JPH11131019A - 光ファイバー用紫外線硬化型樹脂組成物 - Google Patents

光ファイバー用紫外線硬化型樹脂組成物

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JPH11131019A
JPH11131019A JP9293781A JP29378197A JPH11131019A JP H11131019 A JPH11131019 A JP H11131019A JP 9293781 A JP9293781 A JP 9293781A JP 29378197 A JP29378197 A JP 29378197A JP H11131019 A JPH11131019 A JP H11131019A
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JP
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acrylate
resin composition
optical fiber
meth
urethane
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JP9293781A
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Osamu Isozaki
理 磯崎
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Kansai Paint Co Ltd
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Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光ファイバー被覆に適した紫外線硬化型樹脂組
成物を提供する。 【解決手段】光ファイバーに塗装される紫外線硬化型樹
脂組成物において、ウレタン結合と(メタ)アクリロイ
ル基を同一分子中に含有するウレタン(メタ)アクリレ
ート樹脂(A)、1分子中に平均2個以上のメルカプト
基を含有する化合物(B)及び光重合性開始剤(C)を
必須成分として含有することを特徴とする光ファイバー
用紫外線硬化型樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明が利用される分野は、
速い硬化速度と、優れた機械的性質とを合せもつ紫外線
硬化組成物を必要とする分野である。より具体的に言う
と、本発明は、光ファイバーに塗装される紫外線硬化型
樹脂組成物として、高ヤング率と高破断強度と高い破断
伸び率をもつと共に、速い硬化速度をもち、したがって
低い紫外線照射量で硬化する材料を提供する。
【0002】
【従来の技術】近年、光ファイバーの生産速度を上げる
ために、塗装される紫外線硬化型樹脂組成物の塗装速度
が速くなってきている。しかし塗装速度が速くなること
は、硬化させるための紫外線照射時間が短くなり、した
がって低い紫外線照射量で組成物を硬化させる必要があ
る。
【0003】一方で、光ファイバーに塗装される紫外線
硬化型樹脂組成物は、硬化した時の機械的性質が、プラ
イマリーコーティング、セカンダリーコーティング、カ
ラーインク、リボン材などに特有な要求を満たしていな
ければならない。特にセカンダリーコーティング、カラ
ーインク、リボン材においては、高いヤング率と高い破
断強度をもちながら、高い破断伸び率も必要とされる。
このため、近年、主要成分として、ウレタンアクリレー
ト樹脂が主流になってきている。
【0004】しかし、従来用いられてきたウレタンアク
リレート樹脂は、1分子中に2個の(メタ)アクリロイ
ル基を含有する、即ちウレタンジ(メタ)アクリレート
樹脂であり、多くはその(メタ)アクリロイル基はウレ
タンアクリレート分子の両末端に位置するものである。
【0005】紫外線硬化型樹脂組成物の機械的性質と硬
化速度を向上させる目的に対して、ウレタンアクリレー
ト樹脂については、イソシアネートとポリオールの種
類、分子量およびウレタン結合濃度などが研究されてき
たが、限界があった。また他の成分である紫外線重合開
始剤や反応性希釈剤の研究もされてきたが、限界があっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では達成で
きなかった、速い硬化速度と優れた機械的性質を合せも
つ紫外線硬化型樹脂組成物を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
する手段として、組成物中にウレタンアクリレート樹脂
と1分子中に2個以上のメルカプト基を含有する化合物
を含む紫外線硬化型樹脂組成物が従来からの問題点を全
て解消できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0008】即ち、本発明は、光ファイバーに塗装され
る紫外線硬化型樹脂組成物において、ウレタン結合と
(メタ)アクリロイル基を同一分子中に含有するウレタ
ン(メタ)アクリレート樹脂(A)、1分子中に平均2
個以上のメルカプト基を含有する化合物(B)(以下、
「ポリメルカプト化合物」と略すことがある。)及び光
重合性開始剤(C)を必須成分として含有することを特
徴とする光ファイバー用紫外線硬化型樹脂組成物に係わ
る。
【0009】本発明組成物において、ウレタン(メタ)
