Оптическое волокно, содержащее многослойную систему покрытий

Оптическое волокно, содержащее многослойную систему покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает преимущество и приоритет предварительной заявки на патент США № 61/233273, поданной 12 августа 2009 года, озаглавленной "Оптическое волокно, содержащее многослойную систему покрытий", содержание которой служит основой и включено сюда путем ссылки во всей своей полноте.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Настоящее изобретение в целом относится к системам покрытий оптических волокон, оптическим волокнам, содержащим такие системы покрытий, а также к способам их производства.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Оптические волокна обычно содержат стеклянную сердцевину и по меньшей мере два покрытия, например первичное (или внутреннее) покрытие и вторичное (или внешнее) покрытие. Первичное покрытие наносится непосредственно на стекловолокно и, при отверждении, образует мягкий, упругий и гибкий материал, который герметизирует стекловолокно. Первичное покрытие служит в качестве буфера для смягчения и защиты сердцевины стекловолокна при изгибе волокна, прокладке или сматывании, но также оно защищает стеклянную поверхность от поглощения воды, что может способствовать росту трещин и увеличивать статическую усталость, которые приводят к разрушению. Вторичное покрытие наносится на первичное покрытие и функционирует как жесткий, защитный внешний слой, который предотвращает повреждение стекловолокна в процессе обработки и применения.

[0004] Для вторичного покрытия желательны определенные характеристики. Перед отверждением композиция вторичного покрытия должна иметь подходящую вязкость и быть способной к быстрому отверждению, чтобы обеспечивать обработку оптического волокна. После отверждения вторичное покрытие должно иметь следующие характеристики: достаточную жесткость для защиты герметизированного стекловолокна, но в то же время достаточную гибкость для обращения с ним (т.е. модуль упругости), низкое водопоглощение, низкую клейкость, позволяющую обращаться с оптоволокном, химическую стойкость и достаточную адгезию к первичному покрытию.

[0005] Для первичного покрытия желательны определенные характеристики. Перед отверждением композиция первичного покрытия должна также иметь подходящую вязкость и быть способной к быстрому отверждению, чтобы обеспечивать обработку оптического волокна. После отверждения первичное покрытие должно иметь достаточно низкий модуль упругости, чтобы смягчать и защищать волокно, полностью снимая механические напряжения в волокне, которые могут вызывать микроизгибы и последующую неэффективную передачу сигнала. Такой эффект амортизации должен сохраняться в течение всего срока службы волокна. Из-за различных свойств термического расширения первичного и вторичного покрытий первичное покрытие также должно иметь температуру стеклования (Т_с), которая ниже, чем предполагаемая минимальная температура эксплуатации, что позволяет первичному покрытию оставаться упругим в пределах всего температурного диапазона эксплуатации. Наконец, важно, чтобы первичное покрытие обладало хорошими свойствами адгезии к стеклу, но в то же время могло быть механически удалено с индивидуального волокна или с ленты с приемлемым усилием, оставляя незначительный остаток (предпочтительно совсем не оставляя его).

[0006] Такие требования накладывают противоречащие ограничения на покрытия, а в особенности на первичное покрытие. Эффективность снятия ленты и механическое повреждение первичного покрытия ухудшаются, когда первичное покрытие является мягким и толстым, например, тогда как при тех же условиях повышается стойкость к микроизгибам. Защита от статической усталости также обычно ухудшается, если покрытие очень мягкое.

[0007] К настоящему времени производители предлагали только такие покрытия, которые являются компромиссом между этими свойствами. В ответ на потребности в более стойких к микроизгибам покрытиях для волокон в высокоплотных или очень маленьких кабелях, коммерческие покрытия стали мягче, чем они были 10 лет назад, но везде основная двухслойная структура покрытия волокна не изменилась. Тем не менее, крутильные машины продолжают требовать дальнейших усовершенствований, и двухслойный композит может более не отвечать требованиям. Таким образом, желательно разработать систему покрытий оптического волокна, которая улучшает стойкость к микроизгибам и степень усталостного разрушения по сравнению с этими показателями, достигаемыми обычными системами с двумя покрытиями, с одновременным сохранением или улучшением снимаемости покрытия.

[0008] Настоящее изобретение направлено на преодоление таких недостатков в уровне техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Первый аспект настоящего изобретения относится к оптическому волокну, которое включает стекловолокно и три или более покрытия, которые герметизируют стекловолокно, причем эти три или более покрытия включают первичное покрытие в контакте с упомянутым стекловолокном, одно или более промежуточных покрытий, которые окружают первичное покрытие, и внешнее покрытие, которое окружает одно или более промежуточных покрытий. Предпочтительно, оптические волокна по настоящему изобретению имеют диаметр внешнего покрытия (или размер поперечного сечения) менее примерно 300 мкм.

