JP2002243995A

JP2002243995A - 光ファイバ心線

Info

Publication number: JP2002243995A
Application number: JP2001035456A
Authority: JP
Inventors: Shohei Kosakai; 正平小堺; Masatoshi Asano; 雅俊浅野; Shigeru Konishi; 繁小西; Toshio Oba; 敏夫大庭
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2002-08-28
Also published as: US6668122B2; US20020159737A1; EP1231190A1

Abstract

(57)【要約】【解決手段】石英ガラスファイバ上にプライマリ被覆
材を施し、次いでこの被覆材上にセカンダリ被覆材を施
した光ファイバ心線において、そのセカンダリ被覆材
が、（Ａ）脂環式ポリイソシアネートを必須出発原料に用いて合成され、数平均分子量１，０００以下のポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを５〜９０重量％含有し、全体の数平均分子量が１０，０００以下のポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー２０〜９０重量％（Ｂ）エチレン性不飽和化合物８０〜１０重量％を含有してなる樹脂組成物を５０〜１２５ｋＶで加速さ
れた電子線で硬化させた硬化物であることを特徴とする
光ファイバ心線。【効果】本発明によれば、伝送損失の小さい光ファイ
バ心線を与えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線により硬化
し、速硬化性であり、バランスのとれた物性を有するセ
カンダリ材により被覆された光通信用の光ファイバ心線
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、光通信用ファイバとしては、石英系、多成分ガラス
系、プラスチック系等、種々のものが知られているが、
中でも、その軽量性、耐熱性、無誘導性量が良好であ
り、そして低損失で大伝送容量の点から、石英系ファイ
バが広く用いられてきている。

【０００３】この石英系の光通信用ファイバは、上記特
性を有するものの、極めて細くかつ脆く、外的要因によ
り折れ易く、また外部応力により伝送損失の増加をきた
すため、石英ガラスファイバを予め比較的軟らかいプラ
イマリ、あるいはバッファコーティング材と称される材
料により一次被覆した後、次いで、この上層にセカンダ
リ、あるいはトップコーティング材と称される材料によ
り二次被覆して一次被覆層を保護することが行われてい
る。

【０００４】この二次被覆層は、軟らかい一次被覆層を
外力から保護し、最終的に光ファイバの強度を向上させ
るものであり、硬化後に高ヤング率かつ高温下でも高ヤ
ング率を保持し、かつ高伸長、高強度、低吸水率、耐加
水分解性などの特性を有することが要求される。更に、
生産性向上のため光ファイバの線引き速度の高速化によ
り、速硬化性であることと同時に、低粘度であることが
要求されている。

【０００５】この二次被覆のコーティング材としては、
特開昭５９−１７０１５５号公報に開示されているよう
に、両末端がエチレン性不飽和基で停止されたウレタン
オリゴマーを主成分とし、重合性モノマ化合物、光重合
開始剤を配合してなる樹脂組成物が用いられている。こ
れらの二次被覆用の硬化性組成物による光ファイバの製
造は、紡糸された石英ガラスファイバにコーティングダ
イスにより一次被覆組成物がコーティングされ、次いで
紫外線ランプが設置された照射装置により光を照射し、
硬化、被覆され、同様に先の二次被覆樹脂をコーティン
グ、照射装置により紫外線を照射し、硬化、被覆される
ことにより行われる。

【０００６】これら二次被覆のコーティング材は光（紫
外線）硬化性組成物であり、この組成物及びこれらの硬
化システムにより得られた二次被覆は、前記硬化皮膜の
特性をほぼ満足するが、高速線引き化に対する速硬化性
において、限界がある。

【０００７】即ち、この組成物及びこれらの硬化システ
ムによる硬化性の向上は、効率の良い光重合開始及び強
度の高い紫外線ランプの開発がなされなければならな
く、容易でない。一方、同類の輻射線硬化の中で、エチ
レン性不飽和基を重合せしめる電子線硬化は、光重合開
始剤を必要とせず、更に低照射量から高照射量まで照射
できる装置の設計が可能で速硬化が達成できる。しかし
ながら、高電圧で加速された電子線は被覆材を透過し、
光伝送路である光ファイバの石英コアガラスまで到達し
てそれを損傷し、伝送損失を増加する。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、硬化物が二次被覆層として前記の要求特性を有し、
更に速硬化に対応できる電子線硬化可能な二次被覆組成
物により被覆された、伝送損失の小さい光ファイバ心線
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため、鋭意検討を重ねた
結果、（Ａ）下記の特定のポリウレタン（メタ）アクリ
レートオリゴマーと（Ｂ）エチレン性不飽和化合物を含
有してなる樹脂組成物を一次被覆された光ファイバ上に
コーティングし、低電圧の５０〜１２５ｋＶで加速され
た電子線で硬化させた硬化物を被覆することにより、高
い生産性（高速線引き）で、伝送損失の増加のない光フ
ァイバ心線が得られることを知見し、本発明を完成させ
た。

