特表 2023-501986 プルアウト力が低いファイバコーティング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-20

(54)【発明の名称】プルアウト力が低いファイバコーティング

(51)【国際特許分類】

   C03C 25/1065 20180101AFI20230113BHJP

   G02B 6/44 20060101ALI20230113BHJP

   C09D 201/00 20060101ALI20230113BHJP

   C09D 5/00 20060101ALI20230113BHJP

【ＦＩ】

C03C25/1065

G02B6/44 301A

G02B6/44 331

C09D201/00

C09D5/00 D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022526218

(86)(22)【出願日】2020-10-29

(85)【翻訳文提出日】2022-07-06

(86)【国際出願番号】 US2020057813

(87)【国際公開番号】W WO2021091746

(87)【国際公開日】2021-05-14

(31)【優先権主張番号】16/673,370

(32)【優先日】2019-11-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】チェン，チン－キー

(72)【発明者】

【氏名】タンドン，プシュカル

(72)【発明者】

【氏名】タンドン，ルチ

【テーマコード（参考）】

2H250

4G060

4J038

【Ｆターム（参考）】

2H250BA03

2H250BA32

2H250BB02

2H250BB33

2H250BC02

2H250BC03

2H250BD02

2H250BD14

2H250BD16

2H250BD17

2H250BD18

2H250BD20

4G060AA01

4G060AA02

4G060AA20

4G060AC02

4G060AC12

4G060AD43

4G060CB09

4G060CB22

4J038CG141

4J038DG131

4J038DG262

4J038KA04

4J038MA14

4J038PA07

4J038PA17

4J038PA19

4J038PB08

4J038PC03

(57)【要約】

光ファイバは：２２０μｍ未満の外径；ガラスコア及びガラスクラッドを含むガラスファイバ；一次コーティング；並びに二次コーティングを含む。上記ガラスクラッドは上記ガラスコアを取り囲み、上記ガラスコアと直接接触する。上記一次コーティングは上記ガラスファイバを取り囲み、上記ガラスファイバと直接接触する。上記一次コーティングは、０．５ＭＰａ未満のヤング率、及び３０．０μｍ未満の厚さを有することができる。上記二次コーティングは上記一次コーティングを取り囲み、上記一次コーティングと直接接触する。上記二次コーティングは、２７．５μｍ未満の厚さを有することができる。上記光ファイバのプルアウト力は、ドロー加工されたままの状態において、所定の閾値未満とすることができる。上記プルアウト力は、上記ガラスファイバ上の上記一次及び二次コーティングの少なくとも６０日にわたるエージングで、２．０倍未満だけ上昇してよい。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバであって：
２２０μｍ未満の外径；
前記光ファイバの中心を通る中心線を画定するガラスコア；
前記ガラスコアを取り囲み、また前記ガラスコアと直接接触する、ガラスクラッドであって、前記ガラスコア及び前記ガラスクラッドはガラスファイバを画定し、前記ガラスファイバの外周は、センチメートルを単位とするＲ_ｆで表される、前記中心線からの半径を有する、ガラスクラッド；
前記ガラスクラッドを取り囲み、また前記ガラスクラッドと直接接触する、一次コーティングであって、前記一次コーティングの外周は、センチメートルを単位とするＲ_ｐで表される前記中心線からの半径を有し、前記一次コーティングは、３０μｍ未満の厚さ、及び０．５ＭＰａ未満のヤング率を有する、一次コーティング；
前記一次コーティングを取り囲み、また前記一次コーティングと直接接触する、二次コーティングであって、前記二次コーティングの外径は、センチメートルを単位とするＲ_ｓで表される、前記中心線からの半径を有し、前記二次コーティングは、２７．５μｍ未満の厚さを有する、二次コーティング；並びに
以下の式：

（ここでＥ_ｆは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする前記ガラスファイバのヤング率であり、Ｅ_ｐは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする前記一次コーティングのヤング率であり、Ｅ_ｓは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする前記二次コーティングのヤング率であり、ν_ｐは、前記一次コーティングのポアソン比である）によって与えられる臨界プルアウト力（Ｐ_ｃｒｉｔ）未満のプルアウト力
を備える、光ファイバ。

【請求項2】

前記プルアウト力は０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満である、請求項１に記載の光ファイバ。

【請求項3】

前記プルアウト力は、前記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．６倍未満だけ上昇する、請求項１又は２に記載の光ファイバ。

【請求項4】

前記一次コーティングの引裂き強度は３０Ｊ／ｍ^２超である、請求項１～３のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項5】

前記光ファイバの前記外径は２００μｍ未満である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項6】

前記一次コーティングの前記厚さは２０μｍ未満である、請求項１～５のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項7】

前記二次コーティングは２０μｍ未満の厚さを有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項8】

前記プルアウト力は０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）未満であり、前記外径は１８０μｍ未満である、請求項１～７のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項9】

前記二次コーティングの耐穿刺性は、４．４×１０^－３ｇ／μｍ^２超の正規化穿刺荷重を有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項10】

光ファイバを設計する方法であって、前記方法は：
（ａ）ガラスファイバを選択するステップであって、前記ガラスファイバは弾性率Ｅ_ｆを有し、前記ガラスファイバは、ガラスコアと、前記ガラスコアを取り囲んで前記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを有し、前記ガラスクラッドは半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；
（ｂ）前記ガラスクラッドを取り囲んで前記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択するステップであって、前記一次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｐ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；
（ｃ）前記一次コーティングを取り囲んで前記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択するステップであって、前記二次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｓ及び半径Ｒ_ｓを有する、ステップ；並びに
（ｄ）前記光ファイバがＰ_ｃｒｉｔ未満のプルアウト力を有するように、前記ガラスファイバ、前記一次コーティング、及び前記二次コーティングの選択を構成するステップであって、ここでＰ_ｃｒｉｔは、

によって与えられる、ステップ
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

本出願は、２０１９年１１月４日出願の米国特許出願第１６／６７３，３７０号（米国特許第１０，７７５，５５７号）、発明の名称「ＦＩＢＥＲ ＣＯＡＴＩＮＧＳ ＷＩＴＨ ＬＯＷ ＰＵＬＬＯＵＴ ＦＯＲＣＥ」の優先権の利益を主張するものであり、上記特許出願は、２０１８年５月３日出願の米国仮特許出願第６２／６６６３７６号に対する優先権を主張する２０１９年５月１日出願の米国特許出願第１６／４００，６４１号（米国特許第１０，６８９，５４４号）、発明の名称「ＦＩＢＥＲ ＣＯＡＴＩＮＧＳ ＷＩＴＨ ＬＯＷ ＰＵＬＬＯＵＴ ＦＯＲＣＥ」の一部継続出願であり、かつこれに対する優先権を主張するものである。以上の各文献の内容は依拠され、その全体が参照により本出願に援用される。

【技術分野】

【0002】

本開示は、スプライシングのための良好な剥離性を備えたファイバコーティングに関する。より詳細には、本開示は、プルアウト力が低く結合力が強い一次ファイバコーティングに関する。

【背景技術】

【0003】

光ファイバを通る光の透過率は、ファイバに適用されるコーティングの特性に依存する。コーティングは典型的には一次コーティング及び二次コーティングを含み、ここで二次コーティングは一次コーティングを取り囲み、また一次コーティングは、（ガラスクラッドに取り囲まれた中央ガラスコアを含む）ガラスファイバに接触する。二次コーティングは、一次コーティングよりも硬質の（ヤング率が高い）材料であり、ファイバの加工、取り扱い、及び設置中に生じる摩擦又は外力によって引き起こされる損傷から、ガラス導波路を保護するように設計される。一次コーティングは、より軟質の（ヤング率が低い）材料であり、二次コーティングの外面に印加される力に起因する応力を緩衝する又は放散させるように設計される。一次層内での応力の放散により、応力は減衰し、ガラス導波路に到達する応力が最小限に抑えられる。一次コーティングは、ファイバを曲げるときに生じる応力の放散において、特に重要である。ファイバのガラス導波路に伝達される曲げ応力は、最小限に抑える必要がある。というのは、曲げ応力はガラス導波路の屈折率プロファイルに局所的な混乱を生成するためである。局所的な屈折率の混乱は、導波路を通して伝送される光の強度損失につながる。応力を放散させることにより、一次コーティングは、曲げによって誘発される強度損失を最小限に抑える。

【0004】

曲げ損失を最小限に抑えるために、ヤング率がますます低い一次コーティング材料の開発が望まれている。ヤング率が１ＭＰａ未満のコーティング材料が好ましい。しかしながら、一次コーティングのヤング率を低下させると、一次コーティングの結合力が低下し、一次コーティングはファイバ製造プロセスにおいて、又は現場での配備中に、損傷を受けやすくなる。剥離、配線、及び接続といった作業は、一次コーティングに熱応力及び機械的応力を導入し、これは一次コーティング内での欠陥の形成につながる場合がある。一次コーティング内での欠陥の形成は、一次コーティングの結合力が低下すると、より大きな問題になる。

【0005】

良好な結合力に加えて、ファイバの剥離及びスプライシング作業には、ガラスファイバに対する適切な接着力を有する一次コーティングが必要となる。ガラスファイバに対する一次コーティングの接着力が強すぎると、一次コーティングからの残留物がガラスファイバ上に残り、きれいな剥離が困難になる。ガラスファイバをコネクタに挿入するには、きれいな剥離が必要である。ファイバコネクタの開口はガラスファイバの直径にぴったりと一致しており、ガラスファイバ上のコーティング残留物の存在は、コネクタへのファイバの挿入を妨害する。このような接着力の要件は、共通のマトリクス内に複数のファイバを含む直線状ファイバ組立体であるリボンに関して、特に厳密である。リボンを接続する際には全てのファイバが同時に剥離され、ガラスファイバの未剥離部分に残ったコーティングに欠陥を導入することなく、各ファイバをきれいに剥離する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

剥離力の印加時に欠陥の形成に耐えられる十分な結合力を有しながら、ガラスファイバからきれいに剥離できる一次コーティング材料に対して、需要が存在する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、硬化性組成物の硬化産物として形成される一次コーティングを提供する。上記コーティングは、低いヤング率、低いプルアウト力、低い接着力、及び良好な結合力を特徴とする。プルアウト力の経時的な変動は小さく、これは、上記コーティングの長期間にわたる安定した接着力及び一貫した性能を示す。上記コーティングは、光ファイバの一次コーティングとして使用できる。上記一次コーティングはガラスファイバからきれいに剥離でき、また剥離力を受けたときの欠陥の形成に対する耐性を有する。上記一次コーティングは、個々のファイバ、又はリボン内の複数のファイバそれぞれに適用できる。上記硬化性組成物は、光ファイバの分野以外の用途に使用される硬化フィルム及び他の硬化産物の形成にも使用できる。

【0008】

本開示の第１の態様によると、光ファイバは：２２０μｍ未満の外径ＯＦ_ＯＤ；その中心を通る中心線ＣＬを画定するガラスコア；上記ガラスコアを取り囲み、また上記ガラスコアと直接接触する、ガラスクラッド；上記ガラスクラッドを取り囲み、また上記ガラスクラッドと直接接触する、一次コーティング；及び上記一次コーティングを取り囲み、また上記一次コーティングと直接接触する、二次コーティングを含む。上記ガラスコア及び上記ガラスクラッドはガラスファイバを画定する。上記ガラスファイバの外周は、センチメートルを単位とするＲ_ｆで表される、上記中心線からの半径を有する。上記一次コーティングは、センチメートルを単位とするＲ_ｐで表される上記中心線からの半径を有する外周を有する。上記一次コーティングは、３０μｍ未満の厚さ、及び０．５ＭＰａ未満のヤング率を有する。上記二次コーティングの外径は、センチメートルを単位とするＲ_ｓで表される、上記中心線からの半径を有する。上記二次コーティングは、２７．５μｍ未満の厚さを有する。上記光ファイバは、以下の式：

【0009】

によって与えられる臨界プルアウト力（Ｐ_ｃｒｉｔ）未満のプルアウト力を有し、ここでＥ_ｆは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記ガラスファイバのヤング率であり、Ｅ_ｐは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記一次コーティングのヤング率であり、Ｅ_ｓは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記二次コーティングのヤング率であり、ν_ｐは、上記一次コーティングのポアソン比である。

【0010】

第１の態様の様々な例では、上記一次コーティングの上記ヤング率は、０．４ＭＰａ未満又は０．３ＭＰａ未満であってよい。いくつかの例では、上記光ファイバの上記プルアウト力は、ドロー加工されたままの状態において、１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満、０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満、又は０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。様々な例において、上記プルアウト力は、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．８倍未満又は１．６倍未満だけ上昇し得る。いくつかの例では、上記一次コーティングの引裂き強度は、３０Ｊ／ｍ^２超、４０Ｊ／ｍ^２超、又は５０Ｊ／ｍ^２超であってよい。様々な例において、上記一次コーティングの引張靭性は、５００ｋＪ／ｍ^３～１２００ｋＪ／ｍ^３、例えば５００ｋＪ／ｍ^３超、又は７００ｋＪ／ｍ^３超であってよい。複数の例において、上記光ファイバの上記外径は、２１０μｍ未満、２００μｍ未満、又は１８０μｍ未満であってよい。いくつかの例では、上記一次コーティングの上記厚さは、２５μｍ未満、又は２０μｍ未満であってよい。様々な例において、上記二次コーティングは、２５μｍ未満、又は２０μｍ未満の厚さを有してよい。複数の例において、上記一次コーティングの厚さ及び上記二次コーティングの厚さはそれぞれ、２５μｍ未満、又は２０μｍ未満であってよい。いくつかの例では、上記二次コーティングの上記厚さに対する上記一次コーティングの上記厚さの比率は、０．７～１．２５であってよい。ある具体例では、上記外径が２１０μｍ未満である場合、上記プルアウト力は１．０６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．７１５１１５Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。別の具体例では、上記外径が２００μｍ未満である場合、上記プルアウト力は０．９２ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．０９２３６４Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。更に別の具体例では、上記外径が１８０μｍ未満である場合、上記プルアウト力は０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）未満である。様々な例において、上記二次コーティングの耐穿刺性は、４．４×１０^－４ｇ／μｍ^２超の正規化穿刺荷重を有してよい。本明細書で開示される光ファイバを、複数の本開示の光ファイバを有する光ファイバリボンに組み込むことができることは、当業者には認識されるだろう。

【0011】

本開示の第２の態様によると、光ファイバは：２２０μｍ未満の外径ＯＦ_ＯＤ；ガラスコア及びガラスクラッドを含むガラスファイバ；一次コーティング；並びに二次コーティングを含む。上記ガラスクラッドは上記ガラスコアを取り囲み、また上記ガラスコアと直接接触する。上記一次コーティングは上記ガラスファイバを取り囲み、また上記ガラスファイバと直接接触する。上記一次コーティングは、０．５ＭＰａ未満のヤング率及び３０．０μｍ未満の厚さを有してよい。上記二次コーティングは上記一次コーティングを取り囲み、また上記一次コーティングと直接接触する。上記二次コーティングは２５．０μｍ未満の厚さを有してよい。上記光ファイバのプルアウト力は、ドロー加工されたままの状態において、１．３５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（６．００５０９９Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。上記プルアウト力は、上記ガラスファイバ上の上記一次及び二次コーティングの少なくとも６０日にわたるエージングで、２．０倍未満だけ上昇し得る。

【0012】

第２の態様の様々な例では、上記一次コーティングの上記ヤング率は０．３ＭＰａ未満であってよい。いくつかの例では、上記一次コーティングの引張靭性は５００ｋＪ／ｍ^３～１２００ｋＪ／ｍ^３であってよい。複数の例において、上記一次コーティングの上記厚さに対する上記二次コーティングの上記厚さの比率は、０．７～１．２５である。いくつかの具体例では、上記外径が２１０μｍ未満である場合、上記プルアウト力は１．０６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．７１５１１５Ｎ／ｃｍ）未満である。他の具体例では、上記外径が２００μｍ未満である場合、上記プルアウト力は０．９２ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．０９２３６４Ｎ／ｃｍ）未満である。様々な具体例において、上記外径が１８０μｍ未満である場合、上記プルアウト力は０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）未満である。複数の例において、上記プルアウト力は、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．８倍未満又は１．６倍未満だけ上昇し得る。いくつかの例では、上記一次コーティングの引裂き強度は、３０Ｊ／ｍ^２超、４０Ｊ／ｍ^２超、又は５０Ｊ／ｍ^２超であってよい。

【0013】

本開示の第３の態様によると、光ファイバを設計する方法は：（ａ）ガラスファイバを選択するステップであって、上記ガラスファイバは弾性率Ｅ_ｆを有し、上記ガラスファイバは、ガラスコアと、上記ガラスコアを取り囲んで上記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを有し、上記ガラスクラッドは半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；（ｂ）上記ガラスクラッドの上記半径Ｒ_ｆを選択するステップ；（ｃ）上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択するステップであって、上記一次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｐ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；（ｄ）上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択するステップであって、上記二次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｓ及び半径Ｒ_ｓを有する、ステップ；並びに（ｅ）上記光ファイバがＰ_ｃｒｉｔ未満のプルアウト力を有するように、Ｅ_ｆ、Ｒ_ｆ、Ｅ_ｐ、Ｒ_ｐ、Ｅ_ｓ、及びＲ_ｓの選択を構成するステップであって、ここでＰ_ｃｒｉｔは、

【0014】

によって与えられる、ステップを含む。

【0015】

第３の態様の様々な例では、上記プルアウト力は、１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満、０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満、又は０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満である。いくつかの例では、上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択する上記ステップは、１５μｍ超かつ３０μｍ未満の範囲内の上記一次コーティングの厚さを選択するステップを更に含んでよい。複数の例において、上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択する上記ステップは、７．０μｍ超かつ２５μｍ未満の範囲内の上記二次コーティングの厚さを選択するステップを更に含んでよい。

【0016】

本開示の第４の態様によると、光ファイバを製造する方法は：（ａ）プリフォームを炉内で加熱するステップであって、上記プリフォームは、ガラスコアと、上記ガラスコアを取り囲んで上記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを含む、ステップ；（ｂ）上記プリフォームをドロー加工して、１３０μｍ未満の直径を有するガラスファイバを形成するステップであって、上記ガラスファイバは、弾性率Ｅ_ｆ及び半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；（ｃ）上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを適用するステップであって、上記一次コーティングは、０．５ＭＰａ未満のヤング率Ｅ_ｐ、３０μｍ未満の厚さ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；並びに（ｄ）上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを適用するステップであって、上記二次コーティングは、１５００ＭＰａ超のヤング率Ｅ_ｓ、半径Ｒ_ｓ、及び２５μｍ未満の厚さを有する、ステップを含む。

【0017】

本開示の第４の態様の様々な例では、光ファイバを製造する上記方法は、上記光ファイバのプルアウト力を試験して、上記プルアウト力がＰ_ｃｒｉｔ未満であることを保証するステップを更に含むことができ、上記Ｐ_ｃｒｉｔは：

【0018】

によって与えられる。いくつかの例では、上記プルアウト力は、１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満、０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満、又は０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。複数の例において、上記一次コーティングの上記厚さは、１５μｍ超かつ３０μｍ未満の範囲内であってよい。様々な例において、上記二次コーティングの上記厚さは、７．０μｍ超かつ２５μｍ未満の範囲内であってよい。

【0019】

更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、その一部は、当業者には本記述から容易に明らかとなるか、又は本記述及び特許請求の範囲、並びに添付の図面に記載されているように実施形態を実施することによって認識されるだろう。

【0020】

上述の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも単なる例であり、特許請求の範囲の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを目的としたものであることを理解されたい。

【0021】

添付の図面は更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は、本開示の選択された態様の例示であり、本記述と併せて、本開示に含まれる方法、製品、及び組成物の、原理及び動作を説明する役割を果たす。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態によるコーティング済み光ファイバの概略図

【図2】代表的な光ファイバリボンの概略図；代表的な光ファイバリボンは、１２本のコーティング済み光ファイバを含む

【図3】ファイバ試料のプルアウト力試験における、時間の関数としての力

【図4】あるファイバ試料に関する、時間によるプルアウト力の変動

【図5】あるファイバ試料に関する、時間によるプルアウト力の変動

【図6】あるファイバ試料に関する、時間によるプルアウト力の変動

【図7】あるファイバ試料に関する、時間によるプルアウト力の変動

【図8】あるファイバ試料に関する、時間によるプルアウト力の変動

【図9】ある例による、光ファイバを製造する方法のフローチャート

【図10】ある例による、光ファイバを設計する方法のフローチャート

【図11】３つの二次コーティングに関する、断面積に対する穿刺荷重の依存度

【発明を実施するための形態】

【0023】

本開示は、本発明を実現可能とする教示として提供されるものであり、以下の説明、図面、実施例及び特許請求の範囲を参照することにより、より容易に理解できる。この目的のために、関連技術分野の当業者は、本明細書に記載の実施形態の様々な態様に対して多くの変更を実施しても、その有益な結果を依然として得られることを認識及び理解するであろう。また、これらの実施形態の望ましい便益のうちの一部を、複数の特徴のうちの一部を選択し、他の特徴を利用しないことによっても得ることができることは、明らかであろう。従って当業者は、多くの修正及び適合が可能であり、また特定の状況においては望ましい場合さえあり、これらが本開示の一部であることを認識するだろう。従って、特段の記載がない限り、本開示は、開示されている具体的な組成物、物品、デバイス及び方法に限定されないことを理解されたい。また、本明細書で使用される用語法は、特定の態様を説明することのみを目的としたものであり、限定を意図したものではないことも理解されたい。

【0024】

本明細書及びそれに続く特許請求の範囲では、多数の用語が参照されることになるが、これらの用語は以下の意味を有するものとして定義されるものとする。

【0025】

「…を含む（ｉｎｃｌｕｄｅ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」等の用語は、包含するものの限定しないこと、即ち包括的ではあるものの排他的ではないことを意味する。

【0026】

用語「約（ａｂｏｕｔ）」は、特段の記載がない限り、当該範囲内の全ての項を参照する。例えば約１、２、又は３は、約１、約２、又は約３と同義であり、更に約１～３、約１～２、及び約２～３を含む。組成物、構成要素、成分、添加物、及び類似の態様に関して開示される特定の好ましい値、並びにその範囲は、単なる例示であり、他の明確な値、又は明確な範囲内の他の値を排除するものではない。本開示の組成物及び方法は、本明細書に記載の値、特定の値、更に具体的な値、及び好ましい値のうちの、いずれの値又はいずれの組み合わせを有する組成物及び方法を含む。

【0027】

本明細書中で使用される場合、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」及びこれに対応する定冠詞「ｔｈｅ」は、特段の記載がない限り、「少なくとも１つの（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」又は「１つ以上の（１つ以上の）」を意味する。

