光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物
【課題】３４０℃以下の焼成温度であっても、１．４９μｍにおける光吸収および１．３５μｍから可視光までの光吸収を低減させることのできる化合物を見出し、この化合物を含む光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を提供する。
【解決手段】焼成工程でフッ素化ポリイミド膜を得るために用いられ、フッ素化ポリアミド酸と、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）とを含む光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【解決手段】焼成工程でフッ素化ポリイミド膜を得るために用いられ、フッ素化ポリアミド酸と、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）とを含む光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性および光学特性に優れるポリイミド膜（フィルムも含む；以下同じ）を作製することができるフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、特に１．４９μｍでの光損失および１．３５μｍ以下での光損失が小さいフッ素化ポリイミド膜を作製することができる光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フッ素化ポリイミド、例えば、炭素−水素結合（Ｃ−Ｈ結合）の代わりに炭素−フッ素結合（Ｃ−Ｆ結合）のみを含む繰り返し単位から構成される全フッ素化ポリイミドが光学材料として有用であることが知られている（特許文献１など）。この全フッ素化ポリイミドは、光電子集積回路を作製するのに充分な耐熱性を有し、近赤外域光、特に光通信波長域における光損失が少ないため、注目されている。
【０００３】
光電子集積回路は、光導波路装置を有することが必要であるが、フッ素化ポリイミドを用いて光導波路装置を製造するには、フッ素化ポリイミドの前駆体であるフッ素化ポリアミド酸ワニスを基板上に塗布し焼成する方法が採られている。
【０００４】
ところで、次世代ＦＴＴＨ（Fiber to the Home）には、ＩＴＵ−Ｔ勧告G.983.1として標準化されているＢ−ＰＯＮ（Broadband Passive Optical Network）方式が有力視され、既存のＡ−ＰＯＮ（Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network）からの移行が進行している。Ａ−ＰＯＮ式の場合、上り波長として１．３１μｍ、下り波長として１．５５μｍが使用されており、フッ素化ポリイミド膜は、この二つの波長における光損失が少ないため、光学材料として有用であった。
【０００５】
他方、Ｂ−ＰＯＮ方式では下りの通信波長として１．４９μｍが用いられることになっており、本発明者らの検討によれば、部分フッ素化ポリイミド膜はもとより、全フッ素化ポリイミド膜においても、１．４９μｍでの光吸収が認められた。本発明者らが検討を続けたところ、これは３００℃前後の焼成時に生じてくる光吸収ピークであるが、ポリアミド酸の焼成工程の最高温度を３４０℃を超える温度に高めると、このピークが小さくなることがわかった。しかし、焼成温度を高くすると、ポリイミド膜の着色が強くなって１．３５μｍ以下の波長での光損失が増大するという問題と、基板との線熱膨張係数の違いから焼成後のポリイミド膜に生じる残留応力が増大し、その後の導波路製造工程が難しくなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−２６９５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した状況下、本発明が解決すべき課題は、３４０℃以下の焼成温度であっても、１．４９μｍでの光損失および１．３５μｍ以下での光損失が小さいフッ素化ポリイミド膜を作製することができる光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、種々検討した結果、３４０℃以下の焼成温度であっても、１．４９μｍにおける光吸収および１．３５μｍから可視光までの光吸収を低減させることができる化合物を見出して、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、焼成工程でフッ素化ポリイミド膜を得るために用いられ、フッ素化ポリアミド酸と、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）とを含むことを特徴とする光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を提供する。
【０００９】
本発明の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物において、前記化合物（Ａ）は、好ましくは、芳香環を２個以上有する化合物であり、より好ましくは、下記式（１）：
【００１０】
【化１】
［式中、Ｚ３は、互いに独立して、下記式（２）：
【００１１】
【化２】
【００１２】
（式中、Ｚ１は２価の有機基または直接結合を表し、Ｒ５は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｒおよびｎは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｒ＋ｎは０〜５である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す）
で示される基を表し、Ｒ３は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｐは１〜６の整数を表し、ｑおよびｍは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｐ＋ｑ＋ｍは１〜６である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す］
示される化合物である。また、前記フッ素化ポリアミド酸は、好ましくは、全フッ素化ポリアミド酸である。
【００１３】
また、本発明は、全フッ素化ポリアミド酸と前記化合物（Ａ）とを含む光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物から得られ、Ｙ値が１５以下であることを特徴とする光学材料用フッ素化ポリイミド膜、ならびに、波長１．４９μｍでの光損失が０．４２ｄＢ／ｃｍ以下であり、かつ波長０．８５μｍでの光損失が１．６ｄＢ／ｃｍ以下である光学材料用フッ素化ポリイミド膜を提供する。
【００１４】
さらに、本発明は、これらの光学材料用フッ素化ポリイミド膜のいずれかを備える光導波路装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポリアミド酸がイミド化する際に発生する水を、膜外に積極的に排出することができる前記化合物（Ａ）を添加しているので、３４０℃以下の焼成温度でも、ポリイミド膜における短波長（１．３５μｍから可視光）の光吸収を抑えたまま、１．４９μｍでの光損失を低減することができた。また、全フッ素化ポリアミド酸を原料に用いた場合であってもＹ値が１５以下のポリイミド膜を得ることができた。
【００１６】
さらに、本発明によれば、焼成温度３４０℃では、１．４９μｍで０．２３ｄＢ／ｃｍ以下、かつ０．８５μｍで２．４ｄＢ／ｃｍ以下の光導波路を、焼成温度３００℃では、１．４９μｍで０．４２ｄＢ／ｃｍ以下、かつ０．８５μｍで１．６ｄＢ／ｃｍ以下の光導波路を、焼成温度２５０℃では、１．４９μｍで１．４ｄＢ／ｃｍ以下、かつ０．８５μｍで０．５ｄＢ／ｃｍ以下の光導波路を、それぞれ提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物は、フッ素化ポリアミド酸と、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）とを含むことを特徴とする。化合物（Ａ）を添加したことで低温焼成が可能となり、短波長での光吸収の低減効果を保持したまま１．４９μｍでの光吸収を低減させることができた。
【００１８】
ポリアミド酸がポリイミドへ転化する（イミド化）際、水が発生するが、これがフッ素化ポリイミドの有する芳香環を攻撃し、Ｃ−ＯＨとなり、この−Ｏ−Ｈの伸縮振動が１．４９μｍでの光吸収として現れると考えられる。他方、１．３５μｍから可視光までの光吸収は、上記イミド化の際に発生する水が膜中に残留し、焼成時の高温下でポリイミドが酸化して着色するためである考えられる。本発明では、沸点３４０℃以下の化合物（Ａ）（水排出促進剤）を添加したため、低温焼成でも水が速やかに膜外へ排出される結果、芳香環への攻撃の機会を失わせて１．４９μｍの光吸収を抑制し、しかもポリイミドの酸化を抑制して、短波長側の着色も防止することができたものと考えられる。
【００１９】
本発明で使用するフッ素化ポリアミド酸は、特に限定されるものではないが、耐熱性、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性、光学特性に優れる点で、下記式（３）で示されるフッ素化アミド酸を構成単位とするフッ素化ポリアミド酸が好ましい。
【００２０】
【化３】
【００２１】
［式中、Ｘは４価の有機基を表し、Ｙは２価の有機基を表し、Ｘおよび／またはＹは少なくとも１個のフッ素原子を有する基である］
【００２２】
上記式（３）において、Ｘで表される４価の有機基としては、例えば、環状アルキル、鎖状アルキル、オレフィン、グリコールなどに由来する４価のハロゲン含有脂肪族有機基；ベンゼン、ビフェニル、ビフェニルエーテル、ビスフェニルベンゼン、ビスフェノキシベンゼンなどに由来する４価のハロゲン含有芳香族有機基；などが挙げられる。これらの４価の有機基は、Ｃ−Ｈ結合を有していてもよいが、好ましくは、Ｃ−Ｈ結合の水素原子がハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれか）に置換されており、ハロゲン原子の種類は、同一でも異なっていてもよい。これらの４価の有機基のうち、４価のハロゲン含有芳香族有機基が好ましく、４価の全フッ素化芳香族有機基がより好ましく、下記式：
【００２３】
【化４】
で示される４価の有機基が特に好ましい。
【００２４】
上記３種類の式において、Ｒ１およびＲ２は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。Ｒ１およびＲ２は、同一であってもまたは異なるものであってもよいが、全部が水素原子である場合はないものとする。好ましくは、いずれか１個がフッ素原子であり、より好ましくは、全部がフッ素原子である。
また、上記３種類の式において、Ｚは、下記式：
【００２５】
【化５】
【００２６】
で示される２価の基である。上記「Ｚ」を示す式において、Ｙ’およびＹ”は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表し、好ましくは、いずれか１個がフッ素原子であり、より好ましくは、全部がフッ素原子である。上記「Ｚ」を示す式において、Ｙ’およびＹ”の両方が存在する場合には、Ｙ’およびＹ”は、同一であってもまたは異なるものであってもよく、それぞれ、各ベンゼン環中で同一であってもまたは異なるものであってもよいが、全部が水素原子である場合はないものとする。これらの２価の基のうち、下記式：
【００２７】
【化６】
で示される２価の基が好ましい。
【００２８】
上記式（３）において、Ｙは２価の有機基であり、Ｘがフッ素原子を有しない場合には、Ｙがフッ素原子を有することが好ましい。好ましいＹの例としては、例えば、ｉ）炭素−ハロゲン結合のみからなる直鎖または分岐、環を含んでいてもよい２価のハロゲン含有脂肪族基；ハロゲン含有芳香族基；２個以上の該脂肪族基や芳香族基が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子などの炭素原子以外の異種原子で結合した２価のハロゲン含有有機基；などが挙げられる。ハロゲン原子は、全部が同一である必要はなく、「Ｙ」中に異なるハロゲン原子を含んでいてもよい。上記ｉ）の２価のハロゲン含有脂肪族基としては、環状アルキル、鎖状アルキル、オレフィン、グリコールなどに由来する２価のハロゲン含有脂肪族有機基；ベンゼン、ビフェニル、ビフェニルエーテル、ビスフェニルベンゼン、ビスフェノキシベンゼンなどに由来する２価のハロゲン含有芳香族有機基；などが挙げられる。この「Ｙ」においても、Ｃ−Ｈ結合の水素原子が１個以上ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれか）に置換されていることが好ましい。
【００２９】
上記式（３）において、Ｙで表される２価の有機基としては、下記ｉ）またはｉｉ）に示す２価の有機基が好ましく、耐熱性、耐薬品性、撥水性および低誘電性を考慮すると、下記ｉｉ）に示す２価の有機基が最も好ましい。
【００３０】
【化７】
【００３１】
【化８】
【００３２】
本発明においては、これまで説明したように、上記式（３）で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸がフッ素原子を含むものであり、部分フッ素化ポリアミド酸と、全フッ素化ポリアミド酸が好ましいものとして挙げられる。上記式（３）で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸は、この繰り返し単位の存在によって、これから形成される本発明のフッ素化ポリイミドにおいて、所望の屈折率（すなわち、既存のフッ素化ポリイミドに対する屈折率差Δｎ）を達成することができる。本発明では、ポリアミド酸として、近赤外域光、特に光通信波長域（１．０〜１．７μｍ）における光透過損失を考慮して、炭素−水素結合（Ｃ−Ｈ結合）は存在しないもの、すなわち、上記式（３）を構成する炭素原子に結合する水素原子の全部がハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれか）に置換されており、少なくともフッ素原子を含むポリアミド酸を用いることが望ましい。すなわち、これによって、耐熱性、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性および光学特性に優れるフッ素化ポリイミド膜の原料となり得る。
