(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学繊維被覆のための放射線硬化性組成物において、次の成分：
５重量％〜９５重量％の少なくとも一種類の放射線硬化性オリゴマー、
５重量％〜９５重量％の少なくとも一種類の反応性希釈剤、
０．１重量％〜２０重量％の少なくとも一種類の光開始剤で、速い硬化速度を与えるように選択された光開始剤、
０．１重量％〜２０重量％の少なくとも一種類のＵＶ吸収性化合物で、実質的に前記速い硬化速度を阻害しないＵＶ吸収性化合物、
の組合せから調製され、
前記放射線硬化性オリゴマーがウレタンアクリレートオリゴマーであり、
前記反応性希釈剤が、アクリレート及びＣ４〜Ｃ２０アルキルまたはポリエーテル部分を有する単量体又は単量体の混合物であり、
前記光開始剤がホスフィンオキシド化合物を含有し、
前記ＵＶ吸収性化合物が、ｏ−ヒドロキシベンゾフェノン、２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール型のもの、又は２−エチル，２’エトキシオキサルアミドであり、
前記ＵＶ吸収性化合物のＵＶ吸収スペクトルは、前記光開始剤の吸収帯と実質的に重複しない吸収帯を有する、放射線硬化性組成物。
【請求項２】
組成物が、１．０ジュール／ｃｍ2より低い放射エネルギーに露出した時、その最大値（完全硬化）の９５％まで硬化する、請求項１に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項３】
ＵＶ吸収性化合物の量が少なくとも０．３重量％である、請求項１又は２に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項４】
ＵＶ吸収性化合物の量が少なくとも０．５重量％である、請求項３に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項５】
組成物がその最大モジュラスの少なくとも９０％を達成するのに充分硬化されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項６】
組成物が、外側第一光学繊維被覆になるように配合されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項７】
組成物が、内側第一光学繊維被覆になるように配合されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項８】
ＵＶ吸収性化合物が、放射線硬化性官能基を有する、請求項１〜７のいずれが１項に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項９】
組成物が、少なくとも二種類のＵＶ吸収性化合物を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項１０】
組成物が、０．６ジュール／ｃｍ2より低い放射エネルギーに露出した時、その最大値（完全硬化）の９５％まで硬化する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の放射線硬化性組成物。
【請求項１１】
内側第一光学繊維被覆の色劣化速度を低下する方法において、
光学繊維を放射線硬化性内側第一被覆で被覆し、
前記内側第一被覆を、放射線硬化性外側第一被覆で、その外側第一被覆の硬化速度を実質的に阻害しないＵＶ吸収剤を含む外側第一被覆で被覆し、
前記被覆を放射線硬化する、
工程の組合せからなり、前記被覆の少なくとも一つが、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放射線硬化性組成物を含む被覆である、色劣化速度低下方法。
【請求項１２】
光学繊維、硬化内側第一被覆、及び硬化外側第一被覆を有する被覆光学繊維において、硬化前の前記被覆の少なくとも一つが、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放射線硬化性組成物を含む被覆である、被覆光学繊維。
【請求項１３】
内側第一被覆が、少なくとも一種類のウレタンアクリレートオリゴマー、少なくとも二種類の単量体希釈剤、及び少なくとも二種類の光開始剤からなり、前記光開始剤の少なくとも一種類がホスフィンオキシド化合物である、請求項１２に記載の被覆光学繊維。
【請求項１４】
内側第一被覆及び外側第一被覆が、夫々独立にエチレン系不飽和を有するＵＶ吸収性化合物を含む、請求項１２に記載の被覆光学繊維。
【請求項１５】
ＵＶ吸収性化合物が、少なくとも０．５重量％の量で存在する、請求項１４に記載の被覆繊維。
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、放射線硬化性光学繊維被覆組成物に関する。特に、本発明は、速い硬化性を示すと共に、放射線で硬化すると、強制エージングで低い黄変化速度を示す組成物に関する。
〔背景技術〕
光学繊維は最近の電気通信分野で情報伝達のための媒体として選択されるようになってきている。光学繊維は、それらの製造直後に、通常、放射線硬化性内側第一被覆（又は単に「第一被覆」）で被覆し、それが下の光学繊維に直接接触する。放射線硬化後、この内側第一被覆は比較的軟らかく、損傷を受け易い。従って、繊維は、内側第一被覆の上に重なり、その軟らかい内側第一被覆よりも硬い放射線硬化性外側第一被覆（又は単に「第二被覆」）で被覆されている。この二重被覆構造は、繊維の伝送効率及び耐久性を最大にし、新しく製造した初期ガラス繊維の望ましい特性を維持する。二つの被覆は一緒になって繊維の性能を最大にする働きをしなければならない。多くの場合、放射線硬化性インクを外側第一被覆の上に適用し、然る後、その被覆した繊維を更にリボン及びケーブルに加工する。二つの繊維被覆の外に、他の放射線硬化性繊維光学材料には、リボン及びケーブルを製造するのに用いられるマトリックス及び結束材料が含まれる。
光学繊維の製造で用いられる放射線硬化性組成物は、それらを硬化した後、時間と共に実質的な色の変化を起こすべきではなく、特に黄変すべきではない。非黄変化は、光学繊維工業で極めて重要な被覆パラメーターになっている。変色及び黄変化は、特に光分解エージング（例えば、ＵＶ又は蛍光の存在下でのエージング）により促進される。また、変色は、現在工業的標準になっているウレタンアクリレート系組成物の一般的問題であり、外側第一被覆よりも内側第一被覆で一層大きな問題になる傾向がある。しかし、どちらの被覆でも黄変化は望ましくない。
速い硬化速度も依然として重要な被覆パラメーターになっている。被覆を充分硬化することができる速度によって繊維の製造は律速される。内側第一被覆は、通常外側第一被覆よりも遅い硬化速度を有する。
前述の黄変化問題を解決する試みが行われてきているが、速い硬化速度のような他の重要な性質を阻害することのない解決法に到達すべきである。しかし、それらの性質の組合せは達成しにくい。更に、内側第一被覆の硬化に対する外側第一被覆の影響により、被覆の設計は複雑になっている。これらの問題を解決し、被覆光学繊維、リボン及びケーブルの製造業者により求められている厳しい要求を満足する系統的方法が必要である。これら製造業者は、従来の被覆では与えることのなかった被覆系から速い硬化速度と非黄変化性能の両方を要求している。
