JP2003095706A - 光硬化型樹脂組成物及び該組成物を用いた光ファイバ素線及び光ファイバテープ心線 - Google Patents
光硬化型樹脂組成物及び該組成物を用いた光ファイバ素線及び光ファイバテープ心線Info
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Abstract
高湿雰囲気下、ジェリー浸漬下において光ファイバのガ
ラス心材の初期破断強度を維持でき、水素ガスの発生が
少ない光硬化型樹脂組成物、及びそれを用いた光ファイ
バ素線及び光ファイバテープ心線を提供する。 【解決手段】 少なくともラジカル重合性オリゴマー
(A)とラジカル重合性モノマー(B)と光重合開始剤
(C)とを含有する光硬化型樹脂組成物であり、前記組
成物が、更に、アルコキシシラン化合物(a)及び塩基
性化合物(b)とを含有し、前記アルコキシシラン化合
物(a)の含有量が組成物全体に対し0.01重量%以
上、0.5重量%未満であり、前記組成物のpHが7未
満である光硬化型樹脂組成物。
Description
高湿雰囲気下及びジェリー浸漬下で、十分な強度を保持
し(温水耐久性、湿熱耐久性、耐ジェリー性が良く)、
長期間の放置後も水素ガスの発生量が少なく、且つ被覆
層の除去が容易にできる光硬化型樹脂組成物、及びそれ
を用いた光ファイバ素線及び光ファイバテープ心線(以
下、光ファイバと総称する)に関する。なお、「耐ジェ
リー性」とは、光ファイバ素線及び光ファイバテープ心
線が敷設される際に用いられる緩衝剤(ジェリー)に対
する耐性のことを言う。ジェリーは炭化水素系の高級ア
ルコール等にシリカ等を添加した粘調の液体であり、光
ファイバはその中に浸積される。したがって、光ファイ
バに用いられる光硬化型樹脂組成物の硬化膜は「ジェリ
ー」に対する耐性が必要であり、これを「耐ジェリー
性」と称している。
て実用化され、現在、光ファイバケーブルによる広帯域
情報通信網が建設されつつある。
ロッドと呼ばれるガラス母材を電気炉等で溶融紡糸して
外径約125μmにし、紡糸と同時に、ガラス上に光硬
化型樹脂組成物を塗布し、これを硬化させて単層の樹脂
被膜を形成してガラスを被覆する方法と、紡糸したガラ
ス上に光硬化型樹脂組成物を塗布し、場合によりこれを
硬化させて一次被覆層とし、次いで二次被覆層を塗布し
た後、紫外線を照射して2層構造の光硬化型樹脂組成物
による硬化被膜を形成して外径約245μmの繊維状に
成形する方法とがある。2層被覆におけるガラス上への
光硬化型樹脂組成物の塗布及び硬化工程は、一次被覆工
程、及び二次被覆工程を別のダイスで塗布する場合と、
同時に塗布し硬化させるデュアルコート法の2種類があ
る。
は、0.5から数10kg/mm2である。また、2層
被覆の場合、一次被覆層は、通常ヤング率0.01から
1.0kg/mm2の柔軟な被覆層であり、二次被覆層
は、通常、ヤング率20から200kg/mm2の比較
的堅い被覆層である。これらの被覆層を設ける工程は、
導波路であるガラスをチリ、ホコリ、湿気から保護し、
ガラスの破断を防止し、更に光ファイバーの外部からか
かる力によりガラスが微少変形(マイクロベンド)して
光の伝送損失を生じるのを防止する目的で行うものであ
り、光ファイバを製造する上では重要な工程である。
組成物には、上記の伝送損失、及び破断強度の低下を防
止する機能のみでなく、光ファイバが敷設された場合
に、光ファイバが十分その性能を維持するための機能が
必要である。つまり、光硬化型樹脂組成物の硬化被膜が
高温高湿雰囲気下における湿熱耐久性を有し光ファイバ
のガラス心材の破断強度を低下させないこと、温水浸漬
下において温水耐久性を有し、且つ、ジェリー浸漬下に
おいて耐ジェリー性を有し破断強度を低下させないこ
と、及び、高温(及び高湿)雰囲気下において水素ガス
の発生量が少ないこと、等である。
求される特性を改良するために、これまで種々の技術が
提案されてきている。例えば、特開昭59−92947
においては、アミノ基を有するシランカップリング剤を
含む組成物が、特開2000−086936には、オキ
シラン環を有するシランカップリング剤を含む組成物が
提案されている。しかしながら、これらの技術において
も前記の課題を解決できていない。
層が容易に除去でき(被覆層の除去性が良く)、温水浸
漬下、高温高湿雰囲気下、ジェリー浸漬下において光フ
ァイバのガラス心材の初期破断強度を維持でき(温水耐
久性、湿熱耐久性及び耐ジェリー性が良い)、水素ガス
の発生が少ない光硬化型樹脂組成物、及びそれを用いた
光ファイバ素線及び光ファイバテープ心線を提供するこ
とにある。
な状況に鑑み上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、
本発明に到達した。即ち、本発明は、少なくともラジカ
ル重合性オリゴマー(A)とラジカル重合性モノマー
(B)と光重合開始剤(C)とを含有する光硬化型樹脂
組成物であり、前記組成物が、更に、アルコキシシラン
化合物(a)及び塩基性化合物(b)とを含有し、前記
アルコキシシラン化合物(a)の含有量が組成物全体に
対し0.01重量%以上、0.5重量%未満であり、前
記組成物のpHが7未満である光硬化型樹脂組成物を提
供するものである。
の硬化被膜により被覆された光ファイバ素線を提供する
ものである。また、更に、本発明は、前記光ファイバ素
線の複数を束ねた光ファイバテープ心線を提供するもの
である。
心材の被覆樹脂として用いる際に、従来の技術において
は、より低エネルギー量の紫外線を照射して樹脂の硬化
被膜とガラスとの密着性を発現するために比較的多量の
アルコキシシラン化合物用いてきた。その場合、未反応
のアルコキシシラン化合物が残留し、これが徐々にガラ
ス表面と反応することになる。その結果、硬化した樹脂
がガラスと必要以上に結合することになり、光ファイバ
同士を接合する際、被覆剤を完全に剥離することを困難
としていた。本発明の光硬化型樹脂組成物においては、
低エネルギー量の紫外線を照射する場合においても塩基
性化合物(b)が存在することにより、アルコキシシラ
ン化合物(a)とガラスとの化学的な結合反応が効率的
に行われる。したがって、従来の技術と比較してアルコ
キシシラン化合物(a)の含有量が全組成物に対して
0.01重量%以上、0.5重量%未満という少ない量
であっても、本発明の光硬化型樹脂組成物による硬化被
膜は光ファイバの製造初期からガラス表面に強固に密着
し、また、製造後長期間を経ても硬化被膜の状態は変化
せず、ガラス心材を種々の環境条件から長期間保護する
ことが可能となる。
系の光ファイバ樹脂被膜として用いる場合、ガラス心材
と直に接する一次被覆層のみに用いても良いし、一次被
覆層のみではなく二次被覆層以降にも用いても良い。
各種構成要件等について、以下に詳しく説明する。本発
明の光硬化型樹脂組成物に含有される必須の成分である
アルコキシシラン化合物(a)とは、アルコキシシリル
基を1つ以上含む化合物をいう。アルコキシシリル基と
しては、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル
基、メチルジメトキシシリル基、メチルジエトキシシリ
ル基、トリス(βメトキシエトキシ)シリル基等がある
が、これらの中でもトリメトキシシリル基、トリエトキ
シシリル基を有することが好ましい。トリメトキシシリ
ル基、トリエトキシシリル基を有するアルコキシシラン
化合物(a)を含有する光硬化型樹脂組成物は、放置安
定性が良く、光ファイバのガラス心材の初期破断強度が
長期間ほとんど変化しない。アルコキシシラン化合物
(a)としては、アルコキシシリル基とアルコキシシリ
ル基以外の反応性基を持つシランカップリング剤(a−
1)と反応性基を有さないアルコキシシラン化合物(a
−2)がある。
は、以下の化合物が挙げられる。ビニル基含有シラン
(a−1−1)としては、例えば、ビニルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β
メトキシエトキシ)シラン等がある。
ては、例えば、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)
エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジ
エトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン等がある。
シラン(a−1−3)としては、例えば、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキ
シプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキ
シプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキ
シプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチ
ルジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエ
トキシシラン等がある。
は、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメ
チルジエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノ
エチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−
β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、3−4,5−ジヒドロイミダゾロ−1−イル−
プロピルトリエトキシシラン、N−[2−(ビニルベン
ジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、N,N’−ビス[3−(トリメトキシシリ
ル)プロピル]エチレンジアミン等がある。
しては、例えば、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等が、
イソシアナト基含有シラン(a−1−5)としては、例
えば、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、
γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イ
ソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン等がある。
物(a−2)としては、テトラメトキシオルソシリケー
ト、テトラエトキシオルソシリケート、メチルトリメト
キシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ヘキシルト
リメトキシシラン等がある。又、イソシアナート基を持
つオリゴマー又はポリマーに、アミノ基含有シラン(a
−1−4)を反応させた化合物、水酸基を持つオリゴマ
ー又はポリマーに、イソシアナート基含有シラン(a−
1−5)を反応させた化合物、エポキシ基を持つオリゴ
マー又はポリマーに、アミノ基含有シラン(a−1−
4)を反応させた化合物、カルボン酸基を持つオリゴマ
ー又はポリマーに、アミノ基含有シラン(a−1−4)
又はエポキシ基含有シラン(a−1−2)を反応させた
化合物、ラジカル重合性モノマーとメタクリロキシ基又
はアクリロキシ基含有シラン(a−1−3)のラジカル
共重合体等がある。
メルカプト基含有シラン(a−1−5)あるいはエポキ
シ基含有シラン(a−1−2)を用いると温水雰囲気下
の光ファイバの強度維持(温水耐久性)と被覆層の除去
性(被覆除去性)の両方が良好となる。エポキシ基含有
シラン(a−1−2)は、温水耐久性を得る上で有用で
あるが、メルカプト基含有シラン(a−1−5)は前記
二つの特性を得る上でより効果的である。メルカプト基
含有シラン(a−1−5)を単独で用いることにより前
記二つの特性を向上させることができるが、メルカプト
基含有シラン(a−1−5)とエポキシ基含有シラン
(a−1−2)を併用することが特に好ましい。メルカ
プト基含有シラン(a−1−5)、エポキシ基含有シラ
ン(a−1−2)は、それぞれ、2種以上の同系のシラ
ンを併用して良い。
物100重量%に対し、0.01以上、0.5重量%未
満含有することが重要である。0.01重量部より少な
いと、温水雰囲気下、ジェリー浸漬下で、光ファイバの
ガラス心材の強度が低下してしまう(温水耐久性、耐ジ
ェリー性が劣る)。0.5重量%以上添加すると、光フ
ァイバを接続する際、被覆層の除去が難しい(被覆層の
除去性が悪い)。
成分である塩基性化合物(b)としては、ラジカル重合
性基を有する塩基性化合物であることが好ましい。ま
た、分子量が400〜4000の塩基性化合物であるこ
とも好ましいが、ラジカル重合性基を有し、分子量が4
00〜4000の塩基性化合物であることが特に好まし
い。
内にウレタン結合やアミド結合等を有する化合物も挙げ
られるが、本発明で用いる塩基性化合物(b)として
は、分子内にアミノ基を有する化合物であることが好ま
しい。そのような化合物としては、以下に例示する(b
−1)〜(b−5)の化合物がある。
アミン類:例えば、ラウリルアミン、ステアリルアミ
ン、オレイルアミン等のアルキル1級アミン、ジオレイ
ルアミン等のアルキル2級アミン、ジメチルラウリルア
ミン等のアルキル3級アミン、オレイルプロピレンジア
ミン等のアルキルジアミン、N−メチルモルフォリン、
N−エチルモルフォリン等のモルフォリン類等。
ン類:例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ
ート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ア
クリロイルモルフォリン等。
ミン類:例えば、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、
4−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社製カヤ
キュアEPA)、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミ
ル(日本化薬社製カヤキュアDMBI)、安息香酸(2
−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香
酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香
酸2−エチルヘキシル等。
ードアミン類、即ち、2,2,6,6テトラメチルピペ
リジル基、又は1−アルキル−2,2,6,6テトラメ
チルピペリジル基を持つ化合物:例えば、ビス(1,
2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバ
ケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピ
ペリジル)セパケート、2−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシベンゼル)−2−n−ブチルマロン酸
ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリ
ジル)、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシルエ
チル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジン重縮合物、ポリ〔16−(1,1,3,3
−テトラメチルブチル)イミノ−1.3.5−トリアジ
ン−2,4−ジイル〕、〔(2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン
〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)
イミノ〕〕、1−〔2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エ
チル〕−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、(ミックスド1,
2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル/トリ
デシル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレ
ート、ミックスド〔1,2,2,6,6−ペンタメチル
−4−ピペリジル/β,β,β’−テトラメチル−3,
9−〔2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,
5)ウンデカシ〕ジエチル〕ジエチル1−1,2,3,
4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,
2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート等がある。
これら(b−4)の化合物の具体的な例としては、例え
ば、分子量が400〜4000のものとしては、チバ・
スペシャルティ・ケミカルズ社製チヌビン144(分子
量685.0)、チヌビン292(分子量508.
