JP2003519076A - 光ファイバのための二次被覆組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、約15重量パーセント以下の量で存在するオリゴマー成分および約75重量パーセント以上の量で存在するモノマー成分を含有する、光ファイバを被覆するための組成物に関し、ここで、この組成物の硬化生成物は、少なくとも約650ＭＰａのヤング率を有する。この組成物にオリゴマー成分が実質的に含まれていない場合には、モノマー成分は好ましくは２つ以上のモノマーを含む。また、本発明の組成物の硬化生成物、本発明の組成物から調製された第２コーティングを含む光ファイバ、そのような光ファイバを製造する方法、並びに、本発明の組成物から調製されたマトリクスを含有する光ファイバリボンも開示されている。本発明はさらに、約15重量パーセントより多い量で存在するオリゴマー成分および約82重量パーセント未満の量で存在するモノマー成分を含有する、光ファイバを被覆するための組成物に関し、ここで、この組成物の硬化生成物は、少なくとも約900ＭＰａのヤング率を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 関連出願の説明 本発明は、米国特許法第120条の元で優先権が主張されている、ここに全てが
引用される、1999年12月30日に出願された米国仮特許出願第60/173,874号の恩典
を主張するものである。 【０００２】 発明の分野 本発明は、光ファイバ被覆および光ファイバリボンマトリクスのための組成物
、そのような組成物から調製した二次被覆を含有する光ファイバ、そのような光
ファイバを製造する方法、およびそのような組成物から調製されたマトリクスを
含有する光ファイバリボンに関する。 【０００３】 発明の背景 光ファイバは、通信分野において益々重要な役割を果たしており、現行の銅線
を置き換えていることが多い。この傾向は、ＬＡＮ（すなわち、ＦＴＴＨ用途の
ための）に重大な影響を与えている。これにより、光ファイバの利用が莫大に増
加した。かつてない大容量の情報が、データ、音声およびビデオ信号の形態で各
住宅のユーザおよび営利目的のユーザに配信するために、ローカルファイバネッ
トワークが確立されたので、加入回線電話およびケーブルテレビサービスにおけ
る光ファイバの使用の増加が見込まれている。加えて、内部データ、音声、およ
びビデオ通信のために家庭用と事業用の環境に光ファイバが使用され始め、その
増加が予測されている。 【０００４】 光ファイバは、一般に、ガラスコアおよび少なくとも２つの被覆、例えば、一
次（すなわち内側）被覆および二次（すなわち外側）被覆を含む。一次被覆は、
ガラスファイバに直接施され、硬化されると、ガラスファイバを被包する柔軟に
たわむ弾性材料を形成する。一次被覆は、ファイバが曲げられたり、ケーブルに
されたり、スプールに巻かれたりした場合、ガラスファイバのコアへの衝撃を吸
収し、それを保護する緩衝物として働く。二次被覆は、一次被覆の上に施され、
加工および使用中にガラスファイバへの損傷を防ぐ強靱な保護外層として機能す
る。 【０００５】 二次被覆には、ある特性が望ましい。硬化前に、二次被覆組成物は、適切な粘
度を有し、光ファイバの加工を可能にするために急速に硬化できるべきである。
硬化後には、二次被覆は以下の特徴を有するべきである：被包されたガラスファ
イバを保護するほど十分に剛性であるが、取扱いのための十分な柔軟性（すなわ
ち、弾性率）、低吸水量、光ファイバの取扱いを可能にする低粘着性、耐薬品性
、および一次被覆への十分な接着性。 【０００６】 これらの所望な特性を達成するために、従来の二次被覆組成物は、一般に、高
濃度でウレタンベースオリゴマーを含有し、モノマーが、粘度を低下させるため
の反応性希釈剤として二次被覆組成物中に導入される。従来のオリゴマー成分は
、一般に、モノマー成分よりもずっと高価であるので、高濃度でオリゴマーを使
用すると、二次被覆組成物並びに得られる光ファイバを製造するための費用が増
加してしまう。オリゴマー成分を高濃度で使用する費用にもかかわらず、オリゴ
マー成分を低濃度で含有するか、または完全にオリゴマー成分が含まれていない
二次被覆組成物は、市販されていないと考えられている。 【０００７】 したがって、従来の二次被覆組成物よりも低コストで調製でき、適切な弾性率
および他の物理的特性を有する二次被覆を生成できる適切な二次被覆組成物が依
然必要とされている。本発明は、当該技術分野のこの欠点を克服することに関す
る。 【０００８】 また、曲げ、特に、マイクロベンディングに対するファイバの感度を減少させ
る被覆も必要とされている。このことは、高データ速度光ファイバに特に関係す
る。高データ速度ファイバは、一般に、実効面積の大きい単一モードファイバで
ある。実効面積の大きいファイバは、実効面積の大きくないファイバと比較して
、単一モード伝送容量が増加している。しかしながら、実効面積の大きいファイ
バは、ファイバを曲げることにより生じる応力のような応力に対する感度が大き
い。これらの応力により、ファイバの光学活性領域が歪み、マイクロベンディン
グ信号減衰が生じることがある。 【０００９】 発明の概要 本発明のある実施の形態は、光ファイバを被覆するための組成物に関する。そ
の組成物は、約15重量パーセント以下の量で存在するオリゴマー成分、および約
75重量パーセント以上の量で存在するモノマー成分を含み、この組成物にオリゴ
マー成分が実質的に含まれていない場合にモノマー成分が２つ以上のモノマーか
らなり、組成物の硬化生成物が少なくとも約650ＭＰａのヤング率を有する。 【００１０】 本発明の別の実施の形態は、約15重量パーセント以下の量で存在するオリゴマ
ー成分、および約75重量パーセント以上の量で存在するモノマー成分を含有する
本発明の組成物の硬化生成物である被覆またはマトリクス材料に関する。この被
覆またはマトリクス材料は、少なくとも約650ＭＰａのヤング率により特徴付け
