JP2000111767A - 光ファイバ - Google Patents
光ファイバInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
- C03C25/32—Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
- C03C25/106—Single coatings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 デラミネーションが起こらないようにファイ
バへの十分な付着を維持しながら、特にガラスファイバ
のアレイからの剥離後にガラス上に残留物が少ししか残
らないような、光ガラスファイバ用被覆材料を実現す
る。 【解決手段】 細長いガラス繊維を包囲する保護被覆材
料の一次層を有する光ファイバが、剥離可能性を改善す
るように設計される。一次層の平衡(in-situ)弾性率
は、２０℃で１２０〜５００ｐｓｉ（０．８３〜３．４
５Ｍｐａ）の範囲内にあり、引張り力（付着力）は、長
さ１センチメートルあたり１．２ポンド（１．２ｌｂ／
ｃｍ、５４ｋｇ／ｍ）以下である。実施例では、光ファ
イバは、ガラスファイバを包囲する２層（一次被覆およ
び二次被覆）の光硬化ポリマー材料を有し、一次被覆の
平衡弾性率は１２０〜５００ｐｓｉ（０．８３〜３．４
５Ｍｐａ）の範囲内にある。
バへの十分な付着を維持しながら、特にガラスファイバ
のアレイからの剥離後にガラス上に残留物が少ししか残
らないような、光ガラスファイバ用被覆材料を実現す
る。 【解決手段】 細長いガラス繊維を包囲する保護被覆材
料の一次層を有する光ファイバが、剥離可能性を改善す
るように設計される。一次層の平衡(in-situ)弾性率
は、２０℃で１２０〜５００ｐｓｉ（０．８３〜３．４
５Ｍｐａ）の範囲内にあり、引張り力（付着力）は、長
さ１センチメートルあたり１．２ポンド（１．２ｌｂ／
ｃｍ、５４ｋｇ／ｍ）以下である。実施例では、光ファ
イバは、ガラスファイバを包囲する２層（一次被覆およ
び二次被覆）の光硬化ポリマー材料を有し、一次被覆の
平衡弾性率は１２０〜５００ｐｓｉ（０．８３〜３．４
５Ｍｐａ）の範囲内にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの保護
被覆に関し、特に、光ファイバから容易に除去可能な被
覆（コーティング）に関する。
被覆に関し、特に、光ファイバから容易に除去可能な被
覆（コーティング）に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの製造では、ガラスプリフォ
ームロッドが垂直につり下げられ、制御された速度で炉
内に移動する。プリフォーム（母材）は炉内で軟化し、
ガラスファイバ（光ファイバともいう。）は、線引きタ
ワーの基部にあるキャプスタンによってプリフォームロ
ッドの溶融端から自由に線引きされる。ガラスファイバ
の表面は磨耗により引き起こされる損傷を受けやすいた
め、線引き後、いかなる表面とも接触する前に、ファイ
バを被覆する必要がある。被覆材料を施すことによりガ
ラス表面が損傷してはならないため、被覆材料は液体で
塗布される。塗布後、被覆材料は、ガラスファイバがキ
ャプスタンに到達する前に固化しなければならない。こ
れは一般に、光硬化（液体被覆材料が電磁放射（紫外
（ＵＶ）光が好ましい）にさらされると固体に転移する
プロセス）によって、短時間内に完了する。
ームロッドが垂直につり下げられ、制御された速度で炉
内に移動する。プリフォーム（母材）は炉内で軟化し、
ガラスファイバ（光ファイバともいう。）は、線引きタ
ワーの基部にあるキャプスタンによってプリフォームロ
ッドの溶融端から自由に線引きされる。ガラスファイバ
の表面は磨耗により引き起こされる損傷を受けやすいた
め、線引き後、いかなる表面とも接触する前に、ファイ
バを被覆する必要がある。被覆材料を施すことによりガ
ラス表面が損傷してはならないため、被覆材料は液体で
塗布される。塗布後、被覆材料は、ガラスファイバがキ
ャプスタンに到達する前に固化しなければならない。こ
れは一般に、光硬化（液体被覆材料が電磁放射（紫外
（ＵＶ）光が好ましい）にさらされると固体に転移する
プロセス）によって、短時間内に完了する。
【０００３】ファイバは細く可撓性であるため、取扱中
や変動する温度環境にさらされている間に遭遇するよう
な機械的応力を受けると容易に曲がる。ファイバのこの
ような曲げは、ファイバ自体の固有損失よりもずっと大
きい光損失を生じることが多く、このような曲げに対し
てガラスファイバを保護することが好ましいことが分か
っている。そのため、被覆材料は、曲げに対してガラス
ファイバを保護することが要求され、一般に、２層の被
覆材料が、線引きされた光ファイバに施される。内側の
（一次）被覆は、比較的低い平衡弾性率(equilibrium m
odulus)を有し、ガラスファイバに直接施される。外側
の（二次）被覆は、比較的高い平衡弾性率を有し、一次
被覆を包囲する。ともに、これらの被覆は、一次被覆が
ガラスに結合している限り、ガラスファイバの本質的に
高い引張り強度を保護する。さらに、一次被覆は、圧力
が加えられると、ガラスファイバに付着するのが好まし
い。付着力は、被覆ガラスファイバをファイバの長手軸
に沿って引張ることによって、被覆ガラスファイバから
１センチメートルの長さの被覆材料を除去するのに要す
る力を測定する引張り試験により測定される。低い付着
力は、最悪の場合、「デラミネーション（剥離）」(del
amination)と、それに続く水の侵入が起こるという問題
があり、特に、高い湿度にさらされると、水分がガラス
表面を攻撃して、引張り力を低下させる。
や変動する温度環境にさらされている間に遭遇するよう
な機械的応力を受けると容易に曲がる。ファイバのこの
ような曲げは、ファイバ自体の固有損失よりもずっと大
きい光損失を生じることが多く、このような曲げに対し
てガラスファイバを保護することが好ましいことが分か
っている。そのため、被覆材料は、曲げに対してガラス
ファイバを保護することが要求され、一般に、２層の被
覆材料が、線引きされた光ファイバに施される。内側の
（一次）被覆は、比較的低い平衡弾性率(equilibrium m
odulus)を有し、ガラスファイバに直接施される。外側
の（二次）被覆は、比較的高い平衡弾性率を有し、一次
被覆を包囲する。ともに、これらの被覆は、一次被覆が
ガラスに結合している限り、ガラスファイバの本質的に
高い引張り強度を保護する。さらに、一次被覆は、圧力
が加えられると、ガラスファイバに付着するのが好まし
い。付着力は、被覆ガラスファイバをファイバの長手軸
に沿って引張ることによって、被覆ガラスファイバから
１センチメートルの長さの被覆材料を除去するのに要す
る力を測定する引張り試験により測定される。低い付着
力は、最悪の場合、「デラミネーション（剥離）」(del
amination)と、それに続く水の侵入が起こるという問題
があり、特に、高い湿度にさらされると、水分がガラス
表面を攻撃して、引張り力を低下させる。
【０００４】矛盾する要求のようであるが、ガラスファ
イバから一次被覆を容易に剥離することができることも
所望される。特に、米国特許第４，９００，１２６号に
記載のように、複数のファイバがアレイ状に接着される
場合はそうである。このようなアレイはしばしば「リボ
ン」と呼ばれる。実際、被覆材料を容易にきれいに剥離
することができない場合、スプライシングおよびコネク
タ化操作の重大な障害となる。
イバから一次被覆を容易に剥離することができることも
所望される。特に、米国特許第４，９００，１２６号に
記載のように、複数のファイバがアレイ状に接着される
場合はそうである。このようなアレイはしばしば「リボ
ン」と呼ばれる。実際、被覆材料を容易にきれいに剥離
することができない場合、スプライシングおよびコネク
タ化操作の重大な障害となる。
