JPS6042255A - 光フアイバ用紫外線硬化性被膜形成組成物および光フアイバ - 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】 本発明は光ファイバに重合体の保護被膜を被着するのに
特に適する紫外線硬化性被膜形成組成物ａりよびかかる
組成物から成る被膜を備えた光ファイバに関するもので
ある。

光ファイバは情報伝送性能が大であり外部の干渉を比較
的に受けないので、最近数年間特に通信分野において用
途が著しく増加している。光ファイバは通信分野で使用
されるため一般にガラス製である。然しガラスファイバ
は元来もろく、水蒸気により化学的におかされるので、
容易に破壊され、取扱いが困邦ｒある。

取扱い性を改善し、同様にガラスの破壊を少く１）るた
めｌこ、ファイバの補強方法が種々提案されている。

現１４−普通に使用されている方法には重合体の保護被
膜の使用がある。

重合体被膜は押出し、溶媒被覆または溶媒を含有しない
紫外線硬化性重合体を用いる被覆により被着することが
できる。

押出し方には２５４μｍ（１０ミル）以下の庁ざの被膜
を形成することができないことおよびファイバにお【づ
る応力および伝送損失をおこす比較的高いモジュラスを
有する熱可塑性物質を使用する必要があることを含む若
干の欠点がある。

溶媒被覆法は、被膜から溶媒を除去づるため高温を使用
する必要があり、かかる高温によりファイバが極めて容
易に損傷を受けることがあり、また溶媒による環境の汚
染を回避するため高価な装置を必要どする。更に溶媒被
覆法は、所望の膜厚を得るためにファイバを何回も被覆
する必要があるので時間を消費する。

紫外線硬化性重合体組成物を用いる被覆は溶媒被覆また
は押出し法の使用にイ］随する欠点を有しないので好ま
しい。

光フアイバ用紫外線硬化性重合体被膜形成組成物および
かかる被膜を被着する方法は、業界では、例えば米ｍ特
Ｗ［第４１２５６４４号および米国特Ｗ第４．０９９８
３７号明細書により示される如く良く知られている。

現在使用されている紫外線硬化性重合体組成物は、速い
硬化速度、溶媒の排除および所望の特性が容易に口つ正
確に得られることを含む若干の利点を提供するが、これ
等の組成物の硬化速度は被膜形成組成物を介したファイ
バを引張る速度に合うに足る速さを有ゼず、この結果引
張り速度を著しく増加するとその結果未硬化または僅か
に硬化した被膜が形成された。従って光ファイバを被覆
づるだめ一層迅速に硬化する紫外線硬化性重合体組成物
を供給することが望ましい。

極めて薄い被膜（２５４Ｉ１ｍ　（１０ミル）以下）を
供給７するため秒々の被膜形成組成物が使用されている
が、黄火な■（毎年何千粁）の光ファイバが製造されこ
の結果火焔の被膜形成組成物が消費され、従って被膜形
成組成物の費用が光ファイバ製ｊ告゛ζノ（にお（〕る
重要な区１子である。またこのため被膜形成組成物を使
用する費用をできるだけ低く維持づることが望ましい。

本発明の第１の目的は光ファイバに使用するのに特に適
する硬化速度が速い紫外線硬化＋（１重合体被膜形成組
成物を提供することにある。

本発明の他の目的は硬化速度か速くなった以外に光フア
イバ用保護被膜の供給費用が低減した紫外線硬化性重合
イホ被膜組成物を提供することにある。

本発明において、発明者等は光ファイバ、特にガラス製
の光フアイバ用保護重合体被膜を供給する際使用するの
に特に適づる新規な紫外線硬化１１重合体？ｌｌｌ膜組
成物をＷ造した。

本発明の新規な被膜形成組成物は、１０００〜２５００
０の平均分子■を有するアクリル化ウレタンオーリゴマ
１０〜９５重石％と、少くとも１個の一官能性、二官能
性または三宮能性液体単伍体で、各単Ｌｄイホが＠頭具
により重合することができる単量体４．０〜９０＠　＠
％と、光開始剤０．１〜１０重間％と、アミン促進剤０
．５〜５重坦％との溶媒を含有しない混合物を含む。

