フィルム状光導波路
【課題】屈曲耐久性及び透明性に優れたフィルム状光導波路を提供する。
【解決手段】フィルム状光導波路２４は、下部クラッド層１２と、下部クラッド層１２の上面に形成された、特定の幅を有するコア部分２０と、下部クラッド層１２及びコア部分２０の上に積層して形成された上部クラッド層２２とからなる。コア部分２０、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２のうち少なくとも１つは、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部として、（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー３０〜８０質量部、（Ｂ）不飽和基含有モノマー１０〜６９質量部、及び（Ｃ）光重合開始剤０．１〜１０質量部を含む光硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。
【解決手段】フィルム状光導波路２４は、下部クラッド層１２と、下部クラッド層１２の上面に形成された、特定の幅を有するコア部分２０と、下部クラッド層１２及びコア部分２０の上に積層して形成された上部クラッド層２２とからなる。コア部分２０、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２のうち少なくとも１つは、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部として、（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー３０〜８０質量部、（Ｂ）不飽和基含有モノマー１０〜６９質量部、及び（Ｃ）光重合開始剤０．１〜１０質量部を含む光硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア時代を迎え、光通信システムやコンピュータにおける情報処理の大容量化及び高速化の要求から、光の伝送媒体として光導波路が注目されている。従来の光導波路としては、石英系光導波路が代表的であった。しかし、石英系光導波路は、製造時に石英膜の堆積のために高温での長時間の処理が必要であるなど、製造時間が長いこと、光導波路のパターン形成には、光レジストを用いる工程と、危険性の高いガスを用いてエッチングする工程が含まれ、かつ、それらの工程に特殊な装置を必要とするなど、多数の複雑な工程及び特殊な装置を要すること、及び、歩留まりが低いこと等の問題がある。
これらの問題を改善するため、光導波路の工程数の削減、製造時間の短縮化、歩留まりの増大等の生産性の向上を目的に、コア部分とクラッド層の材料として液状の硬化性組成物を用いるポリマー系光導波路が、近年提案されている。
一例として、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリイミドを構成要素とするポリイミド系光導波路において、該ポリイミドが特定の構造式で表されるフッ素化ジアミン若しくはそれを含むジアミンからのポリイミド、又はその混合物であることを特徴とするポリイミド系光導波路が提案されている（特許文献１）。
このポリイミド系光導波路は、良好な伝送特性（低導波路損失）を有し、優れた耐熱性を有するものである。
また他の例として、（Ａ）ウレタン結合を介在させて結合された、ラジカル重合性反応基を含む側鎖部分を有する構成単位と、重合性を有しない側鎖を有する構成単位とを含む共重合体、（Ｂ）分子内に１個以上のエチレン性不飽和基を有し、分子量が１，０００未満であり、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃以上である化合物、及び（Ｃ）光ラジカル重合開始剤を含有する光導波路用感光性樹脂組成物が提案されている（特許文献２）。
この感光性樹脂組成物によると、形状の精度が高くかつ高温高湿下における伝送特性の低下を抑えた光導波路を形成することができる。
【特許文献１】特開平４−９８０７号公報
【特許文献２】特開２００６−１４６１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の光導波路では、フィルム状の硬化物（フィルム状光導波路）の状態で、繰り返し屈曲させると、破断やクラックを生じ、良好な伝送特性を維持できないという問題がある。
一方、フィルム状光導波路の下面に、発光素子等の他の部材を固着させる際に、フィルム状光導波路を上方から透視して位置合わせをすることから、フィルム状光導波路は、高い透明性を有することが望まれている。
そこで、本発明は、屈曲耐久性及び透明性に優れたフィルム状光導波路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】
【０００４】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、コア部分とクラッド層（下部クラッド層、上部クラッド層）とを含み、前記コア部分及びクラッド層の少なくとも一つが、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるフィルム状光導波路によれば、本発明の上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００５】
すなわち、本発明は以下の［１］〜［４］を提供するものである。
［１］ コア部分とクラッド層とを含むフィルム状光導波路であって、前記コア部分及びクラッド層の少なくとも一つが、下記成分（Ａ）〜（Ｃ）を含む光硬化性樹脂組成物（ただし、下記の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分を１００質量部とした場合の値である。）の硬化物からなることを特徴とするフィルム状光導波路。
（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー ３０〜８０質量部
（Ｂ）不飽和基含有モノマー １０〜６９質量部
（Ｃ）光重合開始剤 ０．１〜１０質量部
［２］ 成分（Ａ）が、（ａ）ポリオール化合物、（ｂ）ポリイソシアネート化合物、及び（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含む上記［１］に記載のフィルム状光導波路。
［３］ （ａ）ポリオール化合物が、脂肪族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる１種以上である上記［２］に記載のフィルム状光導波路。
［４］ 前記光硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマーを含まないか、または、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部とした場合に４０質量部以下の配合量で不飽和基含有ポリマーを含む上記［１］〜［３］のいずれか１つに記載のフィルム状光導波路。
［５］ 前記硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマーを含まないか、または、不飽和基含有ポリマーを含み、且つ、該不飽和基含有ポリマーの配合量が成分（Ａ）の配合量よりも少ないものである上記［１］〜［４］のいずれか１つに記載のフィルム状光導波路。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のフィルム状光導波路は、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物からなるコア部分及び／又はクラッド層（下部クラッド層、上部クラッド層）を備えているため、繰り返しの屈曲に対しても破断やクラックを生じることがなく、良好な伝送特性を維持することができる。
また、本発明のフィルム状光導波路は、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物からなるコア部分及び／又はクラッド層が高い透明性を有するため、フィルム状光導波路と発光素子等の他の部材とを固着させる際に、フィルム状光導波路を透視して、容易かつ正確に位置合わせを行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のフィルム状光導波路は、コア部分とクラッド層（具体的には、下部クラッド層、上部クラッド層）とを含み、コア部分及び／又はクラッド層が、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるものであり、特に、クラッド層が、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるものである。
上記光硬化性樹脂組成物を構成する、成分（Ａ）〜（Ｃ）、及び必要に応じて配合される他の成分について、以下に説明する。
【０００８】
［成分（Ａ）］
成分（Ａ）は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーである。
成分（Ａ）として用いられるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、例えば、（ａ）ポリオール化合物、（ｂ）ポリイソシアネート化合物、及び（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させることにより製造される。具体的には、以下の製法１〜製法４のいずれかの方法で製造される。
製法１：ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有（メタ）アクリレートを一括して仕込んで反応させる方法。
製法２：ポリオール化合物及びポリイソシアネート化合物を反応させ、次いで水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させる方法。
製法３：ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させ、次いでポリオール化合物を反応させる方法。
製法４：ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させ、次いでポリオール化合物を反応させ、最後にまた水酸基含有（メタ）アクリレート化合物を反応させる方法。
【０００９】
以下、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に用いられる（ａ）ポリオール化合物、（ｂ）ポリイソシアネート化合物、（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレート、の各々について詳しく説明する。
［（ａ）ポリオール化合物］
（ａ）ポリオール化合物としては、脂肪族ポリエーテルポリオール、脂環族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
脂肪族ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフラン、置換テトラヒドロフラン、オキセタン、置換オキセタン、テトラヒドロピラン及びオキセバンから選ばれる少なくとも１種の化合物を開環（共）重合することにより得られるもの等が挙げられる。これらの具体例としては、ポリエチレングリコール、１，２−ポリプロピレングリコール、１，３−ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，２−ポリブチレングリコール、ポリイソブチレングリコール、プロピレンオキサイドとテトラヒドロフランの共重合体ポリオール、エチレンオキサイドとテトラヒドロフランの共重合体ポリオール、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体ポリオール、テトラヒドロフランと３−メチルテトラヒドロフランの共重合体ポリオール、エチレンオキサイドと１，２−ブチレンオキサイドの共重合体ポリオール等が挙げられる。
脂環族ポリエーテルポリオールとしては、例えば、水添ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＡのブチレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＦのエチレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＦのプロピレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＦのブチレンオキサイド付加ジオール、ジシクロペンタジエンのジメチロール化合物、トリシクロデカンジメタノール等が挙げられる。
【００１０】
脂肪族ポリエーテルポリオール及び脂環族ポリエーテルポリオールの市販品としては、ユニセーフＤＣ１１００、ユニセーフＤＣ１８００、ユニセーフＤＣＢ１１００、ユニセーフＤＣＢ１８００（以上、日本油脂社製）；ＰＰＴＧ４０００、ＰＰＴＧ２０００、ＰＰＴＧ１０００、ＰＴＧ２０００、ＰＴＧ３０００、ＰＴＧ６５０、ＰＴＧＬ２０００、ＰＴＧＬ１０００（以上、保土谷化学社製）；ＥＸＥＮＯＬ４０２０、ＥＸＥＮＯＬ３０２０、ＥＸＥＮＯＬ２０２０、ＥＸＥＮＯＬ１０２０（以上、旭硝子社製）；ＰＢＧ３０００、ＰＢＧ２０００、ＰＢＧ１０００、Ｚ３００１（以上、第一工業製薬社製）；ＡＣＣＬＡＩＭ ２２００、３２０１、４２００、６３００、８２００（以上、住化バイエルウレタン社製）；ＮＰＭＬ−２００２、３００２、４００２、８００２（以上、旭硝子社製）等が挙げられる。
【００１１】
芳香族ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＡのブチレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＦのエチレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＦのプロピレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＦのブチレンオキサイド付加ジオール、ハイドロキノンのアルキレンオキサイド付加ジオール、ナフトキノンのアルキレンオキサイド付加ジオール等が挙げられる。芳香族ポリエーテルポリオールの市販品としては、ユニオールＤＡ４００、ＤＡ７００、ＤＡ１０００（以上、日本油脂社製）等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，９−ノナンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオール等の多価アルコールと、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマール酸、アジピン酸、セバシン酸等の多塩基酸を反応して得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。市販品としては、クラポールＰ−２０３０、Ｐ−１０３０、Ｐ−２０１０、Ｐ−５０１０、Ｐ−２０５０、Ｆ−２０１０、Ｐ−２０１１、ＰＭＩＰＡ、ＰＫＡ−Ａ、ＰＫＡ−Ａ２、ＰＮＡ−２０００（以上、クラレ社製）等が挙げられる。
【００１２】
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、１，６−ヘキサンジオールポリカーボネート、１，６−ヘキサンジオールと１，５−ペンタンジオールとの共重合ポリカーボネートジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオールと１，６−ヘキサンジオールとの共重合ポリカーボネートジオール、１，３−プロパンジオールと１，４−ブタンジオールとの共重合ポリカーボネートジオール等が挙げられる。市販品としてはＰＣＤＬ Ｔ５６５２、Ｇ３４５２、Ｇ３４５０Ｊ（旭化成社製）；ＤＮ−９８０、９８１、９８２、９８３（以上、日本ポリウレタン社製）；クラレポリオールＣ−５９０、Ｃ１０５０、Ｃ−１０９０、Ｃ−２０５０、Ｃ−２０９０、Ｃ−３０９０、Ｃ−５０９０、Ｃ−１０６５Ｎ、Ｃ−２０６５Ｎ、Ｃ−１０１５Ｎ、Ｃ−２０１５Ｎ（以上、クラレ社製）；ＰＬＡＣＣＥＬ−ＣＤ２０５、ＣＤ−９８３、ＣＤ２２０（以上、ダイセル化学工業社製）；ＰＣ−８０００（米国ＰＰＧ社製）等が挙げられる。
ポリカプロラクトンポリオールとしては、ε−カプロラクトンと、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，２−ポリブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ブタンジオール等のジオールとを反応させて得られるポリカプロラクトンジオール等が挙げられる。市販品としては、ＰＬＡＣＣＣＥＬ２０５、２０５ＡＬ、２１２、２１２ＡＬ、２２０、２２０ＡＬ（以上、ダイセル化学工業社製）等が挙げられる。
本発明で使用しうる他のポリオール化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリβ−メチル−δ−バレロラクトン、ヒドロキシ末端ポリブタジエン、ヒドロキシ末端水添ポリブタジエン、ひまし油変性ポリオール、ポリジメチルシロキサンの末端ジオール化合物、ポリジメチルシロキサンカルビトール変性ポリオール等が挙げられる。
