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光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物及由其得到的光波導(dǎo)形成用固化性薄膜及光傳送用撓性印制板的制作方法與工藝

文檔序號:12891102閱讀:154來源:國知局
本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物,其被用作構(gòu)成光通信、光信息處理、以及一般光學(xué)中廣泛使用的光波導(dǎo)裝置中的光波導(dǎo)的包層等的形成材料。

背景技術(shù):
用于光傳送用撓性印制板的光波導(dǎo)包層材料根據(jù)其使用用途的不同,要求高柔軟性、低折射率及圖案形成性能等特性。按照這樣的要求進行材料設(shè)計時,使用如下的設(shè)計:通常從低折射率的觀點出發(fā)選擇脂肪族樹脂,通過適當(dāng)配混多官能脂肪族環(huán)氧樹脂及長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂,分別賦予圖案形成性能(高靈敏度)、高柔軟性。因此,在特別是要求柔軟性的包層材料中,長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂的引入量必然變多,因而存在固化后的包層的Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)降低的傾向(專利文獻1、2)。另一方面,在著眼于大量生產(chǎn)的輥對輥(roll-to-roll)工藝中,一般使用將未固化物薄膜干膜化的手法。為了使該干膜材料適合于輥對輥工藝,在材料開發(fā)中要求未固化物的低粘著性·撓性,這樣的要求會導(dǎo)致材料設(shè)計自由度變窄。另外,制作干膜時,由于其兩面都需要層疊基材,從節(jié)省資源及成本的觀點出發(fā)成為問題,因此,在材料開發(fā)中,對將液態(tài)材料涂覆在基材上形成包層、芯等的濕式工藝的適應(yīng)性也被認(rèn)為很重要(專利文獻2)。濕式工藝中,通常,進行涂覆、溶劑干燥時,為了提高其涂膜表面的平滑性,添加表面平滑劑(流平劑)、使用沸點高的溶劑(高沸點溶劑)。但是,使用流平劑時,由于涂膜表面的表面張力降低,存在常在其后的涂覆工序中導(dǎo)致排斥、對波導(dǎo)損耗產(chǎn)生不良影響等問題。另一方面,代替流平劑使用高沸點溶劑時,存在以下的問題。為了賦予柔軟性而使用Tg變低的包層材料時,在下包層上的芯層涂覆干燥工序中,由于高沸點溶劑的干燥,下包層膜中發(fā)生芯樹脂成分的滲入,在芯層中傳輸?shù)墓饴┑较掳鼘觽?cè),導(dǎo)致波導(dǎo)損耗惡化?,F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2011-27903號公報專利文獻2:日本特開2010-230944號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題由于這樣的技術(shù)背景,作為包層形成材料,強烈要求開發(fā)出兼具高Tg、且高柔軟性及圖案形成性能的包層材料。本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的,其目的在于,提供一種作為光波導(dǎo)形成用材料、尤其是包層形成材料發(fā)揮了高Tg、高柔軟性及圖案形成性能(patternability)的優(yōu)異的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物。用于解決問題的方案為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的第一主旨為一種光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物,其為含有下述(A)~(C)的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物,下述(A)的液態(tài)環(huán)氧樹脂的主成分為下述通式(1)表示的液態(tài)環(huán)氧樹脂,其含有比率為樹脂成分總量中的50~80重量%的范圍。(A)液態(tài)環(huán)氧樹脂。(B)固態(tài)樹脂。(C)光產(chǎn)酸劑。[式(1)中,R1及R2分別表示氫原子或甲基,R3~R6分別表示氫原子、甲基、氯原子、溴原子。X表示碳原子數(shù)2~15的亞烷基或亞乙基氧基(ethyleneoxygroup)、二(亞乙基氧基)、三(亞乙基氧基)、亞丙基氧基、亞丙基氧基丙基、二(亞丙基氧基)丙基、三(亞丙基氧基)丙基。