クラッド層形成用樹脂組成物およびこれを用いたクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いた光導波路ならびに光モジュール
【課題】耐屈曲性、耐捻性に優れるクラッド層形成用樹脂組成物、およびクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いて作製した光導波路ならびに光モジュールを提供すること。
【解決手段】（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有する樹脂組成物であって、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂が、室温で液状のものを５０質量％以上含むことを特徴とする光導波路のクラッド層形成用樹脂組成物、およびクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いて作製した光導波路ならびに光モジュールである。
【解決手段】（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有する樹脂組成物であって、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂が、室温で液状のものを５０質量％以上含むことを特徴とする光導波路のクラッド層形成用樹脂組成物、およびクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いて作製した光導波路ならびに光モジュールである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッド層形成用樹脂組成物およびクラッド層形成用樹脂フィルムそれらを用いた光導波路ならびに光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子素子間や配線基板間の高速・高密度信号伝送において、従来の電気配線による伝送では、信号の相互干渉や減衰が障壁となり、高速・高密度化の限界が見え始めている。これを打ち破るため電子素子間や配線基板間を光で接続する技術、いわゆる光インタコネクションが検討されている。
機器内部や機器間などの短距離で光信号を伝送するためには、フレキシブルなフィルム光導波路が望まれている。特に、携帯用小型機器の内部に光導波路を配線する場合には、省スペース化のために部品表面を這わせるようにして配線する場合も多く、小さな曲率半径で屈曲可能な、ポリマーフィルム光導波路が求められている。
フレキシブル光導波路の屈曲性、あるいは形状復元する際の界面における追従性を向上させるために、低弾性率材料を用いた光導波路の開発がなされている。例えば、特許文献１及び２では、光導波路の曲げ弾性率を１０００ＭＰａ以下、膜厚を１５０μｍ以下とした、耐屈曲性、耐捻性の高いフィルム光導波路が提案されている。しかし、スタンパを用いて光導波路を作製していることから、設計の自由度が低く、設計の変更がし難しいこという欠点がある。
【０００３】
【特許文献１】特許第３８７０９７６号
【特許文献２】特開第３９０６８７０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、耐屈曲性、耐捻性に優れるクラッド層形成用樹脂組成物、およびクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いて作製した光導波路ならびに光モジュール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】
【０００５】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、（Ａ）（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有するクラッド層形成用樹脂組成物を用いて光導波路を製造することにより、上記問題を解決することができることを見出した。
【０００６】
すなわち、本発明は、（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有する樹脂組成物であって、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂が、室温で液状のものを５０質量％以上含むことを特徴とする、光導波路のクラッド層形成用樹脂組成物、該クラッド層形成用樹脂組成物を用いたクラッド層形成用樹脂フィルム、下部クラッド層と上部クラッド層のうち、少なくとも１つを該クラッド層形成用樹脂組成物、又は該クラッド層形成用樹脂フィルムを用いて形成した光導波路、ならびに該光導波路を用いた光モジュールを提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、耐屈曲性、耐捻性に優れるクラッド層形成用樹脂組成物、およびクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いて作製した光導波路ならびに光モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下において、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物としては、（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有する樹脂組成物であって、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂が室温で液状のものを５０質量％以上含むことを特徴とするものである。以下、（Ａ）成分を（Ａ）（メタ）アクリルポリマーと略記することがある。
以下、各成分についてより具体的に説明する。
【０００９】
本発明の（Ａ）成分における（メタ）アクリルポリマーとは、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、及びこれらの誘導体を単量体とし、これを重合してなるポリマーをいう。該（メタ）アクリルポリマーは、上記単量体の単独重合体であってもよいし、また、これらのモノマーの２種以上を重合させた共重合体であってもよい。さらには、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記のモノマーと、上記以外のモノマーとを含む共重合体であってもよい。また、複数の（メタ）アクリルポリマーの混合物であってもよい。
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーとしては、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、カルボキシル基、水酸基、エピスルフィド基などの官能基を含有するものが好ましく、中でも架橋性の点でエポキシ基が好ましい。具体的には、原料モノマーとしてエチレン性不飽和エポキシドを含有し、かつ重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーを挙げることができる。
【００１０】
このような（メタ）アクリルポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリルエステル共重合体、アクリルゴムなどを使用することができ、アクリルゴムがより好ましい。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とし、主として、ブチルアクリレートとアクリロニトリルなどの共重合体や、エチルアクリレートとアクリロニトリルなどの共重合体などからなるゴムである。
共重合体モノマーとしては、例えば、ブチル（メタ）アクリレート、エチルアクリレート、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリロニトリル等を挙げることができる。
【００１１】
反応性官能基としてエポキシ基を選択する場合、共重合体モノマー成分としてエチレン性不飽和エポキシドを使用することが好ましい。
エチレン性不飽和エポキシドとしては、特に制限はなく、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、α−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルプロピル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルブチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。この中で、透明性及び耐熱性の観点から、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレートが好ましい。
このような重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーは、上記モノマーから適宜モノマーを選択して製造することもできるし、市販品（例えばナガセケムテックス株式会社製ＨＴＲ−８６０Ｐ−３、ＨＴＲ−８６０Ｐ−５等）もある。
【００１２】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーにおいて、反応性官能基の数は架橋密度に影響するので重要であり、用いる樹脂によっても異なるが、（メタ）アクリルポリマーを複数のモノマーの共重合体として得る場合は、原料として使用する反応性官能基含有モノマーの量としては、共重合体の０．５〜６．０質量％の程度含まれることが好ましい。
【００１３】
（Ａ）成分としてエポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーを使用する場合、原料として使用するエチレン性不飽和エポキシドの量は、共重合体の０．５〜６．０質量％が好ましく、０．５〜５．０質量％がより好ましく、０．８〜５．０質量％が特に好ましい。エポキシ基含有繰り返し単位の量がこの範囲にあると、エポキシ基の緩やかな架橋が起こるため、屈曲試験、捻り試験などに耐えられる適度な弾性率の硬化フィルムを得ることができる。
【００１４】
エチレン性不飽和エポキシドに他の官能基を組み込んでモノマーとすることもできる。その場合の混合比率は、エポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーのガラス転移温度（以下「Ｔｇ」という）を考慮して決定し、Ｔｇは−１０℃以上であることが好ましい。Ｔｇが−１０℃以上であると、クラッド層形成用樹脂フィルムのタック性が適当であり、取り扱い性に問題を生じないからである。
【００１５】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーとして、上記モノマーを重合させて、エポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーを使用する場合、その重合方法としては特に制限はなく、例えば、パール重合、溶液重合などの方法を使用することができる。
【００１６】
（Ａ）（メタ）アクリルポリマーの重量平均分子量は、１０万以上であるが、１０万〜３００万であることが好ましく、３０万〜３００万であることがさらに好ましく、５０万〜２００万であることが特に好ましい。重量平均分子量が１０万以上であれば、シート状、フィルム状での強度や可とう性の十分でタック性が増大することがない。一方、３００万以下であれば、エポキシ樹脂との相溶性が良好であり、さらにフロー性が十分でコア埋め込み性が低下することがない。なお、本発明において、重量平均分子量とは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値を示す。
【００１７】
（Ａ）成分の（メタ）アクリルポリマーの配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、１０〜８５質量％であることが好ましい。１０質量％以上であれば、光学材料用樹脂組成物の硬化物の強度や可撓性が十分で、８５質量％以下であれば、硬化時に（Ｂ）成分によって絡め込まれて容易に硬化し、耐現像液性が不足することがない。以上の観点から、（Ａ）成分の配合量は２０〜８０質量％であることがさらに好ましく、２５〜７５質量％であることが特に好ましい。
【００１８】
本発明において、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂として、透明性及び（メタ）アクリルポリマーとの相溶性の観点から、（Ｂ）成分中、室温で液状の脂環式エポキシ樹脂を５０質量％以上含み、さらに７０質量％以上含有することが好ましく、８５質量％以上含有することがより好ましく、室温で液状の脂環式エポキシ樹脂の含有量が１００質量％である、すなわち（Ｂ）成分が室温で液状の脂環式エポキシ樹脂からなることが特に好ましい。
【００１９】
脂環式エポキシ樹脂としては、特に制限はないが、例えばアリサイクリック、ジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシドなどの２官能脂環式エポキシ樹脂；２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加体などの３官能以上の多官能脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。
これらの中でも、透明性及び（メタ）アクリルポリマーとの相溶性の観点から、上記２官能脂環式エポキシ樹脂であることが好ましい。
以上の化合物は、単独又は２種類以上組み合わせて用いることができ、さらにその他のエポキシ樹脂と組み合わせて用いることもできる。
【００２０】
（Ｂ）成分の重合性化合物の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、１５〜９０質量％であることが好ましい。１５質量％以上であれば、（Ａ）成分の（メタ）アクリルポリマーを絡みこんで硬化することが容易で、耐現像液性が不足することがなく、９０質量％以下であれば、硬化フィルムのフィルム強度や可撓性が十分である。以上の観点から、（Ｂ）成分の配合量は２０〜８０質量％であることがさらに好ましく、２５〜７５質量％であることが特に好ましい。
【００２１】
本発明における（Ｃ）カチオン重合開始剤として、特に制限はなく、熱カチオン重合開始剤、光カチオン重合開始剤などが挙げられる。
熱カチオン重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、ｐ−アルコキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのベンジルスルホニウム塩；ベンジル−ｐ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ナフチルメチル−ｏ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、シンナミル−ｏ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのピリジニウム塩；ベンジルジメチルフェニルアンモニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのベンジルアンモニウム塩などが挙げられる。
これらの中でも、硬化性及び透明性の観点から、上記ベンジルスルホニウム塩であることが好ましい。
【００２２】
光カチオン重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのアリールジアゾニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのジアリールヨードニウム塩；トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムペンタフルオロヒドロキシアンチモネートなどのトリアリールスルホニウム塩；トリフェニルセレノニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルセレノニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルセレノニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのトリアリールセレノニウム塩；ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジエチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのジアルキルフェナシルスルホニウム塩；４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、４−ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのジアルキル−４−ヒドロキシ塩；α−ヒドロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル、Ｎ−ヒドロキシイミドスルホネート、α−スルホニロキシケトン、β−スルホニロキシケトンなどのスルホン酸エステルなどが挙げられる。
これらの中でも、硬化性及び透明性の観点から、上記トリアリールスルホニウム塩であることが好ましい。
以上の熱及び光カチオン重合開始剤は、単独で又は２種類以上組み合わせて用いることができる。さらに、適切な増感剤と組み合わせて用いることもできる。
【００２３】
（Ｃ）成分のカチオン重合開始剤の配合量は、（Ａ）成分、及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部であることが好ましい。０．０１質量部以上であれば、硬化が十分であり、１０質量部以下であれば十分な光透過性が得られる。以上の観点から、０．０５〜７質量部であることがさらに好ましく、０．１〜５質量部であることが特に好ましい。
【００２４】
また、必要に応じて本発明のクラッド層形成用樹脂組成物中には、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤などのいわゆる添加剤を本発明の効果に悪影響を与えない割合で添加してもよい。
【００２５】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物は、光導波路の下部クラッド、上部クラッドの少なくとも１つに用いることが好ましい。
