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本申请要求2014年11月18日提交的美国临时申请no.62/081393的优先权，其全部内容在本文中通过参考引入。
背景技术：
本发明的公开内容涉及低密度可紫外线(uv)固化的光纤涂层，用其制造的光纤，和该光纤的制造方法。
对于某些类型的通信应用，例如要求水中浮力或水下传感或导航的那些应用来说，例如在水下传声、航海天线的拖拽式阵列中，或者在拴车(tetheredvehicle)(水下遥控深潜器，rov)中,有时期望使用具有降低密度的光纤(即单位长度降低的重量)。它们也可辅助设计并构造浮力纤维光缆。另一应用可以是气载纤维光导导弹用纤维。一般地，期望降低各种应用中光纤的重量，以便减少其移动和运输所使用的能量。这包括例如在管道内安装吹气纤维用纤维，和在油井内的流体填充管道中所使用的纤维。进一步期望光纤涂层是可uv固化的，以便使用公知技术，促进光纤的制造。
对于玻璃光纤来说，光导组件通常是陶瓷，例如氧化硅或掺杂氧化硅，其中氧化硅本身的密度为约2.2克/厘米3(g/cm3)。它显著大于水，水的密度为约1.0g/cm3(和当然，远重于空气)。迄今为止，大多数已知的可uv固化的光纤涂层的密度大于1.0g/cm3，即本身比水致密。对于可商购的uv可固化的聚氨酯丙烯酸酯光纤涂层来说，典型的主(内部)涂层的密度大于或等于1.05g/cm3，和典型的辅助(外部)涂层的密度大于或等于1.15g/cm3。一些公司已报道或者提供了具有降低密度的聚合物涂层的纤维，其中密度下降通过或者诱导泡沫体结构或者掺入中空微球到纤维涂层内来实现。然而，难以控制发泡工艺和所得泡沫体密度，且同时仍然实现几何形状(壁厚)的控制。在掺入和混合之后，微球可沉降(或漂浮)在液体涂料内，从而要求费力的再混合，以保持均匀度。微球有时称为微球体，它可以是玻璃类型或者聚合物类型。玻璃微球尤其可能非所需地磨蚀和因划伤而潜在地削弱玻璃纤维表面，若在聚合物涂层内与玻璃表面直接相邻地施加的话。另外，玻璃或聚合物微球也可产生非所需的微观弯曲，当包括在纤维涂层内时。和在其中微球掺入到外部涂层内或之上的情况下，它们倾向于降低外涂层的光滑度。这本身会增加摩擦阻力，当纤维被拖动通过或者空气或者诸如水之类的流体时，和这种拖动在某些应用中可能是非所需的。
已知相对很少的可挤出的非发泡的热塑性材料的密度小于1.0g/cm3(例如，聚甲基戊烯和某些类型和聚烯烃的共聚物，如聚丙烯和聚乙烯)。然而，与涂布具有uv可固化树脂的纤维相比，难以挤出薄层的热塑性材料，因为热塑性材料通常具有较高的抗流动性；例如，与典型的可uv固化的光纤涂层的粘度(约4000厘泊)相比，典型的热塑性材料的熔体粘度高(大于100,000厘泊)。因此，使用低密度热塑性材料会限制可容易实现的涂布纤维的微小度(smallness)。另外，对于与玻璃表面直接相邻施加的光纤涂层情况来说，必须过滤涂料，以除去尺寸大于约1微米的磨蚀粒子，以便实现足够的纤维强度；对于具有高粘度的大多数可挤出热塑性材料的树脂来说，这种过滤是极端困难的。
发明概述
本文公开了用于涂布光纤的组合物，它包括密度小于1.0g/cm3的自由基可固化的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯官能化低聚物；光引发剂；和任选地各自密度小于1.0g/cm3的一种或多种自由基可固化的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯稀释剂单体；其中该涂料组合物布置在光纤上并固化；其中固化的涂层的密度小于1.0g/cm3；和其中该组合物的平均官能度大于1。
