JPH0424302B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は光伝送用の光学ガラスフアイバを被
覆するための紫外線ないし電子線硬化型の材料に
関する。 光伝送に用いられる光学ガラスフアイバ（以
下、光フアイバという）は、脆く傷がつきやすい
上に可とう性に乏しいので、このような傷が原因
となつて僅かな外力によつても容易に破壊する。
このため、光フアイバをそのまま光伝送用として
用いることは極めて困難である。したがつて、従
来より光フアイバはガラス母材から紡糸した直後
にその表面に樹脂被覆を行い、これにより光フア
イバ製造直後の初期強度の維持および長期使用に
耐える光フアイバの製造方法が試みられてきた。 このような樹脂被覆材料に要求される特性とし
ては、光フアイバに対する密着性が良好でかつ側
圧を吸収緩和しうるすぐれた柔軟性を有している
ことが挙げられ、また光フアイバの量産化を可能
とするために光フアイバ表面に塗工したのち速や
かに硬化させうる良好な硬化性を有していること
が望まれる。 従来のこの種の被覆材料として知られる紫外線
ないし電子線硬化型材料には、上述の要求特性を
いずれも満足するものは少なく、特に柔軟性の良
いものは硬化性に劣る傾向がみられ、硬化を短時
間で行うと硬化不足のために強度の低下をきたし
たり、粘着感が残つてボビン巻き付けができなく
なるなどの問題があつた。 この発明は、以上の観点から、前記の要求特性
を満足する、特に硬化性にすぐれた紫外線ないし
電子線硬化型の被覆材料を得ることを目的として
鋭意検討した結果、見い出されたものであり、そ
の要旨とするところは、(a)ウレタン（メタ）アク
リレートオリゴマー、(b)長鎖脂肪族基を有する
（メタ）アクリレート化合物、(c)ポリビニルピリ
ジン、(d)ベンゾフエノン系光重合開始剤および(e)
脂肪族アミンを含むことを特徴とする光フアイバ
用被覆材料にある。 なお、この明細書において、（メタ）アクリレ
ートないしこの用語を含む化合物名は、いずれも
アクリレートおよびメタクリレートを総称したも
のであり、両化合物のいずれか一方あるいは両方
であつてよいことを意味する。 この発明の被覆材料においては、主剤成分とし
て上記ａ成分を用いかつこの反応性希釈剤として
上記ｂ成分を用いたことによつて、硬化後の光フ
アイバ表面に対する密着性とその柔軟性に好結果
が得られ、しかもこのａ、ｂ両成分に対する硬化
剤系として上記ｃ、ｄ、ｅ成分を併用したことに
より、すぐれた硬化性が得られ、短時間の硬化に
よつて強度の低下がみられずしかも粘着感が残ら
ない良好な樹脂被覆を行うことができる。 この発明において使用するａ成分としてのウレ
タン（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、
分子骨格中にウレタン結合を有しかつ分子内に２
個以上通常５個までのアクリロイル基ないしメタ
クリロイル基を有する平均分子量が200〜50000程
度の一般に常温で粘稠状の（メタ）アクリレート
が広く包含される。その具体例としては、ポリエ
ーテル系ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマ
ー、ポリエステル系ウレタン（メタ）アクリレー
トオリゴマー、ポリブタジエン系ウレタン（メ
タ）アクリレートオリゴマーなどが挙げられる。 この発明において使用するｂ成分としての長鎖
脂肪族基を有する（メタ）アクリレート化合物に
は、分子骨格中に長鎖アルキル基や長鎖ポリオキ
シアルキレン基などの長鎖脂肪族基を有する常温
で液状の分子量が通常200〜5000程度の（メタ）
アクリレートが広く包含される。代表例として下
記の一般式で表わされる加工物を挙げることがで
