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JP2003277453A - 液状硬化性樹脂組成物 - Google Patents

液状硬化性樹脂組成物

Info

Publication number
JP2003277453A
JP2003277453A JP2002088363A JP2002088363A JP2003277453A JP 2003277453 A JP2003277453 A JP 2003277453A JP 2002088363 A JP2002088363 A JP 2002088363A JP 2002088363 A JP2002088363 A JP 2002088363A JP 2003277453 A JP2003277453 A JP 2003277453A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
acrylate
parts
resin composition
curable resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002088363A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Sugimoto
雅信 杉本
Hideki Sugimoto
英樹 杉本
Takeo Shigemoto
建生 重本
Zen Komiya
全 小宮
Takashi Ukaji
孝志 宇加地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Koninklijke DSM NV
Original Assignee
JSR Corp
DSM NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp, DSM NV filed Critical JSR Corp
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Priority to DE60318824T priority patent/DE60318824D1/de
Priority to PCT/NL2003/000231 priority patent/WO2003080690A1/en
Priority to AT03745037T priority patent/ATE384748T1/de
Priority to AU2003225418A priority patent/AU2003225418A1/en
Priority to EP03745037A priority patent/EP1487889B1/en
Priority to CNB038070138A priority patent/CN100455613C/zh
Priority to CNA2008101857596A priority patent/CN101463114A/zh
Priority to US10/507,016 priority patent/US20050272829A1/en
Priority to DK03745037T priority patent/DK1487889T3/da
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Pending legal-status Critical Current

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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/14Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D175/16Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • C03C25/1065Multiple coatings
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 液状硬化性組成物100重量部中に、
(a)(a−1) 下記式(1)、 【化1】 (式中、xは1以上5以下の整数である。)で表される
構造単位と、式(2)、 【化2】 で表される構造又は脂環構造とを含んでなる数平均分子
量300〜10000のジオール、(a−2) ジイソ
シアネート及び(a−3) 水酸基含有(メタ)アクリ
レートの反応により得られるウレタン(メタ)アクリレ
ートを5〜85重量部、(b)重合性モノマーを5〜8
5重量部、(c)光重合開始剤を0.01〜10重量部
を含有する液状硬化性樹脂組成物。 【効果】 本発明の液状硬化性樹脂組成物は、セカンダ
リ材、テープ材に好適であり、硬化物のガラス転移温度
が低く残留応力が少ないことから、光ファイバコート材
として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液状硬化性樹脂組
成物に関し、詳しくは残留応力を残しにくい光ファイバ
コート材を与える液状硬化性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバの製造において、ガラスファ
イバーを熱溶融紡糸した直後に、保護補強を目的として
樹脂被覆が施される。この樹脂被覆としては、光ファイ
バの表面にまず柔軟な第一次の被覆層を設け、その外側
により剛性の高い第二次の被覆層を設けた構造が知られ
ている。また、これら樹脂被覆の施された光ファイバ素
線を実用に供するため、平面上に数本、例えば4本又は
8本並べ、結束材料で固めて断面が長方形のテープ状構
造にしたものや、このテープ状構造物を更に結束材で束
ねた光ファイバテープ心線を作ることが知られている。
この第一次の被覆層を形成するための樹脂組成物をソフ
ト材、第二次の被覆層を形成するための樹脂組成物をハ
