(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤフレーム要素上にコーティングを形成するように設計されたワイヤフレーム上に液剤の少なくとも一つの薄膜を被覆する方法であって、スプレー手段により上記ワイヤフレーム上に上記液剤をスプレーし、上記ワイヤフレーム及び上記スプレー手段がお互いに対して相対的に移動することからなり、上記液剤が式（Ｉ）または式（ＩＩ）の少なくとも一つのアクリロリンまたはメタアクリロリン化合物と、少なくとも一つのアクリレート希釈剤とを含んでなる重合性液体反応物であることを特徴とする方法。
【化１】
0004323090.tif 000011
【化２】
0004323090.tif 000012
（式のＲは、水素原子、１個乃至３個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、好ましくは水素原子またはメチル基を表す。式のＲ１は、１個乃至４個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、好ましくはＣＨ３−基またはＣＨ３ＣＨ２−基を表す。式のＡは、水素原子、１個乃至３個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、または別のホスホネート基、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ１）２を表し、好ましくは−Ｐ（Ｏ）（ＯＣＨ３）３または−Ｐ（Ｏ）（ＯＥｔ）２を表す。式のｎ及びｎ’は、１、２または３に等しい同一あるいは異なる値を有する数であり、ｍは、０、１、２または３に等しい数である。）
【請求項２】
上記液剤は、１００ミリパスカル秒未満の粘度を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記液剤は、本質的に円錐形の流れの形で上記ワイヤフレーム上にスプレーされることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記本質的に円錐形の流れが１度乃至１０度の角度αを形成することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記液剤のスプレーは、上記ワイヤフレーム要素から１ｍｍ乃至２０ｍｍの距離で行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
上記スプレー段階が０．１バール乃至２バールの上記液剤の圧力を用いて行われることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
上記円錐形のスプレーの流れを正しく形成する、上記液剤の最小スプレー圧力を測定することからなる段階と、上記ワイヤフレーム要素がスプレーの影響の下で振動し始める上記液剤の最大スプレー圧力を測定することからなる段階と、上記ワイヤフレーム要素の動きの速度により選ばれる上記最小スプレー圧力及び上記最大スプレー圧力の間の最適スプレー圧力を設定することを含んでなる段階とからなることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
上記化合物が、式Ａ乃至式Ｇの化合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【化３】
0004323090.tif 000013
【化４】
0004323090.tif 000014
【化５】
0004323090.tif 000015
【化６】
0004323090.tif 000016
【化７】
0004323090.tif 000017
【化８】
0004323090.tif 000018
【化９】
0004323090.tif 000019
【請求項９】
上記液体反応物が上記ワイヤフレーム要素上にスプレーされて、数１００ナノメーター乃至数マイクロメーターの厚さの膜を形成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
上記アクリレート希釈剤が、フェノキシエチルエーテルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート及びイソボルニルアクリレートからなる群から選択されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
