WO2005081026A1 - 光導波路形成用光硬化性樹脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドライフィルム及び光導波路 - Google Patents

光導波路形成用光硬化性樹脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドライフィルム及び光導波路 Download PDF

Info

Publication number
WO2005081026A1
WO2005081026A1 PCT/JP2005/003214 JP2005003214W WO2005081026A1 WO 2005081026 A1 WO2005081026 A1 WO 2005081026A1 JP 2005003214 W JP2005003214 W JP 2005003214W WO 2005081026 A1 WO2005081026 A1 WO 2005081026A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical waveguide
resin composition
photocurable
resin
dry film
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/003214
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daisuke Kojima
Takahiro Higuchi
Genji Imai
Original Assignee
Kansai Paint Co., Ltd.
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 Kansai Paint Co., Ltd. filed Critical Kansai Paint Co., Ltd.
Priority to US10/588,796 priority Critical patent/US20070212013A1/en
Priority to JP2006510330A priority patent/JPWO2005081026A1/ja
Publication of WO2005081026A1 publication Critical patent/WO2005081026A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0385Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable using epoxidised novolak resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F299/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1221Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0388Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable with ethylenic or acetylenic bands in the side chains of the photopolymer

Definitions

  • Photocurable resin composition for forming optical waveguide Photocurable resin composition for forming optical waveguide, photocurable dry film for forming optical waveguide, and optical waveguide
  • the present invention relates to a photocurable resin composition for forming an optical waveguide, a photocurable dry film for forming an optical waveguide, and an optical waveguide.
  • optical waveguides have been attracting attention as optical transmission media that can meet the demands for large-capacity and high-speed information processing in optical communication systems and computers.
  • Quartz-based waveguides are typical of such optical waveguides, but there have been problems such as the necessity of a special manufacturing apparatus and a long manufacturing time.
  • JP-A-2003-149475 discloses an ethylenically unsaturated group-containing carboxylic acid resin having at least one ethylenically unsaturated group and at least one carboxyl group in a molecule, a diluent, and photopolymerization.
  • a resin composition for forming an optical waveguide containing an initiator is disclosed.
  • this composition has a problem that the process of producing the carboxylic acid resin containing an ethylenically unsaturated group is complicated. That is, the production of this resin involves an epoxy resin having at least two epoxy groups in the molecule, (meth) acrylic acid, and, if necessary, one carboxylic acid and two hydroxyl groups in the molecule. After reacting a compound having the following formula, a complicated process of further reacting with a polybasic acid anhydride is required. In addition, the introduction of unsaturated groups and carboxyl groups into the resulting resin may be insufficient.
  • the resin composition for forming an optical waveguide has a disadvantage that the formed coating film is inferior in workability, mechanical properties, and the like. Therefore, it is difficult to use this composition as a dry film.
  • An object of the present invention is to provide a photocurable resin composition and a photocurable dry film which can form a coating film having excellent workability and mechanical properties, and are extremely useful for forming an optical waveguide. To provide an optical waveguide obtained from the above.
  • the present invention provides a photocurable resin composition for forming an optical waveguide, a photocurable dry film for forming an optical waveguide, and an optical waveguide as described below.
  • [0010] It contains a carboxyl group-containing unsaturated resin (A) obtained by reacting a carboxyl group-containing resin (a) with an epoxy group-containing unsaturated compound (b), and a solvent (B).
  • a photocurable resin composition for forming an optical waveguide obtained by reacting a carboxyl group-containing resin (a) with an epoxy group-containing unsaturated compound (b), and a solvent (B).
  • An optical waveguide composed of a lower cladding layer (I), a core part (II) and an upper cladding layer (III), wherein at least one of these components is described in the above item 1
  • An optical waveguide comprising a lower cladding layer (I), a core part (II) and an upper cladding layer (III), wherein at least one of these components is described in the above item 3
  • the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention comprises a carboxyl group-containing unsaturated compound obtained by reacting a carboxyl group-containing resin (a) with an epoxy group-containing unsaturated compound (b). Fat (A) and solvent (B).
  • the carboxyl group-containing resin (a) is a resin having an average of two or more, preferably three or more, carboxyl groups in one molecule. If the number of carboxyl groups is less than 2 on average in one molecule, the carboxyl groups are consumed in the reaction with the unsaturated compound containing epoxy group (b), and the amount of the hydroxyl group remaining in the resin decreases. Therefore, when light is applied to the photocurable resin composition, In addition, since the difference in solubility between the light-irradiated portion and the non-light-irradiated portion due to the alkali developing solution is reduced, the boundary between the light-irradiated portion and the light-unirradiated portion is not sharp, and a sharp core portion can be formed. There is a risk.
  • the number average molecular weight of the carboxyl group-containing resin (a) is preferably from 1,000 to 100,000, more preferably from 2,000 to 80,000. If the number average molecular weight is less than 1000, the processability and winding property of a dry film formed from the photocurable resin composition may be poor. Further, when the photocurable resin composition is irradiated with light, the difference in solubility between the light-irradiated portion and the non-light-irradiated portion due to the alkali developing solution is reduced. There is a possibility that the boundary of the mark is not clear and a sharp core cannot be formed.
  • carboxyl group-containing resin (a) a known resin can be used without any particular limitation as long as it is a carboxyl group-containing resin.
  • acrylic resin (including bur resin), carboxyl group-containing fluorine resin, polyester resin, silicone resin, alkyd resin, and modified resin or two or more of these resins can be used.
  • acrylic resins and carboxyl group-containing fluorine resins are particularly preferred.
  • a, ⁇ -ethylenically unsaturated acid such as acrylic acid and methacrylic acid is used as an essential monomer component, and is combined with methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) ) (Meth) acrylic acid esters such as acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, styrene, (meth) acrylonitrile, (meth) Those obtained by copolymerizing at least one unsaturated monomer having a selected power such as acrylamide can be used.
  • a, ⁇ -ethylenically unsaturated acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, maleic acid, itaconic acid, etc. are used as essential monomer components.
  • a monomer having an ethylenic double bond at the other end preferably perfluorobutylethyl methyl group
  • Fluoroolefins such as butyl fluoride, bi-lidene fluoride, ethylene trifluoride chloride and ethylene tetrafluoride; hydroxyethyl vinyl ether, hydroxypropyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, hydroxypentyl vinyl ether Hydroxyl-containing radically polymerizable unsaturated monomers such as hydroxyalkyl ethers such as hydroxyalkylbutyl ethers, ethylene glycol monoallyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, and triethylene glycol monoallyl ether; ⁇ -olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, and butylene 1 depending on the conditions; etinolebininoleatenole, isobutinolebininoleatenole, butinolebininoleatenole, cyclohexylvinyl Butyl ethers such as sodium acetate; buty
  • radically polymerizable unsaturated monomers such as fatty acid isopropenyl esters such as acid isoprobate are copolymerized to produce a hydroxyl group-containing fluororesin.
  • a polycarboxylic acid anhydride for example, itaconic anhydride, succinic anhydride, etc.
  • the epoxy group-containing unsaturated compound (b) has an average of one or more epoxy groups and one average unsaturated group in one molecule.
  • glycidyl (meth) acrylate, aryl glycidyl ether, butylcyclohexene monooxide, 3,4 epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, and the like can be mentioned.
  • epoxy resins such as bisphenolepichlorohydrin type epoxy resin, novolak epoxy resin, alicyclic polyepoxide, and (co) polymer of the above epoxy group-containing unsaturated compound are used.
  • epoxy resins such as bisphenolepichlorohydrin type epoxy resin, novolak epoxy resin, alicyclic polyepoxide, and (co) polymer of the above epoxy group-containing unsaturated compound are used.
  • those obtained by reacting a part of the epoxy groups in these epoxy resins with an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated acid can also be used.
  • Carboxyl-containing unsaturated resin ( ⁇ ) The unsaturated resin containing a carboxyl group (A) used in the present invention is obtained by mixing a mixture of the above-mentioned resin containing a carboxyl group (a) and the unsaturated resin containing an epoxy group (b) with, for example, tetraethylammonium bromide. It can be easily produced by reacting at 80-120 ° C for 115 hours in the presence of such a catalyst.
  • the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention contains a carboxyl group-containing unsaturated resin (A). By irradiating light, the unsaturated groups in the resin are reduced. It is a composition that polymerizes, crosslinks and cures.
  • As the irradiation light for example, an active energy ray such as an electron beam, an ultraviolet ray, or a visible light ray can be used.
  • a photoradical polymerization initiator and, if necessary, a photosensitizer (photosensitizing dye) can be blended.
  • aromatic carbohydrate conjugates such as benzophenone, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl xanthone, thioxanthone, and anthraquinone; acetophenone, propiophenone, ⁇ -hydroxyisobutylphenone, ⁇ , ⁇ ′-dichloro- 4 Acetofphenone compounds such as phenoxyacetophenone, 1-hydroxy-1-cyclohexylacetophenone, diacetinoleacetophenone, and acetophenone; benzoyl peroxide, t-butyl peroxy 2-ethyl hexanoate, t-butylhydroxide, peroxide Organic peroxides such as butyldiperoxyisophthalate, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbol) benzophenone; diphenyldiperoxyisophthalate, 3,3 ', 4,4'-te
  • photoradical polymerization initiator commercially available products can be used.
  • Commercially available products include, for example, “Irgacure 651” (trade name, manufactured by Ciba Shariti Chemicals, trade name, acetofenone-based photoradical polymerization initiator), and “Irgacure 184” (trade name, manufactured by Ciba Shariti Chemicals, trade name, acetofenone) "IRGACURE 1850" (Cibas Charity Chemicals, trade name, acetphenone photoradical polymerization initiator), "IRGACURE 907" (Cibas Charity Chemicals, trade name) , Aminoalkylphenone-based photoradical polymerization initiator), “IRGACURE 369 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, trade name, aminoalkylphenone-based photoradical polymerization initiator)”, “Lucillin TPO” (manufactured by BASF, product Name, 2,4,6-trimethylbenz
  • the above radical photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
  • the mixing ratio is 0.5 to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing unsaturated resin (A). It is preferably about 10 parts by weight.
  • Examples of the photosensitizing dye include thioxanthene, xanthene, ketone, thiopyrylium salt, basestyryl, merocyanine, 3-substituted coumarin, 3,4-substituted tamarin, and cyanine. And athalidine, thiazine, phenothiazine, anthracene, coronene, benzanthracene, perylene, merocyanine, ketocoumarin, fumarin and borate dyes. These dyes can be used alone or in combination of two or more. Examples of borate-based photosensitizing dyes include those described in JP-A-5-241338, JP-A-7-5685, and JP-A-7-225474.
  • the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention may optionally contain carboxy.
  • a curing agent such as polyepoxide which crosslinks the carboxyl group of the unsaturated resin (A) having a hydroxyl group can be blended.
  • bisphenol type epoxy resin obtained by reaction of a bisphenol compound with a haloepoxide such as epichlorohydrin or 13-methylepiclorhydrin; Epoxy resin; phosphorus-modified bisphenol-type epoxy resin obtained by chemically reacting a phosphorus compound; alicyclic epoxy resin obtained by hydrogenating bisphenol-type epoxy resin; phenol novolak resin, cresol novolak Novolak-type epoxy resin obtained by reacting a halo epoxide with a resin; glycidyl ester-type epoxy resin obtained by reacting polybasic acids such as phthalic acid and dimer acid with epichlorohydrin; diaminodiphenylmethane Of polyamines such as isocyanuric acid with epichlorohydrin Glycidylamine type epoxy resin; linear aliphatic epoxy resin and alicyclic epoxy resin obtained by oxidizing the olefin bond with a peracid such as peracetic acid; biphenols and
  • the curing agent is further heated after the lower clad layer is photocured.
  • a stronger lower clad layer can be formed by the reaction between the carboxyl group derived from the carboxyl group-containing unsaturated resin (A) and the hardener.
  • the core or upper clad layer is photo-cured and then further heated to obtain the force derived from the unsaturated resin containing a carboxyl group (A).
  • a stronger core or upper clad layer can be formed by the reaction between the ropoxyl group and the curing agent.
  • curing by heating may be performed for each layer.
  • the two or three layers are simultaneously heated and cured. May be.
  • the compounding ratio of the stiffening agent such as polyepoxide is 1 mole of carboxyl group and 1 mole of epoxy resin.
  • the performance of the optical waveguide such as water resistance, heat resistance and moisture resistance is improved.
  • the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention may contain, if necessary, an unsaturated compound other than those described above, an adhesion promoter, hydroquinone, 2,6-di-tert-butyl-p-crezo.
  • Polymerization inhibitors such as phenol, N, N-diphenyl-p-phenylenediamine, organic resin fine particles such as saturated resin, unsaturated resin, vinyl polymer (containing unsaturated group), coloring pigment, extender pigment And various kinds of pigments, such as metal oxides such as cobalt oxide, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, tricresyl phosphate, plasticizers such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, cissing inhibitors, and fluidity modifiers. it can.
  • the unsaturated compound is, for example, a compound having preferably 114 radically polymerizable unsaturated groups, which is subjected to addition polymerization at the time of exposure to give an insoluble residue at an exposed portion.
  • Monomers, dimers, trimers and other oligomers are examples of monomers, dimers, trimers and other oligomers.
  • the unsaturated compound in addition to the above-mentioned monomers such as (meth) acrylic acid ester and styrene, for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (Meth) atarylate, tetra or higher poly (4-16) ethylene glycol di (meth) atarylate, propylene glycol di (meth) atarylate, trimethylolpropanetri (meth) atarylate, pentaerythritol tetra (meth) atali , Ethylene glycolone resin itaconate, ethylene glycolone resin maleate, quinone di (meth) atalylate, nodoid mouth, resorcinol di (meth) acrylate, pyrogallol (meth) acrylate, oligourethane acrylate, oligoepoxy Atari rate, Polyfunctional unsaturated compound having an unsaturated group such
  • the amount of the unsaturated compound to be used is preferably not more than 200 parts by weight, more preferably 3 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the unsaturated resin containing a carboxyl group (A). Is more preferred.
  • the above-mentioned saturated resin can be used for suppressing the solubility of the film of the photocurable resin composition. Wear. For example, it can be used to suppress the solubility of the composition film in an alkali developer or the like.