8)、チヌビン123(分子量737.2)、チヌビン
440(分子量435.6)、チヌビン622LD(分
子量3100〜4000)、チヌビン765(分子量5
09)、CHIMASSORB 119L(分子量22
86)、CHIMASSORB 2020FDL(分子
量2600〜3400)、CHIMASSORB 94
4LD(分子量2000〜3100)、三共株式会社社
製サノールLS−770(分子量480.7)、サノー
ルLS−2626(分子量722.1)、サノールLS
−744(分子量261.4)、サノールLS−944
(分子量>2000)、旭電化工業(株)社製アデカス
タブLA−52(分子量847.2)、アデカスタブL
A−57(分子量791.1)、アデカスタブLA−6
2(分子量約900)、アデカスタブLA−67(分子
量約900)、アデカスタブLA−63(分子量約20
00)、アデカスタブLA−68(分子量約190
0)、アデカスタブLA−77(分子量481)等があ
る。また、ラジカル重合性基をもつヒンダードアミン類
としては、アデカスタブLA−87(分子量225.
3)、アデカスタブLA−82(分子量239.4)等
が、ラジカル重合性基を持たず、分子量が400未満の
ヒンダードアミンとしては、2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ピペリジルアルコール(分子量157)、1
−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリ
ジルアルコール(分子量171)等がある。
アミン類:例えば、N,N−ジ−sec−ブチル−p−
フェニレンジアミン等、がある。
ヒンダードアミン類であることが好ましく、したがっ
て、本発明に用いる塩基性化合物(b)としてはラジカ
ル重合性基をもつヒンダードアミン類、あるいは分子量
が400〜4000であるヒンダードアミン類を用いる
ことが、より好ましく、ラジカル重合性基を有し、且つ
分子量が400〜4000の範囲にあるヒンダードアミ
ン類を用いることが特に好ましい。ラジカル重合性基を
持たず分子量が400未満のヒンダードアミン類を用い
ると、温水耐久性、湿熱耐久性、被覆層の除去性は良好
であるが、光ファイバを長期間、高温雰囲気下、高温高
湿雰囲気下に置くと、水素ガスが発生しやすいという欠
点がある。また、数平均分子量が4000以上のヒンダ
ードアミン類を用いると、温水雰囲気下で光ファイバの
ガラス心材の強度が低下しやすい(温水耐久性が劣
る)。
に必須の成分であるアルコキシシラン化合物(a)と塩
基性化合物(b)を含有し、更に、組成物のpHが7未
満であることが重要である。pHが7より高いと、高温
高湿雰囲気下で、光ファイバのガラス心材の強度が低下
してしまう(湿熱耐久性が劣る)。なお、組成物のpH
は、エタノール/イオン交換水(20ml/5ml)の
混合溶液に、組成物1gを加えてpHメータを用いて測
定した。
ルコキシシラン化合物(a)のみを含み、pHが7未満
である光硬化型樹脂組成物により被覆した光ファイバガ
ラス心材は、温水雰囲気下に長期間置かれることにより
強度が低下してしまう(温水耐久性が劣る)。塩基性化
合物(b)の添加量は、全組成物100重量%に対し、
0.01重量%以上であることが好ましく、組成物のp
Hが7未満に維持できる量を限度として加えることが重
要である。
カル重合性オリゴマー(A)としては、末端にビニル
基、アクリル基、メタクリル基等ラジカル重合性不飽和
基を有する分子量500以上の化合物であることが好ま
しい。そのようなラジカル重合性オリゴマーとしては、
ビニルエーテル、ポリオール(A1)とポリイソシアネ
ート(A2)と末端にラジカル重合性不飽和基と水酸基
とを含有する化合物(A3)から合成されるウレタンア
クリレート、あるいはグリシジルエーテル化合物と(メ
タ)アクリル酸等の重合性不飽和基を有するカルボン酸
類との反応生成物であるエポキシアクリレート等があ
る。
酸と多価アルコールを重縮合して得られるポリエステル
ポリオール、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン
等のラクトン類を開環重合して得られるポリエステルポ
リオール、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブ
チレンオキシド等のアルキレンオキシド、テトラヒドロ
フラン、アルキル置換テトラヒドロフラン等の環状エー
テルの重合体またはこれらの2種以上の共重合体である
ポリエーテルポリオール、ポリブタジエンポリオール、
水添ポリブタジエンポリオール等が挙げられる。これら
のなかでは、数平均分子量が400から20,000の
ポリオールを用いたウレタンアクリレートが好ましく、
中でも数平均分子量が2,000〜12,000のポリ
オールを用いたウレタンアクリレートを含む組成物は、
ヤング率が低く、ガラスとの密着力が強く、湿熱耐久性
に優れた光ファイバが得られ、特に好ましい。
は、トリレンジイソシアネート、4,4´−ジフェニル
メタンジイソシアネート、水添4,4´−ジフェニルメ
タンジイソシアネート、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、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロ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、トランスシクロ
ヘキサン1,4 −ジイソシアネート、リジンジイソシア
ネート、テトレメチルキシレンジイソシアネート、リジ
ンエステルトリイソシアネート、1,6,11−ウンデカ
ントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4
−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメ
チレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソ
シアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネー
ト、ノルボルネンジイソシアネート等のポリイソシアネ
ートが使用される。これらのなかでは、分子量500未
満のポリイソシアネートを用いたウレタンアクリレート
を含む組成物は、粘度が低くなり、塗工性がよく、光硬
化型樹脂組成物として、特に好ましい。
酸基とを有する化合物(A3)としては、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、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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレ
ート、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、グリセリンジ(メ
