DE60224567T2

DE60224567T2 - Lichtleitfaser mit überzug auf basis von epoxidiertem polyolefin

Info

Publication number: DE60224567T2
Application number: DE60224567T
Authority: DE
Inventors: Luca Castellani; Luigia Rossiello; Andrea Pelizzoni; Raffaella Donetti; Lidia Terruzzi; Mauro Maritano
Original assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Current assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: ATE383323T1; DE60224567D1; BR0206821A; BR0206821B1; EP1451121A1; EP1451121B1; WO2003048065A1; AU2002365630A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtleitfaser, die mindestens eine Beschichtungsschicht auf Basis eines epoxidierten Polyolefins umfaßt, und eine vernetzbare Zusammensetzung, die als die genannte Beschichtung aufgetragen werden kann.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Lichtleitfaser, die mindestens eine Primärbeschichtungsschicht auf Basis eines epoxidierten Polyolefins und mindestens eine Sekundärbeschichtungsschicht umfaßt, die um die Primärbeschichtung herum abgeschieden ist, und eine vernetzbare Zusammensetzung, die als die genannte Primärbeschichtung verwendet werden kann.
Lichtleitfasern bestehen gewöhnlich aus einem Glasanteil (üblicherweise mit einem Durchmesser von etwa 125 μm), in dem das optische Signal abgegrenzt ist, und einer Beschichtung, üblicherweise polymer, die im wesentlichen aus Schutzzwecken um den Glasanteil herum angeordnet ist. Diese Schutzbeschichtung umfaßt üblicherweise eine erste Beschichtungsschicht, die direkt auf der Glasoberfläche positioniert ist und als "Primärbeschichtung" oder "primär" in Kurzform bekannt ist, üblicherweise mit einer Dicke zwischen etwa 25 μm und etwa 35 μm. Diese Primärbeschichtung ist wiederum gewöhnlich mit einer zweiten Beschichtungsschicht bedeckt, die als "Sekundärbeschichtung" oder "sekundär" in Kurzform bekannt ist, üblicherweise mit einer Dicke zwischen etwa 10 μm und etwa 30 μm.
Diese Polymerbeschichtungen können aus Zusammensetzungen erhalten werden, die Oligomere und Monomere umfassen, die gewöhnlich mittels UV-Strahlung in Gegenwart eines geeigneten Photoinitiators vernetzt werden. Die beiden oben beschriebenen Beschichtungen unterscheiden sich u. a. bezüglich des Elastizitätsmoduls des vernetzten Materials. Während das Material, das die Primärbeschichtung bildet, ein relativ weiches Material mit einem relativ geringen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur ist, ist das Material, das die Sekundärbeschichtung bildet, tatsächlich relativ härter mit hohen Elastizitätsmodulwerten bei Raumtemperatur. Die Kombination der beiden Schichten der Beschichtung sichert einen adäquaten mechanischen Schutz für die Lichtleitfaser.
Die so zusammengesetzte Lichtleitfaser weist gewöhnlich einen Gesamtdurchmesser von etwa 250 μm auf. Für besondere Anwendungen kann dieser Gesamtdurchmesser allerdings auch kleiner sein; in diesem Fall wird gewöhnlich eine Beschichtung von geringerer Dicke aufgetragen.
Die Vernetzung der oben beschriebenen Zusammensetzungen kann in Abhängigkeit der reaktiven Gruppen, die in den zu vernetzenden Verbindungen (Oligomere und Monomere) vorhanden sind, zum Beispiel über einen radikalischen oder kationischen Weg stattfinden. Üblicherweise findet die Vernetzung der Verbindungen, die Epoxid-Gruppen umfassen, kationisch statt.
Zum Beispiel beschreibt die Patentanmeldung EP 124 057 eine kationisch vernetzbare flüssige Zusammensetzung, die ein Polyepoxid, ein Polysiloxan, das eine Vielzahl von Hydroxyalkyl-Gruppen im Molekül trägt, und einen Photoinitiator und/oder einen Photosensibilisator umfaßt. Gemäß den in der Anmeldung gemachten Behauptungen ist die Zusammensetzung geeignet, eine Beschichtung für Lichtleitfasern bereitzustellen, die geeignet ist, niedrige Elastizitätsmodule bei niedrigen Temperaturen (–60°C) aufrechtzuerhalten, so daß das als "Mikrobiegung" bekannte Phänomen mit der daraus folgenden Dämpfung des gesendeten Signals vermieden wird.
Die Patentanmeldung EP 533 397 beschreibt eine Lichtleitfaser mit einer Beschichtung, die mindestens eine Schicht einschließt, die eine kationisch vernetzbare Zusammensetzung umfaßt. Die Zusammensetzung umfaßt ein Harz, das kationisch vernetzbare Endgruppen, ein Verdünnungsmittel, das kationisch vernetzbare Endgruppen enthält, und einen Photoinitiator. Harze, die für diesen Zweck verwendbar sind, können aus Vinyletherharzen und Epoxyharzen ausgewählt werden. Gemäß den in der Anmeldung gemachten Behauptungen führt die kationische Vernetzung zur Bildung eines sauren Mediums, das in Kontakt mit dem Glasanteil der Lichtleitfaser steht, wodurch es möglich ist, eine Lichtleitfaser mit verbesserter mechanischer Festigkeit zu erhalten.
Das US-Patent 6 042 943 beschreibt eine strahlungshärtbare Zusammensetzung, die als Primärbeschichtung für eine Lichtleitfaser verwendet werden kann, die folgendes umfaßt: (a) eine Verbindung, umfassend (i) eine gesättigte aliphatische Kette und (ii) mindestens eine Epoxid-Gruppe an einem Ende und mindestens eine reaktive Funktion, die aus Acrylaten, Vinylethern, Hydroxylen oder Kombinationen davon ausgewählt werden kann, an dem anderen Ende; (b) ein Gemisch aus Acrylat-Monomeren, umfassend (iii) ein erstes Monomer, das eine Acrylat-Gruppe enthält, und (iv) ein zweites Monomer, das mindestens zwei Acrylat-Gruppen enthält; und (c) einen Photoinitiator. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist (b) ein Gemisch aus Monomeren, umfassend (iii) ein erstes Monomer, das eine Acrylat-Gruppe oder eine Vinyl-Gruppe enthält, und (iv) ein zweites Monomer, das mindestens zwei funktionelle Gruppen enthält, die aus Acrylaten, Epoxiden, Vinylethern und Hydroxylen ausgewählt werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist (b) ein Gemisch aus Monomeren vom Typ des Vinylethers, umfassend (iii) ein erstes Monomer, das eine Vinylether-Gruppe enthält, und (iv), ein zweites Monomer, das mindestens zwei Vinylether-Gruppen enthält. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist (b) ein Monoacrylat-Rest, der 6 bis 20 Kohlenstoffatome enthält.
Das US-Patent 5 993 965 beschreibt eine Faser mit einer Beschichtung auf Basis eines hydrophoben Materials, das aus der Photopolymerisation einer Zusammensetzung hergeleitet wird, die mindestens ein epoxidiertes Polydien-Oligomer, mindestens einen Photoinitiator und gegebenenfalls einen Reaktivverdünner vom Monomer-Typ umfaßt. Gemäß den in dem Patent gemachten Behauptungen wird von den so beschichteten Fasern behauptet, daß sie ein verbessertes mechanisches Verhalten aufweisen. Insbesondere wird die Beschichtung in Lichtleitfasern verwendet.
Wie von der Anmelderin untersucht wurde, kann die Verwendung von Reaktivverdünnern vom Monomer-Typ, die gewöhnlich erforderlich sind, um Zusammensetzungen zu erhalten, dessen Viskosität es erlaubt, sie für Lichtleitfasern bei Raumtemperatur zu verwenden, einige Mankos aufweisen. Zum Beispiel ist das relativ geringe Molekulargewicht dieser Monomer-Komponenten mit einer relativ hohen Flüchtigkeit, und folglich mit einer Kontamination der anderen Materialien und/oder Risiken bezüglich der Umwelt und der Gesundheit der Arbeitskräfte verbunden. Zusätzlich können infolge der Vernetzung durch UV-Strahlung Rückstände der nicht-reagierten Komponenten in dem Endharz zurückbleiben. Die Gegenwart dieser nicht-reagierten Monomerrückstände innerhalb des Polymernetzwerks kann zu dem ungewollten Phänomen der Extraktion durch Wasser und/oder Wasser-blockierenden Füllstoffe führen, die gewöhnlich in optischen Kabeln zur Verhinderung oder Beschränkung des Eintritts von Wasser in die Struktur des Kabels verwendet werden. Diese Extraktion hat eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften zur Folge und kann außerdem zu der Initiierung des Phänomens der Delaminierung der Faser, d. h. zur Abtrennung der Polymerbeschichtung von dem Glasanteil der Faser, mit einer möglichen Erzeugung des als "Mikrobiegung" bekannten Phänomens führen.
Die Anmelderin hat nun herausgefunden, daß die Verwendung eines hydrierten Polydien-Oligomers, das mindestens eine reaktive Funktion, vorzugsweise mindestens eine reaktive Endfunktion, umfaßt, das Erhalten von Zusammensetzungen mit einer akzeptablen Viskosität bei Raumtemperatur bei geringer oder gar keiner Verwendung von herkömmlichen Verdünner-Monomeren ermöglicht. Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung ermöglicht den Erhalt einer Polymerbeschichtung für eine Lichtleitfaser, insbesondere einer Primärbeschichtung, mit verbesserten Eigenschaften, wie zum Beispiel relativ niedrigen Elastizitätsmodulwerten bei normalen Arbeitstemperaturen der Faser, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Die Zusammensetzungen weisen aufgrund der geringeren Flüchtigkeit der Komponenten eine verringerte Toxizität und daher nicht nur geringere Risiken im Hinblick auf die Kontamination weiterer Materialien sondern auch im Hinblick auf die Umwelt und die Gesundheit der Arbeitskräfte auf. Zusätzlich weisen die Verbindungen ein verbessertes Verhalten sowohl in Gegenwart von Wasser als auch in Gegenwart von Wasser-blockierenden Füllstoffen auf.
Die Anmelderin hat außerdem untersucht, daß, während herkömmliche Polymerbeschichtungen bei Raumtemperatur verwendet werden, die Verwendung des oben beschriebenen Oligomers anstelle der oben beschriebenen Reaktivverdünner vom Monomer-Typ das Arbeiten bei höheren Anwendungstemperaturen ermöglicht. Die Möglichkeit des Arbeitens bei höheren Temperaturen ohne das Risiko der Verflüchtigung von Komponenten mit geringem Molekulargewicht ermöglicht außerdem die Verwendung von Zusammensetzungen, die bei Raumtemperatur eine Viskosität aufweisen, die höher ist als solche, die normalerweise verwendet werden, so daß der Vernetzungsgrad erhöht wird und eine weitere Vernetzungsbehandlung ("Nachhärten") der bereits beschichteten Lichtleitfaser vermieden wird. Höhere Anwendungstemperaturen ermöglichen außerdem die Vermeidung der Kühlung der Faser bei Raumtemperatur vor der Auftragung der Beschichtung.
Insbesondere wird das oben erwähnte Oligomer vorteilhaft als Gemisch mit einem epoxidierten Polydien-Oligomer verwendet, das mindestens eine Kohlenwasserstoff-Kette umfaßt, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung daher eine Lichtleitfaser, umfassend mindestens eine Polymerbeschichtung auf Basis eines epoxidierten Polyolefins, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einer vernetzbaren Zusammensetzung gebildet wird, die folgendes umfaßt:

