Отверждаемое излучением вторичное покрытие d 1369 d для оптического волокна

Отверждаемое излучением вторичное покрытие d 1369 d для оптического волокна

Реферат

[0001] Данная заявка на патент испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №60/874723, "Отверждаемое излучением вторичное покрытие D для оптического волокна", поданной 14 декабря 2006 года.

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящее изобретение относится к отверждаемым излучением покрытиям для применения в качестве вторичного покрытия для оптических волокон, покрытым упомянутыми покрытиями оптическим волокнам и способам получения оптических волокон с покрытием.

Уровень техники

[0003] Оптические волокна обычно покрывают двумя или более отверждаемыми излучением покрытиями. Такие покрытия обычно наносят на оптическое волокно в жидкой форме и затем подвергают воздействию излучения для осуществления отверждения. Тип облучения, который может применяться для отверждения покрытий, должен быть таким, чтобы быть способным инициировать полимеризацию одного или более отверждаемых излучением компонентов таких покрытий. Излучение, подходящее для отверждения таких покрытий, хорошо известно и включает ультрафиолетовое излучение (далее "УФ") и электронный луч ("ЭЛ"). Предпочтительным типом излучения для отверждения покрытий, применяемым при получении оптического волокна с покрытием, является УФ.

[0004] Покрытие, которое контактирует непосредственно с оптическим волокном, называют первичным покрытием, а покрытие, которое покрывает первичное покрытие, называют вторичным покрытием. В области отверждаемых излучением покрытий для оптических волокон известно, что первичные покрытия преимущественно являются более мягкими, чем вторичные покрытия. Одним из преимуществ, вытекающих из этой компоновки, является повышенное сопротивление микроизгибам.

[0005] Микроизгибы представляют собой резкие, но микроскопические искривления оптического волокна, влекущие местные осевые смещения на несколько микрометров и пространственные волны длиной в несколько миллиметров. Микроизгибы могут быть вызваны термическими напряжениями и/или механическими поперечными силами. Если они присутствуют, микроизгибы ослабляют способность к передаче сигнала оптическим волокном с покрытием. Ослабление представляет собой нежелательное снижение сигнала, передаваемого оптическим волокном.

[0006] Относительно мягкое первичное покрытие обеспечивает сопротивление появлению микроизгибов, которое приводит к ослаблению способности к передаче сигнала оптическим волокном с покрытием и поэтому является нежелательным. Микроизгибы представляют собой резкие, но микроскопические искривления оптического волокна, влекущие местные осевые смещения на несколько микрометров и длины пространственных волн в несколько миллиметров. Микроизгибы могут быть вызваны термическими напряжениями и/или механическими поперечными силами. Покрытия могут обеспечивать защиту от поперечных сил, что позволяет защитить оптическое волокно от появления микроизгибов, но при снижении диаметра покрытия снижается степень обеспечиваемой защиты. Зависимость между покрытиями и защитой от поперечного напряжения, которое приводит к образованию микроизгибов, обсуждается, например, в работах D. Gloge, "Optical-fiber packaging and its influence on fiber straightness and loss", Bell System Technical Journal, Vol.54, 2, 245 (1975); W.B. Gardner, "Microbending Loss in Optical Fibers", Bell System Technical Journal, Vol.54, No. 2, p.457 (1975); T. Yabuta, "Structural Analysis of Jacketed Optical Fibers Under Lateral Pressure", J. Lightwave Tech., Vol.LT-I, No.4, p.529 (1983); L.L. Blyler, "Polymer Coatings for Optical Fibers", Chemtech, p.682 (1987); J. Baldauf, "Relationship of Mechanical Characteristics of Dual Coated Single Mode Optical Fibers and Microbending Loss", IEICE Trans. Commun., Vol.E76-B, No.4, 352 (1993); и K.Kobayashi, "Study of Microbending Loss in Thin Coated Fibers and Fiber Ribbons", IWCS, 386 (1993). Более твердое внешнее первичное покрытие, то есть вторичное покрытие, обеспечивает сопротивление манипуляционным усилиям, таким как усилия, возникающие при укладке волокна с покрытием в ленту и/или прокладывании кабеля.

[0007] Композиции вторичного покрытия оптического волокна обычно содержат, до отверждения, смесь этилен-ненасыщенных соединений, часто состоящую из одного или более олигомеров, растворенных или диспергированных в жидких этилен-ненасыщенных разбавителях, и фотоинициаторов. Композицию покрытия обычно наносят на оптическое волокно в жидкой форме и затем подвергают воздействию актинического излучения для осуществления отверждения.

[0008] Во многих таких композициях применяют уретановый олигомер, имеющий реакционноспособные концевые группы и полимерную основную цепь. Также композиции обычно содержат реакционноспособные разбавители, фотоинициаторы для того, чтобы сделать композиции УФ-отверждаемыми, и другие подходящие добавки.