上記光重合性液体反応物が少なくとも一つの光触媒化合物を含んでなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
被覆された上記ワイヤフレーム要素上に６０μｍ未満、好ましくは４０μｍ未満の厚さの、少なくとも一つの通常の、あるいは実際的に通常の二次的なコーティング膜を形成することからなる付加的な段階を含んでなることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
上記ワイヤフレーム要素が垂直に移動することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
液体反応物から製造される、数１００ナノメーター乃至数マイクロメーターの厚さの少なくとも一つの精密膜で被覆されたシリカコアからなることを特徴とする光ファイバーであって、上記液体反応物が上記液剤が式（Ｉ）または式（ＩＩ）の少なくとも一つのアクリロリンまたはメタアクリロリン化合物と、少なくとも一つのアクリレート希釈剤とを含んでなる重合性液体反応物であることを特徴とする光ファイバー。
【化１０】
0004323090.tif 000020
【化１１】
0004323090.tif 000021
（式のＲは、水素原子、１個乃至３個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、好ましくは水素原子またはメチル基を表す。式のＲ１は、１個乃至４個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、好ましくはＣＨ３−基またはＣＨ３ＣＨ２−基を表す。式のＡは、水素原子、１個乃至３個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、または別のホスホネート基、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ１）２を表し、好ましくは−Ｐ（Ｏ）（ＯＣＨ３）３または−Ｐ（Ｏ）（ＯＥｔ）２を表す。式のｎ及びｎ’は、１、２または３に等しい同一あるいは異なる値を有する数であり、ｍは、０、１、２または３に等しい数である。）。
【請求項１５】
上記精密膜がシリカ上に直接被覆されることを特徴とする請求項１４に記載の光ファイバー。
【請求項１６】
少なくとも一つの通常の、あるいは実際的に通常の二次的なコーティング膜を含んでなり、上記精密膜は、２つの通常のコーティング膜の間の中間的な膜、または、通常のあるいは実際的に通常のコーティング上に設けられた外部保護膜を形成することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の光ファイバー。
【請求項１７】
上記精密膜が数１００ナノメーター乃至数マイクロメーターの厚さを有することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の光ファイバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、特に、保護用材料等の少なくとも一つのコーティングの精密膜（fine film）で被覆されたワイヤフレーム要素（wireframe elements）の製造に関する。
【０００２】
本発明は、特に光ファイバーの製造に関するものであるが、これに限定するものではない。
【０００３】
光ファイバーはシリカからなり、表面の多くの微小亀裂を含む。このファイバーを応力下に置く場合（例えば、曲げる場合）、この亀裂は伝播し、ファイバーの破壊を引き起こす。この現象は、ファイバーを湿気の環境中に置くと、特に顕著になる。それゆえ、ファイバーの応力腐食ファクター「ｎ」を増加させるためには、耐水性の保護コーティングによりシリカファイバーを保護することが必要である。このファクター「ｎ」は耐水性を表し、それゆえファイバーの使用寿命を表す。ファクター「ｎ」が大きければ大きい程、上記耐水性はより高くなる。
【０００４】
従来の光ファイバーは、一般にアクリレートをベースにした二重ポリマーコーティング（硬質の二次コーティングで被覆された可撓性の一次コーティング）で被覆され、ほぼ２０のファクター「ｎ」を有する。このような二重コーティングは、水に対して比較的透過性であるという難点を有し、業界の色々なメーカーによりその透過性を低減させたり、あるいはその下に薄い耐水性膜を被覆させることが試みられてきた。
【０００５】
