Отверждаемые излучением первичные покрытия d1363 вт на оптическом волокне

Отверждаемые излучением первичные покрытия d1363 вт на оптическом волокне

Реферат

Перекрестные ссылки на родственные заявки

[0001] Данная заявка на патент испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США с серийным №60/874719 «Отверждаемое излучением первичное покрытие CR для оптического волокна», поданной 14 декабря 2006 года; предварительной заявки на патент США с серийным №60/874722 «Отверждаемое излучением первичное покрытие Р на оптическом волокне», поданной 14 декабря 2006 года; предварительной заявки на патент США с серийным №60/874721 «Отверждаемое излучением первичное покрытие СА для оптического волокна», поданной 14 декабря 2006 года; предварительной заявки на патент США с серийным №60/874730 «Суперпокрытия для оптического волокна», поданной 14 декабря 2006 года; и предварительной заявки на патент США с серийным №60/974631 «Отверждаемое излучением первичное покрытие Р на оптическом волокне», поданной 24 сентября 2007 года.

Область техники, к которой относится изобретение

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

Уровень техники

[0003] Оптические волокна обычно покрывают двумя или более отверждаемыми излучением покрытиями. Эти покрытия обычно наносят на оптическое волокно в жидкой форме, а затем подвергают воздействию излучения (облучению), чтобы вызвать отверждение. Тип излучения, которое может быть использовано для отверждения покрытий, должен быть таким, который способен инициировать полимеризацию одного или более отверждаемых излучением компонентов таких покрытий. Излучение, пригодное для отверждения таких покрытий, хорошо известно и включает ультрафиолетовый свет (далее «УФ») и электронный луч («ЭЛ»). Предпочтительным типом излучения для отверждения покрытий, применяемым при получении покрытого оптического волокна, является УФ-излучение.

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

[0005] Микроизгибы представляют собой резкие, но микроскопические искривления в оптическом волокне, 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. Когда они присутствуют, микроизгибы ослабляют способность покрытого оптического волокна передавать сигнал. Ослабление представляет собой нежелательное снижение сигнала, переносимого по оптическому волокну. Относительно мягкое первичное покрытие обеспечивает сопротивление оптического волокна появлению микроизгибов, тем самым сводя к минимуму ослабление сигнала.

[0006] Опубликованная информация об отверждаемых излучением покрытиях, пригодных для применения в качестве первичного покрытия для оптического волокна, включает следующее:

[0007] Опубликованная заявка на патент Китая №CN16515331 "Radiation Solidification Paint and Its Application", переуступленная фирме Shanghai Feikai Photoelectric, изобретатели: Jibing Lin и Jinshan Zhang, описывает и заявляет отверждаемое излучением покрытие, включающее олигомер, активный разбавитель, фотоинициатор, термостабилизатор, селективный усилитель адгезии, в котором содержание олигомера составляет между 20% и 70% (по массе, впоследствии то же самое), содержание остальных компонентов составляет между 30% и 80%; олигомер выбирается из (мет)акрилированного полиуретанового олигомера или смеси (мет)акрилированного полиуретанового олигомера и (мет)акрилированного эпоксидного олигомера; при этом упомянутый (мет)акрилированный полиуретановый олигомер получают с использованием по меньшей мере следующих веществ:

[0008] (1) одного из полиолов, выбранных из полиуретанового полиола, полиамидного полиола, простого полиэфирного полиола, сложного полиэфирного полиола, поликарбонатного полиола, углеводородного полиола, полисилоксанового полиола, смеси двух или более одинаковых или различных видов полиола(ов);

[0009] (2) смеси двух или более диизоцианатов или полиизоцианатов;

[0010] (3) (мет)акрилированного соединения, содержащего одну гидроксильную группу, способную реагировать с изоцианатом.

[0011] Пример 3 в опубликованной заявке на патент Китая №CN16515331 представляет собой единственный пример в этой опубликованной заявке на патент, который описывает синтез отверждаемого излучением покрытия, пригодного для использования в качестве отверждаемого излучением первичного покрытия. Покрытие, синтезированное в примере 3, имеет модуль упругости 1,6 МПа.