ード材、光ファイバ素線を束ねてテープ状構造物を形成
する材料ものやテープ状構造物の結束材をテープ材と称
している。このような光ファイバの被覆材として用いら
れる硬化性樹脂組成物には、常温で液状であって塗布性
に優れた低い粘度を示すこと;硬化が速く生産性が良好
であること;硬化物が充分な強度及び柔軟性を有するこ
と;硬化物が広い範囲の温度変化に伴う物性変化が少な
いこと;硬化物が耐熱性及び耐加水分解性に優れている
こと;硬化物が経時的物性変化が少なく、長期信頼性に
優れていること;硬化物が酸、アルカリ等の薬品に対す
る耐性に優れていること;硬化物が吸湿性及び吸水性が
低いこと;硬化物が耐光性に優れていること;硬化物が
耐油性に優れていること;硬化物が光ファイバに悪影響
を及ぼす水素ガスの発生量が少ないこと等の特性が要求
されている。
【0003】上記の各光ファイバ被覆層のうちセカンダ
リ材やテープ材は下層のプライマリ材やガラスを保護す
る目的で、高いヤング率となるように設計されている
が、ガラス転移点が高くなったり、応力を緩和しにくく
なるなどの弊害が生じる。具体的には、セカンダリ材や
テープ材のガラス転移温点が高いと製造時の冷却過程で
高い熱応力が残りやすく、プライマリ材やガラスに負担
をかけ伝送ロスの原因となる。また、応力を逃がしにく
い被覆材は、光ファイバに熱や変形の刺激が加わったと
きに、被覆材が残留応力を内包したり高い応力をそのま
ま下層のプライマリ材やガラスに伝達してしまうことと
なり、伝送ロスの原因となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような事情か
ら、本発明は、光ファイバコート材としての特性を維持
しながら、低いガラス転移温度をもち、かつ、応力緩和
速度の速い特性を示すセカンダリ材やテープ材に好適な
液状樹脂組成物を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、液状硬化性
樹脂組成物の組成について種々検討した結果、特定の構
造を有するジオールを用いて得られたウレタン(メタ)
アクリレートと、重合性モノマーと、光重合開始剤とを
一定の量比で配合することにより、当該液状硬化性樹脂
組成物の硬化体が従来より低いガラス転移温度と速い応
力緩和速度を示すことにより応力緩和に優れることを見
いだして本発明を完成するに至った。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の(a)成分であるウレタ
ン(メタ)アクリレートは、ジオール、ジイソシアネー
ト及び水酸基含有(メタ)アクリレートとを反応させる
ことにより製造される。すなわち、ジイソシアネートの
イソシアネート基を、水酸基及び水酸基含有(メタ)ア
クリレートの水酸基と、それぞれ反応させることにより
製造される。
【0007】この反応としては、例えばジオール、ジイ
ソシアネート及び水酸基含有(メタ)アクリレートを一
括に仕込んで反応させる方法;ジオール及びジイソシア
ネートを反応させ、次いで水酸基含有(メタ)アクリレ
ートを反応させる方法;ジイソシアネート及び水酸基含
有(メタ)アクリレートを反応させ、次いでジオールを
反応させる方法;ジイソシアネート及び水酸基含有(メ
タ)アクリレートを反応させ、次いでジオールを反応さ
せ、最後にまた水酸基含有(メタ)アクリレートを反応
させる方法等が挙げられる。
【0008】当該(a)成分の製造に用いられるジオー
ルは、(a−1)上記式(1)の構造と式(2)の構造
又は脂環構造とを含んでなる数平均分子量300〜10
000のジオールである。
【0009】本発明で用いるジオール(a−1)のう
ち、式(1)の構造としては、プロピレン基(-CH2CH(C
H3)-)、1,2−ブチレン基(-CH2CH(C2H5)-)、1,
2−ペンチレン基(-CH2CH(C3H7)-)、1,2−ヘキシ
レン基(-CH2CH(C4H9)-)、1,2−ヘプチレン基(-CH
2CH(C5H11)-)が挙げられる。このうちプロピレン基及
びブチレン基が好ましい。
【0010】脂環構造を有する連結基としては、3〜7
員の脂環構造を有する連結基、例えばシクロプロパン
環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサ
ン環及びシクロヘプタン環から選ばれる環構造を有する
2価の連結基が挙げられる。このうち、シクロヘキサン
環を有する2価の連結基が好ましい。
【0011】本発明で用いるジオール(a−1)は、前
記式(1)の構造と前記式(2)又は脂環構造とを有す
る限り、特に限定されないが、例えば脂環式ポリエーテ
ルジオールあるいは芳香族ポリエーテルジオールなどの
ポリエーテルジオール類などが挙げられる。これらのジ
オールは、単独で又は二種以上を併用して用いることも
できる。これらのジオールにおける各構造単位の重合様
式は特に制限されず、ランダム重合、ブロック重合、グ
ラフト重合のいずれであってもよい。
【0012】脂環式ポリエーテルジオールとしては、例
えば水添ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加ジ
オール、水添ビスフェノールFのアルキレンオキシド付
加ジオール、1,4−シクロヘキサンジオールのアルキ
レンオキシド付加ジオールなどの脂環構造を有するジオ
ールのアルキレンオキシド付加ジオールなどであって式
(1)の構造を含むものが挙げられる。
【0013】更に、芳香族ポリエーテルジオールとして
は、例えばビスフェノールAのアルキレンオキシド付加
ジオール、ビスフェノールFのアルキレンオキシド付加
ジオールなどであって式(1)の構造を含むものが挙げ
られる。
【0014】上記芳香族ポリエーテルジオールは、例え
ばユニオールDAB400、DAB800、DAB10
00、DAB2000、DB400、DB800、DB
1000、DB2000(以上、日本油脂(株)社製)
などの市販品としても入手することができる。
【0015】これらのジオール(a−1)は、その他の