中でも、脂肪族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールが好ましく、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールがより好ましい。
（ａ）ポリオール化合物は、単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
（ａ）ポリオール化合物は、脂肪族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる１種以上であることが好ましく、ポリエステルポリオール及び／又はポリカーボネートポリオールであることがより好ましい。
【００１３】
（ａ）ポリオール化合物の数平均分子量は、好ましくは１００〜１５，０００、さらに好ましくは１，０００〜１４，０００、最も好ましくは１，５００〜１２，０００である。（ａ）ポリオール化合物の数平均分子量が１００未満であると、組成物を硬化させてなるクラッド層の常温及び低温におけるヤング率が上昇して、十分な屈曲耐久性を有するフィルム状光導波路を得ることができない。一方、数平均分子量が１５，０００を超えると、組成物の粘度が上昇し、塗布性が悪化することがある。
【００１４】
［（ｂ）ポリイソシアネート化合物］
（ｂ）ポリイソシアネート化合物としては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチルフェニレンジイソシアネート、４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、１，６−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−ヘキサメチレンジイソシアネート、ビス（２−イソシアネートエチル）フマレート、６−イソプロピル−１，３−フェニルジイソシアネート、４−ジフェニルプロパンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等のポリイソシアネート化合物が挙げられる。中でも、水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が好ましい。
（ｂ）ポリイソシアネート化合物は、単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【００１５】
［（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレート］
（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリロイルホスフェート、４−ヒドロキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等が挙げられる。さらにアルキルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート等のグリシジル基含有化合物と（メタ）アクリル酸との付加反応により得られる化合物が挙げられる。中でも、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等は、好ましく用いられる。
（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートは、単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【００１６】
（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを構成する各原料の配合割合は、例えば、（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレート１モルに対して、（ａ）ポリオール化合物０．５〜２モル、（ｂ）ポリイソシアネート化合物１〜２．５モルである。
【００１７】
また、成分（Ａ）として、ポリイソシアネート化合物と水酸基含有（メタ）アクリレートとの反応物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを用いることもできる。この場合、ポリイソシアネート化合物、水酸基含有（メタ）アクリレートの例としては、それぞれ、上記（ｂ）ポリイソシアネート化合物、（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートと同様のものが挙げられる。
【００１８】
成分（Ａ）としては、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
成分（Ａ）は、屈曲耐久性の観点から、（ａ）ポリオール化合物と（ｂ）ポリイソシアネート化合物と（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートとの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含むことが好ましい。
成分（Ａ）中の、（ａ）ポリオール化合物と（ｂ）ポリイソシアネート化合物と（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートとの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの量は、成分（Ａ）の全量を１００質量部とした場合、好ましくは５０質量部以上、より好ましくは６０質量部以上である。
成分（Ａ）の数平均分子量は、好ましくは１００〜１５，０００、より好ましくは３００〜１２，０００である。該値が１００未満では、組成物の粘度が小さくなり過ぎて、塗布性が劣ることがある。一方、該値が１５，０００を超えると、粘度が高くなり、取り扱いが難しくなる。
光硬化性樹脂組成物中、成分（Ａ）の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部として、好ましくは３０〜８０質量部、より好ましくは３５〜７５質量部、特に好ましくは４０〜７０質量部である。該配合量が３０質量部未満では、組成物を硬化させてなるクラッド層のヤング率が上昇し、十分な屈曲耐久性を有するフィルム状光導波路を形成することが困難となる。一方、該配合量が８０質量部を超えると、組成物の粘度が大きくなり、均一な厚みを有するクラッド層を形成することが困難となる。
【００１９】
［成分（Ｂ）］
成分（Ｂ）は、不飽和基含有モノマーである。
不飽和基含有モノマーとしては、分子内にエチレン性不飽和基を１つ有するモノマー（以下、単官能モノマーともいう。）、及び分子内にエチレン性不飽和基を２つ以上有するモノマー（以下、多官能モノマーともいう。）が挙げられる。上記エチレン性不飽和基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基等が挙げられるが、（メタ）アクリロイル基がより好ましい。
上記単官能モノマーとしては、例えば、アクリロイルモルフォリン、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、ジイソプロピルアクリルアミド、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジアセトンアクリルアミド、イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、３−ヒドロキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−アクリロイルシクロヘキシルコハク酸、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、トリブロモフェノールエトキシ（メタ）アクリレート、フェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、４−（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェノールグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル化ｏ−フェニルフェノールアクリレート、２−メタクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
これらの中でも、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン及びＮ−ビニルカプロラクタム等のＮ−ビニル化合物、及び炭素数１０以上の脂肪族炭化水素基を有する単官能性（メタ）アクリレートが好ましい。
ここで炭素数１０以上の脂肪族炭化水素基としては、直鎖、分岐鎖および脂環式のいずれも含まれる。炭素数１０以上の脂肪族炭化水素基を有する単官能性（メタ）アクリレートの好適な例としては、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレートが挙げられる。
単官能モノマーの市販品としてはＡＣＭＯ、ＤＭＡＡ（以上、興人社製）；ニューフロンティアＩＢＡ（第一工業製薬社製）；ＩＢＸＡ、ＩＢＸＭＡ、ＡＤＭＡ（大阪有機化学社製）；ＦＡ５１１Ａ、ＦＡ５１２Ａ、ＦＡ５１３Ａ（以上、日立化成社製）；ライトエステルＭ、Ｅ、ＢＨ、ＩＢ−Ｘ、ＨＯ−ＭＳ、ＨＯ−ＨＨ、Ｌ、ＰＯ、Ｓ、ＴＤ、ライトアクリレートＬ−Ａ、Ｓ−Ａ、ＥＣ−Ａ、ＭＴＧ−Ａ、１３０Ａ、ＰＯ−Ａ、Ｐ−２００Ａ、ＮＰ−４ＥＡ、ＴＨＦ−Ａ、ＩＢ−ＸＡ、ＨＯＡ−ＭＳ、ＨＯＡ−ＭＰＬ、ＨＯＡ−ＭＰＥ、（以上、共栄社化学社製）；アロニックス Ｍ１５０、Ｍ１５６、Ｍ５３００、ＴＯ１３１５、ＴＯ１３１６（以上、東亞合成社製）；ＦＡ５４４Ａ、５１２Ｍ、５１２ＭＴ、５１３Ｍ（以上、日立化成社製）、ＮＫエステル Ａ−ＣＭＰ−１Ｅ、Ａ−ＬＥＮ−１０、Ｍ−４５０Ｇ、Ｓ、Ｓ−１８００Ｍ、Ｓ−１８００Ａ、ＰＨＥ−１Ｇ、ＮＰＡ−８Ｅ、ＮＰＡ−５Ｐ、ＮＰＡ−１０Ｇ、Ｍ−９０Ｇ、ＬＭＡ、ＬＡ、ＩＢ、ＣＢ−２６、ＣＢ−２３、ＣＢ−１、ＡＭＰ−６０Ｇ、ＡＭ−３０Ｇ、Ａ−ＳＡ、Ａ−ＩＢ、７０２Ａ（新中村化学工業社製）等が挙げられる。
【００２０】
上記多官能モノマーのうち、分子内にエチレン性不飽和基を２つ有するモノマー（２官能性モノマー）としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス−４（２−ヒドロキシ−３−アクリロキシプロピルフェニル）プロパン、エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＦ型エポキシジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＦジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールＦ型エポキシジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、９，９−ビス[４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル]フルオレン等が挙げられる。
中でも、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス−４（２−ヒドロキシ−３−アクリロキシプロピルフェニル）プロパン、エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、９，９−ビス[４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル]フルオレン等は特に好ましく用いられる。
【００２１】
２官能モノマーの市販品としては、例えば、ビスコート＃７００、＃５４０（以上、大阪有機化学工業社製）；アロニックスＭ−２０８、Ｍ−２１０、Ｍ−２１５（以上、東亞合成社製）；ＮＫエステルＢＰＥ−１００、ＢＰＥ−２００、ＢＰＥ−５００、Ａ−ＢＰＥ−４、Ａ−ＢＰＥＦ（以上、新中村化学社製）；ライトアクリレート１，６−ＨＸ−Ａ、ライトエステルＢＰ−４ＥＡ、ＢＰ−４ＰＡ、エポキシエステル３００２Ｍ、３００２Ａ、３０００Ｍ、３０００Ａ（以上、共栄社化学社製）；ＫＡＹＡＲＡＤ
Ｒ−５５１、Ｒ−７１２（以上、日本化薬社製）；ＢＰＥ−４、ＢＰＥ−１０、ＢＲ−４２Ｍ（以上、第一工業製薬社製）；リポキシＶＲ−７７、ＶＲ−６０、ＶＲ−９０、ＳＰ−１５０６、ＳＰ−１５０６、ＳＰ−１５０７、ＳＰ−１５０９、ＳＰ−１５６３（以上、昭和高分子社製）；ネオポールＶ７７９、ネオポールＶ７７９ＭＡ（日本ユピカ社製）等が挙げられる。
【００２２】
また、上記多官能モノマーのうち、エチレン性不飽和基を３個以上有するモノマー（３官能以上のモノマー）としては、例えば、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド（以下「ＥＯ」という。）変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド（以下「ＰＯ」という。）変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、２，２，２−トリス（メタ）アクリロイロキシメチルエチルフタル酸、２，２，２−トリス（メタ）アクリロイロキシメチルエチルコハク酸、ＥＯ変性トリス（アクリロキシ）イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス−（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（アクリロキシ）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、トリアクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
中でも、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシ）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートが好ましい。
【００２３】
３官能モノマーの市販品としては、例えば、アロニックスＭ−３１５、Ｍ−３２５、Ｍ−３２７、ＴＯ−７５６、ＴＯ−１３８２（東亞合成社製）、ＮＫエステルＴＭ−４ＥＬ、ＣＢＸ−Ｏ、ＣＢＸ−１Ｎ、Ａ−ＤＰＨ−６Ｈ、Ａ−９３００、Ａ−ＤＰＨ、Ａ−９３００−１ＣＬ、ＴＭＰＴ、ＴＭＰＴ−９ＥＯ、ＡＴＭ−４Ｐ、ＡＴＭ−４Ｅ、ＡＴＭ−３５Ｅ、ＡＤ−ＴＭＰ、Ａ−ＴＭＰＴ、Ａ−ＴＭＰＴ−３ＥＯ、Ａ−ＴＭＰＴ−３ＰＯ、Ａ−ＴＭＭＴ、Ａ−ＴＭＭ−３ＬＭＮ（新中村化学工業社製）、ライトエステルＴＭＰ、ライトアクリレートＴＭＰ−Ａ、ＴＭＰ−６ＥＯ−３Ａ、ＰＥ−３Ａ、ＰＥ−４Ａ、ＤＰＥ−６Ａ、ＢＡ−１３４、ＴＭＰ−３ＥＯ−Ａ（共栄社化学社製）、ビスコート２９５、３６０、３ＰＡ、４００（大阪有機化学工業社製）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０、ＤＰＨＡ（日本化薬社製）等が挙げられる。
また、主鎖にポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートを有するポリエーテルアクリルオリゴマー、ポリエステルアクリルオリゴマー、ポリカーボネートアクリルオリゴマー、あるいはポリエポキシアクリルオリゴマーも使用することができる。
【００２４】
成分（Ｂ）としては、上記単官能モノマー及び上記多官能モノマーのいずれかを単独で使用してもよいし、併用して用いることもできる。
光硬化性樹脂組成物中、成分（Ｂ）の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部として、１０〜６９質量部、好ましくは２０〜６５質量部、より好ましくは２５〜６０質量部である。成分（Ｂ）の配合量が１０質量部未満では、硬化物の耐湿熱性が低下し、フィルム状光導波路を高温高湿雰囲気中で使用した場合に、伝送特性、屈曲耐久性を良好に維持することが困難となる。一方、成分（Ｂ）の配合量が、６９質量部を超えると、組成物の光硬化性が低下し、十分な機械的特性を有する硬化物（クラッド層）を形成することが困難となる。
【００２５】
［成分（Ｃ）］
成分（Ｃ）は、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を重合しうる活性種（ラジカル）を光によって発生することのできる光重合開始剤である。
ここで光とは、例えば赤外線、可視光線、紫外線、及びＸ線、電子線、α線、β線、γ線のような電離放射線を意味する。
光重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられる。中でも１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等は、重合速度、溶液安定性の観点から好ましく用いられる。
【００２６】
