Сердцевина оптического волокна

Сердцевина оптического волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к оптическому волокну и сердцевине оптического волокна, для которой используют оптическое волокно. Более конкретно настоящее изобретение относится к полимерному покрытию вокруг непокрытого оптического волокна, которое составляет оптическое волокно.

Испрашивается приоритет японской патентной заявки № 2010-126910, поданной 02 июня 2010 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Уровень техники

В последние годы применение оптических волокон стало популярным, и таким образом волоконно-оптические кабели прокладывают в разнообразных средах. В некоторых средах, поскольку вода может проникать внутрь волоконно-оптических кабелей, требуется, чтобы оптические волокна обладали высокой надежностью в течение продолжительного периода времени.

Оптические волокна, изготовленные из кварцевого стекла, используют для оптической связи.

Как правило, такое оптическое волокно имеет структуру, в которой первый слой (первичный слой) из относительно мягкого полимера и второй слой (вторичный слой) из относительно твердого полимера ламинированы (нанесены слоями) вокруг непокрытого оптического волокна (стеклянного оптического волокна), которое изготовлено из кварцевого стекла, и состоит из сердцевины и оболочки. Первый слой (первичный слой) способствует уменьшению бокового давления на непокрытое оптическое волокно, а второй слой (вторичный слой) способствует предотвращению повреждения непокрытого оптического волокна. В качестве описанных выше полимеров используют главным образом отверждаемые ультрафиолетовым излучением полимеры.

Когда на обычные сердцевины оптических волокон воздействует вода, поступающая из окружающей среды, изменяется тесный контакт между первичными слоями и непокрытыми оптическими волокнами. Например, ослабление тесного контакта может вызывать выступ, микроизгиб или подобные явления в непокрытых оптических волокнах, и в результате этого могут увеличиваться потери при передаче в сердцевине оптических волокон. Кроме того, если тесный контакт усиливается, иногда становится затруднительным снятие первичных слоев, покрывающих непокрытые оптические волокна. Следует отметить, что такое снятие требуется для осуществления обслуживания и тому подобного для сердцевин оптических волокон.

Для решения этой проблемы, например, патентный документ 1 раскрывает способ подавления отслоения по границе раздела между стеклянным оптическим волокном (непокрытым оптическим волокном) и гибким покровным слоем путем задания соотношения между модулем Юнга гибкого покровного слоя (первичного слоя) и модулем Юнга жесткого покровного слоя.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

Патентный документ 1

Японская, не прошедшая экспертизу патентная заявка, первая публикация № 2007-334111.

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

В традиционных сердцевинах оптических волокон тесный контакт между непокрытыми оптическими волокнами и первичными слоями не является достаточно устойчивым, и, таким образом, желательно повышение его устойчивости.

Настоящее изобретение выполнено в свете вышеописанной ситуации, и задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить сердцевину оптического волокна, в которой тесный контакт между непокрытым оптическим волокном и первичным слоем устойчиво сохраняется, даже если сердцевину оптического волокна используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода.

Средства решения проблем

В одном аспекте настоящего изобретения сердцевина оптического волокна имеет первичный слой и вторичный слой, которые ламинированы на непокрытое оптическое волокно, причем первичный слой образован отверждением отверждаемого ультрафиолетовым излучением полимера, содержащего первый силановый связующий агент, который может быть внедрен в полимерный скелет, и второй силановый связующий агент, который не может быть внедрен в полимерный скелет; первый силановый связующий агент может содержать соединение, имеющее метоксильную группу, и второй силановый связующий агент может содержать соединение, имеющее этоксильную группу.

В таком оптическом волокне первый силановый связующий агент и второй силановый связующий агент содержатся в отверждаемом ультрафиолетовым излучением полимере, который образует первичный слой, и если A представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента, B представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента, и C представляет собой коэффициент водопоглощения вторичного слоя, то точка, построенная в двухмерной системе координат ((горизонтальная и вертикальная оси)=(C, 25 A+B)), может находиться в области, определяемой четырьмя точками, P1-P4, где P1: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P2: (C, A+B)=(1,6, 0,4), P3: (C, A+B)=(2,9, 0,8) и P4: (C, A+B)=(2,9, 0,25); и, возможно, A≥0,01 и B≥0,01.