【００１０】即ち、本発明は、石英ガラスファイバ上に
プライマリ被覆材を施し、次いでこの被覆材上にセカン
ダリ被覆材を施した光ファイバ心線において、そのセカ
ンダリ被覆材が、（Ａ）脂環式ポリイソシアネートを必須出発原料に用いて合成され、数平均分子量１，０００以下のポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを５〜９０重量％含有し、全体の数平均分子量が１０，０００以下のポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー２０〜９０重量％（Ｂ）エチレン性不飽和化合物８０〜１０重量％を含有してなる樹脂組成物を５０〜１２５ｋＶで加速さ
れた電子線で硬化させた硬化物である光ファイバ心線を
提供する。

【００１１】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の光ファイバ心線は、石英ガラスファイバ上にプ
ライマリ被覆材によるプライマリ層が被覆され、更にこ
の上にセカンダリ被覆材によるセカンダリ層が被覆され
ているものである。

【００１２】ここで、プライマリ層を形成するためのコ
ーティング組成物としては、公知のいずれのプライマリ
用コーティング組成物でも使用することができ、またそ
の硬化方式も紫外線硬化型、電子線硬化型などのいずれ
のものでもよい。

【００１３】本発明においては、上記プライマリ層上に
形成されるセカンダリ層を（Ａ）脂環式ポリイソシアネ
ートを必須出発原料に用いて合成され、数平均分子量
１，０００以下のポリウレタン（メタ）アクリレートオ
リゴマーを５〜９０重量％含有し、全体の数平均分子量
が１０，０００以下のポリウレタン（メタ）アクリレー
トオリゴマー（Ｂ）エチレン性不飽和化合物を含有する樹脂組成物を
用いて形成する。以下、この樹脂組成物につき詳述す
る。

【００１４】（Ａ）：脂環式ポリイソシアネートを用い
て合成されるポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴ
マー本発明の樹脂組成物の第１成分であるポリウレタン（メ
タ）アクリレートオリゴマーは、（ａ）ポリオール、
（ｂ）脂環式ポリイソシアネート及び（ｃ）水酸基を有
する（メタ）アクリレート化合物のウレタン化反応によ
り得ることができる。ポリウレタン（メタ）アクリレー
トオリゴマー全体の数平均分子量は、１０，０００以
下、好ましくは２００〜１０，０００、更に好ましくは
３００〜５，０００程度の範囲から選択できる。

【００１５】（ａ）ポリオール成分ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオール、ポ
リエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、
アルキルジオールなどが挙げられる。（ポリエーテルポリオール）ポリエーテルポリオールと
しては、例えば、アルキレンオキシド（例えばエチレン
オキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テ
トラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフランなど
のＣ_２〜５アルキレンオキシド）の単独重合体又は共重
合体、脂肪族Ｃ_{１２〜４０}ポリオール（例えば１，２−
ヒドロキシステアリルアルコール、水添ダイマージオー
ルなど）を開始剤とした上記アルキレンオキシド単独重
合体又は共重合体、ビスフェノールＡのアルキレンオキ
シド（例えばプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、
テトラヒドロフランなど）付加体、水添ビスフェノール
Ａのアルキレンオキシド（例えばプロピレンオキシド、
ブチレンオキシド、テトラヒドロフランなど）付加体な
どが挙げられる。これらのポリエーテルポリオールは単
独で又は２種以上組み合わせて使用できる。

【００１６】好ましいポリエーテルポリオールは、Ｃ
_２〜４アルキレンオキシド、特にＣ_３ _〜４アルキレンオ
キシド（プロピレンオキシドやテトラヒドロフラン）の
単独又は共重合体（ポリオキシプロピレングリコール、
ポリテトラメチレンエーテルグリコール、プロピレンオ
キシドとテトラヒドロフランとの共重合体）が挙げられ
る。特に、高速テープ化のための樹脂の低粘度化あるい
は硬化物の低水素ガス発生のためには、オキシプロピレ
ン構造を含有するポリエーテルポリオール、あるいはポ
リプロピレングリコールを併用することが好ましい。ポ
リエーテルポリオールの数平均分子量は、例えば、２０
０〜１０，０００程度の範囲から選択できる。