【0028】

本明細書に記載のコーティングは、硬化性コーティング組成物から形成される。硬化性コーティング組成物は、１つ以上の硬化性成分を含む。本明細書中で使用される場合、用語「硬化性（ｃｕｒａｂｌｅ）」は、好適な硬化エネルギ源に曝露した場合に、上記成分が、上記成分の上記成分自体への又は上記コーティング組成物の他の成分への結合に関与する共有結合を形成できる、１つ以上の官能基を含むことを意味することを目的としている。硬化性コーティング組成物の硬化によって得られる産物は、本明細書では上記組成物の硬化産物と呼ばれる。硬化産物は好ましくはポリマーである。硬化プロセスはエネルギによって誘発される。エネルギの形態としては、放射線又は熱エネルギが挙げられる。好ましい実施形態では、硬化は放射線によって実施される。放射線によって誘発された硬化は、本明細書では放射線硬化又は光硬化と呼ばれる。放射線硬化性成分は、好適な強度の好適な波長の放射線に十分な期間曝露された場合に硬化反応を起こすよう誘導できる成分である。好適な波長としては、電磁スペクトルの赤外部分、可視部分、又は紫外部分が挙げられる。放射線硬化反応は好ましくは、光開始剤の存在下で発生する。放射線硬化性成分はまた、熱硬化性であってもよい。同様に、熱硬化性成分は、十分な強度の熱エネルギに十分な期間曝露された場合に硬化反応を起こすよう誘導できる成分である。熱硬化性成分はまた、放射線硬化性であってもよい。

【0029】

硬化性成分は、１つ以上の硬化性官能基を含む。硬化性官能基を１つだけ含む硬化性成分は、本明細書では単官能性硬化性成分と呼ばれる。２つ以上の硬化性官能基を有する硬化性成分は、本明細書では多官能性硬化性成分と呼ばれる。多官能性硬化性成分は、硬化プロセス中に共有結合を形成できる２つ以上の官能基を含み、硬化プロセス中に形成されるポリマーネットワークに架橋を導入できる。多官能性硬化性成分はまた、本明細書では「架橋剤（ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ）」又は「硬化性架橋剤（硬化性架橋剤）」とも呼ぶことができる。硬化性成分は、硬化性モノマー及び硬化性オリゴマーを含む。硬化プロセス中の共有結合形成に関与する官能基の例を以下に特定する。

【0030】

ポリオールに適用される場合、用語「分子量（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ）」は数平均分子量を意味する。

【0031】

用語「（メタ）アクリレート（（ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅ）」は、メタクリレート、アクリレート、又はメタクリレートとアクリレートとの組み合わせを意味する。

【0032】

ヤング率、引裂き強度、引張靭性、及びプルアウト力の値は、本明細書に記載の手順によって測定条件下で決定された値を指す。

【0033】

用語「プルアウト力（ｐｕｌｌｏｕｔ ｆｏｒｃｅ）」は、更なる指定（例えばドロー加工されたままの状態でのプルアウト力、又はエージング後のプルアウト力）がなければ、特段の指定がない限り、指定されたコーティングの、ドロー加工されたままの状態でのプルアウト力を指す。

【0034】

メガパスカル（ＭＰａ）は、ヤング率に言及する際に使用される慣用の単位である。しかしながら、式（４）を参照する場合等の本開示の様々なセクションにおいて、ヤング率に関して使用される単位はダイン／ｃｍ^２である。ＭＰａとダイン／ｃｍ^２との間の変換には、１ＭＰａ＝１×１０^７ダイン／ｃｍ^２という変換係数を使用するものとする。

【0035】

これより、本記載の例示的実施形態を詳細に参照する。

【0036】

本記載は、硬化性コーティング組成物、硬化性コーティング組成物から形成されたコーティング、及び硬化性コーティング組成物の硬化によって得られたコーティングでコーティング又はカプセル化されたコーティング済み物品に関する。ある好ましい実施形態では、上記硬化性コーティング組成物は、光ファイバのコーティングを形成するための組成物であり、上記コーティングは光ファイバコーティングであり、上記コーティング済み物品は、コーティング済み光ファイバである。本記載はまた、硬化性コーティング組成物を作製する方法、上記硬化性コーティング組成物からコーティングを形成する方法、及びファイバを上記硬化性コーティング組成物でコーティングする方法に関する。上記硬化性コーティング組成物から形成されたコーティングは、ガラスファイバからきれいに剥離させることができ、また強力な結合力を有することができる。

【0037】

一実施形態は、コーティング済み光ファイバに関する。コーティング済み光ファイバの一例が、図１に概略断面図で示されている。コーティング済み光ファイバ１０は、一次コーティング１６及び二次コーティング１８に取り囲まれたガラス光ファイバ１１を含む。ある好ましい実施形態では、一次コーティング１６は、本記載による硬化性コーティング組成物の硬化産物である。

【0038】

ガラスファイバ１１は、当業者に公知のように、コア１２及びクラッド１４を含む、コーティングされていない光ファイバである。コア１２はクラッド１４より高い屈折率を有し、ガラスファイバ１１は導波路として機能する。多くの用途において、コア及びクラッドは、識別可能なコア‐クラッド境界を有する。あるいはコア及びクラッドは、明確な境界を有しない場合がある。このようなファイバの一例は、ステップインデックスファイバである。このようなファイバの別の例は、グレーデッドインデックスファイバであり、これはファイバ中心からの距離と共に屈折率が変化するコアを有する。グレーデッドインデックスファイバは基本的に、ガラスコアとクラッド層とを互いの中に拡散させることによって形成される。クラッドは、１つ以上の層を含むことができる。１つ以上のクラッド層は、コアを取り囲む内側クラッド層と、上記内側クラッド層を取り囲む外側クラッド層とを含むことができる。内側クラッド層と外側クラッド層とは、屈折率が異なる。例えば内側クラッド層は、外側クラッド層より低い屈折率を有してよい。屈折率抑制層を、内側クラッド層と外側クラッド層との間に位置決めしてもよい。

【0039】

光ファイバは、関心対象の波長、例えば１３１０又は１５５０ｎｍにおいて、シングルモードであってもマルチモードであってもよい。光ファイバは、データ伝送ファイバとしての使用に適合されていてよい（例えば、それぞれＣｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（ニューヨーク州コーニング）から入手可能な、ＳＭＦ‐２８（登録商標）、ＬＥＡＦ（登録商標）、及びＭＥＴＲＯＣＯＲ（登録商標））。あるいは光ファイバは、増幅、分散補償、又は極性維持機能を実行してよい。本明細書に記載のコーティングは、環境からの保護が望まれる実質的にいずれの光ファイバとの併用に好適であることが、当業者には理解されるだろう。

【0040】

一次コーティング１６は好ましくは、光ファイバのコアから誤った光信号を取り除くことができるよう、光ファイバのクラッドより高い屈折率を有する。一次コーティングは、熱及び加水分解によるエージングの間、ガラスファイバへの十分な接着力を維持する必要があり、その一方で、スプライシング目的ではガラスファイバから剥離可能である必要がある。一次コーティングは、１０～３０μｍの厚さを有することができる。一次コーティングは、硬化性コーティング組成物をガラスファイバに、粘性液体として塗布し、硬化させることによって形成できる。

【0041】

図２は光ファイバリボン３０を示す。リボン３０は、複数の光ファイバ２０と、上記複数の光ファイバをカプセル化するマトリクス３２とを含む。光ファイバ２０は、上述のように、コアガラス領域、クラッドガラス領域、一次コーティング、及び二次コーティングを含む。光ファイバ２０はインク層を含む場合もある。二次コーティングは顔料を含んでよい。光ファイバ２０は、互いに対して、略平面内かつ平行な関係に整列される。光ファイバリボン内の光ファイバは、従来の光ファイバリボン作製方法によって、いずれの公知の構成（例えば縁部結合リボン、薄膜カプセル化リボン、厚膜カプセル化リボン、又は多層リボン）でリボンマトリクス３２によってカプセル化される。図２では、光ファイバリボン３０は１２本の光ファイバ２０を内包しているが、ある特定の用途のために配置される光ファイバリボン３０を形成するために、いずれの本数の光ファイバ２０（例えば２本以上）を採用してよいことは、当業者には明らかであろう。リボンマトリクス３２は、二次コーティングの調製に使用されるものと同一の組成物から形成でき、又はリボンマトリクス３２は、使用に適合した異なる組成物から形成できる。

【0042】

本開示は、低いヤング率、低いプルアウト力、低い接着力、及び強い結合力を示す、光ファイバの一次コーティングを提供する。本開示は、きれいに剥離できる性質、及び剥離作業中の欠陥の形成に対する高い耐性を特徴とする、一次コーティングを形成できる、硬化性コーティング組成物を提供する。低いプルアウト力により、残留物を最小限に抑えた、一次コーティングのきれいな剥離が容易になり、また強い結合力によって、剥離力を受けたときの一次コーティング内での欠陥の発生及び伝播が阻害される。ガラスファイバに対する一次コーティングの接着力の低さにより、ガラスファイバが剥離力を受けたときの一次コーティング内での欠陥の形成が更に防止され、これにより、剥離プロセス後にガラスファイバ上に一次コーティングのデブリ又は破片が残るのが更に防止される。

【0043】

一次コーティングは、オリゴマー、モノマー、光開始剤、及び任意に添加剤を含む、放射線硬化性コーティング組成物の硬化産物である。本開示は：放射線硬化性コーティング組成物のためのオリゴマー；上記オリゴマーのうちの少なくとも１つを含有する放射線硬化性コーティング組成物；上記オリゴマーのうちの少なくとも１つを含有する放射線硬化性コーティング組成物の硬化産物；上記オリゴマーのうちの少なくとも１つを含有する放射線硬化性コーティング組成物でコーティングされた光ファイバ；及び上記オリゴマーのうちの少なくとも１つを含有する放射線硬化性コーティング組成物の硬化産物でコーティングされた光ファイバを説明する。

【0044】

オリゴマーは、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物及び二付加体（ｄｉ‐ａｄｄｕｃｔ）化合物を含む。一実施形態では、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物は、直鎖分子構造を有する。一実施形態では、オリゴマーは、ジイソシアネート化合物、ポリオール化合物、及びヒドロキシアクリレート化合物の間の反応から形成され、上記反応は、一次産物（主要産物）としてポリエーテルウレタンジアクリレート化合物を、そして副産物（少量の産物）として二付加体化合物を生成する。上記反応は、ジイソシアネート化合物のイソシアネート基とポリオールのアルコール基との反応時に、ウレタン結合を形成する。ヒドロキシアクリレート化合物は、ジイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応から形成される組成物中に存在する残留イソシアネート基をクエンチするように反応する。本明細書中で使用される場合、用語「クエンチ（ｑｕｅｎｃｈ）」は、ヒドロキシアクリレート化合物のヒドロキシル基との化学反応によるイソシアネート基の変換を指す。ヒドロキシアクリレート化合物による残留イソシアネート基のクエンチにより、末端イソシアネート基が末端アクリレート基に変換される。

【0045】

好ましいジイソシアネート化合物は、分子式（Ｉ）：

【0046】

【化1】

【0047】

で表され、これは結合基Ｒ_１で隔てられた２つの末端イソシアネート基を含む。一実施形態では、結合基Ｒ_１はアルキレン基を含む。結合基Ｒ_１のアルキレン基は、直鎖状（例えばメチレン若しくはエチレン）、分岐状（例えばイソプロピレン）、又は環状（例えばシクロへキシレン、フェニレン）である。環状基は、芳香族又は非芳香族である。いくつかの実施形態では、結合基Ｒ_１は、４，４’‐メチレンビス（シクロヘキシル）基であり、ジイソシアネート化合物は、４，４’‐メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）である。いくつかの実施形態では、結合基Ｒ_１は、芳香族基を含まないか、又はフェニレン基を含まないか、又はオキシフェニレン基を含まない。

【0048】

ポリオールは、分子式（ＩＩ）

【0049】

【化2】

【0050】

で表され、ここでＲ_２はアルキレン基を含み、‐Ｏ‐Ｒ_２‐は反復するアルコキシレン基であり、ｘは整数である。好ましくは、ｘは２０超、又は４０超、又は５０超、又は７５超、又は１００超、又は１２５超、又は１５０超、又は２０～５００、又は２０～３００、又は３０～２５０、又は４０～２００、又は６０～１８０、又は７０～１６０、又は８０～１４０である。Ｒ_２は好ましくは直鎖又は分岐アルキレン基、例えばメチレン、エチレン、プロピレン（通常のプロピレン、イソプロピレン、若しくはこれらの組み合わせ）、又はブチレン（通常のブチレン、イソブチレン、第２級ブチレン、第３級ブチレン、若しくはこれらの組み合わせ）である。ポリオールは、ポリエチレンオキシド等のポリアルキレンオキシド、又はポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールであってよい。ポリプロピレングリコールは、好ましいポリオールである。ポリオールの分子量は、１０００ｇ／ｍｏｌ超、又は２５００ｇ／ｍｏｌ超、又は５０００ｇ／ｍｏｌ超、又は７５００ｇ／ｍｏｌ超、又は１００００ｇ／ｍｏｌ超、又は１０００ｇ／ｍｏｌ～２００００ｇ／ｍｏｌ、又は２０００ｇ／ｍｏｌ～１５０００ｇ／ｍｏｌ、又は２５００ｇ／ｍｏｌ～１２５００ｇ／ｍｏｌ、又は２５００ｇ／ｍｏｌ～１００００ｇ／ｍｏｌ、又は３０００ｇ／ｍｏｌ～７５００ｇ／ｍｏｌ、又は３０００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌ、又は３５００ｇ／ｍｏｌ～５５００ｇ／ｍｏｌであってよい。いくつかの実施形態では、ポリオールは多分散性であり、複数の分子全体が組み合わさることで上述の数平均分子量が提供されるような分子量の範囲にわたる、複数の分子を含む。

【0051】

ポリオールの不飽和は、０．２５ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．１５ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．１０ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．０８ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．０６ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．０４ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．０２ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．０１ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．００５ｍｅｑ／ｇ未満、又は０．００１ｍｅｑ／ｇ～０．１５ｍｅｑ／ｇ、又は０．００５ｍｅｑ／ｇ～０．１０ｍｅｑ／ｇ、又は０．０１ｍｅｑ／ｇ～０．１０ｍｅｑ／ｇ、又は０．０１ｍｅｑ／ｇ～０．０５ｍｅｑ／ｇ、又は０．０２ｍｅｑ／ｇ～０．１０ｍｅｑ／ｇ、又は０．０２ｍｅｑ／ｇ～０．０５ｍｅｑ／ｇである。本明細書中で使用される場合、「不飽和（ｕｎｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）」は、ＡＳＴＭ Ｄ４６７１‐１６で報告されている標準的な方法で決定される値を指す。この方法では、ポリオールを、メタノール溶液中で酢酸水銀及びメタノールと反応させて、アセトキシ水銀メトキシ化合物及び酢酸を生成する。ポリオールと酢酸水銀との反応は等モルであり、放出される酢酸の量は、アルコール性水酸化カリウムを用いた滴定によって決定され、これにより、本明細書中で使用される不飽和の尺度が提供される。酢酸の滴定に対する余剰の酢酸水銀の影響を防止するために、臭化ナトリウムを添加して、酢酸水銀を臭化物に変換する。

【0052】

オリゴマーを形成するための反応は更に、未反応の開始材料（例えばジイソシアネート化合物）中に存在する末端イソシアネート基と、又はジイソシアネート化合物とポリオールとの（例えばウレタン化合物と末端イソシアネート基との）反応で形成された産物と反応させるための、ヒドロキシアクリレート化合物の添加を含む。ヒドロキシアクリレート化合物は、末端イソシアネート基と反応して、オリゴマーの１つ以上の構成要素のための末端アクリレート基を提供する。いくつかの実施形態では、ヒドロキシアクリレート化合物は、末端イソシアネート基を末端アクリレート基に完全に変換するために必要な量より多く存在する。オリゴマーは、単一のポリエーテルウレタンアクリレート化合物、又は２つ以上のポリエーテルウレタンアクリレート化合物の組み合わせを含む。

【0053】

ヒドロキシアクリレート化合物は、分子式（ＩＩＩ）：

【0054】

【化3】

【0055】

で表され、ここでＲ_３はアルキレン基を含む。Ｒ_３のアルキレン基は、直鎖状（例えばメチレン若しくはエチレン）、分岐状（例えばイソプロピレン）、又は環状（例えばフェニレン）である。いくつかの実施形態では、ヒドロキシアクリレート化合物は、アクリレート基のエチレン不飽和基の置換を含む。エチレン不飽和基の置換基としては、アルキル基が挙げられる。エチレン不飽和基が置換されたヒドロキシアクリレート化合物の一例は、ヒドロキシメタクリレート化合物である。以下の議論は、ヒドロキシアクリレート化合物について説明する。しかしながら、以下の議論は、置換されたヒドロキシアクリレート化合物、特にヒドロキシメタクリレート化合物に適用されることを理解されたい。

【0056】

異なる複数の実施形態において、ヒドロキシアクリレート化合物は、２‐ヒドロキシエチルアクリレート等のヒドロキシアルキルアクリレートである。ヒドロキシアクリレート化合物は、残留物レベル又はそれ以上のレベルで、水を含んでよい。ヒドロキシアクリレート化合物中に水が存在することにより、イソシアネート基の反応を促進でき、最終反応組成物中の未反応のイソシアネート基の濃度が低下する。様々な実施形態において、ヒドロキシアクリレート化合物の水分含有量は、少なくとも３００ｐｐｍ、又は少なくとも６００ｐｐｍ、又は少なくとも１０００ｐｐｍ、又は少なくとも１５００ｐｐｍ、又は少なくとも２０００ｐｐｍ、又は少なくとも２５００ｐｐｍである。

【0057】

以上の例示的な分子式（Ｉ）、（ＩＩ）、及び（ＩＩＩ）において、基Ｒ_１、Ｒ_２、及びＲ_３は全て同一であるか、全て異なっているか、又は同一である２つの基及び異なる１つの基を含んでいる。

【0058】

ジイソシアネート化合物、ヒドロキシアクリレート化合物、及びポリオールは、同時に組み合わされて反応するか、又は（いずれの順序で）順次組み合わされて反応する。一実施形態では、オリゴマーは、ジイソシアネート化合物をヒドロキシアクリレート化合物と反応させ、得られた産物組成物をポリオールと反応させることによって、形成される。別の実施形態では、オリゴマーは、ジイソシアネート化合物をポリオール化合物と反応させ、得られた産物組成物をヒドロキシアクリレート化合物と反応させることによって、形成される。

【0059】

オリゴマーは、ジイソシアネート化合物、ヒドロキシアクリレート化合物、及びポリオールの反応から形成され、ここで、反応プロセスにおけるジイソシアネート化合物：ヒドロキシアクリレート化合物：ポリオールのモル比をｎ：ｍ：ｐとする。ｎ、ｍ、及びｐは、本明細書では、ジイソシアネート、ヒドロキシアクリレート、及びポリオールのモル数又はモル比率を指す。モル数ｎ、ｍ及びｐは、正の整数又は正の非整数である。ｐが２．０である場合、ｎは３．０～５．０、又は３．０～４．５、又は３．２～４．８、又は３．４～４．６、又は３．６～４．４であり；ｍは１．５０ｎ－３～２．５０ｎ－５、又は１．５５ｎ－３～２．４５ｎ－５、又は１．６０ｎ－３～２．４０ｎ－５、又は１．６５ｎ－３～２．３５ｎ－５である。例えばｐが２．０である場合、ｎは３．０であり、ｍは１．５～２．５、又は１．６５～２．３５、又は１．８０～２．２０、又は１．９５～２．０５である。２．０以外のｐの値に関して、モル比ｎ：ｍ：ｐは比例的にスケーリングする。例えば、モル比ｎ：ｍ：ｐ＝４．０：３．０：２．０は、モル比ｎ：ｍ：ｐ＝２．０：１．５：１．０と同等である。

【0060】

モル数ｍは、オリゴマーの形成に使用されるジイソシアネート化合物とポリオールとの反応から形成される産物組成物中に存在する未反応のイソシアネート基と化学量論的に反応する量の、ヒドロキシアクリレート化合物を提供するように、選択してよい。イソシアネート基は、未反応のジイソシアネート化合物（未反応の開始材料）中、又はジイソシアネート化合物とポリオールとの反応中に形成されるイソシアネート末端ウレタン化合物中に存在し得る。あるいは、モル数ｍは、ジイソシアネート化合物とポリオールとの反応から形成される産物組成物中に存在するいずれの未反応のイソシアネート基と化学量論的に反応するために必要な量を超える量のヒドロキシアクリレート化合物を提供するように、選択してよい。ヒドロキシアクリレート化合物は、単一のアリコート又は複数のアリコートとして添加される。一実施形態では、ヒドロキシアクリレートの最初のアリコートは、オリゴマーを形成するために使用される反応混合物中に含まれ、形成される産物組成物を、（例えばＦＴＩＲ分光分析を用いて、イソシアネート基の存在を検出することにより）未反応のイソシアネート基の存在に関して試験できる。ヒドロキシアクリレート化合物の更なるアリコートを上記産物組成物に添加して、（例えばＦＴＩＲ分光分析を用いて、ヒドロキシアクリレート化合物によるイソシアネート基の変換に伴う、特徴的なイソシアネートの周波数（例えば２２６０ｃｍ^－１～２２７０ｃｍ^－１）の低下を監視することによって）未反応のイソシアネート基と化学量論的に反応させてよい。代替実施形態では、未反応のイソシアネート基と化学量論的に反応するために必要な量を超えた、ヒドロキシアクリレート化合物のアリコートを添加する。以下で更に十分に説明されるように、ある所与の値のｐに関して、モル数ｍとモル数ｎとの比は、オリゴマー中のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物及び二付加体化合物の相対比率に影響を及ぼし、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物及び二付加体化合物の相対比率の違いは、オリゴマーから形成されるコーティングの引裂き強度及び／又は臨界応力の違いにつながる。

【0061】

一実施形態では、オリゴマーは、４，４’‐メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、２‐ヒドロキシエチルアクリレート、及びポリプロピレングリコールを、上述したモル比ｎ：ｍ：ｐで含む、反応混合物から形成され、ここでポリプロピレングリコールは、２５００ｇ／ｍｏｌ～６５００ｇ／ｍｏｌ、又は３０００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌ、又は３５００ｇ／ｍｏｌ～５５００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有する。

【0062】

オリゴマーは２つの成分を含む。第１の成分は、分子式（ＩＶ）：

【0063】

【化4】

【0064】

を有するポリエーテルウレタンジアクリレート化合物であり、第２の成分は、分子式（Ｖ）：

【0065】

【化5】

【0066】

を有する二付加体化合物であり、ここで基Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、及び整数ｘは、上述の通りであり、ｙは正の整数であり、また、分子式（ＩＶ）及び（Ｖ）中の基Ｒ_１は、分子式（Ｉ）中の基Ｒ_１と同一であり、分子式（ＩＶ）中の基Ｒ_２は、分子式（ＩＩ）中のＲ_２と同一であり、分子式（ＩＶ）及び（Ｖ）中の基Ｒ_３は、分子式（ＩＩＩ）中の基Ｒ_３と同一であることが理解される。二付加体化合物は、分子式（Ｉ）のジイソシアネート化合物の両方の末端イソシアネート基と、分子式（ＩＩＩ）のヒドロキシアクリレート化合物との反応によって形成される化合物に相当し、ここで上記ジイソシアネート化合物は、分子式（ＩＩ）のポリオールとは全く反応しない。

