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Description
572906 五、發明說明(1) 【發明所屬的技術領域】 本發明係關於一種對於在 含氟預聚體進行硬化品,山 :八另厌石反雙鍵之 該含氟光導波路用从、、且成之含氟光導波路用材料、和由 硬化物使用在芯部或包層部及將該 件。 《I心主乂 瓊上之先導波路型元 【背景技術】 :著朝向光通信系統之高度 m開發:其中,光導波路係作為::高ϊί: 般’作為先導波路材料,係要求 ^左目。- 近紅外線波長區域之透明性之控之谷易性、在 等。 f…、眭和耐水耐濕性 現在,作為光導波路材料 # 1 300 〜1 550nm之近紅外線區域之波J :以石公在 為低光損失。但是,製造製程係變係變向而成 困難等之問題發生,不容易得到 及甬:大面積化呈 波路型光元件。 货丨及通用性良好之導 另一方面,由於使用高分子 藉由旋轉式塗敷法等之所進行之 :/皮路,係可以利用 程係變得簡單,也可以成為大面積化;:因&,製造製 烯、丙烯酸樹脂或者聚醯亞胺等之1一疋,在聚笨乙 料’就前述近紅外線區域而言,脂材 队文大(透明性差 $ 6頁 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 572906 五 發明說明(2) ),因此,光損失變大,不容 中之氫,取代為重氫(D)或氟(^。也進行將這些樹脂 結果,改善光學特性,㉟是 认而試圖改善損失。 光學特性顯著地降低。也就是說,^經時性吸水而導致 線區域之吸收,使得傳送之損失呈惡化水分而增大近紅外 作為在近紅外線區域之透明 低吸水率之高分子材料,係提議具‘ :^失比較低並且 非結晶性含氟聚合•(曰*專利特開:構造之f氟系之 日本專利特開2000-81 51 9號公報等^❶―1 90202號公報、 這些非結晶性含氟聚合物,係在 題發生,但是,玻璃轉移溫度低糸=,方面,並無問 統,聚合物本身係變得粗糙,而在ί::璃轉移溫度之系 產生裂縫等之問題發生。此外,全氟系形成製程上,有 合物、其能夠控制之折射率之範圍=之:M;晶性含氟聚 叶芯-包層型導波路,有相當大之 此’在用以设 作為導波路之芯部之狀態下,由於制存在。例如在使用 成為適當之包層材,因此,正如曰關係、,而無法 號公報所顯示的,必須在芯部,配ί二特,〇"1519 化合物。在這㈣材之狀態下,“:;::::率性之 環境等之要因而進行再分散,率= 射车不均一,因此,具有所謂成為大 產生折 之缺點。像這樣,就光導波路用材料^貝2 —項原因 部之問題,因Λ,希望有能夠解決。::法解決全 k二問4之新的光導波
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五、發明說明(3) 路用材料。 【發明的揭示】 本發明之目的,备 能夠使用特定之含& 徒供—種含氟光導波路用材料’係 性(以下稱為「进,預聚體,維持在近紅外線區域之透明 硬化,而在光導波路:二:透明性」),同時’可以藉由光 本發明之目的 起實現局彈性化和财熱性。 線透明性,同時:别= 一種材料,係能夠維持近紅外 膜製程…利“由光:式,法等之所進行之成 程,也能夠成為大面精彳^進仃之光導波路製造製 波路。 面積化’而可以製造吸水性降低之光導 此外,本發明之目的 造之光導波路用##的係扶供一種使用這些材料而製 klTb泽波路用構件及光導波路型元 衣 本發明者們係為了達成這揭 究’結果,發現以在聚合物侧鍵以進行研 有碳-碳雙鍵來作為特徵之非姓曰σ 鏈末端而具 ^ ^ ^ ^ a, ^ ^ ^ τ 业个T啤低近紅外绫透明性 熱性高之硬化物。 卜深近月性,件到耐 此外,還發現在側鏈末端具有碳— 預聚體之硬化膜,係有利於作為兼特疋3氣 熱性之光導波路用材料。 兼具近紅外線透明性和耐 發明根據這樣之意i’以致於本發明人們係完成以下之本
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第8頁 572906 五、發明說明(4) 本發明之第1種,係關於一種含氟光導波路用材料, 係由氟含有率2 5重量%以上之非結晶性聚合物並且在聚合 物側鏈中及/或聚合物主鏈末端具有碳-碳雙鍵之含氟預 聚體(I )而構成的。 在本發明所使用之含氟預聚體(I ),係最好為化學 式(1 ): —~~…— (1) [在化學式中、構造單位Μ係化學式(Μ ): —-(-CX^2—CX3*)— I (Μ) (CX4X5h(-C = 〇)b(〇>T-Rf (在化學式中、X1和X2係相同或不同而成為Η或f ; χ3係η、 F、CH3或CF3 ; X4和X5係相同或不同而成為η、F或cf3 ; Rf係 在碳數1〜40之含氟烷基或是具有碳數2〜1〇〇之驗鍵之含 氟烧基而結合1〜3個之Υ1 (γι係在末端具有乙烯性碳-破雙 鍵且碳數2〜10之1價有機基)之有機基;^係〇〜3之整 數;b和c係相同或不同而成為〇或1 )所示之由於含氟乙烯 ,單體所造成之構造單位、構造單位A係由於賦予該構造 單位Μ之含氟乙烯性單體和可共聚單體所造成之構造單位] 所示、包含ο·ι〜1〇〇莫爾%之構造單位祕及〇〜99 9莫爾% 之構造單位Α之數目平均分子量5〇〇〜1〇〇〇〇〇〇之含氟聚合 物0 該含氟預聚體(I )係更加理想是在129〇〜132〇⑽之 波長範圍及/或1 530〜1 570nm之波長範圍内之吸光度係數 之最大值為1 cur1以下之含氟預聚體。 又
572906
,本,明之第2種,係關於一種含氟光導波路用構件, 係由含亂預聚體(z )之硬化物,或者是除了含氟預聚體 (1 )之外,還由對於組成物(包含光自由基發生劑(π —1 )或光酸發生劑(u — 2 )等之活化能射線硬化起始劑 ^ π )所組成)進行光硬化所構成之硬化物,而組成含氟 光導波路用構件,並且,在這些硬化物之1 290〜 1 320nm波 長範圍及/或1530〜1570 nm之波長範圍内之吸光度係數之 最大值,係為lcm-i以下。 本發明之第3種,係關於一種光導波路型元件,係將 前述第2種之本發明之含氟光導波路用構件,使用在芯部 及/或包層部。 【發明的最佳實施形態】 作為本發明所使用之含氟預聚體(I )之適當聚合 物’係正如前面所述,由化學式(1 ): —~— (1) [在化學式中、構造單位Μ係化學式(Μ ): —fcx'x2—cx3^— I (Μ) (CX4X5h~~^rC = 0)b(0^~R f (在化學式中、X1和X2係相同或不同而成為H或F ; X3係H、 F、CH3或CF3 ; X4和X5係相同或不同而成為Η、F或CF3 ; Rf係 在碳數1〜40之含敦烧基或是具有碳數2〜1〇〇之謎鍵之含 氟烷基而結合1〜3個之Y1 ( Y1係在末端具有乙烯性碳_碳雙 鍵且碳數2〜10之1價有機基)之有機基;a係〇〜3之整
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五、發明說明(6) 數;b和c係相同或不同而成為〇或1 )所示之由於含氣匕烯 性單體所造成之構造單位、構造單位A係由於啤予該構造 單位Μ之含氟乙烯性單體和可共聚單體所造成之構造單位] 所示、包含0. 1〜i 00莫爾%之構造單位Μ及〇〜9 9· 9莫爾% 之構造單位Α之數目平均分子量5〇〇〜丨οοοοοο之含氟聚合 物。 也就是說’成為在聚合物側鏈具有由於利用反應而赋 予可硬化之乙稀性碳—;e炭雙鍵之含氟乙烯性單體所造成之 構造單位Μ之均聚物或者是以該構造單位μ作為必要成分之 共聚物。 在構造單位Μ之Rf中,γι之至少1個係最好結合在Rf^ 末端上。 在本發明所使用之含氟預聚體(I )中之構造單位 Μ,其中係也最好化學式(Μ1 ): —»(rCXlX2—CXz^— I (Ml) (CX4X5V-fO)^—R f (在化學式中、X1和X2係相同或不同而成為H或F ; X3係H、 F、CH3或CF3 ; X4和X5係相同或不同而成為Η、F或CF3 ; Rf係 在破數1〜40之含氟院基或是具有碳數2〜1〇〇之醚鍵之含 氟烷基而結合1〜3個之Y1 (Y1係在末端具有乙烯性碳-碳雙 鍵且碳數2〜10之1價有機基)之有機基;a係〇〜3之整 數;c係0或1 )所示之由於含氟乙烯性單體所造成之構造 單位Μ1。 包含該構造單位Μ1之含氟預聚體,係特別是近紅外線
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第 11 頁 572906 五、發明說明(7) 透明性咼’不限定在構造單位乂丨之均聚物,即使是在增加 構造單位Ml之組成之共聚物中,也最好能夠提高近紅^卜線 透明性。 、、 此外’構造單位Μ1之更加理想之一種具體例,係化與 式(M2 ): ”子 —fCH2—CF-)— I (M2) C F 2-〇-R f (在化學式中、Rf係在碳數1〜4 〇之含氟烷基或是具有碳 數2〜1〇〇之醚鍵之含氟烷基而結合1〜3個之γι (γι係在末 端具有乙烯性碳-碳雙鍵且碳數2〜1 〇之1價有機基)之有 機基)所示之由於含氟乙烯性單體所造成之構造單位Μ2。 該構造單位M2,係在末端具有乙烯性碳—碳雙鍵之含 氟烯丙基驗之構造單位,不僅可以提高近紅外線透明性, 聚合性良好,特別是均聚性和其他含氟乙烯系單體間之共 聚性良好,因此,變得相當理想。 此外,構造單位Μ1之其他理想之具體例,係化學式 (M3 ): 于二 —(rCF2—CF^— (M3)
I 〇-R f (在化學式中、Rf係在碳數1〜40之含氟烷基或是具有碳 數2〜1〇〇之醚鍵之含氟烷基而結合1〜3個之Υ1 (γι係在末 端具有乙烯性碳-碳雙鍵且碳數2〜10之1價有機基)之有 機基)所示之由於含氟乙烯性單體所造成之構造單位Μ3。 該構造單位M3,係在末端具有乙烯性碳-碳雙鍵之含氟乙
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W之構造單位,可以提高近紅外線透明性 ^ S既乙烯系單體間之共聚性良好,因此, 言’則變得相當理想。 在本發明所使用之化學式(1)之含氟預聚體( 、’包含在構造單位Μ、Ml、M2和M3中之γι,係正如」) 述’在末端具有乙烯性碳-碳雙鍵且碳數2〜1〇之 月,J 基。 價有機 該Y1中之碳-碳雙鍵係具有引起縮聚反應等之At i 能怒1 _, I力, 巧賦予硬化(交聯)體。詳細來說,可以藉由例如 基或陽離子之接觸,以便於在含氟預聚體(I )之八由 間、或者是在含氟預聚體(I )和配合需要所添加2硬化 (交聯)體之間,引起聚合反應或縮合反應,而 / ^ 、卞硬化 (父聯)物。 作為理想之γι之第1種,係 〜^〇V-4C = 〇)e —Υ2 (在化學式中、Y2係在末端具有乙烯性碳-碳雙鍵之碳數2 〜5之鏈烯基或含氟鏈烯基;d或e係相同或不同而成為〇或 作為理想之Y2,係最好為一CX6 =CX7X8 (在化學式中' X6係Η、F、CH3或CF3 ; X7和X8係相同或不同而成為Η或F ), 該Υ2基係藉由自由基或陽離子之接觸而使得硬化反應性變 南0 作為理想之Υ2之具體例,係列舉
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ch3
I
-CH = CH2、-CF = CH2、-C = CH2、—CF = CF cf3
I
一C = CH2、一CH = CHF 等。 此外,作為更加理想之Y1,係列舉一〇 (C =0 ) cx6 CX X (在化學式中、χ6係Η、F、c扎或化;χ7和乂8係相同或 不同而成為Η或F),财基係特別藉由自由基之接觸,而 使得硬化反應性,變得更高,就這方面而言’則相者 想’並且’能夠藉由光硬化等而容易得到硬化: 面而言,也相當理想。 ^方 作為前述更加理想之γι之具體例,係列舉 ch3
I II 〇 II 〇 一〇C 一 CH = CH2、一〇C —C = CH2、一〇c 一 CF = CHp、
II 〇 cf3
I 一〇c一c=ch2、一〇c — cf = cf2
II II o 〇 等。 作為其他理想之Y1之具體例,係列舉 一ch=ch2、一ch2ch=ch2、一〇ch2ch=ch2、 一〇ch=ch2、一〇cf = cf2、
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第14頁 572906 五、發明說明(ίο) 一C一och = ch2、一C一〇ch2ch = ch2、
II II 〇 〇
X
I
—CH — CH2〇C — C = CH2 (X:H、F、CH3)、 I II OH 〇 〇 II -ch~ch2occx=ch2 (x:h、f、ch3)、 〇ccx=ch2
一chch2〇ch2ch=ch2 、 -CHCH2OCH2CH=CH2 1 I OH OCH2CH = CH2 等。 即使是在Y1中,具有—〇 (c = 0 ) CF = CH2構造者,係 可以提高近紅外線透明性,並且,硬化(交聯)反應性係 特別高,效率良好地得到硬化物,就這方面而言,則相當 理想。
此外’也可以將前述在側鏈中具有碳-碳雙鍵之有機 基Y1,導入至聚合物主鏈末端。 ^在本發明所使用之含氟預聚體(I)中,包含在構造 單位M、M1、M2和M3中之一Rf —(由-Rf而除去γ!之基 ),係妷數1〜40之含氟亞烷基或具有碳數2〜1〇〇之醚鍵 之含氟亞烷基。該一Rf_基,係可以在所包含之碳原子,
572906 五、發明說明(11) 結合氟原子,一 子之含氟亞烷基 好是含有更多之 話’則最好是全 預聚體(I )中 重量%以上。能 )之近紅外線透 彈性係數之目的 夠呈高度地維持 般是在 、以及 氟原子 氟烷基 之氟含 夠藉由 明性, ,而即 近紅外 在一Rf —基之碳數 下,對於溶劑之溶解性 且’在具有醚鍵之含氟 其硬化物之硬度或機械 含氣亞烧基之碳數,係 具有醚鍵之含氟亞烷基 想為2〜2 0。 碳原子結合氟原子和氫原子或氯原 具有醚鍵之含氟亞烷基,但是,最 (I含有率高)者,更加理想的 或者是具有醚鍵之全氟烷基。含氟 f率係為25重量%以上,最好為4〇 月1J述這些,而提高含氟預聚體(I 特別是由於提高硬化物之耐熱性或 使提高硬化度(交聯密度),也能 線透明性,結果,變得相當理想。 過大之時,於含氟亞烷基之狀態 呈降低,或者是透明性呈降低,並 亞烷基之狀態下,聚合物本身或者 特性呈降低,以致於變得不理想。 最好為1〜2 0,更加理想為1〜;i 〇。 之碳數,係最好為2〜3 0,更加理 作為一 R f —之理想之具體例,係列舉 cf3
I 、兴CF2CFMCH2hr、兴CH2CF2>^CH2>7r、 CF3
I -{CU2hrC- (以上、m:l〜10、n:0〜5)、
I CF3
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第16頁 572906 五、發明說明(12) cf3
I ^CF 2CF 2hr<CF 2CFhr^CH2hr> ^CF2CF2h-iCH2CF2hr<C^2hr^ CF3 cf3
I I -<CF2hrC- , -<CH2CF2h-^CF2CF)1ir(CH2>ir,
CF 5 ) (以上、1 :1 〜10、m :1 〜10、n 4CFCF2〇MCF2〇MCX102CF2CF2O>T(CX11MCFMCH2)-r X9 X12 或者
-fCF2CF〇MCF2O>T<CF2CF2CX102O)1CF2(CF)T<CH2V X9 X12 (以上、X9、X12 係F 或CF3,X1Q、X11 係H 或F ; o + p + q 係 l 〜 3 〇 ; r係〇或1 ; s、t係0或1 )等。 正如前面所述,在本發明所使用之構成含氟預聚體 (Ϊ )之構造單位Μ,係最好為構造單位M1,作為構造 位Ml,係還最好為構造單位M2或構造單位M3。因此,就 造單位M2和構造單位M3之具體例,而進行敘述。 ? 作為構成構造單位M2之單體之理想具體例,係列舉 ch2=cfcf2〇cf—γι 、ch2=cfcf2〇cfch2—Υ1、 I I 2
CF CF.