アクリル化した芳香族および脂ｌ１７Ｉ族のウレタンオ
リゴマを使用することができるが、アクリル生方ｐｉ１
１Ａウレタンが紫外線による損傷に対しファイバを一層
よく保護するのでアクリル化芳香族ウレタンオリゴマが
好ましい。これ等のオリゴマは５！〜８５市望％の範囲
で使用するのが好ましい。

使用し得るアクリル化ウレタンオリゴマの例としては米
国１Ｊｆ訂第４３０３６９６号の例９．４Ｇ。

！ｉ　５　、　！ｉ　Ｇおよび７０ｔこ開示されており
、例えばセラニーズ（Ｃｅ１ａｎｅｓｅ　）　、：ｌ−
ポＬ、ｔ　−シＥ　’、ｙ　カ’Ｂ　市、販すれＣいる
平均分子皐１５３０のＣＭ　Ｄ　６７００がある。

液体単量体の全使用量は１５〜４５％であるのが好まし
い。

使用し１りる液体単量体には、種々の一宮能性また（ま
多１・１°能性アクリレートまたはメタクリレ−１−、
ビニル若しくはアリル末端分子、不飽和脂環式化合物お
よびこれで９の混合物が含まれる。かかる単１ｆ１体の
特定例にはエトキシエチル　アクリレート、２−、Ｔヂ
ルヘギシルアクリレ−１〜、フェノキシエヂルアクリレ
−１〜、ビニルアクリレート、テトラヒドロフルフリル
アクリレ−１へ、ヒドロキシエヂルメウクリレ−１〜、
ヘキリンジオールジアクリレ−１〜、テトラメチレング
リコールジアクリレ−１〜、テトラエチレングリコール
ジアクリレート、１〜リメヂロールプロパントリアクリ
レート、ペンタエリスリ１〜−ル１〜リアクリレー１へ
、ビニルラウレート、ビニル１−リエトキシシランおよ
びＮ−ビニルピロリドンがある。

液体１１伝体の混合物ｔま少くとも１１１ｔｉｌの二官
能性または二官能性アクリレ−１−を含むのが好ましく
、かかる組成物は優れた硬化速度を示ザ。

光開始剤のもつとも有用な範囲は１．０〜５重量％であ
ることが見出された。使用し得る光開始剤の特定例には
、アルファー芳香族ケ１ヘン、アゾ化合物、ベンゾフェ
ノンおよびその誘導体、アセトフェノンおよびその誘導
体、例えば２，２−ツメ１〜キシ−２−フエノキシーア
レトフＪノンがある。

被膜形成組成物は３．０〜５．０子桁％のアミン促進剤
を含有するのが好ましい。アミンとしては第三アミン、
例えばジメチルエタノールアミン、メチルジェタノール
アミンおよびＮ、Ｎ−ジメヂルアニリンを使用するのが
好ましい。

史に、紮夕１線硬化１（１被膜形成組成物に普通使用さ
れるような物質、例えば艶色剤、顔料および安定剤を含
有さけることができる。

一般に、紫夕１　ａ硬化性被膜形成組成物は、ファイバ
を２５〜７り１℃の温度に維持した被膜形成組成物を含
む浴をｊ…して約１〜５ｏ１／秒の速度で引張り、）■
ノフイハ十に存をづる硬化性被膜の吊を所望の厚さ、例
えば５０．８〜７６．２μｍ（２〜３ミル）に制１１１
１　Ｌ、、次いで被覆したファイバを紫外線で処理して
硬化させ、これにより被膜を硬化させることにより光フ
ァイバに被着する。

本発明の被膜形成組成物は光ファイバに直接被層ツるこ
とがでさるが、光ファイバを先ずゲル状二］ンシステン
シー（ご硬化する物質で被覆して緩衝剤どじて役立た氾
るのが好ましい。かがる被膜形成組成物を例示（るとデ
ソン礼（Ｄｅ３ｏｔ。