【００１７】これらの市販品としては、例えば、（１）
ポリエチレングリコールとして、三洋化成工業社製の
「ＰＥＧ６００」、「ＰＥＧ１０００」、「ＰＥＧ２０
００」、（２）ポリオキシプロピレングリコールとし
て、武田薬品工業社製の「タケラックＰ−２１」、「タ
ケラックＰ−２２」、「タケラックＰ−２３」、（３）
ポリテトラメチレンエーテルグリコールとして、保土谷
化学社製の「ＰＴＧ６５０」、「ＰＴＧ８５０」、「Ｐ
ＴＧ１０００」、「ＰＴＧ２０００」、「ＰＴＧ４００
０」、（４）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三井東圧化学社製の「ＥＤ−２
８」、旭硝子社製の「エクセノール５１０」、（５）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、保土谷化学社製の「ＰＰＴＧ１０００」、「ＰＰ
ＴＧ２０００」、「ＰＰＴＧ４０００」、（６）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、
日本油脂社製の「ユニセーフＤＣ−１１００」、「ユニ
セーフＤＣ−１８００」、（７）ビスフェノールＡのエ
チレンオキサイドの付加体として、日本油脂社製の「ユ
ニオールＤＡ−４００」、「ユニオールＤＡ−７０
０」、（８）ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド
の付加体として、日本油脂社製の「ユニオールＤＢ−４
００」等を挙げることができる。

【００１８】（ポリエステルポリオール）ポリエステル
ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、１，５−ペンタグリコール、３−メチ
ル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコールの如きジオール化合物と
ε−カプロラクタム又はβ−メチル−δ−バレロラクト
ンとの付加物；上記ジオール化合物とコハク酸、アジピ
ン酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロ
フタル酸の如き二塩基酸との反応生成物；上記ジオール
化合物と上記二塩基酸とε−カプロラクタム又はβ−メ
チル−δ−バレロラクトンとの三成分の反応生成物等を
挙げることができる。

【００１９】（ポリカーボネートポリオール）ポリカー
ボネートポリオールとしては、例えば、１，６−ヘキサ
ンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、
ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、
１，５−オクタンジオール、１，４−ビス−（ヒドロキ
シメチル）シクロヘキサン、２−メチルプロパンジオー
ル、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコール、
ビスフェノールＡのようなジオール化合物、あるいはこ
れらジオール化合物とエチレンオキサイド２〜６モル付
加反応物、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト等の短鎖ジアルキルカーボネートとの反応生成物から
なるポリカーボネートポリオールが挙げられる。

【００２０】更に、これらポリカーボネートポリオール
のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ε−カ
プロラクタム又はβ−メチル−δ−バレロラクトン付加
反応物であるポリエステルジオール等も用いることがで
きる。

【００２１】ポリカーボネートポリオールの市販品とし
ては、住友バイエル社製の「デスモフェン２０２０
Ｅ」、日本ポリウレタン社製の「ＤＮ−９８０」、「Ｄ
Ｎ−９８２」、「ＤＮ−９８３」等が挙げられる。

【００２２】（アルキルジオール）アルキルジオールと
しては、例えば、１，６−ヘキサンジオール、３−メチ
ル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，４−ブタンジオール、１，５−オクタンジオー
ル、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサン、１，４−ビ
ス−（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、２−メチル
プロパンジオール、トリシクロデカンジメタノール、
１，４−ビス−（ヒドロキシメチル）ベンゼン、ビスフ
ェノールＡ等が挙げられる。

【００２３】これらのポリオールの中で、本発明の樹脂
組成物の物性のバランス、耐久性の面から、ポリエーテ
ルポリオール、アルキルジオールが好ましい。

【００２４】（ｂ）脂環式ポリイソシアネート脂環式ポリイソシアネート成分としては、例えば、イソ
ホロンジイソシアネート（３−イソシアネートメチル−
３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネー
ト）、水添４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト（４，４’−メチレンビス［シクロヘキシルイソシア
ネート］）、水添キシリレンジイソシアネート（１，３
−ビス［イソシアネートメチル］シクロヘキサン）、
１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シ
クロヘキサンジイソシアネート、１，４−ビス［イソシ
アネートメチル］シクロヘキサン、メチル−２，４−シ
クロヘキサンジイソシアネート、メチル−２，６−シク
ロヘキサンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシア
ネート（１，３−シクロペンテンジイソシアネート）等
のジイソシアネート、１，３，５−トリイソシアネート
シクロヘキサン、１，３，５−トリメチルイソシアネー
トシクロヘキサン、２−［３−イソシアネートプロピ
ル］−２，５−ジ［イソシアネートメチル］−ビシクロ
［２，２，１］ヘプタン、２−［３−イソシアネートプ
ロピル］−２，６−ジ［イソシアネートメチル］−ビシ
クロ［２，２，１］ヘプタン、３−［３−イソシアネー
トプロピル］−２，５−ジ［イソシアネートメチル］−
ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、５−［２−イソシア
ネートエチル］−２−イソシアネートメチル−３−［３
−イソシアネートプロピル］−ビシクロ［２，２，１］
ヘプタン、６−［２−イソシアネートエチル］−２−イ
ソシアネートメチル−３−［３−イソシアネートプロピ
ル］−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、５−［２−イ
ソシアネートエチル］−２−イソシアネートメチル−２
−［３−イソシアネートプロピル］−ビシクロ［２，
２，１］ヘプタン、６−［２−イソシアネートエチル］
−２−イソシアネートメチル−２−［３−イソシアネー
トプロピル］−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン等のポ
リイソシアネートが使用される。これらの中で、分子内
に反応性の異なる２個のイソシアネート基を有するイソ
ホロンジイソシアネートが、本発明のポリウレタン（メ
タ）アクリレートオリゴマーを合成する上で特に好まし
い。