[0010] Согласно одному предпочтительному варианту осуществления первичное покрытие имеет модуль Юнга от примерно 0,025 до примерно 3 МПа, более предпочтительно от примерно 0,05 до примерно 3 МПа, и/или Т_с от примерно -100°C до примерно -25°C, а промежуточное покрытие имеет одно или оба из модуля Юнга, который является по существу таким же как, или более низким, чем модуль Юнга первичного покрытия, и Т_с, которая является по существу такой же как, или более низкой, чем Т_с первичного покрытия.

[0011] Согласно другому предпочтительному варианту осуществления оптическое волокно включает по меньшей мере четыре покрытия, которые герметизируют стекловолокно, причем эти по меньшей мере четыре покрытия включают первичное покрытие в контакте с упомянутым стекловолокном, первое промежуточное покрытие, которое окружает первичное покрытие, второе промежуточное покрытие, которое окружает первое промежуточное покрытие, и внешнее покрытие, которое окружает второе промежуточное покрытие. Первое промежуточное покрытие имеет одно или оба из модуля Юнга, который выше, чем модуль Юнга первичного покрытия, и температуру стеклования (Т_с), которая выше, чем Т_с первичного покрытия; второе промежуточное покрытие имеет одно или оба из модуля Юнга, который ниже, чем модуль Юнга первого промежуточного покрытия, и Т_с, которая ниже, чем Т_с первого промежуточного покрытия; и внешнее покрытие имеет одно или оба из модуля Юнга, который выше, чем модуль Юнга второго промежуточного покрытия, и Т_с, которая выше, чем Т_с второго промежуточного покрытия. Предпочтительно, оптические волокна по настоящему изобретению имеют диаметр внешнего покрытия (или размер поперечного сечения) менее примерно 300 мкм.

[0012] Используемый здесь модуль Юнга отвержденного материала первичного или второго промежуточного покрытия измеряют с использованием испытания на растяжение in situ, как описано в Steeman et al., "Mechanical Analysis of the in-situ Primary Coating Modulus Test for Optical Fibers", Proc. of the 52^nd International Wire and Cable Symposium (IWCS, Philadelphia, USA, November 10-13, 2003), статья 41. Модуль упругости отвержденного материала первого промежуточного или внешнего покрытия может быть определен с использованием Динамического механического анализа при частоте 1 Гц, или трехточечного изгиба композитной структуры первичного/вторичного покрытий (после отделения композита от стекловолокна). Поскольку модуль вторичного покрытия примерно на три порядка выше, чем модуль первичного покрытия, вкладом первичного покрытия можно пренебречь. Под фразой "по существу такой же" понимается, что значение модуля Юнга отвержденного продукта не более чем на примерно 20% выше или ниже, или, более предпочтительно, не более чем на примерно 17,5% выше или ниже, или, наиболее предпочтительно, не более чем на примерно 15% выше или ниже, чем значение модуля Юнга отвержденного продукта сравнительного полимерного материала.

[0013] Используемая здесь температура стеклования (Т_с) материала покрытия относится к точке, в которой его коэффициент теплового расширения резко изменяется (т.е. где тангенс потерь (tan δ) имеет максимальное значение как функция температуры). Ниже этой температуры материал хрупок, а выше этой температуры материал гибок. Т_с может быть определена с помощью Динамического механического анализа при частоте 1 Гц. Под фразой "по существу такая же" понимается, что Т_с не более чем на примерно 10°C выше или ниже, более предпочтительно, не более чем на примерно 5°C выше или ниже, наиболее предпочтительно, не более чем на примерно 2°C выше или ниже, чем измеренная Т_с сравнительного полимерного материала.

[0014] Второй аспект изобретения относится к оптоволоконной ленте или оптоволоконному жгуту, которая(ый) включает множество оптических волокон согласно первому аспекту настоящего изобретения и материал матрицы, герметизирующий множество оптических волокон.

[0015] Третий аспект изобретения относится к телекоммуникационной системе, которая включает оптическое волокно согласно первому аспекту настоящего изобретения или оптоволоконную ленту или оптоволоконный жгут согласно второму аспекту настоящего изобретения.

[0016] Четвертый аспект настоящего изобретения относится к способу изготовления оптического волокна согласно первому аспекту настоящего изобретения. Этот способ включает этапы нанесения на стекловолокно трех или более полимеризуемых композиций и вызывания полимеризации этих трех или более полимеризуемых композиций с образованием тем самым трех или более покрытий, которые герметизируют стекловолокно, с получением в результате оптического волокна.

