專利名稱：光波導用樹脂組合物及使用其的光波導以及其制法的制作方法
技術領域：
本發明涉及作為構成光波導的芯部的形成材料而使用的光波導用樹脂組合物及使用其的光波導以及其制法。
背景技術：
光波導被組裝在光波導設備、光集成電路、光布線基板等光學裝置中，被廣泛用于光通信、光信息處理、其它普通的光學領域。對于光波導而言，通常，作為光的通路的芯部形成為規定圖案，下包層和上包層以覆蓋該芯部的方式形成。作為制造這樣的光波導的方法，例如，考慮了通過輥對輥(roll-to-roll)エ序來制造的方法。在上述輥對輥エ序中，作為芯部形成材料，使用環氧系光波導形成材料(清漆)吋，例如，通過將其涂覆在基材薄膜上進行干燥，制作形成未固化狀態的芯部形成用的薄膜層而成的ニ層薄膜。并且，使用這樣的ニ層薄膜時，為了使其適合于上述輥對輥エ序， 通常，對上述清漆涂覆干燥后的未固化薄膜層要求以下所述的特性。可以舉出以下特性等， 即，(1)為了防止將ニ層薄膜卷繞成輥狀時未固化薄膜層轉印到輥上、未固化薄膜層面的皸裂而不具有粘性(不粘性)、( 為了防止在薄膜卷繞而成的輥的輸送中因彎曲產生的應カ 導致芯部形成用的薄膜層破裂而具有的撓性。因此，作為上述芯部形成用的薄膜層形成材料，需要為如下所述的聚合物成分不含有液態成分、為了賦予上述特性(1)而使用固態樹脂、且具有一定程度的高分子量。因此，例如，作為將固態環氧樹脂用作固態樹脂的、通過光陽離子聚合圖案形成性良好地固化的方法，采用使用具有多官能的環氧基的環氧樹脂提高固化靈敏度的方法。但是，由與固態環氧樹脂一同配混的光產酸劑(PAG)產生的反應活性基團(reactive species)的擴散引起的遷移率(移動性)與使用液態環氧樹脂的情況相比絕對地變低，因此，為了制作窄間距的芯部的精細圖案而需要的光產酸劑(PAG)的使用量與使用液態環氧樹脂時的添加量相比必然變多。已知該光產酸劑(PAG)原本就非常有助于固化物的著色 (黃變)，結果，使用適合于輥對輥エ序用的感光性樹脂組合物制作的光波導與使用不適合輥對輥エ序用的感光性樹脂組合物制作的光波導相比，波導損失大。由此，關于適合于輥對輥エ序用的芯部形成材料的配方設計，目前，基于光產酸劑(PAG)的添加量的圖案形成性的提高和波導損失特性具有相反的關系，關于光波導的低損失化，存在界限。另ー方面，已知，含有(甲基)丙烯酸酯系樹脂的感光性樹脂組合物通常使用光自由基聚合引發劑進行固化，通常，使用含有(甲基)丙烯酸酯系樹脂的感光性樹脂組合物制作的光波導與使用含有環氧樹脂的感光性樹脂組合物制作的光波導相比，損失低。因此，含有(甲基)丙烯酸酯系樹脂和光自由基聚合引發劑的感光性樹脂組合物作為減少損失的光波導形成材料備受期待。但是，為了彌補作為光波導的熱及機械脆弱性，開始使用與環氧樹脂系材料的混合系(例如，參照專利文獻1、2)。現有技術文獻專利文獻
專利文獻1 日本特開2009-175456號公報專利文獻2 日本特開2009-175457號公報
發明內容
發明要解決的問題但是，已知上述專利文獻1、2等中所述的(甲基)丙烯酸酯系樹脂和環氧樹脂的混合系材料會在(甲基)丙烯酸酯系樹脂和環氧樹脂之間會發生相分離，其成為霧度、內部折射率差的主要原因，因此，很難說是優選的配混系材料。另外，(甲基)丙烯酸酯系樹脂材料與環氧樹脂系材料相比，伴隨固化反應，體積收縮率大，因此，特別是在需要尺寸精度良好地對包層進行造型的各種光波導用途中，從各種エ藝エ序來看，上包層及下包層優選使用前述環氧樹脂系材料來制作。但是，在使用上述環氧樹脂系材料制作的下包層上形成由(甲基)丙烯酸酯系樹脂材料獲得的芯部吋，下包層和芯部間沒有化學結合要素，因此，二者間的密合性低，在形成芯圖案時的顯影エ序中， 有芯圖案剝離而脫落的傾向，在由環氧樹脂系材料制成的下包層上形成由(甲基)丙烯酸酯系樹脂材料獲得的芯部的方式存在會成為生產率降低的原因的問題。由此，在現有的光波導的制造技術中，強烈要求開發出一種不僅具有透明性、還對由環氧樹脂系材料制成的下包層具有高的密合性、可實現低損失化，并且具有良好的圖案形成性、且對應例如輥對輥エ序中的制造而具備不粘性的光波導的芯部形成材料。