KR101105001B1 - 경화성 액체 조성물, 경화된 층 및 코팅된 광섬유 - Google Patents

경화성 액체 조성물, 경화된 층 및 코팅된 광섬유 Download PDF

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Abstract

조성물의 전체 중량에 대해 0.1 내지 10 중량%의, 라디칼 중합성 작용기를 함유하지 않는 알콕시실란 화합물 (A), 및 조성물의 전체 중량에 대해 0.01 내지 1 중량%의 장애 아민 화합물 (B)를 포함하는 경화성 액체 수지 광섬유 코팅 조성물을 개시한다. 상기 경화성 액체 수지 조성물은 상기 코팅된 광섬유의 높은 n-값 및 코팅 제거 후 탁월한 섬유 강도를 보장하는 경화된 생성물을 생성시킨다.

Description

경화성 액체 조성물, 경화된 층 및 코팅된 광섬유{CURABLE LIQUID COMPOSITION, CURED LAYER AND COATED OPTICAL FIBER}
본 발명은 방사선에 의해 경화 시 코팅된 섬유의 높은 n-값과 코팅 제거 후 탁월한 섬유 강도를 보장하는 경화된 코팅층을 제공하는 경화성 액체 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 조성물에 의해 코팅된 광섬유 및 상기 코팅된 광섬유의 제조 방법에 관한 것이다.
종래 기술
광섬유는 용융된 유리를 방적하여 유리 섬유를 수득하고 보호 및 강화를 위해 상기 유리 섬유에 수지를 적용시킴으로써 제조된다. 상기 수지 코팅층으로서, 가요성 코팅층(이후부터 또한 "주 코팅층"이라 칭함)이 상기 유리 섬유의 표면상에 제공되어 있고 강성 코팅층(이후부터 또한 "부 코팅층"이라 칭함)이 상기 주 코팅층 상에 제공되어 있는 구조가 공지되어 있다. 수지 코팅된 광섬유가 나란히 놓이고 꾸림(bundling) 물질로 꾸려진 광섬유 리본이 또한 공지되어 있다. 상기 주 코팅층을 형성하는 수지 조성물을 주 물질이라 칭하고, 상기 부 코팅층을 형성하는 수지 조성물을 부 물질이라 칭하며, 상기 광섬유 리본용 꾸림 물질로서 사용되는 수지 조성물을 리본 기질 물질이라 칭한다. 상기 수지 코팅층은 일반적으로는 경화성 액체 수지 조성물을 적용 표적에 적용시키고 열 또는 빛, 특히 자외선을 적용시켜 상기 조성물을 경화시킴으로써 형성된다.
알콕시실란 화합물 등이 상기와 같은 경화성 액체 수지 조성물에 실란 커플링제로서 사용되었다. 상기 알콕시실란 화합물은 수소 결합을 통해 상기 섬유의 결함 부분에 결합되고 이어서 가수분해 및 축합이 일어나 상기 결함 부분이 보수되며, 이에 의해 섬유 강도가 개선된다.
따라서, 상기와 같은 경화성 액체 수지 조성물의 경화된 필름으로 형성된 코팅층을 갖는 광섬유는 상기 코팅층이 제공되는 한 높은 강도(n-값)를 갖는다. 그러나, 상기 섬유 강도는 상기 코팅층의 제거 후 현저하게 감소된다. 구체적으로, 일반적으로 사용되는 코팅 물질은 라디칼 중합성 알콕시실란 화합물을 함유하므로, 축합 촉매로서 사용된 아민 화합물이 상기 코팅층의 제거 시 상기 라디칼 중합성 알콕시실란 화합물과 함께 제거된다. 결과적으로, 섬유 강도가 감소된다.
특허 문헌 1은 테트라에톡시실란을 함유하는 경화성 수지 조성물을 개시한다. 그러나, 상기 경화성 수지 조성물은 가정용 전기 기구 및 건축 재료용의 예비 코팅 금속 도료 조성물이며, 본 발명의 경화 방식 및 적용의 경우와 다르다. 더욱이, 상기 특허 문헌 1은 본 발명에 사용된 장애 아민 화합물, n-값, 또는 코팅 제거 후 섬유 강도를 개시하고 있지 않다.
특허 문헌 2는 알콕시 실란 화합물로서 라디칼 중합성이 아닌 테트라에톡시 실란을 사용하는 경화성 액체 수지 조성물을 개시한다. 상기 경화성 액체 수지 조성물은 탁월한 저장 안정성을 나타내며 탁월한 접착성을 나타내는 경화된 생성물을 생성시킨다. 그러나, 상기 조성물은 장애 아민 화합물을 포함하지 않으므로, 상기 코팅 제거 후 섬유 강도가 감소한다.
특허 문헌 3은 열 안정제로서 장애 피페리딘 유도체를 사용하는 광섬유 코팅 물질을 개시한다. 그러나, 특허 문헌 3은 알콕시실란 화합물의 사용, n-값, 또는 코팅 제거 후 섬유 강도를 개시하고 있지 않다.
[특허문헌 1] 일본 특허 출원 공개 번호 제 10-88010 호
[특허문헌 2] 일본 특허 출원 공개 번호 제 2005-36192 호
[특허문헌 3] 일본 특허 출원 공개 번호 제 2-18409 호
발명이 해결해야 할 문제
본 발명의 목적은 광섬유 상에 코팅 및 경화 시, 상기 섬유의 높은 n-값 및 코팅 제거 후 탁월한 섬유 강도를 보장하는 경화성 액체 수지 조성물을 제공하는 것이다.