かくして、コーティングの耐水性に関する研究の形でこれまでに知られている進行中の経緯は、次のようである。
水及び湿気に対するファイバーの抵抗性を改善する接着促進剤を含有する一次コーティングの使用。この一次コーティングは、通常の二次コーティングで被覆で被覆され、３０のファクター「ｎ」を得ることを可能とさせる。
ベース樹脂中に存在するウレタン−アクリレートオリゴマー上のグラフトフッ素原子、疎水性要素が水及び湿気に対するファイバーの抵抗性を改善するフッ素化二次コーティングの使用。このような方法を用いて得られるファクター「ｎ」は、４０のオーダーである。
【０００６】
しかしながら、これらの２つのコーティングは、なお、湿気に対するある敏感性を示すように思われる。
【０００７】
耐水性薄膜の使用に関する研究としては、現時点で入手できる耐水性材料は、特に、シリコンカーバイド及びナイトライド、チタンカーバイド等のセラミックスと、アルミニウム、亜鉛、銅等のある種の金属と、カーボンとからなる。
【０００８】
このような薄膜は、一般に、数１０ナノメーターの厚さを有し、最小厚さ４０μｍの通常の二重コーティングにより保護されている。このタイプの耐水性被覆物によって、１００以上のファクター「ｎ」を得ることが可能となる。
【０００９】
しかしながら、配信ネットワークに企図された光ファイバーを製造するのに、このような耐水性材料、特にカーボンの使用を目論むことは現在では、経済的に困難である。この実施コストを低減させるためには、かなりの追加的な工業化の努力が必要とされる。
【００１０】
従来技術において知られている光ファイバーの製造方法としては、上述の二重保護コーティングは、被覆される厚さにより規定された直径の加圧ダイを用いてシリカ上に被覆された光重合性樹脂である。シリカファイバーは、樹脂が連続的に供給されるダイの中心を通過する。使用される樹脂は、ダイの外へのいかなる流出をも防止するために、粘性（数１０００ミリパスカル秒）である。極薄膜に対しては、ダイの壁上でのファイバーの摩擦のリスクはかなりのものであるので、このタイプの方法は、１０μｍ未満の厚さの被覆物には好適でない。
【００１１】
ファイバーに耐水性をもたせるために使用されるセラミックスまたはカーボンは、極めて特殊な方法の「ＣＶＤ」（「化学的蒸気被覆法」）を用いて被覆される。このような方法は、ガス状反応物の使用を必要とする。金属は、溶融状態でシリカ上に被覆される。これらの冷却は、微小曲げを誘起し、それゆえ高減衰（１０ｄＢ／ｋｍ）を誘起する。加えて、被覆速度は、金属の冷却時間により制約される。
【００１２】
現存の土木工学の施工に適合させ得るために、将来の配信ネットワークに企図された光ファイバーケーブルは、極めてコンパクトな構造を有しなければならないことに注目することも重要である。ファイバーの良好な保護を可能にする一方で、サイズを低減させるために、水及び湿気に対する良好な抵抗性を提供しながら、シリカへの良好な接着品質を持ったできる限り精密な膜によりファイバーを保護することが推奨される。
【００１３】
それゆえ、本発明は、応力腐食ファクター「ｎ」を改善する一方でファイバーの直径を低減することを可能とさせる樹脂及びファイバーへの塗布方法を提案することを目的としている。
【００１４】
本発明は、また、コーティングの被覆時に光ファイバーの摩擦及び弱化のリスクを無くする方法を開示することを目的としている。
【００１５】
本発明は、また、シリカへの改善された接着性を持ち、それゆえ、シリカファイバー上に耐水性膜を形成させるのに特に好適な樹脂を提案することを目的としている。
【００１６】
本発明はまた、他の樹脂を使用し、及び／または、付着あるいは剥離(uncoupling)（着色あるいは未着色）を促進する、任意のタイプのワイヤフレーム要素上への精密コーティングの被覆、表面処理剤または着色インクの被覆等の光ファイバー以外の用途を有する方法を提案することを目的としている。
【００１７】
本発明の別な目的は、光ファイバーを製造するのに使用される現状技術のファイバー引きタワー内に容易に集積化される、このような方法を適用するための装置を提案することである。この点で、現状技術のファイバー引きタワー（fibre  drawing towers）は、通常、プリフォーム軟化炉、それに続く、冷却システム、シリカ直径計測装置、少なくとも一つのコーティング被覆ダイ、少なくとも一つのコーティング乾燥ダイ、被覆ファイバー直径計測装置及び、ファイバーを回収し、リールに巻き取るのに使用される装置からなる。
