特表 2023-519073 高い機械的信頼性を有する半径の減少した光ファイバ

(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】2023-05-10

(54)【発明の名称】高い機械的信頼性を有する半径の減少した光ファイバ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/036 20060101AFI20230428BHJP

   G02B 6/44 20060101ALI20230428BHJP

   C03C 25/1065 20180101ALI20230428BHJP

【ＦＩ】

G02B6/036

G02B6/44 331

G02B6/44 301A

C03C25/1065

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022540893

(86)(22)【出願日】2020-12-11

(85)【翻訳文提出日】2022-09-01

(86)【国際出願番号】 US2020064410

(87)【国際公開番号】W WO2021141721

(87)【国際公開日】2021-07-15

(31)【優先権主張番号】62/957,879

(32)【優先日】2020-01-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】2024737

(32)【優先日】2020-01-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL

(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】アベディジャベリ，アラシュ

(72)【発明者】

【氏名】ビッカム，スコット ロバートソン

(72)【発明者】

【氏名】ステイナー，ダレン アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】タンドン，プシュカル

【テーマコード（参考）】

2H250

4G060

【Ｆターム（参考）】

2H250AB04

2H250AB10

2H250AB15

2H250AB18

2H250AD19

2H250AD32

2H250AD34

2H250AD35

2H250AD44

2H250AE25

2H250AE26

2H250AE27

2H250AE28

2H250AE63

2H250AE64

2H250BB05

2H250BB07

2H250BB14

2H250BB15

2H250BB19

2H250BB33

2H250BC02

2H250BC03

2H250BD02

2H250BD13

2H250BD17

2H250BD18

2H250BD20

4G060AA01

4G060AA03

4G060AC02

4G060CB09

4G060CB22

(57)【要約】

本開示は、耐衝撃性被覆系を有する光ファイバを提供する。このファイバは、低いマイクロベンド損失および高い機械的信頼性を特徴とする。この被覆系は、一次被覆および二次被覆を備える。一次被覆および二次被覆は、保護を犠牲にせずに、半径の減少したファイバを提供するために、減少した厚さを有する。一次被覆は、低いばね定数およびガラスファイバへの力の伝達に抵抗するのに十分な厚さを有する。二次被覆は、高い穿刺抵抗を有する。光ファイバの外径は、２００μｍ以下である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバにおいて、
アルカリ金属酸化物がドープされたシリカガラスから作られたコア領域であって、３．０μｍから１０．０μｍの範囲の半径ｒ_１および－０．１５％から０．３０％の範囲の最大相対屈折率Δ_１ｍａｘを有する相対屈折率プロファイルΔ_１を有するコア領域、
前記コア領域を取り囲み、それに直接隣接するクラッド領域であって、３７．５μｍから５２．５μｍの範囲の半径ｒ_４を有するクラッド領域、
前記クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する一次被覆であって、半径ｒ_５、ばね定数χ_ｐ、０．０５ＭＰａから０．３０ＭＰａの範囲のその場弾性率、および２０．０μｍから４０．０μｍの範囲の厚さｒ_５－ｒ_４を有する一次被覆、および
前記一次被覆を取り囲み、それに直接隣接する二次被覆であって、１００．０μｍ以下の半径ｒ_６、１６００ＭＰａ超のヤング率、および１５．０μｍから３０．０μｍの範囲の厚さｒ_６－ｒ_５を有する二次被覆、
を備えた光ファイバ。

【請求項2】

前記クラッド領域が、中間クラッド領域および該中間クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接した外側クラッド領域を含み、該中間クラッド領域は、１０．０μｍから３０．０μｍの範囲にある半径ｒ_３、および－０．３０％から－０．９０％の範囲の相対屈折率Δ_３を有し、該外側クラッド領域は、半径ｒ_４、および－０．６０％から０．０％の範囲の相対屈折率Δ_４を有する、請求項１記載の光ファイバ。

【請求項3】

前記中間クラッド領域が、５．０μｍから２０．０μｍの範囲の厚さを有する、請求項２記載の光ファイバ。

【請求項4】

前記中間クラッド領域が前記コア領域に直接隣接している、請求項２または３記載の光ファイバ。

【請求項5】

前記中間クラッド領域が、１０．０％Δμｍ^２から４０．０％Δμｍ^２の範囲のトレンチ体積Ｖ_トレンチを有する、請求項２から４いずれか１項記載の光ファイバ。

【請求項6】

前記クラッド領域が内側クラッド領域をさらに含み、該内側クラッド領域は、前記コア領域を取り囲み、それに直接隣接しており、該内側クラッド領域は、６．０μｍから１８．０μｍの範囲の半径ｒ_２および前記相対屈折率Δ_１ｍａｘより小さく、前記相対屈折率Δ_３より大きい相対屈折率Δ_２を有し、前記中間クラッド領域は、該内側クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接している、請求項２記載の光ファイバ。

【請求項7】

前記相対屈折率Δ_２が、－０．４５％から－０．１５％の範囲にあり、前記内側クラッド領域が、３．０μｍから９．０μｍの範囲の厚さｒ_２－ｒ_１を有する、請求項６記載の光ファイバ。

【請求項8】

前記中間クラッド領域が、２０％Δμｍ^２から７０％Δμｍ^２の範囲のトレンチ体積Ｖ_トレンチを有する、請求項６または７記載の光ファイバ。

【請求項9】

前記相対屈折率Δ_４が、－０．４５％から－０．１５％の範囲にある、請求項２から８いずれか１項記載の光ファイバ。

【請求項10】

前記半径ｒ_５が８５．０μｍ以下である、請求項１から９いずれか１項記載の光ファイバ。

【請求項11】

前記半径ｒ_６が９０．０μｍ以下である、請求項１から１０いずれか１項記載の光ファイバ。

【発明の詳細な説明】

【優先権】

【0001】

本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０２０年１月７日に出願された米国仮特許出願第６２／９５７８７９号からの優先権を主張する、２０２０年１月２３日に出願された蘭国特許出願第２０２４７３７号に優先権の恩恵を主張するものである。

【技術分野】

【0002】

本開示は、光ファイバおよび光ファイバのアセンブリに関する。より詳しくは、本開示は、海中環境のために作られた光ファイバおよび光ファイバケーブルに関する。最も詳しくは、本開示は、減少した直径を有する光ファイバおよび多数の光ファイバを有する光ファイバケーブルに関する。

【背景技術】

【0003】

減少した直径を有する光ファイバは、所定の総数の光ファイバを収容するのに必要なリボンおよびケーブルのサイズを減少させるため、所定の長さのリボンまたは所定の直径のケーブルの光ファイバの総数を増加させるため、リボンまたはケーブルの費用を減少させるため、リボンまたはケーブル設備をアップグレードするのに既存の構造基盤を効率的に使用するため、および新たなリボンまたはケーブル設備の設置面積を減少させるため、魅力的である。

【0004】

具体的には、異なる大陸間でのインターネット・トラフィックの急激な成長により推進されて海底光ファイバ伝送容量の需要が高まっている。伝送容量を増加させることを目的として、伝送チャンネルの数を増加させるために、波長分割多重化が開発され、チャンネル当たりのデータ伝送速度を増加させるために、高度変調フォーマットが開発されてきた。しかしながら、チャンネルの数およびチャンネルのデータ伝送速度は、ほぼ実用限界にあり、ファイバの数を増加させることが不可避である。

【0005】

海底ケーブルは、内部のファイバを水害と他の機械的損傷から保護するように設計されている。深海ケーブルのサイズは、典型的に、設置を容易にし、脆弱性を抑えるために、直径が１７～２０ｍｍ程度である。したがって、光ファイバのための空間は制限され、ケーブルサイズを増加させずに、ファイバの総数を増加させることが望ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、固定サイズのケーブル内のファイバの総数を増加させるために、減少した直径を有する光ファイバが必要とされている。詳しくは、海中環境における長距離伝送に必要な性能を提供する、減少したガラス直径および／または減少した被覆厚を有する光ファイバが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、耐衝撃性被覆系を有し、マイクロベンド損失が低い低直径光ファイバを提供する。この光ファイバは、当該業界で使用されている標準半径（６２．５μｍ）より小さい半径を有するガラスファイバを含む。この被覆系は、一次被覆および二次被覆を含む。二次被覆の弾性率および厚さは、穿刺抵抗を提供するように構成されている。一次被覆は、マイクロベンド損失を最小にするために、二次被覆と協力して機能する。一次被覆は、高い引裂強度も有し、ファイバ製造過程中に生じる熱応力および機械的応力により引き起こされる損傷に強い。ガラスファイバの半径および一次被覆と二次被覆の全厚は、１００μｍ以下の外半径を有する光ファイバを提供するように構成されている。

【0008】

本記載は、
光ファイバにおいて、
アルカリ金属酸化物がドープされたシリカガラスから作られたコア領域であって、３．０μｍから１０．０μｍの範囲の半径ｒ_１および－０．１５％から０．３０％の範囲の最大相対屈折率Δ_１ｍａｘを有する相対屈折率プロファイルΔ_１を有するコア領域、
そのコア領域を取り囲み、それに直接隣接するクラッド領域であって、３７．５μｍから５２．５μｍの範囲の半径ｒ_４を有するクラッド領域、
そのクラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する一次被覆であって、半径ｒ_５、ばね定数χ_ｐ、０．０５ＭＰａから０．３０ＭＰａの範囲のその場弾性率、および２０．０μｍから４０．０μｍの範囲の厚さｒ_５－ｒ_４を有する一次被覆、および
その一次被覆を取り囲み、それに直接隣接する二次被覆であって、１００．０μｍ以下の半径ｒ_６、１６００ＭＰａ超のヤング率、および１５．０μｍから３０．０μｍの範囲の厚さｒ_６－ｒ_５を有する二次被覆、
を備えた光ファイバに及ぶ。

【0009】

追加の特徴および利点は、以下に続く詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明らかになるか、または本明細書およびその特許請求の範囲、並びに添付図面に記載の実施の形態を実施することによって認識されるであろう。

【0010】

先の一般的な説明および以下の詳細な説明は、両方とも、例示に過ぎず、特許請求の範囲の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する意図があることを理解されたい。

【0011】

添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれており、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の選択された態様を例示するものであり、説明とともに、本開示によって包含される方法、製品、および組成物の原理および作動を説明する働きをする。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】１つの実施の形態による被覆された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

【図3】代表的な光ファイバケーブルの概略図

【図4A】コア領域、内側クラッド領域、中間クラッド領域、外側クラッド領域、一次被覆、および二次被覆を有する光ファイバの断面図

【図4B】コア領域、中間クラッド領域、外側クラッド領域、一次被覆、および二次被覆を有する光ファイバの断面図

【図5A】コア領域、内側クラッド領域、中間クラッド領域、および外側クラッド領域を有するガラスファイバの相対屈折率プロファイル

【図5B】コア領域、中間クラッド領域、および外側クラッド領域を有するガラスファイバの相対屈折率プロファイル

【図6】ガラスファイバの例示の相対屈折率プロファイル

【図7】３つの二次被覆に関する断面積に対する穿刺荷重の依存性を示すグラフ

【図8A】ガラスファイバの例示の相対屈折率プロファイル

【図8B】ガラスファイバの例示の相対屈折率プロファイル

【図9】ガラスファイバの例示の相対屈折率プロファイル

【図10】２つの光ファイバに関する波長の関数としての減衰のプロット

【発明を実施するための形態】

【0013】

本開示は、実現可能な教示として提供され、以下の説明、図面、実施例、および特許請求の範囲を参照することによってより容易に理解され得るものである。この目的のために、関連する技術分野の当業者は、有益な結果を得ながら、ここに記載された実施の形態の様々な態様に多くの変更を加えることができることを認識し、理解するであろう。また、本実施の形態の所望の利点のいくつかは、特徴の一部を選択することによって、他の特徴を利用せずに得られることも明らかであろう。したがって、当業者であれば、多くの改変および適応が可能であり、特定の状況において望ましくさえあり得、本開示の一部であることを認識するであろう。したがって、本開示は、特に指定しない限り、開示された特定の組成物、物品、装置、および方法に限定されないことが理解されよう。また、ここに使用される専門用語は、特定の態様を説明する目的のためだけであり、限定する意図はないことを理解されたい。

【0014】

本明細書およびそれに続く特許請求の範囲において、以下の意味を持つように定義された多数の用語が言及されている。

【0015】

「含む」、または同様の用語は、包含するが限定されない、すなわち、包括的であって、排他的でないことを意味する。

【0016】

ここに使用されるように、「約」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータ、および他の量と特性が、正確ではなく、その必要もないが、公差、変換係数、丸め、測定誤差など、および当業者に公知の他の要因を反映して、所望に応じて、近似である、および／またはそれより大きくても小さくてもよいことを意味する。ある値が、ほぼ特定の数値である、またはその数値とほぼ等しいとされる場合、その値は、その数値の±１０％以内である。例えば、約１０である値は、９と１１を含み、その間の値を指す。「約」という用語が、値または範囲の端点を説明する際に使用される場合、本開示は、言及される特定の値または端点を含むと理解されるべきである。本明細書における数値または範囲の端点に「約」が付いているか否かにかかわらず、その数値または範囲の端点は、「約」により修飾される実施の形態と、「約」により修飾されない実施の形態の２つの実施の形態を含む意図がある。さらに、各範囲の端点は、他の端点との関係においても、他の端点から独立しても有意であることが理解されよう。

【0017】

「約」という用語は、さらに、特に断らない限り、その範囲内のすべての項に付く。例えば、約１、２、または３は、約１、約２、または約３に相当し、さらに約１～３、約１～２、および約２～３を含む。組成、構成成分、成分、添加物、および同様の態様、並びにその範囲について開示される特定の値および好ましい値は、説明のためのものであり、それらは、他の規定値または規定範囲内の他の値を除外するものではない。本開示の組成物および方法は、ここに記載された値、特定の値、より特定の値、および好ましい値の任意の値または任意の組合せを有するものを含む。

【0018】

上限値および下限値からなる数値の範囲がここに記載される場合、特定の状況において特に記載がない限り、その範囲は、その端点、およびその範囲内の全ての整数と分数を含むことが意図される。請求項の範囲が、範囲を定義する際に記載された特定の値に限定されることは意図されていない。さらに、量、濃度、もしくは他の値またはパラメータが、範囲、１つ以上の好ましい範囲、または好ましい上限値および好ましい下限値のリストとして与えられている場合、これは、そのような対が別々に開示されているか否かにかかわらず、任意の上限値または好ましい値と、任意の下限値または好ましい値との任意の対から形成される全ての範囲を具体的に開示するものとして理解されるものである。

【0019】

ここに使用される不定冠詞「a」または「an」およびそれに対応する定冠詞「the」は、特に指定しない限り、少なくとも１つ、または１つ以上を意味する。

【0020】

ここに使用されるように、接触とは、直接接触または間接接触を指す。直接接触は、介在物がない状態での接触を指し、間接接触は、１つ以上の介在物を通じての接触を指す。直接接触している要素は、互いに触れている。間接接触している要素は、互いに触れていないが、介在物または一連の介在物に触れ、その介在物または一連の介在物の少なくとも１つは他方の要素に接触する。接触している要素は、剛体的に接合されていても、非剛体的に接合されていてもよい。接触とは、２つの要素を直接または間接的に接触させることを称する。直接（間接）接触している要素は、互いに直接（間接）接触していると言えるであろう。

【0021】

ここに使用されるように、「直接隣接する」とは直接接触することを意味し、「間接的に隣接する」とは間接的に接触することを意味する。「隣接する」という用語は、互いに直接的または間接的に隣接する要素を包含する。

【0022】

「光ファイバ」とは、被覆に取り囲まれたガラス部分を有する導波路のことである。このガラス部分は、コアおよびクラッドを備える。クラッドは、コアを取り囲み、コアに直接隣接し、相対的屈折率が異なる２つ以上の同心領域を含む。コアの相対屈折率は、クラッドの相対屈折率より大きい。光ファイバのガラス部分は、ここでは「ガラスファイバ」と称される。

【0023】

「径方向位置」、「半径」、または径方向座標「ｒ」は、ガラスファイバの中心線（ｒ＝０）に対する径方向位置を意味する。

【0024】

「内側」および「外側」という用語は、径方向座標の相対値または光ファイバの領域の相対位置を称するために使用され、「内側」は「外側」よりもファイバの中心線に近いことを意味する。内側の径方向座標は、外側の径方向座標よりもガラスファイバの中心線に近い。内側径方向座標は、ガラスファイバの中心線と外側径方向座標の間にある。光ファイバの内側領域は、外側領域よりもガラスファイバの中心線に近い。光ファイバの内側領域は、ガラスファイバの中心線とガラスファイバの外側領域との間にある。

【0025】

「モード」という用語は、導波モードを称する。シングルモードファイバは、光ファイバのかなりの長さ（例えば、少なくとも数メートル）に亘り基本ＬＰ０１モードのみをサポートするように設計されているが、特定の状況下では、短距離（例えば、数十センチメートル）に亘り多重モードをサポートすることが可能である光ファイバである。ここでは、ＬＰ０１モードの直交する２つの偏光成分が縮退し、同じ位相速度で伝搬することを推定するのに光ファイバの複屈折が十分に小さいものとする。マルチモード光ファイバは、光ファイバのかなりの長さに亘り基本ＬＰ０１モードおよび少なくとも１つの高次ＬＰ_ｎｍモードをサポートするように設計された光ファイバであり、ここで、ｎ≠０またはｍ≠１のいずれかである。ここに開示される光ファイバは、１５５０ｎｍの波長でシングルモード光ファイバであることが好ましい。

【0026】

光ファイバの「動作波長」は、光ファイバが動作する波長である。動作波長は、導波モードの波長に相当する。代表的な動作波長としては、８５０ｎｍ、９８０ｎｍ、１０６０ｎｍ、１３１０ｎｍおよび１５５０ｎｍが挙げられ、これらは、一般に、通信システム、光データリンク、およびデータセンターで使用されている。光ファイバに、特定の動作波長が指定されることがあるが、特定の光ファイバは、複数の動作波長で、および／または動作波長の連続範囲に亘り動作できることが理解されよう。モード帯域幅およびモードフィールド径などの特性は、動作波長によって変化することがあり、特定の光ファイバの相対屈折率プロファイルは、特定の動作波長、動作波長の特定の組合せ、または動作波長の特定の連続範囲において最適性能を提供するように設計されることがある。

【0027】

「屈折率」は、１５５０ｎｍの波長における屈折率を称する。

【0028】

「屈折率プロファイル」は、屈折率または相対屈折率と半径との間の関係である。隣接するコア領域および／またはクラッド領域間にステップ境界を有するものとしてここに描かれた相対屈折率プロファイルについては、加工条件の通常の変動により、隣接する領域の界面で鋭いステップ境界が得られないことがある。屈折率プロファイルの境界は、屈折率のステップ変化としてここに表現されることがあるが、実際の境界は、丸みを帯びるか、または完全なステップ関数特性から他の様式で逸脱することがあると理解されよう。相対屈折率の値は、コア領域および／またはクラッド領域のいずれかにおける径方向位置によって変化することがあることがさらに理解されよう。相対屈折率がファイバの特定の領域（例えば、コア領域および／またはクラッド領域のいずれか）内の径方向位置によって変化する場合、その実際の関数依存性または近似関数依存性、または領域内の特定の位置におけるその値、または領域全体に適用できる平均値で表現される。特に指定しない限り、領域（例えば、コア領域および／またはクラッド領域のいずれか）の相対屈折率が、単一値として、または領域全体に適用されるパラメータ（例えば、ΔまたはΔ％）として表される場合、その領域内の相対屈折率は、一定、またはほぼ一定であり、単一値に対応する、もしくは単一値またはパラメータは、その領域内の径方向位置による非一定の相対屈折率依存性の平均値を示すと理解される。例えば、「ｉ」がガラスファイバの領域である場合、パラメータΔ_ｉは、特に断らない限り、下記の式（２）で定義されるような領域内の相対屈折率の平均値を称する。設計によるものであれ、通常の製造上のばらつきの結果であれ、相対屈折率の径方向位置への依存性は、傾斜、曲線、またはその他の非一定であることがある。

【0029】

ここに使用されるような「相対屈折率」は、式（１）において：

【0030】

【数1】

【0031】

のように定義され、式中、ｎ_ｉは、特に指定しない限り、ガラスファイバの径方向位置ｒ_ｉにおける屈折率であり、ｎ_ｒｅｆは、特に指定しない限り、純粋なシリカガラスの屈折率である。したがって、ここに使用されるように、相対屈折率パーセントは、１５５０ｎｍの波長で１．４４４の屈折率を有する、純粋なシリカガラスに対して相対的なものである。ここに使用されるように、相対屈折率は、Δ（または「デルタ」）またはΔ％（または「デルタ％」）で表され、その値は、特に指定しない限り、「％」の単位で与えられる。また、相対屈折率は、Δ（ｒ）またはΔ（ｒ）％と表されることもある。

【0032】

ファイバのある領域の平均相対屈折率（Δ_平均）は、式（２）：

【0033】

【数2】

【0034】

により求められ、式中、ｒ_内側は、その領域の内側半径であり、ｒ_外側は、その領域の外側半径であり、Δ（ｒ）は、その領域の相対屈折率である。

【0035】

「α－プロファイル」という用語は、式（３）：

【0036】

【数3】

【0037】

に定義される関数形式を有する相対屈折率プロファイルΔ（ｒ）を称し、式中、ｒ_０は、Δ（ｒ）が最大である径方向位置であり、ｒ_ｚ＞ｒ_０は、Δ（ｒ）が最小値まで減少する径方向位置であり、ｒは、ｒ_ｉ≦ｒ≦ｒ_ｆの範囲にあり、ここで、ｒ_ｉは、α－プロファイルの初期径方向位置であり、ｒ_ｆは、α－プロファイルの最終径方向位置であり、αは実数である。α－プロファイルのΔ（ｒ_０）は、ここではΔ_ｍａｘ、またはファイバの特定の領域ｉが言及されている場合には、Δ_{ｉ，ｍａｘ}と称されることがある。ファイバのコア領域の相対屈折率プロファイルが、ｒ_０が中心線で生じ（ｒ＝０）、ｒ_ｚがコア領域の外側半径ｒ_１に対応し、Δ_１（ｒ_１）＝０であるα－プロファイルにより記載されている場合、式（３）は式（４）に単純化される：

【0038】

【数4】

【0039】

「超ガウスプロファイル」という用語は、式（５）：

【0040】

【数5】

【0041】

に定義される関数形式を有する相対屈折率プロファイルΔ（ｒ）を称し、式中、ｒは、中心線からの径方向距離であり、γは正の数であり、ａは、ｒ＝ａのときに、Δ_１＝Δ_１ｍａｘ／ｅであるような径方向スケーリングパラメータである。

【0042】

光ファイバの「モードフィールド径」または「ＭＦＤ」は：

【0043】

【数6】

【0044】

として式（６）に定義され、式中、ｆ（ｒ）は、導波光信号の電場分布の横成分であり、ｒはファイバ内の径方向位置である。「モードフィールド径」または「ＭＦＤ」は、光信号の波長に依存し、ここでは、１５５０ｎｍの波長について報告される。ここで、モードフィールド径を称するときに、その波長の特異的な適用が行われる。特に明記のない限り、モードフィールド径は、特定波長でのＬＰ_０１モードを称する。

【0045】

光ファイバの「有効面積」は：

【0046】

【数7】

【0047】

として式（７）に定義され、式中、ｆ（ｒ）は、導波光信号の電場の横成分であり、ｒはファイバ内の径方向位置である。「有効面積」または「Ａ_ｅｆｆ」は、光信号の波長に依存し、ここでは、１５５０ｎｍの波長を称すると理解される。

【0048】

「トレンチ領域」は、外側クラッド領域により取り囲まれ、それに直接隣接するガラスファイバのクラッド領域を称する。このトレンチ領域は、内側径方向座標ｒ_{トレンチ、内側}から外側径方向座標ｒ_{トレンチ、外側}まで延在する。このトレンチ領域内の全径方向位置での相対屈折率は、外側クラッド領域の相対屈折率より小さい。

【0049】

トレンチ領域の「トレンチ体積」は：

【0050】

【数8】

【0051】

として定義され、式中、ｒ_{トレンチ、内側}はトレンチ領域の内側半径であり、ｒ_{トレンチ、外側}はトレンチ領域の外側半径であり、Δ_４は、トレンチ領域を取り囲み、それに直接隣接する外側クラッド領域の相対屈折率であり、Δ_トレンチ（ｒ）は、トレンチの相対屈折率であり、ここで、ｒ_{トレンチ、内側}と、ｒ_{トレンチ、外側}との間の全ての径方向位置で、Δ_トレンチ（ｒ）＜Δ_４である。トレンチ領域は、ここでは、中間クラッド領域とも称される。本開示において、ｒ_{トレンチ、内側}は、ｒ_１（内側クラッド領域がない実施の形態において）またはｒ_２（内側クラッド領域がある実施の形態において）と称され、ｒ_{トレンチ、外側}は、ｒ_３と称され、Δ_トレンチは、Δ_３と称される。Ｖ_トレンチは、Ｖ_３と称されることもある。トレンチ体積は、絶対値として定義され、正の値を有する。トレンチ体積は、ここでは、％Δマイクロメートル^２、％Δ－マイクロメートル^２、％Δ－μｍ^２または％Δμｍ^２の単位で表され、それにより、これらの単位は、ここでは交換可能に使用することができる。

【0052】

光ファイバの「カットオフ波長」は、光ファイバが１つの伝搬モードのみをサポートする最小波長である。カットオフ波長を下回る波長では、多モード伝送が起こることがあり、ＬＰ_０１と１つ以上の高次モードとの間でマルチパス干渉が生じて、光ファイバの情報伝送能力が制限されることがある。ここでは、カットオフ波長をファイバカットオフ波長またはケーブルカットオフ波長として報告する。 ファイバカットオフ波長は、２メートルのファイバ長に基づくものであり、ケーブルカットオフ波長は、２２メートルのケーブルファイバ長に基づくものである。この２２メートルのケーブルカットオフ波長は、ケーブル環境におけるより高いレベルの曲げと機械的圧力により、通常は、２メートルのカットオフ波長より小さい。TIA-455-80: FOTP-80 IEC-60793-1-44 Optical Fibres - Part 1-44: Measurement Methods and Test Procedures - Cut-off Wavelength (２００３年５月２１日), by Telecommunications Industry Association (TIA)で規定されるように、ファイバカットオフ波長λ_ＣＦは、２メートルのファイバ長に基づく一方で、ケーブルカットオフ波長λ_ＣＣは、２２メートルのケーブルファイバ長に基づく。