本發明是鑒于這樣的情況而進行的，其目的在干，提供對包層具有優異的密合性、 且可實現光波導的低損失化的提高、并具備芯形成時的良好的圖案形成性以及不粘性的光波導用樹脂組合物及使用其的光波導以及其制法。用于解決問題的方案為了達成上述目的，本發明的第一要點在干，ー種光波導用樹脂組合物，其含有下述(A)作為主成分、并含有下述(B)作為其固化用成分。(A)在同一主鏈內具有環氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂。(B)光聚合引發劑。并且，本發明的第二要點在干，ー種光波導，其具備基材、和形成于該基材上的包含下包層及上包層的包層，和在所述包層上形成的傳輸光信號的芯部，所述芯部由作為上述第1要點的光波導用樹脂組合物形成。另外，本發明的第三要點在干，ー種光波導的制法，其是具備基材、和形成于該基材上的包層、和在所述包層上形成的傳輸光信號的芯部的光波導的制法，其具備以下エ序 在基材上形成包層的エ序；和在所述包層上形成由作為上述第1要點的光波導用樹脂組合物制成的芯部的エ序。S卩，本發明人等為了獲得對用于形成光波導的包層的環氧樹脂系材料的密合性良好、且可具備低損失特性的芯部形成材料，進行了深入研究。其結果發現，使用在同一主鏈內具有環氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂吋，可以解決前述問題，由此可以得到對環氧樹脂系材料也發揮良好的密合性、并且發揮(甲基)丙烯酸系材料具有的高精度圖案形成能力、可靠性高的光波導，從而完成了本發明。
可以認為，在本發明中，能夠兼顧高的透明性和在環氧樹脂系的下包層上的良好的圖案形成性是因為，通過使用具有在其骨架中共存有(甲基)丙烯酸酯基和環氧基的多官能骨架的樹脂材料作為芯部形成材料，(1)可以進行均勻的固化而不會產生成為內部折射率差的主要原因的相分離；(2)通過進行固化反應エ序的功能分離，可以減少制作芯部圖案所必須的光產酸劑(PAG)的添加量，所述固化反應エ序中，通過利用(甲基)丙烯酸酯基的自由基聚合進行固化來實現芯部的圖案形成性、通過環氧基的陽離子聚合而使芯部-包層間進行化學反應實現對包層(下包層)的密合性。另外，據推測，可以使用丙烯酸酯系材料在環氧樹脂系包層上形成芯部圖案而不發生脫落是因為，在作為芯部形成材料的上述特殊的樹脂中共存的環氧基與存在于下包層表面的環氧殘基聚合從而彌補密合力之故。發明的效果由此，本發明為含有以所述在同一主鏈內具有環氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂(A)作為主成分、并含有光聚合引發劑(B)作為其固化用成分的光波導用樹脂組合物及將其用于芯部形成的光波導。因此，可以賦予著色(黃變)得到了抑制的高透明性，并且，例如形成于環氧樹脂系的包層上的芯部圖案可以以高精度獲得不產生剝離等、密合性高的良好的圖案形成性。其結果，可以以低損失得到可靠性高的光波導。而且，所述部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂(A)中，將作為感光性取代基的環氧基和(甲基)丙烯酸酯基的總數設為100時的環氧基和(甲基)丙烯酸酯基的比例為環氧基(甲基)丙烯酸酯基=40 60 60 40吋，固化不充分等問題也不會產生，可以實現更優異的密合性的提高。另外，所述光聚合引發劑⑶是組合使用光自由基聚合引發劑及光產酸劑而成的引發劑吋，可以減小成為著色(黃變)原因的光產酸劑的配混量而不會降低固化性。進而，所述光聚合引發劑⑶的含量為光波導用樹脂組合物(除溶劑以外的固體成分)整體的1 30重量％吋，會發揮以下效果，即，維持高透明性、圖案形成性，并被賦予與環氧樹脂系的包層的更優異的密合性。并且，在使用本發明的光波導用樹脂組合物作為芯部形成材料來形成光波導時， 在基材上形成包層的エ序和在所述包層上形成芯部的エ序是通過將卷繞的長條基材卷出并在加工結束后卷取的輥對輥加工法連續進行的情況下，由于形成的芯部具備不粘性、且芯部還被賦予了撓性，因此，可以有效率地生產可靠性高的光波導而不會產生制造エ序上的問題。
