JP2001172344A - 硬化性液状樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
用いられ、特に、長期安定性の要求される光ファイバー
のコーティング剤に好適な液状硬化性樹脂組成物を提供
する。 【解決手段】ポリプロピレングリコールに由来するか又
はプロピレンオキシドとエチレンオキシドとの共重合体
に由来するウレタン(メタ)アクリレートを含有する硬
化性液状樹脂組成物であって、前記ポリプロピレングリ
コール、又はプロピレンオキシドとエチレンオキシドと
の共重合体の分子量が、1,000〜13,000であ
り、かつその不飽和度が、0.01meq/g未満であ
ることを特徴とする硬化性液状樹脂組成物。従来の液状
硬化性樹脂組成物を重合して得られる硬化物の機械的特
性を損ねることなく、液状保存安定性に著しく優れた液
状硬化性樹脂組成物を提供することができる。
Description
り、機械的特性を損なうことなく、かつ重合によって硬
化製品を製造することのできる硬化性組成物に関する。
さらに詳しくは、本発明の硬化性組成物は、例えば被覆
材料および/またはバインダー等を包含する幅広い種々
の用途に用いるために配合される液状硬化性組成物であ
る。特に、これらの硬化性組成物は、比較的速い硬化速
度を示すので、速い硬化性が望まれる各種技術分野、例
えば、光ファイバの製造において、一次被覆、二次被覆
(例えば、透明および/または着色二次被覆を含む)、
インク、マトリックス材料、および/または結束材料と
して好適に用いられる。
スファイバを紡糸した直後に、保護と補強を目的として
樹脂被覆が施される。この樹脂被覆の公知構造は、光フ
ァイバの表面に被覆される柔軟な樹脂の一次被覆層と、
この一次被覆層上に設けられる剛性の高い樹脂の二次被
覆層からなる。そのような樹脂被覆を施した光ファイバ
の応用技術において、いわゆる光ファイバテープ芯線が
知られている。光ファイバテープ芯線は、平面上に配列
され且つ結束材料で固められた数本の光ファイバ、例え
ば、4本または8本の光ファイバから作られており、断
面が長方形のテープ状構造を形成している。そして、上
記一次被覆層を形成するための樹脂組成物はソフト被覆
材、二次被覆層を形成するための樹脂組成物はハード被
覆材、数本の光ファイバを束ねてテープ芯線を作るため
の結束材料はテープマトリックス材と称されている。ま
た、識別目的で、ファイバは着色剤(例えば、顔料およ
び/または染料)を含有する硬化性樹脂であるインクで
さらに被覆されたり、あるいは、二次被覆が着色二次被
覆(例えば、着色剤を含有)であることもしばしばあ
る。また、数本のテープ芯線をさらに結束させて多芯光
ファイバテープ芯線を製造するための結束材料はバンド
リング材と称されている。
いられる硬化性樹脂に求められる特性は、常温で液状で
あり且つ塗布性に優れた十分に低い粘度を示すこと;液
状物として保存安定性が良好で組成分布を生じないこ
と;硬化が速いことにより生産性が良好であること;硬
化後は充分な強度と優れた柔軟性を有すること;広い範
囲の温度変化に亘って物性変化をほとんど示さないこ
と、特に、一次被覆は非常に低いTgを有すること;耐
熱性と耐加水分解性に優れていること;経時的物性変化
をほとんど示さないことによって、長期信頼性に優れて
いること;酸、アルカリ等の化学薬品に対する耐性に優
れていること;湿気と水分をわずかな量しか吸収しない
こと;耐光性に優れていること;耐油性に優れているこ
と;光ファイバに悪影響を及ぼす水素ガスをほとんど発
生しないこと等を包含する。
て、製造ラインの高速化を制限する要因の一つは、被覆
および/またはバインダーの硬化速度である。従って、
速い硬化速度を有する被覆および/またはバインダーの
開発が望まれている。光ファイバの被覆用樹脂組成物
は、製造中はもとより、長期間の保存後も液状のままで
あることが必要である。樹脂組成物が保存中に例えば凝
集や結晶化によって全体的にまたは部分的に固化する
と、組成物は光ファイバのコーティングプロセスにおけ
る諸問題を避けるために加熱することが必要となり、そ
れによって樹脂組成物の取り扱い性を損なうことにな
る。
久性、例えば、硬化物の黄変が少ない液状硬化性樹脂組
成物を提供することにある。本発明の他の目的は、Tg
(ガラス転移温度点)の低い被覆物を提供することにあ
る。
はプロピレンオキシドとエチレンオキシドとの共重合体
(以下にポリプロピレングリコールともいう。)に由来
するウレタン(メタ)アクリレートおよび/またはその
ようなポリプロピレングリコールと他のポリオールに由
来するウレタン(メタ)アクリレート化合物の混合物を
含有する硬化性液状樹脂組成物であって、前記ポリプロ
ピレングリコール、またはプロピレンオキシドとエチレ
ンオキシドとの共重合体の分子量が、1,000〜13,
000であり、かつその不飽和度が、0.01meq/
