CN105440782A

CN105440782A - 一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨

Info

Publication number: CN105440782A
Application number: CN201510867394.5A
Authority: CN
Inventors: 黄星; 余晓梦; 皮亚斌; 桂振东; 宋文勇; 皮广; 崔丽云; 万欢; 陶杜
Original assignee: WUHAN YANGTZE OPTICAL ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: WUHAN CHANGYINGXIN TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2035-12-01
Also published as: CN105440782B

Abstract

本发明涉及一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其中各组分重量百分为：色浆1-20％，活性稀释剂20-40％，流平剂0.01-2％，消泡剂0.01-0.5％，液体流变助剂0.3-3％，聚氨酯丙烯酸酯10-30％，环氧丙烯酸酯10-30％，光引发剂及助引发剂3-10％；所述色浆中各组分重量百分为：颜料8-70％，润湿分散剂1-10％，活性稀释剂15-70％，消泡剂0.05-1％，UV树脂10-20％。本发明所述的光纤着色油墨稳定性好，储存过程中不易浮色发花、不易沉降，在使用时可以去掉搅拌油墨这个过程，同时可以制备成10kg甚至更大的包装，有效的减少因为小包装油墨需要频繁的更换油墨及油墨浪费的问题。

Description

一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨

技术领域

本发明专利涉及光纤及光纤涂层领域，具体涉及一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨。

背景技术

光纤着色油墨是专门用于光纤着色的一种紫外辐射光固化油墨，其主要作用是制造彩色光纤使光纤被制备成光缆后依然可以有效的进行区分。高性能的光纤着色油墨对光纤的性能如强度、可靠性、稳定性、衰减、微弯均无影响。涂覆在光纤外面的油墨还可以起到对环境的阻隔作用，特别是对灰尘和水的阻隔作用非常明显，从而减少环境作用对光纤使用性能的影响。

传统的光纤着色速度在500-2400m/min，如此高速的涂覆使油墨必须有极快的固化速度及快速流平性。着色好的光纤需要耐丁酮擦拭100次不掉色，这就对油墨的固化度及耐溶剂性有着严格的要求。着色好的光纤在制备成光缆时会被纤膏长期侵泡，所以油墨与纤膏的相容性实验就显得非常重要。目前，各大光缆厂要求着色好的光纤在85℃纤膏浸泡1个月着色层无脱落现象，这对着色层的耐老化性能有着严格的要求，普通的UV油墨完全无法满足光纤着色油墨的要求。

现有市售的光纤着色油墨在着色前均需要使用搅拌机搅拌均匀后才能使用，由于油墨搅拌不均匀而发生的着色后颜色偏浅、偏深、固化不良、衰减偏大等现象经常发生，对着色光纤的生产极为不利。而且，随着光纤光缆行业的快速发展，光纤着色油墨的包装正在由1kg向10kg包装发展，油墨更换为10kg包装不仅仅可以节约成本还可以提高生产效率。但是，现有的搅拌机均是针对1kg包装设计，无法对10kg包装进行搅拌，所以着色前无需搅拌的光纤着色油墨成为一个发展趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，稳定性好，不易浮色发花、不易沉降，可用于光纤的高速着色，使着色后的光纤无衰减、耐溶剂性好、耐油品浸泡。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，按重量百分比计，其各组分的含量为：色浆1-20％，活性稀释剂20-40％，流平剂0.01-2％，消泡剂0.01-0.5％，液体流变助剂0.3-3％，聚氨酯丙烯酸酯10-30％，环氧丙烯酸酯10-30％，光引发剂及助引发剂3-10％，各组分之和满足100％。

按上述方案，所述色浆由颜料、润湿分散剂、活性稀释剂、消泡剂和UV树脂组成。具体地，按重量百分比计，所述色浆中各组分的含量为：8-70％的颜料，1-10％的润湿分散剂，15-70％的活性稀释剂，0.05-1％的消泡剂，10-20％的UV树脂；其中，所述润湿分散剂由解絮凝的润湿分散剂与受控絮凝的润湿分散剂配合而成，按重量百分比计，解絮凝的润湿分散剂60-80％、受控絮凝的润湿分散剂20-40％。

具体地，所述颜料表面经过处理应属于亲油性，且应该与中等极性的紫外光固化体系有良好的亲和性，色相应满足光纤着色油墨的行业标准。优选地，所述颜料为二氧化钛白(钛白粉)、炭黑、酞菁蓝BGS、酞菁绿G、联苯胺黄G、永固黄GR、苯并咪唑酮黄、永固橙、永固棕、永固紫、喹吖啶酮红、萘酚红、苯并咪唑酮红、蒽醌红、立索尔洋红中一种或几种按任意比例的混合物。