タ)アクリレート、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、ε−カプロラクトンモノ(メタ)アクリレー
ト、エポキシアクリレート等が挙げられる。
合性不飽和基と水酸基とを有するイソシアヌル酸誘導体
も有用である。前記イソシアヌル酸誘導体としては、例
えば、イソシアヌル酸にγ−ブチロラクトン、γ−バレ
ロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクト
ン、D−グルコノ−1,4−ラクトン、1,10−フェナ
ントレンカルボラクトン、4−ペンテン−5−オリド、
12−ドデカノリド等のラクトン類、あるいはエチレン
オキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシド
やテトラヒドロフラン等の環状エーテルを付加させ、生
じた水酸基を(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸
エステル等の重合性不飽和基を有するカルボキシル化合
物を脱水縮合あるいはエステル交換反応により反応させ
たものが通常用いられる。この場合、イソシアヌル酸誘
導体と環状エーテルの付加物が有する水酸基を1モル以
上残す割合で(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸
エステル等と反応させるのが好ましい。
は、上記ラジカル重合性オリゴマーを単独で用いても、
複数のオリゴマーを混合して用いても良い。なかでも、
プロピレンオキシドの重合体、1,2−ブチレンオキシ
ドの重合体、プロピレンオキシドとテトラヒドロフラン
の共重合体、1,2−ブチレンオキシドとテトラヒドロ
フランの共重合体から製造されるポリオールのウレタン
アクリレートであって、数平均分子量が3,000〜2
0,000、好ましくは数平均分子量5,000〜1
5,000のものを含有するラジカル重合性オリゴマー
(A)は、組成物の粘度が低いため塗工性が良好で、ま
た硬化性が高いので特に好ましい。
成物100重量%に対し、20〜90重量%含有するの
が好ましく、なかでも、30〜80重量%含有すると高
速硬化性に優れ、硬化物が強靭となるので特に好まし
い。
ラジカル重合性モノマー(B)としては、例えば、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、β−
(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレ
ート、β−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロ
ゲンサクシネート、ノニルフェノキシエチル(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、β−(メタ)アクリロイルオキシプロピル
ハイドロゲンフタレート、β−(メタ)アクリロイルオ
キシプロピルハイドロゲンサクシネート、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、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(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、2−ヒドロキシプロピル(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]アッシドホスフェート、トリ
フロロエチル(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オキシアルキル(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、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、イソボルニ
ルオキシエチル(メタ)アクリレート、N−ビニルピロ
リドン、N−ビニルピリジン、モルホリン(メタ)アク
リレート、N−ビニルカプロラクタム等の単官能モノマ
ーがある。
合の重合体が20℃以下のTgを有する単官能モノマー
と単独重合した場合の重合体が50℃以上のTgを有す
る単官能モノマーを併用した組成物は、組成物の硬化性
が良く、且つ、その被覆ファイバの被覆層の除去が容易
にでき、有効である。
Tgを有する単官能モノマーとしては、ラウリルアクリ
レート、イソデシルアクリレート、イソステアリルアク
リレート、ラウリルアルコールエトキシアクリレート、
エポキシステアリルアクリレート、2-(1-メチル-4-ジメ
チル)ブチル-5-メチル-7-ジメチルオクチルアクリレー
ト、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエトキ
シエチルアクリレート、フェノールポリアルコキシアク
リレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、ノニ
ルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、ノ
ニルフェノールポリプロピレンオキサイド変性アクリレ
ート、ブトキシポリプロピレングリコールアクリレー
ト、テトラヒドロフルフリルアルコールラクトン変性ア
クリレート、ラクトン変性2-ヒドロキシエチルアクリレ
ート、2-エチルヘキシルカルビトールアクリレート等が
挙げられる。
Tgを有するモノマーとしては、ジシクロペンテニル
(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、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボル
ニル(メタ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリド
ン、N−ビニルピリジン、モルホリン(メタ)アクリレ
ート、N−ビニルカプロラクタム、ビニルカルバゾー
ル、ビニルホルムアミド等がある。
密着性が上げ、温水耐久性、湿熱耐久性及び耐ジェリー
性を改善する効果のあるモノマーとしては、2-ヒドロキ
シ-3-フェノキシプロピルアクリレート、アクリル酸ダ
イマー、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノアクリ
レート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ヒドロ
キシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、ヒドロキシブチルアクリレート、イソボルニルア
クリレート、ジシクロペンテニルオキシアルキルアクリ
レート、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロ
デカニルアクリレート、トリシクロデカニルオキシエチ
ルアクリレート、イソボルニルオキシエチルアクリレー
ト等のアクリレート類、アクリロイルモルホリン、ダイ
アセトンアクリルアミド等のアクリルアミド類、N-ビニ
ルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム等のN-ビニルア
ミド類、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ラウリルビ
ニルエーテル等のビニルエーテル類、クロルフェニルマ
レイミド、シクロヘキシルマレイミド、ラウリルマレイ
ミド等のマレイミド類等がある。
又は多官能モノマーとを併用した組成物は、組成物の硬
化性が良く、且つ、その被覆ファイバの被覆層の除去が
容易にでき、有効である。
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、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、グリセリンジ(メタ)ア
クリレート、ネオペンチルグリコールジ(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
のジ(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(ヒドロキシプロポキシフェニ
ル)プロパンのジ(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、2,2′−ジ(グリシジルオキシフ
ェニル)プロパンの(メタ)アクリル酸付加物等があ
る。
ールプロパントリ(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(2−ヒドロキ
シエチル)イソシアヌレートのトリ(メタ)アクリレー
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、トリメリット酸のトリ(メ
タ)アクリレートと、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ある。
に、組成物の硬化性が良く、且つ、温水耐久性、湿熱耐
久性及び耐ジェリー性が良く、その被覆ファイバの被覆
層の除去が容易である組成物を与えるために、単独重合
した場合の重合体が20℃以下のTgを有する単官能モ
ノマーと単独重合した場合の重合体が50℃以上のTg
を有するモノマーを併用し、且つ、上述の温水耐久性、
湿熱耐久性及び耐ジェリー性を改善する効果のあるモノ
マーを含み、多官能モノマーを加えることが有効であ
る。
の光硬化型樹脂組成物を特定粘度に調整し、ファイバー
のガラス心材への塗工適正を最適にする目的で加えるも
ので、全組成物100重量%に対し、通常5〜70重量
%を含有させることが好ましい。なかでも、10〜60
重量%含有することが硬化性に優れ、温水耐久性、湿熱
耐久性及び耐ジェリー性が優れ、その被覆ファイバの被
覆層の除去が容易である組成物を得るために、特に好ま
しい。
脂組成物を硬化させる場合には、上記の成分以外に光重
合開始剤(C)を更に加える。
ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸
エステル、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチ
ルケタール、ベンゾフェノン及び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誘導
体、ベンゾイン及びベンゾイン誘導体、ベンゾインアル
キルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフ
ェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、2,
4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン
オキシド、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−(4−モルホリノフェニル)
−ブタノン−1、ビス(2、6ー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、3,6−ビス(2−メチル−2−モルホリノプロ
ピオニル)−9−n−オクチルカルバゾール等がある。
ヘキシルフェニルケトン、チオキサントン及びチオキサ
ントン誘導体、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフ
ェニルフォスフィンオキシド、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−(4−モ
ルホリノフェニル)−ブタノン−1、ビス(2、6ージ
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、2,2−ジメトキシ−2−フェ
ニルアセトフェノン、3,6−ビス(2−メチル−2−
モルホリノプロピオニル)−9−n−オクチルカルバゾ
ールの群から選ばれる1種または2種類以上の化合物を
混合して用いると、組成物の硬化性が上がり、特に好ま
しい。
ァイバー被覆用組成物を、紫外線等の活性エネルギー線
で本発明の光硬化型樹脂組成物を硬化させるために添加
するもので、全組成物100重量%に対し0.1〜10
重量%含有させることが好ましい。なかでも、未反応溶
出分が少なく、且つ、硬化性が優れる点で、0.5〜6
重量%を含有することが特に好ましい。
上記の成分以外に、その他の添加剤(D)を加えても良
い。その他の添加剤(D)としては、ヒドロキノン、メ
トキノン等の重合禁止剤、ヒンダードフェノール系等の
酸化防止剤、亜燐酸エステル系の脱色剤、シリコーンオ
イル等の消泡剤、離型剤、レベリング剤、顔料等があ
る。特に、酸化防止剤を添加すると光ファイバの耐久性
を高めるので好ましい。
ヒドロキシフェニル残基または3-メチル-6-t-ブチルフ
ェニル残基を有する化合物であれば何れでも良いが、た
とえばテトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒ
ドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、n-オクチル
-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート、4,4'-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノー
ル)等のヒンダードフェノール酸化防止剤、ジトリデシ
ル-3,3'-チオジプロピオネート、ジラウリル-3,3'-チオ
ジプロピオネート、ビス[2-メチル-4-{3-n-アルキル(C
12またはC14)チオプロピオニルオキシ}-5-t-ブチルフェ
ニル]スルフィド等の硫黄系酸化防止剤等がある。
%に対し、0.1〜5重量%の範囲が好ましい。
の物性を有することにより、加工性が良好となり、ま
た、光ファイバーの伝送特性も良好となるので好まし
い。
1,000〜10,000cPであることが好ましい。
1,000cP未満、あるいは10,000cPを越え
ると、光ファイバを高速で製造する際に、光ファイバの
外径の変動や光硬化型樹脂組成物が均一に塗工されず、
