JPH11106460A - 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、紫外線硬化型樹脂組成物及び光ファイバー用紫外線硬化型樹脂組成物 - Google Patents
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、紫外線硬化型樹脂組成物及び光ファイバー用紫外線硬化型樹脂組成物Info
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- JPH11106460A JPH11106460A JP9276108A JP27610897A JPH11106460A JP H11106460 A JPH11106460 A JP H11106460A JP 9276108 A JP9276108 A JP 9276108A JP 27610897 A JP27610897 A JP 27610897A JP H11106460 A JPH11106460 A JP H11106460A
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Abstract
る。 【解決手段】分子末端に下記一般式 (AC)m−(PO)−(R1−O)p−OCHN− (式中、ACは(メタ)アクリロイル基を示し、POは
3価以上のポリオール成分残基を示し、mはPOがn価
を有するポリオール成分を使用した際にm≦n−1であ
り、かつmは2又は3の整数であり、R1は炭素数2〜
10の2価の炭化水素基を示し、pは2〜100の整数
を示す。)で表される官能基を有する反応性オリゴマー
(A)を含有してなることを特徴とする活性エネルギー
線硬化型樹脂組成物。
Description
速い硬化速度と、優れた機械的性質とを合せもつ活性エ
ネルギー線硬化型樹脂組成物を必要とする分野である。
より具体的に言うと、本発明は、光ファイバーに塗装さ
れる紫外線硬化型樹脂組成物として、高破断強度と高い
伸び率をもつと共に、硬化性に優れた材料を提供する。
外線硬化型樹脂組成物が使用されている。該樹脂組成物
としては、紫外線による硬化性が優れること及び形成さ
れた被膜は強靱で屈曲性などの機械的性質が優れる材料
が提供される。
(メタ)アクリレートを使用することが一般的に知られ
ている。このものは、グリコールとジイソシアネート化
合物の重付加反応により合成された両末端イソシアネー
ト基を含有するオリゴマー1モルとヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレートなどの水酸基含有(メタ)アクリ
レートモノマー2モルとを反応させることにより製造さ
れる。該ポリウレタン(メタ)アクリレートはオリゴマ
ーの分子量が大きくなると1分子中に含まれる不飽和基
の含有量が少なくなり硬化性(架橋間分子量が大きくな
る)が悪くなり、一方、オリゴマーの分子量が小さくな
ると、特に被膜の伸び率が低下して機械的性質が悪くな
り、硬化性と機械的性質の両者の性質を満足させること
はできない。
リレートにおいて、グリコールに一部トリオール化合物
を併用したり、またジイソシアネート化合物に一部トリ
イソシアネート化合物を併用したりして、オリゴマーの
骨格を分岐させて不飽和基の含有量を多くすることによ
り硬化性を向上させる組成も知られているが、このよう
な被膜は伸び率が低いので機械的性質が劣り、また組成
物の粘度も高くなるといった問題点があった。
きなかった、硬化性と優れた機械的性質を合せもつ活性
エネルギー線硬化型樹脂組成物を提供する。
する手段として、特定の樹脂組成物を用いることにより
前記問題点を全て解消できることを見出し、本発明を完
成するに至った。
3価以上のポリオール成分残基を示し、mはPOがn価
を有するポリオール成分を使用した際にm≦n−1であ
り、かつmは2又は3の整数であり、R1は炭素数2〜
10の2価の炭化水素基を示し、pは2〜100の整数
を示す。)で表される官能基を有する反応性オリゴマー
(A)を含有してなることを特徴とする活性エネルギー
線硬化型樹脂組成物、 2、上記反応性オリゴマー(A)において、一般式のポ
リオール成分が3〜4価のポリオール成分であることを
特徴とする上記の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、 3、上記反応性オリゴマー(A)がポリオール成分と
(メタ)アクリル酸とを反応させて水酸基含有多官能性
(メタ)アクリレートモノマーを製造した後、該水酸基
とモノエポキシドとを反応させ、次いで得られた反応生
成物とイソシアネート基を2個以上含有する(高分子)
化合物を実質的に遊離のイソシアネート基が残らないよ
うに反応させて得られる上記の活性エネルギー線硬化型
樹脂組成物、 4、上記反応性オリゴマー(A)及び光重合開始剤
(B)を含有してなることを特徴とする紫外線硬化型樹
脂組成物、 5、上記反応性オリゴマー(A)及び光重合開始剤を含
