JPH03256012A - 色識別機能を有する光ファイバ - Google Patents
色識別機能を有する光ファイバInfo
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- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［０００１］
本発明は着色顔料を含有しない硬化着色被膜を有する製
品に関する。 ［０００２］
品に関する。 ［０００２］
ガラス光ファイバの製造過程で、ガラスファイバは母材
から引き落とされ、次いで、１種類以上の被覆材料（一
般的に、紫外線硬化性材料）で被覆される。被覆材料は
例えば、高分子組成物などであり、また、この被覆材料
は１種類以上の塗布装置により塗布される。ファイバ被
覆の機能は、その後の取扱い中および使用中に光ファイ
バが被るであろう機械的な引掻きおよび摩耗からガラス
光ファイバの表面を保護することである。被覆または被
覆類は機械的外力および環境温度に応じて、ファイバの
光特性にも影響を及ぼす。 ［０００３］ 例えば、ケーブルでは、光フアイバ類は、被覆光ファイ
バに塗布された着色層を使用することにより互いに識別
される。従来は、所望の色は適当な液状担体に着色顔料
粒子を分散させることにより市販の着色塗料で得られて
いた。 ［０００４］ 光フアイバ用の着色塗料を形成するのに顔料物質を使用
すると、製造上の問題と性能上の問題が生じる。例えば
、有機バインダー樹脂中に分散された顔料粒子は、全て
の物理的混合物に見られるように、徐々に明瞭な２相に
分離する。その結果、顔料を有する着色塗料の保存寿命
は比較的短い。 ［０００５］ 顔料配合着色剤系における相分離の発生は顔料粒子の同
時発生的な凝集により複雑になる。望ましくないことに
、被覆光ファイバ上の着色塗料中で顔料粒子の凝集が起
こるとマイクロベンドを誘発する。このマイクロベンド
は伝送損失を生じる。 ［０００６］ 更に、不透明な紫外線硬化性着色被膜を形成するのに必
要な比較的高濃度の顔料物質は、着色塗料を硬化するの
に必要な入射光の透過を阻害する。顔料成分は硬化源か
らの光を屈折、反射および散乱させる。その結果、製造
ラインに沿った光ファイバの製造スピードが低下し、こ
れにより製造コストが増大する。顔料配合着色塗料の硬
化速度が生得的に遅いと、加工およびこれら塗料の硬化
は着色被膜の厚さの微小な変化に対して敏感になる。 ［０００７］ 顔料配合着色塗料の使用に伴う別の欠点は鉛またはカド
ミウムのような重金属を含有することである。光フアイ
バ用の着色塗料においてこのような重金属成分を使用す
ることは安全性の問題を提起する。更に、このような顔
料配合着色塗料で着色塗装された光ファイバを地上の外
部プラントで使用すると環境に対して有害な作用を及ぼ
す可能性がある。 ［０００８］ 顔料配合系色識別システムが有する前記のような欠点の
ために、染料を使用することが提案された。しかし、染
料の使用に伴う問題も存在する。また、この問題は光フ
ァイバに使用される着色塗料のうちの幾つかのものに関
連している。高分子被膜はガラスファイバ表面に対する
機械的損傷を防ぐのに効果的である。しかし、高分子被
膜を通した水蒸気、ヒドロキシルイオンおよび水素の拡
散は光ファイバの強度、機械的結着性および光性能に対
する別の問題を提起する。 ［０００９］ 光ファイバの機械的破損は、応力腐食と呼ばれるガラス
ファイバ破損メカニズムにより発生することがある。ガ
ラス本体の外面に、例えば、機械的損傷またはひびの入
ったシリカ接着層から生じた表面欠陥が存在する。微小
亀裂と呼ばれるこれらの欠陥は応力集中部として機能し
、ファイバに引張応力が加わった時、これらの箇所で優
先的に破損が起こる。特定の臨界値にまで応力が増大す
るにつれて、ファイバは亀裂箇所で破損する。通常、こ
れらの亀裂は応力単独の影響下では成長しない。 ［００１０］ 例えば、不純物、および水蒸気などに由来するヒドロキ
シルイオンの存在下で引張荷重を受けたときに、これら
の亀裂は予測可能な速度で成長する傾向がある。この応
力腐食はヒドロキシルイオンが光ファイバのシリカマト
リックス中に混和した結果である。微小亀裂は、引張荷
重に抵抗する面積をゆっくりと、しかし、着実に減少す
るという事実により、ファイバの破損は他の状態の一層
高いレベルよりも遥かに低い応力レベルで発生する。 ［００１１］ また、光ファイバに隣接して水素が存在すると、高分子
被覆を通してファイバコア中に水素が拡散する。ファイ
バコア中に拡散した水素はコアガラスマトリックス欠陥
と反応する。これにより、ファイバ中の光損失が増大さ
れる。 ［００１２］ ファイバを線引きした後で、高分子被覆を様々な方法に
よりファイバ表面に塗布する前に、ファイバ表面に気密