ジオールと併用することもできる。併用することのでき
るジオールとしては、ビスフェノールAのエチレンオキ
サイド付加ジオール、エチレンオキサイドとブチレンオ
キサイドの共重合体によるジオール、プロピレングリコ
ール等が挙げられる。これらの市販品としては、 DA
400、DA700、DA1000、DA1500、D
A2000、DA4000(以上、日本油脂(株)社
製)、EOBO1000、EOBO2000(以上、第
一工業製薬(株)社製、PPG700、PPG100
0、PPG2000(以上、旭硝子(株)社製)等が挙
げられる。
【0016】本発明で用いる(a−2)ジイソシアネー
トとしては、芳香族ジイソシアネート、脂環族ジイソシ
アネート、脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。芳
香族ジイソシアネートとして、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、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、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が
挙げられる。脂環族ジイソシアネートとして、例えば、
イソホロ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)、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、
2,5−ビス(イソシアネートメチル)−ビシクロ
[2.2.1]ヘプタン、2,6−ビス(イソシアネー
トメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン等が挙げ
られる。脂肪族ジイソシアネートとして、例えば、1,
6−ヘキサ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、リジンジイソシア
ネート等が挙げられる。このうち、2,4−トリレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネートが特に好
ましい。これらのジイソシアネートは単独で用いても、
2種以上併用しても良い。
【0017】本発明で用いる(a−3)水酸基含有(メ
タ)アクリレートとしては、水酸基が第一級炭素に結合
した水酸基含有(メタ)アクリレート(第一水酸基含有
(メタ)アクリレートという)、及び水酸基が第二級炭
素に結合した水酸基含有(メタ)アクリレート(第二水
酸基含有(メタ)アクリレートという)を用いることが
好ましい。水酸基が第三級炭素に結合した水酸基含有
(メタ)アクリレート(第三水酸基含有(メタ)アクリ
レートという)はイソシアネート基との反応性に劣るた
め好ましくない。第一水酸基含有(メタ)アクリレート
として、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レート、4−ヒドロキシブチル(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、
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、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、及び下記式(3)
【0018】
【化3】
【0019】(式中、R1は水素原子又はメチル基を示
し、nは1〜3の数を示す)で表される(メタ)アクリ
レート等が挙げられる。第二水酸基含有(メタ)アクリ
レートとして、例えば、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、4−ヒドロキシシクロヘキシ
ル(メタ)アクリレート等が挙げられ、また、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。
【0020】本発明の(a)成分の合成において、ナフ
テン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、ジブ
チル錫ジラウレート、トリエチルアミン、1,4−ジア
ザビシクロ〔2.2.2〕オクタン、2,6,7−トリ
メチル−1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕オクタ
ン等から選ばれるウレタン化触媒を、反応物の総量に対
して0.01〜1重量%を用いるのが好ましい。また、
反応温度は、通常5〜90℃、特に10〜80℃で行う
のが好ましい。
【0021】本発明で用いられる(a)ウレタン(メ
タ)アクリレートの数平均分子量は、ゲルパーミュレー
ションクロマトグラフ法によるポリスチレン換算の分子
量で300〜10,000であり、好ましくは400〜
7,000である。分子量が300未満ではその硬化物
の破断伸びが低いことがあり、10,000を超えると
粘度が高くなることがあり好ましくない。
【0022】(a)ウレタン(メタ)アクリレートは、
液状硬化性樹脂組成物100重量部中に、5〜85重量
部、特には10〜80重量部配合することが好ましい。
5重量部未満では硬化物の延伸性が低く、85重量部を
超えると液状硬化性樹脂組成物の粘度が高くなる。
【0023】本発明では上記のジオールを用いたウレタ
ン(メタ)アクリレート以外に、異なる構造をもつウレ
タン(メタ)アクリレートを併用することができる。例
えば、ジイソシアネート1モルに対して水酸基含有(メ
タ)アクリレート化合物2モルを反応させたウレタン
(メタ)アクリレートを配合することもできる。かかる
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えばヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレートと2,5(又は2,
6)−ビス(イソシアネートメチル)−ビシクロ[2.