[0012] Статья «УФ-ОТВЕРЖДЕННЫЕ ПОЛИУРЕТАН-АКРИЛОВЫЕ КОМПОЗИЦИИ В КАЧЕСТВЕ ТВЕРДЫХ ВНЕШНИХ СЛОЕВ ДВУХСЛОЙНЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН» ("UV-CURED POLYURETHANE-ACRYLIC COMPOSITIONS AS HARD EXTERNAL LAYERS OF TWO-LAYER PROTECTIVE COATINGS FOR OPTICAL FIBRES"), авторы W. Podkoscielny и В. Tarasiuk, журнал Polim.Tworz.Wielk, том 41, №№7/8, стр.448-455, 1996, NDN- 131-0123-9398-2, описывает исследования оптимизации синтеза УФ-отвержденных уретан-акриловых олигомеров и их использования в качестве твердых защитных покрытий для оптических волокон. Для синтеза использовали произведенные в Польше олигомерные олигоэтеролы, диэтиленгликоль, толуолдиизоцианат (Izocyn Т-80) и изофорондиизоцианат, в дополнение к гидроксиэтил- и гидроксипропилметакрилатам. Активные разбавители (бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат и 1,4-бутандиолакрилат или их смеси) и 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон в качестве фотоинициатора добавляли к этим уретан-акриловым олигомерам, которые имели полимеризационно-активные двойные связи. Композиции облучали ультрафиолетом (УФ) в бескислородной атмосфере. Записывали ИК-спектры этих композиций и определяли некоторые физические, химические и механические свойства до и после отверждения (плотность, молекулярную массу, вязкость как функцию температуры, показатель преломления, содержание геля, температуру стеклования, твердость по Шору, модуль Юнга, прочность на растяжение, удлинение при разрыве, теплостойкость и коэффициент диффузии водяных паров).

[0013] Статья «СВОЙСТВА ОТВЕРЖДАЕМЫХ УЛЬТРАФИОЛЕТОМ ПОЛИУРЕТАН-АКРИЛАТОВ» ("PROPERTIES OF ULTRAVIOLET CURABLE POLYURETHANE-ACRYLATES"), авторы M. Koshiba, K.K.S.Hwang, S.K.Foley, D.J.Yarusso и S.L.Cooper, опубликованная в журнале J.Mat.Sci., том 17, №5, май 1982 года, стр.1447-1458; NDN-131-0063-1179-2, описывает проведенное исследование взаимосвязи между химической структурой и физическими свойствами УФ-отвержденных полиуретан-акрилатов на основе изофорондиизоцианата и толуолдиизоцианата (TDI). Эти две системы получали с вариациями молекулярной массы мягкого сегмента и содержания сшивающего агента. Результаты динамических механических испытаний показали, что можно было получить одно- или двухфазные материалы в зависимости от молекулярной массы мягкого сегмента. По мере возрастания последней температура стеклования (Т_с) полиола сдвигалась к более низким температурам. Повышенное использование либо N-винилпирролидона (NVP), либо полиэтиленгликольдиакрилата (PEGDA) вызывало увеличение модуля Юнга и предела прочности на растяжение. Сшивание с использованием NVP увеличивало ударную вязкость двухфазных материалов и сдвигало высокотемпературный пик Т_с к более высоким температурам, но PEGDA не давал таких эффектов. Свойства при растяжения двух систем были в общем сходными.

[0014] Типично в производстве отверждаемых излучением покрытий для применения на оптическом волокне с целью получения уретановых олигомеров используют изоцианаты. Во многих источниках, включая патент США №7135229 «ОТВЕРЖДАЕМАЯ ИЗЛУЧЕНИЕМ КОМПОЗИЦИЯ ПОКРЫТИЯ» ("RADIATION-CURABLE COATING COMPOSITION"), выданный 14 ноября 2006 года, переуступленный патентообладателю DSM IP Assets B.V., в колонке 7, строки 10-32 представлены следующие сведения в качестве руководства для специалиста по синтезу уретанового олигомера: «Полиизоцианаты, пригодные для применения при получении композиций согласно настоящему изобретению, могут быть алифатическими, циклоалифатическими или ароматическими и включают диизоцианаты, такие как 2,4-толуолдиизоцианат, 2,6-толуолдиизоцианат, 1,3-ксилилендиизоцианат, 1,4-ксилилендиизоцианат, 1,5-нафталиндиизоцианат, мета-фенилендиизоцианат, пара-фенилендиизоцианат, 3,3'-диметил-4,4'-дифенилметандиизоцианат, 4,4'-дифенилметандиизоцианат, 3,3'-диметилфенилендиизоцианат, 4,4'-бифенилендиизоцианат, 1,6-гександиизоцианат, изофорондиизоцианат, метиленбис(4-циклогексил)изоцианат, 2,2,4-триметилгексаметилендиизоцианат, бис(2-изоцианатоэтил)фумарат, 6-изопропил-1,3-фенилдиизоцианат, 4-дифенилпропандиизоцианат, лизиндиизоцианат, гидрированный дифенилметандиизоцианат, гидрированный ксилилендиизоцианат, тетраметилксилилендиизоцианат и 2,5 (или 6)-бис(изоцианатометил)-бицикло[2.2.1]гептан. Среди этих диизоцианатов особенно предпочтительны 2,4-толуолдиизоцианат, изофорондиизоцианат, ксилилендиизоцианат и метиленбис(4-циклогексил)изоцианат. Эти диизоцианатные соединения используют либо по отдельности, либо в комбинации из двух или более».