本文公开了一种方法，该方法包括在光纤上布置密度小于1.0g/cm3的自由基可固化的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯官能化低聚物；光引发剂；和任选地，各自密度小于1.0g/cm3的一种或多种自由基可固化的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯稀释剂单体；其中该涂料组合物布置在光纤上并固化；和其中该组合物的平均官能度大于1；和使用紫外线，固化该组合物，生产小于1.0g/cm3的涂层。
本文进一步公开了一种含固化涂料组合物的光纤。本文还公开了通过前述方法制造的光纤。
附图简述
图1是一些涂料组合物的粘度/温度的图表。
详细说明
本文公开了一种光纤，其具有在光纤上布置的低密度涂层。该涂层可以是单层涂层或者可以是双层涂层部分。在优选的应用中，光纤具有在其上布置的双层涂层(低密度涂层和辅助涂层)。该低密度底漆涂层(下文底漆涂层)是由液体密度显著小于1.0g/cm3的烃-基(甲基)丙烯酸酯(即丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)低聚物(尤其例如，聚丁二烯-基树脂)制造的紫外线-可固化的内层(它位于玻璃表面，即玻璃覆层，和辅助涂层之间)。烃-基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物与一种或多种生成自由基的光引发剂和任选地其他组分(例如，低密度稀释剂单体，以及粘合促进剂和/或抗氧剂)混合。主涂层和/或辅助涂层没有低密度填料粒子，例如中空微球。主涂层和/或辅助涂层也没有发泡。在主涂层的制造中没有使用发泡剂。主涂层具有其他性能特性，如粘度，折射率，固化速度，对玻璃的粘合性，模量和其他机械性能，如弹性，强度和伸长率的所需平衡。
作为优选的选项，在主涂层上布置促进实现光纤目标密度值的较硬的辅助涂层(它可形成光纤的外层)。辅助涂层也优选紫外线固化，但热塑性外涂层可任选地在主涂层之上使用。
本文公开了用于主涂层的涂料组合物，它在室温下的粘度范围为1000至70,000厘泊(cp)，优选2000至10,000cp，和更优选3000至5000cp，且密度小于1.0g/cm3(液态和固化状态二者中)，当在室温(约23℃)下测量时。该涂料组合物包括(液态下)密度小于1gm/cm3且其成分不具有低闪点(即，它们不是过分挥发性的或者可燃的)的烃丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯低聚物(尤其例如，聚丁二烯-基树脂)。混合丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物与一种或多种生成自由基的光引发剂和任选地其他组分(例如，低密度稀释剂单体和/或低聚物，以及粘合促进剂和/或抗氧剂)。取决于低聚物的粘度和所需的涂层性能，可通过共混丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯低聚物和在自由基聚合反应中可与该丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯低聚物共聚的其他丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯稀释剂单体或低聚物(下文稀释剂物种)，微调该配方。
此处“(甲基)丙烯酸酯”是指或者丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯官能度。(甲基)丙烯酸酯具有式(a)中所示的结构。
其中在式(a)中，r5是h或c2-10烷基，和r4代表丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团连接到其上的低聚物，其中包括低密度低聚物主链和任何间隔连接或桥连基团(可包括例如氨基甲酸酯，环氧基，烷基，羟烷基，碳酸酯，酯，或其组合)。在例举的实施方案中，r5是氢或甲基。
