JPS58100102A - 被覆された光フアイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は１″！、たけより多くの被覆層をもつ光ファイ
バに関するものである。

従来法の説明 光ファイバは、ファイバ強度全保有し、九ロスを誘起す
る微小曲げ（ｍｉｃｒｏｂｅｎｄｉｎｇ　）からファイ
バを保護するため、保護コーティングを必要とする。こ
のコーティングは一般に、コーティング材料を含有し、
またこの材料の成る望みの厚みに適用するサイズに合わ
せた出口オリフィスをもつ貯蔵器をファイバが通過する
ことによって、ファイバ延伸ライン中で行なわれる。１
ｍ／秒またはそれより大きい高延伸速度が望まれる場合
、この技術では通常、適用温度にておよそ１０．０００
センチポイズよシ下の粘度をもつコーティング材料を必
要とする。この技術を光フアイバ類にこれまで適用して
いる諸材料のクラスには、紫外線（ＵＶ）硬化物知、熱
硬化物類、溶剤含有材料類（５ｏｌｖｅｎｔ　−ｂａｓ
ｅｄ　ｍａｔｅｒｉａｌ　）、およびホツートメルト類
がある。後者の例として、’３ｋｍ　　より長く、３４
．５　Ｋｙ／ｌｔｒｍ２（３，５ＧＮ／ｍ２）　　（５
００ｋｐ、　ｓ、　ｉ　）　　より太きい引張り強さを
もつシリコン樹脂およびエチレン−酢酸ビニル被覆レー
ザー用シリカファイバ類“［：　’　５ｉｌｉｃｏｎｅ
　−ａｎｄ　−Ｅｔｈｙｌｅｎｅ　−Ｖｉｎｙｌ　−Ａ
ｃｅｔａｔｅ　−Ｃｏａｔｅｄ　Ｌａｍｅｒ−Ｄｒａｗ
ｎ　５ｉｌｉｃａＦｉｂｒｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｔｅｎ５ｉ
ｌｅ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　　）　３．５　ＧＮ／ｍ２（
５００ｋｐ、ｓ、ｉ、）　ｉｎ）３ｋｍＬｅｎｇｔｈａ
、’］ティー、ジエイ、ミラーら（Ｔ、　Ｊ、　Ｍｉｌ
ｌｅｒｅｔ　ａｌ、　）　　エレクトロニクス　レター
ズ　１４巻、１８号、６０３−６０５頁（１９７８）［
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、　
１４　、　Ａ　１８゜ｐａｇｅｓ　６０３−６０５　（
１９７８）　］がみられる。１キュアー可能’　（ｃｕ
ｒａｂｌｅ　）材料類は液状で塗布され、重合にｉシ固
化する。その重合は紫外線照射または加熱により一般に
促進される。溶剤含有材料類は溶剤の除去によって固化
するが、これの固化も加熱によって促進されうる。これ
らとは対象的に１ホツトメルト“材料類は高温では低粘
度であり、冷却によって固化する。

ファイバ強度保有の能力に影響するコーティング材料の
諸性質は、そのタフネス、摩耗抵抗、ファイバへの粘着
性、および厚みである。一般に、これら諸性質のどれか
の増加は、ファイバの機械的損傷の受Ｈ゛易さを低下さ
せる。更に、コーティングによる低い吸水性はファイバ
強度保有には望ましい。

微小曲げ感受性にもつとも密接に関連するコーティング
材料の性質はモジュラスである。

一般にコーティングモジュラスの下降は微小曲げ感受性
を減少させる。低モジュラスが必要とされる湿層範囲は
そのファイバが受けると思われる環境に依存する。−４
０°から９０℃までの温度範囲では、′３０分引張り緩
和モジュラスは、一般的に１０８ダイン／　ｃｎＡより
小でなければならない。被覆されたファイバにだいする
この広い操作温度は、考え得る使用条件の両極端を示し
ている。多くの公知の光ファイバコーティング諸材料は
上記の広い温度範囲にわたシ、良好な微小曲げ遂行性を
持ち合わせていない。

このようにこれまで、期待操作温度範囲で１０７ダイン
／　ｃＡよシ下のモジュラスをもつ熱キユアされたシリ
コン樹脂類がご微小曲げに低感受性を要求されるときの
コーティングとして使用されてきた。重合のわるいこと
には、ファイバの適度の強度保護に対し、低モジュラス
は、タフネスと摩耗抵抗の不充分を意味することが多い
。シリコン樹脂類の場合がこれに当る場合が多い。この
ため、強度保護上、第１シリコン樹脂上に第２コーテイ
ングが施される１合が多い。

現在一般的なシリコン樹脂類にはまた、そのキユアリン
グ挙動に基因する適用前の安定性および高いファイバ延
伸速度、すなわち〉１メ一タ／秒、における適用能力の
点にプロセス諸制限がある。たとえば、シリコンイ１［
成は、一般的に混合によって反応を開始する２つの成分
を含む。プリフォームから高温で延伸された高温のファ
イバが貯蔵器中の粉状コーティング材料に熱を伝えると
き、それらはさらに一層迅速に反応する。反応が連続し
て進むとシリコン樹脂の粘度は増加し、もし十分早くフ
ァイバに適用しないと、究極的には使用不能の値にまで
到達する。すなわち、塗布機内での使用寿命は、制限さ
れ、一般的には約２時間である。これは一般的には、混
合状態で維持できる材料の量を制限し、塗布機のひんば
んな補充を必要とし、またコーティングプロセスの中断
を招く場合も引き起こす０ もう一つの問題は、ファイバがガイドプーリーや引っば
り装置類に接触するまえに、キュアーおよび硬化させる
ためのシ１ノコーン拉ｌ脂への充分早い熱の移動能力に
関するものである。この硬化はファイバの強度を保護し
、またコーテイング品質を維持するために必要である。

