KR100952908B1 - 경화 폴리머 코팅 광섬유 - Google Patents

경화 폴리머 코팅 광섬유 Download PDF

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Abstract

본 발명은 a) 유리 부분; b)상기 유리 부분을 둘러싸게 배치된 적어도 하나의 보호 코팅층을 포함하는 광섬유에 관한 것으로, 상기 보호 코팅층은 -40℃ 내지 +60℃에서 5MPa 내지 600MPa, 바람직하게는 500MPa보다 높지 않고, 보다 바람직하게는 450MPa보다 높지 않고, 보다 더 바람직하게는 300MPa보다 높지 않은 값을 포함하는 탄성계수 값을 가진다. 바람직하게는, 상기 탄성계수 값은 8MPa보다 낮지 않고, 보다 바람직하게는 12MPa보다 높다. 바람직하게는, 상기 보호 코팅층은 상기 유리부분과 접촉하여 배치된다.
광섬유, 보호 코팅층, 탄성계수

Description

경화 폴리머 코팅 광섬유{OPTICAL FIBER WITH CURED POLYMERIC COATING}
본 발명은 경화 폴리머 코팅 광섬유에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전송 신호의 감소된 감쇠를 갖는 적어도 하나의 보호층을 가진 광섬유에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 에틸렌 불포화 폴리우레탄 및 적어도 하나의 다관능성 반응성 희석제 모노머를 포함하는 복사 경화성 조성물을 경화시킴으로써 얻어지는 적어도 하나의 보호 코팅층을 가진 광섬유 및 이 광섬유에 사용된 복사 경화성 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 마이크로벤딩에 의해 광섬유로 전송된 신호에 대해 발생된 감쇠 손실을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
광섬유는 통상적으로 내부에 전송된 광신호가 들어있는 유리 부분(통상적으로 약 125㎛의 지름)으로 이루어지고, 통상적으로 유리 부분은 폴리머 재료인 외부 코팅에 의해 보호된다. 통상적으로 이 보호 코팅은 "일차 코팅" 또는 줄여서 "일차"로 공지된 유리 표면 바로 위에 위치한 약 25㎛ 내지 약 35㎛의 두께를 가진 제 1 코팅층을 포함한다. 교대로, 이 일차 코팅은 "이차 코팅" 또는 줄여서 "이차"로 공지된 약 10㎛ 내지 약 30㎛의 두께를 가진 제 2 코팅층을 포함한다.
이 폴리머 코팅은 적절한 광개시제의 존재하에서 UV조사에 의해 일반적으로 가교되는 올리고머 및 모노머를 포함하는 조성물로부터 얻을 수 있다. 상기한 두 코팅은 특히 가교된 재료의 탄성계수 값에서 차이가 난다. 사실상, 광섬유의 유리 표면에 부착된 코팅층의 사용에 의해 발생되는 한 문제는 섬유의 마이크로벤딩 감쇠의 원인이 되는 유리와 코팅층 사이의 온도 변화에 대한 차이에 의해 발생되고, 특히 매우 낮은 온도가 됐을 때 발생된다. 이 문제를 최소화하기 위해서, 상기 일차 코팅을 제공하기 위해 매우 낮은 탄성계수 값을 가진 코팅층이 선택된다. 결과적으로, 일차 코팅에 원하는 낮은 탄성계수 값을 제공하기 위하여, 상기 이차 코팅이 상기 일차 코팅의 상부에 도포되도록 유리와 접촉하는 코팅층에서 원하는 경도(hardness)와 인성(toughness)을 버려야 한다. 상기 두 코팅층의 조합으로 광섬유에 적절한 기계적 보호를 확보한다.
따라서 통상적으로 구성되는 광섬유는 약 250㎛의 총 지름을 가진다. 그러나, 특정한 용도의 경우, 총 지름은 더 작을 수 있다; 이 경우, 일반적으로 감소된 두께의 코팅층이 도포된다.
그러나, 다른 특성들을 가진 두 개의 코팅층의 사용이 필요한 경우 일부 단점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일차 및 이차 코팅 사이의 접촉력에 의한 문제들이 발생할 수 있다: 따라서 다른 것들과 혼용가능하나 마이크로벤딩을 피하고 적절한 기계적 보호를 얻기 위하여 다른 탄성계수 값을 갖는 폴리머 재료를 선택하는 것이 필요하다.
상기 단점들을 극복하기 위하여, 종래기술에서 광섬유용 단일 코팅층으로 사 용할 수 있는 코팅 조성물을 얻기 위한 노력들이 있었다.
예를 들어, 미국특허 제 4,806,574호는 적절한 광개시제의 존재하에서 자외선으로 경화할 때, 광유리 섬유의 코팅에 적합한 코팅을 제공하는 자외선 경화성 액체 코팅 조성물을 개시한다. 이 코팅 조성물은 필수 성분으로서, 적어도 삼작용성이고 코어에서 각 작용을 위한 한 가지(branch)를 지지하는 다관능성 코어를 기초로한 아크릴레이트-종결 폴리우레탄 올리고머(acrylate-terminated polyurethane oligomer)를 포함한다. 상기 특허에서의 주장에 따라, 상기 코팅 조성물은 마이크로벤딩에 견디기 위해 직면할 수 있는 낮은 작동 온도에서의 낮은 인장계수을 제공하기 위해서 탑코트(topcoat)뿐만 아니라 섬유의 유리 표면상에 직접 도포되는 코팅제로 사용될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 경화 코팅 조성물은 +25℃에서 측정된 6,410 psi(약 44 MPa)의 인장계수 및 -40℃에서 측정된 96,971 psi(약 669MPa)의 인장계수을 가진다.
미국특허 제 4,682,850호는 코어 및 외부 클래딩을 가진 광섬유를 개시한다. 클래딩은 약 1,000 내지 약 10,000 psi(약 7 MPa 내지 약 70MPa)의 범위에서 인장계수을 가진 단일 자외선-경화 재료로만 코팅된다. 바람직하게는, 모듈은 +25℃에서 측정된 7,800 psi(약 53.8 MPa)이고 재료는 약 70 내지 약 75의 쇼어 A 경도(Shore A hardness)를 가진다. 상기 특허에서의 주장에 따라, 상기 단일 코팅제는 광섬유를 만족스럽게 보호하고, 섬유에 쉽게 도포할 수 있으며 넓은 온도 범위에 걸쳐 마이크로벤딩 손실을 최소화한다.
예를 들어, 미국특허 제 4,690,501호, 제 4,690,502호, 제 4,798,852호, 제 4,932,750호와 같은 다른 문헌들은 일차 코팅제 또는 단일 코팅제로 적합한 광섬유 코팅 조성물을 개시하고, 일반적으로 이 코팅 조성물은 마이크로벤딩을 최소화하는데 적합하다고 언급한다. 또한, +25℃ 또는 -40℃에서 측정된 코팅 조성물의 인장계수의 구체적인 값은 상기 문헌에 주어지지 않는다.
적절한 단일 코팅층을 얻기 위한 노력에도 불구하고, 지금까지 만족할 만한 해결책이 발견되지 않았다. 특히, 상기 문헌들이 낮은 작동 온도(즉 -40℃)에서 마이크로벤딩을 피하는 것을 강조하는 반면에, 이들 문헌들의 대부분은 이런 낮은 온도에서 사용된 코팅층의 기계적 특성에 대한 상세한 내용을 제공하지 않는다. 사실상, 단지 상기한 미국특허 제 4,806,574호는 -40℃에서 측정된 약 668MPa의 인장계수을 갖는 코팅층을 개시한다. 그러나, 출원인은 이 값은 마이크로벤딩 현상을 실질적으로 피하기에는 너무 높다는 것을 발견하였다.
또한, 출원인은 실온(+25℃)으로부터 -40℃의 낮은 작동 온도까지 상기 코팅층의 인장계수 값은 과도한 변화를 격게 되고, 이 변화는 차례로 광섬유에 대한 마이크로벤딩 감쇠의 과도하고 제어되지 않는 변화를 결정한다는 것을 발견하였다.
출원인은 상기 미국특허 제 4,682,850호에서 주장한대로 +25℃에서 측정된 약 60MPa의 탄성계수값을 갖도록 하기 위해 (A) 상업용 단일 코팅제 DeSolite® 3471-3-7(DSM) 및 (B) 상업용 일차 코팅제 DeSolite® 3471-1-129(DSM)의 63% 및 상업용 이차 코팅제 DeSolite® 3471-2-136(DSM)을 혼합하여 얻은 단일 코팅제 모두의 작용을 관찰하였다: 그러나 두 개의 단일 코팅제는 도 3(가로축은 ℃로 나타낸 온도값(T)이고 세로축은 MPa로 나타낸 탄성계수 값(E'))에 나타낸대로 -40℃에서 측정한 탄성계수 값이 과도하게 높게 증가된다. 상기 탄성계수 값은 인장계수이고 DMTA 장치(레오메트리스사의 동적 기계적 열적 분석기(Dynamic Mechanical Thermal Analyser))를 사용하여 측정된다. 작동방법은 아래에서 더 상세하게 기술할 것이다.
상기 출원인은 코팅층의 인장계수은 종래기술에서 나타낸 것(-40℃ 내지 +25℃)보다 더 넓은 범위에 걸쳐 제어되어야 한다는 것을 더 발견하였다. 사실상, 보통의 작동 조건하에서, 광섬유는 약 +40℃, 특히 약 60℃까지의 온도에 쉽게 영향을 받을 수 있다. 따라서, 광섬유의 유리 부분을 적절하게 보호하기 위하여 코팅층의 인장 모듈의 값은 높은 작동 온도에서 충분히 높은 것이 중요하다.