性被覆を施すことにより応力腐食および水素吸着を阻止
できるか、さもなければ、少なくともかなりの程度にま
で軽減することができる。 ［００１３］ 例えば、米国特許第４４０７５６１号明細書には、様々
な金属（例えば、ニッケル、銅およびアルミニウムなど
）を使用し、ガラス光ファイバ用の気密封土層を形成す
ることが開示されている。この気密被覆は、線引き直後
の光ファイバを溶融金属プールを通過させることにより
施すことができる。現在は、一般用に、炭素を含有する
気密被覆を施すことが行われている。 ［００１４］ 問題は、これらの気密被覆が一般的に、隠蔽困難な暗色
を示すことである。常用の染料および顔料系は、気密被
覆材料を十分にカバーすることができず、しかも、所望
の性能時性を付与できないことが判明した。 ［００１５］
から引き落とされ、次いで、１種類以上の被覆材料（一
般的に、紫外線硬化性材料）で被覆される。被覆材料は
例えば、高分子組成物などであり、また、この被覆材料
は１種類以上の塗布装置により塗布される。ファイバ被
覆の機能は、その後の取扱い中および使用中に光ファイ
バが被るであろう機械的な引掻きおよび摩耗からガラス
光ファイバの表面を保護することである。被覆または被
覆類は機械的外力および環境温度に応じて、ファイバの
光特性にも影響を及ぼす。 ［０００３］ 例えば、ケーブルでは、光フアイバ類は、被覆光ファイ
バに塗布された着色層を使用することにより互いに識別
される。従来は、所望の色は適当な液状担体に着色顔料
粒子を分散させることにより市販の着色塗料で得られて
いた。 ［０００４］ 光フアイバ用の着色塗料を形成するのに顔料物質を使用
すると、製造上の問題と性能上の問題が生じる。例えば
、有機バインダー樹脂中に分散された顔料粒子は、全て
の物理的混合物に見られるように、徐々に明瞭な２相に
分離する。その結果、顔料を有する着色塗料の保存寿命
は比較的短い。 ［０００５］ 顔料配合着色剤系における相分離の発生は顔料粒子の同
時発生的な凝集により複雑になる。望ましくないことに
、被覆光ファイバ上の着色塗料中で顔料粒子の凝集が起
こるとマイクロベンドを誘発する。このマイクロベンド
は伝送損失を生じる。 ［０００６］ 更に、不透明な紫外線硬化性着色被膜を形成するのに必
要な比較的高濃度の顔料物質は、着色塗料を硬化するの
に必要な入射光の透過を阻害する。顔料成分は硬化源か
らの光を屈折、反射および散乱させる。その結果、製造
ラインに沿った光ファイバの製造スピードが低下し、こ
れにより製造コストが増大する。顔料配合着色塗料の硬
化速度が生得的に遅いと、加工およびこれら塗料の硬化
は着色被膜の厚さの微小な変化に対して敏感になる。 ［０００７］ 顔料配合着色塗料の使用に伴う別の欠点は鉛またはカド
ミウムのような重金属を含有することである。光フアイ
バ用の着色塗料においてこのような重金属成分を使用す
ることは安全性の問題を提起する。更に、このような顔
料配合着色塗料で着色塗装された光ファイバを地上の外
部プラントで使用すると環境に対して有害な作用を及ぼ
す可能性がある。 ［０００８］ 顔料配合系色識別システムが有する前記のような欠点の
ために、染料を使用することが提案された。しかし、染
料の使用に伴う問題も存在する。また、この問題は光フ
ァイバに使用される着色塗料のうちの幾つかのものに関
連している。高分子被膜はガラスファイバ表面に対する
機械的損傷を防ぐのに効果的である。しかし、高分子被
膜を通した水蒸気、ヒドロキシルイオンおよび水素の拡
散は光ファイバの強度、機械的結着性および光性能に対
する別の問題を提起する。 ［０００９］ 光ファイバの機械的破損は、応力腐食と呼ばれるガラス
ファイバ破損メカニズムにより発生することがある。ガ
ラス本体の外面に、例えば、機械的損傷またはひびの入
ったシリカ接着層から生じた表面欠陥が存在する。微小
亀裂と呼ばれるこれらの欠陥は応力集中部として機能し
、ファイバに引張応力が加わった時、これらの箇所で優
先的に破損が起こる。特定の臨界値にまで応力が増大す
るにつれて、ファイバは亀裂箇所で破損する。通常、こ
れらの亀裂は応力単独の影響下では成長しない。 ［００１０］ 例えば、不純物、および水蒸気などに由来するヒドロキ
シルイオンの存在下で引張荷重を受けたときに、これら
の亀裂は予測可能な速度で成長する傾向がある。この応
力腐食はヒドロキシルイオンが光ファイバのシリカマト
リックス中に混和した結果である。微小亀裂は、引張荷
重に抵抗する面積をゆっくりと、しかし、着実に減少す
るという事実により、ファイバの破損は他の状態の一層
高いレベルよりも遥かに低い応力レベルで発生する。 ［００１１］ また、光ファイバに隣接して水素が存在すると、高分子
被覆を通してファイバコア中に水素が拡散する。ファイ
バコア中に拡散した水素はコアガラスマトリックス欠陥
