專利名稱::具有提高的可剝離性的光纖帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明總的涉及光纖及光纖帶,更具體而言,本發(fā)明涉及光纖的涂層以及用于包涂光纖的可固化組合物。
背景技術(shù):
:光纖通常以平行的方式捆在一起,形成通常所知的光纖帶。光纖帶包括已裝入聚合物基質(zhì)材料中的光纖,以確保光纖成平行方式排列。光纖帶的基質(zhì)部分可包括一層或多層聚合物基質(zhì)材料,各光纖通常含有雙層包涂系統(tǒng),該系統(tǒng)包括軟的內(nèi)層聚合物涂層和硬的保護(hù)性外層聚合物涂層。在形成光纖帶之前,還可用薄的有色的標(biāo)記油墨(markingink)(即,在聚合物基料中)層包涂光纖,以可在光纖帶中進(jìn)行辨別。油墨最基本的功能是提供一種在安裝期間辨別光纖帶和松套管光纜中的單個(gè)光纖的手段。在上墨過程中,當(dāng)油墨暴露于UV光中時(shí),用光引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)。顏料也吸收光,因此獲得快速固化的速度是個(gè)難題。由于油墨需要在將光纖放入光纖帶或電纜前已很好固化,因此快速固化速率是需要的。如果油墨固化不足,則可能會(huì)引起一些問題,包括但不限于表面摩擦力增加、光纖帶剝離性能差(其中,由于在油墨表面上有殘留的丙烯酸酯基團(tuán),基質(zhì)材料與油墨形成非常強(qiáng)的粘結(jié))、以及光纖帶處理或抽出期間油墨層傾向于與光纖脫落。為確保具有牢固的加工性能,快速固化速率也是需要的。例如,如果光強(qiáng)度低或者燈具中的石英管變臟,將只有較少的UV光線固化油墨,結(jié)果是油墨包涂的光纖上固化程度低。從上墨線性速度無法增加以提高產(chǎn)量的角度看具有低的固化速率的油墨也是不利的。因此,仍需要輻照可固化的標(biāo)記油墨,該油墨具有足以克服上述問題的固化速率。在使用中,在野外進(jìn)行接合操作前,光纖帶單元必須被剝離。通常使用熱剝離器(如蘇密托模公司(Sumitomo)的光纖帶剝離器JR-4A型)在70-100'C的操作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行剝離。為了成功接合,必須從光纖帶將聚合物層(內(nèi)層涂層和外層涂層,油墨涂層,基質(zhì)材料)干凈地移除,并保持該聚合物層為完整的單元,即在剝離的玻璃纖維上不留些許碎屑。如果有不合需要量的殘屑,則需要通過例如用醇浸濕的布擦拭玻璃的纖維。不幸的是,殘屑過多的情況下,通常需要擦拭纖維一次以上。因此,克服過量殘屑的問題需要額外的勞動(dòng)、時(shí)間以及成本。此外,重復(fù)擦拭行為可能導(dǎo)致弱化接點(diǎn)處玻璃纖維的不利結(jié)果?;谶@些理由,剝離的玻璃纖維的擦拭應(yīng)盡量減少。通常以5分等級(jí)來測量剝離清潔度,5分表示不清潔,1分表示清潔。雖然剝離清潔度會(huì)根據(jù)需要而改變,但通常剝離的光纖帶需要具有清潔度為3或更低、更優(yōu)選為2或更低的光纖。通常以5分等級(jí)來測量管狀剝離度(tube-off),并以此來評(píng)估從光纖帶移除的聚合物層的完整性。1分表示聚合物層可以完整單元的形式被移除。5分表示聚合物層完全分解,它們不是以完整單元的形式被移除。與剝離清潔度一樣,光纖帶通常需要具有3或更低、更佳2或更低的管狀剝離度,因?yàn)檫@將減少對(duì)清潔條帶工具的需要,從而減少剝離時(shí)間。目前解決該問題的嘗試都集中于基質(zhì)材料的性質(zhì)。Wilson等的美國專利6,501,890公開了這樣一種方法,該方法提出使用IO(TC的最大拉伸強(qiáng)度至少約為1000psi以及100'C的斷裂伸長率至少約為15%的基質(zhì)材料。僅專注于基質(zhì)材料的性質(zhì)會(huì)忽略圍繞玻璃纖維的其它聚合物材料之間的相互作用。本發(fā)明克服本領(lǐng)域上述缺陷,獲得在大范圍的溫度和條帶條件下具有提高的剝離清潔度和管狀剝離度的光纖帶。
發(fā)明內(nèi)容5本發(fā)明第一方面涉及一種光纖帶,該光纖帶包括多根包封在基質(zhì)材料中的光纖,其中光纖涂層和基質(zhì)材料以及任選的存在于光纖之上的任意油墨層具有相容的化學(xué)和/或物理性質(zhì)的特征,從而使得光纖涂層和基質(zhì)以及它們之間的任意油墨層能被可靠地從光纖剝離,提供合適的剝離清潔度。較佳的是,基質(zhì)材料與油墨層在光纖涂層上接觸?;|(zhì)材料可包括內(nèi)層基質(zhì)材料和外層基質(zhì)材料,在這種情況下,內(nèi)層基質(zhì)材料與油墨層接觸?;蛘?,僅使用單一的基質(zhì)材料。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,涂層、基質(zhì)以及油墨層(如果有的話)各自由玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和斷裂韌性(KIC)值表征,并滿足以下一個(gè)或多個(gè)條件(i)各自的最高Tg值和最低Tg值之差小于約15°C;(ii)各自的Tg值至少約為60°C;或(iii)各自的K,c值至少約為0.8MPa'ml/2。根據(jù)另一實(shí)施方式,涂層、基質(zhì)和油墨層(如果存在的話)由類似的可固化的基料制劑(baseformulation)形成。S卩,在形成涂層、基質(zhì)或油墨層之前,低聚物和單體的基料制劑基本上相似,因此,它們能夠相互相容而一起使用。本發(fā)明第二方面涉及一種電信系統(tǒng),該系統(tǒng)包括一條或多條本發(fā)明第一方面的光纖帶。.本發(fā)明第三方面涉及一種油墨制劑,該制劑包括透明(clear)的油墨基料、一種或多種顏料分散物、和氧化膦光引發(fā)劑,其中,對(duì)于藍(lán)色、綠色、黃色、黑色和褐色,該油墨制劑的固化速率至少約為80%、更佳大于100%、最佳大于120%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒,對(duì)于紅色,該油墨制劑的固化速率至少約為110%、更佳大于150%、最佳大于180%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒,對(duì)于橙色和淺綠色,該固化速率至少約為130%、更佳大于140%、最佳大于150%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒,對(duì)于白色、紫色和玫瑰色,該固化速率至少約為140%、更佳大于175%、最佳大于200%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒,對(duì)于石板色,該固化速率至少約為160%、更佳大于190%、最佳大于210%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒。本發(fā)明第四方面涉及一種制造光纖帶的方法,該方法包括以下步驟提供多根光纖,各光纖具有涂層;任選地向一根或多根所述光纖至少局部施涂油墨組合物;將所述多個(gè)光纖包封在基質(zhì)組合物中;和固化基質(zhì)組合物(和任選地,該油墨組合物),以形成本發(fā)明的光纖帶。通過提供包括具有相容的熱-機(jī)械性能的聚合物涂層、油墨和基質(zhì)材料的光纖帶,在剝離過程中各種涂層能更好地協(xié)作(即,在剝離條件下它們的表現(xiàn)類似),從而在理想和不利條件下的剝離過程中都能提供一致和合適程度的剝離清潔度和管狀剝離性能。結(jié)果,使用這些光纖帶將使安裝電信傳輸系統(tǒng)中的光纖帶的過程中費(fèi)用得到明顯節(jié)約。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下文中進(jìn)行詳細(xì)描述,而且本領(lǐng)域技術(shù)人員從說明書中也易于知曉或者根據(jù)說明書和權(quán)利要求書以及附圖的描述實(shí)施本發(fā)明也能夠認(rèn)識(shí)到部分特征和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)理解,前述一般描述和下文詳細(xì)描述都僅僅是舉例說明本發(fā)明,它們意圖為理解本發(fā)明的性質(zhì)和特征提供總的概括或框架,如所要求保護(hù)的那樣。包括了附圖,以進(jìn)一步理解本發(fā)明,且附圖被納入本說明書,并作為說明書的一部分。附圖不一定按比例測量,且各元件的大小也發(fā)生了變化,以便于清楚。附圖闡述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例,并與說明書一起解釋了本發(fā)明的原理和操作。附圖簡述圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的光纖帶的橫截面圖。圖2是包括雙涂層系統(tǒng)和位于其上的任選的標(biāo)記油墨層的光纖的橫截面。圖3是用于測量斷裂韌性的膜樣品的示意圖。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及光纖帶和制備這些光纖帶的方法,從而該光纖帶在正常和不利的剝離條件下都能夠具有提高的光纖可剝離性。參見圖1和2,本發(fā)明的光纖帶10包括多根基本上排成一行的光纖20,它們被基質(zhì)30包封。各光纖20包括玻璃纖維22(即,芯和一個(gè)或多個(gè)包覆層)和至少一個(gè)但優(yōu)選兩個(gè)或多個(gè)涂層24、26。典型的光纖利用雙涂層系統(tǒng),該系統(tǒng)包括軟而柔韌的內(nèi)層即初級(jí)涂層(primarycoating)24和硬的保護(hù)性外層即次級(jí)涂層(secondarycoating)26?;|(zhì)可以是單層基質(zhì)或雙層基質(zhì)(由內(nèi)層和外層基質(zhì)材料形成)。除了光纖上的涂層自身以及基質(zhì)外,可將任選的油墨層28施涂到一根或多根光纖上,以可鑒別各根光纖。初級(jí)涂層24由低楊氏模量(如在25"C低于約5MPa)和低玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg,如低于約一1(TC)且交聯(lián)的軟聚合物材料形成。初級(jí)涂層的折射率宜高于光纖包覆層的折射率,以使其將錯(cuò)誤的光學(xué)信號(hào)從光纖覆層中除去。在熱和水解老化過程中,初級(jí)涂層應(yīng)與玻璃纖維維持足夠的粘附性,但可從玻璃纖維上剝離以滿足接合目的。初級(jí)涂層的厚度通常為25-40pm(如約32.5)am)。初級(jí)涂層通常以液體施加到玻璃纖維,然后固化,如下文所詳細(xì)描述。使用低聚物(如聚醚聚氨酯丙烯酸酯)、一種或多種單體稀釋劑(如含醚的丙烯酸酯)、光引發(fā)劑和其它需要的添加劑(如抗氧化劑)配制用于形成初級(jí)涂層的常規(guī)可固化組合物。光纖的初級(jí)涂層在過去已有詳細(xì)描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知這些涂層。理想的初級(jí)涂層在Chien等的美國專利6,326,416、Winningham的美國專利6,531,522、Schissel等的美國專利6,849,333、Winningham的美國專利6,563,996、Fewkes等的美國專利6,869,981和Chou等的美國專利申請(qǐng)公開號(hào)20030123839中有描述,本文將其前部納入作為參考。如上所述,初級(jí)涂層主要由次級(jí)涂層26所圍繞。雖然次級(jí)涂層通常被直接施加到初級(jí)涂層上,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在初級(jí)涂層和次級(jí)涂層之間可存在一個(gè)或多個(gè)中間涂層。次級(jí)涂層由固化的聚合材料形成,厚度通常為20-35pm(如約27.5pm)。次級(jí)涂層宜具有足夠的硬度,足以保護(hù)光纖;且足夠柔軟,以對(duì)其進(jìn)行操作、彎曲或纏繞;粘著性低,以可進(jìn)行操作并防止線軸上相鄰的巻相互粘結(jié);具有耐水和耐化學(xué)物質(zhì)(如填充光纖電纜的化合物)性質(zhì);和對(duì)它所施加的涂層(如初級(jí)涂層)具有足夠的粘附力。光纖的次級(jí)涂層中使用的固化的聚合材料可以是包括低聚物和至少一種單體的可固化組合物的固化產(chǎn)物。通常,用于形成次級(jí)涂層的可固化組合物還可含有光引發(fā)劑、抗氧化劑、和本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它添加劑。在本發(fā)明的理想實(shí)施例中,可固化的組合物的低聚物和單體是烯鍵式不飽和的,且含有(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán),以促進(jìn)固化。低聚物可以是例如聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,在其它固化化學(xué)中適用的低聚物和單體,如環(huán)氧化物、乙烯醚和硫醇一烯(thiol-ene),可用在本發(fā)明中。用于本發(fā)明的烯鍵式不飽和單體的合適官能團(tuán)包括但不限于丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯醚、乙烯酯、酸酯、及其組合(即,對(duì)于多官能單體)。