【0053】

光ファイバの「色分散」（本明細書では特に断らない限り「分散」と呼ぶ）は、材料分散、導波路分散、および多モード分散の合計である。シングルモード導波路ファイバの場合、多モード分散はゼロである。２モード領域での分散値は、多モード分散がゼロであることを前提としている。ゼロ分散波長（λ_０）とは、分散がゼロとなる波長である。

【0054】

一次被覆の「ばね定数」χ_ｐは、式（９）：

【0055】

【数9】

【0056】

から計算され、式中、Ｅ_ｐは一次被覆のその場弾性率であり、ｔ_ｐは一次被覆の厚さであり、ｄ_ｇはガラスファイバの直径２ｒ_４である。ばね定数は、一次被覆がガラスファイバへの二次被覆の結合を軽減する程度を記載する現象論的パラメータである（J. Baldauf等による“Relationship of Mechanical Characteristics of Dual Coated Single Mode Optical Fibers and Microbending Loss”, IEICE Transactions on Communications, Vol. E76-B, No. 4, ３５２～３５７頁 (１９９３年)を参照のこと）。現象論的モデルにおいて、一次被覆の緩衝効果は、式（９）に与えられたばね定数を有するバネとモデル化される。低いばね定数は、マイクロベンドに対する抵抗を大きくする。マイクロベンドに対する一次被覆の抵抗を確立する上でのその場弾性率と厚さのトレードオフが、ばね定数に反映されている。

【0057】

ここに開示された光ファイバは、コア領域、このコア領域を取り囲むクラッド領域、およびこのクラッド領域を取り囲む被覆を備える。コア領域とクラッド領域は、ガラスであり、ガラスファイバを画成する。クラッド領域は、複数の領域を含み、その内の少なくとも２つは、相対屈折率が異なる。１つの実施の形態において、複数のクラッド領域は、コア領域を取り囲み、それに直接隣接する中間クラッド領域、およびその中間クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する外側クラッド領域を含む同心領域である。別の実施の形態において、複数のクラッド領域は、コア領域を取り囲み、それに直接隣接する内側クラッド領域、その内側クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する中間クラッド領域、およびその中間クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する外側クラッド領域を含む同心領域である。その中間クラッド領域は、外側クラッド領域よりも低い相対屈折率を有する。中間クラッド領域は、ここでは、トレンチまたはトレンチ領域と称されることもあり、式（８）により与えられたトレンチ体積を有する。中間クラッド領域は、曲げ損失の低減に寄与することがある。コア領域、クラッド領域、内側クラッド領域、中間クラッド領域、および外側クラッド領域は、それぞれ、コア、クラッド、内側クラッド、中間クラッド、および外側クラッドとも称される。光ファイバの全ての実施の形態は、コア、中間クラッド、および外側クラッドを有するガラスファイバを備える。いくつかの実施の形態において、ガラスファイバは、中間クラッドとコアとの間の内側クラッドも含む。すなわち、内側クラッドは随意的である。

【0058】

ここに用いられるときはいつでも、径方向位置ｒ_１および相対屈折率Δ_１またはΔ_１（ｒ）はコア領域を称し、径方向位置ｒ_２および相対屈折率Δ_２またはΔ_２（ｒ）は内側クラッド領域を称し、径方向位置ｒ_３および相対屈折率Δ_３またはΔ_３（ｒ）は中間クラッド領域を称し、径方向位置ｒ_４および相対屈折率Δ_４またはΔ_４（ｒ）は外側クラッド領域を称し、径方向位置ｒ_５は一次被覆を称し、径方向位置ｒ_６は二次被覆を称し、径方向位置ｒ_７は三次被覆を称する。

【0059】

相対屈折率Δ_１（ｒ）は、最大値Δ_１ｍａｘおよび最小値Δ_１ｍｉｎを有する。相対屈折率Δ_２（ｒ）は、最大値Δ_２ｍａｘおよび最小値Δ_２ｍｉｎを有する。相対屈折率Δ_３（ｒ）は、最大値Δ_３ｍａｘおよび最小値Δ_３ｍｉｎを有する。相対屈折率Δ_４（ｒ）は、最大値Δ_４ｍａｘおよび最小値Δ_４ｍｉｎを有する。相対屈折率が、ある領域に亘り一定またはほぼ一定である実施の形態において、相対屈折率の最大値と最小値は、等しいかまたはほぼ等しい。特に明記のない限り、ある領域の相対屈折率に単一値が報告されている場合、その単一値は、その領域の平均値に相当する。

【0060】

中央コア領域は、形状が実質的に円柱状であること、および周囲の内側クラッド領域、周囲の中間クラッド領域、周囲の外側クラッド領域、周囲の一次被覆、周囲の二次被覆、および周囲の三次被覆は、形状が実質的に環状であることが理解されよう。環状領域は、内側半径と外側半径で特徴付けることができる。径方向位置ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、ｒ_４、ｒ_５、ｒ_６およびｒ_７は、ここでは、それぞれ、コア、内側クラッド、中間クラッド、外側クラッド、一次被覆、二次被覆、および三次被覆の外側半径を称する。半径ｒ_４は、ガラスファイバの外側境界を画成する。半径ｒ_６は、また、三次被覆を持たない実施の形態において、光ファイバの外側半径に相当する。三次被覆が存在する場合、半径ｒ_７が光ファイバの外側半径に相当する。

【0061】

２つの領域が互いに直接隣接している場合、その２つの領域の内側の領域の外側半径は、その２つの領域の外側の領域の内側半径と一致する。例えば、ここに開示されたガラスファイバは、外側クラッド領域により取り囲まれ、それに直接隣接する中間クラッド領域を備える。そのような実施の形態において、半径ｒ_３は、中間クラッド領域の外側半径および外側クラッド領域の内側半径に相当する。

【0062】

先に述べたように、内側クラッド領域は随意的である。内側クラッド領域を有する実施の形態において、半径ｒ_２は、内側クラッド領域の外側半径および中間クラッド領域の内側半径に相当する。内側クラッド領域を持たない実施の形態において、半径ｒ_１は、コア領域の外側半径および中間クラッド領域の内側半径に相当する。すなわち、内側クラッド領域を持たない実施の形態において、中間クラッド領域は、コア領域に直接隣接する。

【0063】

以下の専門用語は、相対屈折率プロファイルが、コアを取り囲み、それに直接隣接する内側クラッド領域、その内側クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する中間クラッド領域、その中間クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する外側クラッド領域、その外側クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する一次被覆、およびその一次被覆を取り囲み、それに直接隣接する二次被覆を含む、実施の形態に適応する。径方向位置ｒ_２と径方向位置ｒ_１との間の差は、ここでは、内側クラッド領域の厚さと称される。径方向位置ｒ_３と径方向位置ｒ_２との間の差は、ここでは、中間クラッド領域の厚さと称される。径方向位置ｒ_４と径方向位置ｒ_３との間の差は、ここでは、外側クラッド領域の厚さと称される。径方向位置ｒ_５と径方向位置ｒ_４との間の差は、ここでは、一次被覆の厚さと称される。径方向位置ｒ_６と径方向位置ｒ_５との間の差は、ここでは、二次被覆の厚さと称される。径方向位置ｒ_７と径方向位置ｒ_６との間の差は、ここでは、三次被覆の厚さと称される。

【0064】

以下の専門用語は、中間クラッド領域がコア領域に直接隣接し、外側クラッド領域が中間クラッド領域に直接隣接する実施の形態に適応する。径方向位置ｒ_３と径方向位置ｒ_１との間の差は、ここでは、中間クラッド領域の厚さと称される。径方向位置ｒ_４と径方向位置ｒ_３との間の差は、ここでは、外側クラッド領域の厚さと称される。径方向位置ｒ_５と径方向位置ｒ_４との間の差は、ここでは、一次被覆の厚さと称される。径方向位置ｒ_６と径方向位置ｒ_５との間の差は、ここでは、二次被覆の厚さと称される。径方向位置ｒ_７と径方向位置ｒ_６との間の差は、ここでは、三次被覆の厚さと称される。

【0065】

下記にさらに記載されるように、コア領域、中間クラッド領域、および外側クラッド領域の相対屈折率は異なる。内側クラッド領域の相対屈折率Δ_２は、コア領域の相対屈折率Δ_１より小さく、かつ中間クラッド領域の相対屈折率Δ_３より大きい。内側クラッド領域の相対屈折率Δ_２は、外側クラッド領域の相対屈折率Δ_４より、小さくても、等しくても、または大きくてもよい。これらの領域の各々は、ドープされたまたは未ドープのシリカガラスから形成される。未ドープのシリカガラスに対する屈折率は、当業者に公知の技術を使用して、目標の屈折率または屈折率プロファイルを与えるように設計されたレベルで、アップドーパントまたはダウンドーパントを含ませることによって変えられる。アップドーパントは、未ドープのガラス組成物に対してガラスの屈折率を上昇させるドーパントである。ダウンドーパントは、未ドープのガラス組成物に対してガラスの屈折率を低下させるドーパントである。１つの実施の形態において、未ドープのガラスは、純粋なシリカガラスである。未ドープのガラスが純粋なシリカガラスである場合、アップドーパントとしては、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、およびＴａが挙げられ、ダウンドーパントとしては、ＦおよびＢが挙げられる。屈折率が一定の領域は、ドープを行わないことにより、または均一濃度でドープを行うことにより形成することができる。屈折率が変動する領域は、ドーパントの不均一な空間分布により、および／または異なる領域に異なるドーパントを含ませることにより、形成される。屈折率は、アップドーパントまたはダウンドーパントの濃度に対してほぼ直線的に変化する。例えば、シリカガラス中のドーパントとしての各１質量％のＣｌは、約０．０８３Δ％だけ、相対屈折率を増加させ、シリカガラス中のドーパントとしての各１質量％のＦは、約０．３２Δ％だけ、相対屈折率を減少させる。

【0066】

ここに記載された被覆は、硬化性被覆組成物から形成される。硬化性被覆組成物は、１種類以上の硬化性成分を含む。ここに用いられているように、「硬化性」という用語は、その成分が、適切な硬化エネルギー源に曝露されたときに、その成分のそれ自体への、または被覆組成物の他の成分への連結に関与する共有結合を形成することのできる硬化性官能基を１つ以上含むことを意味する意図がある。硬化性被覆組成物を硬化させることによって得られる生成物は、ここでは、組成物の硬化生成物と称される。硬化生成物が高分子であることが好ましい。硬化過程は、エネルギーにより誘発される。エネルギーの形態に、放射エネルギーまたは熱エネルギーがある。好ましい実施の形態において、硬化は放射線により生じ、その放射線は電磁放射線を指す。放射線により誘発される硬化は、ここでは、放射線硬化または光硬化と称される。放射線硬化性成分は、十分な期間に亘り十分な強度で適切な波長の放射線に曝露されたときに、硬化反応を経るように誘発できる成分である。適切な波長としては、電磁スペクトルの赤外、可視、または紫外部分の波長が挙げられる。放射線硬化反応は、光開始剤の存在下で起こる。放射線硬化性成分は、熱的に硬化性であることもある。同様に、熱硬化性成分は、十分な期間に亘り十分な強度の熱エネルギーに曝露されたときに、硬化反応を経るように誘発できる成分である。熱硬化性成分は、放射線硬化性であることもある。

【0067】

硬化性成分は、１つ以上の硬化性官能基を含む。ただ１つの硬化性官能基を有する硬化性成分は、ここでは、単官能性硬化性成分と称される。２つ以上の硬化性官能基を有する硬化性成分は、ここでは、多官能性硬化性成分と称される。多官能性硬化性成分は、硬化過程中に共有結合を形成できる官能基を２つ以上含み、硬化過程中に形成される高分子網状構造に架橋を導入することができる。多官能性硬化性成分は、ここでは、「架橋剤」または「硬化性架橋剤」と称されることもある。硬化性成分には、硬化性単量体および硬化性オリゴマーがある。硬化過程中に共有結合の形成に関与する官能基の例が、以下に特定されている。

【0068】

「分子量」という用語は、ポリオールに適用される場合、数平均分子量（Ｍ_ｎ）を意味する。

【0069】

「（メタ）アクリレート」という用語は、メタクリレート、アクリレート、またはメタクリレートとアクリレートの組合せを意味する。

【0070】

その場弾性率、ヤング率、伸長％、および引裂強度の値は、ここに記載される手順による測定条件下で決定された値を称する。

【0071】

ここで、本記載の説明に役立つ実施の形態を詳しく参照する。

【0072】

ここに開示された光ファイバは、被覆により取り囲まれたガラスファイバを備える。光ファイバの一例が、図１の概略断面図に示されている。光ファイバ１０は、一次被覆１６および二次被覆１８に取り囲まれたガラスファイバ１１を備える。ガラスファイバ１１、一次被覆１６、および二次被覆１８のさらなる説明が、下記に与えられている。

【0073】

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およびその複数の光ファイバを被包するマトリクス３２を備える。光ファイバ２０は、先に記載されたような、コア領域、クラッド領域、一次被覆、および二次被覆を備える。光ファイバ２０は、上述したような三次被覆も備えることがある。二次被覆は、顔料を含むことがある。光ファイバ２０は、実質的に平面で並列な関係で互いに対して並べられている。光ファイバリボン中の光ファイバは、光ファイバリボンを製造する従来の方法によって、任意の公知の形態（例えば、エッジ結合リボン、薄型被包リボン、厚型被包リボン、または多層リボン）でリボンマトリクス３２により被包されている。図２において、光ファイバリボン３０は、十二（１２）本の光ファイバ２０を収容している；しかしながら、特定の使途のために配置された光ファイバリボン３０を形成するために、いくつの光ファイバ２０（例えば、２以上）が用いられてもよいことが当業者に明白であるはずである。リボンマトリクス３２は、二次被覆を調製するために使用されたのと同じ組成物から形成しても差し支えない、またはリボンマトリクス３２は、使用するのに他に適合する異なる組成物から形成しても差し支えない。

【0074】

図３は、光ファイバケーブル４０を示す。ケーブル４０は、ジャケット４２で取り囲まれた複数の光ファイバ２０を備える。光ファイバ２０は、ジャケット４２の内面４４で囲まれた導管中に緻密にまたは緩く充填されることがある。ジャケット４２内に配置されるファイバの数は、光ファイバケーブル４０の「ファイバ総数」と称される。ジャケット４２は、押出高分子材料から形成されており、高分子または他の材料の複数の同心層を含むことがある。光ファイバケーブル４０は、ジャケット４２内に埋め込まれた、または内面４４により画成された導管内に配置された、１つ以上の強化部材（図示せず）を含むことがある。強化部材は、ジャケット４２よりも剛性であるファイバまたはロッドを含む。強化部材は、金属、網状スチール、ガラス強化プラスチック、ガラス繊維、または他の適切な材料から作られる。光ファイバケーブル４０は、ジャケット４２で取り囲まれた他の層（例えば、装甲層、防湿層、リップコードなど）を含むことがある。光ファイバケーブル４０は、よられた緩い管コアまたは他の光ファイバケーブル構造を有してもよい。

【0075】

ガラスファイバ。ここに開示された光ファイバは、コア領域と、そのコア領域を取り囲むクラッド領域とを有するガラスファイバ、およびクラッド領域を取り囲む被覆を備える。コア領域とクラッド領域はガラスである。ガラスファイバ１１は、当業者に馴染みのあるように、コア領域１２およびクラッド領域１４を備える。コア領域１２は、クラッド領域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。

【0076】

多くの用途において、コア領域とクラッド領域は、識別できるコア・クラッド境界を有する。あるいは、コア領域とクラッド領域は、明確な境界がないことがあり得る。ある種のファイバは、ステップ型ファイバである。別の種類のファイバは、グレーデッド・インデックスファイバであり、これは、ファイバの中心からの距離により変化する屈折率を有するコア領域を有する。グレーデッド・インデックスファイバの例に、上記式（４）により規定されるα－プロファイルまたは上記式（５）により規定される超ガウスプロファイルを有する相対屈折率プロファイルを有するコア領域を備えたファイバである。

【0077】

光ファイバの概略断面図が、図４Ａおよび４Ｂに示されている。図４Ａにおいて、光ファイバ４６は、コア領域４８、クラッド領域５０、一次被覆５６、および二次被覆５８を備える。クラッド領域５０は、内側クラッド領域５１、中間クラッド領域５３および外側クラッド領域５５を含む。図４Ｂにおいて、光ファイバ４６は、コア領域４８、クラッド領域５０、一次被覆５６、および二次被覆５８を備える。クラッド領域５０は、中間クラッド領域５３および外側クラッド領域５５を含む。

【0078】

ガラスファイバの代表的な相対屈折率プロファイルが、図５Ａおよび５Ｂに示されている。図５Ａは、外側半径ｒ_１および最大相対屈折率Δ_１ｍａｘを持つ相対屈折率Δ_１を有するコア領域（１）、径方向位置ｒ_１から径方向位置ｒ_２まで延在し、相対屈折率Δ_２を有する内側クラッド領域（２）、径方向位置ｒ_２から径方向位置ｒ_３まで延在し、相対屈折率Δ_３を有する中間クラッド領域（３）、および径方向位置ｒ_３から径方向位置ｒ_４まで延在し、相対屈折率Δ_４を有する外側クラッド領域（４）を有するガラスファイバ６０に関する長方形トレンチプロファイルを示す。

【0079】

図５Ｂは、外側半径ｒ_１および最大相対屈折率Δ_１ｍａｘを持つ相対屈折率Δ_１を有するコア領域（１）、径方向位置ｒ_１から径方向位置ｒ_３まで延在し、相対屈折率Δ_３を有する中間クラッド領域（３）、および径方向位置ｒ_３から径方向位置ｒ_４まで延在し、相対屈折率Δ_４を有する外側クラッド領域（４）を有するガラスファイバ６０に関する長方形トレンチプロファイルを示す。

【0080】

図５Ａおよび５Ｂのプロファイルにおいて、中間クラッド領域（３）は、外側クラッド領域（４）の一定または平均相対屈折率Δ_４よりも小さい一定または平均相対屈折率Δ_３を有するトレンチである。中間クラッド領域（３）は、上記式（８）に定義されたようなトレンチ体積を有する。コア領域（１）は、プロファイルにおいて最高の平均および最大相対屈折率を有する。コア領域（１）は、中心線に、またはその近くにより低い屈折率領域（当該技術分野において「中心線窪み(centerline dip)」として知られている）（図示せず）を含むことがある。

【0081】

図５Ａおよび５Ｂに示されたプロファイルにおいて、ガラスファイバのコア領域（１）は、超ガウスプロファイルにより描かれた相対屈折率を有するグレーデッド・インデックスを有する。超ガウスプロファイルの径方向位置ｒ_０（Δ_１ｍａｘに対応する）は、ファイバの中心線（ｒ＝０）に対応し、超ガウスプロファイルの径方向位置ｒ_ｚは、コア半径ｒ_１に対応する。中心線窪みを有する実施の形態において、径方向位置ｒ_０は、ファイバの中心線からわずかにずれている。他の実施の形態において（図示せず）、コア領域（１）は、超ガウスプロファイルではなく、ステップ型屈折率の相対屈折率プロファイルまたはα－プロファイルの相対屈折率プロファイルである。さらに他の実施の形態において、コア領域（１）は、α－プロファイル、超ガウスプロファイル、またはステップ型屈折率プロファイルのいずれによっても定義されない相対屈折率プロファイルを有する。いくつかの実施の形態において、相対屈折率Δ_１は、中心線から離れる径方向に連続的に減少する。他の実施の形態において、相対屈折率Δ_１は、中心線とｒ_１との間のいくつかの径方向位置に亘り変動し、また、中心線とｒ_１との間の他の径方向位置に亘り一定値またはほぼ一定値を含む。

【0082】

図５Ａに示されたプロファイルにおいて、内側クラッド領域（２）から中間クラッド領域（３）への移行領域６２および中間クラッド領域（３）から外側クラッド領域（４）への移行領域６４は、ステップ型変化として示されている。ステップ型変化は理想化されたものであること、および移行領域６２と移行領域６４は、実際には、厳密に垂直ではないことがあることを理解すべきである。そうではなく、移行領域６２および／または移行領域６４は、勾配または曲率を有することがある。移行領域６２および／または移行領域６４が非垂直である場合、中間クラッド領域（３）の内側半径ｒ_２と外側半径ｒ_３は、それぞれ、移行領域６２と６４の中間点に相当する。これらの中間点は、外側クラッド領域（４）に対する中間クラッド領域（３）の深さ６７の半分に相当する。

【0083】

図５Ａに示された相対屈折率プロファイルにおける相対屈折率Δ_１、Δ_２、Δ_３、およびΔ_４の相対的順序は、条件Δ_１ｍａｘ＞Δ_４＞Δ_３およびΔ_１ｍａｘ＞Δ_２＞Δ_３を満たす。

【0084】

図５Ｂに示されたプロファイルにおいて、コア領域（１）から中間クラッド領域（３）への移行領域６２および中間クラッド領域（３）から外側クラッド領域（４）への移行領域６４は、ステップ型変化として示されている。ステップ型変化は理想化されたものであること、および移行領域６２と移行領域６４は、実際には、厳密に垂直ではないことがあることを理解すべきである。そうではなく、移行領域６２および移行領域６４は、勾配または曲率を有することがある。移行領域６２および／または移行領域６４が非垂直である場合、中間クラッド領域（３）の内側半径ｒ_２と外側半径ｒ_３は、それぞれ、移行領域６２と６４の中間点に相当する。これらの中間点は、外側クラッド領域（４）に対する中間クラッド領域（３）の深さ６７の半分に相当する。

【0085】

図５Ｂに示された相対屈折率プロファイルにおける相対屈折率Δ_１、Δ_３、およびΔ_４の相対的順序は、条件Δ_１ｍａｘ＞Δ_４＞Δ_３を満たす。

【0086】

コア領域はシリカガラスから作られている。コア領域のシリカガラスが、Ｇｅを含まないことが好ましい。すなわち、コア領域は、Ｇｅを含まないシリカガラスから作られている。コア領域のシリカガラスは、未ドープのシリカガラス、アップドープされたシリカガラス、および／またはダウンドープされたシリカガラスである。アップドープされたシリカガラスに、アルカリ金属酸化物（例えば、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｃｓ_２Ｏ、またはＲｂ_２Ｏ）がドープされたシリカガラスがある。ダウンドープされたシリカガラスに、Ｆがドープされたシリカガラスがある。いくつかの実施の形態において、コア領域には、アルカリ金属酸化物およびフッ素が共にドープされている。アルカリ金属（例えば、Ｋ）の量に関して表現される、コア中のアルカリ金属酸化物（例えば、Ｋ_２Ｏ）の濃度は、２０ｐｐｍから５００ｐｐｍ、または３５ｐｐｍから４００ｐｐｍ、または５０ｐｐｍから３００ｐｐｍの範囲にあり、ｐｐｍは、質量の百万分率を称する。

【0087】

いくつかの実施の形態において、コア領域は、アップドーパントとダウンドーパントを含み、ここで、アップドーパントの濃度は、中心線（ｒ＝０）で最高であり、半径ｒ_１で最低であり、ダウンドーパントの濃度は、中心線（ｒ＝０）で最低であり、半径ｒ_１で最高である。そのような実施の形態において、相対屈折率Δ_１は、中心線（ｒ＝０）近くで正の値を有し、半径ｒ_１での負の値まで減少することがある。

【0088】

１つの実施の形態において、コア領域は、外側コア領域で取り囲まれた内側コア領域を含むセグメント化されたコア領域であり、ここで、内側コア領域は、アップドープされたシリカガラスから作られ、正の最大相対屈折率Δ_１ｍａｘを有し、外側コア領域は、ダウンドープされたシリカガラスから作られ、負の最小相対屈折率Δ_１ｍｉｎを有する。内側コア領域のアップドープされたシリカガラスは、アップドーパントまたはアップドーパントとダウンドーパントの組合せを含む。内側コア領域がアップドーパントとダウンドーパントの組合せを含む実施の形態において、アップドーパントとダウンドーパントの相対濃度は、最大相対屈折率の正味の正の値を提供するように調整される。外側コア領域がアップドーパントとダウンドーパントの組合せを含む実施の形態において、アップドーパントとダウンドーパントの相対濃度は、相対屈折率の正味の負の値を提供するように調整される。セグメント化されたコアに関する実施の形態において、Δ_１（およびΔ_１ｍａｘおよびΔ_１ｍｉｎ）は、内側コア領域と外側コア領域を含む、コア領域全体を称し、ｒ_１は外側コア領域の外側半径に対応し、ｒ_ａは、内側コア領域の外側半径に対応する。内側コア領域と外側コア領域との間の境界は、径方向位置ｒ_ａで生じ、ｒ_ａ＜ｒ_１である。

【0089】

いくつかの実施の形態において、ガラスファイバのコア領域の相対屈折率は、１．５から１０の範囲、または１．７から８．０の範囲、または１．８から６．０の範囲、または１．９から５．０の範囲、または１．９５から４．５の範囲、または２．０から４．０の範囲、または４．０から９．５の範囲、または５．０から９．０の範囲、または１０から１００の範囲、または１１から４０の範囲、または１２から３０の範囲のα値を有するα－プロファイルにより描かれている。αの値が上昇するにつれて、相対屈折率は、ステップ型プロファイルにより密接に近づく。セグメント化されたコア領域に関するいくつかの実施の形態において、内側コア領域および外側コア領域のいずれかまたは両方は、ここに記載されたようなαの値を有するα－プロファイルにより記載された相対屈折率を有する。

【0090】

コア領域の外側半径ｒ_１は、３．０μｍから１０．０μｍの範囲、または３．５μｍから９．０μｍの範囲、または４．０μｍから８．０μｍの範囲にある。いくつかの実施の形態において、コア領域は、少なくとも１．０μｍ、または少なくとも２．０μｍ、または少なくとも３．０μｍ、または少なくとも４．０μｍ、または少なくとも５．０μｍ、または１．０μｍから６．０μｍの範囲、または２．０μｍから５．０μｍの範囲の径方向の幅を有する一定またはほぼ一定の相対屈折率を有する部分を含む。ある実施の形態において、一定またはほぼ一定の相対屈折率を有するコア領域の部分は、Δ_１ｍｉｎの相対屈折率を有する。セグメント化されたコア領域に関する実施の形態において、半径ｒ_ａは、０．２５μｍから３．０μｍの範囲、または０．５μｍから２．５μｍの範囲、または０．７５μｍから２．０μｍの範囲にある。