g未満であることを特徴とする硬化性組成物を提供す
る。本発明の液状硬化性樹脂組成物は、改善された液状
保存安定性および改善された硬化速度を示し;またその
硬化物は優れた機械的特性を有する。この液状硬化性樹
脂組成物は、光ファイバのコーティング剤、接着剤、等
として用いられる。この組成物は、長期安定性が要求さ
れる光ファイバのコーティング剤として特に好適に用い
られる。また、この組成物は、例えば−70℃乃至−3
0℃の間の低いTgを有するよう処方される。
速度を提供するので、例えば、生産速度が一次被覆、二
次被覆(例えば、透明および/または着色二次被覆を含
む)に用いることを望ましいものとする光ファイバ、イ
ンク、マトリックス材料、および/または速やかに硬化
されうる結束材料の製造を含む多くの応用において利点
をもたらす。
000〜13,000でありかつその不飽和度が0.01
meq/g未満であるポリプロピレングリコールまたは
ポリプロピレングリコール・エチレングリコール共重合
体および(a.2)必要に応じて他のポリオールまたは
ポリオール混合物、(b)ポリイソシアネート、および
(c)水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させるこ
とによってウレタン化合物を形成する方法を含む本発明
の上記硬化性組成物を製造する方法を提供する。
またはa.1とa.2との混合物)、ポリイソシアネート
および水酸基含有(メタ)アクリレートを一括に仕込ん
で反応させる方法、(ii)上記グリコールおよびポリ
イソシアネートを反応させ、次いで、得られた生成物を
水酸基含有(メタ)アクリレートと反応させる方法、
(iii)ポリイソシアネートおよび水酸基含有(メ
タ)アクリレートを反応させ、次いで、得られた生成物
を上記グリコールと反応させる方法、または(iv)ポ
リイソシアネートおよび水酸基含有(メタ)アクリレー
トを反応させ、次いで、得られた生成物を上記グリコー
ルと反応させ、そして、再び水酸基含有(メタ)アクリ
レートを反応させる方法を含む。
タ)アクリルおよびこれらの混合物を個々に意味するか
またははこれらを総称すると理解されるべきである。本
発明において、(メタ)アクリレートは、アクリレー
ト、(メタ)アクリレートおよびこれらの混合物を個々
に意味するか、またはこれらを総称すると理解されるべ
きである。
ルまたはポリプロピレン/エチレン共重合体(特定の分
子量と特定の不飽和度とを有する。)とは、複数のポリ
プロピレングリコール単位と、場合により、複数のエチ
レングリコール単位を持つ組成からなるポリプロピレン
グリコールであって、平均して、上記した分子量と上記
した不飽和度(全組成物に対する不飽和度(meq/
g)であって、通常0.01 meq/g以下であ
る。)とを有するものを意味すると理解されるべきであ
る。
00〜13,000、好ましくは、2,000〜8,00
0であり、かつその不飽和度が、0.01meq/g未
満、好ましくは、0.0001〜0.009meq/gで
あるポリプロピレングリコールまたはポリプロピレング
リコール・エチレングリコールの共重合体、必要に応じ
て、これと少なくとも1種の他のポリオールとの混合物
に由来する少なくとも1種の(メタ)アクリレート基を
有するウレタン化合物を含有する。ポリプロピレングリ
コールまたはポリプロピレングリコール・エチレングリ
コールの共重合体としては、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およびそ
の混合物を挙げることができる。中でも、1,2−ポリ
プロピレングリコールが好ましい。また、プロピレンオ
キシドとエチレンオキシドとの、重量比で100/0〜
70/30の共重合体であってもよい。このようなウレ
タン化合物は、その目的にかなう反応によって製造する
ことができる。
1)ポリプロピレングリコールまたはポリプロピレン・
エチレン共重合体グリコール、および必要に応じて(A
2)他のポリオールまたは他のポリオールの混合物、
(B)ポリイソシアネート、並びに(C)水酸基含有
(メタ)アクリレートを反応させて製造することができ
る。
ウレタン(メタ)アクリレートを製造するための方法と
しては、例えば(i)グリコール(またはこのグリコー
ルと少なくとも1種の他のポリオールとの混合物(A
2))、ポリイソシアネートおよび水酸基含有(メタ)
アクリレートを一括に仕込んで反応させる方法;(i
i)グリコールおよびポリイソシアネートを反応させ、
次いで得られた生成物を水酸基含有(メタ)アクリレー
トと反応させる方法;(iii)ポリイソシアネートお
よび水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させ、次い
で得られた生成物をグリコールと反応させる方法;およ
び(iv)ポリイソシアネートおよび水酸基含有(メ
