RU2320590C2 - Optical fiber with hardened polymer coat - Google Patents
Optical fiber with hardened polymer coat Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320590C2 RU2320590C2 RU2005114009/03A RU2005114009A RU2320590C2 RU 2320590 C2 RU2320590 C2 RU 2320590C2 RU 2005114009/03 A RU2005114009/03 A RU 2005114009/03A RU 2005114009 A RU2005114009 A RU 2005114009A RU 2320590 C2 RU2320590 C2 RU 2320590C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- meth
- acrylate
- optical fiber
- fiber according
- mpa
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к оптическому волокну с отвержденным полимерным покрытием.The present invention relates to a cured polymer coated optical fiber.
Говоря более конкретно, настоящее изобретение относится к оптическому волокну, по меньшей мере, с одним слоем защитного покрытия, характеризующимся пониженным затуханием передаваемого сигнала.More specifically, the present invention relates to an optical fiber with at least one layer of protective coating, characterized by reduced attenuation of the transmitted signal.
Кроме того, настоящее изобретение относится к оптическому волокну, по меньшей мере, с одним слоем защитного покрытия, полученным в результате отверждения радиационно-отверждаемой композиции, содержащей, по меньшей мере, один полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа и, по меньшей мере, один полифункциональный реакционноспособный разбавляющий мономер, а также к используемой в нем радиационно-отверждаемой композиции.In addition, the present invention relates to an optical fiber with at least one layer of protective coating obtained by curing a radiation-curable composition containing at least one ethylenically unsaturated polyurethane and at least one polyfunctional reactive diluting monomer, as well as the radiation curable composition used therein.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к способу контроля потерь на затухание сигнала, передаваемого по оптическому волокну, вследствие наличия микроизгибов.In addition, the present invention also relates to a method for controlling attenuation losses of a signal transmitted over an optical fiber due to the presence of microbends.
Оптические волокна обычно состоят из стеклянной части (обычно с диаметром, приблизительно равным 125 мкм), в пределах которой заключен передаваемый оптический сигнал, и из покрытия, обычно полимерного, расположенного вокруг стеклянной части в основном для целей защиты. Данное защитное покрытие обычно включает первый слой покрытия, расположенный непосредственно на поверхности стекла, известный под названием "первичного слоя покрытия" либо "первичного покрытия" для краткости, обычно имеющий толщину в диапазоне от приблизительно 25 мкм до приблизительно 35 мкм. В свою очередь, на данное первичное покрытие в общем случае наносят второй слой покрытия, известный под названием "вторичного слоя покрытия" либо "вторичного покрытия" для краткости, обычно имеющий толщину в диапазоне от приблизительно 10 мкм до приблизительно 30 мкм.Optical fibers typically consist of a glass part (usually with a diameter of approximately 125 μm) within which the transmitted optical signal is enclosed, and of a coating, usually polymeric, located around the glass part mainly for protection purposes. This protective coating typically includes a first coating layer located directly on the surface of the glass, known as the "primary coating layer" or "primary coating" for short, usually having a thickness in the range of from about 25 microns to about 35 microns. In turn, this primary coating is generally coated with a second coating layer, known as a “secondary coating layer” or “secondary coating” for short, typically having a thickness in the range of from about 10 μm to about 30 μm.
Данные полимерные покрытия можно получить из композиций, содержащих олигомеры и мономеры, которые в общем случае сшивают под действием УФ-излучения в присутствии подходящего фотоинициатора. Два слоя покрытия, описанные выше, помимо прочего, различаются значениями модуля упругости сшитого материала. Собственно говоря, одна из проблем, с которой сталкиваются при использовании слоев покрытия, которые сцеплены с поверхностью стекла оптического волокна, и вызвана различием стекла и слоя покрытия в реакции на изменение температуры, что вносит свой вклад в затухание сигнала в волокне вследствие наличия микроизгибов, в особенности при попадании в диапазон очень низких температур. Для сведения данной проблемы к минимуму при формировании упомянутого выше первичного покрытия выбирают слой покрытия, характеризующийся очень низким значением модуля упругости. Следовательно, для того чтобы обеспечить наличие у первичного покрытия желательного низкого значения модуля упругости, необходимо будет пожертвовать желательными твердостью и жесткостью слоя покрытия, который находится в контакте со стеклом, так что необходимым становится нанесение поверх упомянутого первичного покрытия упомянутого выше вторичного покрытия. Комбинация упомянутых двух слоев покрытия обеспечивает наличие надлежащей механической защиты оптического волокна.These polymer coatings can be obtained from compositions containing oligomers and monomers, which are generally crosslinked by UV radiation in the presence of a suitable photoinitiator. The two coating layers described above, among other things, differ in the elastic modulus of the crosslinked material. Actually, one of the problems encountered when using coating layers that adhere to the glass surface of an optical fiber is caused by the difference in glass and coating layer in response to temperature changes, which contributes to the attenuation of the signal in the fiber due to the presence of microbends, features when falling into the range of very low temperatures. To minimize this problem during the formation of the primary coating mentioned above, a coating layer is selected that is characterized by a very low elastic modulus. Therefore, in order to ensure that the primary coating has a desired low modulus of elasticity, it will be necessary to sacrifice the desired hardness and stiffness of the coating layer that is in contact with the glass, so that it becomes necessary to apply the aforementioned secondary coating over the primary coating. The combination of the above two coating layers provides the proper mechanical protection of the optical fiber.
Скомпонованное таким образом оптическое волокно обычно характеризуется полным диаметром, приблизительно равным 250 мкм. Однако для конкретных приложений данный полный диаметр также может быть и меньше; в данном случае обычно наносят слой покрытия с пониженной толщиной.An optical fiber arranged in this way is typically characterized by a total diameter of approximately 250 microns. However, for specific applications, this total diameter may also be smaller; in this case, a coating layer with a reduced thickness is usually applied.
Однако необходимость использования двух слоев покрытия, имеющих различные характеристики, может обуславливать наличие определенных недостатков. Например, могут возникнуть проблемы, связанные с адгезией между первичным и вторичным покрытиями: поэтому необходимо выбирать полимерные материалы, которые будут совместимы друг с другом, но которые будут характеризоваться различными значениями модуля упругости, для того, чтобы как избежать возникновения микроизгибов, так и обеспечить получение надлежащей механической защиты.However, the need to use two coating layers having different characteristics can lead to certain disadvantages. For example, there may be problems associated with adhesion between the primary and secondary coatings: therefore, it is necessary to choose polymeric materials that will be compatible with each other, but which will have different values of the elastic modulus, in order to avoid microbending and to ensure proper mechanical protection.
Для того чтобы устранить упомянутые недостатки, на предшествующем уровне техники были приложены определенные усилия, направленные на получение композиций покрытий, которые можно использовать в качестве индивидуального слоя покрытия для оптических волокон.In order to eliminate the aforementioned disadvantages, certain efforts have been made in the prior art to obtain coating compositions that can be used as an individual coating layer for optical fibers.
Например, патент US 4806574 описывает отверждаемую под действием ультрафиолетового излучения жидкую композицию покрытия, которая при отверждении под действием ультрафиолетового излучения в присутствии соответствующего фотоинициатора позволяет получить покрытие, адаптированное к требованиям для покрытия оптического стекловолокна. Данная композиция покрытия в качестве существенного компонента содержит полиуретановый олигомер с концевыми акрилатными группами на основе полифункционального ядра, которое является, по меньшей мере, трифункциональным и которое имеет одно ответвление для каждой функциональности на ядре. В соответствии с утверждениями, сделанными в патенте, упомянутую композицию покрытия можно использовать в качестве верхнего покрытия, а также в качестве покрытия, непосредственно нанесенного на поверхность стекла волокна, для того чтобы получить низкое значение модуля упругости при растяжении при низких рабочих температурах, с которыми можно столкнуться, с целью противодействия появлению микроизгибов. В одном варианте реализации упомянутая отвержденная композиция покрытия характеризуется величиной модуля упругости при растяжении, равной 6410 фунт/дюйм2 (приблизительно 44 МПа) при измерении при +25°С, и величиной модуля упругости при растяжении, равной 96971 фунт/дюйм2 (приблизительно 669 МПа) при измерении при -40°С.For example, US Pat. No. 4,806,574 describes a UV curable liquid coating composition which, when cured by ultraviolet radiation in the presence of a suitable photoinitiator, provides a coating adapted to the requirements for coating optical fiber. This coating composition as an essential component contains a polyurethane oligomer with terminal acrylate groups based on a polyfunctional core, which is at least trifunctional and which has one branch for each functionality on the core. In accordance with the claims made in the patent, the said coating composition can be used as a top coating, as well as a coating directly applied to the surface of a glass fiber, in order to obtain a low value of tensile modulus at low operating temperatures with which collide in order to counter the appearance of microbends. In one embodiment, said cured coating composition is characterized by a modulus value under tension equal to 6410 lbs / in2 (approximately 44 MPa) when measured at 25 ° C and a modulus value of tensile equal to 96971 lbs / in2 (approximately 669 MPa) when measured at -40 ° C.
Патент US 4682850 описывает оптическое волокно, включающее сердечник и внешнюю оболочку. На оболочку наносят покрытие в виде индивидуального отверждаемого под действием ультрафиолетового излучения материала, характеризующегося модулем упругости при растяжении в диапазоне от приблизительно 1000 до приблизительно 10000 фунт/дюйм2 (от приблизительно 7 МПа до приблизительно 70 МПа). Предпочтительно модуль равен приблизительно 7800 фунт/дюйм2 (приблизительно 53,8 МПа) при измерении при +25°С, и материал характеризуется величиной твердости А по Шору в диапазоне от приблизительно 70 до приблизительно 75. В соответствии с утверждением, сделанным в данном патенте, упомянутое индивидуальное покрытие удовлетворительным образом защищает оптическое волокно, его легко нанести на волокно, и оно сводит к минимуму потери, обусловленные наличием микроизгибов, в широком температурном диапазоне.US 4,682,850 describes an optical fiber including a core and an outer sheath. On the shell is coated as a single curable material to ultraviolet radiation characterized by a tensile modulus in the range of from about 1,000 to about 10,000 lb / in2 (about 7 MPa to about 70 MPa). Preferably, the modulus is about 7,800 lb / in2 (about 53.8 MPa) as measured at 25 ° C, and the material is characterized by the Shore A hardness ranging from about 70 to about 75. In accordance with the statement made in this patent , said individual coating satisfactorily protects the optical fiber, it is easy to apply to the fiber, and it minimizes losses due to the presence of microbends over a wide temperature range.
Другие документы, такие как, например, US 4690501, US 4690502, US 4798852, US 4932750, описывают композиции покрытий оптических волокон, адаптированные к требованиям либо для первичного покрытия, либо индивидуального (единственного) покрытия, при этом в общем случае упоминается, что данные композиции пригодны для сведения к минимуму возникновения микроизгибов. Кроме того, в упомянутых документах не приводится никакого конкретного значения модуля упругости при растяжении для композиций покрытий, измеренного либо при +25°С, либо при -40°С.Other documents, such as, for example, US 4,690,501, US 4,690,502, US 4,798,852, US 4,932,750, describe optical fiber coating compositions adapted to the requirements of either a primary coating or an individual (single) coating, generally mentioning that the compositions are suitable for minimizing the occurrence of microbends. In addition, no specific value of tensile modulus for coating compositions measured either at + 25 ° C or at -40 ° C is given in the referenced documents.
Однако, несмотря на усилия, приложенные для получения подходящих индивидуальных слоев покрытий, никакого удовлетворительного решения до сих пор еще не было найдено. В частности, несмотря на то, что упомянутые выше документы подчеркивают необходимость предотвращения возникновения микроизгибов при низких рабочих температурах (то есть при -40°С), большинство из данных документов не приводит никаких подробностей в отношении механических свойств использованных слоев покрытий при таких низких температурах. Собственно говоря, только упомянутый выше патент US 4806574 описывает пример слоя покрытия, характеризующегося величиной модуля упругости при растяжении, равной приблизительно 668 МПа при измерении при -40°С. Однако заявитель заметил, что данное значение все еще чрезмерно высоко для того, чтобы в значительной мере позволить предотвратить возникновение явлений, связанных с микроизгибом.However, despite the efforts made to obtain suitable individual coating layers, no satisfactory solution has yet been found. In particular, despite the fact that the documents mentioned above emphasize the need to prevent microbending at low operating temperatures (i.e. at -40 ° C), most of these documents do not give any details regarding the mechanical properties of the coating layers used at such low temperatures. As a matter of fact, only the aforementioned US Pat. No. 4,806,574 describes an example of a coating layer characterized by a tensile modulus of approximately 668 MPa when measured at -40 ° C. However, the applicant noted that this value is still excessively high in order to significantly prevent the occurrence of phenomena associated with microbending.
В дополнение к этому, заявитель заметил, что у упомянутого слоя покрытия значение модуля упругости при растяжении при переходе от комнатной температуры (+25°С) к низким рабочим температурам порядка -40°С претерпевает избыточное изменение, где данное изменение, в свою очередь, определяет для оптического волокна избыточное и неконтролируемое изменение затухания сигнала вследствие наличия микроизгибов.In addition to this, the applicant noted that the said coating layer has a modulus of tensile elasticity upon transition from room temperature (+ 25 ° C) to low operating temperatures of the order of -40 ° C undergoes an excessive change, where this change, in turn, determines for an optical fiber an excessive and uncontrolled change in signal attenuation due to the presence of microbends.