[0009] В опубликованной РСТ-заявке на патент WO 2005/026228 А1, опубликованной 24.03.2005 г., "Curable Liquid Resin Composition", на имя изобретателей Sugimoto, Kamo, Shigemoto, Komiya и Steeman, описана и заявлена отверждаемая жидкая полимерная композиция, содержащая: (А) уретан(мет)акрилат, имеющий структуру, производную от полиола, и среднечисловую молекулярную массу в 800 г/моль или более, но менее 6000 г/моль, и (В) уретан(мет)акрилат, имеющий структуру, производную от полиола, и среднечисловую молекулярную массу в 6000 г/моль или более, но менее 20000 г/моль, причем общее количество компонента (А) и компонента (В) составляет 20-95 мас.% от отверждаемой жидкой полимерной композиции, а содержание компонента (В) составляет 0,1-30 мас.% от общей массы компонента (А) и компонента (В).

[0010] Было предложено множество материалов для применения в качестве полимерной основной цепи уретанового олигомера. Например, в уретановых олигомерах применяли полиолы, такие как углеводородные полиолы, простые полиэфирполиолы, поликарбонатные полиолы и сложные полиэфирполиолы. Сложные полиэфирполиолы являются особенно привлекательными из-за их коммерческой доступности, устойчивости к окислению и универсальности, позволяющей адаптировать характеристики покрытия путем модификации основной цепи. Применение сложных полиэфирполиолов в качестве полимера основной цепи в уретанакрилатном олигомере описано, например, в патентах США №5146531, 6023547, 6584263, 6707977, 6775451 и 6862392, а также Европейском патенте 539030 А.

[0011] Проблемы затрат, использования и технологической обработки уретановых предшественников привели к применению безуретановых олигомеров в композициях покрытий. Например, безуретановые сложные полиэфиракрилатные олигомеры применяли в отверждаемых излучением композициях покрытий для оптического стекловолокна. В патенте Японии 57-092552 (Nitto Electric) описан материал покрытия оптического стекловолокна, содержащий полиэфирди(мет)акрилат, где сложнополиэфирная основная цепь имеет среднюю молекулярную массу 300 или более. В заявке на патент Германии 04 12 68 60 Al (Bayer) описан матричный материал для трехволоконной ленты, состоящий из сложнополиэфиракрилатного олигомера, 2-(N-бутил-карбамил)этилакрилата в качестве реакционноспособного разбавителя и 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-она в качестве фотоинициатора. В заявке на патент Японии №10-243227 (публикация №2000-072821) описана жидкая отверждаемая полимерная композиция, содержащая сложнополиэфиракрилатный олигомер, который состоит из простого полиэфирдиола, обладающего в качестве активных концевых групп двумя дикислотами или ангидридами и оканчивающегося гидроксиэтил акрилатом. В патенте США 6714712 В2 описана отверждаемая излучением композиция покрытия, содержащая сложнополиэфирный и/или алкид(мет)акрилатный олигомер, содержащий поликислотный остаток или его ангидрид, необязательно реакционноспособный разбавитель и, необязательно, фотоинициатор. Также, в статье Mark D. Soucek и Aaron Н. Johnson описано применение гексагидрофталевой кислоты для гидролитической устойчивости, "New Intramolecular Effect Observed for Polyesters: An Anomeric Effect," JCT Research, Vol.1, No. 2, p.111 (April 2004).

[0012] US-B-6630242 описывает отверждаемые излучением композиции для покрытий оптических волокон. Пример 9 этого документа описывает получение окрашенных внешних первичных покрытий (также известных как вторичные покрытия). Однако ни одно из этих внешних первичных покрытий не содержит охарактеризованного здесь Альфа-олигомера, полученного с использованием трипропиленгликоля.

[0013] Несмотря на попытки в уровне техники разработать композиции покрытия, содержащие безуретановые олигомеры, до сих пор существует потребность во вторичных покрытиях, которые являются экономичными, при этом удовлетворяя множеству различных желательных требований, таких как улучшенная отверждаемость и повышенные скорости отверждения, а также универсальность в применении, при этом все же достигая желательных физических характеристик различных применяемых покрытий.

[0014] Хотя в настоящее время доступен ряд вторичных покрытий, желательно предложить новые вторичные покрытия, которые обладают улучшенными технологическими и/или эксплуатационными характеристиками по сравнению с существующими покрытиями.