ＵＶ吸収性化合物（ＵＶ吸収剤）が、光学繊維被覆に添加されてきたが、種々雑多な結果が得られている。一般にそれらは硬化速度を遅くすることが認識されている。
ブライラー（Blyler）その他による米国特許第４，４８２，２０６号明細書には、もし放射線硬化性繊維被覆が、ＵＶ光を遮蔽する機能を果たす（光開始剤とは異なって、ＵＶ露光で実質的な量の遊離ラジカルを発生しない）ＵＶ吸収性添加剤を含むならば、繊維の光学的損失を減少することができることが記載されている。しかし、この特許によれば、そのＵＶ吸収性材料は内側第一被覆中に入れるのが好ましく、もし完全に硬化した外側第一被覆を望むならば、外側第一被覆中には使用しない。この特許も、ＵＶ吸収剤を使用することにより、内側第一被覆の黄変化を減少する硬化速度の速い外側第一被覆を製造することは示唆していない。むしろ、この特許は、もし速い硬化速度を望むならば、外側第一被覆中にＵＶ吸収剤を使用することは避けることを教示している。
同様に、米国特許第４，９３５，４５５号明細書は、内側第一被覆にＵＶ吸収剤を使用することを教示している。しかし、この特許も、ＵＶ吸収剤の量を増加すると硬化速度が遅くなることを教示している。従って、それは少量でしかＵＶ吸収剤を使用しないことを例示している。
従って、一般に、ＵＶ吸収剤は、速い硬化が必須な場合には望ましくないと考えられており、商業的光学繊維被覆は、今日一般にそれらを含んでいない。従来の商業的光学繊維被覆でもそれらを用いていたが、非常に低い濃度で用いていた。これらの被覆系は、現在の商業的要求を満足されるのには不適切である。
要するに、光で誘発される変色に対する向上した保護と速い硬化速度との両方を与える高速硬化内側及び外側第一被覆に対する必要性が長い間感じられてきた。
〔発明の開示〕
本発明は、光学繊維被覆についての上記問題が、被覆の光開始剤系をＵＶ吸収系と一緒に調整することにより解決することができることを認めている。更に、内側及び外側第一被覆組成物は、一緒に機能を果たすように設計することができる。その結果、本発明は、速い硬化速度と非黄変性の両方を光学繊維被覆組成物に与えるという工業的に長い間感じられてきた要求を満たすのに役立つものである。
本発明は、次の前混合物成分の組合せ：
約５重量％〜約９５重量％の少なくとも一種類の放射線硬化性オリゴマー、
約５重量％〜約９５重量％の少なくとも一種類の反応性希釈剤、
約０．１重量％〜約２０重量％の少なくとも一種類の光開始剤で、速い硬化速度を与えるように選択された光開始剤、
約０．１重量％〜約２０重量％の少なくとも一種類のＵＶ吸収性化合物で、実質的に速い硬化速度を阻害しないＵＶ吸収性化合物、
からなる光学繊維被覆のための放射線硬化性組成物を与える。
本発明は、被覆光学繊維で、次の組合せ：
光学繊維、
放射線硬化性内側第一光学繊維被覆、及び
放射線硬化性外側第一光学繊維被覆、
からなり、然も、
前記外側第一光学繊維被覆が、放射線硬化する前に：
約５重量％〜約９５重量％の少なくとも一種類の放射線硬化性オリゴマー、
約５重量％〜約９５重量％の少なくとも一種類の反応性希釈剤、
約０．１重量％〜約２０重量％の少なくとも一種類の光開始剤で、速い硬化速度を与えるように選択された光開始剤、
約０．１重量％〜約２０重量％の少なくとも一種類のＵＶ吸収性化合物で、実質的に内側又は外側第一被覆の速い硬化速度を阻害しないＵＶ吸収性化合物、
からなる、被覆光学繊維も与える。
本発明は、内側第一光学繊維被覆の色劣化速度を低下するための方法において、次の工程：
光学繊維を放射線硬化性内側第一被覆で被覆し、
前記内側第一被覆を外側第一被覆で被覆し、然も、その外側第一被覆はその被覆の硬化速度を実質的に阻害しないＵＶ吸収剤を含有し、そして
前記被覆を硬化する、
工程の組合せからなる色劣化速度低下方法も与える。
特に、本発明の外側第一被覆組成物は、良好な硬化速度を示し、硬化後に、非黄変性、酸化安定性、良好な耐湿気性、及び丈夫なフイルム特性を示す利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第２図は、内側第一被覆の黄変化速度に対するＵＶ吸収剤の影響を例示する図である。
第３図は、内側第一被覆の硬化速度に対するＵＶ吸収剤の影響を例示する図である。
第４図〜第７図は、内側及び外側の第一被覆の組合せについて、エージングにより起きる黄変化の増大に対する外側第一被覆中のＵＶ吸収剤の影響を例示する図である。
〔好ましい態様についての詳細な説明〕
次の定義は本発明に適用される。
「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及び（又は）メタクリレートを意味する。アクリレートは一般に速い硬化速度を達成するのにメタクリレートよりも好ましいが、メタクリレートも用いることができる。
「前混合物成分」とは、或る成分を他の成分と混合する前のその成分を意味する。前混合物成分は夫々他の成分と、混合後に、相互作用するか又は反応する能力を有する。
「効果的量」とは、特定の被覆系に基づく量を当業者が決定することができることを意味する。例えば、光開始剤の量は、その光開始剤の活性度又はその光開始剤の非黄変化特性に依存する。被覆が内側第一被覆か又は外側第一被覆であるのか、被覆が設計される繊維製造方法が、同時か又は順次行われる硬化方法であるかも重要である。同様に、ＵＶ吸収剤の効果的量は、特定のＵＶ吸収剤の吸収特性に依存する。
放射線硬化性内側及び外側第一被覆は、少なくとも一種類の放射線硬化性オリゴマー、少なくとも一種類の反応性又は単量体希釈剤、光開始剤、及びＵＶ吸収性化合物を含めた添加剤からなっていてもよい。ＵＶ希釈性化合物は、内側第一被覆、外側第一被覆、又はそれらの両方中に存在させることができる。一つの好ましい態様として、紫外線吸収性化合物は外側第一被覆中に存在し、ＵＶ光の有害な効果から内側第一被覆を遮蔽する働きをする。外側第一被覆は、ＵＶ吸収剤の存在にも拘わらず、速い硬化速度を与え、速く硬化する光開始剤である少なくとも一種類の光開始剤も含有する。
放射線硬化性組成物は、モジュラスが完全硬化時のその最大値の少なくとも約９０％に到達する程度まで硬化が進行した時に、「充分硬化」している。一般に、そのような硬化度は、光学繊維の商業的製造を可能にするのに充分である。しかし、殆どの場合、硬化度は最大にすべきである。充分硬化した後の組成物に含有される溶媒抽出可能な物質の量は最小であるのが好ましい。
ここで用いられる「紫外線吸収性化合物」又は「ＵＶ吸収剤」は、これらの成分を含む放射線硬化性組成物の硬化速度に基づく「光開始剤」とは異なるものである。ＵＶ吸収剤は実質的に組成物の硬化速度を増大しないのに対し、光開始剤は、例えば、遊離ラジカルを発生することにより硬化速度を増大する。一般にＵＶ吸収剤は、吸収された紫外線エネルギーを熱に変えることができる。別法として、ＵＶ吸収剤の吸収エネルギーは、蛍光又は燐光によって消散させることができる。しかし、熱によりエネルギーを消散させるＵＶ吸収剤が好ましい。光重合を加速する光開始剤と、劣化を防ぐ働きをするＵＶ吸収剤添加物との区別は当業者によく認識されている。
被覆系の硬化速度を最大にし、然も、被覆系の黄変化を最小にするようにＵＶ光を遮蔽又は吸収するＵＶ吸収剤が選択されているのが好ましい。これらの効果のバランスは、例えば、内側及び外側第一被覆のＵＶ吸収帯、内側及び外側第一被覆光開始剤のＵＶ吸収帯、内側及び外側第一被覆中の光開始剤の量、及びＵＶ吸収剤と光開始剤の吸収帯の相対的強度に依存して、特定の用途に対し達成することができる。