n為自然數(shù),其平均值為1.2~5。]另外,本發(fā)明的第二主旨為一種由光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物得到的光波導(dǎo)形成用固化性薄膜,第三主旨為一種具備包含使光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物或光波導(dǎo)形成用固化性薄膜固化而得到的包層或芯的光波導(dǎo)的光傳送用撓性印制板。本發(fā)明人為了獲得作為光波導(dǎo)的包層形成材料具備高Tg、高柔軟性及圖案形成性能的優(yōu)異的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物進行了深入研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn),以規(guī)定的含有比率使用作為配混的液態(tài)環(huán)氧樹脂的主成分的上述通式(1)表示的液態(tài)環(huán)氧樹脂時,能夠達(dá)成預(yù)期的目的,從而完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明人著眼于脂肪族長鏈二官能環(huán)氧樹脂能有助于賦予低折射率及柔軟性但Tg顯著降低、而芳香族長鏈二官能環(huán)氧樹脂為高折射率、對賦予柔軟性的貢獻小但Tg的降低緩慢這樣的相反的樹脂特性進行了深入研究。其結(jié)果,通過在用于賦予柔軟性的液態(tài)長鏈二官能環(huán)氧樹脂中引入半脂肪族骨架并以特定的含有比率使用其,可以抑制高折射率化并維持柔軟性,并且可以賦予比現(xiàn)有的脂肪族長鏈二官能環(huán)氧樹脂更高的Tg,從而完成了本發(fā)明。發(fā)明的效果如上所述,本發(fā)明為一種光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物,其為含有上述(A)~(C)的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物,上述(A)的液態(tài)環(huán)氧樹脂的主成分為上述通式(1)表示的液態(tài)環(huán)氧樹脂,其含有比率為樹脂成分總量中的50~80重量%的范圍。因此,使用該光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物形成例如光波導(dǎo)的包層或芯時,能夠發(fā)揮高Tg、高柔軟性及圖案形成性能。另外,在濕式工藝中使用該光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物的固化薄膜時,可以不會發(fā)生芯樹脂成分滲入包層的情況地形成芯。進而,使上述光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物固化而得到的包層或芯的Tg高、柔軟性(耐彎曲性)高、并且圖案形成性能優(yōu)異,能夠得到具備包含其的光波導(dǎo)的光傳送用撓性印制板。具體實施方式以下,對本發(fā)明的實施方式進行詳細(xì)說明。但本發(fā)明不限定于該實施方式?!豆獠▽?dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物》本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物含有液態(tài)環(huán)氧樹脂(A)、固態(tài)樹脂(B)、及光產(chǎn)酸劑(C),上述(A)的液態(tài)環(huán)氧樹脂的主成分限定為特定的成分及含量。其中,在本發(fā)明中,“液態(tài)”或“固態(tài)”是指在25℃的溫度下的“液態(tài)”或“固態(tài)”狀態(tài)。以下,依次對(A)~(C)進行說明。作為上述液態(tài)環(huán)氧樹脂(A),是指以下述通式(1)表示的液態(tài)環(huán)氧樹脂作為主成分的化合物。其中,本發(fā)明中,“主成分”是指實質(zhì)上構(gòu)成其全部的主要成分,是指不僅其使用量有關(guān)系,而且其對整體的物性·特性有很大的影響。具體而言,是指占液態(tài)環(huán)氧樹脂中的過半的量的成分,也包含全部僅由主成分構(gòu)成的情況。[式(1)中,R1及R2分別表示氫原子或甲基,R3~R6分別表示氫原子、甲基、氯原子、溴原子。X表示碳原子數(shù)2~15的亞烷基或亞乙基氧基(ethyleneoxygroup)、二(亞乙基氧基)、三(亞乙基氧基)、亞丙基氧基、亞丙基氧基丙基、二(亞丙基氧基)丙基、三(亞丙基氧基)丙基。