Сущность изобретения

[0015] Первым аспектом заявленного сейчас изобретения является отверждаемая излучением композиция вторичного покрытия, причем упомянутая композиция содержит:

A) смесь олигомеров вторичного покрытия, которая смешана с

B) первым мономером-разбавителем;

C) вторым мономером-разбавителем;

D) необязательно, третьим мономером-разбавителем;

Е) антиоксидантом;

F) первым фотоинициатором;

G) вторым фотоинициатором; и

H) необязательно, улучшающей скольжение добавкой или смесью улучшающих скольжение добавок;

при этом упомянутая смесь олигомеров вторичного покрытия содержит:

α) Омега-олигомер; и

β) Ипсилон-олигомер;

причем упомянутый Омега-олигомер синтезирован по реакции:

α1) гидроксилсодержащего (мет)акрилата;

α2) изоцианата;

α3) простого полиэфирполиола; и

α4) трипропиленгликоля; в присутствии

α5) ингибитора полимеризации; и

α6) катализатора;

с получением Омега-олигомера;

при этом упомянутый катализатор выбран из группы, содержащей нафтенат меди, нафтенат кобальта, нафтенат цинка, триэтиламин, триэтилендиамин, 2-метилтриэтилендиамин, дилаурат дибутилолова, карбоксилаты металлов, сульфоновые кислоты, катализаторы на основе аминов или органических оснований, алкоксиды циркония и титана и ионные жидкие соли фосфония, имидазолия и пиридиния; и

при этом упомянутый Ипсилон-олигомер представляет собой эпоксидиакрилат.

[0016] Вторым аспектом заявленного сейчас изобретения является способ нанесения покрытия на оптическое волокно, включающий в себя:

a) работу колонны вытягивания стекла с получением оптического стекловолокна;

b) нанесение на упомянутое оптическое стекловолокно отверждаемой излучением композиции первичного покрытия;

c) необязательно контактирование упомянутой отверждаемой излучением композиции первичного покрытия с излучением для отверждения этого покрытия;

d) нанесение на упомянутое оптическое стекловолокно отверждаемой излучением композиции вторичного покрытия по пункту 1; и

e) контактирование упомянутой отверждаемой излучением композиции вторичного покрытия с излучением для отверждения этого покрытия.

[0017] Третьим аспектом заявленного сейчас изобретения является вариант, в котором работу упомянутой колонны вытягивания стекла осуществляют с линейной скоростью между 750 метрами/минуту и 2100 метрами/минуту.

[0018] Четвертым аспектом заявленного сейчас изобретения является провод, покрытый первым и вторым слоем, причем первым слоем является отвержденное отверждаемое излучением первичное покрытие, находящееся в контакте с внешней поверхностью провода, а вторым слоем является отвержденное отверждаемое излучением вторичное покрытие по заявленному сейчас изобретению, находящееся в контакте с внешней поверхностью первичного покрытия,

при этом отвержденное вторичное покрытие на проводе имеет следующие свойства после первоначального отверждения и после одного месяца старения при 85°С и относительной влажности 85%:

A) % RAU от 80% до 98%;

B) in-situ модуль упругости между 0,60 ГПа и 1,90 ГПа; и

C) Т_с трубки от 50°С до 80°С.

[0019] Пятым аспектом заявленного сейчас изобретения является оптическое волокно, покрытое первым и вторым слоем, причем первым слоем является отвержденное отверждаемое излучением первичное покрытие, находящееся в контакте с внешней поверхностью оптического волокна, а вторым слоем является отвержденное отверждаемое излучением вторичное покрытие по заявленному сейчас изобретению, находящееся в контакте с внешней поверхностью первичного покрытия,

при этом отвержденное вторичное покрытие на оптическом волокне имеет следующие свойства после первоначального отверждения и после одного месяца старения при 85°С и относительной влажности 85%:

A) % RAU от 80% до 98%;

B) in-situ модуль упругости между 0,60 ГПа и 1,90 ГПа; и

C) Т_с трубки от 50°С до 80°С.

Подробное описание изобретения

[0020] По всей данной заявке на патент следующие аббревиатуры имеют следующие значения:

Аббревиатура	Значение
ВНТ	2,6-ди-трет-бутил-п-крезол, поставляемый Fitz Chem.
CAS	означает регистрационный номер из Chemical Abstracts.
CN-120Z	эпоксидиакрилат, поставляемый Sartomer.
DABCO	1,4-диазабицикло[2.2.2]октан, поставляемый Air Products.
DBTDL	дилаурат дибутилолова, поставляемый OMG Americas.
НЕА	гидроксиэтилакрилат, поставляемый BASF.
ННРА	гексагидрофталевый ангидрид, поставляемый Milliken Chemical.
Irgacure 184	1-гидроксициклогексилфенилкетон от Ciba Geigy.
Irganox 1035	тиодиэтилен-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамат), поставляемый Ciba Geigy.
SR-506	изоборнилакрилат, доступный как SR-506 от Sartomer.
Photomer 4066	акрилат этоксилированного нонилфенола, поставляемый Cognis.
Pluracol 1010	полипропиленгликоль (ММ=1000), поставляемый BASF.
SR-306HP	диакрилат трипропиленгликоля (TPGDA), поставляемый Sartomer.
SR-349	диакрилат этоксилированного бисфенола А, поставляемый
	Sartomer.
TDI	смесь 80/20 2,4- и 2,6-изомеров толуолдиизоцианата, поставляемая BASF.
IPDI	изофорондиизоцианат, поставляемый Bayer.
TPO	2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, поставляемый Chitech.