[0017] Конструкция покрытий оптических волокон в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает ряд преимуществ. Одно существенное преимущество состоит в том, что размеры самого внутреннего (первичного) и самого внешнего (вторичного) покрытий, которые часто включают дорогие добавки или даже основные компоненты для регулирования их свойств, можно корректировать с целью уменьшения расхода таких добавок/компонентов на единицу длины волокна. Например, путем регулирования размеров самого внутреннего покрытия может быть уменьшено используемое количество усилителя адгезии к стеклу и поверхностно-активного носителя на единицу длины волокна, а путем регулирования размеров самого внешнего покрытия может быть уменьшено количество усилителя клейкости, смазки, улучшающих скольжение добавок, восков и добавок, которые повышают эффективность захвата фотонов (оптических отбеливателей), на единицу длины волокна. Кроме того, использование меньшего количества олигомеров или фотоинициаторов в одном или более из промежуточных покрытий также должно приводить к уменьшению общего содержания олигомера или фотоинициатора на единицу длины волокна. Наконец, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения упомянутые три или более покрытия могут иметь суммарную толщину, которая уменьшена по сравнению с системами покрытий, имеющимися на коммерческих волокнах, доступных на сегодняшний день. Все эти изменения должны обеспечивать значительную экономию затрат. В качестве примера, усилитель адгезии часто дорог - он добавляет вплоть до 20% к стоимости покрытия, и при этом он дает незначительную выгоду по объемным свойствам покрытия. Поэтому при уменьшении размера первичного покрытия общая стоимость усилителя адгезии может быть уменьшена до менее чем 10%, а еще более предпочтительно, менее чем 5% от общей стоимости покрытия.

[0018] Другое существенное преимущество состоит в том, что свойства самого внутреннего (первичного) и самого внешнего покрытий могут быть улучшены в отношении их соответствующих функций без мешающего влияния нежелательных взаимодействий между такими покрытиями, как это обычно происходит в традиционных двухслойных конструкциях. Например, в двухслойных конструкциях модуль упругости и Т_с вторичного покрытия ограничены, поскольку оно может оттягивать первичное покрытие от стекла (Aloisio et al., "Optical Fiber Coating Delamination Using Model Coating Materials," Proc. of the 51^st International Wire and Cable Symposium, стр. 738-747 (2002); Aloisio et al., "A Viscoelastic Analysis of Thermally Induced Residual Stresses in Dual Coated Optical Fibers," Proceedings 44^th International Wire and Cable Symposium, стр. 139-145 (1995), которые настоящим включены путем ссылки во всей своей полноте). Однако в многослойных структурах по настоящему изобретению имеет место большая гибкость в выборе данных свойств, поскольку эти два покрытия больше не находятся в непосредственном контакте. В результате могут применяться внешние покрытия с намного более высоким модулем упругости. Наконец, в отношении четырехслойных (или более многослойных) конструкций, присутствие первого промежуточного покрытия с относительно более высоким модулем упругости и Т_с обеспечивает некоторую защиту волокна в том случае, если внешнее вторичное покрытие повреждено.

[0019] Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут изложены в нижеследующем подробном описании, а частично будут легко понятны специалистам в данной области техники из настоящего описания или выявлены при практическом осуществлении изобретения, описанного здесь, включая нижеследующее подробное описание, формулу изобретения, а также прилагаемые чертежи.

[0020] Следует понимать, что предыдущее общее описание и последующее подробное описание являются лишь примерной иллюстрацией изобретения и предназначены для обеспечения обзора или базовой структуры для понимания природы и характера изобретения в том виде, в котором оно заявлено. Сопровождающие чертежи включены с целью обеспечения более полного понимания изобретения и входят в настоящее описание и составляют его часть. Чертежи иллюстрируют различные варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов и эффектов изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0021] Фиг. 1 является видом в разрезе четырехслойного покрытия на оптическом волокне согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

[0022] Фиг. 2 является видом в разрезе трехслойного покрытия на оптическом волокне согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

[0023] Фиг. 3 является видом в разрезе оптоволоконной ленты по настоящему изобретению, содержащей одно или более оптических волокон по настоящему изобретению.

[0024] Фиг. 4 является схемой процесса вытягивания и нанесения покрытий на оптическое волокно с системой из четырех покрытий.

[0025] Фиг. 5 является графиком, иллюстрирующим прогнозируемое смещение сердцевины для двух коммерческих гибких оптических волокон стандарта G652 в сравнении с оптическим волокном, содержащим системы четырехслойных покрытий. Смещение сердцевины может быть уменьшено в системе с четырьмя покрытиями, когда второй промежуточный слой покрытия простирается за пределы примерно 190 мкм от центра сердцевины. Это указывает на то, что четырехслойное покрытие должно превосходить двухслойные покрытия по стойкости к микроизгибам, поскольку второй промежуточный слой может быть намного более мягким, чем первичное покрытие в двухслойном варианте.