  • the saturated resin include polyester resin, alkyd resin, (meth) acrylic resin, vinyl resin, epoxy resin, phenol resin, natural resin, synthetic rubber, silicon resin, and fluorine resin. Fat, polyurethane resin and the like. These resins can be used alone or in combination of two or more.
  • unsaturated resin those containing an average of about 110 to 10 unsaturated groups in one molecule in the above-mentioned saturated resin are preferable. Those containing an unsaturated group are more preferred.
  • the amount of the saturated resin and Z or unsaturated resin used is preferably not more than 200 parts by weight per 100 parts by weight of the unsaturated resin containing carboxyl group (A). More preferably, it is a weight part.
  • the photocurable resin composition of the present invention if necessary, further, for example, a filler, a coloring agent, a leveling agent, a heat stabilizer, a discoloration inhibitor, an antioxidant , Release agents, surface treatment agents, flame retardants, viscosity modifiers, plasticizers, antibacterial agents, fungicides, defoamers, coupling agents, etc.
  • the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention comprises the carboxyl group-containing unsaturated resin (A) and, if necessary, a photoradical polymerization initiator and the like, an organic solvent and water. It is prepared by dissolving or dispersing in a solvent (B).
  • the amount of the solvent (B) to be used is preferably about 30 to 2000 parts by weight per 100 parts by weight of the unsaturated resin containing a carboxyl group (A).
  • the organic solvent-based liquid resin composition is characterized in that the carboxyl group-containing unsaturated resin (A) and optional components include ketones, esters, ethers, cellosolves, aromatic hydrocarbons, and alcohols. Or an organic solvent such as halogenated hydrocarbons.
  • the composition is applied on a substrate forming an optical waveguide by means of a roller, a roll coater, a spin coater, a curtain roll coater, a spray, an electrostatic coating, a dip coating, a silk printing, and the like, and set as necessary. After drying, a coating for an optical waveguide can be obtained by drying.
  • the aqueous liquid resin composition comprises the above-mentioned unsaturated resin containing carboxyl group (A) and optional components. Is dissolved or dispersed in water or a mixture of water and an organic solvent.
  • the carboxyl group-containing unsaturated resin (A) is made water-soluble or water-dispersible by neutralizing the carboxyl group in the resin (A) with a neutralizing agent (alkali).
  • the neutralizing agent for example, monoethanolamine, diethanolamine, triethylamine, getylamine, dimethylaminoethanol, cyclohexylamine, ammonia and the like can be used.
  • the amount of the neutralizing agent to be used is preferably 0.2 to 1.0 equivalent, more preferably 0.3 to 0.8 equivalent, per equivalent of carboxyl group.
  • the photocurable dry film for forming an optical waveguide of the present invention includes, for example, a roll coater, a blade coater, and a curtain on which the above-mentioned organic solvent-based liquid resin composition or aqueous liquid resin composition is coated on a base film. It can be formed by applying and drying using a flow coater or the like.
  • the dry film thickness of the dry film is preferably about 1 ⁇ m-2 mm, more preferably about 1 ⁇ m-1 mm.
  • the base film for example, the ability to use a film of polyethylene terephthalate, aramide, kapton, polymethylpentene, polyethylene, polypropylene, etc.
  • the use of a polyethylene terephthalate film The strength and good characteristics of a dry film It is preferable in obtaining.
  • the thickness of the base film is preferably from 1 m to 10 mm, more preferably from 10 / z m to lmm.
  • the obtained dry film is cured by exposing it to, for example, visible light so that an optical waveguide is formed, if necessary, without peeling off or peeling off the base film. Can be peeled off, and if not, it can be used for forming an optical waveguide.
  • the dry film may be subjected to a developing treatment.
  • the dry film may be provided with a cover coat layer as needed.
  • the cover coat layer may be formed by painting on a dry film, or may be attached on a dry film.
  • the softening temperature of the photocurable dry film for forming an optical waveguide of the present invention is preferably from 0 ° C. to 200 ° C., more preferably from 10 ° C. to 150 ° C. If the softening temperature of the dry film is less than SO ° C, the dry film softens and becomes sticky due to the heating during the application of the dry film to the substrate, making the application operation extremely difficult or generating bubbles after application. Lucky There is it. If the soft film temperature of the dry film exceeds 200 ° C, sticking may be difficult.
  • the softening temperature is a value measured by a thermal deformation behavior of a lmm-thick sheet using a thermomechanical analyzer. That is, a quartz needle was placed on the sheet, a load of 49 g was applied, and the temperature was raised by 5 ° CZ. The temperature at which the needle penetrated 0.635 mm was defined as the softening temperature.
  • a thermomechanical analyzer for example, an apparatus commercially available from DuPont can be used.
  • Examples of the light source used for photocuring include ultrahigh-pressure, high-pressure, medium-pressure, and low-pressure mercury lamps, chemical lamps, carbon arc lamps, xenon lamps, metal halide lamps, and tungsten lamps. Further, various lasers having an oscillating line in the ultraviolet region or the visible light region can also be used.
  • the laser examples include an argon laser (oscillation line 355 nm), a YAG-THG laser (oscillation line 355 nm), a semiconductor (InGaN) laser (oscillation line 405 nm), an argon laser (oscillation line 488 nm), and a YAG-SHG laser (oscillation line 488 nm).
  • Oscillation line 532 nm) is preferred.
  • the optical waveguide of the present invention is an optical waveguide composed of a lower cladding layer (I), a core part (II) and an upper cladding layer (III), and at least one of these components is included.
  • the photocurable resin composition for forming an optical waveguide or the photocurable dry film for forming an optical waveguide is formed.
  • the optical waveguide of the present invention all of the lower cladding layer (I), the core portion (II) and the upper cladding layer (III) are formed of the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention. Alternatively, all of them can be formed with the photocurable dry film for forming an optical waveguide of the present invention. Further, the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention can be formed by combining the photocurable dry film for forming an optical waveguide. Further, a known composition for forming an optical waveguide or a dry film may be partially combined and formed.
  • the lower cladding layer (I) is formed, for example, on a substrate for an optical waveguide using a curable resin composition or a dry film.
  • Examples of the base material include a silicon substrate, a quartz substrate, a polyimide substrate, a PET substrate, and a liquid. Crystalline polymer substrate, copper foil, copper-clad laminate, circuit-formed substrate and the like.
  • the lower cladding layer (I) may be, for example, a photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention, a photocurable dry film for forming an optical waveguide of the present invention, a thermosetting resin, an active energy ray. It can be formed using a known composition containing a resin such as a curable resin.
  • thermosetting resin examples include, for example, a combination of a base resin having a thermoreactive functional group and a curing agent having a functional group that reacts with the functional group; N-methylol group or N-alkoxymethyl A self-crosslinking type such as a roll group can be used.
  • Examples of the combination of a heat-reactive functional group and a functional group that reacts therewith include, for example, a carboxy group and an epoxy group (an oxysilane group), a carboxylic acid anhydride and an epoxy group (an oxysilane group), and a carboxylic acid anhydride. And an oxetane group, an amino group and an epoxy group (an oxysilane group), a carboxy group and a hydroxyl group, a carboxylic acid anhydride and a hydroxyl group, a blocked isocyanate group and a hydroxyl group, and an isocyanate group and an amino group.
  • Known active energy ray-curable resins include two or more ring-opening-polymerizable functional group-containing compounds in the molecule as essential components, and if necessary, an active energy ray polymerization initiator.
  • the lower clad layer (I) is formed by coating and printing the above known resin composition or the resin composition of the present invention on a substrate for an optical waveguide, and then removing the solvent. be able to. Further, after or simultaneously with the removal of the solvent, the coating film can be cured or dried by irradiating with active energy or heating if necessary.
  • the known resin composition or the resin composition of the present invention is applied on a base film, printed, and then the solvent is removed to form a dry film layer on the base film surface. Can be done. Next, the base film is peeled off, and the dry film is adhered to the optical waveguide substrate by heating and Z or pressure bonding to form the lower clad layer (I). In addition, a laminated film having a dry film layer formed on the base film surface is adhered to the optical waveguide substrate by heating and Z or pressure bonding, and then the base film is peeled off, and the lower cladding layer is adhered to the optical waveguide substrate surface. (I) can also be formed.
  • the lower cladding layer (I) may be further irradiated with active energy rays, It may be cured or dried.
  • a method for forming the lower cladding layer (I) a method using a dry film is particularly preferable in terms of environmental protection, safety, workability, and the like.
  • a cured product of the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention or the photocurable dry film for forming an optical waveguide of the present invention has durability. It is preferable from the viewpoint of heat resistance, workability, and optical transmission characteristics.
  • the core (II) is formed on a part of the surface of the lower cladding layer (I).
  • the core (II) is preferably formed using the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention or the photocurable dry film for forming an optical waveguide of the present invention.
  • the resin composition is applied to the surface of the lower cladding layer (I) by coating, Printing is performed and the solvent is removed to form a composition film. Next, light irradiation is performed on the coating so as to form a core pattern. Subsequently, the core portion (II) can be formed by removing the non-irradiated portion by development.
  • the above resin composition is coated and printed on a base film, and then the solvent is removed, whereby a dry film layer can be formed on the surface of the base film.
  • the base film is peeled off, and the dry film is attached on the lower clad layer (I) by heating and Z or pressure bonding to form a composition film.
  • a laminated film having a dry film layer formed on the base film surface is adhered onto the lower clad layer (I) by heating and Z or pressing, and then the base film is peeled off, and the lower clad layer (I) is peeled off.
  • a composition film can be formed.
  • the core portion (II) can be formed by removing the non-irradiated portion by development.
  • the upper cladding layer (III) is formed on the surfaces of the lower cladding layer (I) and the core part (II) using a curable resin composition or a dry film.
  • the upper clad layer (III) may be, for example, a photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention, a photocurable dry film for forming an optical waveguide of the present invention, a thermosetting resin, or an active energy ray. It can be formed using a known composition containing a resin such as a curable resin.
  • the upper cladding layer (III) can be formed by a method similar to the method of forming the lower cladding layer (I).
  • the known resin composition or the resin composition of the present invention is applied to the lower cladding layer.
  • the upper clad layer (III) can be formed by coating and printing the surfaces of (I) and the core (II), and then removing the solvent. After or simultaneously with the removal of the solvent, the coating film can be cured or dried by irradiating with active energy rays or heating, if necessary.
  • the known resin composition or the resin composition of the present invention is coated on a base film, printed, and then the solvent is removed to form a dry film layer on the base film surface. Can be done. Next, the base film is peeled off, and the dry film is attached to the surfaces of the lower clad layer (I) and the core part (II) by heating and Z or pressure bonding to form the upper clad layer (III). In addition, a laminated film with a dry film layer formed on the base film surface is adhered to the surface of the lower clad layer (I) and the core part ( ⁇ ) by heating and Z or pressure bonding. Forming layer (III).
  • the upper cladding layer (III) may be further subjected to active energy ray irradiation, heating, etc., if necessary.
  • Curing or drying may be performed.
  • a method for forming the upper cladding layer (III) a method using a dry film is particularly preferable in terms of environmental protection, safety, workability, and the like.
  • a cured product of the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention or the photocurable dry film for forming an optical waveguide of the present invention has durability. It is preferable from the viewpoint of heat resistance, workability, and optical transmission characteristics.
  • the upper cladding layer (III) is preferably a soft film having a softening temperature of 0 ° C to 300 ° C before being applied to the surfaces of the lower cladding layer (I) and the core portion (II). More preferably, the temperature is between 15 ° C and 200 ° C. If the soft film temperature of the dry film falls below the above range, the dry film The heating at the time of applying the lum causes the dry film to become soft and sticky, so that the application operation may become extremely difficult or bubbles may be generated after application. On the other hand, if it exceeds the above range, it may be difficult to attach.
  • the soft film temperature of the dry film forming the upper clad layer (III) is preferably lower than the soft film temperature of the core portion (II), particularly preferably 10 ° C or more. Like,.
  • the surfaces of the core portion (II) and the lower clad layer (I) and the dry film on the base film are overlapped so as to be in contact with each other.
  • a temperature 10 ° C. or more higher than the temperature of the dagger appropriate heat and pressure are applied to the base film surface by a pressing method such as a normal pressure hot roll pressing method, a vacuum hot roll pressing method, and a vacuum hot pressing method. Then, the base film is peeled off from the dry film, and the dry film is transferred to the core portion (II) and the lower clad layer (I).
  • a lad layer can be formed.
  • the upper cladding layer (III) may be further cured or dried by irradiation with active energy rays, heating, or the like, if necessary.
  • the relative refractive index difference between the higher refractive index layers of the lower cladding layer (I) and the upper cladding layer (III) and the core part (II) is 0.1% or more. Is preferred.
  • the relative refractive index difference is defined by the following equation (1).
  • Relative refractive index difference (%) [(n-n) / n] X 100 (1)
  • n is the refractive index of the core (II), and n is the lower cladding layer (I) and the upper cladding layer (
  • refractive index III is the refractive index of the higher refractive index layer. These refractive indices are values measured with an Abbe refractometer at a wavelength of 850 nm.
  • the refractive index of the core portion (II) needs to be larger than the refractive indexes of both the lower cladding layer (I) and the upper cladding layer (III). is there.
  • the refractive index of the core portion (II) is usually set to a value within the range of 1.420-1.650 for light having a wavelength of 400-1700 nm, It is preferable that the refractive index of each of the lower cladding layer (I) and the upper cladding layer (III) is set to a value within the range of 1.400-1.648.
  • the refractive index can be adjusted by appropriately selecting the resins and additives to be used and the amounts of these additives.