[0015] ЕР-А-1408017 описывает сборную ленту, содержащую множество оптических стекловолокон с покрытием. Задачей данного документа является обеспечение отверждаемой излучением композиции краски, которая обладает повышенной адгезией к внешнему первичному покрытию. Следовательно, этот документ не касается отверждаемой излучением композиции первичного покрытия.

[0016] Статья Podkoscielny et al, International Polymer Science and Technology, 1994, 21(3), T-103 представляет собой исследование УФ-отвержденных полиуретан-акриловых композиций в качестве защитных покрытий для оптических волноводов. В этом документе ничего не говорится об использовании разветвленных или циклических алифатических изоцианатов.

[0017] WO-A-01/27181 направлена на отверждаемую излучением композицию для оптического волокна. Статья Podkoscielny et al, Applied Macromolecular Chemistry and Physics, 1996, 242, 123-138 направлена на оптимизацию уретан-акрилатных отверждаемых излучением композиций. US-A-2006/0084756 описывает отверждаемые излучением композиции покрытия для получения слоев покрытий с низким показателем преломления и с желательными свойствами. ЕР-А-1647585 описывает отверждаемые излучением композиции, которые могут использоваться в качестве верхних покрытий, например, на стеклянных подложках. WO 98-А-98/57902 направлен на отверждаемые излучением композиции покрытия, которые могут использоваться в качестве первичных или вторичных покрытий для оптических волокон. Ни один из этих документов не раскрывает и не предполагает сочетания толуолдиизоцианата и разветвленного или циклического алифатического изоцианата для получения одного и того же олигомера.

[0018] Хотя в настоящее время доступен ряд первичных покрытий, желательно предложить новые первичные покрытия, которые обладают улучшенными технологическими и/или эксплуатационные характеристики по сравнению с существующими покрытиями.

Сущность изобретения

[0019] Первым аспектом заявленного сейчас изобретения является отверждаемая излучением композиция первичного покрытия, содержащая по меньшей мере один уретан-(мет)акрилатный функциональный олигомер и фотоинициатор,

при этом уретан-(мет)акрилатный функциональный олигомер представляет собой продукт реакции гидроксиэтилакрилата, смеси 2,4-толуолдиизоцианата и 2,6-толуолдиизоцианата, изофорондиизоцианата и простого полиэфирполиола в присутствии катализатора и ингибитора,

при этом уретан-(мет)акрилатный функциональный олигомер содержит (мет)акрилатные группы, по меньшей мере одну полиольную основную цепь и уретановые группы,

при этом 15% или более уретановых групп являются производными от одного из 2,4- и 2,6-толуолдиизоцианата или их обоих,

при этом по меньшей мере 15% уретановых групп являются производными от изофорондиизоцианата, и

при этом упомянутый уретан-(мет)акрилатный функциональный олигомер имеет среднечисловую молекулярную массу от по меньшей мере 4000 г/моль до меньшей или равной 15000 г/моль; и

при этом отвержденная пленка отверждаемой излучением композиции первичного покрытия имеет равновесный модуль упругости, меньший чем или равный 1,2 МПа.

[0020] Предпочтительно, модуль накопления при сдвиге, G', жидкой отверждаемой излучением композиции первичного покрытия составляет меньше чем или равен 0,8 Па, как измерено при G”=100 Па.

Предпочтительно, отвержденная пленка отверждаемой излучением композиции первичного покрытия имеет равновесный модуль упругости, измеренный как указано в описании, меньший чем или равный 1,0 МПа.

Предпочтительно, упомянутая композиция имеет показатель преломления 1,48 или выше.

Предпочтительно, ее вязкость, измеренная как указано в описании, составляет от 2 Па·с до 8 Па·с при 10 рад/с и при 20°С.

Предпочтительно, 40% или более уретановых групп являются производными от изофорондиизоцианата.