例えば、外側第一ＵＶ吸収剤のＵＶ吸収スペクトルは、内側及び外側第一被覆、特に外側第一被覆中の光開始剤の吸収帯と実質的に競合（重複）しない吸収帯を有するのが好ましい。光開始剤とＵＶ吸収剤との幾らかの競合が回避できない場合、光開始剤の量を、ＵＶ吸収剤の吸収効果を乗り越え、硬化速度を維持するのに必要なだけ増大させることができる。また、ＵＶ吸収剤は、黄変化、特に内側第一被覆の黄変化を引き起こす光を吸収するように選択することができる。黄変化を引き起こす光は、例えば、内側第一被覆の吸収帯に伴われている。従って、ＵＶ吸収剤をこれら吸収帯と実質的に合うように選択し、黄変化を最小にすることができる。
これらの原理を用いることにより、内側及び外側の両方の第一被覆を含めた被覆系中の光開始剤の独自性及び量を選択すると共に、ＵＶ吸収剤の独自性及び量を選択することにより、特定の用途に対する硬化速度と非黄変化の最適バランスを達成することができる。或る場合には、内側第一被覆の非黄変化の方が一層重要になることがあるのに対し、他の場合には外側第一被覆の速い硬化速度が一層重要になることがある。ＵＶ吸収剤及び光開始剤は、必要に応じて調節することができる。
適当な種類のＵＶ吸収剤には、ｏ−ヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ヒドロキシフェニルサリチレート、シアノアクリレート、又は２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール型のもの、又はそれらの混合物が含まれる。他のＵＶ吸収剤には、刊行物、１９９６年１１月／１２月、ラドテク（Radtech）リポート、第１８頁〜第２２頁のＡ．バレット（Valet）その他による「ＵＶ硬化被覆の光安定性：進捗報告」（Light Stabilization of UV Cured Coatings: A Progress Report）に論じられているものが含まれる。この文献によれば、ＵＶ吸収剤型の化合物には、ヒドロキシフェニル−ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニル−ｓ−トリアジン、ヒドロキシベンゾフェノン、及び蓚酸アニリドが含まれる。
放射線重合可能なＵＶ吸収剤が好ましい。好ましくは、ＵＶ吸収剤は（メタ）アクリレート官能性を有し、アクリレートであるのが好ましい。これらのＵＶ吸収剤は被覆の抽出可能物質含有量を最小にすることができる。
ＵＶ吸収剤の例には次のものが含まれる：
２，６−ジヒドロキシベンゾフェノン、
２，２′−ジヒドロキシベンゾフェノン、
２，２′−ジヒドロキシ−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン、
２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、
２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、
２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、
２−ヒドロキシ−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン、
３−ベンゾイル−２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、
２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェノン、
２，２′−ジヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン、
フェニルサリチレート、
ｐ−オクチルフェニルサリチレート
ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリチレート
２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、
２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、
２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、
２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３′−ジフェニルアクリレート、及びエチル−２−シアノ−３，３′−３，３′−ジフェニルアクリレート。
好ましい例は２−エチル，２′エトキシオキサルアミド〔サンドヴール（Sandovur）ＶＳＵ〕である。放射線硬化性であるＵＶ吸収剤の別の好ましい例は、２−ヒドロキシ−４−アクリルオキシエトキシベンゾフェノン〔シアソーブ（Cyasorb）ＵＶ４１６〕である。別の好ましい例は、２−（２′−ヒドロキシ−５−メタクリルオキシエチルフェニル）−２−ベンゾトリアゾール〔ノルブロック（Norbloc）７９６６〕である。
ＵＶ吸収剤は、約３４５ｎｍ〜４５０ｎｍの間に強い吸収帯を有するのが好ましい。ＵＶ吸収は、可視光線範囲（約４００ｎｍで始まる）まで広がり、好ましくはその中に入っていることが重要である。
ＵＶ吸収剤の量は、約０．０１重量％〜約２０重量％、好ましくは約０．０５重量％〜約５重量％、一層好ましくは約０．１重量％〜約２重量％にすることができる。
全く意外なことに、本発明のＵＶ吸収剤は、多量で用いると、チヌビン（Tinuvin）２９２のような立体障害アミン光安定化剤よりも黄変化速度を低下するのに一層効果的になることがある。
ＵＶ吸収剤の選択の外に、本発明の別の重要な特徴は、光開始剤の硬化速度、その黄変化特性、その吸収スペクトル及びその量に対する考慮を含めた内側及び外側第一被覆光開始剤系の選択である。光開始剤系は光学繊維の迅速な製造を可能にするが、実質的な非黄変化特性を犠牲にしないように選択すべきである。或る被覆の場合、光開始剤混合物が、最適量の表面及び内部硬化を与えることができ、好ましい。ＵＶ光への露出で遊離ラジカルを発生する光開始剤が好ましい。
外側第一被覆層に用いるために選択される光開始剤は、可能な限り、外側第一被覆層中のＵＶ吸収性化合物の吸収範囲を実質的に含まない範囲で放射線を吸収すべきである。
内側又は外側第一被覆中の光開始剤の合計量は、特に限定されるものではないが、与えられた組成物及び用途に対し、硬化を促進し、本発明の非黄変化及び速い硬化速度の利点を達成するのに充分な量にする。一つの被覆中の量は、例えば、約０．１重量％〜約２０重量％、好ましくは約０．５重量％〜約１０重量％、最も好ましくは約１．０重量％〜約５．０重量％にすることができる。
モノ−及びビス−アシルホスフィンオキシド開始剤を用いることができ、それは、例えば、米国特許第５，５３４，５５９号、第５，２１８，００９号、第５，３９９，７７０号、及び第４，７９２，６３２号明細書（それらの記載は参考のためここに入れてある）に記載されている。他の種類の光開始剤には、例えば、米国特許第４，９９２，５２４号明細書に記載されているものが含まれる。
遊離ラジカル型光開始剤の例には次のものが含まれるがそれらに限定されるものではない：
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、
ヒドロキシメチルフェニルプロパン、
ジメトキシフェニルアセトフェノン、