Для того чтобы получить значение модуля упругости, равное приблизительно 60 МПа при измерении при +25°С, в соответствии с тем, что предлагается в упомянутой выше работе US 4682850, заявитель наблюдал за поведением как (А) коммерческого индивидуального покрытия DeSolite® 3471-3-7 (от компании DSM), так и (В) индивидуального единого покрытия, полученного в результате перемешивания 63% коммерческого первичного покрытия DeSolite® 3471-1-129 (от компании DSM) и 37% коммерческого вторичного покрытия DeSolite® 3471-2-136 (от компании DSM): однако два индивидуальных покрытия демонстрировали избыточно высокий рост значения модуля упругости при измерении при -40°С, что продемонстрировано на приложенной фиг.3 (на оси абсцисс, как сообщается, отложены значения температуры (Т) в °С, а на оси ординат, как сообщается, отложены значения модуля упругости (Е') в МПа). Упомянутое значение модуля упругости представляет собой значение модуля упругости при растяжении, и его измеряют при использовании аппарата для DMTA (динамико-механического термического анализа) (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer от компании Reometrics Inc.), функционирующего, как будет подробнее описано далее.In order to obtain the value of the modulus of elasticity of about 60 MPa when measured at 25 ° C in accordance with what is proposed in the above paper US 4,682,850, the Applicant has observed the behavior of both (A) commercial individual coating DeSolite ® 3471-3 -7 (from DSM), and (B) an individual single coating obtained by mixing 63% of the commercial primary coating DeSolite ® 3471-1-129 (from DSM) and 37% of the commercial secondary coating DeSolite ® 3471-2- 136 (from DSM): however, two individual demonstration coatings an excessively high increase in the value of the elastic modulus when measured at -40 ° C was shown, which is shown in the attached figure 3 (the abscissa axis reportedly shows the temperature (T) in ° C, while the ordinate axis reportedly modulus of elasticity (E ') in MPa). The said value of the modulus of elasticity is the value of the modulus of tensile elasticity, and it is measured using the apparatus for DMTA (dynamic mechanical thermal analysis) (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer from Reometrics Inc.), which operates, as will be described in more detail below.
Заявитель дополнительно заметил, что модуль упругости при растяжении у слоя покрытия необходимо контролировать в более широком диапазоне по сравнению с тем, который указывался на предшествующем уровне техники (от -40°С до +25°С). Собственно говоря, в обычных рабочих условиях оптическое волокно легко может подвергнуться воздействию температур, приблизительно равных +40°С, а в отдельных случаях доходящих вплоть до приблизительно 60°С. Таким образом, для того чтобы подходящим образом защитить стеклянную часть оптического волокна, важно, чтобы значение модуля упругости при растяжении у слоя покрытия оставалось бы достаточно высоким также и при таких высоких рабочих температурах.The applicant further noted that the tensile modulus of the coating layer must be controlled in a wider range than that indicated in the prior art (from -40 ° C to + 25 ° C). Actually, under normal operating conditions, an optical fiber can easily be exposed to temperatures of approximately + 40 ° C, and in some cases up to approximately 60 ° C. Thus, in order to appropriately protect the glass portion of the optical fiber, it is important that the tensile modulus of the coating layer remains high enough also at such high operating temperatures.
Таким образом, заявитель обнаружил, что для того чтобы иметь приемлемую величину присутствия микроизгибов при пониженных рабочих температурах (-40°С) и чтобы предотвратить возникновение избыточного изменения затухания сигнала вследствие наличия микроизгибов, значение модуля упругости, измеренное при -40°С, должно быть относительно низким (то есть не превышающим 500 МПа), в частности упомянутое значение модуля упругости должно быть относительно постоянным в диапазоне от -40°С до +60°С для того, чтобы свести к минимуму изменение затухания сигнала вследствие наличия микроизгибов; разумеется, упомянутое относительно низкое значение модуля упругости не должно оказывать негативного влияния на механическую защиту оптического волокна. В дополнение к этому, заявитель обнаружил, что материал упомянутого слоя защитного покрытия должен характеризоваться достаточно высоким равновесным модулем (то есть превышающим 5 МПа) для того, чтобы обеспечить удовлетворительную защиту оптического волокна от возникновения механических напряжений при высоких рабочих температурах.Thus, the applicant found that in order to have an acceptable amount of microbend at low operating temperatures (-40 ° C) and to prevent the occurrence of excessive changes in signal attenuation due to the presence of microbends, the value of the elastic modulus measured at -40 ° C should be relatively low (that is, not exceeding 500 MPa), in particular, the mentioned value of the elastic modulus should be relatively constant in the range from -40 ° C to + 60 ° C in order to minimize the change in signal attenuation la due to the presence of microbending; Of course, the aforementioned relatively low value of the elastic modulus should not adversely affect the mechanical protection of the optical fiber. In addition to this, the applicant has discovered that the material of said protective coating layer must have a sufficiently high equilibrium modulus (i.e., exceeding 5 MPa) in order to provide satisfactory protection of the optical fiber from mechanical stresses at high operating temperatures.
Заявитель обнаружил, что слой покрытия, в частности слой единого покрытия, предназначенный для оптического волокна, который способен обеспечить удовлетворительную защиту оптического волокна и свести к минимуму затухание сигнала вследствие наличия микроизгибов в широком температурном диапазоне, в частности в температурном диапазоне от -40°С до +60°С, можно получить при использовании радиационно-отверждаемой композиции, содержащей, по меньшей мере, один полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа и, по меньшей мере, один полифункциональный акрилатный мономер.The applicant has discovered that a coating layer, in particular a single coating layer intended for an optical fiber, which is able to provide satisfactory protection of the optical fiber and minimize signal attenuation due to the presence of microbends in a wide temperature range, in particular in the temperature range from -40 ° C to + 60 ° C, can be obtained using a radiation-curable composition containing at least one polyurethane with an unsaturation of ethylene type and at least one polyfunctional acrylate monomer.
В частности, заявитель обнаружил, что подходящая радиационно-отверждаемая композиция может содержать, по меньшей мере, один полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа, характеризующийся температурой стеклования, не превышающей -40°С, и, по меньшей мере, один полифункциональный реакционноспособный разбавляющий мономер.In particular, the Applicant has found that a suitable radiation-curable composition may contain at least one ethylene-type unsaturated polyurethane having a glass transition temperature not exceeding -40 ° C and at least one polyfunctional reactive diluting monomer.
Говоря еще более конкретно, заявитель обнаружил, что использование полиуретана с ненасыщенностью этиленового типа, характеризующегося низкой температурой стеклования, оказывает влияние на значение модуля упругости отвержденной композиции при низких температурах, в частности делает возможным получение покрытия, которое не демонстрирует чрезмерно высокого роста значения модуля упругости при уменьшении температуры (например, значение модуля упругости все еще относительно невелико при -40°С). Что касается использования полифункционального реакционноспособного разбавляющего мономера, то заявитель обнаружил, что его использование может подходящим образом промодулировать значение модуля упругости, в частности, в результате выдерживания его на достаточно высоком уровне при повышенных рабочих температурах без избыточного увеличения его значения при пониженных рабочих температурах.More specifically, the applicant found that the use of ethylene-type unsaturated polyurethane, characterized by a low glass transition temperature, affects the value of the elastic modulus of the cured composition at low temperatures, in particular, makes it possible to obtain a coating that does not exhibit an excessively high increase in the value of the elastic modulus at a decrease in temperature (for example, the value of the elastic modulus is still relatively small at -40 ° C). Regarding the use of a multifunctional reactive diluting monomer, the Applicant has found that its use can appropriately modulate the value of the modulus of elasticity, in particular by keeping it at a sufficiently high level at elevated operating temperatures without excessively increasing its value at lower operating temperatures.
В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение относится к оптическому волокну, включающему:In accordance with a first aspect, the present invention relates to an optical fiber, comprising:
- стеклянную часть;- glass part;
- по меньшей мере, один слой защитного покрытия, размещенный так, чтобы непосредственно охватывать упомянутую стеклянную часть;- at least one layer of protective coating, placed so as to directly cover said glass portion;
при этом упомянутый слой защитного покрытия в диапазоне от -40°С до +60°С характеризуется значением модуля упругости, попадающим в интервал от 5 МПа до 600 МПа, предпочтительно не превышающим 500 МПа, более предпочтительно не превышающим 450° МПа, гораздо более предпочтительно не превышающим 300° МПа. Предпочтительно упомянутое значение модуля упругости составляет не меньше 8 МПа, более предпочтительно больше 12 МПа.wherein said protective coating layer in the range from -40 ° C to + 60 ° C is characterized by a modulus of elasticity ranging from 5 MPa to 600 MPa, preferably not exceeding 500 MPa, more preferably not exceeding 450 ° MPa, much more preferably not exceeding 300 ° MPa. Preferably, said elastic modulus value is not less than 8 MPa, more preferably more than 12 MPa.
В соответствии с предпочтительным вариантом реализации упомянутый слой защитного покрытия размещают в контакте с упомянутой стеклянной частью.According to a preferred embodiment, said protective coating layer is placed in contact with said glass portion.
В соответствии с особенно предпочтительным вариантом реализации упомянутое оптическое волокно включает стеклянную часть и единый слой защитного покрытия, который размещен в контакте с упомянутой стеклянной частью.According to a particularly preferred embodiment, said optical fiber includes a glass portion and a single protective coating layer that is placed in contact with said glass portion.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение относится к способу контроля потерь на затухание сигнала, передаваемого по оптическому волокну, включающему внутреннюю стеклянную часть, вследствие наличия микроизгибов, который включает обеспечение наличия, по меньшей мере, одного слоя защитного покрытия, размещенного так, чтобы охватить упомянутую стеклянную часть, где упомянутый слой защитного покрытия в диапазоне от -40°С до +60°С характеризуется значением модуля упругости, попадающим в интервал от 5 МПа до 600 МПа, предпочтительно не превышающим 500 МПа, более предпочтительно не превышающим 450 МПа, гораздо более предпочтительно не превышающим 300° МПа. Предпочтительно упомянутое значение модуля упругости составляет не меньше 8 МПа, более предпочтительно больше 12 МПа.In accordance with another aspect, the present invention relates to a method for controlling attenuation losses of a signal transmitted through an optical fiber including an inner glass portion due to microbending, which comprises providing at least one layer of a protective coating arranged to cover said glass portion, wherein said protective coating layer in the range from -40 ° C to + 60 ° C is characterized by a modulus of elasticity falling in the range from 5 MPa to 600 MPa, the preferred but not exceeding 500 MPa, more preferably not exceeding 450 MPa, much more preferably not exceeding 300 ° MPa. Preferably, said elastic modulus value is not less than 8 MPa, more preferably more than 12 MPa.
В настоящем описании и в формуле изобретения, которая следует за ним, термин "оптическое волокно, включающее единый слой защитного покрытия" означает, что механическая защита оптического волокна от внешних нагрузок, которые могут привести к увеличению затухание сигнала вследствие наличия микроизгибов, по существу обеспечивается благодаря наличию упомянутого единого слоя отвержденного полимерного материала. Таким образом, данное определение включает, например, также и такие варианты реализации, при которых на оптическое волокно наносят покрытие, образуемое единым защитным слоем отвержденного полимерного материала, непосредственно наносимое на стеклянную часть, где данное покрытие, в свою очередь, охвачено наружным покрытием, которое не вносит никакого существенного вклада в защиту волокна от внешних нагрузок, таким как, например, маркировочный слой краски, нанесенный для целей идентификации. Обычно в случае наружного слоя, нанесенного на упомянутый единый слой защитного покрытия (например, наружного маркировочного слоя), защитный слой составляет, по меньшей мере, 80% от полной толщины полимерного покрытия оптического волокна, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 85%, более предпочтительно приблизительно 90%±2%. Например, в случае единого защитного покрытия, имеющего толщину, приблизительно равную 60 мкм, толщина наружного слоя (типографской краски) может находиться в диапазоне приблизительно 5 мкм - 7 мкм.In the present description and in the claims that follow, the term "optical fiber comprising a single layer of protective coating" means that the mechanical protection of the optical fiber from external loads, which can lead to increased signal attenuation due to the presence of microbends, is essentially ensured by the presence of said single layer of cured polymer material. Thus, this definition includes, for example, also such embodiments in which the optical fiber is coated with a single protective layer of cured polymeric material directly applied to the glass part, where this coating, in turn, is covered by an outer coating, which does not make any significant contribution to protecting the fiber from external loads, such as, for example, a marking layer of paint applied for identification purposes. Typically, in the case of an outer layer applied to said single protective coating layer (for example, an external marking layer), the protective layer comprises at least 80% of the total polymer coating thickness of the optical fiber, preferably at least about 85%, more preferably about 90% ± 2%. For example, in the case of a single protective coating having a thickness of approximately 60 μm, the thickness of the outer layer (printing ink) may be in the range of about 5 μm to 7 μm.
В дополнение к этому, в настоящем описании и в формуле изобретения, которая следует за ним, термин "единый слой защитного покрытия" включает в свое значение покрытие в виде полимерного материала, нанесенное либо в виде отдельного единого слоя, либо в виде нескольких слоев, наложенных друг на друга.In addition, in the present description and in the claims that follow, the term "single layer of protective coating" includes in its meaning a coating in the form of a polymeric material, applied either as a separate single layer or as several layers superimposed Each other.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации разница (V1) между значением модуля упругости, измеренным при -40°С, и значением модуля упругости, измеренным при +60°С, у упомянутого слоя защитного покрытия не превышает 495 МПа, предпочтительно не превышает 320 МПа, более предпочтительно не превышает 150 МПа.According to another preferred embodiment, the difference (V 1 ) between the value of the elastic modulus measured at -40 ° C and the value of the elastic modulus measured at + 60 ° C for said protective coating layer does not exceed 495 MPa, preferably does not exceed 320 MPa, more preferably does not exceed 150 MPa.