따라서 출원인은 더 낮은 작동 온도(-40℃)에서 허용할 수 있는 마이크로벤딩 값을 갖고 마이크로벤딩 감쇠의 과도한 변화를 피하기 위하여, -40℃에서 측정된 탄성계수값은 상대적으로 낮아야 한다(즉, 500MPa보다 높지 않은 값)는 것을 발견하였고, 특히 상기 탄성계수값은 마이크로벤딩 감쇠의 변화를 최소화하기 위해 -40℃ 내지 +60℃ 사이에서 비교적 일정해야 한다는 것을 발견하였다; 물론, 상기 비교적 낮은 탄성계수 값은 광섬유의 기계적 보호에 악영향을 미치지 않아야 한다. 또한, 출원인은 상기 보호 코팅층의 재료는 높은 작동 온도에서 기계적 응력에 대해 광섬유를 만족스럽게 보호하기 위하여 충분히 높은 평형계수(즉, 5MPa보다 높은 값)을 가져야 한다는 것을 발견하였다.
출원인은 광섬유를 만족스럽게 보호하고 넓은 온도 범위, 특히 -40℃ 내지 +60℃의 온도 범위에서 마이크로벤딩 감쇠를 최소화할 수 있는 광섬유용 코팅층, 특히 단일 코팅층은 적어도 하나의 에틸렌 불포화 폴리우레탄 및 적어도 하나의 다관능성 아크릴레이트 모노머를 포함하는 복사 경화성 조성물을 사용함으로써 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.
특히 출원인은 적절한 복사 경화성 조성물은 -40℃보다 높지 않은 유리전이온도를 갖는 적어도 하나의 에틸렌 불포화 폴리우레탄 및 적어도 하나의 다관능성 반응성 희석제 모노머를 포함할 수 있다는 것을 발견하였다.
보다 구체적으로 출원인은 낮은 유리전이온도를 갖는 에틸렌 불포화 폴리우레탄의 사용은 경화 조성물의 낮은 온도에서의 탄성계수 값에 영향을 미치고, 특히 온도가 감소하자마자 탄성계수 값이 너무 높게 증가하지 않는 코팅제를 얻게 한다(예를 들어, 탄성계수 값은 -40℃에서 비교적 낮다)는 것을 발견하였다. 다관능성 반응성 희석제 모노머의 사용에 관해, 출원인은 이를 사용하면 특히 더 낮은 작동 온도에서 탄성계수 값을 과도하게 증가시키지 않고 더 높은 작동 온도에서 충분하게 높게 유지시킴으로써 탄성계수 값을 적절하게 조절할 수 있다는 것을 발견하였다.
첫 번째 태양에 따라, 본 발명은
- 유리 부분;
- 상기 유리 부분의 주위에 직접 배치된 적어도 하나의 보호 코팅층을 포함하는 광섬유에 관한 것으로, 상기 보호 코팅층은 -40℃ 내지 +60℃에서 5MPa 내지 600MPa, 바람직하게는 500MPa보다 높지 않고, 보다 바람직하게는 450MPa보다 높지 않고, 보다 더 바람직하게는 300MPa보다 높지 않은 값으로 이루어진 탄성계수 값을 가진다. 바람직하게는, 상기 탄성계수 값은 8MPa보다 낮지 않고, 보다 바람직하게는 12MPa보다 높다.
바람직한 실시예에서, 상기 보호 코팅층은 상기 유리부분과 접촉하여 배치된다.
특히 바람직한 실시예에 따라, 상기 광섬유는 유리 부분 및 상기 유리 부분과 접촉하여 배치된 단일 보호 코팅층을 포함한다.
다른 태양에 따라, 본 발명은 내부 유리 부분을 포함하는 광섬유에 의해 전송된 신호에 대한 마이크로벤딩에 의해 발생된 감쇠 손실을 제어하는 방법에 관한 것으로, 여기서 상기 보호 코팅층은 -40℃ 내지 +60℃에서 5MPa 내지 600MPa, 바람직하게는 500MPa보다 높지 않고, 보다 바람직하게는 450MPa보다 높지 않고, 보다 더 바람직하게는 300MPa보다 높지 않은 값으로 이루어진 탄성계수 값을 가진다. 바람직하게는, 상기 탄성계수 값은 8MPa보다 낮지 않고, 보다 바람직하게는 12MPa보다 높다.
본 발명의 상세한 설명 및 청구항에서 "단일 보호 코팅층을 포함하는 광섬유"란 용어는 마이크로벤딩 감쇠를 증가시킬 수 있는 외부 부하에 대한 광섬유의 기계적 보호는 경화 폴리머 재료의 상기 단일층에 의해 실질적으로 제공된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 이 정의는 광섬유가 식별 목적으로 도포된 잉크층과 같은 외부 부하에 대한 섬유의 보호에 실질적으로 영향을 주지 못하는 외부 코팅층에 의해 차례로 둘러싸인 유리 부분에 직접 도포된 경화 폴리머 재료의 단일 보호층에 의해 코팅된 실시예들을 포함한다. 통상적으로, 상기 단일 보호 코팅층(예를 들어, 외부 잉크층)상에 도포되는 외부층의 경우에, 보호층은 광섬유의 폴리머 코팅의 총두께의 80%, 바람직하게는 적어도 약 85%, 보다 바람직하게는 약 90%±2%에 해당된다. 예를 들어, 약 60㎛의 두께를 갖는 단일 보호 코팅의 경우, 외부(잉크)층의 두께는 약 5㎛ - 7㎛일 수 있다.
또한, 본 발명의 상세한 설명 및 청구항에서, "단일 보호 코팅층"이란 용어는 단일층 또는 다수의 겹쳐진 층으로 도포된 폴리머 재료의 코팅을 포함한다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 보호 코팅층의 -40℃에서 측정한 탄성계수 값 내지 +60℃에서 측정한 탄성계수 값의 변화(V1)는 495MPa보다 높지 않고, 바람직하게는 320보다 높지 않고, 보다 바람직하게는 150MPa보다 높지 않다.
다른 실시예에 따라, 상기 보호 코팅층은 5MPa보다 높은 평형계수(E.M.)을 가진다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 광섬유는 원료로 코팅된 300mm 지름의 팽창가능한 금속성 보빈(bobbin) 상에 5g의 장력으로 100m 길이의 섬유를 감음으로써 측정된 -40℃ 내지 +60℃에서 20(dB/km)/(g/mm)보다 높지 않고, 바람직하게는 15(dB/km)/(g/mm)보다 높지 않고, 보다 더 바람직하게는 6(dB/km)/(g/mm)보다 높지 않은 마이크로벤딩 변화(V2)를 가진다.
상기 탄성계수 값 및 상기 평형계수 값은 "인장계수"이고 1Hz의 주기 및 2℃/분의 가열 속도에서 DMTA 장치를 사용하여 측정된다: 분석 방법에 대한 더욱 상세한 내용은 아래 주어진 실시예에서 기술될 것이다.
바람직하게는, 상기 보호 코팅층은 실온에서 유리 부분의 굴절률(약 1.46)보다 높은 굴절률을 가진다.
바람직하게는, 상기 보호 코팅층은 특히, 단일 보호 코팅층으로 사용될 때, 20㎛ 내지 70㎛, 보다 바람직하게는 30㎛ 내지 60㎛의 두께를 가진다.
더 바람직한 실시예에 따라, 상기 보호 코팅층은
(a) -40℃ 내지 -100℃, 바람직하게는 -50℃ 내지 -85℃의 유리전이온도(Tg)를 가진 적어도 하나의 에틸렌 불포화 폴리우레탄;
(b) 적어도 하나의 다관능성 반응성 희석제 모노머를 포함하는 복사 경화성 조성물을 경화시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 유리전이온도는 예를 들어, 시차주사열량계법(Differential Scanning Calorimetry, DSC)과 같은 공지된 기술에 따라 측정될 수 있다: DSC 분석법에 대한 보다 상세한 내용은 하기의 실시예에서 기술될 것이다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 복사 경화성 조성물은 적어도 하나의 중합 개시제(c)를 포함한다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 복사 경화성 조성물은 적어도 하나의 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)를 포함한다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 상기 복사 경화성 조성물은 적어도 하나의 접착 향상제(e)를 포함한다.
다른 태양에 따라, 본 발명은
(a) 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해, -40℃ 내지 -100℃, 바람직하게는 -50℃ 내지 -85℃로 이루어진 유리전이온도(Tg)를 갖는 적어도 하나의 에틸렌 불포화 폴리우레탄 50중량% 내지 95중량%, 바람직하게는 75중량% 내지 90중량%;
(b) 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해, 적어도 하나의 다관능성 반응성 희석제 모노머 5중량% 내지 50중량%, 바람직하게는 10중량% 내지 35중량%를 포함하는 복사 경화성 조성물에 관한 것이다.
더 바람직한 실시예에 따라, 상기 복사 경화성 조성물은 20℃ 내지 80℃의 온도 범위에서, 1000 m.Pa.sec 및 4000 m.Pa.sec, 바람직하게는 2000 m.Pa.sec 내지 3000 m.Pa.sec 사이의 브룩필드 점도(Brookfield viscosity)를 가진다.