具体地，所述解絮凝的分散剂可以选自市售的BKY公司BYK-111、BKY-163、BKY-168；所述受控絮凝的分散剂可以选自市售BYK公司的BYK-P104、BYK-P104S，海明斯德谦的Disponer904S。

具体地，所述活性稀释剂是吸水率比较低的活性稀释剂。优选地，所述活性稀释剂为4-叔丁基环己基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、(2)丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、(3)丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(3)乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、邻苯二甲酸乙二醇酯中的一种或几种按任意比例的混合物。更优选地，所述活性稀释剂为4-叔丁基环己基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、(2)丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种按任意比例的混合物。本发明中所述油墨中的活性稀释剂和色浆中的活性稀释剂的选择范畴一致。

本发明中，所述流平剂可以选择巴斯夫公司EFKA-3299等，消泡剂可以选自市售的BKY公司的BKY-054、BYK-088、BYK-1790，巴斯夫公司的EFKA-2020、EFKA-2022、EFKA-2008，海明斯德谦的Defom3100等，液体流变助剂可以选择BYK-410等，UV树脂可以选择CN2203等。

本发明中，所述聚氨酯丙烯酸酯可以选自沙多玛公司的CN968、CN9014，氰特公司的EBECRYL-270、EBECRYL-8301等。

本发明中，所述环氧丙烯酸酯可以选自沙多玛公司的CN104、CN2100，氰特公司的EBECRYL-600、EBECRYL-3608等。

上述方案中，所述的光引发剂及助引发剂，按重量百分比计其组分含量为：70-90％的光引发剂、10-30％的助引发剂。具体地，所述光引发剂是引发油墨固化的关键，选自苯甲酰甲酸甲酯(MBF)、安息香双甲醚(651)、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化磷(TPO)、2，4，6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯(TPO-L)、双(2，4，6-三甲基苯甲基酰基)苯基氧化磷(819)、2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)、1-羟基环己基苯甲酮(184)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(369)、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)、光引发剂754中的一种或几种按任意比例的混合物；所述助引发剂包括但不限于4–(N，N–二甲氨基)苯甲酸乙酯(EDAB)、4–二甲氨基苯甲酸异辛酯(EHA)、叔胺基丙烯酸酯(P113、P115)、沙多玛公司的CN371中的一种或几种按任意比例的混合物。

本发明中所述色浆的配制方法，包括如下步骤：

(1)将润湿分散剂、活性稀释剂、消泡剂和UV树脂均匀混合，得到混合液体组分；然后在搅拌状态下，将颜料加入所述混合液体组分中，颜料加完后，搅拌均匀，得到的UV粗制色浆；

(2)将所述UV粗制色浆进行研磨，当色浆的细度＜2.5微米后，得到成品色浆。

本发明所述着色前无需搅拌的光纤着色油墨的制备方法是：按上述配比，称取各原料组分混合后，搅拌均匀且使待光引发剂及助引发剂完全溶解后，使用1500目滤网进行过滤，于干燥环境中脱泡后，即得成品光纤着色油墨。

本发明所述着色前无需搅拌的光纤着色油墨的粘度为1200-4000mpa.s(25℃)，优选地为1600-2700mpa.s(25℃)，更优选的为2000-2600mpa.s(25℃)。本发明所述油墨的粘度会影响其在光纤上的涂覆性能，如果粘度过大会造成着色层过厚而产生衰减，如果粘度过小会造成着色层过薄颜色不易区分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的光纤着色油墨中由于色浆的特殊配制，使得所得油墨稳定性好，储存过程中不易浮色发花、不易沉降，在使用时可以去掉搅拌油墨这个过程，有效克服油墨搅拌不均匀而发生的着色后的光纤颜色偏浅、偏深、固化不良、衰减偏大等现象；同时，本发明所述的光纤着色油墨也就可以制备成10kg甚至更大的包装，有效的减少因为小包装油墨需要频繁的更换油墨及油墨浪费的问题，用于光纤的高速着色，且着色均匀，固化效果好，使着色后的光纤无衰减、耐溶剂性好、耐油品浸泡。

具体实施方式

以下实施例作为本发明的具体实施方式给出，并用于说明本发明的实施和优点。应当理解这些实施例仅为示例性，而无意于任何方式对本说明书或所附权利要求进行限制。

实施例1

一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，按重量百分比计，其各组分的含量为：白色浆15％，活性稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10％，活性稀释剂(2)丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯15％，活性稀释剂1，6-己二醇二丙烯酸酯5％，聚氨酯丙烯酸酯CN96821.7％、环氧丙烯酸酯CN210024.5％，流平剂EFKA-32990.2％，消泡剂EFKA-20220.1％，液体流变助剂BYK-4100.5％，光引发剂1844％，光引发剂TPO3％，助引发剂P1151％。