基于较高固化速度和较低密度的倾向，与甲基丙烯酸酯官能单体和低聚物相比，优选丙烯酸酯官能单体和低聚物。基于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯反应性基团的结合摩尔量，应当优选使用摩尔分数小于0.5的甲基丙烯酸酯官能度。丙烯酸酯官能单体和低聚物通常具有大于或等于1和优选1至2的官能度。
丙烯酸酯化或甲基丙烯酸酯化低聚物优选是密度小于1.0g/cm3和其中该低聚物的主要部分在性质上是脂族烃，即主要包括碳和氢原子的那些。这些低聚物可选自聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，环氧基(甲基)丙烯酸酯，聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯，聚丁二烯聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，聚丁二烯环氧基(甲基)丙烯酸酯，聚异戊二烯(甲基)丙烯酸酯，聚异戊二烯聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，聚异戊二烯环氧基(甲基)丙烯酸酯，烃(甲基)丙烯酸酯，烃聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，烃环氧基(甲基)丙烯酸酯，疏水(甲基)丙烯酸酯，疏水聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，疏水环氧基(甲基)丙烯酸酯，戊二烯(甲基)丙烯酸酯，戊二烯聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，戊二烯环氧基(甲基)丙烯酸酯，和类似物或其组合。
这些低聚物可选自主链包括聚丁二烯，取代聚丁二烯(其中包括2-甲基-1,3-丁二烯，即异戊二烯的低聚物)，聚戊二烯，聚环戊二烯的那些，前述二烯烃低聚物的氢化变体，聚异丁烯，和类似物，或其组合。二烯烃基低聚物主链可涵盖各类异构体(即，具有不同空间构型，立体规整度，立构规整度，等等的那些)。该低聚物进一步含有选自(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸羟烷酯，环氧基(甲基)丙烯酸酯，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯，酯(甲基)丙烯酸酯，碳酸酯(甲基)丙烯酸酯，和类似物，或其组合中的一种或多种反应性官能团，其中一种或多种官能团可布置在低聚物主链端部或者沿着低聚物主链布置。该低聚物是在23℃下粘度小于约100,000厘泊(cp)和优选小于约10,000cp的液体。
在丙烯酸酯化或甲基丙烯酸酯化低聚物内的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能团通常是反应到低聚物主链上的端基；然而，在一些低聚物结构中，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯部分可以作为侧基沿着主链布置。该低聚物主链通常是在室温下密度小于1.0g/cm3的含有烃的主链。该含烃主链优选包括脂族烃，脂环族烃，或其组合，只要在室温下，存在该低聚物的涂料组合物的密度小于1.0g/cm3即可。尽管在该低聚物内可存在其他有机组分作为重复单元或者作为重复单元的一部分(例如，芳基，具有醚键的重复单元，和类似重复单元)，但对于这些有机部分来说，期望没有增加涂料组合物的密度到室温下大于1.0g/cm3的值。还期望在该组合物内存在用量有效地维持组合物粘度小于100,000cp的低聚物。一般地，与含有芳基的重复单元相比，优选含有脂族或脂环族烃基的重复单元。