【００１８】
スプレー手段により上記ワイヤフレーム要素上に上記液剤をスプレーし、上記ワイヤフレーム要素及び上記スプレー手段が相互に対して相対移動することからなることを特徴とする、耐水性コーティングを形成するように設計された、ワイヤフレーム要素上に少なくとも一つの液剤の精密膜を被覆するための方法に関する本発明により、これらの異なる目的が達成される。
【００１９】
それゆえ、本発明は、上記要素をこのような液剤の精密膜で被覆するためにワイヤフレーム要素上に液剤のスプレーを使用することを提案し、ワイヤフレーム要素と液剤被覆手段との間のいかなる接触をも無くする利点を提供する。
【００２０】
この点で、大きな基板に液膜を被覆するか、あるいは大きな表面積を持つ他の物体にマークを付けるのに、スプレーが広く使用される方法であることは注目されるべきである。しかしながら、出願人の知る限りでは、この方法がワイヤフレーム要素を処理するために提案されたことはない。現状技術のスプレー方法は、大基板表面積に適用されるので、スプレー品の損失が殆どあるいは全くないことを示唆する。それゆえ、スプレー品のかなりの損失が予測されるワイヤフレーム要素での使用は容易なことでなかった。以下で説明されるように、本発明のこのような方法の適用のために特別な装置を設計することによって、本出願人はこの問題を解決した。
【００２１】
文献では、また、液剤によるワイヤーコーティング方法が記述されていることに注目することも重要である。
【００２２】
これらの方法の一つは、ワイヤをインクローラーに通すことからなる。このような方法は、ワイヤとの接触を含む難点を有し、シリカファイバー等のファイバーへの樹脂の被覆には不適とされる（弱化、静電気）。
【００２３】
別の方法は、ワイヤを水平浴（horizontal bath）に通すことからなる。このような方法は、垂直に移動する光ファイバーへのコーテイングの被覆には完全に不適である。
【００２４】
更なる方法は、ワイヤを垂直浴（vertical bath）に通すことからなり、ワイヤを上方に引き上げ、垂直浴の外側への液の流れを防止する。通常の現状技術のファイバー引きタワーは、重力作用のファイバーの動きを使用するので、タワーにこの方法を適合させることは不可能であろう。
【００２５】
最後に、現状技術において、移動しているシリカファイバー上に流体の重合性樹脂をスタンピングにより被覆する方法が既に提案されていることに注目することも重要である。高速のファイバー引きのためにコーティング中の静電気及びシリカのセンタリングに関連する問題により、この方法はあきらめられた。事実、このことは、シリカの周りの樹脂の均一な分布を得る前に樹脂の早期の重合を誘起した。
【００２６】
本発明の方法は、多くのタイプの液剤について適用される。しかしながら、液剤の特に薄い膜を必要とする場合には、特に液体反応物でシリカファイバーを被覆するためには、使用される液剤は１００ミリパスカル秒以下の粘度を有する。低粘度の液剤の使用により、微小液滴をスプレーして、ワイヤフレーム要素の改善されたぬれ性を得ることを可能にし、現状技術の加圧ダイ被覆により得られるものよりも薄い精密膜を得ることが可能となる。
【００２７】
また、この方法のバリエーションによれば、上記ワイヤフレーム要素への上記液剤のスプレーは、好ましくは、１度乃至１０度の角度をなす実質的に円錐形の流れの形で行われる。このようなスプレー方法により、ワイヤフレーム要素上に被覆された液剤膜の極めて均一な分布が得られ、ファイバー引き時にファイバーが移動しても被覆が確保される。
【００２８】
上記ワイヤフレーム要素から１ミリメートル乃至２０ミリメートルの距離で、好ましくは、０．１バール乃至２バールの上記液剤の圧力を用いて、上記液剤の上記スプレーを行うことが有利である。
【００２９】
この方法の興味あるバリエーションによれば、この方法は、上記円錐形のスプレーの流れを正しく形成する、上記液剤の最小スプレー圧力を測定することからなる段階と、上記ワイヤフレーム要素がスプレーの影響の下で振動し始める上記液剤の最大スプレー圧力を測定することからなる段階と、上記ワイヤフレーム要素の動きの速度により選ばれた上記最小スプレー圧力及び上記最大スプレー圧力の間の最適スプレー圧力を設定することからなる段階とを含んでなる。最適圧力という語は、ワイヤフレーム要素が振動せず、必要な動きの速度で必要な厚さの膜が得られる圧力をさす。
【００３０】
