JPH0751454B2 - 光フアイバ用紫外線硬化性被覆材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，光フアイバを被覆するのに用いられる紫外線
硬化性被覆材料に関し，特に光フアイバの一次被覆に好
適な光フアイバ用紫外線硬化性被覆材料に関するもので
ある。

（従来技術） 光伝送に用いられる光ガラスフアイバは裸のままでは脆
弱で傷付き易く僅かな力で折損するため一般にガラスフ
アイバの線引後に樹脂を被覆して保護層を形成している
が，従来この保護層として最もよく使用されているのが
熱硬化性のシリコン樹脂である。しかし，シリコン樹脂
は硬化速度に制限がある上に高価であり，またこれは硬
化が水素を引抜きながら進行する方式であるので長期的
には水素の発生による伝送特性の劣化を生ずる虞がっ
た。このため紫外線を照射して硬化させることができる
被覆材料が提案されている。

一方，一般に行なわれている光伝送用ガラスフアイバで
はこの被覆の上に硬度の大きい樹脂材料を二次的に被覆
するのが通例である。従って，一次的に被覆される材料
はガラスフアイバの線引後の初期的な補強の外に硬度の
高い二次被覆材料の収縮，膨張によってガラスフアイバ
にかかる歪応力の緩和機能を有していなければならな
い。このため，一次被覆に要求される特性は，緩衝材と
しての適度な柔軟性を有し，−40℃の低温でもこのよう
な柔軟性が持され，また長期的にこの柔軟性が保持され
るように耐熱性及び耐水性を有することである。

本発明者等は，先に，ガラスフアイバの被覆に用いられ
る耐熱性及び耐水性の優れた紫外線硬化性樹脂を提案し
た。この樹脂は低分子量オレフインのポリオールから成
っているが，ガラス転移温度が−20℃〜−30℃と低く，
この低温時で柔軟性の保持が劣り，また硬化速度が低い
欠点であった。一方，他の紫外線硬化性樹脂としてポリ
エーテルポリオール系のウレタンアクリレートがある
が，これは低温域での柔軟性の保持，硬化速度に優れて
いるが，耐熱性及び耐水性に劣る欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は，低温域での柔軟性の保持，硬化速度，
耐熱性及び耐水性のすべてに優れた光フアイバ用紫外線
硬化性被覆材料を提供することにある。

（発明の構成） 本発明に係る光フアイバ用紫外線硬化性被覆材料は，分
子末端に水酸基を有する低分子量ポリオレフインポリオ
ール100部とポリエーテルポリオール50〜300部との配合
物にウレタン基を介して（メタ）アクリル基を付加して
成る化合物を主体としたことを特徴としている。

このようにすると，ポリオレフインとポリエーテルポリ
オールとの欠点を補って低温時での柔軟性の保持，硬化
速度，耐熱性及び耐水性のすべてに優れた材料を得るこ
とができる。この場合，ウレタン基は，低分子量ポリオ
レフインポリオールとポリエーテルポリオールとをポリ
エーテルの段階で混合してもすぐ分離し両者の相溶性が
悪いため両者を不飽和化合物として相溶性を高める働き
を有する。

（実施例） 本発明の実施例を以下に詳細に説明する。本発明の紫外
線硬化性被覆材料は，分子末端に水酸基を有する低分子
量ポリオレフインポリオール100部とポリエーテルポリ
オール50〜300部との配合物にウレタン基を介して（メ
タ）アクリル基を付加して成る化合物を主体と，これに
適当な反応性希釈剤と光反応開始剤及び熱重合禁止剤等
を配合して構成される。本発明において低分子量ポリオ
レフインポリオールとは例えば三菱化成工業株式会社か
ら市販されている飽和炭化水素骨格から成るテレキリッ
クポリマーであり，分子量が1,000乃至3000で常温で液
状を呈するものである。また，ポリエーテルポリオール
とはポリエチレングライコール，ポリプロピレングライ
コール，ポリテトラメチレングライコールあるはこれら
の共重合体で分子量が800乃至3000の化合物である。こ
のように被覆材料が低分子量ポリオレフインとポリエー
テルポリオールとの配合物から成っていると，低分子量
ポリオレフインポリオールの優れた耐熱性及び耐水性
と，ポリエーテルポリオールの優れた低温域での柔軟性
の保持及び硬化速度とを併せて有する。この配合物で低
分子量ポリオレフインポリオール及びポリエーテルポリ
オールをそれぞれ100部及び50乃至300部としたのはこの
範囲を越えると，両者の長所を得る効果が失われるから
である。