２−メチル−１−［４−（メチルチオ）−フェニル］−２−モルホリノ−プロパノン−１、
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、
１−（４−ドデシル−フェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、
４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−２（２−ヒドロキシ−２−プロピル）−ケトン、
ジエトキシフェニルアセトフェノン、
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シド、
（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、
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン１−オン、及び
それらの混合物。
外側第一被覆のために好ましい光開始剤系は、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と、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとの混合物である。
内側第一被覆のために好ましい光開始剤系は、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と、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノンとの混合物である。
内側及び外側の両方の第一被覆は、一般に少なくとも一種類の放射線硬化性オリゴマーを含有する。放射線硬化性オリゴマーは、オリゴマー主鎖、放射線硬化性末端封鎖基、及び末端封鎖基をオリゴマー主鎖に結合する結合基からなっていてもよい。例えば、放射線硬化性オリゴマーは、主鎖オリゴマーポリオール化合物、ポリイソシアネート結合用化合物、及び放射線硬化性末端封鎖化合物の反応により製造することができる。ブロック共重合体及びランダム共重合体オリゴマー構造体を用いることができる。
従来法で適当なオリゴマーの製造の仕方が報告されている。例えば、米国特許第５，３３６，５６３号明細書（その完全な記載は参考のためここに入れてある）に記載された方法により、例えばオリゴマー合成を行うことができる。外側第一被覆は、ビッショップ（Bishop）その他による米国特許第４，５２２，４６５号及び第４，５１４，０３７号明細書（その完全な記載は参考のためここに入れてある）に記載されている。クラジェウスキー（Krajewski）その他による米国特許第４，８０６，５７４号明細書にも、例えば、多官能性芯を用いることによりオリゴマーの分子構造を調整する方法が記載されている。ビッショップその他による米国特許第５，０９３，３８６号明細書及びコゥディー（Coady）その他による米国特許第４，９９２，５２４号明細書にも、本発明で用いることができるオリゴマー合成方法が記載されている。
オリゴマーの数平均分子量は、例えば、約７５０ｇ／モル〜約５０，０００ｇ／モル、好ましくは約１，０００ｇ／モル〜約１０，０００ｇ／モル、一層好ましくは約５，０００ｇ／モル未満にすることができる。分子量及びその分布は、ゲル浸透クロマトグラフィーにより決定することができる。
オリゴマーは、全組成物に対し、約５重量％〜約９５重量％、好ましくは約２０重量％〜約８０重量％、一層好ましくは約３０重量％〜約７０重量％の量で存在する。
オリゴマー主鎖は、例えば、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリエステル、又は炭化水素反復単位、又はそれらの組合せからなっていてもよい。アクリル化アクリルを用いることができる。オリゴマー中の主鎖構造体は、上で述べた反復単位を有する一種類以上のオリゴマーポリオール化合物から誘導することができる。
オリゴマー主鎖を形成するのに役立つポリエーテルポリオールは、例えば、コゥディーその他による米国特許第４，９９２，５２４号明細書に論じられているような環式エーテルの開環重合により製造することができる。ポリエーテル主鎖を有するオリゴマーも、例えば、米国特許第５，５３８，７９１号明細書に記載されているように用いることができる。シリコーン変性されたポリエーテル型オリゴマーも、例えば、ＥＰ特許Ｎｏ．０，４０７，００４（Ａ２）公報に記載されている。
ポリエーテル反復単位は、例えば、Ｃ２−Ｃ６アルキレンオキシ反復構造を基にすることができる。代表的ポリエーテル構造体には、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、及びテトラメチレンオキシ反復単位が含まれる。メチル又はエチル又は他のアルキル又は置換アルキル基のような置換基を、性質を調整するためポリエーテル主鎖から離れて含ませることができる。
ポリカーボネート反復単位構造体は、例えば、ポリアルキルカーボネート構造体を基にすることができる。ポリカーボネートの例には、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１２−ドデカンジオール等のようなＣ２−Ｃ１２アルキレンジオールによるジエチレンカルボネートのアルコーリシスにより製造されたものが含まれる。オリゴマー中のポリカーボネート構造体は、ポリエーテル単位を含有させることにより調整することができる。
更に、炭化水素又はポリオレフィンオリゴマー主鎖は、例えば、米国特許第５，１４６，５３１号及び第５，３５２，７１２号明細書に記載されているように用いることができる。不飽和又は飽和炭化水素ポリオールを用いることができるが、飽和ポリオールが好ましい。水素化ポリブタジエンは好ましい例である。
ポリエステルジオールにはポリカルボン酸、又はそれらの無水物、及びジオールの反応生成物が含まれる。酸及び無水物には、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸等が含まれる。ジオールには、例えば、１，４−ブタンジオール、１，８−オクタンジオール、ジエチレングリコール。１，６−ヘキサンジオール、ジメチロールシクロヘキサン等が含まれる。この分類には、ポリカプロラクトンが含まれる。しかし、ポリエステル主鎖は、加水分解不安定性を起こす傾向があるので余り好ましくない。
オリゴマーは、ポリオールとポリイソシアネートとの反応により形成されたウレタン結合のような結合単位も有する。ポリイソシアネート結合基はポリオール主鎖化合物を、それ自身、別のポリオール主鎖化合物、又は放射線硬化性末端基化合物に結合することができる。ポリイソシアネート結合基はジイソシアネート化合物であるのが好ましいが、例えば、トリイソシアネートのような一層高次のイソシアネートも用いることができる。内側第一被覆のためのポリイソシアネートは、脂肪族であるのが好ましいが、或る芳香族ポリイソシアネートも含ませることができる。一般に、芳香族イソシアネート化合物は黄変化を伴うが、当業者は比較的少量の芳香族基が、与えられた組成物で許容できるか否かを決定することができる。芳香族イソシアネートは外側第一被覆に一層容易に用いることができる。なぜなら、それらの被覆は一般に黄変化を受けにくいからである。
ポリイソシアネート化合物は、例えば、４〜２０個の炭素原子を有する。ポリイソシアネートの分子量は約１，０００ｇ／モルより小さく、好ましくは約５００ｇ／モルより小さくすることができる。或る場合には、重合ポリイソシアネートも有用である。
