JPH039311A - 光伝送媒体 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被覆光ファイバに関する。

（従来の技術） 光ファイバの表面は、磨耗によりイトしる損傷を非常に
受けやすいので、光ファイバの線引き後、光ファイバが
何らかの表面と接触する前に光フｒイバを被覆すること
が必要となる。被覆材料の塗布はガラス表面を損傷Ｌ７
てはならないので、被覆材料は液状で塗布されて硬化さ
れる。

被覆材料によりもっとも影智される光ファイバの性能特
性には、強度、マイクロベンディングの伝送損失に対す
る抵抗、剥離のｈ」能性及び磨耗抵抗がある。光ファイ
バは、ケーブル内に置かれている間に遭遇するような機
械的応力を受けるとき、または光ファイバが変化する温
度環境または機械的取り扱いにさらされるときに、容易
に曲げられてしまう。光ファイバに加わる応力が一般的
にミクロンからセンチメータの範囲にわたる周期的な成
分を持って光ファイバの軸に曲げ歪みをもたらす場合、
光ファイバのコアを伝ばんする光はそこから洩れる可能
性がある。マイクロベンディング損失と呼ばれるこれら
の損失は、非常に大きくなる可能性がある。従って、光
ファイバはマイクロベンディングを生じる応力から保護
されなければならない。光ファイバの被覆の特性はこの
保護を行う場合に主要な役割を演する。

２種類の被覆システムは、この問題を克服するために使
用された。例えば、約１０００ｐｓ　ｉないし５００，
０００ｐｓｉの範囲にわたる比較的高いぜん新係数を使
用する単一の被覆が高ファイバ強度を必要とする用途に
おいて、または、マイクロベンディングに対するファイ
バの感度が重要な問題ではない緩衝管を使用するケーブ
ルにおいて使用された。

二重被覆の光ファイバζＪ１・一般的には、設計の融通
性及び改良された性能を得るためにケーブルで使用され
る。一般的には、比較的低せん新係数材料を特徴とする
内側の、すなわち、第１の５、被覆層を備えた被覆シス
テムを有する二重被覆の光ファイバがこの光ファイバに
塗布された。

第１被覆のせん新係数は、外部の側方力によりガラスに
伝えられた応力を減少し７、かくして、ガラスのマイク
ロベンディングを減少する場合に有効となるべきである
。第１被覆材料の特徴は、約５Ｑｐｓｉないし２００ｐ
ｓ　ｉの範囲内における平衡弾性係数を特徴とする。こ
の平衡弾性係数は、交差材料が時間的にまたは高温で達
する最終弾性係数と定義することができる。この弾性係
数は、第１被覆がその主な目的、すなわち、光ファイバ
に供給される応力の減衰及び−様な分布を達成するよう
に選ばれる。この減衰及び分布を通して、マイクロベン
ディングによる損失はほぼ減少される。マイクロベンデ
ィング損失の説明及び定義については、エル・エル・ブ
リシー（Ｌ、Ｌ、Ｂｌｙｌｅｒ）二組及びシー・ジー・
アロイジオ（Ｃ，Ｊ、ＡＩｏｌｓｌｏ）による「ニーシ
ーニス　シンポジウム（＾ｃｓ　ｓｙ■ｐｏｓ　１ｕｍ
）　ＪシリーズＮｏ、２８５、アプライドポリマーサイ
エンス（＾ｐｐＨｅｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃ１ｅｎｃ
ｅ）、ｐｐ、　９０７−９３０．１９８５を参照。明ら
かに、第１被覆自体は塗布中または使用中に過度の応力
を導入すべきではない。このような材料は、光ファイバ
のサービス寿命中におけるケーブル接続、設置または環
境の変化に関連したマイクロベンディング損失を減少す
る。期待された使用領域における温度条件を満足するた
めに、低弾性係数の被覆材料は、約−５０℃ないし８５
℃の範囲内において有効となることが望ましい。

一般的には、化学線にさらされたときに第１被覆材料は
、光ファイバに固有の層を生じるはずである。すなわち
、光ファイバから分離するために少なくとも５００　ｇ
、好ましくは、１０００ｇの力を必要とするはずである
。しかし、この値は除去を容易にし、粘着性の大きな残
留物を避けるために３２００ｇよりも小さくあるべきで
ある。

−船釣に比較的高弾性係数の材料を有する外側の、すな
わち、第２被覆層は第１被覆層の上に形成される。この
外側の被覆層は通常は、この被覆ファイバに対して磨耗
抵抗及び低摩擦を与えるように、より高い弾性係数材料
のものとなっている。

二重の被覆材料は第１被覆層を介して光ファイバに対し
て衝撃緩和作用を行い、かつ、第２被覆層を介して、加
えられた力を分散し、それにより曲げモーメントから光
ファイバを隔離するように作用する。

付着力及び適切な弾性係数の挙動の特性は適切なファイ
バを生じるに必要である。しかし、構成を容易にするた
めには、第１被覆材料は広範囲の比較的低ドー・ス量に
わたって適切な平衡弾性係数まで硬化することも望まし
い。ドース量とは、被覆システムに当たる入射放射線ま
たは放射エネルギーの量と定義する。露光源、例えば、
紫外光（Ｕ■）が、例えば、ファイバの線引き被覆装置
に置かれる物理量は有限である。この限界は硬化に利用
できるドース量を制限し、かつ、低ドース量で硬化する
材料の使用が必要となる。さらに、硬化に使用される放
射源の強度は一般的には可変ではないので、線引き速度
の変化によりドース量に同時の変化がもたらされる。放
射源の老化および（または）この放射源の外面への材料
の付着もドース量をばらつかせることになる。従って、
−貫して許容できるファイバを製造するには、第１被覆
は手弾性係数の特定範囲内において広範囲の低ドース量
にわたって硬化すべきである。硬化ドース量に対して強
く変化する平衡弾性係数を持つ被覆は、この平衡弾性係
数の範囲及びファイバの性能に広範な変化をもたらす。

所望の性能特性を達成するために被覆材料は所定の特性
により特徴付けられるべきである。強度を提供する特性
は被覆光ファイバを特徴付けなければならないが、この
光ファイバの伝送損失性能は増加すべきではない。さら
に、被覆システムは不当な力または粘着性残留物なしに
下のガラスから剥離可能となり、かつ、この剥離した光
ファイバが市販の多種類の装置のどれによっても容易に
終端可能となるようなものでなければならない。

また、第１被覆材料はクラディングの屈折率よりも高い
適当な屈折率をもつべきである。第１被覆材料及び第２
被覆材料の両方は第１被覆材料とガラスとの界面での湿
気の蓄積を防止し、または、材料内に置ける水分に富む
領域に相分離を起こすように、できるだけ疎水性となる
べきである。第１被覆材料は、ケーブルの伝送損失を避
けるために適当なマイクロベンド抵抗を低温に維持する
べきである。第２被覆材料は、適当なマイクロベンド抵
抗、磨耗及び切断（ｃｕｔ−ｔｈｒｏｕｇｈ）抵抗を有
し、かつ、除去のために適当な低い剥離力を必要とすべ
きである。もちろん、被覆システムの硬化速度は、製造
の許容可能なばらつき内において一貫した製品を製造す
るために光ファイバの製造においては非常に重要である
。、被覆の弾性係数が特定範囲の値にある最低のＵ　Ｖ
ドース量はぞの硬化速度と考えられる。

上記の特性のすべでは、すでに知られていたが、ファイ
バの性能は今日使用時に被覆システムによって悪影響を
受けている。被覆材料が、最適化されているが必ず１．
も最大とはなっていない一組の特性によって同時に特徴
例けられるように、被ａ２材料の種々の特性の相互関係
を決定することが必要である。