タ)アクリレートを反応させ、次いで得られた組成物を
グリコールと反応させ、そして再度水酸基含有(メタ)
アクリレートと反応させる方法が挙げられる。
位を与える他のポリオールとしては、例えば、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およ
びその他のポリオールを挙げることができる。これらの
ポリオールは、単独であるいは2種以上を組合せて使用
することができる。これらのポリオールの構造単位の重
合様式には特に制限はい。ランダム重合、ブロック重合
およびグラフト重合のいずれであってもよい。
ば、ポリエチレングリコール、他のポリプロピレングリ
コール、他のポリプロピレングリコール−エチレングリ
コール共重合体、ポリテトラメチレングリコール、ポリ
ヘキサメチレングリコール、ポリヘプタメチレングリコ
ール、ポリデカメチレングリコールおよび2種以上のイ
オン重合性環状化合物を開環共重合させて得られるポリ
エーテルジオール等を挙げることができる。上記イオン
重合性環状化合物としては、例えばエチレンオキシド、
イソブテンオキシド、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、
ジオキサン、トリオキサン、テトラオキサン、シクロヘ
キセンオキシド、スチレンオキシド、エピクロロヒドリ
ン、イソプレンモノオキシド、ビニルオキセタン、ビニ
ルテトラヒドロフラン、ビニルシクロヘキセンオキシ
ド、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエ
ーテルおよび安息香酸グリシジルエステルの如き環状エ
ーテル類が挙げられる。2種以上のイオン重合性環状化
合物の組合せの特例としては、テトラヒドロフランと2
−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロフランと3
−メチルテトラヒドロフランおよびテトラヒドロフラン
とエチレンオキシドの如き2成分共重合体を製造するた
めの組合せ;テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒ
ドロフランおよびエチレンオキシドの組合せ、テトラヒ
ドロフラン、ブテン−1−オキシドおよびエチレンオキ
シドの組合せ等の如き3成分共重合体を製造するための
組合せ、を挙げることができる。これらのイオン重合性
環状化合物の開環共重合体はランダム共重合体であって
も、ブロック共重合体であってもよい。
販品として、例えばPTMG1000、PTMG200
0(以上、三菱化学(株)製)、PEG#1000(日
本油脂(株)製)、PTG650(SN)、PTG10
00(SN)、PTG2000(SN)、PTG300
0、PTGL1000、PTGL2000(以上、保土
谷化学工業(株)製)、PEG400、PEG600、
PEG1000、PEG1500、PEG2000、P
EG4000、PEG6000(以上、第一工業製薬
(株)製)、プルロニックス(Pluronics、B
ASF社製)等が包含される。
得られるポリエステルジオールは、ポリエステルポリオ
ールの例として挙げられる。多価アルコールとしては、
例えばエチレングリコール、ポリエチレングリコール、
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、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が挙げられる。多塩基
酸としては、例えばフタル酸、ダイマー酸、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、セバシン酸等が挙げられる。
えばMPD/IPA500、MPD/IPA1000、
MPD/IPA2000、MPD/TPA500、MP
D/TPA1000、MPD/TPA2000、クラポ
ールA−1010、A−2010、PNA−2000、
PNOA−1010およびPNOA−2010(以上、
(株)クラレ製)の如き商標の下で市販品として入手さ
れる。また、ポリカーボネートポリオールとしては、例
えばポリテトラヒドロフランのポリカーボネート、ポリ
(ヘキサンジオールカーボネート)、ポリ(ノナンジオ
ールカーボネート)、ポリ(3−メチル−1,5−ペン
タメチレンカーボネート)等が挙げられる。
としては、例えば、DN−980、DN−981(以
上、日本ポリウレタン工業(株)製)、プリプラスト
(Priplast)3196、3190、2033
(以上、ユニケマ(Unichema)社製)、PNO
C−2000、PNOC−1000(以上、(株)クラ
レ製)、プラセル(PLACCEL) CD220、C
D210、CD208、CD205(以上、ダイセル化
学工業(株)製)、PC−THF−CD(BASF社
製)等を挙げることができる。