[0026] Фиг. 6 является графиком, иллюстрирующим стойкость к микроизгибам Испытываемого волокна 1 с потерями на затухание при 1310 нм, 1550 нм и 1625 нм в процессе термоциклирования от -60 до 70°C.

[0027] Фиг. 7 является графиком, иллюстрирующим стойкость к микроизгибам Испытываемого волокна 2 с потерями на затухание при 1310 нм, 1550 нм и 1625 нм в процессе термоциклирования от -60 до 70°C.

[0028] Фиг. 8 является графиком, иллюстрирующим прогнозируемое смещение сердцевины на основе потерь на затухание, измеренных в испытании на барабане из проволочной сетки при натяжении 100 граммов. Расчетные значения смещения оценены на основе измеренной потери на затухание и модулей, а также толщины соответствующих слоев покрытий.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0029] Настоящее изобретение относится к оптическим волокнам, содержащим три или более покрытия, которые герметизируют нижележащее волокно, а также к способам их производства и применения в оптоволоконных лентах/кабелях и телекоммуникационных системах.

[0030] Оптические волокна по настоящему изобретению содержат три или более покрытия, которые герметизируют нижележащее волокно. Эти три или более покрытия включают первичное покрытие в контакте со стекловолокном, одно или более промежуточных покрытий и внешнее покрытие. За счет присутствия одного или более промежуточных покрытий становится возможным лучше отрегулировать свойства первичного и внешнего покрытий по их целевому назначению, без нежелательного воздействия одного на другое. Такие промежуточные покрытия обеспечивают общую повышенную стойкость оптического волокна к микроизгибам при более низких потерях на затухание.

[0031] Обращаясь теперь к Фиг. 1, оптическое волокно 10 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает волокно 12 и четыре покрытия 14, 15, 16 и 18, которые герметизируют волокно 12. Предпочтительно, волокно 12 содержит стеклянную сердцевину. Покрытие 14 представляет собой первичное (самое внутреннее) покрытие и выполняет традиционное назначение первичного покрытия, как описано выше. Покрытие 18 представляет собой внешнее покрытие и выполняет традиционное назначение вторичного покрытия, как описано выше. Между первичным и вторичным покрытиями расположено первое промежуточное покрытие 15 и второе промежуточное покрытие 16. Материалы и композиции, используемые для получения этих покрытий, описаны ниже.

[0032] Волокно 12 обычно сформировано из стекла, преимущественно силикатного (кварцевого) стекла, и включает в себя стеклянную сердцевину и стеклянное покрытие, известное как слой оболочки. Стекловолокно может быть сформировано согласно ряду известных в уровне техники способов. Во многих применениях стеклянная сердцевина и слой оболочки имеют заметную границу между сердцевиной и оболочкой. Альтернативно, сердцевина и слой оболочки могут не иметь четкой границы. Одним таким стекловолокном является волокно со ступенчатым изменением показателя преломления. Примеры волокна со ступенчатым изменением показателя преломления описаны в патентах США №№ 4300930 и 4402570 (Chang), каждый из которых настоящим включен путем ссылки во всей своей полноте. Другим таким волокном является волокно с градиентным измерением показателя преломления, сердцевина которого имеет показатель преломления, изменяющийся с расстоянием от центра волокна. Волокно с градиентным измерением показателя преломления в принципе сформировано путем диффузии стеклянной сердцевины и слоя оболочки друг в друга. Примеры волокон с градиентным измерением показателя преломления описаны в патенте США № 5729645 (Garito et al.), патенте США № 4439008 (Joormann et al.), патенте США № 4176911 (Marcatili et al.) и патенте США № 4076380 (DiMarcello et al.), каждый из которых настоящим включен путем ссылки во всей своей полноте. Стекловолокно также может быть одно- или многомодовым на целевой длине волны, например 1310 или 1550 нм. Оптические волокна по настоящему изобретению могут содержать эти или любую другую традиционную конфигурацию сердцевины-оболочки, известные в настоящее время или разработанные в будущем.

[0033] Различные покрытия, используемые в оптических волокнах по настоящему изобретению, обычно сшивают в течение процесса отверждения, за исключением указанного ниже. Такие покрытия могут быть сформированы из одного или более олигомеров или полимеров, одного или более мономеров, инициатора полимеризации (если желательно) и одной или более дополнительных добавок.