られる。 【００１１】 本発明の別の実施の形態は、ガラスファイバ、このガラスファイバを被包する
一次被覆、およびこの一次被覆を被包する二次被覆を含む光ファイバに関する。
この二次被覆は、約15重量パーセント以下の量で存在するオリゴマー成分、およ
び約75重量パーセント以上の量で存在するモノマー成分を含有する組成物の硬化
生成物である。この二次被覆は、少なくとも約650ＭＰａのヤング率により特徴
付けられる。 【００１２】 発明の詳細な説明 本発明は、光ファイバを被覆するための組成物に関する。本発明の組成物は、
紫外線硬化性組成物であり、熱可塑性組成物ではないことが好ましい。本発明の
ある実施の形態において、本発明の組成物は、約15重量パーセント以下の量で存
在するオリゴマー成分、および約75重量パーセント以上の量で存在するモノマー
成分を含有する。硬化後、この組成物の硬化生成物は、少なくとも約650ＭＰａ
のヤング率により特徴付けられる。その物理的特性、特に、比較的高い強度のた
めに、本発明の組成物は、光ファイバの二次すなわち外側被覆または光ファイバ
リボンのマトリクスの調製に使用するのに特に適している。 【００１３】 ここに用いているように、特定の成分の重量パーセントは、他の添加剤を除い
たバルク組成物中に導入される量を称する。本発明の組成物を製造するためにバ
ルク組成物中に導入される他の添加剤の量は、100当たりの部で列記されている
。例えば、オリゴマー、モノマー、および光重合開始剤が組み合わされて、これ
らの成分の総重量パーセントが100パーセントとなるようなバルク組成物を形成
する。このバルク組成物に、ある量の添加剤、例えば、100当たり1.0部の酸化防
止剤が、バルク組成物の100重量パーセントを超過して導入される。 【００１４】 光ファイバ被覆組成物のオリゴマー成分を減少させる上で実質的に費用が省け
るので、本発明の組成物の主成分はモノマー成分であり、副成分はオリゴマー成
分である。これは、主成分としてオリゴマー成分を、副成分としてモノマー成分
を含有するほとんどの従来の二次被覆組成物および／またはマトリクス組成物と
は反対である。ほとんどの従来の被覆成分および／またはマトリクス成分におい
て、オリゴマー成分は、一般的に、重合が生じる主鎖として機能し、一方で、モ
ノマー成分は、組成物の粘度を調節するための希釈剤として、また硬化中には、
架橋剤（特定のモノマー成分が有する官能基の数により）として機能する。 【００１５】 本発明の組成物において、モノマー成分は、１つのモノマーを含んでも、２つ
以上のモノマーの組合せであっても差し支えない。必要ではないが、前記組成物
にオリゴマー成分が実質的に含まれていない場合には、モノマー成分は２つ以上
のモノマーの組合せであることが好ましい。好ましくは、本発明の組成物中に導
入されるモノマー成分は、エチレン不飽和モノマーを含む。モノマー成分は75重
量パーセント以上の量で存在して差し支えないが、好ましくは、約75から約99.2
重量パーセントまで、より好ましくは、約80から約99重量パーセントまで、最も
好ましくは、約85から約98重量パーセントまでの量で存在する。 【００１６】 エチレン性不飽和モノマーは、架橋を可能にする様々な官能を含むであろう。
そのエチレン性不飽和モノマーは、好ましくは、多官能価（すなわち、各々が２
つ以上の官能基を含有する）であるが、一官能価モノマーを組成物中に導入して
も差し支えない。したがって、エチレン性不飽和モノマーは、多官能価モノマー
、一官能価モノマー、およびそれらの組合せであって差し支えない。本発明にし
たがって使用されるエチレン性不飽和モノマーの適切な官能基としては、以下に
制限されるものではないが、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、
Ｎ−ビニルアミド、スチレン、ビニルエステル、酸エステル、およびそれらの組
合せ（すなわち、多官能価モノマーに関して）が挙げられる。 【００１７】 実施例 以下の実施例は、本発明の実施の形態を示すために与えられているが、それら
の範囲をいかようにも制限することを意図したものではない。 【００１８】実施例１ −二次被覆の調製 市販のブレンド設備を用いて、以下の表１に列記した成分により本発明の組成
物を多数調製した。オリゴマー成分およびモノマー成分を秤量し、次いで、加熱
された反応がま中に導入し、約50℃から約65℃までの範囲の温度で一緒にブレン
ドした。ブレンドは、均質混合物が得られるまで続けた。次に、光重合開始剤を
秤量し、ブレンドしながら均質溶液中に導入した。最後に、任意の添加剤を秤量
し、次いで、ブレンドしながらその溶液に導入した。ブレンドは、均質溶液が再
度得られるまで続けた。 【００１９】 完全にブレンドした後、この溶液を25℃および45℃で粘度について試験し、光
学顕微鏡により、粒子、結晶、および相分離の存在に関して、この溶液を検査し
た。 【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の光ファイバの断面図 【図２】 本発明の光ファイバリボンの断面図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＥ，ＡＧ，Ａ Ｌ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｄ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 光ファイバを被覆するための組成物であって、 約15重量パーセント以下の量で存在するオリゴマー成分、および 約75重量パーセント以上の量で存在するモノマー成分を含み、 前記組成物に前記オリゴマー成分が実質的に含まれていない場合に該モノマー
   成分が２つ以上のモノマーからなり、前記組成物の硬化生成物が少なくとも約65
   0ＭＰａのヤング率を有することを特徴とする組成物。