문제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 발명자들은 상술한 상황을 고려하여 예의 연구를 수행하였다. 그 결과, 본 발명자들은 라디칼 중합성 작용기를 함유하지 않는 알콕시실란 화합물과 장애 아민 화합물을 특정 비율로 병용하면 높은 n-값 및 코팅 제거 후 탁월한 섬유 강도를 보장하는 경화된 생성물을 생성시킬 수 있는 경화성 액체 수지 조성물을 생성시킬 수 있음을 발견하였다. 이러한 발견에 따라 본 발명을 완성하였다.
구체적으로, 본 발명은 조성물의 전체 중량에 대해 0.1 내지 10 중량%의, 라디칼 중합성 작용기를 함유하지 않는 알콕시실란 화합물 (A), 및 조성물의 전제 중량에 대해 0.01 내지 1 중량%의 장애 아민 화합물 (B)를 포함하는 경화성 액체 수지 광섬유 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 방사선을 사용하여 상기 경화성 액체 수지 조성물을 경화시켜 수득한 광섬유 코팅층, 및 상기 코팅층을 포함하는 광섬유를 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명의 조성물을 제조하는 단계, 상기 코팅 조성물을 광섬유 또는 또 다른 광섬유 코팅층 상에 코팅시키는 단계, 및 방사선을 사용하여 상기 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 코팅된 광섬유의 제조 방법을 제공한다.
발명의 효과
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물은 높은 n-값 및 코팅 제거 후 탁월한 섬유 강도를 보장하는 경화된 생성물을 생성시킬 수 있다. 상기 경화성 액체 수지 조성물은 광섬유 코팅 물질, 특히 주 물질, 다양한 광학 부품용 표면 코팅 물질, 광학 접착제 등으로서 유용하다.
발명을 실시하기 위한 최상의 방식
I. 알콕시실란 화합물
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에 사용된 알콕시실란 화합물 (A)는 라디칼 중합성 작용기, 예를 들어 에틸렌형 불포화 결합을 함유하지 않는다. 따라서, 상기 알콕시실란 화합물은 자외선을 사용하여 상기 조성물을 경화시킴으로써 수득한 경화된 생성물 내부로 용이하게 이동하여 유리의 결함 부분에 접근할 수 있다. 더욱이, 상기 알콕시실란 화합물은 상기 알콕시실란 부분의 존재에 기인한 화학 반응을 통해 유리의 결함 부분에 결합할 수 있으며, 이에 의해 상기 결함 부분이 보수될 수 있다.
상기 알콕시실란 화합물의 예로서, 테트라에톡시실란(Tama Chemicals Co., Ltd.에 의해 제조된 에틸 오쏘실리케이트; Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-101), 메틸트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 SZ6070), 메틸트라이에톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 SZ6072), 메틸트라이페녹시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 Z-6721), 다이메틸다이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-004), 트라이메틸메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-043), 헥사메틸다이실라잔(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 Z-6079), n-프로필트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 Z-6265), 아이소부틸트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-048), 아이소부틸트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 Z-6403), n-헥실트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-206M), n-헥실트라이에톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-206E), 사이클로헥실메틸다이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 SZ6187), n-옥틸트라이에톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 Z-6341), n-데실트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-210MC), 1,6-비스(트라이메톡시실릴)헥산(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-083), 페닐트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-040), 다이페닐다이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-047), 트라이플루오로프로필트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-013), 퍼플루오로옥틸에틸트라이에톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-158E), 다이페닐다이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-047), 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 SH6020), 3-아미노프로필트라이에톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-059), 3-(2-아미노에틸)아미노프로필메틸다이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 SZ6023), 3-아닐리노프로필트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 SZ6083), 3-유레이도프로필트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-031), 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 SH6040), 3-글리시독시프로필메틸다이메톡시실란(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 AY43-026), 비스[(트라이에톡시실릴)프로필]다이설파이드(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 Z-6920), 비스[(트라이에톡시실릴)프로필]테트라설파이드(Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.에 의해 제조된 Z-6940), 테트라에톡시실란 축합물(Tama Chemicals Co., Ltd.에 의해 제조된 실리케이트 40, 실리케이트 45, 실리케이트 48), 메틸트라이메톡시실란 축합물(Tama Chemicals Co., Ltd.에 의해 제조된 M 실리케이트 51), 테트라프로폭시실란(Tama Chemicals Co., Ltd.에 의해 제조된 프로필실리케이트), 테트라부톡시실란(Tama Chemicals Co., Ltd.에 의해 제조된 부틸실리케이트) 등을 제공할 수 있다.
성분 (A)로서, 하기 화학식 1로 나타낸 화합물이 바람직하다:
(R1)n-Si-(OR2)4-n
상기 식에서,
R1은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 에폭시알킬기, 퍼플루오로알킬기, 또는 아릴기를 나타내고,
R2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고,
n은 0, 1 또는 2를 나타낸다.
특히, 메톡시실릴 화합물 또는 에톡시실릴 화합물이 바람직하다. 보다 특히, 2 개 이상의 작용기를 갖는 메톡시실릴 화합물 또는 에톡시실릴 화합물은 탁월한 가수분해성을 나타내고 입체 장애는 단지 적은 정도로만 문제가 되며, 이에 의 해 유리의 결함 부분과의 반응이 촉진될 수 있기 때문에 상기와 같은 화합물이 바람직하다.
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에 사용되는 성분 (A)를 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.25 내지 5 중량%, 및 특히 바람직하게는 0.5 내지 1 중량%의 양으로, 개별적으로 또는 둘 이상 함께 사용할 수 있다. 상기 성분 (A)의 양이 상기 범위 내에 있는 경우, 높은 n-값을 보장하는 경화된 생성물이 수득될 수 있고 코팅 제거 후에 탁월한 섬유 강도가 획득될 수 있다.
