WO2008056639A1 - Composition de pâte pour guide d'ondes optiques et guide d'ondes optiques utilisant celle-ci - Google Patents

Composition de pâte pour guide d'ondes optiques et guide d'ondes optiques utilisant celle-ci Download PDF

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WO2008056639A1
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Yoichi Shinba
Hiroyuki Niwa
Yoshiko Tatsuta
Koichi Fujimaru
Toshihisa Nonaka
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Toray Industries, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to a paste composition for an optical waveguide. More specifically, the present invention relates to an optical waveguide paste composition in which barium sulfate particles are dispersed in an organic material, and an optical waveguide using the same.
  • a paste composition in which inorganic particles are dispersed in an organic substance such as a resin, and a cured product obtained by curing the paste composition include a coating material for printing, a lubricant, a cosmetic, an adhesive, a release agent, Alternatively, it is widely used as a constituent material for displays and mounting substrates.
  • thermo-mechanical properties, electromagnetic properties, optical properties, etc. cannot be obtained with resin alone! / In such cases, the content can be reduced to reduce production costs.
  • inorganic particles to be dispersed have a particle size as small as several tens to several nanometers. Attempts are being made in each technical field.
  • inorganic particles with a particle diameter of several tens to several nanometers are used as resin to suppress changes in the refractive index and dimensions of the optical waveguide material due to temperature and to ensure the light transmission of the material. Technology to disperse them is being studied.
  • inorganic particles As one method of dispersing inorganic particles in a resin, there is a method of first producing a dispersion in which inorganic particles are well dispersed in an organic solvent, and then mixing the dispersion and the resin.
  • Commercially available inorganic particles with an average particle size of several tens to several nanometers are powder-like particles with an average particle size of several tens of micrometers (primary particles) moderately aggregated (primary particles) ( Often provided as secondary particles). Therefore, in order to produce a dispersion of inorganic particles having an average particle size of several tens to several nanometers, agglomeration of these secondary particles in an organic solvent is loosened to produce a dispersion in which primary particles are stably dispersed.
  • the average particle diameter of the primary particles is smaller than 50 nm! /, The surface area relative to the particle volume Since the ratio is very large, the frequency of once re-aggregating particles is increased, and the power to advance dispersion is difficult.
  • an organic substance called a dispersant having a functional group at the terminal is added, the functional group of the dispersant is coordinated on the surface of the inorganic particles, and the primary particles are prevented from approaching each other.
  • a method for suppressing re-aggregation of particles and improving dispersibility is disclosed. As an example of these
  • a nickel colloid solution containing nickel colloid particles having an average particle diameter of 20 to 40 nm, a nonpolar polymer pigment dispersant and an organic solvent has been proposed.
  • Patent Document 1 A nickel colloid solution containing nickel colloid particles having an average particle diameter of 20 to 40 nm, a nonpolar polymer pigment dispersant and an organic solvent has been proposed.
  • Patent Document 2 A nickel colloid solution containing nickel colloid particles having an average particle diameter of 20 to 40 nm, a nonpolar polymer pigment dispersant and an organic solvent has been proposed.
  • Patent Document 1 A nickel colloid solution containing nickel colloid particles having an average particle diameter of 20 to 40 nm, a nonpolar polymer pigment dispersant and an organic solvent has been proposed.
  • Patent Document 2 A method of dispersing barium sulfate particles in an organic solvent using a dispersant.
  • a paste composition is produced by mixing a dispersion of inorganic particles using a conventionally known dispersant and a resin, followed by curing the lever to obtain a cured product in which inorganic particles are dispersed.
  • the resin curing reaction by light irradiation or heating may be insufficient as compared with the case where inorganic particles are not used. For this reason, the thermomechanical characteristics of the obtained cured product may be deteriorated.
  • the composition elutes during development due to insufficient curing of the exposed area, resulting in a pattern shape. May become unclear, or the solubility of unexposed areas may be low, resulting in a paste composition residue during development. Therefore, the optical propagation loss of an optical waveguide manufactured by a photolithography method may increase.
  • the dispersibility of pigments depends on whether the pigments used are organic or inorganic, and even if the same inorganic pigments are not the same, for example, with the barium sulfate particles.
  • the surface potential and surface smoothness of alumina particles differ greatly, so that the additive power that has the effect of increasing the dispersibility of one side may reduce the dispersibility of the other.
  • Patent Document 3 only describes that an inorganic pigment may be used, and as described above, a specific disclosure of the type of inorganic pigment that affects dispersibility has been made. Not in.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-124237 (Claims, Examples)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-106708 (Page 18)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-146992 (Page 2)
  • An object of the present invention is to provide a paste composition for an optical waveguide that can be reliably cured and has excellent developability in view of the problems of the conventional technology.
  • the present invention provides (A) barium sulfate particles having an average particle diameter of 1 nm to 50 nm, (B) a compound having a polymerizable group and a carboxyl group, or a phosphate compound having a polymerizable group, and (C) An optical waveguide paste composition containing an organic solvent. Further, the present invention is an optical waveguide obtained by curing the optical waveguide paste composition.
  • the optical waveguide paste composition of the present invention is capable of being reliably cured by light irradiation or heating.
  • the curability of the exposed area and the developability of the unexposed area are extremely good.
  • the optical waveguide paste composition of the present invention (hereinafter referred to as the paste composition) comprises (A) barium sulfate particles, (B) a compound having a polymerizable group and a carboxyl group, or a polymerizable group. And (C) an organic solvent.
  • a compound having a polymerizable group and a carboxyl group, or a phosphate ester compound having a polymerizable group is referred to as “compound A”.
  • compound A has a function of dispersing barium sulfate particles.
  • Compound A covers the surface of the barium sulfate particles by the interaction of the carboxyl group or phosphate bond site in compound A with the barium sulfate particles. Then, the polymerizable group of Compound A covering the surface of the barium sulfate particles faces the outside of the barium sulfate particles, and has an affinity with the organic solvent and other compounds in the paste composition to stably disperse the barium sulfate particles. it is conceivable that.
  • the polymerizable group in the compound A is an organic group that can be polymerized by light or heat by a polyaddition reaction or a radical reaction.
  • a polyaddition reaction or a radical reaction is an organic group that can be polymerized by light or heat by a polyaddition reaction or a radical reaction.
  • the compound A itself is polymerized by light or heat to become a matrix resin in the cured product. Therefore, Compound A used in the present invention has both a function as a dispersant for barium sulfate particles and a function as a matrix resin.
  • barium sulfate is dispersed in a resin having a polymerizable group for forming a matrix with a dispersant having no polymerizable group, the barium sulfate particles move when the matrix resin is polymerized. It is conceivable that the dispersibility decreases due to gathering.
  • the paste composition of the present invention since compound A is polymerized in a state where the barium sulfate particles are captured, the dispersibility of the barium sulfate particles can be kept good even in the cured product. For this reason, the light transmittance and surface flatness of the cured product are improved.
  • patterning can be performed by a photolithography method by curing compound A in the paste composition with light.
  • compound A since compound A is polymerized in the exposed area in the state of capturing the norlium sulfate particles, a strong network is formed starting from the barium sulfate particles, and swelling of the exposed area during development can be suppressed. A clear pattern shape can be realized.
  • the polymerizable group of compound A is preferably one having good affinity with an organic solvent or other compound contained in the paste composition for the purpose of satisfactorily dispersing the barium sulfate particles.
  • this Examples thereof include a bur group, an acrylate group, a methacrylate group, an epoxy acrylate group, an epoxy methacrylate group, and an epoxy group.
  • Compound A has a carboxyl group together with the polymerizable group.
  • carboxyl group of Compound A interacts with the barium sulfate particles
  • Compound A covers the surface of the barium sulfate particles, and the barium sulfate particles can be dispersed.
  • compound A in the paste composition of the present invention is cured by light and subjected to pattern caloe by a photolithography method, since compound A has a highly polar carboxyl group, elution into the developer is quick, Residues during development in unexposed areas can be reduced.
  • the compound A used in the present invention is preferably a compound represented by the following general formula (1).
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents the following general formula (2)
  • n and m are integers of;! To 3, respectively.
  • the polymerizable group in the general formula (1) is an acrylate group when R 1 is a hydrogen atom, and is a metatalyl group when R 1 is a cate group.
  • the attalylate group or the metatalylate group has an unsaturated bond and can be radically polymerized by light irradiation or heating.
  • radical polymerization is performed by light, a wiring pattern or the like can be formed by applying a photolithography method in which light is irradiated through a photomask.
  • An acrylate group in which R 1 is a hydrogen atom is preferable because the polymerizability is better.
  • n and m are small in number, and the number of polymerizable groups and carboxyl groups per unit weight increases. Dispersibility of barium acid particles is improved. On the other hand, when the number of n and m is large, the effect of steric hindrance when the compound A is coordinated to the barium sulfate particles is increased, so that dispersibility is improved. Therefore, n and m are preferably ethylene groups having 2 carbon atoms.
  • a compound in which R 1 is a hydrogen atom and R 2 is a divalent group represented by the general formula (4) is preferable.
  • the reason force n is more preferably 2.
  • the polymerizability and developability become better.
  • the dispersibility of the barium sulfate particles becomes better, and the average particle diameter of the dispersed barium sulfate can be further reduced, so that the light transmittance of the cured product obtained from the paste composition is improved. For this reason, an optical waveguide with small optical propagation loss can be obtained.
  • Specific examples of the compound A represented by the general formula (1) used in the present invention include "HOA-MS” (trade name, R 1 in the general formula (1) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Is a hydrogen atom, is represented by the general formula (2), and n and m are both 2.), “HOA—HH” (trade name, R 1 in the general formula (1) is hydrogen An atom, R 2 is represented by the general formula (3), and n is 2.) “HOA—MPL” (trade name, R 1 in the general formula (1) is a hydrogen atom R 2 is represented by the general formula (4), and n is 2.).
  • R 3 to R 5 represent a monovalent group or a hydrogen atom represented by any of the following general formulas (6) to (; 10), and R 3 to R 5 are It can be the same or different. However, not all of R 3 to R 5 are hydrogen atoms.
  • R 6 to R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • R iU ⁇ R I is a divalent group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 2 carbon atoms.
  • R 12 is a divalent group having carbon atoms having a hydroxyl group;! To 10 and preferably an organic group represented by the following general formulas (13) to (; 15).
  • any force IT ⁇ R 5, 2 one but any force Ah Berlin monoester force R 3 to R 5 a hydrogen atom, with one of a hydrogen atom
  • phosphoric acid diesters because it improves the dispersibility of the barium sulfate particles.
  • phosphoric acid diester is preferable to phosphoric acid triesters in which any of R 3 to R 5 does not contain a hydrogen atom because the dispersibility of the barium sulfate particles is improved.
  • the monovalent group represented by the general formulas (6) to (9) has an attalylate group or a metatalylate group, and radical polymerization can be performed by light irradiation or heating.
  • the monovalent group represented by the general formula (10) can be ionically polymerized by light irradiation or heating.
  • the direction force of the acrylate group in which R 6 to R 9 are hydrogen atoms is preferred because the polymerizability becomes better.
  • the number of carbons in R 1Q to R 12 in the general formulas (8) to (; 10) is small! /, And the number of polymerizable groups and phosphate ester binding sites per unit weight is More polymerizability due to increase And the dispersibility of the barium sulfate particles is improved. Further, when the number of carbon atoms in R 1Q to R 12 is large, the effect of causing steric hindrance when the compound A is coordinated to the barium sulfate particles is increased, so that dispersibility is improved. Therefore, the number of carbon atoms in R 1Q to R 12 is preferably 1 to 4.
  • R 3 to R 5 is a monovalent group represented by the general formula (8). More preferably, R 1 () is a divalent hydrocarbon group having a carbon number; In addition, at least one of R 3 to R 5 in the general formula (5) is a monovalent group represented by the general formula (9), and R 12 in the general formula (9) is a carbon number having a hydroxyl group. A divalent hydrocarbon group of ⁇ 3 is preferred.
  • Specific examples of the compound A represented by the general formula (5) used in the present invention include “Light Atarylate P-1A” (trade name, phosphoric acid having an acrylate group) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Monoester), "Light Ester P-1M” (trade name, phosphoric monoester having a metatalylate group), “Light Ester P-2M” (trade name, phosphoric acid having a metatalylate group) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Diester) and RDX63182 (a phosphoric diester having an epoxy acrylate group) manufactured by Daicel-Cytec.
  • Compound A used in the present invention may be used singly or in combination.
  • the cured product obtained from the paste composition of the present invention has a slight change in physical properties with respect to temperature, and for example, the rate of change in refractive index with temperature and the coefficient of linear expansion are small.
  • a dispersant that increases the dispersibility of inorganic particles inhibits the curing reaction of the resin in the paste composition, and increases the rate of change in the refractive index and the coefficient of linear expansion due to the temperature of the cured product obtained from the paste composition.
  • the properties of the cured product may be deteriorated. For this reason, it was considered preferable to make the content of the dispersant as small as possible.
  • the compound A itself which also contributes to the dispersibility of the barium sulfate particles, is polymerized and cured, or participates in polymerization with the resin described later, so that the refractive index change rate and the linear expansion coefficient are increased by temperature Degradation of properties of cured products such as
  • the paste composition of the present invention may contain a resin that forms a matrix in addition to the ability of the compound A to polymerize to form a matrix in the cured product.
  • Resins used at this time include polyamic acid, bull resin, norbornene resin, and epoxy resin.
  • Thermosetting type or UV with polymerizable groups such as fat, acrylate resin, metal acrylate resin, epoxy acrylate resin, epoxy metal acrylate resin, cyanate resin, bismaleimide-triazine resin, benzocyclobutene resin, siloxane resin Examples include curable resins.
  • thermoplastic resins such as aramid resin, polystyrene, polyetherimide, polyphenylene ether, and thermoplastic polyimide can be used. These resins may be used alone, or plural kinds may be used in an appropriate ratio.
  • resins having a polymerizable group such as thermosetting resins and UV curable resins are preferable.
  • resins having a polymerizable group such as thermosetting resins and UV curable resins are preferable.
  • a cured product obtained from the paste composition is used as an optical waveguide material that requires light transmission
  • epoxy resin, acrylate resin, metal acrylate resin, epoxy acrylate resin, epoxy metal acrylate resin, siloxane Resins are preferably used.
  • the polymerizable groups possessed by the thermosetting resin or UV curable resin may be polymerized with each other, and a certain group may be polymerized with the polymerizable group possessed by these resins and the compound A.
  • the group may be polymerized.
  • the polymer formed in the cured product of the present invention includes (a) a polymer composed of compound A, (b) a polymer composed of compound A and a resin, or (c) a polymer composed solely of a resin and V.
  • polymers There are various types of polymers, and they have no-sulfate particles that are dispersed in these polymers. Unless otherwise specified, the above polymers (a) to (c) present in the cured product obtained from the paste composition are simply referred to as “polymers”.
  • the polymer in the cured product obtained from the paste composition is as described in (a) to (c) above. /, It may be one aspect or a mixture of these.
  • the polymerizable group of compound A is an acrylate group and the polymerizable group of the resin is also an acrylate salt
  • a large amount of compound A exists in the vicinity of the barium sulfate particles.
  • the polymer (b) is present in the middle region.
  • a paste composition containing a compound A in which the polymerizable group is an acrylate group and a resin in which the polymerizable group is an epoxy group From the product, a cured product comprising the polymer (a) and the polymer (c) can be produced.
  • a compound A in which the polymerizable group is an acrylate group, a resin in which the polymerizable group is an epoxy acrylate group, and a resin in which the polymerizable group is an epoxy group are used. Then, these three components can be copolymerized to obtain the polymer (b).
  • the refractive index of the polymer in the cured product of the present invention is close to that of the barium sulfate particles, the light transmittance of the cured product is increased because the Rayleigh scattering of light incident on the cured product is small. Therefore, when optical transparency is required like an optical material, it is preferable to set the type and mixing ratio of compound A and resin so as to obtain a polymer having a desired refractive index. Since the refractive index of barium sulfate is 1.6, it is preferable that the obtained polymer has a refractive index close to 1.6 in order to increase light transmittance. More preferably, the refractive index of the polymer is also 1 Is to be six.
  • the refractive index of the obtained polymer is close to 1.6 so that each material has a different refractive index. It is preferable to determine the type and mixing amount. However, when a plurality of substances having different refractive indexes are mixed to form a polymer having a certain refractive index, a polymer having a smaller refractive index variation is obtained when the refractive index of each substance is closer to the target refractive index. Is preferable because it can be easily obtained.
  • the refractive index of the compound A exemplified above is 1.46 for “HOA—MS”, 1.48 for “HOA—HH”, and 1 ⁇ 52 for “HOA—MPL”.
  • “Light Attarate P-1A” is 1 ⁇ 47, “Light Estenore P—1M” force 1.47, “Light Estenore P—2M” force 1.47, RDX63182 force 1.54.
  • the use of "HOA-MPL" or RDX63182 which has a refractive index close to that of barium sulfate, makes it possible to improve the light transmittance of the cured product, which also provides paste composition strength. .
  • thermosetting resin or UV curable resin has a polymerizable group.
  • a polymerizable group Is preferably an epoxy group, an acrylate group, a methacrylate group, an epoxy acrylate group, an epoxy methacrylate group, and the like.
  • an epoxy resin or the like is cationically polymerized, the cationic active species is adsorbed on the barium sulfate particles, and the polymerization reaction is slow. Therefore, attalylate resin, metatalylate resin suitable for radical polymerization, An epoxy acrylate resin and an epoxy methacrylate resin are preferable.
  • optical wiring material those having a refractive index close to that of the barium sulfate particles as described above are preferred.
  • an acrylate resin represented by the following formula (11) (refractive index: 1.55), or An epoxy acrylate resin represented by the formula (12) (refractive index: 1.56) is exemplified.
  • selecting a resin represented by the following formula (11) as the resin is preferable because it can reduce the residue of unexposed areas during development. ! /
  • a resin represented by the following formula (12) is selected as the resin, the temperature dependency of the refractive index of the cured product obtained from the paste composition and the linear expansion coefficient can be reduced, which is preferable.
  • the content of Compound A is preferably 5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the barium sulfate particles.
  • the content of compound A with respect to the sodium sulfate particles is 5 parts by weight or more, the dispersibility of the barium sulfate particles is improved. Since the dispersion particle size of the barium sulfate particles can be increased, the light transmittance of the cured product obtained from the paste composition of the present invention is improved. For this reason, an optical waveguide with small optical propagation loss can be obtained.
  • the preferable content of the compound A with respect to the entire paste composition is that the polymer obtained by curing consists of only the compound A, or the compound A and the resin. It depends on.
  • the content of the compound ⁇ is not particularly limited, but the organic solvent in the paste composition, etc. It is preferably 20% by weight or more and 70% by weight or less based on the solid components excluding volatile components.
  • the content of Compound A is 20% by weight or more based on solid components excluding volatile components such as organic solvents in the paste composition, the resulting cured product has crack resistance and adhesion to the substrate.
  • the content of Compound A is 30% by weight or more based on solid components excluding volatile components such as organic solvents in the paste composition, these effects are further enhanced and further preferred.
  • the content of Compound A is 70% by weight or less based on the solid components excluding volatile components such as organic solvents in the paste composition, the refractive index change rate and linear expansion rate depending on the temperature of the resulting cured product Can be made smaller. It is more preferable that the content of Compound A is 50% by weight or less based on the solid component excluding volatile components such as an organic solvent in the paste composition because these effects are further enhanced.
  • the compound A and the resin are used with respect to the solid component excluding volatile components such as an organic solvent in the paste composition.
  • the total content of is preferably 20% by weight or more, more preferably 30% by weight or more.
  • the sum of the content of Compound A and the resin is preferably 70% by weight or less and more preferably 50% by weight or less with respect to the solid components excluding volatile components such as organic solvents in the paste composition. This range is preferred! /, For the same reason as in the above aspect (a).
  • the mixing ratio of compound ⁇ and resin should be set arbitrarily according to the composition ratio of the polymer of compound A and resin to be produced.
  • the content of S the compound A is 1% by weight or more with respect to the barium sulfate particles, the dispersibility of the barium sulfate particles is preferably increased.
  • a resin having a polymerizable group it is preferable to set the mixing ratio in consideration of the polymerization characteristics of Compound A and the resin. That is, (M) a compound A and a resin having a polymerizable group are each polymerized alone, and (b2) a resin having a polymerizable group starting from one compound A is polymerized in a chain form (b3 ) When the compound A and the resin having a polymerizable group are alternately polymerized, the mixing ratio of the compound A and the resin having a polymerizable group is different.
  • the number of both polymerizable groups is the same. .
  • the paste composition of the present invention may contain a polymerization accelerator that generates active species such as a radiocanol cation and an anion in order to accelerate the polymerization of the compound A and the resin.