상기 브록필드 점도는 컨피큐레이션 29(configuration)를 장착한 브룩필드 타입, 모델 DV-III의 열량계를 사용하여 측정한다.
바람직한 실시예에 따라, 에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)은
(A) 다음 구조식(I)으로 나타내어지는 구조 단위를 포함하는 적어도 하나의 폴리올 화합물:
Figure 112005018021933-pct00001
상기식에서 n은 0 내지 4의 정수; 서로 같거나 다를 수 있는 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 수소 원자 또는 C1-C4 알킬 그룹을 나타낸다;
(B) 적어도 하나의 폴리아이소시아네이트 화합물; 및
(C) 적어도 하나의 수산기를 함유하는 적어도 하나의 (메타)아크릴레이트 화합물을 반응시킴으로써 얻어진다.
본 발명에 따라 유용할 수 있는 폴리올 타입 화합물(A)은 화합물이 구조식 (I)를 갖는 구조 단위를 갖는 한 임의의 다른 구조 단위를 포함할 수 있다.
구조식(I)을 갖는 구조 단위의 구체적인 예를 다음과 같다:
Figure 112005018021933-pct00002
본 발명에 따라 특히 바람직한 폴리올 타입 화합물(A)은 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 2-알킬-1,4-뷰테인다이올 및 3-알킬-1,4-뷰테인다이올로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 중합시킴으로써 얻어진 화합물; 2-알킬-테트라하이드로퓨란 또는 3-알킬-테트라하이드로퓨란의 개환 중합에 의해 얻어진 화합물; 2-알킬-테트라하이드로퓨란, 3-알킬-테트라하이드로퓨란 또는 2-알킬-1,4-뷰테인다이올과 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 테트라하이드로퓨란과 같은 사이클릭 에터의 공중합에 의해 얻어진 화합물 등 또는 이의 혼합물이다. 폴리올 타입 화합물(A)이 구조식(I)을 갖는 구조 단위이외의 구조 단위를 포함할 때, 바람직하게는, 구조식(I)을 갖는 구조 단위는 화합물(A)의 중량에 대해 적어도 5중량%, 보다 바람직하게는 적어도 10중량%의 양으로 존재한다. 보다 바람직하게는, 폴리올 타입 화합물(A)은 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜의 코폴리머 또는 폴리프로필렌 글리콜로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 폴리올 타입 화합물(A)은 200 내지 6,000, 바람직하게는 400 내지 4,000의 평균(수평균)분자량을 가진다.
상기 평균(수평균)분자량은 예를 들어, 겔 흡수 크로마토그래피(GPC)와 같은 공지된 기술에 의해 결정될 수 있다.
구조식(I)을 갖는 구조 단위를 갖지 않는 다른 폴리올 타입 화합물(A')은 그 자체 또는 적어도 하나의 폴리올 타입 화합물(A)과 혼합하여 유리하게 사용될 수 있다. 선택적으로, 상기 폴리올 타입 화합물(A')은 적어도 하나의 폴리올 타입 화합물(A)과 공중합될 수 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 상기 다른 폴리올 타입 화합물(A')의 구체적인 예는 말단 수산기를 가진 폴리뷰타디엔, 말단 수산기를 가진 수소화 폴리뷰타디엔, 폴리아이소뷰틸렌 폴리올, 1,6-헥세인다이올, 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥세인 다이메탄올, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 A의 알킬렌 옥사이드 첨가 생성물(adducts), 비스페놀 F의 알킬렌 옥사이드 첨가 생성물, 다이사이클로펜타다이엔의 다이메틸올화 화합물, 폴리에스터 다이올, 폴리카프로락톤 다이올, 폴리카보네이트 다이올 등 또는 이의 혼합물이다. 바람직하게는, 상기 다른 폴리올 타입 화합물(A')은 200 내지 8,000, 바람직하게는 400 내지 4,000의 평균(수평균)분자량을 가진다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 폴리아이소시아네이트 화합물(B)은 2,4-톨릴렌 다이아이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 다이아이소시아네이트, 1,3-자일렌 다이아이소시아네이트, 1,4-자일렌 다이아이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 다이아이소시아네이트, m-페닐렌 다이아이소시아네이트, p-페닐렌 다이아이소시아네이트, 3,3'-다이메틸-4,4'-다이페닐렌 다이아이소시아네이트, 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소시아네이트, 3,3'-다이메틸페닐렌 다이아이소시아네이트, 4,4'-바이페닐렌 다이아이소시아네이트, 1,6-헥사-메틸렌 다이아이소시아네이트, 아이소포론 다이아이소시아네이트, 메틸렌비스(4-사이클로헥실아이소시아네이트), 2,2,4-트라이메틸헥사메틸렌 다이아이소시아네이트, 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌다이아이소시아네이트, 1,4-헥사-메틸렌다이아이소시아네이트, 비스(2-아이소시아네트에틸)퓨마레이트, 6-아이소프로필-1,3-페닐-다이아이소시아네이트, 4-다이페닐프로페인아이소시아네이트, 리신다이아이소시아네이트 등 또는 이의 혼합물인 폴리아이소시아네이트로부터 선택될 수 있다. 2,4-톨릴렌다이아이소시아네이트 및 2,6-톨릴렌다이아이소시아네이트, 아이소포론다이아이소사이네이트가 바람직하다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 적어도 하나의 수산기를 가진 (메타)아크릴레이트 화합물(C)은 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 프로페인다이올(메타)아크릴레이트, 1,4-뷰테인다이올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬(메타)아크릴오일 포스페이트, 4-하이드록시사이클로헥실(메타)-아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 다이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올에테인 다이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 다이펜타-에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 다음 구조식(II) 또는 (III)로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 등 또는 이의 혼합물로부터 선택될 수 있다:
Figure 112005018021933-pct00003
상기 식에서 R5는 수소원자 또는 메틸 그룹을 나타내고 n은 1 내지 15의 정수이다. 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 및 2-하이드록시프로필 아크릴레이트가 바람직하다.
또한, 알킬 글리시딜에터, 아릴 글리시딜에터 및 글리시딜(메타)아크릴레이트와 같은 화합물을 함유하는 글리시딜 그룹과 (메타)아크릴산의 첨가 반응에 의해 얻어진 화합물이 유익하게 사용될 수 있다.
상기한대로, 본 발명에 따라 사용되는 에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)은 상기 폴리올 화합물(A) 또는 (A'), 폴리아이소시아네이트 화합물(B) 및 적어도 하나의 수산기(C)를 함유하는 (메타)아크릴레이트 화합물을 반응시켜 얻어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 폴리아이소시아네이트 화합물(B)의 아이소시아네이트 그룹과 상기 폴리올 화합물(A) 또는 (A') 및 적어도 하나의 수산기(C)를 함유하는 상기 (메타)아크릴레이트 화합물의 수산기와 반응시켜 얻을 수 있다.
상기 반응은 폴리올 화합물(A) 또는 (A'), 폴리아이소시아네이트 화합물(B) 및 (메타)아크릴레이트 화합물(C)을 함께 대전시킴으로써 수행될 수 있다. 선택적으로, 상기 반응은 폴리올 화합물(A) 또는 (A')와 폴리아이소시아네이트 화합물(B)를 먼저 반응시킨 후 얻어진 화합물과 적어도 하나의 수산기(C)를 가진 (메타)아크릴레이트 화합물을 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 후자의 방법은 반응 시스템에서 수산기에 대해 아이소시아네이트가 과량으로 존재하여서 (메타)아크릴레이트 화합물(C)의 수산기와 잔존 아이소시아네이트 그룹이 반응하는 작동 조건하에서 폴리올 화합물(A) 또는 (A')의 수산기와 폴리아이소시아네이트 화합물(B)의 아이소시아네이트 그룹의 반응을 포함한다. 게다가, 에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)은 폴리아이소시아네이트 화합물(B)과 (메타)아크릴레이트 화합물(C)을 먼저 반응시키고 얻어진 생성물과 반응시켜서 얻을 수 있는데, 즉 반응 시스템에서 수산기에 대해 아이소시아네이트가 과량으로 존재하는 폴리올 화합물(A) 또는 (A')의 수산기와 잔존 아이소시아네이트 그룹이 반응하는 작동 조건하에서 (메타)아크릴레이트 화합물(C)의 수산기와 폴리아이소시아네이트 화합물(B)의 아이소시아네이트 그룹을 반응시킨 후에 잔존 아이소시아네이트 그룹과 폴리올 화합물 (A) 또는 (A')의 수산기를 반응시켜 얻을 수 있다.
사용되는 폴리올 화합물(A) 또는 (A'), 폴리아이소시아네이트 화합물(B) 및 (메타)아크릴레이트 화합물의 비율은 폴리아이소시아네이트에 함유되는 아이소시아네이트 그룹 및 (메타)아크릴레이트 화합물(C)에 함유되는 수산기가 폴리올 화합물(A) 또는 (A')에 함유되는 수산기의 1 당량 당 각각 1.1 내지 2 당량 및 0.5 내지 1.5일 수 있게 결정되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 나프텐산 구리, 나프텐산 코발트, 나프텐산 아연, 다이뷰틸틴 다이라우레이트(dibutyltin dilaurate), 트라이에틸아민 등과 같은 우레탄화 촉매는 원료의 총량의 100중량부 당 0.01중량부 내지 1.0중량부의 양으로 상기 반응에 주로 사용된다. 반응 온도는 10℃ 내지 90℃, 바람직하게는 30℃ 내지 80℃의 범위 내에 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)은 UCB 케미컬의 상표명 Ebecryl® 230 또는 보마 스페셜티의 상표명 BR® 304로 상업적으로 입수할 수 있거나 다음 예들에서 기술된 방법에 따라 합성될 수 있다.
