Вторичные покрытия d 1364 вт на оптическом волокне

Вторичные покрытия d 1364 вт на оптическом волокне

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Эта заявка на патент испрашивает приоритет на основании предварительной заявки на патент США с серийным №60/874723 «Отверждаемое излучением вторичное покрытие D для оптического волокна», поданной 14 декабря 2006 года, предварительной заявки на патент США №60/874720 «Отверждаемое излучением вторичное покрытие R для оптического волокна», поданной 14 декабря 2006 года, и предварительной заявки на патент США №60/874730 «Суперпокрытия для оптического волокна», поданной 14 декабря 2006 года.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Настоящее изобретение в общем относится к отверждаемым излучением вторичным покрытиям, пригодным для применения на оптических волокнах. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям вторичных покрытий для оптического волокна, которые включают не содержащий уретана олигомер, и к оптическим волокнам, покрытым такими вторичными композициями.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Оптические волокна часто покрывают двумя или более наслоенными друг на друга отверждаемыми излучением покрытиями сразу после того, как волокно изготовлено путем вытягивания. Покрытие, которое непосредственно контактирует с оптическим волокном, называется «внутренним первичным покрытием», а вышележащее покрытие называется «наружным первичным покрытием». В некоторых источниках внутреннее первичное покрытие также называется просто «первичным покрытием», а наружное первичное покрытие называют «вторичным покрытием». Внутренние первичные покрытия являются более мягкими, чем вторичные покрытия.

[0004] Относительно мягкое внутреннее первичное покрытие обеспечивает сопротивление микроизгибам, которые проявляются в ослаблении способности покрытого оптического волокна передавать сигнал и поэтому нежелательны. 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 обусловлены термическими напряжениями и/или механическими поперечными силами. Покрытия могут обеспечивать защиту от поперечных сил, каковая защищает оптическое волокно от микроизгибов, но по мере уменьшения диаметра покрытия снижается и степень обеспечиваемой защиты. Взаимосвязь между покрытиями и защитой от бокового напряжения, которое ведет к микроизгибам, обсуждается, например, в статьях 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, №2, p.457 (1975); Т. Yabuta, "Structural Analysis of Jacketed Optical Fibers Under Lateral Pressure", J. Lightwave Tech., vol. LT-1, №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, №4, p.352 (1993); и K. Kobayashi, "Study of Microbending Loss in Thin Coated Fibers and Fiber Ribbons", IWCS, p.386 (1993). Более твердое наружное первичное покрытие, то есть вторичное покрытие, обеспечивает сопротивление нагрузкам, возникающим при обращении с волокном, таким какие встречаются, когда покрытое волокно объединяют в ленту и/или кабель.

[0005] Композиции вторичного покрытия для оптических волокон в общем включают, перед отверждением, смесь соединений с этиленовой ненасыщенностью, часто состоящих из одного или более олигомеров, растворенных или диспергированных в жидких разбавителях с этиленовой ненасыщенностью, и фотоинициаторов. Композицию покрытия типично наносят на оптическое волокно в жидкой форме и затем подвергают воздействию актиничного излучения для осуществления отверждения.

[0006] Во многих из этих композициях используют уретановый олигомер, имеющий реакционноспособные концевые группы и полимерный каркас. Далее, композиции в общем включают реакционноспособные разбавители, фотоинициаторы, чтобы сделать композиции отверждаемыми ультрафиолетом (УФ), и прочие пригодные добавки.

[0007] Опубликованная РСТ-заявка на патент WO 2005/026228 А1, опубликованная 24.03.2005 г., "Curable Liquid Resin Composition", с названными авторами изобретения Sugimoto, Kamo, Shigemoto, Komiya и Steeman, описывает и заявляет отверждаемую жидкую полимерную композицию, пригодную для применения в качестве вторичного покрытия на оптическом волокне, включающую: (А) уретан-(мет)акрилат, имеющий структуру, производную от полиола, и среднечисловую молекулярную массу 800 г/моль или более, но менее чем 6000 г/моль, и (В) уретан-(мет)акрилат, имеющий структуру, производную от полиола, и среднечисловую молекулярную массу 6000 г/моль или более, но менее чем 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 суммы компонента (А) и компонента (В).

[0008] Многие материалы были предложены для использования в качестве полимерного каркаса для уретанового олигомера. Например, в уретановых олигомерах были применены полиолы, такие как углеводородные полиолы, простые полиэфирполиолы, поликарбонатные полиолы и сложные полиэфирполиолы. Сложные полиэфирполиолы особенно привлекательны благодаря их коммерческой доступности, устойчивости к окислению и универсальности в плане точного согласования характеристик покрытия путем приспособления каркаса. Применение сложных полиэфирполиолов в качестве каркасного полимера в уретан-акрилатном олигомере описано, например, в патентах США 5146531, 6023547, 6584263, 6707977, 6775451 и 6862392, а также Европейском патенте 539030 А.