II. 장애 아민 화합물:
본 발명에 사용되는 장애 아민 화합물 (B)는 염기성이며 상기 알콕시실란 화합물의 가수분해 및 축합에 유효하다. 상기 장애 아민 화합물 (B)의 염기성은 낮으므로, 상기 장애 아민은 단지 유리의 결함 부분을 부식시키고, 이에 의해 상기 n-값의 감소를 방지할 수 있다.
상기 성분 (B)의 예로서, 다이-2급-부틸아민, 다이아이소프로필아민, 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥탄, 2,6,7-트라이메틸-1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥탄, 비스(1,1,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트(Sankyo Lifetech Co., Ltd.에 의해 제조된 Sanol LS-765, Sanol LS-292), 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트(Sankyo Lifetech Co., Ltd.에 의해 제조된 Sanol LS-770), 1-[2-[3-(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐옥시]에틸]-4-[3-[3,5-다이-t-부틸-하이드록시페닐)프로피오닐옥시]-2,2,6,6'-테트라메틸피페리딘(Sankyo Lifetech Co., Ltd.에 의해 제조된 Sanol LS-2626), 4-벤조일옥시 2,2,6,6-테트라 메틸피페리딘(Sankyo Lifetech Co., Ltd.에 의해 제조된 Sanol LS-744), 폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노-1,3,5-트라이아진-2,4-다이일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]](Sankyo Lifetech Co., Ltd.에 의해 제조된 Sanol LS-944) 등을 제공할 수 있다.
상기 성분 (B)로서, 장애 피페리딘 화합물이 낮은 염기성 및 강한 입체 장애로 인해 바람직하다. 특히, 2차 또는 3차 장애 피페리딘 화합물이 보다 바람직하며, 3차 장애 피페리딘 화합물이 특히 바람직하다. 이들 화합물은 강한 입체 장애를 나타내기 때문에, 액체 수지 중의 산이나 NCO기와 반응하지 않으며, 이에 의해 탁월한 저장 안정성을 나타낸다. 이들 화합물 중에서, 비스(1,1,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 및 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트가 바람직하다.
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에 사용되는 성분 (B)을 0.01 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.03 내지 0.07 중량%, 및 특히 바람직하게는 0.04 내지 0.05 중량%의 양으로 개별적으로 또는 둘 이상 함께 사용할 수 있다. 상기 성분 (B)의 양이 상기 범위 내에 있는 경우, 높은 n-값을 보장하는 경화된 생성물이 수득될 수 있고 코팅 제거 후에 탁월한 섬유 강도가 획득될 수 있다.
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물은 바람직하게는 (C) 우레탄 (메트)아크릴레이트, 및 (D) 상기 성분 (C)와 공중합 가능한 반응성 희석제를 또한 포함한다.
III. 우레탄 (메트)아크릴레이트:
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C)에 대해 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C)는 (a) 폴리올 화합물, (b) 폴리아이소시아네이트 화합물, 및 (c) 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시킴으로써 수득될 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C)의 제조 방법에 대한 구체적인 예로서, 폴리올(a), 폴리아이소시아네이트 화합물(b), 및 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트(c)를 모두 함께 반응시키는 방법; 폴리올(a)과 폴리아이소시아네이트 화합물(b)을 반응시키고, 생성된 생성물을 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트(c)와 반응시키는 방법; 폴리아이소시아네이트 화합물(b)과 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트(c)를 반응시키고, 생성된 생성물을 폴리올(a)과 반응시키는 방법; 폴리아이소시아네이트 화합물(b)과 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트(c)를 반응시키고, 생성된 생성물을 폴리올(a)과 반응시키고, 생성된 생성물을 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트(c)와 반응시키는 방법 등을 제공할 수 있다.
상기 폴리올(a)의 예로서, 한 가지 유형의 이온 중합성 환상 화합물의 개환 중합에 의해 수득되는 폴리에테르 다이올, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리헥사메틸렌 글리콜, 폴리헵타메틸렌 글리콜, 및 폴리데카메틸렌 글리콜, 및 2 가지 유형 이상의 이온 중합성 환상 화합물의 개환 공중합에 의해 수득되는 폴리에테르 다이올을 제공할 수 있다. 상기 이온 중합성 환상 화합물의 예로서, 환상 에테르, 예를 들어 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부텐-1-옥사이드, 아이소부텐 옥사이드, 옥세탄, 3,3-다이메틸옥세 탄, 3,3-비스클로로메틸옥세탄, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 3-메틸테트라하이드로퓨란, 다이옥산, 트라이옥산, 테트라옥산, 사이클로헥센 옥사이드, 스타이렌 옥사이드, 에피클로로하이드린, 글리시딜 메트아크릴레이트, 알릴 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 카보네이트, 부타다이엔 모노옥사이드, 아이소프렌 모노옥사이드, 비닐옥세탄, 비닐테트라하이드로퓨란, 비닐사이클로헥센 옥사이드, 페닐 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르, 및 글리시딜 벤조에이트를 제공할 수 있다. 이들 이온 중합성 환상 화합물과 환상 이민, 예를 들어 에틸렌 이민, 환상 락톤산, 예를 들어 γ-프로피오락톤 또는 글리콜산 락타이드, 또는 다이메틸사이클로폴리실록산과의 개환 공중합에 의해 수득되는 폴리에테르 다이올을 사용할 수 있다. 2 개 이상의 이온 중합성 환상 화합물의 구체적인 예로서, 테트라하이드로퓨란과 프로필렌 옥사이드, 테트라하이드로퓨란과 2-메틸테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로퓨란과 3-메틸테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로퓨란과 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드와 에틸렌 옥사이드, 부텐-1-옥사이드와 에틸렌 옥사이드, 테트라하이드로퓨란, 부텐-1-옥사이드 및 에틸렌 옥사이드의 3원 공중합체의 조합 등을 제공할 수 있다. 이들 이온 중합성 환상 화합물의 개환 공중합체는 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체일 수 있다. 이들 폴리에테르 다이올 중에서, 폴리프로필렌 글리콜이 본 발명의 경화된 생성물에 젤리 내성 및 내수성을 제공한다는 관점에서 바람직하다. 1000 내지 7000의 젤 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된 폴리스타이렌-감소된 수 평균 분자량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜이 특히 바람직하다.