ジイソシアネートの例には、ジフェニルメチ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、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキサンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、４−クロロ−１，３−フェニレンジイソシアネート、４，４′−ビフェニレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，１０−デカメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、及びポリアルキルオキシド及びポリエステルグリコールジイソシアネート、例えば、夫々、ＴＤＩを末端とするポリテトラメチレンエーテルグリコール、ＴＤＩを末端とするポリエチレンアジペート、及びテトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）が含まれる。
オリゴマー中のウレタン結合は、例えば、ジラウリン酸ジブチル錫又はジアザビシクロオクタン結晶のような既知のウレタン化触媒を用いて発生させることができる。
オリゴマーは、更に放射線硬化性末端封鎖基を有する。末端封鎖とは、オリゴマーがその分子鎖の末端点を有することを意味する。オリゴマーは２〜４の末端封鎖部位を有することができるが、二つの部位を有するのが好ましい。一般に、オリゴマーは、例えば、５００ｇ／モルより小さく、好ましくは約３００ｇ／モルより小さい比較的低い分子量のモノエチレン系不飽和化合物から形成することができる。（メタ）アクリレート化合物をオリゴマー合成で用いることができ、オリゴマーを末端封鎖する働きをし、速い放射線硬化、特に紫外線硬化に適した不飽和を与える。（メタ）アクリレートは、硬化速度を最大にし、オリゴマー製造を容易にするように選択するのが好ましい。アクリレートが最も好ましい。しかし、更にビニルエーテル及びマレエートのような非アクリレート系を用いることができる。
ヒドロキシアルキルアクリレート化合物も用いることができ、ヒドロキシエチルアクリレートは特に好ましい化合物である。他の好ましい例には、ヒドロキシプロピルアクリレート及びヒドロキシブチルアクリレートが含まれる。
内側第一被覆のためには、オリゴマーを、ポリエーテルとポリカーボネートの混合物から製造されたブロック共重合体オリゴマーにすることができる。例えば、ポリオールの混合物を用いることができ、それには（１）エーテル反復単位を含むポリヘキシルカーボネート、及び（２）ポリブチレンオキシドが含まれる。外側第一被覆のためには、主鎖を形成するのに用いられるポリオールは、ポリプロピレングリコール、又はテトラヒドロフランとメチルテトラヒドロフランとの共重合に基づく共重合体ポリエーテルであるのが好ましい。
外側第一被覆のためには、トルエンジイソシアネートが、オリゴマーが合成される結合基化合物の好ましい例である。内側第一被覆のためにはイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）が結合基化合物の好ましい例である。
内側及び外側の両方の第一被覆は、更に少なくとも一種類の液体反応性希釈剤、又は単量体希釈剤を含み、それはオリゴマーの粘度を低下し、屈折率、モジュラス及び極性のような硬化組成物の性質を調整する機能を果たす。例えば、芳香族希釈剤は材料の屈折率及びＴｇを上昇させる傾向がある。長鎖脂肪族希釈剤は被覆を軟化することができる。極性希釈剤は水素結合により室温の機械的性質を改良し、溶媒抵抗を増大することができる。配合物は、水吸収性を最小にするように調整するのが好ましくい。なぜなら、水は一般に繊維に有害な影響を与えるからである。希釈剤の混合物は、与えられた用途に必要な性質の適切なバランスを達成するのに好ましい。
反応性希釈剤中に存在する官能基は、放射線硬化性単量体又はオリゴマーに存在する放射線硬化性官能基と共重合することができるのが好ましい。一層好ましくは、放射線硬化性官能基は、硬化中に遊離ラジカルを形成する。
希釈剤の合計量は、例えば、約５重量％〜約９５重量％、好ましくは約２０重量％〜約８０重量％、一層好ましくは約３０重量％〜約７０重量％にすることができる。
例えば、反応性希釈剤は、アクリレート又はビニルエーテル官能性及びＣ4〜Ｃ20アルキル又はポリエーテル部分を有する単量体又は単量体の混合物にすることができる。好ましい反応性希釈剤の特別な例には次のものが含まれる：
ヘキシルアクリレート、
２−エチルヘキシルアクリレート、
イソボルニルアクリレート、
デシルアクリレート、
ラウリルアクリレート、
ステアリルアクリレート、
２−エトキシエトキシ−エチルアクリレート、
ラウリルビニルエーテル、
２−エチルヘキシルビニルエーテル、
Ｎ−ビニルホルムアミド、
イソデシルアクリレート、
イソオクチルアクリレート、
Ｎ−ビニル−カプロラクタム、
Ｎ−ビニルピロリドン、等。
用いることができる反応性希釈剤の別の種類は、芳香族基を有する化合物である。芳香族基を有する反応性希釈剤の特別な例には次のものが含まれる：
エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、
ポリエチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、
ポリプロピレングリコールフェニルエーテルアクリレート、及び
上記単量体のアルキル置換フェニル誘導体、例えば、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル、及びポリプロピレングリコールノニルフェニルエーテルアクリレート。
反応性希釈剤は、重合することができる二つ以上の官能基を有する希釈剤からなっていてもよい。そのような単量体の特別な例には次のものが含まれる：
サートマー（Sartomer）により供給され、ＳＲ３４９Ａ単量体として入手することができる、エトキシル化ビスフェノール−Ａ−ジアクリレート、
Ｃ2〜Ｃ18炭化水素−ジオールジアクリレート、
Ｃ4〜Ｃ18炭化水素ジビニルエーテル、
Ｃ3〜Ｃ18炭化水素トリアクリレート、及びそれらのポリエーテル類似物等、
例えば、１，６−ヘキサンジオ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、
ヘキサンジオールジビニルエーテル、
トリエチレングリコールジアクリレート、
ペンタエリトリトールトリアクリレート、
エトキシル化ビスフェノール−Ａジアクリレート、及び
トリプロピレングリコールジアクリレート。
本発明の外側第一被覆に用いるのに好ましい希釈剤系は、エトキシル化ノニルフェニルアクリレートとエトキシル化ビスフェノールＡジアクリレートとの混合物である。内側第一被覆のために好ましい希釈剤系は、エトキシル化ノニルフェニルアクリレートとイソデシルアクリレートとの混合物である。
希釈剤の分子量は特に限定する必要はないが、一般にそれが液体であるように、約１，０００ｇ／モルより小さい。しかし、希釈剤はそれ自身エチレンオキシ又はプロピレンオキシのような反復エチレン基のような或るオリゴマー特性を持っていてもよい。この場合でもそれは依然として希釈剤と呼ぶことができる。