【００３３】
なお、上記式（３）で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸の製造方法については、以下に詳述する。この記載から、このポリアミド酸の末端は、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸誘導体の添加量（モル比）によって異なるものの、アミン末端または酸誘導体末端のいずれかであると考えられる。なお、このポリアミド酸は、同一の繰り返し単位からなるものであってもまたは異なる繰り返し単位からなるものであってもよく、後者の場合には、その繰り返し単位はブロック状であってもまたはランダム状であってもよい。
【００３４】
このポリアミド酸は、従来公知の技術またはその組合せによって製造することができ、その方法は、特に限定されるものではない。一般的には、有機溶媒中で、下記式（４）で示されるジアミン化合物（以下、単に「ジアミン化合物」ということがある。）を、下記式（５）で示されるテトラカルボン酸、その酸無水物もしくは酸塩化物、またはそのエステル化物（以下、単に「テトラカルボン酸類」ということがある。）などと反応させる方法が好適に使用される。なお、下記式（４）における「Ｙ」および下記式（５）における「Ｘ」は、上記式（３）における定義と同様である。
【００３５】
【化９】
【００３６】
【化１０】
【００３７】
ジアミン化合物は、テトラカルボン酸などと反応して上記式（３）で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸が製造できるような構造を有するものであれば、特に限定されるものではない。ジアミン化合物としては、好ましいポリアミド酸の構造から、例えば、ｉ）４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン；ｉｉ）５−クロロ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼン、２，４，５，６−テトラクロロ−１，３−ジアミノベンゼン、２，４，５，６−テトラフルオロ−１，３−ジアミノベンゼン、４，５，６−トリクロロ−１，３−ジアミノ−２―フルオロベンゼン、５−ブロモ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼン、２，４，５，６−テトラブロモ−１，３−ジアミノベンゼン；などが挙げられる。これらのジアミン化合物は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらのジアミン化合物のうち、２，４，５，６−テトラフルオロ−１，３−ジアミノベンゼン、５−クロロ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼンが特に好適である。
【００３８】
他方、テトラカルボン酸類は、特に限定されるものではなく、特開平１１−１４７９５５号公報に記載の方法など、従来公知の技術またはその組合せによって製造することができる。テトラカルボン酸類としては、例えば、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ヘキサクロロ−３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、ヘキサクロロ−３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェニル）スルフィド、ビス（３，４−ジカルボキシトリクロロフェニル）スルフィド、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリクロロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラクロロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリクロロフェノキシ）テトラクロロベンゼン、３，６−ジフルオロピロメリット酸、３，６−ジクロロピロメリット酸、３−クロロ−６−フルオロピロメリット酸などのハロゲン化テトラカルボン酸；対応する酸二無水物；対応する酸塩化物；メチルエステル、エチルエステルなどの対応するエステル化物；などが挙げられる。これらのテトラカルボン酸類は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらのテトラカルボン酸類のうち、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラクロロベンゼン、ならびにこれらの対応する酸二無水物および酸塩化物が好適であり、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラクロロベンゼン、およびこれらの酸二無水物が特に好適である。
【００３９】
有機溶媒中で、ジアミン化合物をテトラカルボン酸類と反応させる方法により、所望のポリアミド酸が製造することができる。なお、生成するポリアミド酸が、フッ素原子を含むように、これらの原料を選択することが好ましい。
【００４０】
ジアミン化合物の添加量は、テトラカルボン酸類と効率よく反応できる量であればよく、特に限定されるものではない。具体的には、ジアミン化合物の添加量は、化学量論的には、テトラカルボン酸類と等モルであるが、テトラカルボン酸類などの全モル数を１モルとした場合に、好ましくは０．８〜１．２モル、より好ましくは０．９〜１．１モルである。この際、ジアミン化合物の添加量が０．８モル未満であると、テトラカルボン酸類が多量に残存してしまい、精製工程が複雑になることがあり、また、重合度が大きくならないことがある。逆に、ジアミン化合物の添加量が１．２モルを超えると、ジアミン化合物が多量に残存してしまい、精製工程が複雑になることがあり、また、重合度が大きくならないことがある。
【００４１】
反応は、有機溶媒中で行うことができる。有機溶媒は、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸類との反応が効率よく進行でき、かつこれらの原料に対して不活性であれば、特に限定されるものではない。使用可能な有機溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどの極性有機溶媒が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、有機溶媒の量は、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸類との反応が効率よく進行できる量であれば、特に限定されるものではないが、有機溶媒中のジアミン化合物の濃度が１〜８０質量％、より好ましくは５〜５０質量％となるような量であることが好ましい。
【００４２】
ジアミン化合物およびテトラカルボン酸類との反応条件は、これらの反応が充分進行できる条件であれば、特に限定されるものではない。例えば、反応温度は、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは２０〜５０℃である。また、反応時間は、通常、１〜７２時間、好ましくは２〜４８時間である。また、反応は、加圧下、常圧下または減圧下のいずれの圧力下で行ってもよいが、好ましくは常圧下で行われる。また、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸類との反応は、反応効率および重合度などを考慮すると、乾燥した不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。この際の反応雰囲気における相対湿度は、好ましくは１０％ＲＨ以下、より好ましくは１％ＲＨ以下である。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが使用できる。
【００４３】
本発明では、フッ素化ポリアミド酸をポリイミドに焼成する際に、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）を共存させるところにポイントがある。この化合物（Ａ）は、上記した水排出促進作用によって、１．４９μｍや１．３５μｍ以下の光損失を低減させることのできる化合物であり、この化合物（Ａ）を添加することにより、目的とする３波長、すなわち、１．３３μｍ、１．４９μｍ、１．５５μｍにおける光損失の小さい光デバイスを提供することができるようになった。
【００４４】
化合物（Ａ）としては、沸点（常圧下）が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物であれば、特に限定されるものではない。沸点（常圧下）が３４０℃以下（より好ましくは３２０℃以下、さらに好ましくは３００℃以下）の化合物であれば、イミド化のための焼成工程での加温で水と共に揮発して、水排出促進作用を発現するからである。化合物（Ａ）は、焼成工程で全て揮散することが好ましいが、ポリイミド膜の物性に影響を与えない程度の量であれば、膜中に残存していてもよい。また、化合物（Ａ）を非重縮合性化合物に限定したのは、焼成工程で重縮合するような化合物は焼成工程で揮散せずにポリイミド膜中に不純物として残存すると考えられ、このような重縮合性化合物を排除するためである。化合物（Ａ）がイミド化により発生する水と共に揮散するためには、化合物（Ａ）の沸点は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは２００℃以上である。なお、化合物（Ａ）の沸点は、カタログ値などを採用すればよい。
【００４５】
化合物（Ａ）としては、芳香環を有する化合物のうち、特に、芳香環を２個以上有する化合物が好ましい。このような化合物として、下記式（１）：
【００４６】
【化１１】
［式中、Ｚ３は、互いに独立して、下記式（２）：
【００４７】
【化１２】
【００４８】
（式中、Ｚ１は２価の有機基または直接結合を表し、Ｒ５は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｒおよびｎは０〜５のいずれかの整数を表し、ｒ＋ｎは０〜５である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す）
で示される基を表し、Ｒ３は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｐは１〜６の整数を表し、ｑおよびｍは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｐ＋ｑ＋ｍは１〜６である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す］
で示される化合物が挙げられる。
【００４９】
上記式（１）および（２）において、Ｒ３またはＲ５で表される置換基としては、−ＣＮまたは−ＣＦ３が好ましい。また、ｐは１が好ましく、ｑおよびｒは、０または１が好ましい。
【００５０】
上記式（１）において、Ｒ４は、アルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表すが、重水素化アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子に結合した水素原子の全部または一部が重水素で置換されたものであり、ハロゲン化アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子に結合した水素原子の全部または一部がハロゲン原子（すなわち、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子のうち少なくとも１種以上の原子）で置換されたものである。これらの基の構造は、特に限定されるものではなく、直鎖、分岐鎖、環状アルキル基のいずれの構造であってもよい。アルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基において、これらのアルキル基を構成する炭素数は、好ましくは１〜１２、より好ましくは１〜８である。また、炭素数１〜１２のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基などが好適である。
【００５１】
上記式（１）において、Ｒ３で表されるｑ個の置換基のうち２個が−ＣＮである場合、上記式（１）で示される化合物はフタロニトリル化合物ということもでき、このようなフタロニトリル化合物も、本発明の化合物（Ａ）として使用可能である。フタロニトリル化合物においても、好ましい置換基などはベンゾニトリル化合物と同じである。
【００５２】
上記式（２）において、Ｚ１が２価の有機基である場合、炭素原子、硫黄原子、窒素原子および／または酸素原子を含むことが好ましい。Ｚ１は、より好ましくは、カルボニル基、メチレン基、スルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、複素環などを含む基であり、さらに好ましいＺ１は、下記式（６−１）〜式（６−１６）で示される基である。
【００５３】
【化１３】
【００５４】
これらの基のうち、式（６−６）、式（６−１２）で示される基が好ましい。上記式において、Ｚ２で表される基は、芳香環を有していてもよい２価の有機基であり、化合物（Ａ）の沸点が３４０℃以下になるような構造であればよい。
【００５５】
芳香環を２個以上有する化合物の中では、特に、ジフェニルスルフィドおよびそのフッ素置換物（ベンゼン環の水素原子の全部または一部がフッ素原子に置換されている物）、ジフェニルスルホンおよびそのフッ素置換物が好ましい。また、ビフェニル類およびそのフッ素置換物も化合物（Ａ）として使用することができる。