2.1]ヘプタンの反応物、ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレートと2,4−トリレンジイソシアネートの反
応物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとイソホ
ロンジイソシアネートの反応物、ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレートと2,4−トリレンジイソシアネ
ートの反応物、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
トとイソホロンジイソシアネートの反応物等が挙げられ
る。
【0024】本発明の(b)成分である重合性モノマー
は、重合性単官能ビニルモノマー又は重合性多官能モノ
マー等から選択される。
【0025】重合性単官能モノマーとしては、例えばN
−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等のビ
ニル基含有ラクタム、イソボルニル(メタ)アクリレー
ト、ボルニル(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、ジシクロペンタニル(メタ)
アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環式構
造含有(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリ
レート、4−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、アクリロイルモルホリン、ビニルイミダゾール、ビ
ニルピリジン等が挙げられる。更に、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−3−フェノキ
シプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチル(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、プロピル(メタ)アクリレー
ト、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メ
タ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソ
ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アク
リレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル
(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレー
ト、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)
アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2
−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メ
タ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソ
デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アク
リレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレー
ト、イソステアリル(メタ)アクリレート、テトラヒド
ロフルフリル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル
(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール
(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシエ
チレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシエチ
ル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコ
ール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレング
リコール(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)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,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、t−
オクチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、7−アミノ−3,7−ジメチルオク
チル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチル(メタ)
アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メ
タ)アクリルアミド、ヒドロキシブチルビニルエーテ
ル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、
2−エチルヘキシルビニルエーテル下記式(4)〜
(6)
【0026】
【化4】
【0027】(式中、R2は水素原子又はメチル基を示
し、R3は炭素数2〜6、好ましくは2〜4のアルキレ
ン基を示し、R4は水素原子又は炭素数1〜12、好ま
しくは1〜9のアルキル基を示し、sは0〜12、好ま
しくは1〜8の数を示す)
【0028】
【化5】
【0029】(式中、R2は前記と同じ意味を有し、R5
は炭素数2〜8、好ましくは2〜5のアルキレン基を示
し、pは0〜8、好ましくは1〜4の数を示す)
【0030】
【化6】
【0031】(式中、R6は水素原子又はメチル基を示
し、R7は炭素数2〜8、好ましくは2〜5のアルキレ
ン基を示し、R8〜R13は互いに独立で水素原子又はメ
チル基を示し、qは0〜8、好ましくは1〜4の数を示
す)で表わされる化合物等が挙げられる。
【0032】市販品として、アローニクスM111、M
113、M114、M117(以上、東亜合成(株)
製);KAYARADTC110S、R629、R64
4(以上、日本化薬(株)製);ビスコート3700、
ビスコート#320、ラウリルアクリレート(大阪有機
化学工業(株)製)等が挙げられる。
【0033】重合性多官能モノマーとしては、例えばト
リメチロールプロパントリ(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、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−ヘキサンジオールジ
(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、ネオペンチルグリコールヒドロキシ
ピバレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル
(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドキシエチル)
イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリス
(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)
アクリレート、トリシクロデカンジイルジメタンジ(メ
タ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキサ
イド又はプロピレンオキサイドの付加体のジオールのジ
(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAのエチレ
ンオキサイド又はプロピレンオキサイドの付加体のジオ
ールのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのジ
グリシジルエーテルに(メタ)アクリレートを付加させ
たエポキシ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコ
ールジビニルエーテル等が挙げられる。
【0034】市販品としては、例えばユピマーUV S
A1002、SA2007(以上、三菱化学(株)
製);ビスコート700(大阪有機化学工業(株)
製);リポキシ VR−77(昭和高分子株式会社製)
KAYARAD R−604、DPCA−20、−3
0、−60、−120、HX−620、D−310、D
−330、MANDA(以上、日本化薬(株)製);ア
ロニックスM−210、M−215、M−315、M−
325(以上、東亜合成(株)製)等が挙げられる。こ
れらのうち、特にリポキシ VR−77、KAYARA
D MANDA、及びビスコート700が好ましい。
【0035】これらの(b)重合性モノマーは、組成物
中100重量部中に5〜85重量部、特に10〜80重
量部配合するのが好ましい。5重量部未満では組成物の
粘度が高くなりすぎて塗工性が悪くなり、また、85重
量部を超えると硬化物の靱性が悪くなる。
【0036】なお、本発明の液状硬化性樹脂組成物は、
光重合開始剤を用いて放射線をすることにより硬化する
ことができる。あるいは、放射線硬化と熱硬化を併用し
ても良い。ここで放射線とは、赤外線、可視光線、紫外
線、X線、電子線、α線、β線、γ線等をいう。
【0037】また、本発明の液状硬化性樹脂組成物を光
硬化させる場合には、(c)光重合開始剤が用いられ、
必要に応じて、更に光増感剤を併用するのが好ましい。
ここで、光重合開始剤としては、例えば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フフィンオキシド;IRUGACU
RE184、369、651、500、907、CGI
1700、CGI1750、CGI1850、CG24
−61(以上、チバケミカルスペシャリティー製);L
ucirinLR8728(BASF社製);Daro
cure1116、1173(以上、メルク社製);ユ
ベクリルP36(UCB社製)等が挙げられる。また、
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;ユベクリ
ルP102、103、104、105(以上、UCB社
製)等が挙げられる。
【0038】本発明の液状硬化性樹脂組成物を熱及び放
射線を併用して硬化させる場合には、前記熱重合開始剤
と光重合開始剤を併用することもできる。これらの
(c)光重合開始剤は、組成物100重量部中に0.1
〜10重量部、特に0.5〜7重量部配合するのが好ま
しい。熱硬化のためには、通常、過酸化物、アゾ化合物
等の熱重合開始剤が用いられる。具体的には、例えばベ
ンゾイルパーオキサイド、t−ブチル−オキシベンゾエ
ート、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。
【0039】本発明の液状硬化性樹脂組成物には、前記
の成分以外に、必要に応じて本発明の液状硬化性樹脂組
成物の特性を損なわない範囲で硬化性の他のオリゴマー
又はポリマー、反応性希釈剤、その他の添加剤等を配合
することができる。
【0040】上記硬化性の他のオリゴマー又はポリマー
としては、例えばポリエステル(メタ)アクリレート、
エポキシ(メタ)アクリレート、ポリアミド(メタ)ア
クリレート、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するシ
ロキサンポリマー、グリシジルメタアクリレートとその
ほかのビニルモノマーとの共重合体とアクリル酸を反応
させて得られる反応性ポリマー等が挙げられる。
【0041】また、上記成分以外に各種添加剤、例えば
酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シラン
カップリング剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活
性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、溶媒、フィラー、老
化防止剤、濡れ性改良剤等を必要に応じて配合すること
ができる。ここで、酸化防止剤としては、例えばIrg
anox1010、1035、1076、1222(以
上、チバケミカルスペシャリティー製)、Antige
n P、3C、FR、GA−80(住友化学(株)製)
等が挙げられ;紫外線吸収剤としては、例えばTinu
vinP、234、320、326、327、328、
329、213(以上、チバケミカルスペシャリティー
製)、Seesorb102、103、501、20
2、712、704(以上、シプロ化成(株)製)等が
挙げられ;光安定剤としては、例えばTinuvin
292、144、622LD(以上、チバケミカルスペ
シャリティー製)、サノールLS770(三共(株)
製)、Sumisorb TM−061(住友化学工業
(株)製)等が挙げられ;シランカップリング剤として
は、例えばγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、市販品とし
て、SH6062、6030(以上、東レ・ダウコーニ
ング・シリコーン株式会社製)、KBE903、60
3、403(以上、信越化学工業(株)製)等が挙げら
れる。
【0042】本発明の液状硬化性樹脂組成物は、その硬
化体のガラス転移温度が85℃以下であることが好まし
く、更に好ましくは80℃以下であり、特に好ましくは
75℃以下である。液状硬化性樹脂組成物の硬化体のガ
ラス転移温度が85℃を越えると、製造時の冷却過程で
高い熱応力が残りやすい。光ファイバ被覆材用途では、
プライマリ材やガラスに負担をかけ伝送ロスの原因とな
る。
【0043】また、本発明の液状硬化性樹脂組成物は、
その硬化体の応力緩和時間が30分以下であることが好
ましく、更に好ましくは20分以下であり、特に好まし
くは10分以下である。液状硬化性樹脂組成物の硬化体
の応力緩和時間が30分を越えると、例えば光ファイバ
被覆材用途では、応力を逃がしにくい被覆材は、光ファ
イバに熱や変形の刺激が加わったときに、被覆材が残留
応力を内包したり高い応力をそのまま下層のプライマリ
材やガラスに伝達してしまうこととなり、伝送ロスの原
因となる。
【0044】ここで、ガラス転移温度は、硬化フィルム
の動的粘弾性測定による、損失正接のピーク温度として
測定することができる。また、緩和速度は硬化フィルム
を、温度23℃相対湿度50%下で一軸延伸機により1
000mm/minの速さで6%まで延伸して保持した
時に、初期応力の37%に応力が減衰したときの時間で
測定できる。
【0045】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。以下において部と記述してあるのは重量部を意味す
る。
【0046】実施例1 撹拌機を備えた反応容器に、2,4−トリレンジイソシ
アネート17.2部、2,6−ジ−t−ブチル−p−ク
レゾール0.015部、ジブチル錫ジラウレート0.0
5部、フェノチアジン0.005部を仕込み、これらを
撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。
ヒドロキシエチルアクリレートを液温度を20℃以下に
なるように制御しながら11.4部滴下した後、1時間
撹拌して反応させた。次に数平均分子量800のビスフ
ェノールAのプロピレンオキサイド付加ジオール(日本
油脂(株)社製)29.2部、数平均分子量400のビ
スフェノールAのエチレンオキサイド付加ジオール(日
本油脂(株)社製)5.1部を液温度70〜75℃にて
3時間撹拌を継続させ、残留イソシアネートが0.1重
量%以下になった時を反応終了とした。次にイソボニル
アクリレートを12.6部、ビニルカプロラクタム8.
