TWI771628B - 光纖固色塗料、用於光纖的外層塗層、光纖及製備方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種光纖固色塗料、用於光纖的外層塗層、光纖及製備方法，屬於塗料領域。該光纖固色塗料由以下物質成分組成：環氧丙烯酸酯低聚物10%-50%、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物10%-60%、丙烯酸類稀釋劑5%-50%、助劑0.1%-10%、光引發劑1%-10%、以及其餘為著色劑。該光纖固色塗料能在紫外光固化時可以獲得較高的固化度，其固化度

90%時能承受高拉絲速度，例如拉絲速度

1800m/min和甚至拉絲速度

Description

光纖固色塗料、用於光纖的外層塗層、光纖及製備方法

本發明係有關塗料的技術領域。更具體地，尤指一種用於光纖的固色塗料及其製備方法。

本發明申請要求於2018年11月19日提交的申請號為201811376205.4，發明名稱為“紫外光固化光纖鎖色塗料及製備方法、光纖外層塗層”的中國專利申請的優先權，其全部內容通過引用結合在本申請中。

為了提高光纖的辨識度，可以在光纖的外層著色並塗覆於著色層，或者在製備光纖的外層塗料，於該塗料中直接加入著色劑，使光纖具有顏色識別。已知的相關技術未能預料或公開本發明的原理。

目前，光纖固色塗料的固化度較低，在光纖製備的快速拉絲過程中，該光纖固色塗料會出現固化不良，或是其混合於光纖外層塗層的固化效果較差的問題。由此可見，以當前技術所遇到的問題，有必要提供一種具有高固化度的光纖固色塗料，以承受光纖製備過程中快速拉絲的要求。

本發明實施例提供了一種光纖固色塗料、用於光纖的外層塗層、光纖及製備方法，可以解決固化度較低的問題。

本實施例中，提供了一種光纖固色塗料，其中，所述光纖鎖色塗料由以下物質成分所組成：環氧丙烯酸酯低聚物10%-50%、聚 氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物10%-60%、丙烯酸類稀釋劑5%-50%、助劑0.1%-10%、光引發劑1%-10%、以及其餘為著色劑。

在本實施例中，所述環氧丙烯酸酯低聚物選自雙酚A型環氧丙烯酸酯、酚醛環氧丙烯酸酯、環氧化丙烯酸酯、胺改性環氧丙烯酸酯和聚氨酯改性環氧丙烯酸酯中至少一種。所述環氧丙烯酸酯低聚物的分子量為8000-12000。

在本實施例中，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物選自芳香族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯和聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯中至少一種。所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量為4000-5000。

在本實施例中，所述丙烯酸類稀釋劑選自2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中至少一種。

在本實施例中，所述光引發劑包括第一類光引發劑和/或第二類光引發劑；所述第一類光引發劑選自α-羥烷基苯酮衍生物、α-氨基酮衍生物和醯基膦氧化物中的至少一種；所述第二類光引發劑選自二苯甲酮和二苯甲酮的衍生物中至少一種。

在本實施例中，所述助劑選自消泡劑、流平劑、潤濕劑、分散劑和阻聚劑中至少一種。所述消泡劑選自聚醚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚二甲基矽油以及聚矽氧烷中至少一種；所述流平劑選自聚丙烯酸酯、有機矽樹脂以及氟表面活性劑中至少一種；所述潤濕劑和所述 分散劑均選自電中性聚醯胺與聚酯混合物、低分子量不飽和羧酸聚合物、含酸性基團的嵌段共聚物的烷烴基銨鹽、含顏料親和基團的高分子量嵌段共聚物溶液、聚氨酯衍生物、聚丙烯酸酯以及丙烯醯氧基改性的有機矽氧烷中至少一種；所述阻聚劑選自酚類化合物、醌類化合物、芳胺類化合物和芳烴硝基化合物中至少一種。

在本實施例中，所述著色劑選自二氧化鈦、炭黑、酞青藍、酞青綠、聯苯胺黃、永固紅和永固紫中至少一種。

另一方面，提供了上述一種光纖固色塗料的製備方法，其方法包括：

按照各物質成分的百分比，將環氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、丙烯酸類稀釋劑、助劑、光引發劑、著色劑添加至反應器中，攪拌均勻，得到所述光纖固色塗料。

另一方面，提供了一種用於光纖的外層塗層，其中，所述外層塗層能結合於上述任一種光纖固色塗料製備得到具有顏色的外層塗層。所述外層塗層的厚度為25μm-35μm，且所述外層塗層的固化度大於或等於90%。