  • Some polymerization accelerators are activated by light irradiation or heat treatment, and can be used properly depending on the application.
  • a polymerization accelerator activated by light irradiation is used.
  • Examples of polymerization accelerators that generate radicals by UV light irradiation include oxime, benzophenone, triazine, and benzotriazole.
  • Examples of polymerization accelerators that generate cations by UV light irradiation include phosphonium-based, sulfonium-based, and iodine-based polymers.
  • the paste composition of the present invention contains barium sulfate having an average particle diameter of 1 nm or more and 50 nm or less.
  • the average particle diameter in this invention refers to a number average particle diameter.
  • the barium sulfate particles in the paste composition are in the state of primary particles in which aggregation is completely loosened, and in the state in which multiple primary particles are aggregated.
  • the particle size of the barium sulfate particles in the paste composition is the particle size of the primary particles that are not aggregated, and the particle size of the aggregates is the aggregated size of the primary particles.
  • the average particle size of the primary particles of the barium sulfate particles to be used needs to be 50 nm or less. Satisfying this requirement is, for example, BF-40 (average primary particle size 1 Onm) manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. It is.
  • the average particle size of the barium sulfate particles in the paste composition can be measured by directly observing the particles with SEM (Scanning Electron Microscope) or TEM (Transmission Electron Microscope) and calculating the number average particle size. Is mentioned.
  • the average particle diameter of the barium sulfate particles in the paste composition is 50 nm or less, the homogeneity is improved in each form of the paste composition and the cured product, and Rayleigh scattering of light by the barium sulfate particles is also performed. Since it becomes smaller, the light transmission also becomes higher. Using such a paste composition, it is possible to obtain an optical waveguide with a small optical propagation loss.
  • the average particle diameter of the barium sulfate particles dispersed in the paste composition is 30 nm or less, in the cured product obtained from this paste composition, the Rayleigh scattering of light by the barium sulfate particles becomes extremely small, and the barium sulfate particles It shows almost the same light transmissivity as that of the cured product containing no.
  • an optical waveguide having a very small light propagation loss can be obtained.
  • the particle diameter of the sodium sulfate particle is 1 nm or more, the specific surface area with respect to the volume of the particle becomes small, so that the dispersibility of the particle becomes good.
  • the content of the barium sulfate particles in the paste composition is preferably 30 wt% or more and 80 wt% or less with respect to the solid components excluding volatile components such as organic solvents. Good.
  • the content of barium sulfate particles relative to the solid component in the paste composition is 30% by weight or more, the refractive index change rate and the linear expansion coefficient due to the temperature of the cured product obtained from the paste composition are reduced.
  • the content of barium sulfate particles with respect to the solid component in the paste composition is more preferably 50% by weight or more.
  • the content of the barium sulfate particles relative to the solid component in the paste composition is 80% by weight or less, the crack resistance and the adhesion to the substrate are improved, and the resistance to cohesive failure is increased. Further, when such a material is used, a cured product having excellent light transmissivity can be obtained, so that it is possible to obtain an optical waveguide with a small light propagation loss.
  • the content of barium sulfate particles with respect to the solid components in the paste composition is more preferably 70% by weight or less. It is.
  • the paste composition of the present invention contains an organic solvent.
  • Organic solvents include N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone, dimethyl sulfoxide, ⁇ -butyrolatatone, ethyl lactate, 1-methoxy-2-propanol, 1 eth Examples include xy 2-propanol, ethylene glycol mono-n-propeno ethenore, diacetone alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, and the like.
  • the paste composition of the present invention preferably contains a silane coupling agent.
  • a silane coupling agent By containing a silane coupling agent, it is possible to reduce the thinning and peeling of the exposed portion of the pattern by the photolithography method, and to suppress the generation of cracks, thereby realizing a clear pattern shape. Moreover, the residue of an unexposed part can also be reduced more.
  • a silane coupling agent has an effect of improving the adhesion between an inorganic material and an organic material. Also in the present invention, the adhesiveness between the resin component and the inorganic component in the composition and the adhesion between the resin component in the composition and the inorganic substrate such as a silicon wafer are improved.
  • the dispersibility of the barium sulfate particles during development is enhanced because the silane coupling agent strengthens the binding force between the inorganic component barium sulfate particles and the organic component compound A. Is maintained, the composition is eluted quickly, and a residue is formed.
  • silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, N — 2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, etc. Is preferred.
  • the content of the silane coupling agent in the paste composition is preferably 0.1% by weight or more and 10% by weight or less with respect to the formed component excluding a volatile component such as an organic solvent.
  • a sufficient effect by the silane coupling agent can be obtained.
  • the general silane coupling agents including those listed above have a refractive index of 1.45 or less, and the refractive index difference with the barium sulfate particles is large. Therefore, when the content of the silane coupling agent with respect to the solid component in the paste composition is 10% by weight or less, Rayleigh scattering is reduced and light transmittance is improved, which is preferable.
  • the paste composition of the present invention may contain a dispersant other than Compound A.
  • the content of the dispersant other than Compound A is preferably 5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the barium sulfate particles. If the content of the dispersant other than Compound A is 5 parts by weight or more, the effect of improving the dispersibility of the barium sulfate particles is remarkable, and if it is 20 parts by weight or less, the curing obtained from the paste composition.
  • the refractive index change rate and the linear expansion coefficient with the temperature of the object become small.
  • Barium sulfate particles with an average primary particle size of 50 nm or less (secondary particles, including those in an agglomerated state), Compound A, organic solvent, and other resins and pH adjusters as necessary, polymerization prohibited Mix the agent etc. in the prescribed amount and stir.
  • the viscosity may increase when the barium sulfate particles and the organic solvent are not sufficiently wetted. In that case, it is preferable to stir with a rotating blade or the like until the barium sulfate particles and the organic solvent are completely wetted.
  • the total amount of the resin necessary for producing the desired cured product or a part thereof may be added.
  • the resin is added after the dispersion treatment
  • the resin when the resin is added before the dispersion treatment, it is possible to uniformly mix the resin and the barium sulfate particles.
  • the viscosity of the dispersion may increase and the efficiency of the dispersion process may deteriorate, or the storage stability of the dispersion after the dispersion process may deteriorate.
  • the necessary amount may be added before the dispersion treatment! / Part of the necessary amount may be added before the dispersion treatment, and the remaining amount may be added after the dispersion treatment. It is also possible to gradually add compound A and other substances while measuring properties such as the viscosity of the dispersion during the dispersion process.
  • polymerization accelerators antifoaming agents, antioxidants necessary for producing the desired cured product
  • You may add a polymerization inhibitor, a plasticizer, a silane coupling agent, etc.
  • a polymerization accelerator or the like just before producing the paste composition from the viewpoint of the storage stability of the dispersion.
  • barium sulfate particles including secondary particles and those in agglomerated state
  • compound A organic solvent
  • other necessary substances the barium sulfate particles are dispersed in a dispersing device. I do.
  • Examples of the dispersing device include bead mills such as "Ultra Apex Mill” (trade name) manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd. and "Star Mill” (trade name) manufactured by Fasci ⁇ 'Finetech Co., Ltd.
  • the average particle size of beads used in the bead mill is preferably 0.01 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the average particle size of the beads is 0.5 mm or less, a sufficient dispersion effect can be obtained because the frequency of contact between the barium sulfate particles and the beads in the bead mill is high.
  • the average particle diameter of the beads is 0.01 mm or more, since the momentum of each bead is large, sufficient shear stress is obtained to disperse the aggregated barium sulfate particles.
  • the beads ceramic, glass, metal or the like can be used.
  • the material of the beads include soda glass, quartz, titania, silicon nitride, silicon carbide, alumina, zircoure, zirconium silicate, steel, and stainless steel. Of these, zircoyu beads having particularly high hardness can be suitably used.
  • the dispersion by the bead mill is small! / It may be carried out by a single treatment using the beads, or may be carried out by changing the size of the beads step by step. For example, a dispersion process is first performed using a bead having a particle diameter of 0.5 mm until the dispersion particle diameter of the barium sulfate particles reaches about lOOnm, and then a dispersion process is performed using finer beads. Also good.
  • the time spent for the dispersion treatment is appropriately set according to the type and composition ratio of the substances constituting the dispersion liquid such as barium sulfate particles, compound A, and organic solvent.
  • sampling the dispersion at regular intervals and measuring the average particle diameter of the barium sulfate particles in the dispersion allows us to grasp the change over time in the dispersion state and determine the end of the dispersion process. I like it.
  • As an apparatus for measuring the particle diameter of the barium sulfate particles in the dispersion “Zeta Sizer One Nano ZS” (trade name) manufactured by Sysmetas Co., Ltd., which is a dynamic light scattering method, can be mentioned.
  • the type and amount of the resin to be mixed are selected according to the composition of compound A and the like in the dispersion.
  • the refractive index of the polymer obtained from the compound A and the resin is the refractive index of the barium sulfate particles (1.6).
  • a value close to) is preferable because the optical propagation loss of the optical waveguide is reduced.
  • the paste composition obtained by mixing a predetermined amount of the dispersion with a resin or the like can be subjected to a treatment using a ball mill or a roll mill in order to make it more homogeneous.
  • the paste composition is produced by removing the bubbles by standing still, placing under reduced pressure or using a stirring deaerator. Air bubbles can be prevented from being mixed into the cured product.
  • an organic solvent may be further added, or an appropriate amount of the organic solvent may be removed by heating or pressure reduction. Further, the polymerization reaction of Compound A or resin may be appropriately advanced by heat treatment or light irradiation.
  • the paste composition is applied on a substrate, stretched to form a film or thread, cast into a mold, and the like, and then the organic solvent in the paste composition is removed by heat treatment.
  • the method for removing the organic solvent include drying by heating using an oven or a hot plate, vacuum drying, heating by electromagnetic waves such as infrared rays and microwaves, and the like.
  • the removal of the organic solvent is insufficient, the composition obtained by the next curing treatment is unhardened. May result in poor thermal mechanical properties.
  • the curing reaction of the paste composition is allowed to proceed by heat treatment, light irradiation, or the like according to the curing mechanism of the compound A or resin in the paste composition used.
  • a plurality of treatments may be combined to complete the curing, such as a heat treatment after the light irradiation.
  • the heat treatment is performed in an environment of 100 ° C. or higher, it is preferable to perform the treatment under an inert atmosphere such as nitrogen because the oxidation of the polymer is suppressed.
  • an inert atmosphere such as nitrogen because the oxidation of the polymer is suppressed.
  • polymerization is not inhibited when treated in an inert atmosphere such as nitrogen. So liked!
  • a paste composition is applied on a substrate, an organic solvent is removed, and then a mask designed to allow light to pass through only necessary portions corresponding to the pattern. Then, light corresponding to the curing wavelength band of the paste composition is irradiated.
  • light sources include ultra-high pressure mercury lamps, metal halide lamps, halogen lamps, helium-neon lasers, and YAG lasers.
  • the exposure apparatus include an ultra-high pressure mercury lamp exposure apparatus PEM-6M (manufactured by Union Optics).
  • the curing mechanism of the paste composition is radical polymerization
  • the pattern edge may be distorted by scattering of the irradiation light inside the dried paste composition.
  • an ultraviolet absorber it is preferable to add an ultraviolet absorber to the paste composition, because the ultraviolet absorber absorbs the weak light leaking from the exposed area and suppresses scattering, so that the pattern edge can be kept sharp.
  • Scattering inside the paste composition after drying is larger for light having a shorter wavelength, which is largely due to Rayleigh scattering from barium sulfate particles. Therefore, it is possible to use an ultraviolet absorber that selectively absorbs light having a short wavelength. Scattering can also be suppressed by inserting a filter that cuts short-wavelength light between the light source and the mask.
  • the substrate can be stored at room temperature for a certain period of time or subjected to heat treatment.
  • the substrate is dipped in a developer to remove the paste composition in the unexposed portion, and the substrate on which the cured product pattern is formed is washed and dried.
  • heat treatment may be further performed.
  • the paste composition or cured product of the present invention is preferably used for an optical waveguide.
  • Optical waveguide Optical waveguide
  • the optical waveguide consists of a core part through which an optical signal propagates and a cladding part having a lower refractive index than the core part surrounding the core part.
  • Figure 1 shows the structure of the channel-type optical waveguide
  • Figure 2 shows the structure of the slab-type optical waveguide.
  • the channel-type optical waveguide has a structure in which a cladding part 2 surrounds a linear core part 1.
  • the slab type optical waveguide has a structure in which the layered cladding portion 2 covers the upper and lower portions of the layered core portion 1.
  • the paste composition of the present invention can be used for both the core part and the cladding part, or only one of them.
  • the paste composition of the present invention can form a pattern by light irradiation, it is preferable to use it as a core part forming material because optical waveguides of various shapes can be easily produced. Further, the confinement effect of propagating light with a large refractive index difference between the core portion and the cladding portion is preferable.
  • the refractive index and thickness of the cladding portion and the core portion of the optical waveguide can be arbitrarily selected according to the optical waveguide to be designed. In the case of a multimode optical waveguide, it is suitable to increase the refractive index difference between the core and the cladding to make the core thick. In the case of a single-mode optical waveguide, the refractive index difference between the core and the cladding is reduced, and the core is made thin so that single mode propagation is realized.
  • Examples of the method for manufacturing the channel-type optical waveguide include the following.
  • An under-cladding composition is applied on a substrate such as a glass, silicon wafer, glass epoxy substrate, or plastic film, and dried and cured to form an undercladding portion.
  • the core part paste composition is applied on the under cladding part and dried to form a film-like core part.
  • the film core is processed into a waveguide pattern. If the paste composition for the core is polymerized by light irradiation, Pattern formation can be performed by the fill method. When the core paste composition is polymerized by heat, pattern formation can be performed by reactive ion etching or the like.
  • the overcladding part paste composition is applied onto the core part, dried and cured to form an overcladding part.
  • the method for forming the coating film is not particularly limited, and examples thereof include a method using a device such as a spinner, screen printing, blade coater, and die coater.
  • the measurement method of each characteristic of the dispersion of barium sulfate particles, the cured product obtained from the paste composition, and the optical waveguide is as follows.
  • the refractive index of the cured product obtained from the paste composition produced in the form of a film at a wavelength of 850 nm and a temperature of 25 ° C. was determined using a prism coupler device 2010 manufactured by Metricon and a dedicated P-1 prism.
  • the refractive index at 40 ° C, 60 ° C, 80 ° C and 100 ° C was measured with the same device, and the slope of these four points was obtained by the least square method, and the change in refractive index with temperature ( Refractive index temperature dependence) was calculated.
  • the optical fiber on the entrance and exit sides was a multimode type with a core diameter of 50 mm and a numerical aperture of 0.28.
  • the measurement temperature was 23 ° C, and the wavelength of the measurement light source was 850 nm.
  • the dispersion was dropped onto the carbon-deposited collodion film, the organic solvent was removed by drying, and the barium sulfate particles were observed with a transmission electron microscope H-7100FA (manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • the acceleration voltage was lOOkV.
  • the observed image is captured in a computer as a digital image, and the image diameter is approximated by a spherical approximation to any 100 particles observed using the image processing software FlvFs (manufactured by FLOWEL Co., Ltd.).
  • the average particle size was calculated. When primary particles were present in an aggregated state, the particle diameter as an aggregate was measured.
  • the paste composition was dropped onto a carbon-deposited collodion film, the organic solvent was removed by drying, and barium sulfate particles were observed with a transmission electron microscope H-7100FA (manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • the acceleration voltage was lOOkV.
  • the observed image is imported into a computer as a digital image, and the number average particle size is obtained by calculating the particle size when approximating the spherical shape of any 100 particles observed with the image processing software FlvFs (manufactured by Flobel Co., Ltd.). Was calculated.
  • FlvFs manufactured by Flobel Co., Ltd.
  • Dispersions A to P were produced as follows. Barium sulfate secondary particles BF-40 (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average secondary particle size 15 111, average primary particle size 10 nm), dispersants and organic solvents are listed in Table 1. Disperse the barium sulfate particles with a homogenizer "Etacel Auto" (trade name, manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) for 1 hour at a peripheral speed of 5 m / s. did.
  • the above dispersion treated with a homogenizer was subjected to dispersion treatment using “Ultra Apex Mill UAM-015” (trade name) (manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.), which is a bead mill.
  • the beads were made of zirconia, the average particle diameter was 0.05 mm (manufactured by Nitsukato Co., Ltd., YTZ balls), and the input amount was 400 g.
  • the peripheral speed of the bead mill rotor was 9.5 m / s, and the feed pressure was 0. IMPa.
  • the dispersion treatment time was 10 hours for dispersions A to 0 and 1 hour for P, and the dispersion was collected after the dispersion treatment to obtain a dispersion of barium sulfate particles.
  • Table 1 shows the average particle size of the barium sulfate particles in the dispersion at the end of dispersion.
  • HOA—MPL (trade name) and “HOA—HH” (trade name) used as dispersants are compounds produced by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. and having a polymerizable group and a carboxyl group.
  • Light Ester P-1M (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
  • RDX63182 (trade name, manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.) are phosphate ester compounds having a polymerizable group.
  • Diserbyk-111 (trade name, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) is a phosphate ester compound having a polymerizable group! /, NA! /.
  • the above paste composition is applied onto a quartz substrate using a spin coater, dried in the atmosphere at 80 ° C for 1 hour using an oven, and then subjected to an ultra-high pressure mercury lamp exposure apparatus (Union Optics) as a curing treatment for the paste composition.
  • an ultraviolet ray of 50 mj / cm 2 was exposed to produce a film-like cured product having a thickness of 10 m.
  • the refractive index of the film-like cured product at a wavelength of 850 nm and a temperature of 25 ° C. was 1.556, and the temperature change rate of the refractive index was 51 ppm / ° C.
  • a lOmm x 10mm "Teflon (registered trademark)” tape is pasted on a 4 inch silicon wafer, and an 8mm inner diameter “Teflon (registered trademark)” tube is cut into a 5mm length. Then, the paste composition obtained above was poured into a “Teflon (registered trademark)” tube so that the liquid height was 1 mm. Next, after drying at 80 ° C. for 1 hour in the atmosphere using an oven, the paste composition was cured by using an ultra-high pressure mercury lamp exposure device (PEM-6M, manufactured by Union Optics Co., Ltd.). A cured product having a bottom diameter of 8 mm and a thickness of 1 mm was produced by exposure with cm 2 ultraviolet rays. The obtained cured product was taken out from the “Teflon (registered trademark)” tube and the linear expansion coefficient in the thickness direction was measured, and it was 44 ppm / ° C.
  • PEM-6M ultra-high pressure mercury lamp exposure device
  • an optical waveguide was manufactured as follows using the paste composition.
  • the refractive index of the under grading part at a wavelength of 850 nm and a temperature of 25 ° C. was 1.502.
  • the paste composition is applied onto an underclad portion formed on a quartz substrate using a spin coater, dried in an atmosphere at 80 ° C. for 1 hour in an atmosphere, and has a thickness of 50 ⁇ .
  • a dry film of the paste composition was obtained.
  • a quartz mask is applied to the obtained film using an ultra-high pressure mercury lamp exposure device (Union Optical Co., Ltd., ⁇ -6 ⁇ ). And exposed to 50 mj / cm 2 of UV light.
  • the quartz mask has a slit part with a width of 50 m and a length of 9 cm.
  • the exposed substrate is immersed in developer P-7G (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 5 minutes to remove the unexposed film and form a core with a width of ⁇ ⁇ and a length of 9 cm. did.
  • the pattern after development was a clear rectangle, no residue was observed in the unexposed areas where cracks were not generated, and the developability was good.
  • the same material as that of the undercladding part was applied onto this by using a spin coater, dried at 80 ° C for 1 hour, and then heated at 150 ° C for 1 hour in nitrogen for curing. An overcladding part of 5 m was formed to obtain an optical waveguide.
  • the optical propagation loss was determined to be 0.3 dB / cm.
  • Paste compositions having the compositions shown in Tables 2 to 31 were produced in the same manner as in Example 1, and cured products for evaluating physical properties and optical waveguides were produced using the paste compositions.
  • Example 209 to 226 when the paste composition was produced, Compound A used when the dispersion was produced without adding the resin was added.
  • the evaluation results are shown in Tables 2-31.
  • the resin A is represented by the above formula (11)
  • the resin B is represented by the above formula (12).