放射線硬化性組成物の粘度は、周囲温度で好ましくは約１２，０００ｃｐｓ未満であるが、約２，０００ｃｐｓより大きく、好ましくは約３，０００ｃｐｓ〜約１０，０００ｃｐｓである。未硬化組成物について長い棚寿命が得られるように、粘度は長い時間に亙って安定であるのが好ましい。
内側及び外側第一被覆組成物は、更に光学繊維被覆技術で慣用的な添加剤を含むことができる。適当な添加剤は、例えば、前述の米国特許第５，３３６，５６３号、第５，０９３，３８６号、第４，９９２，５２４号、及び第５，１４６，５３１号明細書に記載されている。
例えば、有機官能性シランのような接着性促進剤を内側第一被覆に用いることができる。アクリレート−、アミノ−、又はメルカプト−官能性シランを、約０．１重量％〜約５重量％、好ましくは約０．３重量％〜約３重量％の量で用いることができる。メルカプトプロピルトリメトキシシランが、シラン接着性促進剤の好ましい例である。
他の適当な添加剤には、立体障害フェノール又は立体障害アミン光安定化剤のような熱酸化防止剤が含まれる。第一及び第二被覆の両方に対し好ましい種類の熱酸化防止剤は、チオジエチレンシンナメート誘導体、チバ・ガイギーから入手できるイルガノックス（Irganox）１０３５である。熱酸化防止剤は、例えば、約０．１重量％〜約１重量％の量で存在させることができる。
保存安定化剤及びスリップ剤は重要な添加剤になることがある。例えば、ブチル化ヒドロキシトルエン及びフェノチアジンは、一般に用いられている安定化用添加剤である。それら添加剤は被覆光学繊維の取扱い特性を調整するのにも有用である。例えば、スリップ剤及び摩擦調節用添加剤は外側第一被覆に有用である。最終的被覆中に存在することがある更に別の添加剤又は成分には、顔料、触媒、潤滑剤、湿潤剤、及び平坦化剤が含まれる。
慣用的色を有する慣用的着色剤、染料、及び顔料を用いることができる。顔料は染料よりも好ましい。なぜなら、染料の色は時間と共に褪せる傾向があるからである。着色剤は紫外線に対して安定であるのが好ましく、顔料は小さな粒子の形をしている。粒径は粉砕により小さくすることができる。
着色材料は、オリゴマー、単量体及び希釈剤、光開始剤、安定化剤、及び実質的に無色の被覆のためにここに記述され、印刷インク結合剤に適合する添加剤、着色した外側第一被覆、着色したマトリックス材料等を含むことができる。
顔料は、例えば、「ウルマンのエンサイクロペディア・オブ・インダストリアル・ケミストリー」（Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry）、第５版第Ａ２２巻（１９９３年ＶＣＨ出版社）第１５４頁〜第１５５頁（その完全な記載は参考のためここに入れてある）に記載されている慣用的無機又は有機顔料にすることができる。顔料は、例えば、組成物が印刷インク又は第二被覆であるかどうかに基づいて選択することができる。印刷インクは一層高度に着色されているであろう。
一般的な種類の適当な着色剤には、就中、無機白色顔料；黒色顔料；鉄酸化物；酸化クロム緑；鉄青及びクロム緑；紫顔料；群青色顔料；青、緑、黄、及び褐色金属の組合せ；クロム酸鉛及びモリブデン酸鉛；カドミウム顔料；チタン酸顔料；真珠箔顔料；金属顔料；モノアゾ顔料；ジアゾ顔料；ジアゾ縮合顔料；キナクリドン顔料；ジオキサジン紫顔料；バット顔料；ペリレン顔料；チオインジゴ顔料；フタロシアニン顔料；及びテトラクロロイソインドリノン；アゾ染料；アントラキノン染料；キサンテン染料；及びアジン染料が含まれる。
特に、印刷インクのための適当な無機顔料には、例えば、二酸化チタン、酸化鉄、珪酸鉄、鉄シアンブルー（又はプルシアンブルー）、アルミニウム粉末、クーパー（cooper）−亜鉛アロウ（allow）粉末、及びカーボンブラックが含まれる。印刷インクのための適当な有機顔料には、例えば、ジアリル化イエロー、ジアリル化オレンジ、ナフトールＡＳレッド、ルビン（Rubin）４Ｂカルシウム塩、塩基性染料の塩、フタロシアニンブルー、リフレックス（reflex）ブルー、フタロシアニングリーン、及び多環式顔料が含まれる。蛍光顔料を用いることもできる。
着色剤、顔料、又は染料の量も慣用的なものであり、陰影、着色強度、及び着色剤の堅牢度の外、分散性、レオロジー性及び透明性のような因子によって決定される。また、印刷インクは、一般に外側第一被覆よりも強く着色されている。
量は必要な色を与えるのに充分な量にすることができ、それより多いのは一般に好ましくない。着色剤の量は、例えば、約０重量％〜約２５重量％、好ましくは約０．２５重量％〜約１５重量％、一層好ましくは約０．５重量％〜約５重量％にすることができる。
本発明の好ましい態様として、外側第一被覆組成物は、
約２０重量％〜約４０重量％の放射線硬化性オリゴマーで、ヒドロキシエチルアクリレート、トルエンジイソシアネート、及び約７５０ｇ／モル〜約２，０００ｇ／モルの分子量を有するポリエーテルポリオール化合物から製造されたオリゴマー、
約４０重量％〜約８０重量％のエトキシル化ビスフェノール−Ａ−ジアクリレート、
約３重量％〜約２０重量％のエトキシル化ノニルフェノールアクリレート、
約２重量％〜約４重量％の光開始剤系で、少なくとも一種類のホスフィンオキシド型化合物及び効果的量のＵＶ４１６のようなＵＶ吸収剤を含む光開始剤系、からなる前混合物成分の組合せから配合される。この好ましい態様では、効果的な量の酸化防止剤も存在する。
別の好ましい態様として、内側第一被覆は、
約３０重量％〜約７０重量％の放射線硬化性オリゴマーで、（ｉ）ヒドロキシエチルアクリレート、（ii）イソホロンジイソシアネート、及び（iii）ポリエーテルポリオール化合物、ポリカーボネートポリオール化合物、又はそれらの混合物から製造され、約７５０ｇ／モル〜約３，０００ｇ／モルの分子量を有するオリゴマー、
約５重量％〜約４０重量％のエトキシル化ノニルフェノールアクリレート、
約５重量％〜約３０重量％のイソデシルアクリレート、
約２重量％〜約４重量％の光開始剤系で、少なくとも一種類のホスフィンオキシド型化合物を含む光開始剤系、
約０．３重量％〜約３重量％の有機官能性シラン接着促進剤で、好ましくはメルカプトプロピルトリメトキシシランである接着促進剤、及び
効果的な量のＵＶ４１６のようなＵＶ吸収剤、
からなる前混合物成分から配合される。この好ましい態様では、効果的な量の酸化防止剤も存在する。
速い硬化速度及び非黄変化の外に、他の性質も重要である。例えば、内側第一被覆は、湿った状態でも繊維に対し適切な接着性を持たなければならない。しかし、内側第一被覆は、繊維剥ぎ取り及びリボン剥ぎ取りの両方の過程で繊維から奇麗に剥離できるようにもすべきである。内側及び外側の両方の第一被覆は、湿分に対する抵抗性を持つように配合すべきである。
外側第一被覆の硬化速度は、約１．０Ｊ／ｃｍ2より小さく、好ましくは約０．５Ｊ／ｃｍ2より小さく、一層好ましくは約０．４Ｊ／ｃｍ2より小さくすべきであり、ここで言う硬化速度とは、モジュラスがその最大値の９５％に到達する線量を意味するものとする。内側第一被覆の硬化速度も、約１．０Ｊ／ｃｍ2より小さいのが好ましい。
被覆繊維を製造するのに慣用的光学繊維製造方法を用いることができる。そのような方法は、例えば、米国特許第４，９６２，９９２号明細書（これは参考のためここに入れてある）に記載されている。
本発明を更に次の実施例により例示するが、本発明はそれらに限定されるものではない。別に指示しない限り、％は重量％であり、全組成物の重量を基準にしている。
例１
外側第一被覆の形成