一般的に、シリコン樹脂コーティングでは、塗布機の下
に炉を設置して、キユアリングプロセスを加速する。延
伸速度の増加につれてより長い炉が必要となり、いいか
えれば、高い延伸用基が必要となりつまり高価な解決法
となる。両コーティングを適用できる時間とスペース内
で硬化しなければならない場合には二層コーティングが
問題でありまた第１コーテイングが第２コーテイングの
施行前に充分硬化する必要性における＊’ｂ合わせもま
た問題である。紫外線°キュアーされるシリコン樹脂材
料類がこの分野の人々によって探索されているが、とく
に高速ファイバ製造にたいして高硬化諸速度が望まれる
場合、まだ市販品は現在用意されていないように見受け
られる。そこで広い温度範囲にわたる良好な微小曲げ遂
行性をもち、また高速ファイバ製造に適応する加工諸性
性をもつ池の尤ファイバコーティング材料類の入手が望
まれている。

発明の概要 本発明はブロックコボリマーラバーヲ基体とするコーテ
ィング材料によって被覆された光ファイバに関するもの
である。このコーティング材料は代表的には高い温度に
てファイバへ適用される。最終使用諸性質は冷却によっ
て達成される。

この材料は光フアイバ類に単層コーティングとして単独
に使用することも、また二層被覆ファイバの内層コーテ
ィングとして使用することもできる。これは１メ一タ／
秒を超える延伸速度に適用でき、また一般的に昇温時に
数時間のポットライフをもつ。

本発明による材料は、下記の混合物である：（Ｘ）　Ａ
　Ｓ　Ｔ　Ｍ　Ｗ　（Ａ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　　Ｄ　−２２２
６分類にしたがう）１０３．１０４Ａまたは１０４Ｂ、
またはそれらの混合体または０．８６０の最低比重をも
ち、またおよそ−４℃（２５°Ｆ）のＡＳＴＭ　　Ｄ９
７最、高流動点をもつナフテンまたはパラフィンオイル
、 （Ｙ）およそ０．２から０．５までおよび好ましくは約
０．４のスチレン−ラバー比をもち、ラバー中間ブロッ
クは代表的にはエチレンブチレンであり、スチレン末端
ブロックは置ｉまた・は非置換スチレンであるスチレン
−ラバー−スチレン　ブロックコポリマー、および任意
に シ）クマロンーインデンコポ゛リマーまたはビニルトル
エン−αメチルスチレンコポリマーのごときブロックコ
ポリマーのスチレン末端ブロック類に連結し、また１０
０と１６０℃との間にＡＳＴＭ　　Ｅ−２８環球軟化点
をもつ樹脂。

この材料はさらにまた任意にワックスを含む。単層また
は外層−コーティングの場合、このワックスは好ましく
は７０℃よ−り上のＡＳＴＭ　　Ｄ−１２７における融
点をもつミクロ結晶ワックスである。内層コーチインク
の場合に〜は、このワックスはミクロ結晶、パラフィン
系ワックス、ポリエチレンなどとされうる。この材料は
さらにテトラキス〔メチレン３−　（３’　、５’　−
ジーｔｅｒｔ−ブチルー４′−ヒドロキシフェニル）プ
ロピオネート〕メタンチバガイギイ社の（イルガノクス
１０１０）（Ｉｒｇａｎｏｘ　１０１０　）　　のごと
き熱酸化安定ｉ′ｒｌｌ−またはこの分野に既知の他の
適正熱酸化安定削を含む。

前記諸成分の量は一般的に後述の比率で配合される。水
素化ポリイソプレンまたは水素化ポリブタジェンのごと
き飽和ラバー中間ブロックをもつ他のスチレンブロック
コポリマーもまた（ｙ）として満足に適用される。

詳細な説明 下記の説明は、およそ−４０℃まで低いモジュラスを示
し、しｒも一般的なシリコン樹脂類よシもはるかに大き
いタフネスを有し、また前記プロセス諸制限を大いに軽
減する本発明のコーティングをもつ光ファイバに関する
ものである。このコーティング材料は、一般的に１５０
から２３０℃までの間のように高い温度にてファイバへ
適用される。このコーティング材料の一成分はブロック
コポリマーである。

ブロックコポリマーの分子中では、異なる化学組成の２
またはよシ多いポリマーセグメント類が末端から末端ま
で連っている。これは、基本モノマー諸単位が無秩序に
重合してポリマー分子を形成するランダムコポリマーと
は対称的である。