  • Silane coupling agent "KBM503" (trade name) is manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • Example 1 Dispersion A 9.8 Resin A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 2 Dispersion A 2.4 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80
  • Example 3 Dispersion A 3.4 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76
  • Example 4 Dispersion A 15.4 Resin A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38
  • Example 5 Dispersion A 26.5 Resin A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20
  • Example 6 Dispersion A 50.1 Resin A 0.5 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15
  • Example 7 Dispersion B 9.1 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 8 Dispersion B 2.3 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 81
  • Example 9 Dispersion B 3.3 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20
  • Example 1 (Diameter, nm) Example 1 26 1.556 51 44 Good 0.3 Example 2 23 1.552 56 52 Good 0.3 Example 3 25 1.553 55 51 Good 0.3 Example 4 27 1.562 44 37 Good 0.3 Example 5 29 1.572 31 24 Good 0.4
  • Example 7 37 1.558 52 46 Good 0.6
  • Example 8 35 1.552 57 52 Good 0.5
  • Example 9 35 1.553 56 50 Good 0.6
  • Example 10 36 1.566 44
  • Example 1 39 1.578 33 25 Good 0.7
  • Example 13 25 1.558 49 44 Good 0.3
  • Example 14 24 1.552 55 51 Good 0.3
  • Example 15 25 1.553 56
  • Example 16 27 1.565 44
  • Example 17 29 1.577 30
  • Example 18 31 1.581 24 18 Residue in unexposed area 0.5
  • Example 19 27 1.554 52 43 Good 0.5
  • Example 20 25 1.551 55 51 Good 0.4
  • Example 21 25 1.552 55 51 Good 0.5
  • Example 22 27 1.557 43 37 Good 0.6 4]
  • Paste composition
  • Dispersion A (Wt%) (weight W Example 23 Dispersion A 9.8 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 40 57 Example 24 Dispersion A 2.4 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 15 80 Example 25 Dispersion A 3.4 Resin A 5 OXE02 0.1 BM503 0.2 20 76 Example 26 Dispersion A 15.4 Resin A 3 OXE02 0.06 KBM503 0.12 60 38 Example 27 Dispersion A 26.5 Resin A 1 OXE02 0.02 KBM503 0.04 80 20 Example 28 Dispersion A 50.1 Resin A 0.5 OXE02 0.01 KBM503 0.02 85 15 Example 29 Dispersion B 9.1 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 40 57 Example 30 Dispersion C 9.3 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 40 57 Example 31 Dispersion D 1 1.0 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 40 57 Example 32
  • Example 23 27 1.556 50 42 Good 0.3 Example 24 24 1.552 55 52 Good 0.3 Example 25 26 1.553 55 52 Good 0.3 Example 26 27 1.562 43 38 Good 0.3 Example 27 29 1.572 31 25 Good 0.4
  • Example 29 35 1.558 51 44 Good 0.6
  • Example 30 25 1.558 53 41 Good 0.3
  • Example 31 25 1.554 53 42 Good 0.5
  • Example 32 25 1.556 51 42 Good 0.4
  • Example 33 22 1.552 55 51 Good 0.3
  • Example 34 25 1.553 54 50 Good 0.3
  • Example 35 26 1.562 44 37 Good 0.4
  • Example 36 30 1.572 32 24 Cracks in core 0.4
  • Example 38 36 1.558 51 43 Good 0.6
  • Example 39 35 1.552 56 52 Good 0.5
  • Example 40 36 1.553 56 51 Good 0.6
  • Example 41 36 1.566 43
  • Example 42 36 1.578 31 22 Cracking in the core 0.7
  • Example 44 25 1.558 52 43 Good 0.4
  • Example 45 25 1.552 56 51 Good 0.3
  • Example 46 24 1.553 55 51 Good 0.3
  • Example 47 26 1.565 43 37 Good 0.4
  • Example 48 29 1.577 31 24 Cracks in the core 0.4
  • Example 49 33 1.581 24 18 Unexposed area 0.5
  • Example 50 24 1.554 51 43 Good 0.5
  • Example 51 23 1.551 56 51 Good 0.4
  • Example 52 24 1.552 55 51 Good 0.5
  • Example 53 26 1.557 43 37 Good 0.6
  • Example 54 30 1.553 52 44 Good 0.5
  • Example 55 29 1.551 56 51 Good 0.3
  • Example 56 30 1.551 55 51 Good 0.4
  • Example 57 31 1.555 43 38 Good 0.5
  • Example 58 34 1.560 33 25 Good 0.5 Residue in unexposed part
  • Example 59 39 1.561 27 20 0.6 Core Cracks occur in the part
  • Example 60 42 1.557 51 43 Good 0.7
  • Example 61 33 1.556 51
  • Example 62 32 1.547 50
  • Example 63 29 1.553 52 43 Good 0.5
  • Example 64 30 1.551 55 52 Good 0.3
  • Example 65 29 1.551 54 51 Good 0.4
  • Example 67 33 1.560 31 24 Cracks generated in the core 0.5 Residue in unexposed parts
  • Example 68 40 40 1.561 25 18 0.6 Cracks generated in the core
  • Example 72 Dispersion A 9.8 Resin B 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 73 Dispersion A 2.4 Resin B 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80
  • Example 74 Dispersion A 3.4 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20
  • Example 75 Dispersion A 15.4 Resin B 3 OXE02 0.06 KB 403 0.12 60
  • Example 76 Dispersion A 26.5 Resin B 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20
  • Example 77 Dispersion A 50.1 Resin B 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15
  • Example 78 Dispersion B 9.1 Resin B 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 79 Dispersion C 9.3 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 80 Dispersion D 1 1.0 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM40
  • Example 72 25 1.566 50 37 Good 0.4
  • Example 73 23 1.563 54 45 Good 0.3
  • Example 74 24 1.563 53 43 Good 0.3
  • Example 75 25 1.566 44 27 Residual area in unexposed areas 0.4
  • Example 76 29 1.574 32 16 Residue in unexposed area 0.4
  • Example 78 36 1.568 48 32 Good 0.6
  • Example 79 25 1.568 49 35 Good 0.4
  • Example 80 27 1.562 52 35 Good 0.5
  • Example 81 23 1.566 51 35 Residual residue in unexposed areas 0.4
  • Example 82 23 1.563 53 43 Good 0.3
  • Example 83 24 1.563 53 43 Good 0.3
  • Example 84 25 1.566 43 28 Residue on unexposed area 0.5
  • Example 87 34 1.568 49 31 Residue in the unexposed area 0.7
  • Example 88 25 1.568 50 35 Residual in the unexposed area 0.4
  • Example 89 27 1.562 51 33 Residual in the unexposed area 0.5 10]
  • Example 90 Dispersion E 9.8 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 91 Dispersion E 2.4 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80
  • Example 92 Dispersion E 3.4 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76
  • Example 93 Dispersion E 26.5 Resin B 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20
  • Example 94 Dispersion E 50.1 Resin B 0.5 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15
  • Example 95 Dispersion F 9.1 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 96 Dispersion G 9.3 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 97 Dispersion H 1 1.0 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 98 Dispersion E 9.4 Resin B 5 OXE02
  • Example 90 30 1.555 52 38 Good 0.5
  • Example 91 30 1.562 54 44 Good 0.3
  • Example 92 29 1.562 53 41 Good 0.4
  • Example 93 35 1.562 34 18 Residue in unexposed areas 0.5
  • Example 94 40 1.562 26 13 Residues on unexposed areas
  • Example 95 42 1.567 51 36 Good 0.7
  • Example 96 32 1.566 51 38 Good 0.5
  • Example 97 33 1.555 53 39 Good 0.6
  • Example 98 29 1.555 53 37 Residue in unexposed areas 0.5
  • Example 99 29 1.562 55 44 Good 0.3
  • Example 100 30 1.562 54 42 Good 0.4
  • Example 101 34 1.562 33 15
  • Example 103 43 1.567 48 35 Residue in unexposed area 0.8
  • Example 104 33 1.566 49 37 Residual in unexposed area 0.5
  • Example 105 31 1.555 51 37 Residual in unexposed area 0.6 12]
  • Example 106 Dispersion A 9.8 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 Resin B 2.5
  • Example 107 Dispersion A 2.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 Resin B 2.5
  • Example 108 Dispersion A 3.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 Resin B 2.5
  • Example 109 Dispersion A 15.4 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 Resin B 1.5
  • Example 110 Dispersion A 26.5 OXE02 0.02 KB 403 0.04 80 20 Resin B 0.5
  • Example 1 1 1 Dispersion A 50.1 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 Resin B 0.25
  • Example 112 Dispersion B 9.1 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 Resin B 2.5
  • Example 1 Dispersion B 2.3 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 81 Resin B 2.5
  • Example 1 14 Dispersion B 3.3 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 Resin B 2.5
  • Example 1 15 Dispersion B 12.7 OXE02 0.06 KB 403 0.12 60 37 Resin B 1.5
  • Example 1 Dispersion B 12.6 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 18 Resin B 0.5
  • Example 1 Dispersion B 9.7 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 14 Resin B 0.25
  • Example 1 18 Dispersion C 9.3 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 Resin B 2.5
  • Example 1 19 Dispersion C 2.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 Resin B 2.5
  • Example 120 Dispersion C 3.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 75 Resin B 2.5
  • Example 121 Dispersion C 13.3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 Resin B 1.5
  • Example 122 Dispersion C 14.7 OXE02 0.02 KB 403 0.04 80 20 Resin B 0.5
  • Example 106 25 1.561 50 40 Good 0.3 Example 107 24 1.557 55 48 Good 0.3 Example 108 26 1.558 54 47 Good 0.3 Example 109 26 1.565 42 33 Good 0.3 Example 1 10 27 1.573 32 21 Good 0.4 Example 1 1 1 31 1.576 25 16 0.5 Cracks in the core
  • Example 1 12 37 1.563 51 41 Good 0.6 Example 1 13 36 1.558 56 48 Good 0.5 Example 1 14 35 1.559 53 46 Good 0.6 Example 1 15 36 1.570 42 33 Good 0.6 Example 1 16 39 1.581 30 20 Good Q Example 1 17 41 1.585 24 15
  • Example 1 18 26 1.563 51 40 Good 0.3
  • Example 1 19 24 1.558 55 47 Good 0.3
  • Example 120 24 1.559 55 47 Good 0.3
  • Example 121 26 1.569 43
  • Example 122 28 1.579 31 21 Good 0.4
  • Example 123 30 1.582 25 Residues on unexposed areas
  • Example 124 Dispersion D 1 1.0 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 126 Dispersion D 3.6 OXE02 0.1 BM403 0.2 20 76
  • Example 128 Dispersion A 9.4 OXE02 0.1 None None 40 59
  • Example 129 Dispersion A 2.3 OXE02 0.1 None None 15 83
  • Example 130 Dispersion A 3.3 OXE02 0.1 None None 20 79
  • Example 135 Dispersion C 8.9 OXE02 0.1 None None 40 59
  • Example 137 Dispersion E 9.8 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 138 Dispersion E 2.4 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80
  • Example 140 Dispersion E 26.5 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20
  • Example 141 Dispersion E 50.1 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15
  • Example 124 26 1.558 52 39 Good 0.5 Example 125 25 1.557 55 48 Good 0.4 Example 126 26 1.557 54 47 Good 0.5 Example 127 27 1.559 42 33 Good 0.6 Example 128 24 1.561 51 40 Good 0.4 Example Example 129 23 1.557 56 47 Good 0.3 Example 130 25 1.558 55 46 Good 0.3 Example 131 26 1.565 43 32 Good 0.4 Example 132 28 1.573 32 21 Cracks generated in the core 0.4 Example 133 31 1.576 24 17 Unexposed part Residue
  • Example 134 26 1.563 50 40 Good 0.6
  • Example 135 25 1.563 51 39 Good 0.4
  • Example 136 25 1.558 52
  • Example 137 29 1.557 52
  • Example 138 30 1.556 56
  • Example 139 30 1.557 55
  • Example 140 35 1.561 31 21 Good 0.5
  • Example 141 40 1.562 25 16
  • Solid component Solid compound in sulfuric acid Barium compound A and resin Sample name (g) Material Tatami (g) Material amount (g) Material amount (g) Content content
  • Example 142 Dispersion F 9.1 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 143 Dispersion G 9.3 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 144 Dispersion H 1 1.0 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 150 Dispersion F 8.7 OXE02 0.1 None None 40 59
  • Example 151 Dispersion G 8.9 OXE02 0.1 None None 40 59
  • Example 142 44 1.562 50 41 Good 0.7
  • Example 143 32 1.561 49
  • Example 144 30 1.551 52
  • Example 145 30 1.557 50
  • Example 146 28 1.556
  • Example 147 29 1.557 55
  • Example 148 36 1.561 30 20 Cracks generated in the core 0.5
  • Example 149 39 1.562 24 15 Residue residue in the unexposed area
  • Example 150 42 1.562 50 41 Good 0
  • Example 151 29 1.561 51 39 Good 0.5
  • Example 152 31 1.551 50 39 Good 0.6 18]
  • Dispersion Resin Polymerization accelerator Silane coupling agent Solid component Compound in sulfuric acid in solid component Palium A and resin Sample name Amount (g) Amount of material) Amount of material (g) Amount of material (g) Content of content
  • Example 153 Dispersion I 9.8 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 154 Dispersion 1 2.4 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80
  • Example 155 Dispersion 1 3.4 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76
  • Example 156 Dispersion 1 15.4 Resin A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38
  • Example 157 Dispersion 1 26.5 Resin A 1 OXE02 0.02 KB 403 0.04 80 20
  • Example 159 Dispersion J 9.1 Resin A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 160 Dispersion J 2.3 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 81
  • Example 161 Dispersion J 3.3 Resin A 5 OXE02 0.1
  • Example 159 35 1.557 51 46 Good 0.6
  • Example 160 33 1.552 56 53 Good 0.5
  • Example 161 33 1.553 55 51 Good 0.6
  • Example 162 36 1.563 43
  • Example 163 37 1.574 33 25 0.7
  • Example 171 22 1.544 53 43 Good 0.5
  • Example 172 21 1.548 55 51 Good 0.4
  • Example 173 22 1.548 55 51 Good 0.4
  • Example 174 23 1.539 43 37 Good 0.6 20]
  • Paste composition
  • Example 181 35 1.557 53 46 Good 0.7
  • Example 182 33 1.552 56 51 Good 0.5
  • Example 183 34 1.553 56 50 Good 0.6
  • Example 184 37 1.563 45 37 Residual residue in unexposed areas 0.7
  • Example 193 21 1.544 53 44 Good 0.5
  • Example 194 20 1.548 54 51 Good 0.4
  • Example 195 21 1.548 54 50 Good 0.4
  • Example 196 22 1.539 43 36 Residues on unexposed areas 0.6 22]
  • Paste composition
  • Example 197 Dispersion M 9.8 Resin A 5 OXE02 0.1 KB M403 0.2 40 57
  • Example 198 Dispersion M 2.4 Resin A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80
  • Example 199 Dispersion M 3.4 Resin A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76
  • Example 200 Dispersion M 15.4 Resin A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38
  • Example 201 Dispersion M 26.5 Resin A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20
  • Example 202 Dispersion M 50.1 Resin A 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15
  • Example 203 Dispersion M 9.4 Resin A 5 OXE02 0.1 None None 40 59
  • Example 204 Dispersion M 2.3 Resin A 5 OXE02 0.1 None None 15 83
  • Example 205 Dispersion M 3.3 Resin A 5 OXE02 0.1 None None 20 79
  • Example 209 Dispersion 1 9.8 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 210 Dispersion I 2.4 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80
  • Example 21 1 Dispersion I 3.4 Resin B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76
  • Example 212 Dispersion 1 15.4 Resin B 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38
  • Example 213 Dispersion I 26.5 Resin B 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20
  • Example 214 Dispersion I 50.1 Resin B 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15
  • Example 215 Dispersion J 9.1 Resin B 5 OXE02 0.1 KB M403 0.2 40 57
  • Example 216 Dispersion ⁇ 9.3 Resin B 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 21 7 Dispersion 1 1.0 Resin B 5 OX
  • Example 209 24 1.560 50 37 Good 0.4
  • Example 210 23 1.560 53 44 Good 0.3
  • Example 21 1 23 1.560 53 43 Good 0.3
  • Example 212 25 1.559 44 26 Residue in unexposed area 0.4
  • Example 213 28 1.559 31 16 Residue in unexposed area 0.4 Residue in unexposed area
  • Example 214 31 1.559 24 13 0.5 Crack generated in core
  • Example 215 34 1.565 49 32 Good 0.6
  • Example 216 22 1.564 49 35 Good 0.4
  • Example 217 24 1.552 51 35 Good 0.5
  • Example 218 21 1.560 51 36
  • Residue in unexposed area 0.4
  • Example 219 22
  • Example 220 23
  • Example 221 23
  • Example 221 23
  • Example 221 23
  • Example 221 23
  • Example 221 23
  • Example 221 27 1.559 32 17 0.5 Cracks in core
  • Example 224 34 1.565 49 30 Residue in unexposed area 0.7
  • Example 225 25 1.564 50 35 Residual area in unexposed area 0.4
  • Example 226 26 1.552 52 33 Residual area in unexposed area 0.5
  • Example 227 34 1.566 53 37 Good 0.6
  • Example 228 33 1.562 54 44 Good 0.5
  • Example 229 35 1.562 53 41 Good 0.6
  • Example 230 38 34 18 Residue in unexposed area 0.8 Residue in unexposed area Example 231 41 1.583 25 12 0.9 Cracks occur in the core part 26]
  • Paste composition
  • Example 232 Dispersion 1 9.8 OXE02 0.1 ⁇ 403 0.2 40 57 Resin B 2.5
  • Example 233 Dispersion I 2.4 OXE02 0.1 ⁇ 403 0.2 15 80 Resin B 2.5
  • Example 234 Dispersion 1 3.4 OXE02 0.1 ⁇ 403 0.2 20 76 Resin B 2.5
  • Example 235 Dispersion 1 15.4 OXE02 0.06 ⁇ 403 0.12 60 38 Resin B 1.5
  • Example 236 Dispersion I 26.5 OXE02 0.02 ⁇ 403 0.04 80 20 Resin B 0.5
  • Example 237 Dispersion I 50.1 OXE02 0.01 ⁇ 403 0.02 85 15 Resin B 0.25
  • Example 245 Dispersion ⁇ 2.4 OXE02 0.1 ⁇ 403 0.2 15 80 Resin B 2.5
  • Example 246 Dispersion ⁇ 3.4 OXE02 0.1 ⁇ 403 0.2 20 75 Resin B 2.5
  • Example 247 Dispersion ⁇ 13.3 OXE02 0.06 ⁇ 403 0.12 60 38 Resin B 1.5
  • Example 248 Dispersion ⁇ 14.7 OXE02 0.02 403 403 0.04 80 20 Resin B 0.5
  • Example 238 36 1.561 51 41 Good 0.6 Example 239 37 1.557 55 47 Good 0.5 Example 240 34 1.558 53 46 Good 0.6 Example 241 38 1.567 42 33 Good 0.6 Example 242 39 1.577 29 21 Good 0.7
  • Example 244 25 1.560 51 41 Good 0.3 Example 245 23 1.556 56 48 Good 0.3 Example 246 23 1.557 55 47 Good 0.3 Example 247 25 1.564 44 34 Good 0.3 Example 248 28 1.571 31 22 Good 0.4 Example 249 30 1.574 24 Residues on unexposed areas
  • Example 250 Dispersion L 1 1.0 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 Resin B 2.5
  • Example 251 Dispersion 2.5 OXE02 0.1 BM403 0.2 15 81 Resin B 2.5
  • Example 252 Dispersed 3.6 OXE02 0.1 KB 403 0.2 20 76 Resin B 2.5
  • Example 258 Dispersion 1 25.5 OXE02 0.02 None None 80 20 Resin B 0.5
  • Example 264 Dispersion M 2.4 OXE02 0.1 KB M403 0.2 15 80 Resin B 2.5
  • Example 266 Dispersion M 26.5 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 Resin B 0.5
  • Example 250 25 1.548 51 39 Good 0.5 Example 251 24 1.553 55 48 Good 0.4 Example 252 24 1.552 54 46 Good 0.5 Example 253 27 1.543 42 33 Good 0.6 Example 254 23 1.556 50 41 Good 0.4 Example 255 21 1.555 55 47 Good 0.3 Example 256 24 1.555 55 45 Good 0.3 Example 257 25 1.557 42 32 Good 0.4 Example 258 27 1.558 32 22 Cracks in the core 0.4 Example 259 30 1.558 23 18 Unexposed part Residue
  • Example 260 25 1.561 50 40 Good 0.6 Example 261 24 1.560 51 39 Good 0.4 Example 262 24 1.548 52 41 Good 0.5 Example 263 34 1.562 52 40 Good 0.5 Example 264 33 1.557 55 48 Good 0.3 Example 265 34 1.558 55 47 Good 0.4 Example 266 38 1.579 31 22 Good 0.5 Example 267 41 1.583 24 16
  • Solid component Compound in barium sulfate in solid component A and resin Sample name (g) Material amount (g) Material amount (g) Material M (g) Content content
  • Example 273 Dispersion A 9.8 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 274 Dispersion A 2.4 HOA-PL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80
  • Example 275 Dispersion A 3.4 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 20
  • Example 276 Dispersion A 15.4 HOA-MPL 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38
  • Example 277 Dispersion A 26.5 HOA-MPL 1 OXE02 0.02 KB 403 0.04 80 20
  • Example 278 Dispersion A 50.1 HOA-MPL 0.5 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15
  • Example 279 Dispersion B 9.1 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
  • Example 280 Dispersion C 9.3 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
  • Example 281 Dis
  • Example 268 34 1.562 51 40 Good 0.6
  • Example 269 32 1.557 54 47 Good 0.5
  • Example 270 33 1.558 54 46 Good 0.6
  • Example 271 38 1.579 30 22 Crack generation in core 0.7
  • Example 272 40 1.583 24 Residues on unexposed areas
  • Example 273 23 1.531 53 43 Good 0.6 Example 274 24 1.521 56 51 Good 0.5 Example 275 24 1.523 55 52 Good 0.5 Example 276 26 1.543 44 37 Good 0.6 Example 277 29 1.565 30 23 0.7 Example 278 32 1.572 24 Residues on unexposed areas
  • Example 279 36 1.531 52 42 Good 0.8 Example 280 26 1.531 52 43 Good 0.6
  • Example 281 26 1.531 52 42 Good 0.6
  • Example 282 25 1.531 54
  • Example 283 24
  • 1.521 56
  • Example 284 25 1.523
  • Example 285 25 1.543
  • Paste compositions having the compositions shown in Tables 32 to 33 were produced in the same manner as in Example 1, and a cured product for evaluating physical properties and an optical waveguide were produced using the paste composition.