ンポリオールとしては、例えばε−カプロラクトンとジ
オール化合物とを反応させて得られるポリカプロラクト
ンジオールが挙げられる。上記ジオール化合物として
は、例えばエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリ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
等が挙げられる。
市販品としては、例えばプラクセル240、230、2
30ST、220、220ST、220NP1、21
2、210、220N、210N、L230AL、L2
20AL、L220PL、L220PM、L212AL
(以上、ダイセル化学工業(株)製)、ラウカーブ(R
auccarb)107(エニケミ(Enichem)
社製)等が挙げられる。(A)成分としてのその他のポ
リオールとしては、例えばエチレングリコール、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、ポリオキシエチレンビスフェノール
Aエーテル、ポリオキシプロピレンビスフェノールAエ
ーテル、ポリオキシエチレンビスフェノールFエーテ
ル、ポリオキシプロピレンビスフェノールFエーテル等
が挙げられる。
にアルキレンオキシド構造を有するもの、特にポリエー
テルポリオールが好ましい。具体的には、ポリテトラメ
チレングリコールを含有するポリオール、およびブチレ
ンオキシドとエチレンオキシドとの共重合体グリコール
が特に好ましい。このようなポリオールの水酸基数から
導かれた還元数平均分子量は、通常、50〜15,00
0であり、好ましくは、1,000〜8,000である。
不飽和度が、0.01meq/g未満のポリプロピレン
グリコールまたはプロピレンオキシドとエチレンオキシ
ドとの共重合体グリコールと、他のポリオールまたはそ
の混合物の共重合体と一緒に(共重合性または重合性の
骨格を持つオリゴマーを形成するために用いられる1種
以上のこれらの他のポリオール(すなわちグリコール
a.1対他のポリオールa.2)とは、通常、1:5〜
5:1、好ましくは、1:2〜2:1の割合で存在す
る。
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、
イソフォ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)、2,2,4−トリメチル
ヘキサメチレンジイソシアネート、ビス(2−イソシア
ナトエチル)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、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、リジンイソシアネート等が
挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は一種
であるいは二種以上を組合せて使用してもよい。
(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸お
よびエポキシに由来する(メタ)アクリレート、並びに
アルキレンオキシドを含む(メタ)アクリレート、より
具体的には、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)アクリレートおよ
び2−ヒドロキシ−3−オキシフェニル(メタ)アクリ
レート等を挙げることができる。アクリレート官能基の
方が、メタクリレートよりも好ましい。ウレタン(メ
タ)アクリレートを製造するために用いられる、ポリプ
ロピレングリコール(A)、ポリイソシアネート(B)
および水酸基含有(メタ)アクリレート(C)の割合
は、グリコールに含まれる水酸基1当量に対してポリイ
ソシアネートに含まれるイソシアネート基が1.1〜3
当量、水酸基含有(メタ)アクリレートに含まれる水酸
基が0.1〜1.5当量となるように決定される。
銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、ジラウリル
酸ジ−n−ブチル錫、トリエチルアミンおよびトリエチ
レンジアミン−2−メチルトリエチレンアミンの如きウ
レタン化触媒が、反応試剤の総量に対して0.01〜1
重量%の量で通常用いられる。反応は10〜90℃、好
ましくは30〜80℃の温度で行われる。このようにし
て得られるウレタン(メタ)アクリレートは、前記式
(1)で表される分子末端を有する。式(1)中、R2
で示される有機基としては、例えばメチル基、エチル基
の如きアルキル基;メトキシ基、エトキシ基の如きアル
コキシ基などが挙げられる。R2としては、特に水素原
子が好ましい。
(メタ)アクリレートの数平均分子量は、好ましくは、
1,200〜20,000、さらに好ましくは、2,20
0〜10,000の範囲にある。ウレタン(メタ)アク