2066-4683.PF(N);Tcshiau.ptd 第17頁 572906 五、發明說明(13) ch2=cfcf2ocfch2o-y\ ch2=cfcf2o^cfcf2o^cf-~y\
I II cf3 cf3 cf3 CH2=CFCF20(CFCF20)-nCFCH2-Y1 、
I I cf3 cf3 ch2=cfcf2〇(cfcf2〇hcfch2och2chch2-y1,
I I I cf3 cf3 y1 CH2 = CFCF2O^CF2CF2〇h1CF2-Y1 , CH2 = CFCF20-(CF2CF20>-nCF2CH2-Y1 , CH2 = CFCF2〇-(CF2CF2CF2〇hCF2CF2~Y1 , CH2 = CFCF2CKCF2CF2CF2〇hCF2CF2CH2 —Y1、 CH2 = CFCF2〇-(CH2CF2CF2〇hCH2CF2-Y\ CH2 = CFCF2CXCH2CF2CF2〇hCH2CF2CH2-Y1 , CH2 = CFCF20-eCF2CF2>-nY1 , cf3 CH2 = CFCF20(CF2CF)-nCH2-Y1 (以上、n係1〜3 0之整數;Y1係相同於前述)。 更加詳細地說,則列舉 CH2=CFCF20-(CFCF2〇hCFCH2OCCX=CH2 ,
I I II cf3 cf3 ο CH2=CFCF2〇-(CFCF2〇hCFCH2OCH2CHCH2OCCX=CH2 ,
I I II cf3 cf3 〇 〇ccx=ch2
II 〇 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第 18 頁
(I 572906 五、發明說明(14) CH2=CFCF2CKCFCF2〇hCFCH2〇CH=CH2、
I I cf3 cf3 CH2=CFCF204CFCF20hCFCH20CH2CH0CH=CH2、
I I I cf3 cf3 〇ch=ch2 CH2=CFCF2〇4CFCF2〇hCF = CF2、
I cf3 ch2=cfcf2〇^cfcf2o^cfc〇〇ch=ch2、
I I cf3 cf3 CH2=CFCF2CKCFCF2〇HCFCH2OCH2CH=CH2、
I I cf3 cf3 CH2=CFCF2CKCFCF2〇hCFCH2〇CH2CHCH2〇CH2CH=CH2、
I I I cf3 cf3 〇ch2ch=ch2 /Rfl ch2=cfcf2o-(cfcf2o^cfc ——〇ccx=ch2 I I \Rf2丨丨 cf3 cf3 Rf 〇 ch2ch=ch2
I
CH2 = CFCF20-<CFCF20hCF~C~0CCX=CH2 I I II cf3 cf3 〇 ch2ch=ch2 (以上、Rf1、Rf2係碳數1〜5之全氟烷基;X係H、CH3、F 或CF3 ; n係0〜30之整數)等。 作為構成構造單位M3之單體之理想具體例,係列舉 CF2 = CF〇CF2CF2 —Y1、 cf2 = cfocf2cf2ch2-y1 , CF2 = CF〇CF2CF2CH2〇CH2CHCH2 —Y1、 I χ mill Υ 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第 19 頁 572906 五、發明說明(15) CF2=CFCKCF2CF>irY^ CF2=CFCKCF2CFO)-nCF2CF2CH2~Y1, CF3 cf3 CF2=CF〇4CF2CF〇hrCF2CF2CH2OCH2CHCH2-Y1 CF3 Y1 CF2 = CF〇-eCF2HY1 ^ CF2 = CF〇-fCF2)TCH2-Y1 , cf2=cfocf2cf2ocf2-y1, cf2=cfocf2cf2ocf2ch2~y\ cf2=cfocf2cf2〇cf2ch2och2chch2~y1, CF2 = CFOCF2CF2CH2OCF2CF2-Y1 , CF2 = CFOCF2CF2CH2OCF2CF2CH2-Y1 (以上、Y1係相同於前述;n係1〜3 0之整數)等。 更加詳細地說,則列舉 CF2=CFO(CF2CF〇h7<CF2hCH2OCCX = CH2,
I II cf3 〇 CF2=CFO(CF2CFO)7ir(CF2^CH2OCH2CHCH2OCCX = CH2,
I II cf3 〇 occx=ch2
II 〇 CF2=CFGKCF2CF〇MCF2"hCH2〇CH = CH2、 CF3 CF2=CFGKCF2CF〇h^CFihCH2〇CH2CH〇CH = CH2、
I I cf3 〇ch=ch2 CF2 = CFCKCF2CFCMCFjhC〇〇CH=CH2、 cf3 1ΪΒ1 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第 20 頁 572906 五、發明說明(16) CF2=CFO^CF2CFO>7^CF^-nCH2OCH2CH = CH2,
I cf3 CF2=CFCKCF2CF〇hr<CF2firCH2OCH2CHCH2OCH2CH = CH2, CF. OCH,CH = CH5
Rf II 〇 CF2==CFO-(CF2CF〇hr<CF2>17C-〇CCX=CH2 CF·
Rf CH2CH = CH2 CF2=CF〇-<CF2CFO>^CF2)li-C-〇CCX=CH2
I II C F 3 〇 ch2ch=ch2 (以上、Rf1、Rf2係碳數1〜5之全氟烷基;m係0〜30之整 數;η係1〜3之整數;X係Η、CH3、F或CF3 )等。 除了這些構造單位M2和構造單位M3之外,作為構成含 氟預聚體(I )之構造單位Μ之單體之理想具體例,係列 舉例如 CF2=CFCF2—〇一Rf—Y1、CF2=CFCF2〇一Rf—CH2CHCH2_Y1、 Y1 CF2 = CF-R f—Y1、CF2 = CF-R f-CH2CHCH2-Y1、 γΐ CH2 = CH — R f — Y1、CH2 = CH — R f —CH2CHCH2 — Y1、
I Y1
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第21頁 572906 五、發明說明(17) CH2 = CHO~R f-Y1, CH2 = CHO~R f-CH2CHCH2-Y1 Y1 (以上、Y1和一Rf —係相同於前述)等。 更加具體來說,則列舉 CF2=CFCF2OCF2CF2CF2-Y1, cf2=cfcf2ocf2cf2cf2ch2-y1, cf2=cfcf2〇cf2cf—Y1、 CF2=CFCF2〇CF2CFCH2—Υ1、 cf3 cf3 cf2=cfcf2〇cf2cfch2〇ch2chch2—Y1、
I CF3 CF2 = CFCF2-Y1、CF2=CFCF2CH2-Y1、 CF2=CFCF2CH2〇CH2CHCH2 — Y1、
I Y1 ch2=chcf2cf2ch2ch2~y1 , ch2=chcf2cf2-y1 , ch2=chcf2cf2ch2-y1 , ch2=chcf2cf2cf2cf2-y1 , CH2=CHCF2CF2CF2CF2CH2 - Y1、 ch2=chcf2cf2cf2cf2ch2och2chch2-y1 ,
I Y1 ch2=choch2cf2cf2-y1 , CH2=CHOCH2CF2CF2CH2-Y1 (以上、Y1係相同於前述)等。 在本發明所使用之含氟預聚體(I )中,構造單位A 係為任意成分,如果可以和構造單位Μ、Ml、M2或M3進行 共聚之單體的話,則並無特別限定,可以配合成為目的之
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第22頁 五、發明說明(18) j氣預聚體(工)或其硬化物之 當地進行選擇。 途、要求特性等,而適 作為構造單位A,係可以例舉 (D由具有官能基之含a乙稀性 °·γ U&單位》 該構造單位①係能夠高度地c構造单位 其硬化物之近紅外線透明性,並且,纟聚及 性或對於溶劑、特別是利㈣ 2料基材之密合 言,則相當理想,除此之外,也能;古就這方面而 聯性等之,就這方面而言,關Y1以外之交 具有S旎基之理想之含氟乙烯性單 係化學式(3 ) : I體之構造早位①, —(·ΟΧηΧ12—cx13^— (cxi42-h—e〇>r-Rf4-z (3) (在化學式中、χη、P和)^3係相同或不同而成為H釘; X14係Η、F、CF3 ; h係0〜2之整數;i係〇或! ; Rf4係碳數J 〜40之含I亞烧基或疋具有碳數2〜1〇〇之鱗鍵之含氟亞烧 基,Ζ1係由一OH、一CH2OH、一CHOH、缓酸衍生物、— SO3Η、績酸衍生物、環氧基或氰基所組成之群組而選擇出 之官能基)所示之構造單位;其中係最好為由CH2 = CFCF2ORf4 — Ζ1 (在化學式中、Rf4和Ζ1係相同於前述)而衍 生之構造單位。 更加具體來說,則最好列舉 CH2 = CFCF2〇CF — z1 , CH2 = CFCF2OCFCF2OCF-Z1 ,
I I I cf3 cf3 cf3
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第23頁 572906 五、發明說明(19) CH2=CFCF2CKCFCF2〇hCF — Z1、 ch2=cfcf2och2cf2~z1 ,
I I cf3 cf3 ch2=cfcf2och2cf2cf2ocf-z1,
I cf3 ch2=cfcf2〇cf2cf2〇cf2—z1、 CH2 = CFCF2〇-(CF2CF2〇hCF2-Z1 (以上、Z1係相同於前述)等之由含氟乙烯性單體而衍生 之構造單位。 此外,也最好可以例舉由CF2 =CF0Rf4 —Z1 (在化學式 中、R f4和Z1係相同於前述)而衍生之構造單位;更加具體 來說,則列舉由 cf2=cfocf2cf2-z1 , cf2=cfocf2cf2ch2-z1、 CF2=CF〇CF2CF〇CF2CF2 —z1
I cf3 、 cf2=cfocf2cfocf2cf2ch2-z1
I cf3 、 CF2 = CF〇iCF2^Zl , CF2 = CFOfCF2^CH2-Z1 , CF2=CF〇CF2CF2OCF2—Z1、CF2=CF〇CF2CF2〇CF2CH2 —z1、 CF2 = CF〇CF2CF2CH2〇CF2CF2 — z1、 CF2 = CF〇CF2CF2CH2〇CF2CF2CH2 —z1 (以上、z1係相同於前述)等之單體而衍生之構造單位。 此外’作為含有官能基之含氟乙烯性單體,係列舉 CF2 = CFCF2-〇-R f-z1 > CF2 = CF-Rf-Z1 ,
第24頁 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 572906 五、發明說明(20) CH2 = CH-Rf-Z1、CH2 = CH〇-Rf -Z1 (以上、一 R f —係相同於前述一 R f — ; Z1係相同於前述) 等;更加具體來說,則列舉 CF2=CFCF2〇CF2CF2CF2-Z1、CF2=CFCF2〇CF2CF2CF2CH2-Z1、 CF2=CFCF2〇CF2CF — Z1、CF2=CFCF2〇CF2CF — CH2 — Z1、
I I cf3 cf3 cf2=cfcf2-z1 , cf2=cfcf2ch2-z1 , ch2=chcf2cf2ch2ch2~z1 , ch2=chcf2cf2-z1 ,
ch2=chcf2cf2ch2-z1 , ch2=chcf2cf2cf2cf2~z1 , ch2=chcf2cf2cf2cf2ch2-z1 , CH2=CH〇-CH2CF2CF2-Z\ ch2=choch2cf2cf2ch2-z1 (以上、z1係相同於前述)等。 但是’在使用具有_〇H基、一C00H基和—如311基 體之狀態下,最好是成為不降低近紅外線透 3 =早 之量。 心注之乾圍内 ②由不含有官能基之含氟乙烯性單體而衍生之 1w 該構造單位②,係能夠更進一步地維持高声块=位 聚體(I )及其硬化物之近紅外線透明性,^之3氟預