多官能烯鍵式不飽和單體的例子包括但不限于烷氧基化雙酚A二丙烯酸酯,如乙氧基化(ethoxylation)為2或更大、優(yōu)選約為2—30的乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯(如可從薩托美公司(SartomerCompany,Inc.,賓夕法尼亞州,西切斯特)購得的SR349和SR601和可從克尼斯公司(CognisCorp.,賓夕法尼亞州,安布勒)購得的Photomer術(shù)5和Photomer4028)和丙氧基化為2或更大、較佳約為2—30的丙氧基化雙酚A二丙烯酸酯;烷氧基化或沒有烷氧基化的多丙烯酸羥甲基丙烷酯,如乙氧基化為3或更大的、優(yōu)選為3—約30的乙氧基化的三丙烯酸三羥甲基丙烷酯(如克尼斯公司的Photomer4149和薩托美公司的SR499)、丙氧基化為3或更大的、優(yōu)選為3—約30的丙氧基化的三丙烯酸三羥甲基丙烷酯(如克尼斯公司的Photomer4072和薩托美公司的SR492)、和四丙烯酸雙三羥甲基丙烷酯(如克尼斯公司的Photomer4355);烷氧基化的三丙烯酸甘油酯,如丙氧基化為3或更大的丙氧基化三丙烯酸甘油酯(如克尼斯公司的Photomer4096和薩托美公司的SR9020);烷氧基化和沒有烷氧基化的赤蘚醇聚丙烯酸酯,如季戊四醇四丙烯酸酯(如薩托美公司的SR295)、乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯(如薩托美公司的SR494)、和二季戊四醇五丙烯酸酯(如克尼斯公司的Photomer4399和薩托美公司的SR399);使適當(dāng)?shù)墓倌苄援惽桦逅狨ヅc丙烯酸或丙烯酰氯反應(yīng)形成的異氰脲酸酯聚丙烯酸酯,如三-(2-羥乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯(如薩托美公司的SR368)和三-(2-羥乙基)異氰脲酸酯二丙烯酸酯;烷氧基化和未被烷氧基化的聚丙烯酸醇酯,如三環(huán)癸垸二甲醇二丙烯酸酯(如薩托美公司的CD406)和乙氧基化為2或更大、優(yōu)選約2—30的乙氧基化聚乙二醇二丙烯酸酯;將丙烯酸酯加到雙酚A二環(huán)氧甘油醚(4個(gè)或更多個(gè)氧乙烯基)等之中形成的環(huán)氧丙烯酸酯(如克尼斯公司的Photomer3016);和單環(huán)和多環(huán)芳族或非芳族聚丙烯酸酯,如二環(huán)戊二烯二丙烯酸酯和二環(huán)戊垸二丙烯酸酯。9示例性單官能烯鍵式不飽和單體包括但不限于羥烷基丙烯酸酯如丙烯酸2一羥乙酯、丙烯酸2—羥丙酯和丙烯酸2—羥丁酯(阿德力奇公司,Aldrich);丙烯酸長鏈和短鏈烷基酯如丙烯酸甲酯(阿德力奇公司)、丙烯酸乙酯(阿德力奇公司)、丙烯酸丙酯(阿德力奇公司)、丙烯酸異丙酯(阿德力奇公司)、丙烯酸丁酯(阿德力奇公司)、丙烯酸戊酯、丙烯酸異丁酯(阿德力奇公司)、丙烯酸叔丁酯(阿德力奇公司)、丙烯酸戊酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸己酯(阿德力奇公司)、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸異辛酯(如薩托美公司的SR440)、丙烯酸2—乙基己酯(阿德力奇公司)、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸異癸酯(如薩托美公司的SR395)、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二垸基酯、丙烯酸月桂酯(如薩托美公司的SR335)、丙烯酸十八垸基酯(阿德力奇公司)和丙烯酸硬脂酰酯(如薩托美公司的SR257);丙烯酸氨基烷基酯如丙烯酸二甲基氨基乙酯(阿德力奇公司)、丙烯酸二乙基氨基乙酯(阿德力奇公司)、和丙烯酸7—氨基一3,7-二甲基辛基酯;丙烯酸烷氧基烷基酯,如丙烯酸丁氧基乙基酯(阿德力奇公司)、丙烯酸苯氧基乙基酯(如薩托美公司的SR339)和丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯(薩托美公司的SR256);單環(huán)和多環(huán)芳族或非芳族丙烯酸酯,如丙烯酸環(huán)己基酯、丙烯酸芐酯、二環(huán)戊二烯丙烯酸酯、丙烯酸三環(huán)癸基酯、丙烯酸冰片酯、丙烯酸異冰片酯(如薩托美公司的SR506)、丙烯酸四氫化糠酯(如薩托美公司的SR285)、己內(nèi)酯丙烯酸酯(如薩托美公司的SR495),和丙烯?;鶈徇蓟┧狨ト缇垡叶紗伪┧狨?阿德力奇公司)、聚丙二醇單丙烯酸酯(阿德力奇公司)、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和各種垸氧基化的烷基酚丙烯酸酯,如乙氧基化(4)壬基酚丙烯酸酯(如亨科爾公司(Henkel)的Photomer4003);極性非丙烯酸酯單體包括丙烯酰胺,如乙酰丙酮丙烯酰胺(阿德力奇公司)、異丁氧基甲基丙烯酰胺(阿德力奇公司)、N,N'-二甲基一氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺(阿德力奇公司)、N,N-二乙基丙烯酰胺(阿德力奇公司)、和叔辛基丙烯酰胺;乙烯基化合物如N-乙烯基吡咯垸酮(ISP公司)和N-乙烯基己內(nèi)酰胺(ISP公司);和酸酯,如馬來酸酯和富馬酸酯。大多數(shù)合適的單體要么可從市場上購得,要么可采用本領(lǐng)域己知的反應(yīng)方案容易地制得。例如,可通過適當(dāng)?shù)拇蓟虬放c丙烯酸或丙烯酰氯反應(yīng)而合成以上列出的大多數(shù)單官能單體。低聚成分可包括單一類型的低聚物或可以是兩種或多種低聚物的組合。當(dāng)使用時(shí),如果有的話,引入本發(fā)明組合物的低聚成分較佳含有烯鍵式不飽和低聚物。雖然低聚成分存在的量可以是15重量%或更低,但優(yōu)選的存在量是約13重量%或更低,更加約10重量%或更低,更加低于約10%,最佳約9%或更低。在維持組合物及由其產(chǎn)生的固化物質(zhì)的適當(dāng)?shù)奈锢硖卣鞯耐瑫r(shí),成本更合算并因此宜制備含有低于約5重量%的低聚成分的組合物或基本上沒有低聚成分的組合物。當(dāng)使用時(shí),合適的低聚物可以是單官能低聚物或多官能低聚物,但優(yōu)選多官能低聚物。低聚成分還可以是單官能低聚物和多官能低聚物的組合。二官能低聚物優(yōu)選具有下式(I)的結(jié)構(gòu)F-R廣[二異氰酸酯-Rr二異氰酸酯]m-R廣F其中,F(xiàn)獨(dú)立地是反應(yīng)性官能團(tuán)如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯醚、乙烯酯或本領(lǐng)域已知的其它官能團(tuán);R獨(dú)立地包括—C2.2q—O、—(C2.4—0)n—、—C2.2Q—O-(C2-4—0)n—、—C2.20—(CO—C2.5—0)n—、或一C2.2。—(CO—C2.5_NH)n,其中,n是1—30、優(yōu)選1—10中的整數(shù);R2是聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲或其組合;m是l一10、較佳l一5中的整數(shù)。