В соответствии с еще одним вариантом реализации упомянутый слой защитного покрытия характеризуется величиной равновесного модуля (Е. М.), превышающей 5 МПа.In accordance with yet another embodiment, said protective coating layer is characterized by an equilibrium modulus (EM) of more than 5 MPa.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации упомянутое оптическое волокно в диапазоне от -40°С до +60°С характеризуется изменением затухания сигнала вследствие наличия микроизгибов (V2), измеренным в результате наматывания волокна с длиной 100 м при натяжении в 5 г на раздвижную металлическую бобину диаметром 300 мм с нанесенным покрытием из шероховатого материала, не превышающим 20 (дБ/км)/(г/мм), предпочтительно не превышающим 15 (дБ/км)/(г/мм), более предпочтительно не превышающим 6 (дБ/км)/(г/мм).In accordance with another preferred embodiment, said optical fiber in the range of -40 ° C to + 60 ° C is characterized by a change in signal attenuation due to the presence of microbends (V 2 ), measured as a result of winding a fiber with a length of 100 m with a tension of 5 g per 300 mm expandable metal bobbin coated with a rough material not exceeding 20 (dB / km) / (g / mm), preferably not exceeding 15 (dB / km) / (g / mm), more preferably not exceeding 6 ( dB / km) / (g / mm).
Упомянутое значение модуля упругости и упомянутое значение равновесного модуля предполагаются соответствующими "модулю упругости при растяжении", и их измеряют при использовании аппарата для DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer от компании Reometrics Inc.) при частоте 1 Гц и при скорости нагревания 2°С/мин: дополнительные подробности, касающиеся метода анализа, будут описаны в примерах, приведенных в настоящем документе далее.The said value of the modulus of elasticity and the said value of the equilibrium modulus are assumed to correspond to the "modulus of elasticity in tension", and they are measured using an apparatus for DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer from Reometrics Inc.) at a frequency of 1 Hz and at a heating rate of 2 ° C / min : Further details regarding the analysis method will be described in the examples given later in this document.
Предпочтительно упомянутый слой защитного покрытия при комнатной температуре характеризуется показателем преломления, превышающим показатель преломления стеклянной части (приблизительно 1,46).Preferably, said protective coating layer at room temperature has a refractive index exceeding the refractive index of the glass portion (approximately 1.46).
Предпочтительно упомянутый слой защитного покрытия, в частности, когда его используют в качестве индивидуального слоя защитного покрытия, имеет толщину, попадающую в диапазон от 20 мкм до 70 мкм, более предпочтительно от 30 мкм до 60 мкм.Preferably, said protective coating layer, in particular when used as an individual protective coating layer, has a thickness in the range of 20 μm to 70 μm, more preferably 30 μm to 60 μm.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации упомянутый слой защитного покрытия можно получить в результате отверждения радиационно-отверждаемой композиции, содержащей:In accordance with another preferred embodiment, said protective coating layer can be obtained by curing a radiation curable composition comprising:
(а) по меньшей мере, один полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа, характеризующийся величиной температуры стеклования (Tg), попадающей в диапазон от -40°С до -100°С, предпочтительно от -50°С до -85°С;(a) at least one ethylene-type unsaturated polyurethane characterized by a glass transition temperature (T g ) falling in the range from -40 ° C to -100 ° C, preferably from -50 ° C to -85 ° C;
(b) по меньшей мере, один полифункциональный реакционноспособный разбавляющий мономер.(b) at least one polyfunctional reactive diluting monomer.
Упомянутую температуру стеклования можно измерить в соответствии с известными методиками, такими как, например, методика дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК): дополнительные подробности в отношении анализа по методу ДСК будут описаны в примерах, приведенных ниже в настоящем документе.The glass transition temperature mentioned can be measured in accordance with known methods, such as, for example, differential scanning calorimetry (DSC): further details regarding DSC analysis will be described in the examples below.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации упомянутая радиационно-отверждаемая композиция также содержит, по меньшей мере, один инициатор полимеризации (с).According to another preferred embodiment, said radiation-curable composition also comprises at least one polymerization initiator (c).
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации упомянутая радиационно-отверждаемая композиция также содержит, по меньшей мере, один монофункциональный реакционноспособный разбавляющий мономер (d).According to yet another preferred embodiment, said radiation curable composition also comprises at least one monofunctional reactive diluting monomer (d).
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации упомянутая радиационно-отверждаемая композиция также содержит, по меньшей мере, один усилитель адгезии (е).According to yet another preferred embodiment, said radiation curable composition also comprises at least one adhesion promoter (e).
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение относится к радиационно-отверждаемой композиции, содержащей:In accordance with another aspect, the present invention relates to a radiation curable composition comprising:
(а) в расчете на полную массу упомянутой радиационно-отверждаемой композиции от 50% (масс.) до 95% (масс.), предпочтительно от 75% (масс.) до 90% (масс.), по меньшей мере, одного полиуретана с ненасыщенностью этиленового типа, характеризующегося величиной температуры стеклования (Tg) в диапазоне от -40°С до -100°С, предпочтительно от -50°С до -85°С;(a) based on the total weight of said radiation-curable composition, from 50% (mass.) to 95% (mass.), preferably from 75% (mass.) to 90% (mass.) of at least one polyurethane with an ethylene-type unsaturation characterized by a glass transition temperature (T g ) in the range of from -40 ° C to -100 ° C, preferably from -50 ° C to -85 ° C;
(b) в расчете на полную массу упомянутой радиационно-отверждаемой композиции от 5% (масс.) до 50% (масс.), предпочтительно от 10% (масс.) до 35% (масс.), по меньшей мере, одного полифункционального реакционноспособного разбавляющего мономера.(b) based on the total weight of said radiation-curable composition, from 5% (mass.) to 50% (mass.), preferably from 10% (mass.) to 35% (mass.) of at least one multifunctional reactive diluting monomer.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом реализации упомянутая радиационно-отверждаемая композиция характеризуется вязкостью по Брукфильду в температурном интервале от 20°С до 80°С, имеющей значение в диапазоне от 1000° м·Па·с до 4000° м·Па·с, предпочтительно в диапазоне от 2000 м·Па·с до 3000 м·Па·с.In accordance with yet another preferred embodiment, said radiation curable composition has a Brookfield viscosity in the temperature range of 20 ° C. to 80 ° C., having a value in the range of 1000 ° m · Pa · s to 4000 ° m · Pa · s, preferably in the range of 2000 m · Pa · s to 3000 m · Pa · s.
Упомянутую вязкость по Брукфильду измеряют при использовании вискозиметра, относящегося по типу к вискозиметрам Брукфильда, model DV-III, оборудованного по конфигурации 29.The Brookfield viscosity is measured using a Brookfield viscometer, model DV-III, equipped with a configuration of 29.
В соответствии с предпочтительным вариантом реализации полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа (а) получают в результате проведения реакций между следующими соединениями:According to a preferred embodiment, ethylene unsaturated polyurethane of type (a) is obtained by reaction between the following compounds:
(А) по меньшей мере, одним полиольным соединением, включающим структурное звено, описываемое следующей формулой (I):(A) at least one polyol as one compound, including a structural unit described by the following formula (I):
где n представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 4 включительно; R1, R2, R3, R4, R5 и R6, которые могут быть идентичными друг другу либо отличными друг от друга, представляют собой атом водорода либо С1-С4 алкильную группу;where n is an integer in the range from 0 to 4 inclusive; R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 , which may be identical to each other or different from each other, represent a hydrogen atom or a C 1 -C 4 alkyl group;
(В) по меньшей мере, одним полиизоцианатным соединением; и(B) at least one polyisocyanate compound; and
(С) по меньшей мере, одним (мет)акрилатным производным, имеющим, по меньшей мере, одну гидроксильную группу.(C) at least one (meth) acrylate derivative having at least one hydroxyl group.
Соединения (А), относящиеся к типу полиолов, которые могут быть пригодными в соответствии с настоящим изобретением, могут включать любые другие структурные звенья, если только соединение будет включать, по меньшей мере, структурное звено, описываемое формулой (I).Compounds (A) related to the type of polyols that may be suitable in accordance with the present invention may include any other structural units, provided that the compound will include at least the structural unit described by formula (I).
Конкретные примеры структурного звена, описываемого формулой (I), представляют собой нижеследующее:Specific examples of the structural unit described by formula (I) are as follows:
иand
Соединения (А) типа полиолов, в особенности предпочтительные в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой нижеследующее: соединения, полученные в результате полимеризации, по меньшей мере, одного соединения, выбираемого из группы, состоящей из этиленгликоля, полиэтиленгликоля, пропиленгликоля, полипропиленгликоля, тетраметиленгликоля, 2-алкил-1,4-бутандиола и 3-алкил-1,4-бутандиола; соединения, полученные в результате полимеризации с раскрытием цикла 2-алкилтетрагидрофурана либо 3-алкилтетрагидрофурана; соединения, полученные в результате сополимеризации 2-алкилтетрагидрофурана, 3-алкилтетрагидрофурана либо 2-алкил-1,4-бутандиола и циклического простого эфира, такого как этиленоксид, пропиленоксид и тетрагидрофуран; и тому подобное либо их смеси. Если соединение (А) типа полиолов будет включать структурное звено, отличное от структурного звена, описываемого формулой (I), то тогда структурное звено, описываемое формулой (I), будет предпочтительно присутствовать в количестве, равном, по меньшей мере, 5% (масс.), более предпочтительно, по меньшей мере, 10% (масс.), в расчете на массу соединения (А). Более предпочтительно соединение (А) типа полиолов выбирают из политетраметиленгликоля, полипропиленгликоля, сополимера тетраметиленгликоля либо полипропиленгликоля.Compounds (A) of the type of polyols, particularly preferred in accordance with the present invention, are as follows: compounds obtained by polymerization of at least one compound selected from the group consisting of ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, tetramethylene glycol, 2-alkyl-1,4-butanediol and 3-alkyl-1,4-butanediol; compounds obtained by ring-opening polymerization of 2-alkyltetrahydrofuran or 3-alkyltetrahydrofuran; compounds resulting from the copolymerization of 2-alkyltetrahydrofuran, 3-alkyltetrahydrofuran or 2-alkyl-1,4-butanediol and a cyclic ether such as ethylene oxide, propylene oxide and tetrahydrofuran; and the like, or mixtures thereof. If the compound (A) of the polyol type will include a structural unit other than the structural unit described by formula (I), then the structural unit described by formula (I) will preferably be present in an amount of at least 5% (mass .), more preferably at least 10% (mass.), based on the weight of the compound (A). More preferably, the polyol-type compound (A) is selected from polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, tetramethylene glycol copolymer or polypropylene glycol.
Предпочтительно упомянутое соединение (А) типа полиолов характеризуется средней (среднечисленной) молекулярной массой в диапазоне от 200 до 6000, предпочтительно от 400 до 4000.Preferably, said polyol-type compound (A) is characterized by an average (number average) molecular weight in the range of 200 to 6000, preferably 400 to 4000.
Упомянутую среднюю (среднечисленную) молекулярную массу можно определить по известным методикам, таким как, например, методика гельпроникающей хроматографии (ГПХ).The aforementioned average (number average) molecular weight can be determined by known methods, such as, for example, gel permeation chromatography (GPC).
С выгодой могут быть использованы и другие соединения (А'), относящиеся к типу полиолов, которые не включают структурного звена, описываемого формулой (I), либо как таковые, либо в смеси, по меньшей мере, с одним соединением (А) типа полиолов. В альтернативном варианте упомянутые соединения, относящиеся по типу к полиолам (А'), можно сополимеризовать, по меньшей мере, с одним соединением, относящимся по типу к полиолам (А).Other compounds (A ') related to the type of polyols that do not include the structural unit described by formula (I), either as such or in a mixture with at least one compound (A) of the type of polyols, can be used to advantage . Alternatively, said polyol (A ') type compounds can be copolymerized with at least one polyol (A) type compound.
Конкретные примеры упомянутых других соединений (A') типа полиолов, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой нижеследующее: полибутадиен, имеющий концевую гидроксильную группу, гидрированный полибутадиен, имеющий концевую гидроксильную группу, полиизобутиленполиол, 1,6-гександиол, неопентилгликоль, 1,4-циклогександиметанол, бисфенол А, бисфенол F, алкиленоксидные аддукты бисфенола А, алкиленоксидные аддукты бисфенола F, диметилолированное производное дициклопентадиена, полиэфирдиолы на основе сложных эфиров, поликапролактондиолы, поликарбонатдиолы и тому подобное либо их смеси. Предпочтительно упомянутые другие соединения (A'), относящиеся к типу полиолов, характеризуются средней (среднечисленной) молекулярной массой в диапазоне от 200 до 8000, предпочтительно от 400 до 4000.Specific examples of the mentioned other compounds (A ′) of the type of polyols that can be used in accordance with the present invention are as follows: polybutadiene having a terminal hydroxyl group, hydrogenated polybutadiene having a terminal hydroxyl group, polyisobutylene polyol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A, bisphenol F, alkylene oxide adducts of bisphenol A, alkylene oxide adducts of bisphenol F, dimethylated derivative of dicyclopentadiene, polyether diols ve esters, polycaprolactone diol, polycarbonate diols and the like or mixtures thereof. Preferably, the other polyol-type compounds (A ′) mentioned have an average (number average) molecular weight in the range of 200 to 8000, preferably 400 to 4000.