言’則相當理想。此外’最好是可以藉由選擇二:面而 聚合物之機械特性或玻璃轉移溫度等,特別H 而調整 構造單位Μ進行共聚,而提高玻璃轉移點。疋S好能夠與 作為該含氟乙烯性單體之構造單位②, 式(4 ): 係最好為化學
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第25頁 572906 五、發明說明(21) —ecxi5x16—cx17> (cx1%-)iTr^〇^Tr^R f 5>τ-ζ2 (4) (在化學式中、X15、 X16和X17係相同或不同而成為Η或F ; X17 係Η、F 或CF3 ; hi、il 和 j 係0 或 1 ; Z2 係Η、F 或Cl ; Rf5 係碳數1〜20之含IL亞烧基或是含有碳數2〜100_之趟鍵之 含II亞烧基)所示者。 作為具體例,係最好列舉由 C F 2 = C F 2、C F 2 = C Η 2、C F 2 = C F C 1、C F 2 = C F C F 3、 /CF3
:CFH、CF CF2 = C\ 、CF2 = CF〇(CF2)nF (η : 1 〜5)、CH2 = C(CF3)2、
CF
:CC12、CF2 = CF〇CF2CF〇一C3F
I CF, CH2 = CFfCF2)^Z2 (Z2係相同於化學式(4 ) CH2 = CHOCH2-(CF2^Z2 (Z2係相同於化學式(4 ) CH2 = CHOCH2-tC F2>^-Z 2 (Z2係相同於化學式(4 ) 之構造單位。 ③具有氟之脂肪族環狀之構造單位 t導入該構造單位③之時’則能夠提高透明性,並ΐ 士二::更加提呵近紅外線透明性,此外,$能夠得到 南玻璃轉移溫度之令翁箱取辦, 3亂預聚體(I ),期待硬化物成為更 n n n 10 ) 10 ) 10)等之單體而衍生
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第26頁 572906 五、發明說明(22) 面之高硬度化,就這方面而言,則相當理想。 作為含氟脂肪族環狀之構造單位③,係最好為化學式 (^ Λ · )c<x'2 (5) {(CX19X20)nlCX2i cx22(cx25x26)n3}- (θ)Π4 (〇)n5 /
Rf6 (在化學式中、X19、 χ2〇、 χ23、 χ24、χ25和χ26係相同或不 同而成為Η或F ; X21和X22係相同或不同而成為Η、F、Cl或 CF3 ; Rf6係碳數1〜10之含氟亞烷基或是具有碳數2〜10之 _鍵之含氟亞烷基;n2係0〜3之整數;nl、n3、n4和n5係 相同或不同而成為〇或1之整數)所示者。 例如列舉 •4CX21 — CX22 —
I I
Rf( (在化學式中、R f6、X21和X22係相同於前述)所示之構造 單位。 具體來說,則列舉由
-f CF — CF4-I I 〇 〇
X
F F
4CF — CF4-I I 〇 〇
X CFa CF,
»fCF — CF — I I 〇 〇
X F CF,
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第27頁 5729〇6 五、 發明說明(23) 彳CF—CF— -4CH-CH4-I I 〇 〇 CFoCl cf2ci cf3 cf:
+ CH — CH·)-I I 〇 〇><r F F CICIO II cI cI 〇 cI c丨〇 I F c —〇 -f cf2-cf-cf-cf2^-I I 〇 cf2 CF2 \Fo、 2 F c c \^/ 2 F F 、c 丨 c > CX23X24/ \ -4CFCF CF 异\ / O — CF2 c cf2/ \ -f CX19X20-CF CF>-
CF〇— O 爷 C X19X20C F — C F C F 2如I I CF2—〇
〇CF3 弋CF—cyI I 〇 〇 X F F -tCF-CF 十 / \ 〇 〇 \ / CF2— CF CF〇 (在化學式中' P、X2。、X23和X24係相同於前述)等。 作為其他之含氟脂肪族環狀構造單位,係列舉例如
第28頁 572906 五、發明說明(24) 4CF2-
ο ο I I CF2 —C F I cf3 等。 ④由不含有氟之乙烯性單體而衍生之構造單位 可以在不惡化近紅外線透明性之範圍内,導入由不含 有氟之乙烯性單體所衍生之構造單位④。 s 可以藉由導入構造單位④,以便於提高對於通用溶劑 之溶解性,或者是改善與添加劑、例如光觸媒或配合需要 所添加之硬化劑間之相溶性。 作為非氟系乙烯性單體之具體例,係列舉α烯煙類: 乙烯、丙烯、丁烯、氣化乙烯、偏氣乙烯等、乙烯轉系气 乙烯酯系單體:CH2 =CH0R、CH2 =CH0C0R (R :碳數1〜2〇 之烴基)等、烯丙基系單體:CH2 =CHCH2C1、CH2 = CHCH20H、CH2 =CHCH2C00H、CH2 =CHCH2Br 等、烯丙基峻系 單體:CH2 =CHCH20R (R :碳數1 〜20 之烴基)、CH2 二、 CHCH20CH9 CH9C00H、 CHo^CHCHpOCHoCHCH, 〇
CH2 = CHCH2〇CH2CHCH2 OH OH 等、丙烯酸系或甲基丙烯酸系單體:除了丙烯酸、曱基@ 烯酸、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類之外、順丁烯二酸 酐、順丁烯二酸、順丁烯二酸酯類等。由透明性之觀點來 看的話,將這些非氟系乙烯性單體之氫原子取代成為重氣
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第29頁
572906 五、發明說明(25) 原子者,係更加地理想。 ⑤由脂壞式单體而衍生之構造早位 作為構造單位Μ之共聚成分’更加理想的話,係可以 在構造單位Μ和前述含氟乙烯性單體或非氣乙稀性單體 (前述③、④)之構造單位之外,還導入作為第3成分之 脂環式單體構造單位⑤;藉此而達到高破璃轉移溫度化或 兩硬度化。 作為脂環式單體⑤之具體例,係例舉
(m係0〜3之整數;A、Β、C、D係相同或不同而成為Η、 F、Cl、C00H、CH20H或碳數1〜5之全氟烷基等)所示之原 菠烷衍生物、 μ
等之脂環式單體、或者在前述這些導入取代基之衍生物 等。 / 在本發明所使用之含氟預聚體(I )中,構造單位M (Ml、M2、M3 )和構造單位A之組合或組成比率,係能夠 在構造單位Μ和構造單位A之組合可以成為非結晶性之組°人
572906 五、發明說明(26) 以ίϊΐί率成為25重量“乂上之範圍内,由前述之 许、廊庐笙彳i们之用途、物性(特別是玻璃轉移溫 擇功能(透明性、近紅外線透明性)等,而 ΠB — 作為必要成分,合併具有可以在構 这::M本身呈南度地維持近紅外線 :化而賦予硬度,性、二、耐 : = 匕之功能。此外,也具有所謂能夠藉由調 整構j位Μ之含有量而進行折射率之控制之特徵。因 體(1 )係即使為包含許多之構造單《之 組=端來說就是僅由構造單位Μ (100莫爾"所組成 之I合物,也能夠呈高度地維持近紅外線透明性。此外, 還同時得到硬化(交聯)密度高之硬化物,得到高硬度、 良好之耐摩耗性、耐擦傷性和耐熱性之被覆膜。 此外’ S由含氟預聚體(工)之構造單位“構造單 位战斤/成之共聚物之狀態下’可以藉著由前述之例舉而 度高及近紅外線透明性高之硬轉^ Μ Ϊ Ϊ :預聚Ϊ ί I)之構造單位M和構造單位A間之共 聚物之狀態下’構造单位Μ之含有量係可 預聚體(D之全構造單位之。.以上 了藉由硬化(交聯)而得到高硬度、良好之耐摩耗性、耐 擦傷性、以及良好之耐藥品性和耐溶劑性之硬化物,因 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 572906 五、發明說明(27) 此、,構造單位Μ之含有量係最好是2 · 〇莫爾%以上,更加理 想為5莫爾%以上’最理想是莫爾%以上。 特別是在必須形成耐熱性、透明性和低吸水性良好之 硬化被覆膜之光導波路用材料之用途上,構造單位Μ之人 有量係最好是含有1 〇莫爾%以上,更加理想為2〇莫爾%以 上,甚至5 0莫爾%以上。上限係未滿} 〇 〇莫爾% 。 由於在本發明所使用之含氟預聚體(〗),係即 加構造單位Μ之比率(即使增加硬化部位),也不 9 近紅外線透明性,因此,特別是在光導波路用材 - 上,具有理想之特性。 途 此外,硬化性含氟預聚體(1),在由光通信用用 上之可見光開始至近紅外線區域而高透明性成為必壯 態下,具有構造單位Μ和構造單位Α間之組合可以成 晶性之組合和組成,係相當重要。在這裡,所謂非二曰 性,係在DSC分析中,以升溫速度1(rc/min之條件::一 測定(ASTM D3418-99)時,觀察有無根據實質上之货進订 所造成之吸熱波峰,或者是顯示溶解熱量為丨j /g以之 係最好 此外,硬化性含氟預聚體(I )之氟含有率 為25重量%以上。 在氟含有率低之時,在近紅外線區域之透明性係 低。此外,在氟含有率低之時,吸水性係也變高,以 無法在實質上,作為光通信用等之光學材料。作 ^ 材料及發光材料用途,最理想之氟含有率,係為4〇重量%
572906 五、發明說明(28) 2。氟t有率之上限係隨著含氟預聚體(I )之組成而 m =舌ΐ氫原子全部被取代成為氟原子時之氟含有 率,係為75重量%左右。 :氟預聚冑(I )之分子量,係可以在例如數目平均 刀里中由500〜10〇〇〇00之範圍而進行選擇,最好是 1 000 500000 ’特別是最好由2〇〇〇至200000之範圍而進行 選擇。 六在,子量過低之時,即使是在硬化後,機械物性係也 各易變得不充分’特別是硬化物或硬化膜容易變脆,而成 為強度不f。f分子量過高之時,則溶劑溶解性係容易變 差’或者是在薄膜形成時,成膜性或矯正性容易變差,並 且、,含氟預聚體之儲藏安定性也容易變得不穩定。作為光 導波路用途’最好數目平均分子量係由5〇〇〇至1〇〇〇〇〇之範 圍而進行選擇。 含說預聚體(I)、其含氟預聚體本身(硬化前)之 1290〜1 320nm波長範圍以及153〇〜157〇nm波長範圍内之吸 光度係數之最大值,係最好為lcnfl以下、甚至〇. 5 cnri以 下’特別疋最好為〇 · 1 cm-1以下。此外,作為折射率,係 ,好在nd :1.3〜1·7之範圍内。可以藉由決定各種之構造 單位Μ之種類、含有量、配合需求所使用之構造單位a之種 類,而進行該調整。可以藉由這些調整,而進行後面所述 之利用在光導波路型元件中之芯部或包層部上之選擇。 此外’還在含氟預聚體,最好是可溶解在通用溶劑 中,例如最好疋可溶解在酮系溶劑、乙酸酯系溶劑、醇系
Μ 第33頁 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 572906 五、發明說明(29) 溶劑、方香族系溶劑中少 ―此、S田〜剩$ I η 種、或者是可溶解在包含 这t通用浴劑至少1種之混合溶劑中。 所謂可溶解在通用溶劑中,仫 夕制沪由;v π π丄 係特別是在形成光導波路 之製私中而必須形成“瓜左右之薄 性和均質性,因此,變得理邦,姓寸:民好之成膜 叉付狂心 結果,即使是在来導 形成之生產性方面,也變得相當有利。 為了得到在本發明所使用之含氟預聚體(",因 此,一般也可以採用以下之任何— 厶Λ且古VI夕留胁 'Α 種方法•①可以預先地 合成具有Υ之皁體而進行聚合之方法;以及②一
具有其他官能基之聚合物,藉由高分 U 物轉換為官能基,導入官能基Y1之方法。"、 將h聚合 士但ΐ’在①之方法’為了得到並無反應(硬化)側鍵 末端之奴-碳雙鍵而在側鏈具有碳-碳雙鍵之含氟預 鏈 (I ),因此,必須藉由改變(共)聚合性之單體 種之雙鍵(成為主鏈之雙鍵和成為側鏈之雙鍵) 性,而僅造成某一邊之雙鍵之聚合;在這樣之方法中了 到在側鏈具有碳-碳雙鍵之含氟預聚體之聚合條件之 于 擇,係變得困難,並且,所得到之含氟預聚體中之側鏈 雙鍵本身之硬化反應性,係不容易變得太高,因此, 是②之方法。 取奸 ②之方法係容易在不進行硬化反應之狀態下,得到 發明之含氟預聚體,並立’就硬化反應性高之碳〜碳雙鍵 也能夠導入至側鏈及/或主鏈末端之觀點而言,②之方法 係理想之方法。 '