と反応する。これにより、ファイバ中の光損失が増大さ
れる。 ［００１２］ ファイバを線引きした後で、高分子被覆を様々な方法に
よりファイバ表面に塗布する前に、ファイバ表面に気密
性被覆を施すことにより応力腐食および水素吸着を阻止
できるか、さもなければ、少なくともかなりの程度にま
で軽減することができる。 ［００１３］ 例えば、米国特許第４４０７５６１号明細書には、様々
な金属（例えば、ニッケル、銅およびアルミニウムなど
）を使用し、ガラス光ファイバ用の気密封土層を形成す
ることが開示されている。この気密被覆は、線引き直後
の光ファイバを溶融金属プールを通過させることにより
施すことができる。現在は、一般用に、炭素を含有する
気密被覆を施すことが行われている。 ［００１４］ 問題は、これらの気密被覆が一般的に、隠蔽困難な暗色
を示すことである。常用の染料および顔料系は、気密被
覆材料を十分にカバーすることができず、しかも、所望
の性能時性を付与できないことが判明した。 ［００１５］
必要とされながら、従来技術では入手できないと思われ
るものは、光フアイバ用に使用される顔料非配合の着色
塗料系である。求められている着色塗料系は、かなり安
価なものであり、しかも、加工速度を全く低下すること
なく、現存の光フアイバ製造ラインに沿って光ファイバ
に塗布できるものでなければならない。 言うまでもなく、所望の着色塗料系は環境に適合しうる
ものでなければならず、しかも、取り扱いにおける潜在
的問題を発現してはならない。 ［００１６］
るものは、光フアイバ用に使用される顔料非配合の着色
塗料系である。求められている着色塗料系は、かなり安
価なものであり、しかも、加工速度を全く低下すること
なく、現存の光フアイバ製造ラインに沿って光ファイバ
に塗布できるものでなければならない。 言うまでもなく、所望の着色塗料系は環境に適合しうる
ものでなければならず、しかも、取り扱いにおける潜在
的問題を発現してはならない。 ［００１６］
従来技術の前記のような問題は本発明の着色塗料により
解決される。 ［００１７］ 顔料を含有せず、不透明な色識別系を有する製品は線引
きファイバのような支持体と、該支持体に塗布された色
識別系を含む。色識別系は支持体に対して適当な付着力
を有する紫外線硬化性塗料組成物からなる。また、色識
別系は高分子染料も含有する。 ［００１８］ 比較的高い隠蔽力が必要な一つの実施例では、色識別系
は更に不透明剤も含有する。紫外線硬化性塗料は、紫外
線硬化性塗料と不透明剤からなる混合物が白色の不透明
液体を生成するのに十分に高い屈折率を与えるのに十分
な芳香族性を有する。 ［００１９］ 好都合なことに、色識別系は光フアイバ中に数種類の形
態で帯有させることができる。例えば、コアとクラッド
および１層以上の被覆を有する光ファイバは、被覆の外
層に塗布された着色層を有することができる。別法とし
て、色識別系は光フアイバ被覆の外層中に含ませること
もできる。 ［００２０］
解決される。 ［００１７］ 顔料を含有せず、不透明な色識別系を有する製品は線引
きファイバのような支持体と、該支持体に塗布された色
識別系を含む。色識別系は支持体に対して適当な付着力
を有する紫外線硬化性塗料組成物からなる。また、色識
別系は高分子染料も含有する。 ［００１８］ 比較的高い隠蔽力が必要な一つの実施例では、色識別系
は更に不透明剤も含有する。紫外線硬化性塗料は、紫外
線硬化性塗料と不透明剤からなる混合物が白色の不透明
液体を生成するのに十分に高い屈折率を与えるのに十分
な芳香族性を有する。 ［００１９］ 好都合なことに、色識別系は光フアイバ中に数種類の形
態で帯有させることができる。例えば、コアとクラッド
および１層以上の被覆を有する光ファイバは、被覆の外
層に塗布された着色層を有することができる。別法とし
て、色識別系は光フアイバ被覆の外層中に含ませること
もできる。 ［００２０］
以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する
。 ［００２１］ 先ず、図１および図２を参照する。ここには符号２０で
全体が表された光ファイバが図示されている。光ファイ
バ２０は一般的に、ガラスコアとガラスクラッドからな
るガラスファイバ部分２２を有する。１従来技術と同様
に、ガラスコアおよびガラスクラッドは被覆系により保
護されている。一般用に、被覆系は高分子被覆材料の２
枚の層を有する。内層２６は一次被覆層と呼ばれ、ガラ
ス部分を保護するために比較的軟質である。−次被覆層
を取り囲んでいるのは外層２８であり、この外層は二次
被覆層と呼ばれる。 ［００２２］ 図１および図２に示されるような幾つかの光ファイバで
は、気密被覆材料の層２９が内層２６とガラスファイバ
２２との間に挿入されている。気密被覆材料は湿気がガ