(a) mindestens ein epoxidiertes Polydien-Oligomer mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das Oligomer mindestens eine Kohlenwasserstoffkette, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, mindestens eine Epoxid-Gruppe an dem ersten Ende und mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe an dem zweiten Ende umfaßt;
(b) mindestens ein hydriertes Polydien-Oligomer, das mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe umfaßt, die geeignet ist, mit den Epoxid-Gruppen zu reagieren;
(c) mindestens einen Photoinitiator.

Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt die Zusammensetzung gegebenenfalls mindestens einen Haftvermittler (d).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Polymerbeschichtung eine Primärbeschichtung, die vorzugsweise mit einer Sekundärbeschichtung beschichtet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine vernetzbare Zusammensetzung, umfassend:

(a) mindestens ein epoxidiertes Polydien-Oligomer mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das Oligomer mindestens eine Kohlenwasserstoffkette, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, mindestens eine Epoxid-Gruppe an dem ersten Ende und mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe an dem zweiten Ende umfaßt;
(b) mindestens ein hydriertes Polydien-Oligomer, umfassend mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe, die geeignet ist, mit den Epoxid-Gruppen zu reagieren;
(c) mindestens einen Photoinitiator.

Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt die Zusammensetzung gegebenenfalls mindestens einen Haftvermittler (d).
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfaßt die Zusammensetzung gegebenenfalls mindestens ein Reaktivverdünner-Monomer (e).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die vernetzbare Zusammensetzung einen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von weniger als etwa 4 MPa, vorzugsweise zwischen 1 MPa und 3 MPa, auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die vernetzbare Zusammensetzung einen Elastizitätsmodul bei –40°C zwischen 5 MPa und 350 MPa, vorzugsweise zwischen 10 MPa und 50 MPa, auf.
Der Elastizitätsmodul wird unter Verwendung einer DMTA-Vorrichtung (Meßgerät für die dynamisch-mechanisch-thermische Analyse von Reometrics Inc.) unter Zug bei einer Frequenz von 1 Hz und einer Heizrate von 2°C/min gemessen: weitere Details hinsichtlich des Analyseverfahrens werden in den nachfolgend angegebenen Beispielen beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Auftragen einer Beschichtung auf Basis eines epoxidierten Polyolefins auf eine Lichtleitfaser, das folgendes umfaßt:

– Zugumformen einer Glasvorform, die in einem geeigneten Ofen plaziert ist;
– Abkühlen der den Ofen verlassenden Faser;
– Auftragen der Beschichtung;
– Vernetzen der Beschichtung;

Vorzugsweise wird die oben erwähnte Beschichtung aus einer vernetzbaren Zusammensetzung gebildet, die folgendes umfaßt:

Gewöhnlich liegt das epoxidierte Polydien-Oligomer (a) (nachfolgend der Einfachheit halber als "epoxidierte Verbindung (a)" bezeichnet) bei Raumtemperatur in Form einer viskosen Flüssigkeit vor.
Die epoxidierte Verbindung (a) wird gewöhnlich durch anionische (Co)polymerisation von konjugierten Dien-Monomeren unter Erhalt eines Polydiens gemäß bekannten Techniken, die zum Beispiel in den Patenten US 5 247 026 , US 5 536 772 , US 5 264 480 , US 6 042 943 und der Patentanmeldung EP 516 203 beschrieben werden.
Beispielsweise kann die (Co)polymerisation in Masse, in Lösung oder im Emulsion durchgeführt werden. Im allgemeinen wird in der Lösungs(co)polymerisaion ein Initiator verwendet, der zum Beispiel aus Metallen, die zu der IA-Gruppe des Periodensystems der Elemente gehören, oder Alkyl-, Amid-, Silanol-, Naphthyl-, Biphenyl-, Anthracenyl-Derivaten davon ausgewählt wird, und das Polydien wird durch simultanes oder sequentielles (Co)polymerisieren der konjugierten Dien-Monomere erhalten. Die (Co)polymerisationsreaktion wird gewöhnlich bei einer Temperatur zwischen etwa –150°C und etwa 300°C, vorzugsweise zwischen 0°C und 100°C, in einem geeigneten Lösungsmittel durchgeführt. Vorzugsweise wird der (Co)polymerisationsinitiator aus organischen Verbindungen von Alkalimetallen, wie zum Beispiel Organolithium-Verbindungen ausgewählt, die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden:
RLi_n
in der R einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff darstellt, wobei der aromatische Kohlenwasserstoff gegebenenfalls mit Alkyl-Gruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen substituiert ist, und n eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 ist. Das so erhalten Polydien kann durch Umsetzen der organometallischen Restgruppen funktionalisiert werden, die durch Reaktion mit geeigneten Terminierungsmitteln, wie zum Beispiel Alkylenoxiden mit niedrigem Molekulargewicht in Gegenwart von kleinen Mengen an aliphatischen tertiären Aminen, wie zum Beispiel N,N,N¹N¹-Tetramethylenethylendiamin, hergeleitet werden.
Das so erhaltene Polydien wird dann gemäß bekannten Techniken, die zum Beispiel in dem US-Patent 4 879 349 beschrieben werden, hydriert und epoxidiert. Das in dem Patent beschriebene Verfahren beinhaltet die (Co)polymerisation von substituierten oder unsubstituierten konjugierten Dienen und die nachfolgende Hydrierung des Copolymers, wobei unter Bedingungen gearbeitet wird, so daß die in dem Copolymer vorhandenen unsubstituierten ethylenischen Unsättigungen selektiv hydriert werden, während die in dem Copolymer vorhandenen substituierten ethylenischen Unsättigungen im wesentlichen nicht hydriert bleiben. Das so erhaltene partiell hydrierte Polydien wird anschließend bekannten Techniken, zum Beispiel durch Reaktion mit einer organischen Persäure (zum Beispiel Peressigsäure oder Perbenzoesäure), epoxidiert.
Die Hydrierung und die Epoxidierung kann in jeder Reihenfolge durchgeführt werden. Vorzugsweise wird das Polydien zunächst hydriert und dann epoxidiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die epoxidierte Verbindung (a) durch anionische (Co)polymerisation von konjugierten Dien-Monomeren erhalten, die 4 bis 24, vorzugsweise 4 bis 12, Kohlenstoffatome enthalten und zum Beispiel aus folgenden ausgewählt werden: Isopren, 1,3-Butadien, 2-Ethyl-1,3-butadien, 2-Butyl-1,3-butadien, 2-Pentyl-1,3-butadien, 2-Hexyl-1,3-butadien, 2-Heptyl-1,3-butadien, 2-Octyl-1,3-butadien, 2-Nonyl-1,3-butadien, 2-Decyl-1,3-butadien, 2-Dodecyl-1,3-butadien, 2-Tetradecyl-1,3-butadien, 2-Hexadecyl-1,3-butadien, 2-Isoamyl-1,3-butadien, 2-Phenyl-1,3-butadien, 2-Methyl-1,3-pentadien, 2-Methyl-1,3-hexadien, 2-Methyl-1,3-heptadien, 2-Methyl-1,3-octadien, 2-Methyl-6-methylen-2,7-octadien und Mischungen davon. Disubstituierte konjugierte Dien-Monomere, wie zum Beispiel 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 2,3-Dimethyl-1,3-pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-hexadien, 2,3-Dimethyl-1,3-heptadien, 2,3-Dimethyl-1,3-octadien oder Mischungen davon können außerdem verwendet werden. Alternativ können difluorierte konjugierte Dien-Monomere, wie zum Beispiel 2,3-Difluor-1,3-butadien, 2,3-Difluor-1,3-pentadien, 2,3-Difluor-1,3-hexadien, 2,3-Difluor-1,3-octadien oder Mischungen davon verwendet werden. 1,3-Butadien und Isopren werden bevorzugt.
Die konjugierten Dien-Monomere können gegebenenfalls mit weiteren ethylenisch ungesättigten Monomeren copolymerisiert werden, wie zum Beispiel: α-Olefinen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen (zum Beispiel Ethylen, Propylen, 1-Buten), Monovinylarenen mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen (zum Beispiel Styrol, 1-Vinylnaphthalin, 3-Methylstyrol), Vinylestern, in denen die Ester-Gruppe 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthält (zum Beispiel Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutanoat), Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten, in denen das Alkyl 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält (zum Beispiel Ethylacrylat, Methylacrylat, t-Butylacrylat, n-Butylacrylat), Acrylonitril oder Mischungen davon.
Vorzugsweise wird die epoxidierte Verbindung (a) durch sequentielle anionische (Co)polymerisation hergestellt, die wie folgt abläuft:

(a) anionische Polymerisation des ersten konjugierten Dien-Monomers, insbesondere Isopren;
(b) anionische Copolymerisation des in Stufe (a) erhaltenen Polymers mit einem zweiten konjugierten Dien-Monomer, insbesondere 1,3-Butadien, so daß ein Blockcopolymer erhalten wird;
(c) Funktionalisierung des in Stufe (b) erthaltenen Blockcopolymers mit einem geeigneten Terminierungsmittel, insbesondere Ethylenoxid;
(d) nachfolgende selektive Hydrierung und Epoxidierung des in Stufe (c) erhaltenen Blockcopolymers.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung (a) ein Diblockcopolymer, umfassend einen ersten Block, der mindestens eine Epoxid-Gruppe umfaßt und durch Polymerisation eines ersten konjugierten Dien-Monomers, insbesondere Isopren, erhalten wird, das nachfolgend epoxidiert wird, und einen zweiten Block, der aus einer Kohlenstoff-Kette gebildet wird, die im wesentlichen frei ein ethylenischen Doppelbindungen ist, und der durch Polymerisation eines zweiten konjugierten Dien-Monomers, insbesondere 1,3-Butadien, erhalten wird, das anschließend mit mindestens einer reaktiven funktionellen Gruppe terminiert und hydriert wird. In diesem Fall ist die Kohlenwasserstoff-Kette, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, eine Poly(ethylen/butylen)-Kette.
Gegebenenfalls können Gruppen, die beispielsweise aus aliphatischen Gruppen, cycloaliphatischen Gruppen, Aryl-Gruppen oder Kombinationen davon ausgewählt werden, in die Kohlenwasserstoff-Kette insertiert werden, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist. Die Gruppen werden nicht in die Hauptkohlenwasserstoff-Kette, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, eingebaut, sondern sind in einer Seitenkette vorhanden. In diesem Fall kann in der epoxidierten Verbindung (a) die Kohlenwasserstoff-Kette, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, zum Beispiel Polyethylen/butylen/styrol) sein.
Vorzugsweise weist die Kohlenwasserstoff-Kette, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindung ist, ein durchschnittliches (zahlengemitteltes) Molekulargewicht, das zum Beispiel durch Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt werden kann, zwischen 2000 Dalton und 10 000 Dalton, vorzugsweise zwischen 3000 Dalton und 6000 Dalton, auf.
Wie oben erwähnt, enthält die epoxidierte Verbindung (a) mindestens eine Epoxid-Gruppe an dem ersten Ende. Die Zahl der Epoxid-Gruppen, die in der epoxidierten Verbindung (a) vorhanden sind, kann je nach dem verwendeten Epoxidierungsverfahren variieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind 5 bis 15 Epoxid-Gruppen, vorzugsweise 9 bis 11 Epoxid-Gruppen in der epoxidierten Verbindung (a) an dem ersten Ende vorhanden.
Wie oben erwähnt, enthält die epoxidierte Verbindung (a) mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe an dem zweiten Ende. Der Ausdruck "reaktive funktionelle Gruppe" bezeichnet eine Gruppe, die mit Verbindungen, wie zum Beispiel Acrylaten, Vinylethern, Epoxiden, Alkoholen oder Isocyanaten, reagieren kann. Die reaktive funktionelle Gruppe kann zum Beispiel aus Hydroxyl, Acrylat, Epoxy, Vinylether, Mercaptan ausgewählt werden. Wenn zwei oder mehrere reaktive funktionelle Gruppen vorhanden sind, können die Gruppen identisch oder verschieden voneinander sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die reaktive funktionelle Gruppe am zweiten Ende in der epoxidierten Verbindung (a) eine Hydroxyl-Gruppe.
Wenn die reaktive funktionelle Gruppe ein Hydroxyl ist, kann die Gruppe zu anderen reaktiven funktionellen Gruppen unter Verwendung von im Fachgebiet bekannten Techniken umgesetzt werden.
Die epoxidierte Verbindung (a) kann je nach der verwendeten Technik in verschiedenen Formen hergestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die epoxidierte Verbindung (a) ein lineares, sternförmiges oder radiales Polymer. Die epoxidierte Verbindung (a) ist vorzugsweise ein lineares Polymer.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die epoxidierte Verbindung (a) ein durchschnittliches (zahlengemitteltes) Molekulargewicht zwischen 3000 Dalton und 15 000 Dalton, vorzugsweise zwischen 5000 Dalton und 7000 Dalton, auf. Das durchschnittliche Molekulargewicht kann wie oben beschrieben bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die epoxidierte Verbindung (a) eine Viskosität, gemessen bei 30°C, von weniger als 1000 Poise, vorzugsweise weniger als 600 Poise, bis zu 100 Poise auf. Die Viskosität kann zum Beispiel unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters Modell DV-III, ausgestattet mit einer Konfiguration 29, bestimmt werden.
Epoxidierte Verbindungen (a), die erfindungsgemäß verwendet werden, sind kommerziell erhältlich, zum Beispiel unter dem Markennamen Kraton Liquid^TMPolymer von Kraton Polymer. Kraton Liquid^TM EKP-207 wird besonders bevorzugt.
Die wesentliche Abwesenheit von ethylenischen Doppelbindungen in der Kohlenwasserstoff-Kette der epoxidierten Verbindung (a) wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, da ihre Gegenwart Abbauphänomene (thermischer oder oxidativer Abbau oder Abbau durch Bestrahlung mit Ultraviolettlicht) der Verbindung verursachen. Jeglicher Abbau könnte wiederum eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Polymerbeschichtung der Lichtleitfaser einbeziehen. Zusätzlich könnte das ungewollte Phänomen der Färbung der Beschichtung auftreten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das hydrierte Polydien-Oligomer (b) (nachfolgend der Einfachheit halber als "hydrierte Verbindung (b)" bezeichnet) im allgemeinen eine Basispolymerstruktur von synthetischem oder natürlichem Ursprung, die aus der (Co)polymerisation von einem oder mehreren konjugierten Dien-Monomeren, gegebenenfalls mit weiteren ethylenisch ungesättigten Monomeren copolymerisiert, hergeleitet wird.
Konjugierte Dien-Monomere, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt werden, sind solche, die 4 bis 24 Kohlenstoffatome, insbesondere 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten und zum Beispiel aus folgenden ausgewählt werden: 1,3-Butadien, Isopren, Piperylen, Methylpentadien, Phenylbutadien, 3,4-Dimethyl-1,3-hexadien, 4,5-Diethyl-1,3-octadien oder Mischungen davon. 1,3-Butadien und Isopren werden besonders bevorzugt.
Ethylenisch ungesättigte Monomere, die erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind, sind zum Beispiel die folgenden: α-Olefine mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen (zum Beispiel Ethylen, Propylen, 1-Buten), Monovinylarene mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen (zum Beispiel Styrol, 1-Vinylnaphthalin, 3-Methylstyrol), Vinylester, in denen die Ester-Gruppe 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthält (zum Beispiel Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutanoat), Alkylacrylate und Alkylmethacrylate, in denen das Alkyl 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, zum Beispiel Ethylacrylat, Methylacrylat, Methylmethacrylat, t-Butylacrylat, n-Butylacrylat), Acrylonitril oder Mischungen davon.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die reaktive funktionelle Gruppe in der hydrierten Verbindung (b) zum Beispiel aus folgenden ausgewählt werden: Hydroxyl, Acrylat, Epoxy, Vinylether, Mercaptan. Wenn zwei oder mehrere reaktive funktionelle Gruppen vorhanden sind, können die Gruppen identisch oder verschieden voneinander sein. Vorzugsweise ist die reaktive funktionelle Gruppe eine Hydroxyl-Gruppe, besonders bevorzugt ist sie eine Hydroxyl-Gruppe in einer Endposition. Vorzugsweise weist die hydrierte Verbindung (b) eine Hydroxylfunktionalität zwischen etwa 0,5 und etwa 2,6 auf. Die Hydroxylfunktionalität kann zum Beispiel gemäß den ASTM-Standard E222-00 bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die hydrierte Verbindung (b) eine Viskosität, gemessen bei 30°C, zwischen etwa 10 Poise und etwa 1000 Poise, besonders bevorzugt zwischen etwa 20 Poise und etwa 400 Poise, auf. Die Viskosität kann wie oben beschrieben bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die hydrierte Verbindung (b) ein durchschnittliches (zahlengemitteltes) Molekulargewicht zwischen etwa 500 Dalton und etwa 20 000 Dalton, besonders bevorzugt zwischen etwa 2000 Dalton und etwa 10 000 Dalton, auf. Das durchschnittliche Molekulargewicht kann wie oben beschrieben bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die hydrierte Verbindung (b), die mindestens eine Hydroxylendfunktion aufweist, ein Hydroxyl-Äquivalentgewicht zwischen etwa 250 und etwa 20 000, vorzugsweise zwischen etwa 500 und etwa 10 000, auf. Das Hydroxyl-Äquivalentgewicht kann zum Beispiel gemäß dem ISO-Standard 3001:1999 bestimmt werden.
Hydrierte Verbindungen (b), die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind kommerziell erhältlich, zum Beispiel unter dem Markennamen Kraton Liquid^TM Polymer von Kraton Polymer. Kraton Liquid^TM L-1203 Polymer und L-2203 Polymer werden besonders bevorzugt.
Die hydrierte Verbindung (b) kann gemäß bekannten Techniken hergestellt werden. Zum Beispiel das Basispolymer durch (Co)polymerisation der korrespondierenden Monomere in Emulsion, in Suspension oder in Lösung hergestellt werden. Insbesondere können die durch anionische Polymerisation in Gegenwart eines organometallischen Initiators (insbesondere einem Organolithium-Initiator) erhaltenen Basispolymer durch Umsetzen der verbleibenden organometallischen Gruppen funktionalisiert werden, die aus dem Initiator durch Reaktion mit geeigneten Terminierungsmitteln, wie zum Beispiel Alkylenoxiden oder Epoxiden mit geringem Molekulargewicht, in Gegenwart von kleinen Mengen von aliphatischen tertiären Aminen, wie zum Beispiel N,N,N¹,N¹-Tetramethylenethylendiamin, hergeleitet werden. Weitere Details hinsichtlich der Herstellung der oben beschriebenen hydrierten Polydien-Oligomere werden zum Beispiel in den Patenten US 4 039 593 und US 5 916 941 angegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Photoinitiator (c) aus Salzen ausgewählt werden, die zur Bildung von starken Säuren geeignet sind, wenn sie UV-Strahlung ausgesetzt werden, so daß die kationische Vernetzung initiiert wird.
Beispiele für Photoinitiatoren (c), die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind die folgenden: Hexafluorphosphortriarylsulfoniumsalze, Hexafluorantimontriarylsulfoniumsalze, (Tolylcumyl)tetrakis(pentafluorphenyl)iodoniumsalze, Diaryliodoniumhexafluorantimonatsalze oder Mischungen davon.
Wie oben erwähnt kann die erfindungsgemäße vernetzbare Zusammensetzung gegebenenfalls ein Reaktivverdünner-Monomer(e) umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Reaktivverdünner-Monomer(e) aus Vinylethern, wie zum Beispiel n-Butylvinylether, n-Dodecylvinylether oder Mischungen davon, ausgewählt werden.
Um die oben veranschaulichten Probleme bezüglich der Verwendung von Reaktivverdünner-Monomeren zu beschränken, ist es bevorzugt, daß die Menge des zu der vernetzbaren Zusammensetzung hinzugefügten Reaktivverdünner-Monomers nicht größer als 20 Gewichtsanteile, vorzugsweise zwischen 0 Gewichtsanteilen und 10 Gewichtsanteilen, bezogen auf 100 Gewichtsanteile (a) + (b) ist.
Wie oben erwähnt, kann die erfindungsgemäße vernetzbare Zusammensetzung gegebenenfalls mindestens einen Haftvermittler (d) umfassen. Der Haftvermittler (d) sorgt für eine erhöhte Haftung zwischen der Glasfaser und der Primärbeschichtung. Während die Haftung zwischen der vernetzbaren Zusammensetzung und dem Glas im allgemeinen akzeptabel ist, insbesondere auf der frisch hergestellten Lichtleitfaser, kann die Haftung nichtsdestotrotz durch Alterung bei einer möglichen unerwünschten Verringerung der Haftfestigkeit verschlechtert werden, wie von der Anmelderin untersucht wurde. Die Verwendung eines geeigneten Haftvermittlers ermöglicht auf diese Weise den Wert der Haftfestigkeit auch bei Alterung der Lichtleitfaser auf einem akzeptablen Wert zu halten.
Der Haftvermittler (d) ist vorzugsweise ein Organofunktionelles Silan.
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und der Ansprüche soll der Begriff "Organo-funktionelles Silan" eine Silyl-Verbindung mit funktionellen Gruppen angeben, die die chemische oder physikalische Bindung zwischen der Glasoberfläche und dem Silan erleichtern, was letztendlich zu einer zunehmenden oder erhöhten Haftung zwischen der Primärbeschichtung und der Glasfaser führt.
Spezifische Beispiele für Organo-funktionelle Silane, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind die folgenden: Octyltriethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurat, Vinyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyl-tris(2-methoxyethoxy)silan, Vinylmethyldimethoxysilan, gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, beta(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, gamma-Mercaptopropyltrimethoxysilan, Organo-modifiziertes Polydimethylsiloxan, gamma-Ureidopropyltrialkoxysilan, gamma-Ureidopropyltrimethoxysilan, gamma-Isocyanatpropyltriethoxysilan oder Mischungen davon. gamma-Glycidyoxypropyltrimethoxysilan, beta(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan und gamma-Mercaptopropyltrimethoxysilan werden besonders bevorzugt. gamma-Mercaptopropyltrimethoxysilan wird insbesondere bevorzugt.
Weitere Beispiele für Organo-funktionelle Silane, die erfindungsgemäß verwendet werden können, können zum Beispiel durch die folgende Strukturformel (I) identifiziert werden: (R)3Si-CnH2n-X (I)in der die Gruppen R, die gleich oder verschieden voneinander sein können, aus folgenden ausgewählt werden: Alkyl-, Alkoxy- oder Aryloxy-Gruppen oder Halogenatomen, unter der Bedingung, daß mindestens eine der Gruppen R eine Alkoxy- oder Aryloxy-Gruppe ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und inklusive 6 ist; X eine Gruppe ist, die aus folgenden ausgewählt wird: Nitro, Mercapto, Epoxid, Vinyl, Imido, Chlor, -(S)_mC_nH_2n-Si-(R)₃, in der m und n ganze Zahlen zwischen 1 und inklusive 6 sind und die Gruppen R wie oben definiert sind. Unter diesen werden Bis(3-trimethoxysilylpropyl)disulfan und Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfan besonders bevorzugt.
Die Haftvermittler (d), die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind kommerziell erhältlich, zum Beispiel unter dem Handelsnahmen Silquest^® A-187 und Silquest^® A-186 von OSi Specialties, Dynasylan^® MTMO und Si^® 266 von Degussa-Hüls.
Der Haftvermittler wird vorzugsweise zu der vernetzbaren Zusammensetzung in einer Menge von 0,1 Gewichtsanteilen bis 2,5 Gewichtsanteilen, besonders bevorzugt 0,3 Gewichtsanteilen bis 1,5 Gewichtsanteilen, bezogen auf 100 Anteile (a) + (b).
Herkömmliche Additive können zum Zwecke der Verbesserung der grundsätzlichen Eigenschaften der oben erwähnten Zusammensetzung hinzugefügt werden. Zum Beispiel können Lösungsmittel, Weichmacher, Tenside, die zur Verbesserung der Benetzbarkeit ("Benetzung") der Beschichtung auf dem Glasanteil der Lichtleitfaser geeignet sind, Entgasungsmittel, Bindemittel, Antioxidantien, UV-Stabilisatoren, die nicht in die Vernetzungsvorgänge eingreifen, hinzugefügt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die vernetzbare Zusammensetzung folgendes:

(a) etwa 20–80 Gewichtsanteile von mindestens einem epoxidierten Polydien-Oligomer mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das Oligomer mindestens eine Kohlenwasserstoffkette, die im wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, mindestens eine Epoxid-Gruppe an dem ersten Ende und mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe an dem zweiten Ende umfaßt;
(b) etwa 20–80 Gewichtsanteile von mindestens einem hydrierten Polydien-Oligomer, umfassend mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe, die geeignet ist, mit den Epoxid-Gruppen zu reagieren;
(c) etwa 0,05–5 Gewichtsanteile, bezogen auf 100 Gewichtsanteile von (a) + (b), eines Photoinitiators.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die vernetzbare Zusammensetzung ferner etwa 0,1 Gewichtsanteile bis 2,5 Gewichtsanteile, bezogen auf 100 Anteile (a) + (b), eines Haftvermittlers (d).
Wie oben erwähnt, ist die oben erwähnte vernetzbare Zusammensetzung besonders als Primärbeschichtung für eine Lichtleitfaser nützlich. Die Primärbeschichtung wird dann mit einer Sekundärbeschichtung beschichtet, die damit kompatibel ist. Zum Beispiel kann eine Sekundärbeschichtung verwendet werden, die aus einer vernetzbaren Zusammensetzung gebildet ist, die ein epoxidiertes Polydien-Oligomer, ein Reaktivverdünner-Monomer und mindestens einen Photoinitiator umfaßt.
Das epoxidierte Polydien-Oligomer stellt im allgemeinen 30 bis 70 Gew.% der Sekundär-Beschichtungszusammensetzung dar. Das epoxidierte Polymer ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoff-Polyol, wie zum Beispiel partiell hydriertes und epoxidiertes Polybutadien, das zwei Hydroxyl-Endgruppen und interne Epoxid-Gruppen entlang der Kette enthält.
Das in der Zusammensetzung der Sekundärbeschichtung vorhandene Reaktivverdünner-Monomer wird im allgemeinen in einer Menge bis zu 400 Anteile pro 100 Gewichtanteile des epoxidierten Polymers, vorzugsweise in einer Menge zwischen 40 und 200 Gewichtsanteile des epoxidierten Polymers, verwendet. Reaktivverdünner-Monomere vom Epoxid-Typ, die vorteilhafterweise verwendet werden können, sind zum Beispiel die folgenden: 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat, Limonenepoxid, Cyclohexenepoxid, 1,2-Epoxydodecan. Reaktivverdünner-Monomere vom Vinylether-Typ, die vorteilhafterweise verwendet werden können, sind zum Beispiel die folgenden: Triethylenglykoldivinylether, 1,4-Butandiolmonovinylether, 1,4-Bis(vinyloxymethyl)cyclohexan. Reaktivverdünner-Monomere vom Oxetan-Typ wie zum Beispiel Trimethylenoxid, 3,3-Dimethyloxetan, 3,3-Dichlormethyloxetan, 3-Ethyl-3-phenoxymethyloxetan, Bis(3-ethyl-3-methyloxy)butan oder Mischungen davon, können außerdem vorteilhafterweise verwendet werden.
Der in der Zusammensetzung der Sekundärbeschichtung vorhandene Photoinitiator wird im allgemeinen in einer Menge von bis zu 10 Anteilen pro 100 Gew.-Anteile des epoxidierten Polymers, vorzugsweise in einer menge zwischen 0,1 und 10 Anteilen, verwendet. Photoinitiatoren, die vorteilhafterweise verwendet werden können, sind die folgenden: Hexafluorphosphortriarylsulfoniumsalze, Hexafluorantimontriarylsulfoniumsalze, (Tolylcumyl)tetrakis(pentafluorphenyl)iodoniumsalze, Diaryliodoniumhexafluorantimonatsalze oder Mischungen davon.
Zum Zwecke der Verbesserung der grundsätzlichen Eigenschaften der Zusammensetzung der Sekundärbeschichtung können weitere Additive hinzugefügt werden. Zum Beispiel können Lösungsmittel, Egalisierungsmittel, Oberflächenspannungsmodifikatoren, Reibungskoeffizientmodifikatoren, Weichmacher, Tenside, Entgasungsmittel, Bindemittel, Antioxidantien und UV-Stabilisatoren, die nicht in die Vernetzungsvorgänge eingreifen, hinzugefügt werden.
Die Zusammensetzung der Sekundärbeschichtung weist vorzugsweise einen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von weniger als 2500 MPa, vorzugsweise zwischen etwa 300 MPa und etwa 2000 MPa auf. Der Elastizitätsmodul kann mittels eines DMTA-Analysegeräts wie oben beschrieben bestimmt werden.
Zusammensetzungen vom oben beschriebenen Typ, die als erfindungsgemäße Sekundärbeschichtung verwendet werden können, werden zum Beispiel in dem Patent US 5 993 965 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung kann deutlicher unter Bezugnahme auf die folgenden beigefügten Figuren verstanden werden:
1: ist ein Querschnitt einer erfindungsgemäßen Lichtleitfaser;
2: ist ein allgemeines Schema eines Systems (Spinnturm) zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Lichtleitfaser.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Lichtleitfaser, die einen Glasanteil (101) umfaßt, der mit einer Primärbeschichtung (102) beschichtet ist, die erfindungsgemäß hergestellt werden kann und die wiederum mit einer Sekundärbeschichtung (103) bedeckt ist.
Eine erfindungsgemäße Lichtleitfaser kann gemäß gewöhnlichen Spinntechniken, zum Beispiel unter Verwendung eines Systems wie das in 2 schematisch veranschaulichte hergestellt werden.
Dieses System, das gewöhnlich als "Ziehturm" bekannt ist, umfaßt üblicherweise einen Ofen (302), in dessen Innern eine zu ziehende optische Glasvorform platziert ist. Der untere Teil der Vorform wird bis zum Erweichungspunkt erhitzt und dann zu einer Lichtleitfaser (301) gezogen. Die Faser wird dann abgekühlt, vorzugsweise auf eine Temperatur von nicht weniger als 60°C, vorzugsweise in einem geeigneten Kühlrohr (303) vom Typ, der zum Beispiel in der Patentanmeldung WO 99/26891 beschrieben wird, und dann durch eine Durchmessermeßvorrichtung (304) führt. Diese Vorrichtung ist mittels eines Mikroprozessors (313) mit einer Umlenkrolle (310) verbunden, die die Spinngeschwindigkeit reguliert; im Falle einer Abweichung im Durchmesser der Faser wirkt der Mikroprozessor (313) zur Regulierung der Rotationsgeschwindigkeit der Umlenkrolle (310), so daß der Durchmesser der Lichtleitfaser konstant gehalten wird. Anschließend durchläuft die Faser einen Primär-Beschichtungsapplikator (305), der die Beschichtungszusammensetzung in flüssiger Form enthält, und wird mit dieser Zusammensetzung bei einer Dicke von etwa 25 μm bis 35 μm bedeckt. Wie oben erwähnt, wird die Auftragung der Primärbeschichtung vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 60°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 100°C, durchgeführt. Die beschichtete Faser wird dann durch einen UV-Ofen (oder eine Reihe von Öfen) (306) geleitet, in dem die Primärbeschichtung vernetzt wird. Die mit der vernetzten Primärbeschichtung bedeckte Faser wird dann durch einen zweiten Applikator (307) geleitet, in dem sie mit der Sekundärbeschichtung beschichtet wird und anschließend in dem dazugehörigen UV-Ofen (oder Reihe von Öfen) (308) vernetzt. Alternativ kann die Auftragung der Sekundärbeschichtung direkt auf der Primärbeschichtung durchgeführt werden, bevor letztere vernetzt wurde, gemäß der "Naß-auf-Naß"-Technik. In diesem Fall wird ein einzelner Applikator verwendet, der die sequentielle Auftragung der beiden Beschichtungsschichten ermöglicht, zum Beispiel vom Typ, der in dem Patent US 4 474 830 beschrieben wird. Die so bedeckte Faser wird anschließend unter Verwendung eines oder mehrerer UV-Öfen vernetzt, die solchen ähnlich sind, die zum Vernetzen der einzelnen Beschichtungen verwendet werden.
Anschließend an die Beschichtung und an die Vernetzung dieser Beschichtung kann die Faser gegebenenfalls durch eine Vorrichtung geführt werden, die geeignet ist, der Faser eine vorbestimmte Torsion zu verleihen, zum Beispiel vom Typ, der in der internationalen Patentanmeldung WO 99/67180 beschrieben wird, um den PMD("Polarization Mode Dispersion")-Wert der Faser zu verringern. Die Umlenkrolle (310), die den zuvor veranschaulichten Vorrichtungen nachgeschaltet platziert ist, reguliert die Spinngeschwindigkeit der Faser. Nach dieser Ziehumlenkrolle durchläuft die Faser eine Vorrichtung (311), die zur Regulierung der Spannung der Faser geeignet ist, vom Typ, der zum Beispiel in der Patentanmeldung EP 1 112 979 beschrieben wird, und wird schließlich auf einem Aufroller (312) aufgenommen.
Eine so hergestellte Lichtleitfaser kann in der Herstellung von optischen Kabeln verwendet werden. Die Faser kann entweder so wie sie ist oder in Form von Bändern verwendet werden, die mehrere Fasern mittels einer gemeinsamen Beschichtung miteinander kombiniert umfassen.
Obgleich die vorliegende Erfindung mit besonderem Bezug auf die Primärbeschichtung beschrieben wurde, die wiederum mit einer Sekundärbeschichtung beschichtet wird, ist es anhand der oben erwähnten Beschreibung den Fachleuten augenscheinlich, daß eine erfindungsgemäße vernetzbare Formulierung auf geeignete Weise so formuliert werden kann, daß sie als Sekundärbeschichtung oder als eine Einzelbeschichtung für eine Lichtleitfaser verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden weiter durch eine Reihe von Ausführungsbeispielen veranschaulicht, die lediglich als Leitfaden bereitgestellt werden und für die Erfindung nicht beschränkend sind.
Beispiele 1–5
Herstellung von Zusammensetzungen für die Primärbeschichtung