[0021] Первым аспектом заявленного сейчас изобретения является отверждаемая излучением композиция вторичного покрытия, причем упомянутая композиция содержит:

A) смесь олигомеров вторичного покрытия, которая смешана с

B) первым мономером-разбавителем;

C) вторым мономером-разбавителем;

D) необязательно, третьим мономером-разбавителем;

E) антиоксидантом;

F) первым фотоинициатором;

G) вторым фотоинициатором; и

H) необязательно, улучшающей скольжение добавкой или смесью улучшающих скольжение добавок;

при этом упомянутая смесь олигомеров вторичного покрытия содержит:

α) Омега-олигомер; и

β) Ипсилон-олигомер;

причем упомянутый Омега-олигомер синтезирован по реакции:

α1) гидроксилсодержащего (мет)акрилата;

α2) изоцианата;

α3) простого полиэфирполиола; и

α4) трипропиленгликоля; в присутствии

α5) ингибитора полимеризации; и

α6) катализатора;

с получением Омега-олигомера;

при этом упомянутый катализатор выбран из группы, содержащей нафтенат меди, нафтенат кобальта, нафтенат цинка, триэтиламин, триэтилендиамин, 2-метилтриэтилендиамин, дилаурат дибутилолова, карбоксилаты металлов, сульфоновые кислоты, катализаторы на основе аминов или органических оснований, алкоксиды циркония и титана и ионные жидкие соли фосфония, имидазолия и пиридиния; и

при этом упомянутый Ипсилон-олигомер представляет собой эпоксидиакрилат.

[0022] Омега-олигомер получают по реакции гидроксилсодержащего (мет)акрилата, изоцианата, простого полиэфирполиола и трипропиленгликоля в присутствии ингибитора полимеризации и катализатора.

[0023] Гидроксилсодержащий (мет)акрилат, применяемый для получения Омега-олигомера, может быть любого подходящего типа, но желательно является гидроксиалкил(мет)акрилатом, таким как гидроксиэтилакрилат (НЕА), или является акрилатом, выбранным из группы, состоящей из полипропиленгликольмоноакрилата (РРА6), трипропиленгликольмоноакрилата (TPGMA), капролактоновых акрилатов и пентаэритритолтриакрилата (например, SR-444). Предпочтительным является НЕА. При получении Омега-олигомера гидроксилсодержащий (мет)акрилат может быть добавлен к реакционной смеси в количестве, составляющем от 2 мас.% до 20 мас.%, а, предпочтительно, от 5 до 7 мас.%, в расчете на общую массу композиции покрытия.

[0024] Изоцианат может быть любого подходящего типа, например ароматическим или алифатическим, но желательно является диизоцианатом. Подходящие диизоцианаты известны в данной области техники и включают, например, изофорондиизоцианат (IPDI) и толуолдиизоцианат (TDI). Предпочтительно, диизоцианатом является TDI.

[0025] При получении Омега-олигомера изоцианат может быть добавлен к реакционной смеси в количестве, составляющем от 2 мас.% до 20 мас.%, а, предпочтительно, от 7 до 9 мас.%, в расчете на общую массу композиции покрытия.

[0026] Простой полиэфирполиол может быть выбран из группы, состоящей из полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля. Предпочтительно, простым полиэфирполиолом является полипропиленгликоль, имеющий среднечисловую молекулярную массу от 300 г/моль до 5000 г/моль, а более предпочтительно -полипропиленгликоль, имеющий среднечисловую молекулярную массу примерно 1000 (например, полипропиленгликоль Pluracol Р1010, поставляемый BASF). При получении Омега-олигомера простой полиэфирполиол может быть добавлен к реакционной смеси в количестве, составляющем от 2 мас.% до 36 мас.%, а, предпочтительно, от 15 до 18 мас.%, в расчете на общую массу композиции покрытия.

[0027] Трипропиленгликоль (TPG) имеется в продаже, например, от Dow Chemical. При получении Омега-олигомера трипропиленгликоль может быть добавлен к реакционной смеси в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 5 мас.%, а, предпочтительно, от 0,3 до 0,6 мас.%, в расчете на общую массу композиции покрытия.

[0028] Получение Омега-олигомера проводят в присутствии ингибитора полимеризации, который применяют для ингибирования полимеризации акрилата во время реакции. Множество различных ингибиторов известно в данной области техники и может применяться при получении олигомера, включая, но не ограничиваясь ими, бутилированный гидрокситолуол (ВНТ), гидрохинон и его производные, такие как простой метиловый эфир гидрохинона и 2,5-дибутилгидрохинон; 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокситолуол; метил-ди-трет-бутилфенол; 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол; и им подобные. Предпочтительным ингибитором полимеризации является ВНТ. При получении Омега-олигомера ингибитор полимеризации может быть добавлен к реакционной смеси в количестве, составляющем от 0,001 мас.% до 1,0 мас.%, а, предпочтительно, от 0,01 до 0,03 мас.%, в расчете на общую массу композиции покрытия.