上述したように、どのようなタイプのワイヤフレーム要素を処理するのにも、本発明の方法を使用できることが理解されるであろう。しかしながら、本発明の方法は、重合性液体反応物からなる液剤によるシリカ光ファイバーへのコーテイングに特に好適である。本発明の興味あるバリエーションによれば、この場合には、この方法の適用の範囲内で、以下からなる液体反応物が使用される。
一般式（Ｉ）
【化１０】
0004323090.tif 000002
または一般式（ＩＩ）
【化１１】
0004323090.tif 000003
の少なくとも一つのアクリロリン（acrylophosphorus）またはメタアクリロリン（methylacrylophosphorus）化合物と、少なくとも一つのアクリレート希釈剤とからなる液体反応物が使用される。ここで、式中、Ｒは、水素原子、１個乃至３個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、好ましくは水素原子またはメチル基を表す。Ｒ1は、１個乃至４個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、好ましくはＣＨ3−基またはＣＨ3ＣＨ2−基を表す。Ａは、水素原子、１個乃至３個の炭素原子数の直鎖あるいは細分化された残りのアルキル、または別のホスホネート基（phosponate group）、−Ｐ（Ｏ）（ＯＲ1）2、好ましくは−Ｐ（Ｏ）（ＯＣＨ3）3または−Ｐ（Ｏ）（ＯＥｔ）2を表す。ｎ及びｎ’は、１、２又は３に等しい同一あるいは異なる値を有する数であり、ｍは、０、１、２又は３に等しい数である。
【００３１】
実際、一般式（Ｉ）または（ＩＩ）の化合物は、シリカに対して改善された接着品質を有し、かくして極薄の被覆層（数１００ナノメーターから数マイクロメーター）を用いてファイバーのファクター「ｎ」を改善することを可能とさせる。
【００３２】
好ましくは、上記化合物は、次の式の化合物からなる群から選ばれる。
【化１２】
0004323090.tif 000004
【化１３】
0004323090.tif 000005
【化１４】
0004323090.tif 000006
【化１５】
0004323090.tif 000007
【化１６】
0004323090.tif 000008
【化１７】
0004323090.tif 000009
【化１８】
0004323090.tif 000010
【００３３】
上述の液体反応物を製造するのに、いずれのタイプのアクリレート希釈剤の使用を目論むことは可能であるが、上記希釈剤は、フェノキシエチルエーテルアクリレート（phenoxyethyletheracrylate）、エトキシエチルアクリレート（ethoxyethylacrylate）、エトキシエトキシエチルアクリレート（ethoxyethoxyethylacrylate）、トリメチロールプロパントリアクリレート（trimethylolpropanetracrylate）及びイソボルニルアクリレート（isobornylacrylate）からなる群から選ばれるのが有利である。
【００３４】
本発明の好ましいバリエーションによれば、使用される上記液剤は少なくとも一つの光触媒化合物（photocatalyst compound）を含む光重合性液体反応物である。しかしながら、光以外の要素の効果の下に重合することができる反応物の使用を目論むことが可能であることに留意することは重要である。
【００３５】
本発明の方法は、また、上記精密膜により被覆された上記ワイヤフレーム要素上に６０μｍ未満、好ましくは４０μｍ未満の厚さの、少なくとも一つの通常の、あるいは実際的に通常の保護コーティング膜を形成することからなる付加的な段階を含むのが有利である。それゆえ、本発明により推奨される方法によって被覆されたファイバーは、現状技術の手法を用いて得られる直径よりも小さい直径を有し、対応するケーブルのサイズを低減させることを可能とさせる。
【００３６】
本発明は、また、それがワイヤフレーム要素に少なくとも一つの液剤をスプレーする手段を含む点で特徴のある上述の方法のための装置に関する。
【００３７】
このような装置の好ましい適用によれば、入口と出口を付けたスプレーエンクロージャーの範囲を定め、その内部に上記ワイヤフレーム要素が本質的に垂直に移動するスプレー手段がスプレー室に包含される。このようなエンクロージャーは、規定されたスプレー容積の範囲を定め、操作時の液剤の射出を防止するのに使用される。スプレー室の上記入口は、室内にワイヤフレーム要素を容易に挿入するために円錐形の形状を有するのが有利である。