  • the thicknesses of the lower cladding layer (I), the upper cladding layer (III), and the core part (II) are not particularly limited.
  • the thickness of the lower cladding layer (I) should be 1.1-200 ⁇ m
  • the thickness of the core part (II) should be 1.1-200 ⁇ m
  • the thickness of the upper cladding layer (III) should be 1.1-200 / zm. preferable.
  • the width of the core portion (II) is not particularly limited, either.
  • the active energy ray and the light ray visible light, ultraviolet ray, infrared ray, X ray, ⁇ ray, j8 ray, ⁇ ray and the like can be used.
  • the irradiation device for example, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal nitride lamp, an excimer lamp, or the like is preferably used.
  • the irradiation dose is not particularly limited. Exposure is preferably performed by irradiating radiation having a wavelength of 200 to 440 nm and an illuminance of 1 to 500 mWZcm 2 so that the irradiation amount becomes 10 to 5 and OOOmjZcm 2 .
  • the carboxyl group-containing unsaturated resin (A) contained in the photocurable resin composition for forming an optical waveguide of the present invention comprises a carboxyl group-containing resin (a) and an epoxy group-containing unsaturated compound (b). Can be easily and easily produced.
  • a resin (A) having an ester bond is obtained, and a coating film formed from the resin composition of the present invention containing the resin (A) has processability and mechanical properties.
  • the resin composition of the present invention is suitable for forming a dry film because of its excellent mechanical properties.
  • the resin composition of the present invention containing the resin (A) can form a film having a high refractive index.
  • the optical waveguide of the present invention can be preferably used for an optical integrated circuit, an optical modulator, an optical switch, an optical connector, an optical branching coupling, a coupling between an optical device such as a thin film device and an optical fiber, and the like. Best form for Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Production Examples, Examples, and Comparative Examples.
  • a radical reaction of 40 g of methyl methacrylate, 20 g of styrene, 20 g of butyl acrylate and 20 g of acrylic acid was carried out at 110 ° C. to obtain an acrylic resin (fatty acid value: 155 mg KOH / g).
  • 24 g of glycidyl methacrylate, 0.12 g of iodoquinone, and 0.6 g of tetraethylammonium-bromobromide are added to this resin, and the mixture is reacted at 110 ° C for 5 hours while blowing air to obtain a photocurable resin.
  • a fat was obtained.
  • the photocurable resin composition (1) is applied on a polyethylene terephthalate film (25 m thick) using a knife-edge coater, and dried at 80 ° C for 30 minutes to obtain a photocurable dry film (D- 1) was obtained.
  • the photocurable resin composition (2) was applied on a polyethylene terephthalate film (25 m thick). The resultant was coated with a knife edge coater and dried at 80 ° C. for 30 minutes to obtain a photocurable dry film (D-2).
  • Example 3 a photocurable resin composition was obtained in the same manner as in Example 3 except that bisphenol A diglycidyl ether was used instead of hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether.
  • the composition was applied on a polyethylene terephthalate film (25 ⁇ m thick) with a knife edge coater, and dried at 80 ° C. for 30 minutes to obtain a photocurable dry film (D-3).
  • the photocurable resin composition (1) is applied on the surface of a silicon substrate by spin coating, and irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 for 100 seconds to form a lower cladding layer having a thickness of 40 m. Was formed.
  • the photocurable resin composition (2) was applied on the lower cladding layer by spin coating, and dried at 80 ° C for 30 minutes.
  • ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 was irradiated for 100 seconds through a photomask having a linear pattern with a width of 30 m to be cured.
  • the substrate having the resin composition layer irradiated with ultraviolet light is immersed in a developing solution consisting of a 1.8% by weight aqueous solution of tetramethylammonium-ammonium hydroxide to remove unexposed portions of the resin composition layer. After being dissolved, it was dried. In this way, a core having a linear pattern having a width of 30 / zm was formed.
  • the upper surface of the core portion and the lower clad layer, the photocurable ⁇ composition (1) was applied by spin coating, wavelength 365 nm, and the ultraviolet illuminance LOmWZcm 2 was irradiated for 100 seconds, the thickness of 40 mu m An upper cladding layer was formed.
  • transmission loss Light having a wavelength of 850 nm was also incident on the optical waveguide at one end, and the amount of light emitted from the other end was measured. The transmission loss per unit length was determined by the cutback method. A indicates that the loss is less than 0.4 dBZcm and the transmission characteristics are good, and B indicates that the loss is more than 0.4 dBZcm and the transmission characteristics are inferior.
  • Crevice of core portion A is a case where there is no gap between the convex portion which is the core portion and the upper clad layer, and B is a case where a gap is generated and an organic solvent-based composition is used. This indicates that the heat generated and bubbles were generated.
  • Core part accuracy A indicates that the core part is not deformed by the upper cladding layer, and B indicates that the core part is deformed by the upper cladding layer.
  • A is a film in which the upper cladding layer covers the protrusions of the core with a sufficient thickness
  • B is a film in which the upper cladding layer covers the protrusions of the core.
  • C indicates a slightly thinner one, and C indicates a thinner one in which the upper cladding layer is covered by the convex part of the core.
  • A is one in which the formation of the optical waveguide is easy and easy throughout
  • B is one in which the formation of the optical waveguide is slightly complicated throughout
  • C is the one in which the formation of the optical waveguide is complicated throughout. Show what is not easy.
  • the refractive index of the resin composition obtained by forming the resin composition having the clad layer and the core portion was set to a multi-wavelength Abbe refractometer "DR-M4" manufactured by Atago Co., Ltd., and an interference filter having a wavelength of 850 nm was set. And measured at 23 ° C.
  • the relative refractive index difference (%) was calculated by the above equation (1).
  • the relative refractive index difference between the core and the cladding layer was 0.1% or more.
  • a photocurable dry film (D-1) is transferred onto the surface of a silicon substrate by a normal pressure hot roll bonding method (temperature: 100 ° C), and irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 for 100 seconds. After light curing, the polyethylene terephthalate film was peeled off to form a lower clad layer having a thickness of 40 m.
  • a photocurable dry film (D-2) is placed on the lower clad layer by a normal pressure heat roll.
  • the image was transferred by a pressure bonding method (temperature: 100 ° C).
  • ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 were irradiated for 100 seconds through a photomask having a linear pattern having a width of 30 m to be cured, and then the polyethylene terephthalate film was peeled off.
  • the substrate having the UV-irradiated resin composition layer is immersed in a developer consisting of a 1.8% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to dissolve the unexposed portion of the resin composition layer. After drying, it was dried. In this way, a core part having a linear pattern with a width of 30 m was formed.
  • a photocurable dry film (D-1) was transferred onto the upper surface of the core and lower clad layers by a normal pressure hot roll compression method (temperature: 100 ° C), and an ultraviolet ray having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 was applied. After irradiation with light for 100 seconds to cure, the polyethylene terephthalate film was peeled off to form an upper clad layer having a thickness of 40 m.
  • the obtained optical waveguide was evaluated by the above method. As a result, the transmission loss was A, the gap between the cores was A, the accuracy of the core shape was A, the coverage of the core was A, and the workability was A. there were.
  • the relative refractive index difference between the core and the cladding layer was 0.1% or more.
  • the photocurable resin composition (3) is applied on the surface of a silicon substrate by a spin coating method, and irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 for 100 seconds to form a lower cladding layer having a thickness of 40 m. Was formed.
  • the photocurable dry film (D-3) was transferred onto the lower clad layer by a normal pressure hot roll press bonding method (temperature: 100 ° C).
  • ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 were irradiated for 100 seconds through a photomask having a linear pattern having a width of 30 m to be cured, and then the polyethylene terephthalate film was peeled off.
  • the substrate having the UV-irradiated resin composition layer is immersed in a developer consisting of a 1.8% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to dissolve the unexposed portion of the resin composition layer. After drying, it was dried. In this way, a core part having a linear pattern with a width of 30 m was formed.
  • the obtained optical waveguide was evaluated by the above method. As a result, the transmission loss was A, the gap between the cores was B, the accuracy of the core shape was B, the coverage of the core was C, and the workability was B. there were.
  • a radical reaction of 40 g of methyl methacrylate, 20 g of styrene, 20 g of butyl acrylate and 20 g of acrylic acid was carried out at 110 ° C. to obtain an acrylic resin (fatty acid value: 155 mg KOH / g).
  • 24 g of glycidyl methacrylate, 0.12 g of iodoquinone, and 0.6 g of tetraethylammonium-bromobromide are added to this resin, and the mixture is reacted at 110 ° C for 5 hours while blowing air to obtain a photocurable resin.
  • a resin (the same photocurable resin as obtained in Production Example 1) was obtained.
  • a photocurable resin composition (4) was obtained by mixing 20 g of trade name (trade name, manufactured by Co., Ltd.) and 400 g of ethyl acetate.
  • the photocurable resin composition (4) is applied on a polyethylene terephthalate film (25 m thick) with a knife edge coater, and dried at 80 ° C for 30 minutes to obtain a photocurable dry film. Lum (D-4) was obtained.
  • the photocurable resin composition (5) is applied on a polyethylene terephthalate film (25 m thick) using a knife edge coater, and dried at 80 ° C for 30 minutes to obtain a photocurable dry film (D- 5) was obtained.
  • a photocurable resin was obtained in the same manner as in Production Example 3 except that bisphenol A diglycidyl ether was used instead of hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether in Production Example 3.
  • 124 g of the photocurable resin (solid content), 3 g of an aminoalkylphenone-based polymerization initiator (trade name “Irgacure 907”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), and Epicoat EP-828EL (Japan Epoxy Resin) 20 g and 400 g of ethyl acetate were mixed to obtain a photocurable resin composition.
  • the composition was coated on a polyethylene terephthalate film (25 ⁇ m thick) with a knife edge coater, and then dried at 80 ° C. for 30 minutes to obtain a photocurable dry film (D-6). .
  • Photocurable ⁇ composition (4) on the surface of the silicon substrate, by spin coating, wavelength 365 nm, and the ultraviolet illuminance LOmWZcm 2 was irradiated for 100 seconds, the lower cladding layer having a thickness of 40 m Was formed. Then, it was heated at 150 ° C. for 60 minutes for heat curing.
  • the photocurable resin composition (5) was applied on the lower cladding layer by spin coating, and dried at 80 ° C for 30 minutes.
  • ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 was irradiated for 100 seconds through a photomask having a linear pattern with a width of 30 m to be cured.
  • the substrate having the resin composition layer irradiated with ultraviolet light was immersed in a developer consisting of a 1.8% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to dissolve the unexposed portion of the resin composition layer. After that, it was dried. In this way, a core having a linear pattern having a width of 30 / zm was formed. Then, it was heated at 150 ° C. for 60 minutes to be thermally cured.
  • the obtained optical waveguide was evaluated by the above method.
  • the transmission loss was A
  • the gap between the cores was A
  • the accuracy of the core shape was A
  • the coverage of the core was B
  • the workability was B. there were.
  • the relative refractive index difference between the core portion and the cladding layer was 0.1% or more.
  • a photocurable dry film (D-4) is transferred onto the surface of a silicon substrate by a normal pressure hot roll bonding method (temperature: 100 ° C), and irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 for 100 seconds. After light curing, the polyethylene terephthalate film was peeled off to form a lower clad layer having a thickness of 40 m. Then, it was heated at 150 ° C. for 60 minutes to be thermally cured.
  • the photocurable dry film (D-5) was transferred onto the lower clad layer by a normal-pressure hot roll pressing method (temperature: 100 ° C).
  • ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 were irradiated for 100 seconds through a photomask having a linear pattern having a width of 30 m to be cured, and then the polyethylene terephthalate film was peeled off.
  • the substrate having the UV-irradiated resin composition layer is immersed in a developer consisting of a 1.8% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to dissolve the unexposed portion of the resin composition layer. After drying, it was dried. In this way, a core part having a linear pattern with a width of 30 m was formed. Next, it was heated and cured at 150 ° C. for 60 minutes.
  • a photocurable dry film (D-4) was transferred onto the upper surface of the core and lower clad layers by a normal pressure hot roll bonding method (temperature: 100 ° C), and an ultraviolet ray having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 was applied. After irradiation with light for 100 seconds to cure, the polyethylene terephthalate film was peeled off to form an upper clad layer having a thickness of 40 m. Then, it was heated at 150 ° C. for 60 minutes for thermosetting. [0142] The obtained optical waveguide was evaluated by the above method. As a result, the transmission loss was A, the gap between the cores was A, the accuracy of the core shape was A, the coverage of the core was A, and the workability was A. there were.
  • the relative refractive index difference between the core portion and the cladding layer was 0.1% or more.
  • the photocurable resin composition (6) is applied on the surface of the silicon substrate by spin coating, and irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 for 100 seconds to form a lower cladding layer having a thickness of 40 m. Was formed. Then, it was heated at 150 ° C. for 60 minutes for heat curing.
  • the photocurable dry film (D-6) was transferred onto the lower clad layer by a normal-pressure hot roll pressing method (temperature: 100 ° C).
  • ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of lOmWZcm 2 were irradiated for 100 seconds through a photomask having a linear pattern having a width of 30 m to be cured, and then the polyethylene terephthalate film was peeled off.
  • the substrate having the UV-irradiated resin composition layer is immersed in a developer consisting of a 1.8% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide to dissolve the unexposed portion of the resin composition layer. After drying, it was dried. In this way, a core part having a linear pattern with a width of 30 m was formed. Next, it was heated and cured at 150 ° C. for 60 minutes.
  • the upper surface of the core portion and the lower clad layer, the photocurable ⁇ composition (6) was applied by spin coating, wavelength 365 nm, and the ultraviolet illuminance LOmWZcm 2 was irradiated for 100 seconds, the upper portion of the thickness of 40 m A cladding layer was formed. Then, it was cured by heating at 150 ° C for 60 minutes.
  • the obtained optical waveguide was evaluated by the above method. As a result, the transmission loss was A, the gap between the cores was B, the accuracy of the core shape was B, the coverage of the core was C, and the workability was B. there were.