リレートの数平均分子量が100未満であると、樹脂組
成物は凝固しやすくなり、逆に数平均分子量が20,0
00を超えると組成物の粘度が高くなり、取り扱いにく
くなる傾向がある。ウレタン(メタ)アクリレートは、
樹脂組成物の全量に対し10〜90重量%、好ましくは
20〜80重量%の量で用いられる。この組成物が光フ
ァイバ用被覆材として用いられる場合には、20〜80
重量%の範囲が、優れた塗工性のみならず、硬化させた
後の被覆材料の柔軟性および長期信頼性を維持するため
に、特に好ましい。本発明の液状硬化性樹脂組成物に
は、分子中に1つの重合性ビニル基を有する重合性単官
能ビニルモノマーや分子中に複数の重合性ビニル基を有
する重合性多官能ビニルモノマーなどの重合性ビニルモ
ノマーを加えることができる。
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、ビニルイミダゾールおよびビニルピリジン
の如きビニルモノマー;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
レートおよびシクロヘキシル(メタ)アクリレートの如
き脂環式構造含有(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、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、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、へキシル(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および下記式(1)〜(3)
で表されるアクリレートモノマー等が挙げられる。
示し、R8は炭素数2〜6、好ましくは2〜4のアルキ
レン基を示し、R9は水素原子または炭素数1〜12も
しくは芳香環を有する有機基を示し、rは0〜12、好
ましくは1〜8の整数を示す)
10は炭素数2〜8、好ましくは2〜5のアルキレン基を
示し、qは1〜8、好ましくは1〜4の整数を示す)
意味を有する。) 重合性単官能ビニルモノマーの市販品としては、例えば
アロニックスM102、M110、M111、M11
3、M117(以上、東亜合成(株)製)、LA、IB
XA、ビスコート#190、#192、#2000(以
上、大阪有機化学工業(株)製)、ライトアクリレート
EC−A、PO−A、NP−4EA、NP−8EA、M
−600A、HOA−MPL(以上、共栄社化学(株)
製)、カヤラッド(KAYARAD)TC110S、R
629、R644(以上、日本化薬(株)製)等が挙げ
られる。
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−へキサ
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、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、ビス(ヒドロキシメチ
ル)トリシクロデカンジ(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またはプロピレンオキ
サイドの付加体であるジオールのジ(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または
プロピレンオキサイドの付加体であるジオールのジ(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て得られたエ
ポキシ(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレン化
ビスフェノールAのジアクリレート、トリエチレングリ
コールジビニルエーテル等のアクリレート化合物が挙げ
られる。
ては、例えばユピマーUV SA1002、SA200
7(以上、三菱化学(株)製)、ビスコート#195、
#230、#215、#260、#335HP、#29
5、#300、#700(大阪有機化学工業(株)
製)、ライトアクリレート4EG−A、9EG−A、N
P−A、DCP−A、BP−4EA、BP−4PA、P
E−3A、PE−4A、DPE−6A(以上、共栄社化
学(株)製)、KAYARAD R−604、DPCA
−20、−30、−60、−120、HX−620、D
−310、D−330(以上、日本化薬(株)製)、ア
ロニックスM−208、M−210、M−215、M−
220、M−240、M−305、M−309、M−3
15、M−325(以上、東亜合成(株)製)等が挙げ
られる。
成物の全量の10〜70重量%、好ましくは15〜60
重量%の量で用いられる。10重量%未満の量では、組
成物の粘度が高くなりすぎて塗工性が悪くなる。70重
量%を超える量では、硬化収縮率が高く、また十分な靱
性を硬化物に付与することができない場合がある。本発