[0034] Олигомерный компонент, если таковой присутствует, предпочтительно является этиленненасыщенным олигомером, более предпочтительно (мет)акрилатным олигомером. Термин «(мет)акрилат» предполагается охватывающим и акрилаты, и метакрилаты, а также их комбинации. Концевые (мет)акрилатные группы в таких олигомерах могут быть известным образом предоставлены монофункциональным поли(мет)акрилатным кэпирующим компонентом или моно(мет)акрилатным кэпирующим компонентом, таким как 2-гидроксиэтилакрилат.

[0035] Уретановые олигомеры традиционно получают реагированием алифатического или ароматического диизоцианата с двухатомным простым или сложным полиэфиром, чаще всего полиоксиалкиленгликолем, таким как полиэтиленгликоль. Такие олигомеры обычно содержат 4-10 уретановых групп и могут иметь высокую молекулярную массу, например, 2000-8000. Впрочем, также могут использоваться олигомеры с более низкой молекулярной массой, которые имеют молекулярные массы в диапазоне 500-2000. Такие синтезы подробно описаны в патенте США № 4608409 (Coady et al.) и патенте США № 4609718 (Bishop et al.), каждый из которых настоящим включен путем ссылки.

[0036] В случае, когда желательно использовать влагостойкие олигомеры, они могут быть синтезированы аналогичным способом, за исключением того, что от полярных простых или сложных полиэфиргликолей отказываются в пользу преобладающе насыщенных и преобладающе неполярных алифатических диолов. Такие диолы включают, например, алкан- или алкилендиолы, содержащие от 2-250 атомов углерода, и, предпочтительно, практически не содержащие эфирных или сложноэфирных групп. Пределы значений вязкости и молекулярной массы олигомеров, получаемые в таких системах, аналогичны значениям у олигомеров, получаемым в системах ненасыщенных полярных олигомеров, благодаря чему вязкость и свойства покрытий на их основе могут оставаться по существу неизменными. Уменьшенное содержание кислорода в таких покрытиях, как установили, не приводило к неприемлемому ухудшению характеристик сцепления покрытий с поверхностями покрываемых стекловолокон.

[0037] Как известно, в олигомеры, полученные указанными способами, поликарбамидные компоненты могут быть включены просто путем замены диолов или полиолов диаминами или полиаминами в ходе синтеза. Присутствие небольших долей поликарбамидных компонентов в настоящих системах покрытий не считается неблагоприятным для эксплуатационных качеств покрытий, но только при условии, что используемые в синтезе диамины или полиамины являются в достаточной степени неполярными и насыщенными, чтобы исключить ухудшение влагостойкости системы.

[0038] Подходящие этиленненасыщенные олигомеры включают полиэфируретанакрилатные олигомеры (CN986, поставляемый Sartomer Company, Inc., West Chester, PA), а также BR 3731, BR 3741 и STC3-149 (поставляемые Bomar Specialty Co., Winstead, CT), акрилатные олигомеры на основе трис(гидроксиэтил)изоцианурата, модифицированные (мет)акрилатами акриловые олигомеры, сложные полиэфируретанакрилатные олигомеры (CN966 и CN973, поставляемые Sartomer Company, Inc; и BR7432, поставляемый Bomar Specialty Co.), поликарбамидуретанакрилатные олигомеры (например, олигомеры, раскрытые в патентах США №№ 4690502 и 4798852 (Zimmerman et al.), патенте США № 4609718 (Bishop et al.) и патенте США № 4629287 (Bishop et al.), каждый из которых настоящим включен путем ссылки во всей своей полноте), полиэфиракрилатные олигомеры (Genomer 3456, поставляемый Rahn AG, Zurich, Switzerland), сложные полиэфиракрилатные олигомеры (Ebecryl 80, 584 и 657, поставляемые UCB Radcure, Atlanta, GA), поликарбамидакрилатные олигомеры (например, олигомеры, раскрытые в патентах США №№ 4690502 и 4798852 (Zimmerman et al.), патенте США № 4609718 (Bishop et al.) и патенте США № 4629287 (Bishop et al.), каждый из которых настоящим включен путем ссылки во всей своей полноте), эпоксиакрилатные олигомеры (CN120, поставляемый Sartomer Company, Inc., и Ebecryl 3201 и 3604, поставляемые UCB Radcure), гидрированные полибутадиеновые олигомеры (Echo Resin MBNX, поставляемая Echo Resins and Laboratory, Versailles, MO), а также их комбинации.

[0039] Альтернативно, олигомерный компонент также может включать нереакционноспособный олигомерный компонент, который описан в публикации заявки на патент США № 20070100039 (Schissel et al.), которая настоящим включена путем ссылки во всей своей полноте. Эти нереакционноспособные олигомерные компоненты могут применяться для достижения покрытий с высоким модулем упругости, которые не являются чрезмерно хрупкими. Такие нереакционноспособные олигомерные материалы наиболее предпочтительны для покрытий с более высоким модулем упругости.