有してなることを特徴とする光ファイバー用紫外線硬化
型樹脂組成物に係わる。
は、上記した一般式で表されるものである。一般式にお
いて、ポリオール成分残基を形成するポリオール成分と
しては、好ましくはトリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、ペンタエリ
スリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトールな
どが挙げられる。
2価の炭化水素基は脂肪族、芳香族及びこれらのものが
組合わさった基が挙げられる。炭化水素基は直鎖状又は
分岐状であっても構わない。該炭化水素基は、具体的に
は、モノエポキシドのよって導入されるものである。モ
ノエポキシドの具体例としては、例えばエチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオキサ
イド、1,2−ペンチレンオキサイド、1,2−オクチ
レンオキサイド、ブタジェンオキサイド、ブチルグリシ
ジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、オクチル
グリシジルエーテル、ドデセンオキサイド、アリルグリ
シジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、シクロ
ヘキセンオキサイド、ビニルシクロヘキセンモノオキサ
イド、オキセタン、テトラヒドロフラン、スチレンオキ
サイド、酢酸グリシジル、ラウリン酸グリシジル、CA
RDURA E10(分岐高級脂肪酸であるバーサティ
ック酸のグリシジルエステル、シェル化学社製)などが
挙げられる。
はポリイソシアネート化合物によって導入することがで
きる。ポリイソシアネートとしては、例えばヘキサメチ
レンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネー
ト、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、ペンタ
メチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソ
シアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、トリ
メチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジ
イソシアネート、リジンジイソシアネート、2,3−ブ
チレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシア
ネートなどの脂肪族系ジイソシアネート化合物、イソホ
ロンジイソシアネート、4,4′−メチレンビス(シク
ロヘキシルイソシアネート)、メチルシクロヘキサン−
2,4−(又は−2,6−)ジイソシアネート、1,3
−(又は1,4−)ジ(イソシアナトメチル)シクロヘ
キサン、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、
1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,2−シ
クロヘキサンジイソシアネートなどの脂環式系ジイソシ
アネート化合物、キシリレンジイソシアネート、メタキ
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、トリレ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、1,5−ナフタ
レンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシア
ネート、4,4′−トルイジンジイソシアネ−ト、4,
4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、(m−又
はp−)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、3,3′−ジメチル−4,
4′−ビフェニレンジイソシアネート、ビス(4−イソ
シアナトフェニル)スルホン、イソプロピリデンビス
(4−フェニルイソシアネート)芳香族ジイソシアネー
ト化合物、トリフェニルメタン−4,4′,4″−トリ
イソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼ
ン、2,4,6−トリイソシアナトトルエン、4,4′
−ジメチルジフェニルメタン−2,2′,5,5′−テ
トライソシアネートなどの3個以上のイソシアネ−ト基
を有するポリイソシアネート化合物、ビューレットタイ
プ付加物、イソシアヌル環タイプ付加物などが挙げられ
る。
はウレタン結合以外にエステル結合、エーテル結合、ア
ミド結合、炭化水素結合などの単独もしくは2種以上組
合わさった結合を含むことができる。このような結合は
