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树脂组合物、光纤的次级被覆材料、光纤及光纤的制造方法与流程

2023-02-02 03:42:56 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及树脂组合物、光纤的次级被覆材料、光纤及光纤的制造方法。本技术要求基于2020年7月9日提出的日本专利申请第2020-118433号的优先权,并且援引了该日本专利申请中所记载的全部记载内容。


背景技术:

2.通常,光纤具有用于保护作为光传输体的玻璃纤维的被覆树脂层。被覆树脂层例如由初级树脂层和次级树脂层构成。当光纤带电时,容易因异物附着而断线,因此当将光纤卷取至线轴时,容易发生卷取不良。由于光纤容易带电,因此通过使用静电消除器来卷取光纤(例如,参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2013-18562号公报


技术实现要素:

6.本公开的一个方式涉及的树脂组合物是光纤被覆用的树脂组合物,含有:包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及防静电材料,树脂组合物的固化产物的表面电阻率ρs为10
15
ω以下。
附图说明
7.[图1]图1为示出本实施方式涉及的光纤的一个例子的示意性剖面图。
具体实施方式
[0008]
[本公开所要解决的课题]
[0009]
为了防止光纤的卷取不良,需要在多处设置静电消除器,因此耗费设备费、维护费等成本。因此,要求光纤不易带电,以减少由异物附着所引起的断线。
[0010]
本公开的目的在于提供能够抑制光纤的带电,从而减少由异物等的附着所引起的断线的光纤被覆用的树脂组合物。另外,本公开的目的在于提供光纤的次级被覆材料、光纤以及光纤的制造方法。
[0011]
[本公开的效果]
[0012]
根据本公开,可以提供能够抑制光纤的带电,从而减少由异物等的附着所引起的断线的光纤被覆用的树脂组合物。另外,根据本公开,可以提供光纤的次级被覆材料、光纤以及光纤的制造方法。
[0013]
[本公开的实施方式的说明]
[0014]
首先,列举本公开的实施方式的内容并进行说明。本公开的一个方式涉及的树脂组合物是光纤被覆用的树脂组合物,含有:包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的光聚合性化
合物、光聚合引发剂、以及防静电材料,树脂组合物的固化产物的表面电阻率ρs为10
15
ω以下。
[0015]
通过使用这样的组合物,可以抑制光纤的带电,从而减少由异物等的附着所引起的光纤的断线。
[0016]
在一个方式中,树脂组合物的固化产物的杨氏模量在23℃可以为1000mpa以上3000mpa以下。由此,树脂组合物的固化产物具有适度的强度和韧性,容易进一步抑制光纤的断线。
[0017]
在一个方式中,防静电材料可以包含选自由单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管组成的组中的至少一种碳纳米管。通过使用这些碳纳米管,容易进一步抑制光纤的带电。
[0018]
在一个方式中,相对于100质量份的光聚合性化合物,防静电材料的含量可以为0.001质量份以上1质量份以下。由此,容易获得防静电效果,并且容易确保强度。
[0019]
在一个方式中,碳纳米管的平均直径可以为1nm以上5nm以下,
[0020]
另外,碳纳米管的平均长度可以为50μm以上700μm以下。通过使用这样的碳纳米管,以少量就容易获得防静电效果。
[0021]
本公开的一个方式涉及的光纤的次级被覆材料包含上述树脂组合物。通过使用上述树脂组合物形成次级树脂层,可以获得防静电特性优异的光纤。
[0022]
本公开的一个方式涉及的光纤具备:包含芯部和包层的玻璃纤维、和被覆玻璃纤维的外周的被覆树脂层,被覆树脂层包含与玻璃纤维接触并被覆玻璃纤维的初级树脂层、和被覆初级树脂层的外周的次级树脂层,次级树脂层由上述树脂组合物的固化产物构成。这样的光纤的防静电特性优异。
[0023]
本公开的一个方式涉及的光纤的制造方法包括:在包含芯部和包层的玻璃纤维的外周涂布上述树脂组合物的涂布工序;和在涂布工序后通过照射紫外线使树脂组合物固化的固化工序。由此,可以制作防静电特性优异的光纤。
[0024]
[本公开的实施方式的详细情况]
[0025]
根据需要参照附图对本实施方式涉及的树脂组合物和光纤的具体例子进行说明。需要说明的是,本公开不限于这些示例,而是由权利要求书所表示,并且意图包含与权利要求书等同的意义和范围内的所有变化。在以下的说明中,在附图的说明中对相同的要素标注相同的符号,并且省略重复的说明。
[0026]
《树脂组合物》
[0027]