  • the evaluation results are shown in Tables 32-33. Indicated.
  • the obtained cured product was insufficiently polymerized and could not be evaluated for its soft refractive index and linear expansion coefficient.
  • the unexposed portion turned white during development when manufacturing the optical waveguide, and could not be removed by the immersion time of 5 minutes, but the unexposed portion was removed by shaking the substrate for 20 minutes. A thin film residue was present on the surface of the unexposed substrate.
  • the optical waveguide pattern in the exposed area was a gentle mountain shape. Attempts to measure the light propagation loss The power loss was too large and the transmitted light intensity was below the detection limit.
  • Paste compositions having the compositions shown in Tables 32 to 33 were produced in the same manner as in Example 1, and a cured product for evaluating physical properties and an optical waveguide were produced using the paste composition.
  • the evaluation results are shown in Tables 32-33. Both the temperature dependence of the refractive index and the linear expansion coefficient were large.
  • the unexposed area turned white during development when producing the optical waveguide, and a film with a thickness of several rn remained in the unexposed area even after rocking for 20 minutes in the developer.
  • the force that attempted to measure the optical propagation loss, the power was too large and the propagation light intensity was below the detection limit, and the force was not measurable.
  • Paste compositions having the compositions shown in Tables 32 to 33 were produced in the same manner as in Example 1, and a cured product for evaluating physical properties and an optical waveguide were produced using the paste composition. The evaluation results are shown in Tables 32-33.
  • FIG.2 Schematic diagram showing the structure of a slab optical waveguide Industrial applicability
  • the optical waveguide paste composition of the present invention is used for information transmission between LSIs in a wiring board used for information equipment that performs high-speed signal transmission such as a personal computer, a hard disk recorder, a DV D recorder, a game machine, and a mobile phone. It can be suitably used for an optical wiring that performs the above. Explanation of symbols

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Description

明 細 書
光導波路用ペースト組成物およびこれを用いた光導波路
技術分野
[0001] 本発明は光導波路用ペースト組成物に関する。より詳しくは、硫酸バリウム粒子が 有機物質中に分散した光導波路用ペースト組成物およびこれを用いた光導波路に 関する。
背景技術
[0002] 無機粒子を樹脂などの有機物質中へ分散させたペースト組成物や、ペースト組成 物を硬化させて得られる硬化物は、印刷用塗料、潤滑剤、化粧品、接着剤、離型剤 、または、ディスプレイや実装基板の構成材料などに幅広く活用されている。無機粒 子を樹脂中に分散させる目的としては、熱機械特性や電磁特性、光学特性など、樹 脂のみでは得ることができな!/、優れた特性を付与することや、高価な樹脂を用いてレ、 る場合には、その含有量を減らし生産コストを抑えることなどが挙げられる。近年、材 料の表面平滑性や光透過性を向上させるため、または、半導体などの微小加工に対 応するため、分散させる無機粒子の粒子径が数十〜数ナノメートルと微小なものを用 いる試みが各技術分野で進められている。なかでも、光配線技術分野では、光導波 路材料の屈折率や寸法の温度による変化を抑え、かつ材料の光透過性を確保する ため、粒子径が数十〜数ナノメートルの無機粒子を樹脂中に分散させる技術が検討 されている。
[0003] 無機粒子を樹脂中に分散させる方法の一つとして、まず有機溶媒中へ無機粒子を 良好に分散させた分散液を製造し、次いで、該分散液と樹脂を混合する方法がある 。市販されている、平均粒子径が数十〜数ナノメートルである無機粒子は、個々の粒 子(1次粒子)が適度に凝集した平均粒子径が数十 μ mの粉体状の粒子(2次粒子) として提供されている場合が多い。したがって、平均粒子径が数十〜数ナノメートノレ である無機粒子の分散液を製造するためには、有機溶媒中でこれら 2次粒子の凝集 をほぐし、 1次粒子が安定に分散した分散液を製造する必要がある。し力、しな力 、 1 次粒子の平均粒子径が 50nmよりも小さ!/、場合などは、粒子体積に対する表面積の 割合が非常に大きいため、一度分散した粒子が再凝集する頻度が高くなり、分散を 進めること力 S難しくなること力 S多レ、。
[0004] そこで、末端に官能基などを有する分散剤と呼ばれる有機物を添加し、該分散剤 の官能基を無機粒子の表面に配位させ、無機粒子同士の接近を阻害することで 1次 粒子の再凝集を抑え、分散性を向上させる方法が開示されている。これらの例として
、平均粒子径 20〜40nmのニッケルコロイド粒子、非極性高分子顔料分散剤および 有機溶媒を含有するニッケルコロイド溶液が提案されている。 (例えば、特許文献 1参 照)。また、分散剤を用いて硫酸バリウム粒子を有機溶媒中に分散させる方法も開示 されてレ、る (例えば、特許文献 2参照)。
[0005] しかしながら、従来公知の分散剤を用いた無機粒子の分散液と樹脂とを混合して ペースト組成物を製造し、続!/、てこれを硬化させて無機粒子が分散した硬化物を製 造する場合、光照射や加熱による樹脂の硬化反応が、無機粒子を用いない場合と比 較して不十分となることがあった。このため、得られる硬化物の熱機械特性などが劣 化することがあった。また、無機粒子と光により硬化する樹脂を含有するペースト組成 物を用いて作製した膜にフォトリソグラフィ一法によるパターン加工を行う場合、露光 部の硬化不足により現像時に組成物が溶出してパターン形状が不明瞭となることや 、未露光部の溶解性が低くて現像時にペースト組成物の残渣が生じることがあった。 したがって、フォトリソグラフィ一法により製造した光導波路の光伝搬損失が大きくなる ことがあった。
[0006] また、樹脂を硬化させる際に、重合性基を含有するリン酸エステルモノマーを添カロ すると、硬化物の帯電防止性や難燃性の向上、樹脂中に分散した顔料 (粒子)の分 散性の向上などの効果を付与できることが知られている(特許文献 3参照)。
[0007] 一般に、顔料 (粒子)の分散性は、用いる顔料が有機物であるか無機物であるかに よって大きく変化するば力、りではなぐ同じ無機物顔料であっても、例えば硫酸バリウ ム粒子とアルミナ粒子では表面電位や表面平滑性などが大きく異なるために、一方 に対しては分散性を高める効果を有する添加剤力 他方に対しては分散性を低下さ せることもある。特許文献 3には無機顔料を用いてもよいことしか記載されておらず、 上記に説明したように分散性を左右する無機顔料の種類の具体的な開示はなされて いない。
特許文献 1:特開 2004— 124237号公報(特許請求の範囲、実施例)
特許文献 2:特開 2006— 106708号公報(第 18頁)
特許文献 3:特開 2003— 146992号公報(第 2頁)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 上記のとおり、平均粒子径 lnm以上 50nm以下の硫酸バリウム粒子を光導波路用 ペースト組成物中の構成物質の一つとして用いる場合、粒子の分散を目的として使 用される従来公知の分散剤を含有させると、光照射あるいは加熱によるペースト組成 物の硬化反応が不十分となることや、該ペースト組成物を用いて形成した膜にフォト リソグラフィ一法によるパターン加工を行う場合、現像が困難なことがあった。
[0009] 本発明は、力、かる従来技術の課題に鑑み、確実に硬化させることが可能であり、か つ現像性に優れた光導波路用ペースト組成物を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明は、(A)平均粒子径 lnm以上 50nm以下の硫酸バリウム粒子、(B)重合性 基およびカルボキシル基を有する化合物、または重合性基を有するリン酸エステル 化合物、および (C)有機溶媒を含む光導波路用ペースト組成物である。また、該光 導波路用ペースト組成物を硬化させてなる光導波路である。
発明の効果
[0011] 本発明の光導波路用ペースト組成物は、光照射または加熱により確実に硬化させ ること力 S可能である。また、フォトリソグラフィ一法によるパターンカロェを行う場合、露光 部の硬化性および未露光部の現像性が極めて良好である。本発明の光導波路用ぺ 一スト組成物を用いることで、温度による屈折率の変化率が小さぐ線膨張率が小さく 、かつ光伝搬損失が小さレ、光導波路を得ることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 本発明の光導波路用ペースト組成物(以下、ペースト組成物と言う)は、(A)硫酸バ リウム粒子、(B)重合性基およびカルボキシル基を有する化合物、または重合性基を 有するリン酸エステル化合物、および、(C)有機溶媒を含む。以下、特に断らないか ぎり、重合性基およびカルボキシル基を有する化合物、または重合性基を有するリン 酸エステル化合物を「化合物 A」とする。
[0013] 本発明のペースト組成物において、化合物 Aは硫酸バリウム粒子を分散させる働き を有する。化合物 A中のカルボキシル基またはリン酸エステル結合部位が硫酸バリゥ ム粒子と相互作用することにより、化合物 Aが硫酸バリウム粒子の表面を覆う。そして 、硫酸バリウム粒子の表面を覆う化合物 Aの重合性基は硫酸バリウム粒子の外側に 向き、ペースト組成物中にある有機溶媒や他の化合物などと親和して、硫酸バリウム 粒子を安定に分散させると考えられる。
[0014] 化合物 A中の重合性基は、光または熱により、重付加反応やラジカル反応等によつ て重合を進めることができる有機基である。本発明のペースト組成物は、化合物 Aが 重合に関与するため、硬化が速やかにかつ確実に進行する。
[0015] 本発明においては、化合物 A自身が光や熱によって重合し、硬化物中のマトリック ス樹脂となる。したがって、本発明で用いる化合物 Aは硫酸バリウム粒子の分散剤と しての機能と、マトリックス樹脂としての機能を併せ持つものである。重合性基を持た ない分散剤により硫酸バリウムを、マトリックスを形成するための重合性基を有する樹 脂中に分散させた場合は、マトリックス樹脂が重合する際に、硫酸バリウム粒子が移 動して集まり、分散性が低下することが考えられる。これに対し、本発明のペースト組 成物においては、化合物 Aが硫酸バリウム粒子を捕捉した状態で重合するため、硬 化物中においても硫酸バリウム粒子の分散性を良好に保つことができる。このため、 硬化物の光透過性や表面平坦性が良好となる。
[0016] さらに、ペースト組成物中の化合物 Aを光により硬化させることで、フォトリソグラフィ 一法によるパターン加工を行うことができる。この場合、露光部では化合物 Aが硫酸 ノ リウム粒子を捕捉した状態で重合するため、硫酸バリウム粒子を起点とした強固な ネットワークが形成され、現像時の露光部の膨潤ゃ溶解が抑えられるので、明瞭なパ ターン形状を実現できる。
[0017] 化合物 Aの重合性基は、硫酸バリウム粒子を良好に分散させる目的から、ペースト 組成物に含まれる有機溶媒や他の化合物との親和性が良好なものが好ましい。これ らのものとしては、ビュル基、アタリレート基、メタタリレート基、エポキシアタリレート基 、エポキシメタタリレート基、エポキシ基などが挙げられる。
[0018] 化合物 Aは、前記重合性基とともにカルボキシル基を有する。化合物 Aのカルボキ シル基が硫酸バリウム粒子と相互作用することにより、化合物 Aが硫酸バリウム粒子 の表面を覆い、硫酸バリウム粒子を分散させることができる。また、本発明のペースト 組成物中の化合物 Aを光により硬化させてフォトリソグラフィ一法によるパターンカロェ を行う場合、化合物 Aが極性の高いカルボキシル基を有するため、現像液への溶出 が速やかであり、未露光部における現像時の残渣を低減することができる。
[0019] 本発明に用いられる化合物 Aは、下記一般式(1)で示されるものが好ましい。
[0020] [化 1コ
Figure imgf000006_0001
[0021] 一般式(1)において、 R1は水素原子またはメチル基を示し、 R2は下記一般式(2)
〜(4)の!/、ずれかで表される 2価の基を示す。
[0022] [化 2]
Figure imgf000006_0002
Figure imgf000006_0003
(4)
Figure imgf000006_0004
[0023] 一般式(2)〜(4)において、 nおよび mはそれぞれ;!〜 3の整数である。
[0024] 一般式(1)における重合性基は、 R1が水素原子の場合はアタリレート基であり、 R1 カ チル基の場合はメタタリレート基である。アタリレート基またはメタタリレート基は不 飽和結合を有し、光照射や加熱によりラジカル重合をさせることが可能である。光に よりラジカル重合をさせる際に、フォトマスクを介して光を照射するフォトリソグラフィー 法を適用して、配線パターンなどを形成することができる。 R1が水素原子であるアタリ レート基の方が、重合性がより良好となり好ましい。
[0025] 一般式(2)〜(4)における nおよび mは、その数が小さいと単位重量当たりの重合 性基およびカルボキシル基の数が多くなるため、重合性がより良好となり、かつ、硫 酸バリウム粒子の分散性が向上する。一方、 nおよび mの数が大きいと化合物 Aが硫 酸バリウム粒子に配位したときの立体障害となる効果が大きくなるため、分散性が向 上する。よって、 nおよび mは炭素数が 2のエチレン基であることが好ましい。
[0026] 一般式(1)で表される化合物の中でも、 R1が水素原子であり R2が一般式 (4)で表さ れる 2価の基である化合物が好ましぐその場合、上記の理由力 nは 2であることが より好ましい。この化合物を用いると、重合性および現像性がより良好となる。また、硫 酸バリウム粒子の分散性がより良好となり、分散した硫酸バリウムの平均粒子径をより 小さくすることができるので、ペースト組成物から得られる硬化物の光透過性が向上 する。このため、光伝搬損失が小さい光導波路を得ることができる。
[0027] 本発明に用いられる一般式(1)で表される化合物 Aの具体例としては、共栄社化 学 (株)製の" HOA— MS" (商品名、一般式(1)における R1が水素原子であり、 が 一般式(2)で表されるものであり、 n、 mは共に 2である。)、" HOA— HH" (商品名、 一般式(1)における R1が水素原子であり、 R2が一般式(3)で表されるものであり、 n は 2である。)、" HOA— MPL" (商品名、一般式(1)における R1が水素原子であり、 R2が一般式 (4)で表されるものであり、 nは 2である。)が挙げられる。
[0028] 一方、下記一般式(5)で示される化合物 Aも好ましく用いられる。
[0029] [化 3]
Figure imgf000008_0001
R5
[0030] 一般式(5)において、 R3〜R5は下記一般式(6)〜(; 10)のいずれかで表される 1価 の基または水素原子を示し、 R3〜R5は同じでも異なっていてもよい。ただし、 R3〜R5 の全部が水素原子になることはない。
[0031] [化 4]
Figure imgf000009_0001
.ocn
Figure imgf000009_0002
O一 R10-
Figure imgf000009_0003
Figure imgf000009_0004
H2C八—— CH— R 11 (10)
10 般式(6)〜(; 10)において、 R6〜R9は水素原子またはメチル基を示す。 RiU〜R は炭素数 1〜 10の 2価の基であり、好ましくは炭素数 1〜; 10の 2価の炭化水素基であ り、より好ましくは炭素数 2個のアルキル基である。 R12は水酸基を有する炭素数;!〜 1 0の 2価の基であり、好ましくは下記一般式(13)〜(; 15)で示される有機基である。
[0033] [化 5]
OH
(1 3)
し H2 し H J¾
OH
― CH2— CH— CH2— CH2— (1 4)
OH
— CH2— CH—— (1 5)
[0034] 一般式(5)で表される化合物 Aにおいて、 IT〜R5のいずれ力、 2つが水素原子であ るリン酸モノエステル力 R3〜R5のいずれ力、 1つが水素原子であるリン酸ジエステル よりも、硫酸バリウム粒子の分散性を向上させるので好ましい。また、リン酸ジエステ ルが、 R3〜R5のいずれも水素原子を含まないリン酸トリエステルよりも、硫酸バリウム 粒子の分散性を向上させるので好ましい。
[0035] 一般式(6)〜(9)で表される 1価の基はアタリレート基またはメタタリレート基を持つ ており、光照射や加熱によりラジカル重合を行うことが可能である。また、一般式(10) で表される 1価の基は光照射や加熱によりイオン重合をさせることが可能である。 R6 〜R9が水素原子であるアタリレート基の方力 重合性がより良好となり好ましい。
[0036] 一般式(8)〜(; 10)の R1Q〜R12における炭素数は、その数が少な!/、と単位重量当た りの重合性基およびリン酸エステル結合部位の数が多くなるため、重合性がより良好 となり、かつ、硫酸バリウム粒子の分散性が向上する。また、 R1Q〜R12における炭素 数が多いと化合物 Aが硫酸バリウム粒子に配位したときの立体障害となる効果が大き くなるため、分散性が向上する。よって、 R1Q〜R12における炭素数は 1〜4であること が好ましい。
[0037] 特に、一般式(5)で表される化合物の中でも、 R3〜R5の少なくとも 1つが一般式(8 )で表される 1価の基であることが好ましぐその場合、 R1()が炭素数が;!〜 3である 2価 の炭化水素基であることがより好ましい。また、一般式(5)の R3〜R5の少なくとも 1つ が一般式(9)で表される 1価の基であり、一般式(9)の R12が水酸基を有する炭素数 力 ¾〜3である 2価の炭化水素基であることが好ましい。
[0038] 本発明で用いる一般式(5)で表される化合物 Aの具体例としては、共栄社化学 (株 )製の"ライトアタリレート P— 1A" (商品名、アタリレート基を有するリン酸モノエステル )、共栄社化学 (株)製の"ライトエステル P— 1M" (商品名、メタタリレート基を有するリ ン酸モノエステル)、 "ライトエステル P— 2M" (商品名、メタタリレート基を有するリン酸 ジエステル)、ダイセル.サイテック(株)製の RDX63182 (エポキシアタリレート基を有 するリン酸ジエステル)が挙げられる。本発明で用いる化合物 Aは 1種類でもよぐま た複数種用いてもよい。
[0039] また、本発明のペースト組成物から得られる硬化物は温度に対する物性の変化が 微小であり、例えば、温度による屈折率の変化率や、線膨張率は小さい。無機粒子 の分散性を高める分散剤は、ペースト組成物中の樹脂の硬化反応を阻害したり、ぺ 一スト組成物から得られる硬化物の温度による屈折率の変化率や線膨張率を増大さ せるなど、硬化物の特性を劣化させることがある。このため、分散剤含有量はできる 限り少量にすることが好ましいとされていた。本発明においては、硫酸バリウム粒子の 分散性にも寄与する化合物 A自身が重合し、硬化するか、後述する樹脂との重合に 関与するため、温度による屈折率変化率や線膨張率を増大させるなどの硬化物の特 性劣化を抑えることができる。
[0040] 上述したように、本発明のペースト組成物は、化合物 Aが重合して硬化物中のマトリ ックスを形成する力 その他にもマトリックスを形成する樹脂を含有してもよい。このと き用いられる樹脂として、ポリアミック酸、ビュル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹 脂、アタリレート樹脂、メタタリレート樹脂、エポキシアタリレート樹脂、エポキシメタタリ レート樹脂、シァネート樹脂、ビスマレイミドートリァジン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂 、シロキサン樹脂などの、重合性基を有する熱硬化型あるいは UV硬化型の樹脂が 挙げられる。また、ァラミド樹脂、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリフエ二レンエー テル、熱可塑性ポリイミドなどの、熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂を単独で 用いてもよいし、複数種を適当な比にて用いてもよい。
[0041] プロセス中で耐熱性などが要求される用途では、上記樹脂の中でも、熱硬化型樹 脂や UV硬化型樹脂など重合性基を有する樹脂が好ましい。また、ペースト組成物か ら得られる硬化物を光透過性が要求される光導波路用材料に用いる場合は、ェポキ シ樹脂、アタリレート樹脂、メタタリレート樹脂、エポキシアタリレート樹脂、エポキシメタ タリレート樹脂、シロキサン樹脂などが好適に用いられる。特に、これら樹脂において UV硬化型のものを選定すると、フォトリソグラフィ一法による光導波路のパターユング が実現でき好ましい。
[0042] 本発明において、熱硬化型樹脂あるいは UV硬化型樹脂が有する重合性基同士を 重合させてもょレ、し、あるレ、はこれらの樹脂が有する重合性基と化合物 Aの重合性基 とを重合させてもよい。本発明の硬化物中に形成される重合体は、(a)化合物 Aから なる重合体、(b)化合物 Aと樹脂との重合体、あるいは (c)樹脂のみからなる重合体と V、つた様々な形態の重合体があり、これらの重合体に分散した状態で存在する硫酸 ノ リウム粒子を有する。なお、特に断らないかぎり、ペースト組成物から得られる硬化 物に存在する上記の(a)〜(c)の各重合体を単に「重合体」と!/、う。
[0043] ペースト組成物中に含有する化合物 A、樹脂、重合促進剤などの組成によって、ぺ 一スト組成物から得られる硬化物中での重合体は、上記(a)〜(c)の!/、ずれか 1つの 態様であったり、これらが混在した態様であったりする。
[0044] 例えば、化合物 Aの重合性基がアタリレート基であり、樹脂の重合性基もアタリレー ト基である場合、硫酸バリウム粒子の近傍には化合物 Aが多く存在するため、(a)の 重合体が多ぐ硫酸バリウム粒子から離れた領域では (c)の重合体が多ぐこれらの 中間の領域で (b)の重合体が存在する。また、他の一例として、重合性基がアタリレ ート基である化合物 Aと重合性基がエポキシ基である樹脂を含有するペースト組成 物から、(a)の重合体と、(c)の重合体からなる硬化物を製造することができる。また、 樹脂を複数種用いた場合は、例えば、重合性基がアタリレート基である化合物 Aと、 重合性基がエポキシアタリレート基である樹脂と、重合性基がエポキシ基である樹脂 を用いて、これら 3成分を共重合させ、(b)の重合体を得ることもできる。
[0045] 本発明の硬化物中の重合体と、硫酸バリウム粒子との屈折率が近いと、硬化物中 に入射した光のレイリー散乱が小さいため、硬化物の光透過性が増す。よって、光学 材料のように光透過性が求められる場合は、所望の屈折率を有する重合体を得るよ う、化合物 Aおよび樹脂の種類や混合比を設定することが好ましい。硫酸バリウムの 屈折率は 1. 6であるので、光透過性を上げるために、得られる重合体の屈折率が 1. 6に近い方が好ましぐさらに好ましくは、重合体の屈折率も 1. 6であることである。
[0046] 重合体は分散剤や樹脂などペースト組成物中に含まれる硫酸バリウム粒子以外の 物質からなるので、得られる重合体の屈折率が 1. 6に近くなるように、それぞれの物 質の種類や混合量を決めることが好ましい。ただし、屈折率が異なる複数の物質を混 合して、ある屈折率を持つ重合体を形成する場合、それぞれの物質の屈折率が目的 の屈折率に近い方が、屈折率ばらつきが少ない重合体を容易に得ることができるの で好ましい。
[0047] 先に例示した化合物 Aの屈折率は" HOA—MS"が 1. 46、 "HOA—HH"が 1. 4 8、 "HOA— MPL"が 1 · 52である。また、 "ライトアタリレート P— 1A"が 1 · 47、 "ライト エステノレ P— 1M"力 1. 47、 "ライトエステノレ P— 2M"力 1. 47、 RDX63182力 1. 54 である。光導波路などの光学材料用途では、硫酸バリウムとの屈折率が近い" HOA -MPL"や RDX63182を使用するとペースト組成物力も得られる硬化物の光透過 性が良好となりやすレ、ので好ましレ、。
[0048] 本発明のペースト組成物から得られる硬化物を耐熱性と光透過性が要求される光 導波路材料に用いる場合、上記の熱硬化型樹脂あるいは UV硬化型樹脂が有する 重合性基としてはエポキシ基、アタリレート基、メタタリレート基、エポキシアタリレート 基、エポキシメタタリレート基、などが好ましい。ただし、エポキシ樹脂などをカチオン 重合させる場合、カチオン活性種が硫酸バリウム粒子に吸着し、重合反応が遅くなる こと力 Sある。したがって、ラジカル重合に適したアタリレート樹脂、メタタリレート樹脂、 エポキシアタリレート樹脂、エポキシメタタリレート樹脂が好ましい。光配線材料として は、上記のように硫酸バリウム粒子との屈折率が近いものが好ましぐ例えば、下記式 (11)で表されるアタリレート樹脂(屈折率: 1. 55)、または、下記式(12)で表される エポキシアタリレート樹脂(屈折率: 1. 56)などが挙げられる。ペースト組成物を用い てフォトリソグラフィ一法によるパターン加工を行う場合は、樹脂として下記式(11)で 表される樹脂を選択すると、現像時の未露光部の残渣を低減することができ好まし!/、 。一方、樹脂として下記式(12)で表される樹脂を選択すると、ペースト組成物から得 られる硬化物の屈折率の温度依存性や線膨張率を小さくすることができ好ましい。
[化 6]
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Figure imgf000015_0001