이들 폴리에테르 다이올의 상업적으로 입수할 수 있는 제품의 예로서, PTMG650, PTMG1000, PTMG2000(Mitsubishi Chemical Corp.에 의해 제조됨), EXCENOL 1020, 2020, 3020, PREMINOL PML-4002, PML-5005(Asahi Glass Co., Ltd에 의해 제조됨), UNISAFE DC1100, DC1800, DCB1000(Nippon Oil and Fats Co., Ltd.에 의해 제조됨), PPTG1000, PPTG2000, PPTG4000, PTG400, PTG650, PTG1000, PTG2000, PTG-L1000, PTG-L2000(Hodogaya Chemical Co., Ltd.에 의해 제조됨), Z-3001-4, Z-3001-5, PBG2000(Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.에 의해 제조됨), ACCLAIM 2200, 2220, 3201, 3205, 4200, 4220, 8200, 12000(Lyondell에 의해 제조됨) 등을 제공할 수 있다.
상기 폴리에테르 다이올은 폴리올로서 바람직하다. 또한, 폴리에스터 다이올, 폴리카보네이트 다이올, 폴리카프로락톤 다이올 등을 또한 사용할 수 있다. 이러한 다이올을 폴리에테르 다이올과 함께 사용할 수 있다. 이들 폴리올의 구성 단위들의 중합 방식에 대한 특별한 제한은 없으며, 랜덤 중합, 블록 중합, 또는 그래프트 중합 중 임의의 것이 있을 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C)의 합성에 사용되는 폴리아이소시아네이트(b)의 예로서, 방향족 다이아이소시아네이트, 지환족 다이아이소시아네이트, 지방족 다이아이소시아네이트 등을 제공할 수 있다. 상기 화합물을 광섬유 코팅 수지 조성물에 사용할 수 있는 한 상기 폴리아이소시아네이트(b)에 대한 특별한 제한은 없다. 상기 폴리아이소시아네이트(b)로서, 방향족 다이아이소시아네이트 및 지환족 다이아이소시아네이트가 바람직하며, 2,4-톨릴렌 다이아이소시아네이트 및 아이소포론 다이아이소시아네이트가 훨씬 더 바람직하다. 이들 다이아이소시아네이트 화합물을 개별적으로 또는 둘 이상 함께 사용할 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C)의 합성에 사용되는 하이드록실기-함유 (메트)아크릴레이트(c)로서, 상기 하이드록실기가 1 차 탄소 원자에 결합된 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트(이후부터 "1 차 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트"라 칭함) 및 상기 하이드록실기가 2 차 탄소 원자에 결합된 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트(이후부터 "2 차 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트"라 칭함)가 상기 폴리아이소시아네이트의 아이소시아네이트기와의 반응성에 비추어 바람직하다.
상기 1 차 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트의 예로서, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 모노(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트라이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리쓰리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 다이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올에탄 다이(메트)아크릴레이트 등을 제공할 수 있다.
상기 2 차 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트의 예로서, 2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시사이클로헥실 (메트)아크릴레이트 등을 제공할 수 있다. 추가의 예로서 (메트)아크릴산과 글리시딜기 함유 화합물의 부가 반응에 의해 수득되는 화합물, 예를 들어 알킬 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르, 또는 글리시딜 (메트)아크릴레이트 등이 있다. 이들 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트 화합물을 개별적으로 또는 둘 이상 함께 사용할 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트(C)의 합성에 사용되는 폴리올(a), 폴리아이소시아네이트 화합물(b), 및 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트를 바람직하게는 상기 폴리아이소시아네이트 화합물 중에 포함된 아이소시아네이트기와 상기 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트 중에 포함된 하이드록실기가 각각 상기 폴리올 중에 포함된 하이드록실기 1 당량에 대해 1.1 내지 2 당량 및 0.1 내지 1 당량이 되도록 사용한다.
또한, 다이아민을 상기 폴리올과 함께 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트(C)의 합성에 사용할 수 있다. 상기와 같은 다이아민의 예로서, 에틸렌다이아민, 테트라메틸렌다이아민, 헥사메틸렌다이아민, p-페닐렌다이아민 및 4,4'-다이아미노다이페닐메탄, 헤테로 원자를 함유하는 다이아민, 폴리에테르 다이아민 등과 같은 다이아민을 제공할 수 있다.
상기 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트의 일부를 아이소시아네이트기 또는 알콜에 첨가될 수 있는 작용기를 갖는 화합물로 치환시킬 수 있다. 아이소시아네이트기에 첨가될 수 있는 작용기를 갖는 화합물의 예로서, γ-아미노프로필트라이에톡시실란, γ-머캅토프로필트라이메톡시실란 등을 제공할 수 있다. 상기와 같은 화합물의 사용은 유리와 같은 기재에 대한 접착을 더욱 개선시킬 수 있다. 상기 알콜의 예로서, 메탄올, 에탄올, 아이소프로필 알콜, n-부틸 알콜, t-부틸 알콜 등을 제공할 수 있다. 상기 수지의 영률(Young'modulus)을 상기와 같은 화합물의 사용에 의해 조절할 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C)의 합성에서, 우레탄화 촉매, 예를 들어 구리 나프테네이트, 코발트 나프테네이트, 아연 나프테네이트, 다이부틸틴 다이라우레이트, 트라이에틸아민, 1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥탄 또는 2,6,7-트라이메틸-1,4-다이아자바이사이클로[2.2.2]옥탄을 상기 반응물 전체 양의 0.01 내지 1 중량%의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 반응 온도는 대개 5 내지 90 ℃, 바람직하게는 10 내지 80 ℃이다.
