(57)【要約】      （修正有）【課題】大きなモードフィールド直径と低い曲げ損失を有する小半径のコートされた光ファイバを提供する。【解決手段】光ファイバ６０は、外半径ｒ１を有するコア７０、コアを囲むクラッド８０であって、外半径ｒ３を有する第１の内部クラッド領域８１と外半径ｒ４を有する外部クラッド領域８５とを有し、外部クラッド領域は第１の内部クラッド領域を囲み最小値Δ４ＭＩＮを有する屈折率Δ４を有し、第１の内部クラッド領域は最小値Δ３ＭＩＮ＜Δ４ＭＩＮを有する屈折率Δ３を有し且つ７５％未満の大きさのモート体積を有するクラッド、クラッドを囲み外半径ｒ５を有し０．５０ＭＰａ以下のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有する第１コーティング９０、第１コーティングを囲み１１０μｍ以下の外半径ｒ６を有し１５００ＭＰａ以上のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有する第２コーティング１００を備える。【選択図】図２
2020064324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外半径ｒ１を有するコアと、
前記コアを囲むクラッドであって、外半径ｒ３を有する第１の内部クラッド領域と外半径ｒ４を有する外部クラッド領域とを有し、前記外部クラッド領域は前記第１の内部クラッド領域を囲み最小値Δ４ＭＩＮを有する屈折率Δ４を有し、前記第１の内部クラッド領域は最小値Δ３ＭＩＮ＜Δ４ＭＩＮを有する屈折率Δ３を有し且つ７５％未満の大きさのモート体積を有する、クラッドと、
前記クラッドを囲み、外半径ｒ５を有し、０．５０ＭＰａ以下のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有する第１コーティングと、
前記第１コーティングを囲み、外半径ｒ６を有し、１５００ＭＰａ以上のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有する第２コーティングと
を備えた光ファイバにおいて、
前記外半径ｒ６が１１０μｍ以下であり、前記ファイバが１３１０ｎｍにおいて９μｍ以上のモードフィールド直径を有し、且つ１５ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに回転されるとき、０．５ｄＢ／回転未満の１５５０ｎｍの波長での曲げ損失を示すことを特徴とする、光ファイバ。
【請求項２】
前記クラッドが、外半径ｒ２を有する第２の内部クラッド領域をさらに有し、前記第１の内部クラッド領域は前記第２の内部クラッド領域を囲み、前記第２の内部クラッド領域は、最小値Δ２ＭＩＮ＞Δ３ＭＩＮを有する屈折率Δ２を有することを特徴とする、請求項１に記載のファイバ。
【請求項３】
前記外半径ｒ４が少なくとも６０μｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載のファイバ。
【請求項４】
前記外半径ｒ５が８５μｍ以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のファイバ。
【請求項５】
前記外半径ｒ６が１００μｍ以下であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のファイバ。
【請求項６】
前記第１コーティングが、−４０℃より高いガラス転移温度を有することを特徴とする、請求項１から５いずれか１項に記載のファイバ。
【請求項７】
前記第１コーティングが、−１５℃未満のガラス転移温度を有することを特徴とする、請求項１から６いずれか１項に記載のファイバ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１３年４月１５日に出願された米国特許出願第１３／８６２，７５５号（その内容に依拠し、その全体において参照によって本明細書に組み込む）の米国法典第３５編第１２０条下の優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は一般的に光ファイバに関する。より詳しくは、本開示は、屈折率プロファイルを有し、屈折率低減クラッド領域と薄い低弾性率の第１コーティングとを有するコートされた光ファイバに関する。最も詳しくは、本開示は、高いモードフィールド直径および低い曲げ損失を示す小半径のコートされた光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００３】
小半径を有するコートされた光ファイバは、ケーブルの大きさの低減、ケーブルのコストの削減、およびケーブル設置のために既存の管インフラの効率的な使用のために魅力的である。半径を低減したファイバは典型的に、標準光ファイバ（１２５μｍ）と同じガラス半径を有するが、第１および／または第２コーティングとしてより薄い層を使用する。しかしながら、コーティング厚が低減されると、コーティングの保護機能が損なわれる。結果として、小さな厚さで十分な保護を維持する新規なコーティングの材料と、信号の強さまたは特質を損なわずにより著しい曲げを許容することができる新規なガラス組成物または屈折率プロファイルとを開発することが本分野において多く試みられている。直径を低減した曲がりに影響されにくいコートされた光ファイバ設計は、先行技術（例えば、特許文献１を参照）に提案されているが、これらのファイバの１３１０ｎｍでの公称モードフィールド直径（ＭＦＤ）は、典型的にわずか約８．６〜８．８μｍである。このようなモードフィールド直径は、直径を低減したファイバを標準シングルモードファイバ（ＳＭＦ）（約９．２μｍの公称ＭＦＤを有する）に接続するときに高い接合／コネクタ接続損失をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１１９２０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
直径が小さいファイバを既存の標準シングルモードファイバに接続するときに信号損失を避けるために、低減された半径を有し、且つ標準シングルモードファイバのモードフィールド直径に適合するモードフィールド直径を有する光ファイバを開発することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、１１０μｍ以下、または１０５μｍ以下、または１００μｍ以下の半径を有し、曲げによる著しい信号劣化を受けずに大きなモードフィールド直径を有するコートされた光ファイバを提供する。半径を低減したコートされたファイバは、少なくとも５０μｍ、または少なくとも５５μｍ、または少なくとも６０μｍ、または少なくとも６２．５μｍの半径を有する内部ガラス領域を周囲の第１および第２コーティングと共に含んでもよい。代表的なファイバは、同心の順序で、ガラスコア、ガラスクラッド、第１コーティングおよび第２コーティングを備えてもよい。コアは、より高い屈折率のガラス領域であってもよく、より低い屈折率のクラッドによって囲まれてもよい。クラッドは１つ以上の内部クラッド領域と外部クラッド領域とを備えてもよく、そこで内部クラッド領域の少なくとも１つは、外部クラッド領域よりも低い屈折率を有してもよい。第１コーティングは、より低い弾性率の材料から形成されてもよく、第２コーティングは、より高い弾性率の材料から形成されてもよい。
【０００７】
コアはシリカガラスまたはシリカ系ガラスを含有してもよい。シリカ系ガラスは、アルカリ金属（例えばＮａ、Ｋ）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ）、ＩＩＩ族元素（例えばＢ）、またはＶ族元素（例えばＰ）、またはドーパントで改質されたシリカガラスであってもよい。コア全体にわたる屈折率は一定であっても変化してもよい。コアの屈折率は、コアの中心においてまたはその近くで最大になってもよく、コアの外側境界の方向に連続的に減少する。コアの屈折率プロファイルは、ガウスプロファイル、超ガウスプロファイル、αプロファイル、またはステッププロファイルであってもよく、またはそれらに近似してもよい。
【０００８】
クラッドはシリカガラスまたはシリカ系ガラスを含有してもよい。シリカ系ガラスは、アルカリ金属（例えばＮａ、Ｋ）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ）、ＩＩＩ族元素（例えばＢ）、またはＶ族元素（例えばＰ）、またはドーパントで改質されたシリカガラスであってもよい。クラッドは内部クラッド領域と外部クラッド領域とを備えてもよく、内部クラッド領域は、外部クラッド領域よりも低い屈折率を有してもよい。内部クラッド領域は、一定のまたは連続的に変化する屈折率を有してもよい。内部クラッド領域は、その内側境界からその外側境界まで連続的に減少する屈折率を有してもよい。連続的な減少は線形減少であってもよい。内部クラッド領域の屈折率は、コートされたファイバの屈折率プロファイルの溝を形成する場合がある。屈折率の溝は、矩形または三角形であってもよい。外部クラッド領域は、一定の屈折率を有してもよい。
【０００９】
クラッドは、コアに隣接した第１の内部クラッド領域と、第１の内部クラッド領域と外部クラッド領域との間に配置された第２の内部クラッド領域とを備えてもよい。第２の内部クラッド領域の屈折率は、第１の内部クラッド領域の屈折率より低くてもよい。第２の内部クラッド領域の屈折率は、外部クラッド領域の屈折率より低くてもよい。第２の内部クラッド領域の屈折率は、第１の内部クラッド領域および外部クラッド領域の屈折率より低くてもよい。
【００１０】
第２の内部クラッド領域の屈折率は一定であるかまたは連続的に変化してもよい。第２の内部クラッド領域は、その内側境界からその外側境界まで連続的に減少する屈折率を有してもよい。連続的な減少は線形減少であってもよい。第２の内部クラッド領域の屈折率は、コートされたファイバの屈折率プロファイルの溝を形成する場合がある。溝は屈折率低減領域であり、矩形または三角形であってもよい。外部クラッド領域は、一定の屈折率を有してもよい。
【００１１】
コアおよびクラッドの屈折率プロファイルは、シリカまたはシリカ系ガラス中のアップドーパントおよび／またはダウンドーパントの空間分布の制御によって達成されてもよい。
【００１２】
第１コーティングは、オリゴマーとモノマーとを含有する硬化性組成物から形成されてもよい。オリゴマーは、ウレタンアクリレートまたはアクリレート置換基を有するウレタンアクリレートであってもよい。アクリレート置換基を有するウレタンアクリレートはウレタンメタクリレートであってもよい。オリゴマーは、ウレタン基を含有してもよい。オリゴマーは、１個または複数個のウレタン基を含有するウレタンアクリレートであってもよい。オリゴマーは、アクリレート置換基を有し、１個または複数個のウレタン基を含有するウレタンアクリレートであってもよい。ウレタン基は、イソシアネート基とアルコール基との反応生成物として形成されてもよい。
【００１３】
第１コーティングは、１ＭＰａ以下、または０．５０ＭＰａ以下、または０．２５ＭＰａ以下、または０．２０ＭＰａ以下、または０．１９ＭＰａ以下、または０．１８ＭＰａ以下、または０．１７ＭＰａ以下、または０．１６ＭＰａ以下、または０．１５ＭＰａ以下のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有してもよい。第１コーティングのガラス転移温度は、−１５℃以下、または−２５℃以下、または−３０℃以下、または−４０℃以下であってもよい。第１コーティングのガラス転移温度は、−６０℃超、または−５０℃超、または−４０℃超であってもよい。第１コーティングのガラス転移温度は、−６０℃〜−１５℃、または−６０℃〜−３０℃、または−６０℃〜−４０℃、または−５０℃〜−１５℃、または−５０℃〜−３０℃、または−５０℃〜−４０℃であってもよい。
【００１４】
第２コーティングは、１つ以上のモノマーを含有する硬化性第２組成物から形成されてもよい。１つ以上のモノマーには、ビスフェノールＡジアクリレート、または置換ビスフェノールＡジアクリレート、またはアルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレートなどが含まれてもよい。アルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレートは、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレートであってもよい。硬化性第２組成物はオリゴマーをさらに含有してもよい。オリゴマーは、ウレタンアクリレートまたはアクリレート置換基を有するウレタンアクリレートであってもよい。第２組成物は、ウレタン基、ウレタンアクリレート化合物、ウレタンオリゴマーまたはウレタンアクリレートオリゴマーを含有しなくてもよい。
【００１５】
第２コーティングは、第１コーティングよりも高い弾性率およびより高いガラス転移温度を有する材料であってもよい。第２コーティングのｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率は、１２００ＭＰａ以上、または１５００ＭＰａ以上、または１８００ＭＰａ以上、または２１００ＭＰａ以上、または２４００ＭＰａ以上、または２７００ＭＰａ以上であってもよい。第２コーティングは、約１５００ＭＰａ〜１０，０００ＭＰａ、または約１５００ＭＰａ〜５０００ＭＰａのｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有してもよい。第２コーティングのｉｎ  ｓｉｔｕガラス転移温度は、少なくとも５０℃、または少なくとも５５℃、または少なくとも６０℃または５５℃〜６５℃であってもよい。
【００１６】
コートされたファイバの半径は、第２コーティングの外径と一致する。コートされたファイバの半径は、１１０μｍ以下、または１０５μｍ以下、または１００μｍ以下であってもよい。コートされたファイバ内で、（クラッドの外径と一致する）ガラスの半径は、少なくとも５０μｍ、または少なくとも５５μｍ、または少なくとも６０μｍ、または６２．５μｍであってもよい。ガラスは第１コーティングによって囲まれてもよい。第１コーティングの外半径は、８５μｍ以下、８２．５μｍ以下、または８０μｍ以下、または７７．５μｍ以下、または７５μｍ以下であってもよい。コートされたファイバの直径の残部は、第２コーティングによって与えられる。