ラスファイバ２２に達するのを防止するために使用され
ている。 ［００２３］ 複数本の光ファイバが１本のケーブル中に組み込まれた
時に、各光ファイバを同定できるようにするために、各
光ファイバに色識別系を付与することが必要になる。こ
の仕事は光ファイバの製造者により行われることが望ま
しい。さもなければ、ケーブル製造業者により行わなけ
ればならない。 ［００２４］ 本発明の色識別系は、従来技術の顔料含有系と異なり、
高分子着色剤の使用に基づく。顔料を含有しない着色塗
料は高分子着色剤を含有する。この高分子着色剤は、有
機染料単位が高分子鎖に化学的に結合された、高分子発
色団含有分子からなる。以下、この化学成分を「高分子
染料」と呼ぶ。 ［００２５］ 高分子染料は米国特許第３１５７６３３号明細書に開示
されている。高分子染料はオリゴマー性のものであり、
特に、染料分子が長鎖物質に結合しているものである。 光フアイバ着色塗料中で高分子染料を使用すると、この
高分子染料は架橋網状組織内に取り込まれる。その結果
、常用の染料の安定性よりも、遥かに高い安定性が得ら
れる。例えば、従来は、常用の染料の場合、ケーブル充
填物質中に滲出するのが普通であった。 ［００２６］ 前記のような問題は、存在する有機染料が高分子鎖に化
学的に結合された、高分子発色団含有分子である高分子
着色剤を含有する着色塗料を使用する色識別系により避
けられる。 ［００２７］ 高分子着色剤系光フアイバ着色塗料は半透明なので、色
識別系はまた、比較的低屈折率の不透明剤も含有する。 この不透明剤が高分子着色剤系着色塗料に配合されると
、硬化前および硬化後も、組成物を不透明にする。不透
明剤の屈折率は着色塗料組成物中の他の成分に比べて低
い。比較的大きな屈折率差を有する成分を混合した場合
、得られた混合物は肉眼的に白色を示す。このベースに
高分子染料を添加すると、塗料に色がつく。非高分子系
染料を使用して着色することもできるが、高分子染料に
より得られるような安定性を有しない。 ［００２８］ 色識別系は数種類の方法により包含させることができる
。図１に示された好ましい実施例では、色識別系は、外
層の二次被覆層２８の周囲に塗布された層３０として包
含される。このような構造では、クラッドの外径は約１
２５ミクロンであり、二次被覆層２８の外径は約２５０
ミクロンである。色識別層の厚さは約２〜３５ミクロン
の範囲内である。 ［００２９］ 好ましい実施例では、色識別層３０ば硬化組成物、不透
明剤および高分子染料からなる組成物である。硬化組成
物は紫外線硬化、可視光線硬化または熱硬化組成物など
である。 ［００３０］ 好ましい組成では、塗布された時の色識別層３０は、紫
外線硬化性オリゴマー組成物、不透明剤および高分子染
料からなる組成物である。好ましくは、この組成物は、
約９８重量％のオリゴマー組成物、約１重量％のオリゴ
マー物質、約１重量％の高分子染料からなる。 ［００３１］ オリゴマー組成物は文献中に一般的に記載されているよ
うなものである。例えば、オリゴマー組成物は、約７５
重量％のオリゴマー 約２３重量％の希釈剤および約２
重量％の光開始剤からなることができる。更に詳細には
、成る紫外線硬化性オリゴマー組成物では、オリゴマー
はポリエチレングリコールアジペート・トルエンジイソ
シアネート・ヒドロキシエチルアクリレートからなる。 希釈剤は約１１４５重量％のＮ−ビニルピロリドンおよ
び約１１．５重量％のエトキシエトキシエチルアクリレ
ートからなる。光開始剤は°“Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１
”の商品名でチバ・ガイギー社から市販されているよう
なものである。 ［００３２］ 前記の組成物において、オリゴマー成分は比較的粘稠で
あり、実際、室温では希望するようには流動しない。希
釈剤成分はオリゴマーの粘度を低下させ、室温で加工可
能にする。 ［００３３］ 紫外線硬化性オリゴマー物質と不透明剤との予備混合物
は白色の不透明組成物を与える。紫外線硬化性オリゴマ
ー物質と不透明剤からなる予備混合物に高分子染料を添
加すると所望の着色塗料組成物が得られる。 ［００３４］ 層３０の厚さは着色塗料について従来がら使用されてき
た厚さの範囲内で変化させることができる。一般用に、
色識別層の厚さは約２ミクロンである。前記のように、
本発明の色識別系では、その厚さは約３５ミクロン程度
まで可能である。このような厚さの層は、被覆を有する
光ファイバを包囲するのに使用される周知の緩衝層とし
て機能する。それ自体で、三つの機能を果たす。第１は
、被覆を有する光ファイバに頑丈性を与える。第２に、
耐マイクロベンド性を与える。第３に、色識別性を与え
る。 ［００３５］ 図３には図１および図２に示された実施例と別の実施例