含烃的主链的实例是丁二烯，异戊二烯，戊二烯，环戊二烯的聚合物，丁二烯，异戊二烯，戊二烯，环戊二烯，异丁烯的氢化变体，或其组合。该低聚物的含烃主链可以是均聚物或共聚物，例如嵌段共聚物，星形嵌段共聚物，无规共聚物，交替共聚物，和接枝共聚物。若在配方内需要，则也可使用枝状体。可使用两种或更多种均聚物或者两种或更多种共聚物的共混物。也可使用均聚物与共聚物的共混物。也可使用有限量的具有其他单体，例如苯乙烯，丙烯腈或乙酸乙烯酯的共聚物，使得它们没有过度升高涂料的粘度。
可使用主链具有其任何立体选择形式，结构异构体形式(例如，聚(l,2-丁二烯)，聚(l,4-丁二烯)，聚(1,4-异戊二烯)，聚(3,4-异戊二烯)，或其组合)，物理形式(无定形或半晶)，立构规整形式(无规立构，间同立构，全同立构，或其组合)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯烃低聚物(顺式，反式，或其组合)，或其共聚物或它的其他组合(例如，共混物)。
当例如聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯用作低聚物时，聚丁二烯主链可包括1,2-丁二烯，1,4-丁二烯或其组合。1,4-丁二烯可以是或者顺式或者反式形式。类似地，对于聚异戊二烯主链来说，可使用由顺式-1,4-聚异戊二烯,反式-1,4-聚异戊二烯,1,2-聚异戊二烯,3,4-聚异戊二烯衍生的低聚物或其组合。优选低聚物的无定形形式。与所使用的低聚物形式无关，期望含有该低聚物的涂料组合物的密度小于1.0g/cm3和粘度小于100,000cp。
以下在式(1)至(10)中示出了例举的低聚物的例举结构。
其中在式(1)-(10)中，r含有用以下式(11)-(13)表示的结构。
其中r1和r2独立地为c2-10烷基，支化烷基，脂环族基团，芳基，其中一个或多个碳原子被取代，r3是氢或甲基。下式(14)中示出了r的例举结构(其中r1是甲基苯基)。
尽管此处没有明确示出在式(1)-(10)中重复单元的数量，但在组合物中使用用量有效地产生组合物粘度小于100,000cp，固化后的伸长率大于10％，固化后的弹性模量为0.5-100mpa和密度小于1.0g/cm3的低聚物。
在下表1中示出了丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物的实例。这些包括bomartmbr-640d和br-641d，它们是官能度为2的聚丁二烯(pbd)聚氨酯丙烯酸酯低聚物(由dymaxcorporation销售)。注意，据报道，针对固化膜，使用具有30wt％丙烯酸异冰片酯和2wt％光引发剂的混合物，测量表1中针对两种bomar低聚物的强度，伸长率，和玻璃化转变温度给出的数值。
其他合适的涂料组分是由sartomer销售的烃-基低聚物族的成员。根据sartomer的产品文献，cn301，cn303，和cn307是聚丁二烯-基低聚物。cn301和cn303是二甲基丙烯酸酯，和cn307是二丙烯酸酯类型。据报道，cn301还含有20％稀释剂单体己烷二醇二丙烯酸酯。相反，sartomercn308和cn309被描述为具有完全饱和主链的疏水丙烯酸酯化的酯低聚物。据报道，cn9014低聚物是其主链也完全饱和的疏水脂族聚氨酯丙烯酸酯。
另一例举的低聚物是被描述为羟基封端的聚丁二烯二丙烯酸酯且具有下述结构(15)的bac-45(由osakaorganicchemicalindustryltd.,occ制造)：
sanesters(由occ领导的合资企业)引入了比较新的一类低聚物产品，它是获自occ的具有结构(16)的聚异戊二烯-二丙烯酸酯(pipa)：
在该文献中描述的其通式化学在概念上可用于生成低密度涂层的其他候选低聚物例如是1,2-聚丁二烯-封端的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(例如，由nipponsodaco.,ltd.制造的nisso-pbte-2000和tea-1000)；上述聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯的氢化产物(例如，由nipponsodaco.,ltd.制造的nisso-pbteai-1000)；然而，这些特殊的nisso-pb低聚物的粘度非所需地高(在45℃下100,000至400,000cp)，从而使得它们难以加工成有用的光纤涂料配方。te-2000的结构被nipponsoda描述为：