【００１７】
本開示によるコートされたファイバは、標準シングルモードファイバへの接合および接続に伴う損失を最小にするモードフィールド直径を提供しながら低い曲げ損失を示す小半径のファイバであってもよい。モードフィールド直径は、１３１０ｎｍにおいて９．０μｍ以上、または９．１μｍ以上、または９．２μｍ以上であってもよい。
【００１８】
コートされたファイバは、１５ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻き付けられるときに０．５ｄＢ／回転未満、または２０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻き付けられるときに０．５ｄＢ／回転未満、または２０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻き付けられるときに０．２５ｄＢ／回転未満、または３０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻き付けられるときに０．０２ｄＢ／回転未満、または３０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻き付けられるときに０．０１２ｄＢ／回転未満の１５５０ｎｍでの曲げ損失を示す場合がある。
【００１９】
本開示のファイバの光学的および機械的特性は、Ｇ．６５２標準に準拠している場合がある。ファイバは、１２６０ｎｍ以下のケーブルカットオフ波長を有していてもよい。ファイバは、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍの範囲のゼロ分散波長λ０を有していてもよい。
【００２０】
さらに別の特徴および利点は以下の詳細な説明に示され、部分的に、当業者にはその説明から容易に明らかであり、もしくは本明細書の記載された説明および特許請求の範囲、ならびに添付した図面に説明されるように実施形態を実施することによって認識される。
【００２１】
前述の概要および以下の詳細な説明は共に、典型的なものにすぎず、特許請求の範囲の性質および特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図するものであることは理解されるはずである。
【００２２】
添付した図面は、さらなる理解を提供するために与えられ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を示し、説明と共に、様々な実施形態の原理および作用を明らかにするのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】コア、内部クラッド領域、外部クラッド領域、第１コーティングおよび第２コーティングを有するファイバの横断面の概略図である。
【図２】コア、２つの内部クラッド領域、外部クラッド領域、第１コーティングおよび第２コーティングを有するファイバの横断面の概略図である。
【図３Ａ】実例となる屈折率プロファイルの概略図である。
【図３Ｂ】実例となる屈折率プロファイルの概略図である。
【図４】矩形溝を有するコア−クラッド屈折率プロファイルを示す。
【図５】三角溝を有するコア−クラッド屈折率プロファイルを示す。
【図６】三角溝を有するコア−クラッド屈折率プロファイルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本開示は、小さな直径、大きなモードフィールド直径、および低いマイクロベンド損失を組み合わせてもよいコートされた光ファイバに関する。本明細書において使用される選択された専門用語の簡単な説明がここに示される。
【００２５】
「屈折率プロファイル」は屈折率または相対屈折率とファイバ半径との間の関係である。
【００２６】
「相対屈折率パーセント」は、
【００２７】
【数１】
2020064324.tif 000003
【００２８】
として定義され、上式中、ｎ（ｒ）は、特に断りがない限り、ファイバの中心線から半径方向距離ｒでのファイバの屈折率であり、ｎｓは、高純度シリカの１５５０ｎｍの波長での屈折率である。本明細書中で用いられるとき、相対屈折率はΔ（または「デルタ」）、Δ％（または「デルタ％”）、または％によって表わされ、それらの全てが本明細書において交換可能に使用され、その値は、パーセントまたは％の単位で与えられ、特に断りがない限り、相対屈折率も、Δ（ｒ）またはΔ（ｒ）％として表わされてもよい。
【００２９】
導波管ファイバの「色分散」は、「分散」と称されてもよく、波長λでの材料の分散、導波管の分散、および多モード分散の総計である。シングルモード導波管ファイバの場合、多モード分散はゼロである。２モード方式の分散値は、多モード分散がゼロであるものとする。ゼロ分散波長（λ０）は、分散がゼロの値を有する波長である。分散スロープは、波長に対する分散の変化率である。
【００３０】
用語「α−プロファイル」は、以下の関数形式：
【００３１】
【数２】
2020064324.tif 000004
【００３２】
を有する相対屈折率プロファイルΔ（ｒ）を指し、上式中、ｒｏはΔ（ｒ）が最大である点であり、ｒ１はΔ（ｒ）がゼロである点であり、ｒはｒｉ≦ｒ≦ｒｆの範囲であり、上式中、ｒｉはα−プロファイルの初期点であり、ｒｆはα−プロファイルの最終点であり、αは実数である。
【００３３】
モードフィールド直径（ＭＦＤ）はＰｅｔｅｒｍａｎｎ  ＩＩ方法を使用して測定され、
【００３４】
【数３】
2020064324.tif 000005
【００３５】
から決められ、上式中、ｆ（ｒ）は導波光の横電場の分布であり、ｒはファイバの半径方向位置である。
【００３６】
導波管ファイバの曲げ耐性は、指定された試験条件下で、引き起こされた減衰によって測定されてもよい。横荷重マイクロベンド試験、ピンアレイ試験、およびマンドレルラップ試験などの様々な試験を使用して、曲げ損失を評価する。
【００３７】
横荷重試験において、導波管ファイバの指定された長さを２つの平板の間に置く。＃７０ワイヤーメッシュを板の１つに取り付ける。導波管ファイバの周知の長さを板の間に挟み、板が３０ニュートンの力で一緒に加圧される間に参照減衰が選択された波長（典型的に１２００〜１７００ｎｍの範囲内、例えば、１３１０ｎｍまたは１５５０ｎｍまたは１６２５ｎｍ）において測定される。次に、７０ニュートンの力を板に適用し、ｄＢ／ｍで表わされる選択された波長での減衰の増加が測定される。減衰の増加は、導波管の横荷重ワイヤーメッシュ（ＬＬＷＭ）減衰である。
【００３８】
ファイバのマクロベンドに対する耐性は、マンドレルラップ試験において、引き起こされた減衰の増加を測定することによって評価され得る。マンドレルラップ試験において、ファイバが、指定された直径を有する円筒形マンドレルの周りに１回または複数回巻き付けられ、曲げによる指定された波長での減衰の増加が定量される。マンドレルラップ試験において減衰はｄＢ／回転の単位で表わされ、そこで１回転は、マンドレルの周りのファイバの一回りを指す。
【００３９】
「ピンアレイ」曲げ試験を使用して、曲げに対する導波管ファイバの相対的耐性を比較する。この試験を実施するために、本質的に曲げ損失を有さない形態の導波管ファイバについて選択された波長での減衰損失が測定される。次に、導波管ファイバをピンアレイの周りに編み、選択された波長（典型的に１２００〜１７００ｎｍの範囲内、例えば、１３１０ｎｍまたは１５５０ｎｍまたは１６２５ｎｍ）での減衰を再び測定する。曲げによる損失は、２つの測定された減衰の間の差である。ピンアレイは、単一列に配列された一組の１０個の円筒形ピンであり、平坦な面上に固定垂直位置に保持される。ピン間隔は、中心間が５ｍｍである。ピン直径は０．６７ｍｍである。試験の間に、十分な張力を適用して、導波管ファイバをピンの表面部分に適合させる。
【００４０】
標準２ｍファイバカットオフ試験、ＦＯＴＰ−８０（ＥＩＡ−ＴＩＡ−４５５−８０）によってファイバカットオフを測定し、「２ｍファイバカットオフ」または「測定されたカットオフ値」としても公知の「ファイバカットオフ波長」をもたらすことができる。ＦＯＴＰ−８０標準試験を実施して、制御された量の曲げを使用して高次のモードを取り除くか、またはファイバのスペクトル応答をマルチモードファイバのスペクトル応答に正規化する。
【００４１】
ケーブルカットオフ波長、または「ケーブルカットオフ」（「２２メートルカットオフ」としても公知である）は典型的には、ケーブル環境のより高レベルの曲げおよび機械圧のために、測定されたファイバカットオフ値よりも低い。実際のケーブル条件は、ＥＩＡ−４４５光ファイバ試験法（Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｔｅｓｔ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）に記載されたケーブルカットオフ試験によって近似され得るが、これはＥＩＡ−ＴＩＡファイバーオプティックス標準（Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｌｌｉａｎｃｅ−−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ、より一般的にはＦＯＴＰとして知られている）の一部である。ケーブルカットオフの測定は、ＥＩＡ−４５５−１７０  Ｃａｂｌｅ  Ｃｕｔｏｆｆ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｏｆ  Ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ  ｂｙ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ  Ｐｏｗｅｒ（送信電力によるシングルモードファイバのケーブルカットオフ波長）、または「ＦＯＴＰ−１７０」に記載されている。本明細書において特に記載しない限り、光学的性質（例えば分散、分散スロープ等々）はＬＰ０１モードについて報告される。
【００４２】
本開示は、すぐれたミクロベンドおよびマクロベンド性能ならびに最小損失で標準シングルモードファイバへの接合および接続を可能にする場合があるモードフィールド直径を有する、半径が小さいコートされたファイバを提供する。本開示のコートされたファイバは、小半径のファイバを達成するための先行技術の試みには伴なったモードフィールド直径および／または曲げ損失の犠牲をせずに済む場合がある。このコートされたファイバに関しては、モードフィールド直径または曲げ性能を犠牲にせずに小半径が達成可能である場合がある。したがって本開示は、内部設置のために高密度形態で組み立てることができ、なお且つ外部のシングルモードファイバと統合されるときに良い整合性および低損失を提供するコンパクトなコートされたファイバを提供する場合がある。コーティング層の厚さが小さいときでも良いファイバマイクロベンドおよびマクロベンド性能をもたらす異なったプロファイル設計が以下に略述される。低いミクロベンドおよびマクロベンド損失および良い耐破壊性をもたらす場合がある厚さが低減された第１および第２コーティング層の機械的性質、組成、および幾何学形状が開示される。特に断りがない限り、波長に依存する全ての結果は、１５５０ｎｍの波長に基づいている。
【００４３】
本開示のコートされたファイバは、２つの領域を有し、且つこの２つの領域において異なる屈折率プロファイルを有するクラッドを備えてもよい。クラッドの屈折率プロファイルの設計は、曲げに対するコートされたファイバの感受性を減少させる場合があり、先行技術のコートされたファイバに対して厚さが低減された第１コーティングの使用を可能にする場合がある。第１コーティングをより薄くすることは、コートされたファイバの総合的な直径の低減につながり、既存のファイバインフラストラクチャに密に充填されおよび／または容易に設置され得るコンパクトなコートされたファイバを提供する。第１コーティングの機械的性質は、第１コーティングの厚さが低減されるときでも、コートされたファイバの良いミクロベンド性能が達成されるように選択されてもよい。
【００４４】
本開示のコートされたファイバはコア、クラッド、第１コーティング、および第２コーティングを備えてもよく、そこでクラッドは、異なる屈折率プロファイルを有する２つ以上の領域を備えてもよい。本開示による多くのコートされたファイバの第１のファイバの概略断面図が図１に示される。ファイバ１０は、コア２０、クラッド３０、第１コーティング４０、および第２コーティング５０を備える。クラッド３０は、内部クラッド領域３３および外部クラッド領域３７を備える。本開示による多くのコートされたファイバの第２のファイバの概略断面図を図２に示す。ファイバ６０は、コア７０、クラッド８０、第１コーティング９０および第２コーティング１００を備える。クラッド８０は、第１の内部クラッド領域８１、第２の内部クラッド領域８３、および外部クラッド領域８５を備える。
【００４５】
コアおよびクラッドは、シリカまたはシリカ系ガラスであってもよく、任意選択によりアップドーパントまたはダウンドーパントを含有してもよい。シリカ系ガラスは、アルカリまたはアルカリ土類元素、またはＩＩＩ族元素（例えばＢ、Ａｌ）、またはＶ族元素（例えばＰ）によって改質されたシリカガラスであってもよい。コアの半径は、シングルモードファイバについて４〜１０μｍの範囲であってもよい。クラッドは、屈折率プロファイルにおいて異なる２つ以上の領域を備えてもよく、少なくとも５０μｍ、または少なくとも５５μｍ、または少なくとも６０μｍ、または６２．５μｍの外半径まで延在してもよい。
【００４６】
コア全体にわたる屈折率は一定であっても変化してもよい。コアの屈折率は、コアの中心においてまたはその近くで最大になってもよく、およびコアの外側境界の方向に連続的に減少してもよい。コアの屈折率プロファイルは、ガウスプロファイル、超ガウスプロファイル、α−プロファイル、またはステッププロファイルであってもよく、またはそれらに近似してもよい。
【００４７】
クラッドは内部クラッド領域と外部クラッド領域とを備えてもよく、内部クラッド領域は、外部クラッド領域よりも低い屈折率を有してもよい。内部クラッド領域の屈折率は一定であるかまたは連続的に変化してもよい。内部クラッド領域は、その内側境界からその外側境界まで連続的に減少する屈折率を有してもよい。連続的な減少は線形減少であってもよい。内部クラッド領域の屈折率は、コートされたファイバの屈折率プロファイルの溝を形成してもよい。溝は屈折率低減領域であり、矩形または三角形であってもよい。外部クラッド領域は、一定のまたは連続的に変化する屈折率を有してもよい。内部コア領域の最小屈折率は、外部クラッド領域の最大屈折率より小さくてもよい。