成分（Ｃ）の市販品としては、例えば、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、３６９、３７９、６５１、５００、８１９、９０７、７８４、２９５９、ＣＧＩ−１７００、−１７５０、−１８５０、ＣＧ２４−６１、Ｄａｒｏｃｕｒ １１１６、１１７３（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）；Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ、ＬＲ８８９３、ＬＲ８９７０（以上、ＢＡＳＦ社製）；ユベクリルＰ３６（ＵＣＢ社製）等が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤は、１種を単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
本発明においては、光重合開始剤と共に光増感剤を用いることができる。光増感剤としては、例えば、トリエチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等が挙げられる。光増感剤の市販品としては、例えば、ユベクリルＰ１０２、１０３、１０４、１０５（以上、ＵＣＢ社製）等が挙げられる。
【００２７】
光硬化性組成物中、成分（Ｃ）の配合量は、光硬化性組成物の固形分の全量を１００質量部として、０．１〜１０質量部、好ましくは０．２〜７質量部、より好ましくは０．５〜５質量部である。上記配合量が０．１質量部未満では、硬化が十分に進行せず、十分な機械的特性を有する硬化物（コア部分及び/又はクラッド層）を形成することが困難となることがある。また、上記配合量が１０質量部を超えると、光重合開始剤が、硬化物の長期の特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００２８】
［任意成分］
［成分（Ｄ）］
光硬化性樹脂組成物には、必要に応じて有機溶媒（成分（Ｄ））を配合することができる。有機溶媒を配合することにより、適当な粘度を付与して、均一な厚さを有するコア部分及び／又はクラッド層を形成することができる。
有機溶媒の種類は、本発明の目的、効果を損なわない範囲で適宜選択することができるが、大気圧下での沸点が５０〜２００℃の範囲内の値を有し、かつ、各構成成分を均一に溶解させるものが好ましい。
有機溶媒の好ましい例としては、アルコール類、エーテル類、エステル類、及びケトン類が挙げられる。有機溶媒の好ましい化合物名としては、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メチルエーテル、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、トルエン、キシレン、及びメタノールからなる群より選択される少なくとも１つの溶剤が挙げられる。
有機溶媒の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部として、好ましくは５〜５００質量部、より好ましくは１０〜３００質量部、特に好ましくは２０〜２００質量部である。該量が５質量部未満では、光硬化性樹脂組成物の粘度の調整が困難となることがある。該量が５００質量部を超えると、十分な厚さを有するコア部分及び／又はクラッド層を形成することが困難なことがある。
【００２９】
［成分（Ｅ）］
光硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマー（成分（Ｅ））を含まないか、または、含むとしても少量であることが好ましい。
また、不飽和基含有ポリマー（成分（Ｅ））を含む場合、成分（Ｅ）の配合量は、成分（Ａ）の配合量よりも少ないことが好ましい。
光硬化性樹脂組成物中、不飽和基含有ポリマーの配合割合は、光硬化性樹脂組成物の固形分を１００質量部として、好ましくは４０質量部以下、より好ましくは３０質量部以下、さらに好ましくは２０質量部以下、特に好ましくは１０質量部以下である。上記配合割合が４０質量部を超えると、屈曲耐久性が低下する場合がある。
なお、不飽和基含有ポリマーの例として、不飽和基含有（メタ）アクリレート系ポリマーが挙げられる。
ここで、不飽和基含有（メタ）アクリレート系ポリマーにおける「不飽和基」としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基等のエチレン性不飽和基等が挙げられる。
また、不飽和基含有（メタ）アクリレート系ポリマーにおける「（メタ）アクリレート系」とは、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレートを、当該ポリマーを構成する単量体の全量中に５０質量％以上の含有率で使用していることを意味する。
【００３０】
不飽和基含有ポリマーの一例としては、下記一般式（１）で表される繰り返し単位と、下記一般式（２）で表される繰り返し単位とを含む重合体（例えば、ランダム共重合体）が挙げられる。
【化１】
（式中、Ｒ１及びＲ２は各々独立して水素原子またはメチル基であり、Ｒ３は（メタ）アクリロイル基であり、Ｘは２価の有機基であり、Ｙは重合性を有しない有機基である。）
【００３１】
上記不飽和基含有ポリマーとしては、例えば、水酸基を有するラジカル重合性化合物、及び一般式（２）に対応するラジカル重合性化合物を、溶媒中でラジカル重合用の触媒存在下でラジカル重合した後、得られた共重合体の側鎖の水酸基に対して、（メタ）アクリロイルオキシ基を有するイソシアネートを付加させて得られたものが挙げられる。
上記水酸基を有するラジカル重合性化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
上記一般式（２）に対応するラジカル重合性化合物としては、例えば、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、スチレン、４−（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノキシエチルアクリレート、α−メチルスチレン等が挙げられる。
上記（メタ）アクリロイルオキシ基を有するイソシアネートとしては、例えば、２−メタクリロキシエチルイソシアネート等が挙げられる。
上記不飽和基含有ポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは５，０００〜１００，０００、より好ましくは８，０００〜７０，０００、特に好ましくは１０，０００〜５０，０００である。
【００３２】
本発明の光硬化性樹脂組成物には、前記成分以外に、必要に応じて本発明の樹脂組成物の特性を損なわない範囲で、例えば、成分（Ａ）〜（Ｅ）以外の重合性反応基を有する化合物や、高分子樹脂（例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリクロロプレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー）等を配合することができる。
【００３３】
さらにまた、本発明の光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて各種添加剤として、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、老化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を配合することができる。
光硬化性樹脂組成物を調製するには、常法にしたがって前記の各成分を混合撹拌すればよい。
【００３４】
次に、図面を参照しつつ、本発明のフィルム状光導波路の一例を説明する。
図１は、本発明のフィルム状光導波路の一例を模式的に示す断面図である。
図２は、本発明のフィルム状光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
【００３５】
［フィルム状光導波路の構造］
図１中、フィルム状光導波路２４は、コア部分２０と、クラッド層（下部クラッド層１２、及び上部クラッド層２２）とから構成されている。下部クラッド層１２は、基板１０の上面に積層して形成されており、この下部クラッド層１２の上面には、特定の幅を有するコア部分２０が形成されている。コア部分２０及び下部クラッド層１２の上面には、上部クラッド層２２が積層して形成されている。なお、コア部分２０は、光導波路２４の外形を形成する下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２の中に埋設されている。
本発明において、コア部分２０、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２のうち少なくとも１つは、上述の光硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。本発明において、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２の両方が上述の光硬化性樹脂組成物の硬化物からなることが好ましく、より好ましくは、コア部分２０、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２のすべてが、上述のコア形成用光硬化性樹脂組成物の硬化物からなることが好ましい。
下部クラッド層１２、及び上部クラッド層２２の各々の厚さは、特に限定されないが、例えば１〜２００μｍであり、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは１〜２５μｍ、特に好ましくは１〜１５μｍである。コア部分２０の厚さは、特に限定されないが、例えば１〜２００μｍであり、好ましくは１〜１５０μｍ、より好ましくは１〜１００μｍ、特に好ましくは１〜７０μｍである。コア部分２０の幅は、特に限定されないが、例えば、１〜２００μｍである。
コア部分２０の屈折率は、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２のいずれの屈折率よりも大きいものであることが必要である。例えば、波長４００〜１，６００ｎｍの光に対して、コア部分２０の屈折率が１．４２０〜１．６５０、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２の屈折率が１．４００〜１．６４８であり、かつ、コア部分２０の屈折率が、２つのクラッド層のいずれの屈折率よりも少なくとも０．１％大きな値であることが好ましい。
【００３６】
コア部分２０及びクラッド層（下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２）は、高い透明性を有する。具体的には、コア部分及びクラッド層は、１０μｍの厚みを有する場合に、４０５ｎｍの波長の光に対して、８０％以上、好ましくは９０％以上の透過率を有する。
コア部分及びクラッド層が高い透明性を有することによって、フィルム状光導波路の下面に、面発光レーザ等の発光素子や、フォトダイオード等の受光素子を接合して、電気／光信号を変換するインターフェースを形成するときに、フィルム状光導波路を上方から透視して、発光素子や受光素子の位置と、フィルム状光導波路中のコア部分の位置とを正確に合わせることができる。
また、コア部分及びクラッド層が高い透明性を有することによって、光信号に使用される波長領域の光に対して高い透過率を発現することができ、発光素子からの光信号がクラッド層を通過してコア部分に到達する際の、光の損失、及び、コア部分からの光信号がクラッド層を通過して受光素子に到達する際の、光の損失を極めて小さくすることができる。
【００３７】
［フィルム状光導波路の製造方法］
本発明のフィルム状光導波路２４の製造方法は、下部クラッド層１２を形成する工程と、コア部分２０を形成する工程と、上部クラッド層２２を形成する工程を含む。
なお、光導波路を構成する下部クラッド層１２、コア部分２０、及び上部クラッド層２２の各部を形成するための光硬化性樹脂組成物は、各々、便宜上、下層用組成物、コア用組成物及び上層用組成物と称する。
（１）光硬化性樹脂組成物の調製
下層用組成物及び上層用組成物の各々の成分組成は、特に限定されるものではないが、経済上及び製造管理上、同一の光硬化性樹脂組成物であることが好ましい。
下層用組成物及び上層用組成物の粘度は、好ましくは１〜１０，０００ｃｐｓ（２５℃）、より好ましくは５〜８，０００ｃｐｓ（２５℃）、特に好ましくは１０〜５，０００ｃｐｓ（２５℃）である。粘度がこの範囲外であると、光硬化性樹脂組成物の取り扱いが困難になったり、均一な塗膜を形成することが困難なことがある。なお、粘度は、有機溶媒等の配合量を変えることによって、適宜調整することができる。
また、下層用組成物、コア用組成物及び上層用組成物の各々の成分組成は、下部クラッド層１２、コア部分２０、及び上部クラッド層２２の各部の屈折率の関係が、光導波路に要求される条件を満足するように定められる。具体的には、屈折率の差が適宜の大きさとなるような二種または三種の光硬化性樹脂組成物を調製し、このうち、最も高い屈折率の硬化膜を与える光硬化性樹脂組成物をコア用組成物とし、他の光硬化性樹脂組成物を下層用組成物及び上層用組成物として用いる。
【００３８】
（２）基板の準備
図２中の（ａ）に示すように、平坦な表面を有する基板１０を用意する。この基板１０の種類としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板、ガラス基板、ＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルム等を用いることができる。
【００３９】
（３）下部クラッド層の形成工程
基板１０の上面に、下部クラッド層１２を形成する工程である。具体的には、基板１０の表面に下層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして下層用薄膜を形成する。この下層用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層１２を形成する（図２中の（ｂ）参照）。なお、下部クラッド層１２の形成工程においては、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化することが好ましい。
下層用組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、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、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。このうち、均一な厚さの下層用薄膜が得られることから、スピンコート法を採用することが好ましい。
また、下層用組成物のレオロジー特性を塗布方法に応じた適切なものとするために、下層用組成物には、各種レベリング剤、チクソ付与剤、フィラー、有機溶媒、界面活性剤等を必要に応じて配合することが好ましい。下層用組成物からなる下層用薄膜は、塗布後、有機溶剤等を除去する目的で必要に応じて５０〜１５０℃の温度でプリベークすることが好ましい。
【００４０】
下部クラッド層１２を形成する際の光の照射量は、特に限定されるものではないが、波長２００〜４５０ｎｍ、照度１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の光を、照射量が１０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して露光することが好ましい。
照射する光の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、Ｘ線、α線、β線、γ線等を用いることができるが、特に紫外線が好ましい。光の照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ等を用いることが好ましい。
また露光の際、必要に応じて露光雰囲気を窒素気流下にすることで、硬化性を向上させることができる。
また、露光後に、さらに加熱処理（ポストベーク）を行うこともできる。この加熱条件は、光硬化性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜２５０℃、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは１００〜１５０℃で、例えば５分間〜７２時間の加熱時間とすればよい。加熱処理（ポストベーク）を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。
なお、下部クラッド層１２の形成工程における組成物の塗布方法、光の照射量、種類、及び光（紫外線）の照射装置、プリベーク及びポストベークの条件等は、後述する上部クラッド層２２の形成工程においても同様である。
【００４１】
（４）コア部分の形成工程
次に、下部クラッド層１２の上面に、図２中の（ｃ）に示すように、コア用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークしてコア用薄膜１４を形成する。その後、図２中の（ｄ）に示すように、コア用薄膜１０の上面に対して、所定のパターンに従って、例えば所定のラインパターンを有するフォトマスク１８を介して光１６の照射（露光）を行う。これにより、コア用薄膜１４のうち、光が照射された箇所のみが硬化するので、それ以外の未硬化の部分を現像処理して除去することにより、図２中の（ｅ）に示すように、下部クラッド層１２上に、パターニングされた硬化膜からなるコア部分２０を形成することができる。