Abstract

 光導波路形成用として極めて有用な光硬化性樹脂組成物及び光硬化性ドライフィルムを提供する。  本発明は、カルボキシル基含有樹脂(a)とエポキシ基含有不飽和化合物(b)とを反応させて得られるカルボキシル基含有不飽和樹脂(A)、及び溶媒(B)を含有してなる光導波路形成用光硬化性樹脂組成物;並びに、該樹脂組成物によって形成される光導波路形成用光硬化性ドライフィルムを提供する。

Description

明 細 書
光導波路形成用光硬化性樹脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドライ フィルム及び光導波路
技術分野
[0001] 本発明は、光導波路形成用光硬化性榭脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドラ ィフィルム及び光導波路に関する。
背景技術
[0002] 近年、光通信システム、コンピュータ等における情報処理の大容量ィ匕および高速ィ匕 の要求に答え得る光の伝送媒体として、光導波路が注目されている。
[0003] このような光導波路としては、石英系導波路が代表的であるが、特殊な製造装置が 必要である、製造時間が長くかかるなどの問題があった。
[0004] このような石英系導波路に換えて、上記問題のない有機高分子系光導波路が、開 発されている。
[0005] 特開 2003— 149475号は、分子中に少なくとも 1個のエチレン性不飽和基と少なく とも 1個のカルボキシル基とを有するエチレン性不飽和基含有カルボン酸榭脂、希釈 剤及び光重合開始剤を含有する光導波路形成用榭脂組成物を開示している。
[0006] し力しながら、この組成物には、上記エチレン性不飽和基含有カルボン酸榭脂の製 造工程が煩雑であるという問題がある。すなわち、この樹脂の製造には、分子中に少 なくとも 2個のエポキシ基を有するエポキシ榭脂、(メタ)アクリル酸、及び必要に応じ て分子中に 1個のカルボン酸と 2個の水酸基とを有する化合物を反応させた後、更に 多塩基酸無水物を反応させるという複雑な工程を必要とする。また、得られる榭脂中 への不飽和基及びカルボキシル基の導入が不十分な場合もある。
[0007] また、上記光導波路形成用榭脂組成物には、形成される塗膜の加工性、機械的性 質等に劣るという欠点がある。そのため、この組成物は、ドライフィルムとして使用する ことが困難である。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0008] 本発明の課題は、加工性、機械的性質等に優れた塗膜を形成でき、光導波路形 成用として極めて有用な光硬化性榭脂組成物及び光硬化性ドライフィルム、並びに これらから得られる光導波路を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明は、下記に示すとおりの光導波路形成用光硬化性榭脂組成物、光導波路 形成用光硬化性ドライフィルム及び光導波路を提供するものである。
[0010] 1.カルボキシル基含有榭脂 (a)とエポキシ基含有不飽和化合物 (b)とを反応させ て得られるカルボキシル基含有不飽和榭脂 (A)、及び溶媒 (B)を含有してなる光導 波路形成用光硬化性榭脂組成物。
[0011] 2.更に、光ラジカル重合開始剤を含有する上記項 1に記載の光導波路形成用光 硬化性榭脂組成物。
[0012] 3.上記項 1に記載の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物によって形成される光 導波路形成用光硬化性ドライフィルム。
[0013] 4.下部クラッド層(I)、コア部(II)及び上部クラッド層 (III)で構成される光導波路で あって、これらの構成要素のうちの少なくとも 1つが上記項 1に記載の光導波路形成 用光硬化性榭脂組成物で形成されてなる光導波路。
[0014] 5.下部クラッド層(I)、コア部(II)及び上部クラッド層 (III)で構成される光導波路で あって、これらの構成要素のうちの少なくとも 1つが上記項 3に記載の光導波路形成 用光硬化性ドライフィルムで形成されてなる光導波路。
[0015] 以下、本発明を詳細に説明する。
[0016] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物は、カルボキシル基含有榭脂 (a) とエポキシ基含有不飽和化合物 (b)とを反応させて得られるカルボキシル基含有不 飽和榭脂 (A)、及び溶媒 (B)を含有してなる。
[0017] カルボキシル某含有榭脂 ω
カルボキシル基含有榭脂(a)は、 1分子中にカルボキシル基を平均 2個以上、好ま しくは平均 3個以上有する榭脂である。カルボキシル基が 1分子中に平均 2個未満で あると、エポキシ基含有不飽和化合物 (b)との反応で消費され、榭脂中に残存する力 ルポキシル基の量が少なくなる。そのため、光硬化性榭脂組成物に光を照射した際 に、光照射部分と光未照射部分とにおいてアルカリ現像液による溶解性の差が小さ くなるため、光照射部分と光未照射部分との境界が鮮明にならず、シャープなコア部 を形成できな ヽおそれがある。
[0018] また、カルボキシル基含有榭脂(a)の数平均分子量は、 1000— 100000であるの が好ましぐ 2000— 80000であるの力 Sより好ましい。数平均分子量が 1000未満であ ると、光硬化性榭脂組成物によって形成されるドライフィルムの加工性、巻き取り性が 劣るおそれがある。また、光硬化性榭脂組成物に光を照射した際に、光照射部分と 光未照射部分とにおいてアルカリ現像液による溶解性の差力 、さくなるため、光照射 部分と光未照射部分との境界が鮮明にならず、シャープなコア部を形成できな 、お それがある。
[0019] カルボキシル基含有榭脂(a)としては、カルボキシル基を含有する榭脂であれば、 特に制限なしに公知の榭脂を使用することができる。例えば、アクリル系榭脂 (ビュル 榭脂も包含される)、カルボキシル基含有フッ素榭脂、ポリエステル榭脂、シリコン榭 脂、アルキド榭脂、及びこれらの 2種以上力 なる変性榭脂又は 2種以上の混合物な どが使用できる。これらの中でも、特に、アクリル系榭脂、カルボキシル基含有フッ素 榭脂が好ましい。
[0020] アクリル 旨
アクリル系榭脂としては、アクリル酸、メタクリル酸などの a , β エチレン性不飽和 酸を必須単量体成分とし、これと、メチル (メタ)アタリレート、ェチル (メタ)アタリレート 、プロピル (メタ)アタリレート、ブチル (メタ)アタリレート、 2—ェチルへキシル (メタ)ァク リレート、ヒドロキシェチル (メタ)アタリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル、スチレン 、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミドなど力も選ばれる少なくとも 1種の不飽和 単量体とを共重合させたものが使用できる。
[0021] カルボキシル某含有フッ素榭脂
カルボキシル基含有フッ素榭脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸 、マレイン酸、ィタコン酸などの a , β エチレン性不飽和酸を必須単量体成分とし、 これと、パーフルォロアルキル基またはパーフルォロアルケ-ル基を一端に有し、他 端にエチレン性二重結合を有する単量体 (好ましくはパーフルォロブチルェチルメタ タリレート、パーフルォロォクチルェチルメタタリレート、パーフルォロイソノニルェチル メタタリレート、パーフルォロデシルェチルメタタリレート)及び必要に応じて上記不飽 和単量体とを共重合させたものが使用できる。
[0022] また、フッ化ビュル、フッ化ビ-リデン、三フッ化塩化エチレン及び四フッ化工チレン 等のフルォロォレフイン;ヒドロキシェチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニル エーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシペンチルビニルエーテル等の ヒドロキシアルキルビュルエーテルや、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジェ チレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル等の ヒドロキシァリルエーテル、などの水酸基含有ラジカル重合性不飽和単量体;及び必 要に応じて、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブチレン 1等の α—ォレフイン類; ェチノレビニノレエーテノレ、イソブチノレビニノレエーテノレ、ブチノレビニノレエーテノレ、シクロ へキシルビ-ルエーテル等のビュルエーテル類;酢酸ビュル、乳酸ビュル、酪酸ビ- ル、イソ酪酸ビュル、カプロン酸ビュル、ピバリック酸ビュル、力プリル酸ビュル等の脂 肪酸ビュルエステル類;酢酸イソプロべ-ル、プロピオン酸イソプロべ-ル等の脂肪 酸イソプロぺニルエステル類等のその他のラジカル重合性不飽和単量体を共重合さ せて、水酸基含有フッ素榭脂を製造し、次いで、この水酸基含有フッ素榭脂に多塩 基酸無水物(例えば無水ィタコン酸、無水コハク酸など)を付加反応させることにより、 カルボキシル基を導入したものも使用できる。
[0023] エポキシ某含 禾 D · (b)
エポキシ基含有不飽和化合物 (b)は、 1分子中に平均 1個以上のエポキシ基と平 均 1個の不飽和基とを有するものである。例えば、グリシジル (メタ)アタリレート、ァリ ルグリシジルエーテル、ビュルシクロへキセンモノオキサイド、 3, 4 エポキシシクロへ キシルメチル (メタ)アタリレートなどが挙げられる。
[0024] また、ビスフエノールェピクロルヒドリン型エポキシ榭脂、ノボラックエポキシ榭脂、脂 環式ポリエポキシド、及び上記エポキシ基含有不飽和化合物の(共)重合体などのェ ポキシ榭脂を使用して、これらのエポキシ榭脂中のエポキシ基の 1部と α , βーェチレ ン性不飽和酸とを反応させて得られるものも使用できる。
[0025] カルボキシル某含有不飽和榭脂 (Α) 本発明で使用するカルボキシル基含有不飽和榭脂 (A)は、上記カルボキシル基含 有榭脂 (a)とエポキシ基含有不飽和榭脂 (b)との混合物を、例えば、テトラエチルァ ンモ -ゥムブロマイド等の触媒の存在下に 80— 120°Cで 1一 5時間反応させることに よって容易に製造することができる。
[0026] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物は、カルボキシル基含有不飽和榭 脂 (A)を含有しており、光照射することにより、該榭脂中の不飽和基が重合し架橋し て硬化する組成物である。照射する光としては、例えば、電子線、紫外線、可視光線 等の活性エネルギー線を使用することができる。また、紫外線又は可視光線を照射し て架橋させる場合には、光ラジカル重合開始剤及び必要に応じて光増感剤 (光増感 色素)を配合することができる。
[0027] 光ラジカル重合開始剤としては、公知のものを使用することができる。例えば、ベン ゾフエノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルキ サントン、チォキサントン、アントラキノンなどの芳香族カルボ-ルイ匕合物;ァセトフエノ ン、プロピオフエノン、 α—ヒドロキシイソブチルフエノン、 α , α '—ジクロロー 4 フエノキ シァセトフエノン、 1ーヒドロキシー 1ーシクロへキシルァセトフエノン、ジァセチノレアセトフ ェノン、ァセトフエノンなどのァセトフエノン化合物;ベンゾィルパーオキサイド、 tーブチ ルパーォキシ 2—ェチルへキサノエート、 t ブチルハイド口パーオキサイド、ジー t ブチルジパーォキシイソフタレート、 3, 3', 4, 4'ーテトラ(t ブチルパーォキシカルボ -ル)ベンゾフエノンなどの有機過酸化物;ジフエ-ルョードブロマイド、ジフエニルョ 一ドニゥムクロライドなどのジフエ-ルハ口-ゥム塩;四臭化炭素、クロ口ホルム、ョード ホルムなどの有機ハロゲン化物; 3 フエ-ルー 5 イソォキサゾリン、 2, 4, 6—トリス(ト リク口ロメチル)—1, 3, 5—トリァジンべンズアントロンなどの複素環式及び多環式ィ匕合 物; 2, 2'—ァゾ(2, 4—ジメチルバレ口-トリル)、 2, 2—ァゾビスイソブチ口-トリル、 1, 1'ーァゾビス(シクロへキサン 1 カルボ-トリル)、 2, 2'—ァゾビス(2—メチルブチ口- トリル)などのァゾィ匕合物;鉄 アレン錯体 (ヨーロッパ特許 152377号公報参照);チタ ノセンィ匕合物(特開昭 63-221110号公報参照);ビスイミダゾール系化合物; N—ァリー ルグリシジル系化合物;アタリジン系化合物;芳香族ケトンと芳香族ァミンの組み合わ せ;ペルォキシケタール (特開平 6-321895号公報参照)等が挙げられる。 [0028] 上記光ラジカル重合開始剤の中でも、ジー tーブチルジパーォキシイソフタレート、 3 , 3', 4, 4'ーテトラ(t ブチルパーォキシカルボ-ル)ベンゾフエノン、鉄 アレン錯体 及びチタノセン化合物は、架橋もしくは重合に対して活性が高いので好ましい。
[0029] また、光ラジカル重合開始剤としては、市販品を使用できる。市販品としては、例え ば、「ィルガキュア 651」(チバスぺシャリティケミカルズ社製、商品名、ァセトフエノン 系光ラジカル重合開始剤)、「ィルガキュア 184」(チバスぺシャリティケミカルズ社製、 商品名、ァセトフエノン系光ラジカル重合開始剤)、「ィルガキュア 1850」(チバスぺシ ャリティケミカルズ社製、商品名、ァセトフエノン系光ラジカル重合開始剤)、「ィルガ キュア 907」(チバスぺシャリティケミカルズ社製、商品名、アミノアルキルフエノン系光 ラジカル重合開始剤)、「ィルガキュア 369 (チバスべシャリティケミカルズ社製、商品 名、アミノアルキルフエノン系光ラジカル重合開始剤)、「ルシリン TPO」(BASF社製 、商品名、 2, 4, 6—トリメチルベンゾィルジフエ-ルホスフィンオキサイド)、「力ャキュ TDETXSJ (日本化薬株式会社製、商品名)、 rCGI-784j (チバスぺシャリティケミ カルズ社製、商品名、チタン錯体ィ匕合物)などが挙げられる。
[0030] 上記の光ラジカル重合開始剤は、 1種単独で、又は 2種以上組み合わせて使用す ることがでさる。
[0031] 本発明の光硬化性榭脂組成物に光ラジカル重合開始剤を配合する場合の配合割 合は、カルボキシル基含有不飽和榭脂 (A) 100重量部に対して、 0. 5— 10重量部 程度とするのが好ましい。
[0032] 光増感色素としては、例えば、チォキサンテン系、キサンテン系、ケトン系、チォピリ リウム塩系、ベーススチリル系、メロシアニン系、 3—置換クマリン系、 3, 4—置換タマリ ン系、シァニン系、アタリジン系、チアジン系、フエノチアジン系、アントラセン系、コロ ネン系、ベンズアントラセン系、ペリレン系、メロシアニン系、ケトクマリン系、フマリン系 、ボレート系等の色素が挙げられる。これらの色素は、 1種単独で、又は 2種以上組 み合わせて使用することができる。ボレート系光増感色素としては、例えば、特開平 5-241338号公報、特開平 7-5685号公報及び特開平 7-225474号公報等に記載され ているものが挙げられる。