【００４８】
クラッドは、コアに隣接した第１の内部クラッド領域と、第１の内部クラッド領域と外部クラッド領域との間に配置された第２の内部クラッド領域とを備えてもよい。第２の内部クラッド領域の屈折率は、第１の内部クラッド領域の屈折率より低くてもよい。第２の内部クラッド領域の最小屈折率は、第１の内部クラッド領域の最大屈折率より低くてもよい。第２の内部クラッド領域の屈折率は、外部クラッド領域の屈折率より低くてもよい。第２の内部クラッド領域の最小屈折率は、外部クラッド領域の最大屈折率より低くてもよい。第２の内部クラッド領域の屈折率は、第１の内部クラッド領域および外部クラッド領域の屈折率より低くてもよい。第２の内部クラッド領域の最小屈折率は、第１の内部クラッド領域および外部クラッド領域の最大屈折率より低くてもよい。
【００４９】
第２の内部クラッド領域の屈折率は一定であるかまたは連続的に変化してもよい。第２の内部クラッド領域は、その内側境界からその外側境界まで連続的に減少する屈折率を有してもよい。連続的な減少は線形減少であってもよい。第２の内部クラッド領域の屈折率は、コートされたファイバの屈折率プロファイルの溝を形成してもよい。溝は屈折率低減領域であり、矩形または三角形であってもよい。屈折率低減領域は、
【００５０】
【数４】
2020064324.tif 000006
【００５１】
に等しい、％μｍ２の単位のプロファイルモート体積Ｖ３によって特性決定されてもよい。モート体積の大きさ｜Ｖ３｜は、少なくとも３０％μｍ２、または少なくとも５０％μｍ２、または少なくとも６５％μｍ２であってもよい。また、モート体積の大きさ｜Ｖ３｜は、８０％μｍ２未満、または７５％μｍ２未満、または３０％μｍ２〜８０％μｍ２（８０％μｍ２も含める）であってもよい。用語「モート（ｍｏａｔ）」および「溝（ｔｒｅｎｃｈ）」は、本明細書において交換可能に使用される。
【００５２】
コアおよびクラッドの代表的な屈折率プロファイルが図３Ａおよび３Ｂに示される。図３Ａは、外半径ｒ１および屈折率Δ１を有するコア（１）と、半径方向位置ｒ１から半径方向位置ｒ２まで延在し、屈折率Δ２を有する第１の内部クラッド領域（２）と、半径方向位置ｒ２から半径方向位置ｒ３まで延在し、屈折率Δ３を有する第２の内部クラッド領域（３）と、半径方向位置ｒ３から半径方向位置ｒ４まで延在し、屈折率Δ４を有する外部クラッド領域（４）とを有するファイバ（１０１）の矩形溝プロファイルを示す。図３Ａのプロファイルにおいて、第２の内部クラッド領域（３）は、本明細書において矩形溝と称されてもよく、第１の内部クラッド領域（２）および外部クラッド領域（４）の屈折率よりも小さい一定の屈折率を有してもよい。コア（１）は、プロファイルにおいて最も高い屈折率を有してもよい。コア（１）は、中心線においてまたはその近くでより低い屈折率の領域を備えてもよい（本技術分野で「中心線傾斜」として公知である）。第１の内部クラッド領域（２）は任意選択であり、除かれてもよいことに留意しなければならない。
【００５３】
図３Ｂは、半径ｒ１を有し、最大値Δ１ＭＡＸを有する屈折率Δ１を有するコア（１）と、半径方向位置ｒ１から半径方向位置ｒ２まで延在し、屈折率Δ２を有する第１の内部クラッド領域（２）と、半径方向位置ｒ２から半径方向位置ｒ３まで延在し、最小値Δ３ＭＩＮを有する屈折率Δ３を有する第２の内部クラッド領域（３）と、半径方向位置ｒ３から半径方向位置ｒ４まで延在し、屈折率Δ４を有する外部クラッド領域（４）とを有するファイバ（１０１）の三角溝の屈折率プロファイルを示す。図３Ｂのプロファイルにおいて、第２の内部クラッド領域（３）は、本明細書において三角溝と称されてもよく、半径方向位置ｒ２とｒ３との間に連続的に減少する屈折率を有してもよく、そこで三角溝の平均および最小屈折率は、第１の内部クラッド領域（２）および外部クラッド領域（４）の屈折率より小さくてもよい。コア（１）は、プロファイルにおいて最も高い屈折率を有してもよい。コア（１）は、中心線においてまたはその近くでより低い屈折率の領域を備えてもよく、屈折率はΔ１ＭＡＸより小さい。第１の内部クラッド領域（２）は任意選択であり、除かれてもよいことに留意しなければならない。
【００５４】
コアおよびクラッドの屈折率プロファイルは、シリカまたはシリカ系ガラス中のドーパントまたは改質剤の空間分布を制御することによって達成されてもよい。アップドーパント（例えばＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｃｌ、Ｂｒ）を使用して、屈折率が増加した領域を生じさせてもよく、ダウンドーパント（例えばＦ、Ｂ２Ｏ３、非周期的ボイド）を使用して、屈折率が減少した領域を生じさせてもよい。一定の屈折率の領域は、ドープしないことによってまたは均一な濃度でドープすることによって形成されてもよい。可変屈折率の領域は、ドーパントの不均一な空間分布によって形成されてもよい。図３Ｂに示される三角溝は、例えば、ダウンドーパントとしてＦを不均一な空間濃度プロファイルで導入することによって形成されてもよい。半径方向位置ｒ２でのＦの濃度は、半径方向位置ｒ３でのＦの濃度より小さくてもよい。
【００５５】
コートされたファイバは、コアと第１の内部クラッド領域との間、または第１の内部クラッド領域と第２の内部クラッド領域との間、または第２の内部クラッド領域と外部クラッド領域との間、または外部クラッド領域と第１コーティングとの間、または第１コーティングと第２コーティングとの間に挟まれる領域を備えてもよい。ファイバは、外半径ｒ１を有し、最大値Δ１ＭＡＸおよび最小値Δ１ＭＩＮを有する屈折率Δ１を有するコアと、外半径ｒ２を有し、且つ最大値Δ２ＭＡＸおよび最小値Δ２ＭＩＮを有する屈折率Δ２を有する第１の内部クラッド領域と、外半径ｒ３を有し、且つ最大値Δ３ＭＡＸおよび最小値Δ３ＭＩＮを有する屈折率Δ３を有する第２の内部クラッド領域と、外半径ｒ４を有し、且つ最大値Δ４ＭＡＸおよび最小値Δ４ＭＩＮを有する屈折率Δ４を有する外部クラッド領域と、外半径ｒ５を有する第１コーティングと、外半径ｒ６を有する第２コーティングとを有してもよく、そこでｒ６＞ｒ５＞ｒ４＞ｒ３＞ｒ２＞ｒ１である。
【００５６】
このコートされたファイバのコアおよびクラッドは、単一工程操作または複数工程操作で、本技術分野で公知の方法によって製造されてもよい。適した方法には、二重るつぼ法、ロッドインチューブ法、および化学蒸着（「ＣＶＤ」）または気相酸化とも一般的に称される、ドープされた堆積シリカ法などが含まれる。様々なＣＶＤ法が公知であり、本明細書の典型的な実施形態のコートされた光ファイバにおいて使用されるコアおよびクラッド層を製造するために適している。それらには、外付けＣＶＤ法（ｅｘｔｅｒｎａｌ  ＣＶＤ  ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）、気相軸付け法（ａｘｉａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）、変形ＣＶＤ（ＭＣＶＤ）、内付け法（ｉｎｓｉｄｅ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、およびプラズマ強化ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）などが含まれる。
【００５７】
コートされたファイバのガラス部分は、ガラスを軟化させるために十分な温度、例えば、シリカガラスについては約２０００℃の温度まで局部的にそして対称的に加熱された特別に作製された円筒形プレフォームから延伸されてもよい。例えばプレフォームを炉内に送り込んで通すなどによってプレフォームが加熱されるとき、ガラス光ファイバは溶融材料から延伸される。ファイバ製造法に関する更なる詳細については例えば、米国特許第７，５６５，８２０号明細書、米国特許第５，４１０，５６７号明細書、米国特許第７，８３２，６７５号明細書、および米国特許第６，０２７，０６２号明細書（その開示内容をここに参照によって本明細書に組み入れる）を参照のこと。
【００５８】
第１コーティングは、第２コーティングよりも低い弾性率を有してもよい。第１コーティングは、硬化性オリゴマーを含有する第１組成物から形成されてもよい。また、硬化性第１組成物は、モノマー、重合開始剤、および１つ以上の添加剤を含有してもよい。本明細書において特に断りがないかまたは含意される限り、硬化性第１組成物中の特定の成分の重量パーセント（重量％）は、添加剤を含有しない主成分に基づいて硬化性第１組成物中に存在している成分の量を指す。概して、モノマー、オリゴマー、および開始剤の重量パーセントは合計１００％になる。存在しているとき、添加剤の量は本明細書において、モノマー、オリゴマー、および開始剤の組み合わせられた量に対して百分率（ｐｐｈ）の単位で記載される。例えば、１ｐｐｈの量で存在している添加剤は、組み合わせられたモノマー、オリゴマー、および開始剤１００ｇ当たり１ｇの量で存在している。
【００５９】
硬化性第１組成物のオリゴマーはウレタンアクリレートオリゴマー、または１つ以上のウレタン基を含有するウレタンアクリレートオリゴマー、または１つ以上の脂肪族ウレタン基を含有するウレタンアクリレートオリゴマー、または単一のウレタン基を含有するウレタンアクリレートオリゴマー、または単一の脂肪族ウレタン基を含有するウレタンアクリレートオリゴマーであってもよい。ウレタン基は、イソシアネート基とアルコール基との間の反応から形成されてもよい。
【００６０】
オリゴマーはアクリレート末端オリゴマーであってもよい。第１硬化性組成物に使用するための好ましいアクリレート末端オリゴマーには、Ｄｙｍａｘ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ＆Ｃｏａｔｉｎｇｓから入手可能なＢＲ３７３１、ＢＲ３７４１、ＢＲ５８２およびＫＷＳ４１３１、ポリエーテルウレタンアクリレートオリゴマー（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＣＮ９８６）、ポリエステルウレタンアクリレートオリゴマー（例えば、ＣＮ９６６およびＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＣＮ９７３、およびＤｙｍａｘ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ＆Ｃｏａｔｉｎｇｓから入手可能なＢＲ７４３２）、ポリエーテルアクリレートオリゴマー（例えば、Ｒａｈｎ  ＡＧから入手可能なＧＥＮＯＭＥＲ３４５６）、およびポリエステルアクリレートオリゴマー（例えば、Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．から入手可能なＥＢＥＣＲＹＬ８０、５８４および６５７）などが含まれる。他のオリゴマーは、米国特許第４，６０９，７１８号明細書、米国特許第４，６２９，２８７号明細書および米国特許第４，７９８，８５２号明細書（その開示内容をそれらの全体において参照により本明細書に組み入れる）に記載されている。
【００６１】
第１硬化性組成物のオリゴマーは、約４０００ｇ／モル以上の数平均分子量（Ｍｎ）を有する軟質ブロックを含有してもよい。このようなオリゴマーの例は、米国特許出願第０９／９１６，５３６号明細書（その開示内容をその全体において参照により本明細書に組み入れる）に記載されている。オリゴマーは柔軟な主鎖、低い多分散度を有することができ、および／または低い架橋結合密度の硬化コーティングを提供することができる。
【００６２】
オリゴマーを単独で、または組み合わせて使用してコーティング性を制御してもよい。第１硬化性組成物の全オリゴマー含有量は、約５重量％〜約９５重量％、または約２５重量％〜約６５重量％、または約３５重量％〜約５５重量％であってもよい。
【００６３】
第１硬化性組成物のモノマー成分は、低粘度調合物を提供するために、および／または第１コーティングの屈折率を増加させるためにオリゴマーと相溶性であるように選択されてもよい。また、モノマーは、減少したゲル化時間および低弾性率を有する硬化性組成物をもたらすように選択されてもよい。第１硬化性組成物は、単一のモノマーまたはモノマーの組合せを含有してもよい。モノマーには、エチレン性不飽和化合物、エトキシ化アクリレート、エトキシ化アルキルフェノールモノアクリレート、プロピレンオキシドアクリレート、ｎ−プロピレンオキシドアクリレート、イソプロピレンオキシドアクリレート、一官能性アクリレート、一官能性脂肪族エポキシアクリレート、多官能性アクリレート、多官能性脂肪族エポキシアクリレート、およびそれらの組合せが含まれてもよい。モノマー成分は、一般式Ｒ２−Ｒ１−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ３ＣＨ−Ｏ）ｎ−ＣＯＣＨ＝ＣＨ２（式中、Ｒ１およびＲ２が脂肪族、芳香族、または両方の混合物であり、ｎ＝１〜１０である）、またはＲ１−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ３ＣＨ−Ｏ）ｎ−ＣＯＣＨ＝ＣＨ２（式中、Ｒ１が脂肪族または芳香族であり、ｎ＝１〜１０である）を有する化合物を含有してもよい。