きる。 (イ) CH₂＝CR₁−COOR₂ (ロ) (ハ) 〔式中、R₁は水素またはメチル基、R₂はアルキ
ル基、R₃はアルキレン基である〕 上記化合物における長鎖脂肪族基の炭素数とし
ては、７以上、好適には10以上であり、上限とし
ては通常100までである。なお、前記一般式ロの
如く、脂肪族基としてアルキル基とポリオキシア
ルキレン基とを両方含む場合などにあつては、脂
肪族基の合計炭素数が上記範囲内にあればよい。 これらの（メタ）アクリレート化合物は、前述
したとおり、ａ成分の反応性希釈剤として作用す
る一方、硬化物の柔軟性の維持に役立つものであ
る。この（メタ）アクリレート化合物の使用量と
しては、前記ａ成分および後述するｃ成分との合
計量中20〜60重量％、好適には30〜50重量％とな
るようにするのがよい。このｂ成分が多くなりす
ぎると硬化性が悪くなる、硬化物の強度が低下す
るなどの問題が生じてくる。 この発明において使用するｃ成分としてのポリ
ビニルピリジンは、下記の構造式；

【式】または

【式】 で表わされるアミン臭の低いポリマーであり、数
平均分子量が通常1000〜100000程度のものが好ま
しく用いられる。このポリビニルピリジンは後述
するｄ，ｅ成分と併用されることによつて硬化速
度を著しく促進する機能を有する。使用量は、前
記ａ、ｂ成分との合計量中１〜10重量％好適には
２〜７重量％となるようにするのがよい。このｃ
成分の使用量が少なすぎると硬化速度に劣り、逆
に多くなりすぎると溶解性が悪くなるなどの問題
が生じてくる。 この発明において用いるｄ成分としてのベンゾ
フエノン系光重合開始剤としては、ベンゾフエノ
ン、メチルオルソベンゾイルベンゾエートなどが
挙げられる。一般の紫外線ないし電子線硬化型材
料の光重合開始剤としては、チオキサン系開始
剤、ベンゾインエーテル系開始剤、アセトフエノ
ン系開始剤などが知られているが、これらの開始
剤ではこの発明の目的とするすぐれた硬化性は得
られない。使用量は前記ａ成分、ｂ成分およびｃ
成分の合計量100重量部に対して0.1〜10重量部、
好適には１〜５重量部とするのがよい。 この発明において用いるｅ成分としての脂肪族
アミンは、上記ｄ成分の促進剤として有効に作用
するものであり、この脂肪族アミンの代わりにた
とえば芳香族アミンなどを用いると硬化性に劣
り、この発明の目的を達成し難い。 上記脂肪族アミンの具体例としては、ジメチル
アミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、トリエチルアミンなどの分子量が40
〜300程度のモノアミンや、テトラメチルエチレ
ンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン
などの分子量が40〜300程度のポリアミンなどが
挙げられる。使用量は前記ａ成分、、ｂ成分およ
びｃ成分の合計量100重量部に対して0.1〜10重量
部、好ましくは１〜５重量部とするのがよい。 この発明の光フアイバ用被覆材料は、以上のａ
〜ｅ成分を必須成分とし、これに必要に応じてシ
ランカツプリング剤などの密着性付与剤や従来公
知の各種添加剤を配合してなるものであり、全体
の粘度としては塗工作業性の観点から1000〜
10000センチポイズ／25℃の範囲に調整されてい
るのが望ましい。 この被覆材料を光フアイバに適用するに当たつ
ては、紡糸直後の光フアイバの表面に上記材料を
硬化後の厚みが10〜200μｍとなるように適宜の
手段で塗工したのち、紫外線なしい電子線を照射
して硬化させればよい。得られる硬化層は柔軟性
および光フアイバに対する密着性にすぐれたもの
であり、これを内層とした２層構造の樹脂被覆と
する場合はこの層上にさらにポリアミド樹脂や一
般の熱硬化型あるいは紫外線ないし電子線硬化型
材料を塗工硬化して耐摩耗性の良好な表面硬化層