【００５６】
さらに、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート（商品名「イルガノックス（登録商標）１０１０」；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）や３，９−ビス｛２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル｝―２，４，８，１０−テトラキスオキサスピロ［５．５］ウンデカン（商品名「アデカスタブＡＯ８０」；（株）ＡＤＥＫＡ製）などのヒンダードフェノール系酸化防止剤、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどのリン系酸化防止剤も、化合物（Ａ）として使用することができる。
【００５７】
化合物（Ａ）は、フッ素化ポリアミド酸と化合物（Ａ）の合計を１００質量％としたときに、１〜５０質量％とすることが好ましい。１質量％より少ないと、水排出促進作用が充分発揮されず、１．４９μｍや１．３５μｍ以下の光損失が低減しないことがある。しかし、５０質量％を超えて配合すると、添加量が多すぎて、焼成工程で揮散仕切れず、膜中に残存して高温で分解し、平滑性のある均一な膜が得られないことがある。
【００５８】
本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物は、フッ素化ポリアミド酸と化合物（Ａ）を、公知の混合機、例えば、自転公転式混合機などを用いて適度に混合することにより製造することができる。樹脂組成物には、溶剤を加えてもよい。使用可能な溶剤としては、上述したポリアミド酸製造の際に例示した有機溶剤がそのまま利用可能である。また、上述したポリアミド酸の製造工程によりジアミン化合物とテトラカルボン酸などとの反応の際に化合物（Ａ）を添加する方法を採用してもよい。これらの溶剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。なお、溶剤を用いる場合は、溶液中のフッ素化ポリアミド酸と化合物（Ａ）の合計量を、１０〜５０質量％とすることが好ましい。また、樹脂組成物の粘度は、２５℃で、１０ポイズ〜１，０００ポイズであることが好ましく、より好ましくは２５ポイズ〜１５０ポイズである。
【００５９】
本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を焼成すると、対応するフッ素化ポリイミドが得られる。焼成は、フッ素化ポリアミド酸を加熱閉環反応によってフッ素化ポリイミドに転化するために行う。通常、この焼成工程は、光導波路装置などの光デバイス作製の一工程として行われるため、基板上にフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を塗布した後、焼成すればよい。焼成中に、化合物（Ａ）は揮散してしまうため、得られるフッ素化ポリイミド膜中には残存しない。
【００６０】
基板上にフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を塗布する方法としては、キャスト法、スピンコート法、ロールコート法、スプレイコート法、バーコート法、フレキソ印刷法、およびディップコート法などの従来公知の方法が採用可能であるが、基板上にのみ均一な厚さの薄膜を短時間で形成できる点でスピンコート法が好ましい。なお、基板としては、無機材料、有機材料を問わず、従来公知の材料を使用することができるが、ポリイミド焼成温度において熱変形を抑えるという観点から、シリコン基板；石英、パイレックス（登録商標）などのガラス基板；Ａｌ、Ｃｕなどの金属基板；金属酸化物基板；ポリイミド、ポリエーテルケトンなどの樹脂基板；有機・無機ハイブリッド基板などを使用することが好ましい。
【００６１】
基板上にフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物の塗膜を形成したら、焼成炉で焼成する。焼成炉としては、特に限定されるものではないが、イナートオーブン、クリーンオーブン、真空焼成炉などを使用することが好ましい。また、雰囲気ガスは、気流を作ることができれば、特に限定されるものではないが、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが好ましく、入手のしやすさの点では、窒素がより好ましい。
【００６２】
本発明者らによって、焼成工程における雰囲気ガスの導入量を多くする（換気回数を０．０７回／ｍｉｎ以上にする）と１．４９μｍの光損失を低減させ得ることが確認されていたが（特願２００５−１１０７７９号）、本発明では、化合物（Ａ）の作用によって、イミド化の際の膜からの水排出効果が高まるため、雰囲気ガスの導入量を１５リットル／ｍｉｎ未満（換気回数を０．０７回／ｍｉｎ未満にする）に低減しても、光損失の小さいポリイミド膜を製造することができた。窒素ガス量は１０Ｌ／ｍｉｎ以下（より好ましくは５Ｌ／ｍｉｎ以下）でも構わない。このように窒素流量をかなり下げることができたため、特別な窒素導入手段を備えていない汎用の焼成炉でも使用可能となり、製造装置の選択の幅が広がった。ここで換気回数とは、焼成炉内の容積をＶ（Ｌ）、雰囲気ガス流量をＮ（Ｌ／ｍｉｎ）としたときのＮ／Ｖ（回／ｍｉｎ）である。よって、焼成炉の内容積に応じて雰囲気ガスの流量を定めることで、換気回数が定まる。
【００６３】
焼成温度（最高到達温度）は３４０℃以下でよい。より好ましくは３２０℃以下、さらに好ましくは３００℃以下である。化合物（Ａ）の添加により、従来のように、３４０℃を超える高温にしなくても、１．４９μｍでの光吸収ピークを小さくできるからである。また、焼成温度が高くなればなるほど、ポリイミドの酸化が起こって、１．３５μｍ以下の光損失が大きくなる。しかし、焼成温度が低すぎると、加熱によるイミド化の進行が遅くなり、得られるポリイミド膜の物性に悪影響が出ることがあるので、２００℃以上（より好ましくは２５０℃以上）が好ましい。また、化合物（Ａ）の沸点以上とすることが好ましい。室温から焼成最高温度までの温度上昇速度は、特に限定されるものではなく、所望のポリイミド膜が製造できる条件であればよく、連続的に温度上昇させても、段階的に温度上昇を行ってもよい。膜形成直後の温度から室温までの温度下降速度も特に限定されるものではなく、所望のポリイミド膜が製造できる条件であればよく、段階的に行っても連続的に行ってもよい。なお、焼成は１時間以上行うことが望ましい。
【００６４】
基板上には多層膜を形成してもよい。焼成工程を経て、フッ素化ポリイミド膜の第１層を形成した後、さらに、第２層用のフッ素化ポリイミド前駆体を塗布し、焼成して、フッ素化ポリアミド膜の第２層を形成し、この工程を繰り返す。ここで、第１層とは、基板上に最初に形成したフッ素化ポリイミド膜を意味し、第２層は第１層の上に形成したフッ素化ポリイミド膜を意味する。第２層の組成は、所望するポリイミド多層膜の用途によって適宜選択でき、第１層と同一組成であっても、異なった組成であっても特に限定されるものではない。第２層形成の際も、上記した温度、時間、雰囲気条件下で、フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物の塗布・焼成を行えばよい。なお、上記した温度、時間、雰囲気条件下であれば、第１層と第２層以降の層の形成条件が異なっていても構わない。
【００６５】
本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物から得られるポリイミド膜は、着色度合いが低い。これは、上記したように、焼成工程において、化合物（Ａ）の作用で水が速やかに膜外へ排出されるため、低温焼成でも１．４９μｍの光損失を低減することができ、かつ、低温焼成を行うことによって、ポリイミドの酸化を抑制することもできるので、短波長側の着色も防止することができるからである。特に、着色しやすい全フッ素化ポリイミド膜でも、本発明の採用により、Ｙ値を１５以下にすることが可能となった。化合物（Ａ）を添加しない全フッ素化ポリイミド膜を３２０℃での焼成工程（１時間）を経て得た場合のＹ値は１９．１であるが、化合物（Ａ）として、ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを２５質量％用いて３２０℃で焼成した場合（１時間）、Ｙ値は５．３と極めて小さくなることが確認されている。本発明では、Ｙ値は８μｍのフィルム（膜）について、色差計（商品名「ＳＺ−Σ９０」；日本電色工業（株）製）で求めた値を採用した。
【００６６】
本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を焼成して得たフッ素化ポリイミド膜は、耐熱性、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性および光学特性に優れるため、プリント基板、ＬＳＩ用層間絶縁膜、半導体部品用封止材料、光学部品、光電子集積回路（ＯＥＩＣ）、光電子混載実装配線板における光導波路装置など、様々な光学材料に有用である。
【００６７】
本発明の光導波路装置は、コアとクラッドのいずれかまたは両方に、本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物から得られたフッ素化ポリイミド膜を備える公知の構成のものである。光導波路装置の構成や製造方法は、特に限定されるものではない。一例を挙げると、シリコン、石英、樹脂などの任意の基板上に下部クラッド用樹脂組成物を塗布して焼成し、下部クラッドを作製する。得られた下部クラッドにコア用樹脂組成物を塗布して焼成し、得られたコア膜上にフォトレジストを塗布した後、光回路パターンが付されたフォトマスクを使用して紫外線を照射し、光回路パターンを形成する。次いで、ドライエッチング（例えば、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング））などにより、フォトレジストが載っていなかった部分のコア膜を選択的に除去した後、レジスト膜を剥離する。その後、上部クラッド用樹脂組成物を塗布して焼成すると、埋め込み型光導波路を得ることができる。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６９】
実験１
容量５０ｍＬの三ツ口フラスコに、２，４，５，６−テトラフルオロ−１，３−ジアミノベンゼン１．８０ｇ（１０ミリモル）、下記式：
【００７０】
【化１４】
【００７１】
で示される４，４’−［（２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン）ビス（オキシ）］ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）５．８２ｇ（１０ミリモル）、およびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１２．４ｇを仕込んだ。この混合液を、窒素雰囲気中で、室温で２日間撹拌することによって、全フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸３８質量％溶液）を得た。
【００７２】
この全フッ素化ポリアミド酸溶液に、化合物（Ａ）としてビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィド（沸点１２０℃）が２５質量％（よって、全フッ素化ポリアミド酸（ドライ）は７５質量％）となるように添加して、自公転式混合装置（商品名「あわとり練太郎（登録商標）」；（株）シンキー製）で撹拌混合し、脱泡して、全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．１を作製した。
【００７３】
次いで、この樹脂組成物Ｎｏ．１を、スピンコーター（ミカサ（株）製）により、シリコン基板上に焼成後の膜厚が１５μｍになるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１時間焼成した。得られたフッ素化ポリイミド膜の波長０．８５μｍでの損失値は、２．０ｄＢ／ｃｍであった。なお、光損失（長さ５ｃｍ）は、白色光源（商品名「ＡＱ４３０５」；横河電機（株）製）を用いて、光スペクトラムアナライザー（商品名「ＡＱ６３１７」；横河電機（株）製）で測定した（以下同様）。
【００７４】
実験２
容量５０ｍＬの三ツ口フラスコに、５−クロロ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼン１．９７ｇ（１０ミリモル）、合成例１で使用した４，４’−［（２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン）ビス（オキシ）］ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）５．８２ｇ（１０ミリモル）、およびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１５．８ｇを仕込んだ。この混合液を、窒素雰囲気中で、室温で２日間撹拌することによって、部分フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸３３．０質量％溶液）を得た。この部分フッ素化ポリアミド酸溶液に、化合物（Ａ）としてビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドが２５質量％（よって、部分フッ素化ポリアミド酸（ドライ）は７５質量％）となるように添加して、上記と同様にして撹拌混合し、脱泡して、コア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．２を作製した。
【００７５】