【0067】

二付加体化合物は、オリゴマーを形成するために使用される反応中に、ジイソシアネート化合物とヒドロキシアクリレート化合物との反応から形成される。あるいは、二付加体化合物は、オリゴマーの形成に使用される反応とは独立して形成されて、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物の形成に使用される反応の産物に、又はポリエーテルウレタンジアクリレート化合物の精製形態に、添加される。ヒドロキシアクリレート化合物のヒドロキシ基は、ジイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応して、末端アクリレート基を提供する。この反応がジイソシアネート化合物の各イソシアネート基で発生することにより、二付加体化合物が形成される。二付加体化合物はオリゴマー中に、少なくとも１．０重量％、又は少なくとも１．５重量％、又は少なくとも２．０重量％、又は少なくとも２．２５重量％、又は少なくとも２．５重量％、又は少なくとも３．０重量％、又は少なくとも３．５重量％、又は少なくとも４．０重量％、又は少なくとも４．５重量％、又は少なくとも５．０重量％、又は少なくとも７．０重量％、又は少なくとも９．０重量％、又は１．０重量％～１０．０重量％、又は２．０重量％～９．０重量％、又は２．５重量％～６．０重量％、又は３．０重量％～８．０重量％、又は３．０重量％～５．０重量％、又は３．０重量％～５．５重量％、又は３．５重量％～５．０重量％、又は３．５重量％～７．０重量％の量で存在する。なお、二付加体化合物の濃度は、コーティング組成物の重量％ではなく、オリゴマーの重量％で表現されている。

【0068】

本開示に従ってオリゴマーを合成するための例示的な反応は、ジイソシアネート化合物（４，４’‐メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、本明細書ではＨ１２ＭＤＩとも呼ばれる）と、ポリオール（Ｍ_ｎが～４０００ｇ／ｍｏｌのポリプロピレングリコール、本明細書ではＰＰＧ４０００とも呼ばれる）との反応を含み、これは、式（ＶＩ）：
Ｈ１２ＭＤＩ～ＰＰＧ４０００～Ｈ１２ＭＤＩ～ＰＰＧ４０００～Ｈ１２ＭＤＩ （ＶＩ）
のポリエーテルウレタンジイソシアネート化合物を形成し、ここで：「～」は、Ｈ１２ＭＤＩの末端イソシアネート基とＰＰＧ４０００の末端アルコール基との反応によって形成されるウレタン結合を示し；～Ｈ１２ＭＤＩ、～Ｈ１２ＭＤＩ～、及び～ＰＰＧ４０００～は、Ｈ１２ＭＤＩ及びＰＰＧ４０００の残渣が反応後に残っていることを意味する。ポリエーテルウレタンジイソシアネート化合物は～（Ｈ１２ＭＤＩ～ＰＰＧ４０００）～のタイプの反復単位を有する。示されている特定のポリエーテルウレタンジイソシアネートは、２つのＰＰＧ４０００単位を含む。この反応は、１つのＰＰＧ４０００単位、又は３つ以上のＰＰＧ４０００単位を有する産物を提供する場合もある。ポリエーテルウレタンジイソシアネート及びいずれの未反応のＨ１２ＭＤＩは、末端イソシアネート基を含む。本開示によると、ヒドロキシアクリレート化合物（例えば２‐ヒドロキシエチルアクリレート、本明細書ではＨＥＡと呼ばれる）をこの反応に含め、末端イソシアネート基と反応させて、これらを末端アクリレート基に変換する。末端イソシアネート基の末端アクリレート基への変換は、イソシアネート基のクエンチをもたらす。この反応に含まれるＨＥＡの量は、予想された濃度の未反応のイソシアネート基と化学量論的に反応すると推定される量、又は予想された化学量論的な量を超える量であってよい。ＨＥＡとポリエーテルウレタンジイソシアネート化合物との反応により、式（ＶＩＩ）：
ＨＥＡ～Ｈ１２ＭＤＩ～ＰＰＧ４０００～Ｈ１２ＭＤＩ～ＰＰＧ４０００～Ｈ１２ＭＤＩ （ＶＩＩ）
のポリエーテルウレタンアクリレート化合物、及び／又は式（ＶＩＩＩ）：
ＨＥＡ～Ｈ１２ＭＤＩ～ＰＰＧ４０００～Ｈ１２ＭＤＩ～ＰＰＧ４０００～Ｈ１２ＭＤＩ～ＨＥＡ （ＶＩＩＩ）
のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物が形成され、
またＨＥＡと、未反応のＨ１２ＭＤＩとの反応によって、式（ＩＸ）：
ＨＥＡ～Ｈ１２ＭＤＩ～ＨＥＡ （ＩＸ）
の二付加体化合物が形成され、ここで上述のように、～はウレタン結合を表し、～ＨＥＡは、ウレタン結合を形成する反応の後にＨＥＡの残渣が残っていることを表す（式（ＩＶ）及び（Ｖ）と矛盾しない）。産物組成物中でのポリエーテルウレタンジアクリレート化合物と二付加体化合物との組み合わせにより、本開示によるオリゴマーが構成される。以下で更に十分に説明されるように、１つ以上のオリゴマーをコーティング組成物中で使用すると、引裂き強度及び臨界応力特性が改善されたコーティングが得られる。特に、二付加体化合物の割合が高いオリゴマーは、高い引裂き強度及び／又は高い臨界応力値を有するコーティングを提供することが実証されている。

【0069】

Ｈ１２ＭＤＩ、ＨＥＡ及びＰＰＧ４０００の例示的な組み合わせを示したが、上述の反応は、ジイソシアネート化合物、ヒドロキシアクリレート化合物、及びポリオールの任意の組み合わせへと一般化でき、ここで、ヒドロキシアクリレート化合物は末端イソシアネート基と反応して末端アクリレート基を形成し、ウレタン結合は、イソシアネート基と、ポリオール又はヒドロキシアクリレート化合物のアルコール基との反応から形成される。

【0070】

オリゴマーは、式（Ｘ）：
（ヒドロキシアクリレート）～（ジイソシアネート～ポリオール）_ｘ～ジイソシアネート～（ヒドロキシアクリレート） （Ｘ）
のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物である化合物と、式（ＩＸ）：
（ヒドロキシアクリレート）～ジイソシアネート～（ヒドロキシアクリレート） （ＸＩ）
の二付加体化合物である化合物とを含み、ここで、オリゴマーを形成するための上記反応で使用されるジイソシアネート化合物、ヒドロキシアクリレート化合物、及びポリオールの相対比率は、上で開示されているモル数ｎ、ｍ、及びｐに対応する。

【0071】

上述の分子式（Ｉ）及び（ＩＩ）で表される化合物は例えば、反応して、分子式（ＸＩＩ）：

【0072】

【化6】

【0073】

で表されるポリエーテルウレタンジイソシアネート化合物を形成し、ここで：ｙは、式（ＩＶ）におけるｙと同一であり、１、又は２、又は３、又は４、又はそれより大きく；ｘは、（上述のように）ポリオールの反復単位の数によって決定される。

【0074】

分子式（ＶＩ）のポリエーテルウレタンイソシアネートと分子式（ＩＩＩ）のヒドロキシアクリレートとの更なる反応は、上で参照されているが以下に再び記載される分子式（ＩＶ）：

【0075】

【化7】

【0076】

で表されるポリエーテルウレタンジアクリレート化合物を提供し、ここで（上述のように）：ｙは１、又は２、又は３、又は４、又はそれより大きく；ｘはポリオールの反復単位の数によって決定される。

【0077】

ある実施形態では、ジイソシアネート化合物、ヒドロキシアクリレート化合物、及びポリオールの間の反応は、ｙが異なる一連のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物をもたらすため、最終反応混合物中に存在する化合物の分布にわたるｙの平均値は整数にならない。ある実施形態では、分子式（ＶＩ）のポリエーテルウレタンジイソシアネート及び分子式（ＩＶ）のポリエーテルウレタンジアクリレートにおけるｙの平均値は、ｐ又はｐ－１に対応する（ここでｐは上で定義されている通りである）。ある実施形態では、分子式（ＸＩＩ）のポリエーテルウレタンジイソシアネート及び分子式（ＩＶ）のポリエーテルウレタンジアクリレートにおける基Ｒ_１の平均出現数は、ｎに対応する（ここでｎは上で定義されている通りである）。

【0078】

上記反応で生成されるポリエーテルウレタンジアクリレートと二付加体化合物との相対比率は、モル数ｎ、ｍ、及びｐのモル比を変化させることによって制御される。例としてｐ＝２．０の場合を考える。完全な反応の理論的限界では、２当量ｐのポリオールが３当量ｎのジイソシアネートと反応して、分子式（ＶＩ）（ただしｙ＝２）の化合物を形成する。この化合物は２つの末端イソシアネート基を含み、これらは、この理論的限界において２当量ｍのヒドロキシアクリレート化合物を後で添加することによってクエンチでき、これによって、対応するポリエーテルウレタンジアクリレート化合物（ＩＶ）（ただしｙ＝２）が形成される。理論上のモル比ｎ：ｍ：ｐ＝３．０：２．０：２．０が、この状況に関して画定される。

【0079】

上述の例示的な理論的限界において、理論上のモル比ｎ：ｍ：ｐ＝３．０：２．０：２．０でのジイソシアネート、ヒドロキシアクリレート、及びポリオールの反応は、二付加体化合物を形成することなく、分子式（ＩＶ）（ただしｙ＝２）のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物を提供する。モル数ｎ、ｍ、及びｐを変化させることにより、反応中に形成されるポリエーテルウレタンジアクリレート及び二付加体化合物の相対比率の制御を提供する。例えば、モル数ｎをモル数ｍ又はモル数ｐに対して増大させると、反応中に形成される二付加体化合物の量を増大させることができる。例えばｎが３．０～４．５等、ｎ＞３．０であり、ｍが１．５ｎ－３～２．５ｎ－５であり、ｐが２．０であるモル比ｎ：ｍ：ｐでの、ジイソシアネート化合物、ヒドロキシアクリレート化合物、及びポリオール化合物の反応は、以下に記載の有益なコーティング特性を達成するために十分な、オリゴマー中の二付加体化合物の量を生成する。

【0080】

二付加体化合物及びポリエーテルウレタンジアクリレートの相対比の変化は、モル数ｎ、ｍ、及びｐの変更によって得られ、またこのような変化により、上記オリゴマーを含むコーティング組成物から形成されるコーティングの引裂き強度、臨界応力、引張じん性、及び他の機械的特性を、正確に制御できる。一実施形態では、特性の制御は、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物中のポリオールの単位の数を変化させること（例えばｐ＝２．０、ｐ＝３．０、ｐ＝４．０）によって達成できる。別の実施形態では、引裂き強度、引張じん性、及び他の機械的特性の制御は、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物及び二付加体化合物の比率を変化させることによって達成される。ある所与の数のポリオール単位を有するポリエーテルウレタン化合物に関して、様々な比率の二付加体化合物を有するオリゴマーを調製できる。二付加体化合物の比率の変動性を繊細に制御することにより、引裂き強度、臨界応力、引張じん性、又は他の機械的特性の正確な値又は目標値を提供するコーティングを提供する、固定された数のポリオール単位を有するポリエーテルウレタンジアクリレート化合物をベースとするオリゴマーを提供できる。

【0081】

分子式（ＩＶ）で表されるポリエーテルウレタンアクリレート化合物及び分子式（Ｖ）で表される二付加体化合物を含むオリゴマーを組み込んだコーティング組成物を利用すると、改良されたファイバのコーティングが得られ、ここで上記オリゴマー中の二付加体化合物の濃度は、少なくとも１．０重量％、又は少なくとも１．５重量％、又は少なくとも２．０重量％、又は少なくとも２．２５重量％、又は少なくとも２．５重量％、又は少なくとも３．０重量％、又は少なくとも３．５重量％、又は少なくとも４．０重量％、又は少なくとも４．５重量％、又は少なくとも５．０重量％、又は少なくとも７．０重量％、又は少なくとも９．０重量％、又は１．０重量％～１０．０重量％、又は２．０重量％～９．０重量％、又は３．０重量％～８．０重量％、又は３．５重量％～７．０重量％又は２．５重量％～６．０重量％、又は３．０重量％～５．５重量％、又は３．５重量％～５．０重量％である。なお、二付加体化合物の濃度は、コーティング組成物の重量％ではなく、オリゴマーの重量％で表現されている。二付加体化合物の濃度は、一実施形態では、ジイソシアネート：ヒドロキシアクリレート：ポリオールのモル比ｎ：ｍ：ｐを変化させることによって上昇する。一態様では、ポリオールに対してジイソシアネートが豊富であるモル比ｎ：ｍ：ｐによって、二付加体化合物の形成が促進される。

【0082】

上述の例示的な化学量論比ｎ：ｍ：ｐ＝３：２：２において、反応は、ｐ当量のポリオール、ｎ＝ｐ＋１当量のジイソシアネート、及び２当量のヒドロキシアクリレートを用いて進行する。モル数ｎがｐ＋１を超える場合、ジイソシアネート化合物は、分子式（ＩＶ）のポリエーテルウレタンアクリレートを形成するために必要なポリオール化合物の量に対して過剰に存在する。余剰のジイソシアネートの存在により、反応産物の分布が、二付加体化合物の形成の増強にシフトする。

【0083】

余剰のジイソシアネート化合物からの二付加体化合物の形成を促進するために、ヒドロキシアクリレートの量を増大させることもできる。上述のジイソシアネートの各当量、化学量論的モル数ｎ＝ｐ＋１に関して、二付加体化合物を形成するために、２当量のヒドロキシアクリレートが必要である。任意のモル数ｐ（ポリオール）の場合、化学量論的モル数ｎ（ジイソシアネート）及びｍ（ヒドロキシアクリレート）は、それぞれｐ＋１及び２となる。モル数ｎがこの化学量論的な値を超えて増大すると、二付加体化合物を形成するための余剰のジイソシアネートの完全な反応に必要なヒドロキシアクリレートの当量は、ｍ＝２＋２［ｎ－（ｐ＋１）］として表現でき、ここで、最初の項「２」は、ポリエーテルウレタンアクリレート化合物（分子式（Ｖ）を有する化合物）を終端させるために必要なヒドロキシアクリレートの当量を表し、項２［ｎ－（ｐ＋１）］は、開始材料である余剰のジイソシアネートを二付加体化合物に変換するために必要なヒドロキシアクリレートの当量を表す。モル数ｍの実際の値がこの当量の値より小さい場合、利用可能なヒドロキシアクリレートが、オリゴマー又は遊離ジイソシアネート分子上に存在するイソシアネート基と反応して、末端アクリレート基が形成される。これら２つの反応経路の相対的な動態は、形成されるポリエーテルウレタンジアクリレート及び二付加体化合物の相対量を規定し、全ての未反応のイソシアネート基をクエンチするために必要な量に対するヒドロキシアクリレートの欠乏を制御することによって、この反応で形成されるポリエーテルウレタンジアクリレート及び二付加体化合物の相対比率に更に影響を及ぼすことができる。

【0084】

いくつかの実施形態では、上記反応は、ジイソシアネート化合物、ヒドロキシアクリレート化合物、及びポリオールから形成される反応組成物を加熱するステップを含む。この加熱は、ヒドロキシアクリレート化合物と末端イソシアネート基との反応による、末端イソシアネート基の末端アクリレート基への変換を促進する。異なる複数の実施形態において、ヒドロキシアクリレート化合物は、初期反応混合物中に過剰に存在し、及び／又はその他の方法で利用可能であるか若しくは未反応形態で添加され、これにより、末端イソシアネート基の末端アクリレート基への変換が発生する。加熱は、４０℃超の温度で少なくとも１２時間、又は４０℃超の温度で少なくとも１８時間、又は４０℃超の温度で少なくとも２４時間、又は５０℃超の温度で少なくとも１２時間、又は５０℃超の温度で少なくとも１８時間、又は５０℃超の温度で少なくとも２４時間、又は６０℃超の温度で少なくとも１２時間、又は６０℃超の温度で少なくとも１８時間、又は６０℃超の温度で少なくとも２４時間、行われる。

【0085】

ある実施形態では、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物又は開始材料のジイソシアネート化合物上の末端イソシアネート基（未反応の初期量、又は過剰に存在する量）の、末端アクリレート基への変換を、補助的な量のヒドロキシアクリレート化合物を反応混合物に添加することによって促進する。上述のように、末端イソシアネート基をクエンチ（中和）するために必要なヒドロキシアクリレート化合物の量は、例えば不完全な反応、又はポリエーテルウレタンジアクリレート化合物及び二付加体化合物の相対比率を制御したいという要求により、理論上の当量値からずれる場合がある。上述のように、反応が完了点又は他の終点まで進行した後、残留イソシアネート基をクエンチ（中和）して、安定化された反応産物を提供することが好ましい。ある実施形態では、補助的なヒドロキシアクリレートを添加することによってこの目的を達成する。

【0086】

ある実施形態では、補助的なヒドロキシアクリレート化合物の量は、初期反応プロセスに含まれる量に追加されるものである。反応のいずれの段階における末端イソシアネート基の存在を、例えば（２２６５ｃｍ^－１付近の特徴的なイソシアネート伸縮モードを用いた）ＦＴＩＲ分光分析によって監視し、このイソシアネート基の特徴的な伸縮モードの強度が無視できるものとなるか又は所定の閾値未満となるまで、補助的なヒドロキシアクリレート化合物を必要に応じて添加する。ある実施形態では、補助的なヒドロキシアクリレート化合物は、末端イソシアネート基を末端アクリレート基に完全に変換するために必要な量を超えて添加される。異なる複数の実施形態において、補助的なヒドロキシアクリレート化合物は：（ジイソシアネート及びポリオールのモル量から予想される理論上の量を超えた量として）初期反応混合物に含まれ；反応の進行に従って添加され；並びに／又はジイソシアネート及びポリオール化合物の反応が完了点又は所定の範囲まで行われた後で添加される。

【0087】

イソシアネート基を完全に変換するために必要な量を超えたヒドロキシアクリレート化合物の量は、本明細書では、ヒドロキシアクリレート化合物の「余剰量（ｅｘｃｅｓｓ ａｍｏｕｎｔ）」と呼ばれる。ヒドロキシアクリレート化合物の余剰量が添加される場合、これは：末端イソシアネート基を末端アクリレート基に完全に変換するために必要な、補助的なヒドロキシアクリレート化合物の量の、少なくとも２０％；又は末端イソシアネート基を末端アクリレート基に完全に変換するために必要な、補助的なヒドロキシアクリレート化合物の量の、少なくとも４０％；又は末端イソシアネート基を末端アクリレート基に完全に変換するために必要な、補助的なヒドロキシアクリレート化合物の量の、少なくとも６０％；又は末端イソシアネート基を末端アクリレート基に完全に変換するために必要な、補助的なヒドロキシアクリレート化合物の量の、少なくとも９０％である。

【0088】

ある実施形態では、補助的なヒドロキシアクリレート化合物の量は、反応で形成されたオリゴマー中に存在する残留イソシアネート基を完全に又は略完全にクエンチするために十分なものであってよい。イソシアネート基のクエンチが望ましいのは、イソシアネート基が比較的不安定であり、時間が経つと反応することが多いためである。このような反応は、反応組成物又はオリゴマーの特徴を変化させ、これらから形成されるコーティングのムラにつながる場合がある。開始材料のジイソシアネート及びポリオール化合物から形成される、残留イソシアネート基を含まない反応組成物及び産物は、より優れた安定性及び特性の予測可能性を有するものと予想される。

【0089】

コーティング組成物のオリゴマーは、上述のように、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物及び二付加体化合物を含む。いくつかの態様では、上記オリゴマーは、２つ以上のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物及び／又は２つ以上の二付加体化合物を含む。コーティング組成物のオリゴマー含有量は、１つ以上のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物と１つ以上の二付加体化合物との合計量を含み、２０重量％超、又は３０重量％超、又は４０重量％超、又は２０重量％～８０重量％、又は３０重量％～７０重量％、又は４０重量％～６０重量％であり、ここで、上記オリゴマー含有量中の二付加体化合物の濃度は、上述の通りである。

【0090】

硬化性コーティング組成物は更に、１つ以上のモノマーを含む。上記１つ以上のモノマーは：オリゴマーと共存できるように；加工を容易にするためにコーティングの粘度を制御するように；及び／又はコーティング組成物の硬化産物として形成されたコーティングの物理的若しくは化学的特性に影響を及ぼすように、選択される。上記モノマーとしては、エチレン不飽和化合物、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、単官能性アクリレート、単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、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

【0091】

代表的な放射線硬化性エチレン不飽和モノマーとしては、１つ以上のアクリレート又はメタクリレート基を含むアルコキシ化モノマーが挙げられる。アルコキシ化モノマーは、１つ以上のアルコキシレン基を含むものであり、ここでアルコキシレン基は、‐Ｏ‐Ｒ‐の形態を有し、Ｒは直鎖又は分岐アルキレン基である。アルコキシレン基の例としては、エトキシレン（‐Ｏ‐ＣＨ_２‐ＣＨ_２‐）、ｎ‐プロポキシレン（‐Ｏ‐ＣＨ_２‐ＣＨ_２‐ＣＨ_２‐）、イソプロポキシレン（‐Ｏ‐ＣＨ_２‐ＣＨ（ＣＨ_３）‐、又は‐Ｏ‐ＣＨ（ＣＨ_３）‐ＣＨ_２‐）等が挙げられる。本明細書中で使用される場合、アルコキシ化度とは、モノマー中のアルコキシレン基の数を指す。一実施形態では、複数のアルコキシレン基がモノマー中で連続して結合される。

【0092】

いくつかの態様では、コーティング組成物は、Ｒ_４‐Ｒ_５‐Ｏ‐（ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２‐Ｏ）_ｑ‐Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ_２（ここでＲ_４及びＲ_５は、脂肪族、芳香族、若しくはこれら両方の混合物であり、ｑ＝１～１０である）、又はＲ_４‐Ｏ‐（ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２‐Ｏ）_ｑ‐Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ_２（ここでＣ（Ｏ）はカルボニル基であり、Ｒ_１は脂肪族若しくは芳香族であり、ｑ＝１～１０である）の形態の、アルコキシ化モノマーを含む。