再另一方面，提供了一種光纖，其中，所述光纖包括上述任一種用於光纖所述外層塗層。在中，所述光纖包括由內至外順次包覆的裸纖、包層、內層塗層以及上述的任一種外層塗層。並提供所述光纖的製備方法，其方法為：利用紫外光固化技術，使上述的任一種光纖固色塗料在待製備光纖的內層塗層上形成外層塗層； 其中，所述光纖製備方法中有一拉絲工序，其拉絲速度大於或等於1800m/min。進一步地說，所述拉絲工序的拉絲速度能大於或等於2000m/min，甚至，所述拉絲工序的拉絲速度能大於或等於2200m/min。

本發明實施例提供的技術方案帶來有益效果為：本發明實施例提供的光纖固色塗料，由各物質成分的百分比組成下，通過添加不飽和鍵含量高的環氧丙烯酸酯低聚物和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、以及丙烯酸類稀釋劑，在與其他成分協同作用下，在紫外光固化時可以獲得具有固化度

90%的顏色塗層，其固化度可承受高拉絲的速度，例如拉絲速度

1800m/min和甚至

2200m/min的光纖製造。在達到上述效果的前提下，該光纖固色塗料形成的塗層還具有機械強度高，附著力好等優點，利於對光纖進行保護，降低其損耗。

為方便對本發明之目的、技術方案和優點能更加清楚了解，以下將對本發明的實施方式做進一步地詳細描述。

可以理解的是，光纖結構一般由內至外的順序包覆為裸纖、包層、內層塗層、以及外層塗層。通常光纖固色塗料塗覆於內層塗層上，最後該光纖固色塗料固化形成該外層塗層。

需說明的是，本發明實施例中所涉及的“固化度”指的是，光纖固色塗料固化後，成分裡的環氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以及丙烯酸類稀釋劑三者碳-碳鍵相對於固化前減少多少的百分比。固化度的大小不僅影響外層塗層的著色力、附著力、機械強度等性能，也影響光纖的傳輸信號能力。綜合來說，固化度越高，製成的光纖品質也越好。

本發明實施例提供了一種光纖固色塗料，其中，光纖固色塗料由以下物質成分的百分比組成：環氧丙烯酸酯低聚物10%-50%、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物10%-60%、丙烯酸類稀釋劑5%-50%、助劑0.1%-10%、光引發劑1%-10%、其餘為著色劑。

本發明實施例所提供的光纖固色塗料，基於上述各物質成分的配比為前提下，通過添加不飽和鍵含量高的環氧丙烯酸酯低聚物和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以及丙烯酸類稀釋劑，在與其他物質成分的協同配合作用下，受到紫外光固化時可以獲得的固化度

90%，且該塗層具有顏色。具有高固化度的塗層能承受光纖製造的高拉絲速度，例如拉絲速度

1800m/min，甚至拉絲速度

2200m/min。在達到上述效果的前提下，該光纖固色塗料形成的塗層還具有機械強度高，附著力好等優點，利於對光纖進行保護，降低其損耗。

經過檢測，本發明實施例提供的光纖固色塗料在經由紫外光固化，其光纖固色塗料的固化度可達到90%以上。可理解的是，在光纖製備過程中，本發明實施例提供的光纖固色塗料可直接用於形成光纖的外層塗層，比先前技術中在光纖的外層塗層再塗覆一著色層少了一步工序，該光纖製備簡化了生產過程，也利於對光纖的直徑進行控制，且由於其顆粒度小於光纖油墨，也能有效減少了光纖損耗。儘管有著色劑的存在，但本發明實施例提供的光纖固色塗料在進行紫外光固化時(此時，該光纖固色塗料可稱為紫外光固化光纖固色塗料)， 仍能夠獲得高固化度的塗層(固化度可達90%以上)，因此，該塗層兼具固化度高、顏色鮮豔及著色牢固等優點。

於本實施例中，環氧丙烯酸酯低聚物的物質百分比可以為10%、13%、17%、20%、23%、27%、30%、33%、37%、40%、43%、47%、50%等。聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的物質百分比可以為10%、13%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、37%、40%、43%、45%、47%、50%、53%、55%、57%、60%等。丙烯酸類稀釋劑的物質百分比可以為5%、7%、10%、12%、15%、17%、20%、23%、25%、27%、30%、33%、35%、37%、40%、43%、45%、47%、50%等。助劑的物質百分比可以為0.1%、0.5%、0.7%、0.9%、1.2%、1.5%、1.7%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%等。光引發劑的物質百分比可以為1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等。