【0091】

コア領域の相対屈折率Δ_１またはΔ_１ｍａｘは、－０．１５％から０．３０％の範囲、または－０．１０％から０．２０％の範囲、または－０．０５％から０．１５％の範囲、または０．００％から０．１０％の範囲にある。コア領域の最小相対屈折率Δ_１ｍｉｎは、－０．２０％から０．１０％の範囲、または－０．１５％から０．０５％の範囲、または－０．１５％から０．００％の範囲にある。

【0092】

いくつかの実施の形態において、コア領域の相対屈折率は、Δ_１ｍａｘに対応する一定またはほぼ一定の値を有するステップ型プロファイルにより記載される。

【0093】

内側クラッド領域は、未ドープのシリカガラス、アップドープされたシリカガラス、またはダウンドープされたシリカガラスから作られている。内側クラッド領域の相対屈折率Δ_２は、－０．６０％から０．００％の範囲、または－０．５５％から－０．０５％の範囲、または－０．５０％から－０．１０％の範囲、または－０．４５％から－０．１５％の範囲にある。相対屈折率Δ_２は、一定またはほぼ一定であることが好ましい。Δ_２とΔ_３の差（またはΔ_２とΔ_３ｍｉｎの差、またはΔ_２ｍａｘとΔ_３の差、またはΔ_２ｍａｘとΔ_３ｍｉｎの差）は、０．１０％超、または０．１５％超、または０．２０％超、または０．２５％超、または０．３０％超、または０．１０％から０．４０％の範囲、または０．１５％から０．３５％の範囲にある。内側クラッド領域の相対屈折率Δ_２は、外側クラッド領域の相対屈折率Δ_４より小さい、それと等しい、またはそれより大きい。

【0094】

内側クラッド領域の内側半径は、ｒ_１であり、先に与えられた値を有する。内側クラッド領域の外側半径ｒ_２は、６．０μｍから１８．０μｍの範囲、または７．０μｍから１６．０μｍの範囲、または８．０μｍから１４．０μｍの範囲にある。内側クラッド領域の厚さｒ_２－ｒ_１は、２．０μｍから１０．０μｍの範囲、または３．０μｍから９．０μｍの範囲、または４．０μｍから８．０μｍの範囲にある。

【0095】

中間クラッド領域は、ダウンドープされたシリカガラスから作られている。好ましいダウンドーパントはＦ（フッ素）である。Ｆ（フッ素）の濃度は、０．１質量％から２．５質量％の範囲、または０．２５質量％から２．２５質量％の範囲、または０．３質量％から２．０質量％の範囲にある。

【0096】

相対屈折率プロファイルが中間クラッド領域を含む実施の形態において、相対屈折率Δ_３またはΔ_３ｍｉｎは、－０．３０％から－０．９０％の範囲、または－０．３０％から－０．７０％の範囲、または－０．３０％から－０．６０％の範囲、または－０．３０％から－０．５０％の範囲、または－０．３５％から－０．７５％の範囲、または－０．３５％から－０．６０％の範囲、または－０．４０％から－０．７０％の範囲、または－０．４５％から－０．７０％の範囲にある。相対屈折率Δ_３が、一定またはほぼ一定であることが好ましい。Δ_１ｍａｘとΔ_３の差（またはΔ_１ｍａｘとΔ_３ｍｉｎの差、またはΔ_１とΔ_３の差、またはΔ_１とΔ_３ｍｉｎの差）は、０．２０％超、または０．３０％超、または０．４０％超、または０．５０％超、または０．６０％超、または０．２５％から０．７０％の範囲、または０．３５％から０．６０％の範囲にある。Δ_１ｍｉｎとΔ_３の差（またはΔ_１ｍｉｎとΔ_３ｍｉｎの差）は、０．２０％超、または０．３０％超、または０．４０％超、または０．５０％超、または０．２０％から０．６０％の範囲、または０．２５％から０．５０％の範囲にある。

【0097】

中間クラッド領域の内側半径はｒ_１（内側クラッド領域がない実施の形態において）またはｒ_２（内側クラッド領域を有する実施の形態において）であり、先に指定された値を有する。中間クラッド領域の外側半径ｒ_３は、１０．０μｍから３０．０μｍの範囲、または１２．５μｍから２７．５μｍの範囲、または１５．０μｍから２５．０μｍの範囲にある。中間クラッド領域の厚さｒ_３－ｒ_１（内側クラッド領域がない実施の形態において）または厚さｒ_３－ｒ_２（内側クラッド領域を有する実施の形態において）は、２．０μｍから２２．０μｍの範囲、または５．０μｍから２０．０μｍの範囲、または７．５μｍから１７．５μｍの範囲、または１０．０μｍから１５．０μｍの範囲にある。

【0098】

内側クラッド領域を有する実施の形態において、中間クラッド領域のトレンチ体積Ｖ_トレンチは、２０％μｍ^２超、または３０％μｍ^２超、または４０％μｍ^２超、または５０％μｍ^２超、または６０％μｍ^２超、または２０％μｍ^２から７０％μｍ^２の範囲、または２５％μｍ^２から６５％μｍ^２の範囲、または３０％μｍ^２から６０％μｍ^２の範囲にある。トレンチ体積は、中間クラッド領域の厚さ、中間クラッド領域の相対屈折率、および／または外側クラッド領域の相対屈折率と中間クラッド領域の相対屈折率との間の差を変えることによって、制御することができる。

【0099】

内側クラッド領域を持たない実施の形態において、中間クラッド領域のトレンチ体積Ｖ_トレンチは、１０％μｍ^２超、または１５％μｍ^２超、または２０％μｍ^２超、または２５％μｍ^２超、または３０％μｍ^２超、または１０．０％μｍ^２から４０．０％μｍ^２の範囲、または１５．０％μｍ^２から３５．０％μｍ^２の範囲、または２０．０％μｍ^２から３０．０％μｍ^２の範囲にある。トレンチ体積は、中間クラッド領域の厚さ、中間クラッド領域の相対屈折率、および／または外側クラッド領域の相対屈折率と中間クラッド領域の相対屈折率との間の差を変えることによって、制御することができる。

【0100】

外側クラッド領域の相対屈折率Δ_４またはΔ_４ｍａｘは、－０．６０％から０．００％の範囲、または－０．５５％から－０．０５％の範囲、または－０．５０％から－０．１０％の範囲、または－０．４５％から－０．１５％の範囲、または－０．４０％から－０．２０％の範囲、または－０．３５％から－０．２５％の範囲にある。相対屈折率Δ_４が、一定またはほぼ一定であることが好ましい。Δ_４とΔ_３の差（またはΔ_４とΔ_３ｍｉｎの差、またはΔ_４ｍａｘとΔ_３の差、またはΔ_４ｍａｘとΔ_３ｍｉｎの差）は、０．１０％超、または０．２０％超、または０．２５％超、または０．３０％超、または０．３５％超、または０．１０％から０．４５％の範囲、または０．１５％から０．４０％の範囲にある。

【0101】

外側クラッド領域の内側半径は、ｒ_３であり、先に指定された値を有する。外側半径ｒ_４は、ケーブル内のファイバの総数を多くするために、ガラスファイバの直径を最小にするように小さいことが好ましい。外側クラッド領域の外側半径ｒ_４は、５２．５μｍ以下、または５０．０μｍ以下、または４７．５μｍ以下、または４５．０μｍ以下、または４２．５μｍ以下、または４０．０μｍ以下、または３７．５μｍから５２．５μｍの範囲、または３７．５μｍから５０．０μｍの範囲、または３７．５μｍから４７．５μｍの範囲、または４０．０μｍから５２．５μｍの範囲、または４０．０μｍから５０．０μｍの範囲、または４０．０μｍから４７．５μｍの範囲、または４２．５μｍから５０．０μｍの範囲にある。外側クラッド領域の厚さｒ_４－ｒ_３は、１５．０μｍから４０．０μｍの範囲、または１７．５μｍから３７．５μｍの範囲、または２０．０μｍから３５．０μｍ、または２２．５μｍから３２．５μｍの範囲にある。

【0102】

図６は、製造されたガラスファイバの代表的な相対屈折率プロファイルを示す。相対屈折率プロファイル７０および８０は、径が増す方向に、コア領域、中間クラッド領域、および外側クラッド領域を備える。相対屈折率プロファイル９０および１００は、径が増す方向に、コア領域、内側クラッド領域、中間クラッド領域、および外側クラッド領域を備える。中間クラッド領域の幅と深さは様々である。相対屈折率プロファイル７０は、コア領域と屈折率が低下したクラッド領域との間の移行領域７３および屈折率が低下したクラッド領域と外側クラッド領域との間の移行領域７７を備える。相対屈折率プロファイル７０について、移行領域７３は半径ｒ_１で生じ、移行領域７７はｒ_３で生じる。相対屈折率プロファイル８０は、コア領域と屈折率が低下したクラッド領域との間の移行領域８３および屈折率が低下したクラッド領域と外側クラッド領域との間の移行領域８７を備える。相対屈折率プロファイル８０について、移行領域８３は半径ｒ_１で生じ、移行領域８７は半径ｒ_３で生じる。相対屈折率プロファイル９０は、内側クラッド領域と中間クラッド領域との間の移行領域９３および中間クラッド領域と外側クラッド領域との間の移行領域９７を備える。相対屈折率プロファイル９０について、移行領域９３は半径ｒ_２で生じ、移行領域９７は半径ｒ_３で生じる。相対屈折率プロファイル１００は、内側クラッド領域と中間クラッド領域との間の移行領域１０３および中間クラッド領域と外側クラッド領域との間の移行領域１０７を備える。相対屈折率プロファイル１００について、移行領域１０３は半径ｒ_２で生じ、移行領域１０７は半径ｒ_３で生じる。

【0103】

図６に示された相対屈折率プロファイル７０、８０、９０、および１００に関連する有効面積Ａ_ｅｆｆは、１５５０ｎｍの波長で、それぞれ、７６μｍ^２、８６μｍ^２、１１２μｍ^２、および１５０μｍ^２である。

【0104】

１つ実施の形態において、コア領域は、内側コア領域が外側コア領域に取り囲まれ、それに直接隣接し、外側コア領域が、内側クラッド領域（内側クラッド領域を有する実施の形態において）または中間クラッド領域（内側クラッド領域がない実施の形態において）に取り囲まれ、それに直接隣接している、セグメント化されたコア領域である。外側コア領域は半径ｒ_１を有し、内側コア領域は、ｒ_ａ＜ｒ_１となるような外径ｒ_ａを有する。１つの実施の形態において、内側コア領域および外側コア領域の各々は、α－プロファイルにより描かれた相対屈折率プロファイルを有する。１つの実施の形態において、内側コア領域は、１．５から１０の範囲、または１．７から８．０の範囲、または１．８から６．０の範囲、または１．９から５．０の範囲、または１．９５から４．５の範囲、または２．０から４．０の範囲、または４．０から９．５の範囲、または５．０から９．０の範囲、または１０から１００の範囲、または１１から４０の範囲、または１２から３０の範囲にあるα値を有する。別の実施の形態において、内側コア領域は、α－プロファイルにより描かれた相対屈折率プロファイルを有し、外側コア領域は、ステップ型屈折率プロファイルにより描かれた相対屈折率プロファイルを有する。別の実施の形態において、内側コア領域は、α－プロファイルにより描かれた相対屈折率プロファイルを有し、外側コア領域は、丸みを帯びたステップ型屈折率プロファイルにより描かれた相対屈折率プロファイルを有する。

【0105】

１つの実施の形態において、内側コア領域はアルカリドープシリカであり、外側コア領域はハロゲン化物ドープシリカである。ハロゲン化物ドープシリカは、Ｃｌ、Ｆ、およびＢｒの１つ以上がドープされたシリカを含む。１つの実施の形態において、内側コア領域は、Ｋ_２Ｏがドープされたシリカであり、外側コア領域は、ＦまたはＦとＣｌの組合せがドープされている。

【0106】

内側コア領域および外側コア領域の各々が、α－プロファイルにより描かれた相対屈折率プロファイルを有する実施の形態において、半径ｒ_ａは、式（１０）：

【0107】

【数10】

【0108】

に与えられる関数χ^２を最小にすることによって決定され、式中、ｆ（ｒ_ｉ）は内側コア領域のα－プロファイル関数であり、ｇ（ｒ_ｊ）は外側コア領域のα－プロファイル関数であり、ｇ（ｒ_ａ）は、ｒ_ｊ＝ｒ_ａでのｇ（ｒ_ｊ）の値であり、Δ（ｒ_ｉ）は、内側コア領域の測定された相対屈折率プロファイルであり、Δ（ｒ_ｊ）は、外側コア領域の測定された相対屈折率プロファイルであり、添え字「ｉ」は、内側コア領域内の径方向位置ｒ_ｉを表示し、添え字「ｊ」は、外側コア領域内の径方向位置ｒ_ｊを表示し、０＜ｒ_ｉ＜ｒ_ａ、ｒ_ａ≦ｒ_ｊ≦ｒ_ｂ、添え字「ａ」は、ｒ_ｉ＝ｒ_ａに対応する添え字「ｉ」の値であり、添え字「ｂ」は、ｒ_ｊ＝ｒ_１に対応する添え字「ｊ」の値である。

【0109】

ここに開示された光ファイバの有効面積Ａ_ｅｆｆは、１５５０ｎｍの波長で、７０μｍ^２超、または８０μｍ^２超、または９０μｍ^２超、または１００μｍ^２超、または１２０μｍ^２超、または７０μｍ^２から１６０μｍ^２の範囲、または８０μｍ^２から１２０μｍ^２の範囲、または９０μｍ^２から１１０μｍ^２の範囲にある。

【0110】

ここに開示された光ファイバの減衰は、１５５０ｎｍの波長の波長で、０．１８０ｄＢ／ｋｍ以下、または０．１７５ｄＢ／ｋｍ以下、または０．１７０ｄＢ／ｋｍ以下、または０．１６５ｄＢ／ｋｍ以下、または０．１６０ｄＢ／ｋｍ以下である。

【0111】

ここに開示された光ファイバのモードフィールド径は、１５５０ｎｍの波長で、９．５μｍから１１．５μｍの範囲、または９．７５μｍから１１．２５μｍの範囲、または１０．０μｍから１１．０μｍの範囲にある。

【0112】

ここに開示された光ファイバのケーブルカットオフ波長λ_ＣＣは、１５５０ｎｍ未満、または１５３０ｎｍ未満、または１５００ｎｍ未満、または１４５０ｎｍ未満、または１４００ｎｍ未満、または１３５０ｎｍ未満である。

【0113】

光ファイバの被覆。光ファイバを通る光の透過率は、ガラスファイバに施される被覆の性質に大きく依存する。その被覆は、典型的に、一次被覆および二次被覆を含み、ここで、二次被覆は一次被覆を取り囲み、一次被覆はガラスファイバ（クラッド領域により取り囲まれた中央コア領域を含む）に接触する。二次被覆は、一次被覆よりも硬い材料（より高いヤング率）であり、光ファイバの加工、取扱い、および配置中に生じる摩耗または外力により生じる損傷からガラスファイバを保護するように設計される。一次被覆は、二次被覆より柔らかい材料（より低いヤング率）であり、二次被覆の外面に印加される力から生じる応力を緩衝するまたは消散させるように設計される。一次被覆内の応力の消散は、応力を減衰させ、ガラスファイバに到達する応力を最小にする。一次被覆は、ケーブル内に敷設されるときに光ファイバが遭遇するマイクロベンドのために生じる応力を消散させる上で特に重要である。ガラスファイバに伝達されるマイクロベンド応力は、ガラスファイバの屈折率プロファイルに局所摂動を作り出すので、マイクロベンド応力を最小にする必要がある。局所的な屈折率摂動は、ガラスファイバを通じて伝送される光の強度損失をもたらす。応力を消散させることによって、一次被覆はマイクロベンド誘起強度損失を最小にする。

【0114】

誤った光信号をコア領域から取り去るために、一次被覆１６が、ガラスファイバのクラッド領域より高い屈折率を有することが好ましい。一次被覆は、熱劣化および加水分解劣化中にガラスファイバへの適切な付着を維持するが、それでも、スプライシング目的のためにガラスファイバから剥ぎ取り可能であるべきである。

【0115】

一次被覆と二次被覆は、典型的に、硬化性被覆組成物を粘稠液としてガラスファイバに施し、硬化させることによって形成される。光ファイバは、二次被覆を取り囲み、それに直接隣接する三次被覆（図示せず）も備えることがある。三次被覆は、識別目的のために光ファイバに印を付ける顔料、インクまたは他の着色剤を含むことがあり、典型的に、二次被覆のヤング率と同程度のヤング率を有する。三次被覆の厚さは、１０．０μｍ未満、または８．０μｍ未満、または６．０μｍ未満、または４．０μｍ未満、または１．０μｍから１０．０μｍの範囲、または２．０μｍから８．０μｍの範囲、または３．０μｍから６．０μｍの範囲にある。

【0116】

一次被覆組成物。一次被覆は、硬化性一次被覆組成物の硬化生成物である。硬化性一次被覆組成物は、光ファイバに、低いヤング率、低い引抜き力、および強力な凝集を示す一次被覆を与える。硬化性一次被覆組成物は、さらに、剥取り操作中の欠陥形成に対する高い抵抗性およびきれいな剥離性を特徴とする一次被覆の形成を可能にする。低い引抜き力は、残留物を最小にして、一次被覆をきれいに剥ぎ取ることを促進し、強力な凝集は、剥離力に曝されたときに、一次被覆に欠陥が発生し、伝搬するのを防ぐ。一次被覆の厚さが減少した光ファイバでさえ、光ファイバは、低い損失および低いマイクロベンド損失の性能を有すると見込まれる。一次被覆は、減少した厚さでさえ、これらの利点を示す。

【0117】

一次被覆は、オリゴマー、単量体、光開始剤および、必要に応じて、添加剤を含む放射線硬化性一次被覆組成物の硬化生成物である。以下の開示では、その放射線硬化性一次被覆組成物のオリゴマー、そのオリゴマーの少なくとも１つを含有する放射線硬化性一次被覆組成物、オリゴマーの少なくとも１つを含む放射線硬化性一次被覆組成物の硬化生成物、オリゴマーの少なくとも１つを含有する放射線硬化性一次被覆組成物が被覆されたガラスファイバ、およびオリゴマーの少なくとも１つを含有する放射線硬化性一次被覆組成物の硬化生成物が被覆されたガラスファイバが記載されている。

【0118】

前記オリゴマーが、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物および二付加化合物(di-adduct compound)を含むことが好ましい。１つの実施の形態において、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物は、直鎖状分子構造を有する。１つの実施の形態において、そのオリゴマーは、ジイソシアネート化合物、ポリオール化合物、およ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、この反応により、主生成物（主要生成物）としてポリエーテルウレタンジアクリレート化合物が、副生成物（少数生成物）として二付加化合物が生成される。この反応は、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化合物のアルコール基との反応の際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た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。ここに用いられているように、「クエンチ(quench)」という用語は、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転化を称する。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転化される。

【0119】

好ましいジイソシアネート化合物は、式（Ｉ）：

【0120】

【化1】

【0121】

で表され、これは、結合基Ｒ_１で隔てられた２つの末端アクリレート基を含む。１つの実施の形態において、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、メチレンまたはエチレン）、分岐状（例えば、イソプロピレン）、または環状（例えば、シクロヘキシレン、フェニレン）である。環状基は、芳香族または非芳香族である。いくつかの実施の形態において、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。いくつかの実施の形態において、結合基Ｒ_１は、芳香族基がない、またはフェニレン基がない、またはオキシフェニレン基がない。

【0122】

ポリオール化合物は、分子式（ＩＩ）：

【0123】

【化2】

【0124】

で表され、式中、Ｒ_２はアルキレン基を含み、－Ｏ－Ｒ_２－は、繰り返し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、または４０超、または５０超、または７５超、または１００超、または１２５超、または１５０超、または２０から５００の範囲、または２０から３００の範囲、または３０から２５０の範囲、または４０から２００の範囲、または６０から１８０の範囲、または７０から１６０の範囲、または８０から１４０の範囲にある。Ｒ_２は、好ましくは、メチレン、エチレン、プロピレン（分岐していない、イソまたはその組合せ）、またはブチレン（分岐していない、イソ、第二、第三、またはその組合せ）などの直鎖状または分岐アルキレン基である。ポリオール化合物は、ポリエチレンオキシドなどのポリアルキレンオキシド、またはポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコールであることがある。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／モル超、または２５００ｇ／モル超、または５０００ｇ／モル超、または７５００ｇ／モル超、または１００００ｇ／モル超、または１０００ｇ／モルから２００００ｇ／モルの範囲、または２０００ｇ／モルから１５０００ｇ／モルの範囲、または２５００ｇ／モルから１２５００ｇ／モルの範囲、または２５００ｇ／モルから１００００ｇ／モルの範囲、または３０００ｇ／モルから７５００ｇ／モルの範囲、または３０００ｇ／モルから６０００ｇ／モルの範囲、または３５００ｇ／モルから５５００ｇ／モルの範囲にある。いくつかの実施の形態において、ポリオールは、多分散系であり、分子の総数が協同して、先に規定された数平均分子量を与えるような分子量の範囲に亘る分子を含む。

【0125】

ポリオールの不飽和度は、０．２５ｍｅｑ／ｇ未満、または０．１５ｍｅｑ／ｇ未満、または０．１０ｍｅｑ／ｇ未満、または０．０８ｍｅｑ／ｇ未満、または０．０６ｍｅｑ／ｇ未満、または０．０４ｍｅｑ／ｇ未満、または０．０２ｍｅｑ／ｇ未満、または０．０１ｍｅｑ／ｇ未満、または０．００５ｍｅｑ／ｇ未満、または０．００１ｍｅｑ／ｇから０．１５ｍｅｑ／ｇの範囲、または０．００５ｍｅｑ／ｇから０．１０ｍｅｑ／ｇの範囲、または０．０１ｍｅｑ／ｇから０．１０ｍｅｑ／ｇの範囲、または０．０１ｍｅｑ／ｇから０．０５ｍｅｑ／ｇの範囲、または０．０２ｍｅｑ／ｇから０．１０ｍｅｑ／ｇの範囲、または０．０２ｍｅｑ／ｇから０．０５ｍｅｑ／ｇの範囲にある。ここに用いられているように、不飽和度は、ＡＳＴＭ Ｄ４６７１－１６に報告された標準方法によって決定された値を称する。その方法において、ポリオールは、メタノール溶液中で酢酸第二水銀およびメタノールと反応せしめられて、アセトキシ第二水銀メトキシ(acetoxymercuricmethoxy)化合物および酢酸を生成する。ポリオールの酢酸第二水銀との反応は、等モル濃度であり、放出される酢酸の量は、ここに使用される不飽和の尺度を提供するために、アルコール性水酸化カリウムによる滴定で決定される。酢酸の滴定に対する過剰な酢酸第二水銀の干渉を防ぐために、臭化ナトリウムを添加して、酢酸第二水銀を臭化物に転化させる。

【0126】

オリゴマーを形成するための反応は、未反応の出発材料（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またはポリオールとのジイソシアネート化合物の反応において形成される生成物（例えば、末端イソシアネート基を有するウレタン化合物）と反応するためのヒドロキシアクリレート化合物の添加をさらに含む。この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つ以上の成分のための末端アクリレート基を提供する。いくつかの実施の形態において、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転化させるのに必要な量を超えて存在する。そのオリゴマーは、単一のポリエーテルウレタンアクリレート化合物または２種類以上のポリエーテルウレタンアクリレート化合物の組合せを含む。

【0127】

前記ヒドロキシアクリレート化合物は、分子式（ＩＩＩ）：

【0128】

【化3】

【0129】

で表され、式中、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、メチレンまたはエチレン）、分岐状（例えば、イソプロピレン）、または環状（例えば、フェニレン）である。いくつかの実施の形態において、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性不飽和基の置換を含む。エチレン性不飽和基の置換基はアルキル基を含む。置換されたエチレン性不飽和基を有するヒドロキシアクリレート化合物の一例に、ヒドロキシメタクリレート化合物がある。以下の議論には、ヒドロキシアクリレート化合物が記載されている。しかしながら、その議論は、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すべきである。

【0130】

異なる実施の形態において、ヒドロキシアクリレート化合物に、２－ヒドロキシエチルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレートがある。ヒドロキシアクリレート化合物は、残留レベルまたはそれより高いレベルで水を含むことがある。ヒドロキシアクリレート化合物中の水の存在は、最終的な反応組成物中の未反応のイソシアネート基の濃度を減少させるためのイソシアネート基の反応を促進させることがある。様々な実施の形態において、ヒドロキシアクリレート化合物の含水量は、少なくとも３００ｐｐｍ、または少なくとも６００ｐｐｍ、または少なくとも１０００ｐｐｍ、または少なくとも１５００ｐｐｍ、または少なくとも２０００ｐｐｍ、または少なくとも２５００ｐｐｍである。

【0131】

先の例示の分子式（Ｉ）、（ＩＩ）、および（ＩＩＩ）において、基Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３は、独立して、全て同じである、全て異なる、または同じ２つの基と異なる１つの基を含む。

【0132】

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、およびポリオール化合物は、同時に混ぜ合わされ、反応させられる、または順々に混ぜ合わされ（任意の順序で）、反応させられる。１つの実施の形態において、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、得られた生成組成物をポリオール化合物と反応させることによって形成される。別の実施の形態において、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、得られた生成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。

【0133】

前記オリゴマーは、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、およびポリオール化合物の反応から形成され、ここで、反応過程におけるジイソシアネート化合物対ヒドロキシアクリレート化合物対ポリオール化合物のモル比は、ｎ：ｍ：ｐである。ｎ、ｍ、およびｐは、ここでは、それぞれ、ジイソシアネート、ヒドロキシアクリレート、およびポリオールのモル数またはモル比とここでは称される。モル数のｎ、ｍ、およびｐは、正の整数または正の非整数である。実施の形態において、ｐが２．０である場合、ｎは、３．０から５．０の範囲、または３．２から４．８の範囲、または３．４から４．６の範囲、または３．５から４．４の範囲、または３．６から４．２の範囲、または３．７から４．０の範囲にあり、ｍは、１．５から４．０の範囲、または１．６から３．６の範囲、または１．７から３．２の範囲、または１．８から２．８の範囲、または１．９から２．４の範囲にある。２．０以外のｐの値について、モル比のｎ：ｍ：ｐは、比例して見積もられる。例えば、モル比のｎ：ｍ：ｐ＝４．０：３．０：２．０は、モル比のｎ：ｍ：ｐ＝２．０：１．５：１．０に相当する。