Ｃｈｅ＋ｎ１ｃａｌ　Ｃｏ＋ｎｐａｎｙ、１　ｎｃ、　
）がら市販されているアクリル化ウレタンオリゴマであ
るＤｅＳ　ｏｔｏ　９５０ｘ　０３０．　９５０Ｘ０４
１１；よＵ　９５０Ｘ　０５７がある。

本発明の紫外線硬化性被膜形成組成物は、現在入手し得
る市販の最も迅速に硬化する被膜形成組成物より著しり
速り硬化するばかりでなく、硬化して常温並びに−６０
℃から＋８０℃まで周期的に温度が変化する場合におい
ても市場で入手し得る紫外線硬化組成物に等しいかまた
はそれＪこり良好な物理特性を０する硬質で耐引掻性の
可撓性被膜どなる。

本発明を次の実施例につき説明Ｊる。

実Ｍｕ例１ 被膜形成組成物（ＶＡＬ−ＲＦ７１２０）の製造。

紫外線硬化性被膜形成組成物を次の組成で成分を混合づ
°ることにより製造した。

セラニース゛ＣＭ　Ｄ　６７００−セラニーズローボレ
ーション製芳香族ウレタンアクリレ−１〜　７０重Ｗ部
１〜リメヂロールトリアクリレート　２２重量部ヘキ］
ノンジＡ−ルジアクリレ−１−４ｆ［７ｌ＋ｉ部Ｎ−ビ
ニル−２−ピロリドン　４重量部イル刀キュアー　６５
１（２，２−ツメ１−キシ−２−フェニル−アセトフェ
ノン）　４重量部メブルジエタノールアミン　４ＷＭ部 １）Ｃ４９３−ダウ・］−ニング・コーポレーション製
シリコーングリニ１−ル共重合（４２！吊部実施例２ 約７６．２μｍ　（ｆ）ｎサラ有シ、ｌ）　ｅ　３　ｏ
ｔｏ９５０ｘ　０３０から成る５０．８μｎ１の被膜で
被覆されたガラス光フフ・イバを、実施例１の被膜形成
組成物から成る浴を通して約１〜５ｍ／秒の速度で引張
った。被膜形成組成物の温度を温調より僅かに高く維持
した。

このＪ：うに被覆した光ファイバを次いで１インチ（２
，５４ｃｍ　）　２ｉ１つ２００ワツトの中圧水銀燈を
用い紫夕１線を７７００ｕｗ／　、イの放射エネルギー
レベルで窯口・１　し　ｌこ　。

このＭ　才＋！ｉｉｌ　ａｖ＋被膜を十分硬化させて光
ファイバーに花・着した硬質の耐引掻性被膜を得た。

ＩＩ′１仙の方法で被膜を被着した。ｆｒｌ　Ｌ、ゲッ
ト・ケミカル・−１ンパニーのＤｅＳＯＴＣ１０４２紫
外線硬化１：目１１成物を用いた。この組成物はアクリ
ル化ウレタンオリゴマであり、約１０秒の硬化時間を必
要としノこ。

これ等の物理特性を比較するために、ＶΔ１−−ＲＥＺ
１２０．ｌよびＤｅ　５ＯＴＯ０４２ノア６．２μｍ　
厚のフィルムを成形し、実施例１に記載したような紫外
線放射系により硬化させた。