[0040] Олигомерный(е) компонент(ы) обычно присутствует(ют) в композиции покрытия в количествах от примерно 0 до примерно 90 процентов по весу, более предпочтительно от примерно 25 до примерно 75 процентов по весу, а наиболее предпочтительно от примерно 40 до примерно 65 процентов по весу.

[0041] Композиция(и) покрытия также может(могут) включать один или более полимерных компонентов либо в качестве замены олигомерного компонента, либо в комбинации с олигомерным компонентом. Применение полимерных компонентов описано, например, в патенте США № 6869981 (Fewkes et al.), который настоящим включен путем ссылки во всей своей полноте.

[0042] Полимер может быть блок-сополимером, включающим по меньшей мере один жесткий блок и по меньшей мере один мягкий блок, при этом жесткий блок имеет более высокую Т_с, чем Т_с мягкого блока. Предпочтительно, основная цепь мягкого блока является алифатической. Подходящие алифатические основные цепи включают поли(бутадиеновые), полиизопреновые, полиэтилен/бутиленовые, полиэтилен/пропиленовые и диольные блоки. Одним примером блок-сополимера является диблок-сополимер, имеющий общую структуру A-B. Другим примером подходящего сополимера является триблок, имеющий общую структуру A-B-A. Предпочтительно, средний блок имеет молекулярную массу, по меньшей мере, примерно 10000, более предпочтительно более примерно 20000, еще более предпочтительно более примерно 50000, а наиболее предпочтительно более примерно 100000. В случае триблок-сополимера (A-B-A) средний блок (B, такой как бутадиен в сополимере SBS, как определено здесь) имеет Т_с ниже примерно 20°C. Пример мультиблок-сополимера, который содержит больше трех блоков, включает термопластичный полиуретан (TPU). Источники TPU включают BASF, B. F. Goodrich и Bayer. Блок-сополимер может содержать любое число множественных блоков.

[0043] Полимерный компонент может быть или не быть химически сшитым при отверждении. Предпочтительно, полимер является термопластичным эластомерным полимером. Предпочтительно, полимерный компонент содержит, по меньшей мере, два термопластичных концевых блока и эластомерную основную цепь между двумя концевыми блоками, такие как стирольные блок-сополимеры. Подходящие материалы термопластичных концевых блоков включают полистирол и полиметилметакрилат. Подходящие средние блоки включают этиленпропилендиеновый мономер ("ЭПДМ") и этиленпропиленовый каучук. Эластомерный средний блок может быть полибутадиеном, полиизопреном, полиэтилен/бутиленом и полиэтилен/пропиленом.

[0044] Примерами коммерческих стирольных блок-сополимеров являются KRATON™ (Kraton Polymers, Houston Tex.), CALPRENE™ (Repsol Quimica S.A. Corporation, Spain), SOLPRENE™ (Phillips Petroleum Co), STEREON™ (Firestone Tire & Rubber Co., Akron, Ohio), KRATON™ D1101, который является бутадиен-стирольным линейным блок-сополимером (Полимеры Kraton), KRATON™ D1193, который является изопрен-стирольным линейным блок-сополимером (Kraton Polymers), KRATON™ FG1901X, который является стирол-этилен-бутиленовым блок-сополимером, привитым примерно 2 вес.% малеинового ангидрида (Kraton Polymers), KRATON™ D1107, который является изопрен-стирольным линейным блок-сополимером (Kraton Polymers) и HARDMAN ISOLENE™ 400, который является жидким полиизопреном (Elementis Performance Polymers, Belleville, N.J.).

[0045] Полимерный(е) компонент(ы), при их использовании, обычно присутствует(ют) в композиции покрытия в количествах от примерно 5 до примерно 90 процентов по весу, предпочтительно от примерно 10 процентов по весу до примерно 30 процентов по весу, а наиболее предпочтительно от примерно 12 процентов по весу до примерно 20 процентов по весу.

[0046] Один или более мономерных компонентов предпочтительно являются этиленненасыщенными. Подходящие функциональные группы этиленненасыщенных мономеров, применяемых в соответствии с настоящим изобретением, включают, без ограничения, акрилаты, метакрилаты, акриламиды, N-виниламиды, стиролы, простые виниловые эфиры, сложные виниловые эфиры, сложные эфиры кислот и их комбинации (т.е. для полифункциональных мономеров). Из перечисленного обычно предпочтительны (мет)акрилатные мономеры.