放射線硬化性外側第一被覆配合物を、表Ｉに要約した前混合物成分から調製した。
0004236288.tif 000002
この組成物は、実質的非黄変化挙動及び速い硬化速度の両方をもつと予想される。
例２
内側第一被覆の形成
ＵＶ吸収剤を含まれない対照内側第一被覆組成物を、表IIに要約した前混合物成分から調製した。
0004236288.tif 000003
ＵＶ吸収剤を含まない表IIの対照配合物に添加剤を添加して、それら新たに配合した組成物の添加剤濃度が０．５重量％（表II中の組成物の９９．５重量％）になるようにすることにより幾つかの別の組成物へ配合した。
組成物Ａのための添加剤は、ノルブロック（Norblock）７９６６［２−（２′−ヒドロキシ−５−メタクリルオキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール］であり；組成物ＢのためにはサンドヴールＶＳＵ（２−エチル，２′−エトキシ−オキサルアミド）であり；組成物Ｃのためにはチヌビン（Tinuvin）２９２（これは立体障害アミン光安定化剤である）であった。
夫々一種類の添加剤を含む三つの配合物、Ａ〜Ｃ及び表IIの対照配合物を３ミルのフイルムに転化し、ＵＶ光（フュージョンＤランプを用いて８ｃｆｍでＮ2中で１．０Ｊ／ｃｍ2）により硬化した。黄色度指数（yellowness index）をＱＵＶ条件下でエージング時間の関数として測定した。結果を第１図に示す。データーは、０、１、２、３、４、６、及び８週間でとった。データーは、全く思いがけなくサンドヴールＶＳＵは黄変化速度の減少に対し最も効果的であることを示していた。
例３
内側第一被覆の形成
表IIIに従い、内側第一被覆を配合した。
0004236288.tif 000004
上記組成物の各々の９９．５重量％に、０．５重量％のサンドヴールＶＳＵを添加した。１０ミルのフイルムに被覆し、そしてＮ2の存在下でＤランプ（フュージョン）の下で１．０Ｊ／ｃｍ2で硬化することにより、フイルム試料を調製し、色の変化を０、１、４、７、１４及び２８日で測定した。黄色度指数（ＹＩ）を下に記載するようにして計算し、その黄色度指数からΔＥ値を推定した。結果を第２図に示す。０．５重量％のサンドヴールＶＳＵを含む硬化被覆組成物は、２８日の期間に亙りＵＶ吸収性化合物を含まない同じ組成物よりも、一貫して低い黄色度指数及びΔＥ値を与えた。
更に、ＵＶ吸収剤、サンドヴールＶＳＵ（０．５重量％）の、組成物３Ｂの硬化速度（ＦＴ−ＩＲ測定により測定した）に対する影響を第３図に例示する。データーは、硬化速度が遅くなっているが、実質的には損なわれておらず、黄変化を遅延させるＵＶ吸収剤の存在にも拘わらず、速い硬化速度を得ることができることを示している。
例４
ＵＶ安定化剤を含む外側第一被覆と一緒にした内側第一被覆の硬化
表IVに要約した次の前混合物成分から二つの外側第一被覆組成物を配合した。
0004236288.tif 000005
配合物４Ｂは、含有するＵＶ吸収剤が少なく、速く硬化するホスフィンオキシド光開始剤は含まない。
更に、４つの内側第一被覆組成物４Ｃ〜Ｆを、下の表Ｖ及びVIに要約した前混合物成分から配合した。
0004236288.tif 000006
0004236288.tif 000007
外側第一被覆（表IV）の下の４つの内側第一被覆（表Ｖ及びVI）の硬化を試験するための試験を行なった。これらの試験は、湿潤重ね塗り光学繊維被覆及び硬化法に類似させた。内側及び外側の両方の第一被覆のフイルムからなる四つの試料を、黄変化及び硬化速度挙動について試験した。
0004236288.tif 000008
被覆の粘着性を目で観察することにより、試料３の内側第一被覆組成物は、試料２の内側第一組成物よりも迅速に硬化した。この硬化速度の差は、試料３の内側第一組成物中に存在するホスフィンオキシド光開始剤に起因させることができ、それは外側第一被覆中にＵＶ吸収剤が存在するにも拘わらず、速い硬化速度を与える。
更に、黄変化挙動（黄色度指数）を蛍光エージング条件下で測定した。
結果を第４図〜第７図に示す。外側第一被覆中のＵＶ吸収剤の量が最も少ない被覆系、試料１は、最も大きな色の変化（黄変化）を示した。従って、試料１の組成物は許容できない黄変化を示し、本発明が与える速い硬化と実質的な非黄変化の組合せを与えるものではない。試料３の被覆系の示す色の変化は最も少なかった。
例５
外側第一被覆の硬化速度に与える影響
表VIIに従って、ＵＶ吸収剤を含まない基礎組成物を配合した。
0004236288.tif 000009
この基礎組成物を更に表VIIIによる異なった量の異なったＵＶ吸収剤を用いて配合した。異なったＵＶ吸収剤を配合した試料を、３ミルマイラーフイルムに塗布し、そしてＮ2の存在下でＤランプ（フュージョン）の下で０．２、０．３、０．５、０．７５、１．０及び２．０Ｊ／ｃｍ2で硬化することにより調製した。
硬化速度を線量・モジュラス曲線により測定した。それらの結果を下の表VIIIに示す。
0004236288.tif 000010
シアソーブＵＶ５３１は、シアソーブＵＶ４１６よりも基礎配合物の硬化速度を低下し、約０．５重量％のＵＶ吸収剤濃度は、約１．０重量％の濃度よりも硬化速度の低下は少ない。
試験方法：
黄色度指数
ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計により黄色度指数を計算した。黄色度指数は、３５０〜４５０ｎｍＵＶスペクトル範囲に亙って平均吸光度として測定し、０．１ｍｍフイルム厚さとして計算した。
調製した被覆フイルムから試料片を切り取り、少なくとも０．５″×１．０″の大きさにした。繋ぎ目領域を６０ｎｍ／分の速度で３５０〜４５０ｎｍに設定した。フイルムを試料ホールダー中に置く時、フイルムが皺にならないように注意すべきである。フイルムは繋ぐ前にできるだけ滑らかになるようにすべきである。スペクトルは１ｎｍ当たりのデーター点で収集した。被覆フイルム厚さ（ｍｍ）を、試料ホールダー中の穴を覆うフイルム領域中で少なくとも三つの異なった読みの平均を取ることによりマイクロメーターで測定した。
スペクトル中で走査した領域について平均吸光度（ＡAvg）を各測定波長で吸光度を走査し、データー点の数で割ることにより計算した。黄色度指数は、次の式に従い、０．１０ｍｍのフイルム厚に平均吸光度を換算することにより計算した：
0004236288.tif 000011
ここで、
ＹＩ＝黄色度指数
ＡAVg＝平均吸光度
Ｔ＝フイルム厚さ（ｍｍ）。
ＦＴＩＲによる硬化速度
本発明での硬化速度をＦＴＩＲにより測定することができる。この方法は、紫外線に露出した時、二重結合が失われることにより硬化する被覆系に適用することができる。試料を次のようにして調製した。ＮａＣｌ円板の中心に完全に混合した被覆の一滴を置いた。第二のＮａＣｌ円板をその被覆液滴の上に置き、被覆がスペーサーの縁まで均一に広がるようにした。被覆層中に気泡が存在しないように注意を払った。未硬化被覆のＦＴＩＲスペクトルを得た。最小ピークから最大ピークまでの不飽和帯の真の吸光度を測定した。最大ピークは１．０〜１．２Åの範囲内にあるのがよい。吸光度は最小ピークに依存する。この工程を２回繰り返し、真の吸光度についての三つの値を平均した。特定の被覆系についての分析を行う目的にその平均した値を用いた。被覆の厚さは、取り外し可能なセル・ホールダーのネジを締め付けて、不飽和帯の真の吸光度が真の吸光度の平均値の±０．０５Å以内に入るようにすることにより調節した。スペクトルは、真の吸光度値が安定化するまで、例えば、スペクトルの結果について相対的基準で±５％以内の変動になるまで、連続的に収集した。次に被覆を、ＵＶランプ源からの０．５秒パルスに当て、次に第二ＦＴＩＲスペクトルを直ちに収集した。この工程を、被覆が合計５．０秒間露出され、連続する各露出及びＦＴＩＲ測定をできるだけ迅速に行うことにより繰り返した。