本発明の作業に使用するスチレン−エチレンブチレン−
スチレン（ＳＥＢＳ）ブロックコポリマーではスチレン
ブロックとエチレン−ブチレンブロック類とは非混和性 ぐｉｍｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　）であシ、そのため分離
した相または領域を形成する。スチレン諸領域は剛直で
あり、ポリスチレンのガラス転移温度約９０℃までは物
理的架橋として働く。エチレン−ブチレン相はそのガラ
ス転移温度、約−６５℃までは柔軟である。５ＥＢＳ材
料は、このため、−６５と９０℃との間では架橋ラバー
のように振舞う。また、中間ブロックは飽和されている
ので、このＳＥＢＳ分子は昇温時に良好な熱酸化安定性
ヲもし。この実施例に使用する５ＥＢＳ材料のスチレン
末！１に；ブロック類は非置換スチレンであるが、置換
スチレン末端ブロック類も代用できる。例えば、ポリ（
α−メチルスチレン）は４４１°Ｋ（１６８℃）のガラ
ス転位温度Ｔｇヲもつので、それから作られるブロック
コポリマ、−により高い温度限界を与える。ポリマ下ハ
ンドブック第２版ジエイ、ブランドラップ（Ｊ。

Ｂｒｕｎｄｒｕｐ　）　　およびイー、エイチ、イマー
ガット（Ｅ、　Ｈ，）ｍｍｅｒｇｕｔ　）　　編集、ジ
ョンウイリイアンドサンズ、社（１９７５）の頁ＩＩ（
−１５２からｌｌｌ−１５４にわたって見られる他の高
Ｔｇ置換スチレン類もまた使用可能である。以後、′ス
チレン′という用語は、ブロックコポリマーを述べる場
合、置換および非置換スチレンの両方を含む。

上記諸性質の組み合わせは、下記の他の諸成分と組み合
わされたとき、この５ＥＢＳ熱可塑性ラバーを加工性お
よび最終用途性質のどちらからみても光フアイバコーテ
ィング材料の有用成分となることが本発明にしたがって
すでに決定されている。他の熱可塑性スチレン−ラバー
−スチレン　ブロックコポリマー類もまた使用されうる
。代表例には、ラバー中間ブロックとして水素化ポリイ
ソプレンまたは水素化ポリブタジェンを有するものが含
まれる。

添加物類は、スチレンブロック類に混和できるもの、ま
たはラバーブロックに混和できるものから選ばれる。混
和性は選択的であればよい、つまり添加物は両方に混和
性であるが、何れからがよシ混和性が優れている。必ず
しも添加物類のすべてが同じに働くのではなく、たとえ
ばキシレジはスチレン領域を弱めるがクマロン−インデ
ンｑｙ、ｔ　ｕ旨類はスチレン領域を強める。ラバー中
間ブクツクの場合、モジュラスの低減にはオイル類を、
モジュラスの上昇にはワックス類のごときポリ結品性材
料類を添加できる。ここに示す好ましいコーティング材
料は、モジュラスを低下させる一方、スチレン領域を維
持塘たは強化する。

内層コーティングとして使用される拐料について本発明
の好ましい諸成分の比°率は第１図においてＡＢＣＤで
区切られた範囲内に示される。単層コーティングとして
または二層コーティングの内層としてのどちらの使用に
たいしてでも本発明の好ましい材料を提供する細分範囲
をＡ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′で区切られた第２図に示す。好まし
い諸成分を下記の第１表に表示する。

第　　１　　表 好ましい諸成分の説明 成分　　　　　　　　　　内　容 ラバー　　　スチレン−エチレンブチレン−スチレンブ
ロックコポリマー、 スチレン／ラバー比は０．３９ま たは０．４１　、可塑剤添加なし； 比重０．９１：パーセント伸び、 ５００；３００パーセントモジ ュラス、ＡＳＴＭ　　Ｄ−４１２， ４９〜５６警（７００−８００ ｐｓｉ　）　、シェルケミカル社 （５ｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ、　　）　　の
商品名クラトンＧ１６５０゜ １６５２　（Ｋｒａｔｏｎ　Ｇ　１６５０．１６５２）
を利用。

鉱　油　　　下記の公称諸性質をもつ白色鉱油： ＡＳＴＭ　　Ｄ−９７による″流動 点、−２６℃（−１５下）； ９９℃（２１０’ア）における ＳＵＳ粘度、５３．７； 比重（平均）、０．８８４：最高 芳香族油１パーセント。

ペンレコ、ベンゾイル社 （Ｐｅｎｒｅｃｏ、Ｐｅｎｚｏｉｌ　Ｃｏ、　）の商品
名ドレイフォール３５ （Ｄｒａｋｅｏｌ　３５　）　　ｋ利用。

ミクロ結晶　ＡＳＴＭ　　Ｄ−１２７融点はワックス　
　９１℃、ＡＳＴＭ　　Ｄ−１１６’８による２３．９
℃の密度は０．９３４ ｆ／ｃｃＡｓＴＭ　　Ｄ−８８によ る９５．８℃における粘度は７７．５ ＳＵＳ、およびＡＳＴＭ　　Ｄ− １３２１による２５℃における 針入度はｏ、　ｉ■（６，５）を有す るミクロ結晶ワックス、 ペトロライト社バレコ部 （Ｂａｒｒ　　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　　Ｐｅｔｒｏ
ｌｉｔｅＣｏｒｐ、　）の商品名ビースクエア １９５（Ｂｅ　５ｑｕａｒｅ　１９５　）　ｆ利用０ クマロン−ＡＳＴＭ　　Ｅ２８による環状軟インデン樹
脂化点は１５５℃、ＡＳＴＭ　　Ｄ−７１による２５℃
における比重 は１．１４０％ＡＳＴＭ　　Ｄ− １９５９による沃素価は３５、 およびＡＳＴＭ　　Ｄ−２５０３ による数平均分子量は１０９０ を有するクマロン−インデンコ ポリマー、ネビルケミカル社 （Ｎｅｖｉｌｌｅ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ、　）の商
品名クマールＬＸ５０９ （Ｃｕｍａｒ　ＬＸ　５０９　）　　ｋ利用。