【００２５】（ｃ）水酸基を有する（メタ）アクリレー
ト水酸基を有する（メタ）アクリレートとしては、例え
ば、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート［例えば
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル
（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）
アクリレート、ペンタンジオールモノ（メタ）アクリレ
ート、ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、ネ
オペンチルグリコールモノ（メタ）アクリレートなどの
ヒドロキシＣ_２〜１０アルキル（メタ）アクリレートな
ど］、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシアルキル（メ
タ）アクリロイルフォスフェート、４−ヒドロキシシク
ロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキサン−
１，４−ジメタノールモノ（メタ）アクリレート、トリ
メチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ペンタエ
リスリトールトリ（メタ）アクリレートなどが挙げら
れ、更にグリシジル基又はエポキシ基含有化合物［例え
ばアルキルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエー
テル、グリシジル（メタ）アクリレートなど］と（メ
タ）アクリル酸との付加反応により生成する化合物も挙
げられる。これらの水酸基含有（メタ）アクリレート
は、単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。好ま
しい水酸基含有（メタ）アクリレートは、ヒドロキシＣ
_２〜４アルキル（メタ）アクリレート、特に２−ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロ
ピル（メタ）アクリレートなどである。

【００２６】なお、ポリウレタン（メタ）アクリレート
オリゴマーは前記成分を反応させることにより調製する
ことができ、ポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴ
マーを構成する各成分の割合は、例えば、ポリイソシア
ネートのイソシアネート基１モルに対して、ポリオール
成分の水酸基０．１〜０．８モル、好ましくは０．２〜
０．７モル、特に０．２〜０．５モル程度、水酸基含有
（メタ）アクリレート０．２〜０．９モル、好ましくは
０．３〜０．８モル、特に０．５〜０．８モル程度であ
る。

【００２７】また、前記成分の反応方法は特に限定され
ず、各成分を一括混合して反応させてもよく、ポリイソ
シアネートと、ポリオール成分及び水酸基含有（メタ）
アクリレートのうちいずれか一方の成分とを反応させた
後、他方の成分を反応させてもよい。

【００２８】これらウレタン化反応の触媒としては、例
えばスタナスオクトエート、ジブチルチンジアセテー
ト、ジブチルチンジラウレート、ナフテン酸コバルト、
ナフテン酸鉛などの有機金属系ウレタン化触媒や、例え
ばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ジアザビ
シクロウンデセンなどのアミン系触媒が使用できるが、
その他公知のウレタン化触媒も使用できる。

【００２９】本発明においては、ポリウレタン（メタ）
アクリレートオリゴマー中に物性のバランス（高ヤング
率、高伸張、ヤング率の温度依存性小）から、数平均分
子量が１，０００以下、好ましくは４００〜１，００
０、更に好ましくは４００〜８００のオリゴマーを含有
させることが必要である。これらのオリゴマーの含有量
は、（Ａ）成分中５〜９０重量％、好ましくは、１０〜
７０重量％である。

【００３０】これらのオリゴマーは、前記の低分子量の
ポリオール、好ましくは、アルキルジオールと脂環式ジ
イソシアネート及び水酸基を有する（メタ）アクリレー
トから、又は脂環式ジイソシアネートと水酸基を有する
（メタ）アクリレートから合成されるオリゴマーであ
る。好ましくは、脂環式ジイソシアネート１モルと低分
子量の水酸基を有する（メタ）アクリレート２モルから
合成されるオリゴマーである。

【００３１】なお、この数平均分子量が１，０００以下
のオリゴマーは、上記成分を用いてポリウレタン（メ
タ）アクリレートオリゴマーを製造する場合に、数平均
分子量１，０００以下のオリゴマーが上記含有量で生成
含有するように上記成分の割合や添加順序等を調整し
て、ポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを製
造すればよい。

【００３２】（Ｂ）エチレン性不飽和化合物本発明に用いられる（Ｂ）成分のエチレン性不飽和化合
物としては、例えば、Ｎ−ビニル化合物、アミノ基や水
酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸がアミド化反応
又はエステル化反応で結合した構造の化合物が挙げら
れ、例えば下記の単官能性、２官能性及び多官能性化合
物を用いることができる。