在式(I)的結(jié)構(gòu)中,二異氰酸酯基團(tuán)是二異氰酸酯結(jié)合到R2和/或R1后形成的反應(yīng)產(chǎn)物。術(shù)語"獨(dú)立地"在本文中指各F基團(tuán)可相互不同,同樣地,修飾各R基團(tuán)是也是這種含義。其它多官能低聚物優(yōu)選具有下式(II)、(III)或(IV)的結(jié)構(gòu)(II)多異氰酸酯-(R2-R廣F2)x(III)(多元醇-[(二異氰酸酯-R2-二異氰酸酯)m-RrF2]x(IV)或多異氰酸酯-(R,-F2)x其中,F(xiàn)2獨(dú)立代表l一3個(gè)官能團(tuán),如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯醚、乙烯酯或本領(lǐng)域已知的其它官能團(tuán);R可包括—C2.2o—O、—(C2.4—0)n—、—C2.2?!狾隱(C2.4—0)n—、—C2.20—(CO—C2.5—0)n—、或—C2-2。一(CO—C2.5—NH)n,其中,n是1—30、優(yōu)選1—10中的整數(shù);R2是聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲或其組合;向是l一20、較佳2—5中的整數(shù);m是I一IO、較佳l一5中的整數(shù)。在式(II)結(jié)構(gòu)中,多異氰酸酯基團(tuán)是多異氰酸酯與R2結(jié)合后形成的反應(yīng)產(chǎn)物。類似地,式III結(jié)構(gòu)中的二異氰酸酯基團(tuán)是二異氰酸酯與R2和/或R,結(jié)合后形成的反應(yīng)產(chǎn)物。通常使脂族二異氰酸酯與含羥的聚醚或聚酯(最通常是聚氧化亞烷基二醇如聚乙二醇)反應(yīng)而提供聚氨酯低聚物。這些低聚物通常具有約4一10個(gè)氨酯基團(tuán),可以具有高分子量,如2000—8000。但是,也可使用分子量在500—2000的較低分子量低聚物。Coady等的美國專利4,608,409和Bish叩等的美國專利4,609,718詳細(xì)描述了這些合成,本文將這兩篇文獻(xiàn)全文納入?yún)⒖?。?dāng)需要使用耐濕低聚物時(shí),可以按類似的方式合成它們,但對(duì)于基本飽和的和基本非極性的脂族二醇,應(yīng)避免極性聚醚或聚酯乙二醇。這些二醇包括例如約2—250個(gè)碳原子的垸基二醇或亞垸基二醇,優(yōu)選基本上沒有醚基團(tuán)或酯基團(tuán)。眾所周知,在合成過程中僅需要將二醇或多元醇替換成二胺或多胺,即可將聚脲組分摻入采用這些方法制備的低聚物中。涂層系統(tǒng)中存在少量的聚脲組分被認(rèn)為不會(huì)對(duì)涂層性能有損害,但條件是在合成中使用的二胺或多胺足夠非極性和飽和,從而避免損害系統(tǒng)的耐濕性。次級(jí)涂層組合物的總低聚物含量優(yōu)選低于約25%,總單體含量高于約65%。在尤其優(yōu)選的實(shí)施方式中,總低聚物含量低于約15%,總單體含量高于約75%。使用相對(duì)低含量的低聚物允許熟練的技術(shù)人員容易地配制具有所需粘度的可固化組合物。由于低聚物通常是組合物中較昂貴的組分,因此使低聚物的量最低也允許熟練的技術(shù)人員降低可固化組合物的成本,以及這些組合物所包涂的制品如光纖的成本。低聚物含量低的次級(jí)涂層組合物在Botelho等的US專利6,775,451中有更詳細(xì)的描述,本文將其全文納入作為參考。理想的是,低聚物在可固化組合物中的濃度為至少約lwt%??晒袒M合物,包括初級(jí)和次級(jí)組合物,還可含有聚合引發(fā)劑??蓪⑷魏魏线m的光引發(fā)劑引入本發(fā)明的組合物中。引發(fā)劑的存在量較佳能有效引發(fā)可固化組合物的聚合反應(yīng)。適用于可固化組合物的聚合引發(fā)劑包括熱引發(fā)劑、化學(xué)引發(fā)劑、電子束引發(fā)劑、微波引發(fā)劑、光化輻射引發(fā)劑和光引發(fā)劑。本發(fā)明的優(yōu)選可固化組合物可由光化輻射固化,包括一種或多種光引發(fā)劑。對(duì)于大多數(shù)(甲基)丙烯酸酯基可固化組合物,可使用常規(guī)的光引發(fā)劑,如酮和/或氧化膦基引發(fā)劑。通常,可固化組合物的總光引發(fā)劑含量約為0.1-10.0重量%。更優(yōu)選的是,可固化組合物的總光引發(fā)劑含量約為1.0-7.5重量%。合適的光引發(fā)劑包括但不限于l一羥基環(huán)己基苯基酮(如汽巴精化有限公司(CibaSpecialtyChemical,泰瑞城,紐約)的Irgacure184)、(2,6-1二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦(如汽巴精化有限公司銷售的混合物Irgacure1800、1850和1700)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(如汽巴精化有限公司的Irgacure651)、二(2,4,6-三甲基苯甲?;?苯基氧化膦(如汽巴精化有限公司的Irgacure819)、(2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦(如德國巴斯夫制備的LucerinTPO,或如汽巴精化有限公司銷售的混合物Darocur4265)、2-羥基-2-甲基-l-苯基丙烷-l-酮(如汽巴精化有限公司銷售的混合物Darocur4265)及其組合。其它的光引發(fā)劑在不斷開發(fā)中,并可用在玻璃纖維上的涂層組合物。任何合適的光引發(fā)劑可加到本發(fā)明的組合物中。除了上述組分以外,次級(jí)涂層組合物還可任選地含有添加劑或添加劑的混合物。合適的添加劑包括但不限于抗氧化劑、催化劑、潤滑劑、低分子量非交聯(lián)樹脂、粘附促進(jìn)劑和穩(wěn)定劑。一些添加劑可起到控制聚合過程的作用,從而影響到組合物形成的聚合產(chǎn)物的物理性質(zhì)(如模量、玻璃轉(zhuǎn)變溫度)。其它的可能會(huì)影響到組合物的聚合產(chǎn)物的完整性(如針對(duì)解聚合或氧化降解的保護(hù))。13非窮盡列舉的任選優(yōu)選的添加劑包括表面活性劑、表面試劑、滑爽添加劑、蠟、微?;?聚四氟乙烯及其組合。較佳的是,表面活性劑包括含有一個(gè)或多個(gè)極性部分和一個(gè)或多個(gè)非極性部分的化合物。表面活性劑不僅僅限于修改表面條件的化合物。較佳的是,表面試劑是特定類型的表面活性劑,其可用于修改表面條件??捎糜诖渭?jí)涂層材料的其它合適材料以及關(guān)于這些材料的選擇的考慮是本領(lǐng)域周知的,在Chapin的美國專利4,962,992和5,104,433中有描述,本文將其全文納入作為參考。可用于制備本發(fā)明的光纖帶的光纖可以是任何常規(guī)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造,如上述描述的類型。