【0093】

モノマーの代表的な例としては、ラウリルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ３３５、ＢＡＳＦ製ＡＧＥＦＬＥＸ ＦＡ１２、及びＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ製ＰＨＯＴＯＭＥＲ ４８１２）、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．製ＳＲ５０４、及びＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ製ＰＨＯＴＯＭＥＲ ４０６６）、カプロラクトンアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ４９５、及びＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ製ＴＯＮＥ Ｍ‐１００）、フェノキシエチルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ３３９、ＢＡＳＦ製ＡＧＥＦＬＥＸ ＰＥＡ、及びＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ製ＰＨＯＴＯＭＥＲ ４０３５）、イソオクチルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ４４０、及びＢＡＳＦ製ＡＧＥＦＬＥＸ ＦＡ８）、トリデシルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ４８９）、イソボルニルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ５０６、及びＣＰＳ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．製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．製ＳＲ２８５）、ステアリルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ２５７）、イソデシルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ３９５、及びＢＡＳＦ製ＡＧＥＦＬＥＸ ＦＡ１０）、２‐（２‐エトキシエトキシ）エチルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＳＲ２５６）、エポキシアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＣＮ１２０、並びにＣｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．製ＥＢＥＣＲＹＬ ３２０１及び３６０４）、ラウリルオキシグリシジルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＣＮ１３０）、並びにフェノキシグリシジルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．製ＣＮ１３１）といったエチレン不飽和モノマー、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。

【0094】

いくつかの実施形態では、コーティング組成物のモノマー成分としては、多官能性（メタ）アクリレートが挙げられる。多官能性エチレン不飽和モノマーとしては、多官能性アクリレートモノマー及び多官能性メタクリレートモノマーが挙げられる。多官能性アクリレートは、分子１つあたり２つ以上の重合性アクリレート部分、又は分子１つあたり３つ以上の重合性アクリレート部分を有する、アクリレートである。多官能性（メタ）アクリレートの例としては：ジペンタエリス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製ＰＨＯＴＯＭＥＲ４３９９）；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ＰＨＯＴＯＭＥＲ ４３５５、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ）といった、アルコキシ化した又はアルコキシ化していないメチロールプロパンポリアクリレート；プロポキシ化度３以上のプロポキシ化グリセリルトリアクリレート（例えばＰＨＯＴＯＭＥＲ ４０９６、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ）といった、アルコキシ化グリセリルトリアクリレート；ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州ウェストチェスター）製ＳＲ２９５）、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えばＳＲ４９４、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（例えばＰＨＯＴＯＭＥＲ ４３９９、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ；及びＳＲ３９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．）といった、アルコキシ化した又はアルコキシ化していないエリスリトールポリアクリレート；トリプロピレングリコールジアクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、ペンタプロピレングリコールジアクリレート；これらのメタクリレート類似体；並びにこれらの組み合わせが挙げられる。

【0095】

いくつかの態様では、コーティング組成物は、Ｎ‐ビニルラクタム、又はＮ‐ビニルピロリドン、又はＮ‐ビニルカプロラクタムといったＮ‐ビニルアミドモノマーを含み、ここで上記Ｎ‐ビニルアミドモノマーは、コーティング組成物中に、１．０重量％超、又は２．０重量％超、又は３．０重量％超、又は１．０重量％～１５．０重量％、又は２．０重量％～１０．０重量％、又は３．０重量％～８．０重量％の濃度で存在する。

【0096】

ある実施形態では、コーティング組成物は、１つ以上の単官能性アクリレート又はメタクリレートモノマーを、５～９５重量％、又は３０～７５重量％、又は４０～６５重量％の量で含む。別の実施形態では、コーティング組成物は、１つ以上の単官能性脂肪族エポキシアクリレート又はメタクリレートモノマーを、５～４０重量％、又は１０～３０重量％の量で含んでよい。

【0097】

ある実施形態では、コーティング組成物のモノマー成分としては、ヒドロキシ官能性モノマーが挙げられる。ヒドロキシ官能性モノマーは、ペンダントヒドロキシ部分を、（メタ）アクリレート等の他の反応官能性に加えて有する、モノマーである。ペンダントヒドロキシ基を含むヒドロキシ官能性モノマーの例としては：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（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、及びポリ（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製）といった、ポリ（アルキレングリコール）モノ（メタ）アクリレート；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、及び４‐ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート（それぞれＡｌｄｒｉｃｈ製）が挙げられる。

【0098】

ある実施形態では、上記ヒドロキシ官能性モノマーは、光ファイバに対するコーティングの接着を改善するために十分な量で存在する。ヒドロキシ官能性モノマーはコーティング組成物中に、約０．１重量％～約２５重量％の量で、又は約５重量％～約８重量％の量で存在する。ヒドロキシ官能性モノマーの使用により、光ファイバに対する一次コーティングの十分な接着に必要な接着促進剤の量を削減できる。またヒドロキシ官能性モノマーの使用により、コーティングの親水性が向上する傾向もあり得る。ヒドロキシ官能性モノマーは、米国特許第６，５６３，９９６号明細書に更に詳細に説明されており、上記特許文献の開示は、参照によりその全体が本出願に援用される。

【0099】

異なる複数の実施形態において、コーティング組成物の合計モノマー含有量は、約５重量％～約９５重量％、又は約３０重量％～約７５重量％、又は約４０重量％～約６５重量％である。

【0100】

いくつかの実施形態では、上記コーティング組成物は、１つ以上の重合開始剤、及び１つ以上の添加剤も含んでよい。

【0101】

重合開始剤は、コーティングを形成するためのコーティング組成物の硬化に関連する重合プロセスの開始を促進する。重合開始剤としては、熱開始剤、化学開始剤、電子ビーム開始剤、及び光開始剤が挙げられる。光開始剤が好ましい重合開始剤である。光開始剤としては、ケトン性光開始添加剤及び／又はホスフィンオキシド添加剤が挙げられる。本開示のコーティングの形成反応で使用される場合、光開始剤は、迅速な放射線硬化を可能とするために十分な量で存在する。硬化用放射線の波長は、赤外波長、可視波長、又は紫外波長である。代表的な波長としては、３００ｎｍ～１０００ｎｍ、又は３００ｎｍ～７００ｎｍ、又は３００ｎｍ～４００ｎｍ、又は３２５ｎｍ～４５０ｎｍ、又は３２５ｎｍ～４００ｎｍ、又は３５０ｎｍ～４００ｎｍの波長が挙げられる。硬化は、ランプ光源（例えばＨｇランプ）、又はＬＥＤ光源（例えばＵＶＬＥＤ、可視光ＬＥＤ、若しくは赤外ＬＥＤ）を用いて達成できる。

【0102】

代表的な光開始剤としては：１‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えばＢＡＳＦ製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製の市販の混合物ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８００、１８５０、及び１７００）；２，２‐ジメトキシ‐２‐フェニルアセトフェノン（例えばＢＡＳＦ製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（ドイツ、ミュンヘン）製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製ＬＵＣＩＲＩＮ ＴＰＯ‐Ｌ）；並びにこれらの組み合わせが挙げられる。

【0103】

コーティング組成物は、単一の光開始剤、又は２つ以上の光開始剤の組み合わせを含む。コーティング組成物中の光開始剤の合計濃度は、０．２５重量％超、又は０．５０重量％超、又は０．７５重量％超、又は１．０重量％超、又は０．２５重量％～５．０重量％、又は０．５０重量％～４．０重量％、又は０．７５重量％～３．０重量％である。

【0104】

１つ以上のモノマー、１つ以上のオリゴマー、及び１つ以上の重合開始剤に加えて、コーティング組成物は任意に、１つ以上の添加剤を含む。添加剤としては、接着促進剤、強度補助剤、抗酸化剤、触媒、安定剤、蛍光増白剤、特性向上添加剤、アミン相乗剤、ワックス、潤滑剤、及び／又はスリップ剤が挙げられる。一部の添加剤は、重合プロセスを制御することによって、コーティング組成物から形成される重合産物の物理的特性（例えば弾性、ガラス転移温度）に影響を及ぼすように作用する。他の添加剤は、コーティング組成物の硬化産物の完全性（例えば脱重合又は酸化分解に対する保護）に影響を及ぼす。

【0105】

接着促進剤は、ガラス（例えばガラスファイバのクラッド部分）に対する一次コーティング及び／又は一次コーティング組成物の接着を促進する化合物である。好適な接着促進剤としては、アルコキシシラン、メルカプト‐官能性シラン、有機チタン酸塩、及びジルコン酸塩が挙げられる。代表的な接着促進剤としては、メルカプトアルキルシラン、又は３‐メルカプトプロピル‐トリアルコキシシラン（例えば３‐メルカプトプロピル‐トリメトキシシラン、Ｇｅｌｅｓｔ（ペンシルベニア州タリータウン）製）等のメルカプトアルコキシシラン；ビス（トリアルコキシシリル‐エチル）ベンゼン；アクリロキシプロピルトリアルコキシシラン（例えば（３‐アクリロキシプロピル）‐トリメトキシシラン、Ｇｅｌｅｓｔ製）、メタクリロ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、及びビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン（Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ペンシルベニア州ブリストル）製）が挙げられる。米国特許第６，３１６，５１６号明細書を参照されたい（上記特許文献の開示は、その全体が参照により本出願に援用される）。

【0106】

接着促進剤はコーティング組成物中に、０．０２重量％～１０．０重量％、又は０．０５重量％～４．０重量％、又は０．１重量％～４．０重量％、又は０．１重量％～３．０重量％、又は０．１重量％～２．０重量％、又は０．１重量％～１．０重量％、又は０．５重量％～４．０重量％、又は０．５重量％～３．０重量％、又は０．５重量％～２．０重量％、又は０．５重量％～１．０重量％の量で存在する。

【0107】

代表的な抗酸化剤は、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製ＩＲＧＡＮＯＸ １０３５）である。いくつかの態様では、抗酸化剤はコーティング組成物中に、０．２５重量％超、又は０．５０重量％超、又は０．７５重量％超、又は１．０重量％超、又は０．２５重量％～３．０重量％、又は０．５０重量％～２．０重量％、又は０．７５重量％～１．５重量％の量で存在する。

【0108】

代表的な蛍光増白剤としては：ＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢ（ＢＡＳＦ製）；Ｂｌａｎｋｏｐｈｏｒ ＫＬＡ（Ｂａｙｅｒ製）；ビスベンズオキサゾール化合物；フェニルクマリン化合物；及びビス（スチリル）ビフェニル化合物が挙げられる。ある実施形態では、蛍光増白剤はコーティング組成物中に、０．００５重量％～０．３重量％の濃度で存在する。

【0109】

代表的なアミン相乗剤としては：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、及びメチルジエタノールアミン。ある実施形態では、アミン相乗剤は０．０２重量％～０．５重量％の濃度で存在する。

【0110】

コーティング組成物の硬化により、製造中、又はスプライシングを含む後続の加工中の欠陥の形成に対する耐性が向上した、一次コーティング等の硬化産物が提供される。

【0111】

以下で更に詳細に説明されるように、本開示は、低いプルアウト力及び強い結合力を有する一次コーティングが、スプライシング中の欠陥形成に対する耐性を維持したまま、ガラスファイバからきれいに剥離できることを実証している。本開示の一次コーティングは、低いヤング率と強い結合力及び低い接着力とを組み合わせることで、光ファイバのスプライシングされた部分のコーティング残留物が最小限に抑えられ、光ファイバのスプライシングされていない部分に残ったコーティング内に欠陥がほとんどない、ファイバ及びリボンのスプライシングを可能とする。

【0112】

連続光ファイバ製造プロセスでは、ガラスファイバを、加熱されたプリフォームからドロー加工して、目標の直径（例えば１２５μｍ）へとサイズ調整する。続いてガラスファイバを冷却してコーティングシステムへと向かわせ、上記コーティングシステムは、液体の一次コーティング組成物をガラスファイバに塗布する。液体の一次コーティング組成物をガラスファイバに塗布した後、２つのプロセス選択肢が実行可能である。第１のプロセス選択肢（ウェット・オン・ドライプロセス）では、液体の一次コーティング組成物を硬化させて、固化済み一次コーティングを形成し、液体の二次コーティング組成物を硬化した一次コーティングに塗布し、液体の二次コーティング組成物を硬化させて、固化済み二次コーティングを形成する。第２のプロセス選択肢（ウェット・オン・ウェットプロセス）では、液体の二次コーティング組成物を液体の一次コーティング組成物に塗布し、両方の液体コーティング組成物を同時に硬化させて、固化済み一次コーティング及び固化済み二次コーティングを提供する。いくつかのプロセスでは、コーティングシステムは更に、三次コーティングを二次コーティングに塗布する。典型的には、三次コーティングは、識別を目的としてファイバに印を付けるために使用されるインク層である。ファイバがコーティングシステムを出た後、ファイバを回収し、室温で保管する。ファイバの回収は典型的には、ファイバをスプールに巻き付けて、このスプールを保管することを伴う。

【0113】

プロセスの効率を改善するために、プリフォームから回収地点まで延在するプロセス経路に沿ったファイバのドロー速度を上昇させることが望ましい。しかしながら、ドロー速度を上昇させると、コーティング組成物の硬化速度を上昇させなければならない。本開示のコーティング組成物は、３５ｍ／秒超、又は４０ｍ／秒超、又は４５ｍ／秒超、又は５０ｍ／秒超、又は５５ｍ／秒超、又は６０ｍ／秒超、又は６５ｍ／秒超、又は７０ｍ／秒超のドロー速度で動作するファイバドロープロセスと適合する。

【0114】

本開示の経過において、プルアウト力が、ガラスファイバに対する一次コーティングの接着力の信頼できるインジケータであることが観察された。ガラスファイバに対する一次コーティングの接着力は、通常の取り扱い中のガラスファイバからの一次コーティングの分離を防止できるよう十分に強いものの、剥離及びスプライシング作業中に一次コーティングを除去するのが困難になるほど強くはないものである必要がある。

【0115】

本明細書で開示される一次コーティングは、剥離中に残留物を発生させることなく除去できるものでありながら、ガラスファイバへの接着に必要なレベルの接着力と一致する、プルアウト力を示す。しかしながら、本開示の経過において、一次コーティングのプルアウト力が経時的に増大することが観察された。特にプルアウト力は、ドロー加工時の初期値から、後の時点でのより高い値へと上昇する。プルアウト力の経時的増大は望ましくない。プルアウト力が経時的に上昇すると、ガラスファイバに対する一次コーティングの接着力が強くなり、スプライシング中に、ファイバの剥離された部分上に残留物を残すことなく一次コーティングを除去するのがより困難になる。

【0116】

本明細書で開示される一次コーティングのプルアウト力は、従来技術の一次コーティングを上回る、改善された安定性を示す。本開示の目的のために、プリフォームからファイバを作製するために使用される製造プロセスにおいて、コーティング後にファイバを保管する時点から、経時的な安定性を測定する。オリジナルの製造プロセス中の保管の初期時点における光ファイバの状態を、本明細書では光ファイバの「ドロー加工されたままの（ａｓ‐ｄｒａｗｎ）」状態と呼ぶ。ドロー加工されたままの状態では、ファイバはコーティングされており、また、プリフォームからコーティングシステムを通って保管デバイスまで延在する連続プロセス経路に沿って位置決めされた保管デバイス（例えばスプール）上で、室温下にある。ファイバをドロー加工されたままの状態とする時点は、ファイバを保管デバイスに回収する時点である。ドロー加工されたままの状態のファイバの特性の測定は、保管デバイスでの回収に続く、実行可能な限り早期の時点で行われる。測定の遅延が発生する例では、ドロー加工されたままの状態のファイバの特性は、以下の式（３）から得られたフィッティングの外挿によって、後の時点で得られたデータから決定できる。

【0117】

結合力は、引裂き強度及び／又は引張靭性を指す。引張靭性は、コーティング内の破断を開始させるために必要な力の尺度であり、引裂き強度は、コーティングの破断が開始した後にこれを広げるために必要な力の尺度である。

【0118】

本開示の範囲は、コーティング組成物の硬化産物でコーティングされた光ファイバにまで及ぶ。上記光ファイバは、比較的低屈折率のガラスクラッド領域に取り囲まれた比較的高屈折率のガラスコア領域を備えるガラスファイバを含む。本発明のコーティング組成物の硬化産物として形成されるコーティングは、ガラスクラッドを取り囲んでガラスクラッドと直接接触する。本発明のコーティング組成物の硬化産物は好ましくは、ファイバの一次コーティングとして機能する。ファイバは、二次コーティング、又は二次コーティング及び三次コーティングの両方を含んでよい。

【0119】

図９を参照すると、光ファイバ１０を製造する方法９０は、プリフォームを炉内で加熱するステップ９２を含むことができ、上記プリフォームは、ガラスコア１２、及びガラスコア１２を取り囲んでガラスコア１２と直接接触するガラスクラッド１４を含む。光ファイバ１０を製造する方法９０はまた、プリフォームをドロー加工してガラスファイバ１１を形成するステップ９４を含むことができる。ステップ９４から得られるガラスファイバ１１は、目標の直径（例えば１３０μｍ未満）、ヤング率Ｅ_ｆ、及び半径Ｒ_ｆを有することができる。光ファイバ１０を製造する方法９０は更に、ガラスクラッド１４を取り囲んでガラスクラッド１４と直接接触するように、一次コーティング１６を適用するステップ９６を含むことができる。いくつかの例では、一次コーティング１６は、０．５ＭＰａ未満のヤング率Ｅ_ｐ、３０μｍ未満の厚さ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する。光ファイバ１０を製造する方法９０はまた、一次コーティング１６を取り囲んで一次コーティング１６と直接接触するように、二次コーティング１８を適用するステップ９８を含むことができる。様々な例において、二次コーティング１８は、１５００ＭＰａ超のヤング率Ｅ_ｓ、半径Ｒ_ｓ、及び２５μｍ未満の厚さを有する。光ファイバ１０を製造する方法９０は更に、光ファイバ１０のプルアウト力を試験して、上記プルアウト力が臨界プルアウト力Ｐ_ｃｒｉｔ未満であることを保証するステップを更に含むことができる。臨界プルアウト力の計算については、式（４）を参照して以下で更に詳細に説明する。

【0120】

図１０を参照すると、光ファイバ１０を設計する方法１００は、ガラスファイバ１１を選択するステップ１０２を含むことができる。ステップ１０２におけるガラスファイバ１１の選択は、ガラスファイバ１１の様々な特徴又はパラメータを考慮できる。例えばガラスファイバ１１の選択は、ガラスファイバ１１のヤング率Ｅ_ｆ、ガラスコア１２の直径、ガラスコア１２の組成、クラッド１４の直径、クラッド１４の組成、及び／又はクラッド１４の層の数を考慮できる。光ファイバ１０を設計する方法１００はまた、ガラスクラッド１４のＲ_ｆを選択するステップ１０４を含むことができる。光ファイバ１０を設計する方法１００は更に、ガラスクラッド１４を取り囲んでガラスクラッド１４と直接接触するように、一次コーティング１６を選択するステップ１０６を含むことができる。一次コーティング１６は、様々な例において、一次コーティング１６のヤング率Ｅ_ｐ、一次コーティング１６のポアソン比ν_ｐ、及び一次コーティング１６の半径Ｒ_ｐのうちの少なくとも１つに基づいて選択できる。光ファイバ１０を設計する方法１００はまた、一次コーティング１６を取り囲んで一次コーティング１６と直接接触するように、二次コーティング１８を選択するステップ１０８を含むことができる。二次コーティング１８は、様々な例において、二次コーティング１８のヤング率Ｅ_ｓ、及び二次コーティング１８の半径Ｒ_ｓのうちの少なくとも１つに基づいて選択できる。光ファイバ１０を設計する方法１００は更に、光ファイバ１０が臨界プルアウト力Ｐ_ｃｒｉｔ未満のプルアウト力を有するように、様々なパラメータ（例えばＥ_ｆ、Ｒ_ｆ、Ｅ_ｐ、Ｒ_ｐ、Ｅ_ｓ、及び／又はＲ_ｓ）の選択を構成するステップ１１０を含むことができる。臨界プルアウト力の計算については、式（４）を参照して以下で更に詳細に説明する。

【実施例】

【0121】

本開示によるオリゴマーを含むコーティング組成物から調製される複数の例示的なコーティングを、調製して試験した。試験は、プルアウト力、引裂き強度、及び引張靭性の測定を含んでいた。一次コーティング及び二次コーティングの様々な厚さに関するプルアウト力も試験した。オリゴマーの調製、コーティング組成物の成分の記述、オリゴマー及びコーティングの形成に使用される加工条件、試験方法、並びに試験結果を以下に説明する。

【0122】

コーティング組成物
一次コーティング組成物の成分及び各成分の濃度を表１にまとめる。表１に記載のコーティング組成物Ａ及びＢは、本開示によるものである。コーティング組成物Ｃは比較例の組成物である。Ｄ、Ｅ、Ｆ及びＧで示される更なる市販のコーティング組成物を、比較目的で試験した。これらの市販の組成物は、ＤＳＭ Ｄｅｓｏｔｅｃｈ（イリノイ州エルギン）から入手され、従来のオリゴマーを含むものであった。具体的な配合はベンダー独自のものである。組成物Ｄの製品コードは９５０‐０７６であり、組成物Ｅの製品コードは９５０‐０３０であり、組成物Ｇの製品コードは３７４１‐１４３であり、組成物Ｆは、組成物Ｇの、接着促進剤を含む変形であった。比較例のコーティング組成物Ｃ～Ｇ中に存在するオリゴマーは、コーティング組成物Ａ及びＢより低濃度の二付加体化合物を含有していた。

【0123】

【表1】

【0124】

オリゴマー１及びオリゴマー２は、Ｈ１２ＭＤＩ（４，４’‐メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、ＰＰＧ４０００（Ｍ_ｎが約４０００ｇ／ｍｏｌのポリプロピレングリコール）、及びＨＥＡ（２‐ヒドロキシエチルアクリレート）の反応の産物である。反応条件を以下で説明する。ＳＲ５０４は、エトキシ化（４）ノニルフェノールアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ製）である。ＮＶＣは、Ｎ‐ビニルカプロラクタム（ＩＳＰ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製）である。ＴＰＯは（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製、商品名Ｌｕｃｉｒｉｎ）であり、光開始剤として機能する。Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５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］（ＢＡＳＦ製、商品名Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５）であり、抗酸化剤として機能する。３‐アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ製）及び３‐メルカプトプロピルトリメトキシシラン（Ａｌｄｒｉｃｈ製）は、接着促進剤である。テトラチオールは、ペンタエリスリトールテトラキス（３‐メルカプトプロピオネート）（Ａｌｄｒｉｃｈ製）であり、オリゴマー１及びオリゴマー２中に存在し得る残留ジブチルスズジラウレート触媒のクエンチャーとして機能する。

【0125】

オリゴマー１及びオリゴマー２
コーティング組成物Ａ及びＢは、本明細書で開示されているタイプのオリゴマーを含む硬化性コーティング組成物である。例示のために、上で開示されている反応スキームに従った、Ｈ１２ＭＤＩ（４，４’‐メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、ＰＰＧ４０００（Ｍ_ｎが約４０００ｇ／ｍｏｌのポリプロピレングリコール）、及びＨＥＡ（２‐ヒドロキシエチルアクリレート）からの例示的なオリゴマーの調製を説明する。全ての試薬は、製造元から供給されたままの状態で使用され、更なる精製に供された。Ｈ１２ＭＤＩはＡＬＤＲＩＣＨから入手された。ＰＰＧ４０００はＣＯＶＥＳＴＲＯから入手され、ＡＳＴＭ Ｄ４６７１‐１６規格に記載の方法で決定されるように、０．００４ｍｅｑ／ｇの不飽和を有することが確認された。ＨＥＡはＫＯＷＡから入手された。