其中r具有以上及以下所示的式(14)的结构：
teai-1000的结构类似地被nipponsoda描述为：
其中r具有式(19)的结构：
基于固化之前组合物的总重量，使用用量为60至99wt％，优选70至95wt％，和更优选80至95wt％的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物。
该组合物也可含有脂族烃稀释剂单体，它用于调节粘度和支持实现密度小于1.0g/cm3的底涂层。这些稀释剂主要包括单官能的丙烯酸烷酯或单官能的甲基丙烯酸烷酯单体。稀释剂单体基于许多标准来选择，其中包括当固化时它们赋予相对低密度的能力，它们的液相与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物的相容性，它们在室温下为无定形的倾向，它们赋予配方总的固化后折射率大于氧化硅的能力(即，在850nm的波长下，在固化之后大于1.45)，和它们具有足够高的闪点(大于70℃)，以便限制加工过程中的可燃性。可使用有限量的具有除了脂族烃以外的取代基类型的单体，只要它们可有效地与自由基引发剂共聚且不导致最终(固化)主涂层密度大于1.0g/cm3即可。这种稀释剂单体的实例是(甲基)丙烯酸酯化的共聚单体，它具有基于芳烃，脂族聚醚和脂族酰胺或官能度大于1的(甲基)丙烯酸酯单体的取代基。也可使用有限量的非-丙烯酸酯化的n-乙烯基单体，例如n-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基己内酰胺，这是因为它们在自由基聚合中具有相对高的反应性导致的。
在优选的脂族烃取代基当中，特别优选直链或支链类型，但可使用有限量的环状烃取代基。基于它们的反应性，丙烯酸酯相对于甲基丙烯酸酯是优选的。(在丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯中的)烷基通常具有大于或等于8个碳原子。烷基链可以是直链或支链。烷基的实例是辛基，壬基，癸基，十一烷基，十二烷基，异辛基，异癸基，十三烷基，月桂基，和它们的组合，或类似物。尤其优选的单官能稀释剂是丙烯酸月桂酯和丙烯酸异辛酯。下表2中示出了有用的丙烯酸烷酯的实例。要注意在添加稀释剂单体到低聚物中之后，该组合物的平均官能度必须大于1。另外，若使用甲基丙烯酸酯-官能的单体或低聚物，则在该涂料组合物内甲基丙烯酸酯对丙烯酸酯官能团的摩尔比必须小于0.5。
在表2中，未固化液体的比重值获自供应商的技术数据手册或者其他公开的文献。根据经验关系式，使用sartomer(参考文献："shrinkageofuvmonomers,"applicationbulletin,sartomerusa,llc.)如下所述描述的方法，估计未固化均聚物的比重值：
固化均聚物的比重＝100*(液体比重)/(100–固化收缩率)，其中对于单官能丙烯酸酯来说，最大固化收缩率可根据收缩率(％)≈-1.38+2668*(单体比重)/(单体分子量)来估计。
另外，对于固化的丙烯酸月桂酯均聚物的比重来说，发现报道的文献值范围为0.93-0.99(参考文献：zoltowski等人，langmuir2007,23,5522-5531；olagokeolabisi,kolapoadewale,handbookofthermoplastics,crcpress，1997年3月19日)。要注意术语密度和比重在表格和正文中可互换使用。一些供应商报道比重数据，而其他则以密度报道，但所有均被解释为室温(约23℃)下的密度值。进一步要注意，一些供应商就密度报道他们的产品，但上述方程式因此可改变。