其中，利用本發明實施例的光纖固色塗料製備得到的塗層固化度能達到90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%等。

於本發明實施例中，選用環氧丙烯酸酯低聚物和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物作為該光纖固色塗料的樹脂基體，該樹脂基體的分子量高、雙鍵以及不飽和鍵的含量高，具有特定位阻效應、粘度和極性，該樹脂基體與其他物質成分配合作用能夠加速該光纖固色塗料的固化，且固化度越高該光纖固色塗料受著色劑的影響越小。因此，為了獲得更好的固化效果，環氧丙烯酸酯低聚物的分子量可以為8000-12000，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量可以為4000-5000。

於本實施例中，環氧丙烯酸酯低聚物可以選自雙酚A型環氧丙烯酸酯、酚醛環氧丙烯酸酯、環氧化丙烯酸酯、胺改性環氧丙烯酸酯和聚氨酯改性環氧丙烯酸酯中至少一種。該環氧丙烯酸酯低聚物可以選自上述任一種、兩種、 三種、四種或五種。當環氧丙烯酸酯低聚物為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體的限定。

舉例來說，當環氧丙烯酸酯低聚物為雙酚A型環氧丙烯酸酯和酚醛環氧丙烯酸酯的混合物時，雙酚A型環氧丙烯酸酯與酚醛環氧丙烯酸酯的物質成分比能為1：1、1：2、1：3、2：1、2：3等。當環氧丙烯酸酯低聚物為雙酚A型環氧丙烯酸酯、酚醛環氧丙烯酸酯、環氧化丙烯酸酯的混合物時，三者的物質成分比能為1：1：1、1：2：1、1：3：1、2：1：1、2：3：1、1：1：2、1：2：2、1：3：2、2：1：2、2：3：2等。

上述環氧丙烯酸酯低聚物與光纖固色塗料的其他物質成分之間的互溶性好，在光引發劑的作用下，能容易地與聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和丙烯酸類稀釋劑反應，且分子量高和不飽和鍵含量高。此外，上述幾種環氧丙烯酸酯低聚物的價格低廉，容易取得。

於本實施例中，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可以選自芳香族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯和聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯中至少一種。

上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物選自上述任一種、兩種、三種或四種。當聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體限定。

舉例來說，當聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物為芳香聚氨酯丙烯酸酯和脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的混合物時，兩者的品質比例能為1：1、1：2、1：3、2：1、2：3等。當聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物為芳香族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯的混合物時，三者的物質成分比例能為1：1：1、1：2：1、1：3：1、2：1：1、2：3：1、1：1：2、1：2：2、1：3：2、2：1：2、2：3：2等。當聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物為芳香族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯的混合 物時，四者的物質成分比例能為1：1：1：1、1：2：1：1、1：3：1：1、2：1：1：1、2：3：1：1、1：1：2：1、1：2：2：1、1：3：2：1、2：1：2：1、2：3：2：1等。

上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物與光纖固色塗料的其他物質成分之間的互溶性好，在光引發劑的作用下，能容易地與環氧丙烯酸酯低聚物和丙烯酸類稀釋劑反應，且分子量和不飽和鍵含量高。此外，上述幾種聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的價格低廉，容易取得。

丙烯酸類稀釋劑能降低該光纖固色塗料的黏度，與環氧丙烯酸酯低聚物和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物在紫外光照射下發生共同固化，提高交聯密度，同時也能使著色劑均勻分散，降低著色劑對紫外光的吸收與遮蔽，提高該光纖固色塗料的固化度。該丙烯酸類稀釋劑與丙烯酸低聚物、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物之間協同配合，利於提高固色塗料的固化度。

於本實施例中，丙烯酸類稀釋劑可以選自2-(2-乙氧乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯以及乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中至少一種。丙烯酸類稀釋劑選自上述任一種、兩種、三種、四種、五種、六種。當丙烯酸類稀釋劑為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體限定。

舉例來說，當丙烯酸類稀釋劑為2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯和2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯的混合物時，兩者的物質成分比能為1：1、1：2、1：3、2：1、2：3等。上述丙烯酸類稀釋劑為2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯三者的混合物時，三者的物質成分比能為1：1：1、1：2：1、1：3：1、2：1：1、2：3：1、1：1：2、1：2：2、1：3：2、2：1：2、2：3：2等。當丙烯酸類稀釋劑為乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的混 合物時，四者的物質成分比能為1：1：1：1、1：2：1：1、1：3：1：1、2：1：1：1、2：3：1：1、1：1：2：1、1：2：2：1、1：3：2：1、2：1：2：1、2：3：2：1等。