본 발명에 따른 복사 경화성 조성물은 에틸렌 불포화 폴리우레탄(A) 또는 (A'), 폴리에스터(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 폴리아마이드(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴옥시 그룹 함유 다이엔 타입 폴리머, (메타)아크릴옥시 그룹 함유 실록산 폴리머 등 또는 이의 혼합물로부터 선택될 수 있는 다른 복사 경화성 폴리머를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 따라, 에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)은 -20℃까지 냉각하는 동안 결정화되지 않는다. 에틸렌 불포화 폴리우레탄(a) 냉각하는 동안 결정화하는 경우, 광섬유에 코팅층의 도포는 상기 에틸렌 불포화 우레탄(a)의 용융점보다 높은 적어도 10℃에서 작동하고 도포하는 동안 냉각되는 것을 피하여 수행될 수 있다.
바람직한 실시예에 따라, 다관능성 반응성 희석제 모노머(b)는 에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)에 함유되는 반응성 작용기와 반응할 수 있는 적어도 두 개의 반응성 작용기를 함유하는 모노머들로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 상기 적어도 두 개의 반응성 작용기는 (메타)아크릴레이트 그룹이다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 다관능성 반응성 희석제 모노머(b)의 구체적인 예는 에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이(메타)-아크릴레이트, 프로페인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 1,4-뷰테인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 다이(메타)이크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사메틸렌-다이하이드록시 다이(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 하이드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스터 다이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트라이사이클로데케인다이메탄올 다이(메타)아크릴레이트, 다이사이클로펜타다이엔 다이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이옥시에틸(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라옥시에틸(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라옥시에틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드와 비스페놀 A, 비스페놀 A의 수소화 비스페놀 A 글리시딜 에터의 첨가 화합물과 같은 다이올의 다이(메타)아크릴레이트 등 또는 이의 혼합물이다. 1,6-헥세인 다이올 다이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트의 혼합물이 바람직하다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 다관능성 반응성 희석제 모노머(b)는 예를 들어, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(PETIA)의 혼합물 또는 UCB 케미컬에 의해 상품화된 1,6-헥세인다이올 다이아크릴레이트(HDDA)와 같이 상업적으로 입수할 수 있다.
상기한대로, 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물은 적어도 하나의 중합 개시제(c)를 포함한다. 복사는 자외선 또는 이온화 방사선에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 중합 개시제(c)의 구체적인 예는 벤조페논, 벤조인, 벤조인아이소뷰틸 에터, 벤질, 벤조인에틸 에터, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논, 크산톤(xanthone), 플루오레논, 4-클로로벤조페논, 트라이페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4,4'-다이메톡시벤조페논, 4,4'-다이아미노벤조페논, 미힐러케톤(Michler's ketone), 벤조인 프로필 에터, 아세토페논 다이에틸 케탈, 벤조인 에틸 에터, 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논(시바 스페셜티 케미칼에 의해 제조된 Darocure® 1173 또는 Irgacure®), 4'-아이소프로필-2-하이드록시-2-메틸-프로피오페논, α,α-다이클로로-4-페녹시아세토페논, 벤질 다이메틸 케탈, 2,2-다이에톡시아세토페논 클로로티오크산톤, 2-아이소프로필티오크산톤, 다이에틸티오크산톤, 3,3-다이메틸-4-메톡시벤조페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로파논, α-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤(시바 스페셜티 케미칼에 의해 제조된 Irgacure® 184), 2,4,6-트라이메틸벤조일다이페닐포스핀 옥사이드(바스프에 의해 제조된 Lucirin® TPO) 등 또는 이의 혼합물로부터 선택된다. α-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤(시바 스페셜티 케미칼에 의해 제조된 Irgacure® 184), 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논(시바 스페셜티 케미칼에 의해 제조된 Darocure® 1173 또는 Irgacure® 819) 및 2,4,6-트라이메틸벤조일다이페닐포스핀 옥사이드(바스프에 의해 제조된 Lucirin® TPO)가 바람직하다.
중합 개시제(c)이외에, 필요하다면, 적어도 하나의 광감작제(f)가 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물에 첨가될 수 있다.
광감작제(f)는 아민, 우레아, 인 화합물, 황 화합물, 나이트릴 등 또는 이의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 광감작제의 구체적인 예는 트라이에틸아민, 다이에틸아미노에틸 메타아크릴레이트, N-메틸다이에탄올아민, 4-다이메틸아미노에틸 벤조산염, 4-다이메틸아미노아이소아밀 벤조산염, 4,4'-비스다이에틸아미노벤조페논, Ubecryl® P104(UCB 케미칼에 의해 제조된 고분자 3차 아민 화합물) 등 또는 이의 혼합물이다.
상기 중합 개시제(c) 및 상기 광감작제(f)는 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해 0.01중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 0.05중량% 내지 8중량%의 총량으로 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 복사 경화성 조성물이 이온화 방사선을 사용하여 가교될 때 중합 개시제(c)는 존재하지 않는다.
상기한대로, 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물은 적어도 하나의 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)를 포함한다.
바람직한 실시예에 따라, 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)는 에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)에 함유되는 반응성 작용기와 반응할 수 있는 하나의 작용기를 함유하는 모노머로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 상기 반응성 작용기는 (메타)아크릴레이트 그룹이다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)의 구체적인 예는 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트; 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트; 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트; 뷰톡시에틸 (메타)아크릴레이트; 테트라하이드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트; 뷰틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 트라이데실 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 아이소데실 (메타)아크릴레이트; n-헥실 (메타)아크릴레이트와 같은 직선 또는 분지 알킬(메타)아크릴레이트; 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트; 아이소보닐 (메타)아크릴레이트; 메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 뷰톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트와 같은 에톡실화 알킬 (메타)아크릴레이트; 다이사이클로펜텐일 (메타)아크릴레이트; 다이에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 에톡시다이에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 벤질 (메타)아크릴레이트; 폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 폴리프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 메톡시폴리프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트; 페녹시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 노닐페녹시에틸 (메타)아크릴레이트와 같은 알킬페녹시에틸 (메타)아크릴레이트; 알킬페녹시폴리알킬렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필 (메타)아크릴레이트; 테트라-하이드로푸르푸릴옥시프로필알킬렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 다이사이클로펜텐일옥시폴리알킬렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 2-하이드록시알킬 (메타)아크릴오일 포스페이트; 폴리플루오루알킬 (메타)아크릴레이트; N-바이닐 피롤리돈; N-바이닐 카프로락탐; 다이아세톤 (메타)아크릴아마이드; 아이소뷰톡시메틸 (메타)아크릴아마이드; N,N-다이메틸 아크릴아마이드; t-옥틸 (메타)아크릴아마이드; 다이알킬아미노에틸 (메타)아크릴레이트; (메타)아크릴오일-모르폴린 등 또는 이의 혼합물이다. 아이소보닐 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 노닐페녹시에틸 아크릴레이트, C8-C13 알킬 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 아이소데실 아크릴레이트가 바람직하다. 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 노닐페녹시에틸 아크릴레이트, C8-C13 알킬 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 아이소데실 아크릴레이트는 이들의 호모폴리머의 유리전이온도(Tg)가 낮기 때문에 특히 바람직하다.
상기 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)는 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해 3중량% 내지 25중량%, 바람직하게는 5중량% 내지 20중량%의 양으로 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물에 존재할 수 있다. 상기 단작용성 반응성 모노머의 호모폴리머의 유리전이온도(Tg)가 상대적으로 높은 경우(예: 약 90℃ 이상), 단작용성 반응성 모노머의 호모폴리머의 양은 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해 바람직하게는 약 20중량%보다 높지 않다는 것을 알아야 한다: 사실상, 많은 양의 상기 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)는 보호 코팅층의 낮은 온도에서의 과도한 경화를 유발할 수 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)는 UCB 케미칼에 의해 상품화된 아이소보닐 아크릴레이트(IBOA), 옥틸 아크릴레이트 및 데실 아크릴레이트(ODA)의 혼합물 또는 2-페녹시에틸 아크릴레이트(PEA)와 같이 상업적으로 입수할 수 있다.
상기한대로, 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물은 적어도 하나의 접착 향상제(e)를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 따라, 접착 향상제(e)는 유기-작용성 실란이다.
본 발명의 상세한 설명 및 청구항을 위해서, "유기-작용성 실란"이란 용어는 유리 표면과 실란 사이의 화학적 또는 물리적 결합을 용이하게 하는 작용기를 가져서 결국은 코팅과 유리 섬유 사이의 접착력을 증가 또는 향상시키는 결과를 초래하는 실린 화합물을 의미한다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 유기-작용성 실란의 구체적인 예들은 옥틸트라이에톡시실란, 메틸트라이에톡시실란, 메틸트라이메톡시실란, 트리스(3-트라이메톡시실릴프로필)아이소시아누레이트, 바이닐트라이에톡시실란, 바이닐트라이메톡시실란, 바이닐-트리스(2-메톡시에톡시)실란, 바이닐메틸다이메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필트라이메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트라이메톡시실란, γ-머캡토프로필트라이메톡시실란, 유기-변형 폴리다이메틸실록산, γ-우레아이도프로필트라이알콕시실란, γ-우레아이도프로필트라이메톡시실란, γ-아이소시아네이트-프로필트라이에톡시실란 등 또는 이의 혼합물이다. γ-머캡토프로필트라이메톡시실란 및 γ-메타아크릴옥시프로필트라이메톡시실란이 특히 바람직하다.