[0009] Решение проблем, связанных со стоимостью, применением и обработкой уретановых прекурсоров, привело к использованию в композициях покрытия не содержащих уретана олигомеров. Например, не содержащие уретана сложные полиэфиракрилатные олигомеры были использованы в отверждаемых излучением композициях покрытий для оптических стеклянных волокон. Японский патент 57-092552 (фирма Nitto Electric) раскрывает материал покрытия для оптического стеклянного волокна, включающий сложный полиэфир-ди(мет)акрилат, где каркас сложного полиэфира имеет среднюю молекулярную массу 300 или более. Заявка на патент Германии 04126860 А1 (фирма Вауег) раскрывает матричный материал для трехволоконной ленты, состоящий из сложного полиэфир-акрилатного олигомера, 2-(N-бутилкарбамил)этилакрилата в качестве реакционноспособного разбавителя и 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-она в качестве фотоинициатора. Заявка на патент Японии №10-243227 (публикация №2000-072821) раскрывает жидкую отверждаемую полимерную композицию, включающую сложный полиэфир-акрилатный олигомер, который состоит из сложного полиэфирдиола, блокированного на концах цепи двумя дикарбоновыми кислотами или ангидридами и содержащего концевой фрагмент гидроксиэтилакрилата. Патент США 6714712 В2 раскрывает отверждаемую излучением композицию покрытия, включающую сложный полиэфирный и/или алкидный (мет)акрилатный олигомер, включающий поликарбоксильный остаток или его ангидрид, необязательно реакционноспособный разбавитель и необязательно фотоинициатор. Кроме того, авторы Mark D. Soucek и Aaron H. Johnson представляют применение гексагидрофталевой кислоты для придания гидролитической устойчивости в статье "New Intramolecular Effect Observed for Polyesters: An Anomeric Effect", JCT Research, vol. 1, №2, p.111 (апрель 2004 года).

[0010] US-A-2004/0048946 раскрывает отверждаемую излучением композицию покрытия без растворителя, содержащую отверждаемый излучением уретан-(мет)акрилатный олигомер, содержащий алкидную основную цепь. US-A-5616630 направлен на гибридный олигомер сложного эфира/уретан-акрилата, который может использоваться в композициях покрытия. Статья Podkoscielny et al., Applied Macromolecular Chemistry and Physics, 1996, 242, 123-138 направлена на оптимизацию уретан-акрилатных отверждаемых излучением композиций. Ни один из этих документов не раскрывает олигомера, не содержащего уретана.

[0011] ЕР-А-1408017 направлен на сборную ленту, содержащую множество оптических стекловолокон с покрытием. JP-A-2004-210979 направлен на композицию, пригодную для переотслаиваемой обработанной клеем бумаги и содержащую по меньшей мере один отверждаемый излучением компонент. US-B-6630242 и US-A-2002/0057881 описывают отверждаемую излучением композицию покрытия оптического волокна для первичного или вторичного покрытия, которая является окрашенной. US-B-7135229 описывает отверждаемую излучением композицию покрытия без растворителя для оптических волокон, содержащую отверждаемый излучением уретан-(мет)акрилатный олигомер. US-B-6714712 направлен на отверждаемые излучением композиции для покрытия оптических волокон. WO-A-02/42236 относится к специальному способу сушки покрытий оптических волокон с целью увеличения адгезии между покрытием и волокном. WO 98-A-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 олигомера, который является продуктом реакции спиртосодержащего (мет)акрилата, ангидридного соединения и эпоксидсодержащего соединения.

[0012] ЕР-А-1647585 описывает отверждаемые излучением композиции, которые могут использоваться в качестве верхних покрытий, например, на стеклянных подложках. JP-A-2004-051905 описывает полимерную композицию для покрытия оптических волокон. Эти документы не раскрывают композиции вторичного покрытия, содержащей олигомерную смесь из двух различных олигомеров, альфа и бета, как указано в пункте 1 формулы изобретения.