硬化したフィルムの物理特性値を次表に示す。

表に示されるように、硬化したＶＡＬ−Ｆｉ’ＥＺ１２
０から得られたフィルｌ＼は、温度変化に一層関係ない
モジコラスを示し水蒸気の透過性が著しく低いことがわ
かる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバに重合体の保護被膜を被着するのに特に
   適する紫外線硬化性被膜形成組成物において、 −ｌ　ｉｉ＋シ相成物が１０００〜２５０００の平均分
   子ｔＩ！を有づるアクリル化ウレタンオリゴマ１０〜９
   ５重量１％ど、遊１ｌｌＩｌ基により重合し得る、少く
   ども１個の一宮能性、三官能性または三官能性液体単昂
   体４．０〜９０．０重呈％、光開始剤１〜１０重帛％お
   よびアミン促進剤０．５〜５重量％との溶媒を含有しな
   い混合物を主成分どすることを特徴とする光フアイバ用
   紫外線硬化性被膜形成組成物。 ２、アクリル化ウレタンオリゴマか芳香族のアクリル化
   つＩノタンである特許請求の範囲第１■０記載の組成物
   。 ３、溶媒を含有Ｉノない混合物がオリゴマ５５〜８５重
   量％、液体オリゴマの混合物１５〜４５重量％、光開始
   剤１．０〜５．０重量％およびアミン促ｊμ剤３．０〜
   ５．０重量％から成る特許請求の範囲第２項記載の組成
   物。 ４、三官能性および三官能゛１１アクリレ−１〜が存在
   する特許請求の範囲第３項記載の組成物。 ５、光開始剤がアセトフェノンまたはその誘導体である
   特許請求の範囲第４項記載の組成物。 ６、光開始剤が２．２−ジメトキシ−２−フェニル−ア
   セトフェノンであり、アミン促進剤がメヂルジエタノー
   ルアミンである特許請求の範囲第５項記載の組成物。 ７、芳香族アクリル化ウレタン７０重量部トリメチロー
   ルプロパン トリアクリレ−１〜２２重量部 ヘキサンジオールジアクリレート　４重量部Ｎ−ビニル
   −２−ピロリドン　４重Ｉ４部２．２−ジメトキシ−２
   −フェニル アセメツ１ノン４重量部 メチルジエ々ノールアミン　４重足部 から成る特ｈ′［請求の範囲第６項記載の組成物。 ８．１０００〜２！１ｏ００の平均分子量を有するアク
   リル化つ１メタンオリゴマ１０〜９５重笛％と、遊姻基
   にＪ：り重合し得る、少くとも１個の〜官能ｆ１、三官
   能性または三宮能性液体単昂体４．０〜９０．０重最％
   、光開始剤１〜１０重量％およびアミン促進剤０．５〜
   ５重量％の溶媒を含有しｔよい混合物を主成分とする組
   成物を紫外線硬化により形成した硬質可撓性の耐引掻性
   被膜を備えた光ファイバ。 ９、上記溶媒を含有しない混合物のアクリル化ウレタン
   オリゴマが芳香族のアクリル化ウレタンである特許請求
   の範囲第８項記載の光ファイバ。 １０、上記溶媒を含有しない混合物が、オリゴマ５５〜
   ８５重県％、液体オリゴマの混合物１５〜４５単昂％、
   光開始剤１．０〜５．０重量％およびアミン促進剤３，
   ０〜５．０重重％から成る特許請求の範囲第８項記載の
   光ファイバ。 １１゜上記溶媒を含有しない混合物が三官能性および三
   官能性アクリレ−１〜を含む特許請求の範囲第８項記載
   の光ファイバ。 １２、上記溶媒を含有しない混合物の光開始剤がアセ１
   −フェノンまたはその誘導体である特許請求の範囲第８
   項記載の光りファイバ。 １３、上記誘導体を含有しない混合物の光ｔｔｆｌ　！
   ｌａ剤が２，２−ジメトキシ−２−フェニルーアセノフ
   エノンであり、アミン促進剤がメチルジェタノールアミ
   ンである特許請求の範囲第８項記載の光ファイバ。 １４、Ｊ、記組成物が 芳香族アクリル化ウレタン？Ｏａ　ｆｉｔ部トリメヂロ
   ールプロパン１〜リアクリレ−１・２２重部品 ヘキサンジオールジアクリレ−１〜　４重量部Ｎ−ビニ
   ル−２−ピロリドン　４重量部２．２−ジメトキシ−２
   −フェニルアセトフェノン４重量部 メチルジェタノールアミン　４重量部 から成る特許請求の範囲第８項記萩の光ファイバ。