【０００５】米国特許第５，３７３，５７８号には、非
架橋炭化水素成分を添加剤として添加することによって
剥離可能性を改善した光ファイバ用剥離可能被覆材料が
記載されている。しかし、この被覆材料は、９０日間の
エージング後、長さ１センチメートルあたり３．０ポン
ド（３．０ｌｂ／ｃｍ、１３６ｋｇ／ｍ）を超える引張
り力を示し、これは所望されるよりも高い。
架橋炭化水素成分を添加剤として添加することによって
剥離可能性を改善した光ファイバ用剥離可能被覆材料が
記載されている。しかし、この被覆材料は、９０日間の
エージング後、長さ１センチメートルあたり３．０ポン
ド（３．０ｌｂ／ｃｍ、１３６ｋｇ／ｍ）を超える引張
り力を示し、これは所望されるよりも高い。
【０００６】米国特許第４，９６２，９９２号には、光
ファイバ被覆材料における好ましい性質が記載されてお
り、デラミネーションは、付着レベルを約１〜５ｌｂ／
ｃｍ（４５〜２２７ｋｇ／ｍ）の範囲に制御することに
よって防ぐことができると記載されている。それにもか
かわらず、低い付着レベルでデラミネーションを受けな
いことが好ましい。
ファイバ被覆材料における好ましい性質が記載されてお
り、デラミネーションは、付着レベルを約１〜５ｌｂ／
ｃｍ（４５〜２２７ｋｇ／ｍ）の範囲に制御することに
よって防ぐことができると記載されている。それにもか
かわらず、低い付着レベルでデラミネーションを受けな
いことが好ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】必要とされているの
は、デラミネーションが起こらないようにファイバへの
十分な付着を維持しながら、特にガラスファイバのアレ
イからの剥離後にガラス上に残留物が少ししか残らない
ような、光ガラスファイバ用被覆材料である。
は、デラミネーションが起こらないようにファイバへの
十分な付着を維持しながら、特にガラスファイバのアレ
イからの剥離後にガラス上に残留物が少ししか残らない
ような、光ガラスファイバ用被覆材料である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、細長い
ガラス繊維を包囲する保護被覆材料の一次層を有する光
ファイバが、剥離可能性を改善するように設計される。
一次層の平衡(in-situ)弾性率は、２０℃で１２０〜５
００ｐｓｉ（０．８３〜３．４５Ｍｐａ）の範囲内にあ
り、引張り力（付着力）は、長さ１センチメートルあた
り１．２ポンド（１．２ｌｂ／ｃｍ、５４ｋｇ／ｍ）以
下である。
ガラス繊維を包囲する保護被覆材料の一次層を有する光
ファイバが、剥離可能性を改善するように設計される。
一次層の平衡(in-situ)弾性率は、２０℃で１２０〜５
００ｐｓｉ（０．８３〜３．４５Ｍｐａ）の範囲内にあ
り、引張り力（付着力）は、長さ１センチメートルあた
り１．２ポンド（１．２ｌｂ／ｃｍ、５４ｋｇ／ｍ）以
下である。
【０００９】本発明の実施例では、光ファイバは、ガラ
スファイバを包囲する２層（一次被覆および二次被覆）
の光硬化ポリマー材料を有し、一次被覆の平衡弾性率は
１２０〜５００ｐｓｉ（０．８３〜３．４５Ｍｐａ）の
範囲内にある。また、実施例では、いくつかの被覆ガラ
スファイバが、光硬化マトリクス接着材料で接着されて
リボンを形成する。いくつかのこのようなリボンを、細
長いコアチューブ内に装填し、プラスチックジャケット
で包囲して、光ケーブルを形成する。
スファイバを包囲する２層（一次被覆および二次被覆）
の光硬化ポリマー材料を有し、一次被覆の平衡弾性率は
１２０〜５００ｐｓｉ（０．８３〜３．４５Ｍｐａ）の
範囲内にある。また、実施例では、いくつかの被覆ガラ
スファイバが、光硬化マトリクス接着材料で接着されて
リボンを形成する。いくつかのこのようなリボンを、細
長いコアチューブ内に装填し、プラスチックジャケット
で包囲して、光ケーブルを形成する。
【００１０】平衡弾性率を増大させることによって、デ
ラミネーション抵抗が増大することが分かった。これに
より、設計者は、適当なデラミネーション抵抗を維持し
ながら、引張り力を減少させることが可能となった。そ
の結果、被覆材料は、ほとんどあるいは全く残留物なし
でガラスファイバから剥離することが可能である。
ラミネーション抵抗が増大することが分かった。これに
より、設計者は、適当なデラミネーション抵抗を維持し
ながら、引張り力を減少させることが可能となった。そ
の結果、被覆材料は、ほとんどあるいは全く残留物なし
でガラスファイバから剥離することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に、層１４、１５を含む保護
被覆システムによって包囲されたガラスファイバ１２を
有する被覆光ファイバ１０の端部断面図を示す。約２０
００℃の温度に局所的に対称的に加熱された、特別に調
整された円柱形プリフォームから、ガラス光ファイバを
線引きすることは周知である。プリフォームが炉内に導
入されると、ガラスファイバ１２は、溶融した材料から
線引きされる。ガラスファイバ１２は、プリフォームか
ら線引きされた後、好ましくは２層の光硬化ポリマー材
料を有する保護被覆システムが施される。内側層１４
は、ガラス−被覆界面１３でガラスファイバ１２と接触
し、一次被覆材料と呼ばれる。外側層（二次被覆材料と
いう。）は、内側層を包囲する。被覆材料の二重層を、
移動するガラスファイバに施す１つの方法は、米国特許
第４，４７４，８３０号（発行日：１９８４年１０月２
日、発明者：C. R. Taylor）に記載されている。被覆材
料の二重層をガラスファイバに施すもう１つの方法は、
米国特許第４，８５１，１６５号（発行日：１９８９年
７月２５日、発明者：J. A. Rennell、C. R. Taylor）
に記載されている。例として、ガラスファイバ１２の代
表的な直径は約１２５マイクロメートルであり、そのコ
ア１１の直径は一般に、シングルモードファイバでは１
０マイクロメートル以下である。（コア１１とは、光が
ガラスファイバの長手軸に沿って伝搬中に、ガラスファ
イバの屈折率プロフィールによって、実質的に閉じ込め
られる領域である。）最後に、被覆材料のそれぞれの層
の厚さは約３０マイクロメートルであり、被覆ファイバ
１０の全直径が約２５０マイクロメートルになるように
する。
被覆システムによって包囲されたガラスファイバ１２を
有する被覆光ファイバ１０の端部断面図を示す。約２０
００℃の温度に局所的に対称的に加熱された、特別に調
整された円柱形プリフォームから、ガラス光ファイバを
線引きすることは周知である。プリフォームが炉内に導
入されると、ガラスファイバ１２は、溶融した材料から
線引きされる。ガラスファイバ１２は、プリフォームか
ら線引きされた後、好ましくは２層の光硬化ポリマー材
料を有する保護被覆システムが施される。内側層１４
は、ガラス−被覆界面１３でガラスファイバ１２と接触
し、一次被覆材料と呼ばれる。外側層（二次被覆材料と
いう。）は、内側層を包囲する。被覆材料の二重層を、
移動するガラスファイバに施す１つの方法は、米国特許
第４，４７４，８３０号（発行日：１９８４年１０月２
日、発明者：C. R. Taylor）に記載されている。被覆材
料の二重層をガラスファイバに施すもう１つの方法は、
米国特許第４，８５１，１６５号（発行日：１９８９年
７月２５日、発明者：J. A. Rennell、C. R. Taylor）
に記載されている。例として、ガラスファイバ１２の代
表的な直径は約１２５マイクロメートルであり、そのコ
ア１１の直径は一般に、シングルモードファイバでは１
０マイクロメートル以下である。（コア１１とは、光が
ガラスファイバの長手軸に沿って伝搬中に、ガラスファ
イバの屈折率プロフィールによって、実質的に閉じ込め
られる領域である。）最後に、被覆材料のそれぞれの層
の厚さは約３０マイクロメートルであり、被覆ファイバ
１０の全直径が約２５０マイクロメートルになるように
する。