具體實施例方式以下，對本發明的實施方式進行說明。光波導用樹脂組合物本發明的光波導用樹脂組合物是使用作為主成分的具有特殊的結構單元的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂(A成分)和光聚合引發劑(B成分)而得到的。上述具有特殊的結構單元的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂(A成分)是在同一主鏈內具有環氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂。如上所述，本發明的特征在干，使用具備在同一主鏈內具有環氧基及(甲基)丙烯酸酯基兩種官能團 (感光性取代基)的特征的特殊的多官能環氧樹脂。作為上述在同一主鏈內具有環氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂(A成分)，例如可以舉出具有下述通式(1)表示的結構單元的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂。[化學式1]
權利要求
1.ー種光波導用樹脂組合物，其特征在干，含有下述(A)作為主成分、并含有下述(B) 作為其固化用成分，(A)在同一主鏈內具有環氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂，(B)光聚合引發劑。
2.根據權利要求1所述的光波導用樹脂組合物，其中，在所述部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂(A)中，將作為感光性取代基的環氧基和(甲基)丙烯酸酯基的總數設為100時的環氧基與(甲基)丙烯酸酯基的比例為環氧基(甲基)丙烯酸酯基=40 60 60 40。
3.根據權利要求1或2所述的光波導用樹脂組合物，其中，所述部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂(A)為具備下述通式(1)表示的結構單元的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂，
4.根據權利要求1 3中的任一項所述的光波導用樹脂組合物，其中，所述光聚合引發劑(B)是組合使用光自由基聚合引發劑及光產酸劑而成的。
5.根據權利要求1 4中的任一項所述的光波導用樹脂組合物，其中，所述光聚合引發劑(B)的含量為光波導用樹脂組合物(除溶劑以外的固體成分)整體的1 30重量％。
6.ー種光波導，其特征在干，其具備基材、和形成于該基材上的包層、和在所述包層上形成的傳輸光信號的芯部，所述芯部由權利要求1 5中的任一項所述的光波導用樹脂組合物形成。
7.ー種光波導的制法，其是具備基材、和形成于該基材上的包層、和在所述包層上形成的傳輸光信號的芯部的光波導的制法，其具備以下ェ序在基材上形成包層的ェ序；和在所述包層上形成由權利要求1 5中的任一項所述的光波導用樹脂組合物制成的芯部的エ序。
8.根據權利要求7所述的光波導的制法，其中，在所述制法中，在基材上形成包層的ェ 序和在所述包層上形成芯部的ェ序通過將卷繞的長條基材卷出并在加工結束后卷取的輥對輥加工法連續地進行。
全文摘要
本發明提供光波導用樹脂組合物及使用其的光波導以及其制法，所述光波導對包層具有優異的密合性、且可實現光波導的低損失化的提高、且具備芯形成時的良好的圖案形成性。所述光波導用樹脂組合物含有在同一主鏈內具有環氧基及(甲基)丙烯酸酯基的部分丙烯酸酯化多官能環氧樹脂(A)作為主成分、并含有光聚合引發劑(B)作為其固化用成分。而且，在具備基板、和形成于該基板上的包層、和在上述包層上形成的傳輸光信號的芯部的光波導中，上述芯部由上述光波導用樹脂組合物形成。
文檔編號G03F7/038GK102566272SQ20111039764
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月30日 優先權日2010年12月20日
發明者平山智之, 藤澤潤一 申請人:日東電工株式會社