В таком оптическом волокне построенная точка может находиться в области, определяемой четырьмя точками, P5-P8, где P5: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P6: (C, A+B)=5 (1,6, 0,22), P7: (C, A+B)=(2,9, 0,42) и P8: (C, A+B)=(2,9, 0,25); и, возможно, A≥0,01 и B≥0,01.

В таком оптическом волокне второй силановый связующий агент может представлять собой тетраэтоксисилан.

В таком оптическом волокне первый силановый связующий агент может содержать радикально-полимеризуемую реакционноспособную группу и одну или более метоксильную группу.

В таком оптическом волокне второй силановый связующий агент может не содержать никаких радикально-полимеризуемых реакционноспособных групп, но может содержать одну или более этоксильную группу.

В таком оптическом волокне коэффициент водопоглощения вторичного слоя может находиться в интервале от 1,5 до 3,0%.

В таком оптическом волокне содержание первого силанового связующего агента может составлять от 0,05-10% масс. отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции после отверждения, которая образует первичный слой.

В таком оптическом волокне содержание второго силанового связующего агента может составлять от 0,05-10% масс. отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции после отверждения, которая образует первичный слой.

Результаты изобретения

В одном аспекте настоящего изобретения тесный контакт между непокрытым оптическим волокном и первичным слоем устойчиво сохраняется в сердцевине оптического волокна, даже если сердцевину оптического волокна используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода. Соответственно, можно предотвратить появление выступов непокрытого оптического волокна, возникающих в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени, и увеличение потерь при передаче.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет вид поперечного сечения сердцевины оптического волокна согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 представляет отношение суммы A и B к коэффициенту водопоглощения C вторичного слоя, где значение A получают умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), и значение B получают умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2).

Фиг.3 представляет собой еще один чертеж, иллюстрирующий отношение суммы A и B к коэффициенту водопоглощения C вторичного слоя, где значение A получают умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), и значение B получают умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2).

Осуществление изобретения

Далее будут разъяснены варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

Фиг.1 представляет вид поперечного сечения, иллюстрирующий структуру сердцевины оптического волокна, используемой в вариантах осуществления настоящего изобретения.

Сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения изготавливают, ламинируя первичный слой 3 и вторичный слой 4 на непокрытое оптическое волокно 2, причем первичный слой 3 и вторичный слой 4 состоят из отверждаемого ультрафиолетовым излучением полимера.

Известное непокрытое оптическое волокно, изготовленное из кварцевого стекла, используется в качестве непокрытого оптического волокна 2, причем непокрытое оптическое волокно состоит из сердцевины, которая составляет центральную часть, и оболочки, покрывающей сердцевину. Следует отметить, что на фиг.1 не показана граница раздела между сердцевиной и оболочкой.

Первичный слой 3

Силановый связующий агент

Первичный слой 3 изготавливают отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, содержащей первый силановый связующий агент (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, и второй силановый связующий агент (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, на непокрытом оптическом волокне 2.

Первый силановый связующий агент (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, имеет радикально-полимеризуемую реакционноспособную (химически активную) группу (Y) и одну или более метоксильную группу. Например, предпочтительным является первый силановый связующий агент (S1), представленный ниже химической формулой (1).

Химическая формула (1):

где Y представляет собой радикально-полимеризуемую реакционноспособную группу, m представляет собой целое число от 0 до 2, n представляет собой целое число, равное 1 или 2, и R_n (R₁ и R₂) представляет собой углеводородную группу.

Число m составляет предпочтительно 0 или 1 и предпочтительнее 0.

Углеводородная группа, обозначенная как R_n (R₁ и R₂), независимо представляет собой алифатическую углеводородную группу или ароматическую углеводородную группу, а примером углеводородной группы является углеводородная группа, содержащая от 1 до 6 атомов углерода. Примеры алифатической углеводородной группы включают в себя алкильную группу с прямой цепью, алкильную группу с разветвленной цепью и моноциклическую циклоалкильную группу. Среди них метильная группа, этильная группа, метилхлоридная группа и циклогексильная группа являются предпочтительными, а метильная группа и этильная группа являются более предпочтительными. Примером ароматической углеводородной группы является фенильная группа.