実験１で作製した全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．１を用いて、実験１と同様にして、シリコン基板上に焼成後の膜厚が１５μｍの下部クラッドを形成した。次いで、部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．２を、下部クラッドの上に、焼成後の膜厚が８μｍとなるようにスピンコートし、実験１と同様にして焼成し、コア膜を得た。コア膜上にレジスト層を設け、フォトマスクを介して紫外線照射を行い、現像してパターン形成した。次いで、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング装置；アネルバ（株）製）により、酸素プラズマを照射して、コア層をエッチング加工した。レジスト膜を剥離した後、上部クラッドを下部クラッドと同様の方法で製膜、焼成することにより、８μｍ角のコアを持つ光導波路装置を得た。得られた光導波路装置をダイシングソーにより、チップ状に切り出して光損失（長さ５ｃｍ）を評価したところ、波長１．４９μｍでの損失値は０．４２ｄＢ／ｃｍ、波長０．８５μｍでの損失値は１．６ｄＢ／ｃｍと、いずれも非常に小さい値であった。
【００７６】
実験３（比較用）
ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを添加せずに、実験１と同様にフッ素化ポリイミド膜を製造した。得られたフッ素化ポリイミド膜の０．８５μｍでの損失値は、３．４ｄＢ／ｃｍであった。
【００７７】
実験４（比較用）
ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを添加せずに、実験２と同様に光導波路装置を製造した。この光導波路装置の光損失（長さ５ｃｍ）を評価したところ、波長１．４９μｍでの損失値は１．０ｄＢ／ｃｍと、実験２の約２倍の値であった。
【００７８】
実験５
焼成温度を３４０℃と２５０℃に代えた以外は、実験２と同様にして光導波路装置（５ｃｍ）を製造し、光損失を測定した。また、比較のため、化合物（Ａ）を添加していない系（添加なし）の光損失も測定した。図１に焼成温度３４０℃でのスペクトルを、図２に焼成温度３００℃でのスペクトルを、図３に焼成温度２５０℃でのスペクトルを、それぞれ示した。
【００７９】
化合物（Ａ）であるビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを添加した系では、焼成温度３４０℃で、１．４９μｍ；０．２３ｄＢ／ｃｍ、０．８５μｍ；２．４ｄＢ／ｃｍ、焼成温度２５０℃で、１．４９μｍ；１．４ｄＢ／ｃｍ、０．８５μｍ；０．４ｄＢ／ｃｍという結果となった。いずれも添加なしの系より光損失が小さくなっていることがわかる。
【００８０】
実験６
化合物（Ａ）として、ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドに代えて、ビス（ペンタフルオロフェニル）スルホン（沸点１６０℃；図４）、ペンタフルオロビフェニル（沸点２０６℃；図５）、ジフェニルスルフィド（沸点２９６℃；図６）のそれぞれを用いた以外は、実験２と同様にして光導波路装置（５ｃｍ）を製造し、光損失を測定した。また、比較のため、化合物（Ａ）を添加していない系の光損失スペクトルも図示した。いずれも化合物（Ａ）を添加した系の方が１．４９μｍおよび１．３５μｍ以下の光損失が小さくなっていることが確認された。
【００８１】
実験７
化合物（Ａ）として、ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドに代えて、４−フェノキシヘプタフルオロトルエン（沸点３１６℃）を部分フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸３３．０質量％溶液）に５０質量％（よって、部分フッ素化ポリアミド酸（ドライ）は５０質量％）となるように添加して、コア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を作製し、焼成温度を３２０℃と２５０℃に代えた以外は、実験２と同様にして光導波路装置（５ｃｍ）を製造し、光損失を測定した。また、比較のため、化合物（Ａ）を添加していない系（添加なし）の光損失も測定した。図７に焼成温度３２０℃でのスペクトルを、図８に焼成温度２５０℃でのスペクトルを、それぞれ示した。
【００８２】
化合物（Ａ）である４−フェノキシヘプタフルオロトルエンを添加した系では、焼成温度２５０℃で、１．４９μｍ；１．０ｄＢ／ｃｍ、焼成温度３２０℃で、１．４９μｍ；０．２１ｄＢ／ｃｍという結果となった。いずれも添加なしの系より光損失が小さくなっていることがわかる。
【００８３】
実験８
実験１で得られた全フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸３８質量％溶液）１０ｇに、３−アミノプロピルトリメトキシシラン０．４ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５ｇに溶解した溶液を添加し、自公転式混合装置（商品名「あわとり練太郎（登録商標）」；（株）シンキー製）を用いて攪拌した。この溶液にトリフルオロプロピルトリメトキシシラン１．５２ｇおよび水０．１８ｇを添加し、自公転式混合装置（商品名「あわとり練太郎（登録商標）」；（株）シンキー製）を用いて攪拌混合し、脱泡して、クラッド用の全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．３を作製した。
【００８４】
容量５０ｍＬの三ツ口フラスコに、５−クロロ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼン１．９７ｇ（１０ミリモル）、実験１で使用した４，４’−［（２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン）ビス（オキシ）］ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）５．８２ｇ（１０ミリモル）、およびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１０．７５ｇを仕込んだ。この混合液を、窒素雰囲気中で、室温で６日間撹拌することによって、部分フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸４２．０質量％溶液）を得た。この部分フッ素化ポリアミド酸溶液に、化合物（Ａ）としてのビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィド（沸点１２０℃）が２５質量％（よって、部分フッ素化ポリアミド酸（ドライ）は７５質量％）となるように添加して、上記と同様にして撹拌混合し、脱泡して、コア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．４を作製した。
【００８５】
クラッド用の全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．３を、シリコン基板上に焼成後の膜厚が１５μｍとなるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１０時間焼成し、下部クラッドを形成した。この下部クラッドの上に、コア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．４を、焼成後の膜厚が５０μｍになるようにスピンコートし、上記と同様に焼成し、コア膜を得た。
【００８６】
次いで、ダイシングソー（商品名「ＤＡＤ３２１」；（株）ディスコ製）を用いて、大量の水を流しながら、コア膜に溝と溝との間隔が５０μｍになるように深さ５０μｍの溝を２つ切った後、クラッド用の全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．３を、焼成後の膜厚が１５μｍになるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１０時間焼成し、上部クラッドを形成した。さらに、ダイシングソー（商品名「ＤＡＤ３２１」；（株）ディスコ製）を用いて、大量の水を流しながら、導波路端面を切断し、５０μｍ角のコア膜を有する長さ５０ｍｍの大口径埋め込み型直線導波路を得た。なお、得られた大口径埋め込み型直線導波路の光損失（長さ５ｃｍ）を評価したところ、波長１．４９μｍでの損失値は０．３ｄＢ／ｃｍと、非常に小さい値であった。
【００８７】
本実験では、ダイシングソーを用いて、大量の水を流しながら、加工する際に、フッ素化ポリイミドフィルムが剥離することがなく、また、導波路端面は鏡面であった。
【００８８】
実験９
実験８で得られたコア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．４を、シリコン基板上に焼成後の膜厚が８μｍとなるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１０時間焼成し、コア膜を得た。
【００８９】
次いで、ダイシングソー（商品名「ＤＡＤ３２１」；（株）ディスコ製）を用いて、大量の水を流しながら、コア膜に溝と溝との間隔が５０μｍになるように深さ５０μｍの溝を２つ切った後、実験７で得られたクラッド用の全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．３を、焼成後の膜厚が１５μｍになるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１０時間焼成し、上部クラッドを形成した。さらに、ダイシングソー（商品名「ＤＡＤ３２１」；（株）ディスコ製）を用いて、大量の水を流しながら、導波路端面を切断し、５０μｍ角のコア膜を有する長さ５０ｍｍの大口径埋め込み型直線導波路を得た。なお、得られた大口径埋め込み型直線導波路の光損失（長さ５ｃｍ）を評価したところ、波長１．４９μｍでの損失値は０．３ｄＢ／ｃｍと、非常に小さい値であった。
【００９０】
本実験では、ダイシングソーを用いて、大量の水を流しながら、加工する際に、フッ素化ポリイミドフィルムが剥離することがなく、また、導波路端面は鏡面であった。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の樹脂組成物から得られるポリイミド膜は、Ｂ−ＰＯＮ方式で用いられる通信波長、すなわち、１．３１μｍ、１．４９μｍ、１．５５μｍのいずれにおいても、光損失を小さくすることができた。また、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性および光学特性に優れるため、プリント基板、ＬＳＩ用層間絶縁膜、半導体部品用封止材料、光学部品、光電子集積回路（ＯＥＩＣ）、光電子混載実装配線板における光導波路など、様々な光学材料に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】化合物（Ａ）としてビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを用い、３４０℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験５）。
【図２】図１の系で３００℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験５）。
【図３】図１の系で２５０℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験５）。
【図４】化合物（Ａ）をビス（ペンタフルオロフェニル）スルホンに代えたときの光損失スペクトルである（実験６）。
【図５】化合物（Ａ）をペンタフルオロビフェニルに代えたときの光損失スペクトルである（実験６）。
【図６】化合物（Ａ）をジフェニルスルフィドに代えたときの光損失スペクトルである（実験６）。
【図７】化合物（Ａ）として４−フェノキシヘプタフルオロトルエンを用い、３２０℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験７）。
【図８】図７の系で２５０℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験７）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性および光学特性に優れるポリイミド膜（フィルムも含む；以下同じ）を作製することができるフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、特に１．４９μｍでの光損失および１．３５μｍ以下での光損失が小さいフッ素化ポリイミド膜を作製することができる光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フッ素化ポリイミド、例えば、炭素−水素結合（Ｃ−Ｈ結合）の代わりに炭素−フッ素結合（Ｃ−Ｆ結合）のみを含む繰り返し単位から構成される全フッ素化ポリイミドが光学材料として有用であることが知られている（特許文献１など）。この全フッ素化ポリイミドは、光電子集積回路を作製するのに充分な耐熱性を有し、近赤外域光、特に光通信波長域における光損失が少ないため、注目されている。
【０００３】
光電子集積回路は、光導波路装置を有することが必要であるが、フッ素化ポリイミドを用いて光導波路装置を製造するには、フッ素化ポリイミドの前駆体であるフッ素化ポリアミド酸ワニスを基板上に塗布し焼成する方法が採られている。
【０００４】
ところで、次世代ＦＴＴＨ（Fiber to the Home）には、ＩＴＵ−Ｔ勧告G.983.1として標準化されているＢ−ＰＯＮ（Broadband Passive Optical Network）方式が有力視され、既存のＡ−ＰＯＮ（Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network）からの移行が進行している。Ａ−ＰＯＮ式の場合、上り波長として１．３１μｍ、下り波長として１．５５μｍが使用されており、フッ素化ポリイミド膜は、この二つの波長における光損失が少ないため、光学材料として有用であった。
【０００５】