其中，白色色浆按重量配比如下：二氧化钛白60％，解絮凝的分散剂BYK-1114％，受控絮凝的分散剂BYK-P1041％，消泡剂BYK-17901％，活性稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯24％，UV树脂CN220310％，总计100％，具体配制方法如下：(1)将三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、CN2203、BYK-111、BYK-P104和BYK-1790均匀混合，得到混合液体组分；然后在500r/min的搅拌状态下，将颜料二氧化钛白加入所述混合液体组分中，颜料加完后，升高转速到1000r/min搅拌1.0小时，得到的UV粗制色浆；(2)将所述UV粗制色浆进行研磨25min并使用刮板细度计测定细度，当色浆的细度＜2.5微米后，得到成品色浆。

上述着色前无需搅拌的光纤着色油墨的制备方法是：按上述配比，称取各原料组分混合后，使用分散机以1000转/分的转速在40℃左右搅拌60分钟，待光引发剂及助引发剂完全溶解后，使用1500目过滤器过滤，置于40℃烘箱中脱泡1天后，即得成品光纤着色油墨。

本实施例所制备的光纤着色油墨的粘度为2350mpa.s(25℃)。

实施例2

一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，按重量百分比计，其各组分的含量为：黑色色浆15％，活性稀释剂二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯10％，活性稀释剂二丙二醇二丙烯酸酯5％，活性稀释剂1，6-己二醇二丙烯酸酯5％，活性稀释剂三丙二醇二丙烯酸酯10％，聚氨酯丙烯酸酯CN901429.7％、环氧丙烯酸酯EBECRYL-60015％，流平剂EFKA-32990.3％，消泡剂EFKA-20220.2％，液体流变助剂BYK-4100.8％，光引发剂11734％，光引发剂3693％，助引发剂CN3712％。

其中，黑色色浆按重量配比如下：炭黑10％，解絮凝的分散剂BYK-1686％，受控絮凝的分散剂Disponer904S3％，消泡剂BYK-17900.5％，三丙二醇二丙烯酸酯60.5％，UV树脂CN220320％，总计100％，具体配制方法如下：(1)将三丙二醇二丙烯酸酯、CN2203、BYK-168、Disponer904S和BYK-1790均匀混合，得到混合液体组分；然后在500r/min的搅拌状态下，将颜料炭黑加入所述混合液体组分中，颜料加完后，升高转速到1000r/min搅拌1.0小时，得到的UV粗制色浆；(2)将所述UV粗制色浆进行研磨25min并使用刮板细度计测定细度，当色浆的细度＜2.5微米后，得到成品色浆。

上述着色前无需搅拌的光纤着色油墨的制备方法是：按上述配比，称取各原料组分混合后，使用分散机以1000转/分的转速在40℃左右搅拌60分钟，待光引发剂及助引发剂完全溶解后，使用1500目过滤器过滤，置于40℃烘箱中脱泡1天后即得成品光纤着色油墨。

本实施例所制备的光纤着色油墨的粘度为2487mpa.s(25℃)。

实施例3

一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，按重量百分比计，其各组分的含量为：蓝色色浆15％，活性稀释剂双季戊四醇六丙烯酸酯5％，活性稀释剂三丙二醇二丙烯酸酯10％，活性稀释剂1，6-己二醇二丙烯酸酯5％，活性稀释剂二丙二醇二丙烯酸酯10％，环氧丙烯酸酯CN10421.75％、聚氨酯丙烯酸酯EBECRYL-27024.1％，流平剂EFKA-32990.2％，消泡剂EFKA-20220.05％，液体流变助剂BYK-4100.4％，光引发剂9074％，光引发剂TPO-L3％，光引发剂8190.5％，助引发剂EDAB1％。

其中，蓝色色浆按重量配比如下：酞菁蓝13％，解絮凝的分散剂BYK-1633％，受控絮凝的分散剂BYK-P104S1％，消泡剂BYK-17900.5％，活性稀释剂二丙二醇二丙烯酸酯67.5％，UV树脂CN220315％，总计100％，具体配制方法如下：(1)将三丙二醇二丙烯酸酯、CN2203、BYK-163、BYK-P104S和BYK-1790均匀混合，得到混合液体组分；然后在500r/min的搅拌状态下，将颜料酞菁蓝加入所述混合液体组分中，颜料加完后，升高转速到1000r/min搅拌1.0小时，得到的UV粗制色浆；(2)将所述UV粗制色浆进行研磨25min并使用刮板细度计测定细度，当色浆的细度＜2.5微米后，得到成品色浆。

本实施例所制备的光纤着色油墨的粘度为2102mpa.s(25℃)。

光纤着色油墨涂覆测试：

衰减是指光纤中光信号传输过程中信号强度变弱的现象，光纤的衰减是按国标GB/T15972《光纤试验方法规范》中提供的衰减测试方法测定。将实施例1-3所述着色前无需搅拌的光纤着色油墨的耐溶剂性、相容性均按照GJB6792-2009光纤着色油墨规范进行测试，分别采用国产机器及进口M-S机器进行着色实验，结果分别见表1和表2.