Предпочтительно R_n (R₁ и R₂) независимо представляет собой метильную группу или этильную группу, причем метильная группа является более предпочтительной. Вследствие высокой реакционной способности метоксильной группы, которая связана с атомом Si в первом силановом связующем агенте (S1), метоксильная группа легко гидролизуется в присутствии молекул воды, и затем реагирует с гидроксильной группой на поверхности непокрытого стеклянного волокна, образуя силоксановую связь (Si-O-Si). В результате, атом Si в непокрытом стеклянном волокне и полимерный скелет, в который внедрена радикально-полимеризуемая реакционноспособная группа (Y), поперечно связываются через атом Si в первом силановом связующем агенте (S1).

Радикально-полимеризуемая реакционноспособная группа (Y) не ограничена какой-либо конкретной группой при условии, что она внедряется в скелет (основную цепь) отверждаемого ультрафиолетовым излучением полимера, который составляет первичный слой 3, и ее предпочтительным примером является ненасыщенная углеводородная группа. Более конкретно примеры радикально-полимеризуемой реакционноспособной группы (Y) включают в себя (мет)акрилоксидную группу и винильную группу.

Второй силановый связующий агент (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, не содержит никаких радикально-полимеризуемых реакционноспособных групп (Y), но содержит одну или более этоксильную группу. Пример второго силанового связующего агента (S2) представлен ниже химической формулой (2).

Химическая формула (2):

где k представляет собой целое число от 0 до 3, j представляет собой целое число от 3 до 5, и R_j (R₃-R₅) представляет собой углеводородную группу.

Число k составляет предпочтительно от 0 до 2, предпочтительнее 0 или 1 и еще предпочтительнее равно 0. Когда число k равно 0, второй силановый связующий агент (S2) представляет собой тетраэтоксисилан.

Углеводородная группа, обозначенная как R_j (R₃-R₅), независимо представляет собой алифатическую углеводородную группу или ароматическую углеводородную группу, и примером углеводородной группы является углеводородная группа, содержащая от 1 до 6 атомов углерода. Алифатическая углеводородная группа представляет собой предпочтительно алкильную группу с прямой цепью, алкильную группу с разветвленной цепью и моноциклическую циклоалкильную группу, предпочтительнее метильную группу, этильную группу, метилхлоридную группу и циклогексильную группу и еще предпочтительнее - метильную группу и этильную группу. Примером ароматической углеводородной группы является фенильная группа.

Предпочтительно R_j (R₃-R₅) независимо представляет собой метильную группу или этильную группу.

Реакционная способность этоксильной группы, которая связана с атомом Si во втором силановом связующем агенте (S2), ниже, чем реакционная способность метильной группы. Однако этоксильная группа гидролизуется в присутствии молекул воды и затем реагирует с гидроксильной группой на поверхности непокрытого стеклянного волокна, причем гидроксильная группа, образующаяся в результате гидролиза алкоксильной группы в первом силановом связующем агенте (S1), и/или гидроксильная группа, образующаяся в результате гидролиза алкоксильной группы во втором силановом связующем агенте (S2), образуют силоксановую связь (Si-O-Si). В результате, атом Si во втором силановом связующем агенте (S2) может образовывать поперечную связь между атомом Si в непокрытом стеклянном волокне и первым силановым связующим агентом (S1).

Как описано выше, первый силановый связующий агент (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, содержит имеющую высокую реакционную способность метоксильную группу, но второй силановый связующий агент (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, содержит имеющую относительно низкую реакционную способность этоксильную группу, в результате чего тесный контакт между первичным слоем 3, образованным отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, содержащей силановые связующие агенты (S1) и (S2), и непокрытым оптическим волокном 2 можно стабилизировать на продолжительный период времени. Соответственно, можно повысить устойчивость, т.е. улучшить водостойкость сердцевины оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, когда сердцевина оптического волокна 1 используется в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода. В результате, когда сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, можно подавлять возможность образования выступов непокрытого оптического волокна в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени и увеличение потерь при передаче.

Содержание первого силанового связующего агента (S1) в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения, составляет предпочтительно от 0,05 до 10% масс. и предпочтительнее от 0,1 до 5% масс. В приведенном выше интервале тесный контакт между непокрытым стеклянным волокном 2 и первичным слоем 3 становится не только достаточным, но и устойчивым.

Содержание второго силанового связующего агента (S2) в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения, составляет предпочтительно от 0,05 до 10% масс. и предпочтительнее - от 0,1 до 5% масс. В приведенном выше интервале тесный контакт между непокрытым стеклянным волокном 2 и первичным слоем 3 становится не только достаточным, но и устойчивым.