【0126】

反応物の相対量及び反応条件を変更することによって、オリゴマー１及びオリゴマー２を得た。オリゴマー１及びオリゴマー２は、異なる初期モル比の反応物を用いて調製され、ここで反応物のモル比は、比Ｈ１２ＭＤＩ：ＨＥＡ：ＰＰＧ４０００＝ｎ：ｍ：ｐを満たすものであり、ここでｎは３．０～４．０であり、ｍは１．５ｎ－３～２．５ｎ－５であり、ｐ＝２であった。オリゴマー１及びオリゴマー２の形成に使用した反応では、ジブチルスズジラウレートを触媒として（初期反応混合物の質量をベースとして１６０ｐｐｍのレベルで）使用し、２，６‐ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチル‐４‐メチルフェノール（ＢＨＴ）を阻害剤として（初期反応混合物の質量をベースとして４００ｐｐｍのレベルで）使用した。

【0127】

オリゴマー１及びオリゴマー２に使用した反応物の量を、以下の表２にまとめる。本明細書中では、６つのオリゴマーそれぞれを独立して含有するコーティング組成物、及びコーティング組成物から形成された硬化済みフィルムを指すために、対応する試料番号を用いる。
６つの試料それぞれの調製に使用した対応するモル数を以下の表３に列挙する。モル数は、ＰＰＧ４０００のモル数ｐを２．０に設定するように正規化されている。

【0128】

【表2】

【0129】

【表3】

【0130】

４，４’‐メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、ジブチルスズジラウレート、及び２，６‐ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチル‐４メチルフェノールを、５００ｍＬフラスコ内で室温で混合することによって、オリゴマー１及びオリゴマー２を調製した。５００ｍＬフラスコは、温度計、塩化カルシウム管、及び撹拌装置を備えていた。フラスコの内容物を連続的に撹拌しながら、添加用ろうとを用いて、ＰＰＧ４０００を３０～４０分の期間にわたって添加した。ＰＰＧ４０００を添加する際に、反応混合物の内部温度を監視し、ＰＰＧ４０００の導入を制御して、（この反応の発熱性に起因する）過剰な発熱を防止した。ＰＰＧ４０００の添加後、反応混合物を、約７０℃～７５℃の油浴中で、約１～１．５時間加熱した。未反応のイソシアネート基の濃度を決定することによって反応の進行を監視するための、赤外線分光分析（ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＦＴＩＲ）による分析のために、反応混合物の試料を様々な間隔で採取した。未反応のイソシアネート基の濃度は、２２６５ｃｍ^－１付近の特徴的なイソシアネート伸縮モードの強度に基づいて評価した。フラスコを油浴から取り出し、その内容物を６５℃未満まで冷却した。イソシアネート基の完全なクエンチを保証するために、補助的なＨＥＡを添加した。補助的なＨＥＡは、添加用漏斗を用いて２～５分間にわたって滴下された。補助的なＨＥＡの添加後、フラスコを油浴に戻し、その内容物を、約７０℃～７５℃まで、約１～１．５時間再び加熱した。ＦＴＩＲ分析を反応混合物に対して実施して、イソシアネート基の存在を評価し、未反応のイソシアネート基を完全に反応させるために十分な、補助的なＨＥＡが添加されるまで、このプロセスを繰り返した。評価可能なイソシアネート伸縮強度がＦＴＩＲ測定において検出されない場合に、この反応は完了したとみなした。表１に記載のＨＥＡの量は、組成物中のＨＥＡの初期量と、未反応のイソシアネート基をクエンチするために必要な補充ＨＥＡの量とを含む。

【0131】

二付加体化合物の濃度（重量％）は、ゲル浸透クロマトグラフィ（ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ＧＰＣ）で決定された。Ｗａｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ ２６９０ ＧＰＣ装置を用いて、二付加体の濃度を決定した。移動相はＴＨＦであった。上記機器は、一連の３つのＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｓカラムを含んでいた。各カラムの長さは３００ｍｍであり、内径は７．５ｍｍであった。カラムのうちの２つ（カラム１及び２）は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって部品番号ＰＬ１１１０‐６５０４として販売されており、ＰＬｇｅｌ Ｍｉｘｅｄ Ｄ静止層（ポリスチレンジビニルベンゼンコポリマー、平均粒径＝５μｍ、指定分子量範囲＝２００～４００，０００ｇ／ｍｏｌ）が詰められていた。第３のカラム（カラム３）は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって部品番号ＰＬ１１１０‐６５２０として販売されており、ＰＬｇｅｌ １００Ａ静止層（ポリスチレンジビニルベンゼンコポリマー、平均粒径＝５μｍ、指定分子量範囲＝最高４，０００ｇ／ｍｏｌ）が詰められていた。これらのカラムは、ＥａｓｉＣａｌ ＰＳ‐１ ＆ ２ポリマー較正物キット（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、部品番号ＰＬ２０１０‐５０５及びＰＬ２０１０‐０６０１）を用いて、１６２～６，９８０，０００ｇ／ｍｏｌのポリスチレン標準で較正された。ＧＰＣ機器を、以下の条件下で動作させた：流量＝１．０ｍＬ／分、カラム温度＝４０℃、注入体積＝１００μＬ、及び実行時間＝３５分（均一濃度条件）。検出器は、４０℃及び感度レベル４で動作するＷａｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ ２４１０示差屈折計であった。試料は、ＴＨＦ＋０．０５％トルエンブランクと共に２回注入された。

【0132】

オリゴマー１及びオリゴマー２中の二付加体の量（重量％）は、前述のＧＰＣシステム及び技法を用いて定量化された。較正曲線は、ＴＨＦ中に既知の量の二付加体化合物（ＨＥＡ～Ｈ１２ＭＤＩ～ＨＥＡ）を含有する標準溶液を用いて得られた。二付加体の濃度が１１５．２μｇ／ｇ、４６２．６μｇ／ｇ、８２５．１μｇ／ｇ、及び４１８０μｇ／ｇの標準溶液を調製した。（本明細書中で使用される場合、単位「μｇ／ｇ」は、溶液全体（二付加体＋ＴＨＦ）のグラム数に対するに付加体のμｇを指す）。各二付加体標準溶液の２つの１００μＬのアリコートをカラムに注入して、較正曲線を得た。二付加体の保持時間はおよそ２３分であり、二付加体のＧＰＣピークのエリアを測定して二付加体の濃度と相関させた。二付加体の濃度の関数としてのピークエリアの線形相関が得られた（相関係数（Ｒ^２）＝０．９９９５６４）。

【0133】

オリゴマー１及びオリゴマー２中の二付加体の濃度を、較正を用いて決定した。約０．１０ｇの各オリゴマーをＴＨＦ中で希釈して、約１．５ｇの試験溶液を得ることにより、試料を調製した。試験溶液をＧＰＣ機器に通し、二付加体化合物に関連するピークのエリアを決定した。μｇ／ｇを単位とする二付加体の濃度を、ピークエリア及び較正曲線から得て、試験溶液の重量（ｇ）を乗算し、ＴＨＦで希釈する前のオリゴマーの試料の重量で除算することによって、重量％に変換した。オリゴマー１及びオリゴマー２中に存在する二付加体化合物の重量％を表３で報告する。オリゴマー１及びオリゴマー２に関する表１のエントリは、ポリエーテルウレタンアクリレート化合物及び二付加体化合物の合計量を含む。

【0134】

Ｈ１２ＭＤＩ、ＨＥＡ、及びＰＰＧ４０００の相対モル比の変更により、上記例示的なオリゴマー上述の分子式（ＩＶ）に示されているタイプのポリエーテルウレタン化合物と、濃度が増強された、上述の分子式（Ｖ）に示されているタイプの二付加体化合物とを含む。以下で更に完全に説明されるように、二付加体化合物を少なくとも２．５０重量％の量で含有するオリゴマーを用いて形成されたコーティングは、光ファイバの一次コーティングとして好ましいヤング率を維持しながら、（ポリエーテルウレタンアクリレート化合物のみ、又はポリエーテルウレタンアクリレート化合物と、より少量の二付加体化合物との組み合わせから形成されたコーティングに比べて）大幅に改善されたプルアウト力、引裂き強度及び／又は引張靭性を有する。

【0135】

オリゴマー３
オリゴマー３は、（Ｄｙｍａｘから入手された）市販のオリゴマー（製品コードＢＲ３７４１）である。オリゴマー３は、オリゴマー１及びオリゴマー２に使用されたものと同様の開始材料から調製された。しかしながら、オリゴマー３の調製に使用された比ｎ：ｍ：ｐにより、二付加体化合物のより低い濃度が生成された。

【0136】

コーティング組成物の調製
表１の各コーティング組成物は、加熱バンド又は加熱マントルで６０℃まで加熱された適切なコンテナ内で、高速ミキサーを用いて配合された。各場合において、天秤を用いて成分を計量してコンテナに投入し、固体成分が完全に溶解して混合物が均質に見えるようになるまで混合した。各組成物のオリゴマー及びモノマー（ＳＲ５０４、ＮＶＣ）を、５５℃～６０℃で少なくとも１０分間混合した。次に光開始剤、抗酸化剤、及び触媒クエンチャーを添加し、５５℃～６０℃の温度を維持しながら１時間にわたって混合を継続した。最後に接着促進剤を添加し、５５℃～６０℃で３０分間混合を継続して、コーティング組成物を形成した。比較例のコーティング組成物Ｄ～Ｇは、ベンダーによって配合され、受け取ったままの状態で使用された。

【0137】

コーティング組成物の硬化によって形成された硬化産物の様々な特性を測定した。硬化条件、試料の較正、及び特性の説明は以下の通りである。

【0138】

ヤング率及び引張靭性
ヤング率（Ｅ）を、コーティング組成物Ａ、Ｂ、及びＣの硬化によって形成されたフィルムに関して測定した。各コーティング組成物から別個のフィルムを形成した。コーティング組成物の湿潤フィルムを、ギャップ厚さが約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）のドローダウンボックスを用いて、シリコーン離型紙上に流した。湿潤フィルムを、６００Ｗ／インチ（２３６．２２Ｗ／ｃｍ）のＤ電球を備えたＦｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＵＶ硬化装置（５０％出力、およそ１２フィート（３６５．７６ｃｍ）／分のベルト速度）によって、１．２Ｊ／ｃｍ^２のＵＶ線量（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ製Ｌｉｇｈｔ ＢｕｇモデルＩＬ４９０により、２２５～４２４ｎｍの波長範囲にわたって測定）を用いて硬化させ、フィルム形状の硬化済みコーティングを得た。硬化済みフィルム厚さは約０．００３０インチ（７６．２μｍ）～０．００３５インチ（８８．９μｍ）であった。

【0139】

フィルムを試験前に少なくとも約１６時間にわたってエージングした（２３℃、相対湿度５０％）。切断用テンプレート及び外科用メスを用いて、フィルム試料を１２．５ｃｍ×１３ｍｍの寸法に切断した。ＡＳＴＭ規格Ｄ８８２‐９７に記載されている手順に従って、ＭＴＳ Ｓｉｎｔｅｃｈ引張試験機器を用いて、フィルム試料のヤング率、破断点引張強度、及び％伸び（破断点％歪み）を室温（およそ２０℃）で測定した。ヤング率は、応力‐歪み曲線の始点の最も急峻な勾配として定義される。引張靭性は、応力‐歪み曲線の下側の合計面積として定義される。フィルムを、初期ゲージ長さ５．１ｃｍで、２．５ｃｍ／分の伸長速度で試験した。

【0140】

引裂き強度
コーティング組成物Ａ～Ｃから形成されたフィルムの引裂き強度を測定した。引裂き強度（Ｇ_ｃ）は、コーティングに張力を印加した場合に、コーティングの破断に必要な力に関係する。引裂き強度は式（１）：

【0141】

【数1】

【0142】

から計算され、ここでＦ_{ｂｒｅａｋ}は破断時の力であり、ｂはスリットの長さであり、ｄはフィルムの厚さであり、Ｂは試験片の幅である。Ｂ及びｂは、以下で与えられる値を有する機器のパラメータである。Ｓは、０．０５％及び２％）の伸びにおける応力から計算されるセグメント弾性率であり、Ｃは、引裂き強度を決定するために本明細書で使用される技法のために以下のように定義された、試料ジオメトリ係数である：

【0143】

【数2】

【0144】

引裂き強度（Ｇ_ｃ）を、ＭＴＳ Ｓｉｎｔｅｃｈ引張試験機を用いて室温（およそ２０℃）で測定した。測定された各コーティング組成物を、ギャップ厚さが約０．００５インチ（１２７μｍ）のドローダウンボックスを用いてガラスプレート上に流し、１Ｊ／ｃｍ^２の線量を用いてＵＶ照射下で即座に硬化させた。硬化済みフィルムの形状及び寸法は、国際規格ＩＳＯ ８１６（第２版、１９８３年１２月１日）「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｔｅｓｔ ｐｉｅｃｅｓ（Ｄｅｌｆｔ ｔｅｓｔ ｐｉｅｃｅｓ）」に従って準備された。硬化済みフィルムを少なくとも１６時間にわたって、２３℃±２℃及び相対湿度（ＲＨ）５０％で調質した。初期ゲージ長さを５．０ｃｍとし、試験速度を０．１ｍｍ／分に設定した。各フィルムの３～５個の試験片を試験した。引裂き強度（Ｇ_ｃ）を式（１）及び（２）から計算した。測定に使用した試験機器について、スリットの長さｂは５．０ｍｍであり、試験片の幅Ｂは９．０ｍｍであり、試料ジオメトリ係数Ｃは１．２４７であった。

【0145】

プルアウト力
プルアウト力を、コーティング組成物Ａ～Ｇそれぞれでコーティングされたガラスファイバの試料について、室温（およそ２０℃）で測定した。別個のガラスファイバ（直径１２５μｍ）を、コーティング組成物Ａ～Ｇそれぞれでコーティングした。水銀ランプを用いてコーティング組成物を硬化させて、ガラスファイバ上に一次コーティングを形成した。一次コーティングの厚さは３２．５μｍ以下であった。一次コーティングはガラスファイバを取り囲み、またガラスファイバと直接接触していた。ファイバ試料はまた、厚さ２６μｍ以下、ヤング率１６００ＭＰａの二次コーティングも含んでいた。二次コーティングは、二次コーティング組成物を（硬化済みの）一次コーティングに塗布し、水銀ランプを用いて二次コーティング組成物を硬化させて二次コーティングを形成することによって、形成した。二次コーティングは一次コーティングを取り囲み、また一次コーティングと直接接触していた。二次コーティングの厚さに対する一次コーティングの厚さの比率は、０．７０～１．２５であった。

【0146】

プルアウト力試験は、周りを取り囲むコーティングからガラスファイバを長さ１ｃｍだけ引き出すために必要なピークの力を測定する。試験を実施するために、コーティング済みファイバの各端部のコーティングを、１平方インチ（６．４５１６ｃｍ^２）の厚紙製のタブで作製された別個の支持面に固定（接着）した。ファイバ試料の一方の端部を、支持面から１ｃｍの距離において切断し、支持面との界面に刻み目を入れた。次に、２つのタブを引き離すことによってコーティングからガラスファイバを引き出し、ピークの力を決定した。ピークの力は、ガラスファイバに対するコーティングの接着力の強度の尺度である。試験手順の更なる詳細は以下の通りである。

【0147】

プルアウト力の測定は、長さ５インチ（１２．７ｃｍ）のファイバ試料に対して行われた。ファイバ試料の各端部を、１インチ（２．５４ｃｍ）×１インチ（２．５４ｃｍ）の紙製タブ（マニラフォルダに匹敵する厚紙）に接着した。ファイバ試料の各端部を紙製タブの縁部に対して垂直に配向し、上記縁部の中央からタブの中央まで０．６２５インチ（１．５８７５ｃｍ）の距離だけ延在する接着剤のストリップを貼付した。ファイバ試料を、ファイバが接着剤をわずかに超えて延在するように、接着剤上に配置した。接着剤を乾燥させた（約３０分）。次にファイバ試料を、少なくとも２時間にわたって、制御された環境（室温、相対湿度約５０％）で調質した。タブの縁部から１ｃｍの位置でファイバ試料の一方の端部のコーティングを切断することによって、ゲージ長さ（１ｃｍ）を画定した。この切断はファイバ及び接着剤を通ってタブまで延在していた。次にファイバ試料を裏返し、ファイバ試料の切断された端部のコーティングに、タブの縁部において刻み目を入れた。刻み目を入れた後、ファイバ試料を垂直に配向し、タブを、５ポンド（２．２６７９６ｋｇ）のロードセルを備えたユニバーサル引張機械（Ｉｎｓｔｒｏｎ製機器）の上下の空気圧グリップに挿入した。刻み目を付けたファイバの端部を伴ったタブを、上のグリップに挿入した。グリップを閉鎖し、ガラスファイバがコーティングから離れるまで（およそ２分）、５ｍｍ／分の速度で引き離した。印加した力を時間の関数として測定して記録し、力の曲線（時間の関数としての力）を提供した。プルアウト試験中に観察されたピークの力として、プルアウト力を定義した。プルアウト力の測定は室温で完了された。

【0148】

代表的かつ概略的な力の曲線を図３に示す。力は、初めは時間と共にピーク値まで上昇し、その後低下することが観察された。プルアウト力はピークの力である。ピークの力の後の力の低下は、コーティングがガラスファイバに沿って滑る際の摩擦力に関連するものである。コーティングがガラスファイバから滑るにつれて、コーティングとファイバとの間の接触面積が減少し、これに比例した力の低下が観察される。コーティングがガラスファイバから完全に除去されると、力はゼロまで降下する。

【0149】

結果‐固定されたコーティング厚さ
コーティング組成物Ａ～Ｃの硬化済みフィルム試料のヤング率（Ｅ）、引裂き強度（Ｇ_ｃ）、及び引張靭性、並びにコーティング組成物Ａ～Ｃの硬化産物でコーティングされたファイバ試料に関するプルアウト力の結果を、表４にまとめる。プルアウト力は、上述のドロー加工されたままの状態のファイバ試料のプルアウト力に相当する。

【0150】

【表4】

【0151】

本発明の一次コーティングのヤング率（Ｅ）は、１．０ＭＰａ未満、又は０．８ＭＰａ未満、又は０．７ＭＰａ未満、又は０．６ＭＰａ未満、又は０．５ＭＰａ未満、又は０．１ＭＰａ～１．０ＭＰａ、又は０．３ＭＰａ～１．０ＭＰａ、又は０．４５ＭＰａ～１．０ＭＰａ、又は０．２ＭＰａ～０．９ＭＰａ、又は０．３ＭＰａ～０．８ＭＰａであり、ここでヤング率（Ｅ）は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0152】

本発明の一次コーティングの引裂き強度（Ｇ_ｃ）は、少なくとも３０Ｊ／ｍ^２、又は少なくとも３５Ｊ／ｍ^２、又は少なくとも４０Ｊ／ｍ^２、又は少なくとも４５Ｊ／ｍ^２、又は少なくとも５０Ｊ／ｍ^２、又は少なくとも５５Ｊ／ｍ^２、又は３０Ｊ／ｍ^２～７０Ｊ／ｍ^２、又は３５Ｊ／ｍ^２～６５Ｊ／ｍ^２、又は４０Ｊ／ｍ^２～６０Ｊ／ｍ^２であり、ここで引裂き強度（Ｇ_ｃ）は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0153】

本発明の一次コーティングの引張靭性は、５００ｋＪ／ｍ^３超、又は６００ｋＪ／ｍ^３超、又は７００ｋＪ／ｍ^３超、又は８００ｋＪ／ｍ^３超、又は５００ｋＪ／ｍ^３～１２００ｋＪ／ｍ^３、又は６００ｋＪ／ｍ^３～１１００ｋＪ／ｍ^３、又は７００ｋＪ／ｍ^３～１０００ｋＪ／ｍ^３であり、ここで引張靭性は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0154】

様々な実施形態において、本開示によるオリゴマーを含むコーティング組成物から調製される一次コーティング又は硬化産物は：１．０ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも３５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．８ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも３５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．６ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも３５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．５ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも３５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は１．０ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも４５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．８ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも４５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．６ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも４５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．５ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも４５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は１．０ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも５５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．８ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも５５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．６ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも５５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．５ＭＰａ未満のヤング率及び少なくとも５５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度を有し、ここで引裂き強度及びヤング率は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0155】

様々な実施形態において、本開示によるオリゴマーを含むコーティング組成物から調製される一次コーティング又は硬化産物は：０．１ＭＰａ～１．０ＭＰａのヤング率及び３５Ｊ／ｍ^２～７５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．４５ＭＰａ～１．０ＭＰａのヤング率及び３５Ｊ／ｍ^２～７５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．３ＭＰａ～０．８ＭＰａのヤング率及び３５Ｊ／ｍ^２～７５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．１ＭＰａ～１．０ＭＰａのヤング率及び４５Ｊ／ｍ^２～７０Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．４５ＭＰａ～１．０ＭＰａのヤング率及び４５Ｊ／ｍ^２～７０Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．３ＭＰａ～０．８ＭＰａのヤング率及び４５Ｊ／ｍ^２～７０Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．１ＭＰａ～１．０ＭＰａのヤング率及び５０Ｊ／ｍ^２～６５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．４５ＭＰａ～１．０ＭＰａのヤング率及び５０Ｊ／ｍ^２～６５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度；又は０．３ＭＰａ～０．８ＭＰａのヤング率及び５０Ｊ／ｍ^２～６５Ｊ／ｍ^２の引裂き強度を有し、ここで引裂き強度及びヤング率は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0156】

図４～８は、組成物Ａ～Ｇの硬化産物でコーティングされたファイバ試料に関する、室温（およそ２０℃）でのプルアウト力の時間依存性を示す。時点＝０日は、上述のドロー加工されたままの状態のファイバ試料に対応する。結果は、ファイバ試料のエージングに従ってプルアウト力が上昇し、長いエージング時間で漸近限界に近づくことを示している。エージング挙動は、式（３）：

【0157】

【数3】

【0158】

でモデル化でき、ここでｔは時点（日数）であり、Ｐ（ｔ）は時点ｔにおけるプルアウト力であり、Ｐ_０は、ドロー加工されたままの状態のファイバ試料のプルアウト力であり、Ｐ_Ａｇｅｄはプルアウト力の漸近限界であり、ｋは時間定数である。データに対するモデルのフィッティングが図４～６に示されており、これによりおおよその時間定数ｋ＝０．１５／日が得られる。