Erfindungsgemäße Zusammensetzungen für die Primärbeschichtung wurden hergestellt: die Mengen der Komponenten (Gew.-Anteile, wenn nicht anderweitig erwähnt) werden in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1

Komponenten	Zusammensetzungen
	1(*)	2(*)	3	4	5
Poly Bd^® 605	76	-	-	-	-
Kraton^® Liquid L-207	-	80	50	50	50
Kraton^® Liquid L-1203	-	-	50	-	30
Kraton^® Liquid L-2203	-	-	-	50	20
Rapicure^® HBVE	24	-	-	-	-
Rapicure^® CHVE	-	20	-	-	-
WI^® 6974	1	1	1	1	1

(*): Vergleich
Poly Bd^® 605: epoxidiertes Polybutadien, vertrieben von Elf Atochem;
Kraton Liquid^TM EKP-207: lineares Oligomer, das eine aliphatische Poly(ethylen/butylen)-Kette eine Hydroxyl-Gruppe an einem Ende und Epoxid-Gruppen an dem anderen Ende enthält, vertrieben von Kraton Polymer;
Kraton Liquid^TM L-1203: Hydroxy-terminiertes hydriertes Polydien-Oligomer, vertrieben von Kraton Polymer;
Kraton Liquid^TM L-2203: Dihydroxy-terminiertes hydriertes Polydien-Oligomer, vertrieben von Kraton Polymer;
Rapicure^® HBVE: 4-Hydroxybutylvinylether, vertrieben von ISP;
Rapicure^® CHVE: Cyclohexandimethanolvinylether, vertrieben von ISP;
UVI^® 6974: Hexafluorantimontriarylsulfoniumsalz, ein Photoinitiator vertrieben von Union Carbide, als eine 50%ige Dispersion in Propylencarbonat (die angegebene Menge ist auf 100 Teile der anderen Komponenten bezogen).