本発明のペースト組成物において、化合物 Aの含有量は、硫酸バリウム粒子 100 重量部に対して 5重量部以上 20重量部以下であることが好ましい。化合物 Aの硫酸 ノ リウム粒子に対する含有量が 5重量部以上であると、硫酸バリウム粒子の分散性を 高め、硫酸バリウム粒子の分散粒子径を小さくすることができるので、本発明のぺー スト組成物から得られる硬化物の光透過性が向上する。このため、光伝搬損失が小さ い光導波路を得ることができる。一方、化合物 Aと硫酸バリウムの屈折率差を考慮す ると、化合物 Aの硫酸バリウム粒子に対する含有量が 20重量部以下であると、ペース ト組成物から得られる硬化物の光透過性を向上させることができる。このため、光伝 搬損失が小さレヽ光導波路を得ることができる。
[0051] また、本発明のペースト組成物において、化合物 Aのペースト組成物全体に対する 好ましい含有量は、硬化させて得られる重合体が化合物 Aのみからなる場合と、化合 物 Aと樹脂からなる場合によって異なる。例えば、硬化物中の重合体が、化合物 Aが 単独で重合し硬化する(a)の態様のみの場合、化合物 Αの含有量は特に限定されな いが、ペースト組成物中の有機溶媒などの揮発成分を除いた固形成分に対して 20 重量%以上 70重量%以下であることが好ましい。化合物 Aの含有量が、ペースト組 成物中の有機溶媒などの揮発成分を除いた固形成分に対して 20重量%以上である と、得られる硬化物の耐クラック性ゃ基板との接着性が向上し、凝集破壊に対する耐 性も高くなる。化合物 Aの含有量が、ペースト組成物中の有機溶媒などの揮発成分 を除いた固形成分に対して 30重量%以上であると、これら効果がより高まりさらに好 ましい。化合物 Aの含有量が、ペースト組成物中の有機溶媒などの揮発成分を除い た固形成分に対して 70重量%以下であると、得られる硬化物の温度による屈折率変 化率や線膨張率をより小さくすることができる。化合物 Aの含有量が、ペースト組成物 中の有機溶媒などの揮発成分を除いた固形成分に対して 50重量%以下であると、 これら効果がより高まりさらに好ましい。
[0052] 他方、硬化物中の重合体が(b)や(c)の態様を含む場合、ペースト組成物中の有 機溶媒などの揮発成分を除いた固形成分に対して、化合物 Aと樹脂の含有量の和 は 20重量%以上が好ましぐ 30重量%以上がより好ましい。また、ペースト組成物中 の有機溶媒などの揮発成分を除いた固形成分に対して、化合物 Aと樹脂の含有量 の和は 70重量%以下が好ましぐ 50重量%以下がより好ましい。この範囲であると好 まし!/、理由は上記(a)の態様における理由と同様である。化合物 Αと樹脂の混合比 は、製造すべき化合物 Aと樹脂との重合体の組成比に合わせて任意に設定すること ができる力 S、化合物 Aの含有量が、硫酸バリウム粒子に対して 1重量%以上であると、 硫酸バリウム粒子の分散性を高めることができ好ましい。
[0053] また、重合性基を有する樹脂を用いる場合は、化合物 Aと樹脂との重合特性を考慮 して、これらの混合比を設定することが好ましい。すなわち、(M)化合物 Aと重合性 基を有する樹脂がそれぞれ単独で重合する場合と、 (b2) 1つの化合物 Aを起点に重 合性基を有する樹脂が鎖状に重合する場合、 (b3)化合物 Aと重合性基を有する樹 脂が交互に重合する場合では、化合物 Aと重合性基を有する樹脂との混合比は異な る。例えば、上記 (b3)の態様の一例である、重合性基がエポキシアタリレート基であ る化合物 Aとエポキシ樹脂とを交互に重合させる場合は、両者の重合性基を同数に することが好ましい。
[0054] 本発明のペースト組成物は、化合物 Aや樹脂の重合を促進するために、ラジカノレ ゃカチオン、ァニオンなどの活性種を発生する重合促進剤を含有してもよい。重合促 進剤としては、光照射や加熱処理により活性化するものがあり、用途に応じて使い分 けることが可能である。ペースト組成物を膜状に形成し、フォトリソグラフィ一法により ノ ターユングをする場合は、光照射により活性化する重合促進剤を用いる。 UV光照 射によりラジカルを発生する重合促進剤としては、ォキシム系、ベンゾフエノン系、トリ アジン系、ベンゾトリアゾール系などが挙げられる。また、 UV光照射によりカチオンを 発生する重合促進剤としては、ホスフォニゥム系、スルフォニゥム系、ョードニゥム系 などが挙げられる。
[0055] 本発明のペースト組成物は、平均粒子径 lnm以上 50nm以下の硫酸バリウムを含 有する。なお、本発明における平均粒子径とは、数平均粒子径を指す。ペースト組成 物中の硫酸バリウム粒子は、凝集が完全にほぐれた 1次粒子の状態にあるものと、複 数個の 1次粒子が凝集した状態にあるものが存在する。ここで、ペースト組成物中の 硫酸バリウム粒子の粒子径とは、凝集していない 1次粒子はその粒子の粒子径であり 、 1次粒子が凝集したものはその凝集体の粒子径である。分散した硫酸バリウム粒子 の平均粒子径が 50nm以下であるペースト組成物を製造するためには、使用する硫 酸バリウム粒子の 1次粒子の平均粒子径は 50nm以下である必要がある。これを満た すものとして例えば堺化学工業 (株)製の BF— 40 (平均 1次粒子径 1 Onm)が挙げら れる。ペースト組成物中の硫酸バリウム粒子の平均粒子径を測定する方法としては、 SEM (走査型電子顕微鏡)や TEM (透過型電子顕微鏡)により直接粒子を観察し、 粒子径の数平均を計算する方法が挙げられる。ペースト組成物中の硫酸バリウム粒 子の平均粒子径が 50nm以下であると、ペースト組成物および硬化物の各形態にお いて、均質性が向上し、また、硫酸バリウム粒子による光のレイリー散乱が小さくなる ため光透過性も高くなる。このようなペースト組成物を用いて光伝搬損失が小さい光 導波路を得ること力できる。さらに、ペースト組成物中に分散した硫酸バリウム粒子の 平均粒子径が 30nm以下であると、このペースト組成物から得られる硬化物において 、硫酸バリウム粒子による光のレイリー散乱が極めて小さくなり、硫酸バリウム粒子を 含有していない硬化物の場合とほぼ同等の光透過性を示すようになる。このような材 料を用いると、光伝搬損失が非常に小さい光導波路を得ることができる。一方、硫酸 ノ リウム粒子の粒子径が lnm以上であると、粒子の体積に対する比表面積が小さく なるため、粒子の分散性は良好となる。
[0056] 本発明では、ペースト組成物中の硫酸バリウム粒子の含有量は、有機溶媒などの 揮発成分を除レ、た固形成分に対して、 30重量%以上 80重量%以下であることが好 ましい。ペースト組成物中の固形成分に対する硫酸バリウム粒子の含有量が 30重量 %以上であると、ペースト組成物から得られる硬化物の温度による屈折率変化率や 線膨張率が低減する。ペースト組成物中の固形成分に対する硫酸バリウム粒子の含 有量は、より好ましくは 50重量%以上である。ペースト組成物中の固形成分に対する 硫酸バリウム粒子の含有量が 80重量%以下であると、耐クラック性や基板との接着 性が向上し、凝集破壊に対する耐性も高くなる。また、このような材料を用いると光透 過性に優れた硬化物を得ることができるため、光伝搬損失が小さい光導波路を得る こと力 Sできる。また、フォトリソグラフィ一法によるパターン加工を行った場合に、現像 時の未露光部の残渣が低減するため、より好ましくはペースト組成物中の固形成分 に対する硫酸バリウム粒子の含有量は 70重量%以下である。
[0057] 本発明のペースト組成物は有機溶媒を含有する。有機溶媒としては、 N, N ジメ チルァセトアミド、 N メチルー 2—ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスル ホキシド、 γ ブチロラタトン、乳酸ェチル、 1ーメトキシー2—プロパノール、 1 エト キシー2—プロパノーノレ、エチレングリコーノレモノー n—プロピノレエーテノレ、ジアセトン アルコール、テトラヒドロフルフリルアルコールなどが挙げられる。
[0058] 本発明のペースト組成物はシランカップリング剤を含むことが好ましい。シランカツ プリング剤を含有することにより、フォトリソグラフィ一法によるパターンカロェにおいて 露光部のパターンの細りや剥がれを低減し、クラックの発生を抑制できるため、明瞭 なパターン形状を実現できる。また、未露光部の残渣をより低減することもできる。一 般に、シランカップリング剤には無機材料と有機材料との接着性を向上させる効果が あることが知られている。本発明においても、組成物中の樹脂成分と無機成分との接 着性や、組成物中の樹脂成分とシリコンウェハーなどの無機基板との接着性を向上 させ、フォトリソグラフィ一法によるパターン加工において露光部のパターンの細りや 剥がれを低減し、クラックの発生を抑制するという効果が期待できる。一方、フォトリソ グラフィ一法によるパターン加工における未露光部の残渣を低減する効果に関して は、以下のような理由が考えられる。未露光部に現像液が接触すると、樹脂や化合 物 Aなどが溶出し、また、化合物 Aに捕捉された硫酸バリウム粒子も溶出する。現像 時に化合物 Aが硫酸バリウム粒子から脱離すると、表面がむき出しになった硫酸バリ ゥム粒子が互いに凝集し、その近傍の樹脂なども凝着し、現像残渣となる。しかし、シ ランカップリング剤が存在すると、シランカップリング剤が無機成分である硫酸バリウム 粒子と有機成分である化合物 Aの結合力をより強固にするため、現像時の硫酸バリゥ ム粒子の分散性が保たれ、組成物が速やかに溶出し、残渣が生じに《なる。
[0059] シランカップリング剤としては、 3—グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、 3—グリシ ドキシプロピルトリエトキシシラン、 3—メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、 3—メタ クリロキシプロピルトリエトキシシラン、 N— 2 (アミノエチル) 3—ァミノプロピルトリメトキ シシラン、 N— 2 (アミノエチル) 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 3—イソシァネー トプロピルトリメトキシシラン、 3—イソシァネートプロピルトリエトキシシランなどが好まし い。また、ペースト組成物中のシランカップリング剤の含有量は、有機溶媒などの揮 発成分を除いた形成分に対して、 0. 1重量%以上 10重量%以下であることが好まし い。ペースト組成物中の固形成分に対するシランカップリング剤の含有量が 0. 1重 量%以上であると、上記シランカップリング剤による十分な効果が得られる。また、上 記列挙したものを始め一般のシランカップリング剤は屈折率が 1. 45以下であり、硫 酸バリウム粒子との屈折率差が大きい。したがって、ペースト組成物中の固形成分に 対するシランカップリング剤の含有量が 10重量%以下であると、レイリー散乱が低減 し光透過性を向上させることができ好ましい。
[0060] また、本発明のペースト組成物は、化合物 A以外の分散剤を含有してもよい。化合 物 A以外の分散剤の含有量は、硫酸バリウム粒子 100重量部に対して、 5重量部以 上 20重量部以下であることが好ましい。化合物 A以外の分散剤の含有量が、 5重量 部以上であれば、硫酸バリウム粒子の分散性を向上させる効果が顕著であり、 20重 量部以下であれば、ペースト組成物から得られる硬化物の温度による屈折率変化率 や線膨張率が小さくなる。
[0061] 次に、本発明のペースト組成物の製造方法について詳細に説明する。まず、硫酸 ノ リウム粒子を有機溶媒中で分散した分散液の製造方法を示す。
[0062] 平均 1次粒子径が 50nm以下の硫酸バリウム粒子(2次粒子、凝集状態のものを含 む)、化合物 A、有機溶媒、および必要に応じて他の樹脂や pH調整剤、重合禁止剤 などを所定の分量で混合し、攪拌する。混合直後は、硫酸バリウム粒子の表面を空 気の層が覆っているため、硫酸バリウム粒子と有機溶媒との濡れが十分でなぐ粘度 が増加する場合がある。その場合は、硫酸バリウム粒子と有機溶媒が完全に濡れる まで、回転羽根などで時間をかけて攪拌することが好ましレ、。
[0063] 硫酸バリウム粒子を混合する際に、 目的の硬化物製造のために必要な樹脂の全量 を、あるいはその一部を加えてもよい。分散処理後に樹脂を加える場合と比較して、 分散処理前に樹脂を加える場合では、樹脂と硫酸バリウム粒子とを均一に混合する こと力 Sできる。一方で、分散液の粘度が上がり分散処理の効率が悪くなる、あるいは 分散処理後の分散液の保存安定性が悪くなるなどのことが生じる場合がある。化合 物 Aに関しても分散処理前に必要量を全量入れてもよ!/、し、分散処理前には必要量 の一部を入れておき、分散処理後に残りの量を加えてもよい。また、分散処理中の分 散液の粘度などの性状を測定しながら、徐々に化合物 Aやその他の物質を加えるこ ともできる。
[0064] また、 目的の硬化物を製造するために必要な重合促進剤、消泡剤、酸化防止剤、 重合禁止剤、可塑剤、シランカップリング剤などを添加してもよい。ただし、重合促進 剤などは、分散液の保存安定性の観点から、ペースト組成物を製造する直前に添加 することが好ましい。
[0065] 硫酸バリウム粒子(2次粒子、凝集状態のものを含む)、化合物 A、有機溶媒、およ び他の必要な物質を混合、攪拌した後、分散装置にて硫酸バリウム粒子の分散処理 を行う。
[0066] 分散装置としては、例えば、寿工業 (株)製の"ウルトラァペックスミル"(商品名)や ァシザヮ 'ファインテック(株)製の"スターミル"(商品名)などのビーズミルが挙げられ る。ビーズミルで使用するビーズの平均粒子径は 0. 01mm以上 0. 5mm以下である ことが好ましい。ビーズの平均粒子径が 0. 5mm以下である場合、ビーズミル内で硫 酸バリウム粒子とビーズとが接触する頻度が高いため、十分な分散効果が得られる。 一方、ビーズの平均粒子径が 0. 01mm以上である場合、個々のビーズの持つ運動 量が大きいため、凝集した硫酸バリウム粒子を分散するのに十分なせん断応力が得 られる。
[0067] ビーズとしては、セラミックやガラス、金属製のものなどが使用できる。ビーズの材質 としては、例えば、ソーダガラス、石英、チタニア、窒化ケィ素、炭化ケィ素、アルミナ 、ジルコユア、ケィ酸ジルコニウム、スチール、ステンレスなどが挙げられる。これらの 中でも特に硬度が高いジルコユアビーズが好適に使用できる。
[0068] ビーズミルによる分散は小さ!/、ビーズを用いた一度の処理で実施してもよぐ段階 的にビーズの大きさを変えて実施してもよい。例えば、まず粒子径が 0. 5mmのビー ズを用いて硫酸バリウム粒子の分散粒子径が lOOnm程度になるまで分散処理を行 つてから、次に、より微小なビーズを用いて分散処理を施してもよい。
[0069] 分散処理に費やす時間は硫酸バリウム粒子や、化合物 A、有機溶媒などの分散液 を構成する物質の種類や組成比により適宜設定する。また、一定時間ごとに分散液 をサンプリングし、分散液中での硫酸バリウム粒子の平均粒子径を測定することは、 分散状態の経時変化を把握でき、分散処理の終了を判断することができるので好ま しい。分散液中の硫酸バリウム粒子の粒子径の測定装置としては、動的光散乱方式 であるシスメッタス (株)製の"ゼータサイザ一ナノ ZS" (商品名)が挙げられる。 次に 、上記方法で得られた分散液と、樹脂などを混合し、ペースト組成物を製造する方法 について説明する。ただし、分散液製造時に目的の硬化物を製造するために必要な 物質を全て混合して!/、る場合は、上記方法で得られた分散液が本発明のペースト組 成物となる。
[0070] 硫酸バリウム粒子の分散液に樹脂を混合する場合は、分散液中の化合物 Aなどの 組成に応じて混合する樹脂の種類や混合量を選定する。本発明で得られる硫酸バリ ゥム粒子を分散したペースト組成物を用いて光導波路を製造する場合は、化合物 A と樹脂から得られる重合体の屈折率が硫酸バリウム粒子の屈折率(1. 6)と近い値で あると、光導波路の光伝搬損失が低減するので、好ましい。前記分散液と樹脂を混 合する際は、樹脂中に分散液を所定量となるまで注入してもよいし、分散液中に樹脂 を所定量となるまで注入してもよい。ペースト組成物製造時に化合物 Aをさらに加え 組成調整することもできる。
[0071] 所定量の分散液と樹脂などを混合して得られたペースト組成物に対し、さらに均質 になるようにするために、ボールミルやロールミルを用いた処理を行うことができる。ま た、混合処理によりペースト組成物中に気泡が混入した場合は、静置する、減圧下 に置ぐあるいは攪拌脱泡機を用いるなどして気泡を除去すると、ペースト組成物を 用いて製造する硬化物中への気泡の混入を避けることができる。
[0072] ペースト組成物の粘度を調整するために、さらに有機溶媒を添加したり、加熱や減 圧により有機溶媒を適量除去してもよい。また、加熱処理や光照射により化合物 Aや 樹脂の重合反応を適度に進行させてもよい。
[0073] 上記のようにして製造したペースト組成物を硬化させて、重合体中に硫酸バリウム 粒子が分散した硬化物を製造することができる。
[0074] 次に、本発明のペースト組成物を硬化させる方法の例について説明する。まず、ぺ 一スト組成物を基板上に塗布する、延伸してフィルム状または糸状にする、型に流し 込む、などにより成形した後、加熱処理によりペースト組成物中の有機溶媒を除去す る。有機溶媒を除去する方法としては、オーブンやホットプレートによる加熱乾燥の他 、真空乾燥、赤外線やマイクロ波などの電磁波による加熱などが挙げられる。ここで、 有機溶媒の除去が不十分である場合、次の硬化処理により得られる組成物が未硬 化状態となったり、熱機械特性が不良となったりすることがある。
[0075] 有機溶媒を除去した後に、用いたペースト組成物中の化合物 Aあるいは樹脂の硬 化機構に応じて、加熱処理や光照射などによりペースト組成物の硬化反応を進行さ せる。この場合、光照射後に加熱処理をするなど硬化を完全に進めるために複数の 処理を組み合わせてもよい。また、加熱処理を 100°C以上の環境下で行う場合は、 窒素などの不活性雰囲気下での処理とすると、重合体の酸化を抑制するので好まし い。また、酸素により活性が失われるラジカルを発生させる重合促進剤を用いた組成 で光照射により硬化を行う場合も、窒素などの不活性雰囲気下での処理とすると、重 合を阻害しなレ、ので好まし!/、。
[0076] フォトリソグラフィ一法によりパターン加工を行う場合は、まず、ペースト組成物を基 板上に塗布し、有機溶媒を除去後、パターンに対応した必要部分のみ光を通すよう に設計されたマスクを介して、ペースト組成物の硬化波長帯に対応した光を照射する 。光源としては超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、ヘリウム一ネオ ンレーザー、 YAGレーザーなどが挙げられる。露光装置としては、超高圧水銀灯露 光装置 PEM— 6M (ユニオン光学 (株)製)などが挙げられる。ペースト組成物の硬化 機構がラジカル重合である場合は、ラジカル反応種が酸化により失活することを防ぐ ために、窒素雰囲気下での露光処理をすることが好ましい。また、パターンの解像度 を高めるために、露光装置の照射光の平行度を高くする方が好ましぐさらに、マスク による回折光の影響を低減するために、マスクと基板を接触させる、またはマスクと基 板とのギャップを小さくすることが好ましレ、。
[0077] 露光時に照射光が乾燥後のペースト組成物内部で散乱することにより、パターンェ ッジが歪むことがある。この場合は、紫外線吸収剤をペースト組成物中に添加してお くと紫外線吸収剤が露光部から漏れ出る微弱光を吸収して散乱を抑えるため、バタ ーンエッジをシャープに保つことができるので好ましい。乾燥後のペースト組成物内 部の散乱は硫酸バリウム粒子からのレイリー散乱によるものが大きぐ短波長の光ほ ど、その散乱は大きい。よって、短波長の光を選択的に吸収する紫外線吸収剤も好 ましく用いること力 Sできる。また、光源とマスクとの間に短波長光をカットするフィルター を揷入することにより、散乱を抑えることも可能である。 [0078] 露光後に硬化反応をさらに進行させるため、一定時間、基板を室温で保存したり熱 処理を fiうこともできる。
[0079] 露光処理後、基板を現像液に浸し、露光していない部分のペースト組成物を除去 し、硬化物のパターンが形成された基板を洗浄し乾燥させる。硬化反応を進めるため に、さらに加熱処理をしてもよい。
[0080] 本発明のペースト組成物や硬化物は光導波路に好ましく使用される。光導波路は
、電子機器などの回路基板上に形成され、基板上に実装された IC間の光信号を伝 送する働きを持つ。光導波路は光信号が伝搬するコア部と、コア部を囲むコア部より も屈折率の低いクラッデイング部からなる。チャネル型光導波路の構造を図 1に、スラ ブ型光導波路の構造を図 2に示す。チャネル型光導波路は、線状のコア部 1の周囲 をクラッデイング部 2が囲む構造を有する。スラブ型光導波路は、層状のコア部 1の上 下を層状のクラッデイング部 2が覆う構造を有する。本発明のペースト組成物をコア部 とクラッデイング部の両方に用いてもょレ、し、どちらか一方のみに用いてもょレ、。
[0081] 本発明のペースト組成物は光照射によるパターン形成が可能であるので、コア部形 成用材料として用いると、様々な形状の光導波路を容易に製造することができ、好ま しい。また、コア部とクラッデイング部との屈折率差が大きい方力 伝搬光の閉じ込め 効果が大きく好ましい。
[0082] 光導波路のクラッデイング部およびコア部の屈折率や厚みは、設計する光導波路 により任意に選択することができる。マルチモード光導波路の場合は、コア部とクラッ デイング部の屈折率差を大きくして、コア部を厚くすることが適している。シングルモ 一ド光導波路の場合は、コア部とクラッデイング部の屈折率差を小さくして、コア部を 薄くして、シングルモード伝搬が実現するようにする。
[0083] チャネル型光導波路を製造する方法には、例えば以下のようなものがある。ガラス やシリコンウェハー、ガラスエポキシ基板、プラスチックフィルムなどの基板上に、アン ダークラッデイング部用ペースト組成物を塗布し、乾燥、硬化し、アンダークラッディン グ部を形成する。さらに、アンダークラッデイング部上に、コア部用ペースト組成物を 塗布し、乾燥し、膜状のコア部を形成する。次いで、膜状のコア部を導波路パターン に加工する。コア部用ペースト組成物が光照射により重合する場合は、フォトリソダラ フィ一法によりパターン形成を行うことができる。また、コア部用ペースト組成物が熱に より重合する場合は、リアクティブイオンエッチングなどによりパターン形成を行うこと カできる。次に、コア部の上にオーバークラッデイング部用ペースト組成物を塗布し、 乾燥、硬化し、オーバークラッデイング部を形成する。
[0084] 塗布膜を形成する方法としては特に限定されず、例えば、スピンナー、スクリーン印 刷、ブレードコーター、ダイコーターなどの装置を用いる方法が挙げられる。
実施例
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって限定されるも のではない。また実施例で用いた化合物のうち、略語を使用しているものについて以 下に示す。
DMAc : N, N—ジメチノレアセトアミド
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硫酸バリウム粒子の分散液、ペースト組成物から得られる硬化物、および光導波路 の各特性の測定方法は以下の通りである。
[0086] <ペースト組成物から得られる硬化物の屈折率の測定方法〉
メトリコン社製のプリズムカップラー装置 2010と専用の P—1プリズムを用いて、波長 850nm、温度 25°Cにて、膜状に製造したペースト組成物から得られる硬化物の屈 折率を求めた。また、同装置にて、 40°C、 60°C、 80°Cおよび 100°Cでの屈折率を測 定し、最小 2乗法によりこれら 4点の傾きを求め、屈折率の温度に対する変化(屈折 率温度依存性)を算出した。
[0087] <光導波路の光伝搬損失の測定方法〉
JPCA規格 (JPCA— PE02— 05— 01 S— 2004)に準じてカットバック法で測定し た。入射側および出射側の光ファイバ一は、コア径が 50〃 mで開口数が 0. 28のマ ルチモードタイプを用いた。測定温度は 23°Cで、測定光源の波長は 850nmであつ た。
[0088] <分散液製造前の凝集した原料硫酸バリウム粒子の平均粒子径の測定方法〉 以下のように光学顕微鏡を用いて測定した。粒子をガラスなどの透明板上に載せ、 粒子が載った透明板を光学顕微鏡の観察ステージ上に置!/、た。透明板の下側から 光を当て、その透過光像を光学顕微鏡の接眼レンズ部の代わりに取り付けた CCD力 メラ ADP— 240M ( (株)フローベル製)を介してデジタル画像としてコンピューターに 取り込み、画像処理ソフト FlvFs ( (株)フローベル製)にて、観察された任意の 100個 の粒子に対し、球形近似したときの粒子径を求め、数平均粒子径を算出した。
[0089] <分散液中の硫酸バリウム粒子の平均粒子径の測定方法〉
カーボン蒸着したコロジオン膜上に、分散液を滴下し、有機溶媒を乾燥除去後、透 過型電子顕微鏡 H— 7100FA(日立製作所 (株)製)にて硫酸バリウム粒子を観察し た。加速電圧は lOOkVとした。観察像はデジタル画像としてコンピューターに取り込 み、画像処理ソフト FlvFs ( (株)フローベル製)にて、観察された任意の 100個の粒 子に対し、球形近似したときの粒子径を求め、数平均粒子径を算出した。なお、 1次 粒子が凝集して存在する場合は、凝集体としての粒子径を測定した。
[0090] <ペースト組成物中の硫酸バリウム粒子の平均粒子径の測定方法〉
カーボン蒸着したコロジオン膜上に、ペースト組成物を滴下し、有機溶媒を乾燥除 去後、透過型電子顕微鏡 H— 7100FA(日立製作所 (株)製)にて硫酸バリウム粒子 を観察した。加速電圧は lOOkVとした。観察像はデジタル画像としてコンピューター に取り込み、画像処理ソフト FlvFs ( (株)フローベル製)にて、観察された任意の 100 個の粒子に対し、球形近似したときの粒子径を求め、数平均粒子径を算出した。な お、 1次粒子が凝集して存在する場合は、凝集体としての粒子径を測定した。
[0091] <ペースト組成物から得られる硬化物の線膨張率の測定方法〉
エスアイアイ ·ナノテクノロジー(株)製の TMA測定装置 TMA/S S 6100を用いて 、窒素雰囲気中で、室温から 120°Cまで昇温し、再び室温まで降温したときのペース ト組成物から得られる硬化物の寸法の変位を押し込み荷重 50mNで測定し、 50°Cか ら 70°Cにおける昇降温の平均の線膨張率を算出した。線膨張率の温度履歴を除去 するために、昇降温を連続して 2度繰り返し、 2度目の測定結果を変位値として用い た。
[0092] <分散液の製造〉
分散液 A〜Pを次のように製造した。硫酸バリウム 2次粒子 BF— 40 (堺化学工業( 株)製、平均 2次粒子径 15 111、平均 1次粒子径 10nm)と分散剤、有機溶媒を、表 1 に示す各混合量で混合し、ホモジナイザー "エタセルオート"(商品名、(株)日本精 機製作所製)にて、回転刃先端の周速 5m/sで 1時間処理し、硫酸バリウム粒子を 分散した。
[0093] 次いで、ホモジナイザーにて処理した上記の分散液を、ビーズミルである"ウルトラ ァペックスミル UAM— 015" (商品名)(寿工業 (株)製)を用いて分散処理した。ビー ズは材質がジルコユアであり、平均粒子径は 0. 05mm ( (株)ニツカトー製、 YTZボ 一ル)、投入量は 400gとした。また、ビーズミルのローターの周速は 9· 5m/sとし、 送液圧力は 0. IMPaとした。分散処理時間は分散液 A〜0は 10時間、 Pは 1時間と し、分散処理終了後に液を回収し硫酸バリウム粒子の分散液を得た。分散終了時の 分散液中の硫酸バリウム粒子の平均粒子径を表 1に示す。
[0094] 表 1中、分散剤として使用した" HOA— MPL" (商品名)、 "HOA— HH" (商品名) は共栄社化学 (株)製であり、重合性基およびカルボキシル基を有する化合物である 。また、 "ライトエステル P— 1M" (商品名、共栄社化学 (株)製)および" RDX63182" (商品名、ダイセル ·サイテック (株)製)は重合性基を有するリン酸エステル化合物で ある。また、 "Disperbyk— 111" (商品名、ビックケミー.ジャパン (株)製)は重合性基 を有して!/、な!/、リン酸エステル化合物である。
[0095] [表 1]
Figure imgf000028_0001
実施例 1
分散液 Aを 9. 8gと前記式(11)で表される樹脂 5g、ォキシム系の UV活性型重合 促進剤 OXE02 (チバ'スぺシャリティ'ケミカルズ (株)製) 0· lg、シランカップリング 剤" KBM403" (商品名、信越化学工業 (株)製、化学名:3—グリシドキシプロビルト リメトキシシラン) 0. 2gをボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を製造した。な お、このペースト組成物にお!/、て有機溶媒を除!/、た固形成分中の硫酸バリウム粒子 の含有量は 40重量%であった。また、ペースト組成物中の硫酸バリウム粒子の平均 粒子径は 26nmであった。上記ペースト組成物をスピンコーターを用いて、石英基板 上に塗布し、大気中でオーブンを用いて 80°Cで 1時間乾燥した後、ペースト組成物 の硬化処理として超高圧水銀灯露光装置 (ユニオン光学 (株)製、 PEM— 6M)を用 いて、 50mj/cm2の紫外線を露光し、厚さ 10 mの膜状の硬化物を製造した。波 長 850nm、温度 25°Cにおける該膜状の硬化物の屈折率は 1. 556であり、屈折率 の温度変化率は 51ppm/°Cであった。