が図示されている。図３において、ガラスファイバ２２
および気密被覆層２９は２枚の被覆層で包囲されている
。最初の、または内側被覆層４２は一次被覆層であり、
これは図１および図２における一次被覆層２６と同一で
ある。 ［００３６］ 図３の外側、または二次被覆層４４は、硬化性組成物で
あり、また、図１および図２の二次被覆層の特性とほぼ
同じ特性を有することを特徴とする、塗料がらなる。し
かし、この実施例では、オリゴマー物質からなる二次被
覆層は不透明剤および高分子染料も含有する。 ［００３７］ 図３の光ファイバの好ましい実施例では、二次被覆層は
、約９８重量％の紫外線硬化性塗料成分、約１重量％の
オリゴマー物質、約１重量％の高分子染料からなる。 ［００３８］ 二次被覆の組成物は、例えば、米国のイリノイ州、デス
・プライネス（ＤｅｓＰｌａｉｎｅｓ）に所在するデ・
ソ）（Ｄｅ ５ｏｔｏ）社から市販されているデソラ
イト（Ｄｅｓｏｌｉｔｅ）（登録商標）９５０−１０１
塗料のような紫外線硬化性成分の９９重量部からなる予
備混合物を最初に調製することにより得られる。予備混
合物を形成する光硬化性成分に、二次被覆組成物の屈折
率よりもがなり低い屈折率を有するパーフルオロポリエ
ーテルのような不透明剤を９８重量部添加する。このよ
うな不透明剤はＺ−Ｄｏｌの商品名で、ニューシャーシ
ーに所在するアウシモント（Ａｕｓｉｍｏｎｔ）社から
市販されている。 ［００３９］ この予備混合物９８重量部に、所望の色の高分子染料を
２重量部添加する。このような高分子染料は米国のサウ
スカロナイナ州、スパータンバーブに所在するミリケン
（Ｍｉ １１ ｉ ｋｅｎ）社から市販されている。 ［００４０］ 更に、好ましい実施例では、二次被覆組成物の紫外線硬
化性成分は、約７５重量％のオリゴマー ２３重量％の
希釈剤および約２重量％の光開始剤からなる。 ［００４１］ 図１および図２の実施例が好ましい。図１および図２に
図示されたような構成の場合、色識別系はオフ−ライン
で加えることができる。その結果、特定の特性を有する
ファイバに付随させるべき色を選択する前に、線引き光
ファイバの特性を決めることができる。 ［００４２］ 顔料を含有しない着色塗料は幾つかの利点を有する。こ
の塗料は全ての気密被覆を隠蔽する能力を有する。この
塗料は安定である。また、この塗料はファイバの性能特
性に悪影響を及ぼさない。更に、この塗料は従来の顔料
含有塗料に比べて安価である。従来技術の顔料配合塗料
は一般的に、約３０〜４０重量％の顔料を含有していた
が、本発明の塗料は約２重量％程度の高分子染料しか含
有しない［００４３］ 従って、前記に説明した本発明の色識別系は気密被覆層
を有する光ファイバを着色するのに適している。前記に
説明したように、気密被覆は一般的に、黒色の外観を呈
するカーボン成分を含有する。全ての色識別系は下部の
黒色を隠蔽し、ファイバ上に所望の色を形成するために
不透明性を有しなければならない。従って、気密被覆を
有する光ファイバを色で同定するのに使用される色識別
系は不透明剤を必要とする。 ［００４４］ 一方、気密被覆を有しない光ファイバは銀色の外観を呈
する。その結果、所望の色を付与するための色識別系は
不透明剤が不要であり、むしろ、光硬化性塗料組成物と
高分子染料だけでよい。 ［００４５］ 不透明剤を含有しない本発明の組成物を調製する場合、
混合工程は省略される。前記のデソライトのような市販
の材料の約９８重量部を所望の色の高分子染料の約２重
量部と混合する。この混合物は図１に示された二次被覆
の外面に塗布することができる。または、この混合物は
それ自体で光フアイバ用の二次被覆となり得る。 ［００４６］ 以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この
技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考
え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含
される。 ［００４７］
。 ［００２１］ 先ず、図１および図２を参照する。ここには符号２０で
全体が表された光ファイバが図示されている。光ファイ
バ２０は一般的に、ガラスコアとガラスクラッドからな
るガラスファイバ部分２２を有する。１従来技術と同様
に、ガラスコアおよびガラスクラッドは被覆系により保
護されている。一般用に、被覆系は高分子被覆材料の２
枚の層を有する。内層２６は一次被覆層と呼ばれ、ガラ
ス部分を保護するために比較的軟質である。−次被覆層
を取り囲んでいるのは外層２８であり、この外層は二次
被覆層と呼ばれる。 ［００２２］ 図１および図２に示されるような幾つかの光ファイバで
は、気密被覆材料の層２９が内層２６とガラスファイバ
２２との間に挿入されている。気密被覆材料は湿気がガ