Предпочтительно, 15% или более уретановых групп являются производными от обоих 2,4- и 2,6-толуолдиизоцианатов за счет использования смеси толуолдиизоцианатов с 10 мас.% или более 2,6-толуолдиизоцианата и 50 мас.% или более 2,4-толуолдиизоцианата.

Предпочтительно, упомянутая смесь 2,4-толуолдиизоцианата и 2,6-толуолдиизоцианата является смесью 80/20.

Предпочтительно, упомянутый катализатор выбран из группы, включающей дилаурат дибутилолова, карбоксилаты металлов, сульфоновые кислоты, катализаторы на основе аминов или органических оснований, алкоголяты циркония и титана, и ионные жидкие соли фосфония, имидазолия и пиридиния.

Предпочтительно, упомянутый катализатор представляет собой дилаурат дибутилолова или висмуторганический катализатор.

[0021] Второй аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой способ покрытия стеклянного оптического волокна отверждаемым излучением первичным покрытием, включающий:

(a) эксплуатацию колонны вытягивания стекла с получением стеклянного оптического волокна предпочтительно при линейной скорости между 750 м/мин и 2100 м/мин;

(b) нанесение отверждаемой излучением композиции первичного покрытия согласно заявленному сейчас изобретению на поверхность оптического волокна;

(c) необязательно облучение излучением для осуществления отверждения упомянутой отверждаемой излучением композиции первичного покрытия.

[0022] Третий аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой провод, покрытый первым и вторым слоями, причем первый слой представляет собой отвержденное отверждаемое излучением первичное покрытие из упомянутой отверждаемой излучением композиции первичного покрытия согласно заявленному сейчас изобретению, которое находится в контакте с наружной поверхностью провода, а второй слой представляет собой отвержденное отверждаемое излучением вторичное покрытие в контакте с наружной поверхностью первичного покрытия,

[0023] при этом отвержденное первичное покрытие на проводе имеет следующие свойства после первоначального отверждения и через один месяц старения при 85°С и 85%-ной относительной влажности:

A) % RAU от 84% до 99%;

B) in-situ модуль упругости между 0,15 МПа и 0,60 МПа; и

C) Т_с трубки от -25°С до -55°С.

[0024] Четвертый аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой оптическое волокно, покрытое первым и вторым слоями, причем первый слой представляет собой отвержденное отверждаемое излучением первичное покрытие из упомянутой отверждаемой излучением композиции первичного покрытия согласно заявленному сейчас изобретению, которое находится в контакте с наружной поверхностью оптического волокна, а второй слой представляет собой отвержденное отверждаемое излучением вторичное покрытие в контакте с наружной поверхностью первичного покрытия,

[0025] при этом отвержденное первичное покрытие на оптическом волокне имеет следующие свойства после первоначального отверждения и через один месяц старения при 85°С и 85%-ной относительной влажности:

A) % RAU от 84% до 99%;

B) in-situ модуль упругости между 0,15 МПа и 0,60 МПа; и

C) Т_с трубки от -25°С до -55°С.

[0026] Настоящее изобретение обеспечивает преимущества относительно существующих первичных покрытий, используемых при получении оптических волокон с покрытием.

[0027] Одно такое преимущество состоит в обеспечении возможности в разнообразных аспектах по изобретению применения относительно недорогого материала, ароматического диизоцианата, который представляет собой толуолдиизоцианат (TDI), в сочетании с алифатическим диизоцианатом, который представляет собой изофорондиизоцианат (IPDI), при получении разнообразных олигомеров без чрезмерного ухудшения неупругих вязкостных характеристик композиции при низких скоростях сдвига. Действительно, отверждаемые композиции желательно проявляют по существу характеристики ньютоновского течения при скоростях сдвига менее 100 с^-1 (20°С) в отличие от отверждаемых покрытий, которые исключительно содержат олигомеры, полученные с использованием только ароматических изоцианатов (например, 2,4- и 2,6-TDI), далее обозначаемые как полностью ароматические олигомеры.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

[0028] По всей этой заявке на патент нижеследующие сокращения имеют указанные значения:

А-189	γ-меркаптопропилтриметоксисилан, производимый фирмой General Electric
ВНТ	2,6-ди-трет-бутил-пара-крезол, производимый фирмой Fitz Chem
CAS	обозначает регистрационный номер из реферативного журнала Chemical Abstracts
DBTDL	дилаурат дибутилолова, производимый фирмой OMG Americas
SR 504 D	этоксилированный нонилфенол, производимый фирмой Sartomer
HEA	гидроксиэтилакрилат, производимый фирмой BASF
Irganox 1035	тиодиэтилен-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамат), производимый фирмой Ciba
P2010	полипропиленгликоль (ММ 2000), производимый фирмой BASF
IPDI	изофорондиизоцианат, производимый фирмой Bayer
TDI	смесь 80% 2,4-толуолдиизоцианата и 20% 2,6-толуолдиизоцианата, производимая фирмой Bayer
TDS	100%-ный 2,4-толуолдиизоцианат, твердый
Photomer 4066	этоксилированный нонилфенолакрилат, производимый фирмой Cognis
Irgacure 819	фенилбис(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксид, производимый фирмой Ciba
SR306	диакрилат трипропиленгликоля, производимый фирмой Sartomer

[0029] Первый аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой отверждаемую излучением композицию первичного покрытия, содержащую по меньшей мере один уретан-(мет)акрилатный функциональный олигомер и фотоинициатор,

при этом уретан-(мет)акрилатный функциональный олигомер содержит (мет)акрилатные группы, по меньшей мере одну полиольную основную цепь и уретановые группы,

при этом 15% или более уретановых групп являются производными от одного из 2,4- и 2,6-толуолдиизоцианата или их обоих,

при этом по меньшей мере 15% уретановых групп являются производными от циклического или разветвленного алифатического изоцианата (изофорондиизоцианата),

при этом упомянутый уретан-(мет)акрилатный функциональный олигомер имеет среднечисловую молекулярную массу от по меньшей мере 4000 г/моль до меньшей или равной 15000 г/моль; и

при этом отвержденная пленка отверждаемой излучением композиции первичного покрытия имеет равновесный модуль упругости, меньший чем или равный 1,2 МПа.

[0030] Олигомеры, применимые в разнообразных аспектах настоящего изобретения, будут описаны в нижеследующих разделах. В общем, олигомеры представляют собой уретан-(мет)акрилатные олигомеры, содержащие (мет)акрилатные группы, уретановые группы и основную цепь (термин «(мет)акрилатные» включает акрилатные, а также метакрилатные функциональные группировки). Основная цепь является производным от применяемого полиола, который прореагировал с ароматическим диизоцианатом и алифатическим диизоцианатом и гидроксиалкил(мет)акрилатом, предпочтительно гидроксиэтилакрилатом.

[0031] Неожиданно было обнаружено, что является преимущественным скорее использование смеси 2,4- и 2,6-изомеров толуолдиизоцианата в отношении 80/20, нежели использование TDS, который представляет собой 100%-ный 2,4-изомер толуолдиизоцианата.

Олигомер А

[0032] Олигомер А желательно получать реакцией акрилата (например, НЕА) с ароматическим изоцианатом (например, TDI); алифатическим изоцианатом (например, IPDI); полиолом (например, Р2010); катализатором (например, DBTDL); и ингибитором (например, ВНТ).

[0033] Ароматические и алифатические изоцианаты хорошо известны и имеются в продаже. Предпочтительным ароматическим изоцианатом является TDI, тогда как предпочтительным алифатическим изоцианатом является изофорондиизоцианат.

[0034] При получении олигомера А изоцианатный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в количестве, составляющем от 1 до 25 мас.%, желательно от 1,5 до 20 мас.%, а предпочтительно от 2 до 15 мас.%, все в расчете на массовый процент олигомерной смеси.

[0035] Желательно, изоцианаты должны включать больше алифатического изоцианата, чем ароматического изоцианата. Более желательно, отношение алифатического изоцианата к ароматическому может составлять от 6:1, предпочтительно от 4:1, а наиболее предпочтительно от 3:1.

[0036] Для получения олигомера может быть использовано множество полиолов. Примерами пригодных полиолов являются простые полиэфирные полиолы, сложные полиэфирные полиолы, поликарбонатные полиолы, поликапролактонные полиолы, акриловые полиолы и тому подобные. Эти полиолы могут быть использованы либо по отдельности, либо в сочетании двух или более. Нет каких-то особых ограничений на способ полимеризации структурных единиц в этих полиолах; применима любая из статистической полимеризации, блок-полимеризации или привитой полимеризации. Предпочтительно используется Р2010 (фирма BASF).

[0037] При получении олигомера А полиольный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно составляющем в диапазоне от 20 до 99 мас.%, более желательно от 40 до 97 мас.%, а предпочтительно от 60 до 95 мас.%, все в расчете на массовый процент олигомерной смеси.