[0097] 一方、ペースト組成物を用いて線膨張率評価用の硬化物を以下のように製造した。
φ 4インチのシリコンウェハー上に lOmm X 10mmの"テフロン(登録商標)"テープ を貼り合わせ、その上に内径が 8mmの"テフロン(登録商標)"チューブを 5mmの長 さに切断したものを載置し、 "テフロン (登録商標)"チューブ内に上記で得られたぺ 一スト組成物を液の高さが lmmになるよう注いだ。次いで、大気中でオーブンを用い て 80°Cで 1時間乾燥した後、ペースト組成物の硬化処理として超高圧水銀灯露光装 置(ユニオン光学 (株)製、 PEM— 6M)を用いて、 50mj/cm2の紫外線で露光し、 底面の直径が 8mmで厚さ lmmの硬化物を製造した。得られた硬化物を"テフロン( 登録商標)"チューブ内から取り出し、厚さ方向の線膨張率を測定したところ、 44pp m/°Cであった。
[0098] 他方、ペースト組成物を用いて光導波路を以下のように製造した。まず、 φ 4インチ のシリコンウェハー上に液状エポキシ樹脂(ェポテック社製 # 314)をスピンコーター を用いて塗布し、大気中でオーブンを用いて 80°Cで 1時間乾燥した後、硬化のため に窒素中 150°Cで 1時間加熱し、厚さ 5 mのアンダークラッデイング部を形成した。 アンダークラッデイング部の波長 850nm、温度 25°Cにおける屈折率を測定したとこ ろ 1. 502であった。次に、上記ペースト組成物をスピンコーターを用いて、石英基板 上に形成したアンダークラッデイング部上に塗布し、大気中でオーブンを用いて 80 °Cで 1時間乾燥し、厚さ 50 πιのペースト組成物の乾燥膜を得た。得られた膜に、超 高圧水銀灯露光装置 (ユニオン光学 (株)製、 ΡΕΜ— 6Μ)を用いて、石英製マスク を介して、 50mj/cm2の紫外線を露光した。石英製マスクは幅 50 mで長さ 9cmの スリット部を有し、スリット部以外の部分で遮光する。露光後の基板を現像液 P— 7G ( 東京応化工業 (株)製)中に 5分間浸し、未露光部の膜を除去し、幅 δθ ΐηで長さ 9c mの形状であるコア部を形成した。現像後のパターンは明瞭な矩形でありクラックの 発生もなぐ未露光部にも残渣は見られず、現像性は良好であった。
[0099] さらにこの上にアンダークラッデイング部と同じ材料をスピンコーターを用いて塗布 し、 80°Cで 1時間乾燥した後、硬化のために窒素中 150°Cで 1時間加熱し、厚さ 5 mのオーバークラッデイング部を形成し、光導波路を得た。
[0100] ダイシング装置を用いて基板ごと光導波路の両端を切断し、光伝搬損失を求めたと ころ 0· 3dB/cmであった。
[0101] 実施例 2〜290
表 2〜31に示す組成のペースト組成物を実施例 1と同様の方法で製造し、これを用 いて物性値評価用硬化物および光導波路を製造した。なお、実施例 209〜226に おいては、ペースト組成物を製造する際に、樹脂を加えずに分散液を製造したときに 用いた化合物 Aを追加して加えた。評価結果を表 2〜31に示した。ここで、樹脂 Aは 上記式(11)で表されるものであり、樹脂 Bは上記式(12)で表されるものである。また 、シランカップリング剤" KBM503" (商品名)は信越化学工業 (株)製であり、化学名
[0102] なお、光導波路を製造する際に、現像後の未露光部の基板表面に薄膜状の残渣 が存在した実施例については、表 2〜31の現像性の欄に「未露光部に残渣あり」と記 した。また、光導波路を製造する際に、現像後のコア部にクラックが存在する箇所が 見られた実施例については、表 2〜31の現像性の欄に「コア部にクラック発生」と記し た。
[0103] [表 2] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 m(g 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量%) (重量%) 実施例 1 分散液 A 9.8 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 2 分散液 A 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 実施例 3 分散液 A 3.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 4 分散液 A 15.4 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 実施例 5 分散液 A 26.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 6 分散液 A 50.1 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15 実施例 7 分散液 B 9.1 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 8 分散液 B 2.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 81 実施例 9 分散液 B 3.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 10 分散液 B 12.7 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 37 実施例 1 1 分散液 B 12.6 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 18 実施例 12 分散液 B 9.7 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 14 実施例 13 分散液 G 9.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 14 分散液 C 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 実施例 15 分散液 G 3.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 75 実施例 16 分散液 C 13.3 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 実施例 1 7 分散液 G 14.7 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 18 分散液 C 12.4 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 実施例 19 分散液 D 1 1.0 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 20 分散液 D 2.5 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 81 実施例 21 分散液 D 3.6 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 22 分散液 D 21.7 樹脂 A 3 OXE02 0.06 BM403 0.12 60 39 3]
口: ¾ ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性 性 平均粒子 (ppm/。c) 現像 (dBん m)
(ppm/°C)
径、 nm) 実施例 1 26 1.556 51 44 良好 0.3 実施例 2 23 1.552 56 52 良好 0.3 実施例 3 25 1.553 55 51 良好 0.3 実施例 4 27 1.562 44 37 良好 0.3 実施例 5 29 1.572 31 24 良好 0.4
未露光部に残渣あり 実施例 6 32 1.575 25 18 0.5
コア部にクラック発生
実施例 7 37 1.558 52 46 良好 0.6 実施例 8 35 1.552 57 52 良好 0.5 実施例 9 35 1.553 56 50 良好 0.6 実施例 10 36 1.566 44 36 良好 0.6 実施例 1 1 39 1.578 33 25 良好 0.7
未露光部に残渣ぁリ 実施例 12 42 1.583 26 17 0.8
コア部にクラック発生
実施例 13 25 1.558 49 44 良好 0.3 実施例 14 24 1.552 55 51 良好 0.3 実施例 15 25 1.553 56 51 良好 0.3 実施例 16 27 1.565 44 37 良好 0.3 実施例 17 29 1.577 30 23 良好 0.4 実施例 18 31 1.581 24 18 未露光部に残渣ぁリ 0.5
コア部にクラック発生
実施例 19 27 1.554 52 43 良好 0.5 実施例 20 25 1.551 55 51 良好 0.4 実施例 21 25 1.552 55 51 良好 0.5 実施例 22 27 1.557 43 37 良好 0.6 4] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量 %) (重量 W 実施例 23 分散液 A 9.8 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 40 57 実施例 24 分散液 A 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 15 80 実施例 25 分散液 A 3.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 BM503 0.2 20 76 実施例 26 分散液 A 15.4 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM503 0.12 60 38 実施例 27 分散液 A 26.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM503 0.04 80 20 実施例 28 分散液 A 50.1 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KBM503 0.02 85 15 実施例 29 分散液 B 9.1 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 40 57 実施例 30 分散液 C 9.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 40 57 実施例 31 分散液 D 1 1.0 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM503 0.2 40 57 実施例 32 分散液 A 9.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 33 分散液 A 2.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 34 分散液 A 3.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 35 分散液 A 14.8 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 36 分散液 A 25.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 37 分散液 A 48.2 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 実施例 38 分散液 B 8.7 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 39 分散液 B 2.2 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 84 実施例 40 分散液 B 3.2 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 41 分散液 B 12.2 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 42 分散液 B 12.1 樹脂 A 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 43 分散液 B 9.3 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 14 実施例 44 分散液 C 8.9 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 45 分散液 C 2.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 46 分散液 C 3.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 78 実施例 47 分散液 C 12.8 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 48 分散液 C 14.2 樹脂 A 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 49 分散液 C 12.0 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 5]
結果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 搬價失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dBん m)
(ppm/°C)
径(nm) 実施例 23 27 1.556 50 42 良好 0.3 実施例 24 24 1.552 55 52 良好 0.3 実施例 25 26 1.553 55 52 良好 0.3 実施例 26 27 1.562 43 38 良好 0.3 実施例 27 29 1.572 31 25 良好 0.4
未露光部に残渣ぁリ 実施例 28 33 1.578 24 19 0.5
コア部にクラック発生
実施例 29 35 1.558 51 44 良好 0.6 実施例 30 25 1.558 53 41 良好 0.3 実施例 31 25 1.554 53 42 良好 0.5 実施例 32 25 1.556 51 42 良好 0.4 実施例 33 22 1.552 55 51 良好 0.3 実施例 34 25 1.553 54 50 良好 0.3 実施例 35 26 1.562 44 37 良好 0.4 実施例 36 30 1.572 32 24 コア部にクラック発生 0.4
未露光部に残渣ぁリ 実施例 37 31 1.578 24 18 0.5
コア部にクラック発生
実施例 38 36 1.558 51 43 良好 0.6 実施例 39 35 1.552 56 52 良好 0.5 実施例 40 36 1.553 56 51 良好 0.6 実施例 41 36 1.566 43 36 良好 0.6 実施例 42 36 1.578 31 22 コア部にクラック発生 0.7
未露光部に残渣あり 実施例 43 41 1.583 25 17 0.8
コア部にクラック発生
実施例 44 25 1.558 52 43 良好 0.4 実施例 45 25 1.552 56 51 良好 0.3 実施例 46 24 1.553 55 51 良好 0.3 実施例 47 26 1.565 43 37 良好 0.4 実施例 48 29 1.577 31 24 コア部にクラック発生 0.4
に残渣ぁリ 実施例 49 33 1.581 24 18 未露光部 0.5
コア部にクラック発生 6] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 ω 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量 ¾) (重量《 実施例 50 分散液 D 10.6 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 51 分散液 D 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 84 実施例 52 分散液 D 3.5 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 78 実施例 53 分散液 D 20.9 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 40 実施例 54 分散液 E 9.8 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 55 分散液 E 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 実施例 56 分散液 E 3.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 57 分散液 E 15.4 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 実施例 58 分散液 E 26.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 59 分散液 E 50.1 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 実施例 60 分散液 F 9.1 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 61 分散液 G 9.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 62 分散液 H 1 1.0 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 63 分散液 E 9.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 64 分散液 E 2.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 65 分散液 E 3.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 66 分散液 E 14.8 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 67 分散液 E 25.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 68 分散液 E 48.2 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 実施例 69 分散液 F 8.7 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 70 分散液 G 8.9 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 71 分散液 H 10.6 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 7]
$s果 ベ一スト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dBん m)
(ppm/°C)
径 (nm) 実施例 50 24 1.554 51 43 良好 0.5 実施例 51 23 1.551 56 51 良好 0.4 実施例 52 24 1.552 55 51 良好 0.5 実施例 53 26 1.557 43 37 良好 0.6 実施例 54 30 1.553 52 44 良好 0.5 実施例 55 29 1.551 56 51 良好 0.3 実施例 56 30 1.551 55 51 良好 0.4 実施例 57 31 1.555 43 38 良好 0.5 実施例 58 34 1.560 33 25 良好 0.5 未露光部に残渣あり 実施例 59 39 1.561 27 20 0.6 コア部にクラック発生
実施例 60 42 1.557 51 43 良好 0.7 実施例 61 33 1.556 51 44 良好 0.5 実施例 62 32 1.547 50 44 良好 0.6 実施例 63 29 1.553 52 43 良好 0.5 実施例 64 30 1.551 55 52 良好 0.3 実施例 65 29 1.551 54 51 良好 0.4 実施例 66 30 1.555 44 36 良好 0.5 実施例 67 33 1.560 31 24 コア部にクラック発生 0.5 未露光部に残渣ぁリ 実施例 68 40 1.561 25 18 0.6 コア部にクラック発生
実施例 69 43 1.557 51 43 良好 0.7 実施例 70 31 1.556 51 43 良好 0.5 実施例 71 31 1.547 52 44 良好 0.6 8] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 m (g) 材料 S(g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重曼%) (重量 W 実施例 72 分散液 A 9.8 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 73 分散液 A 2.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80 実施例 74 分散液 A 3.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 75 分散液 A 15.4 樹脂 B 3 OXE02 0.06 KB 403 0.12 60 38 実施例 76 分散液 A 26.5 樹脂 B 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 77 分散液 A 50.1 樹脂 B 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 実施例 78 分散液 B 9.1 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 79 分散液 C 9.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 80 分散液 D 1 1.0 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 81 分散液 A 9.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 82 分散液 A 2.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 83 分散液 A 3.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 84 分散液 A 14.8 樹脂 B 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 85 分散液 A 25.5 樹脂 B 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 86 分散液 A 48.2 樹脂 B 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 実施例 87 分散液 B 8.7 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 88 分散液 C 8.9 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 89 分散液 D 10.6 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 9]
結果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dBん m)
(ppm/°C)
径(nm) 実施例 72 25 1.566 50 37 良好 0.4 実施例 73 23 1.563 54 45 良好 0.3 実施例 74 24 1.563 53 43 良好 0.3 実施例 75 25 1.566 44 27 未露光部に残渣ぁリ 0.4 実施例 76 29 1.574 32 16 未露光部に残渣ぁリ 0.4
未露光部に残渣ぁリ 実施例 77 33 1.576 24 12 0.5
コア部にクラック発生
実施例 78 36 1.568 48 32 良好 0.6 実施例 79 25 1.568 49 35 良好 0.4 実施例 80 27 1.562 52 35 良好 0.5 実施例 81 23 1.566 51 35 未露光部に残渣ぁリ 0.4 実施例 82 23 1.563 53 43 良好 0.3 実施例 83 24 1.563 53 43 良好 0.3 実施例 84 25 1.566 43 28 未露光部に残渣ぁリ 0.5
未露光部に残渣ぁリ 実施例 85 28 1.574 32 16 0.5
コア部にクラック発生 未露光部に残渣ぁリ 実施例 86 32 1.576 23 12 0.6
コア部にクラック発生 実施例 87 34 1.568 49 31 未露光部に残渣ぁリ 0.7 実施例 88 25 1.568 50 35 未露光部に残渣ぁリ 0.4 実施例 89 27 1.562 51 33 未露光部に残遼ぁリ 0.5 10]
ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量 %) (重量 ¾) 実施例 90 分散液 E 9.8 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 91 分散液 E 2.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 実施例 92 分散液 E 3.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 93 分散液 E 26.5 樹脂 B 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 94 分散液 E 50.1 樹脂 B 0.5 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15 実施例 95 分散液 F 9.1 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 96 分散液 G 9.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 97 分散液 H 1 1.0 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 98 分散液 E 9.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 99 分散液 E 2.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 100 分散液 E 3.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 101 分散液 E 25.5 樹脂 B 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 102 分散液 E 48.2 樹脂 B 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 実施例 103 分散液 F 8.7 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 104 分散液 G 8.9 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 105 分散液 H 10.6 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 11]
果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dB/cm)
(ppm/°C)