ラスファイバ２２に達するのを防止するために使用され
ている。 ［００２３］ 複数本の光ファイバが１本のケーブル中に組み込まれた
時に、各光ファイバを同定できるようにするために、各
光ファイバに色識別系を付与することが必要になる。こ
の仕事は光ファイバの製造者により行われることが望ま
しい。さもなければ、ケーブル製造業者により行わなけ
ればならない。 ［００２４］ 本発明の色識別系は、従来技術の顔料含有系と異なり、
高分子着色剤の使用に基づく。顔料を含有しない着色塗
料は高分子着色剤を含有する。この高分子着色剤は、有
機染料単位が高分子鎖に化学的に結合された、高分子発
色団含有分子からなる。以下、この化学成分を「高分子
染料」と呼ぶ。 ［００２５］ 高分子染料は米国特許第３１５７６３３号明細書に開示
されている。高分子染料はオリゴマー性のものであり、
特に、染料分子が長鎖物質に結合しているものである。 光フアイバ着色塗料中で高分子染料を使用すると、この
高分子染料は架橋網状組織内に取り込まれる。その結果
、常用の染料の安定性よりも、遥かに高い安定性が得ら
れる。例えば、従来は、常用の染料の場合、ケーブル充
填物質中に滲出するのが普通であった。 ［００２６］ 前記のような問題は、存在する有機染料が高分子鎖に化
学的に結合された、高分子発色団含有分子である高分子
着色剤を含有する着色塗料を使用する色識別系により避
けられる。 ［００２７］ 高分子着色剤系光フアイバ着色塗料は半透明なので、色
識別系はまた、比較的低屈折率の不透明剤も含有する。 この不透明剤が高分子着色剤系着色塗料に配合されると
、硬化前および硬化後も、組成物を不透明にする。不透
明剤の屈折率は着色塗料組成物中の他の成分に比べて低
い。比較的大きな屈折率差を有する成分を混合した場合
、得られた混合物は肉眼的に白色を示す。このベースに
高分子染料を添加すると、塗料に色がつく。非高分子系
染料を使用して着色することもできるが、高分子染料に
より得られるような安定性を有しない。 ［００２８］ 色識別系は数種類の方法により包含させることができる
。図１に示された好ましい実施例では、色識別系は、外
層の二次被覆層２８の周囲に塗布された層３０として包
含される。このような構造では、クラッドの外径は約１
２５ミクロンであり、二次被覆層２８の外径は約２５０
ミクロンである。色識別層の厚さは約２〜３５ミクロン
の範囲内である。 ［００２９］ 好ましい実施例では、色識別層３０ば硬化組成物、不透
明剤および高分子染料からなる組成物である。硬化組成
物は紫外線硬化、可視光線硬化または熱硬化組成物など
である。 ［００３０］ 好ましい組成では、塗布された時の色識別層３０は、紫
外線硬化性オリゴマー組成物、不透明剤および高分子染
料からなる組成物である。好ましくは、この組成物は、
約９８重量％のオリゴマー組成物、約１重量％のオリゴ
マー物質、約１重量％の高分子染料からなる。 ［００３１］ オリゴマー組成物は文献中に一般的に記載されているよ
うなものである。例えば、オリゴマー組成物は、約７５
重量％のオリゴマー 約２３重量％の希釈剤および約２
重量％の光開始剤からなることができる。更に詳細には
、成る紫外線硬化性オリゴマー組成物では、オリゴマー
はポリエチレングリコールアジペート・トルエンジイソ
シアネート・ヒドロキシエチルアクリレートからなる。 希釈剤は約１１４５重量％のＮ−ビニルピロリドンおよ
び約１１．５重量％のエトキシエトキシエチルアクリレ
ートからなる。光開始剤は°“Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１
”の商品名でチバ・ガイギー社から市販されているよう
なものである。 ［００３２］ 前記の組成物において、オリゴマー成分は比較的粘稠で
あり、実際、室温では希望するようには流動しない。希
釈剤成分はオリゴマーの粘度を低下させ、室温で加工可
能にする。 ［００３３］ 紫外線硬化性オリゴマー物質と不透明剤との予備混合物
は白色の不透明組成物を与える。紫外線硬化性オリゴマ
ー物質と不透明剤からなる予備混合物に高分子染料を添
加すると所望の着色塗料組成物が得られる。 ［００３４］ 層３０の厚さは着色塗料について従来がら使用されてき
た厚さの範囲内で変化させることができる。一般用に、
色識別層の厚さは約２ミクロンである。前記のように、
本発明の色識別系では、その厚さは約３５ミクロン程度
まで可能である。このような厚さの層は、被覆を有する
光ファイバを包囲するのに使用される周知の緩衝層とし
て機能する。それ自体で、三つの機能を果たす。第１は
、被覆を有する光ファイバに頑丈性を与える。第２に、
耐マイクロベンド性を与える。第３に、色識別性を与え
る。 ［００３５］ 図３には図１および図２に示された実施例と別の実施例