上述種類的丙烯酸類稀釋劑與其他各物質成分之間協同配合的作用效果好，能有效稀釋該光纖固色塗料，利於將該光纖固色塗料塗覆於光纖上。除了能提高該光纖固色塗料交聯固化的密度，同時也能使著色劑均勻分散，降低著色劑對紫外光的吸收與遮蔽，提高其固化度，並且上述幾種丙烯酸類稀釋劑的價格低廉，容易取得。

光引發劑具有不同的種類和比例，不同光引發劑在不同的紫外光波長下引發效率以及光引發劑複配帶來的協同效應，均對固化度有影響。為了獲得更高的固化度，本發明實施例中的光引發劑可包括第一類光引發劑和/或第二類光引發劑。即光引發劑為第一類光引發劑，或光引發劑為第二類引發劑，或者光引發劑為第一類引發劑和第二類引發劑的混合物。

其中，第一類光引發劑選自α-羥烷基苯酮衍生物、α-氨基酮衍生物和醯基膦氧化物中的至少一種。第一類光引發劑為裂解型光引發劑，能在光照下發生裂解，釋放出活性自由基，以促進聚合反應。即第一類光引發劑選自上述任一種、兩種或三種。當第一類光引發劑為混合物時，對於各組分的比例不作具體限定。

舉例來說，當第一類光引發劑為α-羥烷基苯酮衍生物和α-氨基酮衍生物的混合物時，α-羥烷基苯酮衍生物與α-氨基酮衍生物的物質成分比能為1：1、1：2、1：3、2：1、2：3等。當第一類光引發劑為α-羥烷基苯酮衍生物、α-氨基酮衍生物和醯基膦氧化物的混合物時，α-羥烷基苯酮衍生物、α-氨基酮衍生物、醯基膦氧化物的物質成分比能為1：1：1、1：2：1、1：3：1、2：1：1、2：3：1、1：1：2、1：2：2、1：3：2、2：1：2、2：3：2等。

其中，α-羥烷基苯酮衍生物可以為2，2-二甲基-d-羥基苯乙酮(商品名為Darocure 1173)、Darocure 184(HCPK)。α-氨基酮衍生物可以為Irgacure 907、羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。醯基膦氧化物可以為2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦。

第二類光引發劑可選自二苯甲酮、二苯甲酮的衍生物中至少一種。第二類光引發劑為奪氫型光引發劑，在光照作用下，能夠釋放氫離子，利於促進發生聚合反應。

第二類光引發劑選自二苯甲酮或二苯甲酮的衍生物，或者為兩者的混合物。當第二類光引發劑為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體限定。

舉例來說，當第二類光引發劑為二苯甲酮和二苯甲酮的衍生物的混合物時，兩者的物質成分比能為1：1、1：2、1：3、2：1、2：3等。

其中，二苯甲酮的衍生物可以為Esacure TZT(2，4，6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮混合物)或是1-羥基環己基苯基甲酮。

上述種類的光引發劑的引發效果好，能夠與光纖固色塗料的其他物質成分協同配合作用，使得該光纖固色塗料的固化度在90%以上，能承受光纖製造的高拉絲速度。並且，上述幾種光引發劑的價格低廉，容易取得。

本實施例中，助劑可以選自消泡劑、流平劑、潤濕劑、分散劑和阻聚劑中至少一種。助劑選自上述任一種、兩種、三種、四種、五種。當助劑為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體限定。

舉例來說，當助劑為消泡劑和流平劑的混合物時，消泡劑和流平劑的比例能為1：1、1：2、1：3、2：1、2：3等。當助劑為消泡劑、流平劑、潤濕劑三者的混合物時，消泡劑、流平劑、潤濕劑三者的比例能為1：1：1、1：2：1、1：3：1、2：1：1、2：3：1、1：1：2、1：2：2、1：3：2、2：1：2、2：3：2等。當助劑為流平劑、潤濕劑、 分散劑、阻聚劑四者的混合物時，流平劑、潤濕劑、分散劑、阻聚劑四者的比例能為1：1：1：1、1：2：1：1、1：3：1：1、2：1：1：1、2：3：1：1、1：1：2：1、1：2：2：1、1：3：2：1、2：1：2：1、2：3：2：1等。