【００３３】（単官能性化合物）Ｎ−ビニル化合物とし
ては、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタ
ム、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド
などのＮ−ビニルアセトアミド系化合物が挙げられ、ま
たアミノ基や水酸基を含む化合物に（メタ）アクリル酸
がアミド化反応又はエステル化反応で結合した構造の化
合物として、メトキシエチレングリコール（メタ）アク
リレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）ア
クリレート、ノニルフェノキシエチル（メタ）アクリレ
ート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メ
タ）アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレング
リコール（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、フェノキシエチ
ル（メタ）アクリレート、フェノキシポリプロピレング
リコール（メタ）アクリレート、ブトキシポリエチレン
グリコール（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）ア
クリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テ
トラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボロ
ニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレ
ート、クミルフェノール（メタ）アクリレート、クミル
フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレー
ト、クミルフェノキシポリプロピレングリコール（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト、ジシクロペンタジエン（メタ）アクリレート、２−
ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレ
ート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒ
ドロキシエチルフタル酸、３−アクリロイルオキシグリ
セリンモノ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチ
ル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１−（メ
タ）アクリロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロパ
ン、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレー
ト、ポリε−カプロラクトンモノ（メタ）アクリレー
ト、ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート、グ
リシジル（メタ）アクリレート、モノ［２−（メタ）ア
クリロイルオキシエチル］アシッドフォスフェート、ト
リクロロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３
−テトラフロロプロピル（メタ）アクリレート、２，
２，３，４，４，４−ヘキサフロロブチル（メタ）アク
リレート、パーフロロオクチルエチル（メタ）アクリレ
ート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシ
クロペンテニルオキシアルキル（メタ）アクリレート、
トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、トリシクロ
デカニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボロ
ニルオキシエチル（メタ）アクリレート、モルホリン
（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【００３４】（２官能性化合物）２官能性化合物とし
て、具体的には、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプ
ロピル−２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネ
ートのジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アク
リレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレ
ート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレー
ト、グリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチル
グリセリンジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリ
ン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、
ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物のジ（メ
タ）アクリレート、ビスフェノールＡのプロピレンオキ
シド付加物のジ（メタ）アクリレート、２，２’−ジ
（ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンのジ（メタ）
アクリレート、トリシクロデカンジメチロールのジ（メ
タ）アクリレート、ジシクロペンタジエンジ（メタ）ア
クリレート、ペンタンジ（メタ）アクリレート、２，２
−ビス（グリシジルオキシフェニル）プロパンのジ（メ
タ）アクリル酸付加物等が挙げられる。

【００３５】（多官能性化合物）多官能性化合物として
は、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メ
タ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メ
タ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メ
タ）アクリレート、トリス（アクリロキシ）イソシアヌ
レート、トリス（アクリロキシメチル）イソシアヌレー
ト、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、
トリス（アクリロキシプロピル）イソシアヌレート、ト
リス（２−ヒドロキシ）イソシアヌレート、トリス（ヒ
ドロキシプロピル）イソシアヌレートのトリ（メタ）ア
クリレート、イソシアヌレートのトリ（メタ）アクリレ
ート、トリアリルトリメリット酸、トリアリルイソシア
ヌレート等が挙げられる。

【００３６】これらエチレン性不飽和化合物の中で、本
発明の組成物が低粘度で、また硬化物が高ヤング率かつ
高温下でも高ヤング率を保持し、更に高伸張であるとい
う特性を有するためには、ホモポリマのガラス転移温度
Ｔｇが５０℃以上のモノエチレン性不飽和化合物を用い
るのが好ましい。また、電子線による硬化性、硬化皮膜
の特性（伸び、ヤング率、ヤング率の温度依存性）か
ら、少なくとも１種のＮ−ビニル化合物を含有すること
が好ましく、特にＮ−ビニル化合物として、Ｎ−ビニル
ピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルア
セトアミド、Ｎ−ビニルホルムアミドのいずれかを含む
ことが好ましい。

【００３７】これらのポリウレタン（メタ）アクリレー
トオリゴマーとモノエチレン性不飽和化合物の配合量
は、（Ａ）成分のポリウレタン（メタ）アクリレートオ
リゴマーや（Ｂ）成分のエチレン性不飽和化合物の種
類、樹脂組成物の所望する粘度、あるいはその硬化物の
物性に応じて選択されるが、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の
合計重量に対して、（Ａ）成分のポリウレタン（メタ）
アクリレートオリゴマーは２０〜９０重量％であり、好
ましくは４０〜８０重量％である。また、（Ｂ）成分の
エチレン性不飽和化合物は８０〜１０重量％であり、好
ましくは６０〜２０重量％である。更に、（Ｂ）成分と
してＮ−ビニル化合物を３〜２０重量％、好ましくは５
〜１５重量％含むことが好ましい。