Полиизоцианатные соединения (В), которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, можно выбирать из: полиизоцианатов, таких как 2,4-толуилендиизоцианат, 2,6-толуилендиизоцинат, 1,3-ксилилендиизоцианат, 1,4-ксилилендиизоцианат, 1,5-нафталиндиизоцианат, м-фенилендиизоцианат, п-фенилендиизоцианат, 3,3'-диметил-4,4'-дифенилметандиизоцианат, 4,4'-дифенилметандиизоцианат, 3,3'-диметилфенилендиизоцианат, 4,4'-бифенилендиизоцианат, 1,6-гексаметилендиизоцианат, изофорондиизоцианат, метиленбис(4-циклогексилизоцианат), 2,2,4-триметилгексаметилендиизоцианат, 2,4,4-триметилгексаметилендиизоцианат, 1,4-гексаметилендиизоцианат, бис(2-изоцианатоэтил)фумарат, 6-изопропил-1,3-фенилдиизоцианат, 4-дифенилпропанизоцианат, лизиндиизоцианат и тому подобное либо их смеси. Предпочтительны 2,4-толуилендиизоцианат и 2,6-толуилендиизоцианат, изофорондиизоцианат.The polyisocyanate compounds (B) that can be used in accordance with the present invention can be selected from: polyisocyanates, such as 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, 1,5 naphthalenediisocyanate, m-phenylenediisocyanate, p-phenylenediisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethanediisocyanate, 4,4'-diphenylmethanediisocyanate, 3,3'-dimethylphenylenediisocyanate, 4,4'-biphenylenediisocyanate hexamethylene diisocyanate, isophorondiisocyanate, methylene bis (4-cyclohexyl isocyanate), 2,2,4-trimethylhexamethy endiizotsianat, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,4-hexamethylene diisocyanate, bis (2-izotsianatoetil) fumarate, 6-isopropyl-1,3-phenyl diisocyanate, 4-difenilpropanizotsianat, lysine diisocyanate and the like or mixtures thereof. Preferred are 2,4-toluene diisocyanate and 2,6-toluene diisocyanate, isophorone diisocyanate.
(Мет)акрилатные производные (С), имеющие, по меньшей мере, одну гидроксильную группу, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, можно выбирать из группы, состоящей из: 2-гидроксиэтил(мет)акрилата, 2-гидроксипропил(мет)акрилата, 2-гидрокси-3-фенилоксипропил(мет)акрилата, пропандиол(мет)акрилата, 1,4-бутандиолмоно(мет)акрилата, 2-гидроксиалкил(мет)акрилоилфосфата, 4-гидроксициклогексил(мет)акрилата, 1,6-гександиолмоно(мет)акрилата, неопентилгликольмоно(мет)акрилата, триметилолпропанди(мет)акрилата, триметилолэтанди(мет)акрилата, пентаэритриттри(мет)акрилата, дипентаэритритпента(мет)акрилата, (мет)акрилатов, описываемых следующими далее формулами (II) либо (III):(Meth) acrylate derivatives (C) having at least one hydroxyl group that can be used in accordance with the present invention can be selected from the group consisting of: 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenyloxypropyl (meth) acrylate, propanediol (meth) acrylate, 1,4-butanediolmono (meth) acrylate, 2-hydroxyalkyl (meth) acryloyl phosphate, 4-hydroxycyclohexyl (meth) acrylate, 1,6- hexanediolmono (meth) acrylate, neopentyl glycolmono (meth) acrylate, trimethylolpropanedi (meth) acrylate, trimethylol ethanedi (meth) acrylate, pentaerythritol (meth) acrylate, dipentaerythritol (meth) acrylate, (meth) acrylates described by the following formulas (II) or (III):
где R5 представляет собой атом водорода либо метильную группу, а n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 15, включительно; и тому подобного либо их смесей. Предпочтительны 2-гидроксиэтилакрилат и 2-гидроксипропилакрилат.where R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents an integer in the range from 1 to 15, inclusive; and the like, or mixtures thereof. Preferred are 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxypropyl acrylate.
В дополнение к этому с выгодой может быть использовано соединение, полученное в результате проведения реакции присоединения между соединением, имеющим глицидильную группу, таким как, например, алкилглицидиловый эфир, арилглицидиловый эфир и глицидил(мет)акрилат, и (мет)акриловой кислотой.In addition, a compound obtained by carrying out an addition reaction between a compound having a glycidyl group, such as, for example, alkyl glycidyl ether, aryl glycidyl ether and glycidyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid, can be used to advantage.
Как это описывалось выше, полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа (а), используемый в соответствии с настоящим изобретением, можно получить в результате проведения реакции между упомянутым выше полиольным соединением (А) либо (А'), полиизоцианатным соединением (В) и (мет)акрилатным производным, имеющим, по меньшей мере, одну гидроксильную группу, (С). Говоря более конкретно, его можно получить в результате проведения реакции между изоцианатной группой упомянутого полиизоцианатного соединения (В) и гидроксильной группой упомянутого полиольного соединения (А) либо (А') и упомянутого (мет)акрилатного производного, имеющего, по меньшей мере, одну гидроксильную группу, (С).As described above, ethylene unsaturated polyurethane type (a) used in accordance with the present invention can be obtained by reacting the aforementioned polyol as one compound (A) or (A ′), a polyisocyanate compound (B) and (meth) an acrylate derivative having at least one hydroxyl group (C). More specifically, it can be obtained by carrying out a reaction between the isocyanate group of said polyisocyanate compound (B) and the hydroxyl group of said polyol compound (A) or (A ') and said (meth) acrylate derivative having at least one hydroxyl group, (C).
Упомянутую реакцию можно провести в результате совместной загрузки полиольного соединения (А) либо (А'), полиизоцианатного соединения (В) и (мет)акрилатного производного (С). В альтернативном варианте ее можно провести в результате проведения сначала реакции между полиольным соединением (А) либо (А') и полиизоцианатным соединением (В) и после этого проведения реакции между получающимся в результате соединением и (мет)акрилатным производным (С), имеющим, по меньшей мере, одну гидроксильную группу. Говоря более конкретно, упомянутый последний способ включает проведение реакции между гидроксильной группой полиольного соединения (А) либо (А') и изоцианатной группой полиизоцианатного соединения (В) в таких условиях проведения реакции, при которых в реакционной системе может присутствовать избыточное количество изоцианата по отношению к количеству гидроксильной группы, а после этого проведение реакции между оставшимся количеством изоцианатной группы и гидроксильной группой (мет)акрилатного производного (С). Кроме того, полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа (а) также можно получить в результате проведения сначала реакции между полиизоцианатным соединением (В) и (мет)акрилатным производным (С) и после этого проведения реакции между полиольным соединением (А) либо (A') и получающимся в результате продуктом, то есть в результате проведения реакции между гидроксильной группой (мет)акрилатного производного (С) и изоцианатной группой полиизоцианатного соединения (В) в таких условиях проведения реакции, при которых в реакционной системе может присутствовать избыточное количество изоцианатной группы по отношению к количеству гидроксильной группы, а после этого проведения реакции между оставшимся количеством изоцианатной группы и гидроксильной группой полиольного соединения (А) либо (А').The reaction may be carried out by co-loading the polyol as one compound (A) or (A ′), the polyisocyanate compound (B) and the (meth) acrylate derivative (C). Alternatively, it can be carried out by first carrying out the reaction between the polyol as one compound (A) or (A ′) and the polyisocyanate compound (B), and after that, carrying out the reaction between the resulting compound and the (meth) acrylate derivative (C) having at least one hydroxyl group. More specifically, the latter method involves the reaction between the hydroxyl group of the polyol as one compound (A) or (A ′) and the isocyanate group of the polyisocyanate compound (B) under such reaction conditions that an excess amount of isocyanate may be present in the reaction system with respect to the amount of the hydroxyl group, and then the reaction between the remaining amount of the isocyanate group and the hydroxyl group of the (meth) acrylate derivative (C). In addition, polyurethane with an unsaturation of ethylene type (a) can also be obtained by first carrying out the reaction between the polyisocyanate compound (B) and the (meth) acrylate derivative (C) and after that carrying out the reaction between the polyol compound (A) or (A ') and the resulting product, that is, as a result of the reaction between the hydroxyl group of the (meth) acrylate derivative (C) and the isocyanate group of the polyisocyanate compound (B) under such reaction conditions that, in the reaction system, an excessive amount of the isocyanate group is present in relation to the amount of the hydroxyl group, and after that, the reaction between the remaining amount of the isocyanate group and the hydroxyl group of the polyol as one compound (A) or (A ′).
Используемое соотношение количеств полиольного соединения (А) либо (А'), полиизоцианатного соединения (В) и (мет)акрилатного производного (С) предпочтительно определяют таким, чтобы количество изоцианатной группы, имеющейся в полиизоцианатном соединении (В), и количество гидроксильной группы, имеющейся в (мет)акрилатном производном (С), могли бы находиться в диапазоне от 1,1 до 2 эквивалентов и в диапазоне от 0,5 до 1,5, соответственно, в расчете на 1 эквивалент гидроксильной группы, имеющейся в полиольном соединении (А) либо (А').The used ratio of the amounts of polyol as one compound (A) or (A '), polyisocyanate compound (B) and (meth) acrylate derivative (C) is preferably determined so that the amount of isocyanate group present in the polyisocyanate compound (B) and the amount of hydroxyl group, available in the (meth) acrylate derivative (C) could be in the range of 1.1 to 2 equivalents and in the range of 0.5 to 1.5, respectively, based on 1 equivalent of the hydroxyl group present in the polyol compound ( A) or (A ').
В упомянутой выше реакции обычно используют катализатор уретанизации, такой как, например, нафтенат меди, нафтенат кобальта, нафтенат цинка, дилаурат дибутилолова, триэтиламин и тому подобное, в количестве в диапазоне от 0,01 массовой части до 1,0 массовой части в расчете на 100 массовых частей полного количества материалов сырья. Температура реакции находится в диапазоне от 10°С до 90°С, предпочтительно от 30°С до 80°С.The urethaneisation catalyst, such as, for example, copper naphthenate, cobalt naphthenate, zinc naphthenate, dibutyltin dilaurate, triethylamine and the like, in an amount in the range from 0.01 mass parts to 1.0 mass parts based on 100 mass parts of the total amount of raw materials. The reaction temperature is in the range from 10 ° C to 90 ° C, preferably from 30 ° C to 80 ° C.
Полиуретаны с ненасыщенностью этиленового типа (а), которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, коммерчески доступны, например, под торговыми наименованиями Ebecryl® 230 от компании UCB Chemical либо BR® 304 от компании Bomar Specialties или же их можно синтезировать в соответствии со способом, описанным в следующих далее примерах.Polyurethanes with ethylenically unsaturated (a) which may be used in accordance with the present invention are commercially available, e.g., under the trade names Ebecryl ® 230 from the company UCB Chemical or
Радиационно-отверждаемая композиция, соответствующая настоящему изобретению, также может содержать и другие радиационно-отверждаемые полимеры, которые можно выбирать из группы, состоящей из: полиуретана с ненасыщенностью этиленового типа, отличного от полиуретана с ненасыщенностью этиленового типа (А) либо (А'), полиэфир(мет)акрилатов на основе сложных эфиров, эпокси(мет)акрилатов, полиамид(мет)акрилатов, полимеров диенового типа, имеющих (мет)акрилокси-группы, силоксановых полимеров, имеющих (мет)акрилокси-группы, и тому подобного либо их смесей.The radiation curable composition of the present invention may also contain other radiation curable polymers that can be selected from the group consisting of: polyurethane with an unsaturated ethylene type other than polyurethane with an unsaturated ethylene type (A) or (A '), polyester (meth) acrylates based on esters, epoxy (meth) acrylates, polyamide (meth) acrylates, diene type polymers having (meth) acryloxy groups, siloxane polymers having (meth) acryloxy groups, and the like either x blends.
В соответствии с предпочтительным вариантом реализации полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа (а) не кристаллизуется во время охлаждения вплоть до -20°С. В том случае, когда полиуретан с ненасыщенностью этиленового типа (а) будет во время охлаждения кристаллизоваться, нанесение слоя покрытия на оптическое волокно можно будет проводить, выполняя операции при температуре, по меньшей мере, на 10°С превышающей температуру плавления упомянутого полиуретана с ненасыщенностью этиленового типа (а), и не допуская какого-либо охлаждения в процессе нанесения.According to a preferred embodiment, an ethylenically unsaturated polyurethane of type (a) does not crystallize during cooling down to -20 ° C. In the case when the polyurethane with ethylene unsaturation (a) crystallizes during cooling, the coating layer on the optical fiber can be carried out by performing operations at a temperature of at least 10 ° C higher than the melting temperature of the mentioned polyurethane with ethylene unsaturation type (a), and not allowing any cooling during application.
В соответствии с предпочтительным вариантом реализации полифункциональный реакционноспособный разбавляющий мономер (b) можно выбирать из мономеров, имеющих, по меньшей мере, две реакционноспособные функциональные группы, которые способны вступать в реакцию с реакционноспособными функциональными группами, имеющимися в полиуретане с ненасыщенностью этиленового типа (а). Предпочтительно упомянутые, по меньшей мере, две реакционноспособные функциональные группы представляют собой (мет)акрилатные группы.According to a preferred embodiment, the multifunctional reactive diluting monomer (b) can be selected from monomers having at least two reactive functional groups that are capable of reacting with reactive functional groups present in ethylene unsaturated polyurethane type (a). Preferably, said at least two reactive functional groups are (meth) acrylate groups.
