JP2014139131A - 放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物のｌｅｄ硬化 - Google Patents

放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物のｌｅｄ硬化 Download PDF

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Abstract

【課題】ＬＥＤ光で硬化させるのに適した放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物および被覆光ファイバーの提供。
【解決手段】少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、少なくとも１種の反応性希釈剤モノマーおよび少なくとも１種の光開始剤を含む、光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物は、光ファイバーにコーティングされかつ約１００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射された場合に光重合して、光ファイバー上に硬化コーティングを生じさせることができ、その硬化コーティングは上面を有し、またその硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）が約６０％以上である。光ファイバー用のＬＥＤ硬化性コーティングで光ファイバーを被覆する方法、およびＬＥＤ光を利用してコーティングが硬化された被覆光ファイバー。
【選択図】なし

Description

発明の詳細な説明
［関連特許出願の相互参照］
[0001]本特許出願は、２００９年１２月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／２８７，５６７号明細書の優先権を主張するものであり、その全体を援用する。
［背景技術］
[0002]本発明は、光ファイバー用の放射線硬化性コーティングおよびそうした組成物の配合方法に関する。
［背景技術］
[0003]光ファイバーに施された放射線硬化性コーティングを硬化させるのに適した紫外線を放射させるために紫外線水銀アークランプを使用することは、よく知られている。紫外線アークランプは、不活性ガス（例えば、アルゴン）環境内に存在する水銀を電気アークで励起して光を発し、硬化をもたらす紫外線を生み出す。あるいは、マイクロ波エネルギーを用いて、不活性ガス媒体中の水銀ランプを励起して、紫外線を生み出すこともできる。本特許出願全体において、アーク励起およびマイクロ波励起される水銀ランプ、さらに種々の添加剤（鉄合金、ガリウムなど）で改質された形態のこうした水銀ランプも、水銀ランプと見なされる。
[0004]しかし、紫外線水銀ランプを放射線源として使用する場合、水銀および副生成物としてのオゾンの発生からくる環境問題を含め、いくつかの不利な点がある。さらに、水銀ランプは、典型的にはエネルギー変換率が低く、安定所要時間が必要であり、動作時に熱を発生し、さらにＬＥＤと比べて大量のエネルギーを消費する。｛被覆光ファイバーの製造において、紫外線水銀ランプが発生する熱は液体コーティングに悪影響を与えうる。すなわち、揮発分が存在しないようにコーティングを配合しておかないと、そうした揮発分が活性化して石英管表面に付着し、ガラスファイバー上の液体コーティングへの紫外線の照射が妨げられるであろう。そうすると、液体コーティングが硬化して固体になるのが妨げられてしまうことになる。｝それゆえに代わりの放射線源が研究されている。
[0005]発光ダイオード（ＬＥＤ）は、エレクトロルミネセンス現象を用いて光を生じさせる半導体デバイスである。ＬＥＤは、電圧がかけられた場合に正孔が負の電子と結合して光を発することができるｐｎ接合を作るために不純物がドープされた、半導電性物質から構成される。発せられる光の波長は、半導体の活性領域に用いられる物質によって決まる。ＬＥＤの半導体に用いられる典型的な物質としては、例えば、周期律表の１３（ＩＩＩ）族および１５（Ｖ）族の元素がある。これらの半導体はＩＩＩ−Ｖ半導体と呼ばれ、それには、例えば、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、およびＩｎＧａＮ半導体がある。ＬＥＤに用いられる半導体の他の例としては、１４族の化合物（ＩＶ−ＩＶ半導体）および１２〜１６族（ＩＩ−ＶＩ）の化合物がある。どの物質を選ぶかは、所望の発光波長、性能パラメーター、およびコストなどを含め多数の因子によって異なる。
[0006]初期のＬＥＤは、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）を使用して赤外（ＩＲ）線および低輝度の赤色光を発した。材料科学の進歩により、他の色の可視光線および紫外線を含め、いっそう高輝度で波長のより短い光を発することのできるＬＥＤが開発されることになった。最低約１００ｎｍから最高約９００ｎｍまでのいずれの光でも発するＬＥＤを作製することが可能である。現在、知られているＬＥＤ紫外光源は、約３００から約４７５ｎｍの間の波長の光を発し、３６５ｎｍ、３９０ｎｍおよび３９５ｎｍが共通ピークスペクトル出力である。Ｅ．ＦｒｅｄＳｃｈｕｂｅｒｔ著の教科書「Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ」（第２版、（著作権）Ｅ．Ｆｒｅｄ Ｓｃｈｕｂｅｒｔ ２００６，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ出版）を参照されたい。
[0007]ＬＥＤランプには、硬化用途において水銀ランプにまさる利点がある。例えば、ＬＥＤランプは紫外線を発生させるために水銀を使用せず、通常は水銀紫外線アークランプよりもかさばらない。さらに、ＬＥＤランプは、安定所要時間の不要な即時オンオフ式光源（ｉｎｓｔａｎｔｏｎ／ｏｆｆ ｓｏｕｒｃｅｓ）であり、このことはＬＥＤランプの低エネルギー消費に寄与する。ＬＥＤランプはまた、発生する熱がずっと少なく、エネルギー変換効率がいっそう高く、ランプ寿命が長く、しかも本質的に単色の所望の光の波長を発する（これは、ＬＥＤに用いる半導体物質の選択によって左右される）。
[0008]複数の製造業者が、商業用硬化用途向けのＬＥＤランプを提供している。インクジェット印刷組成物、ＰＶＣフロアコーティング組成物、金属コーティング組成物、プラスチックコーティング組成物、および接着剤組成物を硬化するためのＬＥＤランプを現在提供している製造業者の中には、例えば、ＰｈｏｓｅｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｍｍｉｔ ＵＶ ＨｏｎｌｅＵＶ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．，ＩＳＴ ＭｅｔｚＧｍｂＨ，Ｊｅｎｔｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｔｄ．，Ｌｕｍｉｏｓ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｌｔｄ．，ＳｏｌｉｄＵＶ Ｉｎｃ．，Ｓｅｏｕｌ ＯｐｔｏｄｅｖｉｃｅＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｐｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌｕｍｉｎｕｓ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｉｎｃ．，およびＣｌｅａｒｓｔｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓがある。
[0009]知られている、歯のセメント充填における紫外線硬化用途では、ＬＥＤ硬化装置が入手可能である。知られている歯のセメント充填用硬化装置の例として、３ＭＥＳＰＥのＥｌｉｐａｒ（商標）ＦｒｅｅＬｉｇｈｔ ２ ＬＥＤ硬化光がある。この装置は、４６０ｎｍにピーク放射照度がある可視領域の光を発する。
[0010]ＬＥＤ装置は、インクジェット印刷市場でも試験が行われており、ＩＳＴ Ｍｅｔｚは、ＬＥＤによる紫外線硬化の導入の実演を公に行った。この会社では、ＬＥＤに基づく紫外線硬化技術を、この技術が現在用いられているインクジェット市場を主な対象として過去数年間にわたり研究してきた、と語っている。
[0011]現在の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物は、ＬＥＤランプで硬化させるのに適していない。なぜなら、これまでそうした組成物は、別のスペクトル出力（つまり、幾つかの波長にわたるスペクトル出力）を生じる水銀光で硬化するように配合されてきたからである。現在入手可能な光ファイバー用の「従来の硬化」紫外線硬化性コーティングは、ＬＥＤ光源の光にさらされると実際に硬化を開始しうるが、硬化速度は非常に遅く、コーティングは現在の業界標準の１５００メートル／分を超える「高速」ライン速度で硬化しないであろう。したがって、現在入手可能なＬＥＤランプを用いて現在入手可能な光ファイバー用放射線硬化性コーティングを硬化させるのは実際的ではない。
[0012]米国特許第７，３９９，９８２号明細書（「‘９８２特許」）は、様々な物体、特に、ワイヤー、ケーブル、チューブ、管材料、ホース、パイプ、ＣＤ、ＤＶＤ、ゴルフボール、ゴルフティー、眼鏡、コンタクト・レンズ、弦楽器、装飾ラベル、可剥性ラベル、可剥性スタンプ、ドア、および調理台などの物体のコーティングまたは印刷を紫外線硬化する方法を提供すると述べている。‘９８２特許は、コーティング装置の機械的構成との関連またはその背景で光ファイバーについて述べているが、光ファイバーに塗布し、紫外線ＬＥＤを用いてうまく硬化させるコーティング組成物（またはその成分）については開示していない。したがって、‘９８２特許には光ファイバー用のＬＥＤ硬化性コーティングの実施を可能にする開示は示されていない。
[0013]米国特許出願公開第２００７／０１１２０９０号明細書（「‘０９０刊行物」）は、複数の（メタ）アクリロイル基を有する有機ポリシロキサン、放射線増感剤、および任意選択のチタン含有有機化合物を含むＬＥＤ放射線硬化性ゴム組成物が提供されることを述べている。‘０９０刊行物は、その組成物が、液晶ディスプレイ、有機電子ディスプレイ、平面パネル型ディスプレイといったものの電極用、さらに他の電気部品および電子部品用の保護コーティング剤またはシーリング剤として有用であることを述べている。‘０９０刊行物は、先行技術の説明において、先行技術特許（米国特許第４，７３３，９４２号明細書）の、アクリロイルオキシ基または（メタ）アクリロイルオキシ基などの複数のビニル官能基を有する有機ポリシロキサンを含む紫外線硬化性組成物は、硬化速度が遅いために、その組成物が紫外線ＬＥＤによって硬化可能でなければならないという要求または要件を満たすことができない、と述べている。さらに、‘０９０刊行物は、別の先行技術特許（米国特許第６，０６９，１８６号明細書）が、分子鎖末端のそれぞれに複数の（メタ）アクリロイルオキシ基を含む１個の放射線感応性有機基を含んだ有機ポリシロキサン、光増感剤、およびアルコキシ基を含まない有機ケイ素化合物を含んでいる、放射線硬化性シリコーンゴム組成物を提案している、と述べている。‘０９０刊行物によれば、‘１８６特許の組成物は、上記の要求を満たさなかった。したがって、‘０９０刊行物にもその中で引用された文献（‘９４２特許および‘１８６特許）のいずれにも、光ファイバー用のＬＥＤ硬化性コーティングに関する実施を可能にする開示はない。