Die in Tabelle 1 angegebenen Komponenten wurden in ein 100 ml-Becherglas gegeben und unter Rühren bei Raumtemperatur für 1 Stunde gehalten. Sie wurden dann über Nacht stehengelassen, um eine homogene blasenfreie Zusammensetzung zu erhalten.
Beispiel 6
Mechanische und chemisch-physikalische Analysen
Die Zusammensetzungen der Beispiele 1–5 wurden den folgenden mechanischen und chemisch-physikalischen Analysen unterzogen.
Viskosität
Die Viskosität der gemäß den Beispielen 1–5 erhaltenen nichtvernetzten Zusammensetzungen wurde bei 30°C und bei 80°C unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters, Modell DV-III, ausgestattet mit einer Konfiguration 29, gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Elastizitätsmodulwerte
Auf den oben erwähnten Zusammensetzungen wurden durch Bearbeitung Folien wie folgt erhalten. Eine Folie von 70 μm in der Dicke und 120 mm in der Breite wurde auf einer Glasplatte unter Verwendung des "Bird"-Filmograph bei einer Geschwindigkeit von 2 m pro Minute ausgebreitet. Die Vernetzung der Folie wurde unter Verwendung einer Vorrichtung für ein Schmelz-UV-Härtungs-System, Modell F600 und einer Lampe mit einem H-Spektrum durchgeführt, wobei eine UV-Dosis von 1,25 J/cm² angewendet wurde. Am Ende der Vernetzung wurden die Folien von der Glasplatte entfernt. Die aus der Zusammensetzung von Beispiel 2 erhaltene Folie wurde keinen weiteren Analyse unterzogen, da herausgefunden wurde, daß die Zusammensetzung sich wenig Vernetzung unterzog; tatsächlich wies die Zusammensetzung ein klebriges Äußeres auf und hinterließ Rückstände auf der Oberfläche des Glases bei der Entfernung.
Die so erhaltenen Folien wurden für 24 Stunden bei 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% konditioniert und anschließend der Messung des Elastizitätsmoduls mittels einer DMTA (Analysegerät für die dynamisch-mechanisch-thermische Analyse von Reometrics Inc.) unter Zug bei einer Frequenz von 1 Hz und einer Heizrate von 2°C/min über den Temperaturbereich zwischen –60°C und 120°C unterzogen.
Die erhaltenen Ergebnisse bezüglich der Modulwerte gemessen bei Raumtemperatur (20°C) und bei –40°C sind in Tabelle 2 angegeben.
H₂O-Absorption der vernetzten Folien
Die wie oben beschrieben erhaltenen Folien, vorgetrocknet in einer mit trockener Luft mit 48 Stunden gespülten Atmosphäre, wurden einer kontrollierten Absorption von H₂O unterzogen. Für diesen Zweck wurde die Igasorg-Maschine von Hiden Analytical verwendet, die bei einer Temperatur von 55°C mit einer relativen Feuchtigkeit von 95% arbeitet, bis ein asymptotischer Wert der Absorption des Wassergehalts erreicht wurde.
Die erhaltenen Ergebnisse, ausgedrückt als prozentuale Absorption des absorbierten Wassers, werden in Tabelle 2 angegeben.
Wärmealterung
Die wie oben beschrieben erhaltenen Folien wurden einer Alterung für 8 Tage bei 80°C unterzogen. Die Verringerung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Bruchdehnung und der Bruchspannung, wurde dann ausgewertet: die erhaltenen Ergebnisse (die prozentuale Änderung wird angegeben) werden in Tabelle 2 angegeben.
Zu diesem Zweck wurden die mechanischen Eigenschaften unter Verwendung eines INSTRON 4502, Serie 9-Dynamometers, bei einer Zuggeschwindigkeit von 25 mm/min an Ausstanzern von einer Höhe von 150 mm und einer Breite von 20 mm gemessen, die aus den oben erwähnten bei 25°C und einer Feuchtigkeit von 50% für 24 Stunden vorkonditionierten Folien erhalten wurden. Für Vergleichszwecke wurden außerdem die mechanischen Eigenschaften an Ausstanzern gemessen, die aus nicht gealterten Folien erhalten wurden.
Die prozentuale Änderung der mechanischen Eigenschaften wurde in bezug auf den Wert der Eigenschaften berechnet, der für Ausstanzer gemessen wurde, die aus (nicht-gealterten) Vergleichsfolien erhalten wurden.
Menge (%) der extrahierbaren Materialien nach dem Vernetzen
Die Menge der extrahierbaren Materialien wurde wie folgt gemessen. Die wie oben beschrieben erhaltenen Folien wurden in destilliertes Wasser eingetaucht, das in 250 ml Bechergläsern enthalten war, wobei die Bechergläser bedeckt waren, so daß die Verdampfung des Wassers beschränkt wurde, und wurden anschießend in einen bei 60°C thermostatisch gehaltenen Ofen gegeben. Die Behandlung wurde für 15 Tage fortgeführt, wobei nötigenfalls mit destilliertem Wasser aufgefüllt wurde, wenn das Niveau sank. Am Ende wurde das extrahierte Material (E) gemäß der folgenden Formel berechnet:
wobei:

– W₀ das Gewicht der ursprünglichen bei 60°C für 24 Stunden getrockneten Folie darstellt;
– W₁ das Gewicht der Folie darstellt, die der oben beschriebenen Behandlung unterzogen und anschließend bei 60°C für 24 Stunden getrocknet wurde.

Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2

	Zusammensetzungen
	1(*)	2(*)	3	4	5
Viskosität bei 30°C (Poise)	12,5	80,0	445	650	505
Viskosität bei 80°C (Poise)	-	-	19,0	27,0	20,8
Modul bei 20°C (MPa)	102	-	1,3	2,7	2,1
Modul bei –40°C (MPa)	2540	-	36	30	34
H₂O-Absorption (%)	2,3	-	0,45	0,70	0,50
Bruchdehnung (% Änderung)	–94%	-	+6 %	–15%	+10%
Bruchspannung (% Änderung)	+414%	-	+21 %	+60%	+39%
Extrahierbare Materialien (%)	0,9	-	0,1	0,1	0,1

(*): Vergleich

Die in Tabelle 2 angegebenen Daten zeigen, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung (Beispiele 3, 4 und 5) besser als die Vergleichszusammensetzung (Beispiele 1 und 2) ist. Insbesondere weist die erfindungsgemäße vernetzbare Zusammensetzung folgendes auf:

– niedrigere Modulwerte bei niedrigen Temperaturen;
– geringere Wasserabsorption;
– geringere Änderung der Bruchdehnung und der Bruchspannung;
– kleinere Menge an extrahierbaren Materialien.

Beispiele 7–11
Herstellung von Zusammensetzungen für eine Primärbeschichtung mit Haftvermittler

Erfindungsgemäße Zusammensetzungen für eine Primärbeschichtung mit Haftvermittler wurden hergestellt: die Menge der Komponenten (Gewichtsanteile, soweit nicht anderweitig erwähnt) werden in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3

Komponenten	Zusammensetzungen
Komponenten	7	8	9	10	11
(a) Kraton^® Liquid L-207	50	50	50	50	50
(b) Kraton^® Liquid L-1203	50	50	50	50	50
BYK^® 361	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Silquest^® A-187	-	1,0	-	-	-
Silquest^® A-186	-	-	1,0	-	-
Dynasylan^® MTMO	-	-	-	1,0	-
Si^® 266					1,0
WI^® 6974	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5

Kraton Liquid EKP-207: lineares Oligomer, das eine aliphatische Poly(ethylen/butylen)-Kette, eine Hydroxyl-Gruppe an einem Ende und Epoxid-Gruppen an dem anderen Ende enthält, vertrieben von Kraton Polymer;
Kraton Liquid L-1203: Hydroxy-terminiertes hydriertes Polydien-Oligomer, vertrieben von Kraton Polymer; BYK^®-361: Polyacrylat-Copolymer, vertrieben von BYK-Chemie [die angegebene Menge ist auf 100 Anteile der Komponenten (a) + (b) bezogen];
Silquest^® A-187: gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, vertrieben von OSi Specialties [die angegebene Menge ist auf 100 Anteile der Komponenten (a) + (b) bezogen];
Silquest^® A-186: beta(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, vertrieben von OSi Specialties [die angegebene Menge ist auf 100 Anteile der Komponenten (a) + (b) bezogen];
Dynasylan^® MTMO: gamma-Mercaptopropyltrimethoxysilan, vertrieben von Degussa-Hüls [die angegebene Menge ist auf 100 Anteile der Komponenten (a) + (b) bezogen];
Si^® 266: Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfan, vertrieben von Degussa-Hüls [die angegebene Menge ist auf 100 Anteile der Komponenten (a) + (b) bezogen];
UVI^® 6974: Hexafluorantimontriarylsulfoniumsalz, ein Photoinitiator, vertrieben von Union Carbide, als eine 50%ige Dispersion in Propylencarbonat (die angegebene Menge ist auf 100 Anteile der anderen Komponenten bezogen).