[0047] Как правило, для обеспечения текучести, требуемой для нанесения композиции покрытия с помощью традиционного оборудования для нанесения жидкого покрытия, к составу добавляют жидкий (мет)акрилат-функциональный мономер, имеющий более низкую молекулярную массу (т.е. примерно 120-600). Типичные акрилат-функциональные жидкости в данных системах включают монофункциональные и полифункциональные акрилаты (т.е. мономеры, имеющие две или более акрилат-функциональных группы). Иллюстративными примерами таких полифункциональных акрилатов являются дифункциональные акрилаты, которые имеют две функциональные группы; трифункциональные акрилаты, которые имеют три функциональные группы; и тетрафункциональные акрилаты, которые имеют четыре функциональные группы. Монофункциональные и полифункциональные метакрилаты могут применяться вместе.

[0048] Если желательно использовать влагостойкие компоненты, мономерный компонент будет выбираться исходя из его совместимости с выбранным влагостойким олигомером. Не все подобные жидкие мономеры удается успешно смешивать и сополимеризировать с влагостойкими олигомерами, поскольку такие олигомеры являются сильно неполярными. Для достижения удовлетворительной совместимости и влагостойкости покрытия желательно использовать жидкий акрилатный мономерный компонент, включающий преобладающе насыщенный алифатический моно- или диакрилатный мономер, или алкоксиакрилатные мономеры.

[0049] Подходящие полифункциональные этиленненасыщенные мономеры включают, без ограничения, диакрилаты алкоксилированного бисфенола А, такие как диакрилат этоксилированного бисфенола А с этоксилированием, составляющим 2 или больше, предпочтительно в пределах от 2 до примерно 30 (SR349 и SR601, поставляемые Sartomer Company, Inc; и Photomer 4025 и Photomer 4028, поставляемые Cognis Corp., Ambler, PA) и диакрилат пропоксилированного бисфенола А с пропоксилированием, составляющим 2 или больше, предпочтительно в пределах от 2 до примерно 30; полиакрилаты метилолпропана с алкоксилированием и без алкоксилирования, такие как триакрилат этоксилированного триметилолпропана с этоксилированием 3, составляющим или больше, предпочтительно в пределах от 3 до примерно 30 (Photomer 4149, поставляемый Cognis Corp., и SR499, поставляемый Sartomer Company, Inc.), триакрилат пропоксилированного триметилолпропана с пропоксилированием, составляющим 3 или больше, предпочтительно в пределах от 3 до 30 (Photomer 4072, поставляемый Cognis Corp.; и SR492, поставляемый Sartomer Company, Inc.), и тетраакрилат дитриметилолпропана (Photomer 4355, поставляемый Cognis Corp.); триакрилаты алкоксилированного глицерила, такие как триакрилат пропоксилированного глицерила с пропоксилированием, составляющим 3 или больше (Photomer 4096, поставляемый Cognis Corp.; и SR9020, поставляемый Sartomer Company, Inc.); полиакрилаты эритрита с алкоксилированием и без алкоксилирования, такие как тетраакрилат пентаэритрита (SR295, поставляемый Sartomer Company, Inc.), тетраакрилат этоксилированного пентаэритрита (SR494, поставляемый Sartomer Company, Inc.) и пентаакрилат дипентаэритрита (Photomer 4399, поставляемый Cognis Corp.; и SR399, поставляемый Sartomer Company, Inc.); полиакрилаты изоцианурата, образованные реагированием соответствующего функционального изоцианурата с акриловой кислотой или акрилоилхлоридом, такие как триакрилат трис-(2-гидроксиэтил)изоцианурата (SR368, поставляемый Sartomer Company, Inc.) и диакрилат трис-(2-гидроксиэтил)изоцианурата; полиакрилаты спиртов с алкоксилированием и без алкоксилирования, такие как диакрилат трициклодекандиметанола (CD406, поставляемый Sartomer Company, Inc.) и диакрилат этоксилированного полиэтиленгликоля с этоксилированием, составляющим 2 или больше, предпочтительно в пределах от примерно 2 до 30; эпоксиакрилаты, образованные при добавлении акрилата к диглицидиловому эфиру бисфенола А и т.п. (Photomer 3016, поставляемый Cognis Corp.); и моно- и полициклические ароматические или неароматические полиакрилаты, такие как диакрилат дициклопентадиена.