[0014]米国特許出願公開第２００３／００２６９１９号明細書（「‘９１９刊行物」）は、紫外線硬化樹脂で光ファイバーをコーティングするのに用いる紫外線フラッシュランプ、紫外線フラッシュランプが光を発するようにするランプ点灯回路、およびこのランプ点灯回路を制御する制御回路を有する光ファイバー樹脂コーティング装置を開示していることを述べている。‘９１９刊行物は、紫外線源として、紫外線フラッシュランプの代わりに、少なくとも１つの紫外線レーザーダイオードまたは紫外線発光ダイオードを用いることができることを述べている。‘９１９刊行物は、紫外線硬化樹脂の一例としてエポキシ系アクリレート樹脂を挙げているが、その樹脂についても、そうした樹脂を含む組成物についても詳細を示していない。‘９１９刊行物は、少なくとも１種のアクリレートオリゴマー、少なくとも１種の光開始剤、および少なくとも１種の反応性希釈剤モノマーを含む光ファイバーコーティング組成物であって、光ファイバーに塗布し、ＬＥＤ光を用いてうまく硬化される光ファイバーコーティング組成物を開示していない。したがって、‘９１９刊行物には、光ファイバー用のＬＥＤ放射線硬化性コーティングの組成物の実施を可能にする開示はない。
[0015]公開されたＰＣＴ特許出願の国際公開第２００５／１０３１２１号パンフレット（「Ｍｅｔｈｏｄｆｏｒ ｐｈｏｔｏｃｕｒｉｎｇ ｏｆＲｅｓｉｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ」という名称であり、ＤＳＭ ＩＰ ＡｓｓｅｔｓＢ．Ｖ．に譲渡されたもの）は、光開始系（ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）を含む硬化性樹脂組成物の発光ダイオード（ＬＥＤ）硬化方法であって、光開始系の吸収極大が現れる最大波長（λＭａｘＰＩＳ）が少なくとも２０ｎｍ下であり、ＬＥＤの発光極大が現れる波長（λＬＥＤ）が最大でも１００ｎｍ下であることを特徴とする発光ダイオード（ＬＥＤ）硬化方法を記載し、特許請求している。このＰＣＴ特許出願の発明は、構造用途（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）におけるＬＥＤ硬化の使用、特に物体のライニングまたはライニング張替の用途に関し、さらにＬＥＤ硬化で得られた硬化樹脂組成物を含む物体に関する。この発明は、パイプ、タンクおよび容器、特に、大きな（具体的には１５ｃｍを超える）直径を有するようなパイプおよび機材のライニング（ライニング張替）のための、簡単で、環境に安全な、制御の容易な方法を提供している。したがって、国際公開第２００５／１０３１２１号パンフレットの刊行物には、光ファイバー用のＬＥＤ放射線硬化性コーティングの組成物に関する実施を可能にする開示はない。
[0016]米国特許出願公開第２０１００２４２２９９号明細書（２０１０年９月３０日に公開）は、回転式のインデックス可能かつ積み重ね可能な装置および細長部材を紫外線硬化させる方法を記載し、特許請求しており、あるいはそれに施された少なくとも１種の紫外線硬化性インク、コーティングまたは接着剤がさらに開示されている。その装置は、細長部材の一方の側に取り付けられた少なくとも１つの紫外線ＬＥＤと、少なくとも１つの紫外線ＬＥＤとは反対側の細長部材の他方の側に配置された楕円形状の反射物と含む。
[0017]米国特許出願公開第２０１００２４２２９９号明細書と同じ特許ファミリーの、交付済み米国特許第７，１７５，７１２号明細書（２００７年２月１３日発行）は、紫外線硬化装置を記載し、特許請求しており、紫外線硬化性のインク、コーティングまたは接着剤中の紫外線光開始剤への紫外線の分散および作用を促進する方法が提供されている。その紫外線硬化の装置および方法は、最初の列に紫外線ＬＥＤアセンブリーを含み、その紫外線ＬＥＤアセンブリーは隣接した紫外線ＬＥＤアセンブリーから間隔を開けて配置されている。複数の紫外線ＬＥＤアセンブリーの少なくとも１つの第２列が、第１列の隣に設けられているが、第２列の紫外線ＬＥＤアセンブリーは、第１列の隣接した紫外線ＬＥＤアセンブリー間のスペースに隣接して配置され、それによって、紫外線ＬＥＤアセンブリーの第２列が第１列の紫外線ＬＥＤアセンブリーとはずれることになる。互い違いの紫外線ＬＥＤアセンブリーの列がパネル上に取り付けられているのが望ましい。ウェブ中またはウェブ上にある紫外線光開始剤を含んだ紫外線硬化性の製品、物品または他の物体は、効果的に紫外線硬化が行われるように、紫外線ＬＥＤアセンブリーの列を通り越すように移送できるかまたはそうでなければ移動させることができる。この配列は、紫外線硬化性の製品、物品または他の物体中の、紫外線硬化性のインク、コーティング及び／または接着剤に、紫外線をいっそう均一に当てるのに役立つ。装置は、以下の１つまたは複数を具備しうる：ウェブを動かすためのローラー、軌道経路または相互経路（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌｐａｔｈ）内をパネルが動くようにする機構、および酸素以外の気体を紫外線硬化領域に注入するための注入管。
[0018]前述の事柄は、ＬＥＤ光で硬化させるのに適した放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物、そのようなコーティング組成物で光ファイバーをコーティングする方法、およびそのようなコーティング組成物から作られるコーティングを含む被覆光ファイバーを提供するための要求が満たされていないことを示している。
［発明の概要］
[0019]特許請求された本発明の第１態様は、光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物であって、その組成物は、光ファイバーにコーティングされかつ１００ｎｍ〜９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射された場合に光重合して、光ファイバー上に硬化コーティングを生じさせることができ、前記硬化コーティングが上面を有し、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）が６０％以上である、光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物である。
[0020]特許請求された本発明の第２態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光が、
− １００ｎｍ〜３００ｎｍ、
− ３００ｎｍ〜４７５ｎｍ、または
− ４７５ｎｍ〜９００ｎｍ
の波長を有する、特許請求された本発明の第１態様の放射線硬化性コーティング組成物である。
[0021]特許請求された本発明の第３態様は、特許請求された本発明の第１態様による放射線硬化性コーティング組成物であって、前記組成物が、
（ａ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーと、
（ｂ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマーと、
（ｃ）少なくとも１種の光開始剤と
を含む、放射線硬化性コーティング組成物である。
[0022]特許請求された本発明の第４態様は、光開始剤がＩ型光開始剤である、特許請求された本発明の第３態様の放射線硬化性コーティング組成物である。
[0023]特許請求された本発明の第５態様は、光開始剤がＩＩ型光開始剤であり、組成物が水素供与体を含む、特許請求された本発明の第３態様の放射線硬化性コーティング組成物である。
[0024]特許請求された本発明の第６態様は、コーティング組成物が、１次コーティング組成物、２次コーティング組成物、インクコーティング組成物、バッファーコーティング組成物、マトリックスコーティング組成物およびアップジャケット用コーティング組成物からなる群から選択される、特許請求された本発明の第１から第５態様のいずれか１つの放射線硬化性コーティング組成物である。
[0025]特許請求された本発明の第７態様は、コーティング中の少なくとも１５％の成分、好ましくは少なくとも２０％の成分、より好ましくは少なくとも２５％の成分が、石油系ではなく生物物質に基づいている、特許請求された本発明の第１から第６態様のいずれか１つの放射線硬化性コーティング組成物である。
[0026]特許請求された本発明の第８態様は、光ファイバーをコーティングするための方法であって、
（ａ）ガラス光ファイバーを用意するステップと、
（ｂ）光ファイバー用の少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物、好ましくは特許請求された本発明の第１から第７態様のいずれか１つに従った放射線硬化性コーティング組成物であって、前記少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物が
（ｉ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、
（ｉｉ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマー、および
（ｉｉｉ）少なくとも１種の光開始剤
を含む放射線硬化性コーティング組成物によって、前記ガラス光ファイバーをコーティングして、未硬化コーティングを有する被覆ガラス光ファイバーを得るステップと、
（ｃ）前記未硬化コーティングに１００ｎｍ〜９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射して、前記被覆ガラス光ファイバー上の前記未硬化コーティングを硬化させ、上面を有する硬化コーティングであって、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和％（％ＲＡＵ）が約６０％以上である、硬化コーティングを得るステップと
を含む、光ファイバーをコーティングするための方法である。
[0027]特許請求された本発明の第９態様は、前記ガラス光ファイバーが、ガラス延伸タワー（ｇｌａｓｓｄｒａｗ ｔｏｗｅｒ）を操作してガラス光ファイバーを製造することによって提供される、特許請求された本発明の第８態様に従った方法である。
[0028]特許請求された本発明の第１０態様は、ガラス延伸タワーが、１０００ｍ／分〜２４００ｍ／分、または１２００ｍ／分〜２３００ｍ／分など、１００ｍ／分〜２５００ｍ／分の光ファイバーライン速度で操作される、特許請求された本発明の第９態様の方法である。
[0029]特許請求された本発明の第１１態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光が、
− １００ｎｍ〜３００ｎｍ、
− ３００ｎｍ〜４７５ｎｍ、または
− ４７５ｎｍ〜９００ｎｍ
の波長を有する、特許請求された本発明の第８から第１０態様のいずれか１つの方法である。
[0030]特許請求された本発明の第１２態様は、光開始剤がＩ型光開始剤である、特許請求された本発明の第８から第１１態様のいずれか１つの方法である。
[0031]特許請求された本発明の第１３態様は、光開始剤がＩＩ型光開始剤であり、組成物が水素供与体を含む、特許請求された本発明の第８から第１１態様のいずれか１つの方法である。
[0032]特許請求された本発明の第１４態様は、特許請求された本発明の第８から第１３態様のいずれか１つの方法によって得ることができる被覆光ファイバーである。