既にのべたように，ウレタン基は，低分子量ポリオレフ
インポリオールとポリエーテルポリオールとをポリオー
ルの段階で混合してもすぐ分離し両者の相溶性が悪いた
め両者を不飽和化合物として相溶性を高める働きを有す
る。

次に本発明の被覆材料を製造する方法を説明する。先
ず，低分子量ポリオレフインポリオール100部に対して
ポリエーテルポリオール50乃至300部を混合して両者の
配合物を得る。このポリオール配合物にジイソシアネー
ト化合物及び水酸基を有する不飽和化合物を例えばオク
チル酸錫，ジラウリン酸ブチル錫の如き触媒の存在の下
に反応させてウレタ（メタ）アクリレート化合物を得
た。ここでジイソシアートとは，トリレンジイソシアネ
ート，ジフエニルメタンジイソシアネート,P−フエニレ
ンジイソシアネート，ヘキサメチレジイソシアネート，
イソホロンジイソシアネート等である。また，水酸基を
有する不飽和化合物とは,2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート,2−ヒドロキシエチルメタクリレート,2−ヒドロキ
シプロピルアクリレート,2−ヒドロキシプロピルメタク
リレート等がある。このウレタン（メタ）アクリレート
の合成反応では各成分の添加の順序は限定されないが，
上記ポリオール配合物に先ずイソシアネート化合物を添
加し充分反応せしめた後，水酸基を含有する不飽和化合
物を反応せしめると，樹脂組成物の安定性が高いので好
ましい。

このようにして得られた不飽和基を含有するウレタン化
合物に粘度を低下するために適当な反応性希釈剤を混合
する。この希釈剤の添加量はウレタン化合物100部に対
して20乃至150部が普通である。これらの反応性希釈剤
の例としては，テトラヒドロフルフリルアクリレート,2
−ヒドロキシ−３−フエニルオキシプロピルアクリレー
ト，ブトキシエチルアクリレート，ラウリルアクリレー
ト,2−エチルヘキシルアクリレート，シクロヘキシルア
クリレート，ベンジルアクリレート，エチレングリコー
ルジアクリレート，ジエチレングリコールジアクリレー
ト，トリエチレングリコールジアクリレート，ネオベン
チルグリコールジアクリレート,1,6−ヘキサンジオール
ジアクリレート，ポリエチレングリコールジアクリレー
ト，ポリプロピレングリコールジアクリレート，トリメ
チロールプロパントアクリレート，ペンタエリスリトー
ルトリアクリレートあるいは商品名アロニックスＭ−11
3（東亜合成株式会社）の如きフエノキアクリレート系
等がある。

尚，このようにして得られた被覆材料には更に光反応開
始剤，熱重合禁止剤を添加することができる。光反応開
始剤は，上記のウレタン配合物と反応性希釈剤の合計10
0部に対して0.1乃至10部，好ましくは１乃至５部添加す
る。この光反応開始剤としてはベンゾイン，ベンゾイン
メチルエーテル，ベンゾインブチルエーテル，ベンゾフ
エノン，ミヒラーズケトン，ベンジル，ベンジルジメチ
ルケタール，アントラキノン，ジアセチル，アセトフエ
ノン，チオキサトン等がある。尚，この光反応開始剤の
代りに過酸化物等を添加し加熱硬化せしめてもよい。

また，上記添加物以外に各種老化防止剤を添加して熱劣
化特性を向上してもよく，また各種の界面活性剤を添加
してガラスフアイバの表面への密着性を調節するように
してもよい。

以下に本発明の具体例をその比較例と共にのべる。尚，
各実施例及び比較例の特性は表にまとめて記載した。

実施例１ 温度計，撹拌機及びガス流入管を有する容量が1000ccの
フラスコに三菱化成工業（株）製の低分子量ポリオレフ
インポリオール樹脂（水酸基価53,分子量約2000）150g
とポリテトラメチレングライコール（水酸基価55,分子
量約2000）200gとを秤取し,100℃の減圧雰囲気下で脱水
した後，触媒としてオクチル酸錫0.4gを添加し,80℃の
温度に保ちながらイソホロンジイソシアネート67gを加
え，窒素ガスを流入しながら２時間反応せしめた。次
に,2−ヒドロキシエチルアクリレート38g及びハイドロ
キノンモノメチルアクリレート0.4gを加えて80℃で３時
間反応せしめた。このようにして得られた樹脂生成物70
部に対してアクロニックスＭ−113（東亜合成（株）
製）20部及びTC−110S（日本化薬（株）製）10部，イル
ガキュア651（チバガイキー社製）５部を添加して被覆
材料を作った。この材料の粘度は8,200センチポアズ（3
0℃）であった。この材料を60℃で１週間放置しても液
の分離はなかった。