本工程における現像処理の詳細は、次のとおりである。
現像処理は、所定のパターンに従ってパターン露光し、選択的に硬化させた薄膜に対して、硬化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像液を用いて未硬化部分のみの除去を行なうものである。つまり、パターン露光後、未硬化部分を除去し、かつ、硬化部分を残存させて、結果的にコア部分を形成させるものである。
【００４２】
現像処理に用いる現像液としては、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の例としては、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
現像時間は、通常３０〜６００秒間である。現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー現像法等の公知の方法を採用することができる。現像後、そのまま風乾することによって、有機溶媒が除去されて、パターン状の薄膜が形成される。
パターン状の薄膜（パターニング部）の形成後、このパターニング部を加熱処理（ポストベーク）する。この加熱条件は、光硬化性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜２５０℃、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは１００〜１５０℃の加熱温度で、例えば５分間〜１０時間の加熱時間とすればよい。加熱処理（ポストベーク）を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。
【００４３】
本工程において、所定のパターンに従って光の照射を行う方法としては、光の透過部と非透過部とからなるフォトマスク１８を用いる方法に限られず、例えば、以下に示すａ〜ｃの方法のいずれかを採用してもよい。
ａ．液晶表示装置と同様の原理を利用して、所定のパターンに従って光透過領域と光不透過領域とからなるマスク像を電気光学的に形成する手段を利用する方法。
ｂ．多数の光ファイバーを束ねてなる導光部材を用い、この導光部材における所定のパターンに対応する光ファイバーを介して光を照射する方法。
ｃ．レーザー光、あるいはレンズ、ミラー等の集光性光学系により得られる収束性の光を、走査させながら光硬化性樹脂組成物に照射する方法。
【００４４】
（５）上部クラッド層の形成工程
コア部分２０及び下部クラッド層１２の上面に、上部クラッド層２２を形成する工程である。具体的には、コア部分２０及び下部クラッド層１２の上面に上層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして上層用薄膜を形成し、この上層用薄膜に光を照射して硬化させることによって、硬化体である上部クラッド層２２を形成する（図２（ｆ）参照）。なお、上部クラッド層２２の形成工程においては、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化することが好ましい。露光後に、さらに、加熱処理（ポストベーク）を行ってもよい。
なお、上述のように、上部クラッド層２２を形成する際の、上層用組成物の塗布方法、プリベークの条件、光の照射量及び種類、光の照射装置、ポストベークの条件等は、上述の下部クラッド層１２の形成工程と同様である。
その後、基板１０を剥離せずにそのまま（図２中の（ｆ））とするか、あるいは基板１０を剥離すると（図示しない）、フィルム状光導波路２４が得られる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
［１．コア部分用光硬化性樹脂組成物及びクラッド層用光硬化性樹脂組成物の用意］
成分（Ａ）〜（Ｅ）として、以下の材料を用意した。
［成分（Ａ）］
攪拌機を備えた反応容器に、イソホロンジイソシアネート１６．６質量部、数平均分子量が２，０００のポリプロピレングリコール７４．７質量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０１質量部を仕込み、５〜１０℃に冷却した。撹拌しながらジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．０５質量部を加え、温度が３０℃以下に保たれるように調整しながら２時間撹拌した後、５０℃まで昇温しさらに２時間撹拌した。続いて、２−ヒドロキシエチルアクリレート８．７質量部（以上の合計量１００質量部）を滴下し、滴下終了後、５０℃で１時間反応させ、さらに６５℃まで昇温し２時間反応させた。残留イソシアネートが０．１質量％以下になった時を反応終了とし、化合物Ａ−１を得た。
同様の方法にて化合物Ａ−２〜Ａ−８を得た。
化合物Ａ−１〜Ａ−８の製造に用いた原料名及び配合量を、表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
［成分（Ｂ）］
（１）Ｎ−ビニルカプロラクタム；ＩＳＰ社製、Ｖ−ＣＡＰ（商品名）
（２）Ｎ−ビニル−２−ピロリドン；ＩＳＰ社製、Ｖ−ＰＹＲＯＬ（商品名）
（３）イソボルニルアクリレート；大阪有機化学工業社製、ＩＢＸＡ（商品名）
（４）ビスフェノールＡ ＥＯ付加物ジアクリレート；大阪有機化学工業社製、ビスコート７００（商品名）
（５）２，２−ビス‐４（２‐ヒドロキシ‐３‐アクリロキシプロピルフェニル）プロパン；昭和高分子社製、ＶＲ−７７（商品名）
（６）１，６−ヘキサンジオールジアクリレート；共栄社化学社製、ライトアクリレート１，６−ＨＸ−Ａ（商品名）
（７）１，９−ノナンジオールジアクリレート；大阪有機化学工業社製、ビスコート２６０（商品名）
（８）ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート；大阪有機化学工業社製、ビスコート３６０（商品名）
（９）トリス（アクリロキシ）イソシアヌレート；東亞合成社製、アロニックスＭ−３１５（商品名）
（１０）ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート；日本化薬社製、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ（商品名）
（１１）９，９−ビス［４−(２−アクリロキシエトキシ)フェニル］フルオレン；新中村化学工業製、 ＮＫエステル Ａ−ＢＰＥＦ（商品名）
【００４８】
［成分（Ｃ）］
（１）Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
（２）Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
【００４９】
［成分（Ｄ）］
（１）メチルイソブチルケトン；ダイアケミカル社製
（２）メトキシプロピルアセテート；ダイセル化学工業社製、ＭＭＰＧＡＣ（商品名）
【００５０】
［成分（Ｅ）］
調製例１
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．５ｇ、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン９０ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート２５ｇ、メチルメタクリレート４０ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート１５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液にジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１２ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、攪拌しながら２−メタクリロキシエチルイソシアネート２３．７ｇを温度が６０℃以下に保たれるように滴下した。滴下終了後、６０℃で５時間反応させ、側鎖にメタクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ｅ−１を得た。
【００５１】
調製例２
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３ｇ、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン１００ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、メタクリル酸１０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート１０ｇ、スチレン２５ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート３５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液にジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１３ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、攪拌しながら２−メタクリロキシエチルイソシアネート２３．７ｇを温度が６０℃以下に保たれるように滴下した。滴下終了後、６０℃で５時間反応させ、側鎖にメタクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ｅ−２を得た。
【００５２】
調製例３
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３ｇ、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン１００ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、スチレン２５ｇ、ｎ−ブチルアクリレート５ｇ、４−（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノキシエチルアクリレート３５ｇ、メタクリル酸１５ｇを、仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行い、室温まで冷却した後、得られた溶液に２−ヒドロキシエチルメタクリレートと当量の２−メタクリロキシエチルイソシアネート２３．７ｇ、ジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１３ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、溶液の温度を６０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行い、側鎖にメタクリロイル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ｅ−３を得た。
共重合体Ｅ−１、Ｅ−２、Ｅ−３の製造に用いた前記の原料名及び配合量を表２に示す。
【００５３】
【表２】
【００５４】
表３に示す配合割合で、上述の成分（Ａ）（化合物Ａ−１〜Ａ−８）、並びに成分（Ｂ）〜（Ｄ）または成分（Ｂ）〜（Ｅ）を均一に混合して、コア部分用光硬化性樹脂組成物及びクラッド層用光硬化性樹脂組成物Ｊ−１〜Ｊ−１１を得た。
【００５５】
【表３】
【００５６】
［３．フィルム状光導波路の形成］
［実施例１］
（１）下部クラッド層の形成
下層用光硬化性樹脂組成物Ｊ−１をシリコン基板の上面に、スピンコータで塗布し、次いで、光硬化性樹脂組成物Ｊ−１からなる塗膜に、波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を１００秒間照射して、光硬化させ、厚さ１０μｍの下部クラッド層を形成した。
（２）コア部分の形成
コア部分用光硬化性樹脂組成物Ｊ−１１を下部クラッド層上に、スピンコータで塗布し、１００℃、１０分間の条件でプリベークした。次いで、コア部分用光硬化性樹脂組成物からなる厚さ５０μｍの塗膜に、幅５０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を７５秒間照射して、光硬化させた。そして、硬化させた塗膜を有する基板をアセトンからなる現像液中に浸漬して、塗膜の未露光部を溶解させた。その後、１５０℃、１時間の条件で、ポストベークをすることにより、幅５０μｍのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
【００５７】
（３）上部クラッド層の形成
上層用光硬化性樹脂組成物Ｊ−１を、コア部分を有する下部クラッド層の上面に、スピンコータで塗布し、次いで、光硬化性樹脂組成物Ｊ−１からなる塗膜に、波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１００秒間照射して光硬化させ、コア部分の上面からの厚さが１０μｍである上部クラッド層を形成した。
（４）基板の剥離
上記（１）〜（３）の工程で形成した硬化物を、基板から剥離し、下部クラッド層、コア部分、及び、上部クラッド層をこの順に積層してなるフィルム状光導波路を得た。
【００５８】
［実施例２〜１０、比較例１〜２］
コア部分、クラッド層（下部クラッド層及び上部クラッド層）を形成するための光硬化性樹脂組成物を表４のように変えた以外は、実施例１と同様にしてフィルム状光導波路を形成した。
【００５９】
［４．フィルム状光導波路の評価］
フィルム状光導波路（実施例１〜１０、比較例１〜２）を次のようにして評価した。
［１．屈曲耐久性］
作製したフィルム状光導波路（幅５ｍｍ、長さ１０ｃｍ、厚み７０μｍ）に対して、温度２３℃、湿度５０％の環境下で屈曲試験を行った。試験条件は、屈曲角度±１３５°、屈曲速度１００回／分、荷重１００ｇで、屈曲半径を０．５ｍｍおよび１ｍｍとした。なお、屈曲回数は、はじめの０度の位置（フィルム状光導波路が水平の状態）から、＋１３５度の位置へ屈曲し、さらに再度０度の位置を経由して−１３５度の位置へ屈曲した後、０度の位置へ戻ってくる動作を１回とする。フィルム状光導波路に破断が生じるまでの回数を測定し、屈曲回数が１０万回を超えても破断やクラックが発生しない場合を「○」、屈曲回数が５万回を超え１０万回以内で破断やクラックが発生する場合を「△」、５万回以内で破断やクラックが発生する場合を「×」とした。
［２．透明性］
コア部分及びクラッド層（厚さ：１０μｍ）の透明性を分光光度計で測定した。４０５ｎｍの波長での光の透過率が８０％以上の場合を「○」、８０％未満の場合を「×」とした。
以上の結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
【００６１】
表４から、本発明のフィルム状光導波路（実施例１〜１０）は、屈曲耐久性に優れることがわかる。また、本発明のフィルム状光導波路のコア部分及びクラッド層は、透明性に優れていることがわかる。一方、成分（Ａ）の配合量が本発明の範囲外である比較例１、比較例２は、共に、屈曲耐久性に劣ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のフィルム状光導波路の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のフィルム状光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 基板
１２ 下部クラッド層
１４ コア用薄膜
１６ 光
１８ フォトマスク
２０ コア部分
２２ 上部クラッド層
２４ フィルム状光導波路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア時代を迎え、光通信システムやコンピュータにおける情報処理の大容量化及び高速化の要求から、光の伝送媒体として光導波路が注目されている。従来の光導波路としては、石英系光導波路が代表的であった。しかし、石英系光導波路は、製造時に石英膜の堆積のために高温での長時間の処理が必要であるなど、製造時間が長いこと、光導波路のパターン形成には、光レジストを用いる工程と、危険性の高いガスを用いてエッチングする工程が含まれ、かつ、それらの工程に特殊な装置を必要とするなど、多数の複雑な工程及び特殊な装置を要すること、及び、歩留まりが低いこと等の問題がある。
これらの問題を改善するため、光導波路の工程数の削減、製造時間の短縮化、歩留まりの増大等の生産性の向上を目的に、コア部分とクラッド層の材料として液状の硬化性組成物を用いるポリマー系光導波路が、近年提案されている。
一例として、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリイミドを構成要素とするポリイミド系光導波路において、該ポリイミドが特定の構造式で表されるフッ素化ジアミン若しくはそれを含むジアミンからのポリイミド、又はその混合物であることを特徴とするポリイミド系光導波路が提案されている（特許文献１）。
このポリイミド系光導波路は、良好な伝送特性（低導波路損失）を有し、優れた耐熱性を有するものである。