【0134】

モル数ｍは、オリゴマーを形成するために使用されるジイソシアネート化合物とポリオール化合物の反応から形成された生成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ヒドロキシアクリレート化合物の量を提供するように選択されることがある。イソシアネート基は、未反応のジイソシアネート化合物（未反応の出発材料）中またはジイソシアネート化合物のポリオール化合物との反応において形成されたイソシアネート末端ウレタン化合物中に存在することがある。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化合物との反応から形成された生成組成物中に存在するどのような未反応のイソシアネート基とも化学量論的に反応するのに必要な量を超えるヒドロキシアクリレート化合物の量を提供するように選択されることがある。ヒドロキシアクリレート化合物は、単一アリコートまたは複数のアリコートとして添加される。１つの実施の形態において、ヒドロキシアクリレートの初期アリコートは、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、形成された生成組成物は、未反応のイソシアネート基の存在について試験することができる（例えば、イソシアネート基の存在を検出するためにＦＴＩＲ分光法を使用して）。ヒドロキシアクリレート化合物の追加のアリコートが、未反応のイソシアネート基と化学量論的に反応するように生成組成物に添加されることがある（例えば、イソシアネート基がヒドロキシアクリレート化合物により転化されるときの特徴的なイソシアネート周波数（例えば、２２６０ｃｍ^－１から２２７０ｃｍ^－１）の減少をモニタするためにＦＴＩＲ分光法を使用して）。変わりの実施の形態において、未反応のイソシアネート基と化学量論的に反応するの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が添加される。下記により完全に記載されるように、ｐの所定の値について、モル数ｍ対モル数ｎ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および二付加化合物の相対的比率に影響し、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物と二付加化合物の相対的比率の差が、オリゴマーから形成された被覆の引裂強度および／または臨界応力の差をもたらす。

【0135】

１つの実施の形態において、オリゴマーは、先に規定されたようなモル比のｎ：ｍ：ｐで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、およびポリプロピレングリコールを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／モルから６５００ｇ／モルの範囲、または３０００ｇ／モルから６０００ｇ／モルの範囲、または３５００ｇ／モルから５５００ｇ／モルの範囲の数平均分子量を有する。

【0136】

オリゴマーは、２つの成分を含む。第１の成分は、分子式（ＩＶ）：

【0137】

【化4】

【0138】

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）：

【0139】

【化5】

【0140】

を有する二付加化合物であり、基Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、および整数ｘは、この中に先に記載されたようなものであり、ｙは、正の整数であり、分子式（ＩＶ）および（Ｖ）中の基Ｒ_１は、分子式（Ｉ）中の基Ｒ_１と同じであり、分子式（ＩＶ）中の基Ｒ_２は、分子式（ＩＩ）中の基Ｒ_２と同じであり、分子式（ＩＶ）および（Ｖ）中の基Ｒ_３は、分子式（ＩＩＩ）中の基Ｒ_３と同じである。二付加化合物は、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の分子式（ＩＩ）のヒドロキシアクリレート化合物との反応により形成された化合物に相当し、ここで、ジイソシアネート化合物は、分子式（ＩＩ）のポリオールとの反応を経ていない。

【0141】

二付加化合物は、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の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、二付加化合物は、オリゴマーを形成するために使用される反応と関係なく形成され、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物を形成するために使用される反応の生成物、また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。この反応は、ジイソシアネート化合物の各イソシアネート基で起こって、二付加化合物を形成する。この二付加化合物は、少なくとも１．０質量％、または少なくとも１．５質量％、または少なくとも質量２．０％、または少なくとも２．２５質量％、または少なくとも２．５質量％、または少なくとも３．０質量％、または少なくとも３．５質量％、または少なくとも４．０質量％、または少なくとも４．５質量％、または少なくとも５．０質量％、または少なくとも７．０質量％、または少なくとも９．０質量％、または１．０質量％から１０．０質量％の範囲、または２．０質量％から９．０質量％の範囲、または２．５質量％から６．０質量％の範囲、または３．０質量％から８．０質量％の範囲、または３．０質量％から５．０質量％の範囲、または３．０質量％から５．５質量％の範囲、または３．５質量％から５．０質量％の範囲、または３．５質量％から７．０質量％の範囲の量でオリゴマー中に存在する。二付加物の濃度は、被覆組成物の質量％ではなく、オリゴマーの質量％で表されることに留意されたい。

【0142】

本開示にしたがってオリゴマーを合成するための例示の反応は、式（ＶＩ）：

【0143】

【化6】

【0144】

を有す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するための、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）、これは、ここでは、Ｈ１２ＭＤＩとも称される）およびポリオール（Ｍ_ｎが約４０００ｇ／モルのポリプロピレングリコール、これも、ここでは、ＰＰＧ４０００とも称される）の反応を含み、式中、「～」は、Ｈ１２ＭＤＩの末端イソシアネート基のＰＰＧ４０００の末端アルコール基との反応により形成されたウレタン結合を表し、～Ｈ１２ＭＤＩ、～Ｈ１２ＭＤＩ～、および～ＰＰＧ４０００～は、反応後に残留するＨ１２ＭＤＩおよびＰＰＧ４０００の残基を称し、Ｍ_ｎは、数平均分子量を称する。ポリエーテルウレタンジイソシアネート化合物は、～（Ｈ１２ＭＤＩ～ＰＰＧ４０００）～のタイプの繰り返し単位を有する。示された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、または３つ以上のＰＰＧ４０００を有する生成物も提供することがある。ポリエーテルウレタンジイソシアネートおよび任意の未反応のＨ１２ＭＤＩは、末端イソシアネート基を含む。本開示によれば、ヒドロキシアクリレート化合物（２－ヒドロキシエチルアクリレート、これは、ここでは、ＨＥＡと称される）は、末端イソシアネート基と反応して、それらを末端アクリレート基に転化させる反応に含まれる。末端イソシアネート基の末端アクリレート基への転化は、イソシアネート基のクエンチをもたらす。反応に含まれるＨＥＡの量は、予測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ことが予測される量、または予測される化学量論的量を超える量であることがある。ポリエーテルウレタンジイソシアネート化合物とのＨＥＡの反応により、式（ＶＩＩ）：

【0145】

【化7】

【0146】

を有するポリエーテルウレタンアクリレート化合物および／または式（ＶＩＩＩ）：

【0147】

【化8】

【0148】

を有する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、ＨＥＡの未反応のＨ１２ＭＤＩとの反応により、式（ＩＸ）：

【0149】

【化9】

【0150】

を有する二付加化合物が形成され、式中、先に述べたように、～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後に残留するＨＥＡの残基を表す（式（ＩＶ）および（Ｖ）と一致する）。生成組成物中のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物および二付加化合物の組合せが、本開示によるオリゴマーを構成する。下記により完全に記載されるように、被覆組成物中に１種類以上のオリゴマーが使用される場合、引裂強度および臨界応力の特徴が改善された被覆が得られる。詳しくは、高い比率で二付加化合物を有するオリゴマーは、高い引裂強度および／または高い臨界応力値を有する被覆を提供することが示されている。

【0151】

先の反応は、Ｈ１２ＭＤＩ、ＨＥＡ、およびＰＰＧ４０００の例示的な組合せについて示されているが、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、およびポリオールの任意の組合せに一般化でき、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、イソシアネート基と、ポリオールまた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によりウレタン結合が形成される。

【0152】

前記オリゴマーは、式（Ｘ）：

【0153】

【化10】

【0154】

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、および式（ＸＩ）：

【0155】

【化11】

【0156】

の二付加化合物である化合物を含み、その反応に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、およびポリオールの相対的比率は、先に開示されたモル数のｎ、ｍ、およびｐに対応する。

【0157】

例えば、先の分子式（Ｉ）および（ＩＩ）により表される化合物が反応して、分子式（ＸＩＩ）：

【0158】

【化12】

【0159】

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、式中、ｙは式（ＩＶ）におけるｙと同じであり、１、または２、または３もしくは４以上であり、ｘは、ポリオール（先に記載されたような）の繰り返し単位の数により決定される。

【0160】

分子式（ＩＩＩ）のヒドロキシアクリレートとの分子式（ＶＩ）のポリエーテルウレタンイソシアネートのさらなる反応により、先に挙げられ、下記に繰り返される分子式（ＩＶ）：

【0161】

【化13】

【0162】

により表されるポリエーテルウレタンジアクリレートが与えられ、式中、ｙは、１、または２、または３、もしくは４以上であり、ｘは、ポリオール（先に記載されたような）の繰り返し単位の数により決定される。

【0163】

ある実施の形態において、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、およびポリオールの間の反応により、最終的な反応混合物中に存在する化合物の分布に亘るｙの平均値が非整数であるように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が生成される。ある実施の形態において、分子式（ＶＩ）および（ＩＶ）のポリエーテルウレタンジイソシアネートおよび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またはｐ－１（ここで、ｐは、先に定義されているようなものである）に相当する。ある実施の形態において、分子式（ＸＩＩ）および（ＩＶ）のポリエーテルウレタンジイソシアネートおよび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（ここで、ｎは、ここに定義されているようなものである）に相当する。

【0164】

前記反応において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化合物の相対的比率は、モル数のｎ、ｍ、およびｐのモル比を変化させることにより制御される。実例として、ｐ＝２．０の場合を考える。完全反応の理論的限界では、２当量のｐのポリオールと３当量のｎのジイソシアネートが反応して、ｙ＝２である分子式（ＶＩ）を有する化合物が生成されるであろう。この化合物は２つの末端イソシアネート基を含み、この基は、理論的限界の２当量のｍのヒドロキシアクリレート化合物のその後の添加によりクエンチされて、ｙ＝２の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）を形成することができる。この状況について、理論的なモル比のｎ：ｍ：ｐ＝３．０：２．０：２．０が規定される。

【0165】

先の例示の理論的限界において、ジイソシアネート、ヒドロキシアクリレート、およびポリオールを理論的モル比のｎ：ｍ：ｐ＝３．０：２．０：２．０で反応させると、二付加化合物を形成せずに、ｙ＝２である分子式（ＩＶ）を有するポリエーテルウレタンジアクリレート化合物が得られる。モル数のｎ、ｍ、およびｐを変化させることにより、前記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と二付加物の相対的比率が制御される。例えば、モル数ｎをモル数ｍまたはモル数ｐに対して増加させると、その反応で形成される二付加化合物の量が増加するであろう。モル比ｎ：ｍ：ｐ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、およびポリオール化合物の反応により、例えば、ｎが３．０～５．０の範囲にあり、ｍが２ｎ－４の±１５％以内または２ｎ－４の±１０％以内または２ｎ－４の±５％以内の範囲にあり、ｐが２．０である場合、オリゴマー中の二付加化合物が、好ましい一次被覆特性を達成するのに十分な量で生成される。一例として、ｎ＝４．０、ｍが２ｎ－４の±１５％以内であり、ｐ＝２．０である実施の形態は、ｎ＝４．０、ｍが４の±１５％以内、およびｐ＝２．０であることを意味し、これは、ｎ＝４．０、ｍが３．４から４．６の範囲にあり、ｐ＝２．０であることを意味する。

【0166】

二付加物とポリエーテルウレタンジアクリレートの相対的比率の変動は、モル数のｎ、ｍ、およびｐの変化を通じて得られ、このような変動を通じて、前記オリゴマーを含む被覆組成物から形成される被覆のヤング率、その場弾性率、引裂強度、臨界応力、引張靱性、および他の機械的性質を精密に制御することが可能である。１つの実施の形態において、性質の制御は、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数を変える（例えば、ｐ＝２．０対ｐ＝３．０対ｐ＝４．０）ことによって達成可能である。別の実施の形態において、引裂強度、引張靭性、および他の機械的性質の制御は、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物および二付加化合物の比率を変化させることによって達成される。所定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ついて、二付加化合物の比率が可変であるオリゴマーを調製することができる。二付加化合物の比率の変動性を微調整して、引裂強度、臨界応力、引張靭性、または他の機械的性質の正確な値または目標値を示す被覆を提供する、一定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したオリゴマーを提供することができる。

【0167】

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および分子式（Ｖ）で表される二付加化合物を含むオリゴマーであって、そのオリゴマー中の二付加化合物の濃度が、少なくとも１．０質量％、または少なくとも１．５質量％、または少なくとも２．０質量％、または少なくとも２．２５質量％、または少なくとも２．５質量％、または少なくとも３．０質量％、または少なくとも３．５質量％、または少なくとも４．０質量％、または少なくとも４．５質量％、または少なくとも５．０質量％、または少なくとも７．０質量％、または少なくとも９．０質量％、または１．０質量％から１０．０質量％の範囲、または２．０質量％から９．０質量％の範囲、または３．０質量％から８．０質量％の範囲、または３．５質量％から７．０質量％の範囲、または２．５質量％から６．０質量％の範囲、または３．０質量％から５．５質量％の範囲、または３．５質量％から５．０質量％の範囲にある、オリゴマーを含む一次被覆組成物を使用した場合、ファイバの一次被覆が改善される。二付加物の濃度は、被覆組成物中の質量％ではなく、オリゴマーの質量％で表されていることに留意されたい。二付加化合物の濃度は、１つの実施の形態において、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を変えることによって増える。１つの態様において、ポリオールに対してジイソシアネートが豊富なモル比ｎ：ｍ：ｐにより、二付加化合物の形成が促進される。

【0168】

先に記載された例示の化学量論比ｎ：ｍ：ｐ＝３：２：２では、ｐ当量のポリオール、ｎ＝ｐ＋１当量のジイソシアネート、および２当量のヒドロキシアクリレートで反応が進行する。モル数ｎがｐ＋１を超える場合、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のに必要なポリオール化合物の量に対して、ジイソシアネート化合物が過剰に存在することになる。過剰なジイソシアネートの存在により、反応生成物の分布が、二付加化合物の形成を促進する方向にシフトする。

【0169】

過剰なジイソシアネート化合物で二付加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も増加させることができる。化学量論的モル数のｎ＝ｐ＋１を上回るジイソシアネート１当量毎に、二付加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）とｍ（ヒドロキシアクリレート）は、それぞれｐ＋１および２である。モル数ｎが化学量論値より大きくなると、二付加化合物を形成するために過剰のジイソシアネートを完全に反応させるの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）］で表すことができ、ここで、先頭の項「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示し、項２［ｎ－（ｐ＋１）］は、過剰の出発ジイソシアネートを二付加化合物に転化させるの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数よりも小さい場合、利用可能なヒドロキシアクリレートは、オリゴマーまた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を形成する。２つの反応経路の相対的な速度論は、形成されるポリエーテルウレタンジアクリレートおよび二付加化合物の相対量に影響し、すべての未反応のイソシアネート基をクエンチするのに必要な量に対するヒドロキシアクリレートの不足分は、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および二付加物の相対的比率にさらに影響を与えるように制御されることがある。

【0170】

いくつかの実施の形態において、前記反応は、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、およびポリオールから形成された反応組成物を加熱することを含む。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転化を促進させる。異なる実施の形態において、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する、および／または末端イソシアネート基の末端アクリレート基への転化をもたらすために、他の方法で利用可能であるか、または未反応の形態で添加される。加熱は、少なくとも１２時間に亘り４０℃を超える温度で、または少なくとも１８時間に亘り４０℃を超える温度で、または少なくとも２４時間に亘り４０℃を超える温度で、または少なくとも１２時間に亘り５０℃を超える温度で、または少なくとも１８時間に亘り５０℃を超える温度で、または少なくとも２４時間に亘り５０℃を超える温度で、または少なくとも１２時間に亘り６０℃を超える温度で、または少なくとも１８時間に亘り６０℃を超える温度で、または少なくとも２４時間に亘り６０℃を超える温度で、行われる。

【0171】

ある実施の形態において、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物または出発ジイソシアネート化合物（未反応の初期量または過剰に存在する量）上の末端イソシアネート基の末端アクリレート基への転化は、反応混合物に補充量のヒドロキシアクリレート化合物を加えることにより促進される。先に示したように、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、不完全な反応や、ポリエーテルウレタンジアクリレート化合物と二付加化合物の相対的比率を制御する要望のために、理論当量数から乖離してもよい。先に記載したように、反応が完了または他の終点まで一旦、進行したら、安定化された反応生成物を提供するために、残留するイソシアネート基をクエンチ（中和）することが好ましい。ある実施の形態において、この目的を達成するために、補足的なヒドロキシアクリレートが添加される。

【0172】

ある実施の形態において、補足的なヒドロキシアクリレート化合物の量は、初期反応過程に含まれる量に追加される量である。この反応の任意の段階における末端イソシアネート基の存在は、例えば、ＦＴＩＲ分光法（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使用）によりモニタされ、イソシアネート基の特徴的な伸縮モードの強度が取るに足らないか所定の閾値未満になるまで、補足的なヒドロキシアクリレート化合物が必要に応じて添加される。ある実施の形態において、補足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転化させるのに必要な量を超えて添加される。異なる実施の形態において、補足的なヒドロキシアクリレート化合物は、初期反応混合物に含まれる（ジイソシアネートおよびポリオールのモル量から予測される理論量を上回る量として）、反応の進行に伴って加えられる、および／またはジイソシアネートおよびポリオール化合物の反応が、完了するまたは所定の程度まで生じた後に加えられる。

【0173】

イソシアネート基を完全に転化させるのに必要な量を上回るヒドロキシアクリレート化合物の量を、ここではヒドロキシアクリレート化合物の過剰量と称する。ヒドロキシアクリレート化合物の過剰量は、添加される場合、末端イソシアネート基を末端アクリレート基に完全に転化させるのに必要な補足的なヒドロキシアクリレート化合物の少なくとも２０％、また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転化させるのに必要な補足的なヒドロキシアクリレート化合物の少なくとも４０％、また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転化させるために必要な補足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％、また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転化させるために必要な補足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。

【0174】

ある実施の形態において、補足的なヒドロキシアクリレート化合物の量は、前記反応において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またはほぼ完全にクエンチするのに十分であることがある。イソシアネート基は、比較的不安定であり、時間の経過とともに反応を受けることがよくあるので、イソシアネート基をクエンチすることが望ましい。このような反応は、反応組成物またはオリゴマーの特性を変化させ、それから形成される被覆の一貫性をなくすことがある。残留イソシアネート基を含まない出発ジイソシアネートおよびポリオール化合物から形成される反応組成物および生成物は、より大きな安定性および特性の予測可能性を有すると見込まれる。

【0175】

一次被覆組成物のオリゴマーは、先に記載したようなポリエーテルウレタンジアクリレート化合物および二付加化合物を含む。いくつかの実施の形態において、オリゴマーは、２種類以上のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物および／または２種類以上の二付加化合物を含む。一次被覆組成物のオリゴマー含有量は、１種類以上のポリエーテルウレタンジアクリレート化合物および１種類以上の二付加化合物の合計量を含み、２０質量％超、または３０質量％超、または４０質量％超、または２０質量％から８０質量％の範囲、または３０質量％から７０質量％の範囲、または４０質量％から６０質量％の範囲にあり、オリゴマー含有量内の二付加化合物の濃度は先に記載されたようなものである。

【0176】

硬化性一次被覆組成物は、１種類以上の単量体をさらに含む。１種類以上の単量体は、オリゴマーと相溶性であるように、加工を容易にするために一次被覆組成物の粘度を制御するように、および／または一次被覆組成物の硬化生成物として形成される被覆の物理的または化学的性質に影響を与えるように選択される。単量体としては、エチレン性不飽和化合物、エトキシル化アクリレート、エトキシル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、およびこれらの組合せなどの放射線硬化性単量体が挙げられる。

【0177】

代表的な放射線硬化性エチレン性不飽和単量体に、１つ以上のアクリレートまたはメタクリレート基を有するアルコキシル化単量体がある。アルコキシル化単量体は、１つ以上のアルコキシレン基を含むものであり、アルコキシレン基は、形態－Ｏ－Ｒ－を有し、Ｒは、直鎖状また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）－、または－Ｏ－ＣＨ（ＣＨ_３）－ＣＨ_２－）などが挙げられる。ここに用いられているように、アルコキシル化度は、単量体中のアルコキシレン基の数を称する。１つの実施の形態において、アルコキシレン基は、単量体において連続して結合している。

【0178】

いくつかの実施の形態において、一次被覆組成物は、形態Ｒ_４－Ｒ_５－Ｏ－（ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２－Ｏ）_ｑ－Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ_２（式中、Ｒ_４およびＲ_５は、脂肪族、芳香族、またはその両方の混合物であり、ｑ＝１から１０）、またはＲ_４－Ｏ－（ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２－Ｏ）_ｑ－Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ_２（式中、Ｃ（Ｏ）はカルボニル基であり、Ｒ_１は、脂肪族または芳香族であり、ｑ＝１から１０）のアルコキシル化単量体を含む。

【0179】

単量体の代表例としては、ラウリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ３３５、ＢＡＳＦから入手できるＡＧＥＦＬＥＸ ＦＡ１２、およびＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓから入手できるＰＨＯＴＯＭＥＲ ４８１２）、エトキシル化ノニルフェノールアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ５０４、およびＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓから入手できるＰＨＯＴＯＭＥＲ ４０６６）、カプロラクトンアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ４９５、およびＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できるＴＯＮＥ Ｍ－１００）、フェノキシエチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ３３９、ＢＡＳＦから入手できるＡＧＥＦＬＥＸ ＰＥＡ、およびＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓから入手できるＰＨＯＴＯＭＥＲ ４０３５）、イソオクチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ４４０、およびＢＡＳＦから入手できるＡＧＥＦＬＥＸ ＦＡ８）、トリデシルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ４８９）、イソボルニルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ５０６、およびＣＰＳ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手できるＡＧＥＦＬＥＸ ＩＢＯＡ）、テトラヒドロフルフリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ２８５）、ステアリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ２５７）、イソデシルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ３９５、およびＢＡＳＦから入手できる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．から入手できるＳＲ２５６）、エポキシアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＣＮ１２０、およびＣｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．から入手できるＥＢＥＣＲＹＬ ３２０１および３６０４）、ラウリルオキシグリシジルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＣＮ１３０）、およびフェノキシグリシジルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＣＮ１３１）、およびその組合せなどのエチレン性不飽和単量体が挙げられる。

【0180】

いくつかの実施の形態において、一次被覆組成物の単量体成分に、多官能性（メタ）アクリレートがある。多官能性エチレン性不飽和単量体には、多官能性アクリレート単量体および多官能性メタクリレート単量体がある。多官能性アクリレートは、分子当たり２つ以上の重合性アクリレート部分、または分子当たり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、ジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレート（例えば、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓから入手できるＰＨＯＴＯＭＥＲ ４３９９）；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）など、アルコキシル化を含むものと含まないものの、メチロールプロパンポリアクリレート；プロポキシル化が３以上であるプロポキシル化グリセリルトリアクリレート（例えば、ＰＨＯＴＯＭＥＲ ４０９６、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ）などのアルコキシル化グリセリルトリアクリレート；およびペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州、ウェストチェスター）から入手できるＳＲ２９５）、エトキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、ＳＲ４９４、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート（例えば、ＰＨＯＴＯＭＥＲ ４３９９、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ３９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、トリプロピレングリコールジアクリレート、プロポキシル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など、アルコキシル化を含むものと含まないものの、エリトリトールポリアクリレート、先のもののメタクリレート類似体、およびその組合せが挙げられる。

【0181】

いくつかの実施の形態において、一次被覆組成物は、Ｎ－ビニルラクタム、またはＮ－ビニルピロリジノン、またはＮ－ビニルカプロラクタムなどのＮ－ビニルアミド単量体を含み、ここで、Ｎ－ビニルアミド単量体は、１．０質量％超、または２．０質量％超、または３．０質量％超、または１．０質量％から１５．０質量％の範囲、または２．０質量％から１０．０質量％の範囲、または３．０質量％から８．０質量％の範囲の濃度で被覆組成物中に存在する。

【0182】

ある実施の形態において、一次被覆組成物は、１５質量％から９０質量％、または３０質量％から７５質量％、または４０質量％から６５質量の量で１種類以上の単官能性アクリレートまたはメタクリレート単量体を含む。別の実施の形態において、一次被覆組成物は、５質量％から４０質量％、または１０質量％から３０質量の量で１種類以上の単官能性脂肪族エポキシアクリレートまたはメタクリレート単量体を含む。

【0183】

ある実施の形態において、一次被覆組成物の単量体成分に、ヒドロキシ官能性単量体がある。ヒドロキシ官能性単量体は、（メタ）アクリレートなどの他の反応性官能基に加え、ペンダントヒドロキシ部分を有する単量体である。ペンダントヒドロキシル基を含むヒドロキシ官能性単量体の例としては、カプロラクトンアクリレート（ＴＯＮＥ Ｍ－１００としてＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できる）；ポリ（エチレングリコール）モノアクリレート、ポリ（プロピレングリコール）モノアクリレート、およびポリ（テトラメチレングリコール）モノアクリレート（それぞれ、Ｍｏｎｏｍｅｒ，Ｐｏｌｙｍｅｒ＆Ｄａｊａｃ Ｌａｂｓから入手できる）などのポリ（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、および４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート（それぞれ、Ａｌｄｒｉｃｈから入手できる）が挙げられる。

【0184】

ある実施の形態において、ヒドロキシ官能性単量体は、光ファイバへの一次被覆の接着を改善するのに十分な量で存在する。ヒドロキシ官能性単量体は、約０．１質量％と約２５質量％の間の量、または約５質量％と約８質量％の間の量で被覆組成物中に存在する。ヒドロキシ官能性単量体を使用すると、光ファイバへの一次被覆の適切な接着に必要な接着促進剤の量が減少することがある。また、ヒドロキシ官能性単量体を使用すると、被覆の親水性が増加する傾向があるであろう。ヒドロキシ官能性単量体は、その開示がここに全て引用される、米国特許第６５６３９９６号明細書にさらに詳細に記載されている。

【0185】

異なる実施の形態において、一次被覆組成物の全単量体含有量は、約１５質量％と約９０質量％の間、または約３０質量％と約７５質量％の間、または約４０質量％と約６５質量％の間である。

【0186】

硬化性一次被覆組成物は、硬化性単量体および硬化性オリゴマーに加え、重合開始剤も含む。この重合開始剤は、被覆を形成するための被覆組成物の硬化に関連する重合過程の開始を促進する。重合開始剤には、熱開始剤、化学的開始剤、電子線開始剤、および光開始剤がある。光開始剤としては、ケトン光開始剤および／またはホスフィンオキシド光開始剤が挙げられる。光開始剤は、被覆組成物の硬化に使用される場合、急激な放射線効果を可能にするのに十分な量で存在する。