[0013] Несмотря на усилия, предпринятые в уровне техники для разработки композиций покрытия, включающих не содержащие уретана олигомеры, остается потребность во вторичных покрытиях, которые являются экономически выгодными, в то же время удовлетворяя многим разнообразным желательным требованиям, таким как улучшенное отверждение и повышенные скорости отверждения, и универсальными в применении, вместе с тем по-прежнему обеспечивая желательные физические характеристики различных применяемых покрытий.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0014] Первый аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой отверждаемую излучением композицию вторичного покрытия, включающую не содержащий уретана Альфа-олигомер, полученный реакцией следующих компонентов:

(a) акрилатного соединения, выбранного из спиртосодержащего акрилатного или спиртосодержащего метакрилатного соединения,

(b) ангидридного соединения,

(c) эпоксидсодержащего соединения,

(d) необязательно соединения-удлинителя цепи и

(e) необязательно катализатора,

при этом упомянутая композиция дополнительно содержит Бета-олигомер, причем упомянутый Бета-олигомер отличается от упомянутого Альфа-олигомера, при этом упомянутый Бета-олигомер получен реакцией β1) гидроксиэтилакрилата; β2) одного или более диизоцианатов; β3) сложного полиэфирполиола или простого полиэфирполиола со среднечисловой молекулярной массой в диапазоне от 300 г/моль до 10000 г/моль и β4) катализатора.

[0015] Второй аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой вышеуказанную отверждаемую излучением композицию вторичного покрытия, дополнительно включающую Гамма-олигомер, при этом упомянутый Гамма-олигомер представляет собой эпоксидиакрилат.

[0016] Третий аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой вышеуказанную отверждаемую излучением композицию вторичного покрытия, причем упомянутая композиция дополнительно включает антиоксидант; первый фотоинициатор; второй фотоинициатор; и, необязательно, единственную улучшающую скольжение добавку или смесь улучшающих скольжение добавок;

при этом упомянутая композиция вторичного покрытия включает:

Альфа-олигомер;

Бета-олигомер и

Гамма-олигомер, при этом упомянутый Бета-олигомер получен реакцией

β1) гидроксиэтилакрилата;

β2) одного или более диизоцианатов;

β3) полипропиленгликоля со среднечисловой молекулярной массой 1000 г/моль и

β4) катализатора;

при этом катализатор для Бета-олигомера выбран из группы, включающей дилаурат дибутилолова, карбоксилаты металлов, сульфоновые кислоты, катализаторы на основе аминов или органических оснований, алкоксиды (алкоголяты) циркония и титана, и ионные жидкие соли фосфония, имидазолия и пиридиния.

[0017] Четвертый аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой оптическое волокно, покрытое отверждаемым излучением первичным покрытием и отверждаемым излучением вторичным покрытием, охарактеризованным в любом из пунктов 1-3 формулы изобретения.

[0018] Пятый аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой способ покрытия оптического волокна, включающий:

a) эксплуатацию колонны вытягивания стекла для получения стеклянного оптического волокна и

b) покрытие упомянутого стеклянного оптического волокна отверждаемой излучением композицией первичного покрытия;

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

d) покрытие упомянутого стеклянного оптического волокна отверждаемой излучением композицией вторичного покрытия, охарактеризованной в пункте 1 формулы изобретения;

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

Предпочтительно эксплуатацию упомянутой колонны вытягивания стекла осуществляют с линейной скоростью между 750 метрами/минуту и 2100 метрами/минуту.

Шестой аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой провод, покрытый первым и вторым слоем, причем первый слой представляет собой отвержденное отверждаемое излучением первичное покрытие, которое находится в контакте с наружной поверхностью провода, а второй слой представляет собой отвержденное отверждаемое излучением вторичное покрытие, охарактеризованное в любом из пунктов 1-3 формулы изобретения, в контакте с наружной поверхностью первичного покрытия,

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

А) % 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] Седьмой аспект заявленного сейчас изобретения представляет собой оптическое волокно, покрытое первым и вторым слоем, причем первый слой представляет собой отвержденное отверждаемое излучением первичное покрытие, которое находится в контакте с наружной поверхностью оптического волокна, а второй слой представляет собой отвержденное отверждаемое излучением вторичное покрытие, охарактеризованное в любом из пунктов 1-3 формулы изобретения, в контакте с наружной поверхностью первичного покрытия,

при этом отвержденное вторичное 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 80% до 98%;

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

C) Т_c трубки от 50°С до 80°С.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0020] По всей этой заявке на патент нижеследующие термины имеют указанные значения:

Сокращение	Значение
ВНТ	2,6-Ди-трет-бутил-4-метилфенол, производимый фирмой Fitz Chem.
CN-120Z	Эпоксидиакрилат, производимый фирмой Sartomer.
DABCO	1,4-Диазабицикло[2.2.2]октан, производимый фирмой Air Products.
DBTDL	Дилаурат дибутилолова, производимый фирмой OMG Americas.
НЕА	Гидроксиэтилакрилат, производимый фирмой BASF.
ННРА	Гексагидрофталевый ангидрид, производимый фирмой Milliken Chemical.
Irgacure 184	1-Гидроксициклогексилфенилкетон, производимый фирмой Ciba Geigy.
Irganox 1035	Тиодиэтилен-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамат), производимый
	фирмой Ciba Geigy.
SR-506	Изоборнилакрилат, производимый фирмой Sartomer.
Photomer	Этоксилированный нонилфенолакрилат, производимый фирмой Cognis.
4066
Pluracol 1010	Полипропиленгликоль (MW=1000), производимый фирмой BASF
SR-306HP	Диакрилат трипропиленгликоля (TPGDA), производимый фирмой Sartomer.
SR-349	Диакрилат этоксилированного бисфенола А, производимый фирмой Sartomer.
TDI	Смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуолдиизоцианата в отношении 80/20, производимая
	фирмой BASF
IPDI	Изофорондиизоцианат, производимый фирмой Вауеr
TPO	Фотоинициатор типа 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксида, производимый
	фирмой Chitech.
CAS обозначает регистрационный номер из реферативного журнала Chemical Abstracts

[0021] Покрытия для оптического волокна типично представляют собой отверждаемые излучением композиции, которые включают, перед отверждением, один или более отверждаемых излучением олигомеров или мономеров, имеющих по меньшей мере одну функциональную группу, способную к полимеризации при воздействии актиничного излучения. Данная заявка раскрывает усовершенствованный отверждаемый излучением олигомер (Альфа-олигомер), который не содержит уретана и является производным от ангидрида, который применим в композиции вторичного покрытия для оптического волокна.

[0022] В дополнение к Альфа-олигомеру, композиция вторичного покрытия для оптического волокна по изобретению включает Бета-олигомер и предпочтительно включает один или более добавочных олигомеров (например, Гамма-олигомер) и по меньшей мере один реакционноспособный разбавитель, который имеет по меньшей мере одну функциональную группу, способную к полимеризации при воздействии актиничного излучения. Композиции вторичного покрытия для оптического волокна по изобретению необязательно включают дополнительные компоненты, как описываемые здесь, в том числе один или более антиоксидантов, фотоинициаторов, улучшающих скольжение добавок и тому подобных.

[0023] Примеры пригодных отверждаемых излучением композиций вторичного покрытия, которые могут быть использованы разнообразными путями для формирования композиций покрытия, описаны, например, в патентах США №№4624994, 4682851, 4782129, 4794133, 4806574, 4849462, 5219896 и 5336563. Новый Альфа-олигомер, используемый в композиции вторичного покрытия по настоящему изобретению, может быть применен в таких покрытиях для уменьшения общего содержания уретана во вторичном покрытии и для улучшения его физических и/или химических свойств.

Альфа-олигомер

[0024] Композиция вторичного покрытия по изобретению включает Альфа-олигомер, который является производным от ангидрида. Альфа-олигомер предпочтительно образуется по реакции:

[0025] (а) гидроксилсодержащего (мет)акрилата (также называемого здесь «акрилатом»);

[0026](b)ангидрида;

[0027] (с) моно- или многофункционального эпоксидсодержащего соединения;

[0028] (d) необязательно удлинителя цепи и

[0029] (е) необязательно одного или более катализаторов.

[0030] Реакция также может быть проведена в присутствии антиоксидантов. В некоторых вариантах осуществления олигомер получают реагированием (а) гидроксилсодержащего (мет)акрилата и (b) ангидрида и реагированием продукта реакции этих акрилата и ангидрида с (с) эпоксидсодержащим соединением. Полученный таким образом олигомер будет включать остаток акрилата, остаток сложного диэфира, производный от ангидридного соединения, остаток со вторичным спиртом, производный от эпоксидсодержащего соединения, и, необязательно, остаток удлинителя цепи. В общем, акрилаты являются предпочтительными перед метакрилатами, поскольку могут быть получены композиции, имеющие более высокие скорости отверждения.

[0031] Предпочтительно молярное отношение остатка акрилата к остатку сложного диэфира в Альфа-олигомере по изобретению по существу равно единице. Например, молярное отношение остатка акрилата к остатку сложного диэфира в олигомере желательно составляет от 0,8:1 до 1:0,8. Предпочтительно остатки акрилата, сложного диэфира и вторичного спирта внутри олигомера связаны так, что остаток акрилата соединен с остатком сложного диэфира, который соединен с остатком вторичного спирта. Более предпочтительно остатки акрилата (А), сложного диэфира (В), вторичного спирта (С) и необязательно удлинителя цепи (D) внутри олигомера связаны вместе по существу следующим образом:

-А-В-С-В-А- или -A-B-C-B-D-B-C-B-A-.