Конкретные примеры полифункциональных реакционноспособных разбавляющих мономеров (b), которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой: этиленгликольди(мет)акрилат, тетраэтиленгликольди(мет)акрилат, пропандиолди(мет)акрилат, 1,4-бутандиолди(мет)акрилат, триметилолпропанди(мет)акрилат, триметилолпропантри(мет)акрилат, неопентилгликольди(мет)акрилат, 1,6-гександиолди(мет)акрилат, 1,6-гексаметилендигидроксиди(мет)акрилат, полиэтиленгликольди(мет)акрилат, полипропиленгликольди(мет)акрилат, ди(мет)акрилат сложного эфира, полученного из гидроксипивалиновой кислоты и неопентилгликоля, триметилолпропантри(мет)акрилат, триметилолпропантриоксиэтил(мет)акрилат, трициклодекандиметанолди(мет)акрилат, дициклопентадиенди(мет)акрилат, пентаэритриттри(мет)акрилат, пентаэритриттетра(мет)акрилат, пентаэритриттриоксиэтил(мет)акрилат, пентаэритриттетраоксиэтил(мет)акрилат, ди(мет)акрилат диола, такого как продукт присоединения (аддукт) этиленоксида либо пропиленоксида и бисфенола А, гидрированного бисфенола А, глицидилового эфира бисфенола А, и тому подобное либо их смеси. Предпочтительны 1,6-гександиолдиакрилат, пентаэритриттриакрилат и смесь пентаэритриттриакрилата и пентаэритриттетраакрилата.Specific examples of the multifunctional reactive diluent monomers (b) that can be used in accordance with the present invention are: ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, propanedioldi (meth) acrylate, 1,4-butanediol (meth) acrylate, trimethylolpropanedi (meth) acrylate, trimethylolpropantri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanedioldi (meth) acrylate, 1,6-hexamethylene dihydroxy (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acry ester derived from hydroxypivalic acid and neopentyl glycol, trimethylol propane (meth) acrylate, trimethylol propane trioxyethyl (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanoldi (meth) acrylate, dicyclopentadienedi (meth) acrylate, pentaerythritol (pentaerythritol) ) acrylate, pentaerythritol tetraoxyethyl (meth) acrylate, di (meth) acrylate diol, such as an addition product (adduct) of ethylene oxide or propylene oxide and bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, glycidyl ether of bisphenol A, and the like, or mixtures thereof. 1,6-hexanediol diacrylate, pentaerythritol triacrylate and a mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate are preferred.
Коммерчески доступны полифункциональные реакционноспособные разбавляющие мономеры (b), которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, такие как, например, смесь пентаэритриттриакрилата и пентаэритриттетраакрилата (PETIA) либо 1,6-гександиолдиакрилат (HDDA), которые на коммерческих началах распространяет, например, компания UCB Chemicals.Polyfunctional reactive diluent monomers (b) which are commercially available in accordance with the present invention, such as, for example, a mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate (PETIA) or 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA), which are commercially available, for example, are commercially available. UCB Chemicals.
Как утверждалось выше, радиационно-отверждаемая композиция, соответствующая настоящему изобретению, также содержит, по меньшей мере, один инициатор полимеризации (с). Облучение можно проводить с использованием ультрафиолетового излучения либо ионизирующих излучений.As stated above, the radiation curable composition of the present invention also contains at least one polymerization initiator (c). Irradiation can be carried out using ultraviolet radiation or ionizing radiation.
Конкретные примеры инициаторов полимеризации (с), которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, можно выбирать из группы, состоящей из: бензофенона, бензоина, бензоинизобутилового эфира, бензила, бензоинэтилового эфира, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, ксантона, флуоренона, 4-хлорбензофенона, трифениламина, карбазола, 3-метилацетофенона, 4,4'-диметоксибензофенона, 4,4'-диаминобензофенона, кетона Михлера, бензоинпропилового эфира, ацетофенондиэтилкеталя, бензоинэтилового эфира, 1-гидроксициклогексилфенилкетона, 2-гидрокси-2-метилпропиофенона (такого как Darocure® 1173 либо Irgacure® 819, производимые компанией Ciba Specialty Chemicals), 4'-изопропил-2-гидрокси-2-метилпропиофенона, α,α-дихлор-4-феноксиацетофенона, бензилдиметилкеталя, 2,2-диэтоксиацетофенонхлортиоксантона, 2-изопропилтиоксантона, диэтилтиоксантона, 3,3-диметил-4-метоксибензофенона, 2-метил-1-[4-(метилтио)фенил]-2-морфолинопропанона, α-гидроксициклогексилфенилкетона (такого как Irgacure® 184, производимый компанией Ciba Specialty Chemicals), 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксида (такого как Lucirin® TPO, производимый компанией Basf) и тому подобного либо их смесей. Предпочтительны α-гидроксициклогексилфенилкетон (такой как Irgacure® 184, производимый компанией Ciba Specialty Chemicals), 2-гидрокси-2-метилпропиофенон (такой как Darocure® 1173 либо Irgacure® 819, производимые компанией Ciba Specialty Chemicals) и 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид (такой как Lucirin® TPO, производимый компанией Basf).Specific examples of the polymerization initiators (c) that can be used in accordance with the present invention can be selected from the group consisting of: benzophenone, benzoin, benzoinisobutyl ether, benzyl, benzoin ethyl ether, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, xanton, fluorenone, 4-chlorobenzophenone, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, Michler ketone, benzoinpropyl ether, acetophenone diethyl ketal, benzoinethyl ether, 1-hydroxy idroksi-2-methylpropiophenone (such as Darocure ® 1173 or Irgacure ® 819, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 4'-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, α, α-dichloro-4-fenoksiatsetofenona, benzyl dimethyl ketal, 2, dietoksiatsetofenonhlortioksantona-2, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, 3,3-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morfolinopropanona, α-hydroxycyclohexyl (such as Irgacure ® 184, produced by by Ciba Specialty Chemicals), 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine (such as Lucirin ® TPO, manufactured by Basf) the like or mixtures thereof. Preferred are α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (such as Irgacure ® 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 2-hydroxy-2-methylpropiophenone (such as Darocure ® 1173 or Irgacure ® 819, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine (such as Lucirin ® TPO manufactured by Basf).
В дополнение к инициатору полимеризации (с) в радиационно-отверждаемую композицию, соответствующую настоящему изобретению, при необходимости можно добавить, по меньшей мере, один фотосенсибилизатор (f).In addition to the polymerization initiator (c), at least one photosensitizer (f) may be added to the radiation curable composition of the present invention.
Фотосенсибилизатор (f) можно выбирать из: аминов, мочевин, соединений фосфора, соединений серы, нитрилов и тому подобного либо их смесей. Конкретные примеры фотосенсибилизаторов, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой: триэтиламин, диэтиламиноэтилметакрилат, N-метилдиэтаноламин, 4-диметиламиноэтилбензоат, 4-диметиламиноизоамилбензоат, 4,4'-бисдиэтиламинобензофенон, Ubecryl® P104 (высокомолекулярное производное третичного амина, производимое компанией UCB Chemicals) и тому подобное либо их смеси.The photosensitizer (f) can be selected from: amines, ureas, phosphorus compounds, sulfur compounds, nitriles and the like, or mixtures thereof. Particular examples of photosensitizers that may be used in accordance with the present invention are: triethylamine, diethylaminoethyl methacrylate, N-methyldiethanolamine, 4-dimetilaminoetilbenzoat, 4-dimetilaminoizoamilbenzoat, 4,4'-bisdietilaminobenzofenon, Ubecryl ® P104 (high molecular weight tertiary amine derivative produced by UCB Chemicals) and the like, or mixtures thereof.
В радиационно-отверждаемой композиции, соответствующей настоящему изобретению, упомянутый инициатор полимеризации (с) и упомянутый фотосенсибилизатор (f) могут присутствовать в совокупном количестве в диапазоне от 0,01% (масс.) до 10% (масс.), предпочтительно от 0,05% (масс.) до 8% (масс.), в расчете на полную массу упомянутой радиационно-отверждаемой композиции.In the radiation curable composition of the present invention, said polymerization initiator (c) and said photosensitizer (f) may be present in the total amount in the range from 0.01% (mass.) To 10% (mass.), Preferably from 0, 05% (mass.) To 8% (mass.), Calculated on the total weight of the mentioned radiation-curable composition.
Если радиационно-отверждаемую композицию, соответствующую настоящему изобретению, сшивать с использованием ионизирующих излучений, то тогда инициатор полимеризации (с) отсутствует.If the radiation curable composition of the present invention is crosslinked using ionizing radiation, then the polymerization initiator (c) is absent.
Как утверждалось выше, радиационно-отверждаемая композиция, соответствующая настоящему изобретению, также содержит, по меньшей мере, один монофункциональный реакционноспособный разбавляющий мономер (d).As stated above, the radiation curable composition of the present invention also contains at least one monofunctional reactive diluting monomer (d).
В соответствии с предпочтительным вариантом реализации монофункциональный реакционноспособный разбавляющий мономер (d) можно выбирать из мономеров, имеющих одну реакционноспособную функциональную группу, которая способна вступать в реакцию с реакционноспособными функциональными группами, имеющимися в полиуретане с ненасыщенностью этиленового типа (а). Предпочтительно упомянутая реакционноспособная функциональная группа представляет собой (мет)акрилатную группу.According to a preferred embodiment, the monofunctional reactive diluting monomer (d) can be selected from monomers having one reactive functional group that is capable of reacting with reactive functional groups present in ethylene unsaturated polyurethane type (a). Preferably, said reactive functional group is a (meth) acrylate group.
Конкретные примеры монофункциональных реакционноспособных разбавляющих мономеров (d), которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой: 2-гидроксиэтил(мет)акрилат; 2-гидроксипропил(мет)акрилат; 2-этилгексил(мет)акрилат; бутоксиэтил(мет)акрилат; тетрагидрофурфурил(мет)акрилат; линейные либо разветвленные алкил(мет)акрилаты, такие как, например, бутил(мет)акрилат, октил(мет)акрилат, децил(мет)акрилат, тридецил(мет)акрилат, стеарил(мет)акрилат, лаурил(мет)акрилат, изодецил(мет)акрилат; н-гексил(мет)акрилат; циклогексил(мет)акрилат; изоборнил(мет)акрилат; этоксилированные алкил(мет)акрилаты, такие как, например, метоксиэтил(мет)акрилат, этоксиэтил(мет)акрилат, бутоксиэтил(мет)акрилат, 2-(2-этоксиэтокси)этил(мет)акрилат; дициклопентенил(мет)акрилат; диэтиленгликоль(мет)акрилат; этоксидиэтиленгликоль(мет)акрилат; бензил(мет)акрилат; полиэтиленгликоль(мет)акрилат; полипропиленгликоль(мет)акрилат; метоксиполиэтиленгликоль(мет)акрилат; метоксиполипропиленгликоль(мет)акрилат; 2-феноксиэтил(мет)акрилат; феноксиполиэтиленгликоль(мет)акрилат; алкилфеноксиэтил(мет)акрилат, такой как, например, нонилфеноксиэтил(мет)акрилат; алкилфеноксиполиалкиленгликоль(мет)акрилат; 2-гидрокси-3-фенилоксипропил(мет)акрилат; тетрагидрофурфурилоксипропилалкиленгликоль(мет)акрилат; дициклопентенилоксиполиалкиленгликоль(мет)акрилат; 2-гидроксиалкил(мет)акрилоилфосфат; полифторалкил(мет)акрилат; N-винилпирролидон; N-винилкапролактам; диацетон(мет)акриламид; изобутоксиметил(мет)акриламид; N,N-диметилакриламид; трет-октил(мет)акриламид; диалкиламиноэтил(мет)акрилат; (мет)акрилоилморфолин; и тому подобное либо их смеси. Предпочтительны изоборнилакрилат, 2-феноксиэтилакрилат, нонилфеноксиэтилакрилат, С8-С13 алкилакрилаты, лаурилакрилат, изодецилакрилат. Вследствие низкой температуры стеклования (Tg) их гомополимера в особенности предпочтительными являются: 2-феноксиэтилакрилат, нонилфеноксиэтилакрилат, С8-С13 алкилакрилаты, лаурилакрилат, изодецилакрилат.Specific examples of monofunctional reactive diluent monomers (d) that can be used in accordance with the present invention are: 2-hydroxyethyl (meth) acrylate; 2-hydroxypropyl (meth) acrylate; 2-ethylhexyl (meth) acrylate; butoxyethyl (meth) acrylate; tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate; linear or branched alkyl (meth) acrylates, such as, for example, butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate; n-hexyl (meth) acrylate; cyclohexyl (meth) acrylate; invented (meth) acrylate; ethoxylated alkyl (meth) acrylates, such as, for example, methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate; dicyclopentenyl (meth) acrylate; diethylene glycol (meth) acrylate; ethoxyethylene glycol (meth) acrylate; benzyl (meth) acrylate; polyethylene glycol (meth) acrylate; polypropylene glycol (meth) acrylate; methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate; methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate; 2-phenoxyethyl (meth) acrylate; phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate; alkylphenoxyethyl (meth) acrylate, such as, for example, nonylphenoxyethyl (meth) acrylate; alkylphenoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate; 2-hydroxy-3-phenyloxypropyl (meth) acrylate; tetrahydrofurfuryloxypropylalkylene glycol (meth) acrylate; dicyclopentenyloxypolyalkylene glycol (meth) acrylate; 2-hydroxyalkyl (meth) acryloyl phosphate; polyfluoroalkyl (meth) acrylate; N-vinylpyrrolidone; N-vinylcaprolactam; diacetone (meth) acrylamide; isobutoxymethyl (meth) acrylamide; N, N-dimethylacrylamide; tert-octyl (meth) acrylamide; dialkylaminoethyl (meth) acrylate; (meth) acryloylmorpholine; and the like, or mixtures thereof. Ibornyl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, nonylphenoxyethyl acrylate, C 8 -C 13 alkyl acrylates, lauryl acrylate, isodecyl acrylate are preferred. Due to the low glass transition temperature (T g ) of their homopolymer, particularly preferred are: 2-phenoxyethyl acrylate, nonylphenoxyethyl acrylate, C 8 -C 13 alkyl acrylates, lauryl acrylate, isodecyl acrylate.