従来技術の被覆材料に−）いては、時間に対する特性の
変化は望ましい限度を越ズている。）ｆ−プルはファイ
バの線引きにおりる被覆特性に従って設計される。これ
らの特性が、時間について変化する場合、選択されたケ
ーブル設計は不適当なものとなり、かつ、問題を起こす
可能性がある。従って、明らかに、老化に対して変化し
ないことは重要である。換りすれば、温度および湿度の
範囲にわたって特定の組成により要件は満足されなけれ
ばならない。従来技術の被覆システムは時間にわたり、
かつ、こｔｌ、らのふ１１囲の条件にわたって安定性を
提供するようには見えない。例λば、本発明の製品は、
高温で湿気のある条件下では十分に老化しない。これら
の条件下では、市販の従来ｇ品の特性は変化する。換言
すれば５．これらの条件下では、従来技術の被覆材料は
化学的不安定を経験する。さらに、付着力及びガラスの
遷移温度は時間にわたり変化し５、苗化（ｙｅ！　ｌｏ
ｗｌｎｇ）がヰし、被覆材料は不透明になる。これは湿
気の吸収による水分に富んだ領域の分離のためである。

また、従来技術の被覆材木Ｉは井１較的低ドース量にお
いて硬化するが、不完全である。：ｌｖストを減少しよ
うと」２て、材料のさらに迅速な硬化を容易にするため
に、さらに反応性ある成分を有する被覆材料を提供する
ことが目標となる。また、非反応材料の量が最小となる
ように、被覆材料はかなりの硬化を被ることが製造にお
いて重要とちる。

非反応材料は老化に従って拡散し、例えば、べとつく表
面をもたらす表面の性質のような特性の変化を生じさせ
る。

本発明の目的は、所望の性能特性を提供するために、そ
の被覆システムを特徴とする特性を偏えた被覆光ファイ
バを有する光コア・ｆバケーブルを提供することである
。これらの特性には、低損失、適当な強度、適当な剥離
可能性及び適当な切断抵抗が含まれる。また、例えば、
伸び及び付着力とともに所望特性を提供する弾性係数ス
ペクトル及びガラス遷移温度も必要とされる。これらの
特性のあるものは所望の性能特性を達成するために少し
は達成されたが、従来技術では、この特性の完全性を如
何に達成するかについての全体的な解決を認識しておら
ず、また、提供もＩ２ていない。求められるものは、被
覆システムが所望の性能特性を満足すべき場合に、この
光ファイバの被覆システムの特定の組成により満足され
なければならない解決のための１組の特性である。

（発明の概要） 本発明はコア及びクラデングを有する光ファイバを備え
た被覆光ファイバである。この被覆光ファイバは第１被
覆材料の内層を備えた被覆システムでほぼ包被されてい
る。第１被覆材料の回りには第２被Ｍｌ材料の外層が存
在する。本発明の一組の特性は性能要件を満足するよう
第１被覆材料と第２被覆材料を特徴付ける。

第１被覆材料とは、所定温度範囲にわたってマイクロベ
ンデングに対し適切な抵抗を提供するようなものである
弾性係数スペクトルとガラス遷移温度により特徴付けら
れるものである。また、節１被覆材料の特徴は、ほぼ一
様で連続し、かつ、剥離がなく光ファイバと第１被覆材
料との界面にお１プる異質材料が存在［、ないというこ
とである。

好都合にも、付着力は、最適で、被覆システムが光ファ
イバから除去された時に光ファイバに粘着性ある残留物
をもたらすほど大ではない。第２被覆材料は、光ファイ
バから被覆システムの剥離を防止し、かつ、マイクロベ
ンデングに対し適切な抵抗を与えるために、十分に低い
ガラス遷移温度を有している。被覆システムの被覆材料
の特性は比較的高湿度及び比較的長老化条件に晒されて
も維持される。

好適な実施例では、第１被覆の弾性係数は約７０ｐｓｉ
ないし約１５０ｐｓｉの範囲にあり、そして、ガラス遷
移温度は約−４０℃の値を越えない。また、第２被覆材
料のガラス遷移温度は、第２被覆材料が、期待された動
作温度範囲にわたって切断抵抗および磨耗抵抗を提供す
るようなものであるが、約６０℃より高くはない。それ
が、約６０℃より高い場合、第１被覆材料と第２被覆材
料との膨張係数の差により発生する外向きの半径方向の
力が、例えば、剥離問題を起こす。さらに、第２被覆材
料の特徴は、時間に対し第２被覆材料が弛緩し、かつ、
比較的順応性を有するように十分低いガラス遷移温度を
もつことである。

［実施例］ 次に第１図を参照すると、光ファイバ２１を母材２２か
ら線引きし、そして、光ファイバ２１を被覆するために
使用される装Ｍ２０が示しである。

第１図でわかるように、線引きシステムは炉２３を有し
、母材２２は光ファイバ２１の大きさに線引きされ、そ
の後、光ファイバ２１は加熱帯域から引っ張られる。光
ファイバ２１の直径は装置２４により測定される。光フ
ァイバ２１の直径が測定された後、保護被覆システムが
被覆光ファイバ３０を提供するよう装置２５により被覆
される。

次に、被覆された先ファイバ３０は同心ゲージ２６、被
覆材料を硬化させる紫外光（ＵＶ）装置２７、及び被覆
光ファイバの外径を測定する装置２８を通された後、キ
ャプスタン２９を通されて巻かれる。

母材２２から線引きされた後の光ファイバ２１に加えら
れる被覆システム３１（第２図参照）は、二層の放射線
硬化重合体材料を有することが好ましい。内層３２は第
１被覆材料と呼ばれ、外層３４は第２被覆材料と呼ばれ
る。−船釣には、第１被覆層及び第２被覆層は各々約３
０μｍの厚さを有している。

被覆された光ファイバ３０は所望の性能特性（第２図参
照）を満足しなければならない。例えば、被覆材料は優
れた伝送特性を有しなければならない。この被覆光ファ
イバは処理され及び環境にさらされるが、元のままでな
ければならない。

光ファイバは他の被覆光ファイバまたは装置に接続可能
でなければならず、かつ、試験することができるもので
なければならない。

特に、第１被覆材料とガラスファイバとの界面の特徴は
、剥離を防止するに適当な大きさを有しなければならず
、かつ、光ファイバの表面に粘着性ある残留物が残らず
に、光ファイバから被覆システムが剥離することができ
るような物でなければならない。一方、第２被覆材料の
表面は光ファイバの隣接巻回間の結合が生じ（ブロック
化）、それにより処理スプールから急な繰出しが生じる
ことがないようなものでなければならない。また、第２
被覆の外面は、マルチファイバユニットでの識別に使用
される緩衝及び（または）着色材料と呼んでも差し支え
のない比較的厚い押しだし被覆の塗布と両立可能となる
ようなものでなければならない。

さらに、第１被覆材料は低温度まで存在する、マイクロ
ベンディングに対し、適当な抵抗及び適当な機械強度を
持たなければならない。第２被覆材料は、マイクロベン
ディングに対する適当な抵抗、適切な磨耗抵抗及び切断
抵抗をも有しなければならず、かつ、光ファイバから被
覆システムを除去するに必要な力をあまりに大きすぎて
はならない。

被覆材料は、マイクロベンディングの機構によるファイ
バ損失に影響する。被覆材料は外部の曲げ力に対しガラ
スファイバを緩衝するものであり、被覆材料がなければ
ガラスは取り扱えない。温度が下がると、被覆材料は硬
化し、これにより、マイクロベンディング損失の可能性
を増大する。第２被覆材料は取り扱いのために頑丈でな
ければならず、外部損傷に対し抵抗するものでなければ
ならない。第１被覆材料及び第２被覆材料を特徴付ける
性質は、共にそれらが合成の被覆システムを特徴付ける
という観点から、性能に関連するとき相関関係がなけれ
ばならない。

上に開示した所望特性を満足するために、解決の一組の
特性は、被覆光ファイバ３０の被覆システム３１を特徴
付１プる。本発明より前に明らかでなかった；：とは、
被覆光ファ・ｆバが所望の性能特性のすべてを右するた
めに特性の変化が如何に達成されたかである（また第２
図参照）。被覆システムについては、伝送に付加損失を
導入１．２℃はならない。被覆システムは光ファイバを
保護ずろために許容可能な強度特性を持たなければなら
ない、。