[0033]特許請求された本発明の第１５態様は、コーティング組成物が、１次コーティング組成物、２次コーティング組成物、インクコーティング組成物、バッファーコーティング組成物、マトリックスコーティング組成物、およびアップジャケット用コーティング組成物からなる群から選択される、特許請求された本発明の第１４態様の被覆光ファイバーである。
[0034]特許請求された本発明の第１６態様は、
（ａ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、
（ｂ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマー、および
（ｃ）少なくとも１種の光開始剤
を含む光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物であって、その組成物は、光ファイバーにコーティングされかつ約１００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射された場合に光重合して、光ファイバー上に硬化コーティングを生じることができ、前記硬化コーティングが上面を有し、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）が約６０％以上である、光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物である。
[0035]特許請求された本発明の第１７態様は、光ファイバーと少なくとも１種のコーティングとを含む被覆光ファイバーであって、前記少なくとも１種のコーティングが、
（ａ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、
（ｂ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマー、および
（ｃ）少なくとも１種の光開始剤
を含む光ファイバー用の少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物で光ファイバーをコーティングして未硬化被覆光ファイバーを得るステップと、約１００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射して、前記未硬化被覆光ファイバーを硬化させ、上面を有する硬化コーティングであって、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）が約６０％以上である、未硬化被覆光ファイバーを硬化させるステップとによって製造される、光ファイバーと少なくとも１種のコーティングとを含む被覆光ファイバーである。
[0036]特許請求された本発明の第１８態様は、光ファイバーをコーティングするための方法であって、
（ａ）ガラス延伸タワーを操作してガラス光ファイバーを製造するステップと、
（ｂ）光ファイバー用の少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物であって、前記少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物が、
（ｉ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、
（ｉｉ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマー、および
（ｉｉｉ）少なくとも１種の光開始剤
を含む少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物で、前記ガラス光ファイバーをコーティングして、未硬化コーティングを有する被覆ガラス光ファイバーを得るステップと、
（ｃ）前記未硬化コーティングに約１００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射して、前記被覆ガラス光ファイバー上の前記未硬化コーティングを硬化させ、上面を有する硬化コーティングであって、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和％（％ＲＡＵ）が約６０％以上である、硬化コーティングを得るステップと、
を含む、光ファイバーをコーティングするための方法である。
[0037]特許請求された本発明の第１９態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光が約１００ｎｍ〜約３００ｎｍの波長を有する、特許請求された本発明の第１６態様の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0038]特許請求された本発明の第２０態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光が約３００ｎｍ〜約４７５ｎｍの波長を有する、特許請求された本発明の第１６態様の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0039]特許請求された本発明の第２１態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光が約４７５ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する、特許請求された本発明の第１６態様の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0040]特許請求された本発明の第２２態様は、光開始剤がＩ型光開始剤である、特許請求された本発明の第１６態様の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0041]特許請求された本発明の第２３態様は、光開始剤がＩＩ型光開始剤であり、組成物が水素供与体を含む、特許請求された本発明の第１６態様の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0042]特許請求された本発明の第２４態様は、コーティング組成物が、１次コーティング組成物、２次コーティング組成物、インクコーティング組成物、バッファーコーティング組成物、マトリックスコーティング組成物およびアップジャケット用コーティング組成物からなる群から選択される、特許請求された本発明の第１６態様の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0043]特許請求された本発明の第２５態様は、コーティング中の少なくとも約１５％の成分が石油系ではなく生物物質に基づいている、特許請求された本発明の第１６態様の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0044]特許請求された本発明の第２６態様は、組成物中の少なくとも約２０％の成分が石油系ではなく生物物質に基づいている、特許請求された本発明の第２５態様の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0045]特許請求された本発明の第２７態様は、組成物中の少なくとも約２５％の成分が石油系ではなく生物物質に基づいている、請求項１１に記載の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物である。
[0046]特許請求された本発明の第２８態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光が約１００ｎｍ〜約３００ｎｍの波長を有する、特許請求された本発明の第１７態様の被覆光ファイバーである。
[0047]特許請求された本発明の第２９態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光が約３００ｎｍ〜約４７５ｎｍの波長を有する、特許請求された本発明の第１７態様の被覆光ファイバーである。
[0048]特許請求された本発明の第３０態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光が約４７５ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する、特許請求された本発明の第１７態様の被覆光ファイバーである。
[0049]特許請求された本発明の第３１態様は、光開始剤がＩ型光開始剤である、特許請求された本発明の第１７態様の被覆光ファイバーである。
[0050]特許請求された本発明の第３２態様は、光開始剤がＩＩ型光開始剤であり、組成物が水素供与体を含む、特許請求された本発明の第１７態様の被覆光ファイバーである。
[0051]特許請求された本発明の第３３態様は、コーティング組成物が、１次コーティング組成物、２次コーティング組成物、インクコーティング組成物、バッファーコーティング組成物、マトリックスコーティング組成物，およびアップジャケット用コーティング組成物からなる群から選択される、特許請求された本発明の第１７態様の被覆光ファイバーである。
[0052]特許請求された本発明の第３４態様は、光ファイバーのライン速度が約１００ｍ／分〜約２５００ｍ／分である、特許請求された本発明の第１８態様の方法である。
[0053]特許請求された本発明の第３５態様は、光ファイバーのライン速度が約１０００ｍ／分〜約２４００ｍ／分である、特許請求された本発明の第１８態様の方法である。
[0054]特許請求された本発明の第３６態様は、光ファイバーのライン速度が約１，２００ｍ／分〜約２３００ｍ／分である、特許請求された本発明の第１８態様の方法である。
［発明の詳細な説明］
[0055]この特許出願全体を通じて、以下の用語の意味は示されているとおりである。
[0056]光ファイバー：内部コアに沿って光を伝えるガラスファイバー。光は、全内部反射によって光ファイバーのコアの中に保たれる。このため、ファイバーは導波管として働くことになる。ファイバーは、クラッド層で囲まれたコアからなり、そのどちらも誘電体で作られている。コア内に光信号を閉じ込めるために、コアの屈折率は、クラッドの屈折率よりも大きくなければならない。
[0057]典型的なシングルモード（以下の定義を参照）光ファイバーでは、ガラスコアの外径は約８〜約１０ミクロンである。典型的なマルチモード（以下の定義を参照）光ファイバーでは、ガラスコアの外径は約５０〜約６２．５ミクロンである。典型的な光ファイバーでは、クラッドの外径は約１２５ミクロンである。（「ＳｐｅｃｉａｌｔｙＯｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（Ａｌｅｘｉｓ ＭｅｎｄｅｚおよびＴ．Ｆ．Ｍｏｒｓｅ編、（著作権）２００７Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．）の第４章の「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」（ＳｔｅｖｅｎＲ．ＳｃｈｍｉｄおよびＡｎｔｈｏｎｙ Ｆ，Ｔｏｕｓｓａｉｎｔ著、ＤＳＭ Ｄｅｓｏｔｅｃｈ，Ｅｌｇｉｎ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）という題名の記事の９８頁の略図を参照）
[0058]多数の伝搬路または横断モード（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｍｏｄｅｓ）をサポートする光ファイバーはマルチモード・ファイバー（ＭＭＦ）と呼ばれ、シングルモードだけをサポートするものはシングルモード・ファイバー（ＳＭＦ）と呼ばれる。
