高模量光纤涂层的LED固化的制作方法

文档序号:18828657发布日期:2019-10-09 02:35阅读:235来源:国知局
高模量光纤涂层的LED固化的制作方法
本说明书属于用于光纤的涂层,以及用于光纤的涂层的制造方法。更具体来说,本说明书涉及采用运行在uv波长的led光源对涂料组合物进行固化的方法,以及由该方法制得的固化涂层。
背景技术
:光纤的光传输性能高度取决于制造过程中施涂到玻璃光纤的聚合物涂层的性质。通常来说,使用双层涂层体系,其中软的(低模量)第一涂层与玻璃光纤接触,而硬的(高模量)第二涂层环绕并接触第一涂层。第二涂层提供了机械完整性,并且允许对光纤进行装运和进一步加工,而第一涂层在耗散外部作用力和防止它们转移到光纤并在那产生导致破损或光信号光衰减方面起关键作用。第一涂层的功能要求对于用于这些涂层的材料产生了数种限制。为了防止弯曲和其他外部机械扰动诱发传输通过光纤的光信号的强度损失,第一涂层的杨氏模量必须尽可能得低(通常小于1mpa,理想地小于0.5mpa)。为了确保当部署在寒冷气候期间的光纤暴露于低温时保留了模量,第一涂层的玻璃转化温度必须是低的(通常小于0℃,并且优选小于-20℃),从而第一涂层没有转变为刚性的玻璃状状态。此外,第一涂层的拉伸强度必须足够高,以防止当拉制光纤时或者在经过涂覆的光纤的拉制后加工过程中(例如,当施涂墨层或者将光纤捆扎形成光缆时)的撕裂缺陷。为了确保第一涂层的厚度均匀性,形成第一涂层的组合物以液体形式施涂到光纤。液体第一涂料组合物流动提供光纤的均匀覆盖,从而有助于固化状态时的厚度均匀性。第二涂层必须具有足够的刚度来保护玻璃光纤,并且具有足够的挠度以实现不发生破裂情况下的装运。第二涂层还应该具有低水分吸收、低粘性、机械和化学耐久性、低摩擦系数以实现卷绕到线轴上,并且对于第一涂层具有良好的粘附。为了确保合适的机械完整性,第二涂层的玻璃转化温度必须较高(通常高于40℃,并且优选高于50℃),从而第二涂层在整个预期部署温度范围保持刚性玻璃状状态。如同第一涂料组合物那样,采用液相第二涂料组合物对于促进第二涂料组合物在第一涂层上的均匀覆盖以及固化状态的第二涂层的均匀厚度是有利的。在光纤制造中,从经过加热的预制件拉制玻璃光纤并且尺寸调节至目标直径(通常125μm)。光纤的拉制速度大于30m/s,或者大于35m/s,或者大于40m/s,或者大于45m/s,或者大于50m/s。然后,玻璃光纤冷却并被引导到涂覆系统,所述涂覆系统向玻璃光纤施涂液体第一涂料组合物。在向光纤施涂了液体第一涂料组合物之后,存在两种可行的加工选项。在一个加工选项中(干碰湿工艺),液体第一涂料组合物固化以形成凝固的第一涂层,液体第二涂料组合物施涂到第一涂层,以及液体第二涂料组合物固化以性能凝固的第二涂层。在第二种加工选项中(湿碰湿工艺),液体第二涂料组合物施涂到液体第一涂料组合物,并且这两种液体涂料组合物同时固化以提供凝固的第一和第二涂层。商用制造工艺是以连续过程生产光纤。以连续的方式从预制件拉制玻璃光纤、尺寸调节、涂覆和收集。为了改善加工效率,需要高的拉制速度。高的拉制速度必然使用快速固化的涂料组合物。通过最通常来说是光化学引发的自由基聚合过程以实现快速固化速率。通过合适波长辐射来激发光引发剂,以产生与涂料组合物中的一种或多种组分发生反应的中间体自由基化合物,从而引发固化。一旦引发了之后,聚合通过传播进行以延长链长,并终止以结束反应。常用的光引发剂化合物是用uv(紫外)辐射进行激发。hg灯常用作uv辐射源。hg灯提供从uv波长延伸到ir(红外)波长的宽谱覆盖。虽然hg灯对于多个光引发剂化合物的激发是有效的,但是他们存在数种缺点。首先,hg灯需要高功率以产生足够强度的uv辐射来引发光化学反应。高功率导致高运行成本和输出强度的变化。第二,hg灯发出的大部分辐射的波长落在光引发剂的吸收带之外。通常来说,激发了光引发剂的uv吸收带以引发固化反应。但是,hg灯在可见光和红外发出了大量的辐射。可见光辐射和红外辐射占据了hg灯发出的辐射的~90%,这代表了能量浪费。红外辐射导致hg灯被加热的额外问题。为了避免过热,需要对hg灯进行冷却。冷却需要使用热交换器或者其他机制,这增加了hg灯的成本和复杂度。hg灯产生的热量还增加了涂料组合物的温度,并且可能以不合乎希望的方式改变固化反应。因此,需要开发新的uv辐射源,其提供了更高效且更成本有效的第一和第二涂料组合物中的光引发剂的激发。为了以高固化速度实现所需的涂层性质,用于第一和第二涂层的组合物通常配制成可辐射固化氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物与可辐射固化丙烯酸酯功能性稀释剂单体的混合物。优选通过uv辐射来诱发引发。在存在uv吸收光引发剂的情况下,暴露于uv光之后,可辐射固化低聚物和单体的丙烯酸酯基团快速聚合形成聚合物网络。通过交联度以及氨基甲酸酯基团之间的氢键相互作用程度来控制网络的模量。通过改变氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的化学特性和浓度,可以形成具有非常低模量值的第一涂层,同时仍然提供足够的拉伸强度以使得拉制或者拉制后加工过程中的破损最小化,并且形成具有高模量、挠度和耐久性的第二涂层。常用的第二涂层的缺点在于,在第二涂料组合物中需要高浓度的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。需要高的低聚物浓度以确保通过第二涂料组合物的固化形成的第二涂层具有的交联度足以提供高模量和机械完整性。但是,第二涂层所需的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物是昂贵且仅有限供应的特种化合物。因此,需要开发具有低的低聚物含量或者没有低聚物含量的第二涂料组合物。但是,对第二涂料组合物进行改性会影响反应过程和引发要求。能够引发常规氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的光引发剂可能对于引发替换了第二涂料组合物中的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的化合物是不令人满意的。引发重新配制的第二涂料组合物所需的激发波长也可能发生变化。鉴于需要确定对于hg灯的替代品,因此希望开发的可辐射固化第二涂料组合物几乎不具有或者不具有低聚物含量,其用高效uv辐射源快速固化以提供具有光纤所需的模量和机械强度的第二涂层。技术实现要素:本说明书提供了对具有低的低聚物含量或者不具有低聚物含量的第二涂料组合物进行固化的方法。第二涂料组合物包含两种或更多种丙烯酸酯单体和光引发剂。第二涂料组合物任选地包括添加剂,例如,抗氧化剂、滑动添加剂、增粘剂、粘合促进剂、润滑剂、催化剂和稳定剂。用uvled(紫外发光二极管)源完成固化。方法提供了具有低的低聚物含量或者不具有低聚物含量的第二涂料组合物的快速固化,并且提供了具有高固化度的第二涂层。本公开延伸至:光纤的制造方法,其包括:向光纤施涂涂料组合物,所述涂料组合物包含:两种或更多种可辐射固化单体;低聚物,在所述涂料组合物中,所述低聚物的浓度范围是0重量%至3重量%;和光引发剂;以及用发光二极管对所述涂料组合物进行固化,所述发光二极管的发射谱的峰值波长范围是360nm至410nm,所述固化形成了整体固化度大于80%的固化产物。在以下的详细描述中给出了其他特征和优点,其中的部分特征和优点对本领域技术人员而言是容易理解的,或通过实施文字描述和其权利要求书以及附图中所述实施方式而被认识。要理解的是,上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的,用来提供理解权利要求书的性质和特点的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解,附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图是对本说明书所选择方面的示意,并且与说明书一起用来对属于本说明书的方法、产品和组合物的原理与操作进行解释。