n為自然數(shù),其平均值為1.2~5。]上述式(1)中,R1及R2分別為氫原子或甲基,優(yōu)選為甲基。另外,R3~R6分別表示氫原子、甲基、氯原子、溴原子,優(yōu)選為氫。進而,X表示碳原子數(shù)2~15的亞烷基或亞乙基氧基、二(亞乙基氧基)、三(亞乙基氧基)、亞丙基氧基、亞丙基氧基丙基、二(亞丙基氧基)丙基、三(亞丙基氧基)丙基。另外,重復(fù)數(shù)n為自然數(shù),其平均值為1.2~5。上述式(1)表示的液態(tài)環(huán)氧樹脂例如由樹脂組合物溶解在有機溶劑中而成時,以相對于光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物中的樹脂成分總量為50~80重量%的范圍含有,優(yōu)選為60~70重量%。即,上述特定的液態(tài)環(huán)氧樹脂的含量過少時,制作的光波導(dǎo)的線性損耗顯著,圖案形狀惡化,因此,難以得到目標(biāo)(高靈敏度)的光波導(dǎo),相反,上述特定的液態(tài)環(huán)氧樹脂的含量過多時,得到的光波導(dǎo)的彎曲損耗大,缺乏柔軟性。其中,作為上述樹脂成分,不僅包含(A)及(B),還可以包含其它樹脂成分,但優(yōu)選僅包含(A)及(B)。本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物中,除上述特定的液態(tài)環(huán)氧樹脂以外,可以適宜使用其它液態(tài)環(huán)氧樹脂。作為這樣的其它液態(tài)環(huán)氧樹脂,具體可列舉出例如:液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹脂、液態(tài)雙酚F型環(huán)氧樹脂、液態(tài)氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、液態(tài)3,4-環(huán)氧環(huán)己烯基甲基-3’,4’-環(huán)氧環(huán)己烯羧酸酯、液態(tài)ε-己內(nèi)酯改性3,4-環(huán)氧環(huán)己烯基甲基-3’,4’-環(huán)氧環(huán)己烯羧酸酯等。這些樹脂可以單獨使用或者組合2種以上使用。上述成分可以適當(dāng)參考現(xiàn)有公知的技術(shù)來合成,也可以購入市售品來準(zhǔn)備。作為市售品,可列舉出:JER828(三菱化學(xué)公司制造)、EPICLON830S(DIC公司制造)、YX8000(三菱化學(xué)公司制造)、celloxide2021P(大賽璐公司制造)、celloxide2081(大賽璐公司制造)、PG-207N(新日鐵化學(xué)公司制造)等。特別優(yōu)選PG-207N。另外,作為上述固態(tài)樹脂(B),為在25℃的溫度下為固體形狀的樹脂即可,可以和上述液態(tài)環(huán)氧樹脂(A)具有反應(yīng)性也可以和其不具有反應(yīng)性。作為具有反應(yīng)性的固態(tài)樹脂,具體可列舉出:固體2,2-雙(羥甲基)-1-丁醇的1,2-環(huán)氧-4-(2-環(huán)氧乙烷基)環(huán)己烷加成物、固體雙酚A型環(huán)氧樹脂、固體雙酚F型環(huán)氧樹脂、固體氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂等。這些樹脂可以單獨使用或者組合2種以上使用。另外,作為不具有反應(yīng)性的固態(tài)樹脂,具體可列舉出:聚乙烯醇縮醛樹脂(S-LEKBM-1、BM-S,積水化學(xué)公司制造)等。這些固態(tài)樹脂可以單獨使用或者組合2種以上使用。上述成分可以適當(dāng)參考現(xiàn)有公知的技術(shù)來合成,也可以購入市售品來準(zhǔn)備。作為市售品,作為具有反應(yīng)性的固態(tài)樹脂,可列舉出EHPE3150(大賽璐公司制造)、EPICOAT1007(三菱化學(xué)公司制造)、EPICOAT4007(三菱化學(xué)公司制造)、YL7170(三菱化學(xué)公司制造)等,另外,作為不具有反應(yīng)性的固態(tài)樹脂,可列舉出S-LEKBM-1、BM-S(積水化學(xué)公司制造)等。進而,上述光產(chǎn)酸劑(C)是為了對光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物賦予光照射的固化性、例如賦予紫外線固化性而使用的。