直鎖状であっても分岐状であっても構わない。更に残り
の鎖の末端は(メタ)アクリロイル基のような不飽和
基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェ
ニル基などの如き1価炭化水素基、水酸基、イソシアネ
ート基、カルボキシル基、アルコキシル基などである。
くは下記のものが挙げられる。
よるもの、PESはペンタエリスリトール成分によるも
の、Gはグリセリン成分によるもの、PEOはエチレン
オキサイドの重合成分によるもの、PPOはプロピレン
オキサイドの重合成分によるもの、Aはポリイソシアネ
ート化合物成分によるもの、PEは両末端水酸基のポリ
エステル樹脂成分によるものであり、pは1〜100の
整数を表す。
が1000〜50000、特に1000〜10000の
範囲が好ましい。数平均分子量が1000未満になる
と、被膜の伸び率が低下し、一方50000を越えると
粘度が高くなったり硬化性が低下したりするので好まし
くない。
ール成分と(メタ)アクリル酸とを反応させて水酸基含
有多官能性(メタ)アクリレートモノマーを製造した
後、該水酸基とモノエポキシドとを反応させ、次いで得
られた反応生成物とポリイソシアネート化合物(樹脂も
含む)を実質的に遊離のイソシアネート基が残らないよ
うに反応させて製造することができる。上記した反応は
従来から公知の方法により製造することができる。ま
た、必要に応じて反応触媒を使用することができる。
キノンなど)、エステル化触媒(スルホン酸、金属触媒
など)の存在下でポリオール成分及びアクリル酸の混合
物を不活性有機溶媒(芳香族炭化水素など)中で100
〜300℃の反応温度でエステル化反応させて分子中に
平均約1個の水酸基が残るように多官能性(メタ)アク
リレートモノマーを製造する。該エステル化反応は酸価
を測定することにより管理することができる。次いで反
応物から不活性有機溶剤を減圧により除去し、このもの
にモノエポキシドを必要量配合して反応させることによ
り末端水酸基を有するポリエーテルの多官能性(メタ)
アクリレートモノマーを製造する。
ソシアネート化合物を約2モル反応させることによりジ
イソシアネート化合物成分を介して両末端にポリエーテ
ル結合を持つ多官能性(メタ)アクリレートオリゴマー
を製造することができる。該ジイソシアネート化合物に
代えてトリイソシアネート化合物を使用する場合には反
応物3モルに対してトリイソシアネート化合物を約1モ
ルとして遊離のイソシアネート基が残らないように配合
すれば良い。ジイソシアネート化合物やトリイソシアネ
ート化合物は両末端に水酸基を含有するポリエーテルポ
リオール、ポリエステルポリオールなどで変性したポリ
イソシアネート化合物も使用することができる。
硬化型樹脂組成物として使用する場合には、このものに
光重合開始剤(B)を配合して使用される。
2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、ア
セトフェノン、ベンゾフェノン、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、アセトフェノンジエチルケタール、ベンゾインエチ
ルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジル
ジメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン、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、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、チオキサ
ントン系化合物を挙げることができる。
物100重量に対して約1〜10重量部の範囲で配合で
きる。
(A)、光重合開始剤(B)以外に被膜物性向上や、粘
度と反応性調整のために、多官能性不飽和モノマー類
(C)や着色剤を必要に応じて配合することができる。
ては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ベンタエリスリトールトリアクリレート、エチレン
グリコールジアクリレート、テトラエチレングリコール
ジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレー
ト、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−
ヘキサンジオールジアクリレート、ネオぺンチルグリコ
ールジアクリレート、トリメチロールプロパントリオキ
シエチルアクリレート、トリシクロデカンジメタノール
ジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタ
クリレート、ジシクロぺンタジエンジアクリレート、ジ
シクロぺンタジアクリレート、ジシクロぺンタジエンジ
メタクリレート等を挙げることができる。
能性不飽和モノマー類も使用することができる。具体的