GPC에 의해 측정된 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C)의 폴리스타이렌 감소된 수 평균 분자량은 상기 경화된 생성물의 양호한 파단 신율과 상기 경화성 액체 수지 조성물의 적합한 점도를 보장하기 위해서 대개는 500 내지 40,000, 및 바람직하게는 700 내지 30,000이다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C)는 본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에, 경화된 생성물의 탁월한 기계적 특징(예를 들어 영률 및 파단 신율) 및 상기 경화성 액체 수지 조성물의 적합한 점도를 보장하기 위해서 바람직하게는 35 내지 85 중량% 및 특히 바람직하게는 55 내지 65 중량%의 양으로 포함된다. 상기 양이 85 중량%를 초과하는 경우, 상기 경화된 생성물의 영률이 2.0 MPa를 초과하므로, 상기와 같은 조성물은 광섬유 코팅 수지로서 적합하지 않다. 더욱이, 상기 경화성 액체 수지 조성물의 점도가 6.0 Pa.s를 초과하므로, 작업성이 감소한다. 또한, 상기 경화된 생성물의 내수성이 불량해진다. 상기 양이 35 중량% 미만인 경우, 파단 강도가 저하된다.
IV. 반응성 희석제:
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에 사용되는 성분 (D)는 상기 성분 (C)와 공중합 가능한 반응성 희석제이다. 상기 성분 (D)의 예로서, (D1) 중합성 일작용성 화합물 또는 (D2) 중합성 다작용성 화합물을 제공할 수 있다. 상기 중합성 일작용성 화합물 (D1)의 예로서, 비닐기 함유 락탐, 예를 들어 N-비닐피롤리돈 및 N-비닐카프로락탐, 지환족 구조 함유 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 아이소보닐 (메트)아크릴레이트, 보닐 (메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데카닐 (메트)아크릴레이트, 및 다이사이클로펜타닐 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 4-부틸사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 아크릴로일모폴린, 비닐이미다졸, 비닐피리딘 등을 제공할 수 있다. 추가의 예로서 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 아이소프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 아밀 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 아이소아밀 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 운데실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 아이소스테아릴 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퓨퓨릴 (메트)아크릴레이트, 부톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 에톡시다이에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 다이아세톤(메트)아크릴레이트, 아이소부톡시메틸(메트)아크릴아미드, N,N-다이메틸(메트)아크릴아미드, t-옥틸(메트)아크릴아미드, 다이메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 다이에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 7-아미노-3,7-다이메틸옥틸 (메트)아크릴레이트, N,N-다이에틸(메트)아크릴레이트, N,N-다이메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, 하이드록시부틸 비닐 에테르, 라우릴 비닐 에테르, 세틸 비닐 에테르, 2-에틸헥실 비닐 에테르, 2-하이드록시-3-페녹시프로필 아크릴레이트, 및 하기 화학식으로 나타낸 화합물이 있다:
CH2=C(R3)-COO(R4O)p-C6H4-R5
상기 식에서,
R3은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,
R4는 탄소수 2 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고,
R5는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 9의 알킬기를 나타내고,
p는 0 내지 12, 바람직하게는 1 내지 8의 정수이다.
상기 중합성 일작용성 화합물들 (D1) 중에서, 비닐기 함유 락탐, 예를 들어 N-비닐피롤리돈 및 N-비닐카프로락탐, 탄소수 10 이상의 지방족 탄화수소기를 함유하는 일작용성 (메트)아크릴레이트가 바람직하다. 상기 탄소수 10 이상의 지방족기는 선형이거나, 분지되거나 지환족일 수 있다. 상기 탄소수는 바람직하게는 10 내지 24이다. 이들 중에서, 아이소보닐 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 및 라우릴 (메트)아크릴레이트가 바람직하며, 아이소보닐 (메트)아크릴레이트 및/또는 아이소데실 (메트)아크릴레이트가 특히 바람직하다. 이들 중합성 일작용성 화합물 (D1)의 상업적으로 입수할 수 있는 제품으로서, IBXA(Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.에 의해 제조됨), 아로닉스(Aronix) M-110, M-111, M-113, M-114, M-117, TO-1210(Toagosei Co., Ltd.에 의해 제조됨), 에폭시 에스터 M-600A(Kyoeisha Chemical Co., Ltd.에 의해 제조됨) 등을 사용할 수 있다.
상기 중합성 다작용성 화합물을 광섬유 코팅 수지 조성물에 사용할 수 있는 한 상기 화합물 (D2)에 대한 특별한 제한은 없다.
상기 중합성 다작용성 화합물 (D2)의 바람직한 예로서, 폴리에틸렌글리콜 다이아크릴레이트, 트라이사이클로데칸다이일다이메틸렌 다이(메트)아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 부가 비스페놀 A의 다이(메트)아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)아이소시아누레이트 트라이(메트)아크릴레이트, 헥산다이올 다이아크릴레이 트(HDDA) 등을 제공할 수 있다. 상기 중합성 다작용성 화합물(D2)의 상업적으로 입수할 수 있는 제품으로서, 라이트 아크릴레이트 9EG-A, 4EG-A(Kyoeisha Chemical Co., Ltd.에 의해 제조됨), 유피머(Yupimer) UV, SA1002(Mitsubishi Chemical Corp.에 의해 제조됨), 아로닉스 M-215, M-315, M-325(Toagosei Co., Ltd.에 의해 제조됨) 등을 제공할 수 있다.