采用常規(guī)的方法,例如在拉制塔上,將初級(jí)涂層組合物和次級(jí)涂層組合物包涂在玻璃纖維上。從已被局部和勻稱地加熱到如約200(TC的特別制備的圓柱形預(yù)成形體拉制玻璃纖維是已知的。隨著預(yù)成形體被加熱,如將預(yù)成形體進(jìn)料給并通過熔爐,玻璃纖維從熔化的物質(zhì)中拉制得到。在玻璃纖維從預(yù)成形體中拉制出來后,優(yōu)選在冷卻后立即將一種或多種涂層組合物施加給玻璃纖維。然后固化該涂層組合物,以產(chǎn)生包涂的光纖。固化的方法可以是熱、化學(xué)或輻射誘導(dǎo)的固化,例如通過將施加在玻璃纖維上的(和未固化的)涂層組合物暴露于紫外光、光化輻射、微波輻射或電子束,這取決于涂層組合物的性質(zhì)和所采用的聚合引發(fā)劑。通常優(yōu)選的是在拉制過程后依次施加初級(jí)涂層組合物和次級(jí)涂層組合物。施加雙層涂層組合物到移動(dòng)的玻璃纖維的一種方法在Taylor的美國專利4,474,830中公開,本文將其全文納入作為參考。將雙層涂層組合物施加到玻璃纖維上的另一方法在Rannell等的美國專利4,581,165中公開,本文將其全文納入作為參考。當(dāng)然,可施加初級(jí)涂層組合物,并固化形成初級(jí)涂層材料,接著可施加上文所述的可固化組合物,并固化形成次級(jí)涂層的固化聚合材料??晒袒拇渭?jí)涂層組合物也可有利地用于本文中用于光纖的標(biāo)記油墨的制劑中。如上結(jié)合圖2所述,包涂的光纖20還可含有沉積在涂層系統(tǒng)外圍的標(biāo)記油墨28,例如,如上所述的雙涂層系統(tǒng)。標(biāo)記油墨通常在光纖次級(jí)涂層的外表面形成為一薄的有色涂層。可通過將顏料分散物加到透明的油墨基料(即14含有低聚物和單體和共聚單體的可固化次級(jí)涂層組合物)中而形成標(biāo)記油墨。共聚單體組分較佳是極性的非丙烯酸酯單體(如N-乙烯基己內(nèi)酰胺單體)。較佳地,油墨還可含有用于促進(jìn)固化的組分。用于促進(jìn)固化的組分在本文中指當(dāng)加到油墨中能增加該油墨的固化速率的組分。優(yōu)選的用于促進(jìn)固化的組分包括通常用作熒光增白劑的材料。這些用于促進(jìn)固化的組分優(yōu)選用量為低于2重量%、更優(yōu)選低于1重量%。優(yōu)選的熒光增白劑是UvitexOB,由汽巴精化有限公司(泰瑞城,紐約)制備。苯并噁唑衍生物是這類合適的熒光增白劑化合物的一個(gè)例子。優(yōu)選的熒光增白劑包括2,2'-(2,5-噻吩二基(thiophenediy1))二[5-叔丁基苯并噁唑],可從汽巴精化有限公司購得的UvitexOB)、HostaluxKCB(瑞士穆藤茲的科萊恩公司(Clariant))、或HostaluxKCU(科萊恩公司)。額外的優(yōu)選熒光增白劑例子是4,4,-二(2-苯并噁唑基)芪(從田納西州金斯波特的伊士曼化工公司購得的EastobriteOB-l)。合適的熒光增白劑的其它類別的化合物包括4,4'一二日氨基芪(diminostilbene)-2,2,-二磺酸的衍生物、香豆素的衍生物如但不限于4-甲基-7-二乙基氨基香豆素,以及二-(苯乙烯基)聯(lián)苯家族。較佳地,涂層組合物中熒光增白劑的濃度不超過約0.2pph,但至少約為0.010pph。更佳地,該濃度不超過約0.15pph,最佳不超過約0.10pph。較佳地,含有熒光增白劑的涂層不包括有機(jī)粘合劑,如苯乙烯/馬來酸酐共聚物及其半酯、丙烯酸聚合物和共聚物、聚酰胺、聚乙烯基吡咯垸酮、纖維素樹脂、酚醛樹脂、聚乙烯醇縮醛、或聚醋酸乙烯酯及其共聚物。任選地,含有吸附劑、穩(wěn)定劑或兩者的涂層制劑中可含有熒光增白劑。優(yōu)選的標(biāo)記油墨包括透明油墨基料、一種或多種顏料分散物、和氧化膦光引發(fā)劑,其中該油墨制劑的固化速率至少月80%、更佳至少約100%、最佳至少約150%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒。在一些實(shí)施方式中,該油墨制劑的固化速率低于約500%或甚至低于約400%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒。用于標(biāo)記油墨中的顏料分散物是干的顏料粉末、低粘度和低表面張力丙烯酸酯單體(如丙氧基化新戊基乙二醇二丙烯酸酯)、和顏料分散劑的混合物。將顏料粉末和顏料分散劑添加到單體中,然后加工所得混合物,以將顏料團(tuán)塊打散成初級(jí)顏料顆粒??刹捎帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種技術(shù),其中一個(gè)例子是砂磨機(jī)。顏料分散劑的主要功能是圍繞懸浮的顏料顆粒,防止其與其它顏料顆粒接觸,從而避免顏料絮凝。有利的是,該油墨制劑用至少約為6(TC的Tg值和/或至少約為0.8MPa'm^的K1C值表征。固化速率是每秒丙烯酸酯轉(zhuǎn)化百分?jǐn)?shù)(%/秒)的一種量度。油墨的固化速率分析按傅立葉轉(zhuǎn)化紅外光譜分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)?;旧?,以大約l微米的厚度將未固化的膜施加到ASIDuraSamplir⑧ATR晶體(或其等價(jià)物),該膜用氮?dú)獯迪?0秒,然后用例如LescoMarkIISpot固化單元和具有T132型驅(qū)動(dòng)器的UniBlitzVS25ShutterAssembly輻照,以引發(fā)聚合。打開快門曝光1秒鐘,以6ms的時(shí)間間隔采集光0.9秒。中斷0.1秒后,在初次曝光后再采集光5秒。再次打開快門,曝光10秒,這允許計(jì)算100%固化的帶比例。計(jì)算未固化的和完全固化的帶比例,使用常規(guī)的軟件如OS/2中的OPUSv3.04(分光計(jì)操作和數(shù)據(jù)處理)、GalacticGrams32v5.02和MicroCalOriginv6來做固化時(shí)間圖。可由曲線的斜率計(jì)算曲線上任何點(diǎn)的聚合速率Rp,最大的聚合速率優(yōu)選估算為100%轉(zhuǎn)化到40%轉(zhuǎn)化中曲線的斜率。所報(bào)告的固化速率數(shù)值是此范圍內(nèi)的曲線斜率。優(yōu)選的顏料顆粒大小不超過約1微米。示例性的顏料(和其各自的顏色)包括但不限于二氧化鈦,白色顏料;酞菁藍(lán)和陰丹士林藍(lán),藍(lán)色顏料;偶氮黃、聯(lián)苯胺黃、異吲哚啉酮黃,黃色顏料;酞菁綠,綠色顏料;偶氮紅、萘酚紅、二萘嵌苯紅,紅色顏料;碳黑,黑色顏料;吡唑啉酮橙,橙色顏料;和咔唑和二氫喹吖啶紫,紫色顏料;其余的褐色、石板色、淺綠色以及玫瑰色可使用以上列出的顏料的適當(dāng)組合制得。其它顏料是己知的,一些顏料在不斷開發(fā)中,因此它們具有前文段落所述的范圍以及優(yōu)選范圍內(nèi)的固化速率。通過配制含有MAPO(單?;趸?