【0187】

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から入手できるＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４）；ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルフェニルホスフィンオキシド（例えば、ＢＡＳＦから入手できる市販のブレンドＩＲＧＡＣＵＲＥ １８００、１８５０、および１７００）；２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン（例えば、ＢＡＳＦから入手できる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（ＬＵＣＩＲＩＮ ＴＰＯ、ＢＡＳＦ（独国、ミュンヘン）から入手できる）；エトキシ（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦから入手できるＬＵＣＩＲＩＮ ＴＰＯ－Ｌ）；およびその組合せが挙げられる。

【0188】

被覆組成物は、単一の光開始剤または２種類以上の光開始剤の組合せを含む。被覆組成物の全光開始剤含有量は、約１０質量％まで、または約０．５質量％と約６質量％との間である。

【0189】

硬化性一次被覆組成物は、必要に応じて、１種類以上の添加剤を含む。添加剤には、接着促進剤、強度添加剤、酸化防止剤、触媒、安定剤、光学的光沢剤、特性向上添加剤、アミン共力剤(amine synergist)、ワックス、滑剤、および／またはスリップ剤がある。いくつかの添加剤は、重合過程を制御し、それによって、被覆組成物から形成される重合生成物の物理的性質（例えば、弾性率、ガラス転移温度）に影響を与えるように働く。他の添加剤は、一次被覆組成物の硬化生成物の完全性に影響を与える（例えば、解重合または酸化的分解反応に対して保護する）。

【0190】

接着促進剤は、一次被覆および／または一次組成物のガラス（例えば、ガラスファイバのクラッド部分）に対する接着を促進する化合物である。適切な接着促進剤に、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、およびジルコン酸塩がある。代表的な接着促進剤としては、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）から入手できる）などのメルカプトアルキルシランまたは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；アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン（例えば、（３－アクリルオキシプロピル）－トリメトキシシラン、Ｇｅｌｅｓｔから入手できる）、メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、ビス（トリアルコキシシリルエチル）ヘキサン、アリルトリアルコキシシラン、スチリルエチルトリアルコキシシラン、およびビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン（Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ペンシルベニア州、ブリストル）から入手できる）が挙げられる；その開示がここに全て引用される、米国特許第６３１６５１６号明細書を参照のこと。

【0191】

接着促進剤は、０．０２質量％と１０．０質量％との間、または０．０５質量％と４．０質量％との間、または０．１質量％と４．０質量％との間、または０．１質量％と３．０質量％との間、または０．１質量％と２．０質量％との間、または０．１質量％と１．０質量％との間、または０．５質量％と４．０質量％との間、または０．５質量％と３．０質量％との間、または０．５質量％と２．０質量％との間、または０．５質量％と１．０質量％との間の量で一次被覆組成物中に存在する。

【0192】

代表的な酸化防止剤は、チオジエチレンビス［３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル）－４－ヒドロキシ－フェニル）プロピオネート］（例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ １０３５、ＢＡＳＦから入手できる）である。いくつかの態様において、酸化防止剤は、０．２５質量％超、または０．５０質量％超、または０．７５質量％超、または１．０質量％超の量、または０．２５質量％から３．０質量％の範囲の量、または０．５０質量％から２．０質量％の範囲の量、または０．７５質量％から１．５質量％の範囲の量で被覆組成物中に存在する。

【0193】

代表的な光学的光沢剤としては、ＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢ（ＢＡＳＦから入手できる）；Ｂｌａｎｋｏｐｈｏｒ ＫＬＡ（Ｂａｙｅｒから入手できる）；ビスベンゾキサゾール化合物；フェニルクマリン化合物；およびビス（スチリル）ビフェニル化合物が挙げられる。ある実施の形態において、光学的光沢剤は、０．００５質量％から０．３質量％の濃度で被覆組成物中に存在する。

【0194】

代表的なアミン共力剤としては、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、およびメチルジエタノールアミンが挙げられる。ある実施の形態において、アミン共力剤は、０．０２質量％から０．５質量％の濃度で存在する。

【0195】

一次被覆－性質。一次被覆の関連特性に、半径、厚さ、ヤング率、およびその場弾性率がある。

【0196】

一次被覆の半径ｒ_５は、８５．０μｍ以下、または８０．０μｍ以下、または７５．０μｍ以下、または７０．０μｍ以下、または５７．５μｍから９２．５μｍの範囲、または６０．０μｍから９０．０μｍの範囲、または６２．５μｍから８７．５μｍの範囲、または６５．０μｍから８５．０μｍの範囲、または６７．５μｍから８２．５μｍの範囲にある。

【0197】

光ファイバの直径の減少を促進するために、一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４を最小にすることが好ましい。一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４は、２０．０μｍから４５．０μｍの範囲、または２０．０μｍから４２．５μｍの範囲、または２０．０μｍから４０．０μｍの範囲、または２０．０μｍから３７．５μｍの範囲、または２０．０μｍから３５．０μｍの範囲、または２２．５μｍから４５．０μｍの範囲、または２２．５μｍから４２．５μｍの範囲、または２２．５μｍから４０．０μｍの範囲、または２２．５μｍから３７．５μｍの範囲、または２２．５μｍから３５．０μｍの範囲、または２５．０μｍから４５．０μｍの範囲、または２５．０μｍから４２．５μｍの範囲、または２５．０μｍから４０．０μｍの範囲、または２５．０μｍから３７．５μｍの範囲、または２５．０μｍから３５．０μｍの範囲にある。

【0198】

応力の効果的な緩衝およびガラスファイバの保護を促進するために、一次被覆が低いヤング率および／または低いその場弾性率を有することが好ましい。一次被覆のヤング率は、０．７ＭＰａ以下、または０．６ＭＰａ以下、または０．５ＭＰａ以下、または０．４ＭＰａ以下、または０．３ＭＰａ以下、または０．２ＭＰａから０．７ＭＰａの範囲、または０．３ＭＰａから０．６ＭＰａの範囲にある。一次被覆のその場弾性率は、０．４０ＭＰａ以下、または０．３５ＭＰａ以下、または０．３０ＭＰａ以下、または０．２５ＭＰａ以下、または０．２０ＭＰａ以下、または０．１５ＭＰａ以下、または０．１０ＭＰａ以下、または０．０５ＭＰａから０．４０ＭＰａの範囲、または０．０５ＭＰａから０．３０ＭＰａの範囲、または０．０５ＭＰａから０．２５ＭＰａの範囲、または０．１０ＭＰａから０．２５ＭＰａの範囲にある。

【0199】

二次被覆－組成物。二次被覆は、単量体、光開始剤、随意的なオリゴマー、および随意的な添加剤を含む硬化性二次被覆組成物の硬化生成物である。本開示は、放射線硬化性二次被覆組成物のための随意的なオリゴマー、放射線硬化性二次被覆組成物、その放射線硬化性二次被覆組成物の硬化生成物、放射線硬化性二次被覆組成物で被覆された光ファイバ、および放射線硬化性二次被覆組成物の硬化生成物で被覆された光ファイバを記載している。

【0200】

二次被覆は、１種類以上の単量体を有する単量体成分を含む放射線硬化性二次被覆組成物の硬化生成物として形成される。その単量体が、エチレン性不飽和化合物を含むことが好ましい。１種類以上の単量体が、５０質量％以上の量、または約６０質量％から約９９質量％の量、または約７５質量％から約９９質量％の量、または約８０質量％から約９９質量％の量、または約８５質量％から約９９質量％の量で存在することがある。１つの実施の形態において、二次被覆は、ウレタンアクリレート単量体を含有する二次被覆組成物の放射線硬化生成物である。

【0201】

前記単量体は、重合性基および／または架橋を促進させるまたは可能にする基である官能基を含む。単量体は、単官能性単量体または多官能性単量体である。２種類以上の単量体の組合せにおいて、単量体成分は、単官能性単量体、多官能性単量体、または単官能性単量体と多官能性単量体の組合せである。１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物の単量体成分は、エチレン性不飽和単量体を含む。エチレン性不飽和単量体に適した官能基としては、制限なく、（メタ）アクリレート、アクリルアミド、Ｎ－ビニルアミド、スチレンと置換スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、酸エステル、およびその組合せが挙げられる。

【0202】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物の単量体成分は、エチレン性不飽和単量体を含む。単量体は、重合性基および／または架橋を促進させるまたは可能にする基である官能基を含む。単量体は、単官能性単量体または多官能性単量体である。２種類以上の単量体の組合せにおいて、単量体成分は、単官能性単量体、多官能性単量体、または単官能性単量体と多官能性単量体の組合せである。エチレン性不飽和単量体に適した官能基としては、制限なく、（メタ）アクリレート、アクリルアミド、Ｎ－ビニルアミド、スチレンと置換スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、酸エステル、およびその組合せが挙げられる。

【0203】

硬化性二次被覆組成物の例示の単官能性エチレン性不飽和単量体としては、制限なく、２－ヒドロキシエチル－アクリレート、２－ヒドロキシプロピル－アクリレート、および２－ヒドロキシブチル－アクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレート；メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アミルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ウンデシルアクリレート、ドデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクタデシルアクリレート、およびステアリルアクリレートなどの長鎖と短鎖のアルキルアクリレート；ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、および７－アミノ－３，７－ジメチルオクチルアクリレートなどのアミノアルキルアクリレート；ブトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート（例えば、ＳＲ３３９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、およびエトキシエトキシエチルアクリレートなどのアルコキシアルキルアクリレート；シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンタジエンアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、ボルニルアクリレート、イソボルニルアクリレート（例えば、ＳＲ４２３、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、テトラヒドロフルフリルアクリレート（例えば、ＳＲ２８５、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、カプロラクトンアクリレート（例えば、ＳＲ４９５、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、およびアクリロイルモルホリンなどの単環と多環の環状芳香族または非芳香族アクリレート；ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、およびエトキシル化（４）ノニルフェノールアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４０６６、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ）等の様々なアルコキシル化アルキルフェノールアクリレートなどのアルコール系アクリレート；ジアセトンアクリルアミド、イソブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’－ジメチル－アミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、およびｔ－オクチルアクリルアミドなどのアクリルアミド；Ｎ－ビニルピロリドンおよびＮ－ビニルカプロラクタムなどのビニル化合物；並びにマレイン酸エステルおよびフマル酸エステルなどの酸エステルが挙げられる。先に列挙した長鎖と短鎖のアルキルアクリレートについて、短鎖アルキルアクリレートは、炭素数が６以下のアルキル基であり、長鎖アルキルアクリレートは、炭素数が７以上のアルキル基である。

【0204】

代表的な放射線硬化性エチレン性不飽和単量体には、１つ以上のアクリレートまたはメタクリレート基を有するアルコキシル化単量体があった。アルコキシル化単量体は、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、形態－Ｏ－Ｒ－を有し、Ｒは、直鎖状または分岐炭化水素である。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）－）などが挙げられる。ここに用いられているように、アルコキシル化度は、単量体中のアルコキシレン基の数を称する。１つの実施の形態において、アルコキシレン基は、単量体において連続して結合している。

【0205】

ここに用いられているように、アルコキシル化度は、単量体の１分子中のアルコキシレン基の数をアクリレート基およびメタクリレート基の数で割ったものである。単官能性アルコキシル化単量体の場合、アルコキシル化度は、単量体の１分子中のアルコキシレン基の数に相当する。好ましい実施の形態において、単官能性アルコキシル化単量体のアルコキシレン基は、連続して結合している。二官能性アルコキシル化単量体の場合、アルコキシル化度は、単量体の１分子中のアルコキシレン基の数の半分に相当する。好ましい実施の形態において、二官能性アルコキシル化単量体中のアルコキシレン基は、２つの基のそれぞれにおいて連続的に結合しており、２つの基は化学結合によって隔てられており、各基は、分子中のアルコキシレン基の数の半分または約半分を含んでいる。三官能性アルコキシル化単量体の場合、アルコキシル化度は、単量体の１分子中のアルコキシレン基の数の３分の１に相当する。好ましい実施の形態において、三官能性アルコキシル化単量体中のアルコキシレン基は、３つの基において連続して結合しており、３つの基は化学結合によって隔てられており、各基は、分子中のアルコキシレン基の数の３分の１または約３分の１を含んでいる。

【0206】

硬化性二次被覆組成物の代表的な多官能性エチレン性不飽和単量体としては、制限なく、エトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートなどのアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート、およびエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートなどのアルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートが挙げられ、アルコキシル化度は、２以上、または４以上、または６以上、または１６未満、または１２未満、または８未満、または５未満、または２から１６の範囲、または２から１２の範囲、または２から８の範囲、または２から４の範囲、または３から１２の範囲、または３から８の範囲、または３から５の範囲、または４から１２の範囲、または４から１０の範囲、または４から８の範囲にある。

【0207】

硬化性二次被覆組成物の多官能性エチレン性不飽和単量体としては、制限なく、エトキシル化ビスフェノールＡジアクリレートなどのアルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレートが挙げられ、アルコキシル化度は２以上である。二次被覆組成物の単量体成分としては、エトキシル化度が２から約３０であるエトキシル化ビスフェノールＡジアクリレート（例えば、ペンシルベニア州、ウェストチェスター所在のＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ３４９、ＳＲ６０１、およびＳＲ６０２、およびＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓから入手できるＰｈｏｔｏｍｅｒ ４０２５およびＰｈｏｔｏｍｅｒ ４０２８）、またはプロポキシル化度が２以上、例えば、２から約３０に及ぶ、プロポキシル化ビスフェノールＡジアクリレート；プロポキシル化度が３以上、例えば、３から約３０に及ぶ、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４１４９、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ４９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）など、アルコキシル化を有するものと有さないものの、メチロールプロパンポリアクリレート；プロポキシル化度が３以上、例えば、３から３０に及ぶ、プロポキシル化－トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４０７２、ＩＧＭ ＲｅｓｉｎｓおよびＳＲ４９２、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）；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）；プロポキシル化度が３以上のプロポキシル化グリセリルトリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４０９６、ＩＧＭ ＲｅｓｉｎｓおよびＳＲ９０２０、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）などのアルコキシル化グリセリルトリアクリレート；ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州、ウェストチェスター）から入手できるＳＲ２９５）、エトキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、ＳＲ４９４、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、およびジペンタエリトリトールペンタアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４３９９、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ３９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）など、アルコキシル化を有するものと有さないものの、エリトリトールポリアクリレート；トリス－（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（例えば、ＳＲ３６８、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）およびトリス－（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジアクリレートなど、適切な官能性イソシアヌレートをアクリル酸または塩化アクリロイルと反応させることによって形成されたイソシアヌレートポリアクリレート；トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（例えば、ＣＤ４０６、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）およびエトキシル化度が２以上、例えば、約２から３０に及ぶ、エトキシル化ポリエチレングリコールジアクリレートなど、アルコキシル化を有するものと有さないものの、アルコールポリアクリレート；アクリレートをビスフェノールＡジグリシジルエーテルなどに添加することによって形成されたエポキシアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ３０１６、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ）；並びにジシクロペンタジエンジアクリレートおよびジシクロペンタンジアクリレートなど、単環と多環の環状芳香族または非芳香族ポリアクリレートが挙げられるであろう。

【0208】

硬化性二次被覆組成物の多官能性エチレン性不飽和単量体としては、エトキシル化度が２から１６に及ぶエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート（例えば、ペンシルベニア州、ウェストチェスター所在のＳａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から入手できるＳＲ３４９、ＳＲ６０１、およびＳＲ６０２、およびＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓから入手できるＰｈｏｔｏｍｅｒ ４０２８）、またはプロポキシル化度が２以上、例えば、２から１６に及ぶ、プロポキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート；アルコキシル化度またはエトキシル化度が２以上、例えば、２から１６または３から１０に及ぶ、アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートまたはエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４１４９、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ４９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）など、アルコキシル化を有するものと有さないものの、メチロールプロパンポリアクリレート；プロポキシル化度が２以上である、例えば、２から１６に及ぶ、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４０７２、ＩＧＭ ＲｅｓｉｎｓおよびＳＲ４９２、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）；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）；プロポキシル化度が２以上である、例えば、２から１６に及ぶ、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４０９６、ＩＧＭ ＲｅｓｉｎｓおよびＳＲ９０２０、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）などのアルコキシル化グリセリルトリアクリレート；ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州、ウェストチェスター）から入手できるＳＲ２９５）、エトキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、ＳＲ４９４、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、およびジペンタエリトリトールペンタアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ４３９９、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ３９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）など、アルコキシル化を有するものと有さないものの、エリトリトールポリアクリレート；トリス－（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（例えば、ＳＲ３６８、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）およびトリス－（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジアクリレートなど、適切な官能性イソシアヌレートをアクリル酸または塩化アクリロイルと反応させることによって形成されたイソシアヌレートポリアクリレート；トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（例えば、ＣＤ４０６、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）およびエトキシル化度が２以上、例えば、２から１６に及ぶ、エトキシル化ポリエチレングリコールジアクリレートなど、アルコキシル化を有するものと有さないものの、アルコールポリアクリレート；アクリレートをビスフェノールＡジグリシジルエーテルなどに添加することによって形成されたエポキシアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ３０１６、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ）；並びにジシクロペンタジエンジアクリレートおよびジシクロペンタンジアクリレートなど、単環と多環の環状芳香族または非芳香族ポリアクリレートが挙げられる。

【0209】

いくつかの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、２．０質量％超、または５．０質量％超、または７．５質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または２０質量％超、または２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量の、３つ以上の硬化性官能基を有する多官能性単量体を含む。好ましい実施の形態において、その３つ以上の硬化性官能基の各々は、アクリレート基である。

【0210】

いくつかの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、２．０質量％超、または５．０質量％超、または７．５質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または２０質量％超、または２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量の三官能性単量体を含む。好ましい実施の形態において、三官能性単量体はトリアクリレート単量体である。

【0211】

いくつかの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量の二官能性単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量の三官能性単量体をさらに含む。好ましい実施の形態において、二官能性単量体はジアクリレート単量体であり、三官能性単量体はトリアクリレート単量体である。好ましいジアクリレート単量体に、アルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートがある。好ましいトリアクリレート単量体に、アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートおよびイソシアヌレートトリアクリレートがある。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0212】

いくつかの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、単官能性単量体を含まず、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量の二官能性単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量の三官能性単量体をさらに含む。好ましい実施の形態において、二官能性単量体はジアクリレート単量体であり、三官能性単量体はトリアクリレート単量体である。好ましいジアクリレート単量体に、アルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートがある。好ましいトリアクリレート単量体に、アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートおよびイソシアヌレートトリアクリレートがある。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0213】

いくつかの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、７０質量％超、または７５質量％超、または８０質量％超、または８５質量％超、または７０質量％から９５質量％の範囲、または７５質量％から９０質量％の範囲の合計量の２種類以上の二官能性単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量の三官能性単量体をさらに含む。好ましい実施の形態において、二官能性単量体はジアクリレート単量体であり、三官能性単量体はトリアクリレート単量体である。好ましいジアクリレート単量体に、アルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートがある。好ましいトリアクリレート単量体に、アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートおよびイソシアヌレートトリアクリレートがある。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0214】

いくつかの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、単官能性単量体を含まず、７０質量％超、または７５質量％超、または８０質量％超、または８５質量％超、または７０質量％から９５質量％の範囲、または７５質量％から９０質量％の範囲の合計量の２種類以上の二官能性単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量の三官能性単量体をさらに含む。好ましい実施の形態において、二官能性単量体はジアクリレート単量体であり、三官能性単量体はトリアクリレート単量体である。好ましいジアクリレート単量体に、アルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートがある。好ましいトリアクリレート単量体に、アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートおよびイソシアヌレートトリアクリレートがある。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0215】

いくつかの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、７０質量％超、または７５質量％超、または８０質量％超、または８５質量％超、または７０質量％から９５質量％の範囲、または７５質量％から９０質量％の範囲の合計量の２種類以上の二官能性単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の合計量の２種類以上の三官能性単量体をさらに含む。好ましい実施の形態において、２種類以上の二官能性単量体の各々はジアクリレート単量体であり、２種類以上の三官能性単量体の各々はトリアクリレート単量体である。好ましいジアクリレート単量体に、アルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートがある。好ましいトリアクリレート単量体に、アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートおよびイソシアヌレートトリアクリレートがある。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0216】

いくつかの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、単官能性単量体を含まず、７０質量％超、または７５質量％超、または８０質量％超、または８５質量％超、または７０質量％から９５質量％の範囲、または７５質量％から９０質量％の範囲の合計量の２種類以上の二官能性単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の合計量の２種類以上の三官能性単量体をさらに含む。好ましい実施の形態において、二官能性単量体の各々はジアクリレート単量体であり、三官能性単量体の各々はトリアクリレート単量体である。好ましいジアクリレート単量体に、アルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートがある。好ましいトリアクリレート単量体に、アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートおよびイソシアヌレートトリアクリレートがある。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0217】

好ましい二官能性単量体はアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートである。アルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートは、一般式（ＸＩＩＩ）：

【0218】

【化14】

【0219】

を有し、式中、Ｒ_１およびＲ_２はアルキレン基であり、Ｒ_１－ＯおよびＲ_２－Ｏはアルコキシレン基であり、Ｒ_３はＨである。基Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３の内のいずれか２つは同じかまたは異なる。１つの実施の形態において、基Ｒ_１およびＲ_２は同じである。基Ｒ_１およびＲ_２の各々における炭素数は、１から８の範囲、または２から６の範囲、または２から４の範囲にある。アルコキシル化度は、１／２（ｘ＋ｙ）である。ｘおよびｙの値は、同じかまたは異なる。１つの実施の形態において、ｘおよびｙは同じである。

【0220】

好ましい三官能性単量体はアルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートである。アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートは、一般式（ＸＩＶ）：

【0221】

【化15】

【0222】

を有し、式中、Ｒ_１およびＲ_２はアルキレン基であり、Ｏ－Ｒ_１、Ｏ－Ｒ_２、およびＯ－Ｒ_３はアルコキシレン基である。基Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３の内のいずれか２つは同じかまたは異なる。１つの実施の形態において、基Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３は同じである。基Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３の各々における炭素数は、１から８の範囲、または２から６の範囲、または２から４の範囲にある。アルコキシル化度は、１／３（ｘ＋ｙ＋ｚ）である。ｘ、ｙおよびｚのいずれか２つの値は、同じかまたは異なる。１つの実施の形態において、ｘ、ｙ、およびＺは同じである。

【0223】

別の好ましい三官能性単量体はトリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレートである。トリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレートは、トリス［ｎ－ヒドロキシアルキル］イソシアヌレートトリアクリレートとも称される。代表的なトリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレートは、トリス［２－ヒドロキシエチル］イソシアヌレートトリアクリレートであり、これは、一般式（ＸＶ）：

【0224】

【化16】

【0225】

を有する。式（ＩＩＩ）において、エチレン結合（－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）は、各アクリロイルオキシ基をイソシアヌレート環の窒素に結合させる。トリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレートの他の実施の形態において、エチレン以外のアルキレン結合は、アクリロイルオキシ基をイソシアヌレート環の窒素原子に結合させる。３つのアルキレン結合のいずれか２つのアルキレン結合は、同じかまたは異なる。１つの実施の形態において、３つのアルキレン結合は同じである。アルキレン結合の各々における炭素数は、１から８の範囲、または２から６の範囲、または２から４の範囲にある。

【0226】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のアルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0227】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0228】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のアルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0229】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0230】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のトリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0231】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のトリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0232】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のトリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0233】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体を含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のトリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0234】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５．０質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８質量％から１７質量％の範囲、または１０質量％から１５質量％の範囲の量のビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート単量体を含み、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体をさらに含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のアルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0235】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５．０質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８質量％から１７質量％の範囲、または１０質量％から１５質量％の範囲の量のビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート単量体を含み、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体をさらに含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0236】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５．０質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８質量％から１７質量％の範囲、または１０質量％から１５質量％の範囲の量のビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート単量体を含み、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体をさらに含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のアルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0237】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５．０質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８質量％から１７質量％の範囲、または１０質量％から１５質量％の範囲の量のビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート単量体を含み、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体をさらに含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0238】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５．０質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８質量％から１７質量％の範囲、または１０質量％から１５質量％の範囲の量のビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート単量体を含み、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体をさらに含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のトリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0239】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５．０質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８質量％から１７質量％の範囲、または１０質量％から１５質量％の範囲の量のビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート単量体を含み、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体をさらに含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のトリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0240】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５．０質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８質量％から１７質量％の範囲、または１０質量％から１５質量％の範囲の量のビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート単量体を含み、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体をさらに含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のトリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0241】

１つの実施の形態において、硬化性二次被覆組成物は、５．０質量％超、または１０質量％超、または１５質量％超、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８質量％から１７質量％の範囲、または１０質量％から１５質量％の範囲の量のビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート単量体を含み、５５質量％超、または６０質量％超、または６５質量％超、または７０質量％超、または５５質量％から８０質量％の範囲、または６０質量％から７５質量％の範囲の量のエトキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体をさらに含み、２．０質量％から２５質量％の範囲、または５．０質量％から２０質量％の範囲、または８．０質量％から１５質量％の範囲の量のトリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート単量体をさらに含む。硬化性二次被覆組成物に、１７超、または２０超、または２５超、または１５から４０の範囲、または２０から３５の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレートが含まれないことが好ましい。

【0242】

放射線硬化性二次被覆組成物中に存在する随意的なオリゴマーが、ウレタン結合を有する化合物であることが好ましい。１つの態様において、随意的なオリゴマーは、ポリオール化合物、ジイソシアネート化合物、およびヒドロキシ官能性アクリレート化合物の反応生成物である。ポリオール化合物のジイソシアネート化合物との反応により、ウレタン結合が与えられ、ヒドロキシ官能性アクリレート化合物が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。存在する場合には、放射線硬化性二次被覆組成物中の全オリゴマー含有量は、３．０質量％未満、または２．０質量％未満、または１．０質量％未満、または０質量％から３．０質量％の範囲、または０．１質量％から３．０質量％の範囲、または０．２質量％から２．０質量％の範囲、または０．３質量％から１．０質量％の範囲にある。１つの実施の形態において、放射線硬化性二次被覆組成物はオリゴマーを含まない。