[0032] Гидроксилсодержащий (мет)акрилат может быть любым соединением, включающим акрилатную или (мет)акрилатную группу и спиртовую группу. Типично акрилат выбирается из группы, состоящей из гидроксиэтилакрилата (НЕА), моноакрилата 1,4-бутиленгликоля, моноакрилата трипропиленгликоля (TPGMA), моноакрилата полиэтиленгликоля, моноакрилата полипропиленгликоля (РРА6), диметакрилата этиленгликоля, диакрилата 1,3-бутиленгликоля, диакрилата 1,4-бутиленгликоля, диакрилата неопентилгликоля, диакрилата 1,6-гексангликоля, диметакрилата 1,6-гексангликоля, диакрилата полиэтиленгликоля, диметакрилата полиэтиленгликоля, диакрилата полипропиленгликоля, диметакрилата полипропиленгликоля, 2,2-бис(4-акрилоксидиэтоксифенил)пропана, диакрилата трипропиленгликоля (TPGDA), 2,2-бис(4-акрилоксипропилоксифенил)пропана, 2,2-бис(4-метакрилоксиэтоксифенил)пропана, 2,2-бис(4-метакрилоксидиэтоксифенил)пропана, триакрилата триметилолпропана (например, SR-351), триметакрилата триметилолпропана, триакрилата тетраметилолметана, триакрилата пентаэритрита (например, SR-444), сложного полиэфир-акрилатного олигомера, полиамидакрилата, моноакрилата сложного полиэфира, акрилатов капролактона, таких как акрилаты капролактона TONE™, продаваемые фирмой Dow Chemical, и поликапролактонакрилатный спирт SR-495, продаваемый фирмой Sartomer, эпоксиакрилата, диакрилатного производного диглицидилового эфира бисфенола А, эпоксидиакрилата на основе бисфенола А (например, CN-120 или CN-120Z), или их комбинаций. Предпочтительно акрилат выбирается из НЕА, РРА6, акрилатов капролактона, TPGMA, триакрилата пентаэритрита (например, SR-444), диакрилатного производного диглицидилового эфира бисфенола А, эпоксидиакрилата на основе бисфенола А (например, CN-120) и их комбинаций. Более предпочтительно акрилат представляет собой НЕА.

[0033] Ангидрид представляет собой любой ангидрид насыщенной или ненасыщенной многоосновной кислоты. Типично насыщенная или ненасыщенная многоосновная кислота представляет собой полифункциональную карбоновую кислоту. Например, многоосновная кислота представляет собой ароматическую или алифатическую двухосновную карбоновую кислоту, выбранную из группы, состоящей из фталевой кислоты, изофталевой кислоты, терефталевой кислоты, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты, итаконовой кислоты, адипиновой кислоты, глутаровой кислоты, азелаиновой кислоты, себациновой кислоты, лимонной кислоты, тримеллитовой кислоты, пиромеллитовой кислоты, додекандикарбоновой кислоты, додекандиовой кислоты, циклогександикарбоновой кислоты, тетрагидрофталевой кислоты, метилентетрагидрофталевой кислоты, гексагидрофталевой кислоты, янтарной кислоты или их низших алкиловых сложных эфиров и их комбинаций. Предпочтительно ангидрид выбирается из группы, состоящей из гексагидрофталевого ангидрида (ННРА), метилгексагидрофталевого ангидрида (МННРА), янтарного ангидрида (SA), фталевого ангидрида (РА), малеинового ангидрида (МА), додеценилянтарного ангидрида (DDSA), октенилянтарного ангидрида (OSA), тетрагидрофталевого ангидрида, тримеллитового ангидрида и их комбинаций.