上述幾種助劑能夠與光纖固色塗料的其他物質成分配合作用，使光纖固色塗料具有紫外光固化的性能。例如，消泡劑與其他物質成分配合作用，能消除該光纖固色塗料在紫外光固化中的氣泡，利於其在光纖的表面形成平滑的塗層。流平劑與其他物質成分配合作用，使該紫外光固化的光纖固色塗料具有流動性，有助於該塗料流的平整。潤濕劑和分散劑與其他物質成分配合作用，能提高該紫外光固化光纖固色塗料的懸浮穩定性，使該紫外光固化光纖固色塗料的成分均一。阻聚劑與其他物質成分配合作用，能阻止該紫外光固化光纖固色塗料發生自聚、熱聚合的風險，提高其穩定性。

本實施例中，消泡劑能選自聚醚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚二甲基矽油和聚矽氧烷中的至少一種。消泡劑選自上述任一種、兩種、三種、四種。當消泡劑為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體限定。上述幾種消泡劑與其他組分之間的互溶性好，消泡效果好，且價格低廉，容易取得。

本實施例中，流平劑能選自聚丙烯酸酯、有機矽樹脂和氟表面活性劑中至少一種，即流平劑選自上述任一種、兩種、三種。當流平劑為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體限定。

上述幾種流平劑與其他物質成分之間的互溶性好，使塗層的表面光滑，且價格低廉，容易取得。

本實施例中，潤濕劑和分散劑均可以選自電中性聚醯胺與聚酯混合物、低分子量不飽和羧酸聚合物、含酸性基團的嵌段共聚物的烷烴基銨鹽、含顏料親和基團的高分子量嵌段共聚物溶液、聚氨酯衍生物、聚丙烯酸酯和丙烯醯氧基改性的有機矽氧烷中至少一種。即潤濕劑和分散劑可以均選自上述任一種、 兩種、三種、四種、五種、六種、七種的混合物。當潤濕劑和分散劑為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體限定。

上述幾種潤濕劑和分散劑與其他組分之間的互溶性好，潤濕和分散效果好，且價格低廉，容易取得。

其中，電中性聚醯胺與聚酯混合物能為德謙Disponer 912潤濕分散劑，低分子量不飽和羧酸聚合物可以為BYK-P104潤濕分散劑，含酸性基團的嵌段共聚物的烷烴基銨鹽可以為BYK-180分散劑，含顏料親和基團的高分子量嵌段共聚物溶液可以為BYK-164潤濕分散劑和BYK-168潤濕分散劑，聚氨酯衍生物可以為EFKA-4010潤濕分散劑，丙烯醯氧基改性的有機矽氧烷可以為KH-570。

本實施例中，阻聚劑選自酚類化合物、醌類化合物、芳胺類化合物和芳烴硝基化合物中至少一種。即阻聚劑可以選自上述任一種、兩種、三種、四種。當阻聚劑為混合物時，對於各物質成分的比例不作具體限定。

其中，酚類化合物可以為2，4-二硝基苯酚、4-叔丁基鄰苯二酚，醌類化合物可以為1，4-萘醌，芳胺類化合物可以為二苯胺、對二苯胺，芳烴硝基化合物可以為硝基苯。

上述幾種阻聚劑與其他物質成分之間的互溶性好，能夠起到良好的阻聚效果，避免該紫外光固化的光纖固色塗料自聚。且價格低廉，容易獲取得。

上述著色劑能夠賦予光纖不同的顏色，例如，藍、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉、青綠等顏色，進而提高其辨識度。示例地，著色劑可以選自二氧化鈦、炭黑、酞青藍、酞青綠、聯苯胺黃、永固紅和永固紫中的至少一種。即著色劑選自上述任一種、兩種、三種、四種、五種、六種或七種。當著色劑為混合物時，對於各組分的比例不作具體限定。

舉例來說，當著色劑為二氧化鈦和炭黑的混合物時，兩者的品質比可以為1：1、1：2、1：3、2：1、2：3等。

上述幾種著色劑與其他物質成分配合作用，能賦予該光纖固色塗料良好的色澤，也不影響光固化反應，而且上述幾種著色劑的價格低廉，容易取得。

本發明實施例還提供了上述任一種光纖固色塗料的製備方法，其方法包括：按照各物質成分的百分比，將環氧丙烯酸酯低聚物、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、丙烯酸類稀釋劑、助劑、光引發劑以及著色劑添加至反應器中，攪拌均勻，得到光纖固色塗料。