В радиационно-отверждаемой композиции, соответствующей настоящему изобретению, упомянутый монофункциональный реакционноспособный разбавляющий мономер (d) может присутствовать в количестве в диапазоне от 3% (масс.) до 25% (масс.), предпочтительно от 5% (масс.) до 20% (масс.), в расчете на полную массу упомянутой радиационно-отверждаемой композиции. Необходимо отметить, что в том случае, если температура стеклования (Tg) у гомополимера упомянутого монофункционального реакционноспособного мономера будет относительно высокой (например, превышающей приблизительно 90°С), то тогда количество последнего предпочтительно не будет превышать приблизительно 20% (масс.) в расчете на полную массу упомянутой радиационно-отверждаемой композиции: собственно говоря, более высокое содержание упомянутого монофункционального реакционноспособного разбавляющего мономера (d) может повлечь за собой избыточное отвердение слоя защитного покрытия при низких температурах.In the radiation curable composition of the present invention, said monofunctional reactive dilution diluent monomer (d) may be present in an amount in the range of from 3% (mass) to 25% (mass), preferably from 5% (mass) to 20% (mass.), based on the total weight of the aforementioned radiation-curable composition. It should be noted that if the glass transition temperature (T g ) of the homopolymer of said monofunctional reactive monomer is relatively high (for example, exceeding approximately 90 ° C), then the amount of the latter will preferably not exceed approximately 20% (mass.) based on the total weight of said radiation-curable composition: in fact, a higher content of said monofunctional reactive diluting monomer (d) may entail current curing the coating layer at low temperatures.
Коммерчески доступны монофункциональные реакционноспособные разбавляющие мономеры (d), которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, такие как, например, изоборнилакрилат (IBOA), смесь октилакрилата и децилакрилата (ODA) либо 2-феноксиэтилакрилат (РЕА), которые на коммерческих началах распространяет, например, компания UCB Chemicals.Monofunctional reactive diluent monomers (d) are commercially available that can be used in accordance with the present invention, such as, for example, isobornyl acrylate (IBOA), a mixture of octyl acrylate and decyl acrylate (ODA), or 2-phenoxyethyl acrylate (REA), which are commercially available, for example, UCB Chemicals.
Как утверждалось выше, радиационно-отверждаемая композиция, соответствующая настоящему изобретению, также может содержать, по меньшей мере, один усилитель адгезии (е).As stated above, the radiation curable composition of the present invention may also contain at least one adhesion promoter (e).
В соответствии с предпочтительным вариантом реализации усилителем адгезии (е) является органофункциональный силан.According to a preferred embodiment, the adhesion promoter (e) is an organofunctional silane.
Для целей настоящего описания и формулы изобретения термин "органофункциональный силан" предполагает указание на силильное соединение, имеющее функциональные группы, которые облегчают химическое либо физическое связывание между поверхностью стекла и силаном, что в конечном счете приводит к повышению либо улучшению адгезии между покрытием и стекловолокном.For the purposes of the present description and claims, the term "organofunctional silane" refers to a silyl compound having functional groups that facilitate chemical or physical bonding between the surface of the glass and silane, which ultimately leads to increased or improved adhesion between the coating and the glass fiber.
Конкретные примеры органофункциональных силанов, которые можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой: октилтриэтоксисилан, метилтриэтоксисилан, метилтриметоксисилан, трис(3-триметоксисилилпропил)изоцианурат, винилтриэтоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтрис(2-метоксиэтокси)силан, винилметилдиметоксисилан, γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан, β-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан, γ-меркаптопропилтриметоксисилан, органомодифицированный полидиметилсилоксан, γ-уреидопропилтриалкоксисилан, γ-уреидопропилтриметоксисилан, γ-изоцианатопропилтриэтоксисилан и тому подобное либо их смеси. В особенности предпочтительны γ-меркаптопропилтриметоксисилан и γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан.Specific examples of the organofunctional silanes that can be used in accordance with the present invention are: octyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, tris (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, vinyltriethoxysilane, vinylmethylethoxyloxymethyloxymethyloxymethyloxymethyryloxymethyryloxymethryloxy - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, organically modified polydimethyl siloxane, γ-ureidopropyltrialkoxysilane, γ-ureidopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane and the like, or mixtures thereof. Particularly preferred are γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
Другие примеры органофункциональных силанов, которые можно использовать в настоящем изобретении, можно описать, например, следующей структурной формулой (IV):Other examples of organofunctional silanes that can be used in the present invention can be described, for example, by the following structural formula (IV):
где группы R, которые могут быть идентичными друг другу либо отличными друг от друга, выбирают из: алкильных, алкоксильных либо арилоксильных групп или же атомов галогена, при том условии, что, по меньшей мере, одна из групп R представляет собой алкоксильную либо арилоксильную группу; n представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 6, включительно; Х представляет собой группу, выбираемую из групп: нитрозо, меркапто, эпоксидной, винильной, имидо, хлор, -(S)mCnH2n-Si-(R)3, где m и n представляют собой целые числа в диапазоне от 1 до 6, включительно, а группы R определяют так, как это было сделано выше. Среди них в особенности предпочтительны бис(3-триметоксисилилпропил)дисульфан и бис(3-триэтоксисилилпропил)дисульфан.where R groups, which may be identical to each other or different from each other, are selected from: alkyl, alkoxyl or aryloxy groups or halogen atoms, provided that at least one of the R groups is an alkoxy or aryloxy group ; n is an integer in the range from 1 to 6, inclusive; X represents a group selected from the groups: nitroso, mercapto, epoxy, vinyl, imido, chlorine, - (S) m C n H 2n -Si- (R) 3 , where m and n are integers ranging from 1 up to 6, inclusive, and the R groups are determined as was done above. Among them, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfane and bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfane are particularly preferred.
Усилители адгезии (е), которые можно использовать в настоящем изобретении, коммерчески доступны, например, под торговыми наименованиями Dynasylan® MTMO и Dynasylan® MEMO от компании Degussa и Si® 266 от компании Degussa-Hüls.Adhesion promoters (e) that can be used in the present invention are commercially available, for example under the trademarks Dynasylan ® MTMO and Dynasylan ® MEMO from Degussa Company and Si ® 266 from the company Degussa-Hüls.
В радиационно-отверждаемой композиции, соответствующей настоящему изобретению, усилитель адгезии (е) предпочтительно присутствует в количестве в диапазоне от 0,1% (масс.) до 2,5% (масс.), более предпочтительно от 0,3% (масс.) до 1,5% (масс.), в расчете на полную массу упомянутой радиационно-отверждаемой композиции.In the radiation curable composition of the present invention, the adhesion promoter (e) is preferably present in an amount in the range from 0.1% (mass.) To 2.5% (mass.), More preferably from 0.3% (mass. ) up to 1.5% (mass.), calculated on the total weight of the aforementioned radiation-curable composition.
В дополнение к этому, в целях улучшения основополагающих характеристик упомянутых выше радиационно-отверждаемых композиций могут быть добавлены и обычно используемые добавки. Например, могут быть добавлены растворители, пластификаторы, поверхностно-активные вещества, способные улучшать смачиваемость ("смачивание") покрытия на стеклянной части оптического волокна, добавки, способствующие удалению летучих веществ, добавки, улучшающие реологические свойства, антиоксиданты, УФ-стабилизаторы, способные не оказывать влияния на операции, имеющие место при отверждении. В упомянутой выше радиационно-отверждаемой композиции упомянутые обычно используемые добавки могут присутствовать в количестве в диапазоне от 0,1% (масс.) до 20% (масс.), предпочтительно от 0,5% (масс.) до 10% (масс.), в расчете на полную массу упомянутой радиационно-отверждаемой композиции.In addition to this, in order to improve the fundamental characteristics of the above radiation-curable compositions, commonly used additives can be added. For example, solvents, plasticizers, surfactants that can improve the wettability ("wetting") of the coating on the glass part of the optical fiber, additives that help remove volatile substances, additives that improve the rheological properties, antioxidants, UV stabilizers that can not influence the operations that take place during curing. In the aforementioned radiation curable composition, said commonly used additives may be present in an amount in the range from 0.1% (mass.) To 20% (mass.), Preferably from 0.5% (mass.) To 10% (mass. ), based on the total weight of said radiation-curable composition.
Если один и тот же кабель имеет внутри себя несколько оптических волокон, то тогда оператор должен иметь возможность уверенно различать различные волокна, поэтому различные волокна удобно окрасить в различные идентифицирующие цвета. Соответственно этому, композиция покрытия дополнительно может содержать обычно используемые красители и/или пигменты, придающие материалу желательные цвета.If the same cable has several optical fibers inside, then the operator should be able to confidently distinguish between different fibers, so it is convenient to color different fibers in different identifying colors. Accordingly, the coating composition may further comprise commonly used dyes and / or pigments to impart the desired color to the material.
Вместо окраски слоя защитного покрытия оптическое волокно, соответствующее настоящему изобретению, может быть идентифицировано по цвету благодаря охватыванию слоя защитного покрытия дополнительным окрашенным полимерным слоем, обычно называемым "маркировочным", обычно имеющим толщину в диапазоне приблизительно от 2 мкм до 10 мкм, предпочтительно приблизительно от 5 мкм до 8 мкм. Примеры упомянутого окрашенного полимерного слоя на коммерческих началах распространяются под торговым наименованием Cablelite® компанией DSM.Instead of coloring the protective coating layer, the optical fiber according to the present invention can be identified by color by covering the protective coating layer with an additional colored polymer layer, commonly referred to as “marking”, typically having a thickness in the range of about 2 μm to 10 μm, preferably about 5 microns to 8 microns. Examples of said colored resin layer spread on a commercial basis under the tradename Cablelite ® by DSM.
Настоящее изобретение может быть осознано с большей ясностью при использовании ссылки на следующие далее прилагаемые фигуры:The present invention can be realized with greater clarity when using the link to the following accompanying figures:
фиг.1 представляет собой поперечное сечение оптического волокна, соответствующего настоящему изобретению;figure 1 is a cross section of an optical fiber in accordance with the present invention;
фиг.2 представляет собой общую схему системы (вытяжной башни), предназначенной для получения оптического волокна, соответствующего настоящему изобретению.figure 2 is a General diagram of a system (exhaust tower), designed to produce an optical fiber in accordance with the present invention.
Фиг.1 демонстрирует оптическое волокно (1), соответствующее настоящему изобретению, содержащее стеклянную часть (2), которая включает сердечник и оболочку, при этом сердечник характеризуется более высоким показателем преломления по сравнению с оболочкой, которую покрывает слой защитного покрытия (3).Fig. 1 shows an optical fiber (1) according to the present invention, comprising a glass portion (2) that includes a core and a shell, the core having a higher refractive index compared to the shell that the protective coating layer (3) covers.
Оптическое волокно, соответствующее настоящему изобретению, можно получить в соответствии с обычными методиками вытягивание при использовании, например, такой системы, как та, что схематически проиллюстрирована на фиг.2.An optical fiber according to the present invention can be obtained in accordance with conventional drawing methods using, for example, a system such as that schematically illustrated in FIG.
Данная система широко известная под наименованием "вытяжной башни", обычно включает топку (302), внутри которой помещают подлежащую вытягиванию предварительную заготовку для оптического волокна. Нижнюю часть упомянутой предварительной заготовки нагревают до температуры размягчения и производят вытягивание с получением оптического волокна (301). После этого волокно охлаждают предпочтительно до температуры, не меньшей 60°С, предпочтительно в подходящей охлаждающей трубке (303) такого типа, как описанная, например, в патентной заявке WO 99/26891, и пропускают через устройство для измерения диаметра (304). Данное устройство посредством микропроцессора (307) соединяют со шкивом (310), который регулирует скорость вытягивания; в случае какого-либо изменения диаметра волокна микропроцессор (307) производит регулировку скорости вращения шкива (310), так чтобы сохранить диаметр оптического волокна постоянным. После этого волокно пропускают через устройство для нанесения слоя покрытия (305), содержащее композицию покрытия в жидкой форме, и на волокно наносят покрытие, образованное данной композицией, до толщины, приблизительно равной 60 мкм. Затем волокно с нанесенным покрытием пропускают через камеру для отверждения под действием ультрафиолетового излучения (либо через серию камер) (306), где происходит отверждение слоя покрытия.This system, commonly known as the “exhaust tower," typically includes a firebox (302), inside which a preform for optical fiber to be drawn is placed. The lower part of said preform is heated to a softening temperature and stretched to produce an optical fiber (301). After that, the fiber is preferably cooled to a temperature of at least 60 ° C, preferably in a suitable cooling tube (303) of the type described, for example, in patent application WO 99/26891, and passed through a diameter measuring device (304). This device by means of a microprocessor (307) is connected to a pulley (310), which controls the speed of drawing; in case of any change in fiber diameter, the microprocessor (307) adjusts the speed of rotation of the pulley (310) so as to keep the diameter of the optical fiber constant. After that, the fiber is passed through the coating layer apparatus (305) containing the coating composition in liquid form, and the fiber formed by the composition is coated on the fiber to a thickness of approximately 60 μm. The coated fiber is then passed through a UV curing chamber (or through a series of cameras) (306) where the coating layer cures.
