JPS6121121A

JPS6121121A - 光硬化型樹脂組成物

Info

Publication number: JPS6121121A
Application number: JP59143000A
Authority: JP
Inventors: Toshinobu Takahashi; 敏信高橋; Shuichi Takeyama; 秀一武山; Shigeo Omote; 表　重夫
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1984-07-10
Filing date: 1984-07-10
Publication date: 1986-01-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、光ファイバの第一次被覆材として好適な光硬
化型樹脂組成物に関する。

〔従来技術〕

光ファイバは、屈折率の異なるガラス又はプラスチック
を芯鞘状に繊維化して芯体としくコアおよびクラッドか
らなる）、この芯体の外周面に保護層を設けたもので、
光を散乱させずに一端から他端へ送る性質があるので、
これを利用した通信技術が実用化されつつある。

従来、光ファイバの保護層は、芯体の外周面に接して芯
体を直接保護する第一次被覆材Ｎ（ソフト層）とその外
層の第二次被覆材層（ハード層）とからなる。これらの
層には、通常、種々の合成樹脂が用いられている。

ところで、第一次被覆材層を構成する第一次被覆材とし
ては、（１）この層が芯体の緩衝層であるため常温で柔
軟性を有することが必要であり、このためにガラス転移
点（Ｔｇ）が常温以下でできるだけ低いごとが好ましく
、また、（２）この層が芯体の緩衝層であるため、低弾
性率であることが必要で、引張り弾性率で１．０ｋｇ／
ｃｕｔ以下、好ましくは０．５ｋｇ／ｃ−以下であり、
（３）光ファイバは長期間に亘って海底あるいは土中等
で使用されるので初期物性（引張強度、破断伸等）の保
持率が高くなくてはならないから、耐熱老化性および耐
温水（耐湿熱）老化性が良好であり、さらに（４）光フ
ァイバは使用に際して曲げたりするため、その曲げに追
随しなければならないから、破断伸びが１０％以上、好
ましくは２０％以上である等の物性を有するものでなけ
ればならない。

しかしながら、従来の第一次被覆材として用いられてい
るものは、これらの諸物性を欠くものであり、さらに光
フアイバ芯体に被せて第一次被覆材層を形成させるに際
して硬化速度が遅いので晴産性がわるいなどの問題があ
る。

〔発明の目的〕

本発明は、ガラス転移点（Ｔｇ）が低く、低弾性率で、
耐熱老化性および耐温水老化性等に優れた、光フアイバ
芯体の第一次被覆材として好適な光硬化型樹脂組成物を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、両端に水酸基を有する分子量８５
０乃至１０，０００のポリオルガノシロキサンに脂肪族
ジイソシアナートを反応させ、ついでアクリロイル基又
はメタアクリロイル基と水酸基とを有する化合物を反応
させて得られた両末端にアクリロイル基又はメタアクリ
ロイル基を有するウレタンアクリレート２０〜８０重量
％と、下記式（１）又は（２）で表わされる小官能アク
リレート８０〜２０重量％とからなることを特徴とする
光硬化型樹脂組成物を要旨とするものである。

（本頁以下余白）Ｒ−０−Ｃ−Ｃ＝Ｃ１）２・　・　・　・　・　・　・
　・（１）Ｉ　　　１ＯＲ。

（Ｒ：アルキル基（Ｃ６＋１，３〜Ｃ，８Ｆ１３７）　
、ｌ？、　：　ＩＩ　、　ＣＨ３）輸；１〜１４、Ｒ，
：　ＩＩ　、　ＣＩ＋５、Ｒ２：アルキル基、フェニル
基、脂環基、複素環基、Ｒ３：　ｕ　、　ＣＩ＋３）以
下、本発明の構成について詳しく説明する。

（ａｌ　　両末端にアクリロイル基又はメタアクリロイ
ル基を有するウレタンアクリレート。

このウレタンアクリレートは、両端に水酸基を有する分
子量８５０乃至１０，０００のポリオルガノシロキサン
に脂肪族ジイソシアナートを反応さセ、ついでアクリロ
イル基又はメタアクリロイル基と水酸基とを有する化合
物を反応させることによって得られる。この反応は常法
によって行えばよい。

ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）を有する化合
物である。

ＲＩ　　　　　　　　　　　　　　Ｒ菫ＩＨＯ−Ｒ２０Ｓｔ　−０＋Ｓｔ　　−Ｒ２０Ｈ・・・（
３）ｌ　　　　　ｎＩＲ，Ｒ。

ここで、ｎは１０〜１４０で、Ｒ１はアルキル基、フェ
ニル基、水素等を表わし、Ｒ２はアルキレン基、又は　
＋Ｒ２−０−）−’ｌ　　−Ｇ−０−Ｒ，、−）ｍ　　
であって、ｍは１〜１４である。