[0038] Среднечисловая молекулярная масса полиолов, пригодных для использования при получении олигомера, может варьироваться от 500 до 8000, желательно от 750 до 6000, а предпочтительно от 1000 до 4000.

[0039] Акрилатный компонент, применимый при получении олигомера А, может быть любого подходящего типа, но желательно он представляет собой гидроксиалкил(мет)акрилат, предпочтительно гидроксиэтилакрилат (НЕА). При получении олигомера А акрилатный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 1 до 20 мас.%, более желательно от 1,5 до 10 мас.%, а предпочтительно от 2 до 4 мас.%, все в расчете на массу олигомерной смеси реагентов.

[0040] В реакции, которая дает олигомер А, может быть использован катализатор уретанизации. Пригодные катализаторы хорошо известны в данной области техники и могут быть одним или более, выбранными из группы, состоящей из дилаурата дибутилолова; карбоксилатов металлов, включающих, но не ограничивающихся таковыми: висмуторганические катализаторы, такие как неодеканоат висмута, CAS 34364-26-6; неодеканоат цинка, CAS 27253-29-8; неодеканоат циркония, CAS 39049-04-2; 2-этилгексаноат цинка, CAS 136-53-8; сульфоновые кислоты, включающие, но не ограничивающиеся таковыми, додецилбензолсульфоновую кислоту, CAS 27176-87-0; метансульфоновую кислоту, CAS 75-75-2; катализаторы на основе аминов или органических оснований, включающие, но не ограничивающиеся таковыми: 1,2-диметилимидазол, CAS 1739-84-0 (очень слабое основание) и диазабициклооктан (АКА DABCO), CAS 280-57-9 (сильное основание); трифенилфосфин (ТРР); алкоголяты циркония и титана, включающие, но не ограничивающиеся таковыми, бутилат циркония (тетрабутилцирконат), CAS 1071-76-7, и бутилат титана (тетрабутилтитанат), CAS 5593-70-4; и ионные жидкие соли фосфония, Cyphosil 101 (хлорид тетрадецил(тригексил)фосфония). Предпочтительным катализатором является DBTDL.

[0041] Катализаторы могут быть использованы в свободном, растворимом и гомогенном состоянии, или они могут быть связаны с инертными агентами, такими как силикагель, или макросетчатыми смолами с дивинильными сшивками, и применены в гетерогенном состоянии, чтобы быть отфильтрованными по завершении синтеза олигомера.

[0042] При получении олигомера А катализаторный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 0,01 до 1,0 мас.%, более желательно от 0,01 до 0,5 мас.%, а предпочтительно от 0,01 до 0,05 мас.%, все в расчете на массу олигомерной смеси реагентов.

[0043] При получении олигомера А также используется ингибитор. Этот компонент способствует предотвращению полимеризации акрилата во время синтеза и хранения олигомера. В данной области техники известно множество ингибиторов, которые могут быть применены при получении олигомера. Предпочтительно ингибитор представляет собой ВНТ.

[0044] При получении олигомера А ингибиторный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 0,01 до 2 мас.%, более желательно от 0,01 до 1,0 мас.%, а предпочтительно от 0,05 до 0,50 мас.%, все в расчете на массу олигомерной смеси реагентов.

[0045] Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру А, который имеет среднечисловую молекулярную массу, меньшую чем или равную 11000 г/моль. Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру А, который имеет среднечисловую молекулярную массу, меньшую чем или равную 10000 г/моль. Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру А, который имеет среднечисловую молекулярную массу, меньшую чем или равную 9000 г/моль.

[0046] Также здесь раскрыта отверждаемая излучением композиция первичного покрытия для применения в качестве первичного покрытия на оптическом волокне, предпочтительно стеклянном оптическом волокне. Отверждаемая излучением композиция покрытия содержит:

A) олигомер Р;

B) первый мономер-разбавитель;

C) второй мономер-разбавитель;

D) фотоинициатор;

Е) антиоксидант; и

F) усилитель адгезии;

при этом упомянутый олигомер Р представляет собой продукт реакции: i) гидроксиэтилакрилата; ii) ароматического изоцианата; iii) алифатического изоцианата; iv) полиола; v) катализатора; vi) ингибитора;

при этом упомянутый олигомер имеет среднечисловую молекулярную массу от по меньшей мере 4000 г/моль до меньшей чем или равной 15000 г/моль; и

при этом отвержденная пленка упомянутой отверждаемой излучением композиции первичного покрытия имеет пик тангенса дельта Т_с от -25°С до -45°С и модуль упругости от 0,50 МПа до 1,2 МПа.