附图中所示的特征是所选择的本文的实施方式的示意,不必按比例绘制。附图说明尽管说明书以及权利要求书得出结论并具体指出和明确要求保护本说明书的主题,但是相信结合附图,能够更好地理解以下说明书,其中:图1是根据一个实施方式的经涂覆的光纤的示意图。图2是代表性光纤带的示意图。图3显示hg(汞)灯和数种led源的发射谱。图4显示光引发剂lucirintpo在两种浓度的吸收谱。图5显示光引发剂irgacure184在三种浓度的吸收谱。图6显示在用hg灯和数种led源激发之后的第二涂料组合物的剂量-模量曲线。图7显示三种光纤样品的抗破坏性。图中所示的实施方式的性质为举例说明,不是用来限定详细说明或权利要求的范围。只要有可能,在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的特征。具体实施方式提供的本公开内容作为实现教导,并且可以通过参考以下描述、附图、实施例和权利要求更容易地理解。为此,本领域技术人员会意识和体会到,可以对本文所述的实施方式的各个方面进行各种变化,同时仍然获得有益结果。还显而易见的是,本实施方式所需的有益结果中的一部分可以通过选择一些特征而不利用其他的特征来获得。因此,本领域技术人员会认识到,许多更改和修改都是可能的,在某些情况下甚至是希望的,并且是本公开的一部分。因此,要理解的是,除非另有说明,否则本公开不限于所揭示的具体组合物、制品、装置和方法。还要理解的是,本文所使用的术语的目的仅为了描述特定的方面而不是限制性的。在本说明书和下面的权利要求书中提到许多术语,这些术语应定义为具有以下含义:“包括”、“包含”或者类似术语表示包括但不限于,即内含而非排它。术语“约”修饰了所有范围内的术语,除非另有说明。例如,约1、2或3相当于约1、约2或约3,并且还包括约1-3,约1-2以及约2-3。组成、组分、成分、添加剂和类似方面所公开的具体和优选数值及其范围仅用于说明;它们不排除其它定义的数值或定义范围内的其它数值。本公开的组成和方法可包括本文所述的任何数值或数值的任何组合、具体数值、更具体的数值和优选数值。除非另外说明,否则本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该”表示至少一(个/种),或者一(个/种)或多(个/种)。术语“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的组合。如本文所用,接触指的是直接接触或间接接触。直接接触指的是在没有居间材料的情况下的接触,以及间接接触指的是经由一种或多种居间材料的接触。处于直接接触的元件相互触及。间接接触的元件没有相互触及,但是经由一种或多种居间元件以其他方式相互接合。处于接触的元件可以是刚性或者非刚性接合。进行接触指的是将两个元件放置成处于直接或间接接触。直接(间接)接触的元件可以被称作相互直接(间接)接触。在本文各种实施方式中,将涂料组合物施涂到元件。如本文所用,施涂指的是将涂料组合物放置成与元件接触。施涂到元件的涂料组合物与该元件接触。术语“直接施涂”或“直接施涂到”指的是当涂料组合物施涂到元件时,它与元件直接接触。本文所述的涂层由可固化涂料组合物形成。可固化涂料组合物包含一种或多种可固化组分。如本文所用,术语“可固化”旨在表示当暴露于合适的固化能量时,组分包括一种或多种能够形成共价键的可固化官能团,所述共价键参与将组分连接到其自身或其它组分以形成聚合物涂层材料。通过对可固化涂料组合物进行固化所得到的产物在本文中可以被称作组合物的固化产物。可以通过能量来诱发固化过程。能量的形式包括辐射能或者热能。可辐射固化组分是当以足够长的时间暴露于合适强度合适波长的辐射下时,可以被诱发进行固化反应的组分。辐射固化反应优选在存在光引发剂的情况下进行。可辐射固化组分也可以任选地是可热固化的。类似地,可热固化组分是当以足够长的时间暴露于足够强度的热能时可以被诱发进行固化反应的组分。可热固化组分也可以任选地是可辐射固化的。可固化组分可以包括一个或多个可固化官能团。仅具有一个可固化官能团的可固化组分在本文中被称为单官能可固化组分。具有两个或更多个可固化官能团的可固化组分在本文中被称为多官能可固化组分或多重官能可固化组分。多官能可固化组分包括在固化过程中能够形成共价键的两个或更多个官能团,并且能将交联引入在固化过程中形成的聚合物网络中。多官能可固化组分在本文中也被称为“交联剂”或者“可固化交联剂”。在固化过程中参与共价键形成的官能团的例子在下文中被标识。下文将会讨论涂料组合物的各种组分,以及涂料组合物中特定组分的量会具体以重量百分比(重量%)或者每百份份数(pph)表示。涂料组合物的组分包括基础组分和添加剂。基础组分的浓度将按照wt%来表示,添加剂的浓度将按照pph来表示。如本文所用,特定基础组分的重量百分比指的是以排除添加剂的基础计,涂料组合物中存在的组分的量。不含添加剂的涂料组合物仅包含基础组分,并且在本文中被称作基础组合物或者基础涂料组合物。基础组分限于可固化组分和光引发剂。可固化组分包括一种或多种可固化单体。在一个实施方式中,涂料组合物完全不含可固化低聚物。在另一个实施方式中,涂料组合物包含低浓度的一种或多种可固化低聚物。如果存在的话,可固化低聚物被称作基础组分,并且基础组合物的组成和可固化低聚物的量表述为重量%。基础组合物最少包括可辐射固化单体组分和光引发剂。涂料组合物中,基础组分的总量在本文中被视作等于100重量%。添加剂是任选的。添加剂的例子包括uv吸收剂、粘合促进剂、抗氧化剂、催化剂、载体或表面活性剂、增粘剂、稳定剂、胺增效剂和光增亮剂中的一种或多种。下文更详细地描述代表性添加剂。引入到涂料组合物中的添加剂的量在本文中表述为相对于基础组合物的每百份份数(pph)。例如,如果将1g特定添加剂加入100g基础组合物中,则添加剂的浓度将在本文中表示为1pph。下面将详细参见本说明书的示意性实施方式。本说明书提供了涂料组合物的固化方法,通过涂料组合物的固化形成的涂层,在光纤上形成涂层的方法,以及经过涂覆的光纤。在一个实施方式中,涂料组合物是可辐射固化的涂料组合物。在另一个实施方式中,涂料组合物的固化产物具有的性质符合用于光纤的第二涂层所需要的要求。图1以横截面示意图显示经涂覆的光纤的例子。经涂覆的光纤10包括被第一涂层16和第二涂层18环绕的玻璃光纤11。玻璃光纤11包括纤芯12和包层14。纤芯12和包层14的折射率是不同的,纤芯12具有相比于包层14更高的平均折射率。包层14包括单层或者两层或更多层的组合,其中,每层与其他层通过折射率的不同进行区分。光纤11的折射率分布的例子包括步阶式折射率分布和渐变式折射率分布。经涂覆的光纤10是单模光纤或者多模光纤。图2显示光纤带30。带30包括多个光纤20和包封所述多个光纤的基质32。光纤20包括:纤芯玻璃区域、包层玻璃区域、第一涂层和第二涂层。光纤20还可以包括墨层。第二涂层可以包含颜料。光纤20以基本平面和平行关系相互对准。希望光纤20偏移共平面的距离不大于其直径的约一半。可以通过任意已知构造(例如,边缘连接的带、薄包封的带、厚包封的带或者多层带),通过制造光纤带的常规方法,用带基质32将光纤包封在光纤带中。在图2中,光纤带30含有十二(12)根光纤20;但是,以下内容对于本领域技术人员应该是显而易见的:可以使用任意数量的光纤20(2根或更多根)来形成布置成用于特定用途的光纤带30。带基质32可以由与用来制备第二涂层相同的组合物形成,或者带基质32可以由以其他方式与用途相容的不同组合物形成。在一个实施方式中,带基质32是第二涂层或者类似于第二涂层,包括本文所述的第二涂料组合物的固化产物。根据本说明书的可固化涂料组合物的固化产物可以对于光纤起到第二涂层的作用,或者可以对于光纤带起到带基质的作用。所使用的可固化涂料组合物优选是可辐射固化液体组合物。可辐射固化涂料组合物包括一种或多种单体以及一种或多种光引发剂。可辐射固化涂料组合物任选地包括一种或多种低聚物。如本文所用,术语“低聚物”指的是具有氨基甲酸酯连接键的化合物,所述化合物是多元醇化合物、二异氰酸酯化合物和羟基官能丙烯酸酯化合物反应产物。多元醇化合物与二异氰酸酯化合物的反应提供了氨基甲酸酯连接键,以及羟基官能丙烯酸酯化合物与异氰酸酯基团反应以提供端基丙烯酸酯基团。