熱酸化安　　チバガイギー社の商品名イルガ定剤　　　
　ノクス１０１０を利用。

二層または単層コーティング材料には下記の諸性質が望
ましい。

１９０℃における粘度−高延伸速度適用能力にたいして
およそ１０．０００センチポイズより下。

環球軟化点（ＡＳＴＭ　Ｅ２８　）−９０℃における大
きな流動なしを確保するため、およそ１００℃より大。

３０分間および一４０℃における引張り緩和モジュラス
−ミクロベンディング諸ロスからの保護のため、ｉ、ｏ
ｘｉｏ’ダイン／　ｃｒｌより大きくない。

単層コーティング類にたいしてはさらにＦ記の諸要求が
課せられる。

ブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ　）　　−リールに巻
くとき被覆ファイバの大きなブロッキングがないこと。

（ここで使用する１ブロツキングはすでに巻きつけたフ
ァイバ類にたいする被覆ファイバの粘着のことで、これ
は巻き出し時にコーティングに損傷を充分に引き起こす
。

室温におけるガラスへの接着−厚み０．２５■のコーテ
ィング材料が厚み０．２５咽の配向されたポリ（エチレ
ンテレフタレート）フィルム（ＯＰＥＴ）の２枚の薄層
の間に結合された場合、およそｉ、　ＯＫｇ　／　ｃｍ
幅の最小Ｔはかれ結合強さ。このタイプのホットメルト
のガラスにたいする接着はＯＰ　Ｅ　Ｔ’にたいすると
同じではないが、両表面の極性は比較対照を可能にする
。そこで試験操作の単純化のため０ＰＥＴが選ばれる。

室温におけるタフネス−機械的損傷からファイバの保護
を助長するにはＡＳＴＭ　　Ｄ−１７０８にある２２５
パ一セント／分における応力−ひすみ曲線下の面積から
およそ３５￥ｉ（３，４４７，３７８Ｐａ）（５００ｐ
ｓｉ）の最小値が取り入れられる。

上記の諸性質は下記のような本Ｍ−ｑの処方において達
成される。３６／７４のラバー／オイル比で、後記の試
験にしたがう１１９０ｃｐｓのラバー粘度からおよそ１
０，０００　ｃｐｓの粘度を生ずる。この比が第１図の
Ａ点である。このオイルは被覆層の退色防止のため、精
製鉱油であることが好ましく、一般的に着色物質が処方
に加えられるのが望ましい。

オイル９部をミクロ結晶ワックス９部で置換すると、ラ
バー含有率を約１．５部増加したのと同じだけ粘度を上
昇させる。これは太きな変化ではな・いので、ワックス
とオイルは第１および第２図においては単一体と考える
。

オイルにたいするクマロン−インデン樹脂の置換は粘度
を大きく増加させる。この効果は単にラバー／オイル比
を変化するときに期待される値よりも大きい。一定精度
を維持するには、樹脂を２部添加する毎に、ラバーのお
よそ１部を抜き取らねばならない。この関係は第１およ
び第２図にそれぞれ線ＡＢおよびＡ’　Ｂ’の勾配に反
映している。点ＢおよびＢ′は後述の混和性諸制限によ
って確足される。

混成物の粘度は、材料類の相対組成だけではなく、混成
体中の熱可塑性ラバーの分子ら１にも依存する。クラト
ン■Ｇ１６５０ （Ｋｒａｔｏｎ　　■Ｇ　１６５０　）　　とゲラトン
Ｇ１６５２とはほぼ同じスチレン／ラバー比（約０．４
）を有するが、分子量が異なる。シェルケミカル社では
分子量の尺度として、２５℃におけるトルエン中の２０
重量パーセント固溶体の粘度を使用する。クラトンＧｌ
　６５０の粘度範囲は１０００−２０００ｃｐｓ、クラ
トンＧ１６５２では３５０−１０００ｃｐｓである。

ここで試験に使用したクラトンＧ１６５０はシェル試験
による１　１９０　ｃｐｓの粘度を有していた。第１お
よび第２図に規定した領域はクラトンＧ１６５０の粘度
にたいして決めたものであるが、他の諸粘度もまた使用
できる。

この試験にしたがう粘度としては、５００から１８００
　ｃｐａまでの範囲がすすめられる。

非常に高粘度（高分子量）のラバー、たとえばクラトン
Ｇ１６５１も使用されうるが、他の諸成分との混成に問
題がある。

第１および第２図の許容領域は、高分子量クラトンＧ１
６５０　（粘度１８００　ｃｐｓ　）使用時にはおよそ
３重量部だけブロックコポリマー軸の下方（すなわちブ
ロックコポリマーの少ない方）へ移動させ、また低分子
量クラトンＧ１６５２　（粘度５００　ｃｐｓ　）使用
時にはブロックコポリマーのおよそ６部だけ上方（すな
わちブロックコポリマーの多い方）へ移動させ、他の諸
粘度では相応移動させる。