得られた全てのスペクトルを透過率から吸光度へ換算した。各スペクトルについて、不飽和帯下の真の面積を決定した。アクリレート系被覆については、各露出について反応したアクリレート不飽和度％（ＲＡＵ％）は次の通りである：
0004236288.tif 000012
式中、Ａ(liq)は、液体被覆についての８１０ｃｍ-1帯の真の面積に等しく、Ａ(exposed)は、露出後の８１０ｃｍ-1帯の真の面積に等しい。３回の分析について平均ＲＡＵ％を各露出時間について決定し、試料及び対照の両方について露出時間対ＲＡＵ％をプロットした。
線量・モジュラス曲線
モジュラス測定は下で更に記述するセカント・モジュラス（secant modulus）測定である。硬化速度は、最大モジュラスの９５％が得られる線量である。
引張り試験
硬化試料の抗張力を、万能試験装置、パーソナルコンピューターを具えたインストロン型４２０１及びソフトウェアー「シリーズIX材料試験装置（Series IX Materials Testing System）」を用いて試験した。用いた荷重セルは、２及び２０ポンドの容量を持っていた。一般に、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８Ｍに従い、次の修正を加えた。
試験すべき各材料をガラス板の上に引張り被覆し、ＵＶプロセッサーを用いて硬化した。硬化したフイルムを、試験前に、２３±２℃及び５０±５％の湿度で最低１６時間調整した。
０．５±０．００２ｉｎの幅及び５ｉｎの長さを有する最低八つの試験片を硬化フイルムから切り取った。小さな試料欠陥の影響をできるだけ小さくするため、硬化フイルムの引張り形成した方向と平行に試料片を切断した。もし硬化フイルムが粘着する感触を持つならば、少量のタルクを木綿先端アプリケーターを用いてフイルムの表面に適用した。
次に試験片を基体から取り外した。基体から取り外す間に試験片がそれらの弾性限界を超えて伸びないように注意を払った。基体から取り外す間に、試料の長さに認められる変化が起きたならば、その試験片は捨てた。
フイルムの表面をタルクで被覆して粘着しないようにしたならば、次に少量のタルクを試験片の裏面に、基体から取り外した後に適用した。
それら試験片の平均フイルム厚さを決定した。試験すべき領域で（表面から裏面まで）少なくとも５回のフイルム厚の測定を行い、平均値を計算のために用いた。フイルム厚さの測定値のいずれかが相対的に１０％より多く平均値からずれたならば、その試験片は捨てた。全ての試験片は同じ板からとった。
次の式を用いて適当な荷重セルを決定した：
［Ａ×１４５］×０．００１５＝Ｃ
式中、
Ａ＝生成物の最大予想抗張力（ＭＰａ）；
１４５＝ＭＰａからｐｓｉへの換算係数；
０．０００１５＝試験片の大略の断面積（ｉｎ2）；及び
Ｃ＝ポンド。
Ｃ＝１．８ポンドの材料のためには、２ポンドの荷重セルを用いた。１．８（Ｃ＜１８ポンド）の場合の材料については２０ポンド荷重セルを用いた。もしＣ＞１９ならば、一層大きな容量の荷重セルが必要であった。
クロスヘッド速度を１．００ｉｎ／分に設定し、クロスヘッド作用を「破断で戻り」に設定した。クロスヘッドを２．００ｉｎの顎間隔に調節した。空気圧グリップのための空気圧にスイッチを入れ、次のように調節した：第一光学繊維被覆及び他の非常に軟らかい被覆に対しては約２０ｐｓｉ（１．５ｋｇ／ｃｍ2）に設定；光学繊維単一被覆に対しては約４０ｐｓｉ（３ｋｇ／ｃｍ2）に設定し；第二光学繊維被覆及び他の硬質被覆については約６０ｐｓｉ（４．５ｋｇ／ｃｍ2）に設定。適当なインストロン・コンピューター法を、分析すべき被覆に対し採用した。
インストロン試験装置を１５分間ウォーミングアップさせた後、それを製造業者の操作手順に従って補正し、バランスさせた。
インストロン装置に近い温度を測定し、湿度計の場所で湿度を測定した。これは、最初の試験片の測定開始直前に行なった。
温度が２３±１．０℃の範囲内にあり、相対湿度が５０±５％以内にある場合にだけ試験片を分析した。各試験片について温度がこの範囲内にあることが証明された。湿度値は、１枚の板からの一組の試料を試験する開始時及び終了時にだけ湿度値を確認した。
各試験片を次のようにして試験した。上方空気圧グリップの間の空間中へ吊るすことにより試験片を横方向の中心に垂直に吊るした。上方グリップだけを留めた。試験片の下端を穏やかに引張り、それがたるんだり捩れたりしないようにし、開いた下方グリップの間の空間中に横方向の中心に来るようにした。この位置に試験片を保持しながら、下方グリップを締めた。
ソフトウェアーパッケージにより与えられた使用説明書に従い、試料番号を入れ、試料の大きさをデーター装置へ入れた。
今の引張り被覆物からの最後の試験片を試験した後、温度及び湿度を測定した。
抗張力特性の計算を、ソフトウェアーパッケージにより自動的に行なった。
抗張力、伸び％、及びセカント・モジュラスについての値を調べ、それらのいずれかが「逸脱値」になる程充分平均値からずれているか否かを決定した。もしモジュラス値が逸脱値であるならば、それは捨てた。もし抗張力についてのデーター値が六つより少ない場合には、その組みの全データーを捨て、新たな板を用いて繰り返した。
ΔＥ
硬化フイルムの色エージング挙動（ΔＥ）を、ラドテク・欧州’９３年度会議予稿集（Radtech Europe’93 Conference Proceedings）（１９９３年５月２日〜６日に開催されたラドテク・欧州・会議で提出された論文集）中のＤ．Ｍ．スザム（Szum）による「ＵＶ硬化被覆及びインク結合剤のＵＶ硬化インクの色変化に対する影響の測定」（A Measurement of the Contribution of UV Cured Coatings and Ink Binders Towards Color Change of UV Cured Inks）と題する刊行物（この完全な記載は参考のためここに入れてある）に記載されているような慣用的方法により測定することができる。この刊行物には、３層試料について行われた測定が記載されているのに対し、本発明の試料は単一層であった。測定には数学的操作、ＦＭＣ−２が含まれている。
黄変化測定を、約２×２ｉｎ2のフィルム試料を用いて行うことができる。色測定データーは、マクベス・シリーズ１５００色測定系（Macbeth Series 1500 Color Measurement Sustem）（型２０２０）から得た。色度計を補正し、次のパラメーターに設定した：
照明：第一及び第二光源についてＤ
色の差：ＦＭＣ−２
モード：２、ＣＯＬ
測定面積：大視野
反射成分：除外（ＳＣＥ）
ＵＶフィルター：配備
背景：白色補正標準
黄色度指数測定と共にΔＥ測定も補正することができ、黄色度指数に基づいてΔＥを推定することを可能にする補正プロットを作ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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