【００３８】
スプレー手段は、スプレー用円錐により上記液剤を分散させるのに使用される、少なくとも２つのスプレーノズルを含むのが有利である。好ましい適用によれば、上記ワイヤフレーム要素の周りに均等に分布させた３つのスプレーノズルが使用され、これらのノズルは、数１０ミクロン乃至数１００ミクロンの直径の出口を有する。このような手段は、流れの円錐形の分散を可能とし、形成される円錐は、ある角度（ノズルと移動するファイバーの長さ方向の軸により作られる角度により表される）、好ましくは２０度乃至９０度の角度で傾斜している。
【００３９】
本発明の特に興味あるバリエーションによれば、上記スプレー室は、過剰にスプレーされた液剤を回収する樋が備えられ、上記スプレー手段は、上記液剤の少なくとも一つの容器を含み、装置は、上記樋中の回収された液剤を上記容器に戻す手段を含む。かくして、閉回路で取り扱い、スプレーされた液剤のいかなる損失をも防止することが可能である。
【００４０】
本発明は、また、液体反応物から製造され、上述の方法を用いて得られる少なくとも一つの精密膜で被覆されたシリカからなるいずれの光ファイバーにも関する。
【００４１】
一つのバリエーションによれば、上記精密膜はシリカ上に直接被覆される。
【００４２】
別なバリエーションによれば、上記精密膜は、２つの通常のあるいは実際的に通常のコーティングの間の中間的な膜、または、通常のあるいは実際的に通常のコーティング上に設けられた外部保護膜を形成する。
【００４３】
好ましくは、上記精密膜は数１００ナノメーター乃至数マイクロメーターの厚さを有する。
【００４４】
図面を参照しながら、非制限的な適用例の以下の説明を用いれば、本発明及びそれが提供する利点を理解することが更に容易になるであろう。
【００４５】
スプレー装置
図１乃至図３を参照すると、本発明のワイヤフレーム要素スプレー装置は、それぞれが液剤容器２を持つ３つのスプレーガン１を有する（図１及び図２では、単一のスプレーガン１とその容器２が表されている）。他の適用においては、すべてのスプレーガン用の共通容器を使用することが可能であることを注目すべきである。
【００４６】
更に特定して図３を参照すると、これらのスプレーガンの端部は、スプレーノズル１ａが付けられている。この適用においては、ノズルは、好ましくは数１０ミクロン乃至数１００ミクロンの直径を有する。
【００４７】
ノズル１ａは、オフセットされた平面に配置されている。液は極めて微細な液滴の形でスプレーされ、これによりファイバー上での改良された分散の利点が提供される。射出された流れは円錐形であり、これがファイバーを引くときに起こるファイバーのいかなる移動をも補償することを可能とさせる。表示されている適用においては、円錐形の流れは数度の角度αを形成する。
【００４８】
ノズル１ａは、エンクロージャー９、上記エンクロージャー９の頂部に配置されたキャップ４と、上記エンクロージャー９の下に配置されたキャップ５とにより範囲を定められたスプレー室３に挿入されている。
【００４９】
エンクロージャー９は、シール１ｂにより耐水性とされたノズル１ａ用の位置合わせ孔９ａを有する。
【００５０】
図２を参照すると、キャップ４は、ワイヤフレーム要素を挿入するのに使用されたチャンネル４ｂにより貫通され、頂部で円錐形の入口４ａがはめられている。この適用によれば、この入口の直径は、数１００ミクロンから数ミリメートル迄変わる。
【００５１】
キャップ５は、スプレーガン１によりエンクロージャー９の壁に対してスプレーされた過剰の製品を回収するのに使用される出口５ａと樋６を備えている。樋は、容器２への液戻りシステム（示されていない）に接続された排出回路７に接続されている。
【００５２】
それゆえ、スプレー室３は、ワイヤフレーム要素の周りにスプレーされる液剤から環境を保護することを可能とし、樋６を用いてワイヤフレーム要素の周りにスプレーされる過剰の液を回収することを可能としている。
【００５３】
本装置の適用によれば、ノズルとワイヤフレーム要素との距離、角度α及びスプレーされる液剤の供給圧力は、使用されるスプレーガンまたはノズルの数及びタイプの関数として、及び必要なコーティング厚さにより最適化される。これらの初期パラメーターを設定する場合には、円錐形の流れが均一で、正しく形成される最小の液剤の圧力と、ノズルを出る空気の影響下でファイバーが振動を始める最大の液剤の圧力とを定義することが必要である。
【００５４】
次に、圧力は、ファイバー引きの速度の関数として変えられる。