また他の例として、（Ａ）ウレタン結合を介在させて結合された、ラジカル重合性反応基を含む側鎖部分を有する構成単位と、重合性を有しない側鎖を有する構成単位とを含む共重合体、（Ｂ）分子内に１個以上のエチレン性不飽和基を有し、分子量が１，０００未満であり、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃以上である化合物、及び（Ｃ）光ラジカル重合開始剤を含有する光導波路用感光性樹脂組成物が提案されている（特許文献２）。
この感光性樹脂組成物によると、形状の精度が高くかつ高温高湿下における伝送特性の低下を抑えた光導波路を形成することができる。
【特許文献１】特開平４−９８０７号公報
【特許文献２】特開２００６−１４６１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の光導波路では、フィルム状の硬化物（フィルム状光導波路）の状態で、繰り返し屈曲させると、破断やクラックを生じ、良好な伝送特性を維持できないという問題がある。
一方、フィルム状光導波路の下面に、発光素子等の他の部材を固着させる際に、フィルム状光導波路を上方から透視して位置合わせをすることから、フィルム状光導波路は、高い透明性を有することが望まれている。
そこで、本発明は、屈曲耐久性及び透明性に優れたフィルム状光導波路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】
【０００４】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、コア部分とクラッド層（下部クラッド層、上部クラッド層）とを含み、前記コア部分及びクラッド層の少なくとも一つが、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるフィルム状光導波路によれば、本発明の上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００５】
すなわち、本発明は以下の［１］〜［４］を提供するものである。
［１］ コア部分とクラッド層とを含むフィルム状光導波路であって、前記コア部分及びクラッド層の少なくとも一つが、下記成分（Ａ）〜（Ｃ）を含む光硬化性樹脂組成物（ただし、下記の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分を１００質量部とした場合の値である。）の硬化物からなることを特徴とするフィルム状光導波路。
（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー ３０〜８０質量部
（Ｂ）不飽和基含有モノマー １０〜６９質量部
（Ｃ）光重合開始剤 ０．１〜１０質量部
［２］ 成分（Ａ）が、（ａ）ポリオール化合物、（ｂ）ポリイソシアネート化合物、及び（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含む上記［１］に記載のフィルム状光導波路。
［３］ （ａ）ポリオール化合物が、脂肪族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる１種以上である上記［２］に記載のフィルム状光導波路。
［４］ 前記光硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマーを含まないか、または、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部とした場合に４０質量部以下の配合量で不飽和基含有ポリマーを含む上記［１］〜［３］のいずれか１つに記載のフィルム状光導波路。
［５］ 前記硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマーを含まないか、または、不飽和基含有ポリマーを含み、且つ、該不飽和基含有ポリマーの配合量が成分（Ａ）の配合量よりも少ないものである上記［１］〜［４］のいずれか１つに記載のフィルム状光導波路。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のフィルム状光導波路は、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物からなるコア部分及び／又はクラッド層（下部クラッド層、上部クラッド層）を備えているため、繰り返しの屈曲に対しても破断やクラックを生じることがなく、良好な伝送特性を維持することができる。
また、本発明のフィルム状光導波路は、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物からなるコア部分及び／又はクラッド層が高い透明性を有するため、フィルム状光導波路と発光素子等の他の部材とを固着させる際に、フィルム状光導波路を透視して、容易かつ正確に位置合わせを行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のフィルム状光導波路は、コア部分とクラッド層（具体的には、下部クラッド層、上部クラッド層）とを含み、コア部分及び／又はクラッド層が、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるものであり、特に、クラッド層が、特定の成分組成を有する光硬化性樹脂組成物の硬化物からなるものである。
上記光硬化性樹脂組成物を構成する、成分（Ａ）〜（Ｃ）、及び必要に応じて配合される他の成分について、以下に説明する。
【０００８】
［成分（Ａ）］
成分（Ａ）は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーである。
成分（Ａ）として用いられるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、例えば、（ａ）ポリオール化合物、（ｂ）ポリイソシアネート化合物、及び（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させることにより製造される。具体的には、以下の製法１〜製法４のいずれかの方法で製造される。
製法１：ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有（メタ）アクリレートを一括して仕込んで反応させる方法。
製法２：ポリオール化合物及びポリイソシアネート化合物を反応させ、次いで水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させる方法。
製法３：ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させ、次いでポリオール化合物を反応させる方法。
製法４：ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有（メタ）アクリレートを反応させ、次いでポリオール化合物を反応させ、最後にまた水酸基含有（メタ）アクリレート化合物を反応させる方法。
【０００９】
以下、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に用いられる（ａ）ポリオール化合物、（ｂ）ポリイソシアネート化合物、（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレート、の各々について詳しく説明する。
［（ａ）ポリオール化合物］
（ａ）ポリオール化合物としては、脂肪族ポリエーテルポリオール、脂環族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
脂肪族ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフラン、置換テトラヒドロフラン、オキセタン、置換オキセタン、テトラヒドロピラン及びオキセバンから選ばれる少なくとも１種の化合物を開環（共）重合することにより得られるもの等が挙げられる。これらの具体例としては、ポリエチレングリコール、１，２−ポリプロピレングリコール、１，３−ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，２−ポリブチレングリコール、ポリイソブチレングリコール、プロピレンオキサイドとテトラヒドロフランの共重合体ポリオール、エチレンオキサイドとテトラヒドロフランの共重合体ポリオール、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体ポリオール、テトラヒドロフランと３−メチルテトラヒドロフランの共重合体ポリオール、エチレンオキサイドと１，２−ブチレンオキサイドの共重合体ポリオール等が挙げられる。
脂環族ポリエーテルポリオールとしては、例えば、水添ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＡのブチレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＦのエチレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＦのプロピレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールＦのブチレンオキサイド付加ジオール、ジシクロペンタジエンのジメチロール化合物、トリシクロデカンジメタノール等が挙げられる。
【００１０】
脂肪族ポリエーテルポリオール及び脂環族ポリエーテルポリオールの市販品としては、ユニセーフＤＣ１１００、ユニセーフＤＣ１８００、ユニセーフＤＣＢ１１００、ユニセーフＤＣＢ１８００（以上、日本油脂社製）；ＰＰＴＧ４０００、ＰＰＴＧ２０００、ＰＰＴＧ１０００、ＰＴＧ２０００、ＰＴＧ３０００、ＰＴＧ６５０、ＰＴＧＬ２０００、ＰＴＧＬ１０００（以上、保土谷化学社製）；ＥＸＥＮＯＬ４０２０、ＥＸＥＮＯＬ３０２０、ＥＸＥＮＯＬ２０２０、ＥＸＥＮＯＬ１０２０（以上、旭硝子社製）；ＰＢＧ３０００、ＰＢＧ２０００、ＰＢＧ１０００、Ｚ３００１（以上、第一工業製薬社製）；ＡＣＣＬＡＩＭ ２２００、３２０１、４２００、６３００、８２００（以上、住化バイエルウレタン社製）；ＮＰＭＬ−２００２、３００２、４００２、８００２（以上、旭硝子社製）等が挙げられる。
【００１１】
芳香族ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＡのブチレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＦのエチレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＦのプロピレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールＦのブチレンオキサイド付加ジオール、ハイドロキノンのアルキレンオキサイド付加ジオール、ナフトキノンのアルキレンオキサイド付加ジオール等が挙げられる。芳香族ポリエーテルポリオールの市販品としては、ユニオールＤＡ４００、ＤＡ７００、ＤＡ１０００（以上、日本油脂社製）等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，９−ノナンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオール等の多価アルコールと、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマール酸、アジピン酸、セバシン酸等の多塩基酸を反応して得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。市販品としては、クラポールＰ−２０３０、Ｐ−１０３０、Ｐ−２０１０、Ｐ−５０１０、Ｐ−２０５０、Ｆ−２０１０、Ｐ−２０１１、ＰＭＩＰＡ、ＰＫＡ−Ａ、ＰＫＡ−Ａ２、ＰＮＡ−２０００（以上、クラレ社製）等が挙げられる。
【００１２】
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、１，６−ヘキサンジオールポリカーボネート、１，６−ヘキサンジオールと１，５−ペンタンジオールとの共重合ポリカーボネートジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオールと１，６−ヘキサンジオールとの共重合ポリカーボネートジオール、１，３−プロパンジオールと１，４−ブタンジオールとの共重合ポリカーボネートジオール等が挙げられる。市販品としてはＰＣＤＬ Ｔ５６５２、Ｇ３４５２、Ｇ３４５０Ｊ（旭化成社製）；ＤＮ−９８０、９８１、９８２、９８３（以上、日本ポリウレタン社製）；クラレポリオールＣ−５９０、Ｃ１０５０、Ｃ−１０９０、Ｃ−２０５０、Ｃ−２０９０、Ｃ−３０９０、Ｃ−５０９０、Ｃ−１０６５Ｎ、Ｃ−２０６５Ｎ、Ｃ−１０１５Ｎ、Ｃ−２０１５Ｎ（以上、クラレ社製）；ＰＬＡＣＣＥＬ−ＣＤ２０５、ＣＤ−９８３、ＣＤ２２０（以上、ダイセル化学工業社製）；ＰＣ−８０００（米国ＰＰＧ社製）等が挙げられる。
ポリカプロラクトンポリオールとしては、ε−カプロラクトンと、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，２−ポリブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ブタンジオール等のジオールとを反応させて得られるポリカプロラクトンジオール等が挙げられる。市販品としては、ＰＬＡＣＣＣＥＬ２０５、２０５ＡＬ、２１２、２１２ＡＬ、２２０、２２０ＡＬ（以上、ダイセル化学工業社製）等が挙げられる。
本発明で使用しうる他のポリオール化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリβ−メチル−δ−バレロラクトン、ヒドロキシ末端ポリブタジエン、ヒドロキシ末端水添ポリブタジエン、ひまし油変性ポリオール、ポリジメチルシロキサンの末端ジオール化合物、ポリジメチルシロキサンカルビトール変性ポリオール等が挙げられる。
中でも、脂肪族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールが好ましく、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールがより好ましい。
（ａ）ポリオール化合物は、単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
（ａ）ポリオール化合物は、脂肪族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる１種以上であることが好ましく、ポリエステルポリオール及び／又はポリカーボネートポリオールであることがより好ましい。
【００１３】
（ａ）ポリオール化合物の数平均分子量は、好ましくは１００〜１５，０００、さらに好ましくは１，０００〜１４，０００、最も好ましくは１，５００〜１２，０００である。（ａ）ポリオール化合物の数平均分子量が１００未満であると、組成物を硬化させてなるクラッド層の常温及び低温におけるヤング率が上昇して、十分な屈曲耐久性を有するフィルム状光導波路を得ることができない。一方、数平均分子量が１５，０００を超えると、組成物の粘度が上昇し、塗布性が悪化することがある。
【００１４】
［（ｂ）ポリイソシアネート化合物］
（ｂ）ポリイソシアネート化合物としては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチルフェニレンジイソシアネート、４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、１，６−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−ヘキサメチレンジイソシアネート、ビス（２−イソシアネートエチル）フマレート、６−イソプロピル−１，３−フェニルジイソシアネート、４−ジフェニルプロパンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等のポリイソシアネート化合物が挙げられる。中でも、水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が好ましい。
（ｂ）ポリイソシアネート化合物は、単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【００１５】
［（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレート］
（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリロイルホスフェート、４−ヒドロキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等が挙げられる。さらにアルキルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレート等のグリシジル基含有化合物と（メタ）アクリル酸との付加反応により得られる化合物が挙げられる。中でも、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等は、好ましく用いられる。