【００３８】更に、必要であれば、重合開始剤を添加し
てもよい。重合開始剤としては、公知のものを使用する
ことができ、例えば、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル
−フェニル−ケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニ
ルアセトフェノン、フェニルアセトフェノンジエチルケ
タール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルメチルケ
タール、ベンゾフェノン及び３，３−ジメチル−４−メ
トキシベンゾフェノン、４，４−ジメトキシベンゾフェ
ノン、４，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェ
ノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス（４−
ジアルキルアミノフェニル）ケトン、ベンジル及びベン
ジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾイル及
びベンゾインブチルメチルケタール等のベンゾイン誘導
体、ベンゾインイソプロピルエーテル、２−ヒドロキシ
−２−メチルプロピオフェノン、２，４−ジエチルチオ
キサントン及び２，４−ジクロロチオキサントン等のチ
オキサントン誘導体、フルオレン、２−メチル−１−
［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロ
パン−１，２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−
（モルホリノフェニル）−ブタノン−１、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、
ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−
トリメチルペンチルホスフィンオキシド等のホスフィン
オキシド誘導体、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルペルオ
キシド、クメンハイドロペルオキシドなどの有機過酸化
物、アゾビスシアノ吉草酸、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビス（２，４−ジメチル）バレロニトリル、ア
ゾビス（２−アミノプロパン）ハイドロクロライドのよ
うな有機アゾ化合物等が挙げられる。

【００３９】これらは、１種使用してもよいし、２種以
上使用してもよい。配合量は、同様に本発明の二次被覆
材の特性を満足すれば、特に限定はない。

【００４０】これらの樹脂組成物には、前記成分の他に
例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤等の安定剤、有機溶
剤、可塑剤、界面活性剤、シランカップリング剤、着色
顔料、有機又は無機粒子等の添加剤を、本発明の目的を
損なわない範囲で必要に応じて添加することができる。

【００４１】本発明の樹脂組成物の粘度は、塗布性の点
から通常１，０００〜１０，０００ｍＰａ・ｓ（２５
℃）、特に高速の製造条件では１，０００〜４，０００
ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲が望ましい。また、この組
成物は、通常の紫外線硬化型組成物の場合と同様に電子
線を照射することにより硬化し硬化物となるもので、こ
のようにして得られる硬化皮膜は、光ファイバ心線の外
皮として外部力から心線を保護するのに望ましい３００
〜９００ＭＰａのヤング率を有することが望ましい。

【００４２】本発明の光ファイバ心線は前記の樹脂組成
物をプライマリ用コーティング組成物で一次被覆された
光ファイバ上にコーティングし、低電圧の５０〜１２５
ｋＶで加速された電子線で硬化させた硬化物を被覆する
ことにより得られる。現在、量産されている通信用の石
英光ファイバ心線の構造は、石英コアが直径約１０μ
ｍ、その外周に石英クラッドが、直径約１２５μｍとな
るような厚みのガラスファイバの外周に直径約２００μ
ｍとなるような厚みで一次被覆材が被覆され、最後にこ
の上層に直径約２５０μｍとなるような厚みで二次被覆
材が被覆されたものとなっている。このようなファイバ
構造において、二次被覆樹脂組成物を硬化させる電子線
の加速電圧は、１２５ｋＶを超えると、電子線がコアま
で到達、損傷を与え、伝送損失を増加する。また、５０
ｋＶ未満であると、二次被覆層の最底部まで電子線が到
達できなく、未硬化の二次被覆層が得られる可能性があ
る。従って電子線の加速電圧は、５０〜１２５ｋＶであ
り、好ましくは６０〜１００ｋＶである。また、二次被
覆樹脂組成物に与える吸収線量は、樹脂組成物の種類に
よって異なり、特に限定されないが、１０〜１００ｋＧ
ｙの範囲である。

【００４３】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。

【００４４】［実施例］（Ａ）ポリウレタンアクリレートオリゴマーの合成［合成例１］イソホロンジイソシアネート１８．６ｇ
ｒ、平均分子量約３，３００のポリオキシプロピレンエ
ーテルグリコール（ＯＨ価＝３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）３８
５．５ｇｒ、平均分子量約３，０００のポリテトラメチ
レンエーテルグリコール（ＯＨ価＝３７．５ｍｇＫＯＨ
／ｇ）１４９．５ｇｒ、反応触媒のジブチル錫ジラウレ
ート０．５ｇｒの混合液を、窒素雰囲気下、７０〜８０
℃の温度で４時間反応させ、赤外吸収スペクトルでイソ
シアネート基（ＮＣＯ）に起因する吸収がないことを確
認した。次いで、この反応混合物を３０℃まで冷却した
後、イソホロンジイソシアネート４７１．２ｇｒを加
え、温度６０〜７０℃で２時間反応させた。この反応混
合物を３０℃まで冷却、反応容器内を乾燥空気で置換
し、重合禁止剤２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキ
シトルエン０．４４ｇｒを加え、２−ヒドロキシエチル
アクリレート４７２．４ｇｒを反応混合物が５０℃以下
となるように滴下した。次いで、反応触媒のジブチル錫
ジラウレート０．９ｇｒを添加し、徐々に昇温させ、温
度６０〜７０℃で６時間反応させ、赤外吸収スペクトル
でイソシアネート基（ＮＣＯ）に起因する吸収がないこ
とを確認し、ポリウレタンアクリレートオリゴマーＡを
得た。