ポリオルガフシ１コキザンの分子量としては、できるだ
け高いものが低弾性率を得るために好ましい。このため
、分子量が８５０以上であり、好ましくは１０００以上
である。分子量の一ヒ限は、得られる樹脂組成物の粘度
および硬化速度から考えて、１０，０００以下、好まし
くは５０００以下である。

ジイソシアナートは、」−記ポリオルガノシロキサンと
の反応性の観点から脂肪族ジイソシアナートが良好であ
る。この脂肪族ジイソシアナ−トとしては、例えば、水
添ジフェニルメタンジイソシアナート（水添ＭＤＩ　）
　、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）などを挙
げることができる。

アクリロイル基又はメタアクリロイル基と水酸基とを有
する化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチルア
クリレート（２−ＨＥＡ）、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アクリレート、
２−ヒドロキシプロピルメタアクリレート等のアクリレ
ートおよびメタアクリレートが挙げられるが、これらに
限定されるものではない。なお、得られる樹脂組成物の
硬化速度の向上の観点から、メタアクリレートよりもア
クリレートを使用することが好ましい。

ｆｂ）　　単官能アクリレート。

この単官能アクリレートは、前記式（１）又は（２）で
示されるものである。

前記式（１）において、Ｒの炭素数が小さくなると揮発
性が高くなり、かつ、得られる樹脂組成物の硬化後のガ
ラス転移点が高くなるため好ましくない。そこで、本発
明ではＲの炭素数は、０６〜Ｑ８である。なお、このＲ
は、分岐構造を含むアルキル基である。

前記式（１）に相当する単官能アクリレートとしては、
例えば、２−エチルへキシルアクリレート、２−エチル
へキシルメタアクリレート、インデシルアクリレート、
インデシルメタアクリレート、ラウリルアクリレート、
ラウリルメタアクリレート、ステアリルアクリレート、
およびステアリルメタアクリレートを挙げることができ
る。

前記式（２）に相当する単官能アクリレートは、例えば
、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルメタア
クリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキ
シエチルメタアクリレート、フェノキシプロビルアクリ
レート、フェノキシプロビルメタアクリレート、ブ！・
キシジエチレングリコールモノアクリレート、およびポ
リエチレングリコールを導入したモノアクリレート（前
記式（２）におけるｎ＝４．９．１４等）である。

これらの単官能アクリレートは、前記ウレタンアクリレ
ートが比較的高粘度液体あるいはワックス状固体である
ので得られる樹脂組成物の光フアイバ芯体へのコーティ
ング作業性を向上させるために、その樹脂組成物を成る
好ましい粘度範囲に保持する希釈剤としての役割を果た
す以外に、得られる硬化物の弾性率をコントロールする
役割も果たすものである。すなわち、ウレタンアクリレ
ートだけでは、作業性にも問題がある上に、ウレタンア
クリレートは二官能性であるため硬化後の弾性率が高く
なり、好ましい弾性率の上限を越えてしまうからである
。

＋Ｃ１本発明の光硬化型樹脂組成物は、前記ウレタンア
クリレート２０〜８０重量％と上記単官能アクリレート
８０〜２０重量％とからなるものである。

すなわち、ウレタンアクリレートが２０重量％未満で単
官能アクリレートが８０重量％より多いと、最終的に得
られる硬化物は弾性率が低くて非常に柔軟なものとなる
が、表面にタンクが残って好ましくないからである。ま
た、ウレタンアクリレートが８０重量％より多くて単官
能アクリレートが２０重量％未満であると、得られる樹
脂組成物の粘度が非常に高くなって作業性が問題となり
、さらに最終的に得られる硬化物の弾性率が高くなって
好ましくないからである。

本発明の光硬化型樹脂組成物には、他の添加剤、例えば
、光増感剤、硬化促進剤、内部離型剤、接着促進剤、透
明充填剤、タレ防止剤、分散剤、重合禁止剤などを必要
に応じて適宜加えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の光硬化型樹脂組成物は、ウ
レタンアクリレート２０〜８０Ｍ量％と単官能アクリレ
ート８０〜２０重量％とからなるために、下記の効果を
奏することができる。

■　ガラス転移点（Ｔ　ｇ　）が低く、低弾性率であり
、かつ、耐熱老化性および耐温水老化性に優れている。

したがって、光フアイバ芯体の第一次被覆材として好適
である。

■　光によって硬化する樹脂であるため、光フアイバ芯
体の第一次被覆材として使用した場合、硬化速度が速い
ので光ファイバの量産性の向上をはかることができる。

以下に実施例を示す。

実施例（１）　　ウレタンアクリレートの合成：前記式（３）
においてＲ１がＣＨ３，Ｒ２が　ＣｌＩ２ＣＨ２である
ポリオルガノシロキサンの両端に、ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアナートを８０℃で４時間かげて反応させ
た（触媒としてジブチルスズジラウレートを使用）。次
に２−ヒドロキシエチルアクリレート（２−１）ＥＡ　
）を両末端に同様に８０℃で６時間かけて反応させ、所
定のウレタンアクリレートを得た。