Олигомер Р

[0047] Олигомер Р желательно получать реакцией акрилата (НЕА) с ароматическим изоцианатом (например, TDI); алифатическим изоцианатом (например, IPDI); полиолом (например, Р2010); катализатором (например, DBTDL); и ингибитором (например, ВНТ).

[0048] Ароматические и алифатические изоцианаты хорошо известны и имеются в продаже. Предпочтительным ароматическим изоцианатом является TDI, тогда как предпочтительным алифатическим изоцианатом является изофорондиизоцианат.

[0049] При получении олигомера Р изоцианатный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в количестве, составляющем от 1 до 25 мас.%, желательно от 1,5 до 20 мас.%, а предпочтительно от 2 до 15 мас.%, все в расчете на массовый процент олигомерной смеси.

[0050] Желательно, изоцианаты должны включать больше алифатического изоцианата, чем ароматического изоцианата. Более желательно, отношение алифатического изоцианата к ароматическому может составлять от 2-7:1, предпочтительно от 3-6:1, а наиболее предпочтительно от 3-5:1.

[0051] Для получения олигомера Р может быть использовано множество полиолов, как описано в связи с олигомером А. Предпочтительно используют Pluracol Р2010, полипропиленгликоль (BASF) с ММ 2000.

[0052] При получении олигомера Р полиольный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно составляющем в диапазоне от 20 до 99 мас.%, более желательно от 40 до 97 мас.%, а предпочтительно от 60 до 95 мас.%, все в расчете на массовый процент олигомерной смеси.

[0053] Молекулярная масса (ММ) полиолов, пригодных для использования при получении олигомера Р, может варьироваться от 500 до 8000, желательно от 750 до 6000, а предпочтительно от 1000 до 4000.

[0054] Акрилатный компонент, использованный при получении олигомера Р, представляет собой НЕА. При получении этого олигомера акрилатный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 1,0 до 20 мас.%, более желательно от 1,5 до 10 мас.%, а предпочтительно от 2 до 4 мас.%, все в расчете на массу олигомерной смеси реагентов.

[0055] В реакции, которая дает олигомер Р, может быть использован катализатор уретанизации. Пригодные катализаторы хорошо известны в данной области техники и могут быть одним или более, описанным в связи с олигомером А. Предпочтительными катализаторами являются DBTDL и Coscat 83.

[0056] Катализаторы могут быть использованы в свободном, растворимом и гомогенном состоянии, или они могут быть связаны с инертными агентами, такими как силикагель, или макросетчатыми смолами с дивинильными сшивками и применены в гетерогенном состоянии, чтобы быть отфильтрованными по завершении синтеза олигомера.

[0057] При получении олигомера Р катализаторный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 0,01 до 0,5 мас.%, а более желательно от 0,01 до 0,05 мас.%, все в расчете на массу олигомерной смеси реагентов.

[0058] При получении олигомера Р также используется ингибитор. Этот компонент способствует предотвращению полимеризации акрилата во время синтеза и хранения олигомера. В данной области техники известно множество ингибиторов, которые описаны в связи с олигомером А. Предпочтительно ингибитор представляет собой ВНТ.

[0059] При получении олигомера Р ингибиторный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 0,01 до 1,0 мас.% и более желательно от 0,05 до 0,50 мас.%, все в расчете на массу олигомерной смеси реагентов.

[0060] Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру Р, который имеет среднечисловую молекулярную массу по меньшей мере 5000 г/моль. Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру Р, который имеет среднечисловую молекулярную массу по меньшей мере 6000 г/моль. Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру Р, который имеет среднечисловую молекулярную массу по меньшей мере 7000 г/моль.

[0061] Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру Р, который имеет среднечисловую молекулярную массу, меньшую чем или равную 10000 г/моль. Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру Р, который имеет среднечисловую молекулярную массу, меньшую чем или равную 9000 г/моль. Вариант осуществления заявленного сейчас изобретения относится к олигомеру Р, который имеет среднечисловую молекулярную массу, меньшую чем или равную 8000 г/моль.