[0034] Эпоксидсодержащее соединение представляет собой любое соединение или полимер, содержащий одну или более эпоксидных групп на молекулу, предпочтительно две эпоксигруппы на молекулу. Например, эпоксидсодержащее соединение может быть ароматическим или циклоалифатическим соединением или полимером, включающим одну или более эпоксидных групп на молекулу. Предпочтительно эпоксидсодержащее соединение представляет собой ароматическое эпоксидсодержащее соединение. Пригодные эпоксидсодержащие соединения включают диглицидиловые простые эфиры, такие как диглицидиловый простой эфир бисфенола А (например, EPON Resins, продаваемые фирмой Hexion Specialty Chemicals, включая эпоксидные немодифицированные жидкие смолы на основе бисфенола А и эпихлоргидрина, MW=700, продаваемые под торговым наименованием EPON 825 и EPON 828 (CAS №25068-38-6); YD-126, эпоксидная смола на основе бисфенола А и эпихлоргидрина, продаваемая фирмой TRIntemational), циклогексеноксид, стиролоксид, аминоэпоксидную смолу на основе глицидилового эфира, диглицидиланилин, диглицидилтолуидин, диглицидиловый простой эфир, глицидиловый простой эфир бутандиола, глицидиловый простой эфир пропиленгликоля, 2-глицидилфенилглицидиловый простой эфир, диглицидиловый простой эфир резорцина, глицидиловый простой эфир алкилфенола, фенилглицидиловый простой эфир, бутилглицидиловый простой эфир, глицидиловый простой эфир крезола, глицидиланилин, глицидилтолуидин, полиэпоксидными на основе гидрированного бисфенола, глицидиловые простые эфиры бисфенола, полиэпоксиды на основе фенольных новолачных смол и эпоксидированных полибутадиенов, диэпоксикарбоксилатную циклоалифатическую жидкую эпоксидную смолу, такую как изопропилиден[4,4'-бис(2,3-эпоксипропокси)циклогексан], моноглицидиловый простой эфир кислот ряда "Versatic" (разветвленных карбоновых кислот с третичным атомом углерода) (VAME) и тому подобные. Предпочтительно эпоксидсодержащее соединение представляет собой эпоксидную смолу на основе бисфенола А, такую как EPON 825 или EPON 828, продаваемые фирмой Hexion Specialty Chemicals, и тому подобную.

[0035] Как обсуждается выше, для получения олигомера может быть необязательно использован удлинитель цепи. Удлинитель цепи представляет собой полиол, сложный полиэфир, полиалкид, жирную кислоту, масло или их производные. Более того, удлинитель цепи может иметь любую подходящую молекулярную массу. Когда удлинитель цепи представляет собой полиол, то полиол может иметь любое пригодное число спиртовых групп, например полиол может иметь 2-10 спиртовых групп, предпочтительно 2-4 спиртовых группы, или может быть простым полиэфирполиолом, таким как алифатический простой полиэфирполиол или циклический простой полиэфирполиол. Предпочтительно применение спиртов, которые замещены в β-положении так, что отсутствуют β-атомы водорода, которые могли бы обусловливать гидролитическую нестабильность.

[0036] Пригодные диолы включают, например, 1,2-пропандиол, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,2-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,9-нонандиол, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полипропиленгликоль, неопентилгликоль, 2-метил-1,3-пропандиол, 2,2-диметил-1,3-пропандиол, 2-этил-1,3-пропандиол, 2,2-диэтил-1,3-пропандиол, 2-пропил-2-метил-1,3-пропандиол, 2-пропил-2-этил-1,3-пропандиол, 2-бутил-2-этил-1,3-пропандиол (BEPD), гидроксипивалоилгидроксипивалат (НРНР), 2-циклогексил-2-метил-1,3-пропандиол, 2-фенил-2-метил-1,3-пропандиол, 1,4-циклогександиол, 2,4-диэтил-1,5-пентандиол или алкоксилированные производные всех вышеназванных диолов, такие как предпочтительно этоксилированные и пропоксилированные их производные. Также пригодны С₃₆-диолы, такие как диол Pripol 2033 (поставляется фирмой Uniqema) и диол Speziol C36/2 (поставляется фирмой Cognis). Эти диольные компоненты могут быть использованы в смеси. Пригодные диолы для применения в качестве удлинителей цепи далее описаны в патенте США 6023547. Предпочтительными диолами, которые могут быть применены в качестве удлинителей цепи, являются этоксилированный бисфенол А, пропоксилированный бисфенол А, неопентилгликоль (NPG), 2-бутил-2-этил-1,3-пропандиол (BEPD), 2-метил- 1,3-пропандиол (MPD), гидроксипивалоилгидроксипивалат (НРНР), гидрированные аналоги димерных кислот, 2,4-диэтил-1,5-пентандиол или их смеси.

[0037] Прочие пригодные полиолы включают, например, триолы, такие как глицерин, триметилолэтан (т.е. 1,1,1-трис(гидроксиметил)этан), и триметилолпропан (т.е. 1,1,1-трис(гидроксиметил)пропан); тетраолы, такие как пентаэритрит; пентаолы, такие как глюкоза; гексаолы, такие как дипентаэритрит и сорбит; или алкоксилированные производные всех вышеупомянутых полиспиртов, предпочтительно такие как этоксилированные и пропоксилированные их производные, этоксилированный бисфенол А, имеющий 2-12 этиленоксидных структурных единиц, пропоксилированный бисфенол А, имеющий 2-12 пропиленоксидных структурных единиц, сахара, галогенированные сахара, такие как трихлорированная сахароза (сукралоза), глицерины и тому подобные. В некоторых вариантах осуществления полиол предпочтительно представляет собой диол. Преимуществом диолов является их относительно неполярный характер, пониженное содержание сложноэфирных фрагментов в полученном олигомере и их низкая Т_с.