Die in Tabelle 3 angegebenen Komponenten wurden in ein 100 ml-Becherglas gegeben und unter Rühren bei Raumtemperatur für 1 Stunde gehalten. Sie wurden dann über Nacht stehengelassen, um eine homogene blasenfreie Zusammensetzung zu erhalten.
Beispiel 12
Herstellung einer Zusammensetzung für die Sekundärbeschichtung
Eine Zusammensetzung für die Sekundärbeschichtung wurde hergestellt: die Mengen der Komponenten (Gewichtsanteile, wenn nicht anderweitig erwähnt) werden in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4

Komponenten Zusammensetzung

(1) Poly Bd^® 605 50

(2) Cyracure UVR^® 6105 40

(3) Cyracure UVR^® 6000 10

(4) UVI^® 6974 1,5

(5) BIK^® 361 0,5

Poly Bd^® 605: epoxidiertes Polybutadien, vertrieben von Elf Atochem;
Cyracure^® UVR-6125: 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylat, vertrieben von Union Carbide;
Cyracure^® UVR-6000: 3-Ethyl-3-(hydroxymethyl)oxetan, vertrieben von Union Carbide;
UVI^® 6974: Hexafluorantimontriarylsulfoniumsalz, Photoinitiator vertrieben von Union Carbide als eine 50%ige Dispersion in Propylencarbonat [die angegebene Menge ist auf 100 Anteile der Komponenten (1) + (2) + (3) bezogen];
BYK^®-361: Polyacrylat-Copolymer, vertrieben von BYK-Chemie [die angegebene Menge ist auf 100 Anteile der Komponenten (1) + (2) + (3) bezogen].

Die in Tabelle 4 angegebenen Komponenten wurden in ein 100 ml-Becherglas gegeben und unter Rühren für 1 Stunde bei Raumtemperatur gehalten. Sie wurden dann über Nacht stehengelassen, so daß eine homogene blasenfreie Zusammensetzung erhalten wurde.
Die erhaltene Zusammensetzung wurde den folgenden Analysen unterzogen: Viskositäts- und Elastizitätsmodul-Werte, wobei wie oben in Beispiel 1 beschrieben gearbeitet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5

Zusammensetzung

Viskosität bei 26°C (Poise) 20,1

Modul bei 20°C (MPa) 2010

Modul bei –40°C (MPa) 2760
Beispiel 13
Glashaftungsmessung
Die Zusammensetzungen der Beispiele 7–12 wurden der folgenden Analyse unterzogen.
Glasplatten, die mit Folien aus den Zusammensetzungen der Beispiele 7 bis 11 (Primärbeschichtung) und der Zusammensetzung von Beispiel 12 (Sekundärbeschichtung) beschichtet waren, wurden durch Bearbeitung wie folgt erhalten. Eine Folie der Primärbeschichtung (70 μm dick und 100 mm breit) wurde auf einer Glasplatte, die zuvor bei 130°C für 10 Stunden konditioniert wurde, unter Verwendung eines "Bird"-Filmograph bei einer Geschwindigkeit von 1 m pro Minute ausgebreitet; die Vernetzung der Folie wurde unter Verwendung einer Vorrichtung für ein Schmelz-UV-Härtungs-System, Modell F600, und einer Lampe mit einem H-Spektrum durchgeführt, wobei eine UV-Dosis von 1,5 J/cm² angewendet wurde. Am Ende der Vernetzung wurde eine Zusammensetzung für die Sekundärbeschichtung, die gemäß Beispiel 12 hergestellt wurde, als Folie (70 μm dick und 120 mm breit) auf der vernetzten Folie ausgebreitet und den Vernetzungsvorgang bei den oben offenbarten Arbeitsbedingungen unterzogen.
Die so erhaltenen Glasplatten wurden für 24 Stunde bei 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50 konditioniert und anschließend in destilliertes Wasser für 24 Stunden bei 25°C getaucht (gealterte Proben). Am Ende der Alterungsbehandlung wurden die Glasplatten der Glashaftungsmessung unterzogen. Zu diesem Zweck wurden aus den oben erwähnten Glasplatten Proben mit etwa 140 μm in der Dicke und 40 mm in der Breite erhalten. Eine Zugkraft in einer zu der Glasoberfläche senkrechten Richtung bei einer Zuggeschwindigkeit von 50 mm/min wurde auf die Proben unter Verwendung eines INSKTRON 4502, Serie 9-Dynamometers, ausgestattet mit einer beweglichen Plattform und einer Kraftmeßzelle von 10 N, angelegt. Um unter Wassersättigungsbedingungen zu arbeiten, wurden die Messungen nicht mehr als 10 Minuten, nachdem die Glasplatten aus dem Wasser herausgezogen wurden, durchgeführt. Für Vergleichszwecke wurde die Glashaftungsmessung außerdem an Proben durchgeführt, die aus nicht gealterten Folien erhalten wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse, ausgedrückt in Newton/Meter (N/m), werden in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6

Zusammensetzungen Nicht-gealterte Folien (N(m) Gealterte Folien (N/m)

7 62,5 5,0

8 67,3 32,5

9 84,3 21,2

10 113,3 58,0

11 68,1 83,9
Die in Tabelle 6 angegebenen Daten zeigen, daß die Zugabe eines Haftvermittlers zu der erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzung die Haftung zwischen der Glasfaser und der Primärbeschichtung, insbesondere nach der Alterung der Beschichtung, verbessert.
Beispiel 14
Herstellung von Lichtleitfasern
Zwei Lichtleitfasern wurden gemäß auf dem Fachgebiet bekannten Techniken hergestellt, die eine erfindungsgemäße Primärbeschichtung (Zusammensetzungen der Beispiele 7 und 10) und eine gemäß Beispiel 12 hergestellte Sekundärbeschichtung umfassen. Die Primärbeschichtung wurde bei einer Temperatur von 80°C aufgetragen, während die Sekundärbeschichtung bei einer Temperatur von 26°C aufgetragen wurde. Die Spinngeschwindigkeit betrug 14 m/s. Die Primärbeschichtung und die Sekundärbeschichtung wurden bei einer Dicke von jeweils 30 μm aufgetragen.
Beispiel 15
Abstreifversuch
Zwei Versuchsproben der Lichtleitfasern, die wie in Beispiel 14 offenbart erhalten wurden, wurden einem Abstreifversuch gemäß dem Bellcore-Standard GR-20-CORE, Juli 1998, Abschnitt 4.4.2 unterzogen. Zu diesem Zweck wurden die Proben bei Raumtemperatur und einer Feuchtigkeit von 50% für 7 Tage konditioniert und anschließend in Wasser bei 20°C und bei 60°C für 7 Tage eingetaucht (gealterte Proben). Zu Vergleichszwecken wurde der Abstreifversuch außerdem an Proben durchgeführt, die aus nicht gealterten Probenstücken erhalten wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse, welche den Durchschnitt von 5 verschiedenen Versuchen darstellen, werden in Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7

Abstreifkraftwert (N) Beispiel 7 Beispiel 10

nicht gealtert 1,00 1,82

gealtert (7 Tage bei 20°C) 0,00 1,00

gealtert (7 Tage bei 60°C) 0,00 0,78
Die in Tabelle 7 angegebenen Daten zeigen, daß die Zugabe eines Haftvermittlers zu einer erfindungsgemäßen vernetzbaren Zusammensetzung die Haftung zwischen der Glasfaser und der Primärbeschichtung, insbesondere nach dem Altern der Beschichtung, verbessert.
Beispiel 16
Dämpfungsmessung
Ein 1000 m-Strang der Lichtleitfaser, die wie in Beispiel 14 offenbart erhalten wird, und eine erfindungsgemäße Primärbeschichtung (Zusammensetzung von Beispiel 7) und eine gemäß Beispiel 12 hergestellte Sekundärbeschichtung umfaßt, wurde unter Verwendung eines OTDR (optisches Zeitbereichsreflektometer) von ANRITSU, Modell MW 90–60 A, Dämpfungsmessungen unterzogen.
Die bei 20°C und 1550 nm durchgeführten Dämpfungsmessungen ergaben einen Wert von 0,20 dB/km, während die bei 20°C und 1330 nm durchgeführten Dämpfungsmessungen einen Wert von 0,35 dB/km ergaben. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Primärbeschichtung verleiht somit der Lichtleitfaser gute Dämpfungseigenschaften.