（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートは、単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【００１６】
（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを構成する各原料の配合割合は、例えば、（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレート１モルに対して、（ａ）ポリオール化合物０．５〜２モル、（ｂ）ポリイソシアネート化合物１〜２．５モルである。
【００１７】
また、成分（Ａ）として、ポリイソシアネート化合物と水酸基含有（メタ）アクリレートとの反応物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを用いることもできる。この場合、ポリイソシアネート化合物、水酸基含有（メタ）アクリレートの例としては、それぞれ、上記（ｂ）ポリイソシアネート化合物、（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートと同様のものが挙げられる。
【００１８】
成分（Ａ）としては、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。
成分（Ａ）は、屈曲耐久性の観点から、（ａ）ポリオール化合物と（ｂ）ポリイソシアネート化合物と（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートとの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含むことが好ましい。
成分（Ａ）中の、（ａ）ポリオール化合物と（ｂ）ポリイソシアネート化合物と（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートとの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの量は、成分（Ａ）の全量を１００質量部とした場合、好ましくは５０質量部以上、より好ましくは６０質量部以上である。
成分（Ａ）の数平均分子量は、好ましくは１００〜１５，０００、より好ましくは３００〜１２，０００である。該値が１００未満では、組成物の粘度が小さくなり過ぎて、塗布性が劣ることがある。一方、該値が１５，０００を超えると、粘度が高くなり、取り扱いが難しくなる。
光硬化性樹脂組成物中、成分（Ａ）の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部として、好ましくは３０〜８０質量部、より好ましくは３５〜７５質量部、特に好ましくは４０〜７０質量部である。該配合量が３０質量部未満では、組成物を硬化させてなるクラッド層のヤング率が上昇し、十分な屈曲耐久性を有するフィルム状光導波路を形成することが困難となる。一方、該配合量が８０質量部を超えると、組成物の粘度が大きくなり、均一な厚みを有するクラッド層を形成することが困難となる。
【００１９】
［成分（Ｂ）］
成分（Ｂ）は、不飽和基含有モノマーである。
不飽和基含有モノマーとしては、分子内にエチレン性不飽和基を１つ有するモノマー（以下、単官能モノマーともいう。）、及び分子内にエチレン性不飽和基を２つ以上有するモノマー（以下、多官能モノマーともいう。）が挙げられる。上記エチレン性不飽和基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基等が挙げられるが、（メタ）アクリロイル基がより好ましい。
上記単官能モノマーとしては、例えば、アクリロイルモルフォリン、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、ジイソプロピルアクリルアミド、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジアセトンアクリルアミド、イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、３−ヒドロキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−アクリロイルシクロヘキシルコハク酸、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、トリブロモフェノールエトキシ（メタ）アクリレート、フェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、４−（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェノールグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル化ｏ−フェニルフェノールアクリレート、２−メタクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
これらの中でも、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン及びＮ−ビニルカプロラクタム等のＮ−ビニル化合物、及び炭素数１０以上の脂肪族炭化水素基を有する単官能性（メタ）アクリレートが好ましい。
ここで炭素数１０以上の脂肪族炭化水素基としては、直鎖、分岐鎖および脂環式のいずれも含まれる。炭素数１０以上の脂肪族炭化水素基を有する単官能性（メタ）アクリレートの好適な例としては、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレートが挙げられる。
単官能モノマーの市販品としてはＡＣＭＯ、ＤＭＡＡ（以上、興人社製）；ニューフロンティアＩＢＡ（第一工業製薬社製）；ＩＢＸＡ、ＩＢＸＭＡ、ＡＤＭＡ（大阪有機化学社製）；ＦＡ５１１Ａ、ＦＡ５１２Ａ、ＦＡ５１３Ａ（以上、日立化成社製）；ライトエステルＭ、Ｅ、ＢＨ、ＩＢ−Ｘ、ＨＯ−ＭＳ、ＨＯ−ＨＨ、Ｌ、ＰＯ、Ｓ、ＴＤ、ライトアクリレートＬ−Ａ、Ｓ−Ａ、ＥＣ−Ａ、ＭＴＧ−Ａ、１３０Ａ、ＰＯ−Ａ、Ｐ−２００Ａ、ＮＰ−４ＥＡ、ＴＨＦ−Ａ、ＩＢ−ＸＡ、ＨＯＡ−ＭＳ、ＨＯＡ−ＭＰＬ、ＨＯＡ−ＭＰＥ、（以上、共栄社化学社製）；アロニックス Ｍ１５０、Ｍ１５６、Ｍ５３００、ＴＯ１３１５、ＴＯ１３１６（以上、東亞合成社製）；ＦＡ５４４Ａ、５１２Ｍ、５１２ＭＴ、５１３Ｍ（以上、日立化成社製）、ＮＫエステル Ａ−ＣＭＰ−１Ｅ、Ａ−ＬＥＮ−１０、Ｍ−４５０Ｇ、Ｓ、Ｓ−１８００Ｍ、Ｓ−１８００Ａ、ＰＨＥ−１Ｇ、ＮＰＡ−８Ｅ、ＮＰＡ−５Ｐ、ＮＰＡ−１０Ｇ、Ｍ−９０Ｇ、ＬＭＡ、ＬＡ、ＩＢ、ＣＢ−２６、ＣＢ−２３、ＣＢ−１、ＡＭＰ−６０Ｇ、ＡＭ−３０Ｇ、Ａ−ＳＡ、Ａ−ＩＢ、７０２Ａ（新中村化学工業社製）等が挙げられる。
【００２０】
上記多官能モノマーのうち、分子内にエチレン性不飽和基を２つ有するモノマー（２官能性モノマー）としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス−４（２−ヒドロキシ−３−アクリロキシプロピルフェニル）プロパン、エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＦ型エポキシジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＦジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテトラブロモビスフェノールＦ型エポキシジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、９，９−ビス[４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル]フルオレン等が挙げられる。
中でも、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス−４（２−ヒドロキシ−３−アクリロキシプロピルフェニル）プロパン、エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド付加テトラブロモビスフェノールＡ型ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、９，９−ビス[４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル]フルオレン等は特に好ましく用いられる。
【００２１】
２官能モノマーの市販品としては、例えば、ビスコート＃７００、＃５４０（以上、大阪有機化学工業社製）；アロニックスＭ−２０８、Ｍ−２１０、Ｍ−２１５（以上、東亞合成社製）；ＮＫエステルＢＰＥ−１００、ＢＰＥ−２００、ＢＰＥ−５００、Ａ−ＢＰＥ−４、Ａ−ＢＰＥＦ（以上、新中村化学社製）；ライトアクリレート１，６−ＨＸ−Ａ、ライトエステルＢＰ−４ＥＡ、ＢＰ−４ＰＡ、エポキシエステル３００２Ｍ、３００２Ａ、３０００Ｍ、３０００Ａ（以上、共栄社化学社製）；ＫＡＹＡＲＡＤ
Ｒ−５５１、Ｒ−７１２（以上、日本化薬社製）；ＢＰＥ−４、ＢＰＥ−１０、ＢＲ−４２Ｍ（以上、第一工業製薬社製）；リポキシＶＲ−７７、ＶＲ−６０、ＶＲ−９０、ＳＰ−１５０６、ＳＰ−１５０６、ＳＰ−１５０７、ＳＰ−１５０９、ＳＰ−１５６３（以上、昭和高分子社製）；ネオポールＶ７７９、ネオポールＶ７７９ＭＡ（日本ユピカ社製）等が挙げられる。
【００２２】
また、上記多官能モノマーのうち、エチレン性不飽和基を３個以上有するモノマー（３官能以上のモノマー）としては、例えば、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド（以下「ＥＯ」という。）変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド（以下「ＰＯ」という。）変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、２，２，２−トリス（メタ）アクリロイロキシメチルエチルフタル酸、２，２，２−トリス（メタ）アクリロイロキシメチルエチルコハク酸、ＥＯ変性トリス（アクリロキシ）イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス−（２−アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（アクリロキシ）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、トリアクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
中でも、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシ）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートが好ましい。
【００２３】
３官能モノマーの市販品としては、例えば、アロニックスＭ−３１５、Ｍ−３２５、Ｍ−３２７、ＴＯ−７５６、ＴＯ−１３８２（東亞合成社製）、ＮＫエステルＴＭ−４ＥＬ、ＣＢＸ−Ｏ、ＣＢＸ−１Ｎ、Ａ−ＤＰＨ−６Ｈ、Ａ−９３００、Ａ−ＤＰＨ、Ａ−９３００−１ＣＬ、ＴＭＰＴ、ＴＭＰＴ−９ＥＯ、ＡＴＭ−４Ｐ、ＡＴＭ−４Ｅ、ＡＴＭ−３５Ｅ、ＡＤ−ＴＭＰ、Ａ−ＴＭＰＴ、Ａ−ＴＭＰＴ−３ＥＯ、Ａ−ＴＭＰＴ−３ＰＯ、Ａ−ＴＭＭＴ、Ａ−ＴＭＭ−３ＬＭＮ（新中村化学工業社製）、ライトエステルＴＭＰ、ライトアクリレートＴＭＰ−Ａ、ＴＭＰ−６ＥＯ−３Ａ、ＰＥ−３Ａ、ＰＥ−４Ａ、ＤＰＥ−６Ａ、ＢＡ−１３４、ＴＭＰ−３ＥＯ−Ａ（共栄社化学社製）、ビスコート２９５、３６０、３ＰＡ、４００（大阪有機化学工業社製）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０、ＤＰＨＡ（日本化薬社製）等が挙げられる。
また、主鎖にポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートを有するポリエーテルアクリルオリゴマー、ポリエステルアクリルオリゴマー、ポリカーボネートアクリルオリゴマー、あるいはポリエポキシアクリルオリゴマーも使用することができる。
【００２４】
成分（Ｂ）としては、上記単官能モノマー及び上記多官能モノマーのいずれかを単独で使用してもよいし、併用して用いることもできる。
光硬化性樹脂組成物中、成分（Ｂ）の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部として、１０〜６９質量部、好ましくは２０〜６５質量部、より好ましくは２５〜６０質量部である。成分（Ｂ）の配合量が１０質量部未満では、硬化物の耐湿熱性が低下し、フィルム状光導波路を高温高湿雰囲気中で使用した場合に、伝送特性、屈曲耐久性を良好に維持することが困難となる。一方、成分（Ｂ）の配合量が、６９質量部を超えると、組成物の光硬化性が低下し、十分な機械的特性を有する硬化物（クラッド層）を形成することが困難となる。
【００２５】
［成分（Ｃ）］
成分（Ｃ）は、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を重合しうる活性種（ラジカル）を光によって発生することのできる光重合開始剤である。
ここで光とは、例えば赤外線、可視光線、紫外線、及びＸ線、電子線、α線、β線、γ線のような電離放射線を意味する。
光重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられる。中でも１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等は、重合速度、溶液安定性の観点から好ましく用いられる。
【００２６】
成分（Ｃ）の市販品としては、例えば、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、３６９、３７９、６５１、５００、８１９、９０７、７８４、２９５９、ＣＧＩ−１７００、−１７５０、−１８５０、ＣＧ２４−６１、Ｄａｒｏｃｕｒ １１１６、１１７３（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）；Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ、ＬＲ８８９３、ＬＲ８９７０（以上、ＢＡＳＦ社製）；ユベクリルＰ３６（ＵＣＢ社製）等が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤は、１種を単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
本発明においては、光重合開始剤と共に光増感剤を用いることができる。光増感剤としては、例えば、トリエチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等が挙げられる。光増感剤の市販品としては、例えば、ユベクリルＰ１０２、１０３、１０４、１０５（以上、ＵＣＢ社製）等が挙げられる。
【００２７】
光硬化性組成物中、成分（Ｃ）の配合量は、光硬化性組成物の固形分の全量を１００質量部として、０．１〜１０質量部、好ましくは０．２〜７質量部、より好ましくは０．５〜５質量部である。上記配合量が０．１質量部未満では、硬化が十分に進行せず、十分な機械的特性を有する硬化物（コア部分及び/又はクラッド層）を形成することが困難となることがある。また、上記配合量が１０質量部を超えると、光重合開始剤が、硬化物の長期の特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００２８】
［任意成分］
［成分（Ｄ）］
光硬化性樹脂組成物には、必要に応じて有機溶媒（成分（Ｄ））を配合することができる。有機溶媒を配合することにより、適当な粘度を付与して、均一な厚さを有するコア部分及び／又はクラッド層を形成することができる。
有機溶媒の種類は、本発明の目的、効果を損なわない範囲で適宜選択することができるが、大気圧下での沸点が５０〜２００℃の範囲内の値を有し、かつ、各構成成分を均一に溶解させるものが好ましい。
有機溶媒の好ましい例としては、アルコール類、エーテル類、エステル類、及びケトン類が挙げられる。有機溶媒の好ましい化合物名としては、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メチルエーテル、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、トルエン、キシレン、及びメタノールからなる群より選択される少なくとも１つの溶剤が挙げられる。
有機溶媒の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部として、好ましくは５〜５００質量部、より好ましくは１０〜３００質量部、特に好ましくは２０〜２００質量部である。該量が５質量部未満では、光硬化性樹脂組成物の粘度の調整が困難となることがある。該量が５００質量部を超えると、十分な厚さを有するコア部分及び／又はクラッド層を形成することが困難なことがある。
【００２９】
［成分（Ｅ）］
光硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマー（成分（Ｅ））を含まないか、または、含むとしても少量であることが好ましい。