には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルア
クリレート、ブトキシエチルアクリレート、エチルジエ
チレングリコールアクリレート、2−エチルヘキシルア
クリレート、シクロヘキシルアクリレート、フェノキシ
エチルアクリレート、ジシクロペンタジエンアクリレー
ト、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピ
レングリコールアクリレート、メチルトリエチレンジグ
リコールアクリレート、イソボルニルアクリレート、イ
ソボルニルメタクリレート、N−ビニルピロリドン、N
−ビニルカプロラクタム、ジアセトンアクリルアミド、
イソブトキシメチルアクリルアミド、N,N−ジメチル
アクリルアミド、t−オクチルアクリルアミド、ジメチ
ルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルア
クリレート、アクリロイルモルホリン、ジシクロぺンテ
ニルアクリレート、ジシクロぺンテニルメタクリレート
などが挙げられる。
表面に、上記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を塗布
量が硬化膜厚で1〜500ミクロンになるように塗布
し、次いで活性エネルギー線を照射して硬化させことに
より実施できる。塗布の膜厚は硬化膜厚で約1〜500
ミクロン、好ましくは約3〜200ミクロンの範囲が好
適である。
ンプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンラ
ンプ、カーボンアーク、メタルハライド、ガリウムラン
プ、エキシマーなどによる紫外線やβ線や電子線などが
挙げられる。紫外線の照射量は、特に限定されないが、
通常、約10〜2,000mj/cm2範囲とするのが好ま
しい。また、電子線の場合には、50〜300Kev の電
子線を通常1〜20Mrad照射することが好ましい。
化型樹脂組成物として使用することが好ましい。
樹脂組成物を使用する方法について以下に述べる。被覆
光ファイバーを製造する方法として、例えば多心(例え
ば4、8本の単心線が並べられたリボン心線)リボン心
線を例にとって説明すると、まず心線プリフォームによ
り線引きされた光ファイバーの表面に、紫外線硬化型プ
ライマー塗料を塗装、及び紫外線照射によりプライマリ
ー硬化被膜を形成し、次いで紫外線硬化型セカンダリー
塗料を塗装、及び紫外線照射によりセカンダリー硬化被
膜を形成し、次いで色の異なった紫外線硬化型インキを
印刷及び紫外線照射により着色心線を製造する。続い
て、この数本の着色心線を並べ紫外線硬化型リボン材を
塗布、及び紫外線照射により固定化して多心リボン心線
を得ることができる。
いて、特に紫外線硬化型のプライマリー及びセカンダリ
ー塗料、紫外線硬化型インキ、及び紫外線硬化型リボン
材として使用することが好ましい。これらの被覆層は、
層によっても異なるが、一般的には平均1〜500μm
の範囲で塗装、印刷される。
具体的に説明する。なお、実施例及び比較例の部は重量
基準である。
酸144g(2モル)、ハイドロキノン500ppm、
P−トルエンスルホン酸100ppm及びトルエン27
6gの配合物を110〜120℃で脱水させながらエス
テル化反応を行った。反応物の酸価が5KOHmg/g
以下になってから有機溶剤を減圧により除去し、次にエ
チレンオキサイド10モルを配合した後、付加反応を行
い水酸基含有不飽和オリゴマー(a)を製造した。
ル2000g(1モル)とイソホロンジイソシアネート
444g(2モル)とを混合した後、イソシアネート基
が1/2になるまで100℃で反応させてポリイソシア
ネート化合物(b)を製造した。
記化合物(b)1モルとを混合し、イソシアネート価が
1以下になるまで100℃で反応させて4000mpa
・sec(20℃)の反応性オリゴマーA1を得た。こ
のものは1分子中に平均約4個のアクリロイル基を含有
する数平均分子量約3000のものであった。
酸258g(3モル)、メトキシフェノール500pp
m、P−トルエンスルホン酸100ppm及びトルエン
368gの配合物を110〜120℃で脱水させながら
エステル化反応を行った。反応物の酸価が5KOHmg
/g以下になってから有機溶剤を減圧により除去し、次
にプロピレンオキサイド5モルを配合した後、付加反応
を行い水酸基含有不飽和オリゴマー(c)を製造した。
ル樹脂2000g(2モル)とヘキサメチレンジイソシ
アネート514g(3モル)とを混合した後、イソシア
ネート基が1/3になるまで100℃で反応させてポリ
イソシアネート化合物(d)を製造した。
記化合物(d)1モルとを混合し、イソシアネート価が
1以下になるまで100℃で反応させて9000mpa
・sec(20℃)の反応性オリゴマーA2を得た。こ
のものは1分子中に平均約6個のアクリロイル基を含有
する数平均分子量約3200のものであった。