[0033] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物には、必要に応じて、カルボキシ ル基含有不飽和榭脂 (A)のカルボキシル基を架橋するポリエポキシドなどの硬化剤 を配合することができる。
[0034] 該ポリエポキシドとしては、ビスフエノール化合物とェピクロルヒドリンまたは 13ーメチ ルェピクロルヒドリン等のハロエポキシドとの反応により得られたビスフエノール型ェポ キシ榭脂;ハロゲンィ匕ビスフエノール型エポキシ榭脂;リン化合物を化学反応させたリ ン変性ビスフエノール型エポキシ榭脂;ビスフエノール型エポキシ榭脂を水添して得ら れる脂環式エポキシ榭脂;フエノールノボラック榭脂、クレゾ一ルノボラック樹脂にハロ エポキシドを反応させて得られるノボラック型エポキシ榭脂;フタル酸、ダイマー酸な どの多塩基酸類とェピクロロヒドリンとを反応させて得られるグリシジルエステル型ェ ポキシ榭脂;ジアミノジフエ-ルメタン、イソシァヌル酸などのポリアミン類とェピクロロヒ ドリンとを反応させて得られるグリシジルァミン型エポキシ榭脂;ォレフィン結合を過酢 酸などの過酸で酸ィ匕して得られる線状脂肪族エポキシ榭脂および脂環式エポキシ榭 脂;ビフエノール類とェピクロロヒドリンとを反応させて得られるビフエ-ル型エポキシ 榭脂などがあげられる。
[0035] 上記ポリエポキシドの中でも、光導波路に必要な耐熱性の改良効果が大き!/、ビスフ ェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ榭脂などを配合することが好まし 、。
[0036] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物で光導波路の下部クラッド層を形 成する場合、上記硬化剤は、例えば、下部クラッド層を光硬化させた後、更に加熱す ることにより、カルボキシル基含有不飽和榭脂 (A)に由来するカルボキシル基と該硬 ィ匕剤との反応により更に強固な下部クラッド層を形成することができる。また、コア部 又は上部クラッド層を形成する場合も同様に、コア部又は上部クラッド層を光硬化さ せた後、更に加熱することにより、カルボキシル基含有不飽和榭脂 (A)に由来する力 ルポキシル基と該硬化剤との反応により更に強固なコア部又は上部クラッド層を形成 することができる。
[0037] また、これらの層の形成において、加熱による硬化を各層の形成ごとに行っても良 いし、もしくは 2層又は 3層の形成後に、 2層又は 3層を同時に加熱して硬化を行って も良い。
[0038] ポリエポキシドなどの硬ィ匕剤の配合割合は、カルボキシル基 1モルに対して、ェポキ シ基が 0. 1-1. 5モルとなる範囲が好ましぐ 0. 5-1. 1モルとなる範囲がより好まし い。
[0039] 加熱硬化後の各層中(特に上部クラッド層中)にカルボキシル基が残存しな 、ように 配合することにより、光導波路の耐水性、耐熱性、耐湿性などの性能が向上する。
[0040] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物には、必要に応じて、上記した以 外の不飽和化合物、密着促進剤、ハイドロキノン、 2、 6—ジー tーブチルー p—クレゾ一 ル、 N, N—ジフエ-ルー p—フエ-レンジァミン等の重合禁止剤、飽和榭脂、不飽和榭 脂、(不飽和基含有)ビニル重合体等の有機樹脂微粒子、着色顔料、体質顔料等の 各種顔料、酸化コバルト等の金属酸化物、フタル酸ジブチル、フタル酸ジォクチル、 トリクレジルホスフェート、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の可塑 剤、ハジキ防止剤、流動性調整剤等を配合することができる。
[0041] 該不飽和化合物としては、例えば、ラジカル重合性不飽和基を好ましくは 1一 4個 有する化合物であって、露光した際に付加重合することにより露光部の不溶ィ匕をもた らす単量体、 2量体、 3量体及びその他のオリゴマーが挙げられる。不飽和化合物と しては、上記した (メタ)アクリル酸エステルやスチレンなどの単量体の他、例えば、ェ チレングリコールジ (メタ)アタリレート、ジエチレングリコールジ (メタ)アタリレート、トリ エチレングリコールジ (メタ)アタリレート、テトラ以上のポリ(4一 16)エチレングリコー ルジ(メタ)アタリレート、プロピレングリコールジ (メタ)アタリレート、トリメチロールプロ パントリ(メタ)アタリレート、ペンタエリスリトールテトラ (メタ)アタリレート、エチレングリコ ーノレジイタコネート、エチレングリコーノレジマレエート、ノヽイド口キノンジ (メタ)アタリレ ート、レゾルシノールジ (メタ)アタリレート、ピロガロール (メタ)アタリレート、オリゴウレ タンアタリレート、オリゴエポキシアタリレート、ジビュルベンゼンなどの不飽和基を 2個 以上有する多官能性不飽和化合物が挙げられる。上記不飽和化合物は、 1種単独 で、又は 2種以上組合わせて用いることができる。
[0042] これらの不飽和化合物の使用量は、前記カルボキシル基含有不飽和榭脂 (A) 100 重量部に対して、 200重量部以下であるのが好ましぐ 3— 100重量部であるのがよ り好ましい。
[0043] 上記飽和榭脂は、光硬化性榭脂組成物の被膜の溶解性を抑制するために使用で きる。例えば、組成物被膜のアルカリ現像液等に対する溶解性を抑制するために使 用できる。この飽和榭脂としては、例えば、ポリエステル榭脂、アルキド榭脂、(メタ)ァ クリル樹脂、ビニル榭脂、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、天然榭脂、合成ゴム、シリ コン榭脂、フッ素榭脂、ポリウレタン榭脂等が挙げられる。これらの榭脂は、 1種単独 で、又は 2種以上組合わせて用いることができる。
[0044] 上記不飽和榭脂としては、上記飽和榭脂において、 1分子中に平均約 1一 10個の 不飽和基を含有するものが好ましぐ 1分子中に平均約 1一 4個の不飽和基を含有す るものがより好ましい。
[0045] これらの飽和榭脂及び Z又は不飽和榭脂の使用量は、前記カルボキシル基含有 不飽和榭脂 (A) 100重量部あたり、 200重量部以下であるのが好ましぐ 3— 100重 量部であるのがより好ましい。
[0046] 本発明の光硬化性榭脂組成物にお!、ては、更に必要に応じて、例えば、充填材、 着色剤、レべリング剤、耐熱安定剤、変色防止剤、酸化防止剤、離型剤、表面処理 剤、難燃剤、粘度調節剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、消泡剤、カップリング剤等を配 合してちょい。
[0047] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物は、上記カルボキシル基含有不飽 和榭脂 (A)と、必要に応じて光ラジカル重合開始剤等とを、有機溶剤、水などの溶媒 (B)に、溶解又は分散して調製する。
[0048] 溶媒 (B)の使用量は、カルボキシル基含有不飽和榭脂 (A) 100重量部当たり、 30 一 2000重量部程度であるのが好まし 、。
[0049] 有機溶剤系液状榭脂組成物は、上記カルボキシル基含有不飽和榭脂 (A)及び任 意成分を、ケトン類、エステル類、エーテル類、セロソルブ類、芳香族炭化水素類、了 ルコール類、ハロゲンィ匕炭化水素類などの有機溶剤に溶解又は分散することによつ て得られる。該組成物を、光導波路を形成する基材上に、ローラー、ロールコーター 、スピンコーター、カーテンロールコーター、スプレー、静電塗装、浸漬塗装、シルク 印刷等の手段により塗布し、必要に応じてセッティングした後、乾燥することにより光 導波路用被膜を得ることができる。
[0050] 水性液状榭脂組成物は、上記カルボキシル基含有不飽和榭脂 (A)及び任意成分 を、水又は水と有機溶剤の混合物に、溶解又は分散することによって得られる。カル ボキシル基含有不飽和榭脂 (A)の水溶化又は水分散化は、該榭脂 (A)中のカルボ キシル基を、中和剤(アルカリ)で中和することによって行われる。
[0051] 上記中和剤としては、例えば、モノエタノールァミン、ジエタノールァミン、トリェチル ァミン、ジェチルァミン、ジメチルァミノエタノール、シクロへキシルァミン、アンモニア などが使用できる。中和剤の使用量は、カルボキシル基 1当量当たり、 0. 2-1. 0当 量であるのが好ましぐ 0. 3-0. 8当量であるのがより好ましい。
[0052] 本発明の光導波路形成用光硬化性ドライフィルムは、例えば、ベースフィルム上に 、上記した有機溶剤系液状榭脂組成物又は水性液状榭脂組成物を、ロールコータ、 ブレードコータ、カーテンフローコータ等を使用して塗布し、乾燥して形成することが できる。ドライフィルムの乾燥膜厚は、 1 μ m— 2mm程度が好ましぐ 1 μ m— lmm 程度がより好ましい。
[0053] 該ベースフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ァラミド、カプトン、 ポリメチルペンテン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムが使用できる力 ポリエ チレンテレフタレートフィルムを使用すること力 コストおよびドライフィルムの良好な特 性を得る上で好ましい。ベースフィルムの膜厚は、 1 m— 10mmであるのが好ましく 、 10 /z m— lmmであるのがより好ましい。
[0054] 得られたドライフィルムは、ベースフィルムを剥離する力もしくは剥離を行わないで、 必要に応じて光導波路が形成されるように例えば可視光で露光して硬化させ、ベー スフイルムがある場合にはそれを剥離し、ない場合にはこのもの自体を光導波路形成 用に使用することができる。このドライフィルムでコア部を形成するには、このドライフィ ルムを現像処理すればよい。ドライフィルムには、必要に応じてカバーコート層を設け ることができる。該カバーコート層は、ドライフィルム上に塗装して形成してもよいし、ド ライフイルム上に貼り付けてもよ 、。
[0055] 本発明の光導波路形成用光硬化性ドライフィルムの軟化温度は、 0°C— 200°Cで あるのが好ましぐ 10°C— 150°Cであるのがより好ましい。ドライフィルムの軟化温度 力 SO°C未満では、ドライフィルムを基材に貼付ける際の加熱により、ドライフィルムが軟 化し、べトつくため、貼付作業が著しく困難となったり、貼付後に泡を生じたりするお それがある。ドライフィルムの軟ィ匕温度が 200°Cを超えると、貼付が困難になるおそ れがある。
[0056] 本明細書において、軟化温度は、熱機械分析装置を用いて厚さ lmmのシートの 熱変形挙動により測定した値である。即ち、シート上に石英製針をのせ、荷重 49gを かけ、 5°CZ分で昇温していき、針が 0. 635mm侵入した温度を軟ィ匕温度とした。熱 機械分析装置としては、例えば、デュポン社より市販されている装置を使用できる。
[0057] 光硬化に使用される光源としては、例えば、超高圧、高圧、中圧、低圧の水銀灯、 ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルノヽライド灯、タングステン灯等 が挙げられる。また、紫外線領域又は可視光領域に発振線を有する各種レーザーも 使用することができる。レーザーとしては、例えば、アルゴンレーザー (発振線 355η m)、 YAG— THGレーザー(発振線 355nm)、半導体(InGaN)レーザー(発振線 40 5nm)、アルゴンレーザー(発振線 488nm)、 YAG— SHGレーザー(発振線 532nm )等が好ましい。
[0058] 本発明の光導波路は、下部クラッド層 (I)、コア部(II)及び上部クラッド層 (III)で構 成される光導波路であって、これらの構成要素のうちの少なくとも 1つが上記した光導 波路形成用光硬化性榭脂組成物又は光導波路形成用光硬化性ドライフィルムで形 成されたものである。
[0059] 本発明の光導波路においては、下部クラッド層(I)、コア部(II)及び上部クラッド層( III)の全てを、本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物で形成することも、ま た、全てを本発明の光導波路形成用光硬化性ドライフィルムで形成することもできる 。また、本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物と光導波路形成用光硬化性 ドライフィルムを組合わせて形成することもできる。更に、公知の光導波路形成用の 組成物やドライフィルムを一部組合わせて形成することもできる。
[0060] 以下、下部クラッド層 (I)、コア部(II)、上部クラッド層(III)につ 、て説明する。
[0061] 下き βクラッド層 (I)
下部クラッド層 (I)は、例えば、光導波路用基材上に、硬化性榭脂組成物又はドラ ィフィルムを用いて形成させる。
[0062] 上記基材としては、例えば、シリコン基板、石英基板、ポリイミド基板、 PET基板、液 晶ポリマー基板、銅箔、銅張り積層板、回路形成済み基板等を挙げることができる。
[0063] 下部クラッド層 (I)は、例えば、本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物、本 発明の光導波路形成用光硬化性ドライフィルム、熱硬化性榭脂、活性エネルギー線 硬化性榭脂等の榭脂を含む公知の組成物などを用いて形成することができる。
[0064] 熱硬化性榭脂としては、例えば、熱反応性官能基を有する基体榭脂と、該官能基と 反応する官能基を有する硬化剤との併用; N -メチロール基や N -アルコキシメチロー ル基などの自己架橋タイプ等を使用することができる。
[0065] 熱反応性官能基とこれと反応する官能基の組合わせとしては、例えば、カルボキシ ル基とエポキシ基 (ォキシラン基)、カルボン酸無水物とエポキシ基 (ォキシラン基)、 カルボン酸無水物とォキセタン基、ァミノ基とエポキシ基 (ォキシラン基)、カルボキシ ル基と水酸基、カルボン酸無水物と水酸基、ブロック化イソシァネート基と水酸基、ィ ソシァネート基とアミノ基などが挙げられる。
[0066] 公知の活性エネルギー線硬化性榭脂としては、分子中に 2個以上の開環重合可能 な官能基含有化合物を必須成分とし、必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤 を併用するもの;重合性不飽和化合物、不飽和榭脂等に必要に応じて活性エネルギ 一線重合開始剤を併用するもの等を使用することができる。
[0067] 上記公知の榭脂組成物又は本発明の榭脂組成物を、光導波路用基材上に塗装、 印刷を行い、次いで溶媒を除去することにより、下部クラッド層(I)を形成することがで きる。また、溶媒を除去後、又は溶媒を除去すると同時に、必要に応じて活性エネル ギ一線照射又は加熱により、塗膜の硬化又は乾燥を行うことができる。
[0068] また、上記公知の榭脂組成物又は本発明の榭脂組成物を、ベースフィルム上に塗 装、印刷を行い、次いで溶媒を除去することにより、ベースフィルム表面にドライフィ ルム層を形成させることができる。次いで、ベースフィルムを剥離し、ドライフィルムを 光導波路用基材に加熱及び Z又は圧着により貼付けて下部クラッド層 (I)を形成す ることができる。また、ベースフィルム表面にドライフィルム層が形成された積層フィル ムを、光導波路用基材に加熱及び Z又は圧着により貼付け、次いでベースフィルム を剥離して、光導波路用基材表面に下部クラッド層 (I)を形成することもできる。