さらに、被覆システムは１、光フ７・イバが他の光ファ
イバまたは装置に払紛、てき２司：うに光フッ−イノく
から容易に除去できるようなものでな（づればならない
。また、第２被覆材料の切断抵抗は、被覆光ファイバの
試験及び続く緩衝及びケーブル接続時における取り扱い
を可能にするＪ゛うなものでなければならない。

好都合にも、本発明の被覆システムはこれまでの性能目
標を達成する。ガラスの界面に対する第１被覆の性能特
性は適切な４４着力及び湿気感度特性により達成され、
しかるに、第２被覆材料の表面の性能特性は、表面の摩
擦及びこの表面の粘着性並びに第１被覆材料の湿気感度
及び揮発性により制御される。

１−記の性能基準のすべてを）消足する被覆システムを
備えた被覆光′フｌイバを提供するためには、性能基準
を満足させ得る性能の相互関係を決定する。とか重要と
なる。したがって特定の特性はずべＴ゛の満足を保証す
るように調節される。

第１被覆材月については、性能はイ・の弾性係数ノ、ベ
クトルとそのガラス遷移温度との組合せ１．′：より達
成される。重合体材料の弾性係数は時間及び温度に依存
する。第３因は曲線４０により温度の関数と１２での重
合体材料の弾性係数の一般的な挙動を示す。重合体は曲
線の領域４０にある場合（この場合弾性係数は高くほぼ
一定である）、ガラス状態にあるといわれる。この曲線
の膝部性はガラス遷移温度Ｔｇと呼ばれるパラメータを
定義する。ある材料のガラス遷移温度Ｔｇは、例えばミ
応力／歪測定によって決定される温度である。この測定
の場合、材料の弾性係数は、この材料の低い温度のガラ
ス状態で発生ずる比較的高い値からこの材料のより高い
温度のエラストマ状態への遷移領域で発伎する低い値に
変化炒る。第３図で、Ｔｇは弾性係数が比較的低くほぼ
一定であり、かつ、重合体のエラストマ領域である領域
４６からガラス状の領域４２を遷移領域４４において分
離する。この比較的低くほぼ一定の弾性係数に続く遷移
は平衡弾性係数と呼ばれる。

第２被覆のマイクロベント抵、抗並びに摩耗及び切断抵
抗は、その弾性係数スペクトル及びガラス遷移温度紅−
よっても達成される。第２被覆の摩耗及び切断抵抗及び
剥離力は弾性係数、ガラス遷移温度及び伸びの特性によ
り達成される５゜本発明の被覆システム３１には１、光
フアイバ内に望ま１．＜ない程の付加損失はない。これ
は、付加損失の導入を避けるようなものである弾性係数
の範囲を各々が備えた第１被＆材利及び第２被覆材料を
提供することにより達成された。第１被覆材料について
は、約７０ｐｓｉないし、２００ｐｓｉの範囲内におけ
る平衡弾性係数は許容可能であり、そして、約７０ｐｓ
ｉムいし１５０ｐｓｉの範囲は好適であるということが
発見された。、第１被＆材利の平衡弾性係数が高ｊざる
と、単一モードの光ファ・ｆバ内に許容できない飼加損
失が室温での応力条件下で現れ始める。一方、第１被覆
材料の平衡弾性係数が低ずぎると、第１被覆内における
光ファイバのねじれ及び光ファイバからの被覆システム
の剥離が生じる可能性がある。

本発明の被覆光ファイバ３０の被覆システム３１の第１
被覆材料に関する弾性係数対温度の対数のプロットは第
４図に曲線４８により示しである。

従来技術の第１被覆材料に関τる対応曲線は４９により
示１７である。これから分かるように、本発明のこの被
覆光ファイバの第１被覆材料のガラス遷移温度は曲線４
９により表される従来技術のそれよりも低く、かつ、曲
線４７により表される別の従来技術の被覆材料のそれに
ほぼ等しい。好適な実施例では、第１被覆祠料のガラス
遷移温度は約４０℃の値を越えない。第１被覆利料３２
に適当な材料は１９８７年８月２８日出願でエム、ジ、
チャンージエイ、アール、ベティス（Ｍ、Ｇ、　Ｃｈａ
ｎ−Ｊ、Ｒ，Ｐｅｔｉｓｅｐ）　１−１と示した同時係
属出願第０９１．１５１号に開示されている。

次に第５図を見ると、数個の被覆システムの各々に関す
る緊締巻ファイバに関する付加損失対温度のグラフが示
しである。尚、図面では本発明の被覆材料と従来技術の
被覆材料が各々別個の種類の線、例えば、実線又は破線
により表わされている。これらは−船釣には本発明の被
覆ファイバの被覆システムの被覆材料及び人ないしＤと
して示しである市販の被覆材料に対応する。第５図の５
１として示した曲線は従来技術の二重被覆システムを備
えた先ファイバの性能を示している。本発明の被覆シス
テムは、曲線５２により表される以前の被覆システムと
共に、比較的低温度におけるほぼ低い付加損失を描く曲
線５３と５４により描かれている。これらの図で使用さ
れたシステムによれば、第４図の曲線４７は第５図の曲
線５２と同一材料を表すことが判る。

又、この点で重要なことは、比較的低ドース量で第１被
覆材料のかなりの硬化を達成する能力である。本発明の
第１被覆材料のこの能力は引き抜いたままのその場弾性
係数、即ち、光ファイバで測定された弾性係数対ドース
量因子と呼ばれるパラメータを示す第６図に描いである
。ドース量因子とはＵＶ効果ランプのような硬化ランプ
の数と線速度の商と定義される。それとして、ドース量
因子は、光ファイバの被覆システムがさらされる、放射
線エネルギーのドース量の相対的な評価である。被覆シ
ステム３１の第１被覆材料の弾性係数はほぼ一定であっ
て、約０．１の比較的低いドース量因子から約２の値ま
で広がる。本発明による例は第６図に曲線６０によって
表されている。本発明の被覆システムはドース量因子の
比較的広い範囲にわたる完全な曲線により特徴づけられ
るが、曲線６２により表される従来技術の被覆材料は同
一のドース量因子の領域内にわたって描いたままの現場
弾性係数が急激に変化するということを示す。これによ
り製造の場合に大きな第１被覆のばら付きを持つ製品が
生じる可能性がある。

第７図は低引っ張り力の下で緩く巻かれて測定され、前
編の場合のような高張力の下で再度巻かれ、そして測定
された被覆光ファイバのテストを示す。前編パターンと
は各巻回ごとに数個の光ファイバの交差点が存在するも
のである。本発明の被覆光ファイバは、第７図の左部分
で棒６３．６４．６５により表され、従来技術の被覆シ
ステムは、それぞれ中心及び右において棒６７．６８．
６９並びに棒７１．７２及び７３により示されている。

このため、高損失が予想される。しかし、分かるように
、−４０℃におけるマイクロベンディングに関するより
柔らかい第１被覆材料のために付加損失は少ない。１つ
の従来技術の被覆の場合、室温及び−４０℃（棒６７と
６８を参照）における許容可能な付加損失がある。しか
し、８８℃で５日間の老化後、損失は被覆が一４０℃（
棒６９を参照）にさらされたときに急激に増加した。

別の従来技術の被覆材料の場合、許容できない損失が５
日間の老化の後ばかりでなく老化前における一４０℃に
おいても発生した（棒７３と７２を参照）。

実際には、硬化した光ファイバの従来技術の被覆材料は
、化学的に老化プロセスにより変質されたということが
発見された。通常は、多くの重合材料は比較的高温度及
び比較的高湿度での老化に関しては安定しない。結果と
して、これらはもろくなり、そして、それらの弾性係数
の挙動は第４図に示したものとは大体異なる。一方、本
発明の被覆光ファイバの被覆材料の特性は、老化プロセ
スによって余り変化することはなく、それらの弾性係数
の挙動は時間に対して安定している。本発明により製造
された被覆光ファイバは第１被覆の現場弾性係数への老
化の影響のかなりの減少を示す。