モル)と2−ヒドロキシエチルアクリレート232g
(2モル)との混合物を、イソシアネート価が1以下に
なるまで100℃で反応させて3000mpa・sec
(20℃)の反応性オリゴマーA3を得た。このものは
1分子中に平均約2個のアクリロイル基を含有する数平
均分子量約454のものであった。
ーテルを3g配合して混合した後、ガラス板の表面に約
100ミクロンになるように塗装し、次いで窒素雰囲気
中で80W/cmのメタルハライドランプを使用して、
200mj/cm2の照射光量で照射した。硬化塗膜の
ゲル分率(*1)は99.2パーセント、塗膜伸び率
(*2)は160パーセント、抗張力(*3)は305
kgf/cm2であり良好であった。
オリゴマーA2を使用した以外は実施例1と同様にして
実施例2の被膜を形成した。その結果、硬化塗膜のゲル
分率(*1)は99.9パーセント、塗膜伸び率(*
2)は174パーセント、抗張力(*3)は246kg
f/cm2であり良好であった。
オリゴマーA3を使用した以外は実施例1と同様にして
実施例2の被膜を形成した。その結果、硬化塗膜のゲル
分率(*1)は95.0パーセント、塗膜伸び率(*
2)は25パーセント、抗張力(*3)は200kgf
/cm2であり悪かった。
がしとり300メッシュのステンレススチール製の網状
容器に入れソックスレー抽出器でアセトン溶媒を用いて
還流温度で2時間抽出させた後、次式に従ってゲル分率
の算出を行なった。
出前の試料の重量)×100 塗膜伸び率(2*)、抗張力(3*):塗膜の伸び率及
び抗張力をテンシロン(「テンシロンUTN II−2
0」、東洋ボールドウィン社製、商品名)を使用して測
定した。試料は長さ20mm、幅5mmのものを使用し
た。引張り速度は20℃4mm/min で行った。
有するウレタンアクリレートオリゴマーを使用している
ことから、活性エネルギー線照射により硬化性に優れる
と共に機械的性質に優れた性能を発揮することから、特
に光ファイバ−用被膜樹脂組成物として優れた効果を発
揮するものである。
Claims (5)
- 【請求項1】分子末端に下記一般式 (AC)m−(PO)−(R1−O)p−OCHN− (式中、ACは(メタ)アクリロイル基を示し、POは
3価以上のポリオール成分残基を示し、mはPOがn価
を有するポリオール成分を使用した際にm≦n−1であ
り、かつmは2又は3の整数であり、R1は炭素数2〜
10の2価の炭化水素基を示し、pは2〜100の整数
を示す。) で表される官能基を有する反応性オリゴマー(A)を含
有してなることを特徴とする活性エネルギー線硬化型樹
脂組成物。 - 【請求項2】上記反応性オリゴマー(A)において、一
般式のポリオール成分が3〜4価のポリオール成分であ
ることを特徴とする請求項1に記載の活性エネルギー線
硬化型樹脂組成物。 - 【請求項3】上記反応性オリゴマー(A)がポリオール
成分と(メタ)アクリル酸とを反応させて水酸基含有多
官能性(メタ)アクリレートモノマーを製造した後、該
水酸基とモノエポキシドとを反応させ、次いで得られた
反応生成物とイソシアネート基を2個以上含有する(高
分子)化合物を実質的に遊離のイソシアネート基が残ら
ないように反応させて得られる請求項1又は2に記載の
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。 - 【請求項4】上記反応性オリゴマー(A)及び光重合開
始剤(B)を含有してなることを特徴とする紫外線硬化
型樹脂組成物。 - 【請求項5】上記反応性オリゴマー(A)及び光重合開
始剤(B)を含有してなることを特徴とする光ファイバ
ー用紫外線硬化型樹脂組成物。ー線硬化型組成物。
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
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JP2012180487A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-20 | Nof Corp | 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物 |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP27610897A patent/JP3898300B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009199076A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-09-03 | Hitachi Chem Co Ltd | クラッド層形成用樹脂組成物およびこれを用いたクラッド層形成用樹脂フィルム、これらを用いた光導波路ならびに光モジュール |
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