作為上述光產(chǎn)酸劑(C),可列舉出例如:苯偶姻類、苯偶姻烷基醚類、苯乙酮類、氨基苯乙酮類、蒽醌類、噻噸酮類、縮酮類、二苯甲酮類、呫噸酮類、氧化膦類等光聚合引發(fā)劑。具體可列舉出:三苯基锍六氟銻酸鹽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-〔4-(2-羥基乙氧基)-苯基〕-2-羥基-2-甲基-1-丙烷、2-羥基-1-{4-〔4-(2-羥基-2-甲基-丙?;?芐基〕苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉丙烷-1-酮、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、雙(n5-2,4-環(huán)戊二烯-1-基)-雙〔2,6-二氟-3(1H-吡咯-1-基)-苯基〕鈦、2-羥基-1-{4-〔4-(2-羥基-2-甲基-丙酰基)-芐基〕苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮等。這些物質(zhì)可以單獨使用或組合2種以上使用。其中,從快的固化速度、厚膜固化性的觀點考慮,優(yōu)選使用三苯基锍六氟銻酸鹽、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮、2-羥基-1-{4-〔4-(2-羥基-2-甲基-丙?;?芐基〕苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮。對于上述光產(chǎn)酸劑(C)的含量,優(yōu)選相對于光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物的樹脂成分100重量份設(shè)定為0.1~10重量份,特別優(yōu)選為0.5~5重量份、尤其優(yōu)選為1~3重量份。這是由于,即,光產(chǎn)酸劑的含量過少時,難以得到令人滿足的紫外線照射的光固化性,另外,光產(chǎn)酸劑的含量過多時,光靈敏度提高,形成圖案時,存在產(chǎn)生形狀異常、及清漆的適用期短壽命化的傾向。本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物中,除液態(tài)環(huán)氧樹脂(A)、固態(tài)樹脂(B)、及光產(chǎn)酸劑(C)以外,根據(jù)需要,例如為了提高粘接性,可列舉出硅烷系或者鈦系的偶聯(lián)劑、烯烴系低聚物、降冰片烯系聚合物等環(huán)烯烴系低聚物、聚合物、合成橡膠、有機硅化合物等撓性賦予劑等化合物、抗氧化劑、消泡劑等。這些添加劑在不有損本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)適當(dāng)配混。它們可以單獨使用或組合2種以上使用。對于上述光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物,在不有損本發(fā)明的優(yōu)異的效果的范圍內(nèi),在上述各配混成分的基礎(chǔ)上配混有機溶劑,進行溶解混合,由此制備成清漆,用于涂布作業(yè)。作為上述有機溶劑,可列舉出例如:甲基乙基酮、環(huán)己酮、乳酸乙酯、2-丁酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甘醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、丙二醇甲基乙酸酯、丙二醇單甲基醚、四甲基呋喃、二甲氧基乙烷、乳酸乙酯等。這些有機溶劑可以單獨使用或組合使用2種以上,使用適量以得到適合于涂布的粘度。配混上述有機溶劑來制備時的濃度考慮涂布作業(yè)性來適當(dāng)設(shè)定,例如,優(yōu)選以為20~80重量%的方式設(shè)定?!豆獠▽?dǎo)》以下,對將本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物用于包層的形成的光波導(dǎo)進行說明。其中,這里將本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物用于包層,但也可以將其用于芯層。由本發(fā)明得到的光波導(dǎo)由例如如下的結(jié)構(gòu)構(gòu)成,即:基材;和在該基材上由規(guī)定圖案形成的包層(下包層);和在上述包層上傳輸光信號的由規(guī)定圖案形成的芯層;以及形成于上述芯層上的包層(上包層)。而且,由本發(fā)明得到的光波導(dǎo)中,由前述光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物形成上述包層。