代表的な例には、エチレン性不飽和モノマー、例えばラウリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ３３５、ＢＡＳＦから入手可能なＡＧＥＦＬＥＸ  ＦＡ１２、およびＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なＰＨＯＴＯＭＥＲ４８１２）、エトキシ化ノニルフェノールアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ５０４およびＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なＰＨＯＴＯＭＥＲ  ４０６６）、カプロラクトンアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ４９５、およびＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能なＴＯＮＥ  Ｍ−１００）、フェノキシエチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ３３９、ＢＡＳＦから入手可能なＡＧＥＦＬＥＸ  ＰＥＡ、およびＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なＰＨＯＴＯＭＥＲ４０３５）、イソオクチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ４４０およびＢＡＳＦから入手可能なＡＧＥＦＬＥＸ  ＦＡ８）、トリデシルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ４８９）、イソボルニルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ５０６およびＣＰＳ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から入手可能なＡＧＥＦＬＥＸ  ＩＢＯＡ）、テトラヒドロフルフリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ２８５）、ステアリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ２５７）、イソデシルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ３９５およびＢＡＳＦから入手可能なＡＧＥＦＬＥＸ  ＦＡ１０）、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏ��ｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＲ２５６）、エポキシアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＣＮ１２０、およびＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．から入手可能なＥＢＥＣＲＹＬ３２０１および３６０４）、ラウリルオキシグリシジルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＣＮ１３０）およびフェノキシグリシジルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＣＮ１３１）およびそれらの組合せが含まれる。
【００６４】
また、第１硬化性組成物のモノマー成分は、多官能性（メタ）アクリレートを含有してもよい。本明細書中で用いられるとき、用語「（メタ）アクリレート」は、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。多官能性（メタ）アクリレートは、１分子中２つ以上の重合性（メタ）アクリレート部分を有する（メタ）アクリレートである。多官能性（メタ）アクリレートは、１分子中３つ以上の重合性（メタ）アクリレート部分を有してもよい。多官能性（メタ）アクリレートの例には、ジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレート（例えば、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なＰＨＯＴＯＭＥＲ４３９９）、アルコキシル化を有するおよび有さないメチロールプロパンポリアクリレート、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰＨＯＴＯＭＥＲ４３５５）、アルコキシル化グリセリルトリアクリレート、例えばプロポキシル化が３以上であるプロポキシ化グリセリルトリアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰＨＯＴＯＭＥＲ４０９６）、およびアルコキシル化を有するおよび有さないエリトリトールポリアクリレート、例えばペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，Ｐａ．）から入手可能なＳＲ２９５）、エトキシ化ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ４９４）、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰＨＯＴＯＭＥＲ４３９９、およびＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ３９９）、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなどが含まれる。多官能性（メタ）アクリレートは、第１硬化性組成物中に０．０５〜１５重量％、または０．１〜１０重量％の濃度で存在していてもよい。
【００６５】
第１硬化性組成物のモノマー成分は、Ｎ−ビニルアミド、例えばＮ−ビニルラクタム、またはＮ−ビニルピロリジノン、またはＮ−ビニルカプロラクタムを含有してもよい。Ｎ−ビニルアミドモノマーは、第１硬化性組成物中に０．１〜４０重量％、または２〜１０重量％の濃度で存在していてもよい。
【００６６】
硬化性第１コーティング組成物は、１つ以上の一官能性（メタ）アクリレートモノマーを５〜９５重量％、または３０〜７５重量％、または４０〜６５重量％の量で含有してもよい。硬化性第１コーティング組成物は、１つ以上の一官能性脂肪族エポキシアクリレートモノマーを５〜４０重量％、または１０〜３０重量％の量で含有してもよい。
【００６７】
第１硬化性組成物のモノマー成分は、ヒドロキシ官能性モノマーを含有してもよい。ヒドロキシ官能性モノマーは、（メタ）アクリレートなどの他の反応性官能基の他にヒドロキシ側基部分を有するモノマーである。ヒドロキシル側基を含有するヒドロキシ官能性モノマーに例には、カプロラクトンアクリレート（Ｄｏｗ  ＣｈｅｍｉｃａｌからＴＯＮＥ  Ｍ−１００として入手可能）、ポリ（アルキレングリコール）モノ（メタ）アクリレート、例えばポリ（エチレングリコール）モノアクリレート、ポリ（プロピレングリコール）モノアクリレート、およびポリ（テトラメチレングリコール）モノアクリレート（それぞれＭｏｎｏｍｅｒ，Ｐｏｌｙｍｅｒ＆Ｄａｊａｃ  Ｌａｂｓから入手可能）、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、および４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート（それぞれＡｌｄｒｉｃｈから入手可能）などが含まれる。
【００６８】
ヒドロキシ官能性モノマーは、光ファイバへの第１コーティングの接着性を改良するために十分な量で存在していてもよい。ヒドロキシ官能性モノマーは、第１硬化性組成物中に約０．１重量％〜約２５重量％の量で、または約５重量％〜約８重量％の量で存在していてもよい。ヒドロキシ官能性モノマーの使用により、光ファイバへの第１コーティングの十分な接着性のために必要な接着促進剤の量を減少させてもよい。また、ヒドロキシ官能性モノマーの使用により、第１コーティングの親水性を増加させる傾向がある場合がある。ヒドロキシ官能性モノマーは、米国特許第６，５６３，９９６号明細書（その開示内容をその全体において参照により本明細書に組み入れる）により詳細に記載されている。
【００６９】
第１硬化性組成物の全モノマー含有量は、約５重量％〜約９５重量％、または約３０重量％〜約７５重量％、または約４０重量％〜約６５重量％であってもよい。
【００７０】
第１硬化性組成物中に存在しているモノマーは、５〜９５重量％、または２５〜６５重量％または３５〜５５重量％の量の１つ以上の二官能性ウレタンオリゴマーと共に０．１〜４０重量％または２〜１０重量％の濃度のＮ−ビニルアミドモノマーを含有してもよい。
【００７１】
第１コーティング組成物は、約５〜９５重量％の量の１つ以上の一官能性（メタ）アクリレートモノマーと、約０．１〜４０重量％の量のＮ−ビニルアミドモノマーと、イソシアネートと反応してウレタンを形成するポリオールを含有し、約５〜９５重量％の量で存在している１つ以上の二官能性ウレタンアクリレートオリゴマーとを含有してもよい。ポリオールはポリプロピレングリコールであってもよく、イソシアネートは脂肪族ジイソシアネートであってもよい。
【００７２】
第１コーティング組成物は、約４０〜６５重量％の量の１つ以上の一官能性（メタ）アクリレートモノマーと、約２〜１０重量％の量のＮ−ビニルアミドモノマーと、約３５〜６０重量％の１つ以上のポリプロピレングリコール系二官能性ウレタンアクリレートオリゴマーとを含有してもよい。
【００７３】
第１コーティングのガラス転移温度は、低温でのファイバのマイクロベンド性能に影響を与える場合がある。第１コーティングが、コートされた光ファイバの最低予想使用温度よりも低いガラス転移温度を有することが望ましい場合がある。第１コーティングのガラス転移温度は、−１５℃以下、または−２５℃以下、または−３０℃以下、または−４０℃以下であってもよい。第１コーティングのガラス転移温度は、−６０℃超、または−５０℃超、または−４０℃超であってもよい。第１コーティングのガラス転移温度は、−６０℃〜−１５℃、または−６０℃〜−３０℃、または−６０℃〜−４０℃、または−５０℃〜−１５℃、または−５０℃〜−３０℃、または−５０℃〜−４０℃であってもよい。
【００７４】
第１コーティングは、第２コーティングよりも低い弾性率を有してもよい。低い弾性率は、ファイバの外部が曲げられるかまたは外力に供せられるときに生じる内部応力を効率的に散逸させることによって第１コーティングがコアおよびクラッドを保護することを可能にする場合がある。本明細書中で用いられるとき、第１コーティングのｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率は、ここで記載される技術によって測定される弾性率である。
【００７５】
６インチ（１５．２４ｃｍ）のファイバ試料を第１コーティングのｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率の測定のために使用する。６インチ（１５．２４ｃｍ）の試料の中央から１インチ（２．５４ｃｍ）の部分を窓状に被覆除去し、イソプロピルアルコールで拭う。試料は、試料がグルーで接着される１０ｍｍ×５ｍｍのアルミニウムタブを備える試料ホルダ／位置調整台上に載せられる。２つのタブの間に５ｍｍの間隙を開けて１０ｍｍの長さを水平に置くように２つのタブを設定する。ファイバをタブに差し渡して試料ホルダ上に水平に置く。ファイバのコートされた端部を一方のタブ上に配置し、タブ間の５ｍｍ間隔に中程まで伸ばし、被覆除去されたガラスを５ｍｍの間隙のもう一方の半分にわたして、他方のタブ上に配置する。試料を一列に並べ、次に、動かして場所を開けて、グルーの小さな点が、５ｍｍの間隙に最も近い各々のタブの半分に適用されるようにする。次に、ファイバをタブの上に戻し、中央に置く。次に、グルーがファイバにちょうど触れるまで位置調整台を上げる。次に、コートされた端部を引っ張ってグルー中に通し、タブ間の５ｍｍの間隙内の試料の大部分が被覆除去されたガラスであるようにする。コートされた端部のまさしくその先端がタブ上のグルーの範囲の外に延在していて、測定される領域が露出したままであるようにする。試料を乾燥させる。タブに固定されたファイバの長さを５ｍｍに切り落とす。グルーに埋め込まれたコートされた長さ、（タブ間の）埋め込まれていない長さ、および端面の第１直径を測定する。
【００７６】
Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＤＭＴＡ  ＩＶなどの計測器を使用して９ｅ−６  １／ｓの定歪で４５分間にわたって室温（約２１℃）において測定を実施することができる。ゲージ長さは１５ｍｍである。力および長さの変化を記録し、第１弾性率の計算のために使用する。試料を調製するために、１５ｍｍの締付け長さを妨げるであろう一切のエポキシをタブから除去して、ファイバとの接触がないことを確実にし、そして試料を直接にクランプに固定することを確実にする。計測器の力を完全にゼロにすると、コートされていない端部を下側のクランプ（測定プローブ）に取り付ける。ファイバのコートされた端部を含むタブを下側の（固定された）クランプに取り付ける。次に、試験を実施し、分析を終えると試料を取り出す。
【００７７】
第１コーティングのｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率は、１ＭＰａ以下、または０．５０ＭＰａ以下、または０．２５ＭＰａ以下、または０．２０ＭＰａ以下、または０．１９ＭＰａ以下、または０．１８ＭＰａ以下、または０．１７ＭＰａ以下、または０．１６ＭＰａ以下、または０．１５ＭＰａ以下、または０．０１ＭＰａ〜１．０ＭＰａ、または０．０１ＭＰａ〜０．５０ＭＰａ、または０．０１ＭＰａ〜０．２０ＭＰａであってもよい。
【００７８】
また、第１硬化性組成物は、重合開始剤、酸化防止剤、および当業者に周知のその他の添加剤を含有してもよい。
【００７９】
重合開始剤によって第１組成物の硬化に伴う重合プロセスの開始を促進して、第１コーティングを形成してもよい。重合開始剤には、熱開始剤、化学開始剤、電子線開始剤、および光開始剤などを含めてもよい。多くの（メタ）アクリレート系コーティング調合物について、ケトン光開始添加剤および／またはホスフィンオキシド添加剤などの光開始剤が使用されてもよい。本開示の第１コーティングの光形成において使用されるとき、光開始剤は、急速な紫外線硬化をもたらすために十分な量において存在し得る。
【００８０】