树脂组合物包含:含有光聚合性化合物和光聚合引发剂的基础树脂、以及防静电材料。
[0028]
(基础树脂)
[0029]
基础树脂可以含有包含低聚物和单体的光聚合性化合物、以及光聚合引发剂,该低聚物包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。这里,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或与其相对应的甲基丙烯酸酯。对于(甲基)丙烯酸等也是同样的。
[0030]
作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可以使用由多元醇化合物、多异氰酸酯化合物以及含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物反应而得的低聚物。
[0031]
作为多元醇化合物,例如可以列举出:聚四亚甲基二醇、聚丙二醇以及双酚a-环氧
乙烷加成二醇。作为多异氰酸酯化合物,例如可以列举出:2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯以及二环己基甲烷4,4
’‑
二异氰酸酯。作为含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可以列举出:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、1,6-己二醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯以及三丙二醇单(甲基)丙烯酸酯。
[0032]
从容易调节固化后的杨氏模量的观点来看,多元醇化合物的数均分子量可以为400以上1000以下。
[0033]
作为合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯时的催化剂,通常使用有机锡化合物。作为有机锡化合物,例如可以列举出:二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、双(巯基乙酸2-乙基己酯)二丁基锡、双(巯基乙酸异辛酯)二丁基锡以及氧化二丁基锡。从易得性或催化剂性能方面来看,优选使用二月桂酸二丁基锡或二乙酸二丁基锡作为催化剂。
[0034]
在合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯时也可以使用碳原子数为5以下的低级醇。作为低级醇,例如可以列举出:甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇以及2,2-二甲基-1-丙醇。
[0035]
从容易获得光纤的防静电特性的观点来看,低聚物可以进一步含有环氧(甲基)丙烯酸酯。作为环氧(甲基)丙烯酸酯,可以使用使具有(甲基)丙烯酰基的化合物与具有2个以上缩水甘油基的环氧树脂反应而得的低聚物。作为环氧(甲基)丙烯酸酯,例如可以使用双酚a型的环氧(甲基)丙烯酸酯。
[0036]
从提高光纤的韧性的观点来看,以低聚物和单体的总量为基准,环氧(甲基)丙烯酸酯的含量优选为10质量%以上55质量%以下、更优选为15质量%以上50质量%以下、进一步优选为20质量%以上45质量%以下。
[0037]
作为单体,可以使用选自由具有1个可聚合基团的单官能单体、和具有2个以上可聚合基团的多官能单体组成的组中的至少1种。单体也可以2种以上混合使用。
[0038]
作为单官能单体,例如可以列举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸3-苯氧基苄酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、4-叔丁基环己醇丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、壬基苯酚聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚eo改性(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸酯系单体;(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸二聚物、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、ω-羧基-聚己内酯(甲基)丙烯酸酯等含羧基的单体;n-(甲基)丙烯酰基吗啉、n-乙烯基吡咯烷酮、n-乙烯基己内酰胺、n-(甲基)丙烯酰基哌啶、n-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、(甲基)丙烯酸3-(3-吡啶基)丙酯、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯等含杂环的单体;马来酰亚胺、n-环己基马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体;(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二乙基(甲基)丙烯酰胺、n-己基