[0059]１次コーティング：これは、光ファイバーのクラッド層と接触するコーティングと定義される。１次コーティングは、ガラスファイバーに直接施され、硬化すると、ガラスファイバーを封入する柔らかくて弾性があり思いのままになる（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）付着性物質を形成する。１次コーティングは、ファイバーを曲げるか、ケーブル状にするか、スプールに巻くか、またはそれ以外の方法で取り扱うときに、ガラスファイバーコアのクッションまたは保護となる緩衝材として働く。ガラス光ファイバーの開発の初期の時代に、１次コーティングは「内側１次コーティング」と呼ばれたことがあった。１次コーティングの外径は約１５５〜約２０５ミクロンである。（「ＳｐｅｃｉａｌｔｙＯｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（Ａｌｅｘｉｓ ＭｅｎｄｅｚおよびＴ．Ｆ．Ｍｏｒｓｅ編、（著作権）２００７Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．）の第４章の「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」（ＳｔｅｖｅｎＲ．ＳｃｈｍｉｄおよびＡｎｔｈｏｎｙ Ｆ，Ｔｏｕｓｓａｉｎｔ著、ＤＳＭ Ｄｅｓｏｔｅｃｈ，Ｅｌｇｉｎ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）という題名の記事の９８頁の略図を参照）
[0060]２次コーティング：２次コーティングは、１次コーティングの全面に施され、加工時および使用時にガラスファイバーが損傷しないようにする丈夫な保護外層として機能する。ある特定の特性が２次コーティングに望ましい。硬化前に、２次コーティング組成物は適当な粘度を有しているべきであり、また光ファイバーの加工を行えるように迅速に硬化できるべきである。硬化後に、２次コーティングは次のような特性を有しているべきである：封入されたガラスファイバーを保護するのに十分な剛性があり、なおかつ取扱い柔軟性（すなわち、モジュラス）が十分にあること、吸水率が低いこと、光ファイバーの取り扱いが容易になるよう粘着性が低いこと、耐薬品性があること、および１次コーティングに対する接着性が十分にあること。
[0061]所望の特性を実現するために、従来の２次コーティング組成物は一般に、高濃度でウレタン系オリゴマーを含み、モノマーが、反応性希釈剤として２次コーティング組成物に添加されていて粘度を下げる。
[0062]ガラス光ファイバーの開発の初期の時代に、２次コーティングは「外側１次コーティング」と呼ばれたことがあった。典型的なガラス光ファイバーでは、２次コーティングの外径は、約２４０〜約２５０ミクロンである。
[0063]インクまたはインクコーティング：これは、目に見えるコーティングの色が、導入時の光ファイバーを識別するのに用いられる幾つかの標準色の１つと一致するようにする顔料または染料を含んでいる、放射線硬化性コーティングである。インクコーティングを使用する代わりの方法では、顔料または染料を含む２次コーティングを使用する。顔料及び／または染料を含む２次コーティングは、「着色２次」コーティングとしても知られている。典型的なガラス光ファイバーでは、インクまたはインクコーティングの典型的な厚さは約３ミクロン〜約１０ミクロンである。
[0064]マトリックスまたはマトリックスコーティング：これは、光ファイバーリボンを製作するのに用いられる。光ファイバーリボンは、複数の実質的に平面で実質的に整列した光ファイバーとその複数の光ファイバーを封入する放射線硬化性マトリックス材とを含む。
[0065]ルースチューブ構成（Ｌｏｏｓｅ Ｔｕｂｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）：光ファイバーリボンを製作する代わりの方法として、光ファイバーは「ルースチューブ」構成として知られる形で現場に配置してもよい。多数のファイバーが中空保護チューブ内に配置されている場合には、ルースチューブ構成である。ファイバーは、ルースチューブ内で保護ゼリーによって取り囲まれ得るか、または別のタイプの保護物質によって取り囲まれ得るか、またはルースチューブが光ファイバーのみを含み得る。
[0066]アップジャケットまたはアップジャケット用コーティング：これは、着色２次コーティングの全面またはインクコーティング層の全面に比較的厚めの量を施す放射線硬化性コーティングである。これにより、被覆光ファイバーの外径は増大して、所望の厚さである４００ミクロン、５００ミクロン、または６００ミクロンまたは９００ミクロンの「密着緩衝（ｔｉｇｈｔｂｕｆｆｅｒｅｄ）」ファイバーになる。これらの直径は、出来上がったアップジャケット付きの光ファイバーが、４００ミクロン、５００ミクロン、または６００ミクロンまたは９００ミクロンのいずれかの「密着緩衝」ファイバーであることを表すのにも使用される。
[0067]光ファイバー用の、放射線硬化性の１次コーティングおよび２次コーティングおよびインクコーティング、ならびにマトリックスコーティングおよびアップジャケット用コーティングは、以下に記載され特許請求されている：米国特許第４４７２０１９号明細書；米国特許第４４９６２１０号明細書；米国特許第４５１４０３７号明細書；米国特許第４５２２４６５号明細書；米国特許第４６２４９９４号明細書；米国特許第４６２９２８７号明細書；米国特許第４６８２８５１号明細書；米国特許第４８０６５７４号明細書；米国特許第４８０６６９４号明細書；米国特許第４８４４６０４号明細書；米国特許第４８４９４６２号明細書；米国特許第４９３２７５０号明細書；
[0068]米国特許第５０９３３８６号明細書；米国特許第５２１９８９６号明細書；米国特許第５２９２４５９号明細書；米国特許第５３３６５６３号明細書；米国特許第５４１６８８０号明細書；米国特許第５４５６９８４号明細書；米国特許第５４９６８７０号明細書；米国特許第５５０２１４５号明細書；米国特許第５５９６６６９号明細書；米国特許第５６６４０４１号明細書；米国特許第５６９６１７９号明細書；米国特許第５７１２０３５号明細書；米国特許第５７８７２１８号明細書；米国特許第５８０４３１１号明細書；米国特許第５８１２７２５号明細書；米国特許第５８３７７５０号明細書；米国特許第５８４５０３４号明細書；米国特許第５８５９０８７号明細書；米国特許第５８４７０２１号明細書；米国特許第５８９１９３０号明細書；米国特許第５９０７０２３号明細書；米国特許第５９１３００４号明細書；米国特許第５９３３５５９号明細書；米国特許第５９５８５８４号明細書；米国特許第５９７７２０２号明細書；米国特許第５９８６０１８号明細書；米国特許第５９９８４９７号明細書；
[0069]米国特許第６，０１４，４８８号明細書；米国特許第６０２３５４７号明細書；米国特許第６０４０３５７号明細書；米国特許第６０５２５０３号明細書；６０５４２１７号明細書；米国特許第６０６３８８８号明細書；米国特許第６０８０４８３号明細書；米国特許第６０８５０１０号明細書；米国特許第６１０７３６１号明細書；米国特許第６１１０５９３号明細書；米国特許第６１３０９８０号明細書；米国特許第６１３６８８０号明細書；米国特許第６１６９１２６号明細書；米国特許第６１８０７４１号明細書；米国特許第６１８７８３５号明細書；米国特許第６１９１１８７号明細書；米国特許第６１９７４２２号明細書；米国特許第６２１４８９９号明細書；米国特許第６２４０２３０号明細書；米国特許第６２４６８２４号明細書；米国特許第６２９８１８９号明細書；米国特許第６３０１４１５号明細書；米国特許第６３０６９２４号明細書；米国特許第６３０９７４７号明細書；米国特許第６３１９５４９号明細書；米国特許第６３２３２５５号明細書；米国特許第６３３９６６６号明細書；米国特許第６３５９０２５号明細書；６３５０７９０号明細書；米国特許第６３６２２４９号明細書；米国特許第６３７６５７１号明細書；米国特許第６３９１９３６号明細書；米国特許第６４３８３０６号明細書；米国特許第６４７２４５０号明細書；米国特許第６５２８５５３号明細書；米国特許第６５３４５５７号明細書；米国特許第６５３８０４５号明細書；米国特許第６５６３９９６号明細書；米国特許第６５７９６１８号明細書；米国特許第６５９９９５６号明細書；米国特許第６６３０２４２号明細書；米国特許第６６３８６１６号明細書；米国特許第６６６１９５９号明細書；米国特許第６７１４７１２号明細書；米国特許第６７７５４５１号明細書；米国特許第６７９７７４０号明細書；米国特許第６８５２７７０号明細書；米国特許第６８５８６５７号明細書；米国特許第６９６１５０８号明細書；
[0070]米国特許第７０４１７１２号明細書；米国特許第７０６７５６４号明細書；米国特許第７０７６１４２号明細書；米国特許第７１２２２４７号明細書；米国特許第７１３５２２９号明細書；米国特許第７１５５１００号明細書；米国特許第７１７１１０３号明細書；米国特許第７２１４４３１号明細書；米国特許第７２２１８４１号明細書；米国特許第７２２６９５８号明細書；米国特許第７２７６５４３号明細書；および米国特許第７４９３０００号明細書。上記はすべてそれらの全体を援用する。
[0071]ＵＶＡ放射線は、約３２０から約４００ｎｍの間の波長の放射線である。
[0072]ＵＶＢ放射線は、約２８０から約３２０ｎｍの間の波長の放射線である。
[0073]ＵＶＣ放射線は、約１００から約２８０ｎｍの間の波長の放射線である。
[0074]本明細書で使用される「再生可能資源物質」という用語は、石油に由来する出発物質ではなく、植物（植物の果実、堅果及び／または種を含む）に由来する出発物質と定義される。そうした植物由来の物質は、環境に優しく生物を基にした物質である。したがって、そうした出発物質は、「生物物質に基づく」物質または「天然油」物質と呼ばれることも多い。
[0075]この了解済みの「生物物質に基づく」の定義に加えて、ＦＲＳＩＡ（農業保障・農業振興法（ＦａｒｍＳｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ ＲｕｒａｌＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔ Ａｃｔ））によれば、「生物物質に基づく製品」は、Ｕ．Ｓ．Ｓｅｃｒｅｔａｒｙｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅにより、全体またはかなりの部分が生物由来物質、山林の物質、または再生可能な国内農業物質（植物、動物または海産物質を含む）からなる「商品または工業品（食物または飼料以外）であると判定される製品である。
[0076]生物物質含有率（ｂｉｏｂａｓｅｄ ｃｏｎｔｅｎｔ）は、ＡＳＴＭ法Ｄ６８６６−１０の放射性炭素分析による固体、液体、および気体試料の生物物質含有率を測定するための標準試験法（ＳＴＡＮＤＡＲＤＴＥＳＴ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ ＴＨＥ ＢＩＯＢＡＳＥＤＣＯＮＴＥＮＴ ＯＦ ＳＯＬＩＤ，ＬＩＱＵＩＤ，ＡＮＤＧＡＳＥＯＵＳ ＳＡＭＰＬＥＳ ＵＳＩＮＧ ＲＡＤＩＯＣＡＲＢＯＮＡＮＡＬＹＳＩＳ）によって測定できる。放射性炭素年代測定法と似たこの方法では、試料中に残っている崩壊炭素同位体の量と、試料が最近成長した物質ですべて作られているとした場合に同じ試料内にあるであろう量と比較する。その百分率を製品の生物物質含有率と呼ぶ。
[0077]放射線硬化性コーティングの技術分野の当業者は、成分の選択方法を知っており、成分が生物物質に基づくか石油系であるかも理解している。ここで違いとなるのは、放射線硬化性コーティングに用いるのに適した生物物質に基づく原料の純粋な存在量である。例えば、生物物質に基づく原料は、ポリオールおよび他の成分中に見いだすことができる。