他方、Ｂ−ＰＯＮ方式では下りの通信波長として１．４９μｍが用いられることになっており、本発明者らの検討によれば、部分フッ素化ポリイミド膜はもとより、全フッ素化ポリイミド膜においても、１．４９μｍでの光吸収が認められた。本発明者らが検討を続けたところ、これは３００℃前後の焼成時に生じてくる光吸収ピークであるが、ポリアミド酸の焼成工程の最高温度を３４０℃を超える温度に高めると、このピークが小さくなることがわかった。しかし、焼成温度を高くすると、ポリイミド膜の着色が強くなって１．３５μｍ以下の波長での光損失が増大するという問題と、基板との線熱膨張係数の違いから焼成後のポリイミド膜に生じる残留応力が増大し、その後の導波路製造工程が難しくなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−２６９５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した状況下、本発明が解決すべき課題は、３４０℃以下の焼成温度であっても、１．４９μｍでの光損失および１．３５μｍ以下での光損失が小さいフッ素化ポリイミド膜を作製することができる光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、種々検討した結果、３４０℃以下の焼成温度であっても、１．４９μｍにおける光吸収および１．３５μｍから可視光までの光吸収を低減させることができる化合物を見出して、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、焼成工程でフッ素化ポリイミド膜を得るために用いられ、フッ素化ポリアミド酸と、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）とを含むことを特徴とする光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を提供する。
【０００９】
本発明の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物において、前記化合物（Ａ）は、好ましくは、芳香環を２個以上有する化合物であり、より好ましくは、下記式（１）：
【００１０】
【化１】
［式中、Ｚ３は、互いに独立して、下記式（２）：
【００１１】
【化２】
【００１２】
（式中、Ｚ１は２価の有機基または直接結合を表し、Ｒ５は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｒおよびｎは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｒ＋ｎは０〜５である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す）
で示される基を表し、Ｒ３は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｐは１〜６の整数を表し、ｑおよびｍは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｐ＋ｑ＋ｍは１〜６である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す］
示される化合物である。また、前記フッ素化ポリアミド酸は、好ましくは、全フッ素化ポリアミド酸である。
【００１３】
また、本発明は、全フッ素化ポリアミド酸と前記化合物（Ａ）とを含む光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物から得られ、Ｙ値が１５以下であることを特徴とする光学材料用フッ素化ポリイミド膜、ならびに、波長１．４９μｍでの光損失が０．４２ｄＢ／ｃｍ以下であり、かつ波長０．８５μｍでの光損失が１．６ｄＢ／ｃｍ以下である光学材料用フッ素化ポリイミド膜を提供する。
【００１４】
さらに、本発明は、これらの光学材料用フッ素化ポリイミド膜のいずれかを備える光導波路装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポリアミド酸がイミド化する際に発生する水を、膜外に積極的に排出することができる前記化合物（Ａ）を添加しているので、３４０℃以下の焼成温度でも、ポリイミド膜における短波長（１．３５μｍから可視光）の光吸収を抑えたまま、１．４９μｍでの光損失を低減することができた。また、全フッ素化ポリアミド酸を原料に用いた場合であってもＹ値が１５以下のポリイミド膜を得ることができた。
【００１６】
さらに、本発明によれば、焼成温度３４０℃では、１．４９μｍで０．２３ｄＢ／ｃｍ以下、かつ０．８５μｍで２．４ｄＢ／ｃｍ以下の光導波路を、焼成温度３００℃では、１．４９μｍで０．４２ｄＢ／ｃｍ以下、かつ０．８５μｍで１．６ｄＢ／ｃｍ以下の光導波路を、焼成温度２５０℃では、１．４９μｍで１．４ｄＢ／ｃｍ以下、かつ０．８５μｍで０．５ｄＢ／ｃｍ以下の光導波路を、それぞれ提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物は、フッ素化ポリアミド酸と、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）とを含むことを特徴とする。化合物（Ａ）を添加したことで低温焼成が可能となり、短波長での光吸収の低減効果を保持したまま１．４９μｍでの光吸収を低減させることができた。
【００１８】
ポリアミド酸がポリイミドへ転化する（イミド化）際、水が発生するが、これがフッ素化ポリイミドの有する芳香環を攻撃し、Ｃ−ＯＨとなり、この−Ｏ−Ｈの伸縮振動が１．４９μｍでの光吸収として現れると考えられる。他方、１．３５μｍから可視光までの光吸収は、上記イミド化の際に発生する水が膜中に残留し、焼成時の高温下でポリイミドが酸化して着色するためである考えられる。本発明では、沸点３４０℃以下の化合物（Ａ）（水排出促進剤）を添加したため、低温焼成でも水が速やかに膜外へ排出される結果、芳香環への攻撃の機会を失わせて１．４９μｍの光吸収を抑制し、しかもポリイミドの酸化を抑制して、短波長側の着色も防止することができたものと考えられる。
【００１９】
本発明で使用するフッ素化ポリアミド酸は、特に限定されるものではないが、耐熱性、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性、光学特性に優れる点で、下記式（３）で示されるフッ素化アミド酸を構成単位とするフッ素化ポリアミド酸が好ましい。
【００２０】
【化３】
【００２１】
［式中、Ｘは４価の有機基を表し、Ｙは２価の有機基を表し、Ｘおよび／またはＹは少なくとも１個のフッ素原子を有する基である］
【００２２】
上記式（３）において、Ｘで表される４価の有機基としては、例えば、環状アルキル、鎖状アルキル、オレフィン、グリコールなどに由来する４価のハロゲン含有脂肪族有機基；ベンゼン、ビフェニル、ビフェニルエーテル、ビスフェニルベンゼン、ビスフェノキシベンゼンなどに由来する４価のハロゲン含有芳香族有機基；などが挙げられる。これらの４価の有機基は、Ｃ−Ｈ結合を有していてもよいが、好ましくは、Ｃ−Ｈ結合の水素原子がハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれか）に置換されており、ハロゲン原子の種類は、同一でも異なっていてもよい。これらの４価の有機基のうち、４価のハロゲン含有芳香族有機基が好ましく、４価の全フッ素化芳香族有機基がより好ましく、下記式：
【００２３】
【化４】
で示される４価の有機基が特に好ましい。
【００２４】
上記３種類の式において、Ｒ１およびＲ２は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す。Ｒ１およびＲ２は、同一であってもまたは異なるものであってもよいが、全部が水素原子である場合はないものとする。好ましくは、いずれか１個がフッ素原子であり、より好ましくは、全部がフッ素原子である。
また、上記３種類の式において、Ｚは、下記式：
【００２５】
【化５】
【００２６】
で示される２価の基である。上記「Ｚ」を示す式において、Ｙ’およびＹ”は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表し、好ましくは、いずれか１個がフッ素原子であり、より好ましくは、全部がフッ素原子である。上記「Ｚ」を示す式において、Ｙ’およびＹ”の両方が存在する場合には、Ｙ’およびＹ”は、同一であってもまたは異なるものであってもよく、それぞれ、各ベンゼン環中で同一であってもまたは異なるものであってもよいが、全部が水素原子である場合はないものとする。これらの２価の基のうち、下記式：
【００２７】
【化６】
で示される２価の基が好ましい。
【００２８】
上記式（３）において、Ｙは２価の有機基であり、Ｘがフッ素原子を有しない場合には、Ｙがフッ素原子を有することが好ましい。好ましいＹの例としては、例えば、ｉ）炭素−ハロゲン結合のみからなる直鎖または分岐、環を含んでいてもよい２価のハロゲン含有脂肪族基；ハロゲン含有芳香族基；２個以上の該脂肪族基や芳香族基が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子などの炭素原子以外の異種原子で結合した２価のハロゲン含有有機基；などが挙げられる。ハロゲン原子は、全部が同一である必要はなく、「Ｙ」中に異なるハロゲン原子を含んでいてもよい。上記ｉ）の２価のハロゲン含有脂肪族基としては、環状アルキル、鎖状アルキル、オレフィン、グリコールなどに由来する２価のハロゲン含有脂肪族有機基；ベンゼン、ビフェニル、ビフェニルエーテル、ビスフェニルベンゼン、ビスフェノキシベンゼンなどに由来する２価のハロゲン含有芳香族有機基；などが挙げられる。この「Ｙ」においても、Ｃ−Ｈ結合の水素原子が１個以上ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれか）に置換されていることが好ましい。
【００２９】
上記式（３）において、Ｙで表される２価の有機基としては、下記ｉ）またはｉｉ）に示す２価の有機基が好ましく、耐熱性、耐薬品性、撥水性および低誘電性を考慮すると、下記ｉｉ）に示す２価の有機基が最も好ましい。
【００３０】
【化７】
【００３１】
【化８】
【００３２】
本発明においては、これまで説明したように、上記式（３）で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸がフッ素原子を含むものであり、部分フッ素化ポリアミド酸と、全フッ素化ポリアミド酸が好ましいものとして挙げられる。上記式（３）で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸は、この繰り返し単位の存在によって、これから形成される本発明のフッ素化ポリイミドにおいて、所望の屈折率（すなわち、既存のフッ素化ポリイミドに対する屈折率差Δｎ）を達成することができる。本発明では、ポリアミド酸として、近赤外域光、特に光通信波長域（１．０〜１．７μｍ）における光透過損失を考慮して、炭素−水素結合（Ｃ−Ｈ結合）は存在しないもの、すなわち、上記式（３）を構成する炭素原子に結合する水素原子の全部がハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれか）に置換されており、少なくともフッ素原子を含むポリアミド酸を用いることが望ましい。すなわち、これによって、耐熱性、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性および光学特性に優れるフッ素化ポリイミド膜の原料となり得る。
【００３３】
なお、上記式（３）で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸の製造方法については、以下に詳述する。この記載から、このポリアミド酸の末端は、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸誘導体の添加量（モル比）によって異なるものの、アミン末端または酸誘導体末端のいずれかであると考えられる。なお、このポリアミド酸は、同一の繰り返し単位からなるものであってもまたは異なる繰り返し単位からなるものであってもよく、後者の場合には、その繰り返し単位はブロック状であってもまたはランダム状であってもよい。
【００３４】
このポリアミド酸は、従来公知の技術またはその組合せによって製造することができ、その方法は、特に限定されるものではない。一般的には、有機溶媒中で、下記式（４）で示されるジアミン化合物（以下、単に「ジアミン化合物」ということがある。）を、下記式（５）で示されるテトラカルボン酸、その酸無水物もしくは酸塩化物、またはそのエステル化物（以下、単に「テトラカルボン酸類」ということがある。）などと反応させる方法が好適に使用される。なお、下記式（４）における「Ｙ」および下記式（５）における「Ｘ」は、上記式（３）における定義と同様である。
【００３５】
【化９】
【００３６】
【化１０】
【００３７】
ジアミン化合物は、テトラカルボン酸などと反応して上記式（３）で示される繰り返し単位を有するポリアミド酸が製造できるような構造を有するものであれば、特に限定されるものではない。ジアミン化合物としては、好ましいポリアミド酸の構造から、例えば、ｉ）４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン；ｉｉ）５−クロロ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼン、２，４，５，６−テトラクロロ−１，３−ジアミノベンゼン、２，４，５，６−テトラフルオロ−１，３−ジアミノベンゼン、４，５，６−トリクロロ−１，３−ジアミノ−２―フルオロベンゼン、５−ブロモ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼン、２，４，５，６−テトラブロモ−１，３−ジアミノベンゼン；などが挙げられる。これらのジアミン化合物は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらのジアミン化合物のうち、２，４，５，６−テトラフルオロ−１，３−ジアミノベンゼン、５−クロロ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼンが特に好適である。