【0243】

随意的なオリゴマーの一群に、エチレン性不飽和オリゴマーがある。含まれる場合、適切なオリゴマーは、単官能性オリゴマー、多官能性オリゴマー、または単官能性オリゴマーと多官能性オリゴマーの組合せであることがある。オリゴマー成分は、存在する場合には、脂肪族と芳香族のウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、尿素（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエステルおよびポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリル化アクリルオリゴマー、ポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート（メタ）アクリレートオリゴマー、およびメラミン（メタ）アクリレートオリゴマーまたはその組合せを含むことがある。硬化性二次被覆組成物は、ウレタン基、ウレタンアクリレート化合物、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーを含まないことがある。

【0244】

硬化性二次被覆組成物の随意的なオリゴマー成分は、二官能性オリゴマーを含むことがある。二官能性オリゴマーは、下記の式（ＸＶＩ）：

【0245】

【化17】

【0246】

による構造を有し、式中、Ｆ_１は、独立して、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、Ｎ－ビニルアミド、スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、または当該技術分野で公知の他の官能基などの反応性官能基であることがあり；Ｒ_８は、独立して、－（ＣＨ_２）_２～１２－Ｏ－、－（（ＣＨ_２）_２～４－Ｏ）_ｎ－、－（ＣＨ_２）_２～１２－Ｏ－（（ＣＨ_２）_２～４－Ｏ）_ｎ－、－（ＣＨ_２）_２～１２－Ｏ－（ＣＯ－（ＣＨ_２）_２～５－Ｏ）_ｎ－、または－（ＣＨ_２）_２～１２－Ｏ－（ＣＯ－（ＣＨ_２）_２～５－ＮＨ）_ｎ－を含むことがあり、式中、ｎは、例えば、１から１０を含む、１から３０の整数であり；Ｒ_９は、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、またはその組合せであり；ｍは、例えば、１から５を含む、１から１０の整数である。式（ＸＶＩ）の構造において、ウレタン部分は、ジイソシアネートのＲ_９および／またはＲ_８との反応から形成された残基であることがある。「独立して」という用語は、ここでは、各Ｆ_１が別のＦ_１と異なることがあり、同じことが各Ｒ_８に言えることを示すために使用されている。

【0247】

硬化性被覆組成物の随意的なオリゴマー成分は、多官能性オリゴマーを含むことがある。この多官能性オリゴマーは、下記に示された式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩＩ）、または式（ＸＩＸ）：

【0248】

【化18】

【0249】

【化19】

【0250】

【化20】

【0251】

による構造を有することがあり、式中、Ｆ_２は、独立して、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、Ｎ－ビニルアミド、スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、または当該技術分野で公知の他の官能基などの１から３の官能基を表すことがあり；Ｒ_８は、－（ＣＨ_２）_２～１２－Ｏ－、－（（ＣＨ_２）_２～４－Ｏ）_ｎ－、－（ＣＨ_２）_２～１２－Ｏ－（（ＣＨ_２）_２～４－Ｏ）_ｎ－、－（ＣＨ_２）_２～１２－Ｏ－（ＣＯ－（ＣＨ_２）_２～５－Ｏ）_ｎ－、または－（ＣＨ_２）_２～１２－Ｏ－（ＣＯ－（ＣＨ_２）_２～５－ＮＨ）_ｎ－を含み得、式中、ｎは、例えば、１から５を含む、１から１０の整数であり；Ｒ_９は、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、またはその組合せであり；ｘは、例えば、２から５を含む、１から１０の整数であり；ｍは、例えば、１から５を含む、１から１０の整数である。式（ＸＶＩＩ）または（ＸＩＸ）の構造において、マルチウレタン(multiurethane)基は、マルチイソシアネート(multiisocyanate)とＲ_９との反応から形成された残基であることがある。同様に、式（ＸＶＩＩＩ）の構造におけるウレタン基は、ジイソシアネートのＲ_９および／またはＲ_８への結合後に形成される反応生成物であることがある。

【0252】

ウレタンオリゴマーは、脂肪族または芳香族ジイソシアネートを二価ポリエーテルまたはポリエステル、最も典型的には、ポリエチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコールと反応させることによって、調製されることがある。耐湿性オリゴマーは、主に飽和し、主に非極性の脂肪族ジオールが好まれて、極性ポリエーテルまたはポリエステルグリコールが避けられることを除いて、類似の様式で合成されることがある。これらのジオールは、エーテルまたはエステル基を実質的に含まないことがある、約２～２５０の炭素原子のアルカンまたはアルキレングリコールを含むことがある。

【0253】

ポリ尿素成分は、これらの方法により、例えば、合成の過程でジオールまたはポリオールの代わりにジアミンまたはポリアミンを使用することによって、調製されたオリゴマーに含まれることがある。

【0254】

硬化性二次被覆組成物は、光開始剤も含み、硬化性一次被覆組成物に関して先に記載したような、酸化防止剤、光学的光沢剤、アミン共力剤、粘着付与剤、触媒、担体または界面活性剤、および安定剤などの添加剤を必要に応じて含む。

【0255】

硬化性二次被覆組成物は、単一の光開始剤または２種類以上の光開始剤の組合せを含む。硬化性二次被覆組成物の全光開始剤含有量は、約１０質量％まで、または約０．５質量％と約６質量％の間である。

【0256】

代表的な酸化防止剤に、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、ＩＲＧＡＮＯＸ １０３５、ＢＡＳＦから入手できる）がある。いくつかの態様において、酸化防止剤は、０．２５質量％超、または０．５０質量％超、または０．７５質量％超、または１．０質量％超の量、または０．２５質量％から３．０質量％の範囲の量、または０．５０質量％から２．０質量％の範囲の量、または０．７５質量％から１．５質量％の範囲の量で硬化性二次被覆組成物中に存在する。

【0257】

代表的な光学的光沢剤としては、ＴＩＮＯＰＡＬ ＯＢ（ＢＡＳＦから入手できる）；Ｂｌａｎｋｏｐｈｏｒ ＫＬＡ（Ｂａｙｅｒから入手できる）；ビスベンゾキサゾール化合物；フェニルクマリン化合物；およびビス（スチリル）ビフェニル化合物が挙げられる。ある実施の形態において、光学的光沢剤は、０．００５質量％から０．３質量％の濃度で硬化性二次被覆組成物中に存在する。

【0258】

代表的なアミン共力剤としては、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、およびメチルジエタノールアミンが挙げられる。ある実施の形態において、アミン共力剤は、０．０２質量％から０．５質量％の濃度で存在する。

【0259】

二次被覆－性質。二次被覆の関連特性に、半径、厚さ、ヤング率、引裂強度、降伏強度、降伏点伸び、および穿刺抵抗がある。

【0260】

二次被覆の半径ｒ_６は、１００．０μｍ以下、または９５．０μｍ以下、または９０．０μｍ以下、または８５．０μｍ以下、または８０．０μｍ以下、または７７．５μｍから１００．０μｍの範囲、または７７．５μｍから９７．５μｍの範囲、または７７．５μｍから９５．０μｍの範囲、または７７．５μｍから９２．５μｍの範囲、または７７．５μｍから９０．０μｍの範囲、または８０．０μｍから１００．０μｍの範囲、または８０．０μｍから９７．５μｍの範囲、または８０．０μｍから９５．０μｍの範囲、または８０．０μｍから９２．５μｍの範囲、または８０．０μｍから９０．０μｍの範囲、または８２．５μｍから１００．０μｍの範囲、または８２．５μｍから９７．５μｍの範囲、または８２．５μｍから９５．０μｍの範囲、または８２．５μｍから９２．５μｍの範囲、または８２．５μｍから９０．０μｍの範囲にある。

【0261】

光ファイバの直径の減少を促進するために、二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５を最小にすることが好ましい。二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５は、１５．０μｍから３２．５μｍの範囲、または１７．５μｍから３２．５μｍの範囲、または２０．０μｍから３２．５μｍの範囲、または２２．５μｍから３２．５μｍの範囲、または２５．０μｍから３２．５μｍの範囲、または２７．５μｍから３２．５μｍの範囲、または１５．０μｍから３０．０μｍの範囲、または１７．５μｍから３０．０μｍの範囲、または２０．０μｍから３０．０μｍの範囲、または２２．５μｍから３０．０μｍの範囲、または２５．０μｍから３０．０μｍの範囲、または１５．０μｍから２７．５μｍの範囲、または１７．５μｍから２７．５μｍの範囲、または２０．０μｍから２７．５μｍの範囲、または１５．０μｍから２５．０μｍの範囲にある。

【0262】

穿刺抵抗および高い保護機能を促進するために、二次被覆が高いヤング率を有することが好ましい。二次被覆のヤング率は、１６００ＭＰａ以上、または１８００ＭＰａ以上、または２０００ＭＰａ以上、または２２００ＭＰａ以上、または１６００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲、または１８００ＭＰａから２６００ＭＰａの範囲にある。

【0263】

ファイバ線引き過程。連続した光ファイバ製造過程において、ガラスファイバは、加熱されたプリフォームから線引きされ、目標直径（典型的に、１２５μｍ）に製造される。いくつかの実施の形態において、ガラスファイバの直径は１２５マイクロメートルである。いくつかの他の実施の形態において、ガラスファイバの直径は１１０μｍ未満である。さらに他の実施の形態において、ガラスファイバの直径は１００マイクロメートル未満である。ガラスファイバは、次に、冷却され、ガラスファイバに液体の一次被覆組成物を施す被覆システムに向けられる。液体の一次被覆組成物がガラスファイバに施された後に、２つのプロセス選択肢がある。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、液体の一次被覆組成物を硬化させて、固化した一次被覆を形成し、この硬化した一次被覆に液体の二次被覆組成物を施し、この液体の二次被覆組成物を硬化させて、固化した二次被覆を形成する。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、液体の二次被覆組成物を液体の一次被覆組成物に施し、両方の液体被覆組成物を同時に硬化させて、固化した一次被覆と二次被覆を提供する。ファイバが被覆システムから出た後、ファイバを収集し、室温で貯蔵する。ファイバの収集は、典型的に、スプールにファイバを巻き付け、そのスプールを貯蔵することを必然的に伴う。

【0264】

いつくかの過程において、被覆システムは、二次被覆に三次被覆組成物を施し、この三次被覆組成物を硬化させて、固化した三次被覆を形成する。典型的に、三次被覆は、識別目的のためにファイバに印をつけるのに使用されインク層であり、顔料を含み、その他の点では二次被覆と似ている組成を有する。三次被覆は、二次被覆に施され、硬化される。二次被覆は、典型的に、三次被覆の施用時に硬化されている。一次、二次、および三次被覆組成物は、一般的な連続製造過程で施し、硬化させることができる。あるいは、一次および二次被覆組成物を、一般的な連続製造過程で施し、硬化させ、被覆ファイバを収集し、三次被覆組成物を別のオフライン過程で施し、硬化させて、三次被覆を形成する。

【0265】

硬化用放射線の波長は、赤外、可視、または紫外（ＵＶ）である。代表的な波長としては、２５０ｎｍから１０００ｎｍの範囲、または２５０ｎｍから７００ｎｍの範囲、または２５０ｎｍから４５０ｎｍの範囲、または２７５ｎｍから４２５ｎｍの範囲、または３００ｎｍから４００ｎｍの範囲、または３２０ｎｍから３９０ｎｍの範囲、または３３０ｎｍから３８０ｎｍの範囲、または３４０ｎｍから３７０ｎｍの範囲の波長を含む。硬化は、ランプ光源（例えば、Ｈｇランプ）、ＬＥＤ光源（例えば、ＵＶＬＥＤ、可視ＬＥＤ、または赤外ＬＥＤ）、またはレーザ光源を含む光源により行うことができる。

【0266】

一次、二次、および三次組成物の各々は、先に挙げられた波長のいずれによっても、また光源のいずれによっても硬化可能である。一次、二次、および三次組成物の各々を硬化させるために、同じ波長または光源を使用することができる、もしくは一次、二次、および三次組成物を硬化させるために、異なる波長および／または異なる光源を使用することができる。一次、二次、および三次組成物の硬化は、単一波長により、または２つ以上の波長の組合せにより、行うことができる。

【0267】

プロセス効率を改善するために、プリフォームから収集地点まで延在するプロセス経路に沿ったファイバの線引き速度を増加させることが望ましい。しかしながら、線引き速度が増すにつれて、被覆組成物の硬化速度を増加させなければならない。ここに開示された被覆組成物は、３５ｍ／ｓ超、または４０ｍ／ｓ超、または４５ｍ／ｓ超、または５０ｍ／ｓ超、または５５ｍ／ｓ超、または６０ｍ／ｓ超、または６５ｍ／ｓ超、または７０ｍ／ｓ超の線引き速度で作動するファイバ線引き過程に適合する。

【0268】

本開示は、被覆組成物の硬化生成物で被覆された光ファイバに及ぶ。その光ファイバは、屈折率がより低いガラスクラッド領域により取り囲まれた屈折率がより高いガラスコア領域を有するガラス導波路を備える。本開示の被覆組成物の硬化生成物として形成された被覆は、ガラスクラッドを取り囲み、それと直接接触する。本開示の被覆組成物の硬化生成物は、ファイバの一次被覆、二次被覆、または三次被覆として機能する。

【実施例】

【0269】

実施例－一次被覆
以下の実施例は、代表的な一次被覆の調製を示す。代表的な一次被覆の選択された特性の測定も、記載されている。

【0270】

一次被覆－オリゴマー。代表的な一次被覆組成物は、オリゴマーを含んだ。説明目的のために、先に記載された反応スキームにしたがう、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／モルのポリプロピレングリコール）およびＨＥＡ（２－ヒドロキシエチルアクリレート）からの例示のオリゴマーの調製が記載されている。全ての試薬は、製造業者により供給された状態で使用し、さらなる精製を行わなかった。Ｈ１２ＭＤＩは、ＡＬＤＲＩＣＨから得た。ＰＰＧ４０００は、ＣＯＶＥＳＴＲＯから得たものであり、標準ＡＳＴＭ Ｄ４６７１－１６に記載された方法により決定して、０．００４ｍｅｑ／ｇの不飽和度を有すると保証された。ＨＥＡは、ＫＯＷＡから得た。

【0271】

反応体の相対量および反応条件を変えて、６種類のオリゴマーを得た。成分の初期モル比が異なるオリゴマーを、Ｈ１２ＭＤＩ：ＨＥＡ：ＰＰＧ４０００＝ｎ：ｍ：ｐを満たす反応体のモル比で調製した。ここで、ｎは３．０から４．０の範囲にあり、ｍは１．５ｎ～３から２．５ｎ～５の範囲にあり、ｐ＝２であった。オリゴマー材料を形成するために使用した反応において、ジラウリン酸ジブチルスズを触媒として使用し（初期反応混合物の質量に基づいて１６０ｐｐｍのレベルで）、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノール（ＢＨＴ）を阻害剤として使用した（初期反応混合物の質量に基づいて４００ｐｐｍのレベルで）。

【0272】

６種類のオリゴマーの各々を調製するために使用した反応体の量が、下記の表１に纏められている。６種類のオリゴマーは、別個の試料番号１～６により識別されている。６種類のオリゴマーの各々を個別に含有する被覆組成物およびその被覆組成物から形成された硬化膜を称するために、ここでは、対応する試料番号が使用される。６つの試料の各々の調製に使用した対応するモル数が、下記の表２に列挙されている。モル数は、ＰＰＧ４０００のモル数ｐを２．０に設定するために標準化されている。

【0273】

【表1】

【0274】

【表2】

【0275】

５００ｍＬのフラスコ内において、室温で、４，４’－メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、ジラウリン酸ジブチルスズ、および２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノールを混合することによって、オリゴマーを調製した。この５００ｍＬのフラスコは、温度計、ＣａＣｌ_２乾燥管、およびスターラーを備えていた。フラスコの内容物を連続的に撹拌しながら、添加漏斗を使用して、３０～４０分の期間に亘り、ＰＰＧ４０００を加えた。ＰＰＧ４０００を加えるときに、反応混合物の内部温度をモニタし、過剰な加熱（反応の発熱性により生じる）を防ぐために、ＰＰＧ４０００の導入を制御した。ＰＰＧ４０００を加えた後、反応混合物を約１時間から１時間半に亘り約７０℃から７５℃で、湯浴内で加熱した。様々な間隔で、反応混合物の試料を、赤外分光法（ＦＴＩＲ）による分析のために回収して、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、反応の進行をモニタした。未反応のイソシアネート基の濃度は、２２６５ｃｍ^－１近く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。フラスコを湯浴から取り出し、その内容物を６５℃より低く冷ませた。補足的にＨＥＡを添加して、イソシアネート基の完全なクエンチを確実にした。補足的なＨＥＡは、添加漏斗を使用して、２～５分に亘り滴下した。補足的なＨＥＡを添加した後、フラスコを湯浴に戻し、その内容物を約１時間から１時間半に亘り約７０℃から７５℃に再び加熱した。反応混合物にＦＴＩＲ分析を行って、イソシアネート基の存在を評価し、どのような未反応のイソシアネート基も完全に反応させるために、十分な補足的なＨＥＡが添加されるまで、この過程を繰り返した。ＦＴＩＲ測定において、感知できるイソシアネート伸縮強度が検出されなくなったときに、反応は完了したと考えた。表１に列挙されたＨＥＡの量は、組成物中のＨＥＡの初期量および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足的なＨＥＡの任意の量を含む。

【0276】

各オリゴマー中の二付加化合物の濃度（質量％）をゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で決定した。二付加化合物の濃度を決定するために、Ｗａｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ ２６９０ ＧＰＣ装置を使用した。移動相はＴＨＦであった。この装置は、連続した３つのＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｓカラムを備えた。各カラムは、長さが３００ｍｍであり、内径が７．５ｍｍであった。カラムの内の２つ（カラム１および２）は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓにより部品番号ＰＬ１１１０－６５０４で販売され、ＰＬｇｅｌ Ｍｉｘｅｄ Ｄ固定相（ポリスチレンジビニルベンゼン共重合体、平均粒径＝５μｍ、指定分子量範囲＝２００ｇ／モルから４００，０００ｇ／モル）が充填されていた。第３のカラム（カラム３）は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓにより部品番号ＰＬ１１１０－６５２０で販売され、ＰＬｇｅｌ １００Ａ固定相（ポリスチレンジビニルベンゼン共重合体、平均粒径＝５μｍ、指定分子量範囲＝４，０００ｇ／モルまで）が充填されていた。これらのカラムを、ＥａｓｉＣａｌ ＰＳ－１＆２ポリマー較正キット（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓの部品番号ＰＬ２０１０－５０５およびＰＬ２０１０－０６０１）を使用して、１６２ｇ／モルから６，９８０，０００ｇ／モルに及ぶポリスチレン基準で較正した。ＧＰＣ装置は、以下の条件下で作動させた：流量＝１．０ｍＬ／分、カラム温度＝４０℃、注入体積＝１００μＬ、および運転時間＝３５分（アイソクラティック条件）。検出器は、４０℃および感度レベル４で作動させたＷａｔｅｒｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ ２４１０示差屈折計であった。試料を、ＴＨＦ＋０．０５％のトルエンブランクと共に、２回注入した。

【0277】

オリゴマー中の二付加物の量（質量％）は、先のＧＰＣシステムおよび技術を使用して定量化した。較正曲線は、ＴＨＦ中に公知の量の二付加化合物（ＨＥＡ～Ｈ１２ＭＤＩ～ＨＥＡ）を含有する標準溶液を使用して得た。付加物の濃度が、１１５．２μｇ／ｇ、４６２．６μｇ／ｇ、８２５．１μｇ／ｇ、および４１８０μｇ／ｇである標準溶液を調製した。（ここに用いられているように、「μｇ／ｇ」という単位は、全溶液のグラム（二付加物＋ＴＨＦ）当たりの二付加物のμｇを称する）。各二付加物の標準溶液の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。二付加物の保持時間は約２３分であり、二付加物のＧＰＣピークの面積を測定し、二付加物の濃度に相関付けた。二付加物の濃度の関数としてのピーク面積の線形相関が得られた（相関係数（Ｒ^２）＝０．９９９５６４）。

【0278】

オリゴマー中の二付加物の濃度は、その較正を使用して決定した。試料は、約０．１０ｇのオリゴマー材料をＴＨＦ中で希釈して、約１．５ｇの試験溶液を得ることによって、調製した。試験溶液をＧＰＣ装置にかけ、二付加化合物に関連するピーク面積を決定した。μｇ／ｇの単位の二付加物の濃度を、ピーク面積および較正曲線から得て、試験溶液の質量（ｇ）を乗じ、ＴＨＦで希釈する前のオリゴマー材料の試料の質量で割ることによって、質量％に変換した。この実施例において調製した６種類のオリゴマーの各々に存在する二付加化合物の質量％が、表２に報告されている。

【0279】

Ｈ１２ＭＤＩ、ＨＥＡ、およびＰＰＧ４０００の相対モル比の変動により、説明のためのオリゴマーは、先の分子式（ＩＶ）に示されたタイプのポリエーテルウレタン化合物および先の分子式（Ｖ）に示されたタイプの増加した濃度の二付加化合物を含む。

【0280】

一次被覆－組成物。試料１～６に対応するオリゴマーを、他の成分と別々に組み合わせて、一連の６種類の表的な一次被覆組成物を形成した。その被覆組成物中の各成分の量が、下記の表３に示されている。オリゴマーに関する表３の掲載は、オリゴマー中に存在するポリエーテルウレタンアクリレート化合物および二付加化合物の合計量を含む。別の被覆組成物を、試料１～６に対応する６種類の例示のオリゴマーの各々について作製した。オリゴマー材料中の二付加化合物の量は、表２に列挙された量に対応した。

【0281】

【表3】

【0282】

Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＳＲ５０４は、エトキシル化（４）ノニルフェノールアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手できる）である。Ｖ－ＣＡＰ／ＲＣは、Ｎ－ビニルカプロラクタム（ＩＳＰ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手できる）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（商標名ＬｕｃｉｒｉｎでＢＡＳＦから入手できる）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から入手できる）であり、酸化防止剤として機能する。接着促進剤は、３－アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔから入手できる）および３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン（Ａｌｄｒｉｃｈから入手できる）であった。３－アクリルオキシプロピルトリメトキシシランは、試料１、３、および５に使用した。３－メルカプトプロピルトリメトキシシランは、試料２、４、および６に使用した。テトラチオールは触媒抑制剤である。

【0283】

加熱バンドまたは加熱マントルで６０℃に加熱された適切な容器内で高速ミキサーを使用して、表３の被覆組成物の各々を配合した。各場合、成分を、秤を使用して容器内に計り取り、固体成分が完全に溶け、混合物が均一に見えるまで、混ぜた。各組成物のオリゴマーおよび単量体（ＳＲ５０４、ＮＶＣ）を、５５℃から６０℃で、少なくとも１０分に亘り一緒にブレンドした。次に、光開始剤、酸化防止剤、および触媒抑制剤を加え、５５℃から６０℃の温度を維持しつつ、１時間に亘りブレンドを続けた。最後に、接着促進剤を加え、５５℃から６０℃で３０分に亘りブレンドを続けて、被覆組成物を形成した。

【0284】

一次被覆－特性－引張特性。引張特性（ヤング率、降伏点引張強度、および降伏点伸び）を、６種類の被覆組成物を硬化させることによって形成された膜について測定した。各被覆組成物から別々の膜を形成した。約０．００５インチ（約０．１３ｍｍ）の間隙厚さを有するドローダウンボックスを利用して、シリコーン剥離紙上に被覆組成物の湿った膜を形成した。この湿った膜を、６００Ｗ／ｉｎ（約２３６Ｗ／ｃｍ）のＤ型電球を備えたＦｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ紫外線硬化装置（５０％の出力および約１２フィート／分（約３．７ｍ／分）のベルト速度）によって、１．２Ｊ／ｃｍ^２の紫外線線量（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＬｉｇｈｔからのＬｉｇｈｔ ＢｕｇモデルＩＬ４９０で２２５から４２４ｎｍの波長範囲に亘り測定した）で硬化させて、膜形態の硬化被覆を生成した。硬化膜の厚さは、約０．００３０インチ（約０．０７６ｍｍ）と０．００３５インチ（約０．０８９ｍｍ）の間であった。

【0285】

膜は、試験の前に少なくとも１６時間に亘り経年劣化させた（２３℃、５０％の相対湿度）。膜試料を、切断テンプレートおよびメスを使用して、１２．５ｃｍ×１３ｍｍの寸法に切断した。ＡＳＴＭ基準Ｄ８８２－９７に記載された手順にしたがって、ＭＴＳ Ｓｉｎｔｅｃｈ引張試験装置を使用して、膜試料について、ヤング率、降伏点引張強度、および降伏点伸びを室温（２３℃）で測定した。ヤング率は、応力・歪み曲線の初めの最もきつい勾配として定義される。膜は、５．１ｃｍの初期ゲージ長で、２．５ｃｍ／分の伸長速度で試験した。その結果が表４に示されている。

【0286】

【表4】

【0287】

一次被覆－特性－その場弾性率。一次被覆組成物の試料２、３、および５のその場弾性率の測定を完了した。その場弾性率の測定には、直径１２５μｍのガラスファイバ上に一次被覆を形成する必要がある。試料２、３、および５の各々は、ガラスファイバが線引きされているときに、一次被覆組成物としてガラスファイバに別々に施された。ファイバの線引き速度は、５０ｍ／ｓであった。一次被覆組成物は、５つのＬＥＤ光源の積層体を使用して硬化させた。各ＬＥＤ光源は、３９５ｎｍで作動され、１２Ｗ／ｃｍ^２の強度を有していた。一次被覆組成物の施用と硬化後、硬化した一次被覆の各々に二次被覆組成物を施し、ＵＶ光源を使用して、硬化させて、二次被覆層を形成した。一次被覆の厚さは３２．５μｍであり、二次被覆の厚さは２６．０μｍであった。