【００１２】［被覆材料］被覆材料は、ガラスファイバ
を磨耗から保護し、マイクロベンディング損失から保護
するのみならず、引張り力を保持するのにも役立つ。し
かし、引張り力を保持するためには、一次被覆材料はガ
ラスに接着したままでなければならない。少なくとも剥
離されるまでは接着したままでなければならず、剥離さ
れる場合には、ガラス上に残留物を残さずに完全に除去
可能であることが好ましい。具体的には、一次被覆材料
とガラスファイバの間の界面は、デラミネーションが起
こらないような適当な強度によって特徴づけられなけれ
ばならないとともに、ファイバ表面上に粘着性残留物を
残さずに被覆システムを光ファイバから容易に剥離する
ことができるようなものでなければならない。他方、二
次被覆材料の表面は、隣り合うファイバの巻きの間がく
っついて、プロセススプールからの繰り出しがぎこちな
くならないようなものでなければならない。
を磨耗から保護し、マイクロベンディング損失から保護
するのみならず、引張り力を保持するのにも役立つ。し
かし、引張り力を保持するためには、一次被覆材料はガ
ラスに接着したままでなければならない。少なくとも剥
離されるまでは接着したままでなければならず、剥離さ
れる場合には、ガラス上に残留物を残さずに完全に除去
可能であることが好ましい。具体的には、一次被覆材料
とガラスファイバの間の界面は、デラミネーションが起
こらないような適当な強度によって特徴づけられなけれ
ばならないとともに、ファイバ表面上に粘着性残留物を
残さずに被覆システムを光ファイバから容易に剥離する
ことができるようなものでなければならない。他方、二
次被覆材料の表面は、隣り合うファイバの巻きの間がく
っついて、プロセススプールからの繰り出しがぎこちな
くならないようなものでなければならない。
【００１３】被覆材料は一般に、ウレタン−アクリレー
ト液を含む。その分子は、紫外光にさらされると架橋す
る。この被覆の１つあるいはいくつかの性質を向上させ
るさまざまな添加剤も存在する。例えば、硬化プロセス
を加速するために光開始剤が添加される。これは重要で
ある。その理由は、被覆光ファイバは硬化するとすぐに
保管のためにスプールに巻き取られるが、製造速度は収
益性にとって重要であるからである。硬化とは、液体被
覆材料の固体への転移である。現在のシステムでは、こ
のプロセスは遊離基（フリーラジカル）硬化として知ら
れている。この硬化においては、光開始剤成分は、光を
吸収すると、開裂して遊離基対を形成し、これらの遊離
基は互いに拡散して離れていきアクリレート末端成分と
反応して、連鎖重合プロセスを開始する。光開始剤に加
えて、被覆材料はさらに、希釈剤、酸化防止剤、付着促
進剤、および、場合によっては、剥離可能性を改善する
添加剤を含む。しかし、剥離可能性について説明する前
に、まず、ガラス表面と接触する一次被覆材料の成分
（その性質は本発明の主題である）について説明するの
が重要である。
ト液を含む。その分子は、紫外光にさらされると架橋す
る。この被覆の１つあるいはいくつかの性質を向上させ
るさまざまな添加剤も存在する。例えば、硬化プロセス
を加速するために光開始剤が添加される。これは重要で
ある。その理由は、被覆光ファイバは硬化するとすぐに
保管のためにスプールに巻き取られるが、製造速度は収
益性にとって重要であるからである。硬化とは、液体被
覆材料の固体への転移である。現在のシステムでは、こ
のプロセスは遊離基（フリーラジカル）硬化として知ら
れている。この硬化においては、光開始剤成分は、光を
吸収すると、開裂して遊離基対を形成し、これらの遊離
基は互いに拡散して離れていきアクリレート末端成分と
反応して、連鎖重合プロセスを開始する。光開始剤に加
えて、被覆材料はさらに、希釈剤、酸化防止剤、付着促
進剤、および、場合によっては、剥離可能性を改善する
添加剤を含む。しかし、剥離可能性について説明する前
に、まず、ガラス表面と接触する一次被覆材料の成分
（その性質は本発明の主題である）について説明するの
が重要である。
【００１４】図２に、紫外（ＵＶ）硬化可能マトリクス
接着材料２１でまとめて保持された被覆ガラスファイバ
１０−１０の群からなる光ファイバリボン２０の斜視図
である。光ファイバ群は、共通平面内のフラットな並列
アレイとして配置される。４本のファイバのみを図示し
ているが、このようなアレイは一般に、８本以上のファ
イバを含む。マトリクス材料の平衡弾性率の値は、ファ
イバの外側被覆層の平衡弾性率より小さいが、内側被覆
層の平衡弾性率よりは大きい。マトリクス材料２１は、
隙間を埋め、光ファイバをまとめて接着し、リボンの外
側境界まで広がる。公知のＵＶ硬化可能マトリクス材料
２１は、樹脂、希釈剤および光開始剤を含む。樹脂は、
例えば、分子量１０００〜６０００ドルトンのポリエー
テルポリオールのポリエステルと脂肪族または芳香族ジ
イソシアナートとの反応生成物と、ヒドロキシ末端アル
キルアクリレートとの反応から合成されたジエチレン末
端樹脂、または、分子量１０００〜６０００ドルトンの
カルボキシ末端ポリマーまたはポリエーテルとグリシジ
ルアクリレートとの反応から合成されたジエチレン末端
樹脂を含む。希釈剤は、例えば、分子量１００〜１００
０ドルトンの単官能もしくは多官能アクリル酸エステ
ル、または、Ｎ−ビニルピロリジノンを含む。光開始剤
については、その組成は、例えば、ジエトキシアセトフ
ェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンゾイ
ン、アントラキノン、およびベンジルジメチルケタール
のようなケトン化合物を含む。代表的な組成では、接着
材料は、樹脂（５０〜９０％）、希釈剤（５〜４０
％）、および光開始剤（１〜１０％）を含む。すべての
百分率は、特に断らなければ重量％である。他の接着マ
トリクスとして、メタクリレート、ＵＶ硬化エピキシド
あるいは不飽和ポリエステルも可能である。光ファイバ
の接着アレイに関してさらに詳細な情報は、上記の米国
特許第４，９００，１２６号に記載されている。
接着材料２１でまとめて保持された被覆ガラスファイバ
１０−１０の群からなる光ファイバリボン２０の斜視図
である。光ファイバ群は、共通平面内のフラットな並列
アレイとして配置される。４本のファイバのみを図示し
ているが、このようなアレイは一般に、８本以上のファ
イバを含む。マトリクス材料の平衡弾性率の値は、ファ
イバの外側被覆層の平衡弾性率より小さいが、内側被覆
層の平衡弾性率よりは大きい。マトリクス材料２１は、
隙間を埋め、光ファイバをまとめて接着し、リボンの外
側境界まで広がる。公知のＵＶ硬化可能マトリクス材料
２１は、樹脂、希釈剤および光開始剤を含む。樹脂は、
例えば、分子量１０００〜６０００ドルトンのポリエー
テルポリオールのポリエステルと脂肪族または芳香族ジ
イソシアナートとの反応生成物と、ヒドロキシ末端アル
キルアクリレートとの反応から合成されたジエチレン末
端樹脂、または、分子量１０００〜６０００ドルトンの
カルボキシ末端ポリマーまたはポリエーテルとグリシジ
ルアクリレートとの反応から合成されたジエチレン末端
樹脂を含む。希釈剤は、例えば、分子量１００〜１００
０ドルトンの単官能もしくは多官能アクリル酸エステ
ル、または、Ｎ−ビニルピロリジノンを含む。光開始剤
については、その組成は、例えば、ジエトキシアセトフ
ェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンゾイ
ン、アントラキノン、およびベンジルジメチルケタール
のようなケトン化合物を含む。代表的な組成では、接着
材料は、樹脂（５０〜９０％）、希釈剤（５〜４０
％）、および光開始剤（１〜１０％）を含む。すべての
百分率は、特に断らなければ重量％である。他の接着マ
トリクスとして、メタクリレート、ＵＶ硬化エピキシド
あるいは不飽和ポリエステルも可能である。光ファイバ
の接着アレイに関してさらに詳細な情報は、上記の米国
特許第４，９００，１２６号に記載されている。