【００３８】
他方、テトラカルボン酸類は、特に限定されるものではなく、特開平１１−１４７９５５号公報に記載の方法など、従来公知の技術またはその組合せによって製造することができる。テトラカルボン酸類としては、例えば、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ヘキサクロロ−３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、ヘキサクロロ−３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェニル）スルフィド、ビス（３，４−ジカルボキシトリクロロフェニル）スルフィド、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリクロロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラクロロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリクロロフェノキシ）テトラクロロベンゼン、３，６−ジフルオロピロメリット酸、３，６−ジクロロピロメリット酸、３−クロロ−６−フルオロピロメリット酸などのハロゲン化テトラカルボン酸；対応する酸二無水物；対応する酸塩化物；メチルエステル、エチルエステルなどの対応するエステル化物；などが挙げられる。これらのテトラカルボン酸類は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらのテトラカルボン酸類のうち、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラクロロベンゼン、ならびにこれらの対応する酸二無水物および酸塩化物が好適であり、ヘキサフルオロ−３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラクロロベンゼン、およびこれらの酸二無水物が特に好適である。
【００３９】
有機溶媒中で、ジアミン化合物をテトラカルボン酸類と反応させる方法により、所望のポリアミド酸が製造することができる。なお、生成するポリアミド酸が、フッ素原子を含むように、これらの原料を選択することが好ましい。
【００４０】
ジアミン化合物の添加量は、テトラカルボン酸類と効率よく反応できる量であればよく、特に限定されるものではない。具体的には、ジアミン化合物の添加量は、化学量論的には、テトラカルボン酸類と等モルであるが、テトラカルボン酸類などの全モル数を１モルとした場合に、好ましくは０．８〜１．２モル、より好ましくは０．９〜１．１モルである。この際、ジアミン化合物の添加量が０．８モル未満であると、テトラカルボン酸類が多量に残存してしまい、精製工程が複雑になることがあり、また、重合度が大きくならないことがある。逆に、ジアミン化合物の添加量が１．２モルを超えると、ジアミン化合物が多量に残存してしまい、精製工程が複雑になることがあり、また、重合度が大きくならないことがある。
【００４１】
反応は、有機溶媒中で行うことができる。有機溶媒は、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸類との反応が効率よく進行でき、かつこれらの原料に対して不活性であれば、特に限定されるものではない。使用可能な有機溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどの極性有機溶媒が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、有機溶媒の量は、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸類との反応が効率よく進行できる量であれば、特に限定されるものではないが、有機溶媒中のジアミン化合物の濃度が１〜８０質量％、より好ましくは５〜５０質量％となるような量であることが好ましい。
【００４２】
ジアミン化合物およびテトラカルボン酸類との反応条件は、これらの反応が充分進行できる条件であれば、特に限定されるものではない。例えば、反応温度は、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは２０〜５０℃である。また、反応時間は、通常、１〜７２時間、好ましくは２〜４８時間である。また、反応は、加圧下、常圧下または減圧下のいずれの圧力下で行ってもよいが、好ましくは常圧下で行われる。また、ジアミン化合物およびテトラカルボン酸類との反応は、反応効率および重合度などを考慮すると、乾燥した不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。この際の反応雰囲気における相対湿度は、好ましくは１０％ＲＨ以下、より好ましくは１％ＲＨ以下である。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが使用できる。
【００４３】
本発明では、フッ素化ポリアミド酸をポリイミドに焼成する際に、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）を共存させるところにポイントがある。この化合物（Ａ）は、上記した水排出促進作用によって、１．４９μｍや１．３５μｍ以下の光損失を低減させることのできる化合物であり、この化合物（Ａ）を添加することにより、目的とする３波長、すなわち、１．３３μｍ、１．４９μｍ、１．５５μｍにおける光損失の小さい光デバイスを提供することができるようになった。
【００４４】
化合物（Ａ）としては、沸点（常圧下）が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物であれば、特に限定されるものではない。沸点（常圧下）が３４０℃以下（より好ましくは３２０℃以下、さらに好ましくは３００℃以下）の化合物であれば、イミド化のための焼成工程での加温で水と共に揮発して、水排出促進作用を発現するからである。化合物（Ａ）は、焼成工程で全て揮散することが好ましいが、ポリイミド膜の物性に影響を与えない程度の量であれば、膜中に残存していてもよい。また、化合物（Ａ）を非重縮合性化合物に限定したのは、焼成工程で重縮合するような化合物は焼成工程で揮散せずにポリイミド膜中に不純物として残存すると考えられ、このような重縮合性化合物を排除するためである。化合物（Ａ）がイミド化により発生する水と共に揮散するためには、化合物（Ａ）の沸点は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは２００℃以上である。なお、化合物（Ａ）の沸点は、カタログ値などを採用すればよい。
【００４５】
化合物（Ａ）としては、芳香環を有する化合物のうち、特に、芳香環を２個以上有する化合物が好ましい。このような化合物として、下記式（１）：
【００４６】
【化１１】
［式中、Ｚ３は、互いに独立して、下記式（２）：
【００４７】
【化１２】
【００４８】
（式中、Ｚ１は２価の有機基または直接結合を表し、Ｒ５は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｒおよびｎは０〜５のいずれかの整数を表し、ｒ＋ｎは０〜５である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す）
で示される基を表し、Ｒ３は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｐは１〜６の整数を表し、ｑおよびｍは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｐ＋ｑ＋ｍは１〜６である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す］
で示される化合物が挙げられる。
【００４９】
上記式（１）および（２）において、Ｒ３またはＲ５で表される置換基としては、−ＣＮまたは−ＣＦ３が好ましい。また、ｐは１が好ましく、ｑおよびｒは、０または１が好ましい。
【００５０】
上記式（１）において、Ｒ４は、アルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表すが、重水素化アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子に結合した水素原子の全部または一部が重水素で置換されたものであり、ハロゲン化アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子に結合した水素原子の全部または一部がハロゲン原子（すなわち、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子のうち少なくとも１種以上の原子）で置換されたものである。これらの基の構造は、特に限定されるものではなく、直鎖、分岐鎖、環状アルキル基のいずれの構造であってもよい。アルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基において、これらのアルキル基を構成する炭素数は、好ましくは１〜１２、より好ましくは１〜８である。また、炭素数１〜１２のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基などが好適である。
【００５１】
上記式（１）において、Ｒ３で表されるｑ個の置換基のうち２個が−ＣＮである場合、上記式（１）で示される化合物はフタロニトリル化合物ということもでき、このようなフタロニトリル化合物も、本発明の化合物（Ａ）として使用可能である。フタロニトリル化合物においても、好ましい置換基などはベンゾニトリル化合物と同じである。
【００５２】
上記式（２）において、Ｚ１が２価の有機基である場合、炭素原子、硫黄原子、窒素原子および／または酸素原子を含むことが好ましい。Ｚ１は、より好ましくは、カルボニル基、メチレン基、スルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、複素環などを含む基であり、さらに好ましいＺ１は、下記式（６−１）〜式（６−１６）で示される基である。
【００５３】
【化１３】
【００５４】
これらの基のうち、式（６−６）、式（６−１２）で示される基が好ましい。上記式において、Ｚ２で表される基は、芳香環を有していてもよい２価の有機基であり、化合物（Ａ）の沸点が３４０℃以下になるような構造であればよい。
【００５５】
芳香環を２個以上有する化合物の中では、特に、ジフェニルスルフィドおよびそのフッ素置換物（ベンゼン環の水素原子の全部または一部がフッ素原子に置換されている物）、ジフェニルスルホンおよびそのフッ素置換物が好ましい。また、ビフェニル類およびそのフッ素置換物も化合物（Ａ）として使用することができる。
【００５６】
さらに、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート（商品名「イルガノックス（登録商標）１０１０」；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）や３，９−ビス｛２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル｝―２，４，８，１０−テトラキスオキサスピロ［５．５］ウンデカン（商品名「アデカスタブＡＯ８０」；（株）ＡＤＥＫＡ製）などのヒンダードフェノール系酸化防止剤、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどのリン系酸化防止剤も、化合物（Ａ）として使用することができる。
【００５７】
化合物（Ａ）は、フッ素化ポリアミド酸と化合物（Ａ）の合計を１００質量％としたときに、１〜５０質量％とすることが好ましい。１質量％より少ないと、水排出促進作用が充分発揮されず、１．４９μｍや１．３５μｍ以下の光損失が低減しないことがある。しかし、５０質量％を超えて配合すると、添加量が多すぎて、焼成工程で揮散仕切れず、膜中に残存して高温で分解し、平滑性のある均一な膜が得られないことがある。
【００５８】
本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物は、フッ素化ポリアミド酸と化合物（Ａ）を、公知の混合機、例えば、自転公転式混合機などを用いて適度に混合することにより製造することができる。樹脂組成物には、溶剤を加えてもよい。使用可能な溶剤としては、上述したポリアミド酸製造の際に例示した有機溶剤がそのまま利用可能である。また、上述したポリアミド酸の製造工程によりジアミン化合物とテトラカルボン酸などとの反応の際に化合物（Ａ）を添加する方法を採用してもよい。これらの溶剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。なお、溶剤を用いる場合は、溶液中のフッ素化ポリアミド酸と化合物（Ａ）の合計量を、１０〜５０質量％とすることが好ましい。また、樹脂組成物の粘度は、２５℃で、１０ポイズ〜１，０００ポイズであることが好ましく、より好ましくは２５ポイズ〜１５０ポイズである。
【００５９】
本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を焼成すると、対応するフッ素化ポリイミドが得られる。焼成は、フッ素化ポリアミド酸を加熱閉環反応によってフッ素化ポリイミドに転化するために行う。通常、この焼成工程は、光導波路装置などの光デバイス作製の一工程として行われるため、基板上にフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を塗布した後、焼成すればよい。焼成中に、化合物（Ａ）は揮散してしまうため、得られるフッ素化ポリイミド膜中には残存しない。
【００６０】