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 572906 五、發明說明(30) — 即使是在②之方法中,正如後面所敘述的,例如最好 可以採用以下之方法:在一旦對於具有羥基或具有該擁 經基之有機基Y3之含乱單體之構造單位Μ以及配合需要而 由能夠與Ν進行共聚之單體之構造單位Β所組成之含氟聚合 物,進行合成之後,接著,使得不飽和羧酸或其衍生物: 發生反應,而將碳-碳雙鍵導入至聚合物之側鏈中及/ 主鏈末端。 以下,例舉其詳細說明。 首先,化學式(2 ): —~~(-Β^— (2) [在化學式中、構造單位Ν係化學式(ν ) —(-CX'X2 —CX3-)— (N) (CX4x5^-<-C^〇)b(〇)__Rfl (在化學式中、X1和X2係相同或不同而成為Η或F ; X3係Η、 F、CH3或CF3 ; X4和X5係相同或不同而成為η、F或CF ; Rfi 係在奴數1〜40之含氟烷基或是具有碳數2〜1〇〇之醚鍵之 含氟烧基而結合卜3個之γ3 具㈣基且碳數】 〜ΐ〇〇,α有機基)之有機基;“系〇〜3之整數;…係 ΪΓί:同而成為0或1)所示之由於含氟乙烯性單體所造 ,之3有經基之構造單位、構造單位Β係由於賦予該構造 :二之單=基之乙婦性單體和可共聚單體所造成 qq ^ 不之i含0.1〜100莫爾%之構造單位N和0 之構造單位B之含有經基之含說聚合物⑼ 、以及不飽和賴或其衍生物,發生醋化反應,而製造
572906 五、發明說明(31) 含氟預聚體(I )。 一在該含氟預聚體(j )之製造法中,於化學 所示之先驅物之含有羥基之含氟聚合物(ffi),作^搂) Π之具體例’係最好可以分別地利用對應於先前所誇造 f: 3氟預聚冑(I )之構造單位M之各個 ^含碳-碳雙鍵之部位γ1取代為包含011基之部位Y3之將 ΓΓΛ最古好可以利用相同於前述構造單位a者广, ί::中係碳-碳雙鍵之羧酸或^ 除=如最好為不飽和m酸或其衍生物。
'R CH2 = c vC〇〇h (在化學式中、R係η、CH2 羧酸之酐、或者 、CF3或C1 )所示之酸或這些
/R CH2=c
\c〇X (在化學式中 化物之外,還 酸單烷基酯等 、R係相同於前述 列舉順丁烯二酸、 ;x係C1或ρ )所示之酸鹵 順丁烯二酸酐、順丁烯_ 其中,在採 進行反應,並且 用不飽和羧酸函化物之時 ’能夠防止所生成之聚合 ,可以在室溫 物之凝膠化, 因 572906 五、發明說明(32) 此,則變得相當理想。 具體而言’特別是最好為
F I CCOF ch3 C Η 2 = C H C O C 1、C Η 2 = c C 〇 c 1、c Η 在含有羥基之含氟聚合物(m)反應α,点_不飽和羧 酸鹵化物之方法,係並無特別限定,但是,通常可以將含 有羥基之含氟聚合物(皿),溶解在溶劑中,並且,在該 含有羥基之含氟聚合物(诅)中,於_2〇 〇c〜4(rc左右之1 咖度下授拌及’必合α,不飽和叛酸豳化物,進行反 應。 在該反應中,由於反應而副產生HC1或叮,但是,由 於捕抓這些HC1或HF之目的,因此,最好添加適當之鹽 基。作為鹽基,係列舉吡啶、N,N-二曱基苯胺、四甲基尿 素、三乙基胺等之3級胺、金屬鎂等。此外,在反應時1, 也了以共存用以禁止原料之α,々—不飽和致酸或所得到之 含說預聚體中之碳-碳雙鍵發生聚合反應之禁止劑。 作為禁止劑,係列舉氫醌、t- 丁基氫醌、氫醌單曱基 驗等。 藉由習知方法,而對於具有相當於各個構成單位之羥 基之乙烯性單體N以及成為所使用之狀態下之共聚成分之 單體B,進行(共)聚合,以便於得到含有不飽和羧酸或 反應其衍生物前之羥基之含氟聚合物(皿)。聚合方法係 可以利用自由基聚合法、陰離子聚合法和陽離子聚合法
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第37頁 572906 五、發明說明(33) 等其中’為了得到含有羥基之聚合物(瓜),因此,由 ί Ϊ基t f合性良好之觀點、甚至所得到之聚合物之組成 或刀子量專之品質容易控制之觀點以及容易進行工業化之 觀點來看的話,例舉之各個單體,係最好使用自由基聚合 法。 、—為了開始進行自由基聚合,則可以為呈自由基方式地 進"T裝置而並無任何之限制,但是,藉由例如有機或 無,自由基聚合起始劑、熱、光或電離放射線等,而開始 進打自由基聚合。聚合之形態係也可以使用溶液聚合、^ ί 2田懸濁聚合和乳化聚合等。此外,分子量係藉由聚 二痒心、、W ^ f體濃度、聚合起始劑之濃度、鏈鎖移動劑之 入之嚴俨細I 。共聚物之組成係可以藉由所裝 入之皁體組成而進行控制。 衣 即使單獨使用含氟預聚體(j ), 之光導波路用材料,但是2 乂传到本發明 仆把柃逾丨丨「π、 一 還了以添加成為活化能射線碩 〇 )之光自由基起始劑(D-1)或光酸發座 (Π -2 )而成為光硬化型組成物之形態。 劑 本發明材料中之含氟預聚體(j ),係在 側鏈中及/或聚合物主鍵末端具有鍵 /口物 25重量%以上之非結晶性含 &雙鍵且氟含有率 彻士,3氟預聚體,即使就理想之I雜 例而a最好可以利用相同於前述者。 ^艾具體 活化能射線硬化起始劑(Π ) , , 35〇nm以下之波長區域之電磁波是;二射例如 線、x射線”射線等之活化能射線,最::生
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第38頁 572906 五、發明說明(34) 自由基或陽離子(酸)等,而發 體之碳-碳雙鍵之硬化(交聯反應 為開始進行含氟預聚 用藉由紫外線而發生自由基胳^之觸媒功能,通常使 生自由基者。 < (酸)者、特別是發 在利用成為本發明之光導 樹脂組成物之時,可以Μ由二用材料之光硬化型含氟 進行硬化反應,並不需= = = ;射線而容易開始 溫,進行硬化反應,因此,就铲 ^ ,可以在比較低 於熱而發生變形、分解戋著色^美^°耐熱性低、容易由 笼夕古A ^ — 1 色之基材、例如透明樹脂基材 等之方面而s ,則變得相當理想。 本發明材料中之活化能射線硬化起始劑(π),係藉 由含氟預聚體(I )中之碳—碳雙鍵之種類(自由基反應曰 性或陽離子(酸)反應性)、所使用之活化能射線之種類 (波長區域荨)和照射強度等而適當地進行選擇。 一般作為使用紫外線區域之活化能射線而硬化具有自 由基反應性之碳-碳雙鍵之含氟預聚體(I )之起始劑 (光自由基發生劑),係可以例舉例如以下者:乙醯苯系 -乙醯苯、氣乙醯苯、二乙氧基乙醯苯、羥基乙醯苯、α- 胺基乙醢苯等、安息香系-安息香、安息香甲基醚、安息 香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異丁基醚、苄基二曱 基酮縮醇等、二苯甲醇系-二苯甲酵、苯醯安息香酸、苯 醯甲基安息香酸、4-苯基二苯甲酵、羥基二苯甲醇、羥基 丙基二苯曱醇、丙烯酸化二苯甲酵、四甲基二胺基二苯甲 酮等、噻噸酮類-噻噸酮、氯噻噸酮、甲基噻噸酮、二乙
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 572906 五、發明說明(35) 基噻噸酮、二甲基噻噸嗣等、豆 一 醯基膦氧化物、乙醛酯、3-香% = α醯基肟酯、 酉昆、蒽酮等。 香丑滿酮、2-乙基蒽酮、樟腦 此外,也可以配合需要’而添加胺 類等之光起始助劑等。 碼類、亞%备 此外,作為用以硬化具有陽離子 碳雙鍵之含氟預聚體(;[)之起私$丨彳止)反應14之石反_ 可以例舉以下者:鏺鹽—碘錄 〇 * “酸發生劑),係 鹽、銨鹽、卩比咬鎗鹽等、瑪化合物n基d 化烷某碏酸铲、芸其供缺等磺酸酯類-烷基磺酸酯、i 亞胺化合物類、重氮甲烷化合物類等。《其他-碼醯 此外,作為自由基反應性 ^ ^ 述化學式-〇“=卿,,::1雙鍵,係以例如前 性之碳-碳雙鍵,係、列舉例如頻示^ 為陽離子反應 之-〇CH=CH2、' 理想之γ1者中 在本發明之光導波路用 ^ 藉由含氟預聚體(I )和活化lt私 月_J面所述,係可以 化性含氟樹脂組成物,並且硬化起始劑而形成硬 後面所述之溶劑之塗敷配合需要,而在這些包含 硬化劑。 3氟樹脂組成物塗敷液,還添加 作為硬化劑,係最好能 不飽和鍵之自由基或酸而進3 :僅具有1個以上之碳-碳 烯酸系單體等之自由基聚合^二,具體來說,係列舉丙 >口 f生早體、乙烯醚系單體等之陽 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第40頁 572906
離子聚合性單體。這些單體,係可以 ,能之單胃’也可以為具有2個以 - 官能之單體。 叉輝之多 具有這些碳-碳不飽和鍵之所謂硬化劑,係可以 在本發明材料中之活化能射線硬化起始劑和光等之活曰 射線間之反應所產生之自由基或陽離子而進行反應 月匕 本發明材料中之含氟預聚體(〗)之碳—碳雙鍵和共曰, 以便於達成交聯。 、Λ 作為單官能之丙烯酸系單體,係除了丙烯酸、丙 酯類、甲基丙烯酸、曱基丙烯酸酯類、α —氟丙烯酸、 氟丙烯酸酯類、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二萨 酯類之外,還例舉具有環氧基、羥基、羧基等之(甲=^ 丙烯酸酯類等。 ^ ; 其中’為了呈咼度地維持硬化物之近紅外線透明性, 因此’、最好為具有氟烧基之丙烯酸醋系單體,例如最好為
X
I ch2=c-coor f 10 (X係H、CH3或F ; Rf1G係碳數2〜40之含氟亞烷基或是具有 被數2〜1〇〇之醚鍵之含氟亞烧基)所示之化合物。 具體而言,則列舉 干 f CH2=C — C〇〇CH2CH24CF2>^F、 CH2=CCOOCH2CH2-eCF2h-F,
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第41頁 572906 五、發明說明(37)
X X
I I CH2=C — C〇〇CH24CF2Mi、 ch2=cc〇〇ch2cf3、 X x
I I CH2=C — C〇〇CH2^€F2>t«、ch2=cco〇ch2(cf2)6h、 X cf3 x cf3 II II ch2=c-cooch 、 CH2=C_C〇〇C一CF3、
I I cf3 cf3 x cf3
I I CH2=C — C〇〇CH24CF2)tCF 、
I cf3 CH2=C-COOCH2CF-(OCF2CF>irOC3F7 (以上、X係H、CH3或F ; n係1〜5之整數)等。 作為多官能丙烯酸系單體,一般係已知將二元醇、三 元醇、四元醇等之多元醇類之羥基而取代為丙烯酸酯基、 甲基丙烯酸酯基、α -氟丙烯酸酯基之化合物。 具體而言,則列舉將1,3- 丁烷二元醇、1,4- 丁烷二元 醇、1,6-己烷二元醇、二乙烯乙二醇、三丙烯乙二醇、新 戊基乙二醇、三羥曱基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等之 各種多元醇類之2個以上之羥基而取代為丙烯酸酯基、曱 基丙烯酸酯基、α -氟丙烯酸酯基中之任何一種之化合 物。 此外,特別是以能夠高度地維持硬化物之近紅外線透
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第42頁 572906 五、發明說明(38) —
明性之方面來看,最好也可以利用將具有含氟烷基或含I 亞烧基之多元醇之2個以上之羥基而取代為丙烯酸酯基、 曱基丙烯酸酯基、α〜氟丙烯酸酯基之多官能丙烯酸系 體。 、 作為聚體例,係最好列舉
R f n-CH-CH2OH , r f i1-CH2OCH-CH-CH2OH 〇H OH
R
I H〇CH2C—C〇〇CH2CH—R f 11
I I ch2oh oh (以上、Rf11係碳數1〜40之含氟烷基;R係H或碳數1〜3之 烷基)、 H〇一 CH2 — R f 12 — CH2〇H 、 HO-CH2CH~CH2-Rf12-CH2-CHCH2OH 、