[0038] Пригодные алифатические простые полиэфирполиолы включают полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, политетраметиленгликоль, полигексаметиленгликоль, полигептаметиленгликоль, полидекаметиленгликоль, простой полиэфирполиол, полученный сополимеризацией с раскрытием цикла двух или более пригодных к ионной полимеризации циклических соединений, и тому подобные. Можно привести примеры пригодных к ионной полимеризации циклических соединений, включающих циклические простые эфиры, такие как этиленоксид, пропиленоксид, 1,2-бутиленоксид, бутен-1-оксид, изобутеноксид, 3,3-бис-хлорметилоксетан, тетрагидрофуран, 2-метилтетрагидрофуран, 3-метилтетрагидрофуран, диоксан, триоксан, тетраоксан, циклогексеноксид, стиролоксид, эпихлоргидрин, глицидилметакрилат, аллилглицидиловый простой эфир, аллилглицидилкарбонат, бутадиенмонооксид, изопренмонооксид, винилоксетан, винилтетрагидрофуран, винилциклогексеноксид, фенилглицидиловый простой эфир, бутилглицидиловый простой эфир и глицидилбензоат. Более того, могут быть использованы простые полиэфирполиолы, полученные сополимеризацией с раскрытием цикла вышеназванных пригодных для ионной полимеризации циклических соединений с мономерами, например циклическими иминами, такими как этиленимин, лактонами как циклическими производными кислот, такими как пропиолактон и лактид гликолевой кислоты, и диметилциклополисилоксанами. В качестве примеров конкретных комбинаций двух или более пригодных для ионной полимеризации циклических соединений могут быть названы комбинации тетрагидрофурана и пропиленоксида, тетрагидрофурана и 2-метилтетрагидрофурана, тетрагидрофурана и 3-метилтетрагидрофурана, тетрагидрофурана и этиленоксида, пропиленоксида и этиленоксида, бутен-1-оксида и этиленоксида, тройного сополимера тетрагидрофурана, бутен-1-оксида и этиленоксида, и тому подобные. Полученные с раскрытием цикла сополимеры этих пригодных для ионной полимеризации циклических соединений могут быть либо статистическим сополимером, либо блок-сополимером.

[0039] Пригодные циклические простые полиэфирполиолы включают диольный продукт присоединения алкиленоксида к бисфенолу А, диольный продукт присоединения алкиленоксида к бисфенолу F, гидрированный бисфенол А, гидрированный бисфенол F, диольный продукт присоединения алкиленоксида к гидрированному бисфенолу А, диольный продукт присоединения алкиленоксида к гидрированному бисфенолу F, диольный продукт присоединения алкиленоксида к гидрохинону, диольный продукт присоединения алкиленоксида к нафтогидрохинону, диольный продукт присоединения алкиленоксида к антрагидрохинону, 1,4-циклогександиол и диольный продукт присоединения алкиленоксида к нему, трициклодекандиол, трициклодекандиметанол, пентациклопентадекандиол, пентациклопентадекандиметанол и тому подобные. Из них предпочтительными являются диольный продукт присоединения алкиленоксида к бисфенолу А, трициклодекандиметанол и тому подобные. Среди вышеупомянутых простых полиэфирполиолов предпочтителен по меньшей мере один простой полиэфирполиол, выбранный из группы, состоящей из полипропиленгликоля, сополимера 1,2-бутиленоксида и этиленоксида и сополимера пропиленоксида и этиленоксида.

[0040] В некоторых вариантах осуществления полиол предпочтительно выбирается из группы, состоящей из сложных полиэфирполиолов или простых полиэфирполиолов. Примеры простых полиэфирполиолов включают, например, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, сополимер полипропиленгликоля и этиленгликоля, политетраметиленгликоль, полигексаметиленгликоль, полигептаметиленгликоль, полидекаметиленгликоль и простые полиэфирдиолы, полученные сополимеризацией с раскрытием цикла двух или более пригодных к ионной полимеризации циклических соединений (например, этиленоксид, пропиленоксид, изобутеноксид, тетрагидрофуран, 2-метилтетрагидрофуран, 3-метилтетрагидрофуран, фенилглицидиловый простой эфир или бутилглицидиловый простой эфир). Пригодные полипропиленгликоли включают полипропиленгликоли, имеющие молекулярную массу от 300 г/моль до 5000 г/моль, например PPG400 (MW=400 г/моль), PPG1000 (MW=1000 г/моль), PPG2000 (MW=2000 г/моль), PPG3000 (MW=3000 г/моль), а также EXCENOL 720 (MW=700 г/моль), EXCENOL 1020 (MW=1000 г/моль) и EXCENOL 2020 (MW=2000 г/моль) (производимые фирмой Asahi Glass Urethane Co., Ltd.). Пригодные полиолы далее включают полиолы-сополимеры 1,2-бутиленоксида и этиленоксида, имеющие молекулярную массу от 300 г/моль до 5000 г/моль, например ЕО/ВO500 (MW=500 г/моль), ЕО/ВО1000 (MW=1000 г/моль), ЕО/ВO2000 (MW=2000 г/моль), ЕО/ВО3000 (MW=3000 г/моль), ЕО/ВО4000 (MW=4000 г/моль) (производимые фирмой Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.).