[0069] 下部クラッド層 (I)は、必要に応じて、更に、活性エネルギー線照射、加熱等により、 硬化又は乾燥を行ってもょ 、。
[0070] 下部クラッド層 (I)を形成する方法として、特にドライフィルムを使用して形成する方 法が、環境保全、安全性、作業性などの点から好ましい。
[0071] また、下部クラッド層 (I)として、本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物又 は本発明の光導波路形成用光硬化性ドライフィルムを硬化させたものが、耐久性、 耐熱性、加工性、光伝送特性の点から好ましい。
[0072] コア部 (II)
コア部(II)は、下部クラッド層 (I)の表面の一部に形成される。
[0073] コア部 (II)は、本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物又は本発明の光導 波路形成用光硬化性ドライフィルムを用いて形成することが好まし 、。
[0074] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物を使用してコア部 (Π)を形成する には、該榭脂組成物を、下部クラッド層 (I)表面に、塗装、印刷を行い、溶媒を除去し て組成物被膜を形成する。次いで、コア部パターンを形成するように、被膜上に光照 射を行う。次いで、非照射部分を現像により除去することにより、コア部 (II)を形成す ることがでさる。
[0075] また、上記榭脂組成物を、ベースフィルム上に塗装、印刷を行 、、次 、で溶媒を除 去することにより、ベースフィルム表面にドライフィルム層を形成させることができる。 次いで、ベースフィルムを剥離し、ドライフィルムを、下部クラッド層(I)上に加熱及び Z又は圧着により貼付けて、組成物被膜を形成できる。また、ベースフィルム表面に ドライフィルム層が形成された積層フィルムを、下部クラッド層(I)上に加熱及び Z又 は圧着により貼付け、次いでベースフィルムを剥離して、下部クラッド層(I)上に、組 成物被膜を形成することもできる。
[0076] 次いで、組成物被膜の表面にコア部パターンが形成されるように光照射を行う。次 いで、非照射部分を現像により除去することにより、コア部 (II)を形成することができる
[0077] 上き βクラッド層 (III)
上部クラッド層 (III)は、下部クラッド層(I)及びコア部(II)の表面に、硬化性榭脂組 成物又はドライフィルムを用いて形成させる。 [0078] 上部クラッド層 (III)は、例えば、本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物、 本発明の光導波路形成用光硬化性ドライフィルム、熱硬化性榭脂、活性エネルギー 線硬化性榭脂等の榭脂を含む公知の組成物などを用いて形成することができる。
[0079] 上部クラッド層 (III)は、上記下部クラッド層 (I)の形成方法と同様の方法で形成でき る。
[0080] 具体的には、上記公知の榭脂組成物又は本発明の榭脂組成物を、下部クラッド層
(I)及びコア部(II)の表面に塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去することにより、上 部クラッド層 (III)を形成することができる。また、溶媒を除去後、又は溶媒を除去する と同時に、必要に応じて活性エネルギー線照射又は加熱により、塗膜の硬化又は乾 燥を行うことができる。
[0081] また、上記公知の榭脂組成物又は本発明の榭脂組成物を、ベースフィルム上に塗 装、印刷を行い、次いで溶媒を除去することにより、ベースフィルム表面にドライフィ ルム層を形成させることができる。次いで、ベースフィルムを剥離し、ドライフィルムを 下部クラッド層(I)及びコア部(II)の表面に加熱及び Z又は圧着により貼付けて上部 クラッド層(III)を形成することができる。また、ベースフィルム表面にドライフィルム層 が形成された積層フィルムを、下部クラッド層(I)及びコア部(Π)の表面に加熱及び Z 又は圧着により貼付け、次いでベースフィルムを剥離して、上部クラッド層(III)を形成 することちでさる。
[0082] 上部クラッド層 (III)は、必要に応じて、更に、活性エネルギー線照射、加熱等により
、硬化又は乾燥を行ってもよい。
[0083] 上部クラッド層 (III)を形成する方法として、特にドライフィルムを使用して形成する 方法が、環境保全、安全性、作業性などの点から好ましい。
[0084] また、上部クラッド層 (III)として、本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物又 は本発明の光導波路形成用光硬化性ドライフィルムを硬化させたものが、耐久性、 耐熱性、加工性、光伝送特性の点から好ましい。
[0085] 上部クラッド層 (III)は、下部クラッド層 (I)及びコア部(II)の表面に貼付けられる前 のドライフィルムとして、軟化温度が 0°C— 300°Cであるのが好ましぐ 15°C-200°C であるのがより好ましい。ドライフィルムの軟ィ匕温度が上記範囲を下回ると、ドライフィ ルムを貼付ける際の加熱により、ドライフィルムが軟ィ匕し、べトつくため、貼付作業が 著しく困難となったり、貼付後に泡を生じたりするおそれがある。一方、上記範囲を超 えると、貼付が困難になるおそれがある。
[0086] また、上部クラッド層 (III)を形成するドライフィルムの軟ィ匕温度は、コア部(II)の軟ィ匕 温度よりも低 、ことが好ましく、特に 10°C以上低 、ことが好ま 、。
[0087] 上部クラッド層 (III)を形成する場合、コア部(II)及び下部クラッド層 (I)の表面と、ベ 一スフイルム上のドライフィルムとが面接するように重ね、該ドライフィルムの軟ィ匕温度 よりも 10°C以上高い温度で、常圧熱ロール圧着法、真空熱ロール圧着法、真空熱プ レス圧着法等の圧着手法により、適当な熱と圧力をベースフィルム表面に加え、そし てベースフィルムをドライフィルムから剥離して、ドライフィルムをコア部(II)及び下部 クラッド層 (I)に転写することにより、コア部(II)及び下部クラッド層(I)の表面に上部ク ラッド層を形成することができる。
[0088] 上部クラッド層 (III)は、必要に応じて、更に、活性エネルギー線照射、加熱等により 、硬化又は乾燥を行ってもよい。
[0089] 本発明の光導波路において、下部クラッド層(I)及び上部クラッド層(III)のより屈折 率の高い層とコア部(II)との比屈折率差が 0. 1%以上であることが好ましい。
[0090] ここで、本明細書において、比屈折率差は、下記式(1)により、定義される。
[0091] 比屈折率差 (%) = [ (n -n ) /n ] X 100 (1)
1 2 2
式中、 nはコア部(II)の屈折率であり、 nは下部クラッド層(I)及び上部クラッド層(
1 2
III)のより屈折率の高い層の屈折率である。これらの屈折率は、アッベ屈折率計を用 いて、波長 850nmの光で測定した値である。
[0092] 上記比屈折率差とするためには、コア部(II)の屈折率は、下部クラッド層(I)及び上 部クラッド層 (III)のいずれの屈折率よりも大きいことが必要である。
[0093] 本発明の光導波路においては、通常、波長 400— 1, 700nmの光に対して、コア 部(II)の屈折率を 1. 420-1. 650の範囲内の値とするとともに、下部クラッド層(I) 及び上部クラッド層(III)の屈折率をそれぞれ 1. 400—1. 648の範囲内の値とするこ とが好ましい。屈折率の調整は、使用する榭脂、添加剤及びこれらの配合量等を適 宜選択することにより調整できる。 [0094] 本発明の光導波路にぉ 、て、下部クラッド層 (I)、上部クラッド層 (III)、及びコア部( II)の厚さは、それぞれ特に制限されるものではないが、例えば、下部クラッド層(I)の 厚さを 1一 200 μ m、コア部 (II)の厚さを 1一 200 μ m、上部クラッド層(III)の厚さを 1 一 200 /z mとすることが好ましい。また、コア部(II)の幅についても特に限定されるも のではないが、例えば、 1一 200 mとすることが好ましい。
[0095] 本明細書にぉ 、て、活性エネルギー線及び光線としては、可視光、紫外線、赤外 線、 X線、 α線、 j8線、 γ線等を用いることができる。照射装置としては、例えば、高 圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルノヽライドランプ、エキシマランプ等を用いること が好ましい。照射量は、特に制限されるものでは無い。波長 200— 440nm、照度 1 一 500mWZcm2の放射線を、照射量が 10— 5, OOOmjZcm2となるように照射して 、露光することが好ましい。
発明の効果
[0096] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物が含有するカルボキシル基含有不 飽和榭脂 (A)は、カルボキシル基含有榭脂 (a)とエポキシ基含有不飽和化合物 (b) とを反応させることにより、簡単で容易に製造できる。
[0097] また、カルボキシル基とエポキシ基との反応を利用して ヽるので、反応性が高ぐ力 ルポキシル基及び不飽和基を、確実に榭脂 (A)中に導入できる。
[0098] また、該反応により、エステル結合を有する榭脂 (A)が得られ、この榭脂 (A)を含有 する本発明の榭脂組成物から形成される塗膜は、加工性、機械的特性などに優れて いるので、本発明の榭脂組成物は、ドライフィルムの形成に適している。
[0099] また、榭脂 (A)中に芳香族環を導入した場合には、この榭脂 (A)を含有する本発 明の榭脂組成物は、屈折率の高い被膜を形成できる。
[0100] 本発明の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物又は光導波路形成用光硬化性ド ライフイルムを使用すれば、優れた光導波路を形成することができる。
[0101] 本発明の光導波路は、光集積回路、光変調器、光スィッチ、光コネクター、光分岐 結合、薄膜デバイス等の光デバイスと光ファイバ一との結合などに好ましく使用できる 発明を実施するための最良の形態 [0102] 以下、製造例、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
[0103] 製造例 1 光硬化性榭脂組成物(1)の製造
メチルメタタリレート 40g、スチレン 20g、ブチルアタリレート 20g及びアクリル酸 20g を、 110°Cでラジカル反応させて、アクリル榭脂 (榭脂酸価 155mgKOH/g)を得た 。次に、この榭脂に、グリシジルメタタリレート 24g、ノ、イドロキノン 0. 12g及びテトラエ チルアンモ -ゥムブロマイド 0. 6gを加えて、空気を吹き込みながら 110°Cで 5時間反 応させて、光硬化性榭脂を得た。次に、該光硬化性榭脂(固形分) 100g、アミノアル キルフエノン系重合開始剤(チノくスぺシャリティケミカルズ社製、商品名「ィルガキュア 907」 ) 3g及び酢酸ェチル 400gを混合して、光硬化性榭脂組成物(1)を得た。
[0104] 製造例 2 光硬化性榭脂組成物(2)の製造
製造例 1において、アクリル榭脂のモノマー成分として、メチルメタタリレート 20g、ス チレン 40g、ブチルアタリレート 20g及びアクリル酸 20gを用 、た以外は製造例 1と同 様にして、光硬化性榭脂組成物(2)を得た。
[0105] 製造例 3 光硬化性榭脂組成物(3)の製造
水添ビスフエノール Aジグリシジルエーテル 352g、アクリル酸 141. 2g、 p—メトキシ フエノール 0. 2g及びトリフエ-ルホスフィン 1. 5gを、 95°Cで約 32時間反応させ、反 応系の酸価が 0. 5mgKOHZg以下になった時点で反応を終了させた。次いで、無 水コハク酸 70gを仕込み、 90°Cで約 10時間反応させて、酸価が 70mgKOHZgの 生成物(光硬化性榭脂)を得た。次いで、該生成物 60g、 5—ェチルー 2— (2—ヒドロキ シ— 1, 1—ジメチルェチル)— 5— (ヒドロキシメチル)—1, 3—ジォキサンのジアタリレート (日本化薬 (株)製、商品名「KAYARAD R— 604」) 40g及び 1ーヒドロキシシクロへキ シルフェ-ルケトン 3gを混合して、光硬化性榭脂組成物(3)を得た。
[0106] 製造例 4 光硬化性ドライフィルム (D— 1)の製造
光硬化性榭脂組成物(1)を、ポリエチレンテレフタレートフィルム (膜厚 25 m)上 に、ナイフエッジコーターで塗布した後、 80°Cで 30分乾燥して、光硬化性ドライフィ ルム(D— 1)を得た。
[0107] 製造例 5 光硬化性ドライフィルム (D— 2)の製造
光硬化性榭脂組成物(2)を、ポリエチレンテレフタレートフィルム (膜厚 25 m)上 に、ナイフエッジコーターで塗布した後、 80°Cで 30分乾燥して、光硬化性ドライフィ ルム(D— 2)を得た。
[0108] 製造例 6 光硬化性ドライフィルム (D— 3)の製造
製造例 3にお!/、て、水添ビスフエノール Aジグリシジルエーテルに替えてビスフエノ ール Aジグリシジルエーテルを用いた以外は、製造例 3と同様にして光硬化性榭脂 組成物を得た。該組成物を、ポリエチレンテレフタレートフィルム (膜厚 25 μ m)上に、 ナイフエッジコーターで塗布した後、 80°Cで 30分乾燥して、光硬化性ドライフィルム( D— 3)を得た。
[0109] 実施例 1 光導波路の製造
(1)下部クラッド層の形成
光硬化性榭脂組成物(1)を、シリコン基板の表面上に、スピンコート法により塗布し 、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して、厚さ 40 mの下 部クラッド層を形成した。
[0110] (2)コア部の形成
次に、光硬化性榭脂組成物(2)を、上記下部クラッド層の上に、スピンコート法によ り塗布し、 80°Cで 30分間乾燥させた。次に、幅 30 mのライン状パターンを有する フォトマスクを介して、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射し て硬化させた。次に、紫外線照射した榭脂組成物層を有する基板を、 1. 8重量%テ トラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド水溶液カゝらなる現像液中に浸漬して、榭脂組成物 層の未露光部を溶解させた後、乾燥させた。このようにして幅 30 /z mのライン状バタ ーンを有するコア部を形成した。
[0111] (3)上部クラッド層の形成
上記コア部及び下部クラッド層の上面に、光硬化性榭脂組成物(1)をスピンコート 法により塗布し、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して、厚 さ 40 μ mの上部クラッド層を形成した。