基板上にフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を塗布する方法としては、キャスト法、スピンコート法、ロールコート法、スプレイコート法、バーコート法、フレキソ印刷法、およびディップコート法などの従来公知の方法が採用可能であるが、基板上にのみ均一な厚さの薄膜を短時間で形成できる点でスピンコート法が好ましい。なお、基板としては、無機材料、有機材料を問わず、従来公知の材料を使用することができるが、ポリイミド焼成温度において熱変形を抑えるという観点から、シリコン基板；石英、パイレックス（登録商標）などのガラス基板；Ａｌ、Ｃｕなどの金属基板；金属酸化物基板；ポリイミド、ポリエーテルケトンなどの樹脂基板；有機・無機ハイブリッド基板などを使用することが好ましい。
【００６１】
基板上にフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物の塗膜を形成したら、焼成炉で焼成する。焼成炉としては、特に限定されるものではないが、イナートオーブン、クリーンオーブン、真空焼成炉などを使用することが好ましい。また、雰囲気ガスは、気流を作ることができれば、特に限定されるものではないが、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスが好ましく、入手のしやすさの点では、窒素がより好ましい。
【００６２】
本発明者らによって、焼成工程における雰囲気ガスの導入量を多くする（換気回数を０．０７回／ｍｉｎ以上にする）と１．４９μｍの光損失を低減させ得ることが確認されていたが（特願２００５−１１０７７９号）、本発明では、化合物（Ａ）の作用によって、イミド化の際の膜からの水排出効果が高まるため、雰囲気ガスの導入量を１５リットル／ｍｉｎ未満（換気回数を０．０７回／ｍｉｎ未満にする）に低減しても、光損失の小さいポリイミド膜を製造することができた。窒素ガス量は１０Ｌ／ｍｉｎ以下（より好ましくは５Ｌ／ｍｉｎ以下）でも構わない。このように窒素流量をかなり下げることができたため、特別な窒素導入手段を備えていない汎用の焼成炉でも使用可能となり、製造装置の選択の幅が広がった。ここで換気回数とは、焼成炉内の容積をＶ（Ｌ）、雰囲気ガス流量をＮ（Ｌ／ｍｉｎ）としたときのＮ／Ｖ（回／ｍｉｎ）である。よって、焼成炉の内容積に応じて雰囲気ガスの流量を定めることで、換気回数が定まる。
【００６３】
焼成温度（最高到達温度）は３４０℃以下でよい。より好ましくは３２０℃以下、さらに好ましくは３００℃以下である。化合物（Ａ）の添加により、従来のように、３４０℃を超える高温にしなくても、１．４９μｍでの光吸収ピークを小さくできるからである。また、焼成温度が高くなればなるほど、ポリイミドの酸化が起こって、１．３５μｍ以下の光損失が大きくなる。しかし、焼成温度が低すぎると、加熱によるイミド化の進行が遅くなり、得られるポリイミド膜の物性に悪影響が出ることがあるので、２００℃以上（より好ましくは２５０℃以上）が好ましい。また、化合物（Ａ）の沸点以上とすることが好ましい。室温から焼成最高温度までの温度上昇速度は、特に限定されるものではなく、所望のポリイミド膜が製造できる条件であればよく、連続的に温度上昇させても、段階的に温度上昇を行ってもよい。膜形成直後の温度から室温までの温度下降速度も特に限定されるものではなく、所望のポリイミド膜が製造できる条件であればよく、段階的に行っても連続的に行ってもよい。なお、焼成は１時間以上行うことが望ましい。
【００６４】
基板上には多層膜を形成してもよい。焼成工程を経て、フッ素化ポリイミド膜の第１層を形成した後、さらに、第２層用のフッ素化ポリイミド前駆体を塗布し、焼成して、フッ素化ポリアミド膜の第２層を形成し、この工程を繰り返す。ここで、第１層とは、基板上に最初に形成したフッ素化ポリイミド膜を意味し、第２層は第１層の上に形成したフッ素化ポリイミド膜を意味する。第２層の組成は、所望するポリイミド多層膜の用途によって適宜選択でき、第１層と同一組成であっても、異なった組成であっても特に限定されるものではない。第２層形成の際も、上記した温度、時間、雰囲気条件下で、フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物の塗布・焼成を行えばよい。なお、上記した温度、時間、雰囲気条件下であれば、第１層と第２層以降の層の形成条件が異なっていても構わない。
【００６５】
本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物から得られるポリイミド膜は、着色度合いが低い。これは、上記したように、焼成工程において、化合物（Ａ）の作用で水が速やかに膜外へ排出されるため、低温焼成でも１．４９μｍの光損失を低減することができ、かつ、低温焼成を行うことによって、ポリイミドの酸化を抑制することもできるので、短波長側の着色も防止することができるからである。特に、着色しやすい全フッ素化ポリイミド膜でも、本発明の採用により、Ｙ値を１５以下にすることが可能となった。化合物（Ａ）を添加しない全フッ素化ポリイミド膜を３２０℃での焼成工程（１時間）を経て得た場合のＹ値は１９．１であるが、化合物（Ａ）として、ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを２５質量％用いて３２０℃で焼成した場合（１時間）、Ｙ値は５．３と極めて小さくなることが確認されている。本発明では、Ｙ値は８μｍのフィルム（膜）について、色差計（商品名「ＳＺ−Σ９０」；日本電色工業（株）製）で求めた値を採用した。
【００６６】
本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を焼成して得たフッ素化ポリイミド膜は、耐熱性、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性および光学特性に優れるため、プリント基板、ＬＳＩ用層間絶縁膜、半導体部品用封止材料、光学部品、光電子集積回路（ＯＥＩＣ）、光電子混載実装配線板における光導波路装置など、様々な光学材料に有用である。
【００６７】
本発明の光導波路装置は、コアとクラッドのいずれかまたは両方に、本発明のフッ素化ポリアミド酸樹脂組成物から得られたフッ素化ポリイミド膜を備える公知の構成のものである。光導波路装置の構成や製造方法は、特に限定されるものではない。一例を挙げると、シリコン、石英、樹脂などの任意の基板上に下部クラッド用樹脂組成物を塗布して焼成し、下部クラッドを作製する。得られた下部クラッドにコア用樹脂組成物を塗布して焼成し、得られたコア膜上にフォトレジストを塗布した後、光回路パターンが付されたフォトマスクを使用して紫外線を照射し、光回路パターンを形成する。次いで、ドライエッチング（例えば、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング））などにより、フォトレジストが載っていなかった部分のコア膜を選択的に除去した後、レジスト膜を剥離する。その後、上部クラッド用樹脂組成物を塗布して焼成すると、埋め込み型光導波路を得ることができる。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６９】
実験１
容量５０ｍＬの三ツ口フラスコに、２，４，５，６−テトラフルオロ−１，３−ジアミノベンゼン１．８０ｇ（１０ミリモル）、下記式：
【００７０】
【化１４】
【００７１】
で示される４，４’−［（２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン）ビス（オキシ）］ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）５．８２ｇ（１０ミリモル）、およびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１２．４ｇを仕込んだ。この混合液を、窒素雰囲気中で、室温で２日間撹拌することによって、全フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸３８質量％溶液）を得た。
【００７２】
この全フッ素化ポリアミド酸溶液に、化合物（Ａ）としてビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィド（沸点１２０℃）が２５質量％（よって、全フッ素化ポリアミド酸（ドライ）は７５質量％）となるように添加して、自公転式混合装置（商品名「あわとり練太郎（登録商標）」；（株）シンキー製）で撹拌混合し、脱泡して、全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．１を作製した。
【００７３】
次いで、この樹脂組成物Ｎｏ．１を、スピンコーター（ミカサ（株）製）により、シリコン基板上に焼成後の膜厚が１５μｍになるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１時間焼成した。得られたフッ素化ポリイミド膜の波長０．８５μｍでの損失値は、２．０ｄＢ／ｃｍであった。なお、光損失（長さ５ｃｍ）は、白色光源（商品名「ＡＱ４３０５」；横河電機（株）製）を用いて、光スペクトラムアナライザー（商品名「ＡＱ６３１７」；横河電機（株）製）で測定した（以下同様）。
【００７４】
実験２
容量５０ｍＬの三ツ口フラスコに、５−クロロ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼン１．９７ｇ（１０ミリモル）、合成例１で使用した４，４’−［（２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン）ビス（オキシ）］ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）５．８２ｇ（１０ミリモル）、およびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１５．８ｇを仕込んだ。この混合液を、窒素雰囲気中で、室温で２日間撹拌することによって、部分フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸３３．０質量％溶液）を得た。この部分フッ素化ポリアミド酸溶液に、化合物（Ａ）としてビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドが２５質量％（よって、部分フッ素化ポリアミド酸（ドライ）は７５質量％）となるように添加して、上記と同様にして撹拌混合し、脱泡して、コア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．２を作製した。
【００７５】
実験１で作製した全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．１を用いて、実験１と同様にして、シリコン基板上に焼成後の膜厚が１５μｍの下部クラッドを形成した。次いで、部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．２を、下部クラッドの上に、焼成後の膜厚が８μｍとなるようにスピンコートし、実験１と同様にして焼成し、コア膜を得た。コア膜上にレジスト層を設け、フォトマスクを介して紫外線照射を行い、現像してパターン形成した。次いで、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング装置；アネルバ（株）製）により、酸素プラズマを照射して、コア層をエッチング加工した。レジスト膜を剥離した後、上部クラッドを下部クラッドと同様の方法で製膜、焼成することにより、８μｍ角のコアを持つ光導波路装置を得た。得られた光導波路装置をダイシングソーにより、チップ状に切り出して光損失（長さ５ｃｍ）を評価したところ、波長１．４９μｍでの損失値は０．４２ｄＢ／ｃｍ、波長０．８５μｍでの損失値は１．６ｄＢ／ｃｍと、いずれも非常に小さい値であった。
【００７６】
実験３（比較用）
ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを添加せずに、実験１と同様にフッ素化ポリイミド膜を製造した。得られたフッ素化ポリイミド膜の０．８５μｍでの損失値は、３．４ｄＢ／ｃｍであった。
【００７７】
実験４（比較用）
ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを添加せずに、実験２と同様に光導波路装置を製造した。この光導波路装置の光損失（長さ５ｃｍ）を評価したところ、波長１．４９μｍでの損失値は１．０ｄＢ／ｃｍと、実験２の約２倍の値であった。
【００７８】
実験５
焼成温度を３４０℃と２５０℃に代えた以外は、実験２と同様にして光導波路装置（５ｃｍ）を製造し、光損失を測定した。また、比較のため、化合物（Ａ）を添加していない系（添加なし）の光損失も測定した。図１に焼成温度３４０℃でのスペクトルを、図２に焼成温度３００℃でのスペクトルを、図３に焼成温度２５０℃でのスペクトルを、それぞれ示した。
【００７９】
化合物（Ａ）であるビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを添加した系では、焼成温度３４０℃で、１．４９μｍ；０．２３ｄＢ／ｃｍ、０．８５μｍ；２．４ｄＢ／ｃｍ、焼成温度２５０℃で、１．４９μｍ；１．４ｄＢ／ｃｍ、０．８５μｍ；０．４ｄＢ／ｃｍという結果となった。いずれも添加なしの系より光損失が小さくなっていることがわかる。
【００８０】
実験６
化合物（Ａ）として、ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドに代えて、ビス（ペンタフルオロフェニル）スルホン（沸点１６０℃；図４）、ペンタフルオロビフェニル（沸点２０６℃；図５）、ジフェニルスルフィド（沸点２９６℃；図６）のそれぞれを用いた以外は、実験２と同様にして光導波路装置（５ｃｍ）を製造し、光損失を測定した。また、比較のため、化合物（Ａ）を添加していない系の光損失スペクトルも図示した。いずれも化合物（Ａ）を添加した系の方が１．４９μｍおよび１．３５μｍ以下の光損失が小さくなっていることが確認された。
【００８１】
実験７