【００４５】このオリゴマーは、数平均分子量１，００
０以下のオリゴマーとして、イソホロンジイソシアネー
トと２−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応物であ
る分子量４５４のウレタンアクリレートオリゴマーを５
９．５重量％含有するものであった。

【００４６】［合成例２］イソホロンジイソシアネート
２８２．６ｇｒ、平均分子量約２，０００のポリテトラ
メチレンエーテルグリコール（ＯＨ価＝５６．５ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ）１２１．５ｇ、ネオペンチルグリコール２
２．０ｇｒの混合液を、窒素雰囲気下、７０〜８０℃の
温度で４時間反応させた。次いで、この反応混合物を３
０℃まで冷却し、反応容器内を乾燥空気で置換し、重合
禁止剤２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキシトルエ
ン０．２４ｇｒ及び反応触媒のジブチル錫ジラウレート
０．６６ｇｒを加え、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト２３２ｇｒを反応混合物が５０℃以下となるように滴
下した。次いで、徐々に昇温させ、温度６０〜７０℃で
６時間反応させ、赤外吸収スペクトルでイソシアネート
基（ＮＣＯ）に起因する吸収がないことを確認し、ポリ
ウレタンアクリレートオリゴマーＢを得た。

【００４７】このオリゴマーは、数平均分子量１，００
０以下のオリゴマーとして、ネオペンチルグリコール、
イソホロンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルア
クリレートとの反応物である分子量７８０のウレタンア
クリレートオリゴマーを２５．１重量％、及びイソホロ
ンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルアクリレー
トとの反応物である分子量４５４のウレタンアクリレー
トオリゴマーを５０．２重量％含有するものであった。

【００４８】［比較合成例１］合成例１の最初のイソホ
ロンジイソシアネート１８．６ｇｒを２，４−トルエン
ジイソシアネート１４．６ｇｒ、次のイソホロンジイソ
シアネート４７１．２ｇｒを２，４−トルエンジイソシ
アネート３６９．３ｇｒに代えて同様に合成し、ウレタ
ンアクリレートオリゴマーＣを得た。

【００４９】［比較合成例２］合成例２のイソホロンジ
イソシアネート２８２．６ｇｒを２，４−トルエンジイ
ソシアネート２２１．５ｇｒに代えて同様に合成し、ウ
レタンアクリレートオリゴマーＤを得た。

【００５０】［実施例１，２、比較例１〜４］表１に示
すように、上記で合成したポリウレタンアクリレートオ
リゴマー、エチレン性不飽和基を含有する化合物を混合
して実施例１，２、比較例１〜４の電子線硬化型樹脂組
成物を調製した。次に、得られた組成物の物性を下記に
示すようにして測定した。また、下記に示す方法によ
り、実施例１の組成物を一次被覆組成物を被覆した石英
ファイバに塗布し、電子線照射装置で硬化し、得られた
光ファイバ心線の伝送損失を測定した。結果を表２に示
す。