（２）下記表１に示す配合にて単官能アクリレートに増
感剤を混合した後、所定のウレタンアクリレートをそれ
ぞれ加えて十分に攪拌混合し、紫外線硬化型樹脂組成物
を得た。

これらの組成物に紫外線ランプ（８（Ｖ／ｃｍＩＫＷマ
ルチメタルランプ）で１５Ｊ／ｃＪの紫外線を照射して
硬化させ、厚さ１ｍｍのシートを得た。

このシートから、１　ｘ　７　ｃｍの短冊状の試験片と
ＪＩＳ　１号のダンベル状の試験片を作成した。

ガラス転移点（Ｔｇ）は、短冊状の試験片を用い、ＴＢ
Ａ　（＋−−ショナルブレイドアナリシス）法で温度を
変化させてネジリ弾性率を測定した際のｔａｎδのピー
クから測定した。

引張弾性率、引張強度、破断伸びは、ＪｒＳ　１号のダ
ンベル状の試験片を毎分１０ｍｍの引張速度で測定した
。

耐熱老化性は８０°Ｃのオーブンに、耐湿熱老化性は８
０℃の温水に浸漬、各１ケ月後の引張物性を測定するこ
とによった。

表１の値は、耐熱、耐温水老化前の物性と比較して、保
持率で表示した（実施例１〜６）。

なお、表１中の数値は、特記しない限り重量部を表わす
。

（３）比較のために、ウレタンアクリレートを本発明の
範囲外の量（９０市量％）使用して、上記と同様に処理
して光硬化型樹脂組成物を得、この樹脂組成物について
、上記と同様に試験した（比較例１）。

（本頁以下余白）表１（注）ウレタンアクリレート：八　両端に水酸基を有するポリオルガノシロキサン（分
子量８９０）の両末端にジシクロヘキシルメタンジイソ
シアナートを反応させ、つぎに２−ＨＥＡを反応させたもの。

Ｂ　両端に水酸基を有するポリオルガノシロキサン（分
子量１８３０）の両末端にジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアナートを反応させ、つぎに２−ＨＥＡを反応させたもの。

Ｃ両端に水酸基を有するポリオルガノシロキサン（分子
量３２００）の両末端にジシクロヘキシルメタンジイソ
シアナートを反応させ、つぎに２−ＨＥＡを反応させたもの。

単官能アクリレート：Ｄ　前記式（１）においてＲ−ＣＩ２’２５　、Ｒ１−
Ｈのもの。

Ｅ　前記式（２）においてｎ　−４、Ｒ，−ｆｌ　、、
Ｒ，。

−フェニル基、ｌ？３＝Ｈのもの。

増感剤： ■−ヒドロキシシクロへキシルベンゾフェノン。

上記表１から明らかなように、ポリオルガノシロキサン
系ウレタンアクリレートを用いた実施例１〜６は、弾性
率も１．０ｋｇ　／−以下であり、光ファイバの第一次
被覆材（緩衝Ｎ）として使用され得るが、ポリオルガノ
シロキサン系ウレタンアクリレートを９０市量％用いる
と弾性率は高くなるので好ましくない（比較例１）。

両端に水酸基を有するポリオルガノシロキサンの分子量
については、８９０．１８３０．３２００と大きくなる
につれてより低い弾性率のものが得られており、これに
より分子量が大きい方が好ましいことが判るが、８９０
の場合でも単官能アクリレートを多量に用いればそれな
りに弾性率は低下する。しかし、単官能アクリレートが
８０重量％より多くなると、得られる硬化物の表面が粘
着性を帯びてくるため好ましくない。

代理人　　弁理士　小　川　信　− 野口賢照斎下和彦

Claims

【特許請求の範囲】両端に水酸基を有する分子量８５０乃至１０，０００の
ポリオルガノシロキサンに脂肪族ジイソシアナートを反
応させ、ついでアクリロイル基又はメタアクリロイル基
と水酸基とを有する化合物を反応させて得られた両末端
にアクリロイル基又はメタアクリロイル基を有するウレ
タンアクリレート２０〜８０重量％と、下記式（１）又
は（２）で表わされる単官能アクリレート８０〜２０重
量％とからなることを特徴とする光硬化型樹脂組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（１）（Ｒ：アルキル基（Ｃ＿６Ｈ＿１＿３〜Ｃ＿１＿８Ｈ＿
３＿７）、Ｒ＿１：Ｈ、ＣＨ＿３） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（２）（ｎ：１〜１４、Ｒ＿１：Ｈ、ＣＨ＿３、Ｒ＿２：アルキル基、フェニル基、脂環基、複素環基、Ｒ＿３：Ｈ、ＣＨ＿３）