【００２６】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物は、好適な有機溶剤を用いて希釈し、クラッド層形成用樹脂ワニスとして使用してもよい。前記ワニス化の溶剤としては、本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を溶解しえるものであれば特に制限はなく、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ−シメンなどの芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジブチルエーテルなどの鎖状エーテル；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどの環状エーテル；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンなどのケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの炭酸エステル；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどの多価アルコールアルキルエーテル；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの多価アルコールアルキルエーテルアセテート；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミドなどが挙げられる。
これらの有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。また、樹脂ワニス中の固形分濃度は、通常１０〜８０質量％であることが好ましい。
【００２７】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を調合する際は、撹拌により混合することが好ましい。撹拌方法には特に制限はないが、撹拌効率の観点からプロペラを用いた撹拌が好ましい。撹拌する際のプロペラの回転速度には特に制限はないが、１０〜１，０００ｒｐｍであることが好ましい。１０ｒｐｍ以上であれば、各成分が十分に混合され、１，０００ｒｐｍ以下であればプロペラの回転による気泡の巻き込みが少なくなる。以上の観点から５０〜８００ｒｐｍであることがさらに好ましく、１００〜５００ｒｐｍであることが特に好ましい。撹拌時間には特に制限はないが、１〜２４時間であることが好ましい。１時間以上であれば、各成分が十分に混合され、２４時間以下であれば、ワニス調合時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００２８】
また、調合したクラッド層形成用樹脂組成物又は樹脂ワニスは、減圧下で脱泡することが好ましい。脱泡方法には特に制限はないが、例えば、真空ポンプとベルジャー、真空装置付き脱泡装置を用いる方法が挙げられる。減圧時の圧力には特に制限はないが、樹脂組成物に含まれる低沸点成分が沸騰しない圧力が好ましい。減圧脱泡時間には特に制限はないが、３〜６０分であることが好ましい。３分以上であれば、樹脂組成物内に溶解した気泡を取り除くことができ、６０分以下であれば、樹脂組成物に含まれる有機溶剤が揮発することがなく、かつ脱泡時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００２９】
以下、本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムについて説明する。
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの２５℃での引張り弾性率は、１〜２０００ＭＰａであることが好ましく、１０〜１５００ＭＰａがより好ましく、２０〜１０００ＭＰａがさらに好ましい。硬化フィルムの弾性率が２０００ＭＰａ以下であると、フィルムを厚み方向に曲げた場合、小さな曲率半径で曲げることができる。一方、１ＭＰａ以上であれば、屈曲試験や捻り試験を行ったときに、硬化フィルムが伸びきることなく、もとの形状に戻るため、好適である。このクラッド層形成用樹脂硬化フィルムを用いたフィルム光導波路は機械的な引張り力が加わっても上下クラッド層で吸収されるため、コアの変形を小さくすることができ、フィルム導波路の伝送特性の劣化を抑制することができる。
【００３０】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの２５℃での引張り試験における引張り破断伸び率は、１０〜６００％が好ましく、さらに好ましくは１５〜４００％がより好ましく、２０〜２００％がさらに好ましい。引張り破断伸び率が１０％以上であると、脆くなり屈曲時に破断することがなく、好適である。６００％以下であれば、屈曲試験により硬化フィルムが容易に伸びて、もとの形状に戻らないということがなく、好適である。なお、引張り破断伸び率とは、フィルム引張り試験においてフィルムが破断した時点での伸び率のことを意味するものである。
このクラッド層形成用樹脂組成物を光導波路に用いれば、機械的な引張り力が加わっても、上下クラッド層で吸収されるため、コアの変形を小さくすることができ、光導波路の伝送特性の劣化を抑制することができる。
【００３１】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの繰り返し曲げ試験において、１〜５ｍｍ、例えば２ｍｍの曲率半径で１０万回曲げ試験を実施後、クラッド層形成用樹脂硬化フィルムに機械的破断が発生しないことが好ましい。さらに好ましくは、１００万回曲げ試験を実施後、機械的破断が発生しないことである。硬化フィルムに機械的破断が発生しない場合、このフィルムをクラッド層に用いた光導波路は長期間安定した光伝送を行うことができ、例えば携帯電話のヒンジ部など、常に可動する部分に適用することができる。機器の小型化のためには、より小さい曲率半径においても光導波路に機械的破断が発生しないことが求められ、この観点から、曲率半径０．５ｍｍで機械的破断が発生しないことがより好ましい。機械的破断は、拡大鏡下、顕微鏡下、又は目視での観察で確認することができる。
【００３２】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの繰り返し捻り試験において、１０万回捻り試験を実施後、クラッド層形成用樹脂硬化フィルムに機械的破断が発生しないことが好ましい。さらに好ましくは、１００万回捻り試験を実施後、機械的破断が発生しないことである。硬化フィルムに機械的破断が発生しないと、このフィルムをクラッド層に用いた光導波路は長期間安定した光伝送を行うことができ、例えば携帯電話のヒンジ部など、常に可動する部分に適用することができる。機械的破断は、拡大鏡下、顕微鏡下、又は目視での観察で確認することができる。
【００３３】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる、厚み１１０μｍの硬化フィルムの全光線透過率は５０％以上であることが好ましい。該透過率が５０％以上であれば、光導波路においてコア部の視認性が良好であり、例えば光導波路をダイシングソーにより外形加工する際に、加工の位置決めがしやすくなる。以上の観点から、該透過率は６０％以上であることがさらに好ましく、７０％以上であることが特に好ましい。なお、全光線透過率の上限については特に制限されない。
【００３４】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる、厚み１１０μｍの硬化フィルムのヘイズ（曇価）は５０％以下であることが好ましい。ヘイズが５０％以下であれば、光導波路においてコア部の視認性が良好であり、例えば光導波路をダイシングソーにより外形加工する際に、加工の位置決めがしやすくなる。以上の観点から、ヘイズは４０％以下であることがさらに好ましく、３０％以下であることが特に好ましい。
【００３５】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を重合、硬化してなる硬化フィルムの温度２５℃における波長８３０ｎｍでの屈折率が、１．４００〜１．７００であることが好ましい。１．４００〜１．７００であれば、通常の光学樹脂との屈折率が大きく異ならないため、光学材料としての汎用性が損なわれることがない。以上の観点から、該硬化フィルムの屈折率は１．４２５〜１．６７５であることがさらに好ましく、１．４５０〜１．６５０であることが特に好ましい。
【００３６】
以下、本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムについて説明する。
本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムは、前記クラッド層形成用樹脂組成物を用いており、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するクラッド層形成用樹脂組成物を好適な支持フィルムに塗布することにより容易に製造することができる。また、前記クラッド層形成用樹脂組成物が前記有機溶剤で希釈されている場合、樹脂組成物を支持フィルムに塗布し、有機溶剤を除去することにより製造することができる。
【００３７】
支持フィルムとして、特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、液晶ポリマーなどが挙げられる。これらの中で、柔軟性及び強靭性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホンであることが好ましい。
なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物などにより離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
【００３８】
支持フィルムの厚みは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、３〜２５０μｍであることが好ましい。３μｍ以上であるとフィルム強度が十分であり、２５０μｍ以下であると十分な柔軟性が得られる。以上の観点から、支持フィルムの厚みは５〜２００μｍであることがさらに好ましく、７〜１５０μｍであることが特に好ましい。
【００３９】
支持フィルム上にクラッド層形成用樹脂組成物を塗布して製造したクラッド層形成用樹脂フィルムは、必要に応じて保護フィルムを樹脂層上に貼り付け、支持フィルム、樹脂層、及び保護フィルムからなる３層構造としてもよい。
【００４０】
保護フィルムとしては、特に制限はないが、柔軟性及び強靭性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどが好適に用いられる。なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物などにより離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
【００４１】
保護フィルムの厚みは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、１０〜２５０μｍであることが好ましい。１０μｍ以上であるとフィルム強度が十分であり、２５０μｍ以下であると十分な柔軟性が得られる。以上の観点から、保護フィルムの厚みは１５〜２００μｍであることがさらに好ましく、２０〜１５０μｍであることが特に好ましい。
【００４２】
本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムの樹脂層の厚みについては、特に限定されないが、乾燥後の厚みで、通常は５〜５００μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると、厚みが十分であるため樹脂フィルム又は樹脂フィルムの硬化物の強度が十分であり、５００μｍ以下であると、乾燥が十分に行えるため樹脂フィルム中の残留溶剤量が増えることなく、樹脂フィルムの硬化物を加熱したときに発泡することがない。
【００４３】
このようにして得られたクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に保存することができる。また、ロール状のフィルムを好適なサイズに切り出して、シート状にして保存することもできる。
【００４４】
以下、本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムを光導波路に用いた場合の適用例について説明する。
本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムは、光導波路の下部クラッド、上部クラッドの少なくとも１つに用いることが好ましい。
次に、本発明の光導波路に使用するコア部形成用樹脂組成物は、コア部がクラッド層より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得る樹脂組成物を用いることができ、感光性樹脂組成物が好適である。
コア部形成用樹脂フィルムは、クラッド層形成用樹脂フィルムと同様の方法によって、コア部形成用樹脂組成物を用いて製造することができる。なお、コア部形成用樹脂フィルムの製造過程で用いる支持フィルムとしては、コアパターン形成に用いる露光用活性光線が透過するものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、液晶ポリマーなどが挙げられる。
これらの中で、露光用活性光線の透過率、柔軟性、及び強靭性の観点から、上記ポリエステル及び上記ポリオレフィンであることが好ましい。さらに、露光用活性光線の透過率向上及びコアパターンの側壁荒れ低減の観点から、高透明タイプな支持フィルムを用いることがさらに好ましい。このような高透明タイプの支持フィルムとして、東洋紡績株式会社製コスモシャインＡ１５１７、コスモシャインＡ４１００が挙げられる。
なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物などにより離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
【００４５】
コア部形成用樹脂フィルムの支持フィルムの厚みは、５〜５０μｍであることが好ましい。５μｍ以上であれば、支持体としての強度が十分であり、５０μｍ以下であれば、コアパターン形成時にフォトマスクとコア部形成用樹脂層のギャップが大きくならず、パターン解像度が良好である。以上の観点から、支持フィルムの厚みは１０〜４０μｍであることがさらに好ましく、１５〜３０μｍであることが特に好ましい。
【００４６】
上記支持フィルム上にコア部形成用樹脂組成物を塗布して製造したコア部形成用樹脂フィルムは、必要に応じて前記保護フィルムを樹脂層上に貼り付け、支持フィルム、樹脂層、及び保護フィルムからなる３層構造としてもよい。
【００４７】
このようにして得られたコア部形成用樹脂フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に保存することができる。また、ロール状のフィルムを好適なサイズに切り出して、シート状にして保存することもできる。
【００４８】
以下、本発明の光導波路について説明する。
図１の（ａ）に光導波路の断面図を示す。光導波路１は基材５上に形成され、高屈折率であるコア部形成用樹脂組成物からなるコア部２、並びに低屈折率であるクラッド層形成用樹脂組成物からなる下部クラッド層４及び上部クラッド層３で構成されている。
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物及びクラッド層形成用樹脂フィルムは、光導波路１の下部クラッド層４、及び上部クラッド層３のうち、少なくとも１つに用いることが好ましい。
【００４９】
クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア部形成用樹脂フィルムを用いることによって、各層の平坦性、クラッドとコアの層間密着性、及び光導波路コアパターン形成時の解像度（細線又は狭線間対応性）をより向上させることができ、平坦性に優れ、線幅や線間の小さい微細パターンの形成が可能となる。
【００５０】
光導波路１において、基材５の材質としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルムなどが挙げられる。
【００５１】
光導波路１は、基材５として柔軟性及び強靭性のある基材、例えばクラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルムを基材として用い、フレキシブル光導波路とすることができる。また、このとき基材５を光導波路１の保護フィルムとして機能させてもよい。基材５として支持フィルム基材を用いることにより、柔軟性及び強靭性を光導波路１に付与することが可能となる。このとき、クラッド層形成用樹脂は接着処理を施した支持フィルム上に製膜されていることが好ましい。さらに、基材５を保護フィルムとして機能させることにより、光導波路１が汚れや傷を受けなくなるため、取り扱いやすさが向上する。
以上の観点から、図１の（ｂ）のように上部クラッド層３の外側に保護フィルムとしての機能を有する基材５が配置されていたり、図１の（ｃ）のように下部クラッド層４及び上部クラッド層３の両方の外側に保護フィルムとしての機能を有する基材５が配置されていたりしてもよい。
なお、光導波路１に柔軟性や強靭性が十分に備わっているならば、図１の（ｄ）のように、保護フィルムとしての機能を有する基材５が配置されていなくてもよい。
【００５２】
下部クラッド層４の厚みは、特に制限はないが、２〜２００μｍであることが好ましい。２μｍ以上であると、伝搬光をコア内部に閉じ込めるのが容易となり、２００μｍ以下であると、光導波路１全体の厚みが大きすぎることがない。なお、下部クラッド層４の厚みとは、コア部２と下部クラッド層４との境界から下部クラッド層４の下面までの値である。
下部クラッド層形成用樹脂フィルムの厚みについては特に制限はないが、硬化後の下部クラッド層４の厚みが上記の範囲となるように厚みが調整される。
【００５３】
コア部２の高さについては、特に制限はないが、１０〜１５０μｍであることが好ましい。コア部の高さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが小さくなることがなく、１５０μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が小さくなることがない。以上の観点から、コア部の高さは、１５〜１３０μｍであることがさらに好ましく、２０〜１２０μｍであることが特に好ましい。なお、コア部形成用樹脂フィルムの厚みについては特に制限はないが、硬化後のコア部の高さが上記の範囲となるように厚みが調整される。