基于固化之前组合物的总重量，使用用量为1至40wt％，5至30wt％和5至20wt％的单官能稀释剂。
可使用用量有效地赋予uv固化能力的光引发剂。光引发剂是固化丙烯酸酯类和/或甲基丙烯酸酯类的自由基类型。自由基光引发剂可以是芳族类型或者脂族类型。基于涂料组合物的总重量，优选使用0.3至4wt％的芳族自由基光引发剂。例举的芳族自由基类型的光引发剂是
基于涂料组合物的总重量，可使用用量为0.5-3重量％(wt％)的硅烷偶联剂。在优选的实施方案中，基于涂料组合物的总重量，可使用用量为1.0-2.0重量％(wt％)的硅烷偶联剂。
该组合物可进一步包括一种或多种下述添加剂：引发剂，抗氧剂，热稳定剂，uv稳定剂，表面张力改性添加剂，光滑剂(slicknessagent)或含至少一种前述添加剂的组合。优选的添加剂是光引发剂和货架期稳定剂。
可人工或者通过例如在磁搅拌板上简单地混合或者通过翻滚，或者采用在旋转搅拌轴上具有例如螺旋桨叶片，大体积地共混组合物。热量可能或者可能不需要。在其中各组分在室温下不是液体或者其中粘度太高的情况下，需要加热。典型地过滤该组合物，除去尺寸小于1微米的粒子，然后布置在光纤上，并进行固化或交联。大多数这些涂层可以使用加压涂覆施涂器容易地施加，这是光纤涂层工业中广泛已知的。在交联之前的组成成分在大气压下各自还具有相对低的挥发性，以允许涂布光纤的同时稳定加工。它们的“闪点”值通常大于或等于70℃，优选大于或等于100℃。该涂料组合物在交联之前的粘度为1000至100,000cp，优选2000至20,000，和更优选3,000至5,000cp。该涂料组合物含有非常低水平的粒状物质(例如凝胶粒子)且可以是使用小于2微米(μm)，优选小于或等于约0.8μm的筛子尺寸可过滤的。期望该涂料组合物具有大于或等于6月，优选大于或等于1年的货架期。
通常使用电磁辐射线进行交联。电磁辐射线包括紫外线(uv)辐射线，微波辐射线，电子束辐射线，或其组合。用于交联组合物的优选的辐射线形式是波长为100至400纳米，优选200至365纳米的紫外线。紫外线可以是紫外线a，紫外线b，紫外线c辐射线的组合，或者包括至少一种前述紫外线形式的组合。在将组合物布置在光纤上之后，可使用能量密度为0.05至15焦耳/厘米2(j/cm2)的uv辐射线剂量，进行组合物的交联。在例举的实施方案中，可使用能量密度小于10j/cm2和优选小于1j/cm2的uv辐射剂量，固化涂料组合物。可在惰性气体，例如氮气，氩气，氙气或含至少一种前述惰性气体的组合物存在下进行固化。
固化的底涂层的折射率可微调至高于或低于光纤中玻璃基底的折射率。典型地，底涂层的折射率为约1.48，它显著大于氧化硅的折射率。这允许在弯曲过程中涂层将可能从光纤芯中泄露的失控的光导引开。底涂层的固化膜显示出比纤维-光学级氧化硅大的断裂伸长率(大于5％，优选大于15％)。底涂层固化之后，在室温下的密度小于1.0g/cm3，优选小于0.95g/cm3，和最优选小于0.91g/cm3。当固化时，该涂层的折射率可以是约1.46至约1.50，且显示出大于15％的断裂伸长率和在23℃下0.3-100mpa，更典型地1-10mpa的弹性模量。
本文公开的涂料组合物提供比可商购的光纤低的密度。可微调该涂层，以显示出增加的涂层/玻璃粘合性，在苛刻或炽热/潮湿环境中增加的机械坚固度。该涂层具有相对低的胺含量以及低的羟基含量(当与其他商业聚氨酯丙烯酸酯光纤涂层相比时)，这允许它们抗湿气且还显示出非常低的对氧化硅的腐蚀性。通过下述非限制性实施例例举该涂料组合物，由其衍生的涂层和光纤。
实施例
进行这一实施例，证明生产密度小于1.0g/cm3的固化的底涂层可使用的选择低聚物和单体。制备一系列配方并检验粘度和固化之后的折射率、模量和密度值。使用配有小型样品适配器的brookfielddv-ii粘度计(sc4-21锭子和sc4-13r可移除腔室)，使用循环水浴控制温度，以测量粘度。表3示出了对于这些实施例来说，制造的不同配方。图1示出了使用br-641d或使用cn307制造的配方的粘度/温度(详见表1)。