特別優(yōu)選下包層形成材料及上包層形成材料二者均使用本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物。其中,由本發(fā)明得到的光波導(dǎo)中,上述包層需要以折射率比芯層還小的方式形成。這里,使用本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物形成的包層(固化物)的Tg的下限值優(yōu)選為55℃以上、更優(yōu)選為60℃以上,并且Tg的上限值優(yōu)選為150℃以下、更優(yōu)選為130℃以下。這是因為,Tg過低時,存在下包層中發(fā)生芯樹脂成分的滲入、在芯層中傳輸?shù)墓饴┑较掳鼘訌亩▽?dǎo)損耗惡化的傾向,Tg過高時,存在導(dǎo)致彈性模量升高而柔軟性變差的傾向。使用本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物形成的包層(固化物)的折射率優(yōu)選為1.56以下,特別優(yōu)選為1.55以下的折射率。其中,上述包層(固化物)的折射率例如如下來測定。在硅晶圓的平滑面上制作厚度約10μm的包層(固化物),使用SAIRONTECHNOLOGY公司制造的棱鏡耦合器(SPA-4000型號)測定850nm處的固化包層的折射率。本發(fā)明中,光波導(dǎo)例如可以經(jīng)由以下的工序來制造。即,準(zhǔn)備基材,在該基材上涂布使用了上述光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物的感光性清漆。在該清漆涂膜(下包層形成層)上配設(shè)用于使規(guī)定圖案(光波導(dǎo)圖案)曝光的光掩模。然后,對下包層形成層,隔著該光掩模進行紫外線等光照射,進而,根據(jù)需要進行加熱處理,由此固化。其后,使用顯影液將上述下包層形成層的未曝光部分溶解去除,形成規(guī)定圖案的下包層(包層的下方部分)。然后,在上述下包層上涂布芯層形成材料(清漆)從而形成芯形成層。而且,在該芯形成層面上配設(shè)用于使規(guī)定圖案(光波導(dǎo)圖案)曝光的光掩模。然后,對芯形成層,隔著該光掩模進行紫外線等光照射,進而,根據(jù)需要進行加熱處理。其后,使用顯影液將上述芯形成層的未曝光部分溶解去除,形成規(guī)定圖案的芯層。然后,在上述芯層上涂布上述上包層形成材料,之后,對得到的上包層形成層進行紫外線照射等光照射,進而,根據(jù)需要進行加熱處理,由此形成上包層(包層的上方部分)。通過經(jīng)由這樣的工序,可以制造目標(biāo)光波導(dǎo)。作為上述基材材料,可列舉出例如硅晶圓、金屬制基板、高分子薄膜、玻璃基板等。作為上述金屬制基板,可列舉出SUS等不銹鋼板等。另外,作為上述高分子薄膜,具體可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亞胺薄膜等。而且,其厚度通常設(shè)定在10μm~3mm的范圍內(nèi)。對于上述光照射,具體而言進行紫外線照射。作為上述紫外線照射中的紫外線的光源,可列舉出例如低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈等。另外,紫外線的照射量可列舉出:通常為10~20000mJ/cm2、優(yōu)選為100~15000mJ/cm2、更優(yōu)選為500~10000mJ/cm2左右。通過上述紫外線照射進行曝光后,為了使利用光反應(yīng)的固化結(jié)束,可以進一步實施加熱處理。作為上述加熱處理條件,在通常80~250℃、優(yōu)選100~150℃下在10秒~2小時、優(yōu)選5分鐘~1小時的范圍內(nèi)進行。另外,作為上述包層形成材料,使用本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物時,作為芯層形成材料,可列舉出例如:適當(dāng)含有固態(tài)多官能芳香族環(huán)氧樹脂、固體(粘稠)含芴二官能環(huán)氧樹脂、以及前述各種光產(chǎn)酸劑的樹脂組合物。進而,為了制成清漆并涂布,與前述同樣地,混合有機溶劑,以得到適合于涂布的粘度的方式使用適量。其中,作為上述基材上的、使用各層的形成材料的涂布方法,可以使用例如:使用旋涂機、涂布機、圓形涂布機(roundcoater)、棒涂機等涂覆的方法;絲網(wǎng)印刷;使用間隔物形成間隙,利用毛細(xì)管現(xiàn)象向其中注入的方法;利用多層涂布機(multi-coater)等涂覆機通過輥對輥(roll-to-roll)連續(xù)地涂覆的方法等。另外,上述光波導(dǎo)也可以通過將上述基材剝離去除而形成薄膜狀光波導(dǎo)。