【００５４】
上部クラッド層３の厚みは、コア部２を埋め込むことができる範囲であれば、特に制限はないが、乾燥後の厚みで、１２〜５００μｍであることが好ましい。上部クラッド層３の厚みは、最初に形成される下部クラッド層４の厚みと同一であっても異なってもよいが、コア部２を埋め込むという観点から、下部クラッド層４の厚みよりも厚くすることが好ましい。なお、上部クラッド層３の厚みとは、コア部２と下部クラッド層４との境界から上部クラッド層３の上面までの値である。
【００５５】
本発明のフレキシブル光導波路の繰り返し曲げ試験において、１〜５ｍｍ、例えば２ｍｍの曲率半径で１０万回曲げ試験を実施後、フレキシブル光導波路に機械的破断が発生しないことが好ましい。さらに好ましくは、１００万回曲げ試験を実施後、機械的破断が発生しないことである。光導波路に機械的破断が発生しないと、長期間安定した光伝送を行うことができ、例えば携帯電話のヒンジ部など、常に可動する部分に適用することができる。機器の小型化のためには、より小さい曲率半径においても光導波路に機械的破断が発生しないことが求められ、この観点から、曲率半径０．５ｍｍで機械的破断が発生しないことがより好ましい。機械的破断は、拡大鏡下、顕微鏡下、又は目視での観察で確認することができる。
【００５６】
本発明のフィルム光導波路は、好ましくは１〜２０００ＭＰａという小さな引張り弾性率のクラッド層を有しているので、フィルム光導波路が屈曲し、あるいは形状復元する際の界面のおける追従性を向上させることができる。
本発明のフレキシブル光導波路の繰り返し捻り試験において、１０万回捻り試験を実施後、フレキシブル光導波路に機械的破断が発生しないことが好ましい。さらに好ましくは、１００万回捻り試験を実施後、機械的破断が発生しないことである。光導波路に機械的破断が発生しないと、長期間安定した光伝送を行うことができ、例えば携帯電話のヒンジ部など、常に可動する部分に適用することができる。機械的破断は、拡大鏡下、顕微鏡下、又は目視での観察で確認することができる。
【００５７】
本発明の光導波路は、コア部とクラッド層の比屈折率差が、１〜１０％であることが好ましい。１％以上であると、屈曲時にコア部を伝搬する光がクラッド層に漏れ出すことがない。１０％以下であると、光導波路と光ファイバなどの接続部において、伝搬光が広がりすぎることがなく、結合損失が大きくならない。以上の観点から、１．５〜７．５％であることがより好ましく、２〜５％であることが特に好ましい。なお、比屈折率差は、以下に示す式により求めた。
比屈折率差（％）＝［（コア部の屈折率）2−（クラッド層の屈折率）2］／［２×（コア部の屈折率）2］×１００
【００５８】
本発明の光導波路において、光伝搬損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下であることが好ましい。０．３ｄＢ／ｃｍ以下であれば、光の損失が小さくなり、伝送信号の強度が十分である。以上の観点から０．２ｄＢ／ｃｍ以下であることがさらに好ましい。
【００５９】
本発明の光導波路は、耐屈曲性、耐捻性、透明性、信頼性、及び耐熱性に優れており、光モジュールの光伝送路として用いることもできる。光モジュールの形態としては、例えば、光導波路の両端に光ファイバを接続した光ファイバ付き光導波路、光導波路の両端にコネクタを接続したコネクタ付き光導波路、光導波路とプリント配線板とを複合化した光電気複合基板、光導波路と光信号と電気信号を相互に変換する光／電気変換素子を組み合わせた光電気変換モジュール、光導波路と波長分割フィルタを組み合わせた波長合分波器などが挙げられる。
なお、光電気複合基板において、複合化するプリント配線板として、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などのリジッド基板、ポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート基板などのフレキシブル基板などが挙げられる。
【００６０】
以下、本発明のクラッド層形成用樹脂組成物及び／又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いて光導波路１を形成するための製造方法について説明する。なお、以下の説明において、クラッド層形成用樹脂及びコア部形成用樹脂を総称して、「光導波路形成用樹脂」という。
本発明の光導波路１を製造する方法として、特に制限はなく、例えば、光導波路形成用樹脂組成物又は光導波路形成用樹脂フィルムを用いて、基材上に光導波路形成用樹脂層を形成して製造する方法などが挙げられる。
【００６１】
本発明に用いられる基材としては、特に制限はないが、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルムなどが挙げられる。
【００６２】
光導波路形成用樹脂層を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、光導波路形成用樹脂組成物を用いて、スピンコート法、ディップコート法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、グラビアコート法、スクリーンコート法、インクジェットコート法などにより塗布する方法などが挙げられる。
光導波路形成用樹脂組成物が、好適な有機溶剤で希釈されている場合、必要に応じて樹脂層を形成後に、乾燥する工程を入れてもよい。乾燥方法としては、加熱乾燥、減圧乾燥などが挙げられる。また、必要に応じてこれらを併用してもよい。
【００６３】
光導波路形成用樹脂層を形成するその他の方法として、光導波路形成用樹脂組成物を用いた光導波路形成用樹脂フィルムを用いて、積層法により形成する方法が挙げられる。
これらの中で、平坦性に優れ、線幅や線間の小さい微細パターンを有する光導波路が形成可能という観点から、光導波路形成用樹脂フィルムを用いて積層法により製造する方法が好ましい。
【００６４】
以下、光導波路形成用樹脂フィルムを下部クラッド層、コア部、及び上部クラッド層に用いて光導波路１を形成するための製造方法について説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
まず、第１の工程として下部クラッド層形成用樹脂フィルムを基材５上に積層する。第１の工程における積層方法としては、特に制限はなく、例えば、ロールラミネータ又は平板型ラミネータを用いて加熱しながら圧着することにより積層する方法などが挙げられる。なお、本発明における平板型ラミネータとは、積層材料を一対の平板の間に挟み、平板を加圧することにより圧着させるラミネータのことを指し、例えば、真空加圧式ラミネータを好適に用いることができる。ここでの加熱温度は、２０〜１３０℃であることが好ましく、圧着圧力は、０．１〜１．０ＭＰａであることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。下部クラッド層形成用樹脂フィルムに保護フィルムが存在する場合、保護フィルムを除去した後に積層する。
【００６５】
真空加圧式ラミネータを用いて積層する場合、ロールラミネータを用いて、あらかじめ下部クラッド層形成用樹脂フィルムを基材５上に仮貼りしておいてもよい。ここで、密着性及び追従性向上の観点から、圧着しながら仮貼りすることが好ましく、圧着する際、ヒートロールを有するラミネータを用いて加熱しながら行ってもよい。ラミネート温度は、２０〜１３０℃であることが好ましい。２０℃以上であると、下部クラッド層形成用樹脂フィルムと基材５との密着性が向上し、１３０℃以下であると、樹脂層がロールラミネート時に流動しすぎることがなく、必要とする膜厚が得られる。以上の観点から、ラミネート温度は４０〜１００℃であることがさらに好ましい。また、ラミネート時の圧力は０．２〜０．９ＭＰａであることが好ましく、ラミネート速度は０．１〜３ｍ／ｍｉｎであることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
【００６６】
基材５上に積層された下部クラッド層形成用樹脂層を光及び／又は熱により硬化し、下部クラッド層４を形成する。なお、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルムの除去は、硬化前及び硬化後のどちらで行ってもよい。
下部クラッド層形成用樹脂層を光により硬化する際の活性光線の照射量は、０．１〜５Ｊ／ｃｍ2とすることが好ましいが、この条件には特に制限はない。また、活性光線が基材を透過する場合、効率的に硬化させるために、両面から同時に活性光線を照射可能な両面露光機を使用することができる。また、加熱をしながら活性光線を照射してもよい。なお、光硬化後の処理として、必要に応じて５０〜２００℃の加熱処理を行ってもよい。
下部クラッド層形成用樹脂層を熱により硬化する際の加熱温度は、５０〜２００℃とすることが好ましいが、この条件には特に制限はない。
【００６７】
下部クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルムを、光導波路１の保護フィルム５として機能させる場合、下部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層することなく、光及び／又は熱により前記と同様な条件で硬化し、下部クラッド層４を形成してもよい。
なお、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの保護フィルムは、硬化前に除去しても、硬化後に除去してもよい。
【００６８】
第２の工程として、第１の工程と同様な方法で、下部クラッド層４上にコア部形成用樹脂フィルムを積層する。ここで、コア部形成用樹脂層は下部クラッド層形成用樹脂層より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得る感光性樹脂組成物からなることが好ましい。
【００６９】
第３の工程として、コア部２（コアパターン）を露光する。コア部２を露光する方法として、特に制限はないが、例えば、アートワークと呼ばれるネガマスクパターンを通して活性光線を画像状に照射する方法、レーザ直接描画を用いてフォトマスクを通さずに直接活性光線を画像上に照射する方法などが挙げられる。
活性光線の光源として、例えば、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、水銀蒸気アークランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプなどの紫外線を有効に放射する光源が挙げられる。また、他にも写真用フラッド電球、太陽ランプなどの可視光線を有効に放射する光源が挙げられる。
【００７０】
コア部２を露光する際の活性光線の照射量は、０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましい。０．０１Ｊ／ｃｍ2以上であると、硬化反応が十分に進行し、現像によりコア部２が流失することがなく、１０Ｊ／ｃｍ2以下であると、露光量過多によりコア部２が太ることがなく、微細なパターンが形成でき好適である。以上の観点から、活性光線の照射量は０．０３〜５Ｊ／ｃｍ2であることがさらに好ましく、０．０５〜３Ｊ／ｃｍ2であることが特に好ましい。
コア部２の露光は、コア部形成用樹脂フィルムの支持フィルムを介して行ってもよいし、また支持フィルムを除去してから行ってもよい。
【００７１】
また、露光後に、コア部２の解像度及び密着性向上の観点から、必要に応じて露光後加熱を行ってもよい。紫外線照射から露光後加熱までの時間は、１０分以内であることが好ましいが、この条件には特に制限はない。露光後加熱温度は４０〜１６０℃であることが好ましく、時間は３０秒〜１０分であることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
【００７２】
第４の工程として、コア部形成用樹脂フィルムの支持フィルムを介して露光した場合、これを除去し、コア部形成用樹脂層の組成に適した現像液を用いて現像する。
現像方法としては、特に制限はないが、例えば、スプレー法、ディップ法、パドル法、スピン法、ブラッシング法、スクラッピング法などが挙げられる。また、必要に応じてこれらの現像方法を併用してもよい。
現像液としては、特に制限はなく、有機溶剤又は有機溶剤と水からなる準水系現像液などの有機溶剤系現像液などを用いることができる。また、現像温度は、コア部形成用樹脂層の現像性に合わせて調節される。
【００７３】
有機溶剤としては、特に制限はなく、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ−シメンなどの芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジブチルエーテルなどの鎖状エーテル；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどの環状エーテル；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンなどのケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの炭酸エステル；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどの多価アルコールアルキルエーテル；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの多価アルコールアルキルエーテルアセテート；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミドなどが挙げられる。
これらの有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。また、有機溶剤中には、表面活性剤、消泡剤などを混入させてもよい。
【００７４】
準水系現像液として、１種類以上の有機溶剤と水からなるものであれば特に制限はない。
有機溶剤の濃度は、通常、２〜９０質量％であることが好ましい。また、準水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤などを少量混入させてもよい。
【００７５】
現像後の処理として、必要に応じて前記有機溶剤、前記有機溶剤と水からなる準水系洗浄液、又は水を用いて洗浄してもよい。
洗浄方法として、特に制限はないが、例えば、スプレー法、ディップ法、パドル法、スピン法、ブラッシング法、スクラッピング法などが挙げられる。また、必要に応じてこれらの洗浄方法を併用してもよい。
前記有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。準水系洗浄液において、有機溶剤の濃度は通常、２〜９０質量％とすることが好ましい。また、洗浄温度はコア部形成用樹脂層の現像性に合わせて調節される。
【００７６】
現像又は洗浄後の処理として、コア部２の硬化性及び密着性向上の観点から、必要に応じて露光及び／又は加熱を行ってもよい。加熱温度は４０〜２００℃であることが好ましく、活性光線の照射量は、０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
【００７７】
第５の工程として、第１及び第２の工程と同様の方法で、下部クラッド層４及びコア部２上に上部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層する。ここで、上部クラッド層形成用樹脂層は、コア部形成用樹脂層よりも低屈折率になるように設計されている。また、上部クラッド形成用樹脂層の厚みは、コア部２の高さより大きくすることが好ましい。
【００７８】
次いで、第１の工程と同様な方法で上部クラッド層形成用樹脂層を光及び／又は熱により硬化し、上部クラッド層３を形成する。
上部クラッド層形成用樹脂層を光により硬化する際の活性光線の照射量は、０．１〜３０Ｊ／ｃｍ2とすることが好ましいが、この条件には特に制限はない。また、活性光線が基材を透過する場合、効率的に硬化させるために、両面から同時に活性光線を照射可能な両面露光機を使用することができる。また、必要に応じて加熱をしながら活性光線を照射してもよく、光硬化後の処理として加熱処理を行ってもよい。活性光線照射中及び／又は照射後の加熱温度は５０〜２００℃であることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
上部クラッド層形成用樹脂層を熱により硬化する際の加熱温度は、５０〜２００℃とすることが好ましいが、この条件には特に制限はない。
なお、上部クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルムの除去が必要な場合、硬化前に除去しても、硬化後に除去してもよい。
以上の工程で、光導波路１を作製することができる。
【実施例】
【００７９】
以下の本発明の実施例をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例になんら限定されるものではない。
実施例１
［クラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＶ−１の調合］
（Ａ）（メタ）アクリルポリマーとして、エポキシ基含有アクリルゴムのシクロヘキサノン溶液（ナガセケムテックス株式会社製ＨＴＲ−８６０Ｐ−３、重量平均分子量８０万、固形分１２質量％）６６７質量部（固形分８０質量部）、（Ｂ）エポキシ樹脂として、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート（株式会社ＡＤＥＫＡ製ＫＲＭ−２１１０）２０質量部、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤として、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩の溶液（株式会社ＡＤＥＫＡ製ＳＰ−１７０、固形分５０質量％）４質量部（固形分２質量部）を攪拌混合後、減圧脱泡して、クラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＶ−１を得た。
[クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１の作製]
クラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＦ−１を、表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製Ａ５３、厚み２５μｍ）の離型処理面上に塗工機（株式会社ヒラノテクシード製マルチコーターＴＭ−ＭＣ）を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥し、次いで保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製Ａ３１、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１を得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であるが、本実施例では硬化後の膜厚が、下部クラッド層形成用樹脂フィルムでは３０μｍ、上部クラッド層形成用樹脂フィルムでは８０μｍ、及び屈折率測定用硬化フィルムでは５０μｍとなるように調節した。
【００８０】
［引張り試験、屈曲耐久試験、及び捻回耐久試験用、並びに全光線透過率及びヘイズ測定用硬化フィルムの作製］
ロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製ＨＬＭ−１５００）を用い、保護フィルム（Ａ３１）を除去した下部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１を、保護フィルム（Ａ３１）を除去した上部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１上に、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で積層した。次いで、紫外線露光機（大日本スクリーン株式会社製ＭＡＰ−１２００−Ｌ）を用い、紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ2照射した。１６０℃で１時間硬化させた後、支持フィルム（Ａ５３）を除去して厚み１１０μｍの硬化フィルムを得た。
【００８１】
［引張り試験］
得られた硬化フィルム（幅１０ｍｍ、長さ７０ｍｍ）の引張り試験（つかみ具間距離５０ｍｍ）を、引張り試験機（株式会社オリエンテック製 ＲＴＭ−１００）を用いて、温度２５℃、引張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎで、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準拠して行った。
（１）引張り弾性率
引張り弾性率は、引張り応力−ひずみ曲線の初めの直線部分を用いて、以下に示す式により算出した。
引張り弾性率（ＭＰａ）＝直線上の２点間の応力の差（Ｎ）÷硬化フィルムの元の平均断面積（ｍｍ2）÷同じ２点間のひずみの差
（２）引張り破断伸び率
引張り破断伸び率は、以下に示す式により算出した。
引張り破断伸び率（％）＝（破断時のつかみ具間距離（ｍｍ）−初期のつかみ具間距離（ｍｍ））÷初期のつかみ具間距離（ｍｍ）×１００
【００８２】
［屈曲耐久試験］
得られた硬化フィルム（幅５ｍｍ、長さ１０ｍｍ）の屈曲耐久試験を、屈曲耐久試験機（株式会社大昌電子製）を用い、曲げ角度０〜１８０°、曲げ半径２ｍｍ、曲げ速度２回／秒の条件で屈曲耐久試験を行い、硬化フィルムの破断の有無を観察した。
○：１０万回後も破断せず
×：１０万回未満で破断
【００８３】
［捻回耐久試験］
得られた硬化フィルム（幅２ｍｍ、長さ４０ｍｍ）の捻回耐久試験を、屈曲耐久試験機（株式会社大昌電子製）を用い、捻り角度±１８０°、つかみ具間距離２０ｍｍ、捻り速度０．５回／秒の条件で捻回耐久試験を行い、硬化フィルムの破断の有無を観察した。
○：１０万回後も破断せず
×：１０万回未満で破断
【００８４】
［全光線透過率及びヘイズの測定］
［透過率の測定］
得られた硬化フィルムの全光線透過率及びヘイズを分色度・濁度測定器（日本電食工業株式会社製ＣＯＨ ４００）を用いて測定した。以下の基準で評価した。
（１）全光線透過率
○：５０％以上
×：５０％未満
（２）ヘイズ
○：５０％以下
×：５０％より大きい
【００８５】
［コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１の調合］
バインダーポリマーとして、フェノキシ樹脂のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（東都化成株式会社製ＹＰ−７０、固形分４０質量％）６３質量部（固形分２５質量部）、重合性化合物として、エトキシ化フルオレン型ジアクリレートのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（新中村化学工業株式会社Ａ−ＢＰＥＦ／ＰＧＭＡＣ７０、固形分７０質量％）５４質量部（固形分３８質量部）、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（新中村化学工業株式会社ＥＡ−１０２０）３８質量部、光ラジカル重合開始剤として、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア２９５９）１質量部、及びビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア８１９）１質量部を攪拌混合後、減圧脱泡して、コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１を得た。
【００８６】
［コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１の作製］
コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１を、ＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製Ａ１５１７、厚み１６μｍ）の非処理面上に、クラッド層形成用樹脂フィルムと同様な方法で塗布乾燥し、コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１を得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であるが、本実施例では硬化後の膜厚が、５０μｍとなるように調節した。
【００８７】
［屈折率測定用硬化フィルムの作製］
（１）クラッド層形成用樹脂フィルム
クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１に、前記紫外線露光機を用い、紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ2照射した。１６０℃で１時間硬化加熱処理後、支持フィルム（Ａ５３）及び保護フィルム（Ａ３１）を除去して厚み５０μｍの硬化フィルムを得た。
（２）コア部形成用樹脂フィルム
コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１に、前記紫外線露光機を用い、紫外線（波長３６５ｎｍ）を２０００ｍＪ／ｃｍ2照射した。保護フィルム（Ａ３１）を除去し、１６０℃で１時間加熱処理後、支持フィルム（Ａ１５１７）を除去して厚み５０μｍの硬化フィルムを得た。
【００８８】
［屈折率の測定］
得られた硬化フィルムの温度２５℃における波長８３０ｎｍでの屈折率をプリズムカプラ（ＳＡＩＲＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製、ＳＰＡ−４０００）を用いて測定した。
【００８９】
［比屈折率の算出］
得られた硬化フィルムの温度２５℃における波長８３０ｎｍでの屈折率をプリズムカプラ（ＳＡＩＲＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製、ＳＰＡ−４０００）を用いて測定した。
比屈折率差は、以下に示す式により算出した。
比屈折率差（％）＝［（コア部形成用樹脂硬化フィルムの屈折率）2−（クラッド層形成用樹脂硬化フィルムの屈折率）2］÷［２×（コア部形成用樹脂硬化フィルムの屈折率）2］×１００
【００９０】
［光導波路の作製］
前記紫外線露光機を用い、下部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１に紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ2照射後、保護フィルム（Ａ３１）を除去した。次いで、１６０℃で１時間加熱処理し、下部クラッド層を形成した。
【００９１】
続いて、前記ロールラミネータを用い、保護フィルム（Ａ３１）を除去したコア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１を、下部クラッド層上に、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で積層した。さらに、真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製ＭＶＬＰ−５００／６００）を用い、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃及び加圧時間３０秒の条件で圧着した。
次いで、幅５０μｍのネガ型フォトマスクを介し、上記紫外線露光機で紫外線（波長３６５ｎｍ）を５００ｍＪ／ｃｍ2照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。支持フィルム（Ａ１５１７）を除去し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝７０／３０質量比）を用い、コア部を現像した後、プロピレングリコールモノメチルエーテル、次いでイソプロパノールを用いて洗浄し、１００℃で１時間加熱乾燥した。
【００９２】
次に、前記真空加圧式ラミネータを用い、保護フィルム（Ａ３１）を除去した上部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１を、コア部及び下部クラッド層上に、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃及び加圧時間３０秒の条件で積層した。紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ2照射し、下部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１の支持フィルム（Ａ５３）を除去した後、１６０℃で１時間加熱処理して、上部クラッド層を形成した。続いて、上部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１の支持フィルム（Ａ５３）を除去し、光導波路を得た。その後、ダイシングソー（株式会社ディスコ製ＤＡＤ−３４１）を用いて導波路長１０ｃｍの光導波路を切り出した。
【００９３】
実施例２〜５及び比較例１
表１に示す配合比に従ってクラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＶ−２〜６を調合し、実施例１と同様な方法で、クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−２〜６を作製した。フィルム硬化時の紫外線照射量、並びに硬化フィルムの引張り試験、屈曲耐久試験、及び捻回耐久試験、並びに全光線透過率及びヘイズ測定を実施した結果を表１に示す。
続いて、これらの光導波路形成用樹脂フィルムを用いて、実施例１と同様な方法で、光導波路を作製した。光導波路の作製に用いたコア部形成用樹脂フィルム及びクラッド層形成用樹脂フィルムの組合せ、それぞれの硬化フィルムの屈折率を測定した結果、並びに比屈折率差を表２に示す。
【００９４】
【表１】
【００９５】
＊１：エポキシ基含有アクリルゴムのシクロヘキサノン溶液（ナガセケムテックス株式会社製、重量平均分子量８０万）
＊２：フェノキシ樹脂のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（東都化成株式会社製）
＊３：アリサイクリックジエポキシカルボキシレート（株式会社ＡＤＥＫＡ製）
＊４：アリサイクリックジエポキシアジペート（株式会社ＡＤＥＫＡ製）
＊５：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（東都化成株式会社製、エポキシ当量１７２ｇ／ｅｑ）
＊６：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩の溶液（株式会社ＡＤＥＫＡ製）
＊７：ビスフェノールＡノボラック樹脂のメチルエチルケトン溶液（大日本インキ化学工業株式会社、水酸基当量１１８ｇ／ｅｑ）
＊８：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（新中村化学工業株式会社製）
＊９：２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリニルフェニル）−ブタン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製）
＊１０：○…１０万回後も破断せず、×…１０万回未満で破断
＊１１：○…１０万回後も破断せず、×…１０万回未満で破断
＊１２：○…５０％以上、×…５０％未満、フィルム厚み１１０μｍの条件で測定
＊１３：○…５０％以下、×…５０％より大きい、フィルム厚み１１０μｍの条件で測定
【００９６】
【表２】
【００９７】
［光伝搬損失の測定］
実施例１〜５及び比較例１で得られた光導波路（導波路長１０ｃｍ）の光伝搬損失を、光源に波長８５０ｎｍの光を中心波長とするＶＣＳＥＬ（ＥＸＦＯ社製ＦＬＳ−３００−０１−ＶＣＬ）、受光センサ（株式会社アドバンテスト製Ｑ８２２１４）、入射ファイバ（ＧＩ−５０／１２５マルチモードファイバ、ＮＡ＝０．２０）及び出射ファイバ（ＳＩ−１１４／１２５、ＮＡ＝０．２２）を用いて、カットバック法（測定導波路長１０、５、３、２ｃｍ）により測定した。
○：０．３ｄＢ／ｃｍ以下
×：０．３ｄＢ／ｃｍより大きい
【００９８】
また、得られた光導波路（幅５ｍｍ、長さ１０ｍｍ）の屈曲耐久試験及び捻回耐久試験を前記と同様な条件で実施した。
○：１０万回後も破断せず
×：１０万回未満で破断
以上の結果を表３に示す。
【００９９】
【表３】
【０１００】
＊１：○…０．３ｄＢ／ｃｍ以下、×…０．３ｄＢ／ｃｍより大きい
＊２：○…１０万回後も破断せず、×…１０万回未満で破断
【０１０１】
表１から、本発明のクラッド層形成用樹脂組成物の硬化フィルムは、屈曲耐性及び捻回耐性に優れており、これらを用いて製造した光導波路も屈曲耐性及び捻回耐性に優れていることがわかる。一方、本発明に属さないクラッド層形成用樹脂組成物の硬化フィルム及び該樹脂組成物を用いて製造した光導波路は、屈曲耐性及び捻回耐性に劣っていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の光導波路の形態を説明する断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１．光導波路
２．コア部
３．上部クラッド層
４．下部クラッド層
５．基材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッド層形成用樹脂組成物およびクラッド層形成用樹脂フィルムそれらを用いた光導波路ならびに光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子素子間や配線基板間の高速・高密度信号伝送において、従来の電気配線による伝送では、信号の相互干渉や減衰が障壁となり、高速・高密度化の限界が見え始めている。これを打ち破るため電子素子間や配線基板間を光で接続する技術、いわゆる光インタコネクションが検討されている。
機器内部や機器間などの短距離で光信号を伝送するためには、フレキシブルなフィルム光導波路が望まれている。特に、携帯用小型機器の内部に光導波路を配線する場合には、省スペース化のために部品表面を這わせるようにして配線する場合も多く、小さな曲率半径で屈曲可能な、ポリマーフィルム光導波路が求められている。
フレキシブル光導波路の屈曲性、あるいは形状復元する際の界面における追従性を向上させるために、低弾性率材料を用いた光導波路の開発がなされている。例えば、特許文献１及び２では、光導波路の曲げ弾性率を１０００ＭＰａ以下、膜厚を１５０μｍ以下とした、耐屈曲性、耐捻性の高いフィルム光導波路が提案されている。しかし、スタンパを用いて光導波路を作製していることから、設計の自由度が低く、設計の変更がし難しいこという欠点がある。
【０００３】
【特許文献１】特許第３８７０９７６号
【特許文献２】特開第３９０６８７０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、耐屈曲性、耐捻性に優れるクラッド層形成用樹脂組成物、およびクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いて作製した光導波路ならびに光モジュール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】
【０００５】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、（Ａ）（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有するクラッド層形成用樹脂組成物を用いて光導波路を製造することにより、上記問題を解決することができることを見出した。
【０００６】
すなわち、本発明は、（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有する樹脂組成物であって、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂が、室温で液状のものを５０質量％以上含むことを特徴とする、光導波路のクラッド層形成用樹脂組成物、該クラッド層形成用樹脂組成物を用いたクラッド層形成用樹脂フィルム、下部クラッド層と上部クラッド層のうち、少なくとも１つを該クラッド層形成用樹脂組成物、又は該クラッド層形成用樹脂フィルムを用いて形成した光導波路、ならびに該光導波路を用いた光モジュールを提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、耐屈曲性、耐捻性に優れるクラッド層形成用樹脂組成物、およびクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いて作製した光導波路ならびに光モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下において、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物としては、（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有する樹脂組成物であって、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂が室温で液状のものを５０質量％以上含むことを特徴とするものである。以下、（Ａ）成分を（Ａ）（メタ）アクリルポリマーと略記することがある。