[0078]特許請求された本発明の第１６態様は、
（ａ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーと、
（ｂ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマーと、
（ｃ）少なくとも１種の光開始剤と
を含む光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物であって、
その組成物は、光ファイバーにコーティングされかつ約１００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射された場合に光重合して、光ファイバー上に硬化コーティングを生じさせることができ、前記硬化コーティングが上面を有し、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）が６０％以上である、光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物である。
[0079]ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、光ファイバー用の放射線硬化性コーティングの技術分野において周知である。こうしたタイプのオリゴマーの簡潔な要約については、「ＳｐｅｃｉａｌｔｙＯｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（Ａｌｅｘｉｓ ＭｅｎｄｅｚおよびＴ．Ｆ．Ｍｏｒｓｅ編、（著作権）２００７Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．）の第４章の「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」（ＳｔｅｖｅｎＲ．ＳｃｈｍｉｄおよびＡｎｔｈｏｎｙ Ｆ，Ｔｏｕｓｓａｉｎｔ著、ＤＳＭ Ｄｅｓｏｔｅｃｈ，Ｅｌｇｉｎ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）という題名の記事の１０３〜１０４頁を参照されたい。特許請求された本発明に用いるのに適したウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーのさらなる説明については、本明細書で先に列挙し、先に援用した米国特許を参照されたい。
[0080]前の段落に記載されている記事「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」の１０３〜１０４頁に述べられているように、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーは、ジイソシアネート（ＤＩＣ）、ポリオールおよびある種のヒドロキシ官能性終端化学種（紫外線反応終端を含んでいる）を化学量論的に組み合わせたものに基づいている。．．．所望の性質に応じて、別個の種類のポリオールを選択する。こうしたポリオールとしては、ポリエーテル−ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）およびポリエーテル−ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）があるが、これらに限定されない。典型的には、ポリオールがウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの合成に用いられる。
[0081]ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの石油由来成分（ポリエステルおよびポリエーテルポリオールなど）は、幾つかの不利な点をもたらす。そのようなポリエステルまたはポリエーテルポリオールを使用すると、再生不能な資源である石油由来の油の枯渇の一因となる。また、ポリオールの製造には、大量のエネルギーを投入する必要がある。なぜなら、ポリオールを作るために必要な油は、掘削、抽出、および精油所への輸送を行わなければならず、精油所でそれは精製され処理されて精製炭化水素にされ、その後アルコキシドに変換され、最後に仕上がったポリオールにされるからである。消費する一般の人々が、この製造の連鎖による環境への影響をますます意識するにつれて、「より環境保護的な（ｇｒｅｅｎｅｒ）」製品に対する消費者需要は大きくなり続けるであろう。ますます増大しているこの消費者需要を満たすと共に石油由来の油の枯渇を減らすのに役立つよう、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーの製造に用いられる石油由来のポリエステルまたはポリエーテルポリオールを部分的にまたは完全に、再生可能かついっそう環境に配慮した成分で置き換えることは有益であろう。
[0082]一般に、反応性希釈剤モノマーは、光ファイバー用の放射線硬化性コーティングの技術分野において周知である。こうしたタイプの反応性希釈剤モノマーの簡潔な要約については、「ＳｐｅｃｉａｌｔｙＯｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（Ａｌｅｘｉｓ ＭｅｎｄｅｚおよびＴ．Ｆ．Ｍｏｒｓｅ編、（著作権）２００７Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．）の第４章の「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」（ＳｔｅｖｅｎＲ．ＳｃｈｍｉｄおよびＡｎｔｈｏｎｙ Ｆ，Ｔｏｕｓｓａｉｎｔ著、ＤＳＭ Ｄｅｓｏｔｅｃｈ，Ｅｌｇｉｎ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）という題名の記事の１０５頁を参照されたい。特許請求された本発明に用いるのに適した反応性希釈剤モノマーのさらなる説明については、本明細書で先に列挙し、先に援用した米国特許を参照されたい。
[0083]光ファイバー用の放射線硬化性コーティングの製造に用いる原料の供給業者と相談すれば、コーティングに選択的に含めるための生物物質に基づく代替原料を特定することが可能である。オリゴマーおよびそのオリゴマーから作られるコーティングを、生物物質に基づく原料で合成するようにすることが重要であることを強調することにより、コーティング中の少なくとも約１５％の成分が石油系ではなく生物物質に基づいている、光ファイバー用の放射線硬化性コーティングを合成することが可能である。
[0084]一実施形態では、特許請求された本発明の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物は、コーティング中の少なくとも約１５％の成分が石油系ではなく生物物質に基づいているようなものである。
[0085]一実施形態では、特許請求された本発明の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物は、コーティング中の少なくとも約２０％の成分が石油系ではなく生物物質に基づいているようなものである。
[0086]一実施形態では、特許請求された本発明の放射線硬化性光ファイバーコーティング組成物は、コーティング中の少なくとも約２５％の成分が石油系ではなく生物物質に基づいているようなものである。
[0087]本発明の組成物は、フリーラジカル光開始剤を含むが、これはウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーではフリーラジカル光開始剤が必要とされるからである。一般に、光開始剤は、光ファイバー用の放射線硬化性コーティングの技術分野において周知である。こうしたタイプの光開始剤の簡潔な要約については、「ＳｐｅｃｉａｌｔｙＯｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（Ａｌｅｘｉｓ ＭｅｎｄｅｚおよびＴ．Ｆ．Ｍｏｒｓｅ編、（著作権）２００７Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｉｎｃ．）の第４章の「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」（ＳｔｅｖｅｎＲ．ＳｃｈｍｉｄおよびＡｎｔｈｏｎｙ Ｆ，Ｔｏｕｓｓａｉｎｔ著、ＤＳＭ Ｄｅｓｏｔｅｃｈ，Ｅｌｇｉｎ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）という題名の記事の１０５頁を参照されたい。特許請求された本発明に用いるのに適した光開始剤のさらなる説明については、本明細書で先に列挙し、先に援用した米国特許を参照されたい。
[0088]典型的には、フリーラジカル光開始剤は、開裂によってラジカルを形成するもの（「ノリッシュＩ型」として知られる）と、水素引き抜きによってラジカルを形成するもの（「ノリッシュＩＩ型」として知られる）とに分けられる。「ノリッシュＩＩ型」光開始剤では、フリーラジカル源として働く水素供与体が必要である。
[0089]光ファイバー用の放射線硬化性コーティングをうまく配合するには、コーティング中に存在する光開始剤（１種または複数種）の波長感度を調査して、硬化光を生じるように選択されたＬＥＤ光によってそれらが活性化されるかどうかを判別する必要がある。
[0090] ３００〜４７５ｎｍの波長範囲で放射するＬＥＤ光源、特に３６５ｎｍ、３９０ｎｍ、または３９５ｎｍで放射するものの場合、これらの領域で吸収する好適な光開始剤の例としては、ベンゾイルホスフィンオキシドで、例えば、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（ＢＡＳＦのＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ）および２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルなど、エトキシホスフィンオキシド（ＢＡＳＦのＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ−Ｌ）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（ＣｉｂａのＩｒｇａｃｕｒｅ８１９またはＢＡＰＯ）、２−メチル−ｌ−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパノン−１（ＣｉｂａのＩｒｇａｃｕｒｅ９０７）、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（ＣｉｂａのＩｒｇａｃｕｒｅ３６９）、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モルホリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン（ＣｉｂａのＩｒｇａｃｕｒｅ３７９）、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド（ＣｈｉｔｅｃのＣｈｉｖａｃｕｒｅＢＭＳ）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン（ＣｈｉｔｅｃのＣｈｉｖａｃｕｒｅＥＭＫ）、および４，４’−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（ミヒラーケトン）などがある。こうしたものの混合物も適している。