が図示されている。図３において、ガラスファイバ２２
および気密被覆層２９は２枚の被覆層で包囲されている
。最初の、または内側被覆層４２は一次被覆層であり、
これは図１および図２における一次被覆層２６と同一で
ある。 ［００３６］ 図３の外側、または二次被覆層４４は、硬化性組成物で
あり、また、図１および図２の二次被覆層の特性とほぼ
同じ特性を有することを特徴とする、塗料がらなる。し
かし、この実施例では、オリゴマー物質からなる二次被
覆層は不透明剤および高分子染料も含有する。 ［００３７］ 図３の光ファイバの好ましい実施例では、二次被覆層は
、約９８重量％の紫外線硬化性塗料成分、約１重量％の
オリゴマー物質、約１重量％の高分子染料からなる。 ［００３８］ 二次被覆の組成物は、例えば、米国のイリノイ州、デス
・プライネス（ＤｅｓＰｌａｉｎｅｓ）に所在するデ・
ソ）（Ｄｅ ５ｏｔｏ）社から市販されているデソラ
イト（Ｄｅｓｏｌｉｔｅ）（登録商標）９５０−１０１
塗料のような紫外線硬化性成分の９９重量部からなる予
備混合物を最初に調製することにより得られる。予備混
合物を形成する光硬化性成分に、二次被覆組成物の屈折
率よりもがなり低い屈折率を有するパーフルオロポリエ
ーテルのような不透明剤を９８重量部添加する。このよ
うな不透明剤はＺ−Ｄｏｌの商品名で、ニューシャーシ
ーに所在するアウシモント（Ａｕｓｉｍｏｎｔ）社から
市販されている。 ［００３９］ この予備混合物９８重量部に、所望の色の高分子染料を
２重量部添加する。このような高分子染料は米国のサウ
スカロナイナ州、スパータンバーブに所在するミリケン
（Ｍｉ １１ ｉ ｋｅｎ）社から市販されている。 ［００４０］ 更に、好ましい実施例では、二次被覆組成物の紫外線硬
化性成分は、約７５重量％のオリゴマー ２３重量％の
希釈剤および約２重量％の光開始剤からなる。 ［００４１］ 図１および図２の実施例が好ましい。図１および図２に
図示されたような構成の場合、色識別系はオフ−ライン
で加えることができる。その結果、特定の特性を有する
ファイバに付随させるべき色を選択する前に、線引き光
ファイバの特性を決めることができる。 ［００４２］ 顔料を含有しない着色塗料は幾つかの利点を有する。こ
の塗料は全ての気密被覆を隠蔽する能力を有する。この
塗料は安定である。また、この塗料はファイバの性能特
性に悪影響を及ぼさない。更に、この塗料は従来の顔料
含有塗料に比べて安価である。従来技術の顔料配合塗料
は一般的に、約３０〜４０重量％の顔料を含有していた
が、本発明の塗料は約２重量％程度の高分子染料しか含
有しない［００４３］ 従って、前記に説明した本発明の色識別系は気密被覆層
を有する光ファイバを着色するのに適している。前記に
説明したように、気密被覆は一般的に、黒色の外観を呈
するカーボン成分を含有する。全ての色識別系は下部の
黒色を隠蔽し、ファイバ上に所望の色を形成するために
不透明性を有しなければならない。従って、気密被覆を
有する光ファイバを色で同定するのに使用される色識別
系は不透明剤を必要とする。 ［００４４］ 一方、気密被覆を有しない光ファイバは銀色の外観を呈
する。その結果、所望の色を付与するための色識別系は
不透明剤が不要であり、むしろ、光硬化性塗料組成物と
高分子染料だけでよい。 ［００４５］ 不透明剤を含有しない本発明の組成物を調製する場合、
混合工程は省略される。前記のデソライトのような市販
の材料の約９８重量部を所望の色の高分子染料の約２重
量部と混合する。この混合物は図１に示された二次被覆
の外面に塗布することができる。または、この混合物は
それ自体で光フアイバ用の二次被覆となり得る。 ［００４６］ 以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この
技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考
え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含
される。 ［００４７］
以上説明したように、本発明によれば顔料粒子を使用す
る代わりに、高分子染料を使用することにより、従来の
顔料配合色識別系が有していた欠点を全て解決すること
ができる。
る代わりに、高分子染料を使用することにより、従来の
顔料配合色識別系が有していた欠点を全て解決すること
ができる。
【図１】
塗布された着色層を有する光ファイバの形状をいた支持
体の斜視図である。
体の斜視図である。
【図２】
図１の光ファイバの端面図である。
【図３】
色同定手段を有する光ファイバの別の実施例の端面図で
ある。
ある。
２０ 光ファイバ
２２ ガラスファイバ部分
２６−次被覆層
２８ 二次被覆層
２９ 気密被覆層
３０ 色識別層
４２−次被覆層