ガラス心材が露出した部分が発生する等の(高速塗工性
が悪い)不具合が起きる。
1次被覆用組成物として用いる場合、前記樹脂組成物の
硬化物のヤング率が、0.05〜1.0kg/mm2で
あることが好ましい。0.05kg/mm2未満の場
合、樹脂被覆後の光ファイバを巻き取る際に、光ファイ
バーの被覆層が破損しやすく、また、1.0kg/mm
2を越えると外部から圧力がかかった場合、伝送特性が
わるくなる。
物調整例等により本発明をより具体的に説明する。
(A)の合成例、各実施例及び比較例で用いるラジカル
重合性モノマー(B)を記載する。 <単官能のラジカル重合性モノマー(B)> B1:ノニルフェノールエチレンオキシド1モル変性ア
クリレート(17℃) B2:2エチルヘキシル−エチレンオキサイド2モル変
性アクリレート(−65℃)、 B3:炭素数14の分岐高級アルコールアクリレート
(共栄社化学社製ライトアクリレートIM−A(−56
℃)、 B4:イソボルニルアクリレート(94℃) B5:N−ビニルカプロラクタム(135℃) B6:N−アクリロイルモルホリン(130℃) B7:N−ビニルピロリドン(175℃) ただし、( )内の温度はそれぞれの単量体を単独重合
した場合の重合体のTgを示す。 <2官能のラジカル重合性モノマー(B)> B8:ビスフェノールAのエチレンオキサイド4モル付
加物のジアクリレート <多官能のラジカル重合性モノマー(B)> B9:ペンタエリスリトールトリアクリレート を用いた。
(A)の合成例を以下に記載する。 (合成例1)撹拌機、温度計、還流冷却管を備えたフラ
スコに、数平均分子量8,000のポリプロピレングリ
コールを800g(0.10モル)、2,4-トリレンジイ
ソシアネート34.6g(0.20モル)を仕込み、撹
拌しながら昇温して60℃に達した時点で30分間その温度
に保持した。その後、オクチル酸スズ0.04g(ポリ
ウレタン中、46ppm)を添加し、さらに60℃で2時
間反応させた。次に、t-ブチルハイドロキノン0.09
g(ポリウレタン中、103ppm)、2-ヒドロキシエ
チルアクリレート23.8(0.206モル)を仕込
み、オクチル酸スズ0.04g(ポリウレタン中、46
ppm)を加えた。70℃で9時間反応させ、数平均分子
量約8,600のラジカル重合性オリゴマー(A1)を得
た。
を備えたフラスコに、水酸基価:32mgKOH/gの
ポリ1,2−ブチレンオキシド(数分子量3506)を
1052g(0.3モル)、2,4-トリレンジイソシアネ
ートを69.2g(0.4モル)を仕込み、撹拌しなが
ら昇温し60℃に保った。60℃になって30分後、オクチル
酸スズ0.02gを添加しさらに60℃で2時間反応させた。次
にt-ブチルハイドロキノン0.11g、2-ヒドロキシエチル
アクリレート23.2g(0.2モル)を加え、70℃で
6時間反応させラジカル重合性オリゴマー(A2:数平
均分子量=11442)を得た。
を備えたフラスコに、水酸基価22mgKOH/gの
1,2−ブチレンオキシド/テトラヒドロフラン共重合
体(テトラヒドロフラン85モル%、数平均分子量51
00)1020g(0.2モル)、イソホロンジイソシ
アネート66.3g(0.3モル)を仕込み、撹拌しな
がら昇温し60℃に保った。60℃になって30分後、ジブチ
ルチンジラウレート0.02gを添加しさらに60℃で2時
間反応させた。次にt-ブチルハイドロキノン0.1g、
4−ヒドロキシブチルアクリレート28.8g(0.2
モル)を仕込み、ジブチルチンジラウレート0.03gを加
え、70℃で6時間反応応させラジカル重合性オリゴマー
(A3:数平均分子量=11151)を得た。
を備えたフラスコに、数平均分子量2000のポリプロ
ピレングリコール2000g(1.0モル)、2,4-トリ
レンジイソシアネート348g(2.0モル)を仕込
み、撹拌しながら昇温し、60℃に保った。60℃になって
30分後、ジブチルスズラウレート0.14g(ポリウレタ
ン中、50ppm)を添加し、さらに60℃で、2時間反
応させた。次に、t-ブチルハイドロキノン0.28g
(ポリウレタン中、100ppm)、2-ヒドロキシエ
チルアクリレート238g(2.06モル)、を仕込
み、ジブチルスズラウレート0.14g(ポリウレタン
中、50ppm)を加えた。70℃で1時間反応させ、ラ
ジカル重合性モノマー( B4 )862gを加えた。さ
らに8時間反応させて、数平均分子量約2,580のラ
ジカル重合性オリゴマー(A’1)とラジカル重合性モノ
マー(B4)の重量比率30/10の混合物を得た。
を備えたフラスコに、数平均分子量2000のポリプロ
ピレングリコール2000g(1.0モル)、イソホロ
ンジイソシアネート335g(2.0モル)を仕込み、
撹拌しながら昇温し、60℃に保った。60℃になって30分
後、ジブチルスズラウレート0.14g(ポリウレタン
中、50ppm)を添加し、さらに60℃で、2時間反応
させた。次に、t-ブチルハイドロキノン0.28g(ポ
リウレタン中、100ppm)、2-ヒドロキシエチル
アクリレート238g(2.06モル)、を仕込み、ジ
ブチルスズラウレート0.14g(ポリウレタン中、50
ppm)を加えた。70℃で1時間反応させ、ラジカル重
合性モノマー( B4 )862gを加え、さらに8時間
反応させ、数平均分子量約2,580のラジカル重合性
オリゴマー(A’2)とラジカル重合性モノマー(B4)
の重量比率30/10の混合物を得た。
を備えたフラスコに、2ーヒドロキシプロピルアクリレ
ート791g(6.09モル)、2,4-トリレンジイソシ
アネート174g(1.0モル)、t-ブチルハイドロキ
ノン0.13g(ポリウレタン中、100ppm)を仕
込み、撹拌しながら昇温し、55℃に保った。1時間
後、2,4-トリレンジイソシアネート174g(1.0モ
ル)を加え、70℃で、1.5時間反応させた。60℃ま
で冷却し、2,4-トリレンジイソシアネート174g
(1.0モル)を加えた。70℃、1時間反応後、ジブ
チルスズラウレート0.11g(ポリウレタン中、80p
pm)を添加し、70℃で、10時間反応させ、数平均
分子量434のラジカル重合性オリゴマー(A’3)を得
た。
を備えたフラスコに、2ーヒドロキシプロピルアクリレ
ート791g(6.09モル)、イソホロンジイソシア
ネート168g(1.0モル)、t-ブチルハイドロキノ
ン0.13g(ポリウレタン中、100ppm)を仕込
み、撹拌しながら昇温し、55℃に保った。1時間後、
2,4-トリレンジイソシアネート174g(1.0モル)
を加え、70℃で、1.5時間反応させた。60℃まで冷
却し、イソホロンジイソシアネート168g(1.0モ
ル)を加えた。70℃、1時間反応後、ジブチルスズラ
ウレート0.11g(ポリウレタン中、80ppm)を添
加し、70℃で、10時間反応させ、数平均分子量43
4のラジカル重合性オリゴマー(A’4)を得た。
を備えたフラスコに、数平均分子量484のビスフェノ
ールA系エポキシアクリレート484g(1.0モ
ル)、2,4-トリレンジイソシアネート174g(1.0
モル)を仕込み、撹拌しながら昇温し、60℃に保った。