【００１５】［リボンの剥離］図３は、スプライシング
作業者が一括融着スプライシング(mass fusion splicin
g)に使用するようなリボン剥離工具の使用法を示す図で
ある。図３のＡに、リボン剥離工具および関連する装置
の主要要素を示す。リボン２０は、剥離プロセス中のフ
ァイバの取扱いを容易にするために、ファイバホルダ３
０内に置かれる。剥離工具は、ホルダグリップ４０およ
び本体５０を有し、これらは、接着ファイバアレイを包
囲するさまざまな層を除去するために使用される。蓋５
３は、剥離操作中は閉じられる。蓋５３の内側表面５４
は、加熱されたプラテン５１と共同して、リボン２０内
のガラスファイバを包囲する外側ジャケット材料を摩擦
的に保持する。
作業者が一括融着スプライシング(mass fusion splicin
g)に使用するようなリボン剥離工具の使用法を示す図で
ある。図３のＡに、リボン剥離工具および関連する装置
の主要要素を示す。リボン２０は、剥離プロセス中のフ
ァイバの取扱いを容易にするために、ファイバホルダ３
０内に置かれる。剥離工具は、ホルダグリップ４０およ
び本体５０を有し、これらは、接着ファイバアレイを包
囲するさまざまな層を除去するために使用される。蓋５
３は、剥離操作中は閉じられる。蓋５３の内側表面５４
は、加熱されたプラテン５１と共同して、リボン２０内
のガラスファイバを包囲する外側ジャケット材料を摩擦
的に保持する。
【００１６】まず、図３のＡにおいて、ファイバホルダ
３０は、リボン２０を囲む閉じた状態で示され、リボン
剥離工具に挿入されるところである。リボン２０の、被
覆層を除去しようとする部分は、蓋が本体５０の上に閉
じるとプラテン５１と蓋５３の内側表面５４との間に把
持されることが可能であるように、ファイバホルダの前
端の先に延びている。閉じると、対向する刃５５、５６
は、被覆材料に適度の切れ目を入れるように、リボン２
０の両側に部分的に切り込みを入れる位置にくる。特に
使用した工具は、ＡＣ電源を、本体５０内のヒータ素子
によって使用されるように１２ボルトＤＣに変換して、
電気的に加熱される。ホルダグリップ４０は、その蓋４
３が閉じるときにファイバホルダ３０を把持するように
なっている。
３０は、リボン２０を囲む閉じた状態で示され、リボン
剥離工具に挿入されるところである。リボン２０の、被
覆層を除去しようとする部分は、蓋が本体５０の上に閉
じるとプラテン５１と蓋５３の内側表面５４との間に把
持されることが可能であるように、ファイバホルダの前
端の先に延びている。閉じると、対向する刃５５、５６
は、被覆材料に適度の切れ目を入れるように、リボン２
０の両側に部分的に切り込みを入れる位置にくる。特に
使用した工具は、ＡＣ電源を、本体５０内のヒータ素子
によって使用されるように１２ボルトＤＣに変換して、
電気的に加熱される。ホルダグリップ４０は、その蓋４
３が閉じるときにファイバホルダ３０を把持するように
なっている。
【００１７】図３のＢに、リボン剥離工具の本体５０か
ら離れるようにホルダグリップ４０を移動する様子を示
す。ガイドレール４５−４５により、ホルダグリップ
は、制御された状態で本体と係合してスライドすること
が可能である。本体内のヒータ（図示せず）は、複数の
被覆ファイバの一次被覆１４とガラスファイバ１２（図
１または図２を参照）の間の界面１３における接着を弱
めるあるいは断つ所定レベルまでプラテン５１の温度を
上昇させる。例えば、１００℃の温度で約２分間によ
り、許容可能な結果が得られる。接着が弱められあるい
は断たれた後、残りの操作には、ガラスファイバ表面に
沿って一次被覆をスライドさせることがある。一次被覆
をスライドさせることができるかどうかは、ガラスファ
イバとの間のすべり摩擦力に依存する。この操作は、組
成物（マトリクス２１および被覆１４、１５）をどのく
らい容易に除去することができるか、および、裸のガラ
スファイバ上に残る残留物の量を決定することになる。
ら離れるようにホルダグリップ４０を移動する様子を示
す。ガイドレール４５−４５により、ホルダグリップ
は、制御された状態で本体と係合してスライドすること
が可能である。本体内のヒータ（図示せず）は、複数の
被覆ファイバの一次被覆１４とガラスファイバ１２（図
１または図２を参照）の間の界面１３における接着を弱
めるあるいは断つ所定レベルまでプラテン５１の温度を
上昇させる。例えば、１００℃の温度で約２分間によ
り、許容可能な結果が得られる。接着が弱められあるい
は断たれた後、残りの操作には、ガラスファイバ表面に
沿って一次被覆をスライドさせることがある。一次被覆
をスライドさせることができるかどうかは、ガラスファ
イバとの間のすべり摩擦力に依存する。この操作は、組
成物（マトリクス２１および被覆１４、１５）をどのく
らい容易に除去することができるか、および、裸のガラ
スファイバ上に残る残留物の量を決定することになる。
【００１８】最後に、図３のＣに、依然としてファイバ
ホルダ３０内に保持されているリボン２０からガラスフ
ァイバ１２−１２が突出した、リボン剥離プロセスの最
終結果を示す。また、剥離されたばかりのマトリクス材
料２１は、本体５０の加熱されたプラテン５１上に残っ
ている。マトリクスおよび被覆材料をガラスファイバ１
２−１２から剥離した場合、図４は、剥離プロセスのさ
まざまな可能性のある結果を例示し、それらの許容可能
性について説明するための図である。例えば、図４のＡ
は、マトリクス２１および被覆材料１４、１５がガラス
ファイバ１２−１２から完全に除去された理想的状態を
示す。このような結果は、本発明によればしばしば可能
である。しかし、図４のＢに示すように、多少の残留物
１６−１６の存在も、アルコールで湿らせた綿棒でてい
ねいに拭き取ることによって除去することが可能であれ
ば、許容可能である。これに対して、図４のＣは、被覆
材料がガラスファイバにあまりにべとべととくっついて
しまっているために、断線が起こるか、または、容易に
除去することができない大きい断片が残ってしまう。
ホルダ３０内に保持されているリボン２０からガラスフ
ァイバ１２−１２が突出した、リボン剥離プロセスの最
終結果を示す。また、剥離されたばかりのマトリクス材
料２１は、本体５０の加熱されたプラテン５１上に残っ
ている。マトリクスおよび被覆材料をガラスファイバ１
２−１２から剥離した場合、図４は、剥離プロセスのさ
まざまな可能性のある結果を例示し、それらの許容可能
性について説明するための図である。例えば、図４のＡ
は、マトリクス２１および被覆材料１４、１５がガラス
ファイバ１２−１２から完全に除去された理想的状態を
示す。このような結果は、本発明によればしばしば可能
である。しかし、図４のＢに示すように、多少の残留物
１６−１６の存在も、アルコールで湿らせた綿棒でてい
ねいに拭き取ることによって除去することが可能であれ
ば、許容可能である。これに対して、図４のＣは、被覆
材料がガラスファイバにあまりにべとべととくっついて
しまっているために、断線が起こるか、または、容易に
除去することができない大きい断片が残ってしまう。
【００１９】図５に、本発明による光ファイバ一次被覆
に関連する平衡弾性率と引張り力（付着力）の組合せの
範囲をプロットしたグラフを示す。このグラフは、残留
物が少なく、デラミネーションに対する耐性があり、マ
イクロベンディング損失が低いことが分かった、優れた
性能の範囲を示している。注目すべき点であるが、弾性
率が１２０ｐｓｉ（０．８３Ｍｐａ）より高いようない
くつかの調製物で、引張り力を小さく（１．２ｌｂ／ｃ
ｍ（５４ｋｇ／ｍ）以下の値、好ましくは０．５〜１．
０ｌｂ／ｃｍ（２３〜４５ｋｇ／ｍ））することが可能
である。その結果、被覆材料は、ほとんどまたは全く残
留物なしでガラスファイバから除去することが可能であ
る。これは特に、このようなファイバの群がマトリクス
接着材料によってアレイ状にまとめられている場合に重
要である。注意すべき点であるが、一次被覆材料の化学