(甲基)丙烯酰胺、n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n-丁基(甲基)丙烯酰胺、n-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、n-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺等n-取代酰胺系单体;(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、(甲基)丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯系单体;n-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、n-(甲基)丙烯酰基-6-氧基六亚甲基琥珀酰亚胺、n-(甲基)丙烯酰基-8-氧基八亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺系单体。
[0039]
作为多官能单体,例如可以列举出:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚a的环氧烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,14-十四烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,16-十六烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,20-二十烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、异戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-乙基-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚a的eo加成物二(甲基)丙烯酸酯等具有2个可聚合基团的单体;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基辛烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚丙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯等具有3个可聚合基团的单体。
[0040]
从提高树脂层的杨氏模量的观点来看,单体优选含有多官能单体,更优选含有具有2个可聚合基团的单体。
[0041]
作为光聚合引发剂,可以从已知的自由基光聚合引发剂当中适当地选择并使用。作为光聚合引发剂,例如可以列举出:1-羟基环己基苯基酮(omnirad 184,igm resins公司制)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-丙烷-1-酮(omnirad 907,igm resins公司制)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(omnirad tpo,igm resins公司制)以及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(omnirad 819,igm resins公司制)。
[0042]
(防静电材料)
[0043]
作为防静电材料,可以列举出:碳纳米管、低分子表面活性剂(低分子型防静电剂)、导电性聚合物(高分子型防静电剂)等。从抑制对光纤的着色、以少量就容易得到防静电效果的观点来看,防静电材料可以是碳纳米管。碳纳米管可以包含选自由单壁碳纳米管(swcnt)、双壁碳纳米管(dwcnt)及多壁碳纳米管(mwcnt)组成的组中的至少一种的碳纳米管。
[0044]
碳纳米管的平均直径可以为1nm以上5nm以下。另外,碳纳米管的平均长度可以为50μm以上700μm以下。由于碳纳米管具有这样的特性,因此以少量就容易得到防静电效果。这种直径小、比表面积大、长尺寸(高纵横比)的碳纳米管例如可以通过超生长法获得。碳纳