상기 중합성 일작용성 화합물 (D1) 및 중합성 다작용성 화합물 (D2)를 함께 사용할 수도 있다.
상기 성분 (D)를 본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에 바람직하게는 1 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 45 중량%의 양으로 사용한다. 상기 양이 1 중량% 미만인 경우, 경화성이 손상될 수 있다. 상기 양이 60 중량%를 초과하는 경우, 낮은 점도로 인해 상기 코팅 모양이 변할 수 있으며, 이에 의해 적용이 불안정해진다.
V. 광개시제 :
중합 개시제 (E)를 본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에 임의로 첨가할 수 있다. 상기 성분 (E)로서, 광개시제 (E1)이 대개 사용된다. 열 중합 개시제 (E2)를 상기 광개시제 (E1)과 함께 임의로 사용할 수 있다.
상기 광개시제 (E1)의 예로서, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논, 잔톤, 플루오레논, 벤즈알데하이드, 플루오렌, 안트라퀴논, 트라이페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-다이메톡시벤조페논, 4,4'-다이아미노벤조페논, 미힐러 케톤, 벤조인 프로필 에테르, 벤 조인 에틸 에테르, 벤질 다이메틸 케탈, 1-(4-아이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 티옥산톤, 다이에틸티옥산톤, 2-아이소프로필티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온, 2,4,6-트라이메틸벤조일다이페닐포스핀 옥사이드, 비스-(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸포스핀 옥사이드 등을 제공할 수 있다. 이들 화합물의 상업적으로 입수할 수 있는 제품으로서, 이르가큐어(Irgacure) 184, 369, 651, 500, 907, 819, CGI1700, CGI1850, CGI1870, CG2461, 다로큐어(Darocur) 1116, 1173(Ciba Specialty Chemicals K.K.에 의해 제조됨), 루시린(Lucirin) TPO(BASF에 의해 제조됨), 유베크릴(Ubecryl) P36(UCB에 의해 제조됨) 등을 제공할 수 있다.
상기 열 중합 개시제 (E2)의 예로서, 퍼옥사이드, 아조 화합물 등을 제공할 수 있다. 구체적인 예로는 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸-옥시벤조에이트, 아조비스아이소부티로나이트릴 등이 있다.
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물을 빛을 사용하여 경화시킬 때, 감광제를 상기 광개시제에 임의로 첨가할 수 있다. 상기 감광제의 예로서, 트라이에틸아민, 다이에틸아민, N-메틸다이에탄올아민, 에탄올아민, 4-다이메틸 아미노벤조산, 메틸 4-다이메틸아미노벤조에이트, 에틸 4-다이메틸아미노벤조에이트, 아이소아밀 4-다이메틸아미노벤조에이트 등을 제공할 수 있다. 상기 감광제의 상업적으로 입수할 수 있는 제품으로서, 유베크릴 P102, 103, 104, 105(UCB에 의해 제조됨) 등을 제공할 수 있다.
상기 중합 개시제 (E)를 본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%의 양으로 사용한다.
VI. 첨가제:
착색제, 광 안정제, 실란 커플링제, 산화방지제, 열 중합 개시제, 레벨제, 계면활성제, 보존제, 가소제, 윤활제, 용매, 충전제, 노화 방지제, 습윤성 개선제 및 코팅 표면 개선제와 같은 첨가제들을 상술한 성분들 이외에 본 발명의 경화성 액체 수지 조성물에 첨가할 수 있다. 광 안정제의 예로서, 티누빈(Tinuvin) 292, 144, 622LD(Ciba Specialty Chemicals K.K.에 의해 제조됨), 사놀(Sanol) LS770(Sankyo Co., Ltd.에 의해 제조됨), 씨소브(Seesorb) 101, 씨소브 103, 씨소브 709(Shipro Kasei Kaisha, Ltd.에 의해 제조됨), 스미소브(Sumisorb) 130(Sumitomo Chemical Industries Co., Ltd.에 의해 제조됨) 등을 제공할 수 있다. 실란 커플링제의 예로서, γ-아미노프로필트라이에톡시실란, γ-머캅토프로필트라이메톡시실란, 감마-메트아크릴옥시프로필트라이메톡시실란, 상업적으로 입수할 수 있는 제품, 예를 들어 SH6062, 6030(Dow Corning Toray Co., Ltd.에 의해 제조됨), KBE903, 603, 403(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd에 의해 제조됨) 등을 제공할 수 있다. 산화방지제의 예로서, 스밀라이저(Sumilizer) GA-80(Sumitomo Chemical Industries Co., Ltd.에 의해 제조됨), 이르가녹스 1010, 1035(Ciba Specialty Chemicals K.K.에 의해 제조됨) 등을 제공할 수 있다.
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물의 점도(25 ℃에서)는 바람직하게는 1.0 내지 6.0 Pa.s이다. 상기 경화된 생성물의 영률은 광섬유 주 층으로서 사용될 때 바람직하게는 0.1 내지 2.0 MPa이다.
본 발명의 경화성 액체 수지 조성물을 방사선을 사용하여 경화시킨다. 본 발명에 사용되는 방사선은 적외선, 가시광선, 자외선, X-선, α-선, β-선, γ-선, 전자선 등을 지칭한다. 이들 중에서 자외선이 특히 바람직하다.