次に第８図を見ると、二重被覆の光ファイバ３０の第１
被覆材料の弾性係数に対する１２５℃の高温乾燥環境に
おける老化の影響を曲線７４によって示しである。従来
技術の材料は老化して弱くなる。マイクロベンディング
の感度は弾性係数の増加と共に増加する。望まれること
は、時間に対して安定した比較的低い弾性係数である。

一方、第８図で分かるように、曲線７５と７６により表
される他の市販の従来技術の被覆は老化中にかなりの弾
性係数の特性変化を経験する。

第９図は高温高湿度の老化試、験における二重被覆ファ
イバ３０の第１被覆祠料３２の現場弾性係数を示す。約
１５日の後、従来技術の被覆材料は弾性係数において半
径方向での降下を経験した（曲線７８と７９を参照）。

曲線７７により表される例示的な第１被覆材料３２の弾
性係数は、老化試験の開始時に幾分増大する。一方、従
来技術の被覆を有する光コア・イバでは、５０％の降下
が経験された。望ましいこと及び届、持されることは、
好ましくは約７０ｐｓｉないし）５０ｐｓｉの範囲内に
お１する第１弾性係数レベルである。

第２被覆材料については、そのマイクロベンド性能はそ
の弾性係数及びＴｇに関して検討されなければならない
。第２被覆材料３４についての弾性係数対温度の対数の
プロットは第１０図に数字８０により示されている。曲
線８１は従来技術の被覆材料に関連するものである。被
覆光ファイバ３０の第２被覆材料３４については、ガラ
ス遷移温度は約２０℃ない１〜６０℃の範囲内にある。

なるべくなら、その温度は約４０℃であることが如ま］
、い。万一、ガラス遷移温度が２０℃以下になったと【
またら、光ファイバの頑丈さは工場条件で取り扱うには
余りに低すぎることになる。これは第２被覆祠料か柔ら
かくなりすぎるからである。

第２被覆材料のガラス遷移温度が高くなりすぎると、光
ファイバからの被覆システムの剥離が生ずる可能性があ
る。即ち、第１被覆材料がガラスから持ち上げられる傾
向が増大する。これが起こるのは、第１被覆拐料の膨張
収縮係数が第２被覆祠料のそれよりも大きいからである
。結果として、第２被覆材料の収縮は、第２被覆材料の
Ｔｇより下での第２被覆材料の堅さの増大のために、第
１被覆材料の収縮に追従できない（第１０図参照）。

これにより第１被覆材料は引っ張り状態に置かね、そわ
５によりガラスから引き離される。より低いガラス遷移
温度を有する第２被覆材料を使用することによって、こ
の影響は最小となる。第２被覆拐料３４に適当な材料は
、商品名９５０−１゜０３で、デスブレインズＩ１１の
デソトインク（Ｄｅ　５ｏｔｏ、１ｎｃ、　ｏｆ　Ｄｅ
ｓ　Ｐｌａｉｎｅｓ、　ＩＩＩ）から市販されている。

尚、マイクロベンゾ、イングの観点から順応性のある第
２被覆材料を有することが好都合であるということが発
見された。これは比較的柔らかい第１被覆材料及び比較
的硬い第２被覆材料を従来技術が一般的に指定し、たと
いう点で思いがけない結果である。従来技術のこの試み
は−・定の応力条件について必要であるように見える（
第１１図参照）。第１１−図は、増大する第１被覆弾性
係数に関する一定の加えられ、計算された荷重曲線８４
−８４の場合、光ファイバのコアの変位は第２被覆材料
弾性係数が減少するに従って増大する、ことを示す。ミ
クロンからセンチメータの間隙の範囲を持つ周期的な印
加荷重の場合、コアの変位が増大すればする程、マイク
ロベンディング損失は増大する。換言すれば、損失とコ
アの変位との相関関係が存在する。使用中の場合、第２
被覆材料が弛緩し７、そして、その弾性係数が時間及び
（又は）温度に対１．て砧少するに従って、マイクロベ
ンディングに起因する付力旧ハ失は、第２被覆祠料の柔
らかさ又は従順性が増大するに従って減少する。

これは一定の加えられた変位に関する曲線である第１１
図の曲線８６−８６により分かる。分がるように、第２
被覆材料の弾性係数の減少の場合、加えられた損失は時
間と共に減少する。この発見はマイクロベンディングに
起因する付加損失が時間及び温度の増大と共に減少する
ケーブル及び引っ張り巻線の結果に一致する。従来技術
では８５℃を越え、更に、１００℃ないし１２０”Ｃの
範囲内にあるＴｇが提案された１、第２被覆材＃１がそ
のＪ、うな特徴を有する場合、この第２被覆材料は非常
にゆ７くり弛緩するので、コアが未変位状態の方へ戻る
代わりに変位されたまま残り、それにより過度の付加損
失をもｔ−らす。従って、より低いＴｇの第２被覆が、
マイクロベンディング抵抗のために望ましいということ
は意外なことである。

本発明の第２被覆材料に関するＴｇはその低い範囲内に
入る。実際、Ｔｇが高すぎで、動作温度範囲外に存在す
るならば、第２被覆材料は望ま１７＜ない付加損失を避
けるために、決して十分に弛緩することはないかも知れ
ない。明らかに、必要なことは、第２被覆材料のＴｇが
最大化よりもむしろ最適化されることである。

第２被覆のより高いＴｇが必要とされる頑丈さ、剥離可
能性及び切断抵抗、低いＴｇが必要とされる低損失、及
び、剥離を避ける中間範囲のＴｇの間には平衡が存在し
なければならない。Ｔｇが低すぎると、より高い表面摩
擦及びより低い切断抵抗、及び、おそらく、より高い剥
離力の問題が生じる。一方、Ｔｇが高すぎると剥離及び
より大きな損失が生じる。

光ファイバの性能に関して被覆ファイバの重要な特性に
一見して無関係であり、かつ、誤解されてきたように思
われる別の性質は機械的剥離可能性である。光ファイバ
からの被覆システムの除去の容易度である剥離可能性は
第１２図に示した装置９０により決定してもよい。この
１２図において、ナイフの刃９１−９１は第２被覆材料
を切断して第１被覆材料の中へ入るようにされる。望ま
れるごとは、被覆システムがその除去のために比較的低
い剥離力を必要とすることである。もしもそれが高すぎ
ると、ファイバは破断する可能性があり、又は、この光
ファイバのクラディングが削り取られる可能性がある。

この特性はガラスに対する被覆システムの付着力を反映
するということが産業界により考慮されていた。この考
えとは逆に、光ファイバから被覆システムを除去するに
必要な力は第２被覆材料の伸び、従って、ガラス遷移温
度の関数であるということが発見された。伸びは、第２
被覆材料が破壊される前にこの第２被覆材料内に入るひ
ずみを意味しようとするものである。

所望の伸びは約４０％より少なく、なるべくなら、約３
０％が好ましい。これは、さもなければ使用される可能
性のある遷移温度よりも高いガラス遷移温度を有するよ
うに第２被覆材料を特徴付ることにより達成される。そ
のＴｇが低すぎると、第２被覆材料は更に弾性的となる
可能性があり、その伸びは増大して剥離可能性の性能に
損傷を与える可能性がある。しかし、望まれるのは約６
０℃よりも大体高いガラス遷移温度である。さもなけれ
ば、熱収縮又は第１被覆材料からの蒸発損失によって生
ずる外向きの半径方向応力によりガラスからの剥離が生
じる可能性がある。これにより間欠的な剥離に起因して
局部的な高非−様応力及び損失が生じることになろう。