米管的平均直径可以通过透射电子显微镜(tem)测定。碳纳米管的平均长度可以通过扫描电子显微镜(sem)、原子力显微镜(afm)等测定。
[0045]
从容易获得防静电效果的观点来看,相对于100质量份的光聚合性化合物,防静电材料的含量可以为0.001质量份以上、可以为0.003质量份以上、可以为0.005质量份以上。另外,从容易抑制强度和耐擦伤性的降低的观点来看,相对于100质量份的光聚合性化合物,防静电材料的含量可以为1质量份以下、可以为0.5质量份以下、可以为0.1质量份以下。
[0046]
树脂组合物也可以进一步含有硅烷偶联剂、流平剂、消泡剂、抗氧化剂、敏化剂、无机氧化物粒子等。
[0047]
作为硅烷偶联剂,只要不妨碍树脂组合物的固化,则没有特别地限定。作为硅烷偶联剂,例如可以列举出:硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲基二甲氧基硅烷、n-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、双-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物、双-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]二硫化物、γ-三甲氧基甲硅烷基丙基二甲基硫代氨甲酰基四硫化物以及γ-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物。
[0048]
作为无机氧化物粒子,没有特别地限制,但是从在树脂组合物中的分散性优异、并且容易调节杨氏模量的观点来看,可以列举出含有选自由二氧化硅(silica)、二氧化锆(zirconia)、氧化铝(alumina)、氧化镁(magnesia)、氧化钛(titania)、氧化锡及氧化锌组成的组中的至少1种的粒子。
[0049]
树脂组合物的固化产物的表面电阻率ρs(即,实质上也可以称为后述的次级树脂层的表面电阻率)为10
15
ω(ω/sq.或ω/

)以下。由此认为,可以充分地得到防静电效果,因此可以抑制光纤的带电,从而减少由异物等的附着所引起的光纤的断线。从这个观点来看,表面电阻率可以为10
14
ω以下、可以为10
13
ω以下。表面电阻率的下限可以适当调整,但是从容易抑制强度和耐擦伤性的降低的观点来看,可以设为106ω。树脂组合物的固化产物的表面电阻率例如可以使用以900mj/cm2以上1100mj/cm2以下的累积光量使树脂组合物固化而得的树脂膜来测定。
[0050]
树脂组合物的固化产物的杨氏模量(即,实质上也可以称为后述的次级树脂层的杨氏模量)在23℃可以为1000mpa以上3000mpa以下、可以为1200mpa以上2800mpa以下、可以为1300mpa以上2700mpa以下。当固化产物的杨氏模量为1000mpa以上时,容易提高光纤的强度,当为3000mpa以下时,能够对固化产物赋予适度的韧性,因此光纤难以发生断线。树脂组合物的固化产物的杨氏模量可以使用例如以900mj/cm2以上1100mj/cm2以下的累积光量使树脂组合物固化而得的树脂膜来测定。需要说明的是,这样使用树脂膜来测定杨氏模量时,倾向于比由该树脂组合物形成的次级树脂层的杨氏模量的值稍高(大致高100mpa左右)。
[0051]
《次级被覆材料》
[0052]
光纤的次级被覆材料包含上述树脂组合物。通过使用上述树脂组合物形成次级树
脂层,可以制作防静电特性优异的光纤。
[0053]
《光纤》
[0054]
图1为示出本实施方式涉及的光纤的一个例子的示意性剖面图。光纤10具备:包含芯部11和包层12的玻璃纤维13;以及包含设置在玻璃纤维13的外周的初级树脂层14和次级树脂层15的被覆树脂层16。
[0055]
包层12包围着芯部11。芯部11和包层12主要包含石英玻璃等玻璃,例如芯部11可以使用添加有锗的石英玻璃或纯石英玻璃,包层12可以使用纯石英玻璃或添加有氟的石英玻璃。
[0056]
在图1中,例如玻璃纤维13的外径(d2)为100μm至125μm左右,构成玻璃纤维13的芯部11的直径(d1)为7μm至15μm左右。被覆树脂层16的厚度通常为22μm至70μm左右。初级树脂层14和次级树脂层15的各层的厚度可以为5μm至50μm左右。
[0057]
在玻璃纤维13的外径(d2)为125μm左右、且被覆树脂层16的厚度为60μm以上70μm以下的情况下,初级树脂层14和次级树脂层15的各层的厚度可以为10μm至50μm左右,例如,初级树脂层14的厚度可以为35μm,次级树脂层15的厚度可以为25μm。光纤10的外径可以为245μm至265μm左右。
[0058]