以下、各成分についてより具体的に説明する。
【０００９】
本発明の（Ａ）成分における（メタ）アクリルポリマーとは、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、及びこれらの誘導体を単量体とし、これを重合してなるポリマーをいう。該（メタ）アクリルポリマーは、上記単量体の単独重合体であってもよいし、また、これらのモノマーの２種以上を重合させた共重合体であってもよい。さらには、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記のモノマーと、上記以外のモノマーとを含む共重合体であってもよい。また、複数の（メタ）アクリルポリマーの混合物であってもよい。
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーとしては、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、カルボキシル基、水酸基、エピスルフィド基などの官能基を含有するものが好ましく、中でも架橋性の点でエポキシ基が好ましい。具体的には、原料モノマーとしてエチレン性不飽和エポキシドを含有し、かつ重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーを挙げることができる。
【００１０】
このような（メタ）アクリルポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリルエステル共重合体、アクリルゴムなどを使用することができ、アクリルゴムがより好ましい。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とし、主として、ブチルアクリレートとアクリロニトリルなどの共重合体や、エチルアクリレートとアクリロニトリルなどの共重合体などからなるゴムである。
共重合体モノマーとしては、例えば、ブチル（メタ）アクリレート、エチルアクリレート、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリロニトリル等を挙げることができる。
【００１１】
反応性官能基としてエポキシ基を選択する場合、共重合体モノマー成分としてエチレン性不飽和エポキシドを使用することが好ましい。
エチレン性不飽和エポキシドとしては、特に制限はなく、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、α−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルプロピル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルブチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。この中で、透明性及び耐熱性の観点から、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレートが好ましい。
このような重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーは、上記モノマーから適宜モノマーを選択して製造することもできるし、市販品（例えばナガセケムテックス株式会社製ＨＴＲ−８６０Ｐ−３、ＨＴＲ−８６０Ｐ−５等）もある。
【００１２】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーにおいて、反応性官能基の数は架橋密度に影響するので重要であり、用いる樹脂によっても異なるが、（メタ）アクリルポリマーを複数のモノマーの共重合体として得る場合は、原料として使用する反応性官能基含有モノマーの量としては、共重合体の０．５〜６．０質量％の程度含まれることが好ましい。
【００１３】
（Ａ）成分としてエポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーを使用する場合、原料として使用するエチレン性不飽和エポキシドの量は、共重合体の０．５〜６．０質量％が好ましく、０．５〜５．０質量％がより好ましく、０．８〜５．０質量％が特に好ましい。エポキシ基含有繰り返し単位の量がこの範囲にあると、エポキシ基の緩やかな架橋が起こるため、屈曲試験、捻り試験などに耐えられる適度な弾性率の硬化フィルムを得ることができる。
【００１４】
エチレン性不飽和エポキシドに他の官能基を組み込んでモノマーとすることもできる。その場合の混合比率は、エポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーのガラス転移温度（以下「Ｔｇ」という）を考慮して決定し、Ｔｇは−１０℃以上であることが好ましい。Ｔｇが−１０℃以上であると、クラッド層形成用樹脂フィルムのタック性が適当であり、取り扱い性に問題を生じないからである。
【００１５】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーとして、上記モノマーを重合させて、エポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーを使用する場合、その重合方法としては特に制限はなく、例えば、パール重合、溶液重合などの方法を使用することができる。
【００１６】
（Ａ）（メタ）アクリルポリマーの重量平均分子量は、１０万以上であるが、１０万〜３００万であることが好ましく、３０万〜３００万であることがさらに好ましく、５０万〜２００万であることが特に好ましい。重量平均分子量が１０万以上であれば、シート状、フィルム状での強度や可とう性の十分でタック性が増大することがない。一方、３００万以下であれば、エポキシ樹脂との相溶性が良好であり、さらにフロー性が十分でコア埋め込み性が低下することがない。なお、本発明において、重量平均分子量とは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値を示す。
【００１７】
（Ａ）成分の（メタ）アクリルポリマーの配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、１０〜８５質量％であることが好ましい。１０質量％以上であれば、光学材料用樹脂組成物の硬化物の強度や可撓性が十分で、８５質量％以下であれば、硬化時に（Ｂ）成分によって絡め込まれて容易に硬化し、耐現像液性が不足することがない。以上の観点から、（Ａ）成分の配合量は２０〜８０質量％であることがさらに好ましく、２５〜７５質量％であることが特に好ましい。
【００１８】
本発明において、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂として、透明性及び（メタ）アクリルポリマーとの相溶性の観点から、（Ｂ）成分中、室温で液状の脂環式エポキシ樹脂を５０質量％以上含み、さらに７０質量％以上含有することが好ましく、８５質量％以上含有することがより好ましく、室温で液状の脂環式エポキシ樹脂の含有量が１００質量％である、すなわち（Ｂ）成分が室温で液状の脂環式エポキシ樹脂からなることが特に好ましい。
【００１９】
脂環式エポキシ樹脂としては、特に制限はないが、例えばアリサイクリック、ジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシドなどの２官能脂環式エポキシ樹脂；２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加体などの３官能以上の多官能脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。
これらの中でも、透明性及び（メタ）アクリルポリマーとの相溶性の観点から、上記２官能脂環式エポキシ樹脂であることが好ましい。
以上の化合物は、単独又は２種類以上組み合わせて用いることができ、さらにその他のエポキシ樹脂と組み合わせて用いることもできる。
【００２０】
（Ｂ）成分の重合性化合物の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、１５〜９０質量％であることが好ましい。１５質量％以上であれば、（Ａ）成分の（メタ）アクリルポリマーを絡みこんで硬化することが容易で、耐現像液性が不足することがなく、９０質量％以下であれば、硬化フィルムのフィルム強度や可撓性が十分である。以上の観点から、（Ｂ）成分の配合量は２０〜８０質量％であることがさらに好ましく、２５〜７５質量％であることが特に好ましい。
【００２１】
本発明における（Ｃ）カチオン重合開始剤として、特に制限はなく、熱カチオン重合開始剤、光カチオン重合開始剤などが挙げられる。
熱カチオン重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、ｐ−アルコキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのベンジルスルホニウム塩；ベンジル−ｐ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ナフチルメチル−ｏ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、シンナミル−ｏ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのピリジニウム塩；ベンジルジメチルフェニルアンモニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのベンジルアンモニウム塩などが挙げられる。
これらの中でも、硬化性及び透明性の観点から、上記ベンジルスルホニウム塩であることが好ましい。
【００２２】
光カチオン重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのアリールジアゾニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのジアリールヨードニウム塩；トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムペンタフルオロヒドロキシアンチモネートなどのトリアリールスルホニウム塩；トリフェニルセレノニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルセレノニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルセレノニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのトリアリールセレノニウム塩；ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジエチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのジアルキルフェナシルスルホニウム塩；４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、４−ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのジアルキル−４−ヒドロキシ塩；α−ヒドロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル、Ｎ−ヒドロキシイミドスルホネート、α−スルホニロキシケトン、β−スルホニロキシケトンなどのスルホン酸エステルなどが挙げられる。
これらの中でも、硬化性及び透明性の観点から、上記トリアリールスルホニウム塩であることが好ましい。
以上の熱及び光カチオン重合開始剤は、単独で又は２種類以上組み合わせて用いることができる。さらに、適切な増感剤と組み合わせて用いることもできる。
【００２３】
（Ｃ）成分のカチオン重合開始剤の配合量は、（Ａ）成分、及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部であることが好ましい。０．０１質量部以上であれば、硬化が十分であり、１０質量部以下であれば十分な光透過性が得られる。以上の観点から、０．０５〜７質量部であることがさらに好ましく、０．１〜５質量部であることが特に好ましい。
【００２４】
また、必要に応じて本発明のクラッド層形成用樹脂組成物中には、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤などのいわゆる添加剤を本発明の効果に悪影響を与えない割合で添加してもよい。
【００２５】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物は、光導波路の下部クラッド、上部クラッドの少なくとも１つに用いることが好ましい。
【００２６】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物は、好適な有機溶剤を用いて希釈し、クラッド層形成用樹脂ワニスとして使用してもよい。前記ワニス化の溶剤としては、本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を溶解しえるものであれば特に制限はなく、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ−シメンなどの芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジブチルエーテルなどの鎖状エーテル；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどの環状エーテル；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンなどのケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの炭酸エステル；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどの多価アルコールアルキルエーテル；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの多価アルコールアルキルエーテルアセテート；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミドなどが挙げられる。
これらの有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。また、樹脂ワニス中の固形分濃度は、通常１０〜８０質量％であることが好ましい。
【００２７】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を調合する際は、撹拌により混合することが好ましい。撹拌方法には特に制限はないが、撹拌効率の観点からプロペラを用いた撹拌が好ましい。撹拌する際のプロペラの回転速度には特に制限はないが、１０〜１，０００ｒｐｍであることが好ましい。１０ｒｐｍ以上であれば、各成分が十分に混合され、１，０００ｒｐｍ以下であればプロペラの回転による気泡の巻き込みが少なくなる。以上の観点から５０〜８００ｒｐｍであることがさらに好ましく、１００〜５００ｒｐｍであることが特に好ましい。撹拌時間には特に制限はないが、１〜２４時間であることが好ましい。１時間以上であれば、各成分が十分に混合され、２４時間以下であれば、ワニス調合時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００２８】
また、調合したクラッド層形成用樹脂組成物又は樹脂ワニスは、減圧下で脱泡することが好ましい。脱泡方法には特に制限はないが、例えば、真空ポンプとベルジャー、真空装置付き脱泡装置を用いる方法が挙げられる。減圧時の圧力には特に制限はないが、樹脂組成物に含まれる低沸点成分が沸騰しない圧力が好ましい。減圧脱泡時間には特に制限はないが、３〜６０分であることが好ましい。３分以上であれば、樹脂組成物内に溶解した気泡を取り除くことができ、６０分以下であれば、樹脂組成物に含まれる有機溶剤が揮発することがなく、かつ脱泡時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００２９】
以下、本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムについて説明する。
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの２５℃での引張り弾性率は、１〜２０００ＭＰａであることが好ましく、１０〜１５００ＭＰａがより好ましく、２０〜１０００ＭＰａがさらに好ましい。硬化フィルムの弾性率が２０００ＭＰａ以下であると、フィルムを厚み方向に曲げた場合、小さな曲率半径で曲げることができる。一方、１ＭＰａ以上であれば、屈曲試験や捻り試験を行ったときに、硬化フィルムが伸びきることなく、もとの形状に戻るため、好適である。このクラッド層形成用樹脂硬化フィルムを用いたフィルム光導波路は機械的な引張り力が加わっても上下クラッド層で吸収されるため、コアの変形を小さくすることができ、フィルム導波路の伝送特性の劣化を抑制することができる。
【００３０】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの２５℃での引張り試験における引張り破断伸び率は、１０〜６００％が好ましく、さらに好ましくは１５〜４００％がより好ましく、２０〜２００％がさらに好ましい。引張り破断伸び率が１０％以上であると、脆くなり屈曲時に破断することがなく、好適である。６００％以下であれば、屈曲試験により硬化フィルムが容易に伸びて、もとの形状に戻らないということがなく、好適である。なお、引張り破断伸び率とは、フィルム引張り試験においてフィルムが破断した時点での伸び率のことを意味するものである。
このクラッド層形成用樹脂組成物を光導波路に用いれば、機械的な引張り力が加わっても、上下クラッド層で吸収されるため、コアの変形を小さくすることができ、光導波路の伝送特性の劣化を抑制することができる。