본 발명의 또 다른 태양은 상술한 경화성 액체 수지 조성물을 유리 섬유 또는 또 다른 광섬유 코팅층에 적용시키고, 상기 경화성 액체 수지 조성물을 방사선을 사용하여 경화시킴으로써 제조한 광섬유 코팅층을 제공한다. 상기 방사선으로서 자외선을 사용하는 경우, 상기 자외선을 바람직하게는 50 내지 300 J/㎠의 용량으로 적용한다. 본 발명의 광섬유 코팅층은 상기 섬유 코팅층의 일부 또는 전체를 형성한다. 본 발명의 광섬유 코팅층은 바람직하게는 광섬유 주 코팅층을 형성한다.
본 발명의 더욱 또 다른 태양은 상술한 광섬유 코팅층을 갖는 광섬유를 제공한다. 상기 광섬유에서, 상술한 광섬유 코팅층은 임의의 층을 형성한다. 바람직한 광섬유는 상술한 광섬유 코팅이 주 코팅층을 형성하고 상기 주 코팅층 위에 부 코팅층이 제공된 광섬유, 또는 꾸림 물질을 사용하여 다수의 광섬유로 꾸린 광섬유 리본이다. 본 발명의 광섬유는 석영을 용융시켜 유리 섬유를 수득하고, 주 코팅 물질을 상기 유리 섬유에 적용시키고, 상기 주 코팅 물질을, 방사선을 적용시켜 경화시키고, 상기 경화된 주 코팅 물질 위에 부 코팅 물질을 적용시키고 상기 부 코팅 물질을 방사선을 적용시켜 경화시킴으로써 수득된다.
본 발명을 하기에 실시예들을 사용하여 보다 상세히 개시한다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 의해 제한되지 않는다.
합성 실시예 1(우레탄 (메트)아크릴레이트의 합성)
교반기가 장착된 반응 용기를 50.700 부의, 2000의 수 평균 분자량을 갖는 폴리프로필렌 글리콜(Asahi Glass Urethane Co., Ltd.에 의해 제조된 NPML-2002A), 6.739 부의 톨루엔 다이아이소시아네이트, 및 0.014 부의 2,6-다이-t-부틸-p-크레졸로 충전시켰다. 상기 혼합물을 교반하면서 15 ℃로 냉각시켰다. 0.044 부의 다이부틸틴 다이라우레이트를 첨가한 후에, 상기 혼합물을 교반하면서 1 시간 동안 40 ℃로 점진적으로 가열하였다. 이어서 상기 혼합물을 45 ℃로 추가로 가열하고 반응시켰다. 잔류 아이소시아네이트기 농도를 1.49 중량%(첨가된 양에 대한 퍼센트) 이하로 감소시킨 후에, 0.300 부의 머캅토프로필트라이메톡시실란(Dow Corning Toray Co., Ltd에 의해 제조된 SH6062)을 가하였다. 이어서 상기 혼합물을 2 시간 동안 약 50 ℃에서 교반하였다. 2.010 부의 2-하이드록시에틸 아크릴레이트를 첨가한 후에, 상기 혼합물을 교반하면서 1 시간 동안 약 55 ℃에서 반응시켰다. 0.251 부의 메탄올을 첨가한 후에, 상기 혼합물을 약 60 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 상기 잔류 아이소시아네이트기 농도가 0.05 중량% 이하로 되면 상기 반응을 종료시켰다. 상기 수득된 우레탄 (메트)아크릴레이트를 "올리고머 A"라 칭한다.
실시예 1 및 2 및 비교 실시예 1 내지 6(주 코팅 물질의 제조)
교반기가 장착된 반응 용기를 표 1에 나타낸 중량 부 비율의 표 1에 열거한 화합물들로 충전시켰다. 상기 혼합물을 균질한 용액이 수득될 때까지 50 ℃에서 교반하고, 따라서 실시예 및 비교 실시예의 경화성 액체 수지 조성물을 수득하였다.
합성 실시예 2(부 코팅 물질의 제조)
교반기가 장착된 반응 용기를 15.429 부의 아이소포론 다이아이소시아네이트, 0.013 부의 2,6-다이-t-부틸-p-크레졸, 및 0.047 부의 다이부틸틴 다이라우레이트로 충전시켰다. 상기 혼합물을 교반하면서 10 ℃ 이하로 얼음으로 냉각시켰다. 상기 온도를 20 ℃ 이하에서 조절하면서 11.32 g의 하이드록시에틸 아크릴레이트를 적가한 후에, 상기 혼합물을 교반하면서 1 시간 동안 반응시켰다. 1,000의 수 평균 분자량을 갖는 폴리테트라메틸렌 글리콜 25.40 g 및 400의 수 평균 분자량을 갖는 비스페놀 A의 알킬렌 옥사이드 부가 다이올 9.36 g을 첨가한 후에, 상기 혼합물을 70 내지 75 ℃에서 3 시간 동안 교반하였다. 잔류 아이소시아네이트기 농도가 0.1 중량% 이하로 될 때 상기 반응을 종료시켰다. 이어서 상기 혼합물을 50 내지 60 ℃로 냉각시켰다. 9.70 g의 아이소보닐 아크릴레이트, 14.55 g의 SA-1002(Mitsubishi Chemical Corp.에 의해 제조됨), 9.70 g의 N-비닐카프로락탐, 2.91 g의 이르가큐어 184(Ciba Specialty Chemicals K.K.에 의해 제조됨), 및 0.3 g의 스밀라이저 GA-80(Sumitomo Chemical Industries Co., Ltd.에 의해 제조됨)을 가한 후에, 상기 혼합물을 균질한 액체 수지가 수득될 때까지 교반하고, 이에 의해 경화성 액체 수지 조성물을 수득하였다.