【0159】

図４及び５に示されている結果は、コーティング組成物Ａ及びＢが、ドロー加工されたままの状態における低いプルアウト力と、ファイバ試料がエージングされる際のプルアウト力のわずかな経時的な上昇との両方を伴う、ファイバ試料のための一次コーティングを提供することを示している。ドロー加工されたままの状態における低いプルアウト力は、ガラスファイバに対する一次コーティングの接着力が、剥離作業中に残留物を残すことのないコーティングの除去を可能としながら、コーティングをガラスファイバ上に保持するために十分なものであることを示している。プルアウト力のわずかな経時的な上昇は、接着特性が安定したままであること、及び長期間にわたってファイバからコーティングをきれいに除去できることを示している。比較例のコーティング組成物Ｃに由来するコーティングは、ドロー加工されたままの状態のファイバ試料については低いプルアウト力を示すものの、ファイバ試料がエージングされる際のプルアウト力の上昇が大きい（図６）。プルアウト力の大きな経時的な上昇は、ファイバを剥離作業前に長期間保管した場合に、剥離中にファイバ上に残留物が残る傾向がより高いことを示している。比較例のコーティング組成物Ｄ～Ｇに由来するコーティングは、ファイバ試料がエージングされる際のプルアウト力のわずかな上昇を示すものの、ドロー加工されたままの状態のファイバ試料について、高いプルアウト力を示す（図７～８）。ドロー加工されたままの状態における高いプルアウト力は、ファイバをきれいに剥離できないことを示しており、プルアウト力の経時的な上昇は、この問題が時間の経過と共により深刻になることを示している。

【0160】

本開示の経過において、ある態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに一次コーティングのプルアウト力が１．７ｌｂ_ｆ／ｃｍ（７．５６１９８Ｎ／ｃｍ）未満であり、また上記プルアウト力が、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で２．０倍未満だけ上昇する場合に、一次コーティングをガラスファイバからきれいに剥離できると判断され、ここでプルアウト力は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0161】

ある態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．７ｌｂ_ｆ／ｃｍ（７．５６１９８Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で２．０倍未満だけ上昇する。別の態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．７ｌｂ_ｆ／ｃｍ（７．５６１９８Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．９倍未満だけ上昇する。更なる態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．７ｌｂ_ｆ／ｃｍ（７．５６１９８Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．８倍未満だけ上昇する。以上において、プルアウト力は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0162】

ある態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（６．６７２３３Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で２．０倍未満だけ上昇する。別の態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（６．６７２３３Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．９倍未満だけ上昇する。更なる態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（６．６７２３３Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．８倍未満だけ上昇する。以上において、プルアウト力は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0163】

ある態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．３ｌｂ_ｆ／ｃｍ（５．７８２６９Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で２．０倍未満だけ上昇する。別の態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．３ｌｂ_ｆ／ｃｍ（５．７８２６９Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．９倍未満だけ上昇する。更なる態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．３ｌｂ_ｆ／ｃｍ（５．７８２６９Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．８倍未満だけ上昇する。以上において、プルアウト力は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0164】

ある態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．１ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．８９３０４Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で２．０倍未満だけ上昇する。別の態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．１ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．８９３０４Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．９倍未満だけ上昇する。更なる態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は１．１ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．８９３０４Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．８倍未満だけ上昇する。以上において、プルアウト力は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0165】

ある態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は０．９ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で２．０倍未満だけ上昇する。別の態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は０．９ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．９倍未満だけ上昇する。更なる態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は０．９ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．８倍未満だけ上昇する。以上において、プルアウト力は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0166】

ある態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は０．７ｌｂ_ｆ／ｃｍ（３．１１３７６Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で２．０倍未満だけ上昇する。別の態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は０．７ｌｂ_ｆ／ｃｍ（３．１１３７６Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．９倍未満だけ上昇する。更なる態様では、ファイバがドロー加工されたままの状態であるときに、一次コーティングのプルアウト力は０．７ｌｂ_ｆ／ｃｍ（３．１１３７６Ｎ／ｃｍ）未満であり、ファイバがドロー加工されたままの状態となった時点から始めて６０日以上の期間にわたって、室温で１．８倍未満だけ上昇する。以上において、プルアウト力は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0167】

本発明のコーティングのプルアウト力は、直径１２５μｍのガラスファイバ上の厚さ３２．５μｍの一次コーティングとして構成され、かつドロー加工されたままの状態で２６μｍの厚さ及び１６００ＭＰａのヤング率を有する二次コーティングで取り囲まれている場合、１．８ｌｂ_ｆ（８．００６８Ｎ）未満、又は１．６ｌｂ_ｆ（７．１１７１５Ｎ）未満、又は１．５ｌｂ_ｆ（６．６７２３３Ｎ）未満、又は１．４ｌｂ_ｆ（６．２２７５１Ｎ）未満、又は１．３ｌｂ_ｆ（５．７８２６９Ｎ）未満、又は１．２ｌｂ_ｆ（５．３３７８７Ｎ）～１．８ｌｂ_ｆ（８．００６８Ｎ）、又は１．３ｌｂ_ｆ（５．７８２６９Ｎ）～１．７ｌｂ_ｆ（７．５６１９８Ｎ）、又は１．４ｌｂ_ｆ（６．２２７５１Ｎ）～１．６ｌｂ_ｆ（７．１１７１５Ｎ）であり、ここでプルアウト力は、本明細書に記載の手順に従って決定される。

【0168】

結果‐変化するコーティング厚さ
削減された外径ＯＦ_ＯＤを有するコーティング済み光ファイバ１０は、複数の光ファイバ１０が組み込まれるケーブル束のサイズの削減のために魅力的である。更に、光ファイバ１０の外径を削減すると、材料の利用の減少により、製造及び／又は加工コストを削減できる。従って、ガラスファイバ１１の直径を維持しながら一次コーティング１６の厚さ及び二次コーティング１８の厚さを削減した光ファイバ１０は、個々の光ファイバ１０の本数を維持しながらリボン及び／又はケーブル全体のサイズを削減するために、より高密度のリボン及びより高密度のケーブルで使用するために望ましいものとなり得る。しかしながら、一次コーティング１６及び二次コーティング１８の厚さが削減された光ファイバ１０の剥離プロセス中に、ガラス‐一次コーティング間の境界において負荷の増大が発生し、これは一次コーティング１６のせん断につながる可能性があり、これにより、一次コーティング１６の残余が光ファイバ１０の剥離済み部分に残る。従って剥離プロセス中に印加される力を、光ファイバ１０の特定の属性に関する閾値未満とすることが望ましい。例えば、所与の光ファイバ１０に関する、剥離プロセス中に印加される力の閾値の決定には、コア１２の組成、コア１２の直径、クラッド１４の組成、クラッド１４の厚さ、一次コーティング１６の組成、一次コーティング１６の厚さ、（使用する場合は）二次コーティング１８の組成、（使用する場合は）二次コーティング１８の厚さ、及び／又は光ファイバ１０の属性を考慮できる。所与の光ファイバ１０の剥離中に印加される力の閾値は、臨界プルアウト力（Ｐ_ｃｒｉｔ）と呼ぶことができる。ある例では、臨界プルアウト力は、式（４）：

【0169】

【数4】

【0170】

によって得ることができ、ここで、Ｒ_ｆは、センチメートルを単位とするガラスファイバ１１の半径であり、Ｒ_ｐは、センチメートルを単位とする一次コーティング１６の半径であり、Ｒ_ｓは、センチメートルを単位とする二次コーティング１８の半径であり、Ｅ_ｆは、ダイン／ｃｍ^２を単位とするガラスファイバ１１のヤング率であり、Ｅ_ｐは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする一次コーティング１６のヤング率であり、Ｅ_ｓは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする二次コーティング１８のヤング率であり、ν_ｐは、一次コーティング１６のポアソン比である。材料のポアソン比は、材料が圧縮の方向に対して垂直な方向に膨張する傾向を有するという現象である、ポアソン効果の尺度である。反対に、材料が圧縮されるのではなく伸ばされる場合、材料は伸ばされる方向に対して垂直な方向に収縮する傾向を有する。ポアソン比は正であることが多いが、場合によっては、材料が圧縮の方向に対して垂直な方向に収縮したり、材料が伸ばされる方向に対して垂直な方向に膨張したりすることがあり、このような場合にはポアソン比は負となる。

【0171】

本開示の様々な例示的な光ファイバ１０について、一次コーティング１６及び二次コーティング１８のヤング率、コーティング半径、及びコーティング厚さ、並びに測定される最大のプルアウト力を、表５にまとめる。表５に示されている例は、以下のパラメータを一定に保っていた：ガラスファイバ１１の半径は６２．５μｍで一定であり、ガラスファイバ１１のヤング率は７．３１×１０^１１ダイン／ｃｍ^２で一定であり、一次コーティングのポアソン比は０．４８で一定であり、二次コーティング１８の厚さに対する一次コーティング１６の厚さの比率は、１．２５で一定であった。

【0172】

【表5】

【0173】

本明細書で開示される一次コーティング１６及び二次コーティング１８はそれぞれ、ガラスファイバ１１の外面及び一次コーティング１６の外面に適用でき、これにより、外径が２５０μｍ未満の光ファイバ１０が得られる。例えば本開示の光ファイバ１０は、２５０μｍ未満、２４０μｍ未満、２３０μｍ未満、２２０μｍ未満、２１０μｍ未満、２００μｍ未満、１９０μｍ未満、１８０μｍ未満、１７０μｍ未満、１６０μｍ超、１７０μｍ超、１８０μｍ超、１９０μｍ超、２００μｍ超、及び／又はこれらの組み合わせ若しくは範囲の、外径ＯＦ_ＯＤを備えることができる。

【0174】

一次コーティング１６は、１０～３０μｍの厚さで適用できる。例えば一次コーティング１６の厚さは、３０μｍ未満、２５μｍ未満、２０μｍ未満、１５μｍ未満、１０μｍ超、１５μｍ超、２０μｍ超、及び／又はこれらの組み合わせ若しくは範囲とすることができる。一次コーティング１６のヤング率は、０．５ＭＰａ未満とすることができる。例えば一次コーティング１６のヤング率は、０．４ＭＰａ、０．３ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．１ＭＰａ、及び／又はこれらの組み合わせ若しくは範囲であってよい。

【0175】

二次コーティング１８を使用する場合、これは５～２５μｍの厚さで適用できる。例えば二次コーティング１８の厚さは、２５μｍ未満、２０μｍ未満、１５μｍ未満、１０μｍ未満、５μｍ超、１０μｍ超、１５μｍ超、２０μｍ超、及び／又はこれらの組み合わせ若しくは範囲とすることができる。様々な例において、光ファイバ１０は、ガラスファイバ１１の外径が約１２５μｍの光ファイバとすることができる。二次コーティング１８のヤング率は、１，０００ＭＰａ超であってよい。例えば二次コーティング１８のヤング率は、１０００ＭＰａ、１２００ＭＰａ、１３００ＭＰａ、１４００ＭＰａ、１５００ＭＰａ、１６００ＭＰａ、１７００ＭＰａ、１８００ＭＰａ、１９００ＭＰａ、２０００ＭＰａ、２１００ＭＰａ、２２００ＭＰａ、２３００ＭＰａ、２４００ＭＰａ、２５００ＭＰａ、２６００ＭＰａ、２７００ＭＰａ、２８００ＭＰａ、２９００ＭＰａ、３０００ＭＰａ、及び／又はこれらの組み合わせ若しくは範囲とすることができる。

【0176】

コーティング（例えば一次コーティング１６及び二次コーティング１８）をガラスファイバ１１から除去するために必要なプルアウト力は、１．５０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（６．６７２３３Ｎ／ｃｍ）以下であってよい。例えば上記プルアウト力は、１．４０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（６．２２７５１Ｎ／ｃｍ）未満、１．３０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（５．７８２６９Ｎ／ｃｍ）未満、１．２０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（５．３３７８７Ｎ／ｃｍ）未満、１．１０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．８９３０４Ｎ／ｃｍ）未満、１．００ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．４４８２２Ｎ／ｃｍ）未満、０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満、０．８０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（３．５５８５８Ｎ／ｃｍ）未満、０．７０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（３．１１３７６Ｎ／ｃｍ）未満、０．６０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．６６８９３Ｎ／ｃｍ）未満、０．５０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．２２４１１Ｎ／ｃｍ）未満、０．４０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（１．７７９２９Ｎ／ｃｍ）超、０．５０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．２２４１１Ｎ／ｃｍ）超、０．６０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．６６８９３Ｎ／ｃｍ）超、０．７０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（３．１１３７６Ｎ／ｃｍ）超、０．８０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（３．５５８５８Ｎ／ｃｍ）超、０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）超、１．００ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．４４８２２Ｎ／ｃｍ）超、１．２０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（５．３３７８７Ｎ／ｃｍ）超、及び／又はこれらの組み合わせ若しくは範囲であってよい。

【0177】

複数の例において、光ファイバ１０は、２３０μｍ以下のコーティング外径ＯＦ_ＯＤを備えてよく、光ファイバ１０がドロー加工されたままの状態であるときに１．３３ｌｂ_ｆ／ｃｍ（５．９１６１３５Ｎ／ｃｍ）以下のプルアウト力を示してよく、またドロー加工されたままの状態のファイバのプルアウト力に対するエージングされたファイバのプルアウト力の比率が２．０未満であってよい。いくつかの例において、光ファイバ１０は、２２０μｍ以下のコーティング外径ＯＦ_ＯＤを備えてよく、光ファイバ１０がドロー加工されたままの状態であるときに１．２０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（５．３３７８７Ｎ／ｃｍ）以下のプルアウト力を示してよく、またドロー加工されたままの状態のファイバのプルアウト力に対するエージングされたファイバのプルアウト力の比率が２．０未満であってよい。様々な例において、光ファイバ１０は、２１０μｍ以下のコーティング外径ＯＦ_ＯＤを備えてよく、光ファイバ１０がドロー加工されたままの状態であるときに１．０６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．７１５１１５Ｎ／ｃｍ）以下のプルアウト力を示してよく、またドロー加工されたままの状態のファイバのプルアウト力に対するエージングされたファイバのプルアウト力の比率が２．０未満であってよい。いくつかの例において、光ファイバ１０は、２００μｍ以下のコーティング外径ＯＦ_ＯＤを備えてよく、光ファイバ１０がドロー加工されたままの状態であるときに０．９２ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．０９２３６４Ｎ／ｃｍ）以下のプルアウト力を示してよく、またドロー加工されたままの状態のファイバのプルアウト力に対するエージングされたファイバのプルアウト力の比率が２．０未満であってよい。様々な例において、光ファイバ１０は、１８０μｍ以下のコーティング外径ＯＦ_ＯＤを備えてよく、光ファイバ１０がドロー加工されたままの状態であるときに０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）以下のプルアウト力を示してよく、またドロー加工されたままの状態のファイバのプルアウト力に対するエージングされたファイバのプルアウト力の比率が２．０未満であってよい。いくつかの例において、光ファイバ１０は、１７０μｍ以下のコーティング外径ＯＦ_ＯＤを備えてよく、光ファイバ１０がドロー加工されたままの状態であるときに０．５３ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．３５７５５７Ｎ／ｃｍ）以下のプルアウト力を示してよく、またドロー加工されたままの状態のファイバのプルアウト力に対するエージングされたファイバのプルアウト力の比率が２．０未満であってよい。

【0178】

様々な例において、二次コーティング１８の厚さに対する一次コーティング１６の厚さの比率は、０．７０～１．２５とすることができる。例えば、二次コーティング１８の厚さに対する一次コーティング１６の厚さの比率は、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、１．００、１．０５、１．１０、１．１５、１．２０、１．２５及び／又はこれらの組み合わせ若しくは範囲とすることができる。

【0179】

二次コーティング組成物
代表的な硬化性二次コーティング組成物を表６に列挙する。

【0180】

【表6】

【0181】

ＳＲ６０１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）である。ＳＲ６０２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）である。ＳＲ３４９は、エトキシ化（２）ビスフェノールＡジアクリレート（モノマー）である。ＳＲ３９９は、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートである。ＳＲ４９９は、エトキシ化（６）トリメチロールプロパントリアクリレートである。ＣＤ９０３８は、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、ビスフェノールＡエポキシジアクリレート（モノマー）である。ＴＰＯは光開始剤である。Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８４は、１‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（光開始剤）である。Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８５０は、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（光開始剤）である。Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５は、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メート（抗酸化剤）である。ＤＣ１９０は、シリコーン‐酸化エチレン／酸化プロピレンコポリマー（滑剤）である。濃度の単位「ｐｐｈ」は、モノマー、オリゴマー、及び光開始剤の全てを含むベース組成物に対する量を指す。例えば二次コーティング組成物ＫＡについて、ＤＣ‐１９０の１．０ｐｐｈという濃度は、ＳＲ６０１、ＣＤ９０３８、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ３０１６、ＴＰＯ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １８４の合計１００ｇあたり、１ｇのＤＣ‐１９０に相当する。

【0182】

比較例の硬化性二次コーティング組成物（Ａ）、並びに本開示の範囲内の３つの代表的な硬化性二次コーティング組成物（ＳＢ、ＳＣ、及びＳＤ）を、表７に列挙する。

【0183】

【表7】

【0184】

ＰＥ２１０はビスフェノール‐Ａエポキシジアクリレート（Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（韓国）製）であり；Ｍ２４０はエトキシ化（４）ビスフェノール‐Ａジアクリレート（Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（韓国）製）であり；Ｍ２３００はエトキシ化（３０）ビスフェノール‐Ａジアクリレート（Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（韓国）製）であり；Ｍ３１３０はエトキシ化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（韓国）製）であり；ＴＰＯ（光開始剤）は（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製）であり；Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８４（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（ＢＡＳＦ製）であり；Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５（抗酸化剤）はベンゼンプロパン酸、３，５‐ビス（１，１‐ジメチルエチル）‐４‐ヒドロキシチオジ‐２，１‐エタンジイルエステル（ＢＡＳＦ製）である。ＤＣ１９０（スリップ剤）は、シリコーン‐エチレンオキシド／プロピレンオキシドコポリマー（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ製）である。濃度の単位「ｐｐｈ」は、モノマー、オリゴマー、及び光開始剤の全てを含むベース組成物に対する量を表す。例えば二次コーティング組成物Ａについて、ＤＣ‐１９０の１．０ｐｐｈという濃度は、ＰＥ２１０、Ｍ２４０、Ｍ２３００、ＴＰＯ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １８４の合計１００ｇあたり、１ｇのＤＣ‐１９０に相当する。

【0185】

二次コーティング‐特性
二次コーティング組成物Ａ、ＫＡ、ＫＢ、ＫＣ、ＫＤ、ＳＢ、ＳＣ及びＳＤから作製された二次コーティングの、ヤング率、破断点引張強度、及び破断時の伸びを測定した。

【0186】

二次コーティング‐特性‐測定技法
二次コーティングの特性を、以下に記載の測定技法を用いて決定した。

【0187】

引張特性
硬化性二次コーティング組成物を硬化させ、ヤング率、降伏時の引張強さ、降伏強さ、及び降伏時の伸びの測定のための硬化済みロッド試料の形状に構成した。上記硬化済みロッドは、硬化性二次コーティング組成物を、内径約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）のテフロン（登録商標）チューブに注入することによって調製した。ロッド試料を、線量約２．４Ｊ／ｃｍ^２（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ製Ｌｉｇｈｔ Ｂｕｇ ｍｏｄｅｌ ＩＬ３９０によって、２２５～４２４ｎｍの波長範囲にわたって測定）のＦｕｓｉｏｎ Ｄタイプバルブを用いて硬化させた。硬化後、「テフロン」チューブを剥ぎ取り、二次コーティング組成物の硬化済みロッド試料を提供した。試験前に、硬化済みロッドを、２３℃及び相対湿度５０％の条件下に１８～２４時間置いた。ヤング率、破断時の引張強さ、降伏強さ、及び降伏時の伸びを、ゲージ長５１ｍｍの、欠陥のないロッド試料に対して、Ｓｉｎｔｅｃｈ ＭＴＳ Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｔｅｓｔｅｒを用いて試験速度２５０ｍｍ／分で測定した。引張特性は、ＡＳＴＭ規格Ｄ８８２‐９７に従って測定した。これらの特性は、少なくとも５つの試料の平均として決定され、欠陥を有する試料は平均から排除した。

【0188】

ガラス転移温度
一次及び二次コーティングのその場Ｔ_ｇ測定を、コーティング済みファイバから得られたファイバチューブオフ試料に対して実施した。コーティング済みファイバは、直径１２５μｍのガラスファイバと、上記ガラスファイバを取り囲んで上記ガラスファイバと直接接触する厚さ３２．５μｍの一次コーティングと、上記ガラスファイバを取り囲んで上記ガラスファイバと直接接触する厚さ２６．０μｍの二次コーティングとを含んでいた。ガラスファイバ及び一次コーティングは、測定した全ての試料について同一であった。一次コーティングは、以下で説明する基準一次コーティング組成物から形成された。比較例の二次コーティング及び本開示による二次コーティングを有する試料を測定した。

【0189】

ファイバチューブオフ試料を以下の手順を用いて得た：０．００５５インチ（０．１３９７ｍｍ）Ｍｉｌｌｅｒストリッパーを、コーティング済みファイバの端部からおよそ１インチ（２．５４ｃｍ）下にクランプ留めした。このファイバの１インチ（２．５４ｃｍ）の領域を液体窒素流中に落とし、液体窒素中で３秒間保持した。その後、コーティング済みファイバを液体窒素流から取り出し、迅速に剥離することでコーティングを除去した。ファイバの剥離済みの端部を、残留コーティングに関して検査した。残留コーティングがガラスファイバ上に残っている場合、試料を廃棄し、新たな試料を調製した。剥離プロセスの結果は、清浄なガラスファイバと、無傷の一次及び二次コーティングを含む、剥離されたコーティングの中空チューブとであった。上記中空チューブを、「チューブオフ試料（ｔｕｂｅ‐ｏｆｆ ｓａｍｐｌｅ）」と呼ぶ。ガラス、一次コーティング、及び二次コーティングの直径は、剥離されていないファイバの端面から測定した。

【0190】

チューブオフ試料のその場Ｔ_ｇを、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ ＤＭＴＡ ＩＶ試験機器を試料ゲージ長９～１０ｍｍで使用することによって測定した。チューブオフ試料の幅、厚さ、及び長さを、試験機器の操作プログラムに入力した。チューブオフ試料を設置した後、およそ８５℃まで冷却した。安定した後、温度傾斜を、以下のパラメータを用いて実施した：
周波数：１Ｈｚ
歪み：０．３％
加熱速度：２℃／分
最終温度：１５０℃
初期静的力＝２０．０ｇ
静的力は、動的力よりも１０．０％だけ大きい。

【0191】

コーティングのその場Ｔ_ｇは、温度の関数としてのｔａｎδのプロットにおけるｔａｎδの最大値として定義され、ここでｔａｎδは：
ｔａｎδ＝Ｅ’’／Ｅ’
として定義され、Ｅ’’は損失弾性率であり、変形のサイクルにおける熱としてのエネルギの損失に比例し、またＥ’は貯蔵弾性率又は弾性率であり、変形のサイクルにおいて貯蔵されるエネルギに比例する。