この相関関係及び妥協の結果として、本発明の被覆シス
テム３１の必要な剥離力は比較的低い。

剥離力は、第２被覆材料の欠落機構及びそれが如何に裂
けるかの関数である。光ファイバが、比較的大きい伸び
をもつ第２被覆材料を有している場合、剥離が行われる
に従って、ねじれが起こり、被覆材料は一束となる。こ
れは第１３図（Ａ）と第１３図（Ｂ）に示しである。こ
の図において、第２被覆材料の伸び値はそれぞれ７０％
及び８０％である。一方、第２被覆材料が、例えば、第
１３図（Ｃ）に示すように３３％の比較的低い伸びを特
徴とするならば、剥離中の被覆材料は寸断されることに
なる。結果として、長さにわたり一定の剥離力が得られ
る（第１３図（Ｃ）を又参照）が、従来技術の被覆シス
テムを育するファイバの場合、剥離力は第１３図（Ａ）
と第１３図（Ｂ）で見られるように飛び上がる。又、剥
離に続く残留物は回避されるべきである。さもなければ
、終端方法が害され、そして、光ファイバの芯合わせが
防止される。従来技術の場合のように何らかの粘着性あ
る残留物が存在する場合、光ファイバは終端以前に清潔
にされなければならないが、これはファイバの表面を損
傷することになる可能性がある。本発明の被覆光ファイ
バの場合、残留物は存在しない。

機械的な剥離力に対する９５℃及び９５％の相対湿度で
の老化の影響が第１４図に示しである。

曲線１０２により表される従来技術の被覆物を含む光フ
ァイバは、第２被覆の大きな伸び、即ち、約７０％のた
めに剥離が難しい。曲線１０３により表される本発明の
被覆光ファイバの場合、第２材料の伸びは約４０％減少
された。又ここで興味あることは、曲線１０１により表
される従来技術の第２被覆祠料が比較的低い伸びをイｊ
？るという特徴があり、従っ°Ｃ，適当な剥離可能性を
有１．ていたということである。【２かし、この同一の
従来技術の材料は、第４図に示したようＩＪ受１ノ入れ
ることができない程高い弾性係数を有していた。又従来
技術の第２被覆祠料は貧弱な老化特性を有しでいた。こ
の比較は、従来技術の被覆材料はいくつかの特性を満足
する（、：′必要とされていた可能性があるが、要求さ
れた特性は本発明の被覆システムの場合のように全体的
ではなかったということを示す。第１４図で分かるよう
に、従来技術の被覆システム（曲線１０］と１０２によ
り表される）は不安定な９１　熱力、即ち、時間と共に
減少する剥離力を示した。

第１５図は比較的乾燥した環境において１２５℃での機
械的な剥離力への老化の影響を示す。分かるように、剥
離力は、曲線１０５と１０６により表される従来技術の
システムを塗布された先ファイバ及び曲線１０７により
表される本発明の被覆システムの場合に比較的安定しで
いる。第１４図と第１５図の比較によれば、湿気が不安
定さに至る場合に、如何に重要な役割を持ったかを示す
。

第１６図は従来技術の被覆材料と、数字ｊ０９により示
される本発明のものとを含む異なる被覆システムの場合
の剥離力の棒グラフによる比較を示す。

好都合にも、そして、第〕、′７図の曲線１１４により
分かるように、本発明の被覆システムのｉ＋［力は時間
に対してほぼ一定である。更に、剥離力は第１８図の１
１５として示］７た曲線１こより示されるように、約０
．３と２の間のドース量因子についてほぼ一定である。

強度特性は許容可能な性能特性にとって極めて重要であ
る。また、被覆光ファイバを取り扱う能力が存在しなけ
ればならない。なるべくなら、被覆システムは、防水試
験により模擬さ４］る光ファイバの強度特性が維持され
るよう支援する。所望の強度特性を達成するためには、
光フアイバ２１１Ｊ対する被覆システム３〕の適当な粘
着性が存在し、なければならない。尚、剥離可能性は単
に粘着性に依存するものではない。この剥離可能性が比
。

較的より高い値に達すると、付着力は剥離力の因子とな
る。

製造業者には、比較的高い何着力レベルを求めているも
のもある。ガラスに対する被覆システム３１の付着力が
万一過度になると、粘着性の高い残留物が機械的な剥離
動作の後に光ファイバの表面に発生する可能性がある。

この残留物は、例えば、０．００５インチの直径を持つ
通路の中に端部を挿入しようと１７で、そして、フェル
ールに形成されるときに光ファイバの終端に悪影響を及
ぼす場合がある。

付着力が］センチあたり約］ポンドから約５ポンドの引
っ張り力のようなほどよい範囲にある場合、この付着力
は強度を保持しながら先ファイバを取り扱うことができ
るに十分であるということが発見された。又これらのレ
ベルでは、光ファイバから被覆システムの剥離は生じな
いということも発見されている。

又、重要なことは、動作温度範囲にわたって被覆光ファ
・イバ、□３０の低温度損失性能である。製造者は比較
的低ガラス遷移温度を採用１２て１７ようので、比較的
高レベルの付着力を得る場合には問題が生じた。それ故
、低温度の柔らかさと高レベルの４−１着力の両方を達
成することは困難である。被覆システム３１では、低温
度の柔らかさは、中間的な付着力レベルが比較的高温度
高湿度条件においても剥離を防止するに適当であるとい
うことを認識することによって達成された。適切な性能
は、比較的高温度高湿度における付着力レベルの変化が
ほぼ存在しない場合に達成される。結果と１．て、低ガ
ラス遷移温度が得られて、許容可能な低温度性叶が与え
られた。

従来技術とは逆に、被覆システム３１は、上に述べた付
着力レベル範囲内にあって、変化する湿度にさらされて
も光ファイバ２１と被覆システム３０との間に安定した
界面を持つことが重要となるようなものであることが望
ましい。付着力レベルが上記の範囲で述べたものよりも
低い場合、被覆システムは光ファイバから剥離するとい
うことが発見された。特定の範囲内では、比較的高湿度
にさらされても、被覆材料にくもった状態は存在しない
ということが分かった。もしも存在する場合には、これ
は、被覆システムとガラスの光ファイバとの間の界面に
おける小区域の湿度の表示となろう。安定した界面は静
的疲労の観点からの強度特性を保存する。

高付着力レベルが重要であると従来信じられていたが、
本発明では、最適な付着力（これは最大な付着力ではな
いが、より重要である）が、更に、−様で連続するガラ
スに対する界面被覆が重要であると認識している。乾燥
状態で最適な付着力を達成することは、比較的容易であ
るが、高湿度にさらされた場合、従来技術の被覆材料で
は問題が生じる。本発明の被覆システムは乾燥及び湿気
のある両方の環境において、最適の付着力レベルを示す
。

第１９図には、被覆対ガラスの界面１１０における付着
力を調べるために使用される引っ張り試験が示されてい
る。第１被覆材料３２とガラス遷移２１との界面におけ
る付着力が失われると、間欠的な剥離が起こり、性能は
光の損失及び強度が変化するために悪影響を受ける。剥
離により生じた界面におけるこれらの小区域において水
が形成される場合、驚くべき悪影響がでる。所定の範囲
における適切な付着力は、好ましくない環境下において
さえ維持されなければならない。

安定した付着力範囲を達成するためには、はぼ安定した
システムが必要とされる。第２０図の曲線１１９より分
かるように、本発明の被覆システムに関する引っ張り力
は、特定レベルより上のドース量因子を持つ従来技術の
引っ張り力よりも変化の度合が小さい。剥離力（第１７
図参照）及び付着力（第２１図参照）のような特性は線
引き直後の期間に室温状態に有るときほぼ一定となる。

これは、引っ張りが監視される平衡期間である。

第２１図で分かるように、付着力は別の製造段階中に剥
離が存在しないような好適な範囲内における中間レベル
にある。公知のように、ガラスに対する被覆の剥離が存
在する場合には、光ファイバは損傷を受ける。一方、従
来技術の材料の付着力レベルはかなり変化する。第２１
図に示した従来技術の被覆システムの場合、付着力レベ
ルは、例えば、複数の束の上を移動するために線引きさ
れた光りファイバが損傷を非常に受は易いときに、付着
力レベルは１１ｂに非常に接近し始めた。−方、後で、
中間レベルが粘着力のある残留物を回避することを望ま
しいときには、第２１図の従来技術のシステムの付着力
レベルは比較的高くなる。