Суммарное содержание первого и второго силановых связующих агентов (S1) и (S2) в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения, составляет предпочтительно от 0,1 до 10% масс. и предпочтительнее от 0,2 до 5% масс. В приведенном выше интервале тесный контакт между непокрытым стеклянным волокном 2 и первичным слоем 3 становится не только достаточным, но и устойчивым.

При следующем условии α первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2) предпочтительно содержатся в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения.

А именно, если A представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), B представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2), и C представляет собой вышеупомянутый коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4, то точка, построенная в двухмерной системе координат ((горизонтальная и вертикальная оси)=(C, A+B)), предпочтительно находится в области, определяемой четырьмя точками, P1-P4. Единица молярной концентрации представляет собой моль/л, и единица водопоглощения представляет собой %. Следует отметить, что область, определяемая четырьмя точками P1-P4, включает в себя линии, соединяющие эти четыре точки.

Четыре точки представляют собой P1: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P2: (C, A+B)=(1,6, 0,4), P3: (C, A+B)=(2,9, 0,8) и P4: (C, A+B)=(2,9, 0,25), при том условии, что A≥0,01 и B≥10 0,01.

Коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4 представляет собой приведенный ниже коэффициент водопоглощения C, который определяется согласно стандарту JIS K7209A.

Коэффициент водопоглощения C=(w2-w1)/w1×100 (%);

где w1 представляет собой сухую массу (мг) исследуемого образца перед погружением в воду, и w2 представляет собой массу (мг) исследуемого образца после погружением в воду. Для проведения исследования в качестве образца используют пленку, толщина которой составляет 35 мкм, и эту пленку погружают в воду, температура которой составляет 60°C, на 24 часа. Водопоглощение представляет собой разность масс w2-w1.

В двухмерной системе координат на фиг.2 область, определяемая четырьмя точками P1-P4, представлена как область, ограниченная штриховыми линиями. Регулируя каждое значение из значения A, полученного умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), значения B, полученного умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2), и значения C, которое представляет собой коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4, таким образом, чтобы построенная точка находилась в пределах данной области, тесный контакт между первичным слоем 3 и непокрытым оптическим волокном 2 можно стабилизировать на продолжительный период времени. Соответственно, можно дополнительно повысить устойчивость, т.е. дополнительно повысить водостойкость сердцевины оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, когда сердцевина оптического волокна 1 используется в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода. В результате, когда сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, можно в достаточной степени подавлять появление выступов непокрытого оптического волокна, возникающих в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени, и увеличение потерь при передаче.

При следующем условии β первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2) предпочтительнее содержатся в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, которая образует первичный слой 3 после отверждения.

А именно, если A представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации первого силанового связующего агента (S1) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле первого силанового связующего агента (S1), B представляет собой значение, полученное умножением молярной концентрации второго силанового связующего агента (S2) на число алкоксильных групп, существующих в одной молекуле второго силанового связующего агента (S2), и C представляет собой вышеупомянутый коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4, то точка, построенная в двухмерной системе координат ((горизонтальная и вертикальная оси)=(C, A+B)), предпочтительнее находится в области, определяемой четырьмя точками, P5-P8. Единица молярной концентрации представляет собой моль/л, и единица водопоглощения представляет собой %. Следует отметить, что область, определяемая четырьмя точками P5-P8, включает в себя линии, соединяющие эти четыре точки.

Четыре точки представляют собой P5: (C, A+B)=(1,6, 0,1), P6: (C, A+B)=(1,6, 0,22), P7: (C, A+B)=(2,9, 0,42) и P8: (C, A+B)=(2,9, 0,25), при том условии, что A≥0,01 и B≥0,01.