如果存在的话,可辐射固化涂料组合物中的低聚物总含量小于3.0重量%,或者小于2.0重量%,或者小于1.0重量%,或者是0重量%至3.0重量%,或者是0.1重量%至3.0重量%,或者是0.2重量%至2.0重量%,或者是0.3重量%至1.0重量%。在一个实施方式中,可辐射固化涂料组合物完全不含低聚物。可辐射固化涂料组合物还任选地包含添加剂,例如,抗氧化剂、光增亮剂、胺增效剂、增粘剂、催化剂、载剂或表面活性剂以及稳定剂。作为可辐射固化涂料组合物,其包含单体组分与一种或多种单体的固化产物形成涂层。单体优选包括烯键式不饱和化合物。所述一种或多种单体存在的量可以是50重量%或更大,或者约60重量%至约99重量%,或者约75重量%至约99重量%,或者约80重量%至约99重量%,或者约85重量%至约99重量%。在一个实施方式中,涂层是含有氨基甲酸酯丙烯酸酯单体的涂料组合物的辐射固化产物。在一个实施方式中,可固化涂料组合物的单体组分包括烯键式不饱和单体。单体包括官能团,所述官能团是可聚合基团和/或促进或实现交联的基团。单体是单官能单体或者多官能单体。在两种或更多种单体的组合中,组成单体是单官能单体、多官能单体或者单官能单体和多官能单体的组合。烯键式不饱和单体的合适官能团包括但不限于,(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰胺、n-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯、酸酯,及其组合。用于可固化涂料组合物的示例性单官能烯键式不饱和单体包括但不限于:丙烯酸羟烷基酯,例如2-羟乙基-丙烯酸酯、2-羟丙基-丙烯酸酯和2-羟丁基-丙烯酸酯;长链和短链丙烯酸烷基酯,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯和丙烯酸硬脂基酯;丙烯酸氨基烷基酯,例如丙烯酸二甲基氨基乙基酯、丙烯酸二乙基氨基乙基酯和丙烯酸7-氨基-3,7-二甲基辛基酯;丙烯酸烷氧基烷基酯,例如丙烯酸丁氧基乙基酯、丙烯酸苯氧基乙基酯(例如,购自沙多玛有限公司的sr339)和丙烯酸乙氧基乙氧基乙基酯;单环和多环的环状芳族或非芳族丙烯酸酯,例如丙烯酸环己基酯、丙烯酸苄基酯、双环戊二烯丙烯酸酯、丙烯酸二环戊烷酯(dicyclopentanylacrylate)、丙烯酸三环癸烷酯、丙烯酸保米磷酯(bomylacrylate)、丙烯酸异冰片酯(例如,sr423,沙多玛有限公司)、丙烯酸四氢糠基酯(例如,sr285,沙多玛有限公司)、己内酯丙烯酸酯(例如,sr495,沙多玛有限公司)和丙烯酰吗啉;基于醇的丙烯酸酯,例如聚乙二醇单丙烯酸酯、聚丙二醇单丙烯酸酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇丙烯酸酯,以及各种烷氧基化的烷基酚丙烯酸酯,例如乙氧基化(4)壬基酚丙烯酸酯(例如,photomer4066,igm树脂公司);丙烯酰胺,例如双丙酮丙烯酰胺、异丁氧基甲基丙烯酰胺、n,n’-二甲基-氨基丙基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n二乙基丙烯酰胺和叔辛基丙烯酰胺;乙烯基化合物,例如n-乙烯基吡咯烷酮和n-乙烯基己内酰胺;以及酸酯,例如马来酸酯和富马酸酯。对于上文所列的长链和短链烷基丙烯酸酯,短链烷基丙烯酸酯是具有小于或等于6个碳的烷基,以及长链烷基丙烯酸酯是具有大于或等于7个碳的烷基。代表性的可辐射固化烯键式不饱和单体包括具有一个或多个丙烯酸酯基团或者甲基丙烯酸酯基团的烷氧基化单体。烷氧基化单体是这样一种物质,其包括一个或多个亚烷氧基基团,其中,亚烷氧基基团的形式是-o-r-,以及r是线性或支化烃。亚烷氧基基团的例子包括:亚乙氧基(-o-ch2-ch2-)、正亚丙氧基(-o-ch2-ch2-ch2-)、异亚丙氧基(-o-ch2-ch(ch3)-)等。如本文所用,烷氧基化程度指的是单体中的亚烷氧基基团的数量。在一个实施方式中,亚烷氧基基团在单体中连续地键合。用于可固化涂料组合物的代表性多官能烯键式不饱和单体包括但不限于:烷氧基化双酚a二丙烯酸酯,例如乙氧基化双酚a二丙烯酸酯,烷氧基化程度是2或更大。第二组合物的单体组分可包括:乙氧基化程度是2至约30的乙氧基化双酚a二丙烯酸酯(例如,购自宾夕法尼亚州西切斯特市(westchester,pa.)沙多玛有限公司的sr349和sr601和购自igm树脂公司的photomer4025和photomer4028)或者丙氧基化程度大于或等于2(例如2至约30)的丙氧基化双酚a二丙烯酸酯;烷氧基化和没有烷氧基化的羟甲基丙烷聚丙烯酸酯,例如乙氧基化程度大于或等于3(例如3至约30)的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如,photomer4149,igm树脂公司,和sr499,沙多玛有限公司);丙氧基化程度大于或等于3(例如3-30)的丙氧基化-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如,photomer4072,igm树脂和sr492,沙多玛公司);二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(例如,photomer4355,igm树脂公司);烷氧基化甘油基三丙烯酸酯,例如丙氧基化程度大于或等于3的丙氧基化甘油基三丙烯酸酯(例如,photomer4096,igm树脂公司和sr9020,沙多玛公司);烷氧基化和没有烷氧基化的赤藓醇聚丙烯酸酯,例如季戊四醇四丙烯酸酯(例如,购自宾夕法尼亚州西切斯特市沙多玛有限公司的sr295),乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(例如,sr494,沙多玛有限公司)和二季戊四醇五丙烯酸酯(例如,photomer4399,igm树脂公司和sr399,沙多玛有限公司);通过合适官能的异氰脲酸酯与丙烯酸或丙烯酰氯反应形成的异氰脲酸酯聚丙烯酸酯,例如三-(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(例如,sr368,沙多玛有限公司)和三-(2-羟乙基)异氰脲酸酯二丙烯酸酯;烷氧基化和没有烷氧基化的醇聚丙烯酸酯,例如三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(例如,cd406,沙多玛有限公司)和乙氧基化程度大于或等于2(例如约2-30)的乙氧基化聚乙二醇二丙烯酸酯;通过双酚a二缩水甘油醚等与丙烯酸酯的加合形成的环氧丙烯酸酯(例如,photomer3016,igm树脂公司);以及单环和多环环状芳族或非芳族聚丙烯酸酯,例如二环戊二烯二丙烯酸酯和二环戊烷二丙烯酸酯。可固化涂料组合物可以包含或者不包含低聚物组分。可固化涂料组合物中可以任选地存在一种或多种低聚物。可以包含的一类低聚物是烯键式不饱和低聚物。当使用的时候,合适的低聚物可以是单官能低聚物、多官能低聚物,或者单官能低聚物和多官能低聚物的组合。如果存在的话,低聚物组分可以包括:脂族和芳族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸低聚物、脲(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯和聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯化丙烯酸低聚物、聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚碳酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以及三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯低聚物,或其组合。