【0288】

以下の手順を使用して、その場弾性率を測定した。ファイバの６インチ（約１５ｃｍ）の試料を得て、そのファイバの中心から１インチ（約２．５ｃｍ）の部分を、窓状に剥ぎ取り、イソプロピルアルコールで拭いた。この窓状に剥ぎ取られたファイバを、ファイバを取り付けるために使用される１０ｍｍ×５ｍｍの長方形のアルミニウムタブを備えた試料ホルダ／アライメントステージに搭載した。２つのタブを水平に向け、短い方の５ｍｍの辺が互いに向かい合い、５ｍｍの間隙だけ隔てられるように位置付けた。窓状に剥ぎ取られたファイバを、タブを横切り、タブを隔てる間隙に亘り、試料ホルダ上に水平に置いた。ファイバの窓状に剥ぎ取られた領域の一方の側の被覆端部を、一方のタブの上に位置付け、タブの間の５ｍｍの間隙中の中間まで延在させた。この１インチ（約２．５ｃｍ）の窓状に剥ぎ取られた領域は、間隙の残り半分に亘り、反対のタブを横切って延在した。アライメント後、試料を動かし、５ｍｍの間隙に最も近い各タブの半分に接着剤の小さな点を施した。次に、ファイバを元の位置に戻し、接着剤がファイバに丁度触れるまで、アライメントステージを上昇させた。次に、タブの間の５ｍｍの間隙の大半がファイバの窓状に剥ぎ取られた領域に占められるまで、被覆端部を、接着剤を通じて、間隙から引き離した。反対のタブ上に残っている窓状に剥ぎ取られた領域の部分は、接着剤と接触していた。被覆端部のまさに先端は、タブを越えて、タブの間の間隙中に延在したままであった。被覆端部のこの部分は、接着剤に埋め込まれず、その場弾性率測定の対象物であった。接着剤を、この配置にあるファイバ試料と共に乾燥させて、ファイバをタブに取り付けた。乾燥後、タブの各々に固定されたファイバの長さを５ｍｍに切り取った。接着剤中に埋め込まれた被覆長さ、埋め込まれていない被覆長さ（タブの間の間隙中に延在する部分）、および一次被覆の直径を測定した。

【0289】

その場弾性率の測定は、室温（２１℃）で４５分間の時間に亘り９×１０^－６１／ｓの一定歪みで、Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ ＤＭＴＡ ＩＶ動的機械試験装置で行った。ゲージ長は１５ｍｍであった。力と長さの変化を記録し、一次被覆のその場弾性率を計算するために使用した。このタブに取り付けられたファイバ試料は、クランプとファイバの接触がなく、試料がクランプに直接固定されることを確実にするために、試験装置の１５ｍｍの締め付け長さと干渉するであろうどのようなエポキシもタブから除去することによって、調製した。機器の力をゼロ設定した。次に、ファイバの被覆されていない端部が取り付けられたタブを試験装置の下側クランプ（測定プローブ）に搭載し、ファイバの被覆端部が取り付けられたタブを試験装置の上側（固定）クランプに搭載した。次に、試験を行い、分析が一旦完了したら、試料を取り外した。

【0290】

一次被覆の試料２、３、および５のその場弾性率が、表５に列挙されている。

【0291】

【表5】

【0292】

実施例－二次被覆
以下の実施例は、代表的な二次被覆の調製を示す。代表的な二次被覆の選択された特性の測定も、記載されている。

【0293】

二次被覆組成物。代表的な硬化性二次被覆組成物が、表６に列挙されている。

【0294】

【表6】

【0295】

ＳＲ６０１は、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレート（単量体）である。ＳＲ６０２は、エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレート（単量体）である。ＳＲ３４９は、エトキシル化（２）ビスフェノールＡジアクリレート（単量体）である。ＳＲ３９９は、ジペンタエリトリトールペンタアクリレートである。ＳＲ４９９は、エトキシル化（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、エトキシル化（３０）ビスフェノールＡジアクリレート（単量体）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（単量体）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（酸化防止剤）である。ＤＣ１９０は、シリコーン－エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体（スリップ剤）である。「ｐｐｈ」という濃度単位は、全ての単量体、オリゴマー、および光開始剤を含む基礎組成に対する量を称する。例えば、二次被覆組成物ＫＡについて、ＤＣ－１９０に関する１．０ｐｐｈの濃度は、ＳＲ６０１、ＣＤ９０３８、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ３０１６、ＴＰＯ、およびＩｒｇａｃｕｒｅ １８４の合計１００ｇ当たりの１ｇのＤＣ－１９０に相当する。

【0296】

比較の硬化性二次被覆組成物（Ａ）および３つの代表的な硬化性二次被覆組成物（ＳＢ、ＳＣ、およびＳＤ）が、表７に列挙されている。

【0297】

【表7】

【0298】

ＰＥ２１０は、ビスフェノール－Ａエポキシジアクリレート（韓国、Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できる）であり、Ｍ２４０は、エトキシル化（４）ビスフェノール－Ａジアクリレート（韓国、Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できる）であり、Ｍ２３００は、エトキシル化（３０）ビスフェノール－Ａジアクリレート（韓国、Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できる）であり、Ｍ３１３０は、エトキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（韓国、Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できる）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から入手できる）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から入手できる）であり、Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５（酸化防止剤）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から入手できる）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共重合体（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できる）である。「ｐｐｈ」という濃度単位は、全ての単量体および光開始剤を含む基礎組成に対する量を称する。例えば、二次被覆組成物Ａについて、ＤＣ－１９０に関する１．０ｐｐｈの濃度は、ＰＥ２１０、Ｍ２４０、Ｍ２３００、ＴＰＯ、およびＩｒｇａｃｕｒｅ １８４の合計１００ｇ当たりの１ｇのＤＣ－１９０に相当する。

【0299】

二次被覆－特性。代表的な二次被覆組成物Ａ、ＫＡ、ＫＢ、ＫＣ、ＫＤ、ＳＢ、ＳＣ、およびＳＤから作られた二次被覆のヤング率、破断点引張強度、および破断点伸びを測定した。

【0300】

二次被覆－特性－測定技術。二次被覆の特性は、下記に記載された測定技術を使用して決定した。

【0301】

引張特性。硬化性二次被覆組成物を硬化させ、ヤング率、破断点引張強度、降伏強度、および破断点伸びの測定のための被覆ロッド試料の形態で構成した。この硬化ロッドは、硬化性二次被覆組成物を内径約０．０２５インチ（約６．３５ｍｍ）のテフロン（登録商標）管中に射出することによって、調製した。このロッド試料は、約２．４Ｊ／ｃｍ^２の線量（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＬｉｇｈｔからのＬｉｇｈｔ ＢｕｇモデルＩＬ３９０によって、２２５～４２４ｎｍの波長範囲に亘り測定した）でＦｕｓｉｏｎ Ｄ電球を使用して硬化させた。硬化後、「テフロン」管を剥ぎ取って、二次被覆組成物の硬化ロッド試料を提供した。硬化ロッドは、試験前に、２３℃および５０％の相対湿度で１８～２４時間に亘り状態調節させた。ヤング率、破断点引張強度、降伏強度、および破断点伸びは、５１ｍｍのゲージ長、２５０ｍｍ／分の試験速度で、欠陥のないロッド試料について、Ｓｉｎｔｅｃｈ ＭＴＳ Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｔｅｓｔｅｒを使用して測定した。引張特性は、ＡＳＴＭ基準Ｄ８８２－９７にしたがって測定した。特性は、少なくとも５つの試料の平均として決定し、欠陥がある試料は平均から排除した。

【0302】

二次被覆の穿刺抵抗。ガラスファイバ、一次被覆、および二次被覆を備えた試料に、穿刺抵抗測定を行った。ガラスファイバの直径は、１２５μｍであった。一次被覆を、下記の表８に列挙された基準一次被覆組成物から形成した。様々な二次被覆を有する試料を、下記に記載されたように調製した。一次被覆および二次被覆の厚さを、下記に記載されたように二次被覆の断面積を変えるために調節した。全ての試料について、一次被覆の厚さに対する二次被覆の厚さの比を約０．８に維持した。

【0303】

穿刺抵抗は、the Proceedings of the 52^nd International Wire & Cable Symposiumにおいて発行されたG. Scott GlaesemannおよびDonald A. Clarkによる「Quantifying the Puncture Resistance of Optical Fiber Coatings」と題する論文（２３７～２４５頁（２００３年））に記載された技術を使用して測定した。その方法の纏めが、ここに与えられている。この方法は圧痕法である。４センチメートルの長さの光ファイバを３ｍｍ厚のガラススライド上に置いた。この光ファイバの一端を、管理された方式で光ファイバの回転を可能にする装置に取り付けた。この光ファイバを１００倍の倍率で伝送について調査し、二次被覆の厚さがガラススライドに平行な方向においてガラスファイバの両側で等しくなるまで回転させた。この位置において、二次被覆の厚さは、ガラススライドに平行な方向においてガラスファイバの両側で等しかった。ガラススライドに垂直な方向であって、ガラスファイバの上または下の二次被覆の厚さは、ガラススライドに平行な方向における二次被覆の厚さと異なった。ガラススライドに垂直な方向における厚さの一方は、ガラススライドに平行な方向における厚さより大きく、ガラススライドに垂直な方向における厚さの他方は、ガラススライドに平行な方向における厚さより小さい。光ファイバのこの位置は、光ファイバの両端をガラススライドにテープで貼ることによって、固定した。この位置は、圧痕試験に使用した光ファイバの位置である。

【0304】

押し込みは、万能試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎモデル５５００Ｒまたは同等物）を使用して行った。この試験機のクロスヘッドの真下に倒立顕微鏡を置いた。顕微鏡の対物レンズを、試験機内に取り付けた７５°のダイヤモンド製楔圧子のすぐ真下に位置付けた。ファイバをテープで留めたガラススライドを、顕微鏡試料台上に置き、圧子の楔の幅がファイバの方向に直角になるように、圧子のすぐ真下に位置付けた。光ファイバを適所に置いて、ダイヤモンド製楔を、二次被覆の表面と接触するまで降下させた。次に、ダイヤモンド製楔を、０．１ｍｍ／分の速度で二次被覆中に押し込み、二次被覆上の荷重を測定した。穿孔が生じるまで、ダイヤモンド製楔を二次被覆中により深く押し込むときの二次被覆上の荷重を増加させた。その穿孔時に、荷重の急峻な低下が観察された。穿刺が観察された押し込み荷重を記録した。その荷重は、グラム重でここに報告されている。１０個の測定点を得るために、同じ向きの光ファイバについて、実験を繰り返した。これらの測定点を平均して、その向きの穿刺抵抗を決定した。光ファイバの向きを１８０°だけ回転させることによって、第２群の１０の測定地点を決定した。

【0305】

マイクロベンド。金網被覆ドラム試験において、７５０ｍの長さを有する被覆ファイバを通る１５５０ｎｍの波長の光の減衰を、室温で決定した。マイクロベンド誘起減衰は、金網被覆ドラム上のゼロ張力設置と高張力設置との間の差によって決定した。２つの巻線構成について、別々の測定を行った。第１の構成において、滑らかな表面および約４００ｍｍの直径を有するアルミニウム製ドラム上のゼロ張力構成においてファイバを巻き付けた。このゼロ張力巻線構成により、ファイバを通過する光の無応力基準減衰が与えられた。十分な休止時間後、初期減衰測定を行った。第２の巻線構成において、細い金網で包まれたアルミニウム製ドラムにファイバ試料を巻き付けた。この設置について、アルミニウム製ドラムの胴表面を金網で覆い、その金網にファイバを巻き付けた。この金網は、引き伸ばさずに、胴にきつく巻き付け、孔、窪み、裂け、または損傷のない無傷の状態に維持した。測定に使用した金網材料は、耐食性の３０４型ステンレス鋼金網から作られ、以下の特徴を有していた：リニアインチ当たりの網：１６５×１６５、線径：０．００１９インチ（約０．０４８ｍｍ）、開口幅：０．００４１インチ（約０．１０ｍｍ）、および開口面積％：４４．０。７５０ｍ長の被覆ファイバを、８０（±１）グラムの張力を印加しながら、０．０５０ｃｍの巻き取りピッチで金網被覆ドラム上に１ｍ／ｓで巻き付けた。ファイバの両端をテープで留めて、張力を維持し、ファイバの交差はなかった。巻き付けられたファイバと金網の接触点により、ファイバに応力が加えられ、巻き付けられたファイバを通る光の減衰は、ファイバの応力誘起（マイクロベンド）損失の尺度である。金網被覆ドラム測定は、１時間の休止時間後に行った。第１の構成（滑らかなドラム）に対する第２の構成（金網被覆ドラム）に行われた測定におけるファイバ減衰（ｄＢ／ｋｍで表される）の増加が、各波長について決定された。３回の試行の平均を各波長で決定した。この平均が、金網被覆ドラムマイクロベンド損失として報告されている。

【0306】

基準一次被覆。その場ガラス転移温度（Ｔｇ）、および穿刺抵抗の測定において、測定試料は、ガラスファイバと二次被覆との間に一次被覆を備えていた。一次被覆組成物は、表８に与えられた配合を有した。これは、市販の一次被覆組成物に特有である。

【0307】

【表8】

【0308】

ここで、オリゴマー材料を、モル比ｎ：ｍ：ｐ＝３．５：３．０：２．０を使用して、Ｈ１２ＭＤＩ、ＨＥＡ、およびＰＰＧ４０００から先に記載したように調製し、ＳＲ５０４は、エトキシル化（４）ノニルフェノールアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手できる）であり、ＮＶＣは、Ｎ－ビニルカプロラクタム（Ａｌｄｒｉｃｈから入手できる）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から入手できる）であり、Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５（酸化防止剤）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から入手できる）であり、３－アクリルオキシプロピルトリメトキシシランは、接着促進剤（Ｇｅｌｅｓｔから入手できる）であり、ペンタエリトリトールテトラキス（３－メルカプトプロピオネート）（テトラチオールとしても知られている、Ａｌｄｒｉｃｈから入手できる）は、連鎖移動剤である。「ｐｐｈ」という濃度単位は、全ての単量体、オリゴマー、および光開始剤を含む基礎組成に対する量を称する。例えば、Ｉｒｇａｎｏｘ １０３５についての１．０ｐｐｈの濃度は、オリゴマー材料、ＳＲ５０４、ＮＶＣ、およびＴＰＯの合計１００ｇ当たりの１ｇのＩｒｇａｎｏｘ １０３５に相当する。

【0309】

二次被覆－特性－引張特性。代表的な硬化性二次被覆組成物について行った引張特性測定の結果が、表９に示されている。

【0310】

【表9】

【0311】

これらの結果は、組成物ＳＢ、ＳＣ、およびＳＤから調製された二次被覆が、比較の組成物Ａから調製された二次被覆よりも、高いヤング率および高い降伏強度を示したことを示す。より高い値は、ここに開示された代表的な硬化性被覆組成物から調製された二次被覆を直径の小さい光ファイバに適したものにする改善を表す。より詳しくは、その値をより高くすることにより、性能を犠牲にせずに、光ファイバ上により薄い二次被覆を使用することができる。二次被覆をより薄くすると、光ファイバの全体の直径が減少し、所定の断面積のケーブルにおけるファイバの総数がより多くなる。

【0312】

ここに開示された代表的な硬化性二次被覆組成物から硬化生成物として調製された二次被覆のヤング率は、１６００ＭＰａ超、または１９００ＭＰａ超、または２２００ＭＰａ超、または２５００ＭＰａ超、または１６００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲、または１９００ＭＰａから２５００ＭＰａの範囲である。

【0313】

ここに開示された代表的な硬化性二次被覆組成物から硬化生成物として調製された二次被覆の降伏強度は、５５ＭＰａ超、または６０ＭＰａ超、または６５ＭＰａ超、または７０ＭＰａ超、または５５ＭＰａから７５ＭＰａの範囲、または６０ＭＰａから７０ＭＰａの範囲である。

【0314】

二次被覆－特性－穿刺抵抗。比較の硬化性二次被覆組成物Ａ、特許組成を有する商業的供給業者（ＤＳＭ Ｄｅｓｏｔｅｃｈ）からの市販の硬化性二次被覆組成物（ＣＰＣ６ｅ）、および硬化性二次被覆組成物ＳＤから作られた二次被覆の穿刺抵抗を、先に記載された方法にしたがって決定した。３つの二次被覆の各々を有するいくつかのファイバ試料を調製した。各ファイバの試料は、直径１２５μｍのガラスファイバ、表８に列挙された基準の一次被覆組成物から形成された一次被覆、および３つの二次被覆の内の１つを備えていた。様々な二次被覆を有する試料を調製した。一次被覆および二次被覆の厚さを、図７に示されたように二次被覆の断面積を変えるために調節した。全ての試料について、一次被覆の厚さに対する二次被覆の厚さの比を約０．８に維持した。

【0315】

二次被覆の厚さへの穿刺荷重の依存性を決定するために、二次被覆の各々について、ある範囲の厚さを有するファイバ試料を調製した。ケーブル中のファイバの総数をより多くするための戦略の１つは、二次被覆の厚さを減少させることである。しかしながら、二次被覆の厚さが減少するにつれて、その性能は低下し、その保護機能は損なわれる。穿刺抵抗は、二次被覆の保護機能の尺度である。高い穿刺抵抗を有する二次被覆は、破損せずに、より大きい衝撃に耐え、ガラスファイバによりよい保護を与える。

【0316】

３つの被覆に関する断面積の関数としての穿刺荷重が、図７に示されている。二次被覆の断面積との穿刺荷重の近似線形相関が観察されたので、穿刺荷重を報告するためのパラメータとして、断面積を選択する。線７２、７４、および７６は、それぞれ、比較のＣＰＣ６ｅ二次被覆組成物、比較の硬化性二次被覆組成物Ａ、および硬化性二次被覆組成物ＳＤを硬化させることによって得られた比較の二次被覆に関する断面積への穿刺荷重の近似線形相関を示す。垂直の点線は、図のように、１００００μｍ^２、１５０００μｍ^２、および２００００μｍ^２の断面積での見やすさのための指針として与えられている。

【0317】

線７２で示されたＣＰＣ６ｅ二次被覆は、当該技術分野で公知の従来の二次被覆に相当する。線７４で示された比較の二次被覆Ａは、大きい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、断面積の減少とともに低下する。このことは、比較の硬化性二次被覆組成物Ａから硬化生成物として得られた二次被覆は、直径が小さいファイバの総数が多い用途に適していそうにない。線７６は、対照的に、硬化性二次被覆組成物ＳＤから硬化生成物として得られた二次被覆に関する穿刺荷重の著しい増加を示す。例えば、７０００μｍ^２の断面積では、硬化性二次被覆組成物ＳＤから得られた二次被覆の穿刺荷重は、他の２つの二次被覆のいずれの穿刺荷重よりも、５０％以上大きい。

【0318】

１００００μｍ^２の断面積でのここに開示された硬化性二次被覆組成物の硬化生成物として形成された二次被覆の穿刺荷重は、３６ｇ超、または４０ｇ超、または４４ｇ超、または４８ｇ超、または３６ｇから５２ｇの範囲、または４０ｇから４８ｇの範囲にある。１５０００μｍ^２の断面積でのここに開示された硬化性二次被覆組成物の硬化生成物として形成された二次被覆の穿刺荷重は、５６ｇ超、または６０ｇ超、または６４ｇ超、または６８ｇ超、または５６ｇから７２ｇの範囲、または６０ｇから６８ｇの範囲にある。２００００μｍ^２の断面積でのここに開示された硬化性二次被覆組成物の硬化生成物として形成された二次被覆の穿刺荷重は、６８ｇ超、または７２ｇ超、または７６ｇ超、または８０ｇ超、または６８ｇから９２ｇの範囲、または７２ｇから８８ｇの範囲にある。実施の形態は、先の穿刺荷重の任意の組合せを有する二次被覆を含む。

【0319】

ここに用いられているように、正規化された穿刺荷重は、断面積に対する穿刺荷重の比を称する。ここに開示された硬化性二次被覆組成物の硬化生成物として形成された二次被覆の穿刺荷重は、３．０×１０^－３ｇ／μｍ^２超、または３．５×１０^－３ｇ／μｍ^２超、または４．０×１０^－３ｇ／μｍ^２超、または４．５×１０^－３ｇ／μｍ^２超、または５．０×１０^－３ｇ／μｍ^２超、または３．２×１０^－３ｇ／μｍ^２から５．６×１０^－３ｇ／μｍ^２の範囲、または３．５×１０^－３ｇ／μｍ^２から５．２×１０^－３ｇ／μｍ^２の範囲、または４．０×１０^－３ｇ／μｍ^２から４．８×１０^－３ｇ／μｍ^２の範囲の正規化穿刺荷重を有する。

【0320】

実施例－相対屈折率プロファイル
以下の実施例は、マクロベンド損失が低い光ファイバに関する代表的な相対屈折率プロファイルおよび光学的性質を示す。相対屈折率プロファイルが、図８Ａおよび８Ｂに示されている。プロファイル１、プロファイル２、およびプロファイル３が示されている。各プロファイルは、中心線（ｒ＝０）で始まって増加する径方向位置の順序で、コア領域、内側クラッド領域、中間クラッド領域、および外側クラッド領域を含む。外側クラッド領域は、半径ｒ_４＝４０．０μｍ（図示せず）まで延在する。３つのプロファイルの各々のコア領域は、アルカリがドープされたシリカガラスである。この３つのプロファイルの各々の内側クラッド領域、中間クラッド領域、および外側クラッド領域は、フッ素がドープされたシリカガラスである。フッ素ドープ濃度は、中間クラッド領域において最も高く、内側クラッド領域と外側クラッド領域においてそれより低い。

【0321】

マクロベンド。３つのプロファイルの各々に関する光ファイバの１５５０ｎｍでのマクロベンド損失を、様々な直径のマンドレルについて計算した。マクロベンド損失は、「ＢＬ_ＤＭ」で示され、「ＤＭ」は、マクロベンド性能を評価するために使用したマンドレルのｍｍで表された直径である。直径ＤＭは、ここでは「マクロベンド直径」とも称される。ここに述べられるマクロベンド性能は、特に明記のない限り、マンドレル巻き試験において誘発した減衰増加を特徴付けることによって、判断される。マンドレル巻き試験は、ＴＩＡ－４５５－６２：ＦＯＴＰ－６２ ＩＥＣ－６０７９３－１－４７ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｒｅｓ－Ｐａｒｔ １－４７：Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ－Ｍａｃｒｏｂｅｎｄｉｎｇ Ｌｏｓｓｓ，ｂｙ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＴＩＡ）に規定されている。このマンドレル巻き試験において、光ファイバを、直径ＤＭの滑らかな円筒形マンドレルの周りに１回以上巻き付け、曲げのために規定波長での減衰の増加を決定する。マンドレル巻き試験における減衰は、ｄＢ／巻き(turn)の単位で表され、ここで、一巻きはマンドレルの周りの光ファイバの一回りを称する。１５ｍｍ、２０ｍｍおよび３０ｍｍのマンドレル径に関する曲げ損失値、すなわち、ＢＬ_１５、ＢＬ_２０、およびＢＬ_３０が、下記に与えられている。

【0322】

３つのプロファイルの各々の曲げ損失および選択された光学的性質が、表１０に纏められている。表１０において、「ＭＦＤ」はモードフィールド径を称し、λ_０はゼロ分散波長を称し、λ_ＣＣはケーブルカットオフ波長を称し、Ｖ_トレンチはトレンチ体積を称する。

【0323】

【表10】

【0324】

直径３０ｍｍのマンドレルに巻き付けられたときの、１５５０ｎｍの波長での光ファイバのマクロベンド損失は、０．０１０ｄＢ／巻き未満、または０．００５ｄＢ／巻き未満、または０．００２ｄＢ／巻き未満、または０．００１ｄＢ／巻き未満、または０．００００５ｄＢ／巻き未満である。直径２０ｍｍのマンドレルに巻き付けられたときの、１５５０ｎｍの波長での光ファイバのマクロベンド損失は、０．１００ｄＢ／巻き未満、または０．０５０ｄＢ／巻き未満、または０．０１０ｄＢ／巻き未満、または０．００５ｄＢ／巻き未満、または０．００１ｄＢ／巻き未満、または０．０００５ｄＢ／巻き未満である。直径１５ｍｍのマンドレルに巻き付けられたときの、１５５０ｎｍの波長での光ファイバのマクロベンド損失は、０．５００ｄＢ／巻き未満、または０．１００ｄＢ／巻き未満、または０．０５０ｄＢ／巻き未満、または０．０４０ｄＢ／巻き未満、または０．０３０ｄＢ／巻き未満、または０．０２０ｄＢ／巻き未満、または０．０１５ｄＢ／巻き未満である。

【0325】

１５５０ｎｍでの金網被覆ドラムマイクロベンド損失は、１．０ｄＢ／ｋｍ未満、または０．７５ｄＢ／ｋｍ未満、または０．５０ｄＢ／ｋｍ未満、または０．２５ｄＢ／ｋｍ未満、または０．１０ｄＢ／ｋｍ未満、または０．０５ｄＢ／ｋｍ未満、または０．０３ｄＢ／ｋｍ未満、または０．０１ｄＢ／ｋｍから１．０ｄＢ／ｋｍの範囲、または０．０２ｄＢ／ｋｍから０．５０ｄＢ／ｋｍの範囲、または０．０３ｄＢ／ｋｍから０．２５ｄＢ／ｋｍの範囲、または０．０４ｄＢ／ｋｍから０．１５ｄＢ／ｋｍの範囲にある。

【0326】

実施例－半径の減少した光ファイバ
以下の実施例は、機械的信頼性が高く、マイクロベンド損失が小さい、半径の減少した光ファイバを示す。従来の光ファイバは、半径ｒ_４＝６２．５μｍのガラスファイバ、厚さｒ_５－ｒ_４＝３２．５μｍの一次被覆、および厚さｒ_６－ｒ_５＝２６μｍの二次被覆を備える。従来の光ファイバの半径ｒ_６は、１２１μｍ（直径２ｒ_６＝２４２μｍ）である。以下の実施例に開示された例示の光ファイバは、１００μｍ以下の半径ｒ_６を有する。例示の光ファイバの減少した半径は、ガラスファイバの半径ｒ_４、一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４、または二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５の１つ以上を従来の光ファイバに対して減少させることによって、達成される。

【0327】

表１１には、一連の比較用光ファイバ（ＣＥ１、ＣＥ２、ＣＥ３、ＣＥ４、およびＣＥ５と振られている）の選択された性質が纏められており、表１２には、本開示による一連の例示の光ファイバ（Ｅｘ．１、Ｅｘ．２、Ｅｘ．３、Ｅｘ．４、Ｅｘ．５、およびＥｘ．６と振られている）の選択された性質が纏められている。表１１および１２には、ガラスファイバの半径ｒ_４、一次被覆のその場弾性率（Ｅ_ｐ）、一次被覆の半径ｒ_５、一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４、一次被覆のばね定数χｐ、二次被覆のヤング率（Ｅ_ｓ）、二次被覆の半径ｒ_６、二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５、二次被覆の断面積（Ａ_ｘ）、および二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５に対する一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４の比（Ｒ_ｐｓ）が列挙されている。