Claims

Lichtleitfaser, umfassend mindestens eine Polymerbeschichtung auf Basis eines epoxidierten Polyolefins, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einer vernetzbaren Zusammensetzung gebildet wird, die folgendes umfasst: (a) mindestens ein epoxidiertes Polydien-Oligomer mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das Oligomer mindestens eine Kohlenwasserstoffkette, die im Wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, mindestens eine Epoxidgruppe an dem ersten Ende und mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe an dem zweiten Ende umfasst; (b) mindestens ein hydriertes Polydien-Oligomer, das mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe umfasst, die geeignet ist, mit den Epoxidgruppen zu reagieren; (c) mindestens einen Photoinitiator.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der die Polymerbeschichtung eine Primärbeschichtung ist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der die vernetzbare Zusammensetzung mindestens einen Haftvermittler (d) umfasst.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der die vernetzbare Zusammensetzung mindestens ein Reaktivverdünner-Monomer (e) umfasst.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der die vernetzbare Zusammensetzung einen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von weniger als etwa 4 MPa aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 5, in der die vernetzbare Zusammensetzung einen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur zwischen 1 MPa und 3 MPa aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der die vernetzbare Zusammensetzung einen Elastizitätsmodul bei –40°C zwischen 4 MPa und 350 MPa aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 7, in der die vernetzbare Zusammensetzung einen Elastizitätsmodul bei –40°C zwischen 10 MPa und 50 MPa aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der das epoxidierte Polydien-Oligomer (a) durch anionische (Co-)Polymerisation von konjugierten Dien-Monomeren mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen oder disubstituierten konjugierten Dien-Monomeren oder difluorierten konjugierten Dien-Monomeren, die ggf. mit anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren copolymerisiert werden, gefolgt durch eine Funktionalisierung, Hydrierung und Epoxidierung, erhalten wird.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 9, in der das epoxidierte Polydien-Oligomer (a) ein Diblock-Copolymer, umfassend einen ersten Block, der mindestens eine Epoxidgruppe umfasst und durch Polymerisation eines ersten konjugierten Dien-Monomers, das nachfolgend epoxidiert wird, erhalten wird, und einen zweiten Block umfasst, der aus einer Kohlenwasserstoffkette gebildet wird, die im Wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist und durch Polymerisation eines zweiten konjugierten Dien-Monomers erhalten wird, nachfolgend mit mindestens einer reaktiven funktionellen Gruppe abgeschlossen und hydriert wird.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 10, in der das erste konjugierte Dien-Monomer Isopren ist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 10, in der das zweite konjugierte Dien-Monomer 1,3-Butadien ist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der 5 bis 15 Epoxidgruppen in dem epoxidierten Polydien-Oligomer (a) am ersten Ende vorhanden sind.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 13, in der 9 bis 11 Epoxidgruppen in dem epoxidierten Polydien-Oligomer (a) an dem ersten Ende vorhanden sind.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der in dem epoxidierten Polydien-Oligomer (a) die reaktive funktionelle Gruppe am zweiten Ende ausgewählt wird aus: Hydroxyl, Acrylat, Epoxy, Vinylether, Mercaptan.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 15, in der in dem epoxidierten Polydien-Oligomer (a) die reaktive funktionelle Gruppe an dem zweiten Ende eine Hydroxylgruppe ist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der das epoxidierte Polydien-Oligomer (a) ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 3000 Dalton und 15.000 Dalton aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der das epoxidierte Polydien-Oligomer (a) eine Viskosität, gemessen bei 30°C, von weniger als 1000 Poise aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der das hydrierte Polydien-Oligomer (b) eine Polymergrundstruktur aufweist, die aus der (Co-)Polymerisation eines oder mehrerer konjugierter Dien-Monomere mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen, ggf. copolymerisiert mit anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren, abgeleitet wird.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der in dem hydrierten Polydien-Oligomer (b) die reaktive funktionelle Gruppe ausgewählt wird aus: Hydroxyl, Acrylat, Epoxy, Vinylether, Mercaptan.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 20, in der in dem hydrierten Polydien-Oligomer (b) die reaktive funktionelle Gruppe eine Hydroxylgruppe ist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 21, in der in dem hydrierten Polydien-Oligomer (b) die Hydroxylgruppe in einer Endposition vorliegt.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 22, in der das hydrierte Polydien-Oligomer (b) eine Hydroxylfunktionalität zwischen etwa 0,5 und etwa 2,6 aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der das hydrierte Polydien-Oligomer (b) eine Viskosität, gemessen bei 30°C, zwischen etwa 10 Poise und etwa 1000 Poise aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der das hydrierte Polydien-Oligomer (b) ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen etwa 500 Dalton und etwa 20.000 Dalton aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der das hydrierte Polydien-Oligomer (b) ein Hydroxyl-äquivalentes Gewicht zwischen etwa 250 und etwa 20.000 aufweist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 1, in der der Photoinitiator (c) ausgewählt wird aus: Hexafluorphosphortriarylsulfoniumsalzen, Hexafluorantimontriarylsulfoniumsalzen, (Tolylcumyl)tetrakis(pentafluorphenyl)-iodioniumsalzen, Diaryliodoniumhexafluorantimonatsalzen oder Mischungen davon.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 3, in der der Haftvermittler aus organo-funktionellen Silanen ausgewählt wird.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 28, in der das organofunktionelle Silan gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, beta-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, gamma-Mercaptopropyltrimethoxysilan ist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 29, in der die organofunktionelle Silanverbindung gamma-Mercaptopropyltrimethoxysilan ist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 28, in der das organofunktionelle Silan die folgende Strukturformel (I) aufweist: (R)3Si-CnH2n-X (I)in der die Gruppen R, die identisch oder verschieden voneinander sein können, ausgewählt werden aus Alkyl-, Alkoxy- oder Aryloxy-Gruppen oder aus Halogenatomen, unter der Bedingung, dass mindestens eine der Gruppen R eine Alkoxy- oder Aryloxy-Gruppe ist; n eine ganze Zahl zwischen 1 und inklusive 6 ist; X eine Gruppe ist, die ausgewählt wird aus: Nitro, Mercapto, Epoxid, Vinyl, Imido, Chlor, -(S)_mC_nH_2n-Si-(R)₃ _, in der m und n ganze Zahlen zwischen 1 und inklusive 6 sind und die Gruppen R wie oben definiert sind.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 31, in der die organofunktionelle Silanverbindung Bis-(3-trimethoxysilylpropyl)disulfan, Bis-(3-triethoxysilylpropyl)disulfan ist.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 3, in der der Haftvermittler zu der vernetzbaren Zusammensetzung in einer Menge von 0,1 Gewichtsanteilen bis 2,5 Gewichtsanteilen bezogen auf 100 Gewichtsanteile von (a) + (b) hinzugefügt wird.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 33, wobei der Haftvermittler zu der vernetzbaren Zusammensetzung in einer Menge von 0,3 Gewichtsanteilen bis 1,5 Gewichtsanteilen bezogen auf 100 Gewichtsanteile von (a) + (b) hinzugefügt wird.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 4, in der das Reaktivverdünner-Monomer aus Vinylethern ausgewählt wird.
Lichtleitfaser gemäß Anspruch 4, in der die Menge des zu der vernetzbaren Zusammensetzung hinzugefügten Reaktivverdünner-Monomers nicht größer als 20 Gewichtsanteile bezogen auf 100 Gewichtsanteile von (a) + (b) ist.
Vernetzbare Zusammensetzung, umfassend: (a) mindestens ein epoxidiertes Polydien-Oligomer mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das Oligomer mindestens eine Kohlenwasserstoffkette, die im Wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, mindestens eine Epoxidgruppe an dem ersten Ende und mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe an dem zweiten Ende umfasst; (b) mindestens ein hydriertes Polydien-Oligomer, umfassend mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe, die geeignet ist, mit den Epoxidgruppen zu reagieren; (c) mindestens einen Photoinitiator.
Vernetzbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 37, umfassend: (a) etwa 20–80 Gewichtsanteile von mindestens einem epoxidierten Polydien-Oligomer mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das Oligomer mindestens eine Kohlenwasserstoffkette, die im Wesentlichen frei von ethylenischen Doppelbindungen ist, mindestens eine Epoxidgruppe an dem ersten Ende und mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe an dem zweiten Ende umfasst; (b) etwa 20–80 Gewichtsanteile von mindestens einem hydrierten Polydien-Oligomer, umfassend mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe, die geeignet ist, mit den Epoxidgruppen zu reagieren; (c) etwa 0,05–5 Gewichtsanteile, bezogen auf 100 Gewichtsanteile von (a) + (b), eines Photoinitiators.
Vernetzbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 37 oder 38, in der das epoxidierte Polydien-Oligomer (a) wie in einem der Ansprüche 9–18 definiert ist.
Vernetzbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 37 oder 38, in der das hydrierte Polydien-Oligomer (b) wie in einem der Ansprüche 19 bis 26 definiert ist.
Vernetzbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 37 oder 38, in der der Photoinitiator (c) wie in Anspruch 27 definiert ist.
Vernetzbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 37 oder 38, in der mindestens ein Haftvermittler (d) vorhanden ist.
Vernetzbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 42, in der der Haftvermittler wie in einem der Ansprüche 28 bis 34 definiert ist.
Vernetzbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 37 oder 38, in der mindestens ein Reaktivverdünner-Monomer (e) vorhanden ist.
Vernetzbare Zusammensetzung gemäß Anspruch 44, in der das Reaktivverdünner-Monomer wie in den Ansprüchen 35 oder 36 definiert ist.
Verfahren zum Auftragen einer Beschichtung auf Basis eines epoxidierten Polyolefins auf eine Lichtleitfaser, das folgendes umfasst: – Zugumformen einer Glasvorform, die in einem geeigneten Ofen platziert ist; – Abkühlen der den Ofen verlassenden Faser; – Auftragen der Beschichtung; – Vernetzen der Beschichtung; dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragung der Beschichtungsschicht bei einer Temperatur von nicht weniger als 60°C durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 46, in dem die Beschichtungsschicht aus einer vernetzbaren Zusammensetzung gebildet wird, die gemäß einem der Anspruch 37 bis 45 definiert wird.