構造や構成成分の相対量は、平衡弾性率と引張り力を独
立に制御するように変更することが可能である。それに
もかかわらず、このような変更は、調製物の粘度を許容
可能な限界（一般に、１０００〜８０，０００センチポ
アズ（ｃＰ）、好ましくは３０００〜１０，０００ｃ
Ｐ）に保つように正しく行うよう留意すべきである。
に関連する平衡弾性率と引張り力（付着力）の組合せの
範囲をプロットしたグラフを示す。このグラフは、残留
物が少なく、デラミネーションに対する耐性があり、マ
イクロベンディング損失が低いことが分かった、優れた
性能の範囲を示している。注目すべき点であるが、弾性
率が１２０ｐｓｉ（０．８３Ｍｐａ）より高いようない
くつかの調製物で、引張り力を小さく（１．２ｌｂ／ｃ
ｍ（５４ｋｇ／ｍ）以下の値、好ましくは０．５〜１．
０ｌｂ／ｃｍ（２３〜４５ｋｇ／ｍ））することが可能
である。その結果、被覆材料は、ほとんどまたは全く残
留物なしでガラスファイバから除去することが可能であ
る。これは特に、このようなファイバの群がマトリクス
接着材料によってアレイ状にまとめられている場合に重
要である。注意すべき点であるが、一次被覆材料の化学
構造や構成成分の相対量は、平衡弾性率と引張り力を独
立に制御するように変更することが可能である。それに
もかかわらず、このような変更は、調製物の粘度を許容
可能な限界（一般に、１０００〜８０，０００センチポ
アズ（ｃＰ）、好ましくは３０００〜１０，０００ｃ
Ｐ）に保つように正しく行うよう留意すべきである。
【００２０】同じ種類の被覆に対して、平衡弾性率は一
般に、引張りの作用を反映する（すなわち、引張り力が
増大するにつれて、平衡弾性率も増大する）。注目すべ
き点であるが、多数の実験をしたところ、弾性率を一定
にした場合、デラミネーション耐性と引張りの間には明
らかな関係がないことが発見された。換言すれば、デラ
ミネーション耐性は、引張り力を小さくしても、予想さ
れるようには低下しない。実際、圧縮負荷法に基づい
て、最低の引張り力の値を有するファイバが、最高のデ
ラミネーション耐性を示した。圧縮試験法では、硬い表
面に対して保持されたファイバ繊維に、デラミネーショ
ンが観察されるまで増大する負荷をかける。一次被覆の
平衡弾性率が大きいほど、同等のデラミネーション百分
率を生じるのに必要な負荷は大きい。実際、一次被覆の
平衡弾性率と、１００％デラミネーションを生じるのに
要する負荷との間の関係は線形である。実際的な問題と
して、一次被覆の平衡弾性率の上限は、２０℃で約５０
０ｐｓｉ（３．４５Ｍｐａ）であり、ここでマイクロベ
ンディング損失が許容できないほど高くなる。これは、
一次被覆材料が硬すぎて、ガラスファイバを十分に保護
することができないからである。
般に、引張りの作用を反映する（すなわち、引張り力が
増大するにつれて、平衡弾性率も増大する）。注目すべ
き点であるが、多数の実験をしたところ、弾性率を一定
にした場合、デラミネーション耐性と引張りの間には明
らかな関係がないことが発見された。換言すれば、デラ
ミネーション耐性は、引張り力を小さくしても、予想さ
れるようには低下しない。実際、圧縮負荷法に基づい
て、最低の引張り力の値を有するファイバが、最高のデ
ラミネーション耐性を示した。圧縮試験法では、硬い表
面に対して保持されたファイバ繊維に、デラミネーショ
ンが観察されるまで増大する負荷をかける。一次被覆の
平衡弾性率が大きいほど、同等のデラミネーション百分
率を生じるのに必要な負荷は大きい。実際、一次被覆の
平衡弾性率と、１００％デラミネーションを生じるのに
要する負荷との間の関係は線形である。実際的な問題と
して、一次被覆の平衡弾性率の上限は、２０℃で約５０
０ｐｓｉ（３．４５Ｍｐａ）であり、ここでマイクロベ
ンディング損失が許容できないほど高くなる。これは、
一次被覆材料が硬すぎて、ガラスファイバを十分に保護
することができないからである。
【００２１】本発明の実施例では、一次被覆は、分子量
１０００〜６０００グラム／モルのウレタン−アクリレ
ートオリゴマー（２５〜８５重量％）と、芳香族部分を
有する分子量１５０〜９００グラム／モルの単官能アク
リレートモノマー（０〜７０％）と、分子量１００〜５
００グラム／モルの単官能脂肪族アクリレート（０〜５
０％）と、光開始剤（０．１〜１０％）と、付着促進剤
（０〜５％）とを含む。
１０００〜６０００グラム／モルのウレタン−アクリレ
ートオリゴマー（２５〜８５重量％）と、芳香族部分を
有する分子量１５０〜９００グラム／モルの単官能アク
リレートモノマー（０〜７０％）と、分子量１００〜５
００グラム／モルの単官能脂肪族アクリレート（０〜５
０％）と、光開始剤（０．１〜１０％）と、付着促進剤
（０〜５％）とを含む。
【００２２】［平衡弾性率］被覆材料の架橋密度は、
ε′（蓄積弾性率(storage modulus)）曲線上のプラト
ーすなわち「平衡」弾性率に対応する。一次被覆の平衡
弾性率（in-situ弾性率ともいう。）は、架橋密度を変
えることによって変更することができる。具体的には、
弾性率は、次のようにすることによって増大させること
ができる。 １．二官能ウレタンアクリレートオリゴマーの分子量を
小さくする。 ２．二官能モノマーの相対量を増大させる。 ３．単官能モノマーに対する二官能ウレタンアクリレー
トオリゴマーの相対量を増大させる。 ４．単官能モノマーの相対量を減少させる。 ５．連鎖移動剤（もしあれば）を除去またはその相対量
を減少させる。なお、ある付着促進剤（例えば、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン）は、連鎖移動剤
としても作用する。
ε′（蓄積弾性率(storage modulus)）曲線上のプラト
ーすなわち「平衡」弾性率に対応する。一次被覆の平衡
弾性率（in-situ弾性率ともいう。）は、架橋密度を変
えることによって変更することができる。具体的には、
弾性率は、次のようにすることによって増大させること
ができる。 １．二官能ウレタンアクリレートオリゴマーの分子量を
小さくする。 ２．二官能モノマーの相対量を増大させる。 ３．単官能モノマーに対する二官能ウレタンアクリレー
トオリゴマーの相対量を増大させる。 ４．単官能モノマーの相対量を減少させる。 ５．連鎖移動剤（もしあれば）を除去またはその相対量
を減少させる。なお、ある付着促進剤（例えば、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン）は、連鎖移動剤
としても作用する。
【００２３】逆に、弾性率は、次のようにすることによ
って減少させることができる。 １．二官能ウレタンアクリレートオリゴマーの分子量を
大きくする。 ２．二官能モノマーの相対量を減少させる。 ３．単官能モノマーに対する二官能ウレタンアクリレー
トオリゴマーの相対量を減少させる。 ４．単官能モノマーの相対量を増大させる。 ５．連鎖移動剤を添加する。 ６．ウレタンアクリレートオリゴマーの有効官能性を減
少させる。
って減少させることができる。 １．二官能ウレタンアクリレートオリゴマーの分子量を
大きくする。 ２．二官能モノマーの相対量を減少させる。 ３．単官能モノマーに対する二官能ウレタンアクリレー
トオリゴマーの相対量を減少させる。 ４．単官能モノマーの相対量を増大させる。 ５．連鎖移動剤を添加する。 ６．ウレタンアクリレートオリゴマーの有効官能性を減
少させる。
【００２４】
【実施例】連鎖移動剤を添加することによってin-situ
弾性率を減少させる ［調製物Ａ］・８０重量部のＡＲＵ−３３９（二官能ウ
レタンアクリレートオリゴマーであり、Echo Resins社
から市販されている）。 ・２０重量部の２−（２−エトキシエトキシ）エチルア
クリレート（単官能モノマーであり、Sartomer社からＳ
Ｒ−２５６として市販されている）。 ・２重量部のIrgacure 1700（光開始剤であり、Ciba社
から市販されている）。 ・この調製物の平衡弾性率は、約１Ｊ／ｃｍ2の紫外