適した光開始剤は、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えば、ＢＡＳＦから入手可能なＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４））、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド（例えば、ＢＡＳＦから入手可能な市販のブレンドＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８００、１８５０、および１７００）、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（例えば、ＢＡＳＦから入手可能なＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１）、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（ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９）、（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（Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能なＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ）、エトキシ（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（ＢＡＳＦから入手可能なＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ−Ｌ）、およびそれらの組合せを含み得る。
【００８１】
第１硬化性組成物の光開始剤成分は、単一の光開始剤または２つ以上の光開始剤の組合せからなってもよい。第１硬化性組成物の全光開始剤含有量は約１０重量％まで、または約０．５重量％〜約６重量％であってもよい。
【００８２】
モノマー、オリゴマー、および重合開始剤の他に、第１硬化性組成物は、他の添加剤、例えば接着促進剤、強度増強剤、反応性稀釈剤、酸化防止剤、触媒、安定剤、蛍光増白剤、特性強化添加剤、アミン協力剤、蝋、滑剤、および／またはスリップ剤を含有してもよい。いくつかの添加剤は、重合プロセスを制御するように機能する場合があり、それによって、第１硬化性組成物から形成される重合生成物の物理的性質（例えば、弾性率、ガラス転移温度）に影響を与える場合がある。他の添加剤が、第１硬化性組成物の重合生成物の結合性に影響を与える場合がある（例えば、解重合または酸化崩壊に対して保護する）。例えば、米国特許第６，３２６，４１６号明細書および米国特許第６，５３９，１５２号明細書（その開示内容を参照により本明細書に組み入れる）に記載されているように、第１硬化性組成物はキャリアを含有してもよい。
【００８３】
第１硬化性組成物中に接着促進剤を含有することが望ましい場合がある。接着促進剤は、クラッドへの第１コーティングおよび／または第１組成物の接着性を促進し得る化合物である。適した接着促進剤には、アルコキシシラン、有機チタネート、およびジルコネートなどが含まれる。代表的な接着促進剤には、３−メルカプトプロピル−トリアルコキシシラン（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ（Ｔｕｌｌｙｔｏｗｎ，Ｐａ．）から入手可能な３−ＭＰＴＭＳ）、ビス（トリアルコキシシリルエチル）ベンゼン、アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン（例えば、Ｇｅｌｅｓｔから入手可能な（３−アクリルオキシプロピル）−トリメトキシシラン）、メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、ビス（トリアルコキシシリルエチル）ヘキサン、アリルトリアルコキシシラン、スチリルエチルトリアルコキシシラン、およびビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｂｒｉｓｔｏｌ，Ｐａ．）から入手可能）などが含まれる。米国特許第６，３１６，５１６号明細書（その開示内容をその全体において参照により本明細書に組み入れる）を参照のこと。
【００８４】
接着促進剤は、第１組成物中に約０．０２ｐｐｈ〜約１０ｐｐｈ、または約０．０５ｐｐｈ〜４ｐｐｈ、または約０．１ｐｐｈ〜約２ｐｐｈ、または約０．１ｐｐｈ〜約１ｐｐｈの量で存在していてもよい。
【００８５】
また、米国特許出願公開第２００３／００７７０５９明細書（その開示内容をその全体において参照により本明細書に組み入れる）に記載されているように、第１コーティング組成物は、強度増強剤を含有してもよい。代表的な強度増強剤には、メルカプト官能性化合物、例えばＮ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）−Ｌ−システインメチルエステル、ペンタエリトリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、（３−メルカプトプロピル）−トリメトキシシラン、（３−メルカプトプロピル）トリメトキシシラン、およびドデシルメルカプタンなどが含まれる。強度増強剤は、第１硬化性組成物中に約１ｐｐｈ未満の量、または約０．５ｐｐｈ未満の量、または約０．０１ｐｐｈ〜約０．１ｐｐｈの量で存在していてもよい。
【００８６】
代表的な酸化防止剤は、チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシ−フェニル）プロピオネート］（例えば、ＢＡＳＦから入手可能なＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５）である。
【００８７】
第１硬化性組成物中に蛍光増白剤を含有することが望ましい場合がある。代表的な蛍光増白剤には、ＴＩＮＯＰＡＬ  ＯＢ（ＢＡＳＦから入手可能）、Ｂｌａｎｋｏｐｈｏｒ  ＫＬＡ（Ｂａｙｅｒから入手可能）、ビスベンゾオキサゾール化合物、フェニルクマリン化合物、およびビス（スチリル）ビフェニル化合物などが含まれる。蛍光増白剤は、第１硬化性組成物中に０．００５ｐｐｈ〜０．３ｐｐｈの濃度で存在していてもよい。
【００８８】
また、第１硬化性組成物中にアミン協力剤を含有することが望ましい場合がある。代表的なアミン協力剤には、トリエタノールアミン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）、トリエチルアミン、およびメチルジエタノールアミンなどが含まれる。アミン協力剤は、０．０２ｐｐｈ〜０．５ｐｐｈの濃度で存在していてもよい。
【００８９】
第２コーティングは、ファイバを機械的損傷および外部環境から保護することができる。第２コーティングは、１つ以上のモノマーを含有する硬化性第２組成物から形成されてもよい。モノマーはエチレン性不飽和化合物を含有してもよい。また、硬化性第２組成物は、本明細書においてより完全に記載される１つ以上のオリゴマー、１つ以上の重合開始剤、および１つ以上の添加剤を含有してもよい。
【００９０】
本明細書において特に断りがないかまたは含意される限り、硬化性第２組成物中の特定の成分の重量パーセント（重量％）は、添加剤を含有しない主成分に基づいて硬化性第２組成物中に存在している成分の量を指す。概して、モノマー、オリゴマー、および開始剤の重量パーセントは合計１００％になる。存在しているとき、添加剤の量は本明細書において、モノマー、オリゴマー、および開始剤の組み合わせられた量に対して百分率（ｐｐｈ）の単位で記載される。例えば、１ｐｐｈの量で存在している添加剤は、組み合わせられたモノマー、オリゴマー、および開始剤１００ｇ当たり１ｇの量で存在している。
【００９１】
コストを削減するために、第２組成物のオリゴマー含有量、ウレタンオリゴマー含有量、またはウレタンアクリレートオリゴマー含有量を最少にしてもよい。本技術分野で公知の一般的な第２組成物に対して、本開示の第２組成物のオリゴマー含有量、ウレタンオリゴマー含有量、またはウレタンアクリレートオリゴマー含有量は特に低い。オリゴマー、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーは少量成分として存在しているかまたは本開示の第２組成物に全く存在していなくてもよい。オリゴマー、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーは、約３重量％以下の量、または約２重量％以下の量、または約１重量％以下の量で第２組成物中に存在していてもよい。また、第２組成物は、オリゴマー、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーを含有していなくてもよい。
【００９２】
硬化性第２組成物のモノマー成分は１つ以上のモノマーを含有してもよい。１つ以上のモノマーが第２組成物中に５０重量％以上の量、または約７５重量％〜約９９重量％の量、または約８０重量％〜約９９重量％の量または約８５重量％〜約９８重量％の量で存在していてもよい。
【００９３】
硬化性第２組成物のモノマー成分はエチレン性不飽和化合物を含有してもよい。エチレン性不飽和モノマーは一官能性または多官能性であってもよい。官能基は、重合性基および／または架橋を促進するかまたは可能にする基であってもよい。２つ以上のモノマーの組合せにおいて、成分モノマーは、一官能性、多官能性、または一官能性および多官能性化合物の組合せであってもよい。エチレン性不飽和モノマーの適した官能基には、限定しないが、（メタ）アクリレート、アクリルアミド、Ｎ−ビニルアミド、スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、酸エステル、およびそれらの組合せなどが含まれる。
【００９４】
典型的な一官能性エチレン性不飽和モノマーには、限定しないが、ヒドロキシアルキルアクリレート、例えば２−ヒドロキシエチル−アクリレート、２−ヒドロキシプロピル−アクリレート、および２−ヒドロキシブチル−アクリレート、長鎖および短鎖アルキルアクリレート、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アミルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、へプチルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ウンデシルアクリレート、ドデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクタデシルアクリレート、およびステアリルアクリレート、アミノアルキルアクリレート、例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、および７−アミノ−３，７−ジメチルオクチルアクリレート、アルコキシアルキルアクリレート、例えばブトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ３３９）、およびエトキシエトキシエチルアクリレート、単環式および多環式芳香族または非芳香族アクリレート、例えばシクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンタエジンアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、ボミルアクリレート、イソボルニルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ４２３）、テトラヒドロフィウルフリル（ｆｉｕｒｆｕｒｙｌ）アクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ２８５）、カプロラクトンアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ４９５）、およびアクリロイルモルホリン、アルコール系アクリレート、例えばポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、および様々なアルコキシル化アルキルフェノールアクリレート、例えばエトキシ化（４）ノニルフェノールアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４０６６）、アクリルアミド、例えばジアセトンアクリルアミド、イソブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−アミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎジエチルアクリルアミド、およびｔ−オクチルアクリルアミド、ビニル化合物、例えばＮ−ビニルピロリドンおよびＮ−ビニルカプロラクタム、および酸エステル、例えばマレイン酸エステルおよびフマル酸エステルなどが含まれる。上に長鎖および短鎖アルキルアクリレートに関して、短鎖アルキルアクリレートは６個以下の炭素を有するアルキル基であり、長鎖アルキルアクリレートは７個以上の炭素を有するアルキル基である。
【００９５】
多くの適したモノマーは市販されているかまたは本技術分野で公知の反応スキームを使用して容易に合成される。例えば、上に記載された一官能性モノマーの大部分は、適切なアルコールまたはアミドとアクリル酸または塩化アクリロイルとを反応させることによって合成され得る。
【００９６】