[0050] Также может быть желательно использовать некоторые количества монофункциональных этиленненасыщенных мономеров, которые могут быть введены для изменения той степени, в которой отвержденный продукт абсорбирует воду, прилипает к материалам других покрытий или ведет себя под нагрузкой. Примеры монофункциональных этиленненасыщенных мономеров включают, без ограничения, гидроксиалкилакрилаты, такие как 2-гидроксиэтил-акрилат, 2-гидроксипропил-акрилат и 2-гидроксибутил-акрилат; алкилакрилаты с длинной и короткой цепью, такие как метилакрилат, этилакрилат, пропилакрилат, изопропилакрилат, бутилакрилат, амилакрилат, изобутилакрилат, т-бутилакрилат, пентилакрилат, изоамилакрилат, гексилакрилат, гептилакрилат, октилакрилат, изооктилакрилат (SR440, поставляемый Sartomer Company, Inc., и Ageflex FA8, поставляемый CPS Chemical Co.), 2-этилгексилакрилат, нонилакрилат, децилакрилат, изодецилакрилат (SR395, поставляемый Sartomer Company, Inc.; и Ageflex FA10, поставляемый CPS Chemical Co.), ундецилакрилат, додецилакрилат, тридецилакрилат (SR489, поставляемый Sartomer Company, Inc.), лаурилакрилат (SR335, поставляемый Sartomer Company, Inc., Ageflex FA12, поставляемый CPS Chemical Co., Old Bridge, NJ) и (Photomer 4812, поставляемый Cognis Corp.), октадецилакрилат и стеарилакрилат (SR257, поставляемый Sartomer Company, Inc.); аминоалкилакрилаты, такие как диметиламиноэтилакрилат, диэтиламиноэтилакрилат и 7-амино-3,7-диметилоктилакрилат; алкоксиалкилакрилаты, такие как бутоксиэтилакрилат, феноксиэтилакрилат (SR339, поставляемый Sartomer Company, Inc., Ageflex PEA, поставляемый CPS Chemical Co., и Photomer 4035 поставляемый Cognis Corp.), феноксиглицидилакрилат (CN 131, поставляемый Sartomer Company, Inc.), лаурилоксиглицидилакрилат (CN 130, поставляемый Sartomer Company, Inc.), и этоксиэтоксиэтилакрилат (SR256, поставляемый Sartomer Company, Inc.); моно- и полициклические ароматические или неароматические акрилаты, такие как циклогексилакрилат, бензилакрилат, дициклопентадиенакрилат, дициклопентанилакрилат, трициклодеканилакрилат, борнилакрилат, изоборнилакрилат (SR423 и SR506, поставляемые Sartomer Company, Inc., и Ageflex IBOA, поставляемый CPS Chemical Co.), тетрагидрофурфурилакрилат (SR285, поставляемый Sartomer Company, Inc.), акрилат капролактона (SR495, поставляемый Sartomer Company, Inc; и Tone M100, поставляемый Union Carbide Company, Danbury, CT) и акрилоилморфолин; акрилаты на основе спиртов, такие как моноакрилат полиэтиленгликоля, моноакрилат полипропиленгликоля, акрилат метоксиэтиленгликоля, акрилат метоксиполипропиленгликоля, акрилат метоксиполиэтиленгликоля, акрилат этоксидиэтиленгликоля и различные акрилаты алкоксилированных алкилфенолов, такие как акрилат этоксилированного (4) нонилфенола (Photomer 4003, поставляемый Cognis Corp.; и SR504, поставляемый Sartomer Company, Inc.) и акрилат пропоксилированного нонилфенола (Photomer 4960, поставляемый Cognis Corp.); акриламиды, такие как акриламид диацетона, изобутоксиметилакриламид, N,N'-диметил-аминопропилакриламид, N,N-диметилакриламид, N,N-диэтилаакриламид и т-октилакриламид; винильные соединения, такие как N-винилпирролидон и N-винилкапролактам (оба поставляемые International Specialty Products, Wayne, N.J.); и сложные эфиры кислот, такие как сложный эфир малеиновой кислоты и сложный эфир фумаровой кислоты.

[0051] Мономерный(е) компонент(ы) обычно присутствует(ют) в композиции покрытия в количествах от примерно 10 до примерно 90 процентов по весу, более предпочтительно от примерно 20 до примерно 60 процентов по весу, а наиболее предпочтительно от примерно 25 до примерно 50 процентов по весу.

[0052] Как хорошо известно, композиции покрытий оптических волокон также могут содержать инициатор полимеризации, который подходит для того, чтобы вызывать полимеризацию (т.е. отверждение) композиции после ее нанесения на стекловолокно. Инициаторы полимеризации, подходящие для применения в композициях первичного покрытия по настоящему изобретению, включают термоинициаторы, химические инициаторы, электроннолучевые инициаторы и фотоинициаторы. Наиболее предпочтительными являются фотоинициаторы. В большинстве составов для нанесения покрытий на основе акрилатов предпочтительны обычные фотоинициаторы, такие как известные кетонные фотоинициаторы и/или фосфиноксидные фотоинициаторы