を形成することができる。 以上のように、この発明の被覆材料は、紫外線
ないし電子線によつて速やかに硬化させることが
できるとともに、その硬化物が光フアイバ表面に
対する密着性および柔軟性にすぐれるという特徴
を有している。また、必須成分中のｃ成分はそれ
自体屈折率が高いために、硬化物全体の屈折率と
光フアイバの屈折率との差を大きくする如く作用
し、これが光伝送特性の向上の一因となる。 以下に、この発明の実施例を記載してより具体
的に説明する。なお、以下において部とあるは重
量部を意味するものとする。 実施例 １ エチレングリコールとアジピン酸とから合成し
たポリエステルポリオール１モルとトリレンジイ
ソシアネート２モルとの反応生成物にさらに２モ
ルの２−ヒドロキシエチルアクリレートを反応さ
せてなる数平均分子量1900のポリエステル系ウレ
タンアクリレートオリゴマー50部に、東亜合成社
製商品名アロニツクスM113（前記一般式ロで表わ
される長鎖脂肪族基を有するアクリレート；一般
式ロ中のR₁＝水素、R₂＝ノニル基、R₃＝エチレ
ン基、ｎ＝25）47部、数平均分子量10000のポリ
４−ビニルピリジン３部、ベンゾフエノン５部お
よびジメチルエタノールアミン３部を均一に混合
して、粘度が8300センチポイズ／25℃のこの発明
の光フアイバ用被覆材料とした。 実施例 ２ アロニツクスM113の使用量を45部、ポリ４−
ビニルピリジンの使用量を５部、と変更した以外
は実施例１と同様にして、粘度が8800センチポイ
ズ／25℃のこの発明の光フアイバ用被覆材料を得
た。 比較例 アロニツクスM113の使用量を50部と変更し、
かつポリ４−ビニルピリジンを全く使用しなかつ
た以外は、粘度が7450センチポイズ／25℃の比較
用の光フアイバ用被覆材料を得た。 実施例 ３ アロニツクスM113の代りに、日本化薬社製商
品名TC120S（前記一般式ハで表わされる長鎖脂
肪族基を有するアクリレート；一般式ハ中のR₁
＝水素、R₃＝ペンタメチレン基、ｎ＝２）を45
部用いた以外は、実施例２と全く同様にして、粘
度が6400センチポイズ／25℃のこの発明の光フア
イバ用被覆材料を得た。 実施例 ４ アロニツクスM113の代りにラウリルメタクリ
レートを45部使用し、かつジメチルエタノールア
ミンの代りにジメチルアミンを３部使用した以外
は、実施例２と全く同様にして、粘度が4800セン
チポイズ／25℃のこの発明の光フアイバ用被覆材
料を得た。 上記実施例および比較例の被覆材料の性能を評
価するために、各材料をガラス板上に0.2mm厚に
塗工したのち、80W／cmの高圧水銀ランプ２燈を
用いて所定のコンベヤスピードで硬化させたとき
の硬化性と完全硬化後の硬化物特性を調べた。結
果は後記の表に示されるとおりであつた。 なお、硬化性は、硬化物が未硬化の場合を
（×）、粘着感ややありの場合を（△）、粘着感が
なく完全硬化している場合を（○）、と評価した。
また硬化物特性の測定は、硬化はシヨアー硬度計
Ａ型により、ヤング率および伸びはJIS K6911に
もとづく引張試験法で、ダンベル３号の試験片に
より測定した。

【表】

【表】 る。
上記の結果から明らかなように、この発明によ
れば硬化性および硬化物特性特に柔軟性にすぐれ
る光フアイバ用被覆材料を提供できるものである
ことが判る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (a)ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマ
   ー、(b)長鎖脂肪族基を含有する（メタ）アクリレ
   ート化合物、(c)ポリビニルピリジン、(d)ベンゾフ
   エノン系光重合開始剤および(e)脂肪族アミンを含
   むことを特徴とする光学ガラスフアイバ用被覆材
   料。