代表的な多官能性エチレン性不飽和モノマーには、限定しないが、アルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレート、例えばアルコキシル化度が２以上であるエトキシ化ビスフェノールＡジアクリレートなどが含まれる。第２組成物のモノマー成分は、２〜約３０の範囲のエトキシ化度を有するエトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．Ｗｅｓｔ  Ｃｈｅｓｔｅｒ，Ｐａ．から入手可能なＳＲ３４９およびＳＲ６０１およびＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４０２５およびＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４０２８）、またはプロポキシル化度が２以上、例えば、２〜約３０の範囲であるプロポキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、アルコキシル化を有するおよび有さないメチロールプロパンポリアクリレート、例えばエトキシ化度が３以上、例えば、３〜約３０の範囲であるエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４１４９、およびＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ４９９）、プロポキシル化度が３以上、例えば、３〜３０の範囲であるプロポキシ化−トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４０７２およびＳａｒｔｏｍｅｒのＳＲ４９２）、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４３５５）、アルコキシル化グリセリルトリアクリレート、例えばプロポキシル化度が３以上であるプロポキシ化グリセリルトリアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４０９６およびＳａｒｔｏｍｅｒのＳＲ９０２０）、アルコキシル化を有するおよび有さないエリトリトールポリアクリレート、例えばペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（Ｗｅｓｔ  Ｃｈｅｓｔｅｒ，Ｐａ．）から入手可能なＳＲ２９５）、エトキシ化ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ４９４）、およびジペンタエリトリトールペンタアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４３９９、およびＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ３９９）、適切な官能性イソシアヌレートとアクリル酸または塩化アクリロイルとを反応させることによって形成されたイソシアヌレートポリアクリレート、例えばトリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．のＳＲ３６８）およびトリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジアクリレート、アルコキシル化を有するおよび有さないアルコールポリアクリレート、例えばトリシクロデカンジメタノールジアクリレート（例えば、ＣＤ４０６、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）およびエトキシ化度が２以上、例えば、約２〜３０の範囲であるエトキシ化ポリエチレングリコールジアクリレート、アクリレートをビスフェノールＡジグリシジルエーテル等に添加することによって形成されたエポキシアクリレート（例えば、ＩＧＭ  ＲｅｓｉｎｓのＰｈｏｔｏｍｅｒ  ３０１６）、および単環式および多環式芳香族または非芳香族ポリアクリレート、例えばジシクロペンタエジンジアクリレートおよびジシクロペンタンジアクリレートを含有してもよい。
【００９７】
重合性部分として機能することに加えて、一官能性モノマーはまた、他の目的のために硬化性第２組成物中に含有されてもよい。一官能性モノマー成分は、例えば、硬化生成物が水を吸収し、他のコーティングの材料に付着するかまたは応力下で挙動する度合に影響を与える場合がある。
【００９８】
第２組成物は、オリゴマー成分を含有してもしなくてもよい。上述したように、存在している場合、オリゴマーは、第２組成物中に少量成分として存在している。１つ以上のオリゴマーが第２組成物中に存在していてもよい。第２組成物中に含有されてもよいオリゴマーの１つの種類は、エチレン性不飽和オリゴマーである。使用されるとき、適したオリゴマーは、一官能性オリゴマー、多官能性オリゴマー、または一官能性オリゴマーと多官能性オリゴマーとの組合せであってもよい。存在している場合、第２組成物のオリゴマー成分は、脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、尿素、ウレア（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエステルおよびポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリル化アクリルオリゴマー、ポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート（メタ）アクリレートオリゴマー、およびメラミン（メタ）アクリレートオリゴマーまたはそれらの組合せを含有してもよい。第２組成物は、ウレタン基、ウレタンアクリレート化合物、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーを含有しなくてもよい。
【００９９】
第２組成物のオリゴマー成分は、二官能性オリゴマーを含有してもよい。二官能性オリゴマーは、以下の式（Ｉ）の構造：
Ｆ１−Ｒ１−［ウレタン−Ｒ２−ウレタン］ｍ−Ｒ１−Ｆ１  （Ｉ）
［式中、Ｆ１が独立に、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、ビニルエーテル、ビニルエステル、または本技術分野で公知の他の官能基などの反応性官能基であってもよく、Ｒ１が、独立に、−Ｃ２−１２Ｏ−、−（Ｃ２−４−Ｏ）ｎ−、−Ｃ２−１２Ｏ−（Ｃ２−４−Ｏ）ｎ−、−Ｃ２−１２Ｏ−（ＣＯ−Ｃ２−５Ｏ）ｎ−、または−Ｃ２−１２Ｏ−（ＣＯ−Ｃ２−５ＮＨ）ｎ−（ｎが、１〜３０の整数、例えば、１〜１０である）を含有してもよく、Ｒ２がポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、またはそれらの組合せであってもよく、ｍが１〜１０の整数、例えば、１〜５である］を有してもよい。式（Ｉ）の構造において、ウレタン部分は、イソシアネートとＲ２および／またはＲ１との反応から形成された残基であってもよい。用語「独立に」は本明細書において、各々のＦ１が別のＦ１と異なり、同じことが各々のＲ１について言えることを示すために使用される。
【０１００】
硬化性第２組成物のオリゴマー成分は、多官能性オリゴマーを含有してもよい。多官能性オリゴマーは、以下に示される式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、または式（ＩＶ）の構造：
多ウレタン−（Ｆ２−Ｒ１−Ｆ２）ｘ  （ＩＩ）
ポリオール−［（ウレタン−Ｒ２−ウレタン）ｍ−Ｒ１−Ｆ２］ｘ  （ＩＩＩ）
多ウレタン−（Ｒ１−Ｆ２）ｘ  （ＩＶ）
［式中、Ｆ２が独立に、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、ビニルエーテル、ビニルエステル、または本技術分野で公知の他の官能基などの１〜３個の官能基を表わしてもよく、Ｒ１が−Ｃ２−１２Ｏ−、−（Ｃ２−４−Ｏ）ｎ−、−Ｃ２−１２Ｏ−（Ｃ２−４−Ｏ）ｎ−、−Ｃ２−１２Ｏ−（ＣＯ−Ｃ２−５Ｏ）ｎ−、または−Ｃ２−１２Ｏ−（ＣＯ−Ｃ２−５ＮＨ）ｎ−（ｎが１〜１０の整数、例えば、１〜５である）を含有することができ、Ｒ２がポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素またはそれらの組合せであってもよく、ｘが１〜１０の整数、例えば、２〜５であり、ｍが１〜１０の整数、例えば、１〜５である］を有してもよい。式（ＩＩ）の構造において、複数のウレタン基は、多イソシアネートとＲ２との反応から形成される残基であってもよい。同様に、式（ＩＩＩ）の構造中のウレタン基は、Ｒ２および／またはＲ１へのジイソシアネートの結合後に形成される反応生成物であってもよい。
【０１０１】
ウレタンオリゴマーは、脂肪族または芳香族ジイソシアネートを二価ポリエーテルまたはポリエステル、最も典型的にはポリエチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコールと反応させることによって調製されてもよい。耐湿オリゴマーは同様の方法で合成されてもよいが、ただし、主に飽和したおよび主に無極性の脂肪族ジオールを優先して極性ポリエーテルまたはポリエステルグリコールは避けられる。これらのジオールには、エーテルまたはエステル基を実質的に含有しなくてもよい約２〜２５０個の炭素原子のアルカンまたはアルキレンジオールを含めてもよい。
【０１０２】
例えば、合成の間にジアミンまたはポリアミンをジオールまたはポリオールの代わりに用いることによってポリ尿素の元素が、これらの方法によって調製されたオリゴマーに導入されてもよい。合成において使用されるジアミンまたはポリアミンが十分に無極性であり飽和していて、システムの耐湿性を損なわないようにするなら、第２コーティング組成物中に小さい比率のポリ尿素が存在することは、コーティング性能に有害ではないと考えられる。
【０１０３】
また、第２コーティング組成物は、ガラスファイバまたは第１層または他の層で予めコートされたガラスファイバにそれを適用した後に第２組成物の重合（硬化）を促進する重合開始剤を含有してもよい。この組成物中で使用するために適した重合開始剤には、熱開始剤、化学開始剤、電子線開始剤、マイクロ波開始剤、化学線開始剤、および光開始剤などを含めてもよい。多くのアクリレート系コーティング調合物については、光開始剤、例えば公知のケトン光開始剤および／またはホスフィンオキシド添加剤を用いてもよい。組成物中で使用されるとき、光開始剤は、急速な紫外線硬化をもたらすために十分な量で存在していてもよい。光開始剤は、約０．５重量％〜約１０重量％、または約１．５重量％〜約７．５重量％の範囲の量、または約３重量％の量で存在していてもよい。
【０１０４】
光開始剤の量は、放射線硬化を促進して、コーティング組成物の早期ゲル化を引き起こさずに適度な硬化速度をもたらすように調節される。望ましい硬化速度は、約９０％超、または９５％超のコーティング組成物の硬化を引き起こすために十分な速度であってもよい）。用量対弾性率の曲線で測定されるとき、約２５〜３５μｍのコーティング厚の硬化速度は、例えば、１．０Ｊ／ｃｍ２未満または０．５Ｊ／ｃｍ２未満である場合がある。
【０１０５】
適した光開始剤には、限定しないが、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（例えばＬｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ）、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えばＢＡＳＦから入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ  １８４）、（２，６−ジエトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド（例えば市販のブレンドとしてＢＡＳＦのＩｒｇａｃｕｒｅ  １８００、１８５０、および１７００）、２，２−ジメトキシｌ−２−フェニルアセトフェノン（例えば、ＢＡＳＦのＩｒｇａｃｕｒｅ  ６５１）、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（例えば、ＢＡＳＦのＩｒｇａｃｕｒｅ  ８１９）、（２，４，６−トリイエチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド（例えば、市販のブレンドとしてＢＡＳＦのＤａｒｏｃｕｒ  ４２６５）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（例えば、市販のブレンドとしてＢＡＳＦのＤａｒｏｃｕｒ  ４２６５）およびそれらの組合せなどが含まれる。
【０１０６】
上述の成分の他に、第２コーティング組成物は任意選択により、添加剤または添加剤の組合せを含有することができる。代表的な添加剤には、限定しないが、酸化防止剤、触媒、潤滑剤、低分子量非架橋性樹脂、接着促進剤、および安定剤などが含まれる。添加剤は、重合プロセスを制御するように機能する場合があり、それによって、組成物から形成される重合生成物の物理的性質（例えば、弾性率、ガラス転移温度）に影響を与える場合がある。添加剤は、組成物の重合生成物の結合性に影響を与える場合がある（例えば、解重合または酸化崩壊に対して保護する）。
【０１０７】
第２組成物は、酸化防止剤としてチオジエチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシヒドロシンナマート（例えば、ＢＡＳＦから入手可能なＩｒｇａｎｏｘ  １０３５）を含有してもよい。第２組成物は、アクリル化酸接着促進剤（例えばＥｂｅｃｒｙｌ１７０（ＵＣＢ  Ｒａｄｃｕｒｅ（ＳｍｙｒｎａＧａ．）から入手可能）を含有してもよい。第２コーティングの材料に使用するための他の適した材料ならびにこれらの材料の選択に関連した問題は本技術分野に公知であり、米国特許第４，９６２，９９２号明細書および同第５，１０４，４３３号明細書（その開示内容を参照により本明細書に組み入れる）に記載されている。
【０１０８】
オリゴマー含有量が低い場合でも、本開示の第２組成物は、高い引張強さおよび高弾性率（ヤング率）を有する第２コーティングの材料をもたらす場合がある。第２コーティングは、第１コーティングよりも高い弾性率および高いガラス転移温度を有してもよい。本明細書中で用いられるとき、第２コーティングのｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率は、ここで説明される技術によって測定される弾性率である。
【０１０９】
第２Ｉｎ  Ｓｉｔｕ弾性率
第２ｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率は、ファイバのチューブ分離試料を使用して測定される。ファイバのチューブ分離試料を得るために、最初に、０．００５５インチ（０．０１３９ｃｍ）のミラーストリッパー（Ｍｉｌｌｅｒ  ｓｔｒｉｐｐｅｒ）が、コートされたファイバの端部から約１インチ（２．５４ｃｍ）を固定する。ストリッパーから延びているファイバの１インチ（２．５４ｃｍ）の領域を液体窒素流に投入し、３秒間保持する。次に、ファイバを液体窒素流から取り出し、急速に被覆除去する。次に、ファイバの被覆除去された端部を検査してコーティングが除去されることを確実にする。コーティングがガラス上に残っている場合、試料を再び調製する。結果として第１および第２コーティングの中空チューブが得られる。被覆除去されていないファイバの端面からガラス、第１コーティングおよび第２コーティングの直径を測定する。
【０１１０】
第２ｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を測定するために、ファイバのチューブ分離試料を１１ｍｍの試料ゲージ長さでＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＤＭＴＡ  ＩＶ計測器などの計測器を使用して試験した。試料の幅、厚さ、および長さを定量し、計測器のオペレーティングソフトウェアに入力情報として提供した。試料を載せ、以下のパラメータを使用して周囲温度（２１℃）でタイムスイーププログラムを使用して試験した：