В двухмерной системе координат на фиг.3 область, определяемая четырьмя точками P5-P8, представлена как область, ограниченная штриховыми линиями. Регулируя каждое значение из значения A, которое представляет собой молярную концентрацию первого силанового связующего агента (S1), значения B, которое представляет собой молярную концентрацию второго силанового связующего агента (S2), и значения C, которое представляет собой коэффициент водопоглощения вторичного слоя 4, таким образом, чтобы построенная точка находилась в пределах данной области, тесный контакт между первичным слоем 3 и непокрытым оптическим волокном 2 можно стабилизировать на продолжительный период времени. Соответственно, можно дополнительно повысить устойчивость, т.е. дополнительно повысить водостойкость сердцевины оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения, когда сердцевину оптического волокна 1 используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода. В результате, когда сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, можно в достаточной степени подавлять появление выступов непокрытого оптического волокна, возникающих в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени, и увеличение потерь при передаче. Кроме того, чрезмерно тесный контакт (адгезия) между непокрытым оптическим волокном 2 и первичным слоем 3 можно предотвращать перед укладкой сердцевины оптического волокна 1 в окружающую среду для ее использования, в результате чего покрытие можно будет легко снимать, и, таким образом, первичный слой 3 и вторичный слой 4 можно будет легко отслаивать от непокрытого оптического волокна 2 в процессе работы по укладке.

Когда отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию отверждают на непокрытом оптическом волокне 2, тесный контакт между непокрытым оптическим волокном 2 и первичным слоем 3 может оказаться благоприятным, если реакция между первым и вторым силановыми связующими агентами (S1) и (S2), которые содержатся в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции, и кварцевым стеклом, из которого состоит непокрытое оптическое волокно 2, протекает соответствующим образом. Три типа реакций между силановыми связующими агентами и кварцевым стеклом включают в себя следующие реакции (A)-(C):

(A) реакция между первым силановым связующим агентом (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, и кварцевым стеклом;

(B) реакция между вторым силановым связующим агентом (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, и кварцевым стеклом;

(C) одновременная реакция между вторым силановым связующим агентом (S2), который не может быть внедрен в полимерный скелет, и первым силановым связующим агентом (S1), который может быть внедрен в полимерный скелет, и кварцевым стеклом.

По-видимому, прочность связывания различается для каждой из реакций типов (A)-(C). В варианте осуществления настоящего изобретения первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2) используют вместе для точного регулирования прочности связывания этих трех видов таким образом, чтобы тесный контакт между непокрытым оптическим волокном 2 и первичным слоем 3 можно было стабилизировать на продолжительный период времени. В результате, когда сердцевину оптического волокна 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, можно повышать устойчивость тесного контакта; и можно подавлять появление выступов непокрытого оптического волокна 2, возникающих в результате ухудшения состояния оптического волокна с течением времени, и увеличение потерь при передаче.

Как описано выше, когда сердцевину оптического волокна 1 используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, скорость поступления воды в первичный слой 3 можно устанавливать в пределах заданного интервала, используя условия α и β, которые показывают соотношения между коэффициентом водопоглощения C вторичного слоя 4 и молярными концентрациями A и B, где каждое из значений A и B соответствует каждому из силановых связующих агентов в первичном слое 3. В результате, вода, поступающая в первичный слой, гидролизует силановые связующие агенты в первичном слое 3, и, таким образом, тесный контакт между первичным слоем 3 и непокрытым оптическим волокном 2 предположительно будет постепенно усиливаться в процессе использования. С другой стороны, вследствие ухудшения состояния с течением времени тесный контакт между первичным слоем 3 и непокрытым оптическим волокном 2 будет постепенно ослабляться в процессе использования.

Таким образом, когда сердцевину оптического волокна 1 используют в окружающей среде, в которой на нее воздействует вода, тесный контакт изменяется в двух противоположных направлениях, и тесный контакт будет стабилизироваться на продолжительный период времени путем взаимного подавления этих двух изменений друг с другом.

Отверждаемый ультрафиолетовым излучением полимер

Отверждаемая ультрафиолетовым излучением полимерная композиция, которая образует первичный слой 3 после отверждения, содержит, по меньшей мере, первый и второй силановые связующие агенты (S1) и (S2), полимерный компонент (полимерный скелет) и инициатор фотополимеризации.

Олигомер, содержащий известную ненасыщенную полимеризуемую группу, в котором полимеризацию полимеризуемой группы можно инициировать облучением ультрафиолетовым светом (или инфракрасным светом, видимым светом, рентгеновским излучением, электронным пучком, гамма-излучением и т.п.) (далее иногда называется термином «ненасыщенный полимеризуемый олигомер»), можно использовать в качестве полимерного компонента. Кроме того, мономер, содержащий ненасыщенную полимеризуемую группу (далее иногда называется термином «ненасыщенный полимеризуемый мономер») можно добавлять в качестве полимерного компонента.