OH OH I i
H〇 一 CH2C_C〇〇CH2CH — Rf12 — CHCH2〇C ——CCH〇OH
I I I II I CH2OH oh oh 〇 ch2oh (以上、Rf12係碳數1〜40之含氟亞烷基;R係h或碳數1〜3 之烧基)等之一般式所示之含貌多元醇類之2個以上之經 基而取代為丙烯酸酯基、曱基丙烯酸酯基或α-氣丙稀酸 酯基之構造者。 此外’在使用這些例舉之單官能、多官能丙烯酸系單
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第43頁 572906 五、發明說明(39) 體而作為硬化劑之本發明材料 硬化反應性良好之方面來 γ 八中,特別是由 醋化合物。 的5[則最好為一氟丙稀酸 在本發明之光導波路用材料中,活 添加量’係隨著含氟預聚胃(硬化起始 雙鍵之含有量、硬化劑之有尨使用 1 )中之碳-碳 至還由於所使用之起始劑、活鼾化劑之使用量,甚 量(強度和時間等),而適當地ς行選:種類或照射能源 ;,係成為"1,重量份,=聚二=重量 為0·01〜10重量份❶ 重I份,最好 詳細來說,相對於在含氟預聚人 在使用硬化劑之狀態下,相 10莫爾% 。 中之所包含之碳-碳雙鍵之含有量、3氟預聚體(1) 碳-碳不飽和鍵之莫爾數之合叶箪赵 和硬化劑之 γ,最好為。.卜20莫爾%,最佳理想:為5·〜ι〇二 本發明之材料,係除了前述化合物之外還可以配合 需要,而在不降低近紅外線透明性之範圍内,配合各種添 加劑。 作為這樣之添加劑,係列舉例如矯正劑、黏度調整 劑、光安定劑、水分吸收劑、顏料、染料、補強劑等。 ΙΗ Η 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第44頁
572906 五、發明說明(40) 本發明之光 分散在溶劑中, 上。 在這裡使用 或分散含氟預聚 )、配合需要而 加劑者,並無特 解含氟預聚體( 作為這樣之 劑、甲基溶纖劑 溶劑;二曱基乙 酯、乙基乙醯乙 丁基丁酸、甲基 酮酸、3-曱氧基 2-羥基異乙基丁 丙烯乙二醇單乙 單甲基醚乙酸鹽 醇單丁基醚乙酸 醇系溶劑;2-己 系溶劑;甲醇、 劑;甲笨、二甲 上之混合溶劑等 此外,為了 也可以配合需要 導波路用 供應作為 於溶液調 體(I ) 添力口之硬 別之限制 I )者。 溶劑,係 乙酸鹽、 二酸酯、 酸鹽、丁 乳酸、乙 乙基二乙 酸等之酯 基_、内 、丙烯乙 鹽、二 丙 _、環己 乙醇、汚 苯等之芳 〇 提高含氟 ,使用氟 材料’係正如後面所述,溶解或 光導波路用之各種構件之製造 製之溶劑,係可以為均勻地溶解 、活化能射線硬化起始劑(n 化劑、矯正劑和光安定劑等之添 ,但是,特別是最好為均勻地溶 列舉例如甲基溶纖劑、乙基溶纖 乙基溶纖劑乙酸鹽等之溶纖劑系 乙基丙酮酸、乙基-2-羥基丁酸 基乙酸、戊基乙酸、乙基丁酸、 基乳酸、3-甲氧基甲基二乙基曱 基甲酮酸、2-羥基異甲基丁酸、 系溶劑;丙烯乙二醇單曱基醚、 婦乙二醇單丁基鱗、丙烯乙二醇 一醇單乙基鍵乙酸鹽、丙稀乙二 烯乙二醇二甲基醚等之丙烯乙二 酮、曱基胺基酮、2-庚酮等之酮 醇、異丙醇、丁醇等之醇系溶 香族烴類或者這些溶劑之2種以 預聚體(I )之溶解性,因此, 系溶劑。
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五、發明說明(41) 作為氟系溶劑,係除了例如CH3CC12F (HCFC- 141b )、 CF3CF2CHC12 /CC1F2CF2CHC1F 混合物(HCFC-225 )、全 i 已 院·、全氟(2_ 丁基四氫化卩夫喃)、甲氧基-九氟丁烷、 1,3-雙三氟曱基苯等之外,還列舉 H(CF2CF2^tCH2〇H (η : 1〜3之整數)、
F (CF2^CH2OH 一(Π : 1〜5之整數)、cf3ch (CF3 ) 0H等之氟系醇類;笨并 二I化物、全氟苯、全氟(三丁基胺)、 C1CF2CFC1CF2CFC12 等。 ^ 這些氟系溶劑係可以單獨使用,也可以使用作為敦系 /谷劑間、非氟系和氟系之1種以上之混合溶劑。 即使是在這些溶劑中,由塗裝性、塗敷之生產性等之 方面來看’則最好為酮系溶劑、乙酸酯系溶劑、醇系溶 劑、芳香族系溶劑等。 本發明之第2種,係關於一種由單獨對於含氟預聚體 (1 )、或者是對於包含前述活化能射線硬化起始劑(n )
所組成之組成物進行光硬化而組成之硬化物所組成之 光導波路用構件。 L 該硬化物、在1 290〜132〇nm之波長範圍和1 530〜 nm之波長範圍内之吸光度係數之最大值,係為丨cnrl以 件β 種發明之光導波路用構件,係構成光導波路型元 ’而形成在基板上。在這裡,所謂光導波路型元
572906 五、發明說明(42) 係藉由光導波路而連接光功能元件間,因&,光導波 卩係由心αΡ和包層部所構成。另一方面,所謂光功能元 ’係對於光通信信號而顯示放大、波長變換、光合分波 波長選擇等之作用之元件,也有各種之形態,但是,也 用以進行光合分波或光放大之導波路型功能元件。在該 、下功月b元件係也由芯部和包層部而形成。本發明之 1件係也可以使用在任何之芯部和包層部上,也能夠僅在 ^部或包層部,使用本發明之構件。此外,也可以在本發 月之構件中,含有各種之功能性化合物、例如非線形光學 材料或螢光發光性之功能性有機色素、光微影材料等,使 用作為導波路型功能元件之芯材。此外,芯部和包層部兩 者’係更加最好為硬化含氟預聚體者。 也就是說,本發明之第3種,係關於一種包含前述本 發明之第2構件之光導波路型元件。 /在光導波路型元件具有怒部和包層部之狀態下,必須 使得芯部之折射率高於包層部之折射率,但是,芯部和^包 層部間之折射率之差異,係最好為〇· 〇〇3以上,更加理想 為〇· 〇1以上。由於本發明之材料和構件,係能夠呈幅寬〜廣 闊地控制折射率,因此,材料之選擇範圍寬。 兴 在光導波路型元件,芯部之幅寬係最好為 更加理想為5〜50,。此外’芯部之高度係最好為5〜 50 zzm ^芯部之幅寬和高度之精度,係最好為平均值5 %以 下,更加理想為1 %以下。 0 圖1係以概略剖面圖而例舉典型之光導波路型元件之 驪 第47頁
IH 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 572906 、發明說明(43) 構造。符號1係基板,2係芯部,4和5係包層部。這樣之光 導波路型元件,係使用在連接光功能元件間,由某一 光功能元件末端所送出之光線,係在光導波路型元件之芯 部2内、例如芯部2和包層部4、5間之界面,反覆地進^ 反射,同時,傳播至另一邊之光功能元件末端。光導 型元件之形式’係、可以成為平面型、帶狀型、波峰 = 入型等之適當形式。 $ 光導波路型元件之基板材料,係並無特別限定,可 使用金屬、半導體材料、陶冑、玻璃、熱塑性樹脂和 性樹脂等之適當材料。 …q 在圖2顯示使用本發明之材料之光導波路型元件之製 造作業之某一例子。光導波路型元件係利用光微 進行製造。首先’正如圖2(a)所示,預先在基w:,而 形成包層部4,形成本發明(形成芯部)之光導波路用材 料之膜3。在形成這些包層部4和芯部之光導波路用材料 膜之形成時,最好是藉由旋轉式塗敷、流延式塗敷等之 敷用^置而塗敷這些材料溶液,特別是最好為旋轉式塗、 =前述各種材料溶液’係、最好是以配合各層膜厚度之 度而溶解在溶媒中之後,接著,藉由例如孔徑〇· 2 “取 左右j過濾器,而進行過濾及調製。 一則述各種材料溶液之理想濃度係隨著塗敷方法而不 :,但是,就形成芯部之樹脂而言,一般是對於溶劑丨公 ==f為5〜lOOOg,特別是最好為30〜5〇〇g,就包層部材 ;;s ’一般是成為1〜100〇g,特別是最好為30〜50Og。
572906 五、發明說明(44) 此外’放射線感應性材料之理想濃度,一般係對於溶劑1 公升而成為100〜500g ’特別是最好為30〇〜4〇〇g。 在這裡溶液調製所使用之溶劑,係適合為前述者。 ^ 接著,正如圖2 (b)所示,對於含氟預聚體,透過既 疋圖案形狀之罩募6 ’而照射活化能射線7。然後,配合需 要’而進行預備燒結。在進行光硬化時’本發明之光導波 路用材料中之含氟預聚體(I )之碳—碳雙鍵,係在分子 間’進行聚合’使得聚合物中之碳-碳雙鍵減少或消失。 結果,不僅使得樹脂之硬度變高,機械強度提高,或者是 ^熱性提高,甚至對於在硬化前之所溶解之溶劑,成為不 溶二而且,還對於其他數目眾多之各種溶劑,成為不溶。 也就是說,發揮作為光阻劑材料之功能。接著,藉由利用 適當之溶劑,而溶解尚未硬化之含氟預聚體’以便於正如 圓2 (c)所示,形成既定圖案形狀之芯部2。光導波路型 疋件,係也可以僅在具有像以上所述而形成之芯部2之形 態下,直接地使用,但是,在芯部2之形成後,正如圖2 所示’最好還形成包層部5。最好是藉由利用旋 塗敷、流延式塗敷和滾筒式塗敷等,而塗敷該包層部5 " 材料溶液,以便於形成該包層部5,特別是最好為旋 二此外,包層部5之材料溶液,係也最好 : 溶解在溶媒之後,例如藉由孔徑〇.2#m左右之 何科 行過濾和調製。 藏益而進 此外,在由本發明之光導波路用材料而構成包 之狀態下,作為使用在這些樹脂溶液之調製上之溶 、 係
572906 五、發明說明(45) 列舉例如在前述芯部2或者包層部4之狀態下之所列舉之溶 媒。 此外’在使用並無光硬化之芯材之狀態下,還必須使 用放射線感應性材料。在該狀態下,於芯材上還塗敷放射 線感應性材料之後’接著,在透過圖案而進行放射線照射 之後,然後,必須為藉由進行曱矽烷化處理及/或甲鍺烷 基化處理和反應性離子蝕刻而進行乾式顯影之製程。這樣 之製程係非常繁雜,而成為成本升高之要因。 接著,列舉合成例及實施例,說明本發明,但是,本 發明係並不限定於這樣之實施例。 合成例1 (具有0H-基之含氟烯丙基醚之均聚物之合成) 在具備攪拌裝置和溫度計之1 〇 〇 m 1玻璃製四口燒瓶, 放入王氟1-(1,1,9,9-四氫-2,5-雙三氟甲基一3 6_二氧壬 醇) ,一 CH-
CFCF2〇CFCF2〇CFCH2〇H
CF
I CF 2 0 · 4 g 和 [H+CF2CF2)yC〇〇3y 之8. 0重量%全氟己烷溶液22g,充分地進行氮取代之 後,接著,在氮氣流下、20 ’進行24小時俨 生成高黏度固體。 -之攪拌之時 將所得到之固體溶解於二乙基醚者,注入至全氟己烷 中,進行分離及真空乾燥,得到無色透明之聚合物 1 7· 6g。 °
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在藉由19F-NMR、4- NMR分析、IR分析而分析該聚合 物之時’得知是僅藉由前述含氟稀丙基驗之構造單位所組 成並且在側鏈末端具有羥基之含氟聚合物。此外,藉由$ 溶媒使用四氫化呋喃(THF )之GPC分析而測定之數^平均 分子量係為9000,重量平均分子量係為22000。 = 實施例1 (具有α -氟丙稀醯基之硬化性含氟預聚體(I ) 之合成) 在具備環流冷卻器' 溫度計、攪拌裝置和滴下用漏斗 之200ml四口燒瓶中,裝入二乙基醚8〇ml、在合成例1所得 到之含有羥基之含氟烯丙基醚之單獨聚合物5· 〇g和卩比 0 g,水冷至5 °C以下。 在氣氣流下’進彳于授摔’同時,還在大約3 〇分鐘左 右’滴下在二乙基醚20ml溶解α -氟丙稀酸氣化物(ch == CFCOF ) 1. 0g 者。 2 在滴下結束後,提高溫度至室溫為止,並且,還繼續 進行4 · 0小時之授拌。 將反應後之醚溶液,放入至分液用漏斗中,反覆地進 行水洗、2 %鹽酸水洗淨、5 % NaC 1水洗淨以及水洗之後, 接著,藉由硫酸鎮針而進行乾燥’然後,藉由過濾而分離 醚溶液,得到硬化性含氟聚合體。 在藉由19F-NMR分析而調查該硬化性含氟聚合體之時, 得知是 一Of CF =含有CH2基之含說稀丙基喊/含有〇H基之含 〇 氟烯丙基醚=40 /6 0莫爾%之共聚物。