本發明實施例提供的光纖固色塗料的製備方法簡單，便於規模化推廣應用。

一方面，本發明實施例還提供了一種用於光纖的外層塗層，該外層塗層通過上述提及的任一種光纖固色塗料製備能得到。

舉例來說，可以將上述光纖固色塗料塗覆於光纖的內層塗層表面上，得到外層塗層。所適用的外層塗層的厚度可以為25-35μm，例如可以為25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm、34μm、35μm等。

本發明實施例提供用於光纖的外層塗層的固化度大於或等於90%，除了利於獲得品質優良的光纖，且能承受光纖製造的高拉絲速度。

該外層塗層具有顏色，利於對光纖的辨識，著色劑的存在不會影響光纖固色塗料的固化，使該外層塗層具有高機械強度、附著力好等優點，利於對光纖進行保護，降低其損耗。

另一方面，本發明實施例提供了一種光纖，其包括上述任一種用於光纖的外層塗層。

本發明實施例提供的光纖，是採用了上述外層塗層，不僅具有鮮豔的顏色，提高辨識度，且其基本性能，例如機械性能、光纖性能等不會受到影 響，仍能保持良好。，該光纖可以包括由內至外順次包覆的裸纖、包層、內層塗層以及上述的任一種外層塗層。

其中，該光纖的製備方法為：利用紫外光固化技術，使上述的任一種光纖固色塗料在待製備光纖的內層塗層上形成該外層塗層。

上述光纖的製備方法，採用了本申請實施例提供的光纖固色塗料，其具有高固化度，能承受高品質的光纖製造要求的高拉絲速度，對於具有顏色識別且性能優良的光纖在規模化製備裡具有重要的意義。

在光纖製備的過程中，其過程包括：拉絲工序的拉絲速度大於或等於1800m/min，進一步地說，該拉絲速度也可以大於或等於2000m/min，甚至該拉絲速度大於或等於2200m/min。

綜上所述，本發明實施例提供的光纖製備方法，節省額外的傳統著色，使著色步驟在拉絲過程中能直接完成，不僅利於控制光纖的外徑，提高其品質，也節省製造的成本。此外，光纖固色塗料的使用，還避免傳統著色因品質不良而造成掉色、脫纖及斷纖等不良情況。

以下將進一步地描述本發明。在以下具體的實施例中，所涉及的操作未注明條件者，均按照常規條件或者製造商建議的條件進行。所用原料未註明生產廠商及規格者均可通過市場購得的常規產品。

實施例1

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比製備，將雙酚A型環氧丙烯酸酯50%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯5%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯5%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1%、二苯甲酮1%、聚醚丙烯酸酯0.01%、聚丙烯酸酯0.03%、2，4-二硝基苯酚0.04%、德謙Disponer 912潤濕分散劑0.02%、酞青藍2.4%以及二氧化鈦 2.5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例2

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯10%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯60%、1,6-己二醇二丙烯酸酯3%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯2%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1%、二苯甲酮1%、聚丙烯酸酯2%、有機矽樹脂2%、1，4-萘醌2%、EFKA-4010潤濕分散劑4%、聯苯胺黃5%以及二氧化鈦5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例3

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯25%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯35%、1,6-己二醇二丙烯酸酯18%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯15.9%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦0.2%、1-羥基環己基苯基甲酮0.4%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮0.2%、二苯甲酮0.2%、聚二甲基矽油2%、氟表面活性劑1%、二苯胺1%、BYK-180分散劑1%以及炭黑0.1%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例4

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯20%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯10%、1,6-己二醇二丙烯酸酯25%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯25%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮4%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2%、二苯甲酮2%、聚矽氧烷2%、氟表面活性劑1%、硝基苯1%、EFKA- 4010潤濕分散劑1%、永固紫2%以及二氧化鈦3%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例5

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯30%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯14%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯14%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦1%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2%、二苯甲酮1%、聚矽氧烷1%、聚丙烯酸酯0.2%、硝基苯0.3%、BYK-P104潤濕分散劑0.5%、永固紅2%以及聯苯胺黃3%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例6

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯25%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯34%、1,6-己二醇二丙烯酸酯10%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯13%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮2%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2%、二苯甲酮1%、聚矽氧烷1%、氟表面活性劑1%、1，4-萘醌1%、德謙Disponer 912潤濕分散劑1%、聯苯胺黃4%以及二氧化鈦3%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例7

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯33%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯20%、1,6-己二醇二丙烯酸酯16%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯16%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦1%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1%、二苯甲酮1%、聚丙烯酸酯1%、硝基苯1%、KH-570 1%、酞菁藍 3%以及二氧化鈦5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例8