【００５５】
加えて、装置の要素は、すべて樹脂抵抗性（resin-resistant）でＵＶ不透明の材料を用いて製造されることに注目すべきである。
【００５６】
図１乃至図３に示された装置は、図４に示されるように、光ファイバーを引くタワーに簡単に包含され、数１００ナノメーター乃至数マイクロメーターの厚さの精密膜の形で光重合性液体反応物をスプレーすることができる。
【００５７】
図４を参照すると、このようなダイは、通常、底部から頂部に向かって順に、プリフォームを軟化させる炉１１、炉１１を出るシリカファイバー用の冷却システム１２、コーティング前のファイバーの直径を測定するのに使用される第１の直径測定装置１３、ファイバーに第１のコーティング膜を被覆する第１の装置、第１の被覆装置を用いてファイバーに被覆されたコーティング膜を重合させ、硬化させるＵＶ炉１４、第１のコーティング膜で被覆されたファイバーの直径を測定するのに使用される第２の直径測定装置１５、ファイバーに第２のコーティング膜を被覆する加圧ダイ１６、加圧ダイ１６を用いてファイバーに被覆された第２のコーティング膜を重合させ、セットさせる第２のＵＶ炉１７、第１のコーティング膜と第２のコーティング膜で被覆されたファイバーの直径を測定するのに使用される第３の直径測定装置１８、並びに、上述の要素中で重力により移動するファイバーを受け取るために使用され、リール２０を含む組立体１９からなる。
【００５８】
本発明に従って、第１の被覆装置は、図１及び図２を参照して説明されたようにスプレー装置１０からなり、数１００ナノメーター乃至数マイクロメーターで変わる厚さの薄膜の形でファイバー上に液体反応物を被覆させるのに使用される。他の適用において、いくつかの連続するスプレー装置を包含することも可能であることに注目すべきである。
【００５９】
６０μｍ未満、好ましくは４０μｍ未満の厚さの付加的なコーティングをファイバー上に形成させるのに、加圧ダイ１６が使用される。この点で、第３のコーティング膜を被覆するために、光ファイバーを引くタワーで第２のダイを使用することが可能であることに注目することが重要である。スプレーし、保護コーティングを被覆し、そして、２つの膜を同時に重合させることも可能であることに注目することが重要である。
【００６０】
樹脂
シリカ光ファイバー上に種々の光重合性液体反応物の精密膜をスプレーするのに、図１及び図２を参照して説明されたスプレー装置が使用される。これらの液体反応物の組成は、下記の実施例１及び実施例２に示されている。
【００６１】
実施例１
上述の化学式Ａ（化１２）の化合物の機械的混合物を、ほぼ等量のイソボルニルアクリレートとフェノキシエチルアクリレートとからなる溶液で製造した。
【００６２】
この混合物に包含された化合物Ａの量は２０重量パーセントであった。
【００６３】
得られた液はほぼ１０ミリパスカル秒の粘度を有し、時間が経っても均質で、安定的であった（数ヶ月後も偏析なし）。
【００６４】
ＵＶ重合用の標準光触媒を、標準の重量比率でこの液に添加した。
【００６５】
実施例２
上述の化学式Ｅ（化１６）の化合物を、実施例１に述べたフェノキシエチルエーテルアクリレート／イソボルニルアクリレートとこの実施例と同じ比率により混合した。得られた樹脂もまた液状であり、ほぼ１０ミリパスカル秒の粘度で均一で、安定的であった。これにＵＶ重合用の光触媒化合物を添加した。
【００６６】
この方法で得られたコーティングの技術的な特徴を評価するために、シリカ板上にもこの液体反応物をスプレーし、得られた結果を、通常のコーティング樹脂（ＤＳＭにより製造された９５０−１０６及び９５０−１０８）及び本質的に、フェノキシエチルアクリレート／イソボルニルアクリレート／光触媒混合物からなる溶液について、シリカ板上の被覆物で得られた結果と比較した。
【００６７】
この範囲内で、先行の樹脂及び実施例１及び実施例２の樹脂のシリカ上の接着性とＵＶ反応性を評価した。
【００６８】
較正されたローラーを用いて樹脂の精密膜（ほぼ１０μｍ）をシリカ板上に被覆し、標準化されたクシにより重合された樹脂上にグリッドを作製し、グリッドを付けた区分上に標準化された接着テープを貼った後に観察される剥離により接着を評価することにより、薄膜について標準ＮＦＴ−３０．０３８による接着試験を行った。
【００６９】
摂氏６０度の９５％相対湿度で４８時間、摂氏６０度の水中で４８時間エージングされ、その後摂氏２３度の５０％相対湿度で２時間放置された後に行われた接着試験では、参照樹脂とは異なり、新しい樹脂は、シリカ板から剥離されないことが示された。それゆえ、この新しい樹脂は、水及び湿気でエージング後に保持されるシリカ上の改善された接着性を有する。