【００５１】評価方法：（１）硬化フィルムの作成ガラス板上に上記電子線硬化型樹脂組成物を５０〜６０
μｍの膜厚に塗布し、３０〜１００ｋＶで加速された電
子線を、窒素下で吸収線量１００ｋＧｙとなるように照
射し、硬化フィルムを得た。（２）ヤング率の測定２５℃、相対湿度５０％で硬化フィルムを２４時間状態
調整した後、標線間２５ｍｍ、引っ張り速度１ｍｍ／ｍ
ｉｎの条件で２．５％引っ張り弾性率を測定した。（３）引っ張り強さ及び破断伸びの測定２５℃、相対湿度５０％で硬化フィルムを２４時間状態
調整した後、標線間２５ｍｍ、引っ張り速度５０ｍｍ／
ｍｉｎの条件で測定した。（４）硬化性ガラス板上に上記電子線硬化型樹脂組成物を５０〜６０
μｍの膜厚に塗布し、１００ｋＶで加速された電子線
を、窒素下で吸収線量２０，３０，１００ｋＧｙとなる
ような照射条件で硬化し、硬化したフィルムのヤング率
及びゲル分率を測定した。測定結果を図１，２に示す。
なお、ゲル分率は、硬化フィルムをアセトンに１６時間
浸漬抽出し、フィルムを７０℃、２時間減圧乾燥し、抽
出前後の重量から算出した。（５）ガラス転移温度の測定２５℃、相対湿度５０％で硬化フィルムを２４時間状態
調整した後、粘弾性挙動を測定する装置［Ｒｈｅｏｍｅ
ｔｒｉｃｓＳｏｌｉｄｓＡｎａｌｙｚｅｒＲＳＡＩ
Ｉ（レオメトリックス・サイエンティフィックス・エフ
・イ（株）製）］を用いてｔａｎδの温度変化を測定
し、その極大値の温度をガラス転移温度とした。（６）光ファイバ心線の作成と伝送損失の測定下記の一次被覆組成物を紡糸された石英ガラスファイバ
上に直径が２００μｍとなるように塗布し、紫外線照射
装置で硬化し、次いで直径が２５０μｍとなるように、
表１の実施例１の樹脂組成物を塗布し、電子線照射装置
で、３方向から同時に各電圧で加速された電子線を吸収
線量１００ｋＧｙとなるように照射して硬化し、３，０
００ｍの光ファイバ心線を得た。ＯＴＤＲを用いて、得
られた光ファイバ心線の波長１，５５０ｎｍの光の伝送
損失を測定した。

【００５２】一次被覆組成物数平均分子量約４，０００のポリプロピレングリコール
４０７．３ｇｒ（三洋化成工業（株）製、サニックスＰ
Ｐ４０００、ＯＨ価＝２７．５ｍｇＫＯＨ／ｇ）、２，
４−トリレンジイソシアネート５２．２ｇｒを反応容器
に仕込み、窒素通気下で、７０〜８０℃で２時間反応さ
せた。その後、反応温度を５０〜６０℃に下げ、ジブチ
ルチンジラウレート０．６ｇｒ、２，６−ジ−ｔｅｒｔ
−ブチルヒドロキシトルエン０．１５ｇｒ、２−ヒドロ
キシアクリレート２３．２ｇｒを添加し、５時間反応さ
せ、数平均分子量約８，９００のポリエーテルポリウレ
タンアクリレートオリゴマーを得た。このオリゴマー６
０重量部、アロニックスＭ−１１３（東亜合成工業
（株）製）２０重量部、ラウリルアクリレート１０重量
部、Ｎ−ビニルカプロラクタム１０重量部、イルガキュ
ア１７００（チバスペシャリティケミカルズ社製）３重
量部を混合し、一次被覆組成物を得た。

【００５３】

【表１】カヤラッドＲ−６０４：２官能性のアクリル化合物（日
本化薬（株）製）

【００５４】

【表２】

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、伝送損失の小さい光フ
ァイバ心線を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例及び比較例における樹脂組成物
の電子線硬化時の吸収線量とヤング率との関係を示すグ
ラフである。

【図２】本発明の実施例及び比較例における樹脂組成物
の電子線硬化時の吸収線量と硬化物ゲル分率との関係を
示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小西繁群馬県安中市磯部２丁目13番１号信越化学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者大庭敏夫群馬県安中市磯部２丁目13番１号信越化学工業株式会社精密機能材料研究所内Ｆターム(参考） 2H050 BA13 BA32 BB14S BB15S BB34S BC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石英ガラスファイバ上にプライマリ被覆
材を施し、次いでこの被覆材上にセカンダリ被覆材を施
した光ファイバ心線において、そのセカンダリ被覆材
が、（Ａ）脂環式ポリイソシアネートを必須出発原料に用いて合成され、数平均分子量１，０００以下のポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーを５〜９０重量％含有し、全体の数平均分子量が１０，０００以下のポリウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー２０〜９０重量％（Ｂ）エチレン性不飽和化合物８０〜１０重量％を含有してなる樹脂組成物を５０〜１２５ｋＶで加速さ
れた電子線で硬化させた硬化物であることを特徴とする
光ファイバ心線。
【請求項２】脂環式ポリイソシアネートがイソホロン
ジイソシアネート（３−イソシアネートメチル−３，
５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート）で
ある請求項１記載の光ファイバ心線。
【請求項３】エチレン性不飽和化合物として、ホモポ
リマのガラス転移温度Ｔｇが５０℃以上であるモノエチ
レン性不飽和化合物を含む請求項１又は２記載の光ファ
イバ心線。
【請求項４】エチレン性不飽和化合物として、少なく
ともＮ−ビニル化合物の１種を含む請求項３記載の光フ
ァイバ心線。
【請求項５】Ｎ−ビニル化合物として、Ｎ−ビニルピ
ロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルホル
ムアミドから選択される少なくとも１種を含む請求項４
記載の光ファイバ心線。