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯42%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯10%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯5%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦1%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1%、二苯甲酮1.5%、聚二甲基矽油0.2%、有機矽樹脂0.1%、硝基苯0.1%、EFKA-4010潤濕分散劑0.1%、聯苯胺黃4%以及酞菁綠4%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例9

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯22%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯35%、1,6-己二醇二丙烯酸酯14%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯13%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮2%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2%、二苯甲酮3%、聚矽氧烷1%、氟表面活性劑1%、硝基苯1%、BYK-164潤濕分散劑0.5%、永固紅2%以及炭黑1.5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例10

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料方法製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯50%、聚氨酯丙烯酸酯30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯5%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯5%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1%、二苯甲酮1%、聚醚丙烯酸酯0.01%、聚丙烯酸酯0.03%、2，4-二硝基苯酚 0.04%、德謙Disponer 912潤濕分散劑0.02%、酞青藍2.4%以及二氧化鈦2.5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例11

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將酚醛環氧丙烯酸酯10%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯60%、1,6-己二醇二丙烯酸酯3%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯2%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1%、二苯甲酮1%、聚丙烯酸酯2%、有機矽樹脂2%、1，4-萘醌2%、EFKA-4010潤濕分散劑4%、聯苯胺黃5%以及二氧化鈦5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例12

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將聚氨酯改性環氧丙烯酸酯25%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯34%、1,6-己二醇二丙烯酸酯10%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯13%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮2%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2%、二苯甲酮1%、聚矽氧烷1%、氟表面活性劑1%、1，4-萘醌1%、德謙Disponer 912潤濕分散劑1%、聯苯胺黃4%以及二氧化鈦3%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例13

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將胺改性環氧丙烯酸酯33%、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20%、1,6-己二醇二丙烯酸酯16%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯16%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦1%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1- 丙酮1%、二苯甲酮1%、聚丙烯酸酯1%、硝基苯1%、KH-570 1%、酞菁藍3%以及二氧化鈦5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例14

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯42%、芳香族聚氨酯丙烯酸酯30%、1,6-己二醇二丙烯酸酯10%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯5%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦1%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1%、二苯甲酮1.5%、聚二甲基矽油0.2%、有機矽樹脂0.1%、硝基苯0.1%、EFKA-4010潤濕分散劑0.1%、聯苯胺黃4%以及酞菁綠4%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

實施例15

本實施例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將環氧化丙烯酸酯22%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯35%、1,6-己二醇二丙烯酸酯14%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯13%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦2%、1-羥基環己基苯基甲酮2%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2%、二苯甲酮3%、聚矽氧烷1%、氟表面活性劑1%、硝基苯1%、BYK-164潤濕分散劑0.5%、永固紅2%以及炭黑1.5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本實施例提供的光纖固色塗料。

對比例1

本對比例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A丙烯酸酯80%、1,6-己二醇二丙烯酸酯5%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯5%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦1%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2%、二苯甲酮1%、聚醚丙烯酸 酯0.02%、聚丙烯酸酯0.02%、對二苯胺0.02%、BYK-180分散劑0.04%、酞菁藍2.5%以及二氧化鈦2.4%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本對比例提供的光纖固色塗料。

對比例2

本對比例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯80%、甲基丙烯酸甲酯5%、異冰片甲基丙烯酸酯5%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦1%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮2%、二苯甲酮1%、聚丙烯酸酯0.01%、有機矽樹脂0.04%、1，4-萘醌0.02%、BYK-P104潤濕分散劑0.03%、酞菁藍2.5%以及二氧化鈦2.4%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本對比例提供的光纖固色塗料。

對比例3

本對比例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯15%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯65%、1,6-己二醇二丙烯酸酯5%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯5%、1-羥基環己基苯基甲酮1%、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮1%、安息香雙甲醚2%、二苯甲酮1%、聚二甲基矽油0.01%、氟表面活性劑0.04%、對二苯胺0.02%、BYK-168潤濕分散劑0.03%、酞菁藍2.5%以及二氧化鈦2.4%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本對比例提供的光纖固色塗料。

對比例4

本對比例提供了一種光纖固色塗料，該塗料方法製備方法為：按照各物質成分的品質百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯8%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯62%、1,6-己二醇二丙烯酸酯4%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯4%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦3%、1-羥基環己基苯基甲酮3%、2-羥基-2-甲基-1- 苯基-1-丙酮3%、二苯甲酮3%、聚二甲基矽油1%、氟表面活性劑1%、4-叔丁基鄰苯二酚1%、德謙Disponer 912潤濕分散劑2%、酞菁藍2%以及二氧化鈦3%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本對比例提供的光纖固色塗料。