【００７０】
樹脂の重合時に発熱ピークを生じる光熱量計(DPA Parkin Elmer)を用いてＵＶ反応性を調べ、得られたピークを用いて反応の開始と終了の時間を測定するのに使用される。
【００７１】
得られた結果では、新しい樹脂のＵＶ反応性は、参照樹脂のそれと同等であることが示された。光ファイバー上の本発明の樹脂の被覆厚さは、従来のコーティングのそれよりも著しく少ない（５０倍以上少ない）ので、本発明の範囲内で著しく低いＵＶパワーを使用することができるという大きな利点が提供される。それゆえ、本発明で提案された新しい樹脂は、現行のファイバー引き条件に良く適合している。加えて、この樹脂は、従来の樹脂よりも低いＵＶパワーを必要とし、ＵＶ炉を付け加えなくてもファイバー引き速度を増加するか、あるいは、決まった速度に対しては、炉の必要数を低減し、製造コストに利得を与えることを可能とさせる。
【００７２】
光ファイバー
移動するシリカファイバー上に実施例１及び実施例２で示された樹脂をスプレーするのに、図１及び図２を参照して上述されたスプレー装置を使用した。
【００７３】
このスプレー装置は、従来のダイの代わりに図３に示されるようにファイバー引きタワーに包含された。そのサイズは、ダイ及びダイホルダーのサイズに類似している。
【００７４】
形成されるコーティングは極めて精密なので、それは実際的に通常のコーティング樹脂により自動的に保護される。
【００７５】
この点において、従来技術においては、２つの保護膜、すなわち応力及び衝撃を減衰するのに使用される、一つの可撓性の一次膜（ヤング係数が２乃至５００ＭＰａ、ガラス転移温度が摂氏マイナス２０度）及び一つの硬い、耐磨耗性の二次膜（ヤング係数が２０乃至２０００ＭＰａ、摂氏６０度近傍のガラス転移温度）を使用することが公知であることに注目すべきである。
【００７６】
本発明のこの適用例においては、２つの保護膜でなく、中間の特性の１つの膜のみを使用することが選ばれた。このような「中間的な」コーティングを、最大厚さを３０μｍ乃至６０μｍとし、ファイバー引き速度を毎分１００ｍに設定して、ファイバーに塗布した。これは、次の粘弾性特性を有する。すなわち、ガラス転移温度が摂氏４０度、ヤング係数が１０乃至１０００ＭＰａ、粘度が摂氏２５度で５０００ミリパスカル秒である。
【００７７】
液状樹脂を次のパラメーターでスプレーした。すなわち、ノズル直径が数１００ミクロン、スプレー品流速が毎分１ｃｍ3のオーダー、ノズル−ファイバー中心距離が数ミリメートルである。
【００７８】
このようなパラメーターにより１ミクロンオーダーの均質な厚さを得ることが可能となる。保護コーティングのない膜の試料について、電子顕微鏡使用及びＡＦＭによりこの厚さを測定した。
【００７９】
４つのファイバーについて、ワイブル（Weibull）及びファクター「ｎ」の解析を行った。従来のファイバーに比較して、このファイバーは、同等の破壊強度と、摂氏８５度の８５％相対湿度で３０日間の加速エージング後にも劣化しない、かなり高い初期のファクター「ｎ」（摂氏２３度の５０％相対湿度で２４時間放置した後行われた測定）とを与える。
【００８０】
また、このファイバーは剥離して、０．１ｄＢ未満の減衰で接続するのが容易であることも確認された。
【００８１】
本発明の上述の適用は限定的ではない。それゆえ、本発明の範囲内で多くの改変が行われる。
【００８２】
スプレー装置に関しては、示された手段のいずれも、任意の同等な手段によっても置き換えられる。異なる数のノズルを使用することもある。
【００８３】
実施例１及び実施例２に挙げられた樹脂以外の樹脂をスプレーするのに、本発明により推奨された方法及び装置を使用することもある。
【図面の簡単な説明】
図１は、説明を分かり易くするために、一つのスプレーガンのみを示した、本発明によりワイヤフレーム要素に液剤をスプレーする装置の正面図である。
図２は、図１に示される装置の部分切断正面図である。
図３は、３つのスプレーガンを示すスプレー装置の平面図である。
図４は、図１乃至図３で表されているスプレー装置を包含する光ファイバーを引くタワーの概略図である。
【図１】
0004323090.tif 000022
【図２】
0004323090.tif 000023
【図３】
0004323090.tif 000024
【図４】
0004323090.tif 000025