7部、ビスコート#320(大阪有機工業(株)社製)
12.6部、Irgacure184(チバスペシャリ
ティケミカルズ製)を2.9部、Irganox103
5(チバスペシャリティケミカルズ製)を0.3部配合
して、均一な液体になるまで攪拌して、本発明の液状硬
化性樹脂組成物を得た。
【0047】実施例2 撹拌機を備えた反応容器に、2,4−トリレンジイソシ
アネート18.1部、2,6−ジ−t−ブチル−p−ク
レゾール0.015部、ジブチル錫ジラウレート0.0
5部、フェノチアジン0.005部を仕込み、これらを
撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。
ヒドロキシエチルアクリレートを液温度を20℃以下に
なるように制御しながら18.1部滴下した後、更に1
時間撹拌して反応させた。次に数平均分子量700のプ
ロピレンオキシドジオール(旭硝子(株)社製)27.
5部、数平均分子量400のビスフェノールAのエチレ
ンオキサイドとプロピレンオキサイド付加ジオール(日
本油脂(株)社製)5.1部を液温度70〜75℃にて
3時間撹拌を継続させ、残留イソシアネートが0.1重
量%以下になった時を反応終了とした。次にイソボニル
アクリレートを12.6部、ビニルカプロラクタム8.
7部、ビスコート#320(大阪有機工業(株)社製)
12.6部、Irgacure184(チバスペシャリ
ティケミカルズ製)を2.9部、Irganox103
5(チバスペシャリティケミカルズ製)を0.3部配合
して、均一な液体になるまで攪拌して、本発明の液状硬
化性樹脂組成物を得た。
【0048】実施例3 撹拌機を備えた反応容器に、2,4−トリレンジイソシ
アネート17.3部、2,6−ジ−t−ブチル−p−ク
レゾール0.015部、ジブチル錫ジラウレート0.0
5部、フェノチアジン0.005部を仕込み、これらを
撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。
ヒドロキシエチルアクリレートを液温度を20℃以下に
なるように制御しながら14.7部滴下した後、更に1
時間撹拌して反応させた。次に数平均分子量800のビ
スフェノールAのプロピレンオキサイド付加ジオール
(日本油脂(株)社製)28.9部を液温度70〜75
℃にて3時間撹拌を継続させ、残留イソシアネートが
0.1重量%以下になった時を反応終了とした。次にイ
ソボニルアクリレートを7.7部、ビニルカプロラクタ
ム8.6部、ビスコート#320(大阪有機工業(株)
社製)13.9部、ビスコート#700(大阪有機工業
(株)社製)5.7部、Irgacure184(チバ
スペシャリティケミカルズ製)を2.9部、Irgan
ox1035(チバスペシャリティケミカルズ製)を
0.3部配合して、均一な液体になるまで攪拌して、本
発明の液状硬化性樹脂組成物を得た。
【0049】実施例4 撹拌機を備えた反応容器に、2,4−トリレンジイソシ
アネート15.5部、2,6−ジ−t−ブチル−p−ク
レゾール0.015部、ジブチル錫ジラウレート0.0
5部、フェノチアジン0.005部を仕込み、これらを
撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。
ヒドロキシエチルアクリレートを液温度を20℃以下に
なるように制御しながら10.4部滴下した後、更に1
時間撹拌して反応させた。次に数平均分子量1000の
エチレンオキシドとブチレンオキシドの共重合体(第一
工業製薬(株)社製)31.8部、数平均分子量400
のビスフェノールAのエチレンオキサイドとプロピレン
オキサイド付加ジオール(日本油脂(株)社製)5.1
部を液温度70〜75℃にて3時間撹拌を継続させ、残
留イソシアネートが0.1重量%以下になった時を反応
終了とした。次にイソボニルアクリレートを12.6
部、ビニルカプロラクタム8.7部、ビスコート#32
0(大阪有機工業(株)社製)12.6部、Irgac
ure184(チバスペシャリティケミカルズ製)を
2.9部、Irganox1035(チバスペシャリテ
ィケミカルズ製)を0.3部配合して、均一な液体にな
るまで攪拌して、本発明の液状硬化性樹脂組成物を得
た。
【0050】比較例1 撹拌機を備えた反応容器に、2,4−トリレンジイソシ
アネート13.25部、2,6−ジ−t−ブチル−p−
クレゾール0.015部、ジブチル錫ジラウレート0.
