[发明专利]涂布的光学纤维和辐射可固化的树脂组合物

说明书

本申请是申请号为01810714.1(PCT/NL01/00278)的发明专利申请 的分案申请，原申请的申请日为2001年4月5日，发明名称为“涂布 的光学纤维和辐射可固化的树脂组合物”。

发明领域

本发明涉及包含固化涂层的涂布的光学纤维，所述涂层是在不使 固化涂层的泛黄特性变差的情况下由具有改善固化速度的辐射可固化 的组合物制得。特别是，本发明的辐射可固化组合物是能够配制用于 广泛用途的液体可固化的组合物，例如涂料和/或粘合剂。特别是，这 些可固化组合物提供相对快速固化速度，这将在许多应用中如在光学 纤维的生产中提供优点。在光学纤维的情况下，生产速度使之能够理 想地使用底涂层(也称之为内部底涂层)、第二涂层(也称之为外部底涂 层)、基质材料、集束材料(所述材料可为透明或着色的)和/或能够迅速 固化的油墨。此外，本发明还涉及辐射可固化的组合物，涉及固化的 涂层以及提高辐射可固化组合物固化速度的方法。

发明背景

在光学纤维的生产中，树脂涂层在玻璃纤维拉伸之后立即施加， 以便保护并强化玻璃纤维。通常，施用两个涂层，即直接涂布至玻璃 表面上的柔性树脂(低模量和低Tg)的柔软底涂层和提供至所述底涂层 上的刚性树脂(较高模量和较高Tg)的第二涂层。经常的做法是，对于 标识用途，纤维将用油墨进行另外的涂布，所述油墨是包含着色剂(如 颜料和/或染料)的可固化的树脂，或者所述第二涂层可以是着色的第二 涂层(即包含着色剂)。

可将若干经涂布的(以及任选地涂有油墨的)光学纤维捆在一起以 形成所谓的光学纤维带，例如将四根或八根涂布的(以及任选地涂有油 墨的)光学纤维排列在一平面上并利用粘合剂进行固定，以便生产出具 有矩形截面的带结构。用于粘结若干光学纤维以生产光学纤维带结构 的所述粘合剂材料被称为带基质材料。此外，用于另外粘结若干光学 纤维带以生产多芯光学纤维带的材料被称为集束材料。

对于用作光学纤维涂布材料的可固化树脂(用于保护或标识用 途)，目前所需的最为重要的特性之一是：具有能够在目前使用的增 加的光学纤维拉伸速度下使用的足够高的固化速度，同时仍能完全固 化。此外，还能够在不损害固化涂层化学和机械性能的情况下，获得 所述提高的固化速度。目前，在生产光学纤维和光学纤维组件时，能 够操纵多快生产线的限制之一是涂层和/或粘合剂的固化速度。因此， 希望开发具有更快固化速度的涂层和/或粘合剂。

除具有高固化速度外，所述涂层优选还应当满足许多其它的需求， 特别是，在长时间以及同时宽温度范围内显示出很低的物理改变；具 有可接受的耐热和耐光性(并因此显示出可接受的老化性能如低的泛黄 程度)、耐水解性、耐油性、以及耐化学剂性如耐酸和耐碱性；仅吸收 相当少量的湿气和水；几乎不产生对光学纤维有副作用的氢气；等等。

在暴露至辐射如紫外辐射中时固化的树脂在工业上是有利的，由 于其快速固化，使涂布的纤维能够高速生产出。在许多这些辐射可固 化的树脂组合物中，使用具有活性端基(如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官 能团，在此称之为(甲基)丙烯酸酯官能团)和聚合物主链的氨基甲酸乙 酯低聚物。通常，这些组合物还可以包含活性稀释剂、光引发剂、和 任选地包含合适的添加剂。

由WO 98/00351已知，使用两种除去氢的游离基光引发剂和一种 α-分裂、均裂的游离基光引发剂的混合物，特别是1.5wt％二苯酮、 0.5wt％含敏化剂二乙胺的苯偶酰和0.7wt％Irgacure 651的混合物。

光引发剂包装品可从市场得到，例如Esacure KTO 46(由二苯酮衍 生物、氧化膦型光引发剂和低聚α-羟基苯乙酮组成)和Esacure KIP 100F，它是70％低聚α-羟基苯乙酮和30％二甲基羟基苯乙酮的混合物。

然而，就与最终固化涂层的机械和老化性能相结合的固化速度而 言，至今已知的辐射可固化组合物，以及包括含不同含量光引发剂的 组合物，尚不能提供令人满意的性能。此外，利用大量光引发剂常常 会产生一些缺点，如相对大量的可提取物，固化涂层的过时返黄，以 及其它不希望的性能。