[发明专利]D1499辐射固化树脂组合物

说明书

发明领域

本发明涉及一种液体可固化树脂组合物，其具有适合于光纤涂覆材料，特别是光纤的一次材料的特性。

发明背景

光纤是通过用树脂对经由玻璃的热熔融纺丝获得的玻璃纤维进行涂覆来制造的，涂覆的目的是为了保护和加固。所述树脂涂层的一个已知结构为：首先在光纤表面提供柔性一次涂层(以下称为″一次涂层″)，然后在一次涂层的外部提供高刚性二次涂层(以下称为″二次涂层″)。具有在单个玻璃纤维上提供一次涂层和二次涂层的结构的光纤一般称为光纤束，但光纤束在二次涂层的外部也可具有有色油墨层或护套层。另外，多个光纤束由捆束材料固持的带状光纤和纤维光缆也广为人知。

用于形成光纤束的一次涂层的树脂组合物被称为一次材料；用于形成光纤束的二次涂层的树脂组合物被称为二次材料；用作多个光纤束的捆束材料的树脂组合物被称为捆束材料。也有多个带状光纤或纤维光缆由捆束材料进一步捆束的情况，并且在这些情况中使用的捆束材料也被称为捆束材料。广为人知的树脂涂覆方法包括使用液体可固化树脂组合物涂覆，然后通过热或光，特别是紫外光固化。

这些涂覆材料中，一次材料的固化产物必须是柔性的，并且一次涂层一般具有1-10MPa的杨氏模量。此外，因为一次材料是玻璃纤维上的一次涂层，所以树脂液体必须具有优良的稳定性，并且固化产物必须具有优良的耐水性，而且因为它必须具有快速涂覆能力，所以它必须具有特别稳定的粘度特性。已知的用作这种类型的一次材料的液体可固化树脂组合物包括在如汽油这样的有机溶剂中的具有低膨胀脂肪族聚氨酯低聚物的组合物(见日本未审查专利申请公布第H5-306146号)、含有脂肪族聚氨酯低聚物和烃单体的组合物(见日本未审查专利申请公布第H5-306147号)和混合了某种硅烷偶联剂的组合物(日本未审查专利申请公布第2001-130929号)。而且，一种用于光纤的一次材料的液体可固化树脂组合物由于使用了具有直链烷基的丙烯酸酯单体而具有优良的快速涂覆能力，所述组合物同样已知(日本未审查专利申请公布第2005-263946号)。

二次材料的固化产物必须为刚性，并且二次涂层一般具有100-1000Mpa的杨氏模量。

已知如果对光纤束的侧表面施加局部压力，那部分玻璃纤维的纤芯则以小曲率半径被弯曲，于是导致了光损耗。这一弯曲现象被称为微弯，由于微弯导致的光损耗被称为微弯损耗。针对防止微弯的已知技术包括：提供具有低杨氏模量的缓冲层(护套层)(见日本未审查专利申请公布第H5-281431号)；和将具有低杨氏模量的一次涂层与具有高杨氏模量的二次涂层结合(见日本未审查专利申请公布(PCT申请翻译)第2006-528374号和美国专利申请公布第2003/0123839号(于2005年4月29日放弃)。日本未审查专利申请公布(PCT申请翻译)第2006-528374号和美国专利申请公布第2003/0123839号公开了一次材料，所述一次材料中聚氨酯丙烯酸酯与丙烯酸酯单体混合，其提供了具有1.3MPa或更小的杨氏模量的固化产物。

已知有许多传统的一次材料不具有足够的防止微弯的柔性，而且即使当柔性足够时，从以断裂伸长率或断裂强度表征的机械强度的角度看，它们也是不足够的，而且，兼具柔性(低杨氏模量)与机械强度的一次材料还未发现。

因此有必要开发一种液体可固化树脂组合物，其具有适合于光纤束的一次材料的柔性(低杨氏模量)与高机械强度，使得一次涂层在固化之后可有效防止微弯并且减少微弯损耗。

发明概述

本发明的第一个方面为一种用于形成光纤一次涂层的辐射固化树脂组合物，其中，含有脂肪族聚酯或聚醚二醇和二异氰酸酯和一元醇的反应物的(A)聚氨酯低聚物，或者通过使脂肪族聚酯或聚醚二醇和二异氰酸酯的反应物与一元醇反应，然后使含羟基(甲基)丙烯酸酯反应而获得的所述(A)聚氨酯低聚物的含量为50-90质量％；具有一个烯键式不饱和基团的(B)单体的含量为5-45质量％；具有两个或更多个烯键式不饱和基团的(C)单体的含量为2质量％或更少。

本发明的第二个方面为根据本发明的第一个方面的用于形成光纤一次涂层的一种辐射固化树脂组合物，其中所述成分(A)为聚氨酯低聚物，它是通过使一元醇与脂肪族聚酯或聚醚二醇和二异氰酸酯的反应物反应，然后使含羟基的(甲基)丙烯酸酯和硅烷偶联剂反应而获得的。

本发明的第三个方面为根据本发明的第一个或第二个方面的用于形成光纤一次涂层的一种辐射固化树脂组合物，其中成分(A)具有平均多于1.0个来源于脂肪族聚酯或聚醚二醇的结构单元。