В альтернативном варианте слой защитного покрытия можно нанести в две последовательные стадии. В данном случае на волокно сначала наносят покрытие, образованное первым слоем покрытия, с толщиной, приблизительно равной 30 мкм, а после этого волокно с нанесенным покрытием пропускают через второе устройство для нанесения покрытия (на фиг.2 не показанное), где на волокно наносят второй слой покрытия из того же материала с толщиной, приблизительно равной 30 мкм, и затем проводят сшивание в соответствующей камере для УФ-отверждения (либо в серии камер) (на фиг.2 не показанной). В данном случае для обеспечения требуемой идентификации оптического волокна может быть выгодным нахождение красителя и/или пигмента только в композиции покрытия во втором слое покрытия, если это желательно.Alternatively, the protective coating layer may be applied in two successive steps. In this case, the fiber is first coated with a first coating layer with a thickness of approximately 30 μm, and then the coated fiber is passed through a second coating device (not shown in FIG. 2), where a second fiber is applied a coating layer of the same material with a thickness of approximately 30 μm, and then crosslinking is carried out in an appropriate UV curing chamber (or in a series of chambers) (not shown in FIG. 2). In this case, to ensure the required identification of the optical fiber, it may be advantageous to find the dye and / or pigment only in the coating composition in the second coating layer, if desired.
В том случае, когда будет необходимо нанесение внешнего окрашенного слоя покрытия, оптическое волокно пропускают через разбрызгиватель печатной краски и соответствующую камеру для УФ-отверждения (на фиг.2 не показанную).In the case where it will be necessary to apply an external colored coating layer, the optical fiber is passed through a printing ink sprayer and a corresponding UV curing chamber (not shown in FIG. 2).
После нанесения покрытия и отверждения данного слоя покрытия для целей уменьшения значения PMD ("дисперсии моды поляризации") у данного волокна волокно, необязательно, можно пропустить через устройство, способное придать данному волокну предварительно заданное закручивание, например через устройство, относящееся к типу, описанному в международной патентной заявке WO 99/67180. Шкив (310), расположенный по ходу технологического процесса после устройств, проиллюстрированных ранее, контролирует скорость вытяжки волокна. После данного вытяжного шкива волокно пропускают через устройство (308), способное регулировать натяжение волокна, относящееся к типу, описанному, например, в патентной заявке ЕР 1112979, и в заключение собирают на катушке (309).After coating and curing this coating layer in order to reduce the PMD (“polarization mode dispersion”) value of a given fiber, the fiber can optionally be passed through a device capable of imparting a predetermined twist to the fiber, for example, through a device of the type described in international patent application WO 99/67180. A pulley (310), located along the process after the devices illustrated earlier, controls the speed of the fiber draw. After this exhaust pulley, the fiber is passed through a device (308) capable of adjusting the fiber tension of the type described, for example, in patent application EP 1112979, and finally collected on a spool (309).
Полученное таким образом оптическое волокно можно использовать при изготовлении оптических кабелей. Волокно можно использовать либо как таковое, либо в виде лент, включающих несколько волокон, объединенных вместе благодаря наличию общего покрытия.The optical fiber thus obtained can be used in the manufacture of optical cables. The fiber can be used either as such or in the form of tapes comprising several fibers combined together due to the presence of a common coating.
Далее в настоящем документе настоящее изобретение будет дополнительно проиллюстрировано с использованием нескольких примеров его воплощения, которые предлагаются исключительно в качестве руководства и не выступают в роли ограничения для изобретения.Hereinafter, the present invention will be further illustrated using several examples of its embodiment, which are offered solely as a guide and do not constitute a limitation on the invention.
ПРИМЕРЫ 1-9EXAMPLES 1-9
Получили девять композиций покрытий. Количества компонентов для каждой композиции (% (масс.)) приведены в таблице 1.Got nine coating compositions. The number of components for each composition (% (mass.)) Are shown in table 1.
HEA-IPDI-PolyTHF 2900-IPDI-HEA (олигомер): олигомер получали следующим образом: в трехгорлую колбу загружали 0,024° моля политетраметиленгликоля, характеризующегося средней (среднечисленной) молекулярной массой, равной 2900 (PolyTHF), 0,048 моля изофорондиизоцианата (IPDI), которые медленно добавляли по каплям, и 150 ч/млн дилаурата дибутилолова: полученную смесь в течение 2 часов выдерживали при механическом перемешивании при 55°С в инертной атмосфере (аргон). После этого медленно добавляли 0,048 моля гидроксиэтилакрилата (HEA) и смесь в течение 18 часов выдерживали при механическом перемешивании при 55°С в инертной атмосфере (аргон), получая желательный олигомер.HEA-IPDI-PolyTHF 2900-IPDI-HEA (oligomer): the oligomer was prepared as follows: 0.024 ° mole of polytetramethylene glycol, characterized by an average (number average) molecular weight of 2900 (PolyTHF), 0.048 mol of isophorondiisocyanate, which was IPOPH (IPTHI) diisate, was charged into a three-necked flask. 150 ppm of dibutyltin dilaurate was slowly added dropwise: the resulting mixture was kept under mechanical stirring at 55 ° C in an inert atmosphere (argon) for 2 hours. After that, 0.048 mol of hydroxyethyl acrylate (HEA) was slowly added and the mixture was kept under mechanical stirring at 55 ° C in an inert atmosphere (argon) for 18 hours to obtain the desired oligomer.
Ebecryl® 230 (олигомер): алифатический полиэфируретандиакрилат на основе простых эфиров, характеризующийся средней (среднечисленной) молекулярной массой, равной 5000, от компании UCB Chemicals;Ebecryl ® 230 (oligomer): ether based aliphatic polyether urethane di-acrylate, characterized by an average (number average) molecular weight of 5000 from UCB Chemicals;
BR® 304 (олигомер): ароматический полиэфируретандиакрилат на основе простых эфиров, характеризующийся средней (среднечисленной) молекулярной массой, превышающей 4000, от компании Bomar Specialty;BR ® 304 (oligomer): aromatic polyether urethanediacrylate based on ethers, characterized by an average (number average) molecular weight exceeding 4000 from Bomar Specialty;
HEA-IPDI-(PolyTHF 650-TDI)2-HEA (олигомер): олигомер получали следующим образом: в трехгорлую колбу загружали 0,024 моля политетраметиленгликоля, характеризующегося средней (среднечисленной) молекулярной массой, равной 650 (PolyTHF), 0,048 моля изофорондиизоцианата (IPDI), которые медленно добавляли по каплям, и 150 ч/млн дилаурата дибутилолова: полученную смесь в течение 2 часов выдерживали при механическом перемешивании при 55°С в инертной атмосфере (аргон). После этого медленно добавляли 0,048 моля гидроксиэтилакрилата (HEA) и смесь в течение 18 часов выдерживали при механическом перемешивании при 55°С в инертной атмосфере (аргон), получая желательный олигомер.HEA-IPDI- (PolyTHF 650-TDI) 2- HEA (oligomer): the oligomer was prepared as follows: 0.024 moles of polytetramethylene glycol, characterized by an average (number average) molecular weight of 650 (PolyTHF), 0.048 moles of isophorone diisocyanate, were loaded into a three-necked flask. which were slowly added dropwise and 150 ppm of dibutyltin dilaurate: the resulting mixture was kept under mechanical stirring at 55 ° C in an inert atmosphere (argon). After that, 0.048 mol of hydroxyethyl acrylate (HEA) was slowly added and the mixture was kept under mechanical stirring at 55 ° C in an inert atmosphere (argon) for 18 hours to obtain the desired oligomer.
PETIA (полифункциональный мономер): смесь пентаэритриттриакрилата и пентаэритриттетраакрилата от компании UCB Chemicals;PETIA (polyfunctional monomer): a mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate from UCB Chemicals;
HDDA (полифункциональный мономер): 1,6-гександиолдиакрилат от компании UCB Chemicals;HDDA (polyfunctional monomer): 1,6-hexanediol diacrylate from UCB Chemicals;
IBOA (монофункциональный мономер): изоборнилакрилат от компании UCB Chemicals;IBOA (monofunctional monomer): isobornyl acrylate from UCB Chemicals;
ODA (монофункциональный мономер): смесь октилакрилата и децилакрилата от компании UCB Chemicals;ODA (monofunctional monomer): a mixture of octyl acrylate and decyl acrylate from UCB Chemicals;
PEA (монофункциональный мономер): 2-феноксиэтилакрилат от компании UCB Chemicals;PEA (monofunctional monomer): 2-phenoxyethyl acrylate from UCB Chemicals;
Irgacure® 184 (инициатор полимеризации): α-гидроксициклогексилфенилкетон от компании Ciba Specialties;Irgacure ® 184 (polymerization initiator): α-hydroxycyclohexyl from the company Ciba Specialties;
Dynasylan® MTMO (усилитель адгезии): гамма-меркаптопропилтриметоксисилан от компании Degussa.Dynasylan ® MTMO (adhesion promoter): gamma-mercaptopropyltrimethoxysilane from Degussa.
Приведенные выше олигомеры (а) подвергали анализу по методу дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) для того, чтобы измерить как температуры стеклования (Tg), так и температуру плавления (Tm): полученные результаты приведены в таблице 2. Анализ по методу ДСК проводили следующим образом.The above oligomers (a) were subjected to differential scanning calorimetry (DSC) analysis in order to measure both the glass transition temperature (T g ) and the melting temperature (T m ): the results are shown in table 2. DSC analysis was performed in the following way.
Предварительные стадии:Preliminary stages:
- сканирование температуры: нагревание от +25°С до +80°С при скорости нагревания 10°С/мин;- temperature scan: heating from + 25 ° C to + 80 ° C at a heating rate of 10 ° C / min;
- изотерма: выдерживание в течение 5 мин при +80°С;- isotherm: keeping for 5 min at + 80 ° С;
- сканирование температуры: охлаждение от +80°С до +25°С при скорости охлаждения 10°С/мин.- temperature scan: cooling from + 80 ° C to + 25 ° C at a cooling rate of 10 ° C / min.
Описанные выше предварительные стадии необходимы для устранения термической предыстории, если у олигомера имеется температура плавления.The preliminary steps described above are necessary to eliminate the thermal history if the oligomer has a melting point.
Первая стадия:First stage:
- сканирование температуры: охлаждение от +25°С до -100°С при скорости охлаждения 10°С/мин.- temperature scan: cooling from + 25 ° C to -100 ° C at a cooling rate of 10 ° C / min.
Вторая стадия:Second stage:
- изотерма: выдерживание в течение 2 мин при -100°С.- isotherm: keeping for 2 min at -100 ° С.
Третья стадия:Third stage:
- сканирование температуры: нагревание от -100°С до +80°С при скорости нагревания 10°С/мин.- temperature scan: heating from -100 ° C to + 80 ° C at a heating rate of 10 ° C / min.
Приведенные выше полифункциональные мономеры (b) и монофункциональный мономер (d) подвергали анализу по методу дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) для того, чтобы измерить температуры стеклования (Tg) их гомополимера: анализ по методу ДСК проводили так, как это описано в работе Sartomer Application Bulletin, №4013, опубликованной в октябре 1999 года. Полученные результаты приведены в таблице 3.The above multifunctional monomers (b) and monofunctional monomer (d) were analyzed by differential scanning calorimetry (DSC) in order to measure the glass transition temperatures (T g ) of their homopolymer: the DSC analysis was performed as described in Sartomer Application Bulletin, No. 4013, published in October 1999. The results are shown in table 3.
Компоненты, приведенные в таблице 1, помещали в химический стакан объемом 100 мл и в течение 2 часов выдерживали при механическом перемешивании при 40°С. После этого композиции оставляли стоять в течение, по меньшей мере, 12 часов при комнатной температуре так, чтобы получить гомогенную композицию без пузырьков.The components shown in table 1 were placed in a 100 ml beaker and kept under mechanical stirring at 40 ° C for 2 hours. After this, the composition was left to stand for at least 12 hours at room temperature so as to obtain a homogeneous composition without bubbles.
Пример 12Example 12
Анализ механических и химико-физических свойствAnalysis of mechanical and chemical-physical properties
Композиции из примеров 1-9 подвергали следующим видам анализа механических и химико-физических свойств.The compositions of examples 1-9 were subjected to the following types of analysis of mechanical and chemical-physical properties.
В качестве сравнения:By comparison:
(А): коммерческое единое покрытие DeSolite® 3471-3-7 (от компании DSM) (пример 10); и(A): commercial single coating DeSolite ® 3471-3-7 (from DSM) (example 10); and
(В): смесь 63% коммерческого первичного покрытия DeSolite® 3471-1-129 (от компании DSM) и 37% коммерческого вторичного покрытия DeSolite® 3471-2-136 (от компании DSM) (пример 11)(B): a mixture of 63% of the commercial primary coating DeSolite ® 3471-1-129 (from DSM) and 37% of the commercial secondary coating DeSolite ® 3471-2-136 (from DSM) (example 11)
подвергали тем же самым видам анализа механических свойств.subjected to the same types of analysis of mechanical properties.
ВязкостьViscosity
Температуры, при которых неотвержденные композиции, полученные в соответствии с примерами 1-9, достигали вязкости по Брукфильду, равной 2000 м·Па·с, определяли при использовании вискозиметра типа Брукфильда, model DV-III, оборудованного по конфигурации 29, функционирующего при 150 об/мин Полученные результаты приведены в таблице 3.The temperatures at which the uncured compositions obtained in accordance with Examples 1 to 9 reached a Brookfield viscosity of 2000 m · Pa · s were determined using a Brookfield type viscometer, model DV-III, equipped with a configuration of 29, operating at 150 rpm / min The results are shown in table 3.