시험 실시예
(1) 가속화 시험 후 잔류 아민 화합물 함량
가속화 시험 전 후에 실시예 및 비교 실시예에서 수득한 조성물들의 아민 값을 측정하였다. 구체적으로, 1 g의 상기 수지 조성물을 2-프로판올(40 ㎖) 및 초 순수 물(10 ㎖)에 용해시켰다. 생성 용액의 아민 값(이후부터 "초기 아민 값"이라 칭한다)을 전위차계 적정기(Hiranuma Sangyo Co., Ltd.에 의해 제조된 COM-2000)를 사용하여 0.1N 염산 수용액으로 적정하여 계산하였다. 상기 수지 조성물을 40 ℃에서 14 일간 정치시킨 후에, 상기 조성물의 아민 값을 다시 측정하였다(이후부터 "가속화 시험 후의 아민 값"이라 칭한다). 잔류 아민 화합물 함량을 하기 수학식 1을 사용하여 계산하여 상기 가속화 시험 후 잔류 아민 화합물 함량을 측정하였다.
가속화 시험 후 아민 화합물 잔류 비(%) =
100 - (가속화 시험 후 아민 값/초기 아민 값) x 100
(2) 섬유 강도
(2-1) 광섬유의 제조:
상기 실시예 또는 비교 실시예의 조성물을 광섬유 인발 장치(Yoshida Kogyo Co., Ltd.에 의해 제조됨)를 사용하여 주 코팅 물질로서 석영 유리 섬유에 적용하고 그 위에서 경화시켰다. 이어서 부 코팅 물질(JSR Corporation에 의해 제조된 DeSolite R3203)을 생성 섬유에 적용하고 경화시켰다. 상기 광섬유 제조 조건은 하기와 같았다.
상기 유리 섬유의 직경은 125 ㎛였다. 주 코팅 물질을 상기 유리 섬유에 적용하고 경화시켜 생성되는 광섬유의 직경을 200 ㎛로 조절하였다. 상기 부 코팅 물질을 상기 광섬유의 직경이 상기 부 코팅 물질 경화 후 250 ㎛가 되도록 상기 주 코팅 물질에 적용시켰다. UV 램프(ORC에 의해 제조된 SMX 3.5 kw)를 UV 조사 장치로서 사용하였다. 상기 광섬유 인발률은 200 m/분이었다.
(2-2) n-값의 측정:
(2-1)에서 수득한 광섬유를 23 ℃의 온도 및 50%의 상대습도에서 2 주간 보관하였다. 상기 광섬유의 n-값을 2 점 벤딩 머신(two-point bending machine)(FiberSigma에 의해 제조된 TP-2)를 사용하여 TIA/EIA(ITM-13; Telecommunication Industry Association, Electronic Industries Alliance, TELECOMMUNICATIONS SYSTEMS BULLETIN 62-13)에 따라 측정하였다.
(2-3) 코팅 제거 후 섬유 강도의 측정:
코팅 제거 후 (2-1)에서 수득한 광섬유의 섬유 강도를 측정하였다. 코팅을 코팅 제거 지그(NO-NIK 와이어 스트립퍼)를 사용하여 23 ℃의 온도 및 50%의 습도에서 상기 광섬유로부터 제거하였다. 상기 유리가 노출된 광섬유에 대해 TIA/EIA(ITM-13) 인장 방법에 따라 인장 시험기(Shimadzu Corporation에 의해 제조된 AGS-50G)를 사용하여 인장 시험을 수행하였다. 인장률은 100 ㎛/s이었다. 상기 광섬유가 끊어진 응력을 계산하여 코팅 제거 후 섬유 강도를 측정하였다.
(3) 평가
상기 가속화 시험 후 잔류 아민 화합물의 함량이 80% 이상이고, n-값이 20 이상이며, 코팅 제거 후 섬유 강도가 1.0 GPa 이상인 광섬유는 "양호"로서 측정되었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112007072615495-pct00001

Claims (12)

  1. a) 조성물의 전체 중량에 대해 0.1 내지 10 중량%의, 라디칼 중합성 작용기를 함유하지 않는 알콕시실란 화합물 (A);
    b) 조성물의 전체 중량에 대해 0.01 내지 1 중량%의 장애 아민 화합물 (B);
    c) 조성물의 전체 중량에 대해 35 내지 85 중량%의 우레탄 (메트)아크릴레이트 (C); 및
    d) 조성물의 전체 중량에 대해 1 내지 60 중량%의, 상기 성분 (C)와 공중합 가능한 반응성 희석제 (D)를 포함하는 경화성 액체 수지 광섬유 코팅 조성물이 직접 적용되는 광섬유로서,
    상기 성분 (A)가 하기 화학식 1로 나타내어지는 알콕시실란 화합물이고,
    20 이상의 n-값을 갖는 광섬유:
    화학식 1
    (R1)n-Si-(OR2)4-n
    상기 식에서,
    R1은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 에폭시알킬기, 퍼플루오로알킬기, 또는 아릴기를 나타내고,
    R2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고,
    n은 0, 1 또는 2를 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 (A)가 에틸 오쏘실리케이트인 광섬유.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 (B)가 장애 피페리딘 화합물인 광섬유.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 (B)가 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트인 광섬유.
  7. 제 1 항에 있어서,
    가속화 시험 후 80% 이상의 잔류 아민 화합물 함량을 갖는 광섬유.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    코팅 제거 후 1.0 GPa 이상의 섬유 강도를 갖는 광섬유.
  12. a) 경화성 액체 수지 광섬유 코팅 조성물을 제조하고;
    b) 상기 조성물을 광섬유에 직접 적용하고;
    c) 방사선을 사용하여 상기 조성물을 경화시킴
    을 포함하는, 제 1 항에 따른 광섬유의 제조 방법.
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