[0112] 得られた光導波路について、伝送損失、コア部の隙間、コア部形状の精度、コア部 の被覆性及び作業性を、下記方法により評価した。その結果、伝送損失は A、コア部 の隙間は A、コア部形状の精度は A、コア部の被覆性は B、作業性は Bであった。 [0113] 伝送損失:光導波路に波長 850nmの光を一端力も入射させ、そして、他端から出 射する光量を測定することにより、単位長さ当たりの伝送損失をカットバック法により 求めた。 Aは損失が 0. 4dBZcm以下で伝送特性が良好なものを、 Bは損失が 0. 4 dBZcmを超え伝送特性が劣るものを示す。
[0114] コア部の隙間: Aはコア部である凸部と上部クラッド層との間に隙間がないものを、 B は隙間が発生したもの及び有機溶剤系組成物を用いた場合にぉ 、てはヮキ、泡を 発生したものを示す。
[0115] コア部形状の精度: Aはコア部が上部クラッド層により変形していないものを、 Bはコ ァ部が上部クラッド層により変形したものを示す。
[0116] コア部の被覆性: Aは上部クラッド層がコア部の凸部に十分な膜厚で被覆して 、る ものを、 Bは上部クラッド層がコア部の凸部に被覆された膜厚がやや薄いものを、 Cは 上部クラッド層がコア部の凸部に被覆された膜厚が薄いものを示す。
[0117] 作業性: Aは全体を通して光導波路の形成が簡単で容易なものを、 Bは全体を通し て光導波路の形成がやや複雑なものを、 Cは全体を通して光導波路の形成が複雑 で容易でないものを示す。
[0118] また、クラッド層及びコア部を形成した榭脂組成物力 得たフィルムサンプルの屈折 率を、ァタゴ社製多波長アッベ屈折率計「DR— M4」に、波長 850nmの干渉フィルタ 一をセットして、 23°Cにて測定した。この各屈折率値を用いて、前記式(1)により、比 屈折率差 (%)を算出した。コア部とクラッド層との比屈折率差は 0. 1%以上であった
[0119] 実施例 2 光導波路の製造
(1)下部クラッド層の形成
光硬化性ドライフィルム (D— 1)を、シリコン基板の表面上に、常圧熱ロール圧着法( 温度: 100°C)にて転写し、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照 射して光硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離して、厚さ 40 m の下部クラッド層を形成した。
[0120] (2)コア部の形成
次に、光硬化性ドライフィルム(D-2)を、上記下部クラッド層の上に、常圧熱ロール 圧着法 (温度: 100°C)にて転写した。次に、幅 30 mのライン状パターンを有するフ オトマスクを介して、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して 硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した。次に、紫外線照射し た榭脂組成物層を有する基板を、 1. 8重量%テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド水 溶液からなる現像液中に浸漬して、榭脂組成物層の未露光部を溶解させた後、乾燥 させた。このようにして幅 30 mのライン状パターンを有するコア部を形成した。
[0121] (3)上部クラッド層の形成
上記コア部及び下部クラッド層の上面に、光硬化性ドライフィルム (D - 1)を常圧熱 ロール圧着法(温度: 100°C)にて転写し、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外 線を 100秒間照射して光硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し て、厚さ 40 mの上部クラッド層を形成した。
[0122] 得られた光導波路について、上記方法により評価した結果、伝送損失は A、コア部 の隙間は A、コア部形状の精度は A、コア部の被覆性は A、作業性は Aであった。
[0123] また、コア部とクラッド層との比屈折率差は 0. 1%以上であった。
[0124] 比較例 1 光導波路の製造
(1)下部クラッド層の形成
光硬化性榭脂組成物(3)を、シリコン基板の表面上に、スピンコート法により塗布し 、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して、厚さ 40 mの下 部クラッド層を形成した。
[0125] (2)コア部の形成
次に、光硬化性ドライフィルム(D-3)を、上記下部クラッド層の上に、常圧熱ロール 圧着法 (温度: 100°C)にて転写した。次に、幅 30 mのライン状パターンを有するフ オトマスクを介して、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して 硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した。次に、紫外線照射し た榭脂組成物層を有する基板を、 1. 8重量%テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド水 溶液からなる現像液中に浸漬して、榭脂組成物層の未露光部を溶解させた後、乾燥 させた。このようにして幅 30 mのライン状パターンを有するコア部を形成した。
[0126] (3)上部クラッド層の形成 上記コア部及び下部クラッド層の上面に、光硬化性榭脂組成物(3)をスピンコート 法により塗布し、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して、厚 さ 40 μ mの上部クラッド層を形成した。
[0127] 得られた光導波路について、上記方法により評価した結果、伝送損失は A、コア部 の隙間は B、コア部形状の精度は B、コア部の被覆性は C、作業性は Bであった。
[0128] 製造例 7 光硬化性榭脂組成物 (4)の製造
メチルメタタリレート 40g、スチレン 20g、ブチルアタリレート 20g及びアクリル酸 20g を、 110°Cでラジカル反応させて、アクリル榭脂 (榭脂酸価 155mgKOH/g)を得た 。次に、この榭脂に、グリシジルメタタリレート 24g、ノ、イドロキノン 0. 12g及びテトラエ チルアンモ -ゥムブロマイド 0. 6gを加えて、空気を吹き込みながら 110°Cで 5時間反 応させて、光硬化性榭脂 (製造例 1で得たのと同じ光硬化性榭脂)を得た。次に、該 光硬化性榭脂(固形分) 124g、アミノアルキルフエノン系重合開始剤(チバスぺシャリ ティケミカルズ社製、商品名「ィルガキュア 907」) 3g、ェピコート EP— 828EL (ジャパ ンエポキシレジン株式会社製、商品名) 20g及び酢酸ェチル 400gを混合して、光硬 化性榭脂組成物 (4)を得た。
[0129] 製造例 8 光硬化性榭脂組成物(5)の製造
製造例 2で得たのと同じ光硬化性榭脂(固形分) 124g、アミノアルキルフエノン系重 合開始剤(チバスぺシャリティケミカルズ社製、商品名「ィルガキュア 907」) 3g、ェピ コート EP—828EL (ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名) 20g及び酢酸ェチ ル 400gを混合して、光硬化性榭脂組成物(5)を得た。
[0130] 製造例 9 光硬化性榭脂組成物 (6)の製造
製造例 3で得たのと同じ光硬化性榭脂(固形分) 124g、アミノアルキルフエノン系重 合開始剤(チバスぺシャリティケミカルズ社製、商品名「ィルガキュア 907」) 3g、ェピ コート EP—828EL (ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名) 20g及び酢酸ェチ ル 400gを混合して、光硬化性榭脂組成物(6)を得た。
[0131] 製造例 10 光硬化性ドライフィルム (D— 4)の製造
光硬化性榭脂組成物 (4)を、ポリエチレンテレフタレートフィルム (膜厚 25 m)上 に、ナイフエッジコーターで塗布した後、 80°Cで 30分乾燥して、光硬化性ドライフィ ルム(D— 4)を得た。
[0132] 製造例 11 光硬化性ドライフィルム (D— 5)の製造
光硬化性榭脂組成物(5)を、ポリエチレンテレフタレートフィルム (膜厚 25 m)上 に、ナイフエッジコーターで塗布した後、 80°Cで 30分乾燥して、光硬化性ドライフィ ルム(D— 5)を得た。
[0133] 製造例 12 光硬化性ドライフィルム (D— 6)の製造
製造例 3にお!/、て、水添ビスフエノール Aジグリシジルエーテルに替えてビスフエノ ール Aジグリシジルエーテルを用いた以外は、製造例 3と同様にして光硬化性榭脂を 得た。次に、該光硬化性榭脂(固形分) 124g、アミノアルキルフエノン系重合開始剤( チバスべシャリティケミカルズ社製、商品名「ィルガキュア 907」) 3g、ェピコート EP— 8 28EL (ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名) 20g及び酢酸ェチル 400gを 混合して、光硬化性榭脂組成物を得た。該組成物を、ポリエチレンテレフタレートフィ ルム(膜厚 25 μ m)上に、ナイフエッジコーターで塗布した後、 80°Cで 30分乾燥して 、光硬化性ドライフィルム (D— 6)を得た。
[0134] 実施例 3 光導波路の製造
(1)下部クラッド層の形成
光硬化性榭脂組成物 (4)を、シリコン基板の表面上に、スピンコート法により塗布し 、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して、厚さ 40 mの下 部クラッド層を形成した。次いで、 150°Cで 60分間加熱して熱硬化させた。
[0135] (2)コア部の形成
次に、光硬化性榭脂組成物(5)を、上記下部クラッド層の上に、スピンコート法によ り塗布し、 80°Cで 30分間乾燥させた。次に、幅 30 mのライン状パターンを有する フォトマスクを介して、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射し て硬化させた。次に、紫外線照射した榭脂組成物層を有する基板を 1. 8重量%テト ラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド水溶液カゝらなる現像液中に浸漬して、榭脂組成物 層の未露光部を溶解させた後、乾燥させた。このようにして幅 30 /z mのライン状バタ ーンを有するコア部を形成した。次いで、 150°Cで 60分間加熱して熱硬化させた。
[0136] (3)上部クラッド層の形成 上記コア部及び下部クラッド層の上面に、光硬化性榭脂組成物 (4)をスピンコート 法により塗布し、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して、厚 さ 40 mの上部クラッド層を形成した。次いで、 150°Cで 60分間加熱して熱硬化さ せた。
[0137] 得られた光導波路について、上記方法により評価した結果、伝送損失は A、コア部 の隙間は A、コア部形状の精度は A、コア部の被覆性は B、作業性は Bであった。
[0138] また、コア部とクラッド層との比屈折率差は 0. 1%以上であった。
[0139] 実施例 4 光導波路の製造
(1)下部クラッド層の形成
光硬化性ドライフィルム (D— 4)を、シリコン基板の表面上に、常圧熱ロール圧着法 ( 温度: 100°C)にて転写し、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照 射して光硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離して、厚さ 40 m の下部クラッド層を形成した。次いで、 150°Cで 60分間加熱して熱硬化させた。
[0140] (2)コア部の形成
次に、光硬化性ドライフィルム(D-5)を、上記下部クラッド層の上に、常圧熱ロール 圧着法 (温度: 100°C)にて転写した。次に、幅 30 mのライン状パターンを有するフ オトマスクを介して、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して 硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した。次に、紫外線照射し た榭脂組成物層を有する基板を、 1. 8重量%テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド水 溶液からなる現像液中に浸漬して、榭脂組成物層の未露光部を溶解させた後、乾燥 させた。このようにして幅 30 mのライン状パターンを有するコア部を形成した。次い で、 150°Cで 60分間加熱して熱硬化させた。
[0141] (3)上部クラッド層の形成
上記コア部及び下部クラッド層の上面に、光硬化性ドライフィルム (D - 4)を常圧熱 ロール圧着法(温度: 100°C)にて転写し、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外 線を 100秒間照射して光硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し て、厚さ 40 mの上部クラッド層を形成した。次いで、 150°Cで 60分間加熱して熱硬 化させた。 [0142] 得られた光導波路について、上記方法により評価した結果、伝送損失は A、コア部 の隙間は A、コア部形状の精度は A、コア部の被覆性は A、作業性は Aであった。
[0143] また、コア部とクラッド層との比屈折率差は 0. 1%以上であった。
[0144] 比較例 2 光導波路の製造
(1)下部クラッド層の形成
光硬化性榭脂組成物(6)を、シリコン基板の表面上に、スピンコート法により塗布し 、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して、厚さ 40 mの下 部クラッド層を形成した。次いで、 150°Cで 60分間加熱して熱硬化させた。
[0145] (2)コア部の形成
次に、光硬化性ドライフィルム(D-6)を、上記下部クラッド層の上に、常圧熱ロール 圧着法 (温度: 100°C)にて転写した。次に、幅 30 mのライン状パターンを有するフ オトマスクを介して、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して 硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した。次に、紫外線照射し た榭脂組成物層を有する基板を、 1. 8重量%テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド水 溶液からなる現像液中に浸漬して、榭脂組成物層の未露光部を溶解させた後、乾燥 させた。このようにして幅 30 mのライン状パターンを有するコア部を形成した。次い で、 150°Cで 60分間加熱して熱硬化させた。
[0146] (3)上部クラッド層の形成
上記コア部及び下部クラッド層の上面に、光硬化性榭脂組成物(6)をスピンコート 法により塗布し、波長 365nm、照度 lOmWZcm2の紫外線を 100秒間照射して、厚 さ 40 mの上部クラッド層を形成した。次いで、 150°Cで 60分間加熱して熱硬化さ せた。
[0147] 得られた光導波路について、上記方法により評価した結果、伝送損失は A、コア部 の隙間は B、コア部形状の精度は B、コア部の被覆性は C、作業性は Bであった。