본 발명에서 사용될 수 있는 유기-작용성 실란의 다른 예는 다음 구조식(IV)으로 나타내어진다:
(R)3Si-CnH2n-X (IV)
상기식에서, 동일하거나 서로 다를 수 있는 R은 R의 적어도 하나가 알콕시 또는 아릴옥시 그룹이라는 조건하에서 알킬, 알콕시 또는 아릴옥시 그룹 또는 수소 원자로부터 선택되고; n은 1 내지 6의 정수이고; X는 아질산, 머캡토, 에폭사이드, 바이닐, 이미도, 클로로, -(S)mCnH2n-Si-(R)3로부터 선택되고, 여기서 m 및 n은 1 내지 6의 정수이고 R은 상기와 같다. 이들 중에서, 비스-(3-트라이-메톡시실릴프로필)다이설페인 및 비스(3-트라이에톡시-실릴프로필)다이설페인이 특히 바람직하다.
본 발명에 사용될 수 있는 접착 향상제(e)는 예를 들어, 데구사로부터Dynasylan®MTMO 및 Dynasylan®MEMO 및 데구사-휼스의 Si®266의 브랜드명으로 상업적으로 입수할 수 있다.
상기 접착 향상제(e)는 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해 0.1중량% 내지 2.5중량%, 보다 바람직하게는 0.3중량% 내지 1.5중량%의 양으로 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물에 존재하는 것이 바람직하다.
또한, 통상적인 첨가제들은 상기 복사 경화성 조성물의 기본 특성을 향상시킬 목적으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 용제, 가소제, 광섬유의 유리 부분에 대한 코팅제의 습윤성("젖음")을 향상시킬 수 있는 계면활성제, 휘발성 제거제(devolatilizing agents), 유동학제(rheological agents), 항산화제, 경화 작용을 방해할 수 없는 UV 안정제가 첨가될 수 있다. 상기 통상적인 첨가제들은 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해 0.1중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 0.5중량% 내지 10중량%의 양으로 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물에 존재할 수 있다.
동일한 케이블이 내부적으로 여러 광섬유를 포함할 때, 작업자는 반드시 다른 섬유를 분명하게 확인할 수 있어야 하기 때문에, 여러 섬유를 다른 확인가능한 색으로 채색하는 것이 편리하다. 따라서, 코팅 조성물은 재료의 원하는 색을 제공하기 위해서 통상의 염료 및/또는 안료를 더 포함할 수 있다.
보호 코팅층을 채색하는 대신에, 본 발명에 따른 광섬유는 약 2㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 약 5㎛ 내지 8㎛의 두께를 갖는 "잉크"로 공지된 추가의 채색된 폴리머층으로 보호 코팅층을 둘러싸서 색으로 확인될 수 있다. 상기 채색된 폴리머 층의 예는 DSM의 상표명 Cablelit®으로 상품화되었다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 명확하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코어 및 클래딩을 포함하는 유리 부분(2)를 포함하는 광섬유(1)를 나타내고, 클래딩보다 더 높은 굴절률을 가진 코어는 보호 코팅층(3)에 의해 덮힌다.
본 발명에 따른 광섬유는 도 2에 구체적으로 도시된 것과 같은 시스템을 사용하는 통상의 드로잉 기술에 따라 생산될 수 있다.
"드로잉 타워(drowing tower)"로 공지된 이 시스템은 통상적으로 내부에서 유리 광 프리폼(preform)이 당겨지도록 놓여지는 노(302)를 포함한다. 상기 프리폼의 바닥 부분은 연화점까지 가열되어 광섬유(301)를 뽑아낸다. 이 섬유를 바람직하게는 적어도 60℃의 온도로, 바람직하게는 예를 들어, 국제공개공보 WO 99/26891호에 기술된 타입의 적절한 냉각 튜브(303)에서 냉각하고 지름 측정 장치(304)를 통과시킨다. 이 장치는 마이크로프로세서(307)에 의해 드로잉 속도를 제어하는 풀리(pulley)(310)와 연결된다; 섬유 지름이 임의로 변화된 경우, 광섬유의 지름을 일정하게 유지하기 위해, 마이크로프로세서(307)는 풀리(310)의 회전 속도를 제어하는 작용을 한다. 그런 후에, 섬유는 액체 형태로 코팅 조성물을 함유하는 코팅층 도포기(305)를 통과하고, 약 60㎛의 두께로 이 조성물로 덮힌다. 코팅된 섬유는 코팅층이 경화되는 UV 오븐(또는 여러 오븐)(306)을 통과한다.
선택적으로, 보호 코팅층은 2개의 연속된 단계로 도포될 수 있다. 이 경우, 섬유는 약 30㎛ 두께의 제 1 코팅층으로 코팅되고, 뒤이어 코팅된 섬유는 제 2 도포기(도 2에 도시되지 않음)를 통과하고, 여기서 섬유는 동일한 재료의 약 30㎛ 두께의 제 2 코팅층으로 코팅되고 개별 UV 오븐(또는 여러 오븐)(도 2에 도시되지 않음)에서 가교된다. 이 경우, 원한다면, 제 2 코팅층의 코팅 조성물만 광섬유의 원하는 확인을 하기 위한 염료 및/또는 안료를 포함하는 것이 바람직하다.
외부의 착색된 코팅층을 도포하는 것이 필요한 경우, 광섬유를 잉크 도포기 및 개별 UV 오븐(도 2에 도시되지 않음)을 통과시킨다.
이 코팅층의 코팅 및 경화에 이어, 섬유는 PMD("극성화 모드 분산")를 감소시킬 목적으로 이 섬유에 소정의 비틀림을 줄 수 있는 국제공개공보 WO 99/67180호에 기술된 타입의 장치를 선택적으로 통과하게 될 수 있다. 상기한 장치의 아래에 위치한 풀리(310)는 섬유의 드로잉 속도를 제어한다. 폴리를 당긴 후에, 섬유는 예를 들어, 특허 출원 EP 1 112 979호에 기술된 타입의 섬유의 장력을 제어할 수 있는 장치(308)를 통과하고 최종적으로 릴(309)에 수집된다.
이렇게 생성된 광섬유는 광케이블의 생산에 사용될 수 있다. 이 광섬유는 그대로 또는 통상의 코팅에 의해 함께 결합된 여러 섬유들을 포함하는 리본의 형태로 사용될 수 있다.
본 발명은 단지 안내서로 제공되고 본 발명을 제한하는 것이 아닌 여러 실시예들에 의해 아래에서 더 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광섬유의 단면도이다;
도 2는 본 발명에 따른 광섬유를 생산하기 위한 시스템(드로잉 타워)의 일반적인 구조를 나타낸다.
실시예 1-9
9개의 코팅 조성물을 제조하였다. 각 조성물(중량%)에 대한 성분의 양은 표 1에 제공한다.
실시예 1 2 3(*) 4 5 6 7 8 9
HEA-IPDI-폴리 THF 2900-IPDI-HEA(a) 58.5 - - - - - - - -
Ebecryl®230(a) - 83.0- - - - - - - -
BR®304(a) - - - 63.5 58.5 83.0 73.3 73.3 73.3
HEA-IPDI-(폴리THF 650-TDI)2-HEA(a) - - 65 - - - - - -
PETIA(b) - 14.6 - 14.6 - 14.6 14.6 14.6 24.3
HDDA(b) 29.4 - 24.4 - 29.4 - - - -
IBOA(d) - - - 19.5 - - 9.7 - -
ODA(d) 9.7 - 9.7 - 9.7 - - - -
PEA(d) - - - - - - - 9.7 -
Irgacure®184(c) 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94
Dynasylan®MTMO(e) 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46
(*):비교예;
HEA-IPDI-폴리THF 2900-IPDI-HEA(올리고머): 올리고머는 다음과 같이 얻었다: 3구 플라스크에 2,900(폴리THF)의 평균(수평균) 분자량을 갖는 0.024몰의 폴리테트라메틸렌글리콜, 천천히 적하되는 0.048몰의 아이소포론다이아이소시아네이트(IPDI) 및 150ppm의 다이뷰틸틴 다이라우레이트를 채웠다: 얻어진 혼합물을 기계적 교반하에서 안정한 분위기(아르곤)로 55℃에서 2시간 동안 유지시켰다. 뒤이어, 0.048몰의 하이드록시에틸아크릴레이트(HEA)를 천천히 첨가하고 혼합물을 원하는 올리고머를 얻기 위해 기계적 교반하에서 안정한 분위기(아르곤)로 55℃에서 18시간 동안 유지시켰다.
Ebecryl® 230(올리고머): UCB 케미칼의 5,000의 평균(수평균)분자량을 갖는 지방족 폴리에터 우레탄 다이아크릴레이트;
BR® 304(올리고머): 보마 스페셜티의 4,000 이상의 평균(수평균)분자량을 갖는 방향족 폴리에터 우레탄 다이아크릴레이트;
HEA-IPDI-(폴리THF 650-TDI)2-HEA(올리고머): 이 올리고머는 다음과 같이 얻었다: 3구 플라스크에 650(폴리THF)의 평균(수평균) 분자량을 갖는 0.024몰의 폴리테트라메틸렌글리콜, 천천히 적하되는 0.048몰의 아이소포론다이아이소시아네이트(IPDI) 및 150ppm의 다이뷰틸틴 다이라우레이트를 채웠다: 얻어진 혼합물을 기계적 교반하에서 안정한 분위기(아르곤)로 55℃에서 2시간 동안 유지시켰다. 뒤이어, 0.048몰의 하이드록시에틸아크릴레이트(HEA)를 천천히 첨가하고 혼합물을 원하는 올리고머를 얻기 위해 기계적 교반하에서 안정한 분위기(아르곤)로 55℃에서 18시간 동안 유지시켰다.