化合物（Ａ）として、ビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドに代えて、４−フェノキシヘプタフルオロトルエン（沸点３１６℃）を部分フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸３３．０質量％溶液）に５０質量％（よって、部分フッ素化ポリアミド酸（ドライ）は５０質量％）となるように添加して、コア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物を作製し、焼成温度を３２０℃と２５０℃に代えた以外は、実験２と同様にして光導波路装置（５ｃｍ）を製造し、光損失を測定した。また、比較のため、化合物（Ａ）を添加していない系（添加なし）の光損失も測定した。図７に焼成温度３２０℃でのスペクトルを、図８に焼成温度２５０℃でのスペクトルを、それぞれ示した。
【００８２】
化合物（Ａ）である４−フェノキシヘプタフルオロトルエンを添加した系では、焼成温度２５０℃で、１．４９μｍ；１．０ｄＢ／ｃｍ、焼成温度３２０℃で、１．４９μｍ；０．２１ｄＢ／ｃｍという結果となった。いずれも添加なしの系より光損失が小さくなっていることがわかる。
【００８３】
実験８
実験１で得られた全フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸３８質量％溶液）１０ｇに、３−アミノプロピルトリメトキシシラン０．４ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５ｇに溶解した溶液を添加し、自公転式混合装置（商品名「あわとり練太郎（登録商標）」；（株）シンキー製）を用いて攪拌した。この溶液にトリフルオロプロピルトリメトキシシラン１．５２ｇおよび水０．１８ｇを添加し、自公転式混合装置（商品名「あわとり練太郎（登録商標）」；（株）シンキー製）を用いて攪拌混合し、脱泡して、クラッド用の全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．３を作製した。
【００８４】
容量５０ｍＬの三ツ口フラスコに、５−クロロ−１，３−ジアミノ−２，４，６−トリフルオロベンゼン１．９７ｇ（１０ミリモル）、実験１で使用した４，４’−［（２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン）ビス（オキシ）］ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）５．８２ｇ（１０ミリモル）、およびＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１０．７５ｇを仕込んだ。この混合液を、窒素雰囲気中で、室温で６日間撹拌することによって、部分フッ素化ポリアミド酸溶液（ポリアミド酸４２．０質量％溶液）を得た。この部分フッ素化ポリアミド酸溶液に、化合物（Ａ）としてのビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィド（沸点１２０℃）が２５質量％（よって、部分フッ素化ポリアミド酸（ドライ）は７５質量％）となるように添加して、上記と同様にして撹拌混合し、脱泡して、コア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．４を作製した。
【００８５】
クラッド用の全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．３を、シリコン基板上に焼成後の膜厚が１５μｍとなるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１０時間焼成し、下部クラッドを形成した。この下部クラッドの上に、コア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．４を、焼成後の膜厚が５０μｍになるようにスピンコートし、上記と同様に焼成し、コア膜を得た。
【００８６】
次いで、ダイシングソー（商品名「ＤＡＤ３２１」；（株）ディスコ製）を用いて、大量の水を流しながら、コア膜に溝と溝との間隔が５０μｍになるように深さ５０μｍの溝を２つ切った後、クラッド用の全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．３を、焼成後の膜厚が１５μｍになるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１０時間焼成し、上部クラッドを形成した。さらに、ダイシングソー（商品名「ＤＡＤ３２１」；（株）ディスコ製）を用いて、大量の水を流しながら、導波路端面を切断し、５０μｍ角のコア膜を有する長さ５０ｍｍの大口径埋め込み型直線導波路を得た。なお、得られた大口径埋め込み型直線導波路の光損失（長さ５ｃｍ）を評価したところ、波長１．４９μｍでの損失値は０．３ｄＢ／ｃｍと、非常に小さい値であった。
【００８７】
本実験では、ダイシングソーを用いて、大量の水を流しながら、加工する際に、フッ素化ポリイミドフィルムが剥離することがなく、また、導波路端面は鏡面であった。
【００８８】
実験９
実験８で得られたコア用の部分フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．４を、シリコン基板上に焼成後の膜厚が８μｍとなるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１０時間焼成し、コア膜を得た。
【００８９】
次いで、ダイシングソー（商品名「ＤＡＤ３２１」；（株）ディスコ製）を用いて、大量の水を流しながら、コア膜に溝と溝との間隔が５０μｍになるように深さ５０μｍの溝を２つ切った後、実験７で得られたクラッド用の全フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物Ｎｏ．３を、焼成後の膜厚が１５μｍになるようにスピンコートし、イナートオーブンで窒素雰囲気下（４０リットル／ｍｉｎ）、３００℃で１０時間焼成し、上部クラッドを形成した。さらに、ダイシングソー（商品名「ＤＡＤ３２１」；（株）ディスコ製）を用いて、大量の水を流しながら、導波路端面を切断し、５０μｍ角のコア膜を有する長さ５０ｍｍの大口径埋め込み型直線導波路を得た。なお、得られた大口径埋め込み型直線導波路の光損失（長さ５ｃｍ）を評価したところ、波長１．４９μｍでの損失値は０．３ｄＢ／ｃｍと、非常に小さい値であった。
【００９０】
本実験では、ダイシングソーを用いて、大量の水を流しながら、加工する際に、フッ素化ポリイミドフィルムが剥離することがなく、また、導波路端面は鏡面であった。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の樹脂組成物から得られるポリイミド膜は、Ｂ−ＰＯＮ方式で用いられる通信波長、すなわち、１．３１μｍ、１．４９μｍ、１．５５μｍのいずれにおいても、光損失を小さくすることができた。また、耐薬品性、撥水性、誘電特性、電気特性および光学特性に優れるため、プリント基板、ＬＳＩ用層間絶縁膜、半導体部品用封止材料、光学部品、光電子集積回路（ＯＥＩＣ）、光電子混載実装配線板における光導波路など、様々な光学材料に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】化合物（Ａ）としてビス（ペンタフルオロフェニル）スルフィドを用い、３４０℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験５）。
【図２】図１の系で３００℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験５）。
【図３】図１の系で２５０℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験５）。
【図４】化合物（Ａ）をビス（ペンタフルオロフェニル）スルホンに代えたときの光損失スペクトルである（実験６）。
【図５】化合物（Ａ）をペンタフルオロビフェニルに代えたときの光損失スペクトルである（実験６）。
【図６】化合物（Ａ）をジフェニルスルフィドに代えたときの光損失スペクトルである（実験６）。
【図７】化合物（Ａ）として４−フェノキシヘプタフルオロトルエンを用い、３２０℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験７）。
【図８】図７の系で２５０℃で焼成したときの光損失スペクトルである（実験７）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成工程でフッ素化ポリイミド膜を得るために用いられ、フッ素化ポリアミド酸と、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）とを含むことを特徴とする光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【請求項２】
前記化合物（Ａ）が、芳香環を２個以上有する化合物である請求項１記載の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【請求項３】
前記化合物（Ａ）が、下記式（１）：
【化１】
［式中、Ｚ３は、互いに独立して、下記式（２）：
【化２】
（式中、Ｚ１は２価の有機基または直接結合を表し、Ｒ５は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｒおよびｎは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｒ＋ｎは０〜５である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す）
で示される基を表し、Ｒ３は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｐは１〜６の整数を表し、ｑおよびｍは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｐ＋ｑ＋ｍは１〜６である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す］
で示される化合物である請求項２記載の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【請求項４】
前記フッ素化ポリアミド酸が全フッ素化ポリアミド酸である請求項１〜３のいずれか１項記載の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物から得られ、Ｙ値が１５以下であることを特徴とする光学材料用フッ素化ポリイミド膜。
【請求項６】
波長１．４９μｍでの光損失が０．４２ｄＢ／ｃｍ以下であり、かつ波長０．８５μｍでの光損失が１．６ｄＢ／ｃｍ以下であることを特徴とする光学材料用フッ素化ポリイミド膜。
【請求項７】
請求項５または６記載の光学材料用フッ素化ポリイミド膜を備えることを特徴とする光導波路装置。
【請求項１】
焼成工程でフッ素化ポリイミド膜を得るために用いられ、フッ素化ポリアミド酸と、沸点が３４０℃以下の芳香環を有する非重縮合性化合物（Ａ）とを含むことを特徴とする光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【請求項２】
前記化合物（Ａ）が、芳香環を２個以上有する化合物である請求項１記載の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【請求項３】
前記化合物（Ａ）が、下記式（１）：
【化１】
［式中、Ｚ３は、互いに独立して、下記式（２）：
【化２】
（式中、Ｚ１は２価の有機基または直接結合を表し、Ｒ５は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｒおよびｎは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｒ＋ｎは０〜５である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す）
で示される基を表し、Ｒ３は、互いに独立して、−ＣＮ、−ＣＦ３、−ＮＯ２、−ＣＯＯＲ４または−ＯＲ４を表し、Ｘはハロゲン原子を表し、ｐは１〜６の整数を表し、ｑおよびｍは、互いに独立して、０〜５のいずれかの整数を表し、ｐ＋ｑ＋ｍは１〜６である；なお、Ｒ４はアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す］
で示される化合物である請求項２記載の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【請求項４】
前記フッ素化ポリアミド酸が全フッ素化ポリアミド酸である請求項１〜３のいずれか１項記載の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の光学材料用フッ素化ポリアミド酸樹脂組成物から得られ、Ｙ値が１５以下であることを特徴とする光学材料用フッ素化ポリイミド膜。
【請求項６】
波長１．４９μｍでの光損失が０．４２ｄＢ／ｃｍ以下であり、かつ波長０．８５μｍでの光損失が１．６ｄＢ／ｃｍ以下であることを特徴とする光学材料用フッ素化ポリイミド膜。
【請求項７】
請求項５または６記載の光学材料用フッ素化ポリイミド膜を備えることを特徴とする光導波路装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−８４７９４（Ｐ２００７−８４７９４Ａ）
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１６１３６（Ｐ２００６−２１６１３６）
【出願日】平成１８年８月８日（２００６．８．８）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月８日（２００６．８．８）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]