可固化涂料组合物可以不含氨基甲酸酯基团、氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物、氨基甲酸酯低聚物或者氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。可固化涂料组合物的任选的低聚物组分可以包括二官能低聚物。二官能低聚物可以具有根据如下化学式(i)的结构:f1—r1-[氨基甲酸酯-r2-氨基甲酸酯]m-r1—f1(i)式中,f1可以独立地是反应性官能团,例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、n-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯或者本领域已知的其他官能团;r1可以独立地包括-c2-12o-、-(c2-4-o)n-、-c2-12o-(c2-4-o)n-、-c2-12o-(co-c2-5o)n-或者-c2-12o-(co-c2-5nh)n-,其中n是1-30的整数,包括例如1-10;r2可以是聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲,或其组合;以及m是1-10的整数,包括例如1-5。在化学式(i)的结构中,氨基甲酸酯部分可以是二异氰酸酯与r2和/或r1反应形成的残基。本文所用术语“独立地”表示每个f1可以与另一个f1是不同的,这对于每个r1也是如此。可固化涂料组合物的任选的低聚物组分可以包含多官能低聚物。多官能低聚物可以具有根据如下化学式(ii)、化学式(iii)或化学式(iv)的结构:多氨基甲酸酯-(f2—r1—f2)x(ii)多元醇-[(氨基甲酸酯-r2-氨基甲酸酯)m-r1—f2]x(iii)多氨基甲酸酯-(r1—f2)x(iv)式中,f2可以独立地表示1-3个官能团,例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、n-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯或者本领域已知的其他官能团;r1可以包括-c2-12o-、-(c2-4-o)n-、-c2-12o-(c2-4-o)n-、-c2-12o-(co-c2-5o)n-或者-c2-12o-(co-c2-5nh)n-,其中n是1-10的整数,包括例如1-5;r2可以是聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲,或其组合;x是1-10的整数,包括例如2-5;以及m是1-10的整数,包括例如1-5。在化学式(ii)的结构中,多氨基甲酸酯基团可以是多异氰酸酯与r2反应形成的残基。类似地,化学式(iii)的结构中的氨基甲酸酯基团可以是二异氰酸酯与r2和/或r1键合之后形成的反应产物。氨基甲酸酯低聚物可通过如下方式制备:脂族或芳族二异氰酸酯与二氢聚醚或聚酯,最典型的是聚氧化亚烷基二醇如聚乙二醇反应得到。可以以类似的方式合成抗湿性低聚物,不同之处在于,避免极性聚醚或聚酯二醇,有利的主要是饱和以及主要是非极性脂族二醇。这些二醇可以包括具有约2-250个碳原子的烷烃二醇或亚烷基二醇,并且可以基本上没有醚或酯基团。如果存在的话,可辐射固化涂料组合物中的低聚物总含量小于3.0重量%,或者小于2.0重量%,或者小于1.0重量%,或者是0重量%至3.0重量%,或者是0.1重量%至3.0重量%,或者是0.2重量%至2.0重量%,或者是0.3重量%至1.0重量%。可辐射固化涂料组合物中的氨基甲酸酯低聚物总含量小于3.0重量%,或者小于2.0重量%,或者小于1.0重量%,或者是0重量%至3.0重量%,或者是0.1重量%至3.0重量%,或者是0.2重量%至2.0重量%,或者是0.3重量%至1.0重量%。在一个实施方式中,可辐射固化涂料组合物完全不含氨基甲酸酯低聚物。在另一个实施方式中,可辐射固化涂料组合物的固化产物不含氨基甲酸酯基团。可以将聚脲元素结合到通过这些方法制备的低聚物中,例如通过在合成过程中用二胺或多胺代替二醇或多元醇。可固化涂料组合物还包括一种或多种聚合引发剂以促进可固化涂料组合物的聚合(固化),从而形成固化产物(例如,用于光纤或者光纤带的带基质的第二涂层)。在优选实施方式中,聚合引发剂是光引发剂。可辐射固化涂料组合物包括一种光引发剂,或者一种或多种光引发剂,或者两种光引发剂,或者两种或更多种光引发剂。对于许多基于丙烯酸酯的涂料制剂,采用光引发剂,例如已知的酮类光引发添加剂和/或氧化膦添加剂。用于可辐射固化第二涂料组合物的合适的光引发剂包括但不限于:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基膦氧化物(例如,lucirintpo);1-羟基环己基苯基酮(例如,购自巴斯夫公司的irgacure184);(2,6-二乙氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物(例如,市售可得掺混物irgacure1800、1850和1700,巴斯夫公司);2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(例如,irgacure,651,巴斯夫公司);二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦氧化物(例如,irgacure819,巴斯夫公司);(2,4,6-三乙基苯甲酰基)二苯基膦氧化物(例如,市售可得掺混物darocur4265,巴斯夫公司);2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(市售可得掺混物darocur4265,巴斯夫公司),及其组合。调节光引发剂的量以促进辐射固化,从而提供合理的固化速度而不造成可辐射固化涂料组合物的过早凝胶化。合乎希望的固化速度可以是引起可辐射固化涂料组合物固化至足以形成具有适合用作用于光纤的第二涂层、墨涂层或颜料涂层或者用作用于光纤带的基质材料的机械性质(例如,杨氏模量、拉伸强度、%伸长)的固化产物的固化程度。可辐射固化组合物中的光引发剂的总浓度范围是0.5重量%至10重量%,或者1.0重量%至7.5重量%,或者1.5重量%至5.0重量%,或者2.0重量%至4.0重量%。在涂料组合物中存在两种或更多种光引发剂的实施方式中,不同的光引发剂在特定波长或者波长范围上的吸收强度是不同的。对于涂料组合物中的光引发剂,波长范围上的吸收强度是作为该波长范围上的积分吸收强度进行测量的。在一个实施方式中,涂料组合物包括两种或更多种光引发剂,其中,所述两种或更多种光引发剂包括:一种光引发剂在380nm至410nm波长范围上的积分吸收率是另一种光引发剂在380nm至410nm波长范围上的积分吸收率的至少10倍那么大。除了上文所述的组分,可固化涂料组合物可以任选地包含添加剂或者添加剂的组合。代表性添加剂包括但不限于:抗氧化剂、催化剂、润滑剂、低分子量非交联树脂、粘合促进剂、顺滑剂和稳定剂。添加剂可以具有控制聚合过程的作用,从而影响由组合物形成的聚合产物的物理性质(例如模量、玻璃转化温度)。添加剂可以影响组合物的聚合产物的整体性(例如进行保护防止解聚或氧化劣化)。优选的抗氧化剂包括但不限于:双位阻酚硫化物或者硫代二亚乙基二(3,5-二叔丁基)-4-羟基氢肉桂酸酯(例如,购自巴斯夫公司的irganox1035)、2,6-叔丁基-4-甲基酚(bht)和mehq(单甲基醚氢醌)。如果存在的话,抗氧化剂的用量是约0.1至约3pph,更优选是约0.25至约2pph。优选的粘合促进剂是丙烯酸酯化的酸粘合促进剂(例如,ebecryl170(购自佐治亚州士麦那市ucb拉德固化公司(ucbradcure(smyrnaga.)))。优选的顺滑剂是dc190(购自道康宁公司(dowcorning)的硅酮-环氧乙烷/环氧丙烷共聚物)。一种优选的稳定剂是四官能硫醇,例如购自美国密苏里州圣路易斯市西格玛-阿尔德里奇公司(sigma-aldrich(st.louis,mo.))