周波数：１Ｒａｄ／秒
歪み：０．３％
合計時間＝１２０秒
時間／測定＝１秒
初期静的力＝１５．０［ｇ］
静的力＞動的力＝１０．０［％］差。
【０１１１】
終了すると、最後の５つのＥ’（貯蔵弾性率）のデータポイントを平均する。各々の試料を３回試験して（各々の試験に対して新しい試料を使用）合計１５のデータポイントを得る。３回の試験の平均値を第２ｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率として記録する。
【０１１２】
硬化されたロッドの形態で作製されるとき、本開示の第２組成物の重合生成物の引張強さは、少なくとも５０ＭＰａである場合がある。硬化されたコーティングロッド上で室温（約２１℃）において測定されるとき、第２組成物の硬化生成物の弾性率は、約１４００ＭＰａ〜約２２００ＭＰａの範囲、または約１７００ＭＰａ〜約２１００ＭＰａの範囲、または約１６００ＭＰａ〜約３０００ＭＰａの範囲である場合がある。第２コーティングのｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率は、１２００ＭＰａ以上、または１５００ＭＰａ以上、または１８００ＭＰａ以上、または２１００ＭＰａ以上、または２４００ＭＰａ以上、または２７００ＭＰａ以上である場合がある。
【０１１３】
ヤング率、引張強さおよび破断点伸び％
コーティング組成物は、引張試験のためにロッド試料の形態で調製される。ロッドは、硬化性組成物を約０．０２５インチ（０．０６３５ｃｍ）の内径を有するテフロン（登録商標）管材料に注入することによって調製される。ロッド試料は、約２．４Ｊ／ｃｍ２の線量（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＬｉｇｈｔのＬｉｇｈｔ  Ｂｕｇ  ｍｏｄｅｌ  ＩＬ３９０によって２２５〜４２４ｎｍの波長範囲にわたって測定された）でフュージョンＤ電球を使用して硬化される。硬化後に、テフロン（登録商標）管材料を被覆除去して、コーティング組成物のロッド試料を提供する。硬化されたロッドを一晩２３℃および５０％の相対湿度で状態調節させる。ヤング率、引張強さ、および破断点伸び％などの性質が、５１ｍｍのゲージ長さ、２５０ｍｍ／分の試験速度で欠陥のないロッド試料上で引張試験計測器（例えば、Ｓｉｎｔｅｃｈ  ＭＴＳ引張試験機、またはＩｎｓｔｒｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｔｅｓｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を使用して測定される。性質は少なくとも５つの試料の平均として定量され、不良試料は平均から除外される。
【０１１４】
高弾性率第２コーティングは機械的損傷に対してファイバをより良く保護し、より良いマイクロベンド性能を提供する場合がある。しかしながら、延伸塔での高弾性率第２コーティングの高速加工は、ファイバ性能を最終的に損なう第２コーティングのフラットスポットおよび風による点欠陥（ＷＩＰＤ）などの欠陥を延伸プロセスが生じさせる傾向が大きくなるため、課題になる場合がある。
【０１１５】
オリゴマーを含有しないコーティング、ウレタンオリゴマーを含有しないコーティングおよびウレタン−アクリレートオリゴマーを含有しないコーティングを開発する間に、他の成分を変更せずに調合物からオリゴマーを除くことによって、２０００ＭＰａ超の弾性率を有する第２コーティングをもたらす場合があることが見出された。このような第２コーティングは、延伸塔内で高速で加工することが難しい場合がある。したがって、官能基の間に長い柔軟な（例えばエトキシ化）鎖を有するモノマーを含有する第２組成物を調合することによってオリゴマーを除く効果を補償することが望ましい場合がある。長い柔軟な鎖は架橋の間の距離を増加させる場合があり、架橋結合密度を減少させる場合があり、最終的に、硬化した第２コーティングの弾性率を低下させる場合がある。このようなモノマーの予想される欠点は、それらが低めのガラス転移温度（Ｔｇ）を有することがあり、硬化した第２コーティングのＴｇを低下させる傾向があることである。低いＴｇを有する第２コーティングは、低いＴｇが、適用時に軟質すぎる材料をもたらす場合があり、高速で加工する間に欠陥を招く場合があるため、望ましくない場合がある。より高めのＴｇの第２コーティングは室温においてより硬質である場合があり、光ファイバにより良い機械的保護を提供する場合がある。しかしながら、Ｔｇが非常に高い場合、コーティングが非常に剛性であるため加工する間にファイバにより欠陥を生じやすくする場合がある。
【０１１６】
本開示の第２コーティングは、高速延伸塔内で欠陥を生じずにファイバを加工することを可能にしながら光ファイバに十分な機械的保護および曲がりに影響されにくさをもたらす適度なＴｇを有する第２コーティングを達成するように設計されてもよい。ここで説明される技術を使用してＴｇを測定することができる。
【０１１７】
コーティング組成物から形成された硬化フィルム（第１コーティング）またはロッド（第２コーティング）の形態の試料を使用してガラス転移温度を測定する。ガラス転移温度は、張力としてＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＤＭＴＡ  ＩＶなどの計測器か得られたｔａｎ  δ曲線のピークを決定することによって測定される。試料の幅、厚さ、および長さをプログラムの「試料の形状寸法」セクションに入力する。試料を載せ、次に、約−８５℃に冷却する。安定したら、以下のパラメータを使用して温度傾斜を実施する：
周波数：１Ｈｚ
歪み：０．３％
加熱速度：２℃／分
最終温度：１５０℃
初期静的力＝２０．０［ｇ］
静的力＞動的力＝１０．０［％］差。
【０１１８】
Ｔｇは、ｔａｎ  δピークの最大値として定義され、そこでｔａｎ  δピークは、
ｔａｎ  δ＝Ｅ’’／Ｅ’
として定義され、
上式中、Ｅ’’が損失弾性率であり、それは変形のサイクルにおいて熱としてのエネルギー損失に比例し、Ｅ’が貯蔵弾性率または弾性率であり、それは変形のサイクルにおいて貯蔵されるエネルギーに比例する。
【０１１９】
第２コーティング組成物の硬化生成物から作製された硬化ロッドのＴｇは、少なくとも約５０℃であってもよい。第２コーティングのガラス転移温度は、少なくとも５０℃、または少なくとも５５℃、または少なくとも６０℃、または５５℃〜６５℃であってもよい。
【０１２０】
第２組成物はオリゴマー成分、ウレタンオリゴマー成分、またはウレタン−アクリレートオリゴマー成分を含有しなくてもよく、モノマー成分は、エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、エトキシ化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、およびエポキシジアクリレートモノマーを含有してもよい。エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約５０重量％〜約９０重量％、または約６０重量％〜約８０重量％、またはおよび約７０重量％〜約７５重量％の範囲の量で存在していてもよい。エトキシ化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約５重量％〜約２０重量％、または約７重量％〜約１５重量％、または約８重量％〜約１２重量％の範囲の量で存在していてもよい。エポキシジアクリレートモノマーは、約５重量％〜約２５重量％、または約１０重量％〜約２０重量％、または約１２重量％〜約１８重量％の範囲の量で存在していてもよい。
【０１２１】
第２組成物はオリゴマー成分、ウレタンオリゴマー成分、またはウレタン−アクリレートオリゴマー成分を含有しなくてもよく、モノマー成分はエトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、およびエポキシジアクリレートモノマーを含有してもよい。エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約３０重量％〜約８０重量％、または約４０重量％〜約７０重量％、または約５０重量％〜約６０重量％の範囲の量で存在していてもよい。エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約１０重量％〜約５０重量％、または約２０重量％〜約４０重量％、または約２５重量％〜約３５重量％の範囲の量で存在していてもよい。エポキシジアクリレートモノマーは、約５重量％〜約２５重量％、または約１０重量％〜約２０重量％、または約１２重量％〜約１８重量％の範囲の量で存在していてもよい。
【０１２２】
第２組成物はオリゴマー成分、ウレタンオリゴマー成分、またはウレタン−アクリレートオリゴマー成分を含有しなくてもよく、モノマー成分は、エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、エトキシ化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、およびエポキシジアクリレートモノマーを含有してもよい。エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約４０重量％〜約８０重量％、または約６０重量％〜約７０重量％の範囲の量で存在していてもよい。エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約１重量％〜約３０重量％、または約５重量％〜約１０重量％の範囲の量で存在していてもよい。エトキシ化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約５重量％〜約２０重量％の範囲の量、または約１０重量％の量で存在していてもよい。エポキシジアクリレートモノマーは、約５重量％〜約２５重量％の範囲の量、または約１５重量％の量で存在していてもよい。
【０１２３】
第２組成物はオリゴマー成分、ウレタンオリゴマー成分、またはウレタン−アクリレートオリゴマー成分を含有しなくてもよく、モノマー成分は、エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、トリプロピレングリコールジアクリレートモノマー、エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、およびエポキシジアクリレートモノマーを含有してもよい。エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約１０重量％〜約５０重量％の範囲の量で存在していてもよい。トリプロピレングリコールジアクリレートモノマーは、約５重量％〜約４０重量％の量で存在していてもよい。エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約１０重量％〜約５５重量％の量で存在していてもよい。エポキシジアクリレートモノマーは、約１５重量％までの量で存在していてもよい。
【０１２４】
第２組成物は、約４０重量％〜８０重量％のエトキシ化（４）ビスフェノールＡモノマー、約０重量％〜約３０重量％のエトキシ化（ｅｔｈｏｘｙｌｋａｔｅｄ）（１０）ビスフェノールＡモノマー、約０重量％〜約２５％重量％のエトキシ化（３０）ビスフェノールＡモノマー、約５重量％〜１８重量％のエポキシアクリレート、約０重量％〜１０重量％のトリシクロデカンジメタノールジアクリレートモノマー、約０．１重量％〜４０％の１つ以上の光開始剤、約０重量ｐｐｈ〜５重量ｐｐｈのスリップ剤、および０重量ｐｐｈ〜約５重量ｐｐｈの酸化防止剤を含んでもよい。第２組成物は３％以下のオリゴマー、または１％以下のオリゴマーをさらに含んでもよく、またはオリゴマーを含有しなくてもよい。エポキシアクリレートはエポキシアクリレートモノマーであってもよい。エポキシアクリレートはビスフェノールＡエポキシジアクリレートであってもよい。エポキシアクリレートは未改質エポキシアクリレートであってもよく、例えば、脂肪酸、アミン、酸、または芳香族官能基で改質されていないエポキシアクリレートであってもよい。このような組成物は、４５℃での粘度が少なくとも約３ポアズである場合があり、硬化されたとき、約１４００ＭＰａ〜約２１００ＭＰａのヤング率を示す場合がある。組成物は、少なくとも約５５℃のガラス転移温度を示す場合がある。モノマー成分は、少なくとも１０個のアルコキシ基を有するアルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレートモノマーを含有してもよい。
【０１２５】
第１および第２硬化性組成物は、プレフォームから延伸された後に、コートされたファイバのガラス部分に適用されてもよい。第１および第２組成物は、冷却の直後に適用されてもよい。次に、硬化性組成物を硬化して、コートされた光ファイバを製造してもよい。硬化方法は、使用されているコーティング組成物および重合開始剤の性質に応じて、熱的、化学的、または放射線によるものであってもよく、例えばガラスファイバ上の適用された硬化性組成物を紫外線、化学線、マイクロ波放射線、または電子線に露光することによるものであってもよい。延伸プロセスの後に第１硬化性組成物と第２硬化性組成物との両方を順に適用することが有利である場合がある。移動するガラスファイバに硬化性組成物の二層を適用する方法は、米国特許第４，４７４，８３０号明細書および米国特許第４，５８５，１６５号明細書（その開示内容をここに参照によって本明細書に組み入れる）に開示されている。あるいは、第１硬化性組成物を適用および硬化して第１コーティング材料を形成してから、第２硬化性組成物を適用および硬化して第２コーティングを形成してもよい。
【実施例】
【０１２６】
本開示による様々な典型的なコートされたファイバをここに記載してモデル化し、本明細書に開示される１つ以上の有利な特徴を示す。
【０１２７】