また、不飽和基含有ポリマー（成分（Ｅ））を含む場合、成分（Ｅ）の配合量は、成分（Ａ）の配合量よりも少ないことが好ましい。
光硬化性樹脂組成物中、不飽和基含有ポリマーの配合割合は、光硬化性樹脂組成物の固形分を１００質量部として、好ましくは４０質量部以下、より好ましくは３０質量部以下、さらに好ましくは２０質量部以下、特に好ましくは１０質量部以下である。上記配合割合が４０質量部を超えると、屈曲耐久性が低下する場合がある。
なお、不飽和基含有ポリマーの例として、不飽和基含有（メタ）アクリレート系ポリマーが挙げられる。
ここで、不飽和基含有（メタ）アクリレート系ポリマーにおける「不飽和基」としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基等のエチレン性不飽和基等が挙げられる。
また、不飽和基含有（メタ）アクリレート系ポリマーにおける「（メタ）アクリレート系」とは、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレートを、当該ポリマーを構成する単量体の全量中に５０質量％以上の含有率で使用していることを意味する。
【００３０】
不飽和基含有ポリマーの一例としては、下記一般式（１）で表される繰り返し単位と、下記一般式（２）で表される繰り返し単位とを含む重合体（例えば、ランダム共重合体）が挙げられる。
【化１】
（式中、Ｒ１及びＲ２は各々独立して水素原子またはメチル基であり、Ｒ３は（メタ）アクリロイル基であり、Ｘは２価の有機基であり、Ｙは重合性を有しない有機基である。）
【００３１】
上記不飽和基含有ポリマーとしては、例えば、水酸基を有するラジカル重合性化合物、及び一般式（２）に対応するラジカル重合性化合物を、溶媒中でラジカル重合用の触媒存在下でラジカル重合した後、得られた共重合体の側鎖の水酸基に対して、（メタ）アクリロイルオキシ基を有するイソシアネートを付加させて得られたものが挙げられる。
上記水酸基を有するラジカル重合性化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
上記一般式（２）に対応するラジカル重合性化合物としては、例えば、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、スチレン、４−（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノキシエチルアクリレート、α−メチルスチレン等が挙げられる。
上記（メタ）アクリロイルオキシ基を有するイソシアネートとしては、例えば、２−メタクリロキシエチルイソシアネート等が挙げられる。
上記不飽和基含有ポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは５，０００〜１００，０００、より好ましくは８，０００〜７０，０００、特に好ましくは１０，０００〜５０，０００である。
【００３２】
本発明の光硬化性樹脂組成物には、前記成分以外に、必要に応じて本発明の樹脂組成物の特性を損なわない範囲で、例えば、成分（Ａ）〜（Ｅ）以外の重合性反応基を有する化合物や、高分子樹脂（例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリクロロプレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー）等を配合することができる。
【００３３】
さらにまた、本発明の光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて各種添加剤として、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、老化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を配合することができる。
光硬化性樹脂組成物を調製するには、常法にしたがって前記の各成分を混合撹拌すればよい。
【００３４】
次に、図面を参照しつつ、本発明のフィルム状光導波路の一例を説明する。
図１は、本発明のフィルム状光導波路の一例を模式的に示す断面図である。
図２は、本発明のフィルム状光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
【００３５】
［フィルム状光導波路の構造］
図１中、フィルム状光導波路２４は、コア部分２０と、クラッド層（下部クラッド層１２、及び上部クラッド層２２）とから構成されている。下部クラッド層１２は、基板１０の上面に積層して形成されており、この下部クラッド層１２の上面には、特定の幅を有するコア部分２０が形成されている。コア部分２０及び下部クラッド層１２の上面には、上部クラッド層２２が積層して形成されている。なお、コア部分２０は、光導波路２４の外形を形成する下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２の中に埋設されている。
本発明において、コア部分２０、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２のうち少なくとも１つは、上述の光硬化性樹脂組成物の硬化物からなる。本発明において、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２の両方が上述の光硬化性樹脂組成物の硬化物からなることが好ましく、より好ましくは、コア部分２０、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２のすべてが、上述のコア形成用光硬化性樹脂組成物の硬化物からなることが好ましい。
下部クラッド層１２、及び上部クラッド層２２の各々の厚さは、特に限定されないが、例えば１〜２００μｍであり、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは１〜２５μｍ、特に好ましくは１〜１５μｍである。コア部分２０の厚さは、特に限定されないが、例えば１〜２００μｍであり、好ましくは１〜１５０μｍ、より好ましくは１〜１００μｍ、特に好ましくは１〜７０μｍである。コア部分２０の幅は、特に限定されないが、例えば、１〜２００μｍである。
コア部分２０の屈折率は、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２のいずれの屈折率よりも大きいものであることが必要である。例えば、波長４００〜１，６００ｎｍの光に対して、コア部分２０の屈折率が１．４２０〜１．６５０、下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２の屈折率が１．４００〜１．６４８であり、かつ、コア部分２０の屈折率が、２つのクラッド層のいずれの屈折率よりも少なくとも０．１％大きな値であることが好ましい。
【００３６】
コア部分２０及びクラッド層（下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２）は、高い透明性を有する。具体的には、コア部分及びクラッド層は、１０μｍの厚みを有する場合に、４０５ｎｍの波長の光に対して、８０％以上、好ましくは９０％以上の透過率を有する。
コア部分及びクラッド層が高い透明性を有することによって、フィルム状光導波路の下面に、面発光レーザ等の発光素子や、フォトダイオード等の受光素子を接合して、電気／光信号を変換するインターフェースを形成するときに、フィルム状光導波路を上方から透視して、発光素子や受光素子の位置と、フィルム状光導波路中のコア部分の位置とを正確に合わせることができる。
また、コア部分及びクラッド層が高い透明性を有することによって、光信号に使用される波長領域の光に対して高い透過率を発現することができ、発光素子からの光信号がクラッド層を通過してコア部分に到達する際の、光の損失、及び、コア部分からの光信号がクラッド層を通過して受光素子に到達する際の、光の損失を極めて小さくすることができる。
【００３７】
［フィルム状光導波路の製造方法］
本発明のフィルム状光導波路２４の製造方法は、下部クラッド層１２を形成する工程と、コア部分２０を形成する工程と、上部クラッド層２２を形成する工程を含む。
なお、光導波路を構成する下部クラッド層１２、コア部分２０、及び上部クラッド層２２の各部を形成するための光硬化性樹脂組成物は、各々、便宜上、下層用組成物、コア用組成物及び上層用組成物と称する。
（１）光硬化性樹脂組成物の調製
下層用組成物及び上層用組成物の各々の成分組成は、特に限定されるものではないが、経済上及び製造管理上、同一の光硬化性樹脂組成物であることが好ましい。
下層用組成物及び上層用組成物の粘度は、好ましくは１〜１０，０００ｃｐｓ（２５℃）、より好ましくは５〜８，０００ｃｐｓ（２５℃）、特に好ましくは１０〜５，０００ｃｐｓ（２５℃）である。粘度がこの範囲外であると、光硬化性樹脂組成物の取り扱いが困難になったり、均一な塗膜を形成することが困難なことがある。なお、粘度は、有機溶媒等の配合量を変えることによって、適宜調整することができる。
また、下層用組成物、コア用組成物及び上層用組成物の各々の成分組成は、下部クラッド層１２、コア部分２０、及び上部クラッド層２２の各部の屈折率の関係が、光導波路に要求される条件を満足するように定められる。具体的には、屈折率の差が適宜の大きさとなるような二種または三種の光硬化性樹脂組成物を調製し、このうち、最も高い屈折率の硬化膜を与える光硬化性樹脂組成物をコア用組成物とし、他の光硬化性樹脂組成物を下層用組成物及び上層用組成物として用いる。
【００３８】
（２）基板の準備
図２中の（ａ）に示すように、平坦な表面を有する基板１０を用意する。この基板１０の種類としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板、ガラス基板、ＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルム等を用いることができる。
【００３９】
（３）下部クラッド層の形成工程
基板１０の上面に、下部クラッド層１２を形成する工程である。具体的には、基板１０の表面に下層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして下層用薄膜を形成する。この下層用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層１２を形成する（図２中の（ｂ）参照）。なお、下部クラッド層１２の形成工程においては、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化することが好ましい。
下層用組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、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、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。このうち、均一な厚さの下層用薄膜が得られることから、スピンコート法を採用することが好ましい。
また、下層用組成物のレオロジー特性を塗布方法に応じた適切なものとするために、下層用組成物には、各種レベリング剤、チクソ付与剤、フィラー、有機溶媒、界面活性剤等を必要に応じて配合することが好ましい。下層用組成物からなる下層用薄膜は、塗布後、有機溶剤等を除去する目的で必要に応じて５０〜１５０℃の温度でプリベークすることが好ましい。
【００４０】
下部クラッド層１２を形成する際の光の照射量は、特に限定されるものではないが、波長２００〜４５０ｎｍ、照度１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の光を、照射量が１０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して露光することが好ましい。
照射する光の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、Ｘ線、α線、β線、γ線等を用いることができるが、特に紫外線が好ましい。光の照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ等を用いることが好ましい。
また露光の際、必要に応じて露光雰囲気を窒素気流下にすることで、硬化性を向上させることができる。
また、露光後に、さらに加熱処理（ポストベーク）を行うこともできる。この加熱条件は、光硬化性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜２５０℃、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは１００〜１５０℃で、例えば５分間〜７２時間の加熱時間とすればよい。加熱処理（ポストベーク）を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。
なお、下部クラッド層１２の形成工程における組成物の塗布方法、光の照射量、種類、及び光（紫外線）の照射装置、プリベーク及びポストベークの条件等は、後述する上部クラッド層２２の形成工程においても同様である。
【００４１】
（４）コア部分の形成工程
次に、下部クラッド層１２の上面に、図２中の（ｃ）に示すように、コア用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークしてコア用薄膜１４を形成する。その後、図２中の（ｄ）に示すように、コア用薄膜１０の上面に対して、所定のパターンに従って、例えば所定のラインパターンを有するフォトマスク１８を介して光１６の照射（露光）を行う。これにより、コア用薄膜１４のうち、光が照射された箇所のみが硬化するので、それ以外の未硬化の部分を現像処理して除去することにより、図２中の（ｅ）に示すように、下部クラッド層１２上に、パターニングされた硬化膜からなるコア部分２０を形成することができる。
本工程における現像処理の詳細は、次のとおりである。
現像処理は、所定のパターンに従ってパターン露光し、選択的に硬化させた薄膜に対して、硬化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像液を用いて未硬化部分のみの除去を行なうものである。つまり、パターン露光後、未硬化部分を除去し、かつ、硬化部分を残存させて、結果的にコア部分を形成させるものである。
【００４２】
現像処理に用いる現像液としては、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の例としては、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
現像時間は、通常３０〜６００秒間である。現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー現像法等の公知の方法を採用することができる。現像後、そのまま風乾することによって、有機溶媒が除去されて、パターン状の薄膜が形成される。
パターン状の薄膜（パターニング部）の形成後、このパターニング部を加熱処理（ポストベーク）する。この加熱条件は、光硬化性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜２５０℃、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは１００〜１５０℃の加熱温度で、例えば５分間〜１０時間の加熱時間とすればよい。加熱処理（ポストベーク）を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。
【００４３】
本工程において、所定のパターンに従って光の照射を行う方法としては、光の透過部と非透過部とからなるフォトマスク１８を用いる方法に限られず、例えば、以下に示すａ〜ｃの方法のいずれかを採用してもよい。
ａ．液晶表示装置と同様の原理を利用して、所定のパターンに従って光透過領域と光不透過領域とからなるマスク像を電気光学的に形成する手段を利用する方法。
ｂ．多数の光ファイバーを束ねてなる導光部材を用い、この導光部材における所定のパターンに対応する光ファイバーを介して光を照射する方法。
ｃ．レーザー光、あるいはレンズ、ミラー等の集光性光学系により得られる収束性の光を、走査させながら光硬化性樹脂組成物に照射する方法。
【００４４】
（５）上部クラッド層の形成工程
コア部分２０及び下部クラッド層１２の上面に、上部クラッド層２２を形成する工程である。具体的には、コア部分２０及び下部クラッド層１２の上面に上層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして上層用薄膜を形成し、この上層用薄膜に光を照射して硬化させることによって、硬化体である上部クラッド層２２を形成する（図２（ｆ）参照）。なお、上部クラッド層２２の形成工程においては、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化することが好ましい。露光後に、さらに、加熱処理（ポストベーク）を行ってもよい。
なお、上述のように、上部クラッド層２２を形成する際の、上層用組成物の塗布方法、プリベークの条件、光の照射量及び種類、光の照射装置、ポストベークの条件等は、上述の下部クラッド層１２の形成工程と同様である。