４４ 二次被覆層
【図１】
図面
【図２】
【図３】
９８−
特開平３−２５６０１２ （１４）
Claims (10)
- 【請求項１】支持体、該支持体に塗布された色識別系か
らなる製品であって、前記色識別系は、 硬化塗料；および 高分子染料を含有する色識別系； からなることを特徴とする色識別系を有する製品。 - 【請求項２】前記高分子染料は、有機染料単位が高分子
鎖に化学的に結合されている分子を含有する高分子発色
団からなる請求項１の製品。 - 【請求項３】前記色識別系は不透明であり、不透明剤を
更に含有する請求項２の製品。 - 【請求項４】前記支持体は光ファイバである請求項３の
製品。 - 【請求項５】不透明剤の屈折率は硬化塗料の屈折率より
も遥かに低い請求項３の製品。 - 【請求項６】前記支持体は光ファイバであり、該光ファ
イバは塗布された少なくとも１枚の被覆層を有し、前記
色識別系は前記少なくとも１枚の被覆層の外面に塗布さ
れた層からなる請求項３の製品。 - 【請求項７】前記色識別系は、約９８重量部の紫外線硬
化塗料、約１重量部の不透明剤および約２重量部の高分
子染料を含有する請求項６の製品。 - 【請求項８】前記紫外線硬化塗料は、約７５重量％のオ
リゴマー、約２３重量％の希釈剤および約２重量％の光
開始剤からなる請求項７の製品。 - 【請求項９】前記紫外線硬化塗料は、ポリエチレングリ
コールアジペート・トルエンジイソシアネート・ヒドロ
キシエチルアクリレートからなる約７５重量％のオリゴ
マー、約１１．５重量％のＮ−ビニルピロリドン、約１
１．５重量％のエトキシエトキシエチルアクリレートお
よび約２重量％の光開始剤からなる請求項８の製品。 - 【請求項１０】前記支持体は被覆系により包囲された光
ファイバであり、前記被覆系は内側の一次被覆層と外側
の二次被覆層からなり、前記二次被覆層は紫外線硬化塗
料からなり、この紫外線硬化塗料は約９８重量部のオリ
ゴマー物質、約１重量部の不透明剤および約２重量部の
高分子染料からなる請求項３の製品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/450,710 US5074643A (en) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Article comprising a nonpigmented cured color coating |
| US450710 | 1989-12-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03256012A true JPH03256012A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2679881B2 JP2679881B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=23789192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2409714A Expired - Fee Related JP2679881B2 (ja) | 1989-12-13 | 1990-12-11 | 色識別機能を有する光ファイバ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5074643A (ja) |
| EP (1) | EP0432931B1 (ja) |
| JP (1) | JP2679881B2 (ja) |
| KR (1) | KR100188384B1 (ja) |
| CA (1) | CA2030921C (ja) |
| DE (1) | DE69018590T2 (ja) |
| DK (1) | DK0432931T3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003506526A (ja) * | 1999-07-30 | 2003-02-18 | ディーエスエム エヌ．ブイ． | 硬化中の同時的色形成を伴う照射硬化性組成物 |
| JP2004530163A (ja) * | 2001-06-01 | 2004-09-30 | アルカテル | 着色された放射線硬化可能な組成物 |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9007019D0 (en) * | 1990-03-29 | 1990-05-30 | British Telecomm | Optical fibre feedthrough |
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