60℃になって30分後、ジブチルスズラウレート0.04g
(ポリウレタン中、50ppm)を添加し、さらに60℃
で、2時間反応させた。次に、t-ブチルハイドロキノン
0.08g(ポリウレタン中、100ppm)、ヒドロ
キシエチルアクリレート119g(1.03モル)を仕
込み、ジブチルスズラウレート0.04g(ポリウレタン
中、50ppm)を加えた。70℃で1時間反応後、ラジ
カル重合性モノマー(B4)194gを加え、さらに8
時間反応させ、数平均分子量約780のラジカル重合性
オリゴマー(A’5)とラジカル重合性モノマー(B4)
の重量比率40/10の混合物を得た。
用いる光重合開始剤(C)を記載する。 C1:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホ
スフィンオキサイド、 C2:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ーフ
ェニルホスフィンオキサイド C3:3,6−ビス(2−メチルー2−モルホリノプロ
ピオニル)−9−n−オクチルカルバゾール C4:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−
モルフォリノフェニル)−ブタノン−1 C5:2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン
−1−オン C6:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケ
トン
用いる添加剤(D)を記載する。 <酸化防止剤> AO1:3,9−ビス[2−{3−(t−ブチル−ヒド
ロキシ−5−メチルフェニル)プロピルニルオキシ}−
1、1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラ
オキサスピロ[5,5]ウンデカン AO2:オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート AO3:テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-
ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン <紫外線吸収剤> UV1:2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキ
シフェニル)ベンゾトリアゾール
用いるアルコキシシラン化合物(a)を記載する。 a1:γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン a2:γ−グルシドキシプロピルトリメトキシシラン a3:β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン a4:γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン a5:N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン
用いる塩基性化合物(b)を記載する。 b1:ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セ
バケート(分子量508.8) b2:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製チヌビン
622LD(分子量3800、コハク酸ジメチルと4−
ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペ
リジルエタノールの重合物 b3:ジメチルアミノエチルアクリレート(ラジカル重
合性基をもつ塩基性化合物、分子量143) b4:2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル
アルコール(分子量157) b5:ラウリルアミン(分子量185)
%)で各成分を配合し、55℃で1時間、撹拌混合して
基本組成物P1〜P4、S1〜S3を得た。
率(重量%)で、表1に記載の基本組成物P1〜P4、
及びS1〜S3に、アルコキシシラン化合物(a)、塩
基性化合物(b)を配合し、55℃で1時間、撹拌混合
した。その後、混合後1ミクロンのフィルターで濾過
後、光硬化型樹脂組成物P1−1〜P1−12、P2−
1〜P2−2、P3−1〜P3−2、P4−1〜P4−
2(以上一次被覆用樹脂組成物)、S1−1〜S1−
2、S2−1、S3−1(以上二次被覆用樹脂組成物)
として、光ファイバーの製造に供した。なお、光硬化型
樹脂組成物のpHは、エタノール/イオン交換水(20
ml/5ml)の混合溶液に、組成物1gを加え、pH
メータで測定した。
載した方法により、粘度、照射量200mJ/cm2
における引張弾性率(YM)と引張破壊伸び(EL)、
引張破壊強度(TS)、と硬化性を測定した。測定結果
を表2、表3中に示す。 (1)粘度:以下Vと略す JIS K7117に基づき、B型粘度計により、N
o.4ロータ、回転数60rpmで、25±0.5℃に
おける粘度(単位:mPa・s)を測定した。 (2)引張弾性率:以下、YMと略す 光硬化型樹脂組成物を、ガラス板上に、200±50μ
mの厚みに塗工し、窒素雰囲気下、120W/cmのメタルハ
ライドランプにより、200mJ/cm2照射し、硬化
塗膜を得た。この塗膜を遊離し、JIS K−7113
に準拠し、23℃50%RHの条件下で、引張速度1mm/min、標
線間25mmにおける2.5%割線弾性率を測定し、引張弾性率
(kg/mm2)とした。 (3)引張破壊伸び:以下ELと略す 光硬化型樹脂組成物を、ガラス板上に、200±50μ
mの厚みに塗工し、窒素雰囲気下、120W/cmのメタルハ
ライドランプにより、200mJ/cm2照射し、硬化
塗膜を得た。この塗膜を遊離し、JIS K−7113
に準拠し、23℃50%RHの条件下で、引張速度50mm/mi
n、標線間25mmにおける引張破壊伸び(%)を測定し
た。 (4)引張破壊強度:以下TSと略す 光硬化型樹脂組成物を、ガラス板上に、200±50μ
mの厚みに塗工し、窒素雰囲気下、120W/cmのメタルハ
ライドランプにより、200mJ/cm2照射し、硬化
塗膜を得た。この塗膜を遊離し、JIS K−7113
に準拠し、23℃50%RHの条件下で、引張速度50mm/mi
n、標線間25mmにおける引張破壊強度(kg/mm2)
を測定した。 (5)硬化性:以下Sと略す 上述の引張弾性率の測定方法において、膜厚を40±1
0μmとし、照射量を50mJ/cm2 、500mJ
/cm2 に変更し、塗膜を作成し、引張弾性率YMを
測定し、YM50、YM500を得、硬化性(%)=
(YM50/YM500)×100を算出した。
心線の製造 (実施例1)線引装置を用いて次のようにして光ファイ
バ素線を作製した。光ファイバ母材の先端を加熱した線
引炉に挿入し、溶融線引して、コア径が8μm、外径が
125μmのシングルモード光ファイバ(Ge−SM)
を得た。これを一次被覆用の光硬化型樹脂組成物を入れ