（ＵＶ）線量で硬化後は、８００ｐｓｉ（５．５１Ｍｐ
ａ）であった。
弾性率を減少させる ［調製物Ａ］・８０重量部のＡＲＵ−３３９（二官能ウ
レタンアクリレートオリゴマーであり、Echo Resins社
から市販されている）。 ・２０重量部の２−（２−エトキシエトキシ）エチルア
クリレート（単官能モノマーであり、Sartomer社からＳ
Ｒ−２５６として市販されている）。 ・２重量部のIrgacure 1700（光開始剤であり、Ciba社
から市販されている）。 ・この調製物の平衡弾性率は、約１Ｊ／ｃｍ2の紫外
（ＵＶ）線量で硬化後は、８００ｐｓｉ（５．５１Ｍｐ
ａ）であった。
【００２５】［調製物Ｂ］ ・８０重量部のＡＲＵ−３３９（二官能ウレタンアクリ
レートオリゴマーであり、Echo Resins社から市販され
ている）。 ・１５重量部の２−（２−エトキシエトキシ）エチルア
クリレート（単官能モノマーであり、Sartomer社からＳ
Ｒ−２５６として市販されている）。 ・５重量部のイソオクチルメルカプトプロピオネート
（連鎖移動剤であり、Hampshire Chemical Corp.から市
販されている）。 ・２重量部のIrgacure 1700（光開始剤であり、Ciba社
から市販されている）。 ・この調製物の平衡弾性率は、約１Ｊ／ｃｍ2の紫外
（ＵＶ）線量で硬化後は、３４８ｐｓｉ（２．４０Ｍｐ
ａ）であった。
レートオリゴマーであり、Echo Resins社から市販され
ている）。 ・１５重量部の２−（２−エトキシエトキシ）エチルア
クリレート（単官能モノマーであり、Sartomer社からＳ
Ｒ−２５６として市販されている）。 ・５重量部のイソオクチルメルカプトプロピオネート
（連鎖移動剤であり、Hampshire Chemical Corp.から市
販されている）。 ・２重量部のIrgacure 1700（光開始剤であり、Ciba社
から市販されている）。 ・この調製物の平衡弾性率は、約１Ｊ／ｃｍ2の紫外
（ＵＶ）線量で硬化後は、３４８ｐｓｉ（２．４０Ｍｐ
ａ）であった。
【００２６】単官能モノマーを二官能モノマーで置き換
えることによってin-situ弾性率を増大させる ［調製物Ｃ］ ・４０重量部のＡＲＵ−３３９（二官能ウレタンアクリ
レートオリゴマーであり、Echo Resins社から市販され
ている）。 ・５３重量部のエトキシレート化ノニルフェノールアク
リレート（単官能モノマーであり、Sartomer Corp.から
ＳＲ−５０４として市販されている）。 ・５重量部のラウリルアクリレート（単官能モノマーで
あり、Sartomer Corp.からＳＲ−３３５として市販され
ている）。 ・２重量部のイソオクチルメルカプトプロピオネート
（連鎖移動剤であり、Hampshire Chemical Corp.から市
販されている）。 ・２重量部のIrgacure 1700（光開始剤であり、Ciba社
から市販されている）。 ・この調製物の平衡弾性率は、約１Ｊ／ｃｍ2の紫外
（ＵＶ）線量で硬化後は、５８ｐｓｉ（０．４０Ｍｐ
ａ）であった。
えることによってin-situ弾性率を増大させる ［調製物Ｃ］ ・４０重量部のＡＲＵ−３３９（二官能ウレタンアクリ
レートオリゴマーであり、Echo Resins社から市販され
ている）。 ・５３重量部のエトキシレート化ノニルフェノールアク
リレート（単官能モノマーであり、Sartomer Corp.から
ＳＲ−５０４として市販されている）。 ・５重量部のラウリルアクリレート（単官能モノマーで
あり、Sartomer Corp.からＳＲ−３３５として市販され
ている）。 ・２重量部のイソオクチルメルカプトプロピオネート
（連鎖移動剤であり、Hampshire Chemical Corp.から市
販されている）。 ・２重量部のIrgacure 1700（光開始剤であり、Ciba社
から市販されている）。 ・この調製物の平衡弾性率は、約１Ｊ／ｃｍ2の紫外
（ＵＶ）線量で硬化後は、５８ｐｓｉ（０．４０Ｍｐ
ａ）であった。
【００２７】［調製物Ｄ］ ・４０重量部のＡＲＵ−３３９（二官能ウレタンアクリ
レートオリゴマーであり、Echo Resins社から市販され
ている）。 ・５３重量部のエトキシレート化ノニルフェノールアク
リレート（単官能モノマーであり、Sartomer Corp.から
ＳＲ−５０４として市販されている）。 ・５重量部のヘキサンジオールジアクリレート（二官能
モノマーであり、Sartomer Corp.からＳＲ−２３８とし
て市販されている）。 ・２重量部のイソオクチルメルカプトプロピオネート
（連鎖移動剤であり、Hampshire Chemical Corp.から市
販されている）。 ・２重量部のIrgacure 1700（光開始剤であり、Ciba社
から市販されている）。 ・この調製物の平衡弾性率は、約１Ｊ／ｃｍ2の紫外
（ＵＶ）線量で硬化後は、１８９ｐｓｉ（１．３０Ｍｐ
ａ）であった。
レートオリゴマーであり、Echo Resins社から市販され
ている）。 ・５３重量部のエトキシレート化ノニルフェノールアク
リレート（単官能モノマーであり、Sartomer Corp.から
ＳＲ−５０４として市販されている）。 ・５重量部のヘキサンジオールジアクリレート（二官能
モノマーであり、Sartomer Corp.からＳＲ−２３８とし
て市販されている）。 ・２重量部のイソオクチルメルカプトプロピオネート
（連鎖移動剤であり、Hampshire Chemical Corp.から市
販されている）。 ・２重量部のIrgacure 1700（光開始剤であり、Ciba社
から市販されている）。 ・この調製物の平衡弾性率は、約１Ｊ／ｃｍ2の紫外
（ＵＶ）線量で硬化後は、１８９ｐｓｉ（１．３０Ｍｐ
ａ）であった。
【００２８】［付着力］一次被覆のガラスファイバへの
付着力は、ポリマーとシリカ表面の間の極性相互作用
と、ポリマーとシリカ表面の間の共有結合（もしあれ
ば）の程度と、ポリマーとガラスの間の界面に移動する
界面活性剤や潤滑剤の有無とに依存する。一次被覆のガ
ラスへの付着力は、次のようにすることによって増大さ
せることができる。 １．オリゴマーやモノマーの極性を増大させる（例え
ば、ウレタン、エステル、ヒドロキシル、またはカルボ
キシル酸部分の含有量を増大させる、あるいは、相対酸
素含有量を増大させる）。 ２．付着促進剤やカップリング剤、すなわち、一方の側
でシリカに、他方の側でポリマーに共有結合することが
可能な分子（例えば、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシ
シラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン）を添加
する。
付着力は、ポリマーとシリカ表面の間の極性相互作用
と、ポリマーとシリカ表面の間の共有結合（もしあれ
ば）の程度と、ポリマーとガラスの間の界面に移動する
界面活性剤や潤滑剤の有無とに依存する。一次被覆のガ
ラスへの付着力は、次のようにすることによって増大さ
せることができる。 １．オリゴマーやモノマーの極性を増大させる（例え
ば、ウレタン、エステル、ヒドロキシル、またはカルボ
キシル酸部分の含有量を増大させる、あるいは、相対酸
素含有量を増大させる）。 ２．付着促進剤やカップリング剤、すなわち、一方の側
でシリカに、他方の側でポリマーに共有結合することが
可能な分子（例えば、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシ
シラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン）を添加
する。
【００２９】逆に、付着力は、次のようにすることによ
って減少させることができる。 １．極性を低下させる（例えば、ウレタン、エステル、
ヒドロキシル、またはカルボキシル酸部分の含有量を低
下させる、相対酸素含有量を低下させる（すなわち、炭