アクリレート樹脂(A)は分子中にウレタン結合と(メ
タ)アクリロイル基を含有する従来から公知の樹脂を使
用することができる。
【0010】該ウレタン(メタ)アクリレート樹脂
(A)としては、例えばジオール(エチレングリコ−
ル、プロピレングリコ−ル、ブチレングリコ−ル、ネオ
ペンチルグリコ−ル、1,6−ヘキサンジオ−ル等)、
ポリエステルジオ−ル、ポリカプロラクトンジオ−ル及
びポリエ−テルジオ−ルなどの2価水酸基含有化合物と
ジイソシアネ−ト化合物とを反応させてポリウレタンジ
オ−ル(1分子中に2個の水酸基を含有するポリウレタ
ン化合物)を製造し、次いでこのものとイソシアネ−ト
基含有アクリレ−トモノマ−または(メタ)アクリル酸
をアクリルラジカル重合反応を防ぎながら反応(水酸基
とイソシアネート基または水酸基とカルボキシル基)さ
せることにより得られる。
【0011】上記以外にも、例えば上記2価水酸基含有
化合物とジイソシアネート化合物とを反応させて1分子
中に2個のイソシアネート基を含有するポリウレタンジ
イソシアネートを製造し、次いでこのものと水酸基含有
アクリレートモノマーとを反応させることにより得られ
たものも使用できる。樹脂(A)の具体例として、例え
ばアロニックスM−1600(東亞合成(株)、商品
名)等を挙げることができる。
【0012】ジイソシアネ−ト化合物としては、例えば
ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、トリメチレンジイソ
シアネ−ト、1,4−テトラメチレンジイソシアネ−
ト、ペンタメチレンジイソシアネ−ト、リジンジイソシ
アネ−トなどの脂肪族ポリイソシアネ−ト類、イソホロ
ンジイソシアネ−ト、4−4´−メチレンビス(シクロ
ヘキシルイソシアネ−ト)などの脂環式ジイソシアネ−
ト類、これらのポリイソシアネ−トのビウレットタイプ
付加物、及びイソシアヌル環タイプ付加物などが挙げら
れる。イソシアネ−ト基含有アクリレ−トモノマ−とし
ては、例えばイソシアナトエチル(メタ)アクリレ−
ト、ヒドロキシ(メタ)アクリレート1モルとイソホロ
ンジイソシアネート1モルとの付加物等を挙げることが
できる。
【0013】水酸基含有アクリレ−トモノマ−として
は、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3
−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、ヒドロキ
シブチル(メタ)アクリレ−ト、(ポリ)アルキレング
リコ−ルモノアクリレ−ト、及びこれらのモノマ−とラ
クトン(例えば、ε−カプロラクトン等)との付加物な
どが挙げられる。
【0014】ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(A)
は、1分子中に平均約1個以上、好ましくは平均約2〜
4個の(メタ)アクリロイル基、1分子中に平均約1個
以上、好ましくは平均約2〜8個のウレタン結合を有す
る数平均分子量約500〜10000、好ましくは約1
000〜5000のものである。これらの範囲からはず
れるものは光ファイバー用として被膜性能及び塗装作業
性などのバランスの良い組成物を得ることは難しい。
【0015】ポリメルカプト化合物(B)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、トリ
メチロ−ルプロパン、グリセリン、ジグリセリン、ペン
タエリスリト−ル等のポリオール類、ポリエステルポリ
オ−ル類、及びアクリルポリオール類などのポリオール
化合物とチオグリコール酸、チオプロピオン酸などのメ
ルカプト基含有カルボン酸化合物とをエステル化反応さ
せてなるものが挙げられる。このものの具体例として
は、例えばブタンジオールビスチオグリコレート、エチ
レングリコールビスチオグリコレート、トリメチロール
プロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトー
ルテトラキスチオグリコレート、ブタンジオールビスチ
オプロピオネート、エチレングリコールビスチオプロピ
オネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオ
ネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオ
ネートなどが挙げられる。
【0016】また、光重合開始剤(C)は従来から紫外
線硬化型組成物として使用されているものを使用するこ
とができる。具体的には、例えば2,2−ジメトキシ−
2−フェニルアセトフェノン、アセトフェノン、ベンゾ
フェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒ
ド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミ
ン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−ク
ロロベンゾフェノン、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、ミヒラーケ
トン、ベンゾインプロピルエーテル、アセトフェノンジ
エチルケタール、ベンゾインエチルエーテル、1−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチ
ルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−
ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒド
ロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オ
ン、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、チオキサントン系化合物を挙げるこ
とができる。
【0017】また、本発明組成物には必要に応じて上記
した以外のラジカル重合性不飽和化合物(D)などを使
用することができる。
【0018】上記その他のラジカル重合性不飽和化合物
としては、例えば2−ヒドロキシ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、テトラヒドロフ
ルフリルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、
エチルジエチレングリコールアクリレート、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、
フェノキシエチルアクリレート、ジシクロペンタジエン
アクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、
ポリプロピレングリコールアクリレート、メチルトリエ
チレンジグリコールアクリレート、イソボルニルアクリ
レート、イソボルニルメタクリレート、N−ビニルピロ
リドン、N−ビニルカプロラクタム、ジアセトンアクリ
ルアミド、イソブトキシメチルアクリルアミド、N,N
−ジメチルアクリルアミド、t−オクチルアクリルアミ
ド、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミ
ノエチルアクリレート、アクリロイルモルホリン、ジシ
クロぺンテニルアクリレート、ジシクロぺンテニルメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ベンタエリスリトールトリアクリレート、エチレン
グリコールジアクリレート、テトラエチレングリコール
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、1,4−ブタンジオ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、ネオぺンチルグリコ
ールジアクリレート、トリメチロールプロパントリオキ
シエチルアクリレート、トリシクロデカンジメタノール
ジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタ
クリレート、ジシクロぺンタジエンジアクリレート、ジ
シクロぺンタジアクリレート、ジシクロぺンタジエンジ
メタクリレート等を挙げることができる。
【0019】これらのうち、好ましいものは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、
フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレ
ート、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタ
ム、シクロぺンテニルアクリレート、トリシクロデカン
ジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパン
トリアクリレート等である。
【0020】本発明組成物の配合割合は下記4成分の総
合計量換算で次の通りである。
【0021】ウレタン(メタ)アクリレート樹脂
(A):約20〜98.9重量%、好ましくは約20〜
70重量%の範囲である。樹脂(A)が約20重量%未
満になると被膜の柔軟性が低下して光ファイバーの加工
性、折り曲げ性等の機械的特性が悪くなる、一方、9
8.9重量%を越えるとそれにつれて(B)や(C)成
分の配合割合が少なくなり、そのために光硬化性、被膜
の機械的性質が低下するので好ましくない。
【0022】ポリメルカプト化合物(B):約0.1〜
50重量%、好ましくは約1〜20重量%の範囲であ
る。化合物(B)が約0.1重量%未満になると被膜の
機械的性質が低下し、一方、約50重量%を越えると架
橋密度が小さくなり、そのために被膜の機械的性質が低
下するので好ましくない。
【0023】その他のラジカル重合性不飽和化合物
(D):約0〜78.9重量%、好ましくは約5〜50
重量%の範囲である。
【0024】光重合開始剤(C):約0.1〜30重量
%、好ましくは約1〜10重量%の範囲である。開始剤
(C)が約0.1重量%未満になると光硬化性が低下
し、一方、30重量%を越えると組成物のコストが高く
なり経済的に不利となるので好ましくない。
【0025】本発明組成物には、上記した以外に光増感
剤、メルカプト基と不飽和基との硬化触媒(例えば第4
級オニウム塩、3級アミンなど)を必要に応じて配合す
ることができる。
【0026】本発明組成物は、光ファイバー用紫外線硬
化型樹脂組成物として使用される。光ファイバーの被覆
層として紫外線硬化型樹脂組成物を使用することは従来
から公知である。該被覆光ファイバーを製造する方法と
して、例えば多心(例えば4、8本の単心線が並べられ
たリボン心線)リボン心線を例にとって説明すると、ま