2066.4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第 51 頁 572906 五、發明說明(47) 在對於塗敷在NaCl板上並且在室溫成為鑄造膜者進行 IR分析之時,觀測到碳-碳雙鍵之吸收為^“㈣」、C =〇基 之吸收為1 770cm-1。 土 貫施例2 (具有α -氟丙稀醯基之硬化性含氟預聚體(工) 之合成) Α 除了使用α -氟丙烯酸氟化物(ch2 =CFC0F ) 0· 65g和 口比咬1 · 0 g之外,其餘係相同於實施例1,合成硬化性含氟 預聚體(醚溶液)。 在藉由19F-NMR而進行調查之時,得知是 —〇iCF =含有CH2基之含氟烯丙基醚/含有OH基之含 ° 氣稀丙基醚=3〇/70莫爾%之共聚物。 確認在IR分析中,碳-碳雙鍵和c=〇基之吸收係皆在 相同於實施例1之位置上。 實m (具有α 一氟丙烯醯基之硬化性含氟預聚體(1) 之合成) 册咬^ α :氣丙婦酉曼氣化物(CH2 =CFC〇F ) 〇.352和 啶· 3g之外,其餘係相同於實 預聚體(I )(轉溶液)。 口成硬化『生a氣 在藉由19F-NMR而進行調查之時 -〇CCF=含右人生 w疋 II ^LH2基之含氟烯丙基醚/含有0Η基之含 破辦在II?八4烯丙基醚=15〆85莫爾%之共聚物。 二 刀斤中’碳-碳雙鍵和C = 0基之吸收係皆在 相同於實施例1之位置上。 U丞I及叹你白在 實施例4 (成為光導波 皮路用構件之光硬化薄膜之物性評價
572906 五、發明說明(48) (1 )光導波路用材料之調製 將在實施例1所製造之硬化性含氟預聚體,溶解在甲 基乙基酮(MEK )中,調整為聚合物濃度5〇重量% 。 在所得到之硬化性含氟預聚體溶液1〇g中,添加在 溶解1重量%之作為活化能射線硬化起始劑(光自由基發 生劑)之2 -羥基-甲基苯丙酮之溶液丨· 7g,得到光導波 用材料。 (2)光導波路用材料之薄膜製造
使用塗布器(applicator ),在聚酯薄膜上,塗敷前 述(1)所調製之光導波路用材料(含氟預聚體之5〇%mek 溶液),而使得乾燥後之膜厚,成為既定之厚度(大約 lmm者和大約lOOem者),在50°C,進行1〇分鐘之真空乾 燥之後,接著,由聚酯薄膜,剝離所得到之鑄造膜,以膜 厚大約1mm和大約1〇〇 左右之未硬化狀薄膜之形式,製 造光導波路用材料。
(3 )藉由光照射所進行之硬化狀薄膜之製造 ^在乾燥於前述(2 )所製造之薄膜之後,接著,使用 高壓水銀燈,對於該薄膜,在室溫、以3〇〇〇mJ /cMU之強 度,照射紫外線,進行光硬化,得到硬化狀薄膜。 (4 )硬化狀薄膜之物性測定 有關於所得到之硬化狀薄膜,進行以下之物性評價。 ①吸光度係數之測定 使用自記式分光光度計(日立製作所(股)公司製之
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第53頁 572906 五、發明說明(49) U - 3410) ’測定波長3〇〇〜17〇〇nm中之大約^^厚度之樣本 (硬化狀薄膜)之分光透過率曲線。藉由所得到之光譜, 按照下列公式,而算出吸光係數之值·· 曰 吸光度係數=吸光度/樣本之厚度。 將結果顯示在表1。 ② 折射率之測定 使用阿部折射計,就大約丨〇〇 β m厚度之樣本(硬化 和硬化後之薄膜),測定在25、55〇nm波 折射率。將結果顯示在表丨。 九線下之 ③ 熱特性(DSC ) 在使用示差熱熱量計(島津製作所(股)公 Γ時溫速i1(rc"鐘之條件下之熱特性 峰,成為非結晶性。、上’皆無觀察到明確之結晶熔點波 ④ 耐溶劑性之評價 片女二目視二觀察在丙酮中、室溫下而保持24小時後之厚 度大約1 mm左右之硬化狀薄膜之妝能 旱 行評價: 叹狀潯膜之狀態,以下面之基準,進
Ο X 認為在外觀並無變化、 溶解在丙酮中。將結果顯示在表1。 ⑤ 财熱性之評價 以目視’觀察在150 t、保持8小時後 左右之硬化狀薄膜之有無形狀變化: X大力 〇·認為在外觀並無變化、
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x .薄膜無法維持最初之形狀 實施例5〜6 將結果顯不在表1。 除了分別使用表1所示之含氟預聚體(在實施 j以及在實施例3所製造者)而取代在實施m所得^ 具有α-氟丙稀醯基之含氣預聚體之外,其餘係相同於 施例4,製造薄膜’進行硬化狀薄膜之評價。將結果顯示 在表1。此外,在藉由DSC而調查熱特性之時,確認硬化 後之薄膜係皆為非結晶性。 比較例1
就在實施例4而並無實施光照射之未硬化狀薄膜,相 同於實施例4,進行物性評價。將結果顯示在表1。
-——
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第55頁 ^J 572906 五、發明說明(51) 表1
實施例4 實施例5 [實施例6 比較例 預聚體 實施例1 實施例2 實施例3 實施例1 -Ο (C=0) CF = CH2基之含童 40 30 15 40 氟含有率(¾ ) 57 58 58 57 活化能射線硬化起 始劑 2-羥基-2-甲 基苯丙酮 2-羥基-2-甲 基苯丙酮 2-羥基-2-甲 基苯丙酮 2-羥基-2-甲 基苯丙酮 年目對於聚合物之比 率(重童% ) 2.1 2.1 2.1 2.1 紫外線照射置 (mJ/cm2) 3000 3000 3000 未照射 f斤射率 硬化前 硬化後 1.362 1.366 1.359 1.364 1.356 1.361 1.362 吸光度係數(cm-i) 1310nm 1550nm 0.040 0.13 0.043 0.11 0.047 0.079 0.040 0.12 耐溶劑性 〇 Ο — 〇 X 耐熱性 〇 〇 ~~δ~ X ;1 ' J AU、雅刀斫所進行之硬化反應性之確認) (1 )光導波路用材料(塗敷用含氟樹脂組成物)之調製 ,用在實施例㈠斤得到之硬化性含敦預聚體(j ), 列4叉操作,分別調製塗敷用組成物(光 射線==量而成為表2所示之聚合物濃度和活化能 (2) IR分析用薄膜之製造 使用塗布器(applicat〇r ), 述塗敷用袓点舲 ^ .. ^ 在^ s曰涛膜上’塗敷前 敷用、.且成物’而使得乾燥後之膜厚,成為大約1〇。⑽ 572906 五、發明說明(52) 左右’在50 °C,進行5分鐘之乾燥後,接著,由聚酯薄 膜’剝離所得到之被覆膜,得到未硬化狀鑄造薄膜。 (3 )藉由1 R分析所進行之硬化反應性之測定 在進行前述未硬化狀薄膜之IR分析時,在1 661 cm-1, 觀測到聚合物中之碳-碳雙鍵之吸收。 (4)硬化反應率之測定 著眼於碳-碳雙鍵之吸收,觀測光照射後之吸收強度 之變化,按照下列公式,而算出硬化反應率: 光照射前之1661cm·〗之波峰高 光照射後之1661 cm·1之波峰高 x 1 〇〇% 對於藉由表2所示之照射 ^ ’進行紫外線照射,得 量’算出藉由前述公式所 使用高壓水銀燈,在室溫,對於 量所得到之(2 )之未硬化狀薄膜,@ 到硬化狀薄膜。此外,改變照射量, 示之硬化反應率。將結果顯示在表2。
572906
五、發明說明(53) 表2 寳施例7 實施例8 賨施例9 比較例1〇 含氟硬化性聚合物 寳施例1 實施例2 實施例3 實施例1 一〇(C=〇)CF= CH2基之含量 (莫爾X ) 40 40 40 40 溶劑 MEK MEK ΛΛΕΚ ΜΕΚ 聚合物濃度(重量?ί ) 6 β 8 8 活化能射線硬化起$雜!1 2-羥基-2-甲 2-羥基甲 2-羥基-2-甲 2-羥基-2-甲 基苯丙酮 基苯丙酮 基苯丙酮 基苯丙酮 相對於聚合物之比率(重量% ) 4.2 2.1 1.0 0.2 硬化反應率(% ) 紫外線照射量100( mJ/cm” 100 (消失) 60 45 34 500 一 62 60 44 1500 — 100 (消失) 74 55 實施例11 (具有α-氟丙烯醯基之硬化性含氟預聚體(I )之合成) 除了使用α -氟丙烯酸氟化物(CH2 =CFC0F ) 2. Og和 吡啶2· Og之外,其餘係相同於實施例1,合成硬化性含氟 預聚體(I)(醚溶液)。 在藉由19F-NMR分析而調查該含氟預聚體時,得知是 _iCF =含有CH2基之含氟烯丙基醚/含有0H基之含 ° 氟稀丙基醚=84/16莫爾%之共聚物。 確$在IR分析+,碳_碳雙鍵和c=〇基之吸收係 相同於實施例1之位置上。 實施例1 2〜1 4 (藉由I R分鉍张> ⑴光導波路用㈣ϋ所硬化反應性之確認) 使用在實施例! !所得到之用歸3仆氟^人脂組成物)之調製 進行相同於實施例4之摔作v 3氟預聚體(I ), 之操作,分別調製光導波路用材料
572906 五、發明說明(54) (塗敷用組成物),而成為表3所示之聚合物濃度、活化 能射線硬化起始劑之種類和活化能射線硬化起始劑量。 (2 ) I R分析用薄膜之製造 相同於實施例7,進行製造。 (3 )藉由IR分析所進行之硬化反應率之測定 相同於貫施例7 ’算出在光照射量1 5 〇 〇 m j / c m2之照射 時之硬化反應率。將結果顯示在表3。 實施例1 5 在實施例1 2所調製之光導波路用材料(塗敷組成物
),還添加對於聚合物成為2 0重量%且作為硬化劑之
CH2 = CF — C — 〇CH2C6F12CH2〇一 C 一 CF = CH II 2 〇 ,製造配合有硬化劑之光導波路用材料(塗敷用含氟樹脂 組成物)。 使用該樹脂組成物,相同於實施例1 2,製造丨R分析用 薄膜,進行硬化反應率之測定。將結果顯示在表3。
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第59頁 572906_ 五、發明說明(55) 表3 實施例12 實施例13 實施例14 比較例15 含氟硬化性聚合物 實施例11 實施例11 實施例11 實施例11 _〇(C=〇)CF=CH2 基之含量(莫爾%) S4 S4 84 S4 溶劑 MEK ΜΕΚ ΜΕΚ ΜΕΚ 聚合物濃度(重量%) β 8 δ 8 活化能射線硬化起始劑 2-羥基-2·甲基 2,2-二甲氧基 二苯甲醇 2-羥基-2-甲基苯 相對於聚合物之比率 (mm% ) 苯丙酮 2.0 -2-苯基乙隨苯 2-0 2.0 丙酮 2.0 硬化劑 — 一 — 多官能丙烯酸U 相對於聚合物之比率 (重音:¾) 一 一 一 20 硬化反應率(%) (1500m J/cm2B寺) 73.9 55.0 40.6 64.0 1)多官能丙焼酸:CH2=CF(C=〇)〇CH2 —(CF2)6—CH2〇(C=〇)CF=CH2 合成例2 (具有OH基之含氟烯丙基醚之均聚物之合成) 除了在合成例1,使用全氟-(1,1,9, 9 -四氫-2, 5-雙 三氟甲基-3,6-二氧壬醇)20.(^和 [H+CF2CF2>yC〇〇tr 之8. 0重量%全氟己烷溶液10. Og之外,其餘係相同於合成 例1,進行合成,對於所得到之聚合物,進行精製,得到 無色透明之聚合物18. 2g。 在藉由19F-NMR、NMR分析、IR分析而分析該聚合 物之時,得知是僅藉由前述含氟烯丙基醚之構造單位所組 成並且在側鏈末端具有經基之含氟聚合物。此外,藉由在 溶媒使用四氫化呋喃(THF )之GPC分析而測定之數目平均 分子量係為30000,重量平均分子量係為59000。 合成例3 (具有0H基之含氟烯丙基醚和偏氟乙烯之共聚物