[0041] Пригодные полиолы также включают сложные полиэфирполиолы, полученные реакцией полиспирта (например, этиленгликоля, полиэтиленгликоля, пропиленгликоля, полипропиленгликоля, тетраметиленгликоля, политетраметиленгликоля, 1,6-гександиола, неопентилгликоля, 1,4-циклогександиметанола, 3-метил-1,5-пентандиола, 1,9-нонандиола и 2-метил-1,8-октандиола) с многоосновной кислотой (например, фталевой кислотой, изофталевой кислотой, терефталевой кислотой, малеиновой кислотой, фумаровой кислотой, адипиновой кислотой и себациновой кислотой), такие как имеющиеся в продаже под торговыми наименованиями МРD/IРА500 (MW=500 г/моль), MPD/IPA1000 (MW=1000 г/моль), MPD/IPA2000 (MW=2000 г/моль), MPD/TPA500 (MW=500 г/моль), MPD/TPA1000 (MW=1000 г/моль), MPD/TPA2000 (MW=2000 г/моль), Kurapol A-1010 (MW=1000 г/моль), А-2010 (MW=2000 г/моль), PNA-2000 (MW=2000 г/моль), PNOA-1010 (MW=1000 г/моль) и PNOA-2010 (MW=2000 г/моль) (производимые фирмой Kuraray Co., Ltd.). Имеющиеся в продаже поликарбонатные полиолы включают DN-980 (MW=2000 г/моль) и DN-981 (MW=1000 г/моль) (производимые фирмой Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), димеризованные сложные полиэфирполиолы на основе жирных кислот, такие как Priplast 3196 (MW=3000 г/моль), Priplast 3190 (MW=2000 г/моль) и Priplast 2033 (MW=570 г/моль) (производимые фирмой Uniqema), поли(алкиленкарбонат)гликоли, которые представляют собой статистические сополимеры 1,9-нонаметилендиола и 2-метилоктаметиленгликоля, такие как PNOC-2000 и PNOC-1000 (производимые фирмой Kuraray Co., Ltd.), поликапролактонные диолы, такие как PLACCEL CD220 (MW=2000 г/моль), CD210 (MW=1000 г/моль), CD208 (MW=830 г/моль), CD205 (MW=500 г/моль) (производимые фирмой Daicel Chemical Industries, Ltd), и простые полиэфирполикарбонатные диолы, такие как PC-THF-CD (MW=1000 г/моль или 2000 г/моль) (производимые фирмой BASF).

[0042] Другие примеры пригодных сложных полиэфирполиолов представлены в публикации заявки на патент США 2004/0209994 A1 (Terwillegar). Эти полиолы могут быть использованы либо по отдельности, либо в комбинации двух или более. В дополнение, вышеописанные полиолы, по отдельности или в комбинации, могут реагировать на каждом конце с ангидридом (примеры которого описаны выше) с образованием дикарбоновой кислоты, которая может служить в изобретении в качестве удлинителя цепи. Такие дикарбоновые кислоты могут быть далее применены для синтеза удлинителей цепи на основе сложных полиэфиров.

[0043] Димерные кислоты (и их сложные эфиры) представляют собой хорошо известный, имеющийся на рынке класс дикарбоновых кислот (или сложных эфиров). Типично они получаются димеризацией ненасыщенных длинноцепочечных алифатических монокарбоновых кислот, обычно содержащих от 13 до 22 атомов углерода, или их сложных эфиров (например, алкиловых сложных эфиров). С точки зрения технологов, димеризация протекает по возможному механизму, каковой включает реакцию Дильса-Альдера, со свободнорадикальным или карбокатионным механизмами. Димерная кислота обычно будет содержать от 26 до 44 атомов углерода. Предпочтительно димерные кислоты (или сложные эфиры) являются производными от ненасыщенных монокарбоновых C₁₈- и С₂₂-кислот (или сложных эфиров), которые будут образовывать, соответственно, димерные С₃₆- и С₄₄-кислоты (или сложные эфиры). Димерные кислоты, образованные из ненасыщенных C₁₈-кислот