[0029] Получение Омега-олигомера проводят в присутствии катализатора, такого как катализатор уретанизации.

[0030] Подходящие катализаторы хорошо известны в данной области техники и могут быть выбраны из группы, включающей нафтенат меди, нафтенат кобальта, нафтенат цинка, триэтиламин, триэтилендиамин, 2-метилтриэтилендиамин, дилаурат дибутилолова (DBTDL); карбоксилаты металлов, включающие, но не ограниченные ими: висмуторганические катализаторы, такие как неодеканоат висмута, CAS 34364-26-6; неодеканоат цинка, CAS 27253-29-8; неодеканоат циркония, СAS 39049-04-2; и 2-этилгексаноат цинка, CAS 136-53-8; сульфоновые кислоты, включающие, но не ограниченные ими, додецилбензолсульфоновую кислоту, CAS 27176-87-0; и метансульфоновую кислоту, CAS 75-75-2; катализаторы на основе аминов или органических оснований, включающие, но не ограниченные ими: 1,2-диметилимидазол, СAS 1739-84-0; и диазабицикло[2.2.2]октан (DABCO), СAS 280-57-9 (сильное основание); и трифенилфосфин; алкоксиды циркония и титана, включающие, но не ограниченные ими, бутоксид циркония (тетрабутилцирконат), CAS 1071-76-7; и бутоксид титана (тетрабутилтитанат), CAS 5593-70-4; и ионные жидкие соли фосфония, имидазолия и пиридиния, такие как, но не ограниченные ими, гексафторфосфат тригексил(тетрадецил)фосфония, СAS №374683-44-0; ацетат 1-бутил-3-метилимидазолия, CAS №284049-75-8; и хлорид N-бутил-4-метилпиридиния, CAS №125652-55-3; и тетрадецил(тригексил)фосфоний, доступный как Cyphosil 101.

[0031] Катализатором предпочтительно является катализатор на основе аминов, более предпочтительно, катализатором является DABCO.

[0032] Катализатор может применяться в свободном, растворимом и гомогенном состоянии или может быть связан с инертными агентами, такими как силикагель или сшитые дивинилом макросетчатые смолы, и использован в гетерогенном состоянии для того, чтобы быть отфильтрованным по окончании синтеза олигомера. При получении Омега-олигомера катализатор может быть добавлен к реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 0,001 мас.% до 1 мас.%, а, предпочтительно, от 0,06 до 0,1 мас.%, в расчете на общую массу композиции покрытия.

Ипсилон-олигомер

[0033] Ипсилон-олигомер представляет собой эпоксидиакрилат. Предпочтительно, Ипсилон-олиромером является эпоксидиакрилатый олигомер на основе бисфенола А, например олигомер CN120 или CN120Z, продаваемый Sartomer. Более предпочтительно, Ипсилон-олигомером является CN120Z.

[0034] Ипсилон-олигомер может присутствовать в композиции покрытия в количестве, составляющем от 1 мас.% до 50 мас.%, а, предпочтительно, от 20 мас.% до 25 мас.%, в расчете на общую массу композиции покрытия.

Отверждаемая излучением композиция вторичного покрытия

[0035] Омега-олигомер и Ипсилон-олигомер по изобретению смешивают с образованием смеси олигомеров вторичного покрытия, которую затем смешивают с первым, вторым и необязательным третьим мономерами-разбавителями, после чего добавляют антиоксидант, первый фотоинициатор, второй фотоинициатор и, необязательно, улучшающую скольжение добавку или смесь улучшающих скольжение добавок, с образованием отверждаемой излучением композиции вторичного покрытия по изобретению. При получении отверждаемой излучением композиции вторичного покрытия по изобретению обычно сначала синтезируют Омега-олигомер, а затем добавляют Ипсилон-олигомер с образованием смеси олигомеров вторичного покрытия.

[0036] Первый, второй и необязательный третий мономеры-разбавители могут представлять собой мономеры с низкой вязкостью, имеющие по меньшей мере одну функциональную группу, способную к полимеризации при облучении актиническим излучением. Эта функциональная группа может иметь такую же природу, как и группа, применяемая в отверждаемом излучением Омега-олигомере. Предпочтительно, функциональная группа, присутствующая в мономерах-разбавителях, способна сополимеризоваться с отверждаемой излучением функциональной группой, присутствующей в Омега-олигомере. Более предпочтительно, эта отверждаемая излучением функциональная группа образует свободные радикалы во время отверждения, которые могут реагировать со свободными радикалами, образованными на поверхности оптического волокна с обработанной поверхностью.