[0091]さらに、この波長範囲のものを発するＬＥＤ光源で硬化を実施する際に、光開始剤に関連して光増感剤が有用である。好適な光増感剤の例として、アントラキノン類で、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔｅｒｔブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、および２−アミルアントラキノンなど、チオキサントン類およびキサントン類で、イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、および１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなど、メチルベンゾイルホルメート（ＣｉｂａのＤａｒｏｃｕｒＭＢＦ）、メチル−２−ベンゾイルベンゾエート（ＣｈｉｔｅｃのＣｈｉｖａｃｕｒｅＯＭＢ）、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド（ＣｈｉｔｅｃのＣｈｉｖａｃｕｒｅＢＭＳ）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン（ＣｈｉｔｅｃのＣｈｉｖａｃｕｒｅＥＭＫ）がある。
[0092]光増感剤を用いる場合、もっと短い波長を吸収する他の光開始剤を使用できる。そのような光開始剤の例としては、ベンゾフェノン類で、ベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、およびジメトキシベンゾフェノンなど、ならびに１−ヒドロキシフェニルケトン類で、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、フェニル（１−ヒドロキシイソプロピル）ケトン、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒロキシエトキシ（ｈｒｏｘｙｅｔｈｏｘｙ））フェニル］−２−メチル−１−プロパノン、および４−イソプロピルフェニル（１−ヒドロキシイソプロピル）ケトンなど、ベンジルジメチルケタール、およびオリゴ−［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパノン］（ＬａｍｂｅｒｔｉのＥｓａｃｕｒｅＫＩＰ １５０）が含まれる。
[0093]ＬＥＤ紫外線源がもっと短い波長の光を発するよう設計することが可能である。約１００から約３００ｎｍの間の波長のものを発するＬＥＤ光源の場合、その短い方の波長を吸収する光開始剤を使用できる。そのような光開始剤の例としては、ベンゾフェノン類で、ベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、およびジメトキシベンゾフェノンなど、ならびに、１−ヒドロキシフェニルケトン類で、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、フェニル（１−ヒドロキシイソプロピル）ケトン、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒロキシエトキシ（ｈｒｏｘｙｅｔｈｏｘｙ））フェニル］−２−メチル−１−プロパノン、および４−イソプロピルフェニル（１−ヒドロキシイソプロピル）ケトンなど、ベンジルジメチルケタール、およびオリゴ−［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパノン］（ＬａｍｂｅｒｔｉのＥｓａｃｕｒｅＫＩＰ １５０）がある。
[0094]ＬＥＤ光源は、可視光線を発するように設計することもでき、それは、光ファイバーコーティング、インキ、バッファー、およびマトリックス材を硬化させるのにも使用できる。約４７５ｎｍ〜約９００ｎｍの波長の光を発するＬＥＤ光源の場合、好適な光開始剤の例としては、カンファキノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン（ＣｈｉｔｅｃのＣｈｉｖａｃｕｒｅＥＭＫ）、４，４’−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（ＣｉｂａのＩｒｇａｃｕｒｅ８１９またはＢＡＰＯ）、メタロセン類で、ビス（エータ ５−２−４−シクロペンタジエン−１−イル）ビス［２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）フェニル］チタン（ＣｉｂａのＩｒｇａｃｕｒｅ７８４）など、およびＳｐｅｃｔｒａ Ｇｒｏｕｐ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｉｎｃ．の可視光線光開始剤で、Ｈ−Ｎｕ４７０、Ｈ−Ｎｕ−５３５、Ｈ−Ｎｕ−６３５、Ｈ−Ｎｕ−Ｂｌｕｅ−６４０、およびＨ−Ｎｕ−Ｂｌｕｅ−６６０などがある。
[0095]特許請求された本発明の一実施形態では、ＬＥＤが発する光は、波長が約３２０から約４００ｎｍの間の放射線であるＵＶＡ放射線である。
[0096]特許請求された本発明の一実施形態では、ＬＥＤが発する光は、波長が約２８０から約３２０ｎｍの間の放射線であるＵＶＢ放射線である。
[0097]特許請求された本発明の一実施形態では、ＬＥＤが発する光は、波長が約１００から約２８０ｎｍの間の放射線であるＵＶＣ放射線である。
[0098]特許請求された本発明の一実施形態では、本組成物は、組成物の全重量に対して、約０．５ｗｔ％〜約７ｗｔ％の１種または複数種のフリーラジカル光開始剤を含む。一実施形態では、本組成物は、組成物の全重量に対して、約１ｗｔ％〜約６ｗｔ％の１種または複数種のフリーラジカル光開始剤を、組成物の全重量に対して含む。別の実施形態では、本組成物は、組成物の全重量に対して約２ｗｔ％〜約５ｗｔ％の１種または複数種のフリーラジカル光開始剤を含む。
[0099]通常、陽イオン光開始剤は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー系の放射線硬化性コーティングでは、光開始剤として機能するために必要でも、望ましいものでもない。しかし、少量の市販の陽イオン光開始剤（化学的に光潜在酸（ｐｈｏｔｏｌａｔｅｎｔａｃｉｄ）源として機能する）を放射線硬化性コーティング中で使用することは知られている。光潜在酸は、存在する場合にファイバー強度を高めることが知られているので、コーティングにおいて価値がある。米国特許第５，１８１，２６９号明細書を参照されたい。
[00100]光ファイバー製造法には、ＬＥＤを使用するための特有の条件がある。現在のＬＥＤ光（３６０ｎｍ以上）は、コーティング層を十分に透過硬化（ｔｈｒｏｕｇｈｃｕｒｅ）できることがよく知られているが、それはその長い波の長い波長が良好な透過に適しているためである。
[00101]表面硬化に関して、他のタイプのコーティングのＬＥＤ硬化では、コーティングの表面におけるＬＥＤ硬化の結果は、酸素阻害のため満足なものではないことが分かっている。ＬＥＤ誘起の表面硬化での酸素阻害は、光ファイバー製造において問題ではない。なぜなら、光ファイバー工業では、コーティングの硬化時に光ファイバーの表面がしばらくの間不活性窒素ガスで覆われるのが標準的であるからである。実際に、放射線硬化性コーティングで光ファイバーをコーティングする場合、コーティングの硬化環境は、窒素雰囲気の領域に囲まれた制御された小さな石英管内にあるので、酸素レベルは非常に低くなる（わずか２０ｐｐｍ）。したがってＬＥＤは、光ファイバーコーティングの十分な透過硬化および十分な表面硬化の両方をもたらすことができる。
[00102]ＬＥＤランプを光ファイバー工業に導入するためには移行期間があるであろうことが予想される。この期間中、それらは従来の水銀ランプに完全に取って代わるのではなく、従来の水銀ランプと組み合わせて使用されるであろう。（この段落は本発明の背景から移された）。
[00103]放射線硬化性ウレタン（メタ）アクリレート系のコーティングの硬化量の測定を行ったが、それは典型的には「反応アクリレート不飽和パーセント」（「％ＲＡＵ」と略す）の測定を実施して行う。特許請求された本発明のコーティングの場合、約１００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有するＬＥＤ光で硬化させると、コーティングの上面の％ＲＡＵは約６０％以上、好ましくは約７０％以上、より好ましくは約７５％以上、よりいっそう好ましくは約８０％以上、もっとも好ましくは約８５％以上、もっともきわめて好ましくは約９０％以上、最高に好ましくは約９５％以上である。特許請求された本発明の組成物を硬化させるのにＬＥＤを用いると、％ＲＡＵを１００％にすることも可能である。
[00104]％ＲＡＵを測定するのはコーティングの上面である。というのは、前述のとおり、ＬＥＤ光は十分な透過硬化をもたらすと期待されるからである。ただし、実用的な被覆光ファイバーを製造するためには、上面での硬化量が、示されているレベルに達することが重要である。
[00105]特許請求された本発明の第１７態様は、光ファイバーと少なくとも１種のコーティングとを含む被覆光ファイバーであって、前記少なくとも１種のコーティングが、
（ａ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、
（ｂ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマー、および
（ｃ）少なくとも１種の光開始剤
を含む光ファイバー用の少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物で光ファイバーをコーティングして未硬化被覆光ファイバーを得るステップと、約１００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射して、前記未硬化被覆光ファイバーを硬化させて上面を有する硬化コーティングを得るステップであって、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）が約６０％以上である、未硬化被覆光ファイバーを硬化させるステップとによって製造される、光ファイバーと少なくとも１種のコーティングとを含む被覆光ファイバーである。
[00106]特許請求された本発明の新規放射線硬化性組成物は、従来の市販の光ファイバー、耐屈曲性（ｂｅｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｔ）光ファイバー、フォトニック結晶ファイバーに施すことができ、また密封された光ファイバーに施すことさえできる。特許請求された本発明の放射線硬化性コーティングは、シングルモードおよびマルチモードモード光ファイバーの両方に施すことができる。
[00107]光ファイバーのコーティングでは、まず光ファイバーを延伸タワーで延伸し、次いで１次コーティングを施す。そして、ウェットオンドライ処理（ｗｅｔｏｎ ｄｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）では、次のステップは、ＬＥＤを用いて、１次コーティングが硬化するよう十分に発光させるものであり、前記硬化１次コーティングの上面の反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）は約６０％以上である。
[00108]ウェットオンウェット処理の場合、次のステップで２次コーティングを施す。
[00109]どちらにしても、１次コーティングを施した後に、２次コーティングを１次コーティングの上に施し、次いでＬＥＤを用いて発光させて光ファイバー上の放射線硬化性コーティングを硬化させると、２次コーティングが硬化する。
[00110]ＬＥＤは市販されている。市販のＬＥＤの供給業者は、本明細書の前の箇所で列挙されている。
