[发明专利]具有高固化速度的光纤涂料组合物

说明书

本公开提供了涂料组合物以及由所述涂料组合物形成的固化产物。所述固化产物可在高的固化速度下由所述涂料组合物形成，并且以低杨氏模量、高撕裂强度和高拉伸韧度为特征。所述固化产物可用作光纤的一次涂层。所述一次涂层提供了优良的微弯性能并且抵抗光纤涂覆加工和搬运操作期间的缺陷形成。所述涂料组合物包括低聚物、烷氧基化单官能丙烯酸酯单体，以及优选地，N‑乙烯基酰胺化合物。

本申请要求于2018年3月9日提交的第2020563号的荷兰专利申请的优先权权益，该申请要求2018年2月15日提交的系列号为62/631,065的美国临时申请的优先权权益，本文以所述申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。

技术领域

本公开涉及用于光纤的涂层。更具体地，本公开涉及用于光纤的一次涂层的涂料组合物。最具体地，本公开涉及具有高固化速度的可辐射固化的涂料组合物，其反应以产生具有低杨氏模量、高撕裂强度和高拉伸韧度的一次光纤涂层。

背景技术

光通过光纤的传输高度依赖于施涂于光纤的涂层的性质。涂层通常包括一次涂层和二次涂层，其中二次涂层围绕一次涂层，并且一次涂层接触光纤的玻璃波导(芯体+包层)部分。二次涂层是比一次涂层更硬(杨氏模量更高)的材料，且被设计用来保护玻璃波导不受光纤加工和搬运期间产生的磨损或外力导致的损坏。一次涂层是更软(低杨氏模量)的材料，且被设计用来缓冲或消散由施加于二次涂层的外表面的力所产生的应力。一次层内的应力消散衰减了应力并将到达玻璃波导的应力降至最低。一次涂层在消散光纤弯曲时所产生的应力方面尤为重要。需要使传输到光纤上的玻璃波导的弯曲应力最小化，因为弯曲应力在玻璃波导的折射率分布中产生局部扰动。局部的折射率扰动会导致传输通过波导的光的强度损失。通过消散应力，一次涂层最大程度地减少了弯曲诱导的强度损失。

为了最大程度地减少弯曲损失，希望开发杨氏模量越来越低的一次涂层材料。杨氏模量在1MPa以下的一次涂层材料是优选的。但是，随着一次涂层的杨氏模量降低，一次涂层在光纤制造过程中或者光纤安装或部署期间更易受到损坏。在光纤涂覆过程期间或者制造后的光纤搬运和配置过程(例如，剥线、布线和连接操作)期间产生的热和机械应力可能导致在一次涂层中形成缺陷。随着一次涂层材料的杨氏模量减小，一次涂层中的缺陷形成变得更加成问题。.

在光纤制造中，光纤由玻璃预制件拉制，变细到适当的直径(例如125μm)，用一次涂层和二次涂层涂覆，并且缠绕在卷轴上用于储存。目前期望增加拉制速度以提高光纤制造的效率。限制拉制速度的一个因素是在光纤上形成涂层的速度。一次涂层和二次涂层通常通过下述形成：首先将一次涂料组合物和二次涂料组合物施涂于玻璃光纤，然后使涂料组合物反应以形成一次涂层和二次涂层。通常，一次涂料组合物和二次涂料组合物包括光引发剂和可辐射固化单体和/或低聚物，并且形成一次涂层和二次涂层的反应通过用辐射固化来诱导。随着拉制速度增加，使涂料组合物具有更快的固化速度的需求变得更加紧迫。特别地，需要具有快的固化速度的涂料组合物，其可提供具有低杨氏模量的一次涂层材料，该一次涂层材料在光纤制造和搬运期间抵抗应力诱导的缺陷形成。

发明内容

本公开提供了涂料组合物以及由所述涂料组合物形成的固化产物。所述固化产物可在高的固化速度下由所述涂料组合物形成，并且以低杨氏模量、高撕裂强度和高拉伸韧度为特征。所述固化产物可用作光纤的一次涂层。所述一次涂层提供了优良的微弯性能并且在光纤涂覆加工和搬运操作期间抵抗缺陷形成。

本公开扩展至：

一种组合物，其包含：

(i)低聚物，所述低聚物包括：

具有下式的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物：

和具有下式的二元加成化合物：

其中，