【0192】

チューブオフ試料は、一次及び二次コーティングに関するｔａｎδのプロットにおいて、明確な複数の最大値を示した。低温（約－５０℃）における最大値は、一次コーティングに関するその場Ｔ_ｇに対応し、高温（５０℃超）における最大値は、二次コーティングに関するその場Ｔ_ｇに対応する。

【0193】

二次コーティングのその場弾性率
二次コーティングに関して、その場弾性率を、ファイバ試料から準備したファイバチューブオフ試料を用いて測定した。０．００５５インチ（０．１３９７ｍｍ）Ｍｉｌｌｅｒストリッパーを、ファイバ試料の端部からおよそ１インチ（２．５４ｃｍ）下にクランプ留めした。このファイバ試料の１インチ（２．５４ｃｍ）の領域を液体窒素流中に浸漬して３秒間保持した。続いてファイバ試料を取り出し、迅速に剥離した。次にファイバ試料の剥離済みの端部を検査した。コーティングがファイバ試料のガラス部分上に残っている場合、チューブオフ試料を、欠陥があるものとみなし、新たなチューブオフを調製した。適切なチューブオフ試料は、ガラスからきれいに剥ぎ取られた、一次及び二次コーティングを有する中空チューブからなるものである。ガラス、一次コーティング、及び二次コーティングの直径は、剥離されていないファイバ試料の端面から測定した。

【0194】

チューブオフ試料に対して、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ ＤＭＴＡ ＩＶ試験機器を試料ゲージ長１１ｍｍで使用して測定を実施し、二次コーティングのその場弾性率を得た。幅、厚さ、及び長さを決定し、試験機器の操作ソフトウェアに入力として提供した。試料を設置し、以下のパラメータを用いて、周囲温度（２１℃）において時間掃引プログラムを用いて測定を実施した：
周波数：１Ｒａｄ／秒
歪み：０．３％
合計時間＝１２０秒
測定あたりの時間＝１秒
初期静的力＝１５．０ｇ
静的力は、動的力よりも１０．０％だけ大きい。

【0195】

完了後、最後の５つのＥ’（貯蔵弾性率）データ点を平均した。各試料に対して３回の測定を実施し（測定毎に新たな試料を使用）、合計１５個のデータ点を得た。これら３回の測定の平均値を報告した。

【0196】

二次コーティングの耐穿刺性
耐穿刺性の測定を、ガラスファイバ、一次コーティング、及び二次コーティングを含む試料に対して実施した。ガラスファイバの直径は１２５μｍであった。一次コーティングを、以下の表８に記載された基準一次コーティング組成物から形成した。以下に記載されているように、様々な二次コーティングを有する試料を調製した。一次コーティング及び二次コーティングの厚さを調整することによって、以下に記載されているように二次コーティングの断面積を変化させた。一次コーティングの厚さに対する二次コーティングの厚さの比は、全ての試料について約０．８に維持した。

【0197】

耐穿刺性は、第５２回Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｉｒｅ ＆ Ｃａｂｌｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍの会議録の２３７～２４５ページ（２００３年）において公開された、Ｇ． Ｓｃｏｔｔ Ｇｌａｅｓｅｍａｎｎ及びＤｏｎａｌｄ Ａ． Ｃｌａｒｋによる文献「Ｑｕａｎｔｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ Ｐｕｎｃｔｕｒｅ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏａｔｉｎｇｓ」に記載されている技法を用いて測定した。この方法の概要をここで提供する。この方法は、インデンテーション法である。長さ４ｃｍの光ファイバを、厚さ３ｍｍのガラススライド上に置いた。光ファイバの一方の端部を、光ファイバを制御下で回転させることができるデバイスに取り付けた。光ファイバを、透過について１００倍の倍率で検査し、また光ファイバを、ガラススライドに対して平行な方向において二次コーティング厚さがガラスファイバの両側で等しくなるまで、回転させた。この位置では、二次コーティングの厚さは、ガラススライドに対して平行な方向において、光ファイバの両側で等しかった。ガラススライドに対して垂直な方向における、ガラスファイバの上方又は下方の二次コーティングの厚さは、ガラススライドに対して平行な方向における二次コーティングの厚さとは異なっていた。ガラススライドに対して平行な方向における厚さに比べて、ガラススライドに対して垂直な方向における厚さのうちの一方は大きく、ガラススライドに対して垂直な方向における厚さのうちのもう一方は小さかった。光ファイバの両端をガラススライドにテープで貼り付けることによって、光ファイバのこの位置を固定した。この位置は、インデンテーション試験に使用される光ファイバの位置である。

【0198】

一般的な試験用機械（Ｉｎｓｔｒｏｎ ｍｏｄｅｌ ５５００Ｒ、又は同等のもの）を用いて、インデンテーションを実施した。倒立顕微鏡を、試験用機械のクロスヘッドの下に配置した。顕微鏡の対物レンズを、試験用機械内に設置された７５°ダイヤモンドウェッジ圧子の真下に位置決めした。ファイバがテープで貼り付けられたガラススライドを、顕微鏡のステージ上に置き、圧子のウェッジの幅が光ファイバの方向と直交するように、圧子の真下に位置決めした。光ファイバを所定の位置に置いたまま、ダイヤモンドウェッジを、二次コーティングの表面に接触するまで下げた。次にダイヤモンドウェッジを、０．１ｍｍ／分の速度で二次コーティングの中へと押し込み、二次コーティングに対する荷重を測定した。二次コーティングに対する荷重は、ダイヤモンドウェッジが二次コーティングの中へと深く推押し込まれるにつれて、穿刺が発生するまで増大し、穿刺が発生した時点で、荷重の急激な低下が観察された。穿刺が観察されたインデンテーション荷重を記録した。これは本明細書では重量グラムとして報告されている。同一の配向の光ファイバを用いて実験を繰り返し、１０個の測定点を得てこれらを平均し、この配向に関する耐穿刺性を決定した。１０個の測定点の第２のセットを、光ファイバの配向を１８０°回転させて得た。

【0199】

マイクロベンド
ワイヤメッシュ被覆ドラム試験において、長さ７５０ｍのコーティング済みファイバを通る波長１５５０ｎｍの光の減衰を、室温で決定した。マイクロベンドが誘発する減衰は、ワイヤメッシュドラム上でのゼロ張力での配備と高張力での配備との間の差によって決定された。２つの巻き付け構成について別個の測定を実施した。第１の構成では、ファイバを、平滑な表面及びおよそ４００ｍｍの直径を有するアルミニウム製ドラムに、ゼロ張力構成で巻き付けた。ゼロ張力巻き付け構成は、ファイバを通過する光に関する、無応力の基準減衰を提供した。十分な滞留時間の後、初期減衰測定を実施した。第２の巻き付け構成では、ファイバ試料を、目の細かいワイヤメッシュで包んだアルミニウム製ドラムに巻き付けた。この配備のために、アルミニウム製ドラムのバレル表面をワイヤメッシュで覆い、ファイバをワイヤメッシュの周りに巻き付けた。メッシュを伸ばさずにバレルの周りにしっかりと巻き付け、穴、くぼみ、裂け目、又は損傷のない無傷の状態に維持された。測定に使用したワイヤメッシュ材料は、耐腐食性３０４ステンレス鋼を織ったワイヤクロスから作製され、以下の特徴を有していた：リニアインチあたりのメッシュ：１６５×１６５、ワイヤ直径：０．００１９インチ（４８．２６μｍ）、開口の幅：０．００４１インチ（１０４．１４μｍ）、及び開放面積の％：４４．０。長さ７５０ｍのコーティング済みファイバを、ワイヤメッシュ被覆ドラム上に、８０（±１）グラムの張力を印加しながら、巻取りピッチ０．０５０ｃｍで、１ｍ／秒で巻き付けた。張力を維持するために、ファイバの端部をテープで固定し、またファイバは交差していなかった。巻き付けられたファイバとメッシュとの接点は、ファイバに応力を加え、巻き付けられたファイバを通る光の減衰は、ファイバの、応力が誘発する（マイクロベンド）損失の尺度である。ワイヤドラム測定は、１時間の滞留時間の後に実施された。第２の構成（ワイヤメッシュ被覆ドラム）で実施された測定におけるファイバ減衰（ｄＢ／ｋｍ）の、第１の構成（平滑なドラム）に対する増大を、各波長に関して決定した。３回の試験の平均を各波長において決定し、これをワイヤメッシュマイクロベンド損失として報告する。

【0200】

基準一次コーティング
その場ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）、耐穿刺性、及びワイヤメッシュ被覆ドラムマイクロベンド減衰の測定において、測定試料は、ガラスファイバと二次コーティングとの間に一次コーティングを含んでいた。一次コーティング組成物は、表８に記載の配合を有していた。

【0201】

【表8】

【0202】

ここで：オリゴマー材料は、モル比ｎ：ｍ：ｐ＝３．５：３．０：２．０を用いて、Ｈ１２ＭＤＩ、ＨＥＡ、及びＰＰＧ４０００から、上述のように調製され；ＳＲ５０４は、エトキシ化（４）ノニルフェノールアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ製）であり；ＮＶＣは、Ｎ‐ビニルカプロラクタム（Ａｌｄｒｉｃｈ製）であり；ＴＰＯ（光開始剤）は、（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製）であり；Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５（抗酸化剤）は、ベンゼンプロパン酸、３，５‐ビス（１，１‐ジメチルエチル）‐４‐ヒドロキシチオジ‐２，１‐エタンジイルエステル（ＢＡＳＦ製）であり；３‐アクリロキシプロピルトリメトキシシランは、接着促進剤（Ｇｅｌｅｓｔ製）であり；ペンタエリスリトールテトラキス（３‐メルカプトプロピオネート）（テトラチオールとしても公知、Ａｌｄｒｉｃｈ製）は、連鎖移動剤である。濃度の単位「ｐｐｈ」は、モノマー、オリゴマー、及び光開始剤の全てを含むベース組成物に対する量を表す。例えば、Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５の１．０ｐｐｈの濃度は、オリゴマー材料、ＳＲ５０４、ＮＶＣ、及びＴＰＯの合計１００ｇあたり、１ｇのＩｒｇａｎｏｘ １０３５に相当する。

【0203】

二次コーティング‐特性‐引張特性
硬化性二次コーティング組成物から調製されたコーティングについての引張特性測定の結果を、表９に示す。

【0204】

【表9】

【0205】

結果は、組成物ＳＢ、ＳＣ、及びＳＤから調製された二次コーティングが、比較例の組成物Ａから調製された二次コーティングに比べて、高いヤング率及び高い降伏強さを示したことを示している。これらの高い値は、本明細書に記載の硬化性コーティング組成物のために調製された二次コーティングを、小径光ファイバに更に適したものとするような、改善を表す。より具体的には、これらの高い値により、性能を犠牲にすることなく、より薄い二次コーティングを光ファイバに使用できる。二次コーティングが薄くなると、光ファイバの全体的な直径が削減され、ある所与の断面積のケーブル内のファイバの数が増大する。

【0206】

本明細書で開示される硬化性二次コーティング組成物からの硬化産物として調製される二次コーティングのヤング率は、１５００ＭＰａ超、又は１６００ＭＰａ超、又は１７００ＭＰａ超、又は１８００ＭＰａ超、又は１９００ＭＰａ超、又は２０００ＭＰａ超、又は２１００ＭＰａ超、又は２２００ＭＰａ超、又は２３００ＭＰａ超、又は２４００ＭＰａ超、又は２５００ＭＰａ超、又は２６００ＭＰａ超、又は２７００ＭＰａ超、又は２４００ＭＰａ～３０００ＭＰａ、又は２６００ＭＰａ～２８００ＭＰａである。

【0207】

本明細書で開示される硬化性二次コーティング組成物からの硬化産物として調製される二次コーティングの降伏強さは、５５ＭＰａ超、又は６０ＭＰａ超、又は６５ＭＰａ超、又は７０ＭＰａ超、又は５５ＭＰａ～７５ＭＰａ、又は６０ＭＰａ～７０ＭＰａである。

【0208】

二次コーティング‐特性‐耐穿刺性
比較例の硬化性二次コーティング組成物Ａ；独自の組成を有する、販売業者（ＤＳＭ Ｄｅｓｏｔｅｃｈ）からの市販の硬化性二次コーティング組成物（ＣＰＣ６ｅ）；及び硬化性二次コーティング組成物ＳＤから作製された、二次コーティングの耐穿刺性を、上述の方法に従って決定した。上記３つの二次コーティングそれぞれを有する複数のファイバ試料を調製した。各ファイバ試料は、直径１２５μｍのガラスファイバと、表８に記載の基準一次コーティング組成物から形成された一次コーティングと、３つの上記二次コーティングのうちの１つとを含んでいた。様々な二次コーティングを有する試料を調製した。一次コーティング及び二次コーティングの厚さを調整することによって、図１１に示されているように二次コーティングの断面積を変化させた。一次コーティングの厚さに対する二次コーティングの厚さの比は、全ての試料について約０．８に維持した。

【0209】

二次コーティングの厚さに対する穿刺荷重の依存度を決定するために、各二次コーティングについて、ある範囲の厚さを有するファイバ試料を調製した。ケーブル内のファイバ数を増やすための１つの戦略は、二次コーティングの厚さを削減することである。しかしながら、二次コーティングの厚さを削減すると、その性能が低下し、その保護機能が損なわれる。耐穿刺性は、二次コーティングの保護機能の尺度である。高い耐穿刺性を有する二次コーティングは、より強い衝撃に、破損することなく耐え、ガラスファイバにより良好な保護を提供する。

【0210】

これら３つのコーティングに関する、断面積の関数としての穿刺荷重を、図１１に示す。二次コーティングの穿刺荷重と断面積と略線形の相関関係が観察されたため、断面積が、穿刺荷重を報告するためのパラメータとして選択される。トレース７２、７４、及び７６は、それぞれ比較例のＣＰＣ６ｅ二次コーティング組成物、比較例の硬化性二次コーティング組成物Ａ、及び硬化性二次コーティング組成物ＳＤを硬化させることによって得られる、比較例の二次コーティングに関する、断面積に対する穿刺荷重の略線形の依存度を示す。垂直な破線は、１００００μｍ^２、１５０００μｍ^２、及び２００００μｍ^２の断面積を示すガイドとして提供されている。

【0211】

トレース７２が示すＣＰＣ６ｅ二次コーティングは、当該技術分野で公知の従来の二次コーティングに対応する。トレース７４が示す比較例の二次コーティングＡは、大きな断面積に関する穿刺荷重の改善を示す。しかしながらこの改善は、断面積が小さくなると減少する。これは、比較例の硬化性二次コーティング組成物Ａからの硬化産物として得られる二次コーティングが、直径が小さくファイバ数が多い用途には好適でない可能性があることを示している。対照的に、トレース７６は、硬化性二次コーティング組成物ＳＤからの硬化産物として得られる二次コーティングに関する、穿刺荷重の有意な増大を示す。例えば７０００μｍ^２の断面積における、硬化性二次コーティング組成物ＳＤから得られる二次コーティングの穿刺荷重は、他の２つの二次コーティングのいずれの穿刺荷重より５０％以上大きい。

【0212】

１００００μｍ^２の断面積における、本明細書で開示される硬化性二次コーティング組成物の硬化産物として形成される二次コーティングの穿刺荷重は、３６ｇ超、又は４０ｇ超、又は４４ｇ超、又は４８ｇ超、又は３６ｇ～５２ｇ、又は４０ｇ～４８ｇである。１５０００μｍ^２の断面積における、本明細書で開示される硬化性二次コーティング組成物の硬化産物として形成される二次コーティングの穿刺荷重は、５６ｇ超、又は６０ｇ超、又は６４ｇ超、又は６８ｇ超、又は５６ｇ～７２ｇ、又は６０ｇ～６８ｇである。２００００μｍ^２の断面積における、本明細書で開示される硬化性二次コーティング組成物の硬化産物として形成される二次コーティングの穿刺荷重は、６８ｇ超、又は７２ｇ超、又は７６ｇ超、又は８０ｇ超、又は６８ｇ～９２ｇ、又は７２ｇ～８８ｇである。実施形態は、上述の穿刺荷重のいずれの組み合わせを有する二次コーティングを含む。

【0213】

本明細書中で使用される場合、「正規化穿刺荷重（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｐｕｎｃｔｕｒｅ ｌｏａｄ）」は、断面積に対する穿刺荷重の比を指す。本明細書で開示される硬化性二次コーティング組成物の硬化産物として形成される二次コーティング１８の穿刺荷重は、３．２×１０^－４ｇ／μｍ^２超、又は３．６×１０^－４ｇ／μｍ^２超、又は４．０×１０^－４ｇ／μｍ^２超、又は４．４×１０^－４ｇ／μｍ^２超、又は４．８×１０^－４ｇ／μｍ^２超、又は３．２×１０^－４ｇ／μｍ^２～５．６×１０^－４ｇ／μｍ^２、又は３．６×１０^－４ｇ／μｍ^２～５．２×１０^－４ｇ／μｍ^２、又は４．０×１０^－４ｇ／μｍ^２～４．８×１０^－４ｇ／μｍ^２の正規化穿刺荷重を有する。

【0214】

本開示の第１の態様によると、光ファイバは：２２０μｍ未満の外径ＯＦ_ＯＤ；その中心を通る中心線ＣＬを画定するガラスコア；上記ガラスコアを取り囲み、また上記ガラスコアと直接接触する、ガラスクラッド；上記ガラスクラッドを取り囲み、また上記ガラスクラッドと直接接触する、一次コーティング；及び上記一次コーティングを取り囲み、また上記一次コーティングと直接接触する、二次コーティングを含む。上記ガラスコア及び上記ガラスクラッドはガラスファイバを画定する。上記ガラスファイバの外周は、センチメートルを単位とするＲ_ｆで表される、上記中心線からの半径を有する。上記一次コーティングは、センチメートルを単位とするＲ_ｐで表される上記中心線からの半径を有する外周を有する。上記一次コーティングは、３０μｍ未満の厚さ、及び０．５ＭＰａ未満のヤング率を有する。上記二次コーティングの外径は、センチメートルを単位とするＲ_ｓで表される、上記中心線からの半径を有する。上記二次コーティングは、２７．５μｍ未満の厚さを有する。上記光ファイバは、以下の式：

【0215】

によって与えられる臨界プルアウト力（Ｐ_ｃｒｉｔ）未満のプルアウト力を有し、ここでＥ_ｆは、上記ガラスファイバのヤング率であり、Ｅ_ｐは、上記一次コーティングのヤング率であり、Ｅ_ｓは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記二次コーティングのヤング率であり、ν_ｐは、上記一次コーティングのポアソン比である。

【0216】

第１の態様の様々な例では、上記一次コーティングの上記ヤング率は、０．４ＭＰａ未満又は０．３ＭＰａ未満であってよい。いくつかの例では、上記光ファイバの上記プルアウト力は、１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満、０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満、又は０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。様々な例において、上記プルアウト力は、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．８倍未満又は１．６倍未満だけ上昇し得る。いくつかの例では、上記一次コーティングの引裂き強度は、３０Ｊ／ｍ^２超、４０Ｊ／ｍ^２超、又は５０Ｊ／ｍ^２超であってよい。様々な例において、上記一次コーティングの引張靭性は、５００ｋＪ／ｍ^３～１２００ｋＪ／ｍ^３、例えば５００ｋＪ／ｍ^３超、又は７００ｋＪ／ｍ^３超であってよい。複数の例において、上記光ファイバの上記外径ＯＦ_ＯＤは、２１０μｍ未満、２００μｍ未満、又は１８０μｍ未満であってよい。いくつかの例では、上記一次コーティングの上記厚さは、２５μｍ未満、又は２０μｍ未満であってよい。様々な例において、上記二次コーティングは、２５μｍ未満、又は２０μｍ未満の厚さを有してよい。複数の例において、上記一次コーティングの厚さ及び上記二次コーティングの厚さはそれぞれ、２５μｍ未満、又は２０μｍ未満であってよい。いくつかの例では、上記二次コーティングの上記厚さに対する上記一次コーティングの上記厚さの比率は、０．７～１．２５であってよい。ある具体例では、上記外径ＯＦ_ＯＤが２１０μｍ未満である場合、上記プルアウト力は１．０６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．７１５１１５Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。別の具体例では、上記外径ＯＦ_ＯＤが２００μｍ未満である場合、上記プルアウト力は０．９２ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．０９２３６４Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。更に別の具体例では、上記外径ＯＦ_ＯＤが１８０μｍ未満である場合、上記プルアウト力は０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）未満である。様々な例において、上記二次コーティングの耐穿刺性は、４．４×１０^－４ｇ／μｍ^２超の正規化穿刺荷重を有してよい。本明細書で開示される光ファイバを、複数の本開示の光ファイバを有する光ファイバリボンに組み込むことができることは、当業者には認識されるだろう。

【0217】

本開示の第２の態様によると、光ファイバは：２２０μｍ未満の外径ＯＦ_ＯＤ；ガラスコア及びガラスクラッドを含むガラスファイバ；一次コーティング；並びに二次コーティングを含む。上記ガラスクラッドは上記ガラスコアを取り囲み、また上記ガラスコアと直接接触する。上記一次コーティングは上記ガラスファイバを取り囲み、また上記ガラスファイバと直接接触する。上記一次コーティングは、０．５ＭＰａ未満のヤング率及び３０．０μｍ未満の厚さを有してよい。上記二次コーティングは上記一次コーティングを取り囲み、また上記一次コーティングと直接接触する。上記二次コーティングは２５．０μｍ未満の厚さを有してよい。上記光ファイバのプルアウト力は、ドロー加工されたままの状態において、１．３５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（６．００５０９９Ｎ／ｃｍ）未満であってよい。上記プルアウト力は、上記ガラスファイバ上の上記一次及び二次コーティングの少なくとも６０日にわたるエージングで、２．０倍未満だけ上昇し得る。

【0218】

第２の態様の様々な例では、上記一次コーティングの上記ヤング率は０．３ＭＰａ未満であってよい。いくつかの例では、上記一次コーティングの引張靭性は５００ｋＪ／ｍ^３～１２００ｋＪ／ｍ^３であってよい。複数の例において、上記一次コーティングの上記厚さに対する上記二次コーティングの上記厚さの比率は、０．７～１．２５である。いくつかの具体例では、上記外径ＯＦ_ＯＤが２１０μｍ未満である場合、上記プルアウト力は１．０６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．７１５１１５Ｎ／ｃｍ）未満である。他の具体例では、上記外径ＯＦ_ＯＤが２００μｍ未満である場合、上記プルアウト力は０．９２ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．０９２３６４Ｎ／ｃｍ）未満である。様々な具体例において、上記外径ＯＦ_ＯＤが１８０μｍ未満である場合、上記プルアウト力は０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）未満である。複数の例において、上記プルアウト力は、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．８倍未満又は１．６倍未満だけ上昇し得る。いくつかの例では、上記一次コーティングの引裂き強度は、３０Ｊ／ｍ^２超、４０Ｊ／ｍ^２超、又は５０Ｊ／ｍ^２超であってよい。