従来技術の被覆システムに関する限り、引っ張り試験の
結果に老化は逆影響を及ぼした。第２２図で分かるよう
に、本発明の被覆光ファイバに関連し、かつ、曲線１１
１により描かれた引っ張り力は、図示の条件下で、数字
１１２と１１３により示された曲線により描かれる従来
技術の被覆材料に比較し、時間に対しほどんどの変化を
示さない。更に別の老化の影響は第２３図に示しである
。

この図は９５℃及び９５％の相対湿度において老化した
二重の被覆ファイバに関する機械的な引っ張り力への老
化の影響を描いている。曲線１１６により示される被覆
システム３１は、これらの条件を受けたときに何らかの
変動を経験するが、更に、曲線１１７と１１８により示
される他の従来技術の材料よりも変化性が一層少ない。

実際、曲線１１９により表される市販の被覆システムは
１ボンド以下に落下し、剥離した。−次被覆の組成は付
着力促進剤をも必要とした。しかし、使用されている付
着力促進剤はそれが被覆材料の硬化を妨害しないような
ものでなければならない。

第２３図の曲線は第２４図の曲線に関連させることもで
きるが、第２４図では、従来技術の被覆材料についての
静的疲労性能における最初の遷移に対応する曲線１２１
の膝部分が７日ないし１０日で起こった。静的な疲労は
破断せずに比較的小さな半径で曲げられる光ファイバの
能力を扱うものである。静的疲労試験においては光ファ
イバは、その異なる半径が応力レベルに関連付られた精
密内径の管の中に挿入される。

結果を第２４図に示した試験では、被覆ファイバのサン
プルは９０℃の温度を持つ水浴内に浸漬される。先ファ
イバは遷移点を通って約１週間で迅速に強度劣化に至る
９、弱い付着力の場合、湿気は被覆がガラスから分離し
た後に、被覆とガラスとの間の空隙に入る。水はガラス
の表面に接触１７−ご応力腐食を開始づる。水がセ移の
表面に−・ａ達すると、先ファイバは劣化する。高湿度
Ｆでの弱い付着力に起因するこの結果は５、第２１２図
及び第２３図を比較することにより分かる。第２２図は
、室温及び高湿度にお１Ｊる、すなわち、熱が存在（７
ない場合に、引）張りのＬ化の影響を示す。熱は老化ブ
１フセスを加速させる。引っ弘１り力の最初の低下が生
じるのは何らかの湿気の吸収のためである。曲線１１３
により表されるファイバは第２２図において、許容でき
るＪ、うに見えるが、９５’Ｃ及び９５％の相対湿度の
条件で検査ｌ、た場合、先ファイバは許容できなかった
（第ニジ゛３図の曲線１１７ｖ照）。

ヌ、ガラスの表面におけど）低湿度も望まれる。

さも、なければ、静的症労試験の結果が悪い６換言す第
１ば、被覆材料の各々は低水分吸収度を合する、即ち、
被覆Ｉｔ料は′７きろだ１Ｊｉｉ’！、ＴＩ水性である
、二とが望まｊ２い。２つの眉なる相対湿斤、条件に関
すＺ、本発明の被ｍ光ファイバの水分吸収に比較（−７
たｉが末技術のそれが第２５図に示し５である。棒１２
４と］２５は、それぞれ、５０％の相対湿度（ＲＨ）と
６５％の相対湿度での例示的な被覆光ファイバ３０を表
す。棒の幻１２ｆ）と１２′７及び１２Σ３と１２９は
市販の被覆材料の試験を表す。静的症労については、目
標は、不安定な界面を生じさせる液体の小区域が仔在り
ない安定し、たガラスに対づ−る第１被覆を達成するこ
とである。高湿度吸収がある場合、緩衝層と呼ばれる比
較的厚いプラスチック層が、おぞ１．シ＜、押し４１Ｊ
ｌ、により形成されど）ときに、湿気が抜ける。高湿度
の吸収がなけ第１ば、緩蓚Ｊ層をＪし成する前ＩＸ°被
覆材料の乾燥４予めＦｒうことは必要ない。更に過度の
湿気により緩行１層との界面に異成分が！１−じた。

被覆光゛ファイバ３０は従来技術のものから名（−１く
異なっ−Ｃいン、。：Ｏ：の改ｐ（ｊ改善された引っ張
り性能及び減少された湿気感度のような被制御特性に帰
属される。応力（対数）対時間（対数）を５く第２４図
で分かるように、曲線〕２１の膝部分は従来技術の被覆
の場合的ＩＬｌないし１０日で舅れた。しかＬ７、本発
明によれば、被覆システム３１を表ず曲線１２２で分か
るように、本発明の被覆光ファイバは、従来の約１日な
いし１０日の範囲から、約１００日まで膝部分の開始部
分を増加させた。これは、湿、）た環境内における安定
した付着力Ｌ／ベベルび４Ｎ少しだ湿気感度により達成
される。被覆システム３１の場合、ｗの劣化ＩＪ約１０
０［１の後までは起こらない。シト常に高い４’ｔＭ力
の代わりに、安定１．た界面を達成するには、適当な付
着力の妥協がなされた。

水は、ガラスとコアに対する被覆材料の（ｔＵ力度に影
響し、重合体連鎖の従来の重合体の被覆を損傷すること
がある。又、水は先ファイバのガラスに１害であって応
力腐食を生じさせる。望ましいものは、湿気の吸収に対
する抵抗を持つ被覆材料である。本発明による被覆シス
テム３１の抵抗は、試験曲線の膝部分における急激な変
移を示す第２４図に描かれ“Ｌいる。。

約９５％の相対湿度のレベルに対］２て、被覆システム
をさらすということは、剥離が生じるか否かを示すこと
になる。剥離は、約１ボンド／　ａ　ｍないし５ボンド
／　Ｃｍの範囲にＨ着カレベルがあるように制御し２、
相分離が起こらない被覆組成物を使用１２、かつ、比較
的低水吸収度を持つ被覆組成物を使用することによって
防止してもよい。又、特定のドース量レベル以下の剥離
はより硬い第２被覆材Ｕの場合には更に強力となる。こ
の問題炙解決するためには、第２被覆月料３４の所望の
被覆材料は中間的な強度を有し、第１被覆材料は付着力
促進剤を有する。結果どして、？り離が生じない窓は拡
大される。約４０℃のガラス遷移温度を持・つ第２被覆
材料の場合、引っ張りレベルが付着力促進剤を持つ第１
被覆＋４料の場合に約１ボンド／　ｃ　ｍより少なくな
るまで♂り離は生じない。

適当な弾性係数レベルを得た後、被覆の安定性を扱う必
要があった。安定剤のあるものは被覆組成から生じる傾
向があった。又、老化特性についての調査が行われた。

色の変化が評価された老化時間として７日間の期間が使
用された。被覆組成は又老化防止安定剤も有する。被覆
光ファイバ３０の被覆システム３１は時間に対して変色
してはならない。

又、第２被覆材料の外面は、隣接の巻回部分に対し各巻
回の望ましくない付着力がなく、巻回のファイバ及び巻
き線の取り扱いを可能にしなければならない。上述のよ
うに、表面に望ましくない句着物が存在する場合、巻回
の繰出しの場合の妨害及び望ましくない問題が起こる。

−船釣には、この外側の被覆材料の望ましくない付着が
その外側の層が未硬化であるために起こる。これは窒素
の存在下において被覆光ファイバを硬化することにより
避けてもよい。

更に、第２被覆材料の外面は、被覆光ファイバが他の光
ファイバの外面を含む外面に接触するときにその摩擦を
減少するように、比較的滑らかであるべきである。摩擦
の減少は、ガラス遷移温度、第２被覆材料の平衡弾性係
数及び被制御処理変数の最適な組合せにより達成される
。