径 (nm) 実施例 90 30 1.555 52 38 良好 0.5 実施例 91 30 1.562 54 44 良好 0.3 実施例 92 29 1.562 53 41 良好 0.4 実施例 93 35 1.562 34 18 未露光部に残渣ぁリ 0.5 実施例 94 40 1.562 26 13 未露光部に残渣ぁリ
0.6 コア部にクラック発生
実施例 95 42 1.567 51 36 良好 0.7 実施例 96 32 1.566 51 38 良好 0.5 実施例 97 33 1.555 53 39 良好 0.6 実施例 98 29 1.555 53 37 未露光部に残渣ぁリ 0.5 実施例 99 29 1.562 55 44 良好 0.3 実施例 100 30 1.562 54 42 良好 0.4 実施例 101 34 1.562 33 15 未露光部に残渣ぁリ
0.6 コア部にクラック発生
部に残渣ぁリ 実施例 102 39 1.562 24 12 未露光
0.7 コア部にクラック発生
実施例 103 43 1.567 48 35 未露光部に残渣ぁリ 0.8 実施例 104 33 1.566 49 37 未露光部に残渣ぁリ 0.5 実施例 105 31 1.555 51 37 未露光部に残逭ぁリ 0.6 12]
' ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤
固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量 (重置? 樹脂 A 2.5
実施例 106 分散液 A 9.8 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 107 分散液 A 2.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 108 分散液 A 3.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 109 分散液 A 15.4 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 樹脂 B 1.5
樹脂 A 0.5
実施例 110 分散液 A 26.5 OXE02 0.02 KB 403 0.04 80 20 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 1 1 1 分散液 A 50.1 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 樹脂 B 0.25
樹脂 A 2.5
実施例 112 分散液 B 9.1 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 1 13 分散液 B 2.3 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 81 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 1 14 分散液 B 3.3 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 1 15 分散液 B 12.7 OXE02 0.06 KB 403 0.12 60 37 樹脂 B 1.5
樹脂 A 0.5
実施例 1 16 分散液 B 12.6 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 18 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 1 17 分散液 B 9.7 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 14 樹脂 B 0.25
樹脂 A 2.5
実施例 1 18 分散液 C 9.3 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 1 19 分散液 C 2.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 120 分散液 C 3.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 75 樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 121 分散液 C 13.3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 樹脂 B 1.5
樹脂 A 0.5
実施例 122 分散液 C 14.7 OXE02 0.02 KB 403 0.04 80 20 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 123 分散液 C 12.4 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 樹脂 B 0.25 13] 結果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dBん m)
(ppm/°C)
径(nm) 実施例 106 25 1.561 50 40 良好 0.3 実施例 107 24 1.557 55 48 良好 0.3 実施例 108 26 1.558 54 47 良好 0.3 実施例 109 26 1.565 42 33 良好 0.3 実施例 1 10 27 1.573 32 21 良好 0.4 未露光部に残淹ぁリ 実施例 1 1 1 31 1.576 25 16 0.5 コア部にクラック発生
実施例 1 12 37 1.563 51 41 良好 0.6 実施例 1 13 36 1.558 56 48 良好 0.5 実施例 1 14 35 1.559 53 46 良好 0.6 実施例 1 15 36 1.570 42 33 良好 0.6 実施例 1 16 39 1.581 30 20 良好 Q 実施例 1 17 41 1.585 24 15 未露光部に残渣ぁリ
0.8 コア部にクラック発生
実施例 1 18 26 1.563 51 40 良好 0.3 実施例 1 19 24 1.558 55 47 良好 0.3 実施例 120 24 1.559 55 47 良好 0.3 実施例 121 26 1.569 43 33 良好 0.3 実施例 122 28 1.579 31 21 良好 0.4 実施例 123 30 1.582 25 未露光部に残渣ぁリ
16 0.5 コア部にクラック発生 14] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤
固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 量 (g) 材料 m (g) 材料 含有量 の含有量
(重量 %) (重量 W 樹脂 A 2.5
実施例 124 分散液 D 1 1.0 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 125 分散液 D 2.5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 81
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 126 分散液 D 3.6 OXE02 0.1 BM403 0.2 20 76
樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 127 分散液 D 21.7 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 39
樹脂 B 1.5
樹脂 A 2.5
実施例 128 分散液 A 9.4 OXE02 0.1 無し 無し 40 59
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 129 分散液 A 2.3 OXE02 0.1 無し 無し 15 83
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 130 分散液 A 3.3 OXE02 0.1 無し 無し 20 79
樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 131 分散液 A 14.8 OXE02 0.06 無し 無し 60 39
樹脂 B 1.5
樹脂 A 0.5
実施例 132 分散液 A 25.5 OXE02 0.02 無し 無し 80 20
樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 133 分散液 A 48.2 OXE02 0.01 無し 無し 85 15
樹脂 B 0.25
樹脂 A 2.5
実施例 134 分散液 B 8.7 OXE02 0.1 無し 無し 40 59
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 135 分散液 C 8.9 OXE02 0.1 無し 無し 40 59
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 136 分散液 D 10.6 OXE02 0.1 無し 無し 40 59
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 137 分散液 E 9.8 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 138 分散液 E 2.4 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 139 分歉液 E 3.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76
樹脂 B 2.5
樹脂 A 0.5
実施例 140 分散液 E 26.5 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20
樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 141 分散液 E 50.1 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15
樹脂 B 0.25 15] *s果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dBん m)
(ppm/°C)
径、 nm) 実施例 124 26 1.558 52 39 良好 0.5 実施例 125 25 1.557 55 48 良好 0.4 実施例 126 26 1.557 54 47 良好 0.5 実施例 127 27 1.559 42 33 良好 0.6 実施例 128 24 1.561 51 40 良好 0.4 実施例 129 23 1.557 56 47 良好 0.3 実施例 130 25 1.558 55 46 良好 0.3 実施例 131 26 1.565 43 32 良好 0.4 実施例 132 28 1.573 32 21 コア部にクラック発生 0.4 実施例 133 31 1.576 24 17 未露光部に残渣ぁリ
0.5 コア部にクラック発生
実施例 134 26 1.563 50 40 良好 0.6 実施例 135 25 1.563 51 39 良好 0.4 実施例 136 25 1.558 52 40 良好 0.5 実施例 137 29 1.557 52 40 良好 0.5 実施例 138 30 1.556 56 48 良好 0.3 実施例 139 30 1.557 55 47 良好 0.4 実施例 140 35 1.561 31 21 良好 0.5 実施例 141 40 1.562 25 16 未露光部に残渣ぁリ
0.6 コア部にクラック発生 16] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤
固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 置 (g) 材料 畳 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重 i¾) (重量 W 樹脂 A 2.5
実施例 142 分散液 F 9.1 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 143 分散液 G 9.3 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 144 分散液 H 1 1.0 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 145 分散液 E 9.4 OXE02 0.1 無し 無し 40 59
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 146 分散液 E 2.3 OXE02 0.1 無し 無し 15 83
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 147 分散液 E 3.3 OXE02 0.1 無し 無し 20 79
樹脂 B 2.5
樹脂 A 0.5
実施例 148 分散液 E 25.5 OXE02 0.02 無し 無し 80 20
樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 149 分散液 E 48.2 OXE02 0.01 無し 無し 85 15
樹脂 B 0.25
樹脂 A 2.5
実施例 150 分散液 F 8.7 OXE02 0.1 無し 無し 40 59
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 151 分散液 G 8.9 OXE02 0.1 無し 無し 40 59
樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 152 分散液 H 10.6 OXE02 0.1 無し 無し 40 59
樹脂 B 2.5 17]
結: ϊ ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性 現像性
平均粒子 (ppm/°C) (dBん m)
(ppm/°C)
径 (nm) 実施例 142 44 1.562 50 41 良好 0.7 実施例 143 32 1.561 49 41 良好 0.5 実施例 144 30 1.551 52 40 良好 0.6 実施例 145 30 1.557 50 40 良好 0.5 実施例 146 28 1.556 54 47 良好 0.3 実施例 147 29 1.557 55 46 良好 0.4 実施例 148 36 1.561 30 20 コア部にクラック発生 0.5 実施例 149 39 1.562 24 15 未露光部に残渣ぁリ
0.6 コア部にクラック発生
実施例 150 42 1.562 50 41 良好 0 実施例 151 29 1.561 51 39 良好 0.5 実施例 152 31 1.551 50 39 良好 0.6 18]
ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 パリゥム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 量 ) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量%) (重量 %) 実施例 153 分散液 I 9.8 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 154 分散液 1 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 実施例 155 分散液 1 3.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 156 分散液 1 15.4 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 実施例 157 分散液 1 26.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KB 403 0.04 80 20 実施例 158 分散液 I 50.1 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15 実施例 159 分散液 J 9.1 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 160 分散液 J 2.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 81 実施例 161 分散液 J 3.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 162 分散液 J 12.7 樹脂 A 3 OXE02 0.06 BM403 0.12 60 37 実施例 163 分散液 J 12.6 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 18 実施例 164 分散液 J 9.7 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 14 実施例 165 分散液 K 9.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 166 分散液 K 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80 実施例 167 分散液 K 3.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 75 実施例 168 分散液 K 13.3 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KB 403 0.12 60 38 実施例 169 分散液 K 14.7 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 170 分散液 K 12.4 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 実施例 171 分散液 L 1 1.0 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 172 分散液 L 2.5 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 81 実施例 173 分散液 L 3.6 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 174 分散液 L 21.7 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 39 19]
結果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dB/cm)
(ppm/°C)
径 nm) 実施例 153 21 1.552 51 44 良好 0.4 実施例 154 20 1.550 55 52 良好 0.3 実施例 155 21 1.551 54 51 良好 0.3 実施例 156 23 1.553 44 38 良好 0.4 実施例 157 26 1.556 31 24 未露光部に残渣ぁリ 0.4
未露光部に残渣ぁリ 実施例 158 28 1.557 26 19 0.5
コア部にグラック発生
実施例 159 35 1.557 51 46 良好 0.6 実施例 160 33 1.552 56 53 良好 0.5 実施例 161 33 1.553 55 51 良好 0.6 実施例 162 36 1.563 43 36 良好 0.7 実施例 163 37 1.574 33 25 未露光部に残渣ぁリ 0.7
未露光部に残渣ぁリ 実施例 164 38 1.578 25 16 0.8
コア部にクラック発生
実施例 165 22 1.556 49 44 良好 0.4 実施例 166 21 1.552 55 50 良好 0.3 実施例 167 22 1.552 55 49 良好 0.3 実施例 168 24 1.561 43 38 良好 0.4 実施例 169 26 1.569 30 23 未露光部に残渣ぁリ 0.4
未露光部に残渣ぁリ 実施例 170 29 1.572 24 18 0.5
コア部にクラック発生
実施例 171 22 1.544 53 43 良好 0.5 実施例 172 21 1.548 55 51 良好 0.4 実施例 173 22 1.548 55 51 良好 0.4 実施例 174 23 1.539 43 37 良好 0.6 20] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量 W (重量 W 実施例 175 分散液 1 9.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 176 分散液 1 2.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 177 分散液 I 3.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 178 分散液 I 14.8 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 179 分散液 I 25.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 180 分散液 I 48.2 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 実施例 181 分散液 J 8.7 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 182 分散液 J 2.2 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 84 実施例 183 分散液 J 3.2 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 184 分散液 J 12.2 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 185 分散液 J 12.1 樹脂 A 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 186 分散液 J 9.3 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 14 実施例 187 分散液 κ 8.9 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 188 分散液 κ 2.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 189 分散液 K 3.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 78 実施例 190 分散液 κ 12.8 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 191 分散液 κ 14.2 樹脂 A 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 192 分散液 κ 12.0 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 実施例 193 分散液 L 10.6 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 194 分散液 L 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 84 実施例 195 分散液 L 3.5 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 78 実施例 196 分散液 L 20.9 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 40 21]
結 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dBん m)
(ppm/。C) 実施例 175 23 1.552 51 43 良好 0.4 実施例 176 21 1.550 56 52 良好 0.3 実施例 177 21 1.551 55 51 良好 0.3 実施例 178 24 1.553 44 37 未露光部に残渣ぁリ 0.5
未露光部に残渣ぁリ 実施例 179 27 1.556 30 25 0.5
コア部にクラック発生
未露光部に残渣ぁリ 実施例 180 28 1.557 25 18 0.6
コア部にクラック発生
実施例 181 35 1.557 53 46 良好 0.7 実施例 182 33 1.552 56 51 良好 0.5 実施例 183 34 1.553 56 50 良好 0.6 実施例 184 37 1.563 45 37 未露光部に残渣ぁリ 0.7
33 25 未露光部に残渣ぁリ 実施例 185 38 1.574 0.8
コア部にクラック発生
実施例 186 40 1.578 26 17 未露光部に残渣ぁリ 0.9
コア部にクラック発生
実施例 187 22 1.556 49 44 良好 ' 0.4 実施例 188 20 1.552 56 51 良好 0.3 実施例 189 20 1.552 55 50 良好 0.3 実施例 190 22 1.561 44 37 未露光部に残渣あり 0.5
リ 実施例 191 26 1.569 31 22 未露光部に残渣ぁ
0.5 コア部にクラック発生
実施例 192 28 1.572 25 19 未露光部に残渣ぁリ 0.6
コア部にクラック発生
実施例 193 21 1.544 53 44 良好 0.5 実施例 194 20 1.548 54 51 良好 0.4 実施例 195 21 1.548 54 50 良好 0.4 実施例 196 22 1.539 43 36 未露光部に残渣ぁリ 0.6 22] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量 %) (重量 %) 実施例 197 分散液 M 9.8 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 198 分散液 M 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80 実施例 199 分散液 M 3.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 200 分散液 M 15.4 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 実施例 201 分散液 M 26.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 202 分散液 M 50.1 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 実施例 203 分散液 M 9.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 204 分散液 M 2.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 205 分散液 M 3.3 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 206 分散液 M 14.8 樹脂 A 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 207 分散液 M 25.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 208 分散液 M 48.2 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15
[0124] [表 23]
Figure imgf000051_0001