【００３１】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの繰り返し曲げ試験において、１〜５ｍｍ、例えば２ｍｍの曲率半径で１０万回曲げ試験を実施後、クラッド層形成用樹脂硬化フィルムに機械的破断が発生しないことが好ましい。さらに好ましくは、１００万回曲げ試験を実施後、機械的破断が発生しないことである。硬化フィルムに機械的破断が発生しない場合、このフィルムをクラッド層に用いた光導波路は長期間安定した光伝送を行うことができ、例えば携帯電話のヒンジ部など、常に可動する部分に適用することができる。機器の小型化のためには、より小さい曲率半径においても光導波路に機械的破断が発生しないことが求められ、この観点から、曲率半径０．５ｍｍで機械的破断が発生しないことがより好ましい。機械的破断は、拡大鏡下、顕微鏡下、又は目視での観察で確認することができる。
【００３２】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの繰り返し捻り試験において、１０万回捻り試験を実施後、クラッド層形成用樹脂硬化フィルムに機械的破断が発生しないことが好ましい。さらに好ましくは、１００万回捻り試験を実施後、機械的破断が発生しないことである。硬化フィルムに機械的破断が発生しないと、このフィルムをクラッド層に用いた光導波路は長期間安定した光伝送を行うことができ、例えば携帯電話のヒンジ部など、常に可動する部分に適用することができる。機械的破断は、拡大鏡下、顕微鏡下、又は目視での観察で確認することができる。
【００３３】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる、厚み１１０μｍの硬化フィルムの全光線透過率は５０％以上であることが好ましい。該透過率が５０％以上であれば、光導波路においてコア部の視認性が良好であり、例えば光導波路をダイシングソーにより外形加工する際に、加工の位置決めがしやすくなる。以上の観点から、該透過率は６０％以上であることがさらに好ましく、７０％以上であることが特に好ましい。なお、全光線透過率の上限については特に制限されない。
【００３４】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる、厚み１１０μｍの硬化フィルムのヘイズ（曇価）は５０％以下であることが好ましい。ヘイズが５０％以下であれば、光導波路においてコア部の視認性が良好であり、例えば光導波路をダイシングソーにより外形加工する際に、加工の位置決めがしやすくなる。以上の観点から、ヘイズは４０％以下であることがさらに好ましく、３０％以下であることが特に好ましい。
【００３５】
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物を重合、硬化してなる硬化フィルムの温度２５℃における波長８３０ｎｍでの屈折率が、１．４００〜１．７００であることが好ましい。１．４００〜１．７００であれば、通常の光学樹脂との屈折率が大きく異ならないため、光学材料としての汎用性が損なわれることがない。以上の観点から、該硬化フィルムの屈折率は１．４２５〜１．６７５であることがさらに好ましく、１．４５０〜１．６５０であることが特に好ましい。
【００３６】
以下、本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムについて説明する。
本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムは、前記クラッド層形成用樹脂組成物を用いており、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有するクラッド層形成用樹脂組成物を好適な支持フィルムに塗布することにより容易に製造することができる。また、前記クラッド層形成用樹脂組成物が前記有機溶剤で希釈されている場合、樹脂組成物を支持フィルムに塗布し、有機溶剤を除去することにより製造することができる。
【００３７】
支持フィルムとして、特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、液晶ポリマーなどが挙げられる。これらの中で、柔軟性及び強靭性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホンであることが好ましい。
なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物などにより離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
【００３８】
支持フィルムの厚みは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、３〜２５０μｍであることが好ましい。３μｍ以上であるとフィルム強度が十分であり、２５０μｍ以下であると十分な柔軟性が得られる。以上の観点から、支持フィルムの厚みは５〜２００μｍであることがさらに好ましく、７〜１５０μｍであることが特に好ましい。
【００３９】
支持フィルム上にクラッド層形成用樹脂組成物を塗布して製造したクラッド層形成用樹脂フィルムは、必要に応じて保護フィルムを樹脂層上に貼り付け、支持フィルム、樹脂層、及び保護フィルムからなる３層構造としてもよい。
【００４０】
保護フィルムとしては、特に制限はないが、柔軟性及び強靭性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどが好適に用いられる。なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物などにより離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
【００４１】
保護フィルムの厚みは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、１０〜２５０μｍであることが好ましい。１０μｍ以上であるとフィルム強度が十分であり、２５０μｍ以下であると十分な柔軟性が得られる。以上の観点から、保護フィルムの厚みは１５〜２００μｍであることがさらに好ましく、２０〜１５０μｍであることが特に好ましい。
【００４２】
本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムの樹脂層の厚みについては、特に限定されないが、乾燥後の厚みで、通常は５〜５００μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると、厚みが十分であるため樹脂フィルム又は樹脂フィルムの硬化物の強度が十分であり、５００μｍ以下であると、乾燥が十分に行えるため樹脂フィルム中の残留溶剤量が増えることなく、樹脂フィルムの硬化物を加熱したときに発泡することがない。
【００４３】
このようにして得られたクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に保存することができる。また、ロール状のフィルムを好適なサイズに切り出して、シート状にして保存することもできる。
【００４４】
以下、本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムを光導波路に用いた場合の適用例について説明する。
本発明のクラッド層形成用樹脂フィルムは、光導波路の下部クラッド、上部クラッドの少なくとも１つに用いることが好ましい。
次に、本発明の光導波路に使用するコア部形成用樹脂組成物は、コア部がクラッド層より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得る樹脂組成物を用いることができ、感光性樹脂組成物が好適である。
コア部形成用樹脂フィルムは、クラッド層形成用樹脂フィルムと同様の方法によって、コア部形成用樹脂組成物を用いて製造することができる。なお、コア部形成用樹脂フィルムの製造過程で用いる支持フィルムとしては、コアパターン形成に用いる露光用活性光線が透過するものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、液晶ポリマーなどが挙げられる。
これらの中で、露光用活性光線の透過率、柔軟性、及び強靭性の観点から、上記ポリエステル及び上記ポリオレフィンであることが好ましい。さらに、露光用活性光線の透過率向上及びコアパターンの側壁荒れ低減の観点から、高透明タイプな支持フィルムを用いることがさらに好ましい。このような高透明タイプの支持フィルムとして、東洋紡績株式会社製コスモシャインＡ１５１７、コスモシャインＡ４１００が挙げられる。
なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物などにより離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
【００４５】
コア部形成用樹脂フィルムの支持フィルムの厚みは、５〜５０μｍであることが好ましい。５μｍ以上であれば、支持体としての強度が十分であり、５０μｍ以下であれば、コアパターン形成時にフォトマスクとコア部形成用樹脂層のギャップが大きくならず、パターン解像度が良好である。以上の観点から、支持フィルムの厚みは１０〜４０μｍであることがさらに好ましく、１５〜３０μｍであることが特に好ましい。
【００４６】
上記支持フィルム上にコア部形成用樹脂組成物を塗布して製造したコア部形成用樹脂フィルムは、必要に応じて前記保護フィルムを樹脂層上に貼り付け、支持フィルム、樹脂層、及び保護フィルムからなる３層構造としてもよい。
【００４７】
このようにして得られたコア部形成用樹脂フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に保存することができる。また、ロール状のフィルムを好適なサイズに切り出して、シート状にして保存することもできる。
【００４８】
以下、本発明の光導波路について説明する。
図１の（ａ）に光導波路の断面図を示す。光導波路１は基材５上に形成され、高屈折率であるコア部形成用樹脂組成物からなるコア部２、並びに低屈折率であるクラッド層形成用樹脂組成物からなる下部クラッド層４及び上部クラッド層３で構成されている。
本発明のクラッド層形成用樹脂組成物及びクラッド層形成用樹脂フィルムは、光導波路１の下部クラッド層４、及び上部クラッド層３のうち、少なくとも１つに用いることが好ましい。
【００４９】
クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア部形成用樹脂フィルムを用いることによって、各層の平坦性、クラッドとコアの層間密着性、及び光導波路コアパターン形成時の解像度（細線又は狭線間対応性）をより向上させることができ、平坦性に優れ、線幅や線間の小さい微細パターンの形成が可能となる。
【００５０】
光導波路１において、基材５の材質としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルムなどが挙げられる。
【００５１】
光導波路１は、基材５として柔軟性及び強靭性のある基材、例えばクラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルムを基材として用い、フレキシブル光導波路とすることができる。また、このとき基材５を光導波路１の保護フィルムとして機能させてもよい。基材５として支持フィルム基材を用いることにより、柔軟性及び強靭性を光導波路１に付与することが可能となる。このとき、クラッド層形成用樹脂は接着処理を施した支持フィルム上に製膜されていることが好ましい。さらに、基材５を保護フィルムとして機能させることにより、光導波路１が汚れや傷を受けなくなるため、取り扱いやすさが向上する。
以上の観点から、図１の（ｂ）のように上部クラッド層３の外側に保護フィルムとしての機能を有する基材５が配置されていたり、図１の（ｃ）のように下部クラッド層４及び上部クラッド層３の両方の外側に保護フィルムとしての機能を有する基材５が配置されていたりしてもよい。
なお、光導波路１に柔軟性や強靭性が十分に備わっているならば、図１の（ｄ）のように、保護フィルムとしての機能を有する基材５が配置されていなくてもよい。
【００５２】
下部クラッド層４の厚みは、特に制限はないが、２〜２００μｍであることが好ましい。２μｍ以上であると、伝搬光をコア内部に閉じ込めるのが容易となり、２００μｍ以下であると、光導波路１全体の厚みが大きすぎることがない。なお、下部クラッド層４の厚みとは、コア部２と下部クラッド層４との境界から下部クラッド層４の下面までの値である。
下部クラッド層形成用樹脂フィルムの厚みについては特に制限はないが、硬化後の下部クラッド層４の厚みが上記の範囲となるように厚みが調整される。
【００５３】
コア部２の高さについては、特に制限はないが、１０〜１５０μｍであることが好ましい。コア部の高さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが小さくなることがなく、１５０μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が小さくなることがない。以上の観点から、コア部の高さは、１５〜１３０μｍであることがさらに好ましく、２０〜１２０μｍであることが特に好ましい。なお、コア部形成用樹脂フィルムの厚みについては特に制限はないが、硬化後のコア部の高さが上記の範囲となるように厚みが調整される。
【００５４】
上部クラッド層３の厚みは、コア部２を埋め込むことができる範囲であれば、特に制限はないが、乾燥後の厚みで、１２〜５００μｍであることが好ましい。上部クラッド層３の厚みは、最初に形成される下部クラッド層４の厚みと同一であっても異なってもよいが、コア部２を埋め込むという観点から、下部クラッド層４の厚みよりも厚くすることが好ましい。なお、上部クラッド層３の厚みとは、コア部２と下部クラッド層４との境界から上部クラッド層３の上面までの値である。
【００５５】
本発明のフレキシブル光導波路の繰り返し曲げ試験において、１〜５ｍｍ、例えば２ｍｍの曲率半径で１０万回曲げ試験を実施後、フレキシブル光導波路に機械的破断が発生しないことが好ましい。さらに好ましくは、１００万回曲げ試験を実施後、機械的破断が発生しないことである。光導波路に機械的破断が発生しないと、長期間安定した光伝送を行うことができ、例えば携帯電話のヒンジ部など、常に可動する部分に適用することができる。機器の小型化のためには、より小さい曲率半径においても光導波路に機械的破断が発生しないことが求められ、この観点から、曲率半径０．５ｍｍで機械的破断が発生しないことがより好ましい。機械的破断は、拡大鏡下、顕微鏡下、又は目視での観察で確認することができる。
【００５６】
本発明のフィルム光導波路は、好ましくは１〜２０００ＭＰａという小さな引張り弾性率のクラッド層を有しているので、フィルム光導波路が屈曲し、あるいは形状復元する際の界面のおける追従性を向上させることができる。
本発明のフレキシブル光導波路の繰り返し捻り試験において、１０万回捻り試験を実施後、フレキシブル光導波路に機械的破断が発生しないことが好ましい。さらに好ましくは、１００万回捻り試験を実施後、機械的破断が発生しないことである。光導波路に機械的破断が発生しないと、長期間安定した光伝送を行うことができ、例えば携帯電話のヒンジ部など、常に可動する部分に適用することができる。機械的破断は、拡大鏡下、顕微鏡下、又は目視での観察で確認することができる。
【００５７】
本発明の光導波路は、コア部とクラッド層の比屈折率差が、１〜１０％であることが好ましい。１％以上であると、屈曲時にコア部を伝搬する光がクラッド層に漏れ出すことがない。１０％以下であると、光導波路と光ファイバなどの接続部において、伝搬光が広がりすぎることがなく、結合損失が大きくならない。以上の観点から、１．５〜７．５％であることがより好ましく、２〜５％であることが特に好ましい。なお、比屈折率差は、以下に示す式により求めた。
比屈折率差（％）＝［（コア部の屈折率）2−（クラッド層の屈折率）2］／［２×（コア部の屈折率）2］×１００
【００５８】
本発明の光導波路において、光伝搬損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下であることが好ましい。０．３ｄＢ／ｃｍ以下であれば、光の損失が小さくなり、伝送信号の強度が十分である。以上の観点から０．２ｄＢ／ｃｍ以下であることがさらに好ましい。
【００５９】
本発明の光導波路は、耐屈曲性、耐捻性、透明性、信頼性、及び耐熱性に優れており、光モジュールの光伝送路として用いることもできる。光モジュールの形態としては、例えば、光導波路の両端に光ファイバを接続した光ファイバ付き光導波路、光導波路の両端にコネクタを接続したコネクタ付き光導波路、光導波路とプリント配線板とを複合化した光電気複合基板、光導波路と光信号と電気信号を相互に変換する光／電気変換素子を組み合わせた光電気変換モジュール、光導波路と波長分割フィルタを組み合わせた波長合分波器などが挙げられる。
なお、光電気複合基板において、複合化するプリント配線板として、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などのリジッド基板、ポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート基板などのフレキシブル基板などが挙げられる。
【００６０】
以下、本発明のクラッド層形成用樹脂組成物及び／又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いて光導波路１を形成するための製造方法について説明する。なお、以下の説明において、クラッド層形成用樹脂及びコア部形成用樹脂を総称して、「光導波路形成用樹脂」という。
本発明の光導波路１を製造する方法として、特に制限はなく、例えば、光導波路形成用樹脂組成物又は光導波路形成用樹脂フィルムを用いて、基材上に光導波路形成用樹脂層を形成して製造する方法などが挙げられる。
【００６１】
本発明に用いられる基材としては、特に制限はないが、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルムなどが挙げられる。
【００６２】
光導波路形成用樹脂層を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、光導波路形成用樹脂組成物を用いて、スピンコート法、ディップコート法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、グラビアコート法、スクリーンコート法、インクジェットコート法などにより塗布する方法などが挙げられる。
光導波路形成用樹脂組成物が、好適な有機溶剤で希釈されている場合、必要に応じて樹脂層を形成後に、乾燥する工程を入れてもよい。乾燥方法としては、加熱乾燥、減圧乾燥などが挙げられる。また、必要に応じてこれらを併用してもよい。