第２被覆材料は、緩衝材料（例：塩化ポリビニール（Ｐ
ＶＣ）組成物又はむ色剤）が第２被覆材料に塗布され得
るようなものでなければならない。

緩衝又はインクの塗布をよく受は入れる外面は適当な組
成を有し、かつ、緩衝材料又はインク材料と両立する材
料から作られなければならない。

この多くの特性が達成されるが、最大レベルまでは達成
されないということである。その代わり、あるものでは
、別の望まれる特性とは逆のものと一般的に見られてい
た１つの特性を達成するだめの交換条件が存在しなけれ
ばならないかもしれない。例えば、低損失を達成するた
控に、低弾性係数を目標とすることは、迅速な硬化速度
が幾分犠牲にされる必要があったかもしれない。許容可
能な強度のために現在の技術は付着力を最大にしようと
してきた。しかし、本発明の被覆材料の場合、付着力レ
ベルは、他の重要な特性（例：迅速な硬化速度、−貫し
た被覆場所、低湿気感度及び機械的手段による剥離能力
）を犠牲にさせるだけで達成することができると考えら
れた。この犠牲は被覆システム３１の場合に不必要であ
ることが分かった。

第２６図では、従来技術の切断抵抗に比較した被覆光フ
ァイバ３０に関する切断抵抗の比較が示しである。゛切
断抵抗は比較的高い。光ファイバの面及び輪郭は裂は目
が存在しない。この輪郭では、裂は目及び欠陥がないな
らば、被覆システムは更に高い強度を示す。結果として
、非常に許容可能な切断抵抗が存在することになる。数
字１４０で示した棒は第２被覆材料のガラス遷移温度が
４０℃である被覆光ファイバ３０の特性を示し、一方、
棒１４２．１４４．１４６は従来技術の材料を塗布され
た光ファイバの特性を示す。棒１４２により表されるサ
ンプルに関するガラス遷移温度は２５℃であった。棒１
４・４により示されるサンプルは２０℃ないし３０℃に
わたる合成Ｔ　を持つということが分かったが、棒１４
６により表されるサンプルは１０℃ないし３６℃にわた
る合成Ｔｇを持つということが分かった。第２６図から
、Ｔ２と切断抵抗との間に相関関係が存在するというこ
とは明らかである。第２被覆材料３４のＴ　は切断抵抗
を増加させるに至った。しかし、Ｔ　が余りにも高いと
、第２被覆材料の従順性の減少のために第１被覆剤の剥
離及び損失の増加が生じる。

本発明の一組の特性による被覆システム３１は、なるべ
くなら、優れた老化特性、信頼特性及び優れた光学的損
失性能を示すことが望ましい。種々の動作条件及び老化
試験を受ける場合における特性の変化は存在すべきでは
ない。光ファイバに関する特性を測定するための試験が
開発されなければならなかった。特性がａ＋定された後
、特性の関数である性能が評価された。光ファイバの特
性と性能との間の結合がなされた。例えば、伸びは剥離
可能性に関連付けられた。従来技術は、本明細書でなさ
れたような全体的な意味での特性は取り扱わなかった。

本発明の被覆光ファイバ３０は高品質及び粘度、はどん
どもしくは完全な無臭、改良された切断抵抗、円滑なフ
ァイバ表面、減少ｌまた湿気感度、最小の苗化、及び不
透明さの無存在１、並びに少ない機械的剥離力を示す。

更に、それは、所定の温度範囲にわたって、例えば、下
限が約−４０’Ｃを赫えず、」二限が約８５℃を越えな
い所定の温度範囲にわたって適当なマイクロベンディン
グ抵抗、低温度損少性能、静的な疲労抵抗及び優れた老
化及び信頼性を有する。

これらの特性の達成は特定のパラメータに関連し、でい
る。例えば、硬化速度は粘む度に関連している。光ファ
イバのスブ・−ル間のＪ−り大きな粘着性は、被覆材料
３２と３４の硬化速度が改良されたので達成される。特
定の被覆材料の成分は苗化を生じさせるべきではない。

さもな１ブれば、光ファイバの識別色は識別不能となる
可能性がある。

」１記のように、第６図では、ドース息因子の関数と１
７での硬化速度のプロットが示し、である。例えば０．
４のドースｆｆ１Ｗ子では１、曲線６２により示される
従来技術の被覆システムは完全には硬化１、ていないが
、分かるように、本発明の被覆システムは十分に硬化し
７ている。本発明により特徴付られる被覆材料は更に完
全により低い放射線Ｌ／ベベル硬化する。

次に第２７図を見るに、抑圧試験の結果を示すグラフが
示しである。このグラフでは、ファイバは１５０グリツ
ドのサンドベーパで仕士げた而を有する２つのプラテン
間に位置決めされている。

このサンドベーパはこれらのプラテンに加λられた圧縮
力によノて被覆システム内に食い込まれる。

４：の圧縮により光ファイバのコアは幾分歪められてマ
イクロベンディングを生じる。これは幾分、ケーブル製
造中、光ファイバにより経験される側方歪みに類似した
ものである。被覆システムが硬化する程、マイクロベン
ディングに対する感度は増大する。理解されるように、
対をなす曲線１３０と１３１．１３３と１３５によりそ
れ干゛わ１３００ｎｍの波長と１５５０ｎｍの波長で表
される従来技術の光ファイバに関する付加損失は、曲線
コ３７と１３９により表される本発明の被覆光ファイバ
の場合の付加損失よりも高い付加損失をもたらす。

第２８図においては、−４０℃で行われた被覆歪みの研
究の結果が示ｊ〜である。臨界パラメータは室温と一４
０℃における第１弾性係数である。。

これらの結果は一４０℃での第１被ｆｆ１ｉ）料の柔ら
かさの度合であり、−４０℃においてプローブが変形し
て歪みを生じさせる度合は一４０℃におｔノる弾性係数
の大きさである。第２８図は又らかさに関するファイバ
上の測定である。第１被覆材料が更に柔らかくなると、
更に被覆材料は側方の荷重、従って、マイクロベンディ
ングに抵抗【、がちになる。Ｘ軸に沿う従来技術の被覆
曲線１４０は歪みを示さないが、本発明の被覆の場合、
及び、曲線１４２により示し、たように、ブロー・ブは
極めて容易に移動する。

被覆光ファイバ３０の第１被覆材料は従来技術の柔軟さ
よりも低温度においてほぼ更に柔軟性を持つものど特徴
（；Ｉけられる。比較的短い時間では、被覆材料は比較
的堅いが、４８時間で、従来技術の第１被覆材料は、そ
のと八にほぼその平衡弾性係数に弛ｗ１〜だ被覆光ファ
イバ３０の堅さよりもかなり大きな堅さを示す。

第７図及び第２７図及び第２８図を一緒に考慮すると有
益である。第２８図には負荷されたプローブにより生じ
る被覆の歪みが示【、である。こねはファイバに関する
データである。第２８図で分かるように、比較的堅い第
２被覆の場合、歪みは第１被覆材料が歪む場合に発生し
得るのみである。

曲線１４２は、約・−４５℃のガラス遷移温度を有する
第１被覆祠料を備えた被覆光ファイバ３０を表す。別の
曲線１４０は、約−２８℃のガラス遷移温度を有丈る第
１被覆材料を備えた従来技術の光）７−イバを表す、−
４０℃の温度で分かるように、従来技術の光ファイバに
は変移が存在りない。

結果として、曲線１４０により表される光ファイバの被
覆システノ・は側方の荷重を吸収するように歪むことが
できず、損失は増大する。これは又第７図にも示しであ
る。この第７図では、被覆光ファイバの場合、−４０℃
においてさえ、かつ、５）］間の老化の後でさえ、損失
は低く、−４０℃で試験された。しかし、主ガラス遷移
温度がより高い従来技術の被覆については、特に老化後
の損失は高くなる。

第２７図もこのことに関して重要である。１５５０ｎｍ
における曲線１３０．１３１．１３７の比較により分か
るように、抑圧試験における付加損失は従来技術の被覆
の場合の方がほぼ大きい。

被覆光ファイバ３０の合成被覆システム３１は、比較的
高い切断抵抗をもつ第２被覆材料と従来技術の被覆シス
テムの場合よりも抑圧試験においてより低い付加損失を
もたらす限定された比較的低い平衡弾性係数を有する第
１被覆材料との組み合わせでよりよくなる。