的季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)。如果存在的话,稳定剂的用量是约0.01pph至约1pph,更优选是约0.01pph至约0.2pph。通过用合适的波长激发光引发剂,来进行引发可固化涂料组合物的辐射固化过程。光引发剂的吸收带确定了合适的激发波长。通常用在宽范围的波长上发射的宽带激发源来完成光引发剂的激发。例如,许多光引发剂需要在uv(紫外)中激发,并且通常用hg(汞)灯完成激发。hg灯的发射谱如图3所示。发射谱包括如所示在100nm至1800nm波长范围上延伸的一系列的谱线。最常见的光引发剂需要在uva范围(315nm至400nm)中激发,以及hg灯的发射谱包括uva范围内的具有足够的强度以激发此类光引发剂的数个波长。虽然hg灯对于许多光引发剂的激发是有效的,但是hg灯的宽谱输出产生了许多没有被具体光引发剂的激发所利用的波长。作为结果,运行所使用的许多能量发生损失并且表现为能源浪费。因此,激发效率是低的。出于这个原因,近来着眼于开发能够以高效率激发光引发剂的激发源。为了实现高效率,希望激发源的发射谱与光引发剂的一个或多个吸收带紧密匹配,从而高比例的激发源输出被光引发剂吸收并且激发了光引发剂。近来对于led(发光二极管)技术的改进提供了具有窄发射谱的高强度光源。最初,具有高功率的led源被开发用于可见光谱的中长波长部分(例如,波长大于~500nm)。但是,led技术现在已经发展至在短可见光波长和uv波长具有高强度源的节点。图3显示代表性led源在短波长可见光谱和uva光谱部分中的发射谱。显示的led源的发射谱在365nm、385nm、395nm和405nm具有峰值波长。led源展现出具有所示峰值波长和约15nmfwhm(半峰全宽)的窄发射谱。通过选择与光引发剂的一个或多个吸收带具有良好光谱重叠的led源,变得可以利用高比例的led源输出强度来激发光引发剂并实现高激发效率。uv激光器的发射谱比uvled的发射谱窄,并且类似地提供了吸收带与激光器发射波长重叠的光引发剂的高效激发。除了合适的机械性质之外,用于光纤的第二涂层需要适合进行装运且稳定的表面。表面优选是:非粘性的,对于大气污染物是不可渗透的,对于氧化是稳定的,并且对于可能与第二涂层发生接触的水和其他外部物质的破坏是具有抗性的。在一个实施方式中,通过将第二涂层的表面区域固化至比第二涂层的本体区域更高的程度来实现第二涂层的合适的表面特性。在另一个实施方式中,第二涂层的本体区域的固化度大于第二涂层的表面区域的固化度。固化度。固化度是对于固化反应的进行程度的测量。在引发固化反应之前,丙烯酸酯官能团的浓度是高的。在引发之后,随着固化反应的进行,丙烯酸酯官能团的浓度降低。对于丙烯酸酯官能团的浓度的确定提供了固化反应程度的测量。可以在固化反应之前、之后或者其间的任意时间监测丙烯酸酯官能团的浓度。采用反应丙烯酸酯不饱和度(%rau)方法来测量固化程度。在%rau方法中,通过ftir评估丙烯酸酯官能团的浓度。丙烯酸酯官能团包括在接近810cm-1的红外中心的特征吸收频率的碳碳双键。这个特征丙烯酸酯带的强度与丙烯酸酯官能团的浓度成比例。随着固化反应的进行,特征丙烯酸酯带的强度降低,并且降低的大小是固化反应过程中的任意点的固化程度的测量。通过测量810cm-1的特征丙烯酸酯带的面积来确定%rau。将通过特征丙烯酸酯带的最小吸收的切线作为测量的基线。将高于基线上的带面积作为特征丙烯酸酯带的面积。为了考虑背景强度和仪器效应对于测量的影响,对使用特征丙烯酸酯带的基线的750-780cm-1区域中的参比带面积进行测量。参比带的谱区域是在丙烯酸酯官能团的吸收范围外。确定了特征丙烯酸酯带的面积与参比带的面积之比r。这个比例与涂料组合物中未反应的丙烯酸酯官能团的浓度成比例。对于涂料组合物,该比例在引发固化反应之前最大,并且随着固化反应的进行而降低。%rau定义为:%rau=(rl-rf)x100/rl(9)式中,rl是未固化的涂料组合物的比例r,以及rf是涂料组合物的固化产物的比例r。固化产物的不同部分的固化度可能是发生变化的。在本说明书中,区分了固化产物的表面区域的固化度、固化产物的本体区域的固化度以及固化产物的整体固化度。表面固化度指的是在固化产物从表面延伸到1.5μm深度的区域内的平均固化度,以及本体固化度指的是在固化产物的余下部分内的平均固化度。整体固化度指的是包括了表面区域和本体区域的整个固化产物上的平均固化度。在一些实施方式中,表面固化度与本体固化度之差小于10%。在其他实施方式中,表面固化度与本体固化度之差小于5%。在其他实施方式中,表面固化度与本体固化度之差小于2%。在各种实施方式中,可固化涂料组合物的固化产物的整体固化度大于70%,或者大于75%,或者大于80%,或者大于85%,或者是70%至95%,或者是75%至95%,或者是80%至90%。在各种实施方式中,可固化涂料组合物的固化产物的本体固化度大于70%,或者大于75%,或者大于80%,或者大于85%,或者是70%至95%,或者是75%至95%,或者是80%至90%。在各种实施方式中,可固化涂料组合物的固化产物的表面固化度大于75%,或者大于80%,或者大于85%,或者大于90%,或者是75%至100%,或者是80%至95%,或者是85%至90%。通过本体固化度来控制固化产物的本体模量和其他机械性质。为了实现用于第二涂层或带基质所需的本体模量和其他机械性质,通常不需要使得固化反应进行至100%的本体固化度。小于100%的本体固化度是有优势的,因为这降低了加工时间。但是,固化产物的本体区域所需的固化度可能不足以实现表面区域所希望的性质。对于给定的固化时间,相对于本体固化度增加表面固化度的一种策略是在可辐射固化涂料组合物中包含至少两种光引发剂。在这个实施方式中,一种光引发剂控制本体固化度,而一种不同的光引发剂控制表面固化度。在一个实施方式中,用于表面固化的光引发剂是α-羟基酮化合物(例如,irgacure184、irgacure127、darocure1173)。在另一个实施方式中,用于本体固化的光引发剂是酰基氧化膦化合物(例如,lucirintpo、irgacure819、irgacure2100)。在一个实施方式中,可固化涂料组合物包含光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦(例如,lucirintpo)和1-羟基环己基苯基酮(例如,irgacure184),其中,2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基氧化膦(例如,lucirintpo)控制本体固化,而1-羟基环己基苯基酮(例如,irgacure184)控制表面固化。在可固化涂料组合物中使用多种光引发剂的潜在复杂性在于,不同的光引发剂具有不同的吸收特性,并且通常要求不同的激发波长。当使用宽带激发源(例如,hg灯)时,在宽范围的波长上存在明显的激发强度,并且通常可以用单源同时激发多个光引发剂。但是,当使用led或者激光源时,强度限于窄波长范围,并且变得难以确定吸收特性允许用同一led或激光源进行同时激发的光引发剂的组合。在一个实施方式中,本公开提供的可固化涂料组合物包含两种或更多种可辐射固化单体以及两种或更多种光引发剂,它们可以被led或激光源有效地固化。在一个实施方式中,led源是uvled源。led或激光源的峰值波长是如下波长:小于410nm,或者小于405nm,或者小于400nm,或者小于395nm,或者340nm至410nm,或者350nm至405nm,或者360nm至405nm,或者365nm至400nm,或者370nm至395nm,或者375nm至390nm,或者375nm至400nm,或者380nm至400nm。所述两种或更多种光引发剂被同一led或激光激发,从而引发可固化涂料组合物的固化反应。在一个实施方式中,一种光引发剂控制可固化涂料组合物的固化产物的本体部分的固化,而另一种光引发剂控制可固化涂料组合物的固化产物的表面部分的固化。