[0037] Например, мономером-разбавителем может быть мономер или смесь мономеров, имеющих акрилатную или винилэфирную функциональную группу и С₄-С₂₀-алкильную или простую полиэфирную группу. Конкретные примеры таких мономеров-разбавителей включают гексилакрилат, 2-этилгексилакрилат, изоборнилакрилат, децилакрилат, лаурилакрилат, стеарилакрилат, 2-этоксиэтоксиэтилакрилат, лаурилвиниловый эфир, 2-этилгексилвиниловый эфир, изодецилакрилат (например, SR-395, поставляемый Sartomer), изооктилакрилат, N-винилкапролактам, N-винилпирролидон, трипропиленгликольмоноакрилат (TPGMA), акриламиды, а также алкоксилированные производные, такие как этоксилированный лаурилакрилат, этоксилированный изодецилакрилат и им подобные.

[0038] Другим типом мономера-разбавителя, который может применяться, является соединение, имеющее ароматическую группу. Конкретные примеры мономеров-разбавителей, имеющих ароматическую группу, включают акрилат фенилового эфира этиленгликоля, акрилат фенилового эфира полиэтиленгликоля, акрилат фенилового эфира полипропиленгликоля и алкилзамещенные фенильные производные вышеуказанных мономеров, такие как акрилат нонилфенилового эфира полиэтиленгликоля. Предпочтительным мономером-разбавителем является этоксилированный нонилфенолакрилат (например, Photomer 4066, поставляемый Cognis; SR-504D, поставляемый Sartomer).

[0039] Мономер-разбавитель также может включать разбавитель, имеющий две или более функциональные группы, способные к полимеризации. Конкретные примеры таких разбавителей включают диолдиакрилаты углеводородов С₂-C₁₈, дивиниловые эфиры углеводородов С₄-С₁₈, триакрилаты углеводородов С₃-С₁₈, их полиэфирные аналоги и им подобные, такие как 1,6-гександиолдиакрилат, триметилолпропантриакрилат, гександиолдивиниловый эфир, диакрилат триэтиленгликоля, триакрилат пентаэритритола, диакрилат этоксилированного бисфенола А, диакрилат трипропиленгликоля (TPGDA, например SR-306; SR-306HP, поставляемые Sartomer) и триакрилат трис-2-гидроксиэтилизоцианурата (например, SR-368, поставляемые Sartomer).

[0040] Первым мономером-разбавителем предпочтительно является мономер, имеющий акрилатную или винилэфирную функциональную группу и С₄-С₂₀-алкильную или простую полиэфирную группу, более предпочтительно, акрилат этоксилированного нонилфенола (например, Photomer 4066). Вторым мономером-разбавителем предпочтительно является соединение, имеющее ароматическую группу, более предпочтительно, диакрилат этоксилированного бисфенола A (SR-349). Необязательным третьим мономером-разбавителем предпочтительно является мономер, имеющий две или более функциональные группы, способные к полимеризации, более предпочтительно, диакрилат трипропиленгликоля (SR-306HP).

[0041] Мономер-разбавитель может быть добавлен к композиции покрытия в количестве, составляющем от 5 мас.% до 75 мас.%, а, предпочтительно, от 35 до 45 мас.%, в расчете на общую массу композиции покрытия. Если добавляют первый, второй и третий мономеры-разбавители, является предпочтительным, чтобы количество первого мономера-разбавителя составляло от 2 мас.% до 30 мас.%, предпочтительно, от 4 мас.% до 7 мас.%, количество второго разбавителя составляло от 2 мас.% до 50 мас.%, предпочтительно, от 15 мас.% до 25 мас.%, а количество третьего разбавителя составляло от 2 мас.% до 50 мас.%, предпочтительно, от 13 мас.% до 19 мас.%, в расчете на массу композиции покрытия.

[0042] Антиоксидантом является пространственно затрудненное фенольное соединение, например 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол, 2,6-ди-трет-бутил-4-н-бутилфенол, 4-гидроксиметил-2,6-ди-трет-бутилфенол, и такие имеющиеся в продаже соединения, как тиодиэтилен-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксил)гидроциннамат, октадецил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамат, 1,6-гексаметилен-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамат) и тетракис(метилен(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамат))метан, все поставляются Ciba Geigy как Irganox 1035, 1076, 259 и 1010 соответственно. Другие примеры применимых здесь пространственно затрудненных фенольных соединений включают 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол и 4,4'-метилен-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол), поставляемые Ethyl Corporation как Ethyl 330 и 702 соответственно. Предпочтительным антиоксидантом является тиодиэтилен-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксил)гидроциннамат (например, Irganox 1035). Антиоксидант может быть добавлен к композиции покрытия в количестве, составляющем от 0,001 мас.% до 1 мас.%, а, предпочтительно, от 0,3 мас.% до 0,7 мас.%.