在玻璃纤维13的外径(d2)为125μm左右、且被覆树脂层16的厚度为27μm以上48μm以下的情况下,初级树脂层14和次级树脂层15的各层的厚度可以为10μm至38μm左右,例如,初级树脂层14的厚度可以为25μm,次级树脂层15的厚度可以为10μm。光纤10的外径可以为179μm至221μm左右。
[0059]
在玻璃纤维13的外径(d2)为100μm左右、且被覆树脂层16的厚度为22μm以上37μm以下的情况下,初级树脂层14和次级树脂层15的各层的厚度可以为5μm至32μm左右,例如,初级树脂层14的厚度可以为25μm,次级树脂层15的厚度可以为10μm。光纤10的外径可以为144μm至174μm左右。
[0060]
(次级树脂层)
[0061]
从抑制光纤的带电,从而减少由异物等的附着所引起的断线的观点来看,次级树脂层15可以通过使上述树脂组合物固化而形成,该树脂组合物包含基础树脂和防静电材料,基础树脂含有包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的光聚合性化合物和光聚合引发剂。即,次级树脂层15可以含有上述树脂组合物的固化产物,该树脂组合物包含基础树脂和防静电材料,基础树脂含有包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的光聚合性化合物和光聚合引发剂。
[0062]
次级树脂层的杨氏模量在23℃可以为1000mpa以上3000mpa以下、可以为1200mpa以上2800mpa以下、可以为1300mpa以上2700mpa以下。当次级树脂层的杨氏模量为1000mpa以上时,容易提高侧压特性,当为3000mpa以下时,能够对次级树脂层赋予适度的韧性,因此难以发生断线。
[0063]
(初级树脂层)
[0064]
初级树脂层14例如可以通过使包含含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的光聚合性化合物、光聚合引发剂以及硅烷偶联剂的树脂组合物固化而形成。初级树脂层用的树脂组合物可以使用以往公知的技术。作为包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物、单体、光聚合引发剂以及硅烷偶联剂,可以从上述基础树脂中所示例的化合物适当选择。但是,形成初级树脂层的树脂组合物与形成次级树脂层的基础树脂具有不同的组成。
[0065]
从抑制光纤中产生空隙的观点来看,初级树脂层的杨氏模量在23℃优选为0.04mpa以上1.0mpa以下、更优选为0.05mpa以上0.9mpa以下、进一步优选为0.05mpa以上0.8mpa以下。
[0066]
《光纤的制造方法》
[0067]
光纤的制造方法包括:在包含芯部和包层的玻璃纤维的外周涂布上述树脂组合物的涂布工序;以及在涂布工序后通过照射紫外线使树脂组合物固化的固化工序。更具体而言,可以通过在玻璃纤维的外周涂布初级树脂层用的树脂组合物并照射紫外线,形成初级树脂层,进而在其外周涂布次级树脂层用的树脂组合物并照射紫外线,形成次级树脂层,从而得到光纤。紫外线的照射可以以1000
±
100mj/cm2的累积光量实施。
[0068]
实施例
[0069]
以下,示出了使用本公开涉及的实施例和比较例的评价试验的结果并对本公开进行更详细的说明。需要说明的是,本公开不限于这些实施例。
[0070]
[次级树脂层用的树脂组合物的制备]
[0071]
(低聚物)
[0072]
作为低聚物,准备了使数均分子量为600的聚丙二醇、2,4-甲苯二异氰酸酯及丙烯酸2-羟乙酯反应而得的氨基甲酸酯丙烯酸酯(ua)、以及双酚a型的环氧丙烯酸酯(ea)。
[0073]
(单体)
[0074]
作为单体,准备了三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)和丙烯酸2-苯氧基乙酯(po-a)。
[0075]
(光聚合引发剂)
[0076]
作为光聚合引发剂,准备了1-羟基环己基苯基酮(omnirad 184)和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(omnirad tpo)。
[0077]
(防静电材料)
[0078]
作为防静电材料,准备了作为单壁碳纳米管(swcnt)的粉体的carbon nanotube,single-walled(品牌名:aldrich,从sigma aldrich公司获得,产品名)。该swcnt是通过超生长法制造的,平均直径为3nm至5nm,平均长度为300μm至500μm。
[0079]
(树脂组合物的制备)
[0080]
将上述低聚物、单体和光聚合引发剂混合,以制备基础树脂。对于光聚合引发剂,相对于100质量份的低聚物和单体的总量,使用1.5质量份的1-羟基环己基苯基酮和1.5质量份的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。接着,将碳纳米管与基础树脂混合,使得碳纳米管的含量为表1所示的量。然后,减压除去作为分散介质的甲醇的大部分,制作次级树脂层用的树脂组合物。需要说明的是,树脂组合物中残留的甲醇的含量为5质量%以下。