たダイスに通してその樹脂組成物を硬化後37.5μm
となるように光ファイバのガラス心材に塗布、続いてこ
れに紫外線照射装置により、紫外線を照射して硬化させ
た。次に一次被覆層を形成した光ファイバを、二次被覆
用の光硬化型樹脂組成物を入れたダイスに通してその樹
脂組成物を硬化後22.5μmとなるように光ファイバ
に塗布、続いてこれに紫外線照射装置により、紫外線を
照射して硬化させた。
次被覆用樹脂組成物(P1−3)を、二次被覆用の光硬
化型樹脂組成物として二次被覆用樹脂組成物(S1−
1)を被覆し、245μm径の光ファイバ素線を作製し
た。光ファイバ素線の伝送損失は、1.55μmで、
0.18dB/kmであった。
5μmのウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂から
なる着色層を施し、光ファイバ着色心線を作製した。更
に、この光ファイバ着色心線を4本並行に束ねて並べ、
被覆樹脂により一体化した4心の光ファイバテープ心線
を作製した。その際に使用した被覆樹脂は、ウレタンア
クリレート系紫外線硬化型樹脂である。
3、表4に示す光硬化型樹脂組成物を一次被覆用樹脂及
び二次被覆用樹脂として用い、実施例1と同様にして、
光ファイバ素線及び光ファイバテープ心線を作製した。
光ファイバ心線の伝送損失を表5、表6に示す。
造した光ファイバ素線約2mをコイル状に束ね、85℃
温水中に放置、60日劣化後に取り出して、ガラス強度
試験を行った。ガラス強度測定は、オートグラフ(島津
製作所製)を用い、標線500mm、引張速度25mm
/分の条件で行った。一条件当たり15本の強度測定を
行い、中央値をその条件におけるガラス強度とした。劣
化前のガラス強度に対する劣化後の強度の保持率を表
5、表6に示す。保持率が95%以上を○、95〜85
%を△、85%以下を×とした。 (2)湿熱耐久性:温水耐久性測定の放置条件を85%
RHの雰囲気下に変更する以外は同様にして劣化後のガ
ラス強度を測定した。初期の破断強度に対する保持率
を、表5、表6に示す。保持率が95%以上を○、95
〜85%を△、85%以下を×とした。 (3)一次被覆樹脂層の除去性:実施例1〜10、比較
例1〜8で製造した光ファイバテープ心線の被覆樹脂層
の除去を行い、一次被覆樹脂層のファイバガラス心材か
らの除去性をチェックした。被覆樹脂の除去は90℃に
保持した加熱式リムーバーJR−4A(住友電工製)を
用いて、被覆樹脂の除去する長さを25mmとして行っ
た。テープ心線を構成している光ファイバ素線から被覆
樹脂層を除去し、アルコールを染み込ませた布でガラス
表面を1回だけ力を込めずに軽く拭き取り、ガラス上に
残留する被覆樹脂層の有無を目視にて観察した。この評
価は各実施例、比較例とも10サンプルずつ行い、ガラ
ス心材上に何も残留しない場合を「良好」、1回だけの
拭き取りでも被覆樹脂層のカスが取れない場合を「不
良」として、「不良」となる割合を求める事により行っ
た。結果は、百分率を用いて表5及び表6に示した。表
中の数字は「不良率」であり、単位は%である。なお、
評価結果を判りやすくするため、表中には「不良率」
が、20%以下となった場合を○、30〜70%となっ
た場合を△、80%以上となった場合を×として「不良
率」と共に併記した。 (4)水素ガス発生量:実施例1〜10、比較例1〜8
で製造した光ファイバ素線を、ヘッドスペースボトルに
入れ、80℃の雰囲気下に30日間放置し、発生する水
素ガス量をガスクロマトグラフィー法で測定した。水素
ガスの発生量を、表5、表6に示す。水素ガスの発生量
が1μl/g以下を○、1〜10μl/gを△、10μ
l/g 以上を×とした。
組成物を一次被覆樹脂組成物として用いた各実施例(実
施例1〜10)においては、温水耐久性、湿熱耐久性、
被覆除去性、水素ガス発生量が良好となった。この効果
は、実施例1〜7の結果に表れているとおり、アルコキ
シシラン化合物(a)がメルカプト基を有するシランカ
ップリング剤(a1)及び/又はエポキシ基を有するシ
ランカップリング剤(a2又はa3)であり、塩基性化
合物(b)として分子量が400以上のヒンダードアミ
ンを用いると顕著である。
pHが高い値(pH=7.0)を示す比較例4の光硬化
性樹脂組成物を用いると湿熱耐久性に問題が生じる。ま
た、被覆除去性は、アルコキシシラン化合物(a)の含
有量が0.5重量%である比較例5、及びアミノ基を有
するシランカップリング剤(a5)を用いた比較例6の
光硬化性樹脂組成物を用いた光ファイバは被覆除去性が
劣った。アルコキシシラン化合物(a)及び塩基性化合
物(b)を含まない比較例1、及び塩基性化合物(b)
を含まない比較例2及び比較例3の光硬化性樹脂組成物
を用いた光ファイバは温水耐久性、水素ガス発生量にお
いて本発明の光硬化性樹脂組成物を用いた光ファイバと
比較して劣っていた。また、アルコキシシラン化合物
(a)を含まない比較例7、及び比較例8の光硬化性樹
脂組成物を用いた光ファイバは温水耐久性において本発
明の光硬化性樹脂組成物を用いた光ファイバと比較して
劣っていた。
被覆層が容易に除去でき(被覆層の除去性が良く)、温
水浸漬下、高温高湿雰囲気下、ジェリー浸漬下において
光ファイバのガラス心材の初期破断強度を維持でき(温
水耐久性、湿熱耐久性及び耐ジェリー性が良い)、水素
ガスの発生が少ない光硬化型樹脂組成物、及びそれを用
いた光ファイバ素線及び光ファイバテープ心線を提供す
ることができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 少なくともラジカル重合性オリゴマー
(A)とラジカル重合性モノマー(B)と光重合開始剤
(C)とを含有する光硬化型樹脂組成物であり、前記組
成物が、更に、アルコキシシラン化合物(a)及び塩基
性化合物(b)とを含有し、前記アルコキシシラン化合
物(a)の含有量が組成物全体に対し0.01重量%以
上、0.5重量%未満であり、前記組成物のpHが7未
満である光硬化型樹脂組成物。 - 【請求項2】 前記アルコキシシラン化合物(a)が、
メルカプト基を有するシランカップリング剤及び/又は
エポキシ基を有するシランカップリング剤である請求項
1記載の光硬化型樹脂組成物。 - 【請求項3】 前記塩基性化合物(b)が、ラジカル重
合性基をもつ塩基性化合物である請求項1記載の光硬化
型樹脂組成物。 - 【請求項4】 前記塩基性化合物(b)の分子量が40
0〜4000である請求項1又は3のいずれか1項に記
載の光硬化型樹脂組成物。 - 【請求項5】 前記塩基性化合物(b)がヒンダードア
ミン類である請求項1、2、3又は4のいずれか1項に
記載の光硬化型樹脂組成物。 - 【請求項6】 光硬化型樹脂組成物の硬化被膜により被
覆された光ファイバ素線であり、当該光硬化型樹脂組成
物が請求項1、2、3、4又は5のいずれか1項に記載
の光硬化型樹脂組成物である光ファイバ素線。 - 【請求項7】 複数の光ファイバ素線を束ねた光ファイ
バテープ心線であり、当該光ファイバ素線が請求項6記
載の光ファイバ素線である光ファイバテープ心線。
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