【００６３】
光導波路形成用樹脂層を形成するその他の方法として、光導波路形成用樹脂組成物を用いた光導波路形成用樹脂フィルムを用いて、積層法により形成する方法が挙げられる。
これらの中で、平坦性に優れ、線幅や線間の小さい微細パターンを有する光導波路が形成可能という観点から、光導波路形成用樹脂フィルムを用いて積層法により製造する方法が好ましい。
【００６４】
以下、光導波路形成用樹脂フィルムを下部クラッド層、コア部、及び上部クラッド層に用いて光導波路１を形成するための製造方法について説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
まず、第１の工程として下部クラッド層形成用樹脂フィルムを基材５上に積層する。第１の工程における積層方法としては、特に制限はなく、例えば、ロールラミネータ又は平板型ラミネータを用いて加熱しながら圧着することにより積層する方法などが挙げられる。なお、本発明における平板型ラミネータとは、積層材料を一対の平板の間に挟み、平板を加圧することにより圧着させるラミネータのことを指し、例えば、真空加圧式ラミネータを好適に用いることができる。ここでの加熱温度は、２０〜１３０℃であることが好ましく、圧着圧力は、０．１〜１．０ＭＰａであることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。下部クラッド層形成用樹脂フィルムに保護フィルムが存在する場合、保護フィルムを除去した後に積層する。
【００６５】
真空加圧式ラミネータを用いて積層する場合、ロールラミネータを用いて、あらかじめ下部クラッド層形成用樹脂フィルムを基材５上に仮貼りしておいてもよい。ここで、密着性及び追従性向上の観点から、圧着しながら仮貼りすることが好ましく、圧着する際、ヒートロールを有するラミネータを用いて加熱しながら行ってもよい。ラミネート温度は、２０〜１３０℃であることが好ましい。２０℃以上であると、下部クラッド層形成用樹脂フィルムと基材５との密着性が向上し、１３０℃以下であると、樹脂層がロールラミネート時に流動しすぎることがなく、必要とする膜厚が得られる。以上の観点から、ラミネート温度は４０〜１００℃であることがさらに好ましい。また、ラミネート時の圧力は０．２〜０．９ＭＰａであることが好ましく、ラミネート速度は０．１〜３ｍ／ｍｉｎであることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
【００６６】
基材５上に積層された下部クラッド層形成用樹脂層を光及び／又は熱により硬化し、下部クラッド層４を形成する。なお、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルムの除去は、硬化前及び硬化後のどちらで行ってもよい。
下部クラッド層形成用樹脂層を光により硬化する際の活性光線の照射量は、０．１〜５Ｊ／ｃｍ2とすることが好ましいが、この条件には特に制限はない。また、活性光線が基材を透過する場合、効率的に硬化させるために、両面から同時に活性光線を照射可能な両面露光機を使用することができる。また、加熱をしながら活性光線を照射してもよい。なお、光硬化後の処理として、必要に応じて５０〜２００℃の加熱処理を行ってもよい。
下部クラッド層形成用樹脂層を熱により硬化する際の加熱温度は、５０〜２００℃とすることが好ましいが、この条件には特に制限はない。
【００６７】
下部クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルムを、光導波路１の保護フィルム５として機能させる場合、下部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層することなく、光及び／又は熱により前記と同様な条件で硬化し、下部クラッド層４を形成してもよい。
なお、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの保護フィルムは、硬化前に除去しても、硬化後に除去してもよい。
【００６８】
第２の工程として、第１の工程と同様な方法で、下部クラッド層４上にコア部形成用樹脂フィルムを積層する。ここで、コア部形成用樹脂層は下部クラッド層形成用樹脂層より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得る感光性樹脂組成物からなることが好ましい。
【００６９】
第３の工程として、コア部２（コアパターン）を露光する。コア部２を露光する方法として、特に制限はないが、例えば、アートワークと呼ばれるネガマスクパターンを通して活性光線を画像状に照射する方法、レーザ直接描画を用いてフォトマスクを通さずに直接活性光線を画像上に照射する方法などが挙げられる。
活性光線の光源として、例えば、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、水銀蒸気アークランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプなどの紫外線を有効に放射する光源が挙げられる。また、他にも写真用フラッド電球、太陽ランプなどの可視光線を有効に放射する光源が挙げられる。
【００７０】
コア部２を露光する際の活性光線の照射量は、０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましい。０．０１Ｊ／ｃｍ2以上であると、硬化反応が十分に進行し、現像によりコア部２が流失することがなく、１０Ｊ／ｃｍ2以下であると、露光量過多によりコア部２が太ることがなく、微細なパターンが形成でき好適である。以上の観点から、活性光線の照射量は０．０３〜５Ｊ／ｃｍ2であることがさらに好ましく、０．０５〜３Ｊ／ｃｍ2であることが特に好ましい。
コア部２の露光は、コア部形成用樹脂フィルムの支持フィルムを介して行ってもよいし、また支持フィルムを除去してから行ってもよい。
【００７１】
また、露光後に、コア部２の解像度及び密着性向上の観点から、必要に応じて露光後加熱を行ってもよい。紫外線照射から露光後加熱までの時間は、１０分以内であることが好ましいが、この条件には特に制限はない。露光後加熱温度は４０〜１６０℃であることが好ましく、時間は３０秒〜１０分であることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
【００７２】
第４の工程として、コア部形成用樹脂フィルムの支持フィルムを介して露光した場合、これを除去し、コア部形成用樹脂層の組成に適した現像液を用いて現像する。
現像方法としては、特に制限はないが、例えば、スプレー法、ディップ法、パドル法、スピン法、ブラッシング法、スクラッピング法などが挙げられる。また、必要に応じてこれらの現像方法を併用してもよい。
現像液としては、特に制限はなく、有機溶剤又は有機溶剤と水からなる準水系現像液などの有機溶剤系現像液などを用いることができる。また、現像温度は、コア部形成用樹脂層の現像性に合わせて調節される。
【００７３】
有機溶剤としては、特に制限はなく、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ−シメンなどの芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジブチルエーテルなどの鎖状エーテル；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどの環状エーテル；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンなどのケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの炭酸エステル；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどの多価アルコールアルキルエーテル；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの多価アルコールアルキルエーテルアセテート；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミドなどが挙げられる。
これらの有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。また、有機溶剤中には、表面活性剤、消泡剤などを混入させてもよい。
【００７４】
準水系現像液として、１種類以上の有機溶剤と水からなるものであれば特に制限はない。
有機溶剤の濃度は、通常、２〜９０質量％であることが好ましい。また、準水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤などを少量混入させてもよい。
【００７５】
現像後の処理として、必要に応じて前記有機溶剤、前記有機溶剤と水からなる準水系洗浄液、又は水を用いて洗浄してもよい。
洗浄方法として、特に制限はないが、例えば、スプレー法、ディップ法、パドル法、スピン法、ブラッシング法、スクラッピング法などが挙げられる。また、必要に応じてこれらの洗浄方法を併用してもよい。
前記有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。準水系洗浄液において、有機溶剤の濃度は通常、２〜９０質量％とすることが好ましい。また、洗浄温度はコア部形成用樹脂層の現像性に合わせて調節される。
【００７６】
現像又は洗浄後の処理として、コア部２の硬化性及び密着性向上の観点から、必要に応じて露光及び／又は加熱を行ってもよい。加熱温度は４０〜２００℃であることが好ましく、活性光線の照射量は、０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
【００７７】
第５の工程として、第１及び第２の工程と同様の方法で、下部クラッド層４及びコア部２上に上部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層する。ここで、上部クラッド層形成用樹脂層は、コア部形成用樹脂層よりも低屈折率になるように設計されている。また、上部クラッド形成用樹脂層の厚みは、コア部２の高さより大きくすることが好ましい。
【００７８】
次いで、第１の工程と同様な方法で上部クラッド層形成用樹脂層を光及び／又は熱により硬化し、上部クラッド層３を形成する。
上部クラッド層形成用樹脂層を光により硬化する際の活性光線の照射量は、０．１〜３０Ｊ／ｃｍ2とすることが好ましいが、この条件には特に制限はない。また、活性光線が基材を透過する場合、効率的に硬化させるために、両面から同時に活性光線を照射可能な両面露光機を使用することができる。また、必要に応じて加熱をしながら活性光線を照射してもよく、光硬化後の処理として加熱処理を行ってもよい。活性光線照射中及び／又は照射後の加熱温度は５０〜２００℃であることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
上部クラッド層形成用樹脂層を熱により硬化する際の加熱温度は、５０〜２００℃とすることが好ましいが、この条件には特に制限はない。
なお、上部クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルムの除去が必要な場合、硬化前に除去しても、硬化後に除去してもよい。
以上の工程で、光導波路１を作製することができる。
【実施例】
【００７９】
以下の本発明の実施例をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例になんら限定されるものではない。
実施例１
［クラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＶ−１の調合］
（Ａ）（メタ）アクリルポリマーとして、エポキシ基含有アクリルゴムのシクロヘキサノン溶液（ナガセケムテックス株式会社製ＨＴＲ−８６０Ｐ−３、重量平均分子量８０万、固形分１２質量％）６６７質量部（固形分８０質量部）、（Ｂ）エポキシ樹脂として、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート（株式会社ＡＤＥＫＡ製ＫＲＭ−２１１０）２０質量部、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤として、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩の溶液（株式会社ＡＤＥＫＡ製ＳＰ−１７０、固形分５０質量％）４質量部（固形分２質量部）を攪拌混合後、減圧脱泡して、クラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＶ−１を得た。
[クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１の作製]
クラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＦ−１を、表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製Ａ５３、厚み２５μｍ）の離型処理面上に塗工機（株式会社ヒラノテクシード製マルチコーターＴＭ−ＭＣ）を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥し、次いで保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製Ａ３１、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１を得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であるが、本実施例では硬化後の膜厚が、下部クラッド層形成用樹脂フィルムでは３０μｍ、上部クラッド層形成用樹脂フィルムでは８０μｍ、及び屈折率測定用硬化フィルムでは５０μｍとなるように調節した。
【００８０】
［引張り試験、屈曲耐久試験、及び捻回耐久試験用、並びに全光線透過率及びヘイズ測定用硬化フィルムの作製］
ロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製ＨＬＭ−１５００）を用い、保護フィルム（Ａ３１）を除去した下部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１を、保護フィルム（Ａ３１）を除去した上部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１上に、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で積層した。次いで、紫外線露光機（大日本スクリーン株式会社製ＭＡＰ−１２００−Ｌ）を用い、紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ2照射した。１６０℃で１時間硬化させた後、支持フィルム（Ａ５３）を除去して厚み１１０μｍの硬化フィルムを得た。
【００８１】
［引張り試験］
得られた硬化フィルム（幅１０ｍｍ、長さ７０ｍｍ）の引張り試験（つかみ具間距離５０ｍｍ）を、引張り試験機（株式会社オリエンテック製 ＲＴＭ−１００）を用いて、温度２５℃、引張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎで、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準拠して行った。
（１）引張り弾性率
引張り弾性率は、引張り応力−ひずみ曲線の初めの直線部分を用いて、以下に示す式により算出した。
引張り弾性率（ＭＰａ）＝直線上の２点間の応力の差（Ｎ）÷硬化フィルムの元の平均断面積（ｍｍ2）÷同じ２点間のひずみの差
（２）引張り破断伸び率
引張り破断伸び率は、以下に示す式により算出した。
引張り破断伸び率（％）＝（破断時のつかみ具間距離（ｍｍ）−初期のつかみ具間距離（ｍｍ））÷初期のつかみ具間距離（ｍｍ）×１００
【００８２】
［屈曲耐久試験］
得られた硬化フィルム（幅５ｍｍ、長さ１０ｍｍ）の屈曲耐久試験を、屈曲耐久試験機（株式会社大昌電子製）を用い、曲げ角度０〜１８０°、曲げ半径２ｍｍ、曲げ速度２回／秒の条件で屈曲耐久試験を行い、硬化フィルムの破断の有無を観察した。
○：１０万回後も破断せず
×：１０万回未満で破断
【００８３】
［捻回耐久試験］
得られた硬化フィルム（幅２ｍｍ、長さ４０ｍｍ）の捻回耐久試験を、屈曲耐久試験機（株式会社大昌電子製）を用い、捻り角度±１８０°、つかみ具間距離２０ｍｍ、捻り速度０．５回／秒の条件で捻回耐久試験を行い、硬化フィルムの破断の有無を観察した。
○：１０万回後も破断せず
×：１０万回未満で破断
【００８４】
［全光線透過率及びヘイズの測定］
［透過率の測定］
得られた硬化フィルムの全光線透過率及びヘイズを分色度・濁度測定器（日本電食工業株式会社製ＣＯＨ ４００）を用いて測定した。以下の基準で評価した。
（１）全光線透過率
○：５０％以上
×：５０％未満
（２）ヘイズ
○：５０％以下
×：５０％より大きい
【００８５】
［コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１の調合］
バインダーポリマーとして、フェノキシ樹脂のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（東都化成株式会社製ＹＰ−７０、固形分４０質量％）６３質量部（固形分２５質量部）、重合性化合物として、エトキシ化フルオレン型ジアクリレートのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（新中村化学工業株式会社Ａ−ＢＰＥＦ／ＰＧＭＡＣ７０、固形分７０質量％）５４質量部（固形分３８質量部）、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（新中村化学工業株式会社ＥＡ−１０２０）３８質量部、光ラジカル重合開始剤として、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア２９５９）１質量部、及びビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア８１９）１質量部を攪拌混合後、減圧脱泡して、コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１を得た。
【００８６】
［コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１の作製］
コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１を、ＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製Ａ１５１７、厚み１６μｍ）の非処理面上に、クラッド層形成用樹脂フィルムと同様な方法で塗布乾燥し、コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１を得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であるが、本実施例では硬化後の膜厚が、５０μｍとなるように調節した。
【００８７】
［屈折率測定用硬化フィルムの作製］
（１）クラッド層形成用樹脂フィルム
クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１に、前記紫外線露光機を用い、紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ2照射した。１６０℃で１時間硬化加熱処理後、支持フィルム（Ａ５３）及び保護フィルム（Ａ３１）を除去して厚み５０μｍの硬化フィルムを得た。
（２）コア部形成用樹脂フィルム
コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１に、前記紫外線露光機を用い、紫外線（波長３６５ｎｍ）を２０００ｍＪ／ｃｍ2照射した。保護フィルム（Ａ３１）を除去し、１６０℃で１時間加熱処理後、支持フィルム（Ａ１５１７）を除去して厚み５０μｍの硬化フィルムを得た。
【００８８】
［屈折率の測定］
得られた硬化フィルムの温度２５℃における波長８３０ｎｍでの屈折率をプリズムカプラ（ＳＡＩＲＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製、ＳＰＡ−４０００）を用いて測定した。
【００８９】
［比屈折率の算出］
得られた硬化フィルムの温度２５℃における波長８３０ｎｍでの屈折率をプリズムカプラ（ＳＡＩＲＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製、ＳＰＡ−４０００）を用いて測定した。
比屈折率差は、以下に示す式により算出した。
比屈折率差（％）＝［（コア部形成用樹脂硬化フィルムの屈折率）2−（クラッド層形成用樹脂硬化フィルムの屈折率）2］÷［２×（コア部形成用樹脂硬化フィルムの屈折率）2］×１００
【００９０】
［光導波路の作製］
前記紫外線露光機を用い、下部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１に紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ2照射後、保護フィルム（Ａ３１）を除去した。次いで、１６０℃で１時間加熱処理し、下部クラッド層を形成した。
【００９１】
続いて、前記ロールラミネータを用い、保護フィルム（Ａ３１）を除去したコア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１を、下部クラッド層上に、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃、速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で積層した。さらに、真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製ＭＶＬＰ−５００／６００）を用い、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃及び加圧時間３０秒の条件で圧着した。
次いで、幅５０μｍのネガ型フォトマスクを介し、上記紫外線露光機で紫外線（波長３６５ｎｍ）を５００ｍＪ／ｃｍ2照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。支持フィルム（Ａ１５１７）を除去し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝７０／３０質量比）を用い、コア部を現像した後、プロピレングリコールモノメチルエーテル、次いでイソプロパノールを用いて洗浄し、１００℃で１時間加熱乾燥した。
【００９２】
次に、前記真空加圧式ラミネータを用い、保護フィルム（Ａ３１）を除去した上部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１を、コア部及び下部クラッド層上に、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃及び加圧時間３０秒の条件で積層した。紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ2照射し、下部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１の支持フィルム（Ａ５３）を除去した後、１６０℃で１時間加熱処理して、上部クラッド層を形成した。続いて、上部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１の支持フィルム（Ａ５３）を除去し、光導波路を得た。その後、ダイシングソー（株式会社ディスコ製ＤＡＤ−３４１）を用いて導波路長１０ｃｍの光導波路を切り出した。
【００９３】
実施例２〜５及び比較例１
表１に示す配合比に従ってクラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＶ−２〜６を調合し、実施例１と同様な方法で、クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−２〜６を作製した。フィルム硬化時の紫外線照射量、並びに硬化フィルムの引張り試験、屈曲耐久試験、及び捻回耐久試験、並びに全光線透過率及びヘイズ測定を実施した結果を表１に示す。
続いて、これらの光導波路形成用樹脂フィルムを用いて、実施例１と同様な方法で、光導波路を作製した。光導波路の作製に用いたコア部形成用樹脂フィルム及びクラッド層形成用樹脂フィルムの組合せ、それぞれの硬化フィルムの屈折率を測定した結果、並びに比屈折率差を表２に示す。
【００９４】
【表１】
【００９５】
＊１：エポキシ基含有アクリルゴムのシクロヘキサノン溶液（ナガセケムテックス株式会社製、重量平均分子量８０万）
＊２：フェノキシ樹脂のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（東都化成株式会社製）
＊３：アリサイクリックジエポキシカルボキシレート（株式会社ＡＤＥＫＡ製）
＊４：アリサイクリックジエポキシアジペート（株式会社ＡＤＥＫＡ製）
＊５：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（東都化成株式会社製、エポキシ当量１７２ｇ／ｅｑ）
＊６：トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩の溶液（株式会社ＡＤＥＫＡ製）
＊７：ビスフェノールＡノボラック樹脂のメチルエチルケトン溶液（大日本インキ化学工業株式会社、水酸基当量１１８ｇ／ｅｑ）
＊８：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（新中村化学工業株式会社製）
＊９：２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリニルフェニル）−ブタン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製）
＊１０：○…１０万回後も破断せず、×…１０万回未満で破断
＊１１：○…１０万回後も破断せず、×…１０万回未満で破断
＊１２：○…５０％以上、×…５０％未満、フィルム厚み１１０μｍの条件で測定
＊１３：○…５０％以下、×…５０％より大きい、フィルム厚み１１０μｍの条件で測定
【００９６】
【表２】
【００９７】
［光伝搬損失の測定］
実施例１〜５及び比較例１で得られた光導波路（導波路長１０ｃｍ）の光伝搬損失を、光源に波長８５０ｎｍの光を中心波長とするＶＣＳＥＬ（ＥＸＦＯ社製ＦＬＳ−３００−０１−ＶＣＬ）、受光センサ（株式会社アドバンテスト製Ｑ８２２１４）、入射ファイバ（ＧＩ−５０／１２５マルチモードファイバ、ＮＡ＝０．２０）及び出射ファイバ（ＳＩ−１１４／１２５、ＮＡ＝０．２２）を用いて、カットバック法（測定導波路長１０、５、３、２ｃｍ）により測定した。
○：０．３ｄＢ／ｃｍ以下
×：０．３ｄＢ／ｃｍより大きい
【００９８】
また、得られた光導波路（幅５ｍｍ、長さ１０ｍｍ）の屈曲耐久試験及び捻回耐久試験を前記と同様な条件で実施した。
○：１０万回後も破断せず
×：１０万回未満で破断
以上の結果を表３に示す。
【００９９】
【表３】
【０１００】
＊１：○…０．３ｄＢ／ｃｍ以下、×…０．３ｄＢ／ｃｍより大きい
＊２：○…１０万回後も破断せず、×…１０万回未満で破断
【０１０１】
表１から、本発明のクラッド層形成用樹脂組成物の硬化フィルムは、屈曲耐性及び捻回耐性に優れており、これらを用いて製造した光導波路も屈曲耐性及び捻回耐性に優れていることがわかる。一方、本発明に属さないクラッド層形成用樹脂組成物の硬化フィルム及び該樹脂組成物を用いて製造した光導波路は、屈曲耐性及び捻回耐性に劣っていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の光導波路の形態を説明する断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１．光導波路
２．コア部
３．上部クラッド層
４．下部クラッド層
５．基材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有する樹脂組成物であって、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂が、室温で液状のものを５０質量％以上含むことを特徴とする光導波路のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項２】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーが、エポキシ基含有反復単位を０．５〜６質量％含有するエポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーである請求項１に記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項３】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーの配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１０〜８５質量％であり、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１５〜９０質量％であり、（Ｃ）カチオン重合開始剤の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部である、請求項１又は２のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項４】
前記クラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの、２５℃での引張り弾性率が１〜２０００ＭＰａである請求項１〜３のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項５】
前記クラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの、２５℃での引張り破断伸び率が１０〜６００％である請求項１〜４のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項６】
前記クラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの、曲げ半径２ｍｍの屈曲耐久試験を１０万回実施後、破断のない請求項１〜５のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項７】
前記クラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの、捻回耐久試験を１０万回実施後、破断のない請求項１〜６のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物を用いたクラッド層形成用樹脂フィルム。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物により、下部クラッド層と上部クラッド層のうち少なくとも一方の層が形成された光導波路。
【請求項１０】
請求項８に記載のクラッド層形成用樹脂フィルムにより、下部クラッド層と上部クラッド層のうち少なくとも一方の層が形成された光導波路。
【請求項１１】
前記光導波路の下部クラッド層と上部クラッド層の間に、両クラッド層よりも屈折率の高い感光性樹脂組成物によりコア部が形成され、コア部とクラッド層との比屈折率差が1〜１０％である請求項９又は１０に記載の光導波路。
【請求項１２】
クラッド層形成用樹脂フィルムの少なくとも１つがクラッド層形成用樹脂と支持フィルムから構成され、支持フィルムがコア層に対してクラッド層の外側に配置されている請求項１０又は１１に記載の光導波路。
【請求項１３】
クラッド層形成用樹脂フィルムが、接着処理を施した支持フィルム上にクラッド層形成用樹脂組成物が成膜されてなる請求項１２に記載の光導波路。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれかに記載の光導波路を用いた光モジュール。
【請求項１】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマー、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂、及び（Ｃ）カチオン重合開始剤を含有する樹脂組成物であって、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂が、室温で液状のものを５０質量％以上含むことを特徴とする光導波路のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項２】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーが、エポキシ基含有反復単位を０．５〜６質量％含有するエポキシ基含有（メタ）アクリルポリマーである請求項１に記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項３】
（Ａ）反応性官能基を有し、かつ重量平均分子量が１０万以上である（メタ）アクリルポリマーの配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１０〜８５質量％であり、（Ｂ）脂環式エポキシ樹脂の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１５〜９０質量％であり、（Ｃ）カチオン重合開始剤の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部である、請求項１又は２のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項４】
前記クラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの、２５℃での引張り弾性率が１〜２０００ＭＰａである請求項１〜３のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項５】
前記クラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの、２５℃での引張り破断伸び率が１０〜６００％である請求項１〜４のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項６】
前記クラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの、曲げ半径２ｍｍの屈曲耐久試験を１０万回実施後、破断のない請求項１〜５のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項７】
前記クラッド層形成用樹脂組成物を硬化してなる硬化フィルムの、捻回耐久試験を１０万回実施後、破断のない請求項１〜６のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物を用いたクラッド層形成用樹脂フィルム。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載のクラッド層形成用樹脂組成物により、下部クラッド層と上部クラッド層のうち少なくとも一方の層が形成された光導波路。
【請求項１０】
請求項８に記載のクラッド層形成用樹脂フィルムにより、下部クラッド層と上部クラッド層のうち少なくとも一方の層が形成された光導波路。
【請求項１１】
前記光導波路の下部クラッド層と上部クラッド層の間に、両クラッド層よりも屈折率の高い感光性樹脂組成物によりコア部が形成され、コア部とクラッド層との比屈折率差が1〜１０％である請求項９又は１０に記載の光導波路。
【請求項１２】
クラッド層形成用樹脂フィルムの少なくとも１つがクラッド層形成用樹脂と支持フィルムから構成され、支持フィルムがコア層に対してクラッド層の外側に配置されている請求項１０又は１１に記載の光導波路。
【請求項１３】
クラッド層形成用樹脂フィルムが、接着処理を施した支持フィルム上にクラッド層形成用樹脂組成物が成膜されてなる請求項１２に記載の光導波路。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれかに記載の光導波路を用いた光モジュール。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１７５４５６（Ｐ２００９−１７５４５６Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４２８２（Ｐ２００８−１４２８２）
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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