表1-国产机器着色结果

表2-进口M-S机器着色结果

经上述配方制备的光纤着色油墨无论是国产机器还是进口机器上均发挥了非常好的作用，着色前后光纤衰减几乎不变，同时耐溶剂性、相容性均较好，最为重要的是：本发明所述光纤着色油墨在着色前无需再次搅拌，可以直接应用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于按重量百分比计，它包括如下组分：色浆1-20%，活性稀释剂20-40%，流平剂0.01-2%，消泡剂0.01-0.5%，液体流变助剂0.3-3%，聚氨酯丙烯酸酯10-30%，环氧丙烯酸酯10-30%，光引发剂及助引发剂3-10%，各组分之和满足100%；所述色浆中各组分的含量，按重量百分比计为：颜料8-70%，润湿分散剂1-10%，活性稀释剂15-70%，消泡剂0.05-1%，UV树脂10-20%。

2.根据权利要求1所述的一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于所述润湿分散剂由解絮凝的润湿分散剂与受控絮凝的润湿分散剂配合而成，按重量百分比计，解絮凝的润湿分散剂60-80%、受控絮凝的润湿分散剂20-40%。

3.根据权利要求1所述的一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于所述解絮凝的分散剂选自市售的BYK-111、BKY-163、BKY-168中的一种或几种按任意比例的混合物；所述受控絮凝的分散剂选自市售BYK公司的BYK-P104、BYK-P104S，海明斯德谦的Disponer904S中的一种或几种按任意比例的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于所述活性稀释剂为4-叔丁基环己基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、（2）丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、（3）丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、（3）乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、邻苯二甲酸乙二醇酯中的一种或几种按任意比例的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于所述流平剂为EFKA-3299；消泡剂为BKY-054、BYK-088、BYK-1790、EFKA-2020、EFKA-2022、EFKA-2008、Defom3100；液体流变助剂为BYK-410，UV树脂为CN2203。

6.根据权利要求1所述的一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于所述聚氨酯丙烯酸酯选自CN968、CN9014、EBECRYL-270、EBECRYL-8301中的一种或几种按任意比例的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于所述环氧丙烯酸酯选自CN104、CN2100、EBECRYL-600、EBECRYL-3608中的一种或几种按任意比例的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于所述的光引发剂及助引发剂，按重量百分比计其组分含量为：70-90%的光引发剂、10-30%的助引发剂，所述光引发剂,选自苯甲酰甲酸甲酯（MBF）、安息香双甲醚（651）、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化磷(TPO)、2，4，6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯（TPO-L）、双(2，4，6-三甲基苯甲基酰基)苯基氧化磷(819)、2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)、1-羟基环己基苯甲酮(184)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-（4-吗啉苄苯基）丁酮（369）、2-异丙基硫杂蒽酮（ITX）、光引发剂754中的一种或几种按任意比例的混合物；所述助引发剂包括但不限于4–(N，N–二甲氨基)苯甲酸乙酯(EDAB)、4–二甲氨基苯甲酸异辛酯（EHA）、叔胺基丙烯酸酯（P113、P115）、沙多玛公司的CN371中的一种或几种按任意比例的混合物。

9.一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）按质量百分比计，称取各原料组分包括色浆1-20%，活性稀释剂20-40%，流平剂0.01-2%，消泡剂0.01-0.5%，液体流变助剂0.3-3%，聚氨酯丙烯酸酯10-30%，环氧丙烯酸酯10-30%，光引发剂及助引发剂3-10%，各组分之和满足100%；

2）将步骤1）称取的各原料混合后，搅拌均匀且使待光引发剂及助引发剂完全溶解后，过滤至粒径不大于1500目，于干燥环境中脱泡后，即得成品光纤着色油墨。

10.根据权利要求9所述的一种着色前无需搅拌的光纤着色油墨，其特征在于所述色浆的配制方法，包括如下步骤：

（1）按质量百分比计，称取色浆中的各原料组分，包括颜料8-70%，润湿分散剂1-10%，活性稀释剂15-70%，消泡剂0.05-1%，UV树脂10-20%；

（2）将润湿分散剂、活性稀释剂、消泡剂和UV树脂均匀混合，得到混合液体组分；然后在搅拌状态下，将颜料加入所述混合液体组分中，颜料加完后，搅拌均匀，得到的UV粗制色浆；

（3）将所述UV粗制色浆进行研磨，当色浆的细度＜2.5微米后，得到成品色浆。