同様に、クマールＬＸ５０９よりも分子１１；−の低い
クマロン−インデン樹脂類は粘度効果が少ないので、高
レベルで添加されうる。

ラバーにたいする樹脂の置換は、前述のように粘度制限
だけでなく混和性に支配される。

非混和性をここでは、１８０−１９０℃の溶液が最初に
濁りを帯び始める樹脂レベルとして規定する。この標準
は第１および第２図における線ＢＣおよびＢ’Ｃ’にそ
れぞれ反映している。終点ＣおよびＣ′については以下
の項で論述する。

環球軟化点（ＡＳＴＭ　　Ｅ２８）はｌ−２℃／分の加
熱速度にて、ラバーおよび樹脂の両含有率の関数と゛し
て行なった。その結果は、添加樹脂の各部にたいして３
℃の増加およびラバーの１部増加にたいして２℃の増加
を示した。軟化点にたいする同じ効果を得るためには、
低融点樹脂類はより高いレベルで添加されねばならない
。

末端ブロック樹脂を含有しない１００℃の軟化点組成に
対する最小ラバー含有率は１９．５部である。これが第
１図の点りである。クマールＬＸ５０９含有率対軟化点
のデータは混和性のデータとともに第１図の点Ｃにおけ
る組成、の決定に使用した。

一４０℃における３０分引張シ緩和モジュラスはレオメ
トリクスサーモメカニカルスペクトロメータ（Ｒｈｅｏ
ｍｅｔｒｉｃｓ　ＴｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＳ
ｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ　）でとったデータから決定し
た。

ミクロ結晶ワックスを含むものおよび含まない両組酸物
のデータを混成物ＡおよびＢとして第１Ｉ表に示す。−
４０℃におけるワックス含有組成物の値は９Ｘ１０７ダ
イン／　ｃｒｌｌであり、これは要求にしたがって設定
した最高値１．０Ｘ１０’ダイン／　ｃｒｌよシ下であ
る。ワックスの除去はおよそマグニチュードのオーダー
でモジュラスを減少させる。ワックスはモジュラスに関
して調節されるので、第１図のＡＢＣＤおよび第２図の
Ａ／　Ｂ　／　ｃ　／　ｏ　／で区切った組成物類はす
べて想定１２部までのワックスを含有する組成物類にた
いするモジュラスの要求に合致する。

第１Ｉ表 成分 性質 ３０分引張シ緩和モジュラス （ダイン／ｃｒ／１） ２５℃において　　　　　　９Ｘ１０’　　１．５Ｘ１
０’−４０℃において　　　　　　９Ｘ１０７１　　Ｘ
ＩＯ’ミクロ結晶およびポリエチレンワックスについて
もまたブロッキングを評価した。プラーク（ｐｌａｑｕ
ｅ　）およびファイバコーティングの諸実験を行なった
。プラーク試験では、コーティング材料の二層の頂部に
６　Ｖ　／　ｃｄｌの荷重をかけ、各層の厚みは約１．
２０　ｔｔａｎであった。

この両コーティングはワックスとクマロン−インデン樹
脂の各１０部を含有しており、残余はラバーおよびオイ
ルである。この試験は一連の温度で１時間行なった。融
点が９１℃（１９５下）のミクロ結晶ワックスでは５０
℃まではブロッキングを防止したが６４℃では若干のブ
ロッキングが認められた。融点が１１６℃のポリエチレ
ンワックスを含有する材料では、４２℃でブロックは起
こらなかったが、５０℃では起こった。

これらコーティングの諸実験では、コーティングは外径
１１０μｍのファイバにだいし。

て延伸ラインで行なった。被覆ファイバの外径はおよそ
２２５μｍであった。ワックスを・含有しない材料で被
覆したファイバはコーティングの損傷またはファイバの
破損なしに、巻き上げリールからはずすことはできなか
った。融点が１１６℃のポリエチレンワックス１０部を
含有するが、クマロン−インデン樹脂を含有しないコー
ティングでは、はげしいブロッキングがやはり起こった
。ポリエチレンワックスとともに１０部のクマロン−イ
ンデン樹脂を含有するものは大きな改良をもたらしたが
、操作性の限界あたりであった。融点が９０℃（１９５
下）のミクロ結晶ワックスとクマロン−インデン樹脂と
の使用では、被覆ファイバはブロックがなかった。

これまでの論議は、ミクロ結晶ワックスとクマロン−イ
ンデン樹脂との共用は、ファイバの損傷なしに取シ上げ
リールからはずさＪｒる被覆ファイバを作る機能がある
ことを示している。このため、単層コーティング（また
は多層コーティングの外層）に使用する組成物類は約９
部のミクロ結晶ワックスと若干量のクマロン−インデン
樹脂とを含有するのが望ましい。約１２部までのミクロ
結晶ワックスのレベルは本処方には容易であシ、ここで
使用する好ましいワックスよりも低い融点の（より軟ら
かい）ワックス類ならばより高いレベルも可能と思われ
る。内層はブロッキング防止に念を入れる必要のない二
層コーティングの場合、使用ワックスはその他の成分中
夫々パラフィン、またはポリエチレンとしても、あるい
は全く省略してもよい。

基体に接着する材料は、同じ機械的諸性質をもちながら
接着しない材料に比べて基体の機械的損傷からの保護の
面で一層効果的である。クマロン−インデン樹１脂１は
ガラスファイバへのコーティングの接着を改善する。単
層コーティングの場合、接着性の向上がファイバの保護
のため強く望まれる。