[0125] [表 24] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリンゲ剤 固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 5(g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重 mW (重量 W 実施例 209 分散液 1 9.8 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 210 分散液 I 2.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 実施例 21 1 分散液 I 3.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 212 分散液 1 15.4 樹脂 B 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 実施例 213 分散液 I 26.5 樹脂 B 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 214 分散液 I 50.1 樹脂 B 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 実施例 215 分散液 J 9.1 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 216 分散液 κ 9.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 21 7 分散液し 1 1 .0 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 218 分散液 I 9.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 219 分散液 I 2.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 220 分散液 I 3.3 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 221 分散液 I 14.8 樹脂 B 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 222 分散液 I 25.5 樹脂 B 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 223 分散液 I 48.2 樹脂 B 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 実施例 224 分散液 J 8.7 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 225 分散液 κ 8.9 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 226 分散液し 10.6 樹脂 B 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 227 分散液 M 9.8 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 228 分散液 M 2.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 実施例 229 分散液 M 3.4 樹脂 B 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 実施例 230 分散液 M 26.5 樹脂 B 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 実施例 231 分散液 M 50.1 樹脂 B 0.5 OXE02 0.01 KBM403 0.02 85 15 25]
結果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dB/cm)
、ppm/。C)
径、 nm) 実施例 209 24 1.560 50 37 良好 0.4 実施例 210 23 1.560 53 44 良好 0.3 実施例 21 1 23 1.560 53 43 良好 0.3 実施例 212 25 1.559 44 26 未露光部に残渣ぁリ 0.4 実施例 213 28 1.559 31 16 未露光部に残渣あり 0.4 未露光部に残渣あり 実施例 214 31 1.559 24 13 0.5 コア部にクラック発生
実施例 215 34 1.565 49 32 良好 0.6 実施例 216 22 1.564 49 35 良好 0.4 実施例 217 24 1.552 51 35 良好 0.5 実施例 218 21 1.560 51 36 未露光部に残渣あり 0.4 実施例 219 22 1.560 54 44 良好 0.3 実施例 220 23 1.560 53 43 良好 0.3 実施例 221 23 1.559 42 28 未露光部に残渣ぁリ 0.5 未露光部に残渣あり 実施例 222 27 1.559 32 17 0.5 コア部にクラック発生
実施例 223 32 1.559 22 12 未露光部に残渣あり
0.6 コア部にクラック発生
実施例 224 34 1.565 49 30 未露光部に残渣あり 0.7 実施例 225 25 1.564 50 35 未露光部に残淹ぁリ 0.4 実施例 226 26 1.552 52 33 未露光部に残渣ぁリ 0.5 実施例 227 34 1.566 53 37 良好 0.6 実施例 228 33 1.562 54 44 良好 0.5 実施例 229 35 1.562 53 41 良好 0.6 実施例 230 38 1.580 34 18 未露光部に残渣ぁリ 0.8 未露光部に残渣ぁリ 実施例 231 41 1.583 25 12 0.9 コア部にクラック発生 26] ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤
固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 材料 量 ω 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量 %) (重量 %) 樹脂 A 2.5
実施例 232 分散液 1 9.8 OXE02 0.1 ΚΒ 403 0.2 40 57 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 233 分散液 I 2.4 OXE02 0.1 ΒΜ403 0.2 15 80 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 234 分散液 1 3.4 OXE02 0.1 ΚΒΜ403 0.2 20 76 樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 235 分散液 1 15.4 OXE02 0.06 ΚΒΜ403 0.12 60 38 樹脂 B 1.5
樹脂 A 0.5
実施例 236 分散液 I 26.5 OXE02 0.02 Β 403 0.04 80 20 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 237 分散液 I 50.1 OXE02 0.01 ΚΒΜ403 0.02 85 15 樹脂 B 0.25
樹脂 A 2.5
実施例 238 分散液 J 9.1 OXE02 0.1 麵 403 0.2 40 57 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 239 分散液 J 2.3 OXE02 0.1 ΚΒΜ403 0.2 15 81 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 240 分散液 J 3.3 OXE02 0.1 ΚΒΜ403 0.2 20 76 樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 241 分散液 J 12.7 OXE02 0.06 ΚΒ 403 0.12 60 37 樹脂 B 1.5
樹脂 A 0.5
実施例 242 分散液 J 12.6 OXE02 0.02 ΚΒΜ403 0.04 80 18 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 243 分散液 J 9.7 OXE02 0.01 圖 403 0.02 85 14 樹脂 B 0.25
樹脂 A 2.5
実施例 244 分散液 κ 9.3 OXE02 0.1 ΚΒΜ403 0.2 40 57 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 245 分散液 κ 2.4 OXE02 0.1 ΚΒ 403 0.2 15 80 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 246 分散液 κ 3.4 OXE02 0.1 ΚΒΜ403 0.2 20 75 樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 247 分散液 κ 13.3 OXE02 0.06 ΚΒ 403 0.12 60 38 樹脂 B 1.5
樹脂 A 0.5
実施例 248 分散液 κ 14.7 OXE02 0.02 ΚΒ 403 0.04 80 20 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 249 分散液 K 12.4 OXE02 0.01 ΚΒ 403 0.02 85 15 樹脂 B 0.25 27] 結果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dB/cm)
(ppm/°C)
径(nm) 実施例 232 22 1.556 50 41 良好 0.3 実施例 233 21 1.555 54 49 良好 0.3 実施例 234 23 1.555 53 47 良好 0.3 実施例 235 25 1.557 40 33 良好 0.3 実施例 236 27 1.558 31 20 良好 0.4
未露光部に残渣ぁリ 実施例 237 32 1.558 24 16 0.5
コア部にクラック発生
実施例 238 36 1.561 51 41 良好 0.6 実施例 239 37 1.557 55 47 良好 0.5 実施例 240 34 1.558 53 46 良好 0.6 実施例 241 38 1.567 42 33 良好 0.6 実施例 242 39 1.577 29 21 良好 0.7
露光部に残渣ぁリ 実施例 243 41 1.580 未
25 15 0.8
コア部にクラック発生
実施例 244 25 1.560 51 41 良好 0.3 実施例 245 23 1.556 56 48 良好 0.3 実施例 246 23 1.557 55 47 良好 0.3 実施例 247 25 1.564 44 34 良好 0.3 実施例 248 28 1.571 31 22 良好 0.4 実施例 249 30 1.574 24 未露光部に残渣ぁリ
17 0.5 コア部にクラック発生 28] ベ一スト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤
固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 量 (g) 材料 量 ) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 含有量 の含有量
(重量 W (重量%) 樹脂 A 2.5
実施例 250 分散液 L 1 1.0 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 251 分散液し 2.5 OXE02 0.1 BM403 0.2 15 81 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 252 分散液し 3.6 OXE02 0.1 KB 403 0.2 20 76 樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 253 分散液し 21.7 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 39 樹脂 B 1.5
樹脂 A 2.5
実施例 254 分散液 I 9.4 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 255 分散液 1 2.3 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 256 分散液 I 3.3 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 樹脂 B 2.5
樹脂 A 1.5
実施例 257 分散液 I 14.8 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 樹脂 B 1.5
樹脂 A 0.5
実施例 258 分散液 1 25.5 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 259 分散液 1 48.2 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 樹脂 B 0.25
樹脂 A 2.5
実施例 260 分散液 J 8.7 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 261 分散液 K 8.9 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 262 分散液 L 10.6 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 263 分散液 M 9.8 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 264 分散液 M 2.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 15 80 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 265 分散液 M 3.4 OXE02 0.1 KBM403 0.2 20 76 樹脂 B 2.5
樹脂 A 0.5
実施例 266 分散液 M 26.5 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 267 分散液 M 50.1 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15 樹脂 B 0.25 29] ΙΒ果 ペースト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率 光伝搬損失 屈折率 依存性
平均粒子 (ppm/°C) 現像性 (dB/cm)
(ppm/°C)
径 (nm) 実施例 250 25 1.548 51 39 良好 0.5 実施例 251 24 1.553 55 48 良好 0.4 実施例 252 24 1.552 54 46 良好 0.5 実施例 253 27 1.543 42 33 良好 0.6 実施例 254 23 1.556 50 41 良好 0.4 実施例 255 21 1.555 55 47 良好 0.3 実施例 256 24 1.555 55 45 良好 0.3 実施例 257 25 1.557 42 32 良好 0.4 実施例 258 27 1.558 32 22 コア部にクラック発生 0.4 実施例 259 30 1.558 23 18 未露光部に残渣ぁリ
0.5 コア部にクラック発生
実施例 260 25 1.561 50 40 良好 0.6 実施例 261 24 1.560 51 39 良好 0.4 実施例 262 24 1.548 52 41 良好 0.5 実施例 263 34 1.562 52 40 良好 0.5 実施例 264 33 1.557 55 48 良好 0.3 実施例 265 34 1.558 55 47 良好 0.4 実施例 266 38 1.579 31 22 良好 0.5 実施例 267 41 1.583 24 16 未露光部に残渣ぁリ
0.6 コア部にクラック発生 30] ペースト組成物組成
分散液 化合物 A 重合促進剤 シランカップリング剤
固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 置 (g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 M(g) 含有量 の含有量
(重量%) (重量 ¾) 樹脂 A 2.5
実施例 268 分散液 M 9.4 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 樹脂 B 2.5
樹脂 A 2.5
実施例 269 分散液 M 2.3 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 樹脂 B 2.5
栴脂 A 2.5
実施例 270 分散液 M 3.3 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 樹脂 B 2.5
樹脂 A 0.5
実施例 271 分散液 M 25.5 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 樹脂 B 0.5
樹脂 A 0.25
実施例 272 分散液 M 48.2 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 樹脂 B 0.25
実施例 273 分散液 A 9.8 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 274 分散液 A 2.4 HOA- PL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80 実施例 275 分散液 A 3.4 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 20 76 実施例 276 分散液 A 15.4 HOA-MPL 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 実施例 277 分散液 A 26.5 HOA-MPL 1 OXE02 0.02 KB 403 0.04 80 20 実施例 278 分散液 A 50.1 HOA-MPL 0.5 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15 実施例 279 分散液 B 9.1 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 実施例 280 分散液 C 9.3 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 281 分散液 D 1 1.0 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 57 実施例 282 分散液 A 9.4 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 283 分散液 A 2.3 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 無し 無し 15 83 実施例 284 分散液 A 3.3 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 無し 無し 20 79 実施例 285 分散液 A 14.8 HOA-MPL 3 OXE02 0.06 無し 無し 60 39 実施例 286 分散液 A 25.5 HOA-MPL 1 OXE02 0.02 無し 無し 80 20 実施例 287 分散液 A 48.2 HOA-MPL 0.5 OXE02 0.01 無し 無し 85 15 実施例 288 分散液 B 8.7 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 289 分散液 C 8.9 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 実施例 290 分散液 D 10.6 HOA-MPL 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 59 31]
結果 ぺ一スト組
屈折率温度
成物中の 線膨張率
屈折率 光伝搬損失 依存性 ) 現像性
平均粒子 (ppm/°C (dBん m)
(ppm/°C)
径、 nm) 実施例 268 34 1.562 51 40 良好 0.6 実施例 269 32 1.557 54 47 良好 0.5 実施例 270 33 1.558 54 46 良好 0.6 実施例 271 38 1.579 30 22 コア部にクラック発生 0.7 実施例 272 40 1.583 24 未露光部に残渣ぁリ
16 0.8 コア部にクラック発生
実施例 273 23 1.531 53 43 良好 0.6 実施例 274 24 1.521 56 51 良好 0.5 実施例 275 24 1.523 55 52 良好 0.5 実施例 276 26 1.543 44 37 良好 0.6 実施例 277 29 1.565 30 23 未露光部に残渣ぁリ 0.7 実施例 278 32 1.572 24 未露光部に残渣ぁリ
18 0.8 コア部にクラック発生
実施例 279 36 1.531 52 42 良好 0.8 実施例 280 26 1.531 52 43 良好 0.6 実施例 281 26 1.531 52 42 良好 0.6 実施例 282 25 1.531 54 42 良好 0.6 実施例 283 24 1.521 56 51 良好 0.5 実施例 284 25 1.523 55 51 良好 0.5 実施例 285 25 1.543 43 36 良好 0.7 実施例 286 28 1.565 31 24 未露光部に残渣ぁリ
0.8 コア部にクラック発生
実施例 287 31 1.572 24 17 未露光部に残渣ぁリ
0.9 コア部にクラック発生
実施例 288 35 1.531 51 42 良好 0.8 実施例 289 25 1.531 51 41 良好 0.6 実施例 290 27 1.531 52 40 良好 0.6 比較例 1〜2
表 32〜33に示す組成のペースト組成物を実施例 1と同様の方法で製造し、これを 用いて物性値評価用硬化物および光導波路を製造した。評価結果を表 32〜33に 示した。得られた硬化物は重合が不十分で柔らかぐ屈折率および線膨張率の評価 ができなかった。また、光導波路を製造する際の現像時に未露光部が白色化し、 5分 間の浸漬時間では除去できず、 20分間基板を揺動することで未露光部を除去した。 未露光部の基板表面に薄膜状の残渣が存在した。また、露光部の光導波路パター ンはなだらかな山型であった。光伝搬損失の測定を試みた力 損失が大き過ぎて伝 搬光強度が検出限界以下であり、測定できな力、つた。
[0134] 比較例 3〜4
表 32〜33に示す組成のペースト組成物を実施例 1と同様の方法で製造し、これを 用いて物性値評価用硬化物および光導波路を製造した。評価結果を表 32〜33に 示した。屈折率の温度依存性、線膨張率共に大きな値であった。光導波路を製造す る際の現像時に未露光部が白色化し、現像液中での 20分間の揺動を行っても未露 光部には厚さ数 rnの膜が残存した。光伝搬損失の測定を試みた力、損失が大き過 ぎて伝搬光強度が検出限界以下であり、測定できな力、つた。
[0135] 比較例 5〜; 10
表 32〜33に示す組成のペースト組成物を実施例 1と同様の方法で製造し、これを 用いて物性値評価用硬化物および光導波路を製造した。評価結果を表 32〜33に 示した。
[0136] [表 32]
ペースト組成物組成
分散液 樹脂 重合促進剤 シランカップリング剤
固形成分 固形成分 中の硫酸 中の化合 バリウム 物 Aと樹脂 サンプル名 5(g) 材料 量 (g) 材料 量 (g) 材料 量 ) 含有量 の含有量
(重量《 (重量 W 比較例 1 分散液 N 9.8 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 51 比較例 2 分散液 N 9.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 53 比較例 3 分散液 0 9.1 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 40 55 比較例 4 分散液 0 8.8 樹脂 A 5 OXE02 0.1 無し 無し 40 57 比較例 5 分散液 P 9.8 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KBM403 0.2 40 57 比較例 6 分散液 P 2.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 15 80 比較例 7 分散液 P 3.4 樹脂 A 5 OXE02 0.1 KB 403 0.2 20 76 比較例 8 分散液 P 15.4 樹脂 A 3 OXE02 0.06 KBM403 0.12 60 38 比較例 9 分散液 P 26.5 樹脂 A 1 OXE02 0.02 KBM403 0.04 80 20 比較例 10 分散液 P 50.1 樹脂 A 0.5 OXE02 0.01 KB 403 0.02 85 15 [表 33]
Figure imgf000061_0001
図面の簡単な説明
[図 1]チャネル型光導波路の構造を示す概略図
[図 2]スラブ型光導波路の構造を示す概略図 産業上の利用可能性
[0139] 本発明の光導波路用ペースト組成物は、パソコン、ハードディスクレコーダー、 DV Dレコーダー、ゲーム機、携帯電話などの高速信号伝送を行う情報機器に用いられ る配線基板内の LSI間の情報伝送を行う光配線などに好適に利用可能である。 符号の説明
[0140] 1 コア部
3 光信号

Claims

請求の範囲 [1] (A)平均粒子径 lnm以上 50nm以下の硫酸バリウム粒子、(B)重合性基およびカル ボキシル基を有する化合物、または重合性基を有するリン酸エステル化合物、および(C)有機溶媒を含む光導波路用ペースト組成物。 [2] 前記重合性基およびカルボキシル基を有する化合物が、下記一般式(1)で表される 化合物を含む請求項 1記載の光導波路用ペースト組成物。 [化 1コ
(上記一般式(1)中、 R1は水素原子またはメチル基を示す。 R2は下記一般式 (2)〜( 4)のいずれかで表される 2価の基を示す。 )
[化 2]
Figure imgf000063_0002
Figure imgf000063_0003
Figure imgf000063_0004
(上記一般式(2)〜(4)中、 nおよび mはそれぞれ;!〜 3の整数である。 )
前記一般式(1)における R1が水素原子であり、 R2が一般式 (4)で表される 2価の基 であり、 nが 2である請求項 2記載の光導波路用ペースト組成物。 前記重合性基を有するリン酸エステル化合物が、下記一般式(5)で表される化合物 を含む請求項 1記載の光導波路用ペースト組成物。
[化 3コ
Figure imgf000064_0001
R5
(上記一般式(5)中、 R3〜R5は下記一般式(6)〜(; 10)の!/、ずれかで表される 1価の 基または水素原子を示し、 R3〜R5は同じでも異なっていてもよい。ただし、 R3〜R5の 全部が水素原子になることはない。 )
[化 4]
Figure imgf000065_0001
Figure imgf000065_0002
Figure imgf000065_0003
(9)
Figure imgf000065_0004
Figure imgf000065_0005
(上記一般式 ½)〜(; 10)中、 R6〜R9は水素原子またはメチル基を示す。 °〜1^ 炭素数;!〜 10の 2価の基であり、 R12は水酸基を有する炭素数;!〜 10の 2価の基であ る。 )
[5] 前記一般式(5)における 〜 R5の少なくとも 1つが前記一般式(8)で表される 1価の 基である請求項 4記載の光導波路用ペースト組成物。
[6] さらに、重合性基を有する樹脂を含む請求項;!〜 5のいずれか記載の光導波路用ぺ 一スト組成物。
[7] 前記重合性基を有する樹脂が、下記式(11)または(12)で表される樹脂を含む請求 項 6記載の光導波路用ペースト組成物。
[化 5]
(02
Figure imgf000067_0001
さらに、シランカップリング剤を含む請求項 1〜7のいずれか記載の光導波路用ぺー スト組成物。
請求項;!〜 8のいずれか記載の光導波路用ペースト組成物を硬化させてなる光導波 /vu/ O ssoz-oozfcld 6£99S0800iAV Z9
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