【0328】

【表11】

【0329】

比較用光ファイバＣＥ１、ＣＥ２、およびＣＥ３は、従来の光ファイバと一致する、ガラスファイバの半径ｒ_４、一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４、および二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５を有する。比較用光ファイバＣＥ１、ＣＥ２、およびＣＥ３の半径ｒ_６は、ケーブル中のファイバ密度の現行の基準を規定する。ケーブル中のファイバ密度を増加させるために、ｒ_６の値がより低い光ファイバが望ましい。しかしながら、そのような半径の減少した光ファイバは、低いマクロベンド損失およびマイクロベンド損失を維持しつつ、高い機械的信頼性を与えなければならない。

【0330】

比較用光ファイバＣＥ４は、比較用光ファイバＣＥ１の半径の減少した変種である。比較用光ファイバＣＥ４の被覆の機械的性質（Ｅ_ｐおよびＥ_ｓ）は、比較用光ファイバＣＥ１と同じである。比較用光ファイバＣＥ４は、比較用光ファイバＣＥ１に対して一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４および二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５を減少させることにより得られた半径の減少した光ファイバである。光ファイバの全体の半径が減少しているが、比較用光ファイバＣＥ４の一次被覆のばね定数χ_ｐは、高すぎて（堅すぎて）、光ファイバの外部に印加された外力からガラスファイバを適切に保護することができない。一次被覆の高いばね定数χ_ｐは、ガラスファイバへの二次被覆の強力な結合および一次被覆による力の弱い減衰をもたらす。したがって、マイクロベンド損失は高くなる。

【0331】

比較用光ファイバＣＥ５は、比較用光ファイバＣＥ３の半径の減少した変種である。比較用光ファイバＣＥ５の被覆の機械的性質（Ｅ_ｐおよびＥ_ｓ）は、比較用光ファイバＣＥ３と同じである。比較用光ファイバＣＥ５は、比較用光ファイバＣＥ３に対してガラスファイバの半径ｒ_４および二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５を減少させることにより得られた半径の減少した光ファイバである。一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４は、一次被覆のばね定数χ_ｐを減少させるために、比較用光ファイバＣＥ３に対して比較用光ファイバＣＥ５において増加している。光ファイバの全体の半径が減少しており、一次被覆のばね定数χ_ｐが減少しているが、比較用光ファイバＣＥ５のヤング率は、低すぎて、高い穿刺抵抗を与えることができず、低すぎて、一次被覆への外力の伝達を適切に減衰させることができない。その結果、機械的信頼性は不十分になり、マイクロベンド損失は高くなる。

【0332】

【表12】

【0333】

例示の光ファイバは、低いマイクロベンド損失および高い機械的信頼性の両方を達成しつつ、従来の光ファイバに対して減少した半径ｒ_６を有するように作られている。具体的に、一次被覆のばね定数χ_ｐは、比較用光ファイバに対して減少しており、その結果、低いマイクロベンド損失が達成される。二次被覆の増加したヤング率Ｅ_ｓは、二次被覆を通じての力の伝達に抵抗し、一次被覆に入る力を減少させる。二次被覆のヤング率と一次被覆のばね定数χ_ｐとの間の相乗関係により、半径の減少した光ファイバにおいて低いマイクロベンド損失および高い穿刺抵抗の両方がもたらされる。

【0334】

好ましい実施の形態において、一次被覆のばね定数χ_ｐは、１．０ＭＰａ未満、または０．８０ＭＰａ未満、または０．７０ＭＰａ未満、または０．６０ＭＰａ未満、または０．５０ＭＰａ未満、または０．４０ＭＰａ未満、または０．３０ＭＰａから０．９０ＭＰａの範囲、または０．３０ＭＰａから０．８０ＭＰａの範囲、または０．３０ＭＰａから０．７０ＭＰａの範囲、または０．３０ＭＰａから０．６０ＭＰａの範囲、または０．４０ＭＰａから０．９０ＭＰａの範囲、または０．４０ＭＰａから０．８０ＭＰａの範囲、または０．４０ＭＰａから０．７０ＭＰａの範囲、または０．４０ＭＰａから０．６０ＭＰａの範囲にある。

【0335】

他の好ましい実施の形態において、一次被覆のばね定数χ_ｐは１．０ＭＰａ未満であり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１６００ＭＰａ超である、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．８０ＭＰａ未満であり、二次被覆のヤング率Ｅｓは１７００ＭＰａ超である、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．７０ＭＰａ未満であり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１８００ＭＰａ超である、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．６０ＭＰａ未満であり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１９００ＭＰａ超である、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．５０ＭＰａ未満であり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは２０００ＭＰａ超である、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．３０ＭＰａから１．０ＭＰａの範囲にあり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１６００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲にある、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．３０ＭＰａから０．８０ＭＰａの範囲にあり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１７００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲にある、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．３０ＭＰａから０．７０ＭＰａの範囲にあり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１８００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲にある、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．３０ＭＰａから０．６０ＭＰａの範囲にあり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１９００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲にある、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．４０ＭＰａから１．０ＭＰａの範囲にあり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１６００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲にある、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．４０ＭＰａから０．８０ＭＰａの範囲にあり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１７００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲にある、一次被覆のばね定数χ_ｐは０．４０ＭＰａから０．７０ＭＰａの範囲にあり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１８００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲にある、または一次被覆のばね定数χ_ｐは０．４０ＭＰａから０．６０ＭＰａの範囲にあり、二次被覆のヤング率Ｅ_ｓは１９００ＭＰａから２８００ＭＰａの範囲にある。

【0336】

二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５に対する一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４の比は、０．８０から２．２０の範囲、または０．８５から１．８５の範囲、または０．９０から１．５０の範囲、または０．９５から１．３０の範囲にある。

【0337】

実施例－半径の減少した光ファイバ
半径の減少した光ファイバのさらなる説明のための実施例が、図９並びに表１３および１４に纏められている。半径の減少した光ファイバの各々は、コア領域を取り囲み、それに直接隣接した中間クラッド領域、およびその中間クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接した外側クラッド領域を含む相対屈折率プロファイルを有する。表１３には、一連の比較用光ファイバ（Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３と振られている）および本開示による２つの例示の光ファイバ（Ｅｘ．７およびＥｘ．８と振られている）の選択された性質が纏められている。表１３には、コア領域の半径ｒ_１および平均相対屈折率Δ_１、中間クラッド領域の半径ｒ_３、相対屈折率Δ_３、およびトレンチ体積Ｖ_トレンチ（＝Ｖ_３）、一次被覆の半径ｒ_５、一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４、二次被覆の半径ｒ_６、二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５、二次被覆の断面積（Ａ_ｘ）、および二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５に対する一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４の比（Ｒ_ｐｓ）が列挙されている。表１３および１４に列挙された光ファイバについて、同じ組成と同じ弾性率を有する同じ一次被覆、および同じ組成と同じ弾性率を有する同じ二次被覆を使用した。

【0338】

【表13】

【0339】

表１４には、比較用光ファイバＣ１、Ｃ２、およびＣ３、並びに例示の光ファイバＥｘ．７およびＥｘ．８の選択された性能属性が示されている。表１４に列挙された属性は、ケーブルカットオフ波長λ_ＣＣ、１５５０ｎｍでのモードフィールド径（ＭＦＤ）、１５５０ｎｍでの有効面積Ａ_ｅｆｆ、および１５５０ｎｍと１６２５ｎｍでの減衰である。

【0340】

【表14】

【0341】

表１４に示された結果は、２つの例示のファイバに関する１５５０ｎｍと１６２５ｎｍの両方での減衰における明白な改善（減少）を示す。減衰の減少は、マイクロベンド損失の減少を反映している。減少した減衰は、主に、一次被覆の厚さとトレンチ体積の適切な選択に起因する。比較例Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３の一次被覆の厚さは、小さ過ぎて、マイクロベンド力に対して適切な抵抗を提供できない。比較例Ｃ１には、トレンチがない。その代わり、中間クラッド領域の平均相対屈折率Δ_３は、外側クラッド領域の平均相対屈折率Δ_４より大きい。これにより、比較例Ｃ１に列挙されたＶトレンチの負の値が報告され、この比較例は、事実上、高いマイクロベンド損失を示すと予測される逆トレンチおよび相対屈折率プロファイルを有する。比較例Ｃ２およびＣ３は、一次被覆が同じ厚さであり、主にトレンチ体積が異なる。比較例Ｃ２のトレンチ体積は、比較例Ｃ３のトレンチ体積より大きく、より高い減衰が観察される。例示の試料Ｅｘ．７および比較例Ｃ３は、同様のトレンチ体積を有するが、例示の試料Ｅｘ．７のより厚い一次被覆は、より低いマイクロベンド損失およびより小さい減衰をもたらす。例示の試料Ｅｘ．８は、例示の試料Ｅｘ．７と同じ厚さの一次被覆を有し、より低いマイクロベンド損失およびより小さい減衰を示す。理論で束縛される意図はないが、例示の試料Ｅｘ．８の性能の改善は、より小さいトレンチ体積のためであると考えられる。二次被覆の所定の厚さについて、一次被覆の厚さが増加するにつれて、二次被覆の断面積も増加することに留意のこと。二次被覆の断面積が大きくなると、二次被覆の穿刺抵抗が改善され、それゆえ、光ファイバの機械的信頼性が改善される。

【0342】

これらの例は、半径の減少した光ファイバにおけるマイクロベンド損失および減衰が、一次被覆の厚さおよび中間クラッド領域のトレンチ体積に依存することを示す。様々な実施の形態において、一次被覆の厚さは、２５．０μｍから４０．０μｍの範囲にあり、中間クラッド領域のトレンチ体積Ｖトレンチは、１０％Δμｍ^２から３０％Δμｍ^２の範囲にある。

【0343】

実施例－減衰
モデル化結果。図１０は、２つの光ファイバにおける波長の関数としての減衰を決定するために使用したモデルの結果を示す。減衰は、ｄＢ／ｋｍの単位で表されており、光ファイバを通る光信号の伝送の強度損失を表す。マイクロベンド損失は、減衰に対する著しい寄与である。線１２０および１２５と示された減衰結果は、半径ｒ_４＝４０．２５μｍを有する共通のガラスファイバ、および同じ組成と同じその場弾性率Ｅ_ｐ＝０．２ＭＰａおよびヤング率Ｅ_ｓ＝１９４８ＭＰａを有する一次被覆と二次被覆に基づく。線１２０および１２５は、一次被覆と二次被覆の厚さが異なる。線１２０において、一次被覆は、半径ｒ_５＝６２．５μｍおよび厚さｒ_５－ｒ_４＝２２．２５μｍを有し、二次被覆は、半径ｒ_６＝８０．０μｍおよび厚さｒ_６－ｒ_５＝１７．５μｍを有する。線１２５において、一次被覆は、半径ｒ_５＝８０．０μｍおよび厚さｒ_５－ｒ_４＝３９．７５μｍを有し、二次被覆は、半径ｒ_６＝１００．０μｍおよび厚さｒ_６－ｒ_５＝２０．０μｍを有する。結果は、一次被覆の厚さが増加した場合、減衰損失に対するマイクロベンドの寄与は、著しく減少することを示す。モデルの結果は、１５５０ｎｍに近い波長でのマイクロベンド損失を許容できるものにするには、少なくとも２０．０μｍの厚さｒ_５－ｒ_４が必要であることを示す。

【0344】

実施例－ガラスファイバへの荷重
モデル化結果。ここに開示された実験例および原理は、モル数ｎ、ｍ、およびｐを変えることによって、オリゴマー中の二付加化合物の相対量、並びに一次被覆のヤング率とその場弾性率に関してここに規定された範囲を含む、幅広い範囲に亘る一次被覆組成物から形成された硬化膜の性質を制御することが可能であることを示す。同様に、二次被覆組成物中の異なる単量体の種類と濃度を変えると、ここに開示された範囲に亘りヤング率が変わる。硬化線量は、ここに開示された硬化性組成物から形成される一次被覆と二次被覆の弾性率を変えるために使用できる別のパラメータである。

【0345】

ガラスファイバへの半径方向力の伝達に対する一次被覆と二次被覆の厚さと弾性率の影響を調べるために、一連のモデル化例を検討した。モデルにおいて、半径方向外部荷重Ｐを光ファイバの二次被覆の表面に印加し、ガラスファイバの表面に結果として生じた荷重を計算した。７３．１ＧＰａのヤング率（シリカガラスと一致する）および１２５μｍの直径を有するガラスファイバをモデル化した。一次被覆と二次被覆のポアソン比ν_ｐおよびν_ｓは、それぞれ、０．４８および０．３３で固定した。比較試料Ｃ４および本開示による１１の試料Ｍ１～Ｍ１１を検討した。比較試料は、当該技術分野で公知の光ファイバと一致する厚さおよび弾性率を有する一次被覆と二次被覆を備えた。試料Ｍ１～Ｍ１１は、一次被覆および／または二次被覆の厚さが減少した例である。一次被覆と二次被覆の構成を記載するパラメータが、表１５に纏められており、ここで、Ｅ_ｐは一次被覆のその場弾性率であり、ｒ_５は一次被覆の半径であり、ｒ_５－ｒ_４は一次被覆の厚さであり、Ｅ_ｓは二次被覆のヤング率であり、ｒ_６は二次被覆の半径であり、ｒ_６－ｒ_５は二次被覆の厚さである。

【0346】

【表15】

【0347】

表１６には、二次被覆の表面に印加された荷重Ｐの関数としてのガラスファイバの外面での荷重Ｐ１が纏められている。比Ｐ１／Ｐは、ここでは、荷重伝達パラメータと称され、一次被覆と二次被覆を通じてガラスファイバの表面に伝達される外部荷重Ｐの割合に相当する。荷重Ｐは半径方向荷重であり、荷重伝達パラメータＰ１／Ｐは、式（１１）～（１３）に基づくモデルから計算した：

【0348】

【数11】

【0349】

式中、

【0350】

【数12】

【0351】

および

【0352】

【数13】

【0353】

式（１１）～（１３）において、νｐおよびνｓは、一次被覆と二次被覆のポアソン比であり、ｒ_４はガラスファイバの半径であり、ｒ_５は一次被覆の半径であり、ｒ_６は二次被覆の半径であり、Ｅ_ｐは一次被覆のその場弾性率であり、Ｅ_ｓは二次被覆のヤング率である。表１６におけるスケーリング済み荷重伝達パラメータＰ１／Ｐ（スケーリング済み）は、比較試料Ｃ４に対する各試料の比Ｐ１／Ｐに相当する。

【0354】

【表16】

【0355】

モデル化例は、より小さい被覆厚にもかかわらず、ここに記載されたような一次被覆と二次被覆を有する光ファイバは、従来の厚さを持つ従来の一次被覆と二次被覆を有する比較用光ファイバに対して、ガラスファイバが経験する力の減少を示すことを示す。ここに記載された光ファイバの全体サイズを結果として減少させると、外力により生じるガラスファイバへの損傷のリスクを増加させずに、所定のサイズのケーブル中のファイバ総数を増加させる（または所定のファイバ総数に関するケーブルの直径を小さくする）ことができる。

【0356】

二次被覆のスケーリング済み荷重伝達パラメータＰ１／Ｐ（スケーリング済み）は、０．９９未満、または０．９７未満、または０．９５未満である。二次被覆の荷重伝達パラメータＰ１／Ｐは、０．００４４０未満、または０．００４３６未満、または０．００４３２未満、または０．００４２８未満、または０．００４２４未満、または０．００４２０未満、または０．００４１６未満、または０．００４１２未満、または０．００４００から０．００４４０の範囲、または０．００４０８から０．００４３６の範囲、または０．００４１２から０．００４３２の範囲、または０．００４１６から０．００４２８の範囲、または０．００４２０から０．００４２４の範囲にある。

【0357】

特に明記のない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要求していると考えられることは、決して意図されていない。したがって、方法の請求項が、その工程がしたがうべき順序を実際に列挙していない場合、またはその工程が特定の順序に限定されることが、請求項または記載に他に具体的に述べられていない場合、どの特定の順序も暗示されることは決して意図されていない。

【0358】

本発明の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。本発明の精神および実態を含む開示された実施の形態の改変、組合せ、部分的組合せおよび変更が、当業者に想起されるであろうから、本発明は、付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内に全てを含むと考えるべきである。

【0359】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0360】

実施形態１
光ファイバにおいて、
アルカリ金属酸化物がドープされたシリカガラスから作られたコア領域であって、３．０μｍから１０．０μｍの範囲の半径ｒ_１および－０．１５％から０．３０％の範囲の最大相対屈折率Δ_１ｍａｘを有する相対屈折率プロファイルΔ_１を有するコア領域、
前記コア領域を取り囲み、それに直接隣接するクラッド領域であって、３７．５μｍから５２．５μｍの範囲の半径ｒ_４を有するクラッド領域、
前記クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接する一次被覆であって、半径ｒ_５、ばね定数χ_ｐ、０．０５ＭＰａから０．３０ＭＰａの範囲のその場弾性率、および２０．０μｍから４０．０μｍの範囲の厚さｒ_５－ｒ_４を有する一次被覆、および
前記一次被覆を取り囲み、それに直接隣接する二次被覆であって、１００．０μｍ以下の半径ｒ_６、１６００ＭＰａ超のヤング率、および１５．０μｍから３０．０μｍの範囲の厚さｒ_６－ｒ_５を有する二次被覆、
を備えた光ファイバ。

【0361】

実施形態２
前記シリカガラスがＧｅＯ_２を含まない、実施形態１に記載の光ファイバ。

【0362】

実施形態３
前記半径ｒ_１が４．０μｍから８．０μｍの範囲にある、実施形態１または２に記載の光ファイバ。

【0363】

実施形態４
Δ_１ｍａｘが、－０．０５％から０．１５％の範囲にある、実施形態１から３のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0364】

実施形態５
前記コア領域が、－０．２０％から０．１０％の範囲にある最小相対屈折率Δ_１ｍｉｎを有する、実施形態１から４のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0365】

実施形態６
前記コア領域が、０．２５μｍから３．０μｍの範囲の半径ｒ_ａを有する内側コア領域および前記半径ｒ_１を有する外側コア領域を含む、実施形態１から５のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0366】

実施形態７
前記内側コア領域が、１０未満のα値を有するα－プロファイルにより記載された相対屈折率プロファイルを有し、前記外側コア領域が、５０超のα値を有するα－プロファイルにより記載された相対屈折率プロファイルを有する、実施形態６に記載の光ファイバ。

【0367】

実施形態８
前記クラッド領域が、中間クラッド領域および該中間クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接した外側クラッド領域を含み、該中間クラッド領域は、半径ｒ_３、および－０．３０％から－０．９０％の範囲の相対屈折率Δ_３を有し、該外側クラッド領域は、半径ｒ_４、および－０．６０％から０．０％の範囲の相対屈折率Δ_４を有する、実施形態１から７のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0368】

実施形態９
前記半径ｒ_３が１０．０μｍから３０．０μｍの範囲にある、実施形態８に記載の光ファイバ。

【0369】

実施形態１０
前記中間クラッド領域が、５．０μｍから２０．０μｍの範囲の厚さを有する、実施形態８または９に記載の光ファイバ。

【0370】

実施形態１１
前記相対屈折率Δ_３が、－０．３０％から－０．６０％の範囲にある、実施形態８から１０のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0371】

実施形態１２
前記中間クラッド領域が前記コア領域に直接隣接している、実施形態８から１１のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0372】

実施形態１３
前記中間クラッド領域が、１０．０％Δμｍ^２から４０．０％Δμｍ^２の範囲のトレンチ体積Ｖ_トレンチを有する、実施形態１２に記載の光ファイバ。

【0373】

実施形態１４
前記中間クラッド領域が、１５．０％Δμｍ^２から３０．０％Δμｍ^２の範囲のトレンチ体積Ｖ_トレンチを有する、実施形態１２に記載の光ファイバ。

【0374】

実施形態１５
前記クラッド領域が内側クラッド領域をさらに含み、該内側クラッド領域は、前記コア領域を取り囲み、それに直接隣接しており、該内側クラッド領域は、６．０μｍから１８．０μｍの範囲の半径ｒ_２および前記相対屈折率Δ_１ｍａｘより小さく、前記相対屈折率Δ_３より大きい相対屈折率Δ_２を有し、前記中間クラッド領域は、該内側クラッド領域を取り囲み、それに直接隣接している、実施形態８から１１のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0375】

実施形態１６
前記相対屈折率Δ_２が、－０．４５％から－０．１５％の範囲にある、実施形態１５に記載の光ファイバ。

【0376】

実施形態１７
前記内側クラッド領域が、３．０μｍから９．０μｍの範囲の厚さｒ_２－ｒ_１を有する、実施形態１５または１６に記載の光ファイバ。

【0377】

実施形態１８
前記中間クラッド領域が、２０％Δμｍ^２から７０％Δμｍ^２の範囲のトレンチ体積Ｖ_トレンチを有する、実施形態１５から１７のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0378】

実施形態１９
前記中間クラッド領域が、４０％Δμｍ^２超のトレンチ体積Ｖ_トレンチを有する、実施形態１５から１８のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0379】

実施形態２０
前記相対屈折率Δ_４が、－０．４５％から－０．１５％の範囲にある、実施形態８から１９のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0380】

実施形態２１
前記半径ｒ_４が、３７．５μｍから４７．５μｍの範囲にある、実施形態１から２０のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0381】

実施形態２２
前記半径ｒ_５が８５．０μｍ以下である、実施形態１から２１のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0382】

実施形態２３
前記厚さｒ_５－ｒ_４が、２５．０μｍから３７．５μｍの範囲にある、実施形態１から２２のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0383】

実施形態２４
前記ばね定数χ_ｐが０．５０ＭＰａ未満である、実施形態１から２３のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0384】

実施形態２５
前記ヤング率が２０００ＭＰａ超である、実施形態１から２４のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0385】

実施形態２６
前記一次被覆が、
放射線硬化性単量体、
アルコキシシラン化合物またはメルカプト官能性シラン化合物を含む接着促進剤、および
オリゴマーであって、
分子式：

【0386】

【化21】

【0387】

式中、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３は、独立して、直鎖状アルキレン基、分岐アルキレン基、または環状アルキレン基から選択され、
ｙは、１、２、３、または４であり、
ｘは、４０と１００の間である、
を有するポリエーテルウレタンアクリレート化合物と、
分子式：

【0388】

【化22】

【0389】

を有する、前記オリゴマー中に少なくとも１．０質量％の量で存在する二付加化合物と、
を含むオリゴマー、
を含む被覆組成物の硬化生成物である、実施形態１から２５のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0390】

実施形態２７
前記二付加化合物が、前記オリゴマー中に少なくとも３．５質量％の量で存在する、実施形態２６に記載の光ファイバ。

【0391】

実施形態２８
前記オリゴマーが、
ジイソシアネート化合物、
ヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物、および
０．１ｍｅｑ／ｇ未満の不飽和度を有するポリオール化合物、
の間の反応の前記硬化生成物であり、
前記ジイソシアネート化合物、前記ヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物および前記ポリオール化合物は、それぞれ、モル比ｎ：ｍ：ｐで反応せしめられ、ｎは３．０から５．０の範囲にあり、ｍは２ｎ－４の±１５％以内にあり、ｐは２である、実施形態２６または２７に記載の光ファイバ。

【0392】

実施形態２９
前記半径ｒ_６が９０．０μｍ以下である、実施形態１から２８のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0393】

実施形態３０
前記ヤング率が２０００ＭＰａ超である、実施形態１から２９のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0394】

実施形態３１
前記厚さｒ_６－ｒ_５が、１５．０μｍから２５．０μｍの範囲にある、実施形態１から３０のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0395】

実施形態３２
前記二次被覆が、
５５質量％超の量のアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体であって、２から１６の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化ビスフェノール－Ａジアクリレート単量体、および
２．０質量％から２５質量％の範囲の量のトリアクリレート単量体であって、２から１６の範囲のアルコキシル化度を有するアルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体またはトリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレート単量体を含むトリアクリレート単量体、
を含む組成物の前記硬化生成物である、実施形態１から３１のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0396】

実施形態３３
前記トリアクリレート単量体が、８．０質量％から１５質量％の範囲の量で存在する、実施形態３２に記載の光ファイバ。

【0397】

実施形態３４
前記アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体が、２から８の範囲のアルコキシル化度を有する、実施形態３２または３３に記載の光ファイバ。

【0398】

実施形態３５
前記アルコキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体が、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート単量体である、実施形態３２から３４のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0399】

実施形態３６
前記トリス［（アクリロイルオキシ）アルキル］イソシアヌレート単量体が、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート単量体である、実施形態３２から３５のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0400】

実施形態３７
前記光ファイバの１５５０ｎｍでの有効面積が７０μｍ^２超である、実施形態１から３６のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0401】

実施形態３８
前記光ファイバの１５５０ｎｍでの有効面積が１００μｍ^２超である、実施形態１から３６のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0402】

実施形態３９
前記光ファイバの１５５０ｎｍの波長でのマクロベンド損失が、直径１５ｍｍのマンドレルの周りに巻き付けられたときに、０．５ｄＢ／巻き未満である、実施形態１から３８のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0403】

実施形態４０
前記光ファイバの１５５０ｎｍの波長での金網被覆ドラムマイクロベンド損失が、０．５ｄＢ／ｋｍ未満である、実施形態１から３９のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0404】

実施形態４１
前記光ファイバの１５５０ｎｍの波長での金網被覆ドラムマイクロベンド損失が、０．０３ｄＢ／ｋｍ未満である、実施形態１から４０のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0405】

実施形態４２
前記二次被覆が、３．５×１０^－３ｇ／μｍ^２超の正規化穿刺荷重を有する、実施形態１から４１のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0406】

実施形態４３
前記二次被覆が、４．５×１０^－３ｇ／μｍ^２超の正規化穿刺荷重を有する、実施形態１から４１のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0407】

実施形態４４
前記二次被覆の厚さｒ_６－ｒ_５に対する一次被覆の厚さｒ_５－ｒ_４の比Ｒ_ｐｓが、０．９０から１．５０の範囲にある、実施形態１から４３のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【0408】

実施形態４５
前記二次被覆を取り囲み、それに直接隣接した三次被覆であって、２．０μｍから８．０μｍの範囲の厚さを有する三次被覆をさらに備える、実施形態１から４４のいずれか１つに記載の光ファイバ。

【符号の説明】

【0409】

１０、２０、４６ 光ファイバ
１１、６０ ガラスファイバ
１２ コア領域
１４ クラッド領域
１６、５６ 一次被覆
１８、５８ 二次被覆
３０ 光ファイバリボン
３２ マトリクス
４０ 光ファイバケーブル
４２ ジャケット
４８ コア領域
５０ クラッド領域
５１ 内側クラッド領域
５３ 中間クラッド領域
５５ 外側クラッド領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】