Предпочтительно олигомер представляет собой уретанакрилатный олигомер.

Ненасыщенный полимеризуемый мономер может представлять собой монофункциональный ненасыщенный полимеризуемый мономер или полифункциональный ненасыщенный полимеризуемый мономер. Среди них акрилатный мономер и виниловый мономер являются предпочтительными.

Примером уретанакрилатных олигомеров является уретан(мет)акрилат. Пригодный к применению известный уретан(мет)акрилат представляет собой соединение, которое образуют в ходе реакции многоатомный спирт и органический полиизоцианат с (мет)акрилатным соединением, содержащим гидроксильную группу.

Примеры многоатомного спирта включают в себя алифатические многоатомные спирты, такие как неопентилгликоль, 3-метил-1,5-пентандиол, этиленгликоль, пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, триметилолпропан, пентаэритрит, трициклодекандиметилол, бис(гидроксиметил)циклогексан и подобные соединения.

Примеры органического полиизоцианата включают в себя алифатические диизоцианаты, такие как гексаметилендиизоцианат, пентаметилендиизоцианат, пропилендиизоцианат, бутилендиизоцианат и подобные соединения; и алициклические диизоцианаты, такие как циклогександиизоцианат, метиленбис(циклогексилизоцианат), изофорондиизоцианат и подобные соединения.

Примеры (мет)акрилата, содержащего гидроксильную группу, включают в себя 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 1,4-бутандиолмоно(мет)акрилат, продукт реакции между 2-гидроксиэтил(мет)акрилатом и ε-капролактоном, 2-гидрокси-3-фенилоксипропил(мет)акрилат, пентаэритрит-три(мет)акрилат, глицеринди(мет)акрилат и подобные соединения. Среди них предпочтительным является (мет)акрилат, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, такой как 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат или подобные соединения.

Примеры монофункционального ненасыщенного полимеризуемого мономера включают в себя (мет)акрилат, имеющий алициклическую структуру, такой как изоборнил(мет)акрилат, борнил(мет)акрилат, трициклодеканил(мет)акрилат, дициклопентанил(мет)акрилат, дициклопентенил(мет)акрилат, циклогексил(мет)акрилат, 4-бутилциклогексил(мет)акрилат и подобные соединения; (мет)акрилат, имеющий ароматическую структуру, такой как бензил(мет)акрилат и подобные соединения; соединения, такие как акрилоилморфолин, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 2-гидроксибутил(мет)акрилат, 2-гидрокси-3-феноксипропил(мет)акрилат, метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, бутил(мет)акрилат, амил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, трет-бутил(мет)акрилат, пентил(мет)акрилат, изоамил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, гептил(мет)акрилат, октил(мет)акрилат, изооктил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, нонил(мет)акрилат, децил(мет)акрилат, изодецил(мет)акрилат, ундецил(мет)акрилат, додецил(мет)акрилат, лаурил(мет)акрилат, стеарил(мет)акрилат, изостеарил(мет)акрилат, тетрагидрофурфурил(мет)акрилат, бутоксиэтил(мет)акрилат, этоксидиэтиленгликоль(мет)акрилат, феноксиэтил(мет)акрилат, полиэтиленгликольмоно(мет)акрилат, полипропиленгликольмоно(мет)акрилат, метоксиэтиленгликоль(мет)акрилат, этоксиэтил(мет)акрилат, метоксиполиэтиленгликоль(мет)акрилат, метоксиполипропиленгликоль(мет)акрилат, гидроксибутилвиниловый эфир, лаурилвиниловый эфир, цетилвиниловый эфир, 2-этилгексилвиниловый эфир и подобные соединения; и лактам, содержащий винильную группу, такой как N-винилпирролидон, N-винилкапролактам и подобные соединения.

