JPH0474735A - 光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組成物に
関する。

［従来の技術］ 光ファイバは、非常に脆く傷つき易く、且つ汚染によっ
て、光伝送損失か大きくなることは、良く知られている
。このため、従来より、光ファイバの紡糸直後に、ガラ
ス表面に低い弾性率を有する材料で１次被覆を行った後
、高い弾性率を有する材料で２次被覆が行われている。

これらの材料として、近年、生産性の面より紫外線硬化
型樹脂が使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の紫外線硬化型樹脂から成る硬化皮膜から経時的に
発生する水素ガスは、光ファイバ中に拡散し、伝送損失
の増大を引き起こすという問題点を有していた。そのた
めに、光ファイバの被覆材料として、水素ガスの発生量
が低い材料が求められている。さらに、長期信頼性の面
から、吸水率が低く耐熱性が優れている材料が要求され
ている。

また、従来の紫外線硬化型樹脂は、光ファイバの紡糸速
度が遅い時は、樹脂の被覆工程で十分に紫外線を照射す
ることができ、樹脂を十分に硬化することができた。

しかしながら、光ファイバ素線の生産性を向上させるた
めに、紡糸速度を速くすると、塗布された紫外線硬化型
樹脂に対する紫外線の照射量が十分でなく、その結果、
未硬化部分が多くなるという問題点もあった。さらにこ
の時、硬化塗膜の物性として、弾性率が飽和値に達して
いないため経時的な変化が起こり、光ファイバの伝送特
性に影響を及ぼすと言う問題点があった。

従来の紫外線硬化型樹脂には、これらの要求物性を全て
満足するものはなかった。

本発明が解決しようとする課題は、水素発生量が少なく
、吸水率が低く、耐熱性が優れ、かつ硬化速度が速い光
ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組成物を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するために、（１）（ａ）ポ
リエーテルポリオール、（ｂ）ポリイソシアネート及び
（ｃ）インシアネート基と反応する活性水素及び重合性
不飽和基を有する化合物を反応させて得られる重合性不
飽和ポリウレタン、（２）エチレン性不飽和結合を有す
るモノマー及び（３）光重合開始剤を 含有する光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組成物にお
いて、 （１）重合性不飽和ポリウレタンカダ、ポ１ノエーテル
ポリオール成分としてポリブチレングリコールを含有す
ることを特徴とする光ファイツマ被覆用紫夕を線硬化型
樹脂組成物を提供する。

本発明で使用する重合性不飽和ポリウレタン（ま、ポリ
ブチレングリコール、アクリロイル基を有するヒドロキ
シ化合物及びポリイソシアネートを反応させて得ること
ができる。

本発明で使用するポリブチレングリコールとしては、例
えば、第一工業製薬社製のＩ）ＢＧ５００ｊ、ｒ　ＰＢ
Ｇ２０００Ｊ、ｒ　ＰＢＧ３０００Ｊ等を挙げる車力（
できる。

アクリロイル基を有するヒドロキシ化合物としては、例
えば、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、２−ヒドロキシブチルアクリレ
ート、フェノキシヒドロキシプロピルアクリレート、ブ
トキシヒドロキシプロピルアクリレート、ペンタエリス
リトールアクＩＪ　Ｌ／−ト、ジペンタエリスリトール
モノヒドロキンペンタアクリレート、トリメチロールプ
ロ／寸ンジアクリレート、ジプロピレングリコールモノ
アクリレート、１．６−へ牛すンジオールモノアク１ル
−ト、グリセリンジアクリレート、カプロラクトン変性
２−ヒドロキシエチルアクリレート、ステアリン酸変性
ペンタエリスリトールジアクリレート等を挙げることが
できる。

ポリイソシアネートとしては、例えば、トリジンジイソ
シアネート、ジフェニルメタンシイ・ノシアネート、水
添ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、イ゛ノホロンジイソシアネート、キ
シリレ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、ト
リメチルへキサメチ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、トリジンジイソシアネート
、ｐ−フェニレンジイソシアネート、リジンシイ゛ノシ
アネート等を挙げることができる。

本発明で使用するエチレン性不飽和結合を有するモノマ
ーとしては、主として、アクリル酸エステル系化合物が
使用される。硬化膜に柔らかさを要求する場合には、単
官能の（メタ）アク１ノル酸工ステル系化合物が、また
、硬化膜に硬さを要求する場合には、三官能以上の多官
能アク１ノル酸工ステル系化合物が一般的に用いられる
。