或BAPO(二酰基氧化膦)光引發(fā)劑與Irgacure184(—種熒光增白劑)、以及少量N-乙烯基己內(nèi)酰胺單體的混合物的油墨來獲得優(yōu)選的固化速率。對(duì)優(yōu)選的固化速率有貢獻(xiàn)的制劑的另一方面是優(yōu)化顏料分散物以使基本上所有的顏料顆粒(即99%或更高)的大小低于約1微米。這種非常小的平均粒徑產(chǎn)生更高的色彩強(qiáng)度,這允許用較低的顏料用量即可達(dá)到所需的顏色目標(biāo)??杉尤胍源龠M(jìn)所需固化性質(zhì)的其它組分包括偶聯(lián)劑(如Fabian的美國專利6553169中所述的鈦酸酯或鋯酸酯,本文將其全文納入作為參考)、表面作用劑(如滑爽劑如TegoRad2250(可從特哥化學(xué)/戈德施米特化學(xué)公司(TegoChemie/GoldschmidtChemicalCorp.)獲得的一種硅酮聚醚丙烯酸酯)、防靜電劑和消光劑、以及它們的組合??捎萌缟纤鱿惹爸频玫墓饫w20制備本發(fā)明的光纖帶10?;|(zhì)30是可固化組合物的固化產(chǎn)物,該組合物優(yōu)選是自身適合用作光纖上的次級(jí)涂層的組合物?;|(zhì)可由與多根光纖上的次級(jí)涂層相同的可固化組合物形成,或者基質(zhì)可由不同的組合物形成。本發(fā)明光纖帶的一個(gè)實(shí)施方式闡述與圖1中。如圖所示,本發(fā)明的光纖帶10包括多根單層或多層光纖20,這些光纖相互之間以基本上平的方式基本上平行排列,并由基質(zhì)30包封。熟練的技術(shù)人員將理解,光纖20可包括雙涂層(例如,上文所述的初級(jí)和次級(jí)涂層),并可用標(biāo)記油墨著色。光纖20不宜偏離共平面超過約其一半直徑的距離?;旧掀叫信帕惺侵腹饫w20通常相互之間沿著光纖帶10的長度方向平行。在圖1中,光纖帶10含有16根光纖20;但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易知道可使用任意數(shù)量的光纖20(如2根或更多)來形成光纖帶20,用于特定用途??刹捎弥圃旃饫w帶的常規(guī)方法用基質(zhì)30以任意已知的構(gòu)型包封本發(fā)明光纖帶中的光纖(如邊緣粘合光纖帶、薄包封光纖帶、厚包封光纖帶或多層光纖帶)??墒褂眠m當(dāng)?shù)目晒袒M合物形成基質(zhì)材料,釆用常規(guī)的方法制備光纖帶。例如,在將多根基本上平的光纖排列后,根據(jù)Mayr的美國專利4,752,112和Oestreich等的美國專利5,486,378(本文將它們的全文納入作為參考)所描述的制備光纖帶的方法施加所需的油墨和基質(zhì)組合物,并固化。油墨層和基質(zhì)層的固化可以單步進(jìn)行或每次施加后的多個(gè)步驟實(shí)施。為了促進(jìn)本發(fā)明的改進(jìn)光纖帶的可剝離性,光纖涂層(如次級(jí)涂層)、任選的油墨層以及基質(zhì)材料具有相匹配的或相容的熱一機(jī)械性質(zhì)。根據(jù)一個(gè)方法,相鄰的兩種或多種聚合物材料(即光纖涂層、任選的油墨層和基質(zhì)材料)由相似的基料組合物形成。即,聚合材料的基料制劑相同(在加入專用于特定用途的任意添加劑之前含有完全相同量的相同單體和低聚物成分)或基本上相同。即,基料制劑可含有較小變化量(如低于約10%或更優(yōu)選低于約5%)的單體或低聚物組分、用一種或多種單體或低聚物組分的類似等價(jià)物將其替換、或兩者。在本文中,"匹配的或相容的熱一機(jī)械性質(zhì)"用于反映相鄰的兩種或多種聚合物材料具有一種或多種密切相關(guān)的熱一機(jī)械性質(zhì)。即,感興趣的熱一機(jī)械性質(zhì)包括,在施加的熱和應(yīng)力條件下兩種材料將以類似的方式起作用。示例性的熱一機(jī)械性質(zhì)包括但不限于玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、斷裂韌性(K1C)、拉伸(楊氏)模量以及可延展性。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種光纖帶,它包括多根包封在基質(zhì)材料中的光纖,其中光纖的涂層和基質(zhì)材料以及光纖上任選的任意油墨層具有相容的化學(xué)和/或熱一機(jī)械性質(zhì),從而涂層和基質(zhì)以及它們之間的任意油墨層能被可靠地從光纖上剝離,提供合適的剝離清潔度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,涂層、基質(zhì)和油墨層(如果有的話)由Tg值、K,c值、拉伸模量值以及可延展性參數(shù)值表征,并滿足以下一個(gè)或多個(gè)條件(i)各自最高Tg值和最低Tg值之差低于約15°C,較佳低于約1(TC,最佳低于約5°C;(ii)各Tg值大于約60°C;(iii)各自K,c值至少約0.8MPa'm1/2,優(yōu)選至少約1.0,最佳至少約1.2MPa.m1/2;(iv)各自最大拉伸模量和最小拉伸模量之間的差低于約500MPa,更佳低于約300MPa,最佳低于約100MPa;(v)可延展性值至少約350微米,更佳至少約375微米,最佳至少約400微米;或(vi)(i)—(v)中兩種或多種的任意組合,更佳是它們中的三種或更多種的組合,最佳是(i)一(v)中的四種或五種。因此,在缺乏油墨層的情況下,光纖(次級(jí))涂層和(內(nèi)層)基質(zhì)之間的Tg值之差和/或拉伸模量值之差是直接可比的。但是,在存在油墨層時(shí),它們?nèi)咧兄挥凶罡咧岛妥畹椭凳强杀鹊?。玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)指一溫度,涂層(或油墨或基質(zhì))材料低于該溫度時(shí)易脆而高于該溫度時(shí)具有柔韌性。另外一種定義(更準(zhǔn)確)基于以下事實(shí),即在該玻璃轉(zhuǎn)變溫度,熱膨脹系數(shù)急劇變化。玻璃轉(zhuǎn)變溫度可以是單一的溫度,也可以是小范圍的溫度。較佳的是,涂層、油墨以及基質(zhì)中的一種或多種(更佳是兩種或多種,最佳是所有三種)的玻璃轉(zhuǎn)變溫度大于6(TC??刹捎酶鞣N技術(shù)例如差示掃描量熱法(DSC)或動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)來測量聚合物材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。本文采用DMA來評(píng)估涂層。通過將涂層注射入內(nèi)徑大約0.0225"的非粘性管來制備樣品。使用劑量(doseage)約為2700mj/cm2的Fusion"D"型燈泡來固化樣品。固化后,移去管。使用DMA儀器以1Hz的頻率以拉緊模式測量樣品。在-5(TC到15(TC的溫度范圍內(nèi)評(píng)估樣品。