接着の尺度として、厚みが０．２５　ｍｍの２枚の配向
されたポリ（エチレンテレフタレート）フィルムの間の
、厚みが０．２５　ｗｎのコーティング材料からなる複
合物にたいして、Ｔはかれ試験を行なった。この複合物
はコーティングの厚みを維持するため、モールディング
フレームを使用し、１８０℃でプレスして作成した。Ｔ
はかれ測定は５．０　ｃｍ　７分にて行なった。これら
のデータに基くと、最低２４　ｉｔ　ｔ４１゜パーセン
トのラバーをともなうおよそ３．５中：量パーセントの
クマロン−インデン含有率は少なくとも１．０　Ｋｇ　
／　ｃｍ幅のＴはかれ結合力を与えるのに充分であった
。これらのデータが、第２図の境界線Ａ′Ｄ′を規定す
る。二層コーティングの場合、改良接着によってファイ
バに与える保護はどの場合にも必要ない。そのため、ク
マロン−インデン樹脂の量は第１図の線ＡＤに示すよう
にゼロに等しい低さとすることができる。

前に議論したコーティング対ファイバの接着だ・けでは
なく、コーティングのタフネスも機械的損傷からファイ
バを保護するコーティングの能力に反映する。潜在的な
損傷の一つの源泉は、製造中の耐性試験操作であり、こ
こで被覆ファイバは応力下糸車または他の構成物に接触
する。ここでタフネスは、ミクロ引張り標本にたいして
５０ｗｎ／分（約２２５パーセント／分）で得られた応
力−ひすみ曲線（ＡＳＴＭ　　Ｄ−１７０８）下の面積
として規定する。タフネスの測定値は、５ＥＢＳラバー
とクマロン−インデン樹脂含有率の両者にたいするタフ
ネスに強い依存性を示す。

第２図に示した処方Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′に示すこれらのデ
ータはタフネスの要求値３５υ（３，４４７，３７８Ｐ
ａ　）（５００ｐａｉ　）に合致することを示している
。線ｃ　／　Ｉ）　／は約３５Ｍ（３，４４７，３７８
Ｐａ　）（５００ｐｓｉ）の最低タフネスを有する処方
を規定する。Ｂ′点における混成物はおよそ９１％　（
８，９６３，１８４Ｐａ）（１３００ｐａｔ　）の最高
タフネスを与える。

他の材料と比較してみると、光フアイバコーティング用
に市販されている成るシリコン制服材料は約３８．５　
’Ｍ　（３，７９２，ｌ　１６　Ｐａ　）（５５０ｐｓ
ｉ）のタフネスと約１５０パーセントの伸びとをこの試
験では有している。しかしながら、耐性試験またはミク
ロベンディングロスを含めたその他の損傷からファイバ
を保護するため、上記のタフネス゛要求１直を・緩和し
ながら、ｌまたはより多くの層の厚み１本実施例よりも
増加させることができる。低い耐性試験レベルもまたタ
フネス要求値を緩和する。処方へを使用する本実施例の
被覆ファイバ類は４．９００　Ｍ　（４８３Ｘ　ｌ　Ｏ
’　Ｐａ　）（７０，０００ｐｓｉ）における耐性テス
トに適合し、さら、に高い値でも可能であるように見え
る。

第■表の処方Ａは、下記の一実施例１および２における
ゲルマニウムケイ酸リンプリフォームから延伸される光
ファイバのバッファ（ｂｕｆｆｅｒ　）　（内層）コー
ティングとして評価された。２３℃にておよそ６Ｘ１０
’ダイン／　Ｃａ＋で一４０℃にておよそ３　Ｘ　１０
１０ダイン／　ｏ／ｌの３０分引張シ緩和モジュラスを
もつＵＶキュアー性外被を外層コーティングとして使用
した。両コーティングとも延伸時にインラインで行なっ
た。この処方Ａは使用前に３ミクロン級のステンレス鋼
カートリッジフィルタを通してＰ別を行なった。被覆フ
ァイバの引張り強さを低減できるメルト中における粒子
類の発生を減らすためには、ｐ別が望ましい。内層およ
び外層コーティングとも、柔軟チップをもつ２つの連続
オープンカップコーティング塗布機を通じてのファイバ
の通過によって行なった。カップ中における処方物Ａの
温度は約１９０℃であった。どの試験でもＵＶ材料だけ
で被覆したファイバを対照として使用した。

実施例１ １１０μｍの外径および２／１のクラディング／コア比
（すなわち、クラディングの外径とコアとの比）、ヲも
つファイバに前述のように被覆を行なった。二層被覆フ
ァイバは約１７５μｍの内層被覆外径および約２３０μ
ｍの全被覆外径であった。対照ファイバは約２３０μｍ
の被覆外径であった。

長さがおよそ１　ｋｍの２個のリボンを作１ハどちらも
被覆ファイバ型とした。各リボンはポリエステル感圧被
覆テープの二層間に隣接してサンドイッチにされた１２
本のファイバから成っていた。（このリボンのケ体配置
については米国特許第４．０９６．０１０号にもつと詳
しく記されている）各リボン中のファイバの平均加算ロ
ス（ａｄｄｅｄ−１ｏｓｓ　）　　ｆ　−１０゜−２６
，および−４３℃で測定した。この１加算ロス“を室温
（２，４℃）における同じリボン状ファイバと比較した
。下記のこれらのデータは二層被覆ファイバではミクロ
ベンディン゛グにたいする感度が非常に低いこと′Ｊａ
：′示している。