[00111]２次コーティングを硬化させた後、「インクコーティング」の層を任意選択で施す。次いで被覆されインクの付けられた光ファイバーは、さらにルースチューブ構成となるようにするか、または「リボンアセンブリー」内の、被覆されインクの付けられた他の光ファイバーに沿って配置してもよい。また放射線硬化性マトリックスコーティングを使用して、リボンアセンブリー内の所望の位置に光ファイバーを保持するか、または通信ネットワークに配置するのに適した他の何らかのタイプの構成にする。
[00112]個々の被覆ファイバーは、ファイバーの外径をかなり大きくする「アップジャケット用」コーティングで被覆することも可能である。アップジャケットを付けたファイバーは、インクを付けたり、着色したり、あるいはクリアコーティングしたりしてもよい。アップジャケット付きのファイバーは、通信ネットワークに配置するためにさらに加工することもできる。
[00113]ファイバーを束ねて複数の配列（これは、平らであってもなくてもよい）にすることも可能であり、こうして、強化されたリボン構造またはブローンファイバーデザイン（ｂｌｏｗｎｆｉｂｅｒ ｄｅｓｉｇｎ）が作り出される。
[00114]特許請求された本発明の一実施形態では、放射線硬化性コーティングは、１次コーティング、または２次コーティング、またはマトリックスコーティング、またはインクコーティングまたはアップジャケット用コーティングのいずれかとして使用される。
[00115]特許請求された本発明の第１９態様は、光ファイバーをコーティングするための方法であって、
（ａ）ガラス延伸タワーを操作してガラス光ファイバーを製造するステップと、
（ｂ）光ファイバー用の少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物であって、前記少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物が、
（ｉ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、
（ｉｉ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマー、および
（ｉｉｉ）少なくとも１種の光開始剤
を含む少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物で、前記ガラス光ファイバーをコーティングして、未硬化コーティングを有する被覆ガラス光ファイバーを得るステップと、
（ｃ）前記未硬化コーティングに約１００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射して、前記被覆ガラス光ファイバー上の前記未硬化コーティングを硬化させ、上面を有する硬化コーティングであって、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和％（％ＲＡＵ）が約６０％以上である、硬化コーティングを得るステップと
を含む、光ファイバーをコーティングするための方法である。
[00116]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、アップジャケット用コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度は少なくとも約２５ｍ／分である。
[00117]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、アップジャケット用コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度は少なくとも約１００ｍ／分である。
[00118]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、１次および２次コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度は少なくとも約５００ｍ／分である。
[00119]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、１次および２次コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度は少なくとも約７５０ｍ／分である。
[00120]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、１次および２次コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度は少なくとも約１０００ｍ／分である。
[00121]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、インクコーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度はせいぜい約３０００ｍ／分である。
[00122]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、１次および２次コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度はせいぜい約２５００ｍ／分である。
[00123]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、１次および２次コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度はせいぜい約２４００ｍ／分である。
[00124]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、１次および２次コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度はせいぜい約２３００ｍ／分である。
[00125]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、１次および２次コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度はせいぜい約２１００ｍ／分である。
[00126]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、１次および２次コーティングを施す場合、光ファイバーのライン速度は、１次および２次の塗布については、約１００ｍ／分〜約２５００ｍ／分である。特許請求された本発明の第３態様の方法における別の実施形態では、光ファイバーのライン速度は約１００ｍ／分〜約２４００ｍ／分である。特許請求された本発明の第３態様の方法における別の実施形態では、光ファイバーのライン速度は約１０００ｍ／分〜約２４００ｍ／分である。特許請求された本発明の第３態様の方法における別の実施形態では、光ファイバーのライン速度は約１０００ｍ／分〜約２３００ｍ／分である。特許請求された本発明の第３態様の方法における別の実施形態では、光ファイバーのライン速度は約１，２００ｍ／分〜約２３００ｍ／分である。特許請求された本発明の第３態様の方法における別の実施形態では、光ファイバーのライン速度は約１，２００ｍ／分〜約２１００ｍ／分である。
[00127]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、インク層を施す場合、光ファイバーのライン速度は約５００メートル／分から３０００メートル／分の間である。特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、インク層を施す場合、光ファイバーのライン速度は約７５０メートル／分から２１００メートル／分の間である。
[00128]特許請求された本発明の第３態様の方法における一実施形態では、アップジャケット用コーティングを施す場合、光ファイバーは、約２５メートル／分から１００メートル／分の間のライン速度で流される。
[00129]本明細書に開示されている具体例は、主に例示的なものと見なすべきである。記載されているもの以外の様々な変更は当業者に間違いなく思い浮かぶであろう。そのような変更は、添付の特許請求の趣旨および範囲に含まれる限り、本発明の一部であると理解されるべきである。
［実施例］
[00130]本発明を多数の実施例でさらに説明するが、それらは本発明の範囲を制限するものと見なすべきではない。それらの実施例に挙げられている成分は、以下のような商品名を持ち、列挙されている供給元から入手可能であり、示されている化学組成を有する。
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[00131]１次コーティングの反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ１次と略す）の試験法：
[00132]光ファイバーまたは金属線上の１次コーティングの上面の硬化度は、ダイヤモンドＡＴＲ付属装置（ｄｉａｍｏｎｄＡＴＲ ａｃｃｅｓｓｏｒｙ）を用いてＦＴＩＲで測定する。ＦＴＩＲ装置パラメーターには次のものが含まれる：１００の同時追加スキャン（ｃｏ−ａｄｄｅｄｓｃａｎｓ）、４ｃｍ−１の解像度、ＤＴＧＳ検出器、スペクトル範囲４０００〜６５０ｃｍ−１、および信号対雑音を向上させるための省略時ミラー速度（ｄｅｆａｕｌｔｍｉｒｒｏｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）におけるおよそ２５％の減少。２つのスペクトルが必要とされ、それはファイバーまたは線材上のコーティングに対応する未硬化液体コーティングのスペクトルとファイバーまたは線材上の１次コーティングのスペクトルである。
[00133]液体コーティングのスペクトルは、ダイヤモンド表面をコーティングで完全に覆った後に得る。可能であれば、液体は、ファイバーまたは線材を被覆するのに用いるのと同じバッチのものにすべきであるが、最低限の要件として、それは同じ配合物でなければならない。スペクトルの最終形式は吸光度にすべきである。
[00134]接触接合剤の薄膜は、３ミルの１インチ平方片のマイラー（Ｍｙｌａｒ）膜の中心領域に付ける。接触接合剤に粘着性がでてきたら、１本の光ファイバーまたは線材をそこに置く。低倍率の光学顕微鏡の下に試料を置く。鋭いメスを用いて、ガラスに達するまでファイバーまたは線材上のコーティングを薄く切る。次いでコーティングをおよそ１センチメートルだけ、ファイバーまたは線材の上側から下に向けて縦方向に切断し、切断部がきれいになるようにし、かつ２次コーティングが１次コーティングの中に折れ曲がらないようにする。その後、コーティングを接触接合剤上に広げて、ガラスまたは線材に隣接した１次コーティングが平たい膜としてさらされるようにする。１次コーティングが露出している領域のガラスファイバーまたは線材を砕いて取り除く。
[00135]マイラー膜上の露出した１次コーティングを、ダイヤモンドの中心に置き、ファイバーまたは線材の軸が赤外線ビームの方向に平行になるようにする。結晶としっかり接触するように、圧力を試料の背部から加えるべきである。得られたスペクトルは、接触接合剤の吸光度が少しも含まれているべきではない。接触接合剤のピークが観察された場合、新しい試料を用意すべきである。任意の複数の試料を準備し、すべての試料調製が完了してからスペクトルをとるのではなく、試料調製の直後にスペクトルをとるのが重要である。スペクトルの最終形式は吸光度にすべきである。