PETIA (다관능성 모노머): UCB 케미칼의 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트의 혼합물;
HDDA (다관능성 모노머): UCB 케미칼의 1,6-헥세인다이올 다이아크릴레이트;
IBOA (단작용성 모노머): UCB 케미칼의 아이소보닐 아크릴레이트;
ODA (단작용성 모노머): UCB 케미칼의 옥틸 아크릴레이트 및 데실 아크릴레이트의 혼합물;
PEA (단작용성 모노머): UCB 케미칼의 2-페녹시에틸 아크릴레이트;
Irgacure® 184 (중합 개시제): 시바 스페셜티의 α-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤;
Dynasylan® MTMO (접착 향상제): 데구사의 γ-머캡토프로필트라이메톡시실란.
유리 전이 온도(Tg) 및 용융 온도(Tm) 모두를 측정하기 위해 시차주사열량계(DSC) 분석법을 상기 보고된 올리고머(a)에 사용하였다: 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다. DSC 분석법은 다음과 같이 수행한다:
예비 단계:
- 온도 스캔: 10℃/분의 가열 속도로 +25℃부터 +80℃까지 가열;
- 등온: +80℃에서 5분 동안 유지;
- 온도 스캔: 10℃/분의 냉각 속도로 +80℃부터 +25℃로 냉각.
상기 개시한 예비 단계는 올리고머가 용융 온도를 갖는 경우 열이력(thermal hystory)을 제거하는데 필수적이다.
첫 번째 단계:
- 온도 스캔: 10℃/분의 냉각 속도로 +25℃부터 -100℃로 냉각
두 번째 단계:
- 등온: -100℃에서 2분 동안 유지.
세 번째 단계:
- 온도 스캔: 10℃/분의 가열 속도로 -100℃부터 +80℃로 가열
HEA-IPDI-폴리 THF 2900-IPDI-HEA Ebecryl®230 BR®304 HEA-IPDI-(폴리THF 650-TDI)2-HEA
Tg(℃) -71.2 -54.5 -61.0 -28.0
Tm(℃) +25℃ - - -
상기 보고된 다관능성 모노머(b) 및 다관능성 모노머(d)에 이들의 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)를 측정하기 위하여 시차주사열량계(DSC) 분석법을 사용하였다: DSC 분석법은 1999년 10월에 발행된 사토머 활용 편람 제 4013호에 기술된대로 수행하였다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
PETIA HDDA IBOA ODA PEA
Tg(℃) +103 +43 +88 -30 +5
표 1에 주어진 성분들을 100ml 비커에 놓고 40℃에서 2시간 동안 기계적 교반하에서 유지시켰다. 뒤이어, 거품이 없는 균일한 조성물을 얻기 위해, 조성물을 실온에서 적어도 12 시간 동안 방치하였다.
실시예 12
기계적 및 화학적-물리적 분석
실시예 1-9의 조성물을 다음의 기계적 및 화학적-물리적 분석법으로 분석하였다.
비교예:
(A) 상업용 단일 코팅 DeSolite® 3471-3-7(DSM)(실시예 10); 및
(B) 63%의 상업용 일차 코팅 DeSolite® 3471-1-129(DSM) 및 37%의 상업용 이차 코팅 DeSolite® 3471-2-136(DSM)(실시예 11)을 동일한 기계적 분석법으로 분석 하였다.
점도
실시예 1-9에 따라 얻은 경화되지 않은 조성물이 2000 m.Pa.sec의 브룩필드 점도에 도달하는 온도를 150rpm에서 작동하는 컨피큐레이션 29가 장착된 모델 DV-III, 브룩필드 타입의 점도계를 사용하여 정하였다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
탄성계수 값
다음과 같이 작업하여 상기한 조성물로부터 필름을 얻었다. 120mm x 150mm 크기 및 70㎛ 두께를 갖는 필름을 "닥터 블레이드" 필모그래피("Doctor Blade" flimograph)를 사용하여 분 당 2m의 속도로 유리판 위에 펼쳤다; 필름의 경화는 융합 UV 경화 시스템 장치, 모델 F 600 및 1.5J/cm2의 UV 조사량을 이용하는 안정한 질소 분위기에서 작동하는 스펙트럼 D를 가진 램프를 사용하여 수행하였다. 경화의 마지막에서, 필름을 유리판으로부터 제거하였다.
이렇게 얻은 필름을 25℃ 및 50%의 상대습도에서 24시간 동안 유지한 후에 1Hz의 주기와 -60℃ 및 120℃ 사이의 온도 범위에서 DMTA(레오메트리사의 동적 기계적 열적 분석기(Dynamci Mechanical Thermal Analyser))에 의해 탄성의 인장계수을 측정하였다. 상기한대로 측정한 탄성의 가장 낮은 모듈을 평균 모듈로 취하였다. 얻어진 결과를 표 4에 나타낸다.
실시예 1 2 3(*) 4 5 6 7 8 9 10(*) 11(*)
브룩필드 점도: 2000 mPa/sec (온도: ℃)
40 56 45 35 50 51 42 36 48 - -
DMTA 분석법 (MPa)
-40℃ 300 390 1510 449 254 113 237 104 253 1800 1600
+25℃ 50 29.4 53 19 44 19.5 14 8.5 32 150 60
+60℃ 28 18 31 11.3 23 15 9.5 7 25 14 9
E.M.(1) 20 17 18 6.8 16 10 7 5.5 15 12 8
V1 (2) 272 372 1479 437.7 231 98 227.5 97 228 1786 1591
(*): 비교예;
(1): 평형 모듈;
(2): -40℃에서 측정된 탄성계수과 +60℃에서 측정된 탄성계수의 사이의 변화.
표 4에 주어진 데이타는 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물(실시예 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 및 9)은 비교예 조성물보다 우수하다는 것을 나타낸다. 특히, 상기 보고된 데이타는
- 너무 높은 유리전이온도(Tg)(실시예 3)를 가진 올리고머의 사용은 저온(-40℃)에서 탄성계수을 과다하게 증가시키고;
- 상업용 단일 코팅제(실시예 10)와 두 개의 상업용 코팅제의 혼합물(실시예 11) 모두는 저온(첨부된 도 3에 도시된대로 -40℃)에서 탄성계수을 과다하게 증가시킨다는 것을 나타낸다.
실시예 13
광섬유의 생산
채색된 광섬유를 당업계에서 공지된 기술에 따라 생산하였다. 125㎛ 지름을 갖는 유리 부분을 포함하는 네 개의 광유리 섬유를 본 발명에 따른 복사 경화성 조성물(실시예 1, 2 및 7의 조성물)을 사용하여 단일 코팅제로 60㎛ 두께로 코팅하였고 비교예로서 실시예 11의 조성물로 코팅하였다.
7㎛ 두께의 아크릴계 잉크 코팅제(DSM의 Cablelite®)를 실시예 1, 2 및 7의 조성물로부터 상기한대로 얻은 단일 코팅제 위에 도포하였다.
ESEMPIO 14
마이크로벤딩 검사
실시예 12(실시예 1, 2, 7 및 11의 조성물로부터 제조된 단일 코팅제)에 개시된대로 얻어진 광섬유에 대한 마이크로벤딩 감쇠는, 예를 들어, 쥐. 그라소 및 에프. 멜리의 "싱글 모드 섬유 케이블의 마이크로벤딩 손실"(Microbending losses of cabled single-mode fiber) ECOC '88. 페이지 526-ff 또는 IEC 표준 62221(광섬유-측정 방법-마이크로벤딩 민감성-방법 A, 팽창가능한 드럼; 2001년 10월)에 기술된대로 "팽창가능한 보빈 방법(expandable bobbin method)"에 의해 결정되었다.
검사는 거친 재료(3M Imperial® PSA-등급 40㎛)로 코팅된 300mm 지름의 팽창가능한 금속성 보빈에 55g의 장력으로 100m 길이 광섬유를 감아서 수행하였다.
보빈을
- 보빈의 팽창(섬유 길이의 변화); 및
- 섬유 전송 손실을 제어하는 개인용 컴퓨터와 연결하였다.
섬유 전송 손실 대 섬유 변형을 관찰하는 동안 이 보빈을 점차적으로 팽창시켰다.
섬유에 가해진 압력은 다음식에 의해 섬유 신장으로부터 계산하였다:
Figure 112005018021933-pct00004
상기식에서 E는 유리의 탄성계수 값이고, A는 코팅된 섬유의 면적이고, ε는 섬유 신장이고 R은 보빈 반지름이다.
각 광섬유의 경우, MAC를 다음과 같이 결정하였다:
Figure 112005018021933-pct00005
상기식에서 1550nm 및 λco(람다 섬유 커오프 - 2m 길이)에서 MFD(피터만 정의에 따른 변형 필드 지름)를 ITUT G650 표준에 따라 결정하였다.