[0062] Также здесь раскрыта отверждаемая излучением композиция первичного покрытия для применения в качестве первичного покрытия на оптическом волокне, предпочтительно стеклянном оптическом волокне. Отверждаемая излучением композиция покрытия содержит:

A) олигомер CA/CR;

B) мономер-разбавитель;

C) фотоинициатор;

D)антиоксидант; и

Е) усилитель адгезии;

при этом упомянутый олигомер CA/CR представляет собой продукт реакции: i) гидроксиэтилакрилата; ii) ароматического изоцианата; iii) алифатического изоцианата; iv) полиола; v) катализатора; и vi) ингибитора;

при этом упомянутый олигомер имеет среднечисловую молекулярную массу от по меньшей мере 4000 г/моль до меньшей чем или равной 15000 г/моль; и

при этом отвержденная пленка упомянутой отверждаемой излучением композиции первичного покрытия имеет пик тангенса дельта Т_с от -30°С до -40°С и модуль упругости от 0,65 МПа до 1 МПа.

Олигомер CA/CR

[0063] Олигомер CA/CR желательно получать реакцией акрилата (НЕА) с ароматическим изоцианатом (например, TDI); алифатическим изоцианатом (например, IPDI); полиолом (например, Р2010); катализатором (например, Coscat 83 или DBTDL); и ингибитором (например, ВНТ).

[0064] Ароматические и алифатические изоцианаты хорошо известны и имеются в продаже. Предпочтительным ароматическим изоцианатом является TDI, тогда как предпочтительным алифатическим изоцианатом является изофорондиизоцианат.

[0065] При получении олигомера CA/CR изоцианатный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в количестве, составляющем от 1 до 25 мас.%, желательно от 1,5 до 20 мас.%, а предпочтительно от 2 до 15 мас.%, все в расчете на массовый процент олигомерной смеси.

[0066] Желательно, изоцианаты должны включать больше алифатического изоцианата, чем ароматического изоцианата. Более желательно, отношение алифатического изоцианата к ароматическому может варьироваться от 6:1, предпочтительно от 4:1, и наиболее предпочтительно от 3:1.

[0067] Для получения олигомера CA/CR может быть использовано множество полиолов, как описано в связи с олигомером А. Предпочтительно используют Р2010 (BASF).

[0068] При получении олигомера CA/CR полиольный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно составляющем в диапазоне от 20 до 99 мас.%, более желательно от 40 до 97 мас.%, а предпочтительно от 60 до 95 мас.%, все в расчете на массовый процент олигомерной смеси.

[0069] Молекулярная масса (ММ) полиолов, пригодных для использования при получении олигомера CA/CR, может варьироваться от 500 до 8000, желательно от 750 до 6000, а предпочтительно от 1000 до 4000.

[0070] Акрилатный компонент, использованный при получении олигомера CA/CR, представляет собой НЕА. При получении олигомера акрилатный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 1 до 20 мас.%, более желательно от 1,5 до 10 мас.%, а предпочтительно от 2 до 4 мас.%, все в расчете на массу олигомерной смеси реагентов.

[0071] В реакции, которая дает олигомер CA/CR, может быть использован катализатор уретанизации. Пригодные катализаторы хорошо известны в данной области техники и описаны в связи с олигомером А. Предпочтительным катализатором является висмуторганический катализатор, например Coscat 83.

[0072] Катализаторы могут быть использованы в свободном, растворимом и гомогенном состоянии, или они могут быть связаны с инертными агентами, такими как силикагель, или макросетчатыми смолами с дивинильными сшивками и применены в гетерогенном состоянии, чтобы быть отфильтрованными по завершении синтеза олигомера.

[0073] При получении олигомера CA/CR катализаторный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 0,01 до 1,0 мас.%, более желательно от 0,01 до 0,5 мас.%, а предпочтительно от 0,01 до 0,05 мас.%, все в расчете на массу олигомерной смеси.

[0074] При получении олигомера CA/CR также может быть использован ингибитор. Этот компонент способствует предотвращению полимеризации акрилата во время синтеза и хранения олигомера. В данной области техники известно множество ингибиторов, которые описаны в связи с олигомером А. Предпочтительно ингибитор представляет собой ВНТ.

[0075] При получении олигомера CA/CR ингибиторный компонент может быть добавлен к олигомерной реакционной смеси в любом подходящем количестве, желательно от 0,01 до 2,0 мас.%, более желательно от 0,01 до 1,0 мас.%, и предпочтительно от 0,05 до 0,50 мас.%, все в расчете на массовый процент олигомерной смеси.

[0076] Настоящее изобретение далее представляет отверждаемую излучением композицию первичного покрытия. Эта композиция покрытия содержит по меньшей мере один уретан-(мет)акрилатный функциональный олигомер Н и фотоинициатор, при этом уретан-(мет)акрилатный олигомер Н включает (мет)акрилатные группы, по меньшей мере одну полиольную основную цепь и уретановые группы, при