[0081]
在表1中,低聚物和单体的量是以低聚物和单体的总量为基准的含量,碳纳米管的量是相对于100质量份的光聚合性化合物(低聚物和单体)的量。
[0082]
《初级树脂层用的树脂组合物的制备》
[0083]
准备了使数均分子量为4000的聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸2-羟乙酯以及甲醇发生反应而得的氨基甲酸酯丙烯酸酯。将75质量份的该氨基甲酸酯丙烯酸酯、12质量份的壬基苯酚eo改性丙烯酸酯、6质量份的n-乙烯基己内酰胺、2质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯、1质量份的2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、以及1质量份的γ-巯基丙基三甲氧基硅烷混合,以得到初级树脂层用的树脂组合物。
[0084]
《光纤的制作》
[0085]
在由芯部和包层构成的直径为125μm的玻璃纤维的外周涂布初级树脂层用的树脂组合物并照射紫外线,从而形成厚度为20μm的初级树脂层。进而,通过在其外周涂布次级树脂层用的树脂组合物并照射紫外线,形成厚度为15μm的次级树脂层,从而制作了光纤。使用无电极uv灯系统(heraeus公司制造的“vps600(d阀)”,在1000
±
100mj/cm2的条件下进行紫外线的照射。线速度设为1500m/分钟。
[0086]
《各种评价》
[0087]
使用各例中得到的树脂组合物和光纤,进行以下的评价。结果如表1所示。
[0088]
(杨氏模量测定:膜杨氏模量)
[0089]
使用旋涂机,将各例中得到的树脂组合物涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜上,然后使用无电极uv灯系统(heraeus公司制造的“vps600(d阀))”,在1000
±
100mj/cm2的条件下使其固化,从而在pet膜上形成厚度200
±
20μm的树脂层。将树脂层从pet膜上剥离,得到了树脂膜(固化产物)。
[0090]
将树脂膜冲切成jis k 7127type5的哑铃形状,在23
±
2℃、50
±
10%rh的条件下,使用拉伸试验机在1mm/分钟的拉伸速度、标线间25mm的条件下拉伸,得到应力-应变曲线。然后,通过2.5%应变的割线式求出树脂膜的杨氏模量。进行5次测定,将其平均值作为杨氏模量。需要说明的是,在这样使用树脂膜测定杨氏模量时,倾向于比由该树脂组合物形成的次级树脂层的杨氏模量的值稍高(大致高100mpa左右)。
[0091]
(杨氏模量测定:纤维杨氏模量)
[0092]
将各例中得到的光纤浸渍于丙酮和乙醇的混合溶剂中,仅将被覆树脂层呈筒状拔出。接着,通过真空干燥除去溶剂后,在维持为23
±
2℃、50
±
10%rh的恒温室中静置16小时以上,然后使用拉伸试验机在1mm/分钟的拉伸速度、标线间25mm的条件下拉伸,得到应力-应变曲线。然后,通过2.5%应变的割线式求出被覆树脂层的杨氏模量。进行5次测定,将其平均值作为杨氏模量。需要说明的是,由此求出的杨氏模量实质上可以看作是次级树脂层的杨氏模量。
[0093]
(表面电阻率测定)
[0094]
按照与上述“杨氏模量测定:膜杨氏模量”相同的步骤,由各例中得到的树脂组合物得到树脂膜(固化产物)。将其切出10cm
×
10cm,作为测定样品。然后,在以下的装置和条件下,测定表面电阻率。
[0095]
测定方法:3端子法
[0096]
测定装置:株式会社advantest制造的超高电阻/微小电流计r8340,及株式会社adc制造的resistivity chamber 120704a
[0097]
施加电压:直流500v
[0098]
充电时间:1分钟
[0099]
测定气氛:空气中
[0100]
测定温度和湿度:21℃、34%rh至35%rh
[0101]
电极尺寸:直径5.0cm的电极1、内径7.0cm的电极2
[0102]
测定n数:3
[0103]
(断线的有无)
[0104]
将光纤以1500m/分钟拉丝时,将拉丝200km不断线的情况设为“a”,断线的情况设为“b”。
[0105]
[表1]
[0106][0107]
符号的说明
[0108]
10光纤
[0109]
11芯部
[0110]
12包层
[0111]
13玻璃纤维
[0112]
14初级树脂层
[0113]
15次级树脂层
[0114]
16被覆树脂层
再多了解一些

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