[0043] Первый фотоинициатор может представлять собой фотоинициатор типа α-гидроксикетон, такой как 1-гидроксициклогексилфенилкетон (например, Irgacure 184, поставляемый Ciba Geigy; Chivacure 184, поставляемый Chitec Chemicals), 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он (например, Darocur 1173, поставляемый Ciba Geigy), 2-бензил-2-диметиламино-1-(4-морфолинофенил)бутан-1-он, 2,2-диметокси-2-фенил-ацетофенон, 2-метил-1-[4-(метилтио)фенил]-2-(4-морфолинил)-1-пропанон, 2-метил-1-[4-(метилтио)фенил]-2-морфолинопропан-1-он (например, Irgacure 907, поставляемый Ciba Geigy), 4-(2-гидроксиэтокси)фенил-2-гидрокси-2-пропилкетон-диметокси-фенилацетофенон, 1-(4-изопропилфенил)-2-гидрокси-2-метил-пропан-1-он, 1-(4-додецилфенил)-2-гидрокси-2-метилпропан-1-он и 4-(2-гидроксиэтокси)фенил-2-(2-гидрокси-2-пропил)кетон. Предпочтительно, первым фотоинициатором является 1-гидроксициклогексилфенилкетон (например, Irgacure 184).

[0044] Второй фотоинициатор может представлять собой фотоинициатор типа фосфиноксида, такой как 2,4,6-триметилбензоил-дифенилфосфиноксид (ТРО; например, LucirinTPO, поставляемый BASF; DarocurTPO, поставляемый Ciba Geigy), бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид (например, Irgacure 819, поставляемый Ciba Geigy), или фотоинициаторы типа бисацилфосфиноксида (ВАРО). Предпочтительно, вторым фотоинициатором является ТРО.

[0045] Первый фотоинициатор может быть добавлен к композиции покрытия в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 7 мас.%, предпочтительно, от 1,75 мас.% до 3,75 мас.%. Второй фотоинициатор может быть добавлен к композиции покрытия в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 7 мас.%, предпочтительно, от 0,5 мас.% до 1 мас.%.

[0046] Улучшающие скольжение добавки имеются в продаже. Предпочтительной смесью улучшающих скольжение добавок является смесь продаваемого Dow Corning силоксана DC-57, который представляет собой диметилметил(пропил-(поли(ЕО))ацетат)силоксан (регистрационный №CAS 70914-12-4), и продаваемой Dow Corning силоксановой смеси DC-190, которая представляет собой смесь от 40,0 до 70,0 мас.% диметилметил-(пропил(поли(ЕО)(РО))ацетат)силоксана (регистрационный №CAS 68037-64-9), от 30,0 до 60,0 мас.% ацетата поли(этиленоксид-пропиленоксид)моноаллилового эфира (регистрационный №CAS 56090-69-8) и менее чем 9,0 мас.% ацетата простого полиэфирполиола (регистрационный №CAS 39362-51-1). Улучшающие скольжение добавки могут быть добавлены к композиции покрытия в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 1 мас.%, предпочтительно, от 0,35 мас.% до 0,75 мас.%.

[0047] В одном варианте осуществления отверждаемая излучением композиция вторичного покрытия является следующей:

Омега-олигомер
гидроксилсодержащий (мет)акрилат	от 5 до 7 мас.%
изоцианат	от 7 до 9 мас.%
полиэфирполиол	от 15 до 18 мас.%
трипропиленгликоль	от 0,3 до 0,6 мас.%
ингибитор полимеризации	от 0,01 до 0,03 мас.%
катализатор	от 0,06 до 0,1 мас.%
Ипсилон-олигомер
эпоксидиакрилат	от 20 до 25 мас.%
Мономеры-разбавители
первый мономер-разбавитель	от 4 до 7 мас.%
второй мономер-разбавитель	от 15 до 25 мас.%
третий мономер-разбавитель	от 13 до 19 мас.%
Другие добавки
антиоксидант	от 0,3 до 0,7 мас.%
первый фотоинициатор	от 1,75 до 3,75 мас.%
второй фотоинициатор	от 0,5 до 1 мас.%
улучшающие скольжение добавки (необязательные)	от 0,35 до 0,75 мас.%

[0048] В другом варианте осуществления отверждаемая излучением композиция вторичного покрытия является следующей:

Омега-олигомер	32,08 мас.%
гидроксилсодержащий (мет)акрилат (например, НЕА)	6,49 мас.%
изоцианат (например, TDI)	8,12 мас.%
полиэфирполиол (например, Pluracol P1010)	16,89 мас.%
трипропиленгликоль	0,48 мас.%
ингибитор полимеризации (например, ВНТ)	0,02 мас.%
катализатор (например, DABCO)	0,8 мас.%
Ипсилон-олигомер
эпоксидиакрилат (например, CN120Z)	22,27 мас.%
Мономеры-разбавители	41,66 мас.%
первый мономер-разбавитель (например, акрилат этоксилированного нонилфенила)	5,66 мас.%
второй мономер-разбавитель (например, диакрилат этоксилированного бисфенола А)	20,00 мас.%
третий мономер-разбавитель (например, диакрилат трипропиленгликоля)	16,00 мас.%
Другие добавки	4,50 мас.%
антиоксидант (например, Irganox 1035)	0,5 мас.%
первый фотоинициатор (например, Irgacure 184)	2,75 мас.%
второй фотоинициатор (например, ТРО)	0,75 мас.%
улучшающие скольжение добавки (например, DC-57+DC-190)	0,5 мас.%(0,17 мас.% + 0,33 мас.%)
Всего	100,51 мас.%*
*0,51 других ингредиентов не присутствует, если присутствует необязательная смесь улучшающих скольжение добавок

[0049] Это вторичное покрытие по заявленному сейчас изобретению обозначено как вторичное покрытие D.

[0050] После того как найдено коммерческое первичное покрытие, оно может быть нанесено непосредственно на поверхность оптического волокна. Отверждаемым излучением первичным покрытием может быть любое имеющееся в продаже отверждаемое излучением первичное покрытие для оптического волокна. Такие имеющиеся в продаже отверждаемые излучением первичные покрытия поставляются DSM Desotech Inc. и другими, включая, но не ограничиваясь ими, Hexion, Luvantix и PhiChem. В качестве первичного покрытия в настоящем изобретении могут быть использованы, например, покрытия, описанные в документах ЕР 2089333 B1, WO 2010/053532, US 6534557 и US 6306924.

[0051] Вытягивание проводят, используя режим либо «влажное на сухое», либо «влажное на влажное». Режим «влажное на сухое» означает, что жидкое первичное покрытие наносят влажным, а затем воздействуют излучением (облучают) для отверждения жидкого первичного покрытия до твердого слоя на проводе. После того как первичное покрытие отверждено, наносят вторичное покрытие и затем также отверждают. Режим «влажное на влажное» означает, что жидкое первичное покрытие наносят влажным, затем влажным наносят вторичное покрытие, а затем оба покрытия, первичное и вторичное, отверждают.

[0052] Предпочтительным излучением, которым облучают для осуществления отверждения, является ультрафиолет.

[0053] Если вторичное покрытие является прозрачным, а не окрашенным, на него может быть нанесен слой покрытия краской. Если вторичное покрытие окрашено, слой покрытия краской обычно не наносят на вторичное покрытие. Независимо от того, наносят ли покрытие краской, общепринятая практика состоит в том, чтобы размещать множество покрытых волокон вдоль друг друга в сборную ленту, нанося на них отверждаемое излучением матричное покрытие для удерживания множества волокон на месте в этой сборной ленте.

[0054] После того как отверждено вторичное покрытие, обычно наносят слой «покрытия краской», а затем покрытое и окрашенное оптическое волокно укладывают вдоль других покрытых и окрашенных оптических волокон в «сборную ленту» и используют отверждаемое излучением матричное покрытие для того, чтобы удерживать оптические волокна в желаемом положении в этой сборной ленте.

Свойства вторичного покрытия

[0055] Вторичное покрытие, полученное из композиции покрытия согласно изобретению, желательно будет иметь свойства, такие как модуль упругости, энергия разрушения и удлинение, подходящие для покрытия оптического волокна. Вторичное покрытие обычно имеет энергию разрушения более 12 Дж/м³, секущий модуль менее 1500 МПа и Т_с более 50°С. Предпочтительно, вторичное покрытие имеет энергию разрушения более 14 Дж/м³, секущий модуль от 200 МПа до 1200 МПа и Т_с более 60°С. Более предпочтительно, вторичное покрытие имеет энергию разрушения более 16 Дж/м³, секущий модуль от 400 МПа до 1000 МПа и Т_с более 70°С.

[0056] Вторичное покрытие предпочтительно имеет удлинение от 30% до 80%.

[0057] Кроме того, предпочтительно, вторичное покрытие демонстрирует изменение равновесного модуля упругости 20% или менее при старении в течение 60 дней при 85°С и относительной влажности 85%. Модуль упругости, как хорошо известно, представляет собой степень изменения деформации как функцию от напряжения. Графически он представлен наклоном прямолинейной части диаграммы «напряжение-деформация». Модуль упругости может быть определен с использованием любого прибора, подходящего для получения кривой «напряжения-деформации» образца. Подходящие для этого анализа приборы включают произведенные Instron Inc. и, в частности, Instron 5564.

[0058] При определении модуля упругости отвержденных композиций покрытия в соответствии с изобретением образец отвержденной излучением композиции вытягивают на пластинку с получением тонкой пленки или, альтернативно, формуют в стержень, используя цилиндрический шаблон. Затем образец облучают излучением для осуществления отверждения. От отвержденной пленки отрезают один (или более, если желат