05部、フェノチアジン0.005部を仕込み、これら
を撹拌しながら液温度が10℃以下になるまで氷冷し
た。ヒドロキシエチルアクリレートを液温度を20℃以
下になるように制御しながら11.8部滴下した後、更
に1時間撹拌して反応させた。次に数平均分子量200
0のポリテトラメチレングリコール31.8部、数平均
分子量400のビスフェノールAのエチレンオキサイド
付加ジオール(日本油脂(株)社製)4.6部を液温度
70〜75℃にて3時間撹拌を継続させ、残留イソシア
ネートが0.1重量%以下になった時を反応終了とし
た。次にイソボニルアクリレートを7.7部、ビニルカ
プロラクタム8.8部、ビスコート#700(大阪有機
工業(株)社製)7.0部、ユピマーUV SA100
2(三菱化学(株)社製)16.2部、Irgacur
e184(チバスペシャリティケミカルズ製)を2.9
部、Irganox1035(チバスペシャリティケミ
カルズ製)を0.3部配合して、均一な液体になるまで
攪拌して液状硬化性樹脂組成物を得た。
【0051】評価方法:ヤング率、ガラス転移温度の測
定、応力緩和速度の測定に用いる硬化フィルムを以下の
方法で作成した。 試験用フィルムの作成:250ミクロン厚のアプリケー
ターバーを用いてガラス板上に液状硬化性樹脂組成物を
塗布し、これを空気下で1J/cm2のエネルギーの紫
外線で照射して硬化して試験用フィルムを得た。
【0052】ヤング率測定:島津製作所(株)社製を用
いて、硬化フィルムから延伸部が幅6mm、長さ25m
mとなるように短冊状サンプルを作成して、温度23
℃、湿度50%下で引っ張り試験を行った。引っ張り速
度は1mm/minで2.5%歪みでの抗張力からヤン
グ率を求めた。
【0053】ガラス転移温度の測定:エーアンドディ
(株)社製を用いて、加振振動数35Hz昇温速度2℃
/minで測定した。この時得られる、損失正接のピー
ク温度を読みとった。
【0054】応力緩和速度の測定:島津製作所(株)社
製を用いて、ヤング率測定と同じ形状のフィルムサンプ
ルを温度23℃相対湿度50%下で1000mm/mi
nの速度で6%ひずみになるように引っ張り保持して、
初期応力から応力の減衰を測定した。応力が初期応力の
37%に減衰したときの時間を求めた。
【0055】素線の残留応力の影響の測定:光ファイバ
線引き時に被覆材内部に残留応力があると、加に対して
不安定であり、加熱時に寸法が縮まる現象が見られるた
め、残留ひずみの影響の判断とした。以下に、光ファイ
バ素線の作製と、ファイバを加熱したときの寸法変化の
測定方法について示す。
【0056】光ファイバの作製: プライマリ材 撹拌機を備えた反応容器に、2,4−トリレンジイソシ
アネート6.6部、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレ
ゾール0.015部、ジブチル錫ジラウレート0.48
部、フェノチアジン0.005部及びIBXA(大阪有
機化学工業製)16.2部を仕込み、これらを撹拌しな
がら液温度が10℃以下になるまで氷冷した。ヒドロキ
シエチルアクリレートを液温度が20℃以下になるよう
に制御しながら2.9部滴下した後、更に1時間撹拌し
て反応させた。次に数平均分子量2000 ポリテトラ
メチレングリコール(三菱化学(株)製)50.0部を
加え、液温度50〜60℃にて4時間撹拌を継続させ、
残留イソシアネートが0.1重量%以下になった時を反
応終了とした。これにイソボニルアクリレート(ローム
・アンド・ハースジャパン(株)製)10.8部、ビニ
ルカプロラクタム4.8部、ラウリルアクリレート5.