在DMA分析(以及在本申請(qǐng)所提供的數(shù)據(jù)中),用于Tg的值通常定義為tan5峰值的最大值,其中tanS峰值的定義為tanS=E,VE'其中,E"是損耗模量,它與變形循環(huán)中熱量損耗成正比,E'是儲(chǔ)能模量或彈性模量,它與變形循環(huán)中存儲(chǔ)的能量成正比。見Ferry,J.D.,在聚合物的粘彈性(J^coe/flWc/Vo/eWey0/尸0(ywe^)中,第三版,威利出版社,紐約,1980年,第1章。tan5峰值的最大值雖然用作Tg的常規(guī)測量值,但它通常超過采用如DSC方法測量得到的Tg值。測量交聯(lián)材料得到的Tg值通常也產(chǎn)生比非交聯(lián)聚合材料的Tg值更寬的峰。對(duì)于交聯(lián)的材料,早先描述的Tg重疊的范圍也適合用于本發(fā)明中,但較低交聯(lián)密度或未交聯(lián)熱塑性材料的重疊可能更完整。材料對(duì)不穩(wěn)定、災(zāi)難性裂紋發(fā)展的抗性用稱為斷裂靭性K,c的材料性質(zhì)描述。材料的斷裂韌性與在材料中傳播裂紋所需的能量相關(guān)。在本文中,在膜樣品上測量斷裂韌性K,c,定義為YcrV^,其中Y是幾何因數(shù),a是膜樣品(斷裂時(shí))的拉伸強(qiáng)度,z是切口長度的半值。斷裂韌性在具有中心切口形狀的膜上測量。圖3是測量斷裂韌性中使用的樣品形狀的適應(yīng)性描述。膜樣品80的寬度約為52mm,厚度約為0.010,,(254nm)。通過將涂層涂覆到玻璃板上,厚度大約0.010",從而制備膜樣品。使用Fusion"D"燈泡固化膜,通式充入氮?dú)狻Dそ邮盏膭┝看蠹s為1350mJ/cm2。在測試前,運(yùn)行膜在23°。和50%相對(duì)濕度的控制環(huán)境中過夜調(diào)理。使用尖銳的刀片以熟練技術(shù)人員所熟悉的方法在膜的中心切開切口82。在不同樣品上分別切口18mm、24mm和30mm長度的切口。使用拉伸測試儀器如(SintechMTS拉伸測試儀或Instron通用材料測試系統(tǒng))測量樣品拉伸強(qiáng)度(斷裂)(T,如上所述。用拉伸測試儀器的鉗子84夾緊樣品,以使測量長度為75mm。位移速率為25mm/min。可用所施加的斷裂負(fù)荷除以完整樣品的橫截面面積來計(jì)算拉伸強(qiáng)度。對(duì)于上述樣品,可使用下式計(jì)算拉伸強(qiáng)度^負(fù)荷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>Y是幾何因數(shù),定義為1.77-0.177(2人)+1.77(2入)2,其中,^z/樣品寬度。拉伸(楊氏)模量值是斷裂時(shí)施加給(涂層材料、油墨層或基質(zhì)材料的)樣品的應(yīng)力值。優(yōu)選的是,涂層、油墨和基質(zhì)中的一種或多種(更佳是2種或多種,最佳是所有3種)的拉伸模量至少約1200MPa,更佳至少約1500MPa,最佳至少約1900MPa。在本文中,楊氏模量的測量如下使用拉伸測試儀器(如SintechMTS拉伸測試儀或Instron通用材料測試系統(tǒng))在直徑約為0.0225"(571.5pm)的成圓柱形棒的材料樣品上進(jìn)行測試,測量長度為5.1cm,測量速率為2.5cm/min。該棒狀樣品以與先前描述相同的方式制備。在測試前,運(yùn)行該棒在23'C和50%相對(duì)濕度的控制環(huán)境中調(diào)理。次級(jí)涂層(或基質(zhì)或油墨層)的固化聚合物材料對(duì)處理或缺陷形成的敏感性以可延展性反映。材料的可延展性定義為較大的可延展性表明次級(jí)涂層對(duì)處理和缺陷形成的敏感性降低。可在如上所述測量楊氏模量、斷裂伸長率以及拉伸強(qiáng)度的同時(shí)在棒狀樣品上測量屈服應(yīng)力。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的,對(duì)于具有應(yīng)變軟化的樣品,通過應(yīng)力-應(yīng)變曲20線上的第一個(gè)具備最大值來確定屈服應(yīng)力。更通常的是,使用ASTMD638-02(本文將其全文納入作為參考)所提供的方法來測定屈服應(yīng)力。根據(jù)另一實(shí)施方式,涂層、基質(zhì)和油墨層(如果有的話)各自由類似的可固化基料制劑形成。即,在形成涂層、基質(zhì)或油墨層之前,低聚物和單體的基料制劑基本上相似,結(jié)果適合一起使用??捎糜诖渭?jí)涂層、標(biāo)記油墨和/或基質(zhì)的優(yōu)選基料組合物包含20重量%的Photomer3016(克尼斯公司的高粘度環(huán)氧丙烯酸酯單體)、77重量%的Photomer4028(克尼斯公司的乙氧基化(4摩爾)的雙酚A二丙烯酸酯單體)、1.5重量%的LucirinTPO(巴斯夫公司的2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦)、1.5重量%的Irgacure184(汽巴精化有限公司的羥基-環(huán)己基苯基酮)、和0.5pph的Irganox1035(汽巴精化有限公司的硫二甘醇二{3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯})。在制備本發(fā)明的光纖帶后,將該光纖帶整合到光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中,如電信系統(tǒng)中所使用的類型。實(shí)施例提供下述實(shí)施例來說明本發(fā)明的實(shí)施方式,但這些實(shí)施例不限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1一一光纖帶的制備采用先前制得的具有高Tg(>60°C)次級(jí)涂層("涂層A")或較低Tg(<55°C)次級(jí)涂層("涂層B")的光纖制備光纖帶。組成如表l所示,以重量百分比計(jì),但以pph計(jì)的成分加到100重量%的涂層中。表1:涂層組合物<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>用于覆蓋光纖的油墨組合物含有任一的DSM-751("油墨A",從伊利諾斯州埃爾金的DSM德索特切公司(DSMDesotech,Inc.)購得的油墨涂層);涂層A(沒有加入顏料分散物的透明油墨基料("油墨B")),和涂層B(沒有加入顏料的透明油墨基料("油墨C"))。雖然測試的油墨B和油墨C不含有顏料分散物,但是加入顏料分散物將不會(huì)顯著改變光纖帶的性能。雙基質(zhì)系統(tǒng)包括內(nèi)層基質(zhì)和外層基質(zhì)。內(nèi)層基質(zhì)材料包括DSM950-706(從DSM德索特切公司購得的聚氨酯丙烯酸酯類基質(zhì)材料,"內(nèi)層基質(zhì)A")、涂層A("內(nèi)層基質(zhì)B")或涂層B("內(nèi)層基質(zhì)C")。所使用的外層基質(zhì)材料是從DSM德索特切公司獲得的DSM9D9-518。使用雙層12—纖維干鎖系統(tǒng)用標(biāo)準(zhǔn)的制備方法制備所有光纖帶。