由此得到的光波導(dǎo)例如可以用作光傳送用撓性印制板用的光波導(dǎo)。實施例以下,利用實施例對本發(fā)明進行說明。但本發(fā)明并不限定于這些實施例?!矊嵤├?〕首先,在實施例的光波導(dǎo)的制作之前,制備為包層形成材料及芯層形成材料的各感光性清漆。<包層形成材料的制備>在避光條件下,將液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)50g、固態(tài)多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(EHPE3150、大賽璐公司制造)20g、液態(tài)長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂(PG-207N、新日鐵化學(xué)公司制造)30g、光產(chǎn)酸劑(ADEKAOPTOMERSP-170,AdekaCorporation制造)2.0g混合在乳酸乙酯20g中,在85℃加熱下攪拌使其完全溶解,其后冷卻至室溫(25℃),然后使用孔徑1.0μm的膜濾器進行加熱加壓過濾,制備成為包層形成材料的感光性清漆。<芯層形成材料的制備>在避光條件下,將固態(tài)多官能芳香族環(huán)氧樹脂(YDCN-700-10、新日鐵化學(xué)公司制造)50g、固體(粘稠)含芴二官能環(huán)氧樹脂(OGSOL-EG-200、OsakaGasChemicalsCo.,Ltd.制造)50g、光產(chǎn)酸劑(ADEKAOPTOMERSP-170,AdekaCorporation制造)2.0g混合在乳酸乙酯50g中,在85℃加熱下攪拌使其完全溶解,其后冷卻至室溫(25℃),然后使用孔徑1.0μm的過濾器進行加熱加壓過濾,由此制備成為芯層形成材料的感光性清漆。<下包層的制作>使用旋涂機將上述包層形成材料感光性清漆涂覆在總厚度22μm的撓性印制板用基材(FPC基材)的背面上后,在熱板上使有機溶劑干燥(130℃×10分鐘),由此,形成未固化狀態(tài)的下包層形成層(其中,通過在該狀態(tài)下卸下基材,得到光波導(dǎo)形成用固化性薄膜)。對形成的未固化的下包層形成層,利用UV照射機〔5000mJ/cm2(I線過濾器)〕隔著規(guī)定的掩模圖案〔圖案寬/圖案間隔(L/S)=50μm/200μm〕進行曝光,進行后加熱(130℃×10分鐘)。其后,在γ-丁內(nèi)酯中進行顯影(25℃×3分鐘),水洗后,在熱板上使水分干燥(120℃×10分鐘),制作下包層(厚度15μm)。<芯層的制作>在形成的下包層上,使用旋涂機涂覆上述芯層形成材料感光性清漆后,在熱板上使有機溶劑干燥(130℃×5分鐘),由此形成未固化薄膜狀態(tài)的芯形成層。對形成的未固化的芯形成層,利用UV照射機〔9000mJ/cm2(I線過濾器)〕,隔著規(guī)定的掩模圖案〔圖案寬/圖案間隔(L/S)=50μm/200μm〕進行曝光,進行后加熱(130℃×10分鐘)。其后,在γ-丁內(nèi)酯中進行顯影(25℃×4分鐘),水洗,在熱板上使水分干燥(120℃×10分鐘),制作規(guī)定圖案的芯層(厚度50μm)。<上包層的制作>在形成的芯層上,使用旋涂機涂覆上述包層形成材料感光性清漆后,在熱板上使有機溶劑干燥(130℃×10分鐘),由此形成未固化狀態(tài)的上包層形成層。對形成的未固化的上包層形成層,使用UV照射機〔5000mJ/cm2(I線過濾器)〕進行曝光,進行后加熱(130℃×10分鐘)。其后,在γ-丁內(nèi)酯中進行顯影(25℃×3分鐘),進行水洗后,在熱板上使水分干燥(120℃×10分鐘),制作上包層(厚度10μm)。由此制作在FPC基材上形成有下包層、在該下包層上形成有規(guī)定圖案的芯層、進而在該芯層上形成有上包層的光波導(dǎo)(厚度75μm)?!矊嵤├?〕在為包層形成材料的感光性清漆的制備中,將樹脂成分的配混比例變更為:液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)60g、固態(tài)多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(EHPE3150、大賽璐公司制造)20g、液態(tài)長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂(PG-207N、新日鐵化學(xué)公司制造)20g。除此以外,與實施例1同樣地制作光波導(dǎo)?!矊嵤├?