6部及びIrganox1035(チバガイギー製)
0.2部加え、液温度40〜50℃にて30分撹拌し
た。その後、30〜40℃に制御しながらジエチルアミ
ン0.1部を添加して30分撹拌し、更に液温度を50
〜60℃に制御しながら、ビス−(2,6−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1部及びDarocure1173(メル
ク製)1部加え、均一透明な液体となるまで撹拌した。
この手法によりプライマリ材を得た。
【0057】線引き 光ファイバ線引き装置(吉田工業製)を使用して、メタ
ル線上にプライマリ材を塗布硬化したのちに、本発明の
実施例の組成物、及び、比較例の組成物を塗布した。光
ファイバの線引き条件は以下のようにした。光ファイバ
の線径は、メタル線は直径125μmであったが、これ
に上述の一次被覆材を塗布硬化し直径が200μmにな
るように調整した。更に形成された一次被覆材の上に、
実施例又は比較例の組成物を塗布し、硬化した時点で2
50μmになるように調節して塗布した。光ファイバの
線引き速度は、紫外線照射装置はORC製UVランプ、
SMX3.5kwを使用した。塗布性の評価は光ファイ
バの線速を1000m/minとした。
【0058】光ファイバの加熱時の寸法変化測定 SEIKO電子(株)社TMAを用いて、昇温速度3℃
/min、0.3g定荷重圧縮下で光ファイバの寸法変
化を測定した。
【0059】試験結果の判定 各測定で以下の条件を満足するものを合格とした。 ヤング率:600〜1000MPaの範囲内 ガラス転移温度:85℃以下 応力緩和速度:30分以内 残留応力の影響:加熱に対して、単調に寸法の減少がな
い場合
【0060】試験結果を表1に示す。
【0061】
【表1】
【0062】表1から比較例1はガラス転移温度、応力
緩和速度が本発明の範囲外であり、被覆層に残留応力が
あることがわかる。これに対して、本発明の実施例1〜
4はヤング率がセカンダリ材、テープ材として好適であ
りガラス転移温度が低く応力緩和速度が速いため、光フ
ァイバ製造時に被覆材内部に応力を残しにくいことがわ
かる。
【0063】
【発明の効果】本発明の液状硬化性樹脂組成物は、セカ
ンダリ材、テープ材に好適であり、硬化物のガラス転移
温度が低く残留応力が少ないことから、光ファイバコー
ト材として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 雅信 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 杉本 英樹 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 重本 建生 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 小宮 全 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 宇加地 孝志 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 2H001 BB19 KK02 KK17 PP01 2H050 BA32 BB07S BB14S BB19S BB33S BC03 BD07 4J027 AC03 AC04 AC06 AG03 AG04 AG08 AG09 AG14 AG23 AG24 AG27 BA07 BA08 BA10 BA11 BA12 BA13 BA14 BA15 BA16 BA20 BA24 BA26 BA29 CA24 CA25 CA27 CA29 CB03 CB09 CB10 CC05 CD03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液状硬化性樹脂組成物100重量部中
    に、(a)(a−1) 下記式(1)、 【化1】 (式中、xは1以上5以下の整数である。)で表される
    構造単位と、式(2)、 【化2】 (式中、Yは水素原子又はメチル基である。)で表され
    る構造又は脂環構造とを含んでなる数平均分子量300
    〜10000のジオール、(a−2) ジイソシアネー
    ト及び(a−3) 水酸基含有(メタ)アクリレートの
    反応により得られるウレタン(メタ)アクリレートを5
    〜85重量部、(b)重合性モノマーを5〜85重量
    部、(c)光重合開始剤を0.01〜10重量部を含有
    する液状硬化性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 前記式(1)においてxが1又は2であ
    る請求項1記載の液状硬化性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 硬化後のガラス転移温度が85℃以下で
    あり、かつ、応力緩和時間が30分以下である請求項1
    又は2記載の液状硬化性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 光ファイバの二次被覆用若しくはテープ
    材用である請求項1〜3のいずれか1項記載の液状硬化
    性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項記載の液状
    硬化性樹脂組成物に放射線を照射することを特徴とする
    硬化体の製造方法。
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