これらの実施例のためにモデル化されたコートされたファイバは、１２５μｍの直径を有するガラスファイバを包含した。ガラスファイバのコアは、４〜１０μｍの範囲の半径を有し、シリカをＧｅＯ２で改質してクラッドに対してコアの屈折率を増加させることによって製造されてもよい。クラッドはコアを囲み、６２．５μｍの半径まで延在し、内部クラッド領域と外部クラッド領域をとを備え、内部クラッド領域は、外部クラッドより低い屈折率を有した。外部クラッドに対して内部クラッド領域のより低い屈折率は、内部クラッドにダウンドーパントフッ素をドープすることによって達成されてもよい。あるいは、内部クラッド領域に対して外部クラッド領域のより高い屈折率は、外部クラッドにアップドーパント、例えば塩素、ゲルマニア（ｇｅｒｍａｎｉａ）、アルミナ、チタニア、オキシ窒化ケイ素、リン等をドープすることによって達成されてもよい。典型的な屈折率プロファイルは以下により完全に考察される。
【０１２８】
第１コーティングのための代表的な硬化性組成物Ａ〜Ｈを以下の表Ｉに示す。
【０１２９】
【表１】
2020064324.tif 000007
【０１３０】
Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４０６６は、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なエトキシ化ノニルフェノールアクリレートである。Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４９６０は、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なプロポキシ化ノニルフェノールアクリレートである。ＢＲ３７４１は、Ｄｙｍａｘ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓから入手可能な脂肪族ポリエーテルウレタンアクリレートオリゴマーである。Ｎ−ビニルカプロラクタムは、ＩＳＰ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．から入手可能である。ＴＰＯ（（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）は、ＢＡＳＦから入手可能な光開始剤である。（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシランは、Ｇｅｌｅｓｔから入手可能な接着促進剤である。ＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５（（チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］）は、ＢＡＳＦから入手可能な酸化防止剤である。ペンタエリトリトールメルカプトプロピオネートは、Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能な接着促進剤安定剤である。ＵＶＩＴＥＸＯＢ（Ｃ２６Ｈ２６Ｎ２Ｏ２Ｓ、ＣＡＳ  Ｎｏ．７１２８−６４−５）は、ＢＡＳＦから入手可能な蛍光増白剤である。
【０１３１】
第１組成物を調製するために、オリゴマーおよびモノマーは、少なくとも１０分間にわたって６０℃で一緒にブレンドされてもよい。次に、光開始剤および添加剤を添加してもよく、ブレンディングを１時間にわたって続けてもよい。最後に、接着促進剤を添加してもよく、ブレンディングを３０分間にわたって続けてもよい。次に、得られた溶液をファイバのガラス部分に適用し、紫外線硬化して第１コーティングを形成してもよい。
【０１３２】
第２コーティングのための代表的な硬化性組成物Ｊ〜Ｌを以下の表ＩＩに示す。
【０１３３】
【表２】
2020064324.tif 000008
【０１３４】
ＳＲ６０１／Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４０２８は、ＳａｒｔｏｍｅｒまたはＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なエトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーである。ＣＤ９０３８は、Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手可能なエトキシ化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーである。Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ３０１６は、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手可能なエポキシジアクリレートモノマーである。ＳＲ６０２は、Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手可能なエトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーである。ＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）は、ＢＡＳＦから入手可能な光開始剤である。ＴＰＯ（（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）は、ＢＡＳＦから入手可能な光開始剤である。ＤＣ１９０は、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能な流体スリップ剤である。ＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５（チオジエチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシヒドロシンナマート）は、ＢＡＳＦから入手可能な酸化防止剤である。
【０１３５】
第２組成物は、市販のブレンディング装置を使用して、記載された成分によって調製されてもよい。モノマー成分を秤量し、加熱されたケットル内に導入し、約５０℃〜６５℃の範囲内の温度で一緒にブレンドしてもよい。次いで、均質な混合物が得られるまでブレンディングを続けてもよい。次に、光開始剤を秤量し、ブレンドする間に均質な溶液中に導入してもよい。最後に、残りの成分を秤量し、ブレンドする間に溶液中に導入してもよい。均質な溶液が再び得られるまでブレンディングを続けてもよい。次いで、均質な溶液をファイバの第１コーティングまたは第１組成物に適用し、紫外線で硬化して第２コーティングを形成してもよい。
【０１３６】
直径１２５μｍのコア−クラッドガラス領域と、表ＩおよびＩＩに記載された第１および第２組成物を硬化することによって達成可能であるコーティングと一致した性質を有する第１および第２コーティングとを有するコートされたファイバがモデル化された。モデルが基づいているコートされたファイバの特性は、５つの典型的なコートされたファイバについてここで説明される。典型的なコートされたファイバは、試料番号１、２、３、４、および５で参照される。
【０１３７】
典型的なコートされたファイバ１について、高純度シリカガラスに対してΔ％で表わされる屈折率プロファイルを図４に示す。コートされたファイバ１は、６μｍの外半径ｒ１を有し、且つ０．４１％のコアの最大屈折率Δ１ＭＡＸを有する、α−プロファイル（α＝２）に基づいた屈折率プロファイルΔ１を有するコアを備えた。シリカの内部クラッドはコアを囲み、３０μｍの外半径ｒ３まで延在した。外部クラッドは内部クラッドを囲み、６２．５μｍの半径ｒ４まで延在し、約０．０５％の屈折率Δ４を有した。
【０１３８】
典型的なコートされたファイバ２について、高純度シリカガラスに対してΔ％で表わされる屈折率プロファイルを図５に示す。コートされたファイバ２は、５．７３μｍの外半径ｒ１を有し、且つ０．３８５％のコアの最大屈折率Δ１ＭＡＸを有する、α−プロファイル（α＝２）に基づいた屈折率プロファイルΔ１を有するコアを備えた。シリカの第１の内部クラッドはコアを囲み、６．８８μｍの外半径ｒ２まで延在した。第２の内部クラッドは第１の内部クラッドを囲み、１７．２μｍの外半径ｒ３まで延在した。第２の内部クラッドは、半径ｒ２でΔ３＝０％から半径ｒ３でΔ３＝−０．２％への屈折率の線形減少をもたらすフッ素がドープされた三角溝領域を備えた。シリカの外部クラッドは第２の内部クラッドを囲み、６２．５μｍの半径ｒ４まで延在した。
【０１３９】
モデル化において、典型的なコートされたファイバ１および２はそれぞれ、１６５μｍの外径を有し、且つ０．５０ＭＰａ未満のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有する第１コーティングと、２００μｍの外径を有し、且つ１６００ＭＰａ超のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有する第２コーティングを有するものとして処理された。表１および２に記載された第１および第２コーティング組成物は、これらの特性を有する硬化された第１および第２コーティングをもたらすことが予想される。
【０１４０】
典型的なコートされたファイバ１および２のモデル化された特性が表ＩＩＩに示される。モデル化された性能データには、カットオフ波長（ＬＰ１１モードおよびケーブル）、（１３１０ｎｍおよび１５５０ｎｍでの）モードフィールド直径、ゼロ分散波長、１３１０ｎｍおよび１５５０ｎｍでの分散および分散スロープ、１５５０ｎｍでのマクロベンド損失（１０ｍｍ、２０ｍｍ、および３０ｍｍの直径を有するマンドレルを使用するマンドレルラップ試験に基づいている）、および１５５０ｎｍでのマイクロベンド損失（ピンアレイおよび横荷重試験に基づいている）が含まれた。モデル化されたデータは、典型的なコートされたファイバ１および２が、（１）標準シングルモードファイバへの効率的な接合および接続に適合したモードフィールド直径および（２）低い曲げ損失を示す直径が小さいファイバであることを示す。
【０１４１】
【表３】
2020064324.tif 000009
【０１４２】
典型的なコートされたファイバ３について、高純度シリカガラスに対してΔ％で表わされる屈折率プロファイルを図６に示す。コートされたファイバ３、４、および５の各々の屈折率プロファイルは、プロファイル形状において似ており、プロファイルは表４に記載されている。典型的なコートされたファイバ３、４、および５の各々は、約４．５μｍの外半径ｒ１まで延在する高屈折率コア、半径ｒ１と約７μｍの外半径ｒ２との間に延在する第１の内部クラッド領域、半径ｒ２と約１８μｍの外半径ｒ３との間の第２の内部クラッド領域、および半径ｒ３と６２．５μｍの外半径ｒ４との間に延在する外部クラッド領域を備えた。第２の内部クラッド領域の屈折率は、図示のように半径方向位置の増加によって連続的に減少し、典型的なコートされたファイバ３、４、および５の屈折率プロファイルの三角溝を形成する。
【０１４３】
モデル化において、典型的なコートされたファイバ３、４、および５はそれぞれ、１６５μｍの外径を有し、且つ０．５ＭＰａ未満のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有する第１コーティングと、２００μｍの外径を有し、且つ１６００ＭＰａ超のｉｎ  ｓｉｔｕ弾性率を有する第２コーティングを有するものとして処理された。表１および２に記載された第１および第２コーティング組成物は、これらの特性を有する硬化された第１および第２コーティングをもたらすことが予想される。
【０１４４】
典型的なコートされたファイバ３、４、および５のモデル化された特性が表ＩＶに示される。表ＩＶは、コア領域（領域１）、第１の内部クラッド領域（領域２）、第２の内部クラッド領域（領域３）、および外部クラッド領域（領域４）の屈折率および半径方向位置の数値を記載する。モデル化された性能データには、カットオフ波長（コアおよびケーブル）、モードフィールド直径（１３１０ｎｍでのコアおよびファイバの両方について）、ゼロ分散波長、コアＭＡＣ数（１３１０ｎｍでのモードフィールド直径の、ケーブルカットオフ波長に対する比）、および１５５０ｎｍでのマクロベンド損失（１０ｍｍ、２０ｍｍ、および３０ｍｍの直径を有するマンドレルを使用するマンドレルラップ試験に基づいている）が含まれた。
【０１４５】
典型的なコートされたファイバ３、４、および５の各々が、９μｍ超の１３１０ｎｍでのＭＦＤ、直径１０ｍｍのマンドレルについて０．３５ｄＢ／回転未満、直径１５ｍｍのマンドレルについて０．０９ｄＢ／回転未満、２０ｍｍのマンドレルについて０．０２５ｄＢ／回転未満および直径３０ｍｍのマンドレルについて０．００４ｄＢ／回転未満の１５５０ｎｍの波長でのマクロベンド損失を示したことをこのモデルは示す。典型的なコートされたファイバ３、４、および５の各々は、１２６０ｎｍ未満のケーブルカットオフおよび１．３μｍ〜１．３２４μｍのゼロ分散波長を示した。モデル化の結果は、典型的なコートされたファイバ３、４、および５が、（１）標準シングルモードファイバへの効率的な接合および接続に適合したモードフィールド直径と（２）低い曲げ損失の両方を示す直径が小さいファイバであることを示す。
【０１４６】
【表４】
2020064324.tif 000010
【０１４７】
特にことわらない限り、本明細書に示されるいずれの方法も、その工程が特定の順序で実施されることを必要とすると解釈されないものとする。したがって、方法のクレームがその工程が続く順序を実際に記載しないかまたは工程が特定の順序に限定されなければならないことがクレームまたは説明において特に具体的に記載されない場合、いかなる特定の順序も意味しないものとする。
【０１４８】
本明細書の典型的な実施形態の趣旨または範囲から逸脱することなく、様々な改良形態および変型形態が実施できることは当業者には明らかであろう。説明の趣旨および本質を組み込む開示された実施形態の改良形態の組合せ、部分的組合せおよび変型形態は当業者に想到され得るため、説明は、添付された特許請求の範囲内の全ておよびそれらの均等物を包含すると解釈されるべきである。
【図１】
2020064324.tif 000011
【図２】
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【図３Ａ】
2020064324.tif 000013
【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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