【0219】

本開示の第３の態様によると、光ファイバを設計する方法は：（ａ）ガラスファイバを選択するステップであって、上記ガラスファイバは弾性率Ｅ_ｆを有し、上記ガラスファイバは、ガラスコアと、上記ガラスコアを取り囲んで上記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを有し、上記ガラスクラッドは半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；（ｂ）上記ガラスクラッドの上記半径Ｒ_ｆを選択するステップ；（ｃ）上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択するステップであって、上記一次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｐ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；（ｄ）上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択するステップであって、上記二次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｓ及び半径Ｒ_ｓを有する、ステップ；並びに（ｅ）上記光ファイバがＰ_ｃｒｉｔ未満のプルアウト力を有するように、Ｅ_ｆ、Ｒ_ｆ、Ｅ_ｐ、Ｒ_ｐ、Ｅ_ｓ、及びＲ_ｓの選択を構成するステップであって、ここでＰ_ｃｒｉｔは、

【0220】

によって与えられる、ステップを含む。

【0221】

第３の態様の様々な例では、上記プルアウト力は、１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満、０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満、又は０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満である。いくつかの例では、上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択する上記ステップは、１５μｍ超かつ３０μｍ未満の範囲内の上記一次コーティングの厚さを選択するステップを更に含んでよい。複数の例において、上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択する上記ステップは、７．０μｍ超かつ２５μｍ未満の範囲内の上記二次コーティングの厚さを選択するステップを更に含んでよい。

【0222】

本開示の第４の態様によると、光ファイバを製造する方法は：（ａ）プリフォームを炉内で加熱するステップであって、上記プリフォームは、ガラスコアと、上記ガラスコアを取り囲んで上記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを含む、ステップ；（ｂ）上記プリフォームをドロー加工して、１３０μｍ未満の直径を有するガラスファイバを形成するステップであって、上記ガラスファイバは、弾性率Ｅ_ｆ及び半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；（ｃ）上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを適用するステップであって、上記一次コーティングは、０．５ＭＰａ未満のヤング率Ｅ_ｐ、３０μｍ未満の厚さ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；並びに（ｄ）上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを適用するステップであって、上記二次コーティングは、１５００ＭＰａ超のヤング率Ｅ_ｓ、半径Ｒ_ｓ、及び２５μｍ未満の厚さを有する、ステップを含む。

【0223】

本開示の第４の態様の様々な例では、光ファイバを製造する上記方法は、上記光ファイバのプルアウト力を試験して、上記プルアウト力がＰ_ｃｒｉｔ未満であることを保証するステップを更に含むことができ、上記Ｐ_ｃｒｉｔは：

【0224】

によって与えられる。いくつかの例では、上記プルアウト力は、１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満、０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満、又は０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満。であってよい。複数の例において、上記一次コーティングの上記厚さは、１５μｍ超かつ３０μｍ未満の範囲内であってよい。様々な例において、上記二次コーティングの上記厚さは、７．０μｍ超かつ２５μｍ未満の範囲内であってよい。

【0225】

本記載の態様１は：
光ファイバであって：
２２０μｍ未満の外径；
上記光ファイバの中心を通る中心線を画定するガラスコア；
上記ガラスコアを取り囲み、また上記ガラスコアと直接接触する、ガラスクラッドであって、上記ガラスコア及び上記ガラスクラッドはガラスファイバを画定し、上記ガラスファイバの外周は、センチメートルを単位とするＲ_ｆで表される、上記中心線からの半径を有する、ガラスクラッド；
上記ガラスクラッドを取り囲み、また上記ガラスクラッドと直接接触する、一次コーティングであって、上記一次コーティングの外周は、センチメートルを単位とするＲ_ｐで表される上記中心線からの半径を有し、上記一次コーティングは、３０μｍ未満の厚さ、及び０．５ＭＰａ未満のヤング率を有する、一次コーティング；
上記一次コーティングを取り囲み、また上記一次コーティングと直接接触する、二次コーティングであって、上記二次コーティングの外径は、センチメートルを単位とするＲ_ｓで表される、上記中心線からの半径を有し、上記二次コーティングは、２７．５μｍ未満の厚さを有する、二次コーティング；並びに
以下の式：

【0226】

（ここでＥ_ｆは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記ガラスファイバのヤング率であり、Ｅ_ｐは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記一次コーティングのヤング率であり、Ｅ_ｓは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記二次コーティングのヤング率であり、ν_ｐは、上記一次コーティングのポアソン比である）によって与えられる臨界プルアウト力（Ｐ_ｃｒｉｔ）未満のプルアウト力
を備える、光ファイバ
である。

【0227】

本記載の態様２は：
上記一次コーティングの上記ヤング率が０．４ＭＰａ未満である、態様１に記載の光ファイバ
である。

【0228】

本記載の態様３は：
上記一次コーティングの上記ヤング率が０．３ＭＰａ未満である、態様１に記載の光ファイバ
である。

【0229】

本記載の態様４は：
上記プルアウト力が１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満である、態様１～３のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0230】

本記載の態様５は：
上記プルアウト力が０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満である、態様１～３のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0231】

本記載の態様６は：
上記プルアウト力が０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満である、態様１～３のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0232】

本記載の態様７は：
上記プルアウト力が、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．８倍未満だけ上昇する、態様１～６のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0233】

本記載の態様８は：
上記プルアウト力が、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．６倍未満だけ上昇する、態様１～６のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0234】

本記載の態様９は：
上記一次コーティングの引裂き強度が３０Ｊ／ｍ^２超である、態様１～８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0235】

本記載の態様１０は：
上記一次コーティングの引裂き強度が４０Ｊ／ｍ^２超である、態様１～８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0236】

本記載の態様１１は：
上記一次コーティングの引裂き強度が５０Ｊ／ｍ^２超である、態様１～８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0237】

本記載の態様１２は：
上記一次コーティングの引張靭性が５００ｋＪ／ｍ^３超である、態様１～８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0238】

本記載の態様１３は：
上記一次コーティングの引張靭性が７００ｋＪ／ｍ^３超である、態様１～８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0239】

本記載の態様１４は：
上記一次コーティングの引張靭性が５００ｋＪ／ｍ^３～１２００ｋＪ／ｍ^３である、態様１～８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0240】

本記載の態様１５は：
上記光ファイバの上記外径が２１０μｍ未満である、態様１～１４のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0241】

本記載の態様１６は：
上記光ファイバの上記外径が２００μｍ未満である、態様１～１４のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0242】

本記載の態様１７は：
上記光ファイバの上記外径が１８０μｍ未満である、態様１～１４のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0243】

本記載の態様１８は：
上記一次コーティングの上記厚さが２５μｍ未満である、態様１～１７のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0244】

本記載の態様１９は：
上記一次コーティングの上記厚さが２０μｍ未満である、態様１～１７のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0245】

本記載の態様２０は：
上記二次コーティングが２５μｍ未満の厚さを有する、態様１～１９のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0246】

本記載の態様２１は：
上記二次コーティングが２０μｍ未満の厚さを有する、態様１～１９のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0247】

本記載の態様２２は：
上記一次コーティングの上記厚さ及び上記二次コーティングの上記厚さがそれぞれ２５μｍ未満である、態様１～１７のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0248】

本記載の態様２３は：
上記一次コーティングの上記厚さ及び上記二次コーティングの上記厚さがそれぞれ２０μｍ未満である、態様１～１７のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0249】

本記載の態様２４は：
上記二次コーティングの上記厚さに対する上記一次コーティングの上記厚さの比率が、０．７～１．２５である、態様１～２３のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0250】

本記載の態様２５は：
上記プルアウト力が１．０６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．７１５１１５Ｎ／ｃｍ）未満であり、上記外径が２１０μｍ未満である、態様１～２４のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0251】

本記載の態様２６は：
上記プルアウト力が０．９２ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．０９２３６４Ｎ／ｃｍ）未満であり、上記外径が２００μｍ未満である、態様１～２４のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0252】

本記載の態様２７は：
上記プルアウト力が０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）未満であり、上記外径が１８０μｍ未満である、態様１～２４のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0253】

本記載の態様２８は：
上記二次コーティングの耐穿刺性が、４．４×１０^－４ｇ／μｍ^２超の正規化穿刺荷重を有する、態様１～２７のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0254】

本記載の態様２９は：
態様１～２８のいずれか１つに記載の複数の光ファイバで構成された、光ファイバリボン
である。

【0255】

本記載の態様３０は：
光ファイバであって：
２２０μｍ未満の外径；
ガラスコア及びガラスクラッドを備えるガラスファイバであって、上記ガラスクラッドは上記ガラスコアを取り囲み、また上記ガラスコアと直接接触する、ガラスファイバ；
上記ガラスファイバを取り囲み、また上記ガラスファイバと直接接触する、一次コーティングであって、上記一次コーティングは、０．５ＭＰａ未満のヤング率及び３０．０μｍ未満の厚さを有する、一次コーティング；
上記一次コーティングを取り囲み、また上記一次コーティングと直接接触する、二次コーティングであって、上記二次コーティングは２５．０μｍ未満の厚さを有する、二次コーティング；並びに
ドロー加工されたままの状態において１．３５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（６．００５０９９Ｎ／ｃｍ）未満のプルアウト力であって、上記プルアウト力は、上記ガラスファイバ上の上記一次及び二次コーティングの少なくとも６０日にわたるエージングで、２．０倍未満だけ上昇する、プルアウト力
を備える、光ファイバ
である。

【0256】

本記載の態様３１は：
上記一次コーティングの上記ヤング率が０．３ＭＰａ未満である、態様３０に記載の光ファイバ
である。

【0257】

本記載の態様３２は：
上記一次コーティングの引張靭性が５００ｋＪ／ｍ^３～１２００ｋＪ／ｍ^３である、態様３０又は３１に記載の光ファイバ
である。

【0258】

本記載の態様３３は：
上記一次コーティングの上記厚さに対する上記二次コーティングの上記厚さの比率が、０．７～１．２５である、態様３０～３２のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0259】

本記載の態様３４は：
上記プルアウト力が１．０６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．７１５１１５Ｎ／ｃｍ）未満であり、上記外径が２１０μｍ未満である、態様３０～３３のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0260】

本記載の態様３５は：
上記プルアウト力が０．９２ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．０９２３６４Ｎ／ｃｍ）未満であり、上記外径が２００μｍ未満である、態様３０～３３のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0261】

本記載の態様３６は：
上記プルアウト力が０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）未満であり、上記外径が１８０μｍ未満である、態様３０～３３のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0262】

本記載の態様３７は：
上記プルアウト力が、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．８倍未満だけ上昇する、態様３０～３６のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0263】

本記載の態様３８は：
上記プルアウト力が、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．６倍未満だけ上昇する、態様３０～３６のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0264】

本記載の態様３９は：
上記一次コーティングの引裂き強度が３０Ｊ／ｍ^２超である、態様３０～３８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0265】

本記載の態様４０は：
上記一次コーティングの引裂き強度が４０Ｊ／ｍ^２超である、態様３０～３８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0266】

本記載の態様４１は：
上記一次コーティングの引裂き強度が５０Ｊ／ｍ^２超である、態様３０～３８のいずれか１つに記載の光ファイバ
である。

【0267】

本記載の態様４２は：
光ファイバを設計する方法であって、上記方法は：
（ａ）ガラスファイバを選択するステップであって、上記ガラスファイバは弾性率Ｅ_ｆを有し、上記ガラスファイバは、ガラスコアと、上記ガラスコアを取り囲んで上記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを有し、上記ガラスクラッドは半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；
（ｂ）上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択するステップであって、上記一次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｐ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；
（ｃ）上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択するステップであって、上記二次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｓ及び半径Ｒ_ｓを有する、ステップ；並びに
（ｄ）上記光ファイバがＰ_ｃｒｉｔ未満のプルアウト力を有するように、上記ガラスファイバ、上記一次コーティング、及び上記二次コーティングの選択を構成するステップであって、ここでＰ_ｃｒｉｔは、

【0268】

によって与えられる、ステップ
を含む、方法
である。

【0269】

本記載の態様４３は：
上記プルアウト力が１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満である、態様４２に記載の光ファイバを設計する方法
である。

【0270】

本記載の態様４４は：
上記プルアウト力が０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満である、態様４２に記載の光ファイバを設計する方法
である。

【0271】

本記載の態様４５は：
上記プルアウト力が０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満である、態様４２に記載の光ファイバを設計する方法
である。

【0272】

本記載の態様４６は：
上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択する上記ステップが、１５μｍ超かつ３０μｍ未満の範囲内の上記一次コーティングの厚さを選択するステップを含む、態様４２～４５のいずれか１つに記載の光ファイバを設計する方法
である。

【0273】

本記載の態様４７は：
上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択する上記ステップが、７．０μｍ超かつ２５μｍ未満の範囲内の上記二次コーティングの厚さを選択するステップを含む、態様４６に記載の光ファイバを設計する方法
である。

【0274】

本記載の態様４８は：
光ファイバを製造する方法であって、上記方法は：
（ａ）プリフォームを炉内で加熱するステップであって、上記プリフォームは、ガラスコアと、上記ガラスコアを取り囲んで上記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを含む、ステップ；
（ｂ）上記プリフォームをドロー加工して、１３０μｍ未満の直径を有するガラスファイバを形成するステップであって、上記ガラスファイバは、弾性率Ｅ_ｆ及び半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；
（ｃ）上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを適用するステップであって、上記一次コーティングは、０．５ＭＰａ未満のヤング率Ｅ_ｐ、３０μｍ未満の厚さ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；並びに
（ｄ）上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを適用するステップであって、上記二次コーティングは、１５００ＭＰａ超のヤング率Ｅ_ｓ、半径Ｒ_ｓ、及び２５μｍ未満の厚さを有する、ステップ
を含む、方法
である。

【0275】

本記載の態様４９は：
上記光ファイバのプルアウト力を試験して、上記プルアウト力がＰ_ｃｒｉｔ未満であることを保証するステップを更に含み、上記Ｐ_ｃｒｉｔは：

【0276】

によって与えられる、態様４８に記載の光ファイバを製造する方法
である。

【0277】

本記載の態様５０は：
上記プルアウト力が１．０５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．６７０６３３Ｎ／ｃｍ）未満である、態様４９に記載の光ファイバを製造する方法
である。

【0278】

本記載の態様５１は：
上記プルアウト力が０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満である、態様４９に記載の光ファイバを製造する方法
である。

【0279】

本記載の態様５２は：
上記プルアウト力が０．６５ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．８９１３４４Ｎ／ｃｍ）未満である、態様４９に記載の光ファイバを製造する方法
である。

【0280】

本記載の態様５３は：
上記一次コーティングの上記厚さが１５μｍ超かつ３０μｍ未満である、態様４８～５２のいずれか１つに記載の光ファイバを製造する方法
である。

【0281】

本記載の態様５４は：
上記二次コーティングの上記厚さが７．０μｍ超かつ２５μｍ未満である、態様４８～５３のいずれか１つに記載の光ファイバを製造する方法
である。

【0282】

そうでないことがはっきりと言明されていない限り、本明細書に記載のいずれの方法が、その複数のステップをある具体的な順序で実施することを要求するものとして解釈されることは、全く意図されていない。従って、方法クレームが、その複数のステップが従うべき順序を実際に記載していない場合、又はそうでなくても、請求項若しくは本説明中に、上記複数のステップがある具体的な順序に限定されることが具体的に言明されていない場合、いずれの特定の順序が推定されることは全く意図されていない。

【0283】

本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変形を実施できることは、当業者には明らかであろう。本発明の精神及び実質が組み込まれた、本開示の実施形態の修正、組み合わせ、部分的組み合わせ及び変形は、当業者に想起され得るため、本発明は、添付の請求項及びその均等物の範囲内の全てを含むものとして解釈されるものとする。

【0284】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0285】

実施形態１
光ファイバであって：
２２０μｍ未満の外径；
上記光ファイバの中心を通る中心線を画定するガラスコア；
上記ガラスコアを取り囲み、また上記ガラスコアと直接接触する、ガラスクラッドであって、上記ガラスコア及び上記ガラスクラッドはガラスファイバを画定し、上記ガラスファイバの外周は、センチメートルを単位とするＲ_ｆで表される、上記中心線からの半径を有する、ガラスクラッド；
上記ガラスクラッドを取り囲み、また上記ガラスクラッドと直接接触する、一次コーティングであって、上記一次コーティングの外周は、センチメートルを単位とするＲ_ｐで表される上記中心線からの半径を有し、上記一次コーティングは、３０μｍ未満の厚さ、及び０．５ＭＰａ未満のヤング率を有する、一次コーティング；
上記一次コーティングを取り囲み、また上記一次コーティングと直接接触する、二次コーティングであって、上記二次コーティングの外径は、センチメートルを単位とするＲ_ｓで表される、上記中心線からの半径を有し、上記二次コーティングは、２７．５μｍ未満の厚さを有する、二次コーティング；並びに
以下の式：

【0286】

（ここでＥ_ｆは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記ガラスファイバのヤング率であり、Ｅ_ｐは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記一次コーティングのヤング率であり、Ｅ_ｓは、ダイン／ｃｍ^２を単位とする上記二次コーティングのヤング率であり、ν_ｐは、上記一次コーティングのポアソン比である）によって与えられる臨界プルアウト力（Ｐ_ｃｒｉｔ）未満のプルアウト力
を備える、光ファイバ。

【0287】

実施形態２
上記一次コーティングの上記ヤング率は０．３ＭＰａ未満である、実施形態１に記載の光ファイバ。

【0288】

実施形態３
上記プルアウト力は０．９０ｌｂ_ｆ／ｃｍ（４．００３４Ｎ／ｃｍ）未満である、実施形態１又は２に記載の光ファイバ。

【0289】

実施形態４
上記プルアウト力は、上記光ファイバの少なくとも６０日にわたるエージングで、１．６倍未満だけ上昇する、実施形態１～３のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0290】

実施形態５
上記一次コーティングの引裂き強度は３０Ｊ／ｍ^２超である、実施形態１～４のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0291】

実施形態６
上記一次コーティングの引張靭性は５００ｋＪ／ｍ^３超である、実施形態１～４のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0292】

実施形態７
上記光ファイバの上記外径は２００μｍ未満である、実施形態１～４のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0293】

実施形態８
上記一次コーティングの上記厚さは２０μｍ未満である、実施形態１～７のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0294】

実施形態９
上記二次コーティングは２０μｍ未満の厚さを有する、実施形態１～７のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0295】

実施形態１０
上記一次コーティングの上記厚さ及び上記二次コーティングの上記厚さはそれぞれ２０μｍ未満である、実施形態１～９のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0296】

実施形態１１
上記二次コーティングの上記厚さに対する上記一次コーティングの上記厚さの比率は、０．７～１．２５である、実施形態１～１０のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0297】

実施形態１２
上記プルアウト力は０．６６ｌｂ_ｆ／ｃｍ（２．９３５８２６Ｎ／ｃｍ）未満であり、上記外径は１８０μｍ未満である、実施形態１～１１のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0298】

実施形態１３
上記二次コーティングの耐穿刺性は、４．４×１０^－４ｇ／μｍ^２超の正規化穿刺荷重を有する、実施形態１～１２のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0299】

実施形態１４
実施形態１～１３のいずれか１つに記載の複数の光ファイバで構成された、光ファイバリボン。

【0300】

実施形態１５
光ファイバを設計する方法であって、上記方法は：
（ａ）ガラスファイバを選択するステップであって、上記ガラスファイバは弾性率Ｅ_ｆを有し、上記ガラスファイバは、ガラスコアと、上記ガラスコアを取り囲んで上記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを有し、上記ガラスクラッドは半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；
（ｂ）上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択するステップであって、上記一次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｐ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；
（ｃ）上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択するステップであって、上記二次コーティングは、ヤング率Ｅ_ｓ及び半径Ｒ_ｓを有する、ステップ；並びに
（ｄ）上記光ファイバがＰ_ｃｒｉｔ未満のプルアウト力を有するように、上記ガラスファイバ、上記一次コーティング、及び上記二次コーティングの選択を構成するステップであって、ここでＰ_ｃｒｉｔは、

【0301】

によって与えられる、ステップ
を含む、方法。

【0302】

実施形態１６
上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを選択する上記ステップは、１５μｍ超かつ３０μｍ未満の範囲内の上記一次コーティングの厚さを選択するステップを含む、実施形態１５に記載の光ファイバを設計する方法。

【0303】

実施形態１７
上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを選択する上記ステップは、７．０μｍ超かつ２５μｍ未満の範囲内の上記二次コーティングの厚さを選択するステップを含む、実施形態１６に記載の光ファイバを設計する方法。

【0304】

実施形態１８
光ファイバを製造する方法であって、上記方法は：
（ａ）プリフォームを炉内で加熱するステップであって、上記プリフォームは、ガラスコアと、上記ガラスコアを取り囲んで上記ガラスコアと直接接触するガラスクラッドとを含む、ステップ；
（ｂ）上記プリフォームをドロー加工して、１３０μｍ未満の直径を有するガラスファイバを形成するステップであって、上記ガラスファイバは、弾性率Ｅ_ｆ及び半径Ｒ_ｆを有する、ステップ；
（ｃ）上記ガラスクラッドを取り囲んで上記ガラスクラッドと直接接触するように、一次コーティングを適用するステップであって、上記一次コーティングは、０．５ＭＰａ未満のヤング率Ｅ_ｐ、３０μｍ未満の厚さ、ポアソン比ν_ｐ、及び半径Ｒ_ｐを有する、ステップ；
（ｄ）上記一次コーティングを取り囲んで上記一次コーティングと直接接触するように、二次コーティングを適用するステップであって、上記二次コーティングは、１５００ＭＰａ超のヤング率Ｅ_ｓ、半径Ｒ_ｓ、及び２５μｍ未満の厚さを有する、ステップ；並びに
（ｅ）上記光ファイバのプルアウト力を試験して、上記プルアウト力がＰ_ｃｒｉｔ未満であることを保証するステップであって、上記Ｐ_ｃｒｉｔは：

【0305】

によって与えられる、ステップ
を含む、光ファイバを製造する方法。

【0306】

実施形態１９
上記一次コーティングの上記厚さは１５μｍ超かつ３０μｍ未満である、実施形態１８に記載の光ファイバを製造する方法。

【0307】

実施形態２０
上記二次コーティングの上記厚さは７．０μｍ超かつ２５μｍ未満である、実施形態１８又は１９に記載の光ファイバを製造する方法。

【符号の説明】

【0308】

１０、２０ 光ファイバ
１１ ガラスファイバ
１２ コア、ガラスコア
１４ クラッド、ガラスクラッド
１６ 一次コーティング
１８ 二次コーティング
３０ 光ファイバリボン
３２ マトリクス、リボンマトリクス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】