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第60頁 572906 五、發明說明(56) 之合成) 在具備閥、壓力計和溫度計之30 0ml容量之不鏽鋼製 高壓鋼中’裝入全氟-(119, 9一四氫-2, 5_雙三氟甲基 一3,6 —二氧壬醇)34.2g、CH3CC12F (HCFC-141b ) 20 0g 以及 二正丙基過氧化碳酸酯(NPP )之5〇重量%甲醇溶液 〇·1 6g ’藉由乾冰/甲醇溶液而進行冷卻,同時,藉由氮 氣而充分地對於系統内,進行取代。接著,由閥而裝入偏 氟乙烯(VdF)5.8g,在40°C,進行振動,同時,進行反 應。隨著反應之進行,同時,使得系統内之計示壓力,由 反應前之4.4MPaG (4.5kgf/cm2G),在12小時後,降低 至〇.98MPaG (l.〇kgf/cm2G)為止。 在該時間點,釋放出尚未反應之單體,取出所析出之 固形物’溶解在丙酮中,接著,藉由利用己烷和甲苯之混 合溶劑(50 /50 )而進行再沉澱,以便於分離出共聚物。 一直到使得該共聚物成為恆量為止,進行真空乾燥,得到 共聚物31. 2 g。 在藉由NMR分析和19F_NMR分析而進行分析之時, 得知該共聚物之組成比是含有¥(^ /〇H基之含氟烯丙基醚 為55 /45莫爾。/。。此外,藉由使用四氫化呋喃(Thf )作 為溶媒之GPC分析而測定之數目平均分子量係為1 2000,重 量平均分子量係為1 8000。 合成例4 (含氟活化能射線硬化起始劑之合成) 在具備環流式冷卻器、溫度計、攪拌裝置和滴下用漏 斗之2 00ml四口燒瓶中,裝入2-羥基-2-甲基苯丙酮2.0g、
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第61頁 572906 五、發明說明(57) 吡啶1· Og 和CF3CF2CHC1 /CC1F2CF2CHC1F 混合物(HCFC-225 )20g,冰冷至5 °c以下。 在氮氣流下,進行攪拌,同時,在1小時内,滴下
fc-c6f12~cf 11 II 〇 〇 2· 5g。在滴下結束後,還繼續進行4. 〇小時之攪拌。 將反應後之醚溶液,放入至分液用漏斗中,進行2 % 鹽酸水洗淨、5 % NaC 1水洗淨,分取有機層,在藉由硫酸 鎂酐而進行乾燥之後,接著,藉由蒸餾而單獨地分離出生 成物2 · 6 g (良品率6 2 % )。 在藉由NMR分析、19F_NMR分析和IR分析而調查所 得到之生成物之時,得知是 ch3 ch3 c-c-〇c-,cf2^c〇-c O CH, ο -c II ch3〇
實施例1 6 (具有α —氟丙烯醯基之硬化性含氟預聚體(J )之合成) 在具備環流式冷卻器、溫度計、攪拌裝置和滴下用漏 斗之20 0ml四口燒瓶中,裝入甲基乙基酮(MEK ) 4〇ml、在 合成例2所得到之含有羥基之含氟烯丙基醚之單獨聚合物 5.0g和吡啶2.0g,冰冷至5°c以下。 在氮氣流下,進行攪拌,同時,還在大約3 〇分鐘内, 滴下α -氟丙烯酸氟化物丨· 2g。在滴下結束後,提高溫度
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第62頁 572906 五、發明說明(58) 至室溫為止,還繼續進行4 · 〇小時之攪拌。 將反應後之MEK溶液,放入至分液用漏斗中,在重複 地進行水洗、2 %鹽酸水洗淨、5 % NaC 1水洗淨以及水洗而 分取有機層之後,接著,藉由硫酸鎂酐而進行乾燥,得到 硬化性含氟預聚體。過濾後之聚合物濃度係為1 〇 · 7重量 % ° 在藉由19F-NMR分析而調查該含氟預聚體之時,得知是 一〇CCF=含有CH2基之含氟烯丙基醚/含有0H基之含 〇 氟烯丙基醚=30 /70莫爾% 。 此外’在相同於實施例1而進行丨R分析之時,觀測到 碳-破雙鍵之吸收為l661cnri、c=〇基之吸收為1 770cm-1。 貫施例1 7 (具有α —氟丙烯醯基之硬化性含氟預聚體(I )之合成) 除了使用在合成例3所得到之含有〇Η基之含氟烯丙基 鱗和VdF之共聚物5· 、吡啶1. lg以及氟丙烯酸氟化物 栌卜:其餘係相同於實施例16,合成硬化性含氟預聚 I μ 》谷液)。聚合物濃度係為9. 9重量% 。 藉由F-NMR而進行調查之時 —〇CCF=含右讨a人知 ^ ^ ^ 2 土之&氟婦丙基趟/含有0H基之含 實施觸(成為Λ\^5/85莫爾%之共聚物》 ) /皮路用構件之光硬化薄膜之物性評價 (1 )光導波路用材料之調製 在貫施例1 6所;2:, A . 于到之3氟預聚體(MEK溶液 還加
)/2906 五、發明說明(59) 入舰二調整聚合物濃度成為50重量%。 在該含氟預聚體之MEJ(、、六 起始劑之2 -羥基-2 _甲A ^ =液添加作為活化能射線硬化 …,則成為白濁甲二丙二對於聚合物成為2·。重量 化起=:例曱I得到之含敦活化能射線硬 為3.6重量%之時,進^基本丙酮,而對於聚合物成 此作為光導波路用材料洛’成為無色透明之溶液。將 (2 )使光用導:配路Λ材料之光硬化薄膜之評價 使用在配合有前械Μ、 波路用材料(塗敷用袓成 調製之硬化起始劑之光導 ⑷之記載“曰是在(Π,相同於實施例4之⑴〜 ),進行評價,並且相射量為i5〇〇mj/cm2 cm2之光照射時之硬化反應° =例8 ,測定在150〇mJ/ H ^ 4ij ffl T)QP ^ y "、、。將結果顯示在表4。此外, 行之分析,確㈣ 贯施例1 9 (成為光蕃浊故田 ) 構件之光硬化薄膜之物性評價 (1)光導波路用材料之調製 入睛在實^例17所得到之含氣預聚體(ΜΕΚ溶液),還加 入ΜΕΚ,調气聚合物濃度成為8重量%。幻還加 起始ΐ :2: J H體甲之:::添加作為活化能射線硬化 %之時,進行相溶,成為二酮::於聚合物成為U重量 波路用材料。此外,2;; 2月之J容液。將此作為光導 卜精由利用DSC所進行之分析,確認為 第64頁 2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 572906 五、發明說明(60) 非結晶性。 (2 )光導波路用材料之光硬化薄膜之評價 使用所得到之光導波路用材料(塗敷用組成物),進 行相同於實施例1 8之評價。將結果顯示在表4。 表4 實施例is 寅施例19 預聚體 實施例16 實施例17 -〇(c=〇) cf=ch2 基之含童 S9 35 氟含有率(*) 56 57 活化能射線硬化起始劑 合成例4之含氟起始劑 2-經基-2-甲基苯丙酮 相對於聚合物之比率 (重歡) 3.6 6.7 紫外線照射童 (mJ/cm2) 1500 1500 硬化反應率 88.7 75.7 折射率 硬化前 1.368 1.369 硬化後 1.375 1.377 吸光度係數(cnrri) 1310nm 0.026 0.051 1550nm 0.22 0.28 耐溶劑性 〇 〇 耐熱性 〇 〇 合成例5 (具有0H基之含氟烯丙基醚之寡聚物之合成) 在具備攪拌裝置和溫度計之10 0ml玻璃製四口燒瓶, 放入全氟-(1,1,9, 9 -四氫-2, 5 -雙三氟曱基-3, 6 -二氧壬 醇)
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第65頁 572906 五、發明說明(61)
CH2-CFCF2OCFCF2〇CFCH2OH
I I cf3 cf3 (以下稱為「含氟烯丙基醚a」)5· 2g和 ch2=cfcf2〇cfcf2〇cfh cf3 cf3 (以下稱為「含氟烯丙基醚β」)1 4· 2g,在充分地進行氮 取代之後,接著,在氮氣流下、20 t,進行24小時之攪拌 時,生成高黏度之固體。 將在二乙基醚溶解所得到之固體者,注入至全I己烷 中,進行分離及真空乾燥,得到無色透明之聚人物 12· 2g。 … 在藉由NMR、1H- NMR分析、IR分析而分析該聚合 物之時,得知是由前述2種類之含氟烯丙基醚之構造單位 所組成並且在側鏈末端具有羥基之含氟聚合物。此外,藉 由在溶媒使用四氫化呋喃(THF )之GPC分析而測定之重量 平均分子量(Mw)係為2 1 0000,重量平均分子量(Mw)和 數目平均分子量(Μη )間之比值(Mw /Μη )係為1 · 3。 此外,藉由以下方法所測定之5重量%分解溫度係為 360 〇C。 (5重量%分解溫度之測定) 藉由TG/DTA (精工電子(股)公司製之TG/DTA220 ),而在乾燥空氣200ml/分鐘、升溫速度10 °C/分鐘之 條件下’進行加熱,以5重量%呈熱分解(重量減少)時 之溫度’作為5重量%分解溫度。
2066.4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第66頁 572906 五、發明說明(62) 合成例6 (具有0H基之含氟烯丙基鍵之均聚物和募聚物之 合成) 除了在合成例5 ’使得2種類之含氟烯丙基醚a和8之使 用量成為表5所示之量之外,其餘係相同於合成例5,進行 聚合’得到由前述2種類之含氟烯丙基鱗之構造單位所組 成並且在側鏈末端具有羥基之含氟聚合物(合成例6、7和 9)以及含氟稀丙基之單獨聚合體(合成例8)。將這 些聚合物之物性,顯示在表5。 ° 表5 — 5 6 7 δ 9 含廉嫌丙基醒 A(g) b (g) 5.2 14.2 10.3 9.5 15.3 4.8 30.2 0 72.1 S_3 聚合物生成童(g〕 12.2 13.1 13.1 19.6 50.2 聚合物物性 Mw ( χ1〇4) Mw/Mn 领分解溫度Ί 2.1 1.3 360 2.2 1.5 364 2.7 1.5 364 3.0 1.7 381 1.9 1.5 370 實轭例20〜24 (具有α—氟丙烯醯基之硬化性含氟預聚體 (I )之合成) Λ
除了使用在表6所示之合成例5〜9而分別得到之含有 ΟΗ基之含氟烯丙基醚聚合物,按照表6所示之數量,來取 代在實施例1中之合成例丨所得到之含有〇Η基之含氟基 合物,採用表6所示之反應條件之外,其餘係同樣地 口成具有α -氟丙烯醯基之硬化性含氟預聚體。
572906 五、發明說明(63) 在就所得到之硬化性含敗預聚體,藉由lgF_NMR分析而 分別地調查由於含有0H基之含氟烯兩基醚A和含氟烯丙基 醚B所造成之構造單位之含有量(莫爾% )之時,就成為 表6所示。 在對於塗敷在NaC 1板上並且在室溫成為鑄造膜者進行 IR分析之時,觀測到碳-碳雙鍵之吸收為1661cnfl、c=〇基 之吸收為1 770cm—1。
實施例25〜29 (成為光導、、二田二 - 評價) 導波路用構件之光硬化薄膜之物
除了分別使用表7所+ +人& 24所分別製造者)而取二'氟預聚f (在實施例2卜 烯醯基之含氟預聚體之外 2例1所仵到之具有α -氟 薄膜,進行硬化狀薄犋二;餘係相同於實施例4 ’製廷 外,藉由利用DSC所進行°。將結果顯示在表3。此 丁之为析,以便於確認為非結晶
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第68頁 572906 五、發明說明(64) 性。 表7 實施例25 寅施例26 實施例27 實施例2S 實施例29 預聚體 寅施例20 寅施例21 寅施例22 寅施例23 實施例24 一〇(C=〇)CF = CH2基之含童 (莫爾35 ) 27 53 78 100 δδ 氟含有率 (重歡) 62 59 57 55 50 活化能射線硬化 起始劑 2-羥基-2-甲基苯丙 酮 2-羥基-2-甲基苯丙 酮 2-羥基-2-甲基苯丙 酮 2-羥基-2-甲基苯丙 酮 2-羥基-2-甲基苯丙 酮 相對於聚合物之 比率(重童%) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 紫外線照射童 (mJ/cm2) 1800 1800 1800 1S00 1800 折时率 硬化前 硬化後 1.342 1.352 1.354 1.361 1.364 1.369 1.371 L381 1.368 1.375 耐溶劑性 〇 〇 〇 〇 〇 耐熱性 〇 〇 〇 〇 〇 實施例30 (成為光導波路用構件之光硬化薄膜之物性評價 ) (1 )光導波路用材料之調製 將在實施例24所得到之硬化性含氟預聚體,溶解在丙 烯乙二醇單曱基醚乙酸鹽(PGMEA )中,調製預聚體濃度 40重量%之溶液。 在該含氟預聚體之PGMEA溶液1 0g中,加入作為活化能 射線硬化起始劑(光自由基起始劑)且在合成例4所得到