その後、基板１０を剥離せずにそのまま（図２中の（ｆ））とするか、あるいは基板１０を剥離すると（図示しない）、フィルム状光導波路２４が得られる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
［１．コア部分用光硬化性樹脂組成物及びクラッド層用光硬化性樹脂組成物の用意］
成分（Ａ）〜（Ｅ）として、以下の材料を用意した。
［成分（Ａ）］
攪拌機を備えた反応容器に、イソホロンジイソシアネート１６．６質量部、数平均分子量が２，０００のポリプロピレングリコール７４．７質量部、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０１質量部を仕込み、５〜１０℃に冷却した。撹拌しながらジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．０５質量部を加え、温度が３０℃以下に保たれるように調整しながら２時間撹拌した後、５０℃まで昇温しさらに２時間撹拌した。続いて、２−ヒドロキシエチルアクリレート８．７質量部（以上の合計量１００質量部）を滴下し、滴下終了後、５０℃で１時間反応させ、さらに６５℃まで昇温し２時間反応させた。残留イソシアネートが０．１質量％以下になった時を反応終了とし、化合物Ａ−１を得た。
同様の方法にて化合物Ａ−２〜Ａ−８を得た。
化合物Ａ−１〜Ａ−８の製造に用いた原料名及び配合量を、表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
［成分（Ｂ）］
（１）Ｎ−ビニルカプロラクタム；ＩＳＰ社製、Ｖ−ＣＡＰ（商品名）
（２）Ｎ−ビニル−２−ピロリドン；ＩＳＰ社製、Ｖ−ＰＹＲＯＬ（商品名）
（３）イソボルニルアクリレート；大阪有機化学工業社製、ＩＢＸＡ（商品名）
（４）ビスフェノールＡ ＥＯ付加物ジアクリレート；大阪有機化学工業社製、ビスコート７００（商品名）
（５）２，２−ビス‐４（２‐ヒドロキシ‐３‐アクリロキシプロピルフェニル）プロパン；昭和高分子社製、ＶＲ−７７（商品名）
（６）１，６−ヘキサンジオールジアクリレート；共栄社化学社製、ライトアクリレート１，６−ＨＸ−Ａ（商品名）
（７）１，９−ノナンジオールジアクリレート；大阪有機化学工業社製、ビスコート２６０（商品名）
（８）ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート；大阪有機化学工業社製、ビスコート３６０（商品名）
（９）トリス（アクリロキシ）イソシアヌレート；東亞合成社製、アロニックスＭ−３１５（商品名）
（１０）ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート；日本化薬社製、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ（商品名）
（１１）９，９−ビス［４−(２−アクリロキシエトキシ)フェニル］フルオレン；新中村化学工業製、 ＮＫエステル Ａ−ＢＰＥＦ（商品名）
【００４８】
［成分（Ｃ）］
（１）Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
（２）Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４；１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
【００４９】
［成分（Ｄ）］
（１）メチルイソブチルケトン；ダイアケミカル社製
（２）メトキシプロピルアセテート；ダイセル化学工業社製、ＭＭＰＧＡＣ（商品名）
【００５０】
［成分（Ｅ）］
調製例１
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．５ｇ、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン９０ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート２５ｇ、メチルメタクリレート４０ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート１５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液にジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１２ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、攪拌しながら２−メタクリロキシエチルイソシアネート２３．７ｇを温度が６０℃以下に保たれるように滴下した。滴下終了後、６０℃で５時間反応させ、側鎖にメタクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ｅ−１を得た。
【００５１】
調製例２
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３ｇ、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン１００ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、メタクリル酸１０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート１０ｇ、スチレン２５ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート３５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液にジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１３ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、攪拌しながら２−メタクリロキシエチルイソシアネート２３．７ｇを温度が６０℃以下に保たれるように滴下した。滴下終了後、６０℃で５時間反応させ、側鎖にメタクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ｅ−２を得た。
【００５２】
調製例３
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３ｇ、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン１００ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、スチレン２５ｇ、ｎ−ブチルアクリレート５ｇ、４−（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノキシエチルアクリレート３５ｇ、メタクリル酸１５ｇを、仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行い、室温まで冷却した後、得られた溶液に２−ヒドロキシエチルメタクリレートと当量の２−メタクリロキシエチルイソシアネート２３．７ｇ、ジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１３ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、溶液の温度を６０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行い、側鎖にメタクリロイル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ｅ−３を得た。
共重合体Ｅ−１、Ｅ−２、Ｅ−３の製造に用いた前記の原料名及び配合量を表２に示す。
【００５３】
【表２】
【００５４】
表３に示す配合割合で、上述の成分（Ａ）（化合物Ａ−１〜Ａ−８）、並びに成分（Ｂ）〜（Ｄ）または成分（Ｂ）〜（Ｅ）を均一に混合して、コア部分用光硬化性樹脂組成物及びクラッド層用光硬化性樹脂組成物Ｊ−１〜Ｊ−１１を得た。
【００５５】
【表３】
【００５６】
［３．フィルム状光導波路の形成］
［実施例１］
（１）下部クラッド層の形成
下層用光硬化性樹脂組成物Ｊ−１をシリコン基板の上面に、スピンコータで塗布し、次いで、光硬化性樹脂組成物Ｊ−１からなる塗膜に、波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を１００秒間照射して、光硬化させ、厚さ１０μｍの下部クラッド層を形成した。
（２）コア部分の形成
コア部分用光硬化性樹脂組成物Ｊ−１１を下部クラッド層上に、スピンコータで塗布し、１００℃、１０分間の条件でプリベークした。次いで、コア部分用光硬化性樹脂組成物からなる厚さ５０μｍの塗膜に、幅５０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を７５秒間照射して、光硬化させた。そして、硬化させた塗膜を有する基板をアセトンからなる現像液中に浸漬して、塗膜の未露光部を溶解させた。その後、１５０℃、１時間の条件で、ポストベークをすることにより、幅５０μｍのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
【００５７】
（３）上部クラッド層の形成
上層用光硬化性樹脂組成物Ｊ−１を、コア部分を有する下部クラッド層の上面に、スピンコータで塗布し、次いで、光硬化性樹脂組成物Ｊ−１からなる塗膜に、波長３６５ｎｍ、照度２０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１００秒間照射して光硬化させ、コア部分の上面からの厚さが１０μｍである上部クラッド層を形成した。
（４）基板の剥離
上記（１）〜（３）の工程で形成した硬化物を、基板から剥離し、下部クラッド層、コア部分、及び、上部クラッド層をこの順に積層してなるフィルム状光導波路を得た。
【００５８】
［実施例２〜１０、比較例１〜２］
コア部分、クラッド層（下部クラッド層及び上部クラッド層）を形成するための光硬化性樹脂組成物を表４のように変えた以外は、実施例１と同様にしてフィルム状光導波路を形成した。
【００５９】
［４．フィルム状光導波路の評価］
フィルム状光導波路（実施例１〜１０、比較例１〜２）を次のようにして評価した。
［１．屈曲耐久性］
作製したフィルム状光導波路（幅５ｍｍ、長さ１０ｃｍ、厚み７０μｍ）に対して、温度２３℃、湿度５０％の環境下で屈曲試験を行った。試験条件は、屈曲角度±１３５°、屈曲速度１００回／分、荷重１００ｇで、屈曲半径を０．５ｍｍおよび１ｍｍとした。なお、屈曲回数は、はじめの０度の位置（フィルム状光導波路が水平の状態）から、＋１３５度の位置へ屈曲し、さらに再度０度の位置を経由して−１３５度の位置へ屈曲した後、０度の位置へ戻ってくる動作を１回とする。フィルム状光導波路に破断が生じるまでの回数を測定し、屈曲回数が１０万回を超えても破断やクラックが発生しない場合を「○」、屈曲回数が５万回を超え１０万回以内で破断やクラックが発生する場合を「△」、５万回以内で破断やクラックが発生する場合を「×」とした。
［２．透明性］
コア部分及びクラッド層（厚さ：１０μｍ）の透明性を分光光度計で測定した。４０５ｎｍの波長での光の透過率が８０％以上の場合を「○」、８０％未満の場合を「×」とした。
以上の結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
【００６１】
表４から、本発明のフィルム状光導波路（実施例１〜１０）は、屈曲耐久性に優れることがわかる。また、本発明のフィルム状光導波路のコア部分及びクラッド層は、透明性に優れていることがわかる。一方、成分（Ａ）の配合量が本発明の範囲外である比較例１、比較例２は、共に、屈曲耐久性に劣ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のフィルム状光導波路の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のフィルム状光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 基板
１２ 下部クラッド層
１４ コア用薄膜
１６ 光
１８ フォトマスク
２０ コア部分
２２ 上部クラッド層
２４ フィルム状光導波路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア部分とクラッド層とを含むフィルム状光導波路であって、前記コア部分及びクラッド層の少なくとも一つが、下記成分（Ａ）〜（Ｃ）を含む光硬化性樹脂組成物（ただし、下記の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部とした場合の値である。）の硬化物からなることを特徴とするフィルム状光導波路。
（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー ３０〜８０質量部
（Ｂ）不飽和基含有モノマー １０〜６９質量部
（Ｃ）光重合開始剤 ０．１〜１０質量部
【請求項２】
成分（Ａ）が、（ａ）ポリオール化合物、（ｂ）ポリイソシアネート化合物、及び（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含む請求項１に記載のフィルム状光導波路。
【請求項３】
（ａ）ポリオール化合物が、脂肪族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる１種以上である請求項２に記載のフィルム状光導波路。
【請求項４】
前記光硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマーを含まないか、または、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部とした場合に４０質量部以下の配合量で不飽和基含有ポリマーを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルム状光導波路。
【請求項５】
前記硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマーを含まないか、または、不飽和基含有ポリマーを含み、且つ、該不飽和基含有ポリマーの配合量が成分（Ａ）の配合量よりも少ないものである請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルム状光導波路。
【請求項１】
コア部分とクラッド層とを含むフィルム状光導波路であって、前記コア部分及びクラッド層の少なくとも一つが、下記成分（Ａ）〜（Ｃ）を含む光硬化性樹脂組成物（ただし、下記の配合量は、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部とした場合の値である。）の硬化物からなることを特徴とするフィルム状光導波路。
（Ａ）ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー ３０〜８０質量部
（Ｂ）不飽和基含有モノマー １０〜６９質量部
（Ｃ）光重合開始剤 ０．１〜１０質量部
【請求項２】
成分（Ａ）が、（ａ）ポリオール化合物、（ｂ）ポリイソシアネート化合物、及び（ｃ）水酸基含有（メタ）アクリレートの反応生成物であるウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを含む請求項１に記載のフィルム状光導波路。
【請求項３】
（ａ）ポリオール化合物が、脂肪族ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及びポリカーボネートポリオールからなる群より選ばれる１種以上である請求項２に記載のフィルム状光導波路。
【請求項４】
前記光硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマーを含まないか、または、光硬化性樹脂組成物の固形分の全量を１００質量部とした場合に４０質量部以下の配合量で不飽和基含有ポリマーを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルム状光導波路。
【請求項５】
前記硬化性樹脂組成物は、不飽和基含有ポリマーを含まないか、または、不飽和基含有ポリマーを含み、且つ、該不飽和基含有ポリマーの配合量が成分（Ａ）の配合量よりも少ないものである請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルム状光導波路。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１３４０００（Ｐ２００９−１３４０００Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０９０５１（Ｐ２００７−３０９０５１）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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