明の液状硬化性樹脂組成物は、熱または放射線によって
硬化される。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。本発
明の液状硬化性樹脂組成物を硬化させるときには、重合
開始剤を加えることができる。この重合開始剤として
は、熱重合開始剤または光重合開始剤を用いることがで
きる。そして、本発明の液状硬化性樹脂組成物を熱硬化
させる場合には、通常、過酸化物、アゾ化合物の如き熱
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。
射線によって硬化させる場合には、光重合開始剤が用い
られる。また、必要に応じて光増感剤をさらに配合して
もよい。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、べンズアルデヒド、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ホ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ホスフィンオキシド、ビス−(2,
4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオ
キサイド等が挙げられる。
ルガキュア(IRGACURE)184、369、65
1、500、907、CGI1700、1750、11
850、819,CG24−61、ダロキュア(Dar
ocur)1116、1173(以上、チバ・スペシャ
ルティ・ケミカルズ(株)製)、ルシリン(Lucir
in)LR8728、ルシリンTPO(BASF製)、
ユベクリルP36(UCB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等が挙げら
れる。光増感剤の市販品としては、ユベクリルP10
2、103、104および105(以上、UCB製)等
が挙げられる。
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。重合開始剤
の量は、樹脂組成物の成分の全量に対し0.1〜10重
量%、好ましくは0.5〜7重量%の範囲にある。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またはポリマーを
配合することができる。
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
かの重合性モノマーとの共重合体と(メタ)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。
また、本発明の液状硬化性樹脂組成物には、光ファイバ
の伝送損失の原因となる水素ガスの発生を抑えるために
アミンを併用することが可能である。ここで使用しうる
アミンとしては、例えばジアリルアミン、ジイソプロピ
ルアミン、ジエチルアミン、ジエチルヘキシルアミン等
が挙げられる。
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、溶媒、
フィラー、老化防止剤、濡れ性改良剤等を、本発明の硬
化性液状組成物に使用することができる。ここで、酸化
防止剤としては、例えばイルガノックス(Irgano
x)1010、1035、1076、1222(以上、
チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)、アンチ
ゲン(Antigen) P、3C、FR、スミライザ
ーGA−80(住友化学工業(株)製)等が挙げられ、
紫外線吸収剤としては、例えばチヌビン(Tinuvi
n) P、234、320、326、327、328、
329、213(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカ
ルズ(株)製)、シーソルブ(Seesorb)10
2、103、110、501、202、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、例えばチヌビン(Tinuvin) 29
2、144、622LD(以上、チバ・スペシャルティ
・ケミカルズ(株)製)、サノールLS770(三共
(株)製)、スミソーブ(Sumisorb)TM−0
61(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、例えばアミノプロピルトリエト
キシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
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)製)、KBE903、K
BE603、KBE403(以上、信越化学工業(株)
製)等が挙げられ、塗面改良剤としては、例えばジメチ