Значение модуля упругостиThe value of the modulus of elasticity
Из упомянутых выше композиций получали пленки, действуя следующим образом. Пленку с размерами 120 мм ×150 мм и толщиной 70 мкм наносили на стеклянную пластинку при помощи фильмографа "Doctor Blade" при скорости 2 м в минуту; отверждение пленки проводили при использовании устройства Fusion UV curing System, model F600 и лампы со спектром D, воздействуя УФ-дозой, равной 1,5 Дж/см2, при проведении облучения в инертной атмосфере азота. По завершении отверждения пленки со стеклянной пластинки убирали.Films were prepared from the above compositions, proceeding as follows. A film with dimensions of 120 mm × 150 mm and a thickness of 70 μm was applied to a glass plate using a Doctor Blade filmography at a speed of 2 m per minute; curing of the film was carried out using a Fusion UV curing System, model F600 device and a lamp with spectrum D, exposed to a UV dose of 1.5 J / cm 2 when irradiated in an inert nitrogen atmosphere. After curing, the films were removed from the glass plate.
Полученные таким образом пленки кондиционировали в течение 24 часов при 25°С и 50% относительной влажности, а после этого для них проводили измерения значений модуля упругости при растяжении с использованием аппарата для DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer от компании Reometrics Inc.) при частоте 1 Гц и при скорости нагревания 2°С/мин в температурном диапазоне от -60°С до 120°С. Наименьшее значение модуля упругости, измеренное так, как это описывалось выше, принимали за равновесный модуль. Полученные результаты приведены в таблице 4.The films thus obtained were conditioned for 24 hours at 25 ° C. and 50% relative humidity, and then they were measured for tensile modulus using a DMTA apparatus (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer from Reometrics Inc.) at a frequency of 1 Hz and at a heating rate of 2 ° C / min in the temperature range from -60 ° C to 120 ° C. The smallest value of the modulus of elasticity, measured as described above, was taken as the equilibrium modulus. The results are shown in table 4.
(температура: °С)Brookfield Viscosity: 200 mPa / s
(temperature: ° C)
(1): равновесный модуль;
(2): разница между значением модуля упругости, измеренным при -40°С, и значением модуля упругости, измеренным при +60°С.(*): for comparison;
(1) : equilibrium modulus;
(2) : the difference between the value of the modulus of elasticity measured at -40 ° C and the value of the modulus of elasticity measured at + 60 ° C.
Данные, приведенные в таблице 4, демонстрируют, что радиационно-отверждаемые композиции, соответствующие настоящему изобретению (пример 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 и 9), обладают лучшими свойствами по сравнению со сравнительными композициями. В частности, приведенные выше данные свидетельствуют о том, что:The data shown in table 4 demonstrate that the radiation-curable compositions corresponding to the present invention (example 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 and 9), have better properties compared with comparative compositions. In particular, the above data indicate that:
- использование олигомера, характеризующегося чрезмерно высокой температурой стеклования (Tg), (пример 3), приводит к получению избыточного роста значения модуля упругости при низкой температуре (-40°С);- the use of an oligomer characterized by an excessively high glass transition temperature (T g ), (example 3), leads to an excess increase in the value of the elastic modulus at low temperature (-40 ° C);
- как коммерческое индивидуальное покрытие (пример 10), так и смесь двух коммерческих покрытий (пример 11) демонстрируют избыточный рост значения модуля упругости при низкой температуре (-40°С, что также показано и на прилагаемой фиг.3).- as a commercial individual coating (example 10), and a mixture of two commercial coatings (example 11) show an excessive increase in the value of the modulus of elasticity at low temperature (-40 ° C, which is also shown in the attached figure 3).
ПРИМЕР 13EXAMPLE 13
Получение оптического волокнаOptical Fiber Production
Окрашенные оптические волокна получали в соответствии с методиками, известными на современном уровне техники. На четыре оптических стекловолокна, включающих стеклянную часть, имеющую диаметр 125 мкм, наносили индивидуальное покрытие с толщиной 60 мкм, используя радиационно-отверждаемые композиции, соответствующие настоящему изобретению (композиции из примеров 1, 2 и 7), и в порядке сравнения композицию из примера 11.Dyed optical fibers were obtained in accordance with methods known in the art. Four optical glass fibers including a glass portion having a diameter of 125 μm were individually coated with a thickness of 60 μm using radiation-curable compositions of the present invention (compositions of examples 1, 2 and 7) and, by comparison, the composition of example 11 .
На индивидуальное покрытие, полученное как описано выше из композиций по примерам 1, 2 и 7, наносили покрытие из печатной краски на акрилатной основе с толщиной 7 мкм (Cablelite® от компании DSM).On individual coating obtained as described above from the compositions of Examples 1, 2 and 7 were coated with a printing ink based on acrylate with a thickness of 7 micrometers (Cablelite ® from DSM company).
ПРИМЕР 14EXAMPLE 14
Испытание на наличие микрооизгибовMicrobend test
Затухание сигнала вследствие наличия микроизгибов для оптического волокна, полученного как описано в примере 12 (индивидуальное покрытие, полученное из композиций по примерам 1, 2, 7 и 11), определяли по "способу с использованием раздвижной бобины", описанному, например, в работе G. Grasso and F. Meli in: "Microbending losses of cabled single-mode fibers", ECOC '88, pp.526-ff либо определенному стандартом IEC standard 62221 (Optical fibers - Measurement methods - Microbending sensitivity - Method A, Expandable drum; October 2001).The attenuation of the signal due to the presence of microbends for the optical fiber obtained as described in example 12 (individual coating obtained from the compositions of examples 1, 2, 7 and 11) was determined by the "method using a sliding bobbin", described, for example, in work G Grasso and F. Meli in: "Microbending losses of cabled single-mode fibers", ECOC '88, pp.526-ff or defined by IEC standard 62221 (Optical fibers - Measurement methods - Microbending sensitivity - Method A, Expandable drum; October 2001).
Испытание проводили при наматывании оптического волокна с длиной 100 м при натяжении в 55 г на раздвижную металлическую бобину диаметром 300 мм с нанесенным покрытием из шероховатого материала (марки 3M Imperial® PSA, 40 мкм).The test was conducted when winding the optical fiber with a length of 100 m at a tension of 55 g on a sliding metal bobbin of 300 mm diameter coated with a roughened coating material (grade 3M Imperial ® PSA, 40 microns).
Бобину соединяли с персональным компьютером, который контролировал:The bobbin was connected to a personal computer that controlled:
- увеличение объема бобины (выраженное через изменение длины волокна); и- increase in bobbin volume (expressed through a change in fiber length); and
- потери при передаче для волокна.- transmission loss for fiber.
После этого постепенно увеличивали объем бобины при одновременном мониторинге зависимости потерь при передаче для волокна от деформации волокна.After that, the bobbin volume was gradually increased while monitoring the dependence of transmission loss for the fiber on fiber deformation.
Давление, действующее на волокно, рассчитывали из относительного удлинения волокна по следующей формуле:The pressure acting on the fiber was calculated from the relative elongation of the fiber according to the following formula:
р=EAε/R,p = EAε / R,
где Е представляет собой значение модуля упругости стекла, А представляет собой площадь волокна с нанесенным покрытием, ε представляет собой относительное удлинение волокна, а R представляет собой радиус бобины.where E is the value of the modulus of elasticity of the glass, A is the area of the coated fiber, ε is the elongation of the fiber, and R is the radius of the bobbin.
Для каждого оптического волокна МАС (массовый коэффициент затухания) определяли следующим образом:For each optical fiber, the MAC (mass attenuation coefficient) was determined as follows:
МАС=MFD/λсо,MAC = MFD / λ co ,
где MFD (диаметр поля моды в соответствии с определением от Petermann) при 1550 нм и λсо (лямбда-критическая длина волны для волокна - длина 2 м) определяли в соответствии со стандартом ITUT G650.where MFD (mode field diameter as defined by Petermann) at 1550 nm and λ co (lambda-critical wavelength for fiber - 2 m length) were determined in accordance with ITUT G650 standard.
В результате измерения затухания сигнала вследствие наличия микроизгибов при различных температурах для оптических волокон с нанесенным покрытием, соответствующих примеру 12, получали соответствующие кривые зависимостей затухания сигнала вследствие наличия микроизгибов от температуры. В таблице 5 приводятся значения для затухания сигнала вследствие наличия микроизгибов, полученные из упомянутых кривых при различных температурах в диапазоне от -40°С до +60°С.As a result of measuring the signal attenuation due to the presence of microbends at different temperatures, for the coated optical fibers according to Example 12, corresponding curves of the signal attenuation due to the presence of microbends on temperature were obtained. Table 5 shows the values for signal attenuation due to the presence of microbends obtained from the mentioned curves at various temperatures in the range from -40 ° C to + 60 ° C.
(*): для сравнения;(*): for comparison;
(1): изменение затухания сигнала вследствие наличия микроизгибов в диапазоне от -40°С до +60°С. (1) : change in signal attenuation due to the presence of microbends in the range from -40 ° C to + 60 ° C.
Claims (51)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114009/03A RU2320590C2 (en) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | Optical fiber with hardened polymer coat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114009/03A RU2320590C2 (en) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | Optical fiber with hardened polymer coat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005114009A RU2005114009A (en) | 2006-01-27 |
RU2320590C2 true RU2320590C2 (en) | 2008-03-27 |
Family
ID=36047724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005114009/03A RU2320590C2 (en) | 2002-10-07 | 2002-10-07 | Optical fiber with hardened polymer coat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2320590C2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510666C2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-04-10 | Байер Матириальсайенс Аг | Polyurethane composition and use thereof to produce holographic media |
RU2515977C2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-05-20 | Байер Матириальсайенс Аг | Polyurethane composition for manufacturing holographic media, its application, method of hologram recording and unsaturated urethanes |
RU2515991C2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-05-20 | Байер Матириальсайенс Аг | Photopolymer composition and use thereof to produce holographic media |
RU2518125C2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-06-10 | Байер Матириальсайенс Аг | Polyurethane composition and its application for obtaining holographic media |
RU2568189C2 (en) * | 2010-02-02 | 2015-11-10 | Байер Интеллектуэль Проперти Гмбх | Photopolymer composition with recording monomers based on ethers |
RU2568189C9 (en) * | 2010-02-02 | 2016-06-27 | Байер Интеллектуэль Проперти Гмбх | Photopolymer composition with recording monomers based on ethers |
RU2604227C2 (en) * | 2009-10-09 | 2016-12-10 | ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. | D1452 gb radiation-curable coating for optical fibre |
RU2760928C2 (en) * | 2017-07-31 | 2021-12-01 | Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. | Optical fiber and optical fiber manufacturing method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101104984B1 (en) * | 2006-12-14 | 2012-01-16 | 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. | D1364 bt secondary coating on optical fiber |
WO2008125200A1 (en) * | 2007-04-11 | 2008-10-23 | Bayer Materialscience Ag | Radiation-crosslinking and thermally crosslinking pu systems based on isocyanate-reactive block copolymers |
-
2002
- 2002-10-07 RU RU2005114009/03A patent/RU2320590C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510666C2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-04-10 | Байер Матириальсайенс Аг | Polyurethane composition and use thereof to produce holographic media |
RU2515977C2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-05-20 | Байер Матириальсайенс Аг | Polyurethane composition for manufacturing holographic media, its application, method of hologram recording and unsaturated urethanes |
RU2515991C2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-05-20 | Байер Матириальсайенс Аг | Photopolymer composition and use thereof to produce holographic media |
RU2518125C2 (en) * | 2008-10-01 | 2014-06-10 | Байер Матириальсайенс Аг | Polyurethane composition and its application for obtaining holographic media |
RU2515991C9 (en) * | 2008-10-01 | 2015-02-20 | Байер Матириальсайенс Аг | Photopolymer composition and use thereof to produce holographic media |
RU2518125C9 (en) * | 2008-10-01 | 2015-03-27 | Байер Матириальсайенс Аг | Polyurethane composition and its application for obtaining holographic media |
RU2604227C2 (en) * | 2009-10-09 | 2016-12-10 | ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. | D1452 gb radiation-curable coating for optical fibre |
RU2568189C2 (en) * | 2010-02-02 | 2015-11-10 | Байер Интеллектуэль Проперти Гмбх | Photopolymer composition with recording monomers based on ethers |
RU2568189C9 (en) * | 2010-02-02 | 2016-06-27 | Байер Интеллектуэль Проперти Гмбх | Photopolymer composition with recording monomers based on ethers |
RU2760928C2 (en) * | 2017-07-31 | 2021-12-01 | Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. | Optical fiber and optical fiber manufacturing method |
RU2788910C2 (en) * | 2018-11-16 | 2023-01-25 | Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд. | Resin composition, optical fiber and method for manufacture of optical fiber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005114009A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7764855B2 (en) | Optical fiber with cured polymeric coating | |
US7221842B2 (en) | Coated optical fiber and optical fiber coating system including a fast-gelling primary coating | |
JP3784068B2 (en) | Radiation curable optical fiber coating composition | |
US7750060B2 (en) | Radiation curable coating composition | |
JP4121562B2 (en) | Protective material with virtually no discoloration for chemical fibers | |
AU2009344703B2 (en) | Optical fiber with single coating | |
JP2015516030A (en) | Primary coating composition for optical fiber containing non-radiation curable component | |
US20160362579A1 (en) | D1381 supercoatings for optical fiber | |
US7105583B2 (en) | Radiation-curable compositions for optical fiber coating materials | |
AU705686B2 (en) | Optical glass fiber coating composition | |
US20080167432A1 (en) | Curable Liquid Resin Composition | |
RU2320590C2 (en) | Optical fiber with hardened polymer coat | |
EP3825290A1 (en) | Radiation curable resin composition | |
WO1998032780A1 (en) | Liquid curable resin composition | |
US20030119998A1 (en) | Free radical-curable composition for optical fiber coating materials | |
JP4728576B2 (en) | Colored radiation curable composition | |
WO1998009923A1 (en) | Photo-curable liquid resin composition | |
KR100626509B1 (en) | Radiation-curable compositions for optical fiber coating materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20091209 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110415 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111008 |