JPH0420514A - 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、光伝送損失が太き（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る。

しかしながら、光ファイバの素線の生産性を向上させる
ために、その紡糸速度を速くする必要があるが、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かあった。

また、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、光ファイバの伝送損失の増
大を引き起こすという問題点を有していた。

本発明が解決しようとする課題は、紫外線の照射量が少
量であっても、十分に硬化し、且つ水素発生量が少ない
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）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、（３）光重
合開始剤が、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−
（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オンを含有
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は、ポリオ
キシアルキレンブロックを有するヒドロキシ化合物、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。

ポリオキシアルキレンブロックを有するヒドロキシ化合
物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、
プロピレンオキサイドとエチレンオキサイドの共重合体
、テトラヒドロフランとプロピレンオキサイドの共重合
体、テトラヒドロフランとエチレンオキサイドの共重合
体、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加体、ビ
スフェノールＡのプロピレンオキサイド付加体等を挙げ
ることができる。具体的には、ポリエチレングリコール
としてＰＥＧ　６００．１０００．２０００　（三洋化
成製）；ポリプロピレングリコールとしてＰＰＧジオー
ル　１０００．２０００．３０００　（三井東圧化学製
）；エフセノール１０２０．２０２０．３０２０　（旭
硝子製）；ポリテトラメチレングリコールとして、　Ｐ
ＴＧ　６５０．８５０．１０００．２０００．４０００
　（保土谷化学製）；プロピレンオキサイドとエチレン
オキサイドの共重合体としてＥＤ−２８（三井東圧製）
、エフセノール５１０（旭硝子製）；テトラヒドロフラ
ンとプロピレンオキサイドの共重合体としてＰＰＴＧ　
１０００．２０００．４０００　（保土谷化学製）、ユ
ニセーフＤＣ−１１００，１８００（日本油脂製）；テ
トラヒドロフランとエチレンオキサイドの共重合体とし
て！　ニセ−７ＤＣ−１１００，１８００（日本油脂製
）；ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加体とし
てユニオールＤＡ４００．７００　（日本油脂製）；ビ
スフェノールＡのフロピレンオキサイド付加体としてユ
ニオールＤＢ−４００（日本油脂製）等を挙げることが
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、ヒドロ牛ジ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
リトールアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒ
ドロキシペンタアクリレート、トリメチロールブロノ寸
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−へ牛サンジオールモノアクリレート、
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化合物としては、例えば、トリレン
ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート
、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、イン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、リジンジイソシ
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）アクリル酸エステル系化合物が、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
アクリル酸エ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ビニルモノマー；置換基と
して、メチル、エチル、フロビル、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、テトラヒドロフルフリル、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、ポリエチレンク’Ｊ
　：’　−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−フチレンゲリコール、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、シクロヘキセン、ジアリルフタレート、２−　３−
又ハ４−１：”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
ン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、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ＣＤ’；（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モルとフェニルイソ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、ヒニル力プロラクタム
、ビニル−ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾエート、／クロ
ヘキンルアクリレート、イソ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、シンクロペンテニルア
クリレートから成る群から選ばれる少なくとも１種のモ
ノマーも使用てき、三官能以上の上記（メタ）アクリレ
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。

本発明で使用する重合開始剤２−ベンジル−２ジメチル
アミ／−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１
−オン（以下、化合物（３）という。

は、下記構造式で表わされる化合物である。

この化合物（３）は、他の既知の光重合開始剤と比較す
ると、光ファイバ被国用紫外線硬化型樹脂組成物中に使
用した時、特に、紫外線照射量が２０ｍＪ／ｃｍ”とい
った少ない照射光量で硬化させた時に、重合及び架橋反
応がより効果的に進行する。

化合物（３）は、単独で使用しても十分その効果を発揮
するが、既知の光重合開始剤と併用して使用することも
できる。

化合物（３）と併用して使用でき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、２，２
−ジエトキシアセトンェノン、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、アシルホスフィンオキシト
等の芳香族ケトン類、ジチオカーノイメート等が挙げら
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力、ノブリング剤等の各
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〜ｌＯ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 ポリテトラメチレングリコール（数平均分子量８５０）
１モルと２．４−　ト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℃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、ポリテトラメチレングリコール（数
平均分子量８５０）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４，０００）　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。

以下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（Ａ１）５５
重量部、トリシクロデカンジメタツールジアクリレート
３０重量部、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン１０重量部及
び２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モル
ホリノフェニル）ブタン−１−オン（以下、化合物（３
）と言う。）１重量部を６０”Ｃで１時間混合溶解して
、粘度４４ポイズ（２５℃）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、化合物（３）１重量部に代えて、ベ
ンジルジメチルケタール１重量部を使用した以外は、実
施例１と同様にして、粘度４２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２ 合成例２で得た重合性不飽和ポリウレタン（Ａ−２）５
５重量部、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール
アクリレート４５重量部及び化合物（３）１重量部を６
０°Ｃで１時間混合溶解して、粘度３３ポイズ（２５°
Ｃ）の液状紫外線硬化型樹脂組成物を得た。

比較例２ 実施例２において、化合物（３）１重量部に代えて、ベ
ンジルジメチルケタール１重量部を使用した以外は、実
施例２と同様にして、粘度３４ポイズ（２５°Ｃ）の液
状紫外線硬化型樹脂組成物を得た。

実施例１〜２及び比較例１〜２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
、実施例１及び比較例１で得た樹脂組成物については５
０μｍ、実施例２及び比較例２で得た樹脂組成物につい
ては２００μｍとなるように各々塗布した後、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。

なお、引張弾性率の測定は、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ７１１３
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、８０Ｗ／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１ｔ
２００　ｍ　Ｊ　７ｃｍ”で硬化させた。

この硬化膜１０ｇをヘッドスペースボトルに入れ、１２
０°Ｃ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。

［発明の効果］ 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速度が速
いので、光ファイバの線引き速度が速くなることによっ
て紫外線の照射量が少な（なる場合でも、未硬化部分が
少なく、得られた硬化膜の強度が十分に大きく、また、
硬化膜からの水素発生量が少ない。

従って、本発明の光ファイバ被覆用紫外線硬化型樹脂組
成物を用いると、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、また、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、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。

代理人　弁理士　高　橋　　勝　利

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、（１）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、（３）光重合開始剤が、２−ベンジル−２−ジ
   メチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタ
   ン−１−オン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。