在各种实施方式中,可固化涂料组合物的固化产物的本体固化度是大于70%,或者大于75%,或者大于80%,或者大于85%,或者70%-95%,或者75%-95%,或者80%-90%,以及可固化涂料组合物的固化产物的表面固化度是大于75%,或者大于80%,或者大于85%,或者大于90%,或者75%-100%,或者80%-95%,或者85%-90%。在各种实施方式中,可固化涂料组合物的固化产物的表面固化度是大于70%,或者大于75%,或者大于80%,或者大于85%,或者70%-95%,或者75%-95%,或者80%-90%,以及可固化涂料组合物的固化产物的本体固化度是大于75%,或者大于80%,或者大于85%,或者大于90%,或者75%-100%,或者80%-95%,或者85%-90%。表面固化度可以大于、小于或者等于本体固化度。在各种实施方式中,表面固化度超过本体固化度达到至少1%,或者至少3%,或者至少5%,或者至少10%,或者超过的量是1%至20%,或者3%至15%,或者5%至10%。在其他实施方式中,本体固化度超过表面固化度达到至少1%,或者至少3%,或者至少5%,或者至少10%,或者超过的量是1%至20%,或者3%至15%,或者5%至10%。在一个实施方式中,可固化涂料组合物的单体组分包括两种或更多种可辐射固化烷氧基化单体,其中,所述两种或更多种可辐射固化烷氧基化单体分别具有一个或多个可辐射固化基团。所述一个或多个可辐射固化基团是烯键式不饱和基团。烯键式不饱和基团包括丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团。可辐射固化烷氧基化单体的烷氧基化程度的范围是:2-9,或者3-9,或者4-8,或者大于10,或者大于20,或者10-50,或者10-40,或者10-30,或者10-20,或者30-50。在一个实施方式中,所述两种或更多种可辐射固化烷氧基化单体的烷氧基化程度不同。在各种实施方式中,单体组分包括:烷氧基化程度是2-9的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度大于10的可辐射固化烷氧基化单体;或者烷氧基化程度是3-9的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度大于10的可辐射固化烷氧基化单体;或者烷氧基化程度是4-8的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度大于10的可辐射固化烷氧基化单体。在各种实施方式中,单体组分包括:烷氧基化程度是2-9的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度大于20的可辐射固化烷氧基化单体;或者烷氧基化程度是3-9的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度大于20的可辐射固化烷氧基化单体;或者烷氧基化程度是4-8的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度大于20的可辐射固化烷氧基化单体。在各种实施方式中,单体组分包括:烷氧基化程度是2-9的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度是10-40的可辐射固化烷氧基化单体;或者烷氧基化程度是3-9的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度是10-40的可辐射固化烷氧基化单体;或者烷氧基化程度是4-8的可辐射固化烷氧基化单体与烷氧基化程度是10-40的可辐射固化烷氧基化单体。在各种实施方式中,在涂料组合物中,具有较低烷氧基化程度的可辐射固化烷氧基化单体存在的量是40重量%至90重量%或者45重量%至85重量%或者55重量%至75重量%,以及在涂料组合物中,具有较高烷氧基化程度的可辐射固化烷氧基化单体存在的量是5重量%至40重量%或者10重量%至35重量%或者10重量%至30重量%。在一个实施方式中,可固化涂料组合物的单体组分包括:存在的量是50重量%至90重量%,更优选60重量%至80重量%,和最优选70重量%至75重量%的乙氧基化(4)双酚-a二丙烯酸酯单体;存在的量是5重量%至20重量%,更优选7重量%至15重量%,和最优选8重量%至12重量%的乙氧基化(30)双酚-a二丙烯酸酯单体;以及存在的量是5重量%至25重量%,更优选10重量%至20重量%,和最优选12重量%至18重量%的环氧二丙烯酸酯单体。可固化涂料组合物任选地包含低聚物。在一个实施方式中,可固化涂料组合物完全不含低聚物。在其他实施方式中,可固化涂料组合物中的低聚物总含量小于3.0重量%,或者小于2.0重量%,或者小于1.0重量%,或者是0重量%至3.0重量%,或者是0.1重量%至3.0重量%,或者是0.2重量%至2.0重量%,或者是0.3重量%至1.0重量%。在另一个实施方式中,可固化涂料组合物的单体组分包括:存在的量是30重量%至80重量%,更优选40重量%至70重量%,和最优选50重量%至60重量%的乙氧基化(4)双酚-a二丙烯酸酯单体;存在的量是约10重量%至50重量%,更优选20重量%至40重量%,和最优选25重量%至35重量%的乙氧基化(10)双酚-a二丙烯酸酯单体;以及存在的量是5重量%至25重量%,更优选10重量%至20重量%,和最优选12重量%至18重量%的环氧二丙烯酸酯单体。可固化涂料组合物任选地包含低聚物。在一个实施方式中,可固化涂料组合物完全不含低聚物。在其他实施方式中,可固化涂料组合物中的低聚物总含量小于3.0重量%,或者小于2.0重量%,或者小于1.0重量%,或者是0重量%至3.0重量%,或者是0.1重量%至3.0重量%,或者是0.2重量%至2.0重量%,或者是0.3重量%至1.0重量%。在另一个实施方式中,可固化涂料组合物的单体组分包括:存在的量是40重量%至80重量%,更优选60重量%至70重量%的乙氧基化(4)双酚-a二丙烯酸酯单体;存在的量是1重量%至30重量%,更优选5重量%至10重量%的乙氧基化(10)双酚-a二丙烯酸酯单体;存在的量是5重量%至20重量%,更优选7重量%至15重量%的乙氧基化(30)双酚-a二丙烯酸酯单体;以及存在的量是5重量%至25重量%,更优选10重量%至20重量%的环氧二丙烯酸酯单体。可固化涂料组合物任选地包含低聚物。在一个实施方式中,可固化涂料组合物完全不含低聚物。在其他实施方式中,可固化涂料组合物中的低聚物总含量小于3.0重量%,或者小于2.0重量%,或者小于1.0重量%,或者是0重量%至3.0重量%,或者是0.1重量%至3.0重量%,或者是0.2重量%至2.0重量%,或者是0.3重量%至1.0重量%。在另一个实施方式中,可固化涂料组合物的单体组分包括:乙氧基化(10)双酚a二丙烯酸酯单体的量是10重量%至50重量%,三丙二醇二丙烯酸酯单体的量是5重量%至40重量%,乙氧基化(4)双酚a二丙烯酸酯单体的量是10重量%至55重量%,以及环氧二丙烯酸酯单体的量最高至15重量%。可固化涂料组合物任选地包含低聚物。在一个实施方式中,可固化涂料组合物完全不含低聚物。在其他实施方式中,可固化涂料组合物中的低聚物总含量小于3.0重量%,或者小于2.0重量%,或者小于1.0重量%,或者是0重量%至3.0重量%,或者是0.1重量%至3.0重量%,或者是0.2重量%至2.0重量%,或者是0.3重量%至1.0重量%。在另一个实施方式中,可固化涂料组合物的单体组分包括:40重量%至80重量%乙氧基化(4)双酚a二丙烯酸酯单体,0重量%至30重量%乙氧基化(10)双酚a二丙烯酸酯单体,0重量%至25重量%乙氧基化(30)双酚a二丙烯酸酯单体,5重量%至18重量%环氧二丙烯酸酯单体,以及0重量%至10重量%三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯单体。环氧丙烯酸酯单体可以是双酚a环氧二丙烯酸酯。可固化涂料组合物任选地包含低聚物。在一个实施方式中,可固化涂料组合物完全不含低聚物。在其他实施方式中,可固化涂料组合物中的低聚物总含量小于3.0重量%,或者小于2.0重量%,或者小于1.0重量%,或者是0重量%至3.0重量%,或者是0.1重量%至3.0重量%,或者是0.2重量%至2.0重量%,或者是0.3重量%至1.0重量%。