ルシロキサンポリエーテル等のシリコーン添加剤が挙げ
られ、市販品としてはDC−57、DC−190(以
上、ダウコーニング社製)、SH−28PA、SH−2
9PA、SH−30PA、SH−190(以上、東レ・
ダウ コーニング・シリコーン(株)製)、KF35
1、KF352、KF353、KF354(以上、信越
化学工業(株)製)、L−700、L−7002、L−
7500、FK−024−90(以上、日本ユニカー
(株)製)等が挙げられる。本発明の液状硬化性樹脂組
成物の粘度は、通常200〜20,000cP、好まし
くは2,000〜15,000cPである。
組成物が、0.1MPa程度から2,000MPa程度以
上の弾性率を持つように処方することもできる。低域、
例えば、0.1〜10MPa、好ましくは、0.1〜5M
Pa、さらに好ましくは、0.5〜3MPa、の弾性率
を有するものは、光ファイバの内部一次被覆用に特に好
適である。一方、外部一次被覆、インクおよびマトリッ
クス用に好適な組成物は、一般的に50MPaを超える
弾性率を持つ。外部一次被覆用には、100〜1,00
0MPaの弾性率を持つのがさらに好ましく、マトリッ
クス材料には、ソフトマトリックス材料の場合約50〜
約200MPaの弾性率がさらに好ましく、ハードソフ
トマトリックス材料の場合200〜約1,500MPa
の弾性率がさらに好ましい。本発明の放射線硬化性組成
物は、硬化後組成物が、−70℃〜30℃のガラス転移
温度(Tg)を持つように処方することができる。この
ガラス転移温度(Tg)は、DMA曲線における2.5
%伸長時のピークtanδとして測定することができ
る。
は、用途に応じた設計基準に依存して最適に調整するこ
とができる。光ファイバの内部一次被覆用に調整された
放射線硬化性組成物から形成した硬化被覆に対しては、
破断伸びは、通常、80%を超え、好ましくは、110
%以上、さらに好ましくは、150%以上であるが、通
常、400%以下である。外部一次被覆、インクおよび
マトリックス材料用に調整された被覆に対しては、破断
伸びは、通常、10〜100%であり、好ましくは、3
0%以上である。
れるピークtanδとして測定されるガラス転移温度
(Tg)は、用途の特徴に応じて最適に調整することが
できる。内部一次被覆として用いられるために調製され
た組成物に対しては、ガラス転移温度(Tg)は、通
常、−70℃〜10℃、好ましくは、0℃未満であり、
外部一次被覆、インクおよびマトリックス材料として用
いられるために設計された組成物に対しては、ガラス転
移温度(Tg)は、通常、10℃〜120℃またはそれ
以上、好ましくは、30℃を超える温度である。
ラスの95%において)、好ましくは、1.0J/cm2
程度の硬化速度を持っている。外部一次被覆、インクお
よびマトリックス材料用の場合、(飽和弾性率の95%
において)、好ましくは、約0.5J/cm2程度以下の
硬化速度であり、さらに好ましくは、約0.3J/cm2
程度以下であり、特に好ましくは、約0.2J/cm2程
度以下である。本発明の樹脂組成物の重合によって得ら
れた硬化物は、光ファイバ、テープ芯線等の被覆材料、
例えば、一次被覆、二次被覆、着色二次被覆、インク、
マトリックス材料、および/または結束材料として好適
に用いられる。
明するが、本発明の内容がこれにより限定されるもので
はない。 実施例1、比較例1〜2 表1に示す組成を、記載した量(重量部)で組み合わ
せ、それぞれ異なった硬化性組成物を形成した。これら
の組成物の試験結果を表1に併せて示す。
フェニルホスフィンオキシド、 *2:チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ヒ
ドロキシシンナメート、 *3:2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン *4:α−メルカプトプロピルトリメトキシシラン 表1において、(1)ウレタンオリゴマーは、H−(I
−プロピレングリコール)2−I−H、で示される。こ
こで、Hは、ヒドロキシエチルアクリレートの残基を示
し、Iは、イソホロンジイソシアネートの残基を示し、
ポリプロピレングリコールA〜Cは、それぞれ下記ポリプ
ロピレングリコールの残基を示す。ポリプロピレングリ
コールA=ACCLAIM 4200(分子量:4,00
0、不飽和度:0.003meq/g)、ポリプロピレ
ングリコールB=XS−3020C(分子量:3,00
0、不飽和度:0.03meq/g)、ポリプロピレン
グリコールC=EXCENOL 3020(分子量:3,
000、不飽和度:0.09meq/g)
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、厚さが50〜60μmの被覆を得た。この
被覆に窒素雰囲気下で(a)500mJ/cm2および