化水素含有量を増大させる。米国特許第５，３７３，５
７８号を参照）、あるいは、シロキサンまたはフッ素化
部分を添加する）。 ２．カップリング剤を除去またはその濃度を減少させ
る。 ３．界面活性剤または潤滑剤（例えば、ポリジメチルシ
ロキサン、官能性ポリジメチルシロキサン、オクタデシ
ルトリメトキシシラン、または、Fluoradの商標で３Ｍ
によって販売されているようなフッ素化界面活性剤（例
えば、０．５重量％のFluorad ＦＣ−４３０を添加す
る）を添加する。
って減少させることができる。 １．極性を低下させる（例えば、ウレタン、エステル、
ヒドロキシル、またはカルボキシル酸部分の含有量を低
下させる、相対酸素含有量を低下させる（すなわち、炭
化水素含有量を増大させる。米国特許第５，３７３，５
７８号を参照）、あるいは、シロキサンまたはフッ素化
部分を添加する）。 ２．カップリング剤を除去またはその濃度を減少させ
る。 ３．界面活性剤または潤滑剤（例えば、ポリジメチルシ
ロキサン、官能性ポリジメチルシロキサン、オクタデシ
ルトリメトキシシラン、または、Fluoradの商標で３Ｍ
によって販売されているようなフッ素化界面活性剤（例
えば、０．５重量％のFluorad ＦＣ−４３０を添加す
る）を添加する。
【００３０】上記のような光ファイバの接着アレイは、
AccuRibbon(R)という商標のライトガイドケーブルとし
て、Lucent Technologies Inc.から市販されている。こ
れは、特に、スプライシングおよび設置の生産性が重要
である加入者線や大都市ネットワーク（ＭＡＮ）での多
数のファイバ設置に有用である。各リボンは、識別を容
易にするために１２本のカラーコード化されたファイバ
を含み、また、高密度化のために、１２本程度のリボン
がまとめて積み重ね（スタック）される。リボンスタッ
クは、コアチューブによって包囲される。コアチューブ
もまた、屋外プラントアプリケーションにおいて水が侵
入しないようにする充填剤を含むこともある。図６に、
本発明のよる実際のケーブルの構成に関する詳細を示
す。光ケーブル６０は、上記のリボン２０を含む。これ
らのリボンは、管状部材６１内に配置される。管状部材
６１は、例えば、塩化ポリビニルやポリエチレンのよう
な誘電体材料からなる。管状部材６１の周りには、吸水
テープ６３、波形金属シールド６４、およびプラスチッ
クジャケット６６がある。リップコード６２は、Kevlar
(R)プラスチックからなり、シース除去を容易にする。
例えばポリエチレン材料のジャケット６６は、強度部材
６５−６５を包囲する。強度部材は、取扱中や通常使用
中に、この強度部材がなければ光ファイバに加わる可能
性のある応力を除去または低減するために使用され、い
くつかの公知の方法でケーブル６０内に含めることが可
能である。一般に、管状部材６１内には、それに含まれ
るファイバを保護することによりマイクロベンディング
損失に対して保護するための充填材料が配置される。ケ
ーブル６０の構成と、適当な充填材料に関してさらに詳
細には、米国特許第４，８４４，５７５号に記載されて
いる。
AccuRibbon(R)という商標のライトガイドケーブルとし
て、Lucent Technologies Inc.から市販されている。こ
れは、特に、スプライシングおよび設置の生産性が重要
である加入者線や大都市ネットワーク（ＭＡＮ）での多
数のファイバ設置に有用である。各リボンは、識別を容
易にするために１２本のカラーコード化されたファイバ
を含み、また、高密度化のために、１２本程度のリボン
がまとめて積み重ね（スタック）される。リボンスタッ
クは、コアチューブによって包囲される。コアチューブ
もまた、屋外プラントアプリケーションにおいて水が侵
入しないようにする充填剤を含むこともある。図６に、
本発明のよる実際のケーブルの構成に関する詳細を示
す。光ケーブル６０は、上記のリボン２０を含む。これ
らのリボンは、管状部材６１内に配置される。管状部材
６１は、例えば、塩化ポリビニルやポリエチレンのよう
な誘電体材料からなる。管状部材６１の周りには、吸水
テープ６３、波形金属シールド６４、およびプラスチッ
クジャケット６６がある。リップコード６２は、Kevlar
(R)プラスチックからなり、シース除去を容易にする。
例えばポリエチレン材料のジャケット６６は、強度部材
６５−６５を包囲する。強度部材は、取扱中や通常使用
中に、この強度部材がなければ光ファイバに加わる可能
性のある応力を除去または低減するために使用され、い
くつかの公知の方法でケーブル６０内に含めることが可
能である。一般に、管状部材６１内には、それに含まれ
るファイバを保護することによりマイクロベンディング
損失に対して保護するための充填材料が配置される。ケ
ーブル６０の構成と、適当な充填材料に関してさらに詳
細には、米国特許第４，８４４，５７５号に記載されて
いる。
【００３１】本発明のさまざまな実施例について説明し
たが、本発明の技術的範囲内でさまざまな変形が可能で
ある。このような変形には、例えば、一次被覆材料の平
衡弾性率を増減するための異なる技術および材料の使用
や、一次被覆材料の付着力を増減するための異なる技術
および材料の使用があるが、これらに限定されるもので
はない。
たが、本発明の技術的範囲内でさまざまな変形が可能で
ある。このような変形には、例えば、一次被覆材料の平
衡弾性率を増減するための異なる技術および材料の使用
や、一次被覆材料の付着力を増減するための異なる技術
および材料の使用があるが、これらに限定されるもので
はない。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、デ
ラミネーションが起こらないようにファイバへの十分な
付着を維持しながら、特にガラスファイバのアレイから
の剥離後にガラス上に残留物が少ししか残らないよう
な、光ガラスファイバ用被覆材料が実現される。
ラミネーションが起こらないようにファイバへの十分な
付着を維持しながら、特にガラスファイバのアレイから
の剥離後にガラス上に残留物が少ししか残らないよう
な、光ガラスファイバ用被覆材料が実現される。
【図１】本発明による被覆システムを有する光ファイバ
の端部断面図である。
の端部断面図である。
【図２】マトリクス材料で接着された被覆ガラスファイ
バ群からなる光ファイバリボンの斜視図である。
バ群からなる光ファイバリボンの斜視図である。
【図３】リボン剥離工具を使用して、ガラスファイバ群
からマトリクスおよび被覆材料を除去する３つの引き続
く段階を示す図である。
からマトリクスおよび被覆材料を除去する３つの引き続
く段階を示す図である。
【図４】リボン剥離手続きのさまざまな結果を示す図で
ある。
ある。
【図５】本発明による光ファイバ一次被覆に関連する平
衡弾性率および引張り力の組合せの範囲をプロットする
図である。
衡弾性率および引張り力の組合せの範囲をプロットする
図である。
【図６】いくつかの光ファイバリボンを有するケーブル
の図である。
の図である。
１０ 被覆光ファイバ １１ コア １２ ガラスファイバ １３ ガラス−被覆界面 １４ 内側層 １５ 外側層 １６ 残留物 ２０ 光ファイバリボン ２１ 紫外（ＵＶ）硬化可能マトリクス接着材料 ３０ ファイバホルダ ４０ ホルダグリップ ４３ 蓋 ４５ ガイドレール ５０ 本体 ５１ プラテン ５３ 蓋 ５４ 内側表面 ５５ 刃 ５６ 刃 ６０ 光ケーブル ６１ 管状部材 ６２ リップコード ６３ 吸水テープ ６４ 波形金属シールド ６５ 強度部材 ６６ プラスチックジャケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 チャールズ ジョセフ アロイジオ，ジュ ニア アメリカ合衆国，30307 ジョージア，ア トランタ，エヌ．イー．，リッジウッド ドライブ 1858 (72)発明者 アートゥロ ヘール アメリカ合衆国，10024 ニューヨーク, ニューヨーク，ウエスト エンド アベニ ュー 530，アパートメント 81 (72)発明者 バレリー ジーン クック アメリカ合衆国，07043 ニュージャージ ー，アッパー モンテクレア，ワーフィー ルド ストリート 45 (72)発明者 ピーター ジェラルド シンプキンス アメリカ合衆国，07928 ニュージャージ ー，チャサム，バン ホウトン アベニュ ー 56 (72)発明者 プリア エル．タバドアー アメリカ合衆国，30022 ジョージア，ア ルファレッタ，グランベリー ウェイ 710 (72)発明者 カール レイモンド テイラー アメリカ合衆国，30043 ジョージア，ロ ーレンスビル，クラブ ビュー ドライブ 413