温度℃：　　　　　　　−４３−２６−１０対照（ＵＶ
　）　　　　　０．５１　　０．２６　　０．０６二層
（処方Ａ／ＵＶ）　　　　０．１６　　−０．０５　　
　−０．０４実施例２ ファイバの外径が１２５μｍおよびクラディング／コア
比が２．５　／　１である点を除いて、実施例１におけ
るファイバおよびリボン製造処理法を繰り返した。被覆
ファイバの直径は実施例１におけるものとほぼ同じであ
った。

各被覆ファイバの型のリボンをもつ３本の充填ケイプル
を製造した。リボンからケイプルまでの対照の平均加算
ロスは１．６７　ｄＢ／ｋｍであり、これに比べて二層
構造では０．１１ｄ　Ｂ／ｋ　ｍ　であった。

上記諸試験に基くと、二層コーティングの内層として使
用する本発明の好ましい上記組成物類は、主諸成分の少
なくともプラスまたはマイナス１重量パーセントおよび
酸化防止剤のプラスまたはマイナス０．５パーセントの
許容変動において前記第■表の処方Ａｉも−）。

処方Ａはまた外層コーティングとしてのｆｎＪ記の規準
にも合致する。この処方物は、コーティング塗装機中で
一般的に約１９０−２３０℃のとき、毎秒数メータまで
の速度にて一般的に光フアイバ上へ被覆できる。より高
い温度は処方物の粘度を下げて、より高い速度のコーテ
ィングを可能にする。第ｕ表の処方Ｂもまた二層被覆フ
ァイバの内層として受は入れられる。

第１および第２図の範囲内にある他のコーティング処方
物もまた評価されている。第１１１表の下方にみるよう
に、それらは処方ＡにＩＬべて適用温度における粘度の
低下に寄与する。

処方物ＣおよびＢは前記シェルの試験ｅこしたがう約１
４００　ｃｐｓの粘度をもつ５ＥＢＳブロツクコポリマ
ー（クラトンＧ１６５０）’ｔ−使用して測定を行なっ
た。処方物Ｃは前述のブロックコポリマー粘度移動によ
って境界Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′内に調整されると考えられる
。

低下した粘度は処方Ａに比べて適用温度を約５°から１
５℃まで低下させる。このように、コーティング塗装機
内における、より長い寿命を可能にする。また条件温度
において低下した粘度はより高いファイバコーティング
速度を容易にする。処方物Ｃ，Ｄ、およびＥはすべて二
層コーティングファイバの内層コーティングにたいする
規準に合致し、より高いタフネスと粘着性のため処方Ｃ
が現在好捷れる。さらに処方Ｃは外層（または単層）コ
ーティングの要求にも合致する。許容操作の範囲内で、
処方Ｃの主要路成分は少なくともプラスまたはマイナス
１重量パーセントの変動が可能であり、また酸化防止剤
も少ガくとも０．５重量パーセントの変動が可能である
。

処方りは、クマロン−インデン樹脂を除外しであるが、
機械的手段によってファイバコーティングのはぎ取りの
容易さが重要となるような、ファイバへの低粘着が望ま
れる情況のときに好まれる。クラトンＧ１６５０に比べ
てクラトンＧ１６５２は低分子量なので、処方りのタフ
ネスは他のものよシ若干低い。これは前記のシェル試験
における４７５という使用クラトンＧ１６５２の粘度に
反映している。

第　　■　　表 低粘度処方 処方　　　　　　　　ＡＣＤＥ 成分　　　　　　　　　　　　（重１部）合計：　　　
　１００１００１００１００ａ １９０℃の粘度 （ｃｐｓ　）　　　　　　　　４７００　２１００　２
０００　２３００環球法（ＡＳＴＭ　Ｅ２８） 融点（℃）　　　　　１３７　１３３　１２３　１２５
粘着（ｋｆ／＞）　　　　１．６　　１．４　　１．２
　０．３タフネス　驚　　　　　６７．９　　３５．４
　　３０．１　３５．０（ｐｓｉ　）　　　（９７０）
　　（５０５）　（４３０）　（５００）塗装機および
貯蔵器中の材料の寿命を延ばすため、窒素雰囲気を使用
そき、またこれはこの材料が約２００℃より上に加熱さ
れる場合に好ましい。

操業における向上した操作性のため、本発明のコーティ
ングの価値が、多くの場合、圧倒的にこれによって被覆
される光コアイノ（にあることは明白である。これは裏
を返せば全光ファイバシステムの経済性につながる。た
とえば広い温度範囲にわたる低光量ロスは、系のシグナ
ルマージン要件を緩和する。さらに、コーティング操作
自体の容易さと経済性に価値がある。