다른 온도에서 마이크로벤딩 감쇠를 측정함으로써, 개개의 마이크로벤딩 감쇠 대 온도 곡선을 실시예 12에 따라 코팅된 광섬유에 대해 얻었다. 표 5는 -40℃ 내지 60℃의 다른 온도에서 상기 곡선으로부터 얻은 마이크로벤딩 감쇠 값을 도시한다.
실시예 1 2 7 11(*)
마이크로벤딩 감쇠 (dB/km)/(g/cm)
-40℃ 14.5 9.8 5.3 28.2
-20℃ 8.9 7.5 3.6 14.3
-10℃ 7.0 6.8 3.0 -
+0℃ 3.3 6.5 2.5 10.7
+10℃ 2.7 6.5 2.3 -
+25℃ 2.6 5.8 2.0 6.2
+60℃ 2.5 4.2 1.8 4.6
MAC
8 7.9 7.5 8.3
V2 (1)
12.0 5.6 3.5 23.6
(*): 비교예;
(1): -40℃ 내지 +60℃ 사이의 마이크로벤딩 변화.
본 발명의 내용 중에 있음

Claims (52)

  1. - 유리 부분;
    - 상기 유리 부분을 둘러싸게 배치된 -40℃ 내지 +60℃에서 5MPa 내지 600MPa의 탄성계수 값을 가진 적어도 하나의 보호 코팅층을 포함하며,
    상기 보호 코팅층은
    (a) -40℃ 내지 -100℃의 유리전이온도(Tg)를 가진 적어도 하나의 에틸렌 불포화 폴리우레탄;
    (b) 적어도 하나의 다관능성 반응성 희석제 모노머를 포함하는 복사 경화성 조성물을 경화시킴으로써 얻어지고,
    상기 보호 코팅층은 상기 유리 부분과 접촉하여 배치되며, 보호 코팅층의 -40℃에서 측정된 탄성계수와 +60℃에서 측정된 탄성계수의 사이의 변화(V1)가 495MPa보다 높지 않은 것을 특징으로 하는 광섬유.
  2. 제 1 항에 있어서,
    탄성계수 값이 500MPa보다 높지 않은 광섬유.
  3. 제 2 항에 있어서,
    탄성계수 값이 450MPa보다 높지 않은 광섬유.
  4. 제 3 항에 있어서,
    탄성계수 값이 300MPa보다 높지 않은 광섬유.
  5. 제 1 항에 있어서,
    탄성계수 값이 8MPa보다 낮지 않은 광섬유.
  6. 제 4 항에 있어서,
    탄성계수 값이 12MPa보다 높은 광섬유.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    보호 코팅층이 상기 유리 부분과 접촉하여 배치되는 단일 보호 코팅층인 광섬유.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    보호 코팅층의 -40℃에서 측정된 탄성계수과 +60℃에서 측정된 탄성계수의 사이의 변화(V1)가 320MPa보다 높지 않은 광섬유.
  11. 제 10 항에 있어서,
    보호 코팅층의 -40℃에서 측정된 탄성계수과 +60℃에서 측정된 탄성계수의 사이의 변화(V1)가 150MPa보다 높지 않은 광섬유.
  12. 제 1 항에 있어서,
    보호 코팅층은 5MPa보다 높은 평형계수(E.M.)을 갖는 광섬유.
  13. 제 1 항에 있어서,
    원료로 코팅된 300mm 지름의 팽창가능한 금속성 보빈(bobbin) 상에 5g의 장력으로 100m 길이 섬유를 감음으로써 측정된 -40℃ 내지 +60℃의 마이크로벤딩 변화(V2)는 20(dB/km)/(g/mm)보다 높지 않은 광섬유.
  14. 제 13 항에 있어서,
    원료로 코팅된 300mm 지름의 팽창가능한 금속성 보빈(bobbin) 상에 5g의 장력으로 100m 길이 섬유를 감음으로써 측정된 -40℃ 내지 +60℃의 마이크로벤딩 변화(V2)는 15(dB/km)/(g/mm)보다 높지 않은 광섬유.
  15. 제 14 항에 있어서,
    원료로 코팅된 300mm 지름의 팽창가능한 금속성 보빈(bobbin) 상에 5g의 장력으로 100m 길이 섬유를 감음으로써 측정된 -40℃ 내지 +60℃의 마이크로벤딩 변화(V2)는 6(dB/km)/(g/mm)보다 높지 않은 광섬유.
  16. 삭제
  17. 제 1 항에 있어서,
    에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)는 -50℃ 내지 -85℃의 유리전이온도(Tg)를 갖는 광섬유.
  18. 제 1 항에 있어서,
    에틸렌 불포화 폴리우레탄(a)은
    (A) 다음 구조식(I)으로 나타내어지는 구조 단위를 포함하는 적어도 하나의 폴리올 화합물;
    Figure 112008089246854-pct00006
    (상기식에서 n은 0 내지 4의 정수; 서로 같거나 다를 수 있는 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 수소 원자 또는 C1-C4 알킬 그룹을 나타낸다)
    (B) 적어도 하나의 폴리아이소시아네이트 화합물; 및
    (C) 적어도 하나의 수산기를 함유하는 적어도 하나의 (메타)아크릴레이트 화합물을 반응시킴으로써 얻어지는 광섬유.
  19. 제 18 항에 있어서,
    폴리올 타입 화합물(A)은 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 2-알킬-1,4-뷰테인다이올 및 3-알킬-1,4-뷰테인다이올로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 중합시킴으로써 얻어진 화합물; 2-알킬-테트라하이드로퓨란 또는 3-알킬-테트라하이드로퓨란의 개환 중합에 의해 얻어진 화합물; 2-알킬-테트라하이드로퓨란, 3-알킬-테트라하이드로퓨란 또는 2-알킬-1,4-뷰테인다이올과, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 테트라하이드로퓨란과 같은 사이클릭 에터의 공중합에 의해 얻어진 화합물 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 광섬유.
  20. 제 18 항에 있어서,
    폴리올 타입 화합물(A)은 말단 수산기를 가진 폴리뷰타디엔, 말단 수산기를 가진 수소화된 폴리뷰타디엔, 폴리아이소뷰틸렌 폴리올, 1,6-헥세인다이올, 네오펜 틸글리콜, 1,4-사이클로헥세인 다이메탄올, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 A의 알킬렌 옥사이드 첨가 생성물(adducts), 비스페놀 F의 알킬렌 옥사이드 첨가 생성물, 다이사이클로펜타다이엔의 다이메틸올화 화합물, 폴리에스터 다이올, 폴리카프로락톤 다이올, 폴리카보네이트 다이올 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 광섬유.
  21. 제 18 항에 있어서,
    폴리아이소시아네이트 화합물(B)은 2,4-톨릴렌 다이아이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 다이아이소시아네이트, 1,3-자일렌 다이아이소시아네이트, 1,4-자일렌 다이아이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 다이아이소시아네이트, m-페닐렌 다이아이소시아네이트, p-페닐렌 다이아이소시아네이트, 3,3'-다이메틸-4,4'-다이페닐렌 다이아이소시아네이트, 4,4'-다이페닐 메테인다이아이소시아네이트, 3,3'-다이메틸페닐렌 다이아이소시아네이트, 4,4'-바이페닐렌 다이아이소시아네이트, 1,6-헥사-메틸렌 다이아이소시아네이트, 아이소포론 다이아이소시아네이트, 메틸렌비스(4-사이클로헥실아이소시아네이트), 2,2,4-트라이메틸헥사메틸렌 다이아이소시아네이트, 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌다이아이소시아네이트, 1,4-헥사-메틸렌다이아이소시아네이트, 비스(2-아이소시아네이트에틸)퓨마레이트, 6-아이소프로필-1,3-페닐-다이이아이소시아네이트, 4-다이페닐프로페인아이소시아네이트, 리신다이아이소시아네이트 또는 이의 혼합물인 폴리아이소시아네이트로부터 선택되는 광섬유.
  22. 제 18 항에 있어서,
    적어도 하나의 수산기를 가진 (메타)아크릴레이트 화합물(C)은 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 프로페인다이올(메타)아크릴레이트, 1,4-뷰테인다이올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬(메타)아크릴오일 포스페이트, 4-하이드록시사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 다이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올에테인 다이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 다이펜타-에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 다음 구조식(II) 또는 (III)로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 광섬유:
    Figure 112007072015646-pct00007
    (상기 식에서 R5는 수소원자 또는 메틸 그룹을 나타내고 n은 1 내지 15의 정수이다).
  23. 제 1 항에 있어서,
    다관능성 반응성 희석제 모노머(b)는 에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이(메타)-아크릴레이트, 프로페인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 1,4-뷰테인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 다이(메타)이크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 다이(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사메틸렌-다이하이드록시 다이(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 하이드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스터 다이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이(메타)아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트라이사이클로데케인다이메탄올 다이(메타)아크릴레이트, 다이사이클로펜타다이엔 다이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이옥시에틸(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라옥시에틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드와 비스페놀 A, 비스페놀 A의 수소화 비스페놀 A 글리시딜 에터의 첨가 화합물과 같은 다이올의 다이(메타)아크릴레이트 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 광섬유.
  24. 제 23 항에 있어서,
    다관능성 반응성 희석제 모노머(b)는 1,6-헥세인 다이올 다이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트 또는 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트의 혼합물인 광섬유.
  25. 제 1 항에 있어서,
    복사 경화성 조성물이 적어도 하나의 중합 개시제(c)를 포함하는 광섬유.