[00136]液体および硬化コーティングの両方について、８１０ｃｍ−１のアクリレート二重結合ピークおよび７５０〜７８０ｃｍ−１領域の参照ピーク（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｅａｋ）の両方のピーク面積を測定する。ピーク面積は、ピークのどちらの側の最小吸光度に対しても接線となるようにベースラインを選択するベースライン技法を用いて測定する。その後、ピークの下で、かつベースラインより上の面積を求める。液体試料および硬化試料の積分限界は同一ではないが、似ている（特に参照ピークの場合）。
[00137]アクリレートのピーク面積と参照ピーク面積との比率を、液体試料と硬化試料の両方について求める。硬化度（反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）で表される）は、以下の式から計算する。
Figure 2014139131
上式において、ＲＬは液体試料の面積比であり、ＲＦは硬化１次の面積比である。
[00138]２次コーティングの反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ２次と略す）の試験法
光ファイバー上の２次コーティングの硬化度は、ダイヤモンドＡＴＲ付属装置を用いてＦＴＩＲで求める。ＦＴＩＲ装置パラメーターには次のものが含まれる：１００の同時追加スキャン、４ｃｍ−１の解像度、ＤＴＧＳ検出器、スペクトル範囲４０００〜６５０ｃｍ−１、および信号対雑音を向上させるための省略時ミラー速度におけるおよそ２５％の減少。２つのスペクトルが必要とされ、それはファイバー上のコーティングに対応する未硬化液体コーティングのスペクトルとファイバー上の外側コーティングのスペクトルである。液体コーティングのスペクトルは、ダイヤモンド表面をコーティングで完全に覆った後に得る。可能であれば、液体はファイバーを被覆するのに用いるのと同じバッチのものにすべきであるが、最低限の要件として、それは同じ配合物でなければならない。スペクトルの最終形式は吸光度にすべきである。
[00139]ファイバーをダイヤモンド上に置き、十分な圧力をファイバーに加えて定量分析に適したスペクトルを得る。最大スペクトル強度となるようにするには、ファイバーを、赤外線ビームの方向と平行にダイヤモンドの中心に置くべきである。単一ファイバーで得られる強度が不十分な場合、２〜３本のファイバーを互いに平行に、またできるだけ近づけてダイヤモンド上に配置することができる。スペクトルの最終形式は吸光度にすべきである。
[00140]液体および硬化コーティングの両方について、８１０ｃｍ−１のアクリレート二重結合ピークおよび７５０〜７８０ｃｍ−１領域の参照ピークの両方のピーク面積を測定する。ピーク面積は、ピークのどちらの側の最小吸光度に対しても接線となるようにベースラインを選択するベースライン技法を用いて測定する。その後、ピークの下の、かつベースラインより上の面積を求める。液体試料と硬化試料の積分限界は同一ではないが、似ている（特に参照ピークの場合）。
[00141]アクリレートのピーク面積と参照ピーク面積との比率を、液体試料と硬化試料の両方について求める。硬化度（反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）で表される）は、以下の式から計算する。
Figure 2014139131
上式において、ＲＬは液体試料の面積比であり、ＲＦは硬化２次コーティングの面積比である。
[00142]刊行物、特許出願、および特許を含め、本明細書で引用した文献はすべて本明細書に援用するが、それは各文献が本明細書に個別にかつ具体的に援用されることが示されかつその全体が明記されているのと同等であるということである。
[00143]本発明を説明する文脈における「１つ（ａ）」および「１つ（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」という用語ならびに同様の指示詞が使用される場合（特に、続く特許請求の範囲の文脈において）、本明細書において特に記載のない限り、または明らかに文脈と矛盾しない限り、単数と複数の両方を包含すると解釈すべきである。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、特に記載のない限り、非限定用語（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄｔｅｒｍｓ）（すなわち、「含まれるが、それらに限定されない。」を意味する）と解釈されるべきである。本明細書における値の範囲の列挙は、特に記載のない限り、ここではその範囲に含まれる各別個の値を個別に参照する簡略法としての役割を果たすことを単に意図しており、また各別個の値は本明細書に個別に列挙されているのと同じように本明細書に組み入れられる。本明細書に特に記載のない限り、または明らかに文脈と矛盾しない限り、本明細書に記載の方法はすべて任意の好適な順序で実施できる。いずれかの例およびすべての例、あるいは例示の言葉（例えば、「など」）が本明細書で使用されている場合、単に本発明をいっそう明らかにすることを意図したものであり、特に特許請求されているのでない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書中の言葉は、本発明を実施する上で不可欠な、特許請求されていない任意の要素を示すものと解釈すべきではない。
[00144]本発明を実施するのに最良であることが本発明者らに知られている形態を含め、本発明の好ましい実施形態を本明細書に記載してある。こうした好ましい実施形態の変形形態は、前述の説明を読めば当業者に明らかになるであろう。本発明者らは、当業者が適宜そのような変形形態を用いることを予期しており、本発明者らは、本明細書に具体的に記載した通り以外にも本発明が実施されることを意図している。したがって本発明は、適用法令で許される、本明細書に添付の特許請求の範囲に記載の内容の変更形態および同等形態すべてを含む。さらに、本明細書に特に記載がない限り、またはそうでなければ明らかに文脈と矛盾しない限り、上述の要素のあらゆる可能な変形形態における上述の要素の任意の組合せが本発明に包含される。

Claims (15)

  1. 光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物であって、前記組成物は、光ファイバーにコーティングされかつ１００ｎｍ〜９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射された場合に光重合して、前記光ファイバー上に硬化コーティングを生じさせることができ、前記硬化コーティングが上面を有し、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和パーセント（％ＲＡＵ）が６０％以上である、光ファイバー用の放射線硬化性コーティング組成物。
  2. 前記発光ダイオード（ＬＥＤ）光が、
    − １００ｎｍ〜３００ｎｍ；
    − ３００ｎｍ〜４７５ｎｍ；または
    − ４７５ｎｍ〜９００ｎｍ
    の波長を有する、請求項１に記載の放射線硬化性コーティング組成物。
  3. （ａ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーと、
    （ｂ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマーと、
    （ｃ）少なくとも１種の光開始剤と
    を含む、請求項１に記載の放射線硬化性コーティング組成物。
  4. 前記光開始剤がＩ型光開始剤である、請求項３に記載の放射線硬化性コーティング組成物。
  5. 前記光開始剤がＩＩ型光開始剤であり、前記組成物が水素供与体を含む、請求項３に記載の放射線硬化性コーティング組成物。
  6. 前記コーティング組成物が、１次コーティング組成物、２次コーティング組成物、インクコーティング組成物、バッファーコーティング組成物、マトリックスコーティング組成物、よびアップジャケット用コーティング組成物からなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の放射線硬化性コーティング組成物。
  7. 前記コーティング中の少なくとも１５％の前記成分、好ましくは少なくとも２０％の前記成分、より好ましくは少なくとも２５％の前記成分が石油系ではなく生物物質に基づいている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射線硬化性コーティング組成物。
  8. 光ファイバーをコーティングするための方法であって、
    （ａ）ガラス光ファイバーを用意するステップと、
    （ｂ）光ファイバー用の少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物、好ましくは請求項１〜７のいずれか一項に記載の放射線硬化性コーティング組成物であって、前記少なくとも１種の放射線硬化性コーティング組成物が
    （ｉ）少なくとも１種のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、
    （ｉｉ）少なくとも１種の反応性希釈剤モノマー、および
    （ｉｉｉ）少なくとも１種の光開始剤
    を含む放射線硬化性コーティング組成物によって、前記ガラス光ファイバーをコーティングして、未硬化コーティングを有する被覆ガラス光ファイバーを得るステップと、
    （ｃ）前記未硬化コーティングに１００ｎｍ〜９００ｎｍの波長を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）光を照射して、前記被覆ガラス光ファイバー上の前記未硬化コーティングを硬化させ、上面を有する硬化コーティングであって、前記硬化コーティングの上面の反応アクリレート不飽和％（％ＲＡＵ）が約６０％以上である、硬化コーティングを得るステップと
    を含む、光ファイバーをコーティングするための方法。
  9. 前記ガラス光ファイバーが、ガラス延伸タワーを操作して前記ガラス光ファイバーを製造することにより提供される、請求項８に記載の方法。
  10. 前記ガラス延伸タワーが、１０００ｍ／分〜２４００ｍ／分、または１２００ｍ／分〜２３００ｍ／分など、１００ｍ／分〜２５００ｍ／分の前記光ファイバーのライン速度で操作される、請求項９に記載の方法。
  11. 前記発光ダイオード（ＬＥＤ）光が、
    − １００ｎｍ〜３００ｎｍ、
    − ３００ｎｍ〜４７５ｎｍ、または
    − ４７５ｎｍ〜９００ｎｍ
    の波長を有する、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記光開始剤がＩ型光開始剤である、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記光開始剤がＩＩ型光開始剤であり、前記組成物が水素供与体を含む、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  14. 被覆光ファイバーは、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の方法で得ることができる。
  15. 前記コーティング組成物が、１次コーティング組成物、２次コーティング組成物、インクコーティング組成物、バッファーコーティング組成物、マトリックスコーティング組成物、およびアップジャケット用コーティング組成物からなる群から選択される、請求項１４に記載の被覆光ファイバー。
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