好ましい諸成分および処方範囲をここに開示したが、当
業者はここに論じた原理にしたがって適正材料使用の範
囲を広げることができる。さらにまた、高モジユラスホ
ットメルト外層が後から行なわれる低モジユラスホット
メルト内層のような他のコーティング順序は可能である
。本発明がこの分野を前進させた教示に基くすべての変
更や変動は本発明の精神と範囲内にあるものと考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１−図は本発明のファイバ被覆材料の一実施態様の組
成範囲（領域ＡＢＣＤ）ｋ与える三元組成ダイアグラム
を示す。 第２図は単層コーティングおよび２層コーティングの両
ケースにおける本発明の好ましい組成範囲（領域Ａ／　
Ｂ／　Ｃ／　Ｄ／　）を示す同様のダイアグラムである
。 第１および第２図においてＸｚ軸はオイルとワックスと
の合計部数を示す。図中のすべての成分類は熱酸化安定
剤を除く混合物合計量にだいする重量パーセントで表わ
す。 出　願　人　　ウェスターン　エレクトリックカムパニ
ー、インコーポレーテツド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　光ファイバおよびその上に１またはよシ多くの被
   覆層類を含む被覆された光ファイバにおいて、少なくと
   も１つの被覆層は：（ト）、Ａ　Ｓ　Ｔ−Ｍ型１０３，
   １０４Ａ、１０４Ｂ。 またはそれらのいずれかの組み合わせ、あるいはオイル
   の一部を任意に置換するワックスをともなうナフテンま
   たはパラフィンオイル：（７）０．２乃至０．５のスチ
   レン−ラバー比をもつスチーレンーラバーースチレンブ
   ロックコポリマー：および任意に（Ｚ）クマロン−イン
   デンコポリマーまたはビニルトルエン−αメチルスチレ
   ン　コポリマー：の混合物を含み、またさらに熱酸化安
   定剤を含むことを特徴とする被覆光コア４バ。 ２、該スチレン−ラバー−スチレン　ブロックコポリマ
   ーはスチレン−エチレンブチレン−スチレンブロックコ
   ポリマーであり、また該任意コポリマーはクマロン−イ
   ンデンコポリマーであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項の被覆された光ファイバ０３、成分Ｘ、Ｙ、お
   よびＺは第１図のＡＢＣＤで囲われた領域内に収まる関
   係重量比率をもつことを特徴とする特許・請求の範囲第
   ２項の被覆された光ファイバ。 ４、成分Ｘ、Ｙおよび２が第２図（７）Ａ’Ｂ’ｃ　／
   　Ｄ　／で囲まれた影をつけた領域内におさまる関連重
   量割合を有し１．その重量割合は、トルエン中で２０重
   量パーセントのブロックコポリマーの溶液を２５℃で測
   定したときの粘度で表わしたとき、１１９０ｃｐｓの粘
   度を有するスチレン−ラバー−スチレン　ブロックコポ
   リマーで、且つ該ブロックコポリマーの許容される分量
   を調整して得る１８００°　ｃｐｓの粘度を有するブロ
   ックコポリマー材料を３部減少したときの値、ならびに
   粘度５００　ｃｐｓ　’に有するブロックコポリマー材
   料を６部増加したときの値を有するブロックコポリマー
   に対するものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項の被覆された光ファイバ。 ５、　該混合物の合計重量パーセントを基礎にして、０
   乃至１２パーセントのミクロ結晶ワックスが該オイルの
   ０乃至１２パーセントを置換することを特徴とする特許
   請求の範囲第３または第４項の被覆された光ファイバ。 ６、　少なくとも１つの該被覆層が二層被覆ファイバの
   内部層であることを特徴とする特許請求の範囲第３また
   は第４項の被覆された光ファイバ。 ７、　少なくとも１つの該被覆層が二層被覆ファイバの
   内部層であシ、且つここでは該混合物は５５乃至５７重
   量パーセントのオイル；２６乃至２８パーセントのスチ
   レン−エチレンブチレン−スチレン　ブロックコポリマ
   ー；６乃至８パーセントのクマロン−インデンｍｍ、８
   乃至１０パーセントのミクロ結晶ワックス、およびρ、
   ５乃至１．５パーセントの熱酸化安定剤を含むこと全特
   徴とする特許請求の範囲第１項の被覆ファイバ。 ８：　少なくとも１つの該被覆層が二層被覆ファイバの
   内層で、あり、且つここで該混合物は５９乃至６１重量
   パーセントのオイル；２４乃至２６パーセントのスチレ
   ン−エチレンブチレン−スチレンブロックコポリマー：
   ４乃至６パーセントのクマロレーインデン樹脂；８乃至
   １０パーセントのミクロ結晶ワックス；および０．５乃
   至１．５パーセントの熱酸化安定剤を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲１の被覆された光コアイノく。 ９、コーチインク材料は（Ｘ）ＡＳＴＭ型１０３゜１０
   ４Ａ、１０４Ｂ、またはそれらのいずれかの組み合わせ
   、オイルの一部を任意に置換するワックスをともなうナ
   フテンまたはパラフィンオイル：　（Ｙ）　０．２　乃
   至０．５　（７）　スチレン−ラバー比をもつスチレン
   −ラバー−スチレンブロックコポリマー；および任意に
   （２））クマロン−インデンコポリマーまたはビニルト
   ルエン−αメチルスチレンコポリマー：を含み、さらに
   該被覆材料は熱酸化安定剤を含む混合物として該被覆材
   料に適用することを特徴とする、光ファイバまたはファ
   イバ上の被覆層にたいするコーティング材料のほどこす
   ことからなる被覆された光ファイバの製造法。 １０、　　該コーティング材料を二層被覆ファイバの内
   層に適用し、また該スチレン−ラバー−スチレン　ブロ
   ックコポリマーはスチレン−エチレンブチレン−スチレ
   ン　ブロックコポリマーであり、スチレン末端ブロック
   類に連結する該任意コポリマーはクマロン−インデンコ
   ポリマーであり、ここで成分Ｘ、Ｙおよび２は第１図の
   領域ＡＢＣＤ内に収まる関係比率をもつことを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項の被覆された尤ファイバの製造
   法。