  26. 제 25 항에 있어서,
    중합 개시제(c)는 벤조페논, 벤조인, 벤조인아이소뷰틸 에터, 벤질, 벤조인에틸 에터, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논, 크산톤(xanthone), 플루오레논, 4-클로로벤조페논, 트라이페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4,4'-다이메톡시벤조페논, 4,4'-다이아미노벤조페논, 미힐러케톤(Michler's ketone), 벤조인 프로필 에터, 아세토페논 다이에틸 케탈, 벤조인 에틸 에터, 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논, 4'-아이소프로필-2-하이드록시-2-메틸-프로피오페논, α,α-다이클로로-4-페녹시아세토페논, 벤질 다이메틸 케탈, 2,2-다이에톡시아세토페논 클로로티오크산톤, 2-아이소프로필티오크산톤, 다이에틸티오크산톤, 3,3-다이메틸-4-메톡시벤조페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로파논, α-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤, 2,4,6-트라이메틸벤조일다이페닐포스핀 옥사이드 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 광섬유.
  27. 제 25 항에 있어서,
    복사 경화성 조성물은 적어도 하나의 광감작제(f)를 포함하는 광섬유.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 광감작제(f)는 아민, 우레아, 인 화합물, 황 화합물, 나이트릴, 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 광섬유.
  29. 제 25 항에 있어서,
    중합 개시제(c) 및 광감작제(f)는 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해 0.01중량% 내지 10중량%의 총량으로 복사 경화성 조성물에 존재하는 광섬유.
  30. 제 1 항에 있어서,
    복사 경화성 조성물은 적어도 하나의 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)를 포함하는 광섬유.
  31. 제 30 항에 있어서,
    단작용성 반응성 희석제 모노머(d)는 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트; 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트; 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트; 뷰톡시에틸 (메타)아크릴레이트; 테트라하이드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트; 뷰틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 트라이데실 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 아이소데실 (메타)아크릴레이트와 같은 직선 또는 분지 알킬 (메타)아크릴레이트; n-헥실 (메타)아크릴레이트; 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트; 아이소보닐 (메타) 아크릴레이트; 메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 뷰톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트와 같은 에톡실화 알킬 (메타)아크릴레이트; 다이사이클로펜텐일 (메타)아크릴레이트; 다이에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 에톡시다이에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 벤질 (메타)아크릴레이트; 폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 폴리프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 메톡시폴리프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트; 페녹시폴리에틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 노닐페녹시에틸 (메타)아크릴레이트와 같은 알킬페녹시에틸 (메타)아크릴레이트; 알킬페녹시폴리알킬렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필 (메타)아크릴레이트; 테트라-하이드로푸르푸릴옥시프로필알킬렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 다이사이클로펜텐일옥시폴리알킬렌 글리콜 (메타)아크릴레이트; 2-하이드록시알킬 (메타)아크릴오일 포스페이트; 폴리플루오루알킬 (메타)아크릴레이트; N-바이닐 피롤리돈; N-바이닐 카프로락탐; 다이아세톤 (메타)아크릴아마이드; 아이소뷰톡시메틸 (메타)아크릴아마이드; N,N-다이메틸 아크릴아마이드; t-옥틸 (메타)아크릴아마이드; 다이알킬아미노에틸 (메타)아크릴레이트; (메타)아크릴오일-모르폴린 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 광섬유.
  32. 제 31 항에 있어서,
    단작용성 반응성 희석제 모노머(d)는 아이소보닐 아크릴레이트, 2-페녹시에 틸 아크릴레이트, 노닐페녹시에틸 아크릴레이트, C8-C13 알킬 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 아이소데실 아크릴레이트인 광섬유.
  33. 제 30 항에 있어서,
    단작용성 반응성 희석제 모노머(d)는 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해 3중량% 내지 25중량%으로 복사 경화성 조성물에 존재하는 광섬유.
  34. 제 1 항에 있어서,
    복사 경화성 조성물이 적어도 하나의 접착 향상제(e)를 포함하는 광섬유.
  35. 제 34 항에 있어서,
    접착 향상제(e)는 옥틸트라이에톡시실란, 메틸트라이에톡시실란, 메틸트라이메톡시실란, 트리스(3-트라이메톡시실릴프로필)아이소시아누레이트, 바이닐트라이에톡시실란, 바이닐트라이메톡시실란, 바이닐-트리스(2-메톡시에톡시)실란, 바이닐메틸다이메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필트라이메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트라이메톡시실란, γ-머캡토프로필트라이메톡시실란, 유기-변형 폴리다이메틸실록산, γ-우레아이도프로필트라이알콕시실란, γ-우레아이도프로필트라이메톡시실란, γ-아이소시아네이트프로필트라이에톡시실란 또는 이의 혼합물로부터 선택된 유기-작용성 실란인 광섬유.
  36. 제 34 항에 있어서,
    접착 향상제(e)는 다음 구조식(IV)으로 나타내어지는 광섬유:
    (R)3Si-CnH2n-X (IV)
    (상기식에서, 동일하거나 서로 다를 수 있는 R은 R의 적어도 하나가 알콕시 또는 아릴옥시 그룹이라는 조건하에서 알킬, 알콕시 또는 아릴옥시 그룹 또는 수소 원자로부터 선택되고; n은 1 내지 6의 정수이고; X는 아질산, 머캡토, 에폭사이드, 바이닐, 이미도, 클로로, -(S)mCnH2n-Si-(R)3로부터 선택되고, 여기서 m 및 n은 1 내지 6의 정수이고 R은 상기와 같다).
  37. 제 34 항에 있어서,
    접착 향상제(e)는 상기 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해 0.1중량% 내지 2.5중량%의 양으로 복사 경화성 조성물에 존재하는 광섬유.
  38. (a) 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해, -40℃ 내지 -100℃의 유리전이온도(Tg)를 갖는 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 폴리우레탄 50중량% 내지 95중량%;
    (b) 복사 경화성 조성물의 총중량에 대해, 적어도 하나의 다관능성 반응성 희석제 모노머 5중량% 내지 50중량%를 포함하는 복사 경화성 조성물.
  39. 제 38 항에 있어서,
    에틸렌성 불포화 폴리우레탄(a)은 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따라 정의되는 복사 경화성 조성물.
  40. 제 38 항에 있어서,
    다관능성 반응성 희석제 모노머(b)는 제 23 항에 따라 정의되는 복사 경화성 조성물.
  41. 제 38 항에 있어서,
    제 26 항에 따라 정의되는 적어도 하나의 중합 개시제(c)를 포함하는 복사 경화성 조성물.
  42. 제 41 항에 있어서,
    제 28 항에 따라 정의되는 적어도 하나의 광감작제(f)를 포함하는 복사 경화성 조성물.
  43. 제 38 항에 있어서,
    제 31 항에 따라 정의되는 적어도 하나의 단작용성 반응성 희석제 모노머(d)를 포함하는 복사 경화성 조성물.
  44. 제 38 항에 있어서,
    제 35 항에 따라 정의되는 적어도 하나의 접착 향상제(e)를 포함하는 복사 경화성 조성물.
  45. 제 38 항에 있어서,
    20℃ 내지 80℃의 온도 범위에서, 1000 m.Pa.sec 및 4000 m.Pa.sec 사이의 브룩필드 점도(Brookfield viscosity)를 갖는 복사 경화성 조성물.
  46. 유리 부분을 둘러싸게 배치된 -40℃ 내지 +60℃에서 5MPa 내지 600MPa의 탄성계수 값을 갖는 적어도 하나의 보호 코팅층을 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 보호 코팅층은
    (a) -40℃ 내지 -100℃의 유리전이온도(Tg)를 가진 적어도 하나의 에틸렌 불포화 폴리우레탄;
    (b) 적어도 하나의 다관능성 반응성 희석제 모노머를 포함하는 복사 경화성 조성물을 경화시킴으로써 얻어지고,
    상기 보호 코팅층은 상기 유리 부분과 접촉하여 배치되며, 보호 코팅층의 -40℃에서 측정된 탄성계수와 +60℃에서 측정된 탄성계수의 사이의 변화(V1)가 495MPa보다 높지 않은 것을 특징으로 하는,
    내부 유리 부분을 포함하는 광섬유에 의해 전송되는 신호에 대한 마이크로벤딩에 의해 발생된 감쇠 손실을 제어하기 위한 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    -40℃ 내지 +60℃의 탄성계수 값이 500MPa보다 높지 않은, 마이크로벤딩에 의해 발생된 감쇠 손실을 제어하기 위한 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    -40℃ 내지 +60℃의 탄성계수 값이 450MPa보다 높지 않은, 마이크로벤딩에 의해 발생된 감쇠 손실을 제어하기 위한 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    -40℃ 내지 +60℃의 탄성계수 값이 300MPa보다 높지 않은, 마이크로벤딩에 의해 발생된 감쇠 손실을 제어하기 위한 방법.
  50. 제 46 항에 있어서,
    -40℃ 내지 +60℃의 탄성계수 값이 8MPa보다 낮지 않은, 마이크로벤딩에 의해 발생된 감쇠 손실을 제어하기 위한 방법.
  51. 제 50 항에 있어서,
    -40℃ 내지 +60℃의 탄성계수 값이 12MPa보다 높은, 마이크로벤딩에 의해 발생된 감쇠 손실을 제어하기 위한 방법.
  52. 제 47 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호 코팅층이 제 1 항 및 제 17 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 따라 정의되는, 마이크로벤딩에 의해 발생된 감쇠 손실을 제어하기 위한 방법.
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