本方法包括将本文所揭示的可辐射固化涂料组合物施涂到玻璃光纤,或者施涂到与玻璃光纤接触的涂层或者涂料组合物。在各种实施方式中,当玻璃光纤以大于30m/s,或者大于35m/s,或者大于40m/s,或者大于45m/s,或者大于50m/s的速度移动时,将可辐射固化涂料组合物施涂到玻璃光纤。在一个实施方式中,可辐射固化涂料组合物直接施涂到玻璃光纤。在另一个实施方式中,另一种涂料组合物或者涂层与玻璃光纤接触,以及本文的可辐射固化涂料组合物施涂到所述另一种涂料组合物或者涂层。在一个实施方式中,所述另一种涂料组合物或者涂层是第一涂料组合物或者第一涂层,以及本文的可辐射固化涂料组合物是第二涂料组合物。方法还包括向本文的可辐射固化涂料组合物或其固化产物施涂涂料组合物或者涂层。在一个实施方式中,施涂到本文的可辐射固化涂料组合物或其固化产物的涂料组合物或者涂层是墨组合物或者墨涂层。在实施方式中,方法包括使得本文的可辐射固化涂料组合物或者施涂到玻璃光纤的其他涂料组合物固化。实施例在以下实施例中,6种直径为125μm的玻璃光纤在光纤拉制过程中移动的同时进行施涂。这6种经过涂覆的玻璃光纤被称作光纤样品1-6。从位于拉制炉中的预制件拉制光纤,并引导到涂覆阶段。玻璃光纤首先通过向玻璃光纤施涂第一涂料组合物涂覆了第一涂层,并使得第一涂料组合物固化以形成第一涂层。然后,将根据本说明书的第二涂料组合物施涂到第一涂层并固化以形成第二涂层。进行各种试验,其中,用hg灯或led源完成第一和第二涂料组合物的固化。确定第一和第二涂层的固化度和原位模量。将通过hg灯进行固化获得的结果与通过led源获得的结果进行对比。用于光纤样品1-4的第一涂料组合物包括表1所列的组分。用于光纤样品5和6的第一涂料组合物是私有商用配方(购自汉普福德研究或宾州颜色公司(hampfordresearchorpenncolor))。表1:第一涂料组合物低聚物是脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物,其是由2-羟基乙基丙烯酸酯、4,4’-亚甲基二(环己基异氰酸酯)和聚丙二醇(分子量~4000g/摩尔)的反应形成,且具有如下化学式:式中,n~70。sr504是乙氧基化(4)壬基酚丙烯酸酯(单体)。nvc是n-乙烯基己内酰胺(单体)。lucirintpo是(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(光引发剂)。irganox1035是硫代二亚乙基二(3,5-二-叔丁基)-4-羟基氢肉桂酸酯(抗氧化剂)。(3-丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷是粘合促进剂。tetrathiol是季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(链转移剂)。用于光纤样品1-4的第二涂料组合物完全不含低聚物并且包含表2所列的组分。用于光纤样品5和6的第二涂料组合物是私有商用配方(购自艾伦塔斯公司(elantas))。表2:第二涂料组合物组分量sr60172.0重量%cd903810.0重量%photomer301615.0重量%lucirintpo1.5重量%irgacure1841.5重量%irganox10350.5pphdc1901pphsr601是乙氧基化(4)双酚a二丙烯酸酯(单体)。cd9038是乙氧基化(30)双酚a二丙烯酸酯(单体)。photomer3016是双酚a环氧二丙烯酸酯(单体)。lucirintpo是(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(光引发剂)。irgacure184是1-羟基环己基苯基酮(光引发剂)。irganox1035是硫代二亚乙基二(3,5-二-叔丁基)-4-羟基氢肉桂酸酯(抗氧化剂)。dc190是硅酮-环氧乙烷/环氧丙烷共聚物(顺滑剂)。光引发剂lucirintpo和irgacure184的吸收谱分别如图4和5所示。在图4中,迹线10显示乙醇中的浓度为0.01重量%的lucirintpo的吸收谱,以及迹线20显示乙醇中的浓度为0.10重量%的lucirintpo的吸收谱。在图5中,迹线30显示乙腈中的浓度为0.001重量%的irgacure184的吸收谱,迹线40显示乙腈中的浓度为0.01重量%的irgacure184的吸收谱,以及迹线50显示乙腈中的浓度为0.10重量%的irgacure184的吸收谱。光纤样品1和光纤样品5的第一和第二涂料组合物用装配了d灯泡(10英寸,375w/英寸)的hg灯(fusionuv型号i250灯(贺利氏特种光源融合uv公司(heraeusnoblelightfusionuv)制造))固化。光纤样品2、3、4和6的第一和第二涂料组合物用led源固化。led源由佛西昂有限公司(phoseon,inc.)制造,并且每个led源的峰值输出功率是20w/cm2。表3列出了led源的波长。所列出的波长对应于从led源发射的峰值波长。led源分别具有约15nmfwhm。表3所列出的灯/速度比是固化过程中提供到光纤的uv辐射剂量的表征。如本文所用,灯/速度比定义为辐射固化led源(或hg灯)的数量与光纤的拉制速度(单位是米/秒)的比例。例如,运行在15m/s的拉制速度,3个led源用于第一涂层和3个led源用于第二涂层的拉制塔的灯/速度比是6/15=0.4。光纤样品1和5的灯/速度比分别是0.24和0.21。表3:用于光纤样品2、3、4和6的固化的led波长在固化之后,测量第一和第二涂层的整体固化度和原位模量。通过采用上文所述的ftir方法来测量%rau以确定整体固化度。对于第一涂层,采用如下过程测量原位模量。获得经过涂覆的光纤样品的6英寸样品,并从光纤样品的中心窗口剥除一英寸的区段,并用异丙醇擦拭。将窗口剥除的光纤样品安装到装配有10mmx5mm矩形铝片的样品支架/对准站,其用于固定光纤样品。两片水平取向并放置成使得短的5mm侧相对并间隔5mm间隙。窗口剥除的光纤样品水平放在样品支架上跨过所述片以及将片分隔开的间隙。光纤样品的窗口剥除区域的一侧的涂覆端放在一个片上并延伸一半进入片之间的5mm间隙中。一英寸窗口剥除区域在余下的一半间隙上延伸并跨过相对的片。在对准之后,光纤样品移动,并向每个片最靠近5mm间隙的那一半施涂小的胶水点。然后,光纤样品返回至位置并且对齐工作台升高直到胶水正好触碰到光纤样品。然后通过胶牵拉涂覆端远离间隙,使得片之间的5mm间隙中的大部分被光纤样品的窗口剥除区域占据。窗口剥除区域留在相对片上的部分与胶水接触。使涂覆端的最顶端延伸超过片并进入片之间的间隙中。涂覆端的这个部分没有嵌入胶水中,并且是进行原位模量测量的物体。使胶水干燥,处于这个构造的光纤样品使得光纤样品与片固定。在干燥之后,将与每个片固定的光纤样品的长度修整成5mm。测量嵌入胶水中的涂覆长度、未嵌入的涂覆长度(延伸进入片之间的间隙中的部分)和第一直径(primarydiameter)。在rheometricsdmtaiv动态机械测试设备上,以恒定的9x10-61/s的应变持续45分钟的时间在室温(21℃)下进行第一涂层的原位模量测量。量规长度为15mm。记录作用力和δ长度,并用于计算第一涂层的原位模量。通过从片去除任意会干扰测试设备的15mm夹持长度的环氧化物来制备安装了片的光纤样品,以确保夹具与光纤之间没有接触,并且确保样品与夹具方形地固定。仪器作用力清零。然后,将与光纤样品的未涂覆端固定的片安装到测试设备的下夹具(测量探针),以及将与光纤样品的涂覆端固定的片安装到测试设备的上(固定)夹具。然后进行测试,一旦完成分析取出光纤样品。对于第二涂层,采用由光纤样品制备的涂层脱管(coatingtube-off)样品来测量原位模量。将0.0055英寸米勒剥离器(millerstripper)夹持到光纤样品的端部下方约1英寸处。将光纤样品的这个1英寸区域浸入液氮流中,并保持3秒。然后取出光纤样品并快速进行剥离。然后检查光纤样品的剥离端。