Примеры полифункционального ненасыщенного полимеризуемого мономера включают в себя триметилолпропантри(мет)акрилат, пентаэритрит-три(мет)акрилат, этиленгликольди(мет)акрилат, тетраэтиленгликольди(мет)акрилат, полиэтиленгликольди(мет)акрилат, 1,4-бутандиолди(мет)акрилат, 1,6-гександиолди(мет)акрилат, неопентилгликольди(мет)акрилат, триметилолпропантриоксиэтил(мет)акрилат, трис(2-гидроксиэтил)изоцианурат-три(мет)акрилат, трис(2-гидроксиэтил) изоциануратди(мет)акрилат, трициклодекандиметанолди(мет)акрилат, диолди(мет)акрилат, где диол представляет собой аддукт этиленоксида или аддукт пропиленоксида и бисфенола A, диолди(мет)акрилат, где диол представляет собой аддукт этиленоксида или аддукт пропиленоксида гидрированного бисфенола A, эпоксиди(мет)акрилат, где (мет)акрилат добавляют к диглицидиловому эфиру бисфенола A, дивиниловый эфир триэтенгликоля и подобные соединения.

Содержание ненасыщенного полимеризуемого олигомера в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции составляет от 10 до 90% масс., предпочтительно - от 20 до 85% масс.

Ненасыщенный полимеризуемый олигомер предпочтительно представляет собой уретанакрилатный олигомер.

Инициатор фотополимеризации не ограничен каким-либо определенным примером при условии, что он способен инициировать полимеризацию ненасыщенного полимеризуемого соединения при облучении ультрафиолетовым светом или подобным излучением. Примеры инициатора фотополимеризации включают в себя 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон, ксантон, флуоренон, бензальдегид, флуорен, антрахинон, карбазол, 3-метилацетофенон, 4-хлорбензофенон, 4,4'-диметоксибензофенон, кетон Михлера (Michler), бензоинпропиловый эфир, бензионэтиловый эфир, бензилдиметилкеталь, 1-(4-изопропилфенил)-2-гидрокси-2-метилпропан-1-он, 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он, тиоксантон, диэтилтиоксантон, 2-изопропилтиоксантон, 2-хлортиоксантон, 2-метил-1-[4-(метилтио)фенил]-2-морфолинопропан-1-он, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, бис-(2,6-диметоксибензоил)-2,4,4-триметилпентилфосфиноксид и подобные соединения.

Хотя содержание инициатора фотополимеризации в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции зависит от типов и содержания ненасыщенного полимеризуемого соединения, оно составляет предпочтительно от 0,01 до 10% масс. и предпочтительнее от 0,1 до 4% масс.

Помимо перечисленного выше, в отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции используют разнообразные добавки. Например, если это является желательным, можно добавлять антиоксидант, краситель, поглотитель ультрафиолетового излучения, светостабилизатор, ингибитор термической полимеризации, выравниватель, поверхностно-активное вещество, консервант/стабилизатор, пластификатор, смазочный материал, растворитель, наполнитель, противостаритель, модификатор смачиваемости и подобные материалы.

Толщина первичного слоя 3 предпочтительно находится в интервале от 20 до 40 мкм. В пределах данного интервала тесный контакт между непокрытым оптическим волокном 2 и первичным слоем 3 является достаточным.

Вторичный слой 4

Отверждаемый ультрафиолетовым излучением полимер

Вторичный слой 4 изготавливают отверждением отверждаемой ультрафиолетовым излучением полимерной композиции на первичном слое 3. Отверждаемая ультрафиолетовым излучением полимерная композиция содержит, по меньшей мере, полимерный компонент (полимерный скелет) и инициатор фотополимеризации.

Полимерные компоненты и инициаторы фотополимеризации, представленные для первичного слоя 3, можно также применять для вторичного слоя 4. Типы и содержание ненасыщенных полимеризуемых олигомеров и ненасыщенных полимеризуемых мономеров в полимерном компоненте определяют, принимая во внимание коэффициент водопоглощения C вторичного слоя 4, полимер, возможность затвердевания, стойкость полимера и подобные свойства, тогда также ненасыщенные полимеризуемые олигомеры и ненасыщенные полимеризуемые мономеры используют в сочетании. Среди них предпочтительным является уретанакрилатный олигомер.

Другие добавки, представленные для первичного слоя 3, можно также вводить в отверждаемую ультрафиолетовым излучением полимерную композицию, которая образует вторичный слой 4 после отверждения, если это является желательным.

Коэффициент водопоглощения C вторичного слоя 4 составляет предпочтительно от 1,5 до 3,0% и предпочтительнее от 1,6 до 2,9%. Когда вторичный слой 4 используют с вышеупомянутым первичным слоем 3 в пределах данного интервала, результаты настоящего