〕在為包層形成材料的感光性清漆的制備中,將樹脂成分的配混比例變更為:液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)70g、固態(tài)多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(EHPE3150、大賽璐公司制造)20g、液態(tài)長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂(PG-207N、新日鐵化學(xué)公司制造)10g。除此以外,與實施例1同樣地制作光波導(dǎo)?!矊嵤├?〕在為包層形成材料的感光性清漆的制備中,將樹脂成分的配混比例變更為:液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)80g、固態(tài)多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(EHPE3150、大賽璐公司制造)20g、不添加液態(tài)長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂(PG-207N、新日鐵化學(xué)公司制造)。除此以外,與實施例1同樣地制作光波導(dǎo)?!脖容^例1〕在為包層形成材料的感光性清漆的制備中,將樹脂成分的配混比例變更為:液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)90g、固態(tài)多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(EHPE3150、大賽璐公司制造)10g、不添加液態(tài)長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂(PG-207N、新日鐵化學(xué)公司制造)。除此以外,與實施例1同樣地制作光波導(dǎo)?!脖容^例2〕在為包層形成材料的感光性清漆的制備中,將樹脂成分的配混比例變更為:液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)40g、固態(tài)多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(EHPE3150、大賽璐公司制造)20g、液態(tài)長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂(PG-207N、新日鐵化學(xué)公司制造)40g。除此以外,與實施例1同樣地制作光波導(dǎo)?!脖容^例3〕在為包層形成材料的感光性清漆的制備中,將樹脂成分的配混比例變更為:液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)40g、固態(tài)多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(EHPE3150、大賽璐公司制造)30g、液態(tài)長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂(PG-207N、新日鐵化學(xué)公司制造)30g。除此以外,與實施例1同樣地制作光波導(dǎo)?!脖容^例4〕在為包層形成材料的感光性清漆的制備中,將樹脂成分的配混比例變更為:液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)30g、固態(tài)多官能脂肪族環(huán)氧樹脂(EHPE3150、大賽璐公司制造)40g、液態(tài)長鏈二官能脂肪族環(huán)氧樹脂(PG-207N、新日鐵化學(xué)公司制造)30g。除此以外,與實施例1同樣地制作光波導(dǎo)?!脖容^例5〕在為包層形成材料的感光性清漆的制備中,代替液態(tài)長鏈二官能半脂肪族環(huán)氧樹脂(EXA-4816、DIC公司制造)50g,使用苯氧基樹脂(EPICOAT1007、三菱化學(xué)公司制造)50g。除此以外,與實施例1同樣地制作光波導(dǎo)。使用如上操作得到的各光波導(dǎo),按照下述所示的方法測定·評價Tg、折射率、線性損耗、彎曲損耗、柔軟性、圖案形成性能。將它們的結(jié)果和配混組成一起示于后述的〔表1〕中?!睺g測定〕使用涂抹器將在上述實施例及比較例中制備的為包層形成材料的感光性清漆涂覆在厚度1.1mm的玻璃基板上,進行干燥(130℃×10分鐘)。對得到的未固化薄膜進行5000mJ/cm2(I線過濾器)的曝光,進行后加熱(130℃×10分鐘),得到固化物。使用刀片將該固化物從玻璃基板上剝離,從而得到固化薄膜。將該固化薄膜用作Tg測定用樣品(厚度50μm)。