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之化合物1重量% iMEK溶液h 5g,調製塗敷用光導波路 材料。 (2)光導波路用材料之光硬化薄膜之製造 在5英吋矽晶圓上,呈旋轉地塗敷該光導波路用材料 (塗敷用組成物),得到膜厚1 〇 " m之未硬化狀薄膜。在 乾燥該薄膜後,使用高壓水銀燈,於室溫,以丨8 〇 〇 m 了 / cm2U之強度’照射紫外線,製造光硬化薄膜。 (3 )光導波路用材料之光硬化薄膜之評價 就所仔到之硬化狀薄膜而言,在使用公司製 之Prismcoupler (模型2010、商品名稱)而測定近紅外線 區域(1 30 0nm和1 550nm )中之折射率之時,折射率在 1300nm 為1.373 ,在1550nm 為1.371 。 實施例3 1 (成為光導波路用構件之光硬化薄膜之物性評價 (1) 光導波路用材料之調製 使用在實施例30之(1)所得到之塗敷用之 用材料。 格 (2) 光導波路用材料之光硬化薄膜之製造 使得該光導波路用材料(塗敷用組成物)之既定量, 流入至15mm X 15mm X lmm之凹模中,得到膜厚不同之3種 硬化鑄造狀薄冑。在乾燥這些薄膜之後,使用高壓水銀未 燈,在室溫、以1 800mJ/cm2u之強度,照射紫外線, 製造膜厚不同之光硬化薄膜(膜厘兔 〜 、朕厚為 280/zm、450/zm 及 1 020 " m ) 〇
2066-4683-PF(N);Tcshiau.ptd 第70頁 572906 五、發明說明(66) (3 )光導波路用材料之光硬化薄膜之評價 使用日本分光(股)公司製之微弱吸收測定裝置 (MAC-l/商品名稱),在測定波長9〇〇〜17〇〇nm之範圍 。内’以每lnm而測定光硬化薄膜之吸收強度(測定溫度24 C )。此外’即使是針對厚度不同之薄膜,也同樣地測定 吸收強度,在膜厚成為規格化,&去表面反射之影響,而 調查材料本身之吸收損失。將結果顯示在圖3。 正士由圖3所明白顯示的,得知在1 和1 之 吸收損失係分別為〇.ldB//cm&〇 5dB/cm,在近紅外線區 域,顯示極為良好之透明性。 實施例32 (光導波路型元件之製造) 光導波路型元件中之光導波路之形成,係按照以下之 順序而進行。 作為4部用材料’係使用在實施例1 6所調製之光導波 路用材料作為包層部用材料,係使用在實施例^所調製 之含氟預聚體而製造光導波路。 將這些2種材料’分別溶解在甲基異丁基網,成為溶 2首先將〇層用材料’塗敷大約左右厚度在塑 >,板或矽基板上。在對於前述這種進行烘乾及乾燥處理 接著,於包層部用材料之膜上,塗敷大約8 左右 ϋ之芯部用材料。接著,透過光罩而進行光照射,使得 ^用膜呈硬化。然後,藉由溶劑而呈流動地洗淨芯部用 、之未硬化α卩刀,加工成為長度5〇_、幅寬8 #瓜、高度8 ”之直線矩形圖案,作為芯部。為了在加工後,按照圖2
572906 五、發明說明(67) 而說明包層部,因此,將包層部塗敷在芯部上,製造光導 波路。 接著’對於所製造之光導波路之傳播損失之測定,係 藉由在芯部通過波長130Onm之光線,而進行傳播損失之測 定。結果’成為〇.5dB/cm。 此外’在溫度8〇 °c、濕度85 % RH之環境下,對於在此 所製造之光導波路,保存i星期,但是,傳播損失係完全 無發生變化。 ' 產業上的可利用性】 如果藉由本發明的話, 透明性同時可以藉由光硬化 性化之光導波路用材料。 此外,可以藉由使用光 光導波路用構件,以便於提 及近紅外線透明性之光導波 則能夠提供一種維持近紅外線 而在聚合物實現耐熱性及高彈 導波路用材料之硬化物,作為 供-種改善耐熱性、低吸水性 路型元件。
572906 圖式簡單說明 _ 圖1係本發明之I % HI 0 / X 導波路型元件之概略剖面圖。 至圖2 (d)係用以說明本發明之光導波路型元件 之製造作業之作業圖。 圖3係顯示在實施例31所製造之光硬化薄膜之各個波 長下之吸收損失之圖形。 【符號說明] 1 :基板 3 :膜 5 :包層部 7 :活化能射線
第73貢
Claims (1)
- 5729〇6 曰 _ 案破 91103639 修正: 申 範 Ί —卞厂二^含氟光導波路用 (I )所構成之光導波路用材料,盆;=含J預聚體 ;⑴係為uu含有率25重量;結^^ ::古並且’ (2 )在聚合物側鏈中及/或聚合物 ς *而具有碳-碳雙鍵,並且 鍵末 該含氟預聚體(I ),係化學式(1 ): —fM今—— (1) [在化學式中、構造單位Μ係化學式(μ -irCX^X9 —CX3 ^ XCX4X5)v-^C = 〇)b(〇)—R f (M) (在化學式中、X1和X2係相同或不同而成為H或F ; X3係H F、CH3或CF3 ; X4和X5係相同或不同而成為Η、F或(:{?3 ; Rf : 在碳數1〜40之含氟烷基或是具有碳數2〜1〇〇之峻3鍵之^ 氟燒基而結合1〜3個之Y1 ( Y1係在末端具有乙缔姓# δ 土七厌〜碳替 鍵且碳數2〜10之1價有機基)之有機基;a係〇〜3之整 數,b和c係相同或不同而成為〇或1)所示之由於人& ^ ^^4 乙 性早體所造成之構造单位、構造早位A係由於賦予構、皮ϋσ 位Μ之含氟乙烯性單體和可共聚單體所造成之構造單$ 戶 示、包含0· 1〜100莫爾❾/。之構造單位Μ及0〜99 q苗添,所 ^ · a旲_ %之 構造單位A之數目平均分子量5 0 0〜1 0 0 0 0 0 0之含氣聚入 物。 2 ·如申請專利範圍第1項之含氟光導波路用材料,其2066-4683-PFl(N).ptc 第74頁 572906中,含氟預聚體(i )之氟含有率,係為4〇重旦 3 .如申請專利範圍第i項之含氟光導波路里以上。 中,含氟預聚體(I )係在1290〜132〇nm之、皮才_料’其 吸光度係數之最大值為卜…以下之聚合物。’長範圍内之 4·如申請專利範圍第1項之含氟光導波路用 中’含氟預聚體(I )係在1530〜157〇nm之波 ’其 吸光度係數之最大值為1 cm-i以下之聚合物。’乾圍内之 5·如申請專利範圍第丨項之含氟光導波路用 中,含氟預聚體(I ),係在側鏈末端,且右# :,其 鍵。 一有奴-碳雙 中 中 中 6. 如申請專利範圍第1項之含氟光導波路用材料, 碳-碳雙鍵係具有自由基反應性之乙烯性碳—碳雙鐘、 7. 如申請專利範圍第丨項之含氟光導波路用材料,鍵复< 碳-碳雙鍵係具有陽離子反應性之乙烯性碳_ 鍅、 8. 如申請專利範圍第丨項之含氟光導波路用材料,装 含氟預㈣(I ),係化學式(!)之含氟聚合物.、 構造單位Μ係化學式(Ml CX3)〜 [ (CX4Xs>T~4〇>T_^ f (M]) (在化學式中、X1和X2係相同或不同而成為H或ρ ; χ3係η、 F、CH3或CFS ; X4和X5係相同或不同而成為H、F或Cf3 ; Rf係 在石反數1〜40之3氟院基或是具有碳數2〜iqq之鍵鍵之含' 氟烷基而結合1〜3個之Υ1 (γι係在末端具有乙烯性碳—碳雙2066-4683-PFl(N).ptc 第75頁 572906 ___案號 91103639 ___年.月 日_修正__ 六、申請專利範圍 鍵且碳數2〜10之1價有機基)之有機基;a係0〜3之整 數,c係0或1 )所示之由於含氟乙稀性單體所造成之構造 單位Ml。 9 ·如申請專利範圍第1項之含氟光導波路用材料,其 中’含氟預聚體(I ),係化學式(1 )之含氟聚合物; 構造單位Μ係化學式(Μ 2 ): (M2) (在化學式中、Rf係在碳數1〜4〇之含氟烷基或是具有碳 數2〜100之醚鍵之含氟烷基而結合1〜3個之γ1 (γι係在末 端具有乙烯性碳-碳雙鍵且碳數2〜1〇之丨價有機基)之有 機基)所示之由於含氟乙烯性單體所造成之構造單位Μ。 10.如申請專利範圍第丨項之含氟光導波路 中’含氣預聚體(",係化學式(1)之 材二其 構造單位Μ係化學式(M3 ) : 1。物’ CF -CF I Ο — R f .(M3) (在化學式中、Rf係在碳數1〜4〇之含氟烷基 數2〜100之醚鍵之含氣烧基而結合丨〜3個之γι 有厌 端具有乙烯性碳-碳雙鍵且碳數2〜1〇之】價有 ’、 機基)所示之由於含氣乙烯性單體所造土 Π.如申請專利範圍第1Α8_項中任—項之早::3光2066-4683-PFl(N).ptc 第76頁 572906 六、申請專利範圍 導波路用材料’其中’前述化學式(Μ) 、 (ΜΙ) 、(M2 )和(M3 )之Rf中之Y1中之至少一種,係結合在Rf之末端 上。 第 圍 範 利 專 請 申 如 式 學 化 过係 前, J 1 Y 中之 其中 料之 材} 用 3 ^ Μ 路C 波和 導} 光g 氟C 含 、 之 項 1 —Ο C ~ Ο ) — Υ 2 (在化學式中、Υ2係在末端具有乙烯性碳—碳雙鍵之碳數2 、5之鏈烯基或含氟鏈烯基;係相同或不同而成為〇或 第、 圍} 範(M 利 專 請 申 如 式 學 化 过 前, 5 1 Υ 中之 其中 料之 材} 用M3 路C 波和 導3 光g 氟C 含、 之 項Π -〇 (C = 0) CX6-GX7X8 (在化學式中、X6係Η、F、CH3或CF3 ; Γ和x8係相同或不同 而成為Η或F )。 ▲ 1 4· 一種含氟光導波路用材料,其特徵在於:除了申 請專利範圍第1項所記載之含氟預聚體(I )之外,還配 合活化能射線硬化起始劑(Π )而組成含氟光導波路用材1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之含氟光導波路用材料 2 其中,活化能射線硬化起始劑(Π )係光自由基發生 3 (Π -1 )。 Χ 572906 _η 曰 案號911036加 六、申請專利範圍 1 6.如申請專利範圍第! 4項之含 其中,活化能射線硬化起始劑( :路用材枓, 2 ) 。 y打尤‘發生劑(Π〜 17· —種含氟光導波路用構件, 申請專利第U項所記載之含氟由硬化 之硬化物而構成的。 格用材枓所組成 -專H一圍H氣光導波路用構件,其特徵在於:除了申 :於組成·(包含活化能射線硬 匕:卜,還由 進行^更化所構成之硬化物而組成含氣以: = 其中,含氟預聚體(' 申^主之直含^光導波路用構件, 含說預聚體,活化能射後碌=利祀圍第6項所記载之 生劑(π_"化此射線硬化起始劑(Π)係光自由基發 20.如申請專利範圍 其中,含氟預聚體由β /亂先導波路用構件, 含氟預聚體,活化_ $ t=專利靶圍第7項所記載之 (Π-2) 〇 爾硬化起始劑⑴係光酸發生劑 2 1 · —種含氟光導波路用苴 # r, ® ^17 ,Μ „ ^ ^ t tf i光一度Λ數之最大值,係為w以下範圍 · 5氟光導波路用構件,苴特矜/认 專利範圍第1 7項所々莽 千/、特说在於··在申請 内之唿#声在鉍°己载之硬化物之1 530〜1 5 70nm诸旦# 内之及先度係數之最大值,係為一以下。波長範圍 2066-4683-PFl(N).ptc 第78頁 572906 曰 修正 案號 91103639 ^ p| 六、申請專利範圍 =· 一種光導波路型元件’係由怒部和包層部 2導波路型元件’其特徵在☆:芯部和包層部中之至少 構ΐ而::申請專利範圍第17項所記載之含氣光導波路用 24. 如申請專利範圍第23項之光導波路型元件,直 用椹:ί部係由申請專利範圍第17項所記載之含氟光導波路 用構件而構成。 $久格 25. 如申請專利範圍第23或24項之光導波路型元件, 波:用;::::申請專利範圍第17項所記載之含氣光導 2 6 · —種含氟光導波路用構件,其特徵在於:由硬化 :言:專利範圍第1項所記載之含氟光導波路 之硬化物而構成的。 风 2J· 一種含氟光導波路用構件,其特徵在於:在申請 利範圍第26項所記載之硬化物之i 29〇〜132〇 内之吸光度係數之最大值,係為lcnrl以下。 乾圍 2 8. —種含氟光導波路用構件,其特徵在於:在 内利範圍第26項所記載之硬化物之1 530〜1 570nm波長範圍 内之吸光度係數之最大值,係為1 cm—1以下。 夕止2播9·、Γ種光-導波路型元件’係由芯部和包層部所構成 一、;路型元件,其特徵在於:芯部和包層部中之至少 j ’係由中請專利範圍㈣項所記載之含I光導波路用 構件而構成。 3〇·如申請專利範圍第29項之光導波路型元件,其572906
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