本発明で使用するエチレン性不飽和結合を有するモノマ
ーの具体例としては、スチレン、クロロスチレン、ジビ
ニルベンゼン等の如き芳香族ヒ゛ニルモノマー；置換基
として、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、
２−エチルヘキシルオクチル、ノニル、ドデシル、ヘキ
サデシル、オクタデシル、シクロヘキシル、ベンジル、
メトキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、
ノニルフェノキシエチル、テトラヒドロフルレフ１ノル
、アルリル、メタリル、グリシジル、２−ヒドロキシエ
チル、２−ヒドロキシプロピル、３−クロロ−２−ヒド
ロキシプロピル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミ
ノエチル、ノニルフェノキシエチルテトラヒドロフルフ
リル等の如き基を有するアクリレート、メタクリレート
又はフマレート；エチレングリコール、ポリエチレング
リコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、１．３−ブチレングリコール、テトラメチレン
グリコール、ヘキサメチレングリコール、トリメチロー
ルプロパン、グリセリン及びペンタエリスリトール等の
モノ（メタ）アクリレート又はポリ　（メタ）アクリレ
ート；酢酸ビニル、酪酸ビニル又は安息香酸ビニル、ア
クリロニトリル、セチルビニルエーテル、リモネン、シ
クロへ牛セン、ジアリルフタレート、２−３−又は４−
ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル
アミド、メタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアク
リルアミド又はＮ−ヒドロキシエチルアクリルアミド及
びそれらのアルキルエーテル化合物；ネオペンチルグリ
コール１モルに２モル以上ノエチレンオキサイド若しく
はプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ（
メタ）アクリレート；トリメチロールプロパン１モルに
３モル以上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオ
キサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ（メタ
）アクリレート；ビスフェノールＡ１モルに２モル以上
のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイドを
付加して得たジオールのジ（メタ）アクリレート；２−
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート１モルとフェニ
ルインシアネート若しくはｎ−ブチルイソシアネート１
モルとの反応生成物；ジペンタエリスリトールのポリ（
メタ）アクリレート等を挙げることができる。

また、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、アクリロイルモル
フォリン、ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクタム
、ビニル−ｐｔｅｒｔ−ブチルベンゾエート、シクロへ
キシルアクリレート、インボルニルアクリレート、ジシ
クロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアク
リレートカラ成る群から選ばれる少なくとも１種のモノ
マーも使用でき、三官能以上の上記（メタ）アクリレー
トと併用すると、硬化性が向上し、硬化後に高ゲル分率
となり、信頼性の高い材料を提供することができる。

本発明で使用する光重合開始剤としては、例えば、ベン
ジルジメチルケタール、ベンゾインメチルエーテル、ベ
ンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチル
エーテル、ベンジルベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−
２−メチルプロピオフェノン、２２−ジェトキシアセト
フェノン、アントラキノン、クロルアントラキノン、エ
チルアントラキノン、チオキサントン、クロルチオキサ
ントン、アンルホスフィンオキシド等の芳香族ケトン類
、ジチオカーバメート等が挙げられる。

これらの主成分以外に、酸化防止剤、熱重合開始剤及び
接着性を制御するために用いるカップリング剤等の各種
助剤を併用することによって、塗料としての保存安定性
を改良したり、硬化物の耐候性を向上させることもでき
る。

本発明の光ファイバ被覆用紫外線樹脂組成物は、（１）
重合性不飽和ポリウレタンを１０〜８０重量％、（２）
エチレン性不飽和結合を有するモノマーを１０〜８０重
量％及び光重合開始剤０．１〜１０重量％の範囲から配
合されることが好ましい。

〔実施例〕

次に実施例を挙げて本発明の詳細な説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

まず、本発明の重合性不飽和ポリウレタンの合成例を示
す。

合成例１ ポリブチレングリコール（数平均分子量３０００）１モ
ルト２．４−）リレンジイソシアネート２モルを窒素ガ
ス導入管、撹拌機及び冷却管のついた反応容器に仕込み
、７０°Ｃで２時間反応させた。次に２−ヒドロキシプ
ロピルアクリレートを２モル、重合禁止剤としてｔ−ブ
チルハイドロキノンを微量及び触媒としてジブチル錫ジ
ラウレートを微量徐々に加え、さらに７０°Ｃで５時間
反応させて、アクリロイル基を有する重合性不飽和ポリ
ウレタン（Ａ−１）を得た。