(b)10mJ/cm2の照射量で紫外線を照射した。
硬化したフィルムをガラス板から剥がした後、室温23
℃、相対湿度50%雰囲気下で12時間状態調節し、試
験片とした。試験片の23℃におけるヤング率(弾性
率)を、JIS K7113に準拠して測定した。ただ
し、引張速度は1mm/minとした。2.5%歪みで
の引張応力からヤング率(弾性率)を算出した。(a)
紫外線を500mJ/cm2の照射量で照射して硬化さ
せたフィルムのヤング率(弾性率)および(b)紫外線
を10mJ/cm2の照射量で照射して硬化させたフィ
ルムのヤング率(弾性率)の商[(a)/(b)]を算
出した。この値は、硬化速度の指標を示し、大きいほど
硬化特性に優れる(硬化が速い)ことを示す。
た。オリゴマーIは、TDI 5.87重量%、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート(HEA) 2.6重量
%、およびACCLAIM 4200(分子量:4,0
00、不飽和度:0.003meq/g) 91.39重
量%、触媒、安定剤の反応生成物である。オリゴマーI
Iは、IPDI 9.7重量%、HEA 3.37重量
%、およびACCLAIM 4200N 57.15重
量%、Priplast 3190 29.62重量%
の反応生成物であるPriplast 3190は(U
nichema社製、ダイマー酸を用いたポリエステル
ポリオール)である。試験結果を表3に示す。
ルアクリレート IDA:イソデシルアクリレート TriDa:トリデシルアクリレート エベクリルIII:UCB社のエトキシレートアリファテ
ックアクリレート VC:N−ビニルカプロラクタム SR9003:プロポキシレートネオペンチルグリコー
ルジアクリレート シラン:γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
合の紫外線照射 *2:DSM デソテック B.V.標準試験法による機
械的強度
Claims (10)
- 【請求項1】 分子量が1,000〜13,000であり
かつその不飽和度が、0.01meq/g未満であるポ
リプロピレングリコールまたはプロピレンオキシドとエ
チレンオキシドとの共重合体に由来するウレタン(メ
タ)アクリレートを含有することを特徴とする光ファイ
バ被覆材用液状放射線硬化性樹脂組成物。 - 【請求項2】 前記ポリプロピレングリコールまたはプ
ロピレンオキシドとエチレンオキシドとの共重合体の分
子量が、2,000〜8,000である請求項1に記載の
樹脂組成物。 - 【請求項3】 前記ポリプロピレングリコールまたはプ
ロピレンオキシドとエチレンオキシドとの共重合体の不
飽和度が、0.0001〜0.009meq/gである請
求項1または2に記載の樹脂組成物。 - 【請求項4】 前記ウレタン(メタ)アクリレートが、
その主鎖骨格中に、他の重合単位をさらに含有する請求
項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。 - 【請求項5】 前記他の重合単位が、ポリエーテル、ポ
リエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、これ
らの共重合体またはこれらの混合物である請求項4に記
載の樹脂組成物。 - 【請求項6】 前記ウレタン(メタ)アクリレートが、
芳香族および/または脂肪族ジイソシアネートに由来す
るものである請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成
物。 - 【請求項7】 前記ウレタン(メタ)アクリレートが、
(a.1)前記ポリプロピレングリコールまたはプロピ
レンオキシドとエチレンオキシドの共重合体および必要
に応じて(a.2)他のポリオールまたは他のポリオー
ルの混合物、(b)ポリイソシアネート、並びに(c)
水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させて製造され
る請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の樹脂組
成物を放射線硬化させることによって得られた硬化被覆
を有する基材。 - 【請求項9】 前記基材が、被覆を有しない光ガラスフ
ァイバ、二次被覆を有する光ガラスファイバ、複数の被
覆を有する光ガラスファイバ、または少なくとも2本の
被覆された光ファイバ、または被覆された光ファイバを
2本以上含む少なくとも2本以上の光ファイバテープ芯
線である請求項8に記載の基材。 - 【請求項10】 請求項1〜7のいずれかに記載の硬化
性組成物を硬化させることによって得られた少なくとも
1つの被覆を有する光ファイバ、光ファイバテープ芯線
もしくはケーブル。
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