実施例２ 温度計，撹拌機及びガス流入管を有する容量が1000ccの
フラスコに低分子量ポリオレフインポリオール樹脂（水
酸基価53,分子量約2000）100gとポリテトラメチレング
ライコール（水酸基価55,低分子量約2000）200gとを秤
取し,100℃の減圧雰囲気下で乾燥処理した後，触媒とし
てオクチル酸錫0.4gを添加し,80℃の温度に保ちながら
ヘキサメチレンジイソシアネート55gを加え，窒素ガス
を流入しながら２時間反応せしめた。次に,2−ヒドロキ
シエチルアクリレート38g及びハイドロキノンモノメチ
ルアクリレート0.4gを加えて80℃で３時間反応せしめ
た。このようにして得られた樹脂生成物70部に対してア
クロニックスＭ−113を20部,TC−110Sを10部，イルガキ
ュア651を５部添加して被覆材料を作った。この材料の
粘度は5,400センチポアズ（30℃）であった。この材料
を60℃で１週間放置しても液の分離はなかった。

比較例１ 温度計，撹拌機及びガス流入管を有する容量が500ccの
フラスコにポリテトラメチレングライコール（水酸基価
55,分子量約2000）200gを秤取し,100℃の減圧雰囲気下
で脱水した後，触媒としてオクチル酸錫0.2gを添加し,8
0℃の温度に保ちながらイソホロンジイソシアネート43g
を加え，窒素ガスを流入しながら２時間反応せしめた。
その後２−ヒドロキシエチルアクリレート23g及びハイ
ドロキノンモノメチルエーテル0.3gを加えて80℃で３時
間反応せしめた。この反応生成物100部に対してアクロ
ニックスＭ−113を20部,TC−110Sを10部，イルガキュア
651を５部添加して粘度3,100センチポアズ（30℃）の組
成物を得た。

比較例２ 比較例１においてポリテトラメチレングライコールの代
りに低分子量ポリオレフインポリオール195gを使用する
以外には比較例１と全く同じ条件で組成物を得た。この
組成物の粘度は9,200センチポアズ（30℃）であった。

実施例1,2及び比較例1,2で得られた被覆材料をガラス板
の上に塗付し,80W/cm,2KWの高圧水銀灯で400mJ/cmの照
射量で約200μの厚さのシートになるように硬化せしめ
た。このようにして得られたシート状試料の特性を第１
表に示す。尚120℃,30日加熱及び80℃,30日浸水の値は
原品に対する残率（％）を示している。

上記第１表から解るように，本発明の被覆材料は優れた
耐熱性，耐水性と低温域での機械的特性の保持を有す
る。また，実施例１及び２の被覆材料をそれぞれ80m/分
の速度で125μの径に転糸した光フアイバの表面に外径3
00μとなるように被覆し，これをフユージョン社製の紫
外線照射機（Ｄバルブ）を用いて硬化せしめた。次のそ
の上からデソット社製デソライト950Y−101樹脂を外径9
00μとなるように被覆し硬化せしめて光フアイバ芯線を
得た。このようにして得られた光フアイバ芯線は−40℃
の低温下でも伝送損失の増加は見られず,80℃,30日の加
熱後でも伝送損失の増加は稀少であった。

（発明の効果） 本発明によれば，上記のように，低温域での柔軟性の保
持，硬化速度，耐熱性及び耐水性のすべてに優れた光フ
アイバ用紫外線硬化性被覆を得ることができる実益があ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/44 ３０１ Ａ 7036−2Ｋ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分子末端に水酸基を有する低分子量ポリオ
   レフインポリオール100部とポリエーテルポリオール50
   〜300部との配合物にウレタン基を介して（メタ）アク
   リル基を付加して成る化合物を主体としたことを特徴と
   する光フアイバ用紫外線硬化性被覆材料。