両方の被覆材料が塗布された後に、これらの被覆材料は
同時に硬化される。好適な実施例では、被覆材料は放射
線により硬化可能であって、特にＵＶ硬化可能被覆材料
はそうである。第１被覆材料を塗布して硬化させ、その
後第２被覆材料を塗布して硬化させてもよい。あるいは
又、両方の被覆材料は米国特許第４，４７４．８２０号
に示したように同時に塗布して硬化させてもよい。

後で、−本又は複数の光ファイバ３０−３０がケーブル
を形成するようにシースシステムを与えられる。第２９
図で分かるように、ケーブル１５０は光ファイバ３０−
３０の複数のユニット１５２−１５２を有し、この各ユ
ニットはバインダ１５３で一緒に保持されている。ユニ
ット１５２−１５２は適当なプラスチック材料から作ら
れた芯線管１５４で被包されている。芯線管の周りには
、金属シールド１５６と強度部材システム１５７を配置
してもよい。強度部材システム１５７は長手方向に伸び
る複数の強度部材を有するものであってもよい。この強
度部材システム及びシールドをプラスチックのジャケッ
ト材料１５９が、被包している。例示的な光フアイバケ
ーブルは米国特許第４．７６５．７１２号に開示されて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光フアイバ製造装置の一部の全体斜視図、 第２図は、光ファイバに与えられる被覆システムを有す
る２層被覆材料、即ち、第１被覆材料及び第２被覆材料
を備えた光ファイバの端部断面図、第３図は、−船釣な
被覆材料の弾性係数対温度の一般的な対数プロット、 第４図は、第２図の被覆光ファイバの被覆システムの第
１被覆材料並びに従来技術の被覆材料の弾性係数対温度
のプロット、 第５図は数個の被覆システムに関する付加損失対温度の
プロット、 第６図は従来技術の被覆材料及び本発明の被覆材料の線
引きのままの現場弾性係数対ドース因子のプロット、 第７図は老化させた後の室温と一４０℃における従来技
術の被覆ファイバと本発明の被覆光ファイバとに関する
付加損失を描く引っ張り巻線損失性能に関する棒グラフ
、 第８図は１２５℃における二重被覆光ファイバの第１被
覆材料の弾性係数への老化の影響を示すグラフ、 第９図は９５℃及び９５％相対湿度で老化された二重被
覆光ファイバの第１弾性係数への老化の影響を示すグラ
フ、 第１０図は本発明の第２被覆材料に関する弾性係数の対
数対温度のグラフ、 第１１図は複数の一定荷重曲線に関する芯線の歪み対第
２弾性係数、及び複数の一定の歪み曲線に関する芯線の
歪み対第２弾性係数を描くグラフ、第１２図は被覆光フ
ァイバから被覆システムを剥離するに要する力を測定す
る装置の略図、第１３図は従来技術及び本発明の光ファ
イバから被覆材料の剥離及びこの剥離に要する力を示す
図、 第１４図は９５℃及び９５％相対湿度で老化された二重
被覆ファイバに関する機械的な剥離力への老化の影響を
描くグラフ、 第１５図は１２５℃で老化された二重被覆ファイバに関
する機械剥離力の老化の影響を描くグラフ、 第１６図はい（つかの被覆システムに関する機械剥離を
示す棒グラフ、 第１７図は剥離力対時間のグラ；ノ、 第１８図は！［１熱力対ドース垂因子のグラフ、第１９
図は二重被覆光ファイバで行われたガラスへの被覆の付
着力に関する引っ張り試験のｌ１１３図、第２０図は引
っ張り力対ドース量因子のグラフ、第２１図は引っ張り
力対ｎ５間のグラフ、第２２図は２３℃及び９５％相対
湿度で老化された二重被覆ファイバに関する引っ張りへ
の老化の影響を描くグラフ、 第２３図は９５℃及び９５％相対湿度で老化された二重
被覆ファイバに関する引っ張り力への老化の影響を描く
グラフ、 第２４図は被覆ファイバの静的疲労性能対９０℃の水へ
の浸漬の日数を描くグラフ、 第２５図は数個の被覆システムに関するバー・セント水
吸収の棒グラフ、 第２６図は本発明の被覆ファイバと従来技術の被覆光フ
ァイバに関する切断力の比較を描く棒グラフ、 第２７図は付加損失対荷重のグラフ、 第２８図は本発明の被覆光ファイバの被覆材料の歪みを
描くグラフ、及び、 第２９図は本発明の光ファイハゲープルの斜視図である
。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）コア及びクラディングを備えた光ファイバと、こ
   の光ファイバを包被する、第１被覆材料と第２被覆材料
   とを具備する被覆システムとを有する光伝送媒体におい
   て、 第１被覆材料は、光ファイバに係合して包被し、この第
   １被覆材料は、所定の温度範囲にわたってマイクロベン
   ディングに対し適当な抵抗を与えるような弾性係数スペ
   クトル及びガラス遷移温度を有し、かつ、ほぼ一様に連
   続し、光ファイバと第１被覆材料との界面において剥離
   及び異質材料がなく、第１被覆材料が光ファイバから除
   去された後に光ファイバにおける粘着性残留物を避ける
   に最適であり、時間に対してほぼ一定である光ファイバ
   への付着を特徴とし、弾性係数スペクトル、ガラス遷移
   温度及び付着力は、比較的高湿度・長期の老化条件のも
   とでほぼ維持され、 第２被覆材料は、第１被覆材料をほぼ包被し、第２被覆
   材料は光ファイバから被覆システムの剥離を避け、マイ
   クロベンディングに対する適当な抵抗を与えるために十
   分に低いガラス遷移温度を有する ことを特徴とする光伝送媒体。
2. （２）第１被覆材料は、約７０ないし約１５０ｐｓｉの
   範囲内にある平衡弾性係数、及び約−４０℃のガラス遷
   移温度を有することを特徴とする請求項１記載の光伝送
   媒体。
3. （３）所定温度範囲は、約−４０℃から約８５℃の範囲
   である ことを特徴とする請求項２記載の光伝送媒体。
4. （４）第２被覆材料は、周囲条件下において光ファイバ
   が取り扱い得るようなものであり、かつ、第２被覆材料
   が時間と共に弛緩でき、比較的順応性があるようにガラ
   ス遷移温度を有する ことを特徴とする請求項３記載の光伝送媒体。
5. （５）第２の被覆材料は、約２０℃ないし約６０℃の範
   囲内におけるガラス遷移温度、及び約１０００ｐｓｉな
   いし約５０００ｏｓｉの範囲の平衡弾性係数を有する こと特徴とする請求項４記載の光伝送媒体。
6. （６）第２被覆材料は、光ファイバからの被覆システム
   の剥離を容易にするに十分低い伸びを有する ことを特徴とする請求項５記載の光伝送媒体。
7. （７）第２被覆材料の伸びは、約４０％以下であること
   を特徴とする請求項６記載の光伝送媒体。
8. （８）付着力が、約１ポンドないし５ポンド／ｃｍの線
   引き力の範囲内にあることを特徴とする請求項７記載の
   光伝送媒体。
9. （９）第１被覆材料の弾性係数が、動作温度範囲にわた
   って比較的短時間に平衡値まで弛緩することを特徴とす
   る請求項８記載の光伝送媒体。
10. （１０）その比較的短時間とは、約４８時間であること
    を特徴とする請求項９記載の光伝送媒体。
11. （１１）各被覆材料は、硬化可能材料であることを特徴
    とする請求項１記載の光伝送媒体。
12. （１２）各被覆材料は、照射により硬化可能であること
    を特徴とする請求項１１記載の光伝送媒体。
13. （１３）第２被覆材料の伸びは、約３０％で、剥離可能
    度は、約０．６ないし約２の範囲内におけるドース量因
    子において、時間に対してほぼ一定である ことを特徴とする請求項１２記載の光伝送媒体。
14. （１４）第１被覆材料のその場（ｉｎｓｉｔｕ）弾性係
    数は、約０．１ないし２のドース量因子の範囲にわたっ
    てほぼ一定である ことを特徴とする請求項１２記載の光伝送媒体。