ず心線プリフォームにより線引きされた光ファイバーの
表面に、紫外線硬化型プライマー塗料を塗装、及び紫外
線照射によりプライマリー硬化被膜を形成し、次いで紫
外線硬化型セカンダリー塗料を塗装、及び紫外線照射に
よりセカンダリー硬化被膜を形成し、次いで色の異なっ
た紫外線硬化型インキを印刷及び紫外線照射により着色
心線を製造する。続いて、この数本の着色心線を並べ紫
外線硬化型リボン材を塗布、及び紫外線照射により固定
化して多心リボン心線を得ることができる。
【0027】本発明組成物は、光ファイバー被覆層にお
いて、特に紫外線硬化型セカンダリー塗料、紫外線硬化
型インキ、及び紫外線硬化型リボン材として使用するこ
とが好ましい。これらの被覆層は、層によっても異なる
が、一般的には平均1〜500μmの範囲で塗装、印刷
される。
【0028】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
具体的に説明する。なお、実施例及び比較例の部は重量
基準である。
【0029】実施例1 イソボルニルアクリレート25部に光重合開始剤のベン
ジルジメチルケタール4部を溶解させる。これにトリメ
チロールプロパントリアクリレート5部を加え、更に、
アロニックスM−1600を50部と、トリメチロール
プロパントリスチオプロピオネートを20部を加え均一
になるまで撹拌し、実施例1の試料とする。実施例1は
ヤング率(1000N/m2)、破断強度(40N/m
2)、破断伸び率(45%)で良好であった。
【0030】実施例2 イソボルニルアクリレート25部に光重合開始剤のベン
ジルジメチルケタール4部を溶解させる。これにトリメ
チロールプロパントリアクリレート15部を加え、更
に、アロニックスM−1600を50部と、ペンタエリ
スリトールテトラキスチオプロピオネートを10部を加
え均一になるまで撹拌し、実施例2の試料とする。実施
例2はヤング率(1200N/m2)、破断強度(45
N/m2)、破断伸び率(30%)で良好であった。
【0031】実施例3 イソボルニルアクリレート10部に光重合開始剤のベン
ジルジメチルケタール4部を溶解させる。これにトリメ
チロールプロパントリアクリレート20部を加え、更
に、アロニックスM−1600を65部と、トリメチロ
ールプロパントリスチオグリコレートを5部を加え均一
になるまで撹拌し、実施例3の試料とする。実施例3は
ヤング率(1300N/m2)、破断強度(50N/m
2)、破断伸び率(25%)で良好であった。
【0032】比較例1 イソボルニルアクリレート25部に光重合開始剤のベン
ジルジメチルケタール4部を溶解させる。これにトリメ
チロールプロパントリアクリレート5部を加え、更に、
アロニックスM−1600を70部を加え均一になるま
で撹拌し、比較例1の試料とする。比較例1はヤング率
(900N/m2)、破断強度(35N/m2)、破断
伸び率(8%)で悪かった。
【0033】ヤング率、破断強度及び破断伸び率の機械
性質は下記の方法で測定した。
【0034】機械的性質の測定方法:膜厚が200μm
の遊離皮膜を作る。この時の硬化条件は、メタルハラ
イドランプを用い、窒素雰囲気中で500mj/cm2
の紫外線を照射するものとする。得られた遊離被膜を
JIS K7127−1989により、機械的性質を求
めた。ただし、試験試料は幅6mm、長さ25mmのも
のを使用した。また、試験装置は自動動的粘弾性測定器
(東洋ボールドウイン社製、モデルレオバイブロンDD
VーIIーEA)を使用して20℃で測定した。
【0035】
【発明の効果】本発明組成物は、ウレタン(メタ)アク
リレート樹脂のウレタン結合による被膜物性改良以外
に、メルカプト基と不飽和基との架橋反応により硬化樹
脂被膜の主骨格に−S−結合が導入されるので更に被膜
の機械的性質が改善される。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C08F 2/50 C08F 2/50

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ファイバーに塗装される紫外線硬化型樹
    脂組成物において、ウレタン結合と(メタ)アクリロイ
    ル基を同一分子中に含有するウレタン(メタ)アクリレ
    ート樹脂(A)、1分子中に平均2個以上のメルカプト
    基を含有する化合物(B)及び光重合性開始剤(C)を
    必須成分として含有することを特徴とする光ファイバー
    用紫外線硬化型樹脂組成物。
JP9293781A 1997-10-27 1997-10-27 光ファイバー用紫外線硬化型樹脂組成物 Pending JPH11131019A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006526563A (ja) * 2003-06-04 2006-11-24 コーニング インコーポレイテッド 被覆光ファイバおよび光ファイバを被覆するのに適した硬化性組成物
JP2006528374A (ja) * 2003-07-18 2006-12-14 コーニング インコーポレイテッド 光ファイバ被覆系および被覆光ファイバ
JP2014074082A (ja) * 2012-10-02 2014-04-24 Three Bond Co Ltd 光硬化性樹脂組成物

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