Claims (9)
- 【請求項１】 光硬化ポリマー材料からなる一次被覆材
料（１４）で被覆された光ファイバ（１０）において、
該光ファイバは、長さ方向に光波を伝搬することが可能
な細長いガラス繊維（１２）を有し、 前記一次被覆は、 平衡弾性率が、２０℃で１２０〜５００ｐｓｉの範囲内
にあり、 引張り力が、１．２ｌｂ／ｃｍ以下であることを特徴と
する光ファイバ。 - 【請求項２】 前記引張り力は０．５〜１．０ｌｂ／ｃ
ｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の光
ファイバ。 - 【請求項３】 前記一次被覆材料（１４）は、ウレタン
−アクリレートオリゴマー、１種類以上のモノマー、お
よび光開始剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の
光ファイバ。 - 【請求項４】 前記一次被覆材料（１４）は、 ２５重量％〜８５重量％の量の二官能アクリレートオリ
ゴマーと、 ７０重量％以下の量の、芳香族部分を有する単官能アク
リレートモノマーと、 ５０重量％以下の量の単官能脂肪族アクリレートと、 ０．１重量％〜１０重量％の量の光開始剤と、 ５重量％以下の量の付着促進剤とを含むことを特徴とす
る請求項１に記載の光ファイバ。 - 【請求項５】 前記光ファイバは、前記一次被覆材料
（１４）の層を包囲する二次被覆材料層（１５）をさら
に有し、 前記二次被覆材料層は、前記一次被覆材料よりも高い平
衡弾性率を有することを特徴とする請求項１に記載の光
ファイバ。 - 【請求項６】 請求項１に記載の光ファイバを複数本、
長さ方向が互いに平行になるようにアレイ（２０）とし
て配置し、隣接する光ファイバ間の隙間を満たし該アレ
イの周囲まで広がるマトリクス接着材料（２１）で包囲
したことを特徴とする光ファイバ接着アレイ。 - 【請求項７】 前記光ファイバ接着アレイはフラットで
あることを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ接着
アレイ。 - 【請求項８】 請求項１に記載の光ファイバを複数本、
ケーブル（６０）の長さ方向に延びるコアチューブ（６
１）内に配置し、 前記ケーブルは、 （ｉ）前記コアチューブを包囲するプラスチックジャケ
ット（６６）と、 （ｉｉ）前記ケーブルに加わる負荷を受容する張力を有
する強度部材（６５）とを含むことを特徴とする光ファ
イバケーブル。 - 【請求項９】 前記光ファイバは、長さ方向が互いに平
行になるようにアレイ（２０）として配置され、隣接す
る光ファイバ間の隙間を満たし該アレイの周囲まで広が
るマトリクス接着材料（２１）で包囲されることを特徴
とする請求項８に記載の光ファイバケーブル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/165,441 US6215934B1 (en) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | Coated optical fiber with improved strippability |
| US09/165441 | 1998-10-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000111767A true JP2000111767A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=22598903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11272060A Pending JP2000111767A (ja) | 1998-10-01 | 1999-09-27 | 光ファイバ |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US6215934B1 (ja) |
| EP (1) | EP0992465A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000111767A (ja) |
| KR (1) | KR20000028784A (ja) |
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| US7706659B2 (en) | 2000-11-22 | 2010-04-27 | Dsm Ip Assets B.V. | Coated optical fibers |
| JP2013257380A (ja) * | 2012-06-11 | 2013-12-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ素線 |
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| US7207732B2 (en) * | 2003-06-04 | 2007-04-24 | Corning Incorporated | Coated optical fiber and curable compositions suitable for coating optical fiber |
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| US4849462A (en) | 1983-11-10 | 1989-07-18 | Desoto, Inc. | Ultraviolet-curable coatings for optical glass fibers having improved adhesion |
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-
1998
- 1998-10-01 US US09/165,441 patent/US6215934B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-09-21 EP EP99307458A patent/EP0992465A1/en not_active Withdrawn
- 1999-09-27 JP JP11272060A patent/JP2000111767A/ja active Pending
- 1999-10-01 KR KR1019990042321A patent/KR20000028784A/ko not_active Application Discontinuation
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Also Published As
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|---|---|
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| KR20000028784A (ko) | 2000-05-25 |
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