然后,使用上述樣品,利用動態(tài)粘彈性評價裝置(RSA3、TAINSTRUMENTSLTD.制造)由tanδ的值求出Tg?!舱凵渎省秤眯繖C將上述實施例及比較例中制備的成為包層形成材料的感光性清漆涂覆在厚度0.8mm的硅晶圓上,進行干燥(130℃×10分鐘)。對得到的未固化薄膜進行5000mJ/cm2(I線過濾器)的曝光,進行后加熱(130℃×10分鐘),得到固化薄膜。將該固化薄膜用作折射率評價用樣品(厚度10μm)。使用該樣品,利用SAIRONTECHNOLOGY公司制造棱鏡耦合器(SPA-4000型號)測定850nm處的折射率。〔線性損耗〕使用上述實施例及比較例中得到的光波導(dǎo)作為樣品,用多模光纖〔FFP-G120-0500、三喜公司制造(直徑50μmMMF、NA=0.2)〕將從光源(850nmVCSEL光源OP250、三喜公司制造)發(fā)出的光聚光,入射到上述樣品上。然后,用透鏡〔FH14-11,清和光學(xué)制作所公司制造(倍率20、NA=0.4)〕將從樣品射出的光聚光,用光測量系統(tǒng)(opticalmulti-powermeterQ8221、AdvantestCorporation制造)評價6通道(channel)?;谙率龌鶞?zhǔn)由其平均總損耗評價線性損耗。○:總線性損耗為0.1dB/cm以下?!粒嚎偩€性損耗超過0.1dB/cm?!矎澢鷵p耗〕將由上述實施例及比較例得到的光波導(dǎo)作為樣品,將各樣品360°纏繞在直徑2mm的金屬棒上時,用多模光纖〔FFP-G120-0500、三喜公司制造(直徑50μmMMF、NA=0.2)〕將從光源(850nmVCSEL光源OP250、三喜公司制造)發(fā)出的光聚光,入射到上述樣品上。然后,用透鏡〔FH14-11,清和光學(xué)制作所公司制造(倍率20、NA=0.4)〕將從樣品射出的光聚光,用光測量系統(tǒng)(opticalmulti-powermeterQ8221、AdvantestCorporation制造)評價6通道。由其平均總損耗與同樣地進行評價得到的線性損耗時的總損耗的差算出彎曲損耗。其結(jié)果,基于下述基準(zhǔn)進行評價。○:與初始值相比損耗的增加值為0.5dB以下?!粒号c初始值相比損耗的增加值超過0.5dB?!踩彳浶浴硨⑸鲜鰧嵤├氨容^例中得到的光波導(dǎo)切成50mm,將所得光波導(dǎo)用作柔軟性評價用樣品。然后,使用上述樣品,在彎曲半徑(r)=1.5mm、滑動距離20mm、滑動速度20mm/秒的條件下進行IPC滑動試驗。其結(jié)果,基于下述基準(zhǔn)進行評價?!穑哼M行10萬次以上的彎曲也沒有斷裂?!粒涸谛∮?0萬次的彎曲次數(shù)時產(chǎn)生斷裂。〔圖案形成性能〕將上述實施例及比較例中得到的形成有圖案的下包層用作樣品。即,對未固化狀態(tài)的下包層形成層,利用UV照射機〔5000mJ/cm2(I線過濾器)〕,隔著規(guī)定的掩模圖案〔圖案寬/圖案間隔(L/S)=50μm/200μm〕進行曝光,進行后加熱(130℃×10分鐘)。其后,在γ-丁內(nèi)酯中進行顯影(25℃×3分鐘),水洗后,在熱板上使水分干燥(120℃×10分鐘),由此制作圖案形成性能評價用樣品(L/S=50μm/200μm)。○:圖案沒有波紋、倒塌、底部擴展(bottomexpansion)等形狀異常?!鳎簣D案沒有波紋及倒塌,但有底部擴展的形狀異常?!粒簣D案有波紋、倒塌、及底部擴展的形狀異常。表1由上述結(jié)果可知,具備使用含有特定比率的特定液態(tài)環(huán)氧樹脂的感光性清漆而形成的包層的光波導(dǎo)的實施例中,得到了維持高Tg(60℃以上)、且具備優(yōu)異的柔軟性、圖案形成性能的結(jié)果。另外,實施例還抑制了高折射率化,線性損耗、及彎曲損耗也是在被容許的范圍,特性的平衡性優(yōu)異。相對于此,對于特定的液態(tài)環(huán)氧樹脂在樹脂成分總量中不足50重量%的比較例2~5的制品,為線性損耗、彎曲損耗及柔軟性中的至少一種差的結(jié)果。另一方面,對于特定的液態(tài)環(huán)氧樹脂在樹脂成分總量中超過90重量%的比較例1的制品,為彎曲損耗在不被容許的范圍、并且圖案產(chǎn)生底部擴展等形狀異常、圖案形成性能差的結(jié)果。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物作為光波導(dǎo)的構(gòu)成部分的形成材料、特別是包層形成材料有用。而且,使用上述光波導(dǎo)形成用環(huán)氧樹脂組合物制作的光波導(dǎo)被用于例如光傳送用撓性印制板等。
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