對比例5

本對比例提供了一種光纖固色塗料，該塗料製備方法為：按照各物質成分的百分比，將雙酚A型環氧丙烯酸酯60%、聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯10%、1,6-己二醇二丙烯酸酯7%、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯7%、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦0.2%、1-羥基環己基苯基甲酮0.3%、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮0.3%、二苯甲酮0.2%、聚矽氧烷1%、聚丙烯酸酯1%、2，4-二硝基苯酚1%、BYK-180分散劑2%、酞菁藍5%以及二氧化鈦5%置於反應釜中，在60℃的條件下，攪拌1小時，透過過濾得到本對比例提供的光纖固色塗料。

實施例的應用

本發明實施例1~實施例15、對比例1~對比例5分別提供的光纖固色塗料的固化度進行檢測。以實施例1為例，檢測過程為：採用Fusion UV 558434D無極燈對實施例1提供的光纖固色塗料在厚度為25±5μm的塗層進行曝光2秒，記錄其固化度，並記錄至下表1中。同樣地，分別取得實施例2~實施例15、對比例1~對比例5的光纖固色塗料的固化度，記錄至下表1中。

基於紫外光的固化技術，利用實施例1~實施例15、對比例1~對比例5提供的光纖固色塗料進行光纖製備，以在不同的拉絲速度下所對應的固化度以及製備得到的光纖強度(單位是GPa)，記錄於下表2中。

由表2可知，實施例1~實施例15提供的紫外光固化光纖固色塗料的固化度在拉絲速度達到2200m/min的條件下均大於90%；在拉絲速度為1800m/min時，固化度可達95%以上；而對比例1~對比例5提供的光纖固色塗料在拉絲速度為1800m/min的條件下，固化度不足90%。因此，從光纖強度資料來看，固化度與光纖的強度相關，利用本發明實施例提供的光纖固色塗料所製備的光纖，均具有較高的強度。

由此可得知，本發明實施例提供的光纖固色塗料能承受在光纖製造的拉絲速度為2200m/min及其以上的要求。

以上所述僅為本發明的示例性實施例，並不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護範圍之內。

Claims (10)

1. 一種光纖固色塗料，其包括：環氧丙烯酸酯低聚物10%-50%、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物10%-60%、丙烯酸類稀釋劑5%-50%、助劑0.1%-10%、光引發劑1%-10%、餘量為著色劑；其中，所述光纖固色塗料用於光纖的外層塗層；所述環氧丙烯酸酯低聚物選自雙酚A型環氧丙烯酸酯、酚醛環氧丙烯酸酯、胺改性環氧丙烯酸酯或者聚氨酯改性環氧丙烯酸酯；所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物为聚酯改性聚氨酯丙烯酸酯；所述光引發劑包括第一類光引發劑和第二類光引發劑；所述第一類光引發劑選自α-羥烷基苯酮衍生物、α-氨基酮衍生物和醯基膦氧化物中的至少一種；所述第二類光引發劑選自二苯甲酮和二苯甲酮的衍生物中至少一種。
2. 如請求項1所述的光纖固色塗料，其中所述環氧丙烯酸酯低聚物的分子量為8000至12000。
3. 如請求項1所述的光纖固色塗料，其中所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的分子量為4000至5000。
4. 如請求項1所述的光纖固色塗料，其中所述丙烯酸類稀釋劑選自2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯以及乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一種。
5. 一種用於光纖的外層塗層，其特徵為通過請求項1至4任一項所述的光纖固色塗料製備得到。
6. 如請求項5所述用於光纖的外層塗層，其中，所述外層塗層的厚度為25μm-35μm。
7. 如請求項5項所述用於光纖的外層塗層，其中所述外層塗層的固化度大於或等於90%。
8. 一種光纖，其特徵為包括請求項5至7任一項所述的用於光纖的外層塗層。
9. 一種製備光纖的方法，其中，所述製備方法包括：利用紫外光固化技術，使請求項1至4任一項所述光纖固色塗料在待製備的光纖內層塗層上形成外層塗層。
10. 如請求項9所述光纖的製備方法，其中，所述光纖的製備方法包括：拉絲工序，且所述拉絲工序的拉絲速度大於或等於1800m/min。