合成例２ 合成例１において、ポリブチレングリコール（数平均分
子量３０００）　１モルに代えて、ポリプロピレングリ
コール（数平均分子量３０００）　１モルを使用した以
外は、合成例１と同様にして、アクリロイル基を有する
重合性不飽和ポリウレタン（Ａ−２）を得た。

次に本発明の光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組成物
の実施例及び比較例を示す。

実施例１ 合成例１で得た重合性不飽和ポリウレタン（Ａ−１）　
５０１１１部、ノニルフェノキシポリブロビレングリコ
ールモノアクリレート５０重量部及び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シド２重量
部を６０℃で１時間混合溶解して、粘度２９ポイズ（２
５℃）の液状紫外線硬化型樹脂組成物を得た。

比較例１ 実施例１において、重合性不飽和ポリウレタン（Ａ−１
）に代えて、重合性不飽和ポリウレタン（Ａ−２）を使
用した以外は、実施例１と同様にして、粘度２６ボイズ
（２５°Ｃ）の液状紫外線硬化型樹脂組成物を得た。

実施例１及び比較例１で得た各紫外線硬化型樹脂組成物
を用いて、下記の評価を行い、その結果を第１表に示し
た。

（硬化性の評価） 紫外線硬化型樹脂組成物をガラス板上に、乾燥塗膜厚が
２００μｍとなるように各々塗布した後、８０Ｗ／ｃｍ
のメタルハライドランプを用いて、窒素雰囲気下で照射
光量を変化させて硬化させた。その硬化膜の引張弾性率
及びゲル分率を測定した。

引張弾性率の測定は、２３℃において、ＪＩＳＫ　７１
１３に準拠して行った。ゲル分率に関しては、硬化膜を
メチルエチルケトンを用いてソックスレー抽出器で３時
間以上抽出を行い、抽出前後の重量比率をゲル分率とし
た。

（水素発生量の測定） 紫外線硬化量樹脂組成物をガラス板上に乾燥塗膜厚が２
００μｍと成るように塗布した後、８０　Ｗ　／　ｃｍ
のメタルハライドランプを用いて、窒素雰囲気中で照射
光量２００ｍＪ／ｃｍ”で硬化させた。この硬化膜１０
ｇヲヘッドスペースボトルに入れ、１２０℃で２４時間
加熱した後、ガスクロマトグラフィーで測定した。

（吸水率の測定） 紫外線硬化型樹脂組成物をガラス板上に乾燥塗膜厚が２
００μｍと成るように塗布した後、８０　Ｗ　／　ｃｍ
のメタルハライドランプを用いて、窒素雰囲気中で照射
光量２００ｍ　Ｊ　／　ｃｙｎ　”で硬化させた。この
硬化膜を試料として、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ７２０９のＢ法
に準拠して吸水率の測定を行った。

（耐熱性の評価） 紫外線硬化型樹脂組成物をガラス板上に乾燥塗膜厚が２
００μｍと成るように塗布した後、８０　Ｗ　／　ｃｍ
のメタルハライドランプを用いて、窒素雰囲気中で照射
光量２００ｍＪ／ａｍ”で硬化させた。この硬化膜を１
２０℃の空気中で１週間保存した後、上記方法と同様に
して引張弾性率を測定した。この測定値の初期値に対す
る比率を耐熱性の指標とした。

第　　１ 表 ［発明の効果コ 本発明の光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組成物は、
従来の紫外線硬化型樹脂組成物と比べると硬化膜からの
水素発生量が少なく、吸水率が低く、耐熱性に優れ、か
つ硬化速度が速い。

従って、本発明の光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組
成物を用いて被覆した光ファイバは、水素発生による伝
送損失が少なく、長期間の使用においても高い信頼性を
得ることができると同時に、光ファイバの線引き速度を
速くすることができるので、光ファイバの生産性を向上
することができる。

代理人　弁理士　高　橋　　勝　利

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）（ａ）ポリエーテルポリオール、（ｂ）ポリ
   イソシアネート及び（ｃ）イソシアネート基と反応する
   活性水素及び重合性不飽和基を有する化合物を反応させ
   て得られる重合性不飽和ポリウレタン、（２）エチレン
   性不飽和結合を有するモノマー及び（３）光重合開始剤
   を含有する光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組成物に
   おいて、 （１）重合性不飽和ポリウレタンが、ポリエーテルポリ
   オール成分としてポリブチレングリコールを含有するこ
   とを特徴とする光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組成
   物。