Claims

請求の範囲
[1] カルボキシル基含有榭脂 (a)とエポキシ基含有不飽和化合物 (b)とを反応させて得 られるカルボキシル基含有不飽和榭脂 (A)、及び溶媒 (B)を含有してなる光導波路 形成用光硬化性榭脂組成物。
[2] 更に、光ラジカル重合開始剤を含有する請求項 1に記載の光導波路形成用光硬 化性榭脂組成物。
[3] 請求項 1に記載の光導波路形成用光硬化性榭脂組成物によって形成される光導 波路形成用光硬化性ドライフィルム。
[4] 下部クラッド層 (I)、コア部(II)及び上部クラッド層 (III)で構成される光導波路であつ て、これらの構成要素のうちの少なくとも 1つが請求項 1に記載の光導波路形成用光 硬化性榭脂組成物で形成されてなる光導波路。
[5] 下部クラッド層 (I)、コア部(II)及び上部クラッド層 (III)で構成される光導波路であつ て、これらの構成要素のうちの少なくとも 1つが請求項 3に記載の光導波路形成用光 硬化性ドライフィルムで形成されてなる光導波路。
PCT/JP2005/003214 2004-02-25 2005-02-25 光導波路形成用光硬化性樹脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドライフィルム及び光導波路 WO2005081026A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/588,796 US20070212013A1 (en) 2004-02-25 2005-02-25 Photocurable Resin Composition for Forming Optical Waveguide, Photocurable Dry Film for Forming Optical Waveguide, and Optical Waveguide
JP2006510330A JPWO2005081026A1 (ja) 2004-02-25 2005-02-25 光導波路形成用光硬化性樹脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドライフィルム及び光導波路

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004049827 2004-02-25
JP2004-049827 2004-02-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005081026A1 true WO2005081026A1 (ja) 2005-09-01

Family

ID=34879563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/003214 WO2005081026A1 (ja) 2004-02-25 2005-02-25 光導波路形成用光硬化性樹脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドライフィルム及び光導波路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070212013A1 (ja)
JP (1) JPWO2005081026A1 (ja)
CN (1) CN100507622C (ja)
WO (1) WO2005081026A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007122023A (ja) * 2005-09-29 2007-05-17 Jsr Corp 光導波路用感光性樹脂組成物、光導波路及びその製造方法
JP2014102348A (ja) * 2012-11-19 2014-06-05 Nitto Denko Corp 光導波路形成用樹脂組成物およびそれを用いた光導波路ならびに光伝送用フレキシブルプリント基板、およびその光導波路の製法
JPWO2021246251A1 (ja) * 2020-06-02 2021-12-09

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101528781B (zh) * 2006-11-10 2012-05-16 东丽株式会社 光波导用组合物糊和使用其的光波导
JP6180077B2 (ja) * 2012-03-23 2017-08-16 関西ペイント株式会社 活性エネルギー線硬化性組成物及び塗装フィルム
JP7007792B2 (ja) * 2015-09-30 2022-01-25 太陽インキ製造株式会社 硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物およびプリント配線板

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03223759A (ja) * 1989-12-28 1991-10-02 Kansai Paint Co Ltd 感光性組成物
JPH09127693A (ja) * 1995-11-07 1997-05-16 Kansai Paint Co Ltd 水系感光性着色組成物及びカラーフィルタの製造方法
JPH11288088A (ja) * 1998-02-09 1999-10-19 Kansai Paint Co Ltd 可視光レ―ザ―硬化性組成物
JP2000063451A (ja) * 1998-08-24 2000-02-29 Kansai Paint Co Ltd 光重合性組成物、ネガ型感光性レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP2000137325A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Kansai Paint Co Ltd 有機溶剤型感光性レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP2000171972A (ja) * 1998-12-04 2000-06-23 Kansai Paint Co Ltd 液状感光性組成物、水系感光性組成物及びそれらの組成物を使用したパターン形成方法
JP2003149475A (ja) * 2001-11-13 2003-05-21 Nippon Kayaku Co Ltd 光導波路用樹脂組成物及びその硬化物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3134037B2 (ja) * 1995-01-13 2001-02-13 太陽インキ製造株式会社 メラミンの有機酸塩を用いた熱硬化性もしくは光硬化性・熱硬化性コーティング組成物
US5853957A (en) * 1995-05-08 1998-12-29 Tamura Kaken Co., Ltd Photosensitive resin compositions, cured films thereof, and circuit boards
US6583198B2 (en) * 1997-11-28 2003-06-24 Hitachi Chemical Company, Ltd. Photo curable resin composition and photosensitive element
EP1350814A4 (en) * 2000-12-11 2007-09-19 Jsr Corp RADIATION SENSITIVE COMPOSITION, VARIABLE REFRACTION INDEX AND METHOD OF ALTERING REFRACTIVE INDEX
US6610219B2 (en) * 2001-02-06 2003-08-26 Battelle Memorial Institute Functional materials for use in optical systems
JP4448705B2 (ja) * 2004-02-05 2010-04-14 富士フイルム株式会社 感光性組成物及び該感光性組成物を用いたパターン形成方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03223759A (ja) * 1989-12-28 1991-10-02 Kansai Paint Co Ltd 感光性組成物
JPH09127693A (ja) * 1995-11-07 1997-05-16 Kansai Paint Co Ltd 水系感光性着色組成物及びカラーフィルタの製造方法
JPH11288088A (ja) * 1998-02-09 1999-10-19 Kansai Paint Co Ltd 可視光レ―ザ―硬化性組成物
JP2000063451A (ja) * 1998-08-24 2000-02-29 Kansai Paint Co Ltd 光重合性組成物、ネガ型感光性レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP2000137325A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Kansai Paint Co Ltd 有機溶剤型感光性レジスト組成物及びレジストパターン形成方法
JP2000171972A (ja) * 1998-12-04 2000-06-23 Kansai Paint Co Ltd 液状感光性組成物、水系感光性組成物及びそれらの組成物を使用したパターン形成方法
JP2003149475A (ja) * 2001-11-13 2003-05-21 Nippon Kayaku Co Ltd 光導波路用樹脂組成物及びその硬化物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007122023A (ja) * 2005-09-29 2007-05-17 Jsr Corp 光導波路用感光性樹脂組成物、光導波路及びその製造方法
JP2014102348A (ja) * 2012-11-19 2014-06-05 Nitto Denko Corp 光導波路形成用樹脂組成物およびそれを用いた光導波路ならびに光伝送用フレキシブルプリント基板、およびその光導波路の製法
JPWO2021246251A1 (ja) * 2020-06-02 2021-12-09

Also Published As

Publication number Publication date
CN100507622C (zh) 2009-07-01
CN1926457A (zh) 2007-03-07
JPWO2005081026A1 (ja) 2008-03-06
US20070212013A1 (en) 2007-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105384911B (zh) 反应性环氧羧酸酯化合物及含有该化合物的树脂组合物以及该树脂组合物的硬化物
JP5027357B2 (ja) 光硬化性熱硬化性樹脂組成物及びプリント配線板
WO2005080458A1 (ja) 光導波路用硬化性樹脂組成物、光導波路用硬化性ドライフィルム、光導波路及び光導波路用コア部分の形成方法
WO2007111336A1 (ja) 光硬化性・熱硬化性樹脂組成物及びその硬化物並びにそれを用いて得られるプリント配線板
JP6150178B2 (ja) 光導波路および光導波路作製用のドライフィルム
WO2005081026A1 (ja) 光導波路形成用光硬化性樹脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドライフィルム及び光導波路
WO2008059670A1 (fr) Composition de résine photodurcissable/thermodurcissable, object durci et plaque de câblage imprimée
CN113302222B (zh) 可阳离子固化的组合物和使用该组合物接合、浇注和涂覆基材的方法
JPH11258798A (ja) ネガ型感光性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法
TW201441273A (zh) 反應性環氧羧酸酯化合物的製造方法、樹脂組成物及其硬化物、物品
KR100807697B1 (ko) 광도파로 형성용 광경화성 수지 조성물, 광도파로 형성용광경화성 드라이 필름 및 광도파로
JP2007161878A (ja) ポリカルボン酸樹脂、感光性樹脂組成物及びその硬化物
WO2008059935A1 (fr) Composition de résine photodurcissable/thermodurcissable, produit durci et planche de câblage imprimé
JP4309225B2 (ja) 硬化性組成物、その硬化物及びそれを用いたプリント配線板
JP2001033960A (ja) フォトレジスト用感光性樹脂組成物及びレジストパターン形成方法
KR20070069048A (ko) 활성 에너지선 경화형 수지 조성물 및 레지스트 패턴 형성방법
WO2004095093A1 (ja) 光導波路、光電気混載基板および該光電気混載基板の製造方法
KR100776363B1 (ko) 광 도파로 형성용 광경화성 수지 조성물, 광 도파로 형성용 광경화성 드라이 필름 및 광 도파로
JP4471149B2 (ja) 感光性樹脂組成物及びその硬化物の製造法
JP2963069B2 (ja) ソルダーフォトレジストインキ組成物
JP2006307020A (ja) 酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂組成物
JP4882271B2 (ja) レジストインキ用樹脂組成物
JP2003277480A (ja) 硬化性樹脂組成物及びそれを用いたプリント配線板
JPH0940745A (ja) 樹脂組成物、ソルダーレジスト樹脂組成物及びこれらの硬化物
JP2007199695A (ja) 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物及びレジストパターン形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006510330

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10588796

Country of ref document: US

Ref document number: 2007212013

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580006143.2

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020067018763

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020067018763

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10588796

Country of ref document: US