如果涂层留在光纤样品的玻璃部分上,则脱管样品视作有缺陷的,并制备新的脱管样品。合适的脱管样品是清楚地剥离了玻璃并且由第一和第二涂层的中空管构成的那种。从未剥离光纤样品的端面测量玻璃、第一和第二涂层的直径。采用rheometricsdmtaiv仪器,以11mm的样品量规长度运行光纤脱管样品,以获得第二涂层的原位模量。确定宽度、厚度和长度,并作为输入提供到仪器的操作软件。安装样品,并采用时基扫描程序在环境温度(21℃)运行,参数如下:频率:1转/秒应变:0.3%总时间=120秒每次测量的时间=1秒初始静力=15.0g静态力比动态力大10.0%一旦完成,对最后5个e’(储存模量)数据点取平均值。每个样品运行3次(每次运行新鲜样品),总共15个数据点。记录3次运行的平均值。如表4所示是光纤样品1、2、4、5和6的第一和第二涂层的整体固化度和原位模量。每种光纤样品,列出了三个试样的原位模量测量的标准偏差。试样长度~1cm,并且沿着光纤样品间隔~1m。整体固化度测量的标准偏差是低的(0.03-0.20),并且没有进行记录。表4:整体固化度和原位模量在本文所公开的测试条件下,本文所揭示的可固化涂料组合物实施方式的固化产物的原位模量是大于1200mpa,或者大于1400mpa,或者大于1600mpa,或者大于1800mpa,或者1200mpa至2000mpa,或者1400mpa至1900mpa,或者1500mpa至1900mpa。表4所示结果表明,当采用led源和hg灯固化时,通过根据本公开的第二涂料组合物的固化所形成的第二涂层展现出相似的整体固化度和原位模量性质。基于通过第二涂料组合物的固化形成的膜样品进行的预先非原位测量,光纤上的第二涂层性质的相似是出乎意料且违反直觉的。图6显示表2所列的第二涂料组合物的固化膜样品的剂量-模量曲线。采用5密耳下拉棒,将制剂下拉到玻璃滑板上,来制备膜。在氮气吹扫情况下,使用融合d(fusiond)灯作为对照样对膜进行固化,或者使用流明(lumen)和佛西昂(phoseon)365nm、385nm或395nmuvled灯对膜进行固化(这些是在固化带上进行翻新以供实验用)。用国际灯ilt490光虫(internationallightilt490lightbug)测量的膜接收不同的剂量。优先通过改变带速度来调节剂量;但是,当使用融合d灯用于非常低剂量时,使用纽波特公司(newport)的2”正方形1.5中性密度滤光器(fsq-nd15)来衰减光。通过降低灯强度实现了uvled灯上的较低剂量。在湿度室中(近似23℃、50%相对湿度),对所有样品进行过夜调理。剂量-模量曲线显示固化膜的杨氏模量作为来自数种激发源的辐射剂量的函数的演变。激发源包括hg灯和数种led源。结果表明,用hg灯激发提供的固化膜的性质相比于用任意led源固化的膜更优(更高的杨氏模量)。由于高杨氏模量是第二涂层所希望的特征,所以图6的结果表明预期led固化之后的第二涂层较差。但是,不同于图6的预期,在拉制过程中的光纤上的时候,通过用led源固化形成的第二涂层的性质与用hg灯固化所得到的性质是相当的并且没有比它差。图7呈现了用led源固化相比于用hg灯固化的另一个出人意料地的优势。图7显示对于光纤样品1(迹线60)、光纤样品(2)和光纤样品3(迹线80),第二涂层的破损与负荷力的函数关系。在破损测试中,光纤样品沿着第二涂层的10个不同点位经受压缩负荷力。发表在第47届国际电线和电缆研讨会论文集上的题为“mechanicsofdelaminationresistancetesting(分层电阻测试力学)”的文章描述了完整测试过程(第725-730页,1998)。对光纤样品经受压缩负荷力的区域用显微镜进行目视检查,以检测由于压缩负荷力所破坏的点位数量。图7所示的破损%对应于破损点位的数量与经受压缩负荷力的点位总数(10个)的比例。对于规定的破损%,破损可以表述为抗静态破损参数。例如,50%静态破损抗性对应于导致破损处于破损%=50%的水平所需的压缩负荷力。抗0%静态破损性对应于涂层可以经受住同时不展现出破损(破损%=0)的最高压缩负荷力。结果表明,当用led源固化时,第二涂层展现出的静态破坏抗性远高于当用hg灯固化的情况。将相同的第二涂料组合物分别施涂到光纤样品1、2和3,并且如图7所示的数据表明,当用hg灯固化时,第二涂层具有约125g的抗0%静态破坏性和约280g的抗50%静态破坏性,而当用led源固化时,第二涂层具有超过300g的抗0%静态破坏性和超过350g的抗50%静态破坏性。从本文所揭示的可固化涂料组合物制备的固化产物具有大于150g,或者大于200g,或者大于250g,或者大于300g,或者150g至400g,或者200g至375g,或者250g至350g的抗0%静态破坏性。从本文所揭示的可固化涂料组合物制备的固化产物具有大于300g,或者大于325g,或者大于350g,或者大于375g,或者300g至450g,或者325g至425g,或者350g至450g的抗50%静态破坏性。相比于hg源,与采用led源固化相关的另一个出人意料的优势在于墨层与第二涂层的更好的粘附。为了区分光缆捆中的单根光纤,通常向第二涂层施涂具有颜色的墨层。捆中的每根光纤通过独特的墨层着色,从而可以鉴别单根光纤。层是包含颜料的可固化涂料组合物的固化产物。宽范围的各种颜料可用于对光纤提供多种颜色范围。为了提供可靠的鉴别,在墨层与第二涂层之间需要良好的粘附。光纤1、2和6用墨层(具有颜料的涂层)着色。对于墨粘附,光纤样品1和2分别测试了10个试样,而光纤样品6测试了11个试样。将墨层施涂到光纤样品1和2中的每一种的10个试样以及光纤样品4的11个试样的第二涂层。通过以恒定的作用力牵拉墨层并在测试结束时确定光纤样品的条件,来测试墨层与第二涂层的粘附。墨粘附测试涉及在光纤的一端上浇铸(类似于美国公开专利申请号20160299305的表4中的实施例1所述的基质的)基质涂层的20密耳膜并固化。然后,采用拉伸测试仪,以0.5mm/分钟的速率从基质拉出光纤。记录失效模式和峰值作用力。可以观察到的失效模式是破裂或者从基质涂层完全拉出涂层,涂层与基质涂层部分粘附以及涂层与基质涂层完全粘附。将光纤样品试样分类成以下三种测试条件中的一种:墨层保持与第二涂层的完全粘附,墨层与第二涂层部分粘附,或者从第二涂层完全剥除了墨层。表5显示不同作用力负荷下的每种光纤样品试样的测试结果。列出了相比于试样的总数,展现出这三种测试条件中的每一种的式样的数量。表5:墨层与第二涂层的粘附结果表明,光纤样品2和4的试样展现出的墨层与第二涂层的粘附比光纤样品1的试样更牢固。用led源固化第二涂料组合物产生的第二涂层具有相比于用hg灯固化的相同第二涂料组合物更好的墨层粘附。表4所示的结果还表明在第二涂料组合物中包含多种光引发剂的好处。虽然用于光纤样品6的商业第二涂料组合物是私有的,但是已知其包含irgacure184作为仅有的光引发剂。表4中的结果表明,光纤样品6的第二涂层的固化度和原位模量远低于光纤样品2和3,所述光纤样品2和3具有从包含lucirintpo以及irgacure184作为光引发剂的第二涂料组合物形成的第二涂层,并且采用与光纤样品6相同的led源激发。结果证实了当采用led源固化时,在第二涂料组合物中包含多种光引发剂的优势。除非另有表述,否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此,当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序,都不旨在暗示该任意特定顺序。对本领域的技术人员而言,显而易见的是可以在不背离所示实施方式的精神或范围的情况下作出各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到结合了所示实施方式的精神和实质内容的所揭示的实施方式各种改良、组合、子项组合和变化,应认为本说明书包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。当前第1页12
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