为了测量固化涂层的密度，首先使用配有汞灯(uv剂量1j/cm2，膜厚约250微米)的uvps台式传送带化固化站，在玻璃板上uv固化液体树脂。使用体积置换方法和水，在室温下如下所述测量密度。漂洗50毫升体积的烧瓶，干燥，并在进行测量之前，称其质量。添加蒸馏水到烧瓶中，直到弯月面达到体积记号；记录所要求的水的质量。然后用丙酮漂洗烧瓶并再次干燥。接下来，将固化聚合物的若干绳股插入到烧瓶内并记录其质量，典型地用量为约1.0g。注意确保致密包装，以减少随后气泡的可能性。一旦记录聚合物样品的质量，则再次添加水，直到弯月面达到体积记号；再次记录所要求的水量。假设水的密度为1g/ml，则根据下式计算固化样品的密度：
其中mh2o,i和mh2o,f分别表示在空烧瓶和具有样品的烧瓶内达到体积标记所要求的水的质量(和因此体积)。这一差值代表样品占据的体积。重复测量，以增加该方法的精度。发现样品1-8全部具有小于1g/cm3的密度(0.877至0.944g/cm3)。
在室温下，并在三个波长下，使用metriconmodel2010棱镜耦合器，测量所选择膜的折射率值。使用rheometricsrsa-2动态机械分光计，在23℃下，在1.0rps的循环应变速率下，针对所选择的膜测量动态弹性模量。
针对几何形状(玻璃，主要和辅助涂层的外径)和针对密度，使用不同输入值，模型化假设的纤维设计。在表4中示出了结果。
在某些实例中，设计具有总的外部涂层直径为约250微米的双层涂层(其中包括密度降低的底涂层)和平均纤维密度为约1.10g/cm3的80微米玻璃光纤。例如，纤维设计8使用0.950g/cm3的主涂层密度和230微米的主涂层直径，从而导致输出的总的纤维密度为1.109g/cm3。相比之下，预期具有相同几何形状和常规较高密度(1.105g/cm3)的主涂层的参考2光纤提供1.183g/cm3的较高的总纤维密度。在进一步的比较中，模型化玻璃直径为125微米(且还具有外部涂层直径为250微米的双层涂层和具有常规的较高密度的主涂层)的常规通信纤维，具有约1.377g/cm3的甚至更高的密度。
采用具有80微米玻璃的标称纤维和涂层直径的低密度主涂层(在两个不同的工业塔设施上)，250微米的辅助涂层，和采用范围为205至221微米的主涂层直径，牵伸若干纤维。表5中详述了结果。该纤维使用具有从表3中获取的配方的主涂层配方连同klearshield2-002第二涂层(momentiveuvcoatings)和单一-模式的预成形体。为了测量纤维样品的密度，在牵伸轮次中，从塔中收集2-10米的纤维长度。当收集样品时，记录即时的涂层几何形状(最重要地，外径)。测量每一样品的长度到1厘米以内。然后测量并记录纤维样品的质量。如下所述计算纤维样品的体积v：
v＝πl(od/2)2
其中od是样品的辅助涂层的外径，和l是样品的测量长度。然后使用下式计算纤维样品的密度：
在第一试验中，使用具有样品5的配方(表3)的主涂层并产生约1.11g/cm3的测量的总纤维密度，获得数百米所得纤维。随后的试验包括样品5，样品8和样品9的配方，从而在每一情况下产生大于1km的纤维，并导致范围为1.082至1.115g/cm3的总纤维密度。
根据表3，可看出，所有固化的主涂层的密度小于1.0g/cm3。制造这些主涂层所使用的组合物在室温下的粘度可以是1000至10,000cp。
尽管本发明的公开内容描述了例举的实施方案，但本领域技术人员要理解，可在没有脱离所公开的实施方案范围的情况下，作出各种变化，且等价方案可替代其要素。另外，可根据本发明公开内容的教导，在没有脱离其基本范围的情况下，作出许多改性，以适应特定情形或材料。因此，打算将本发明的公开内容不限制到所公开的作为为实施本发明公开内容而考虑的最佳模式的特定实施方案上。