如下表2所述制備所有4種光纖帶。下表3提供了各種涂層、油墨和內(nèi)層基質(zhì)和外層基質(zhì)的物理特性。使用透明油墨基料(即不含有顏料分散物的油墨)產(chǎn)生表3中所有油墨的物理特性。之所以實(shí)施此步驟,是因?yàn)椴豢赡茉谟糜诋a(chǎn)生物理特性數(shù)據(jù)的棒狀物和膜樣品上實(shí)現(xiàn)完全固化。表2:雙層基質(zhì)光纖帶的構(gòu)建<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表3:纖維涂層、油墨和基質(zhì)材料的物理特性<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>實(shí)施例2—一測試光纖帶的剝離清潔度使用設(shè)在卯。C的SumitomoJR4A剝離器剝離所有光纖帶。用手以主觀定義的慢或快的速度進(jìn)行剝離。用清潔度和管狀剝離度的等級(jí)來評(píng)估光纖帶的剝離性能。通過監(jiān)測剝離的光纖上的殘屑來測量剝離清潔度。如上所述,1分表示纖維表面上具有少量的殘屑,5分表示纖維表面上具有顯著量的殘屑。3分或更低分?jǐn)?shù)視為是可接受的剝離清潔度。用肉眼目測一段剝離的光纖帶的光纖獲得清潔度測量值。檢測殘留在剝離的光纖帶光纖上的顆粒,并與極限樣本比較,根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)顆粒數(shù)量_清潔度等級(jí)0-10111-20221-403>40且需要額外的清潔4>40且額外的清潔無效5總共測試了各光纖帶的5個(gè)節(jié)段,其評(píng)價(jià)分值提供在下表4中。通過測量管的完整性,并將其與極限樣品進(jìn)行比較,從而測量管狀剝離度,獲得l一5的分值,其中1分表示管是完整地為一個(gè)單元,而5分這表示管在剝離工具中全部分解。"快速剝離"管狀剝離值涉及在少于1秒的時(shí)間內(nèi)剝離光纖,而"慢剝離"管狀剝離值涉及以更緩慢的速度剝離光纖(稍微大于1秒)。表4:剝離的光纖帶的剝離清潔度<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>具有由相同的基料制劑形成的次級(jí)纖維涂層、油墨層和內(nèi)層基質(zhì)的光纖帶3產(chǎn)生了最佳的結(jié)果。良好的管狀剝離度性能可歸功于這種共有的基料制劑的高Tg值(80°C)(該值有助于在剝離溫度維持管的完整性)以及層之間的良好粘附(防止剝離操作過程中管內(nèi)分層)。管狀剝離度差的光纖帶4證明優(yōu)選使用Tg值大于約6(TC的聚合材料。油墨C和內(nèi)層基質(zhì)C的Tg在約50-55"的范圍內(nèi)。實(shí)施例3——標(biāo)記油墨固化程度和標(biāo)記油墨固化速率的比較根據(jù)下表5列出的組成制備油墨制劑。表5:本發(fā)明的油墨組成---決速固化速率<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>9G944綠色顏料分散物(怡彩公司)0%0%0%0%0%0%0%4.00%0.6%0%0%9Y958D黃色顏料分散物(怡彩公司)0%0%0%0。A0%0%3.25%0%0%0%0%0%在加熱至IJ70。C的夾套燒杯中混合Photomer3016、Photomer4028、V-Cap/RC、LucirinTPO、Irgacure184、UvitexOB、Irga羅1035和Tegorad2250,制備表5中的油墨。將這種透明的油墨基料混合,直到所有的固體組分全部溶解。使該透明的基料冷卻到大約4(TC,加入適當(dāng)?shù)念伭戏稚⑽铮倩旌献罱K的油墨15分鐘,產(chǎn)生均勻的混合物。此外,將從DSM德索特切公司獲得的Cablelite751油墨制劑與上述油墨一一對(duì)比。將各種油墨制劑包涂到光纖上,并使其通過模頭以控制厚度為3-5nm。使涂層通過2個(gè)以100X燈泡功率工作的具有FushionD燈泡的燈,以1000m/min的線速度固化光纖。也以6m/min的速率固化光纖,其目的是獲得完全固化的樣品,以用作固化程度分析的參照(100%固化)。零固化程度參照點(diǎn)是液體涂層。以丙烯酸酯基團(tuán)的損耗來測定各標(biāo)記油墨的比較固化程度,而丙烯酸酯基團(tuán)的損耗通過傅立葉轉(zhuǎn)化紅外光譜法使用涂層工業(yè)中通常使用的標(biāo)準(zhǔn)減弱全內(nèi)反射法測定。所使用的參照帶是1522cm—1到1492cm—、丙烯酸酯帶是1420cm—'到1398cm—1。固化程度測量結(jié)果列于下表6中。表6顏色DSM油墨本發(fā)明的油墨紫色7791紅色7493白色7990藍(lán)色749526褐色6993黑色8195采用較早前描述的方法對(duì)所有12種顏色進(jìn)行固化速率測試。本發(fā)明油墨的固化速率數(shù)據(jù)以及DSM德索特切公司獲得的Cablelite751油墨的固化速率數(shù)據(jù)列于下表7中。表7:固化速率數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>上述數(shù)據(jù)證明,與較優(yōu)選的市售油墨制劑中的任一種相比,本發(fā)明的油墨制劑固化得更快,并可獲得明顯較高的固化程度(在相似的uv劑量下)。這將允許在油墨包涂和光纖帶形成過程中以更高的速度加工,并將制造過程中的缺陷減到最少。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地知道,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明做出各種修改和改動(dòng)。因此,本發(fā)明包括所有這些修改和改動(dòng),條件是它們在權(quán)利要求及其等價(jià)形式的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種光纖帶,它含有多根光纖,各光纖含有涂層;油墨層,其至少部分地包封一根或多根所述光纖;和基質(zhì),其基本上包封所述多根光纖,并與該油墨層接觸;其中,所述涂層、油墨層以及基質(zhì)各自由玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和斷裂韌性(K1C)表征,和(i)各自最高Tg值和最低Tg值之差低于約15℃,(ii)各自Tg值至少約為60℃,或(iii)各自K1C值至少約為0.8MPa·m1/2。2.如權(quán)利要求1所述的光纖帶,其特征在于,所述各自最高玻璃轉(zhuǎn)變溫度與最低玻璃轉(zhuǎn)變溫度之差低于約15°C。3.如權(quán)利要求1所述的光纖帶,其特征在于,所述各自Tg值至少約為60。C。4.如權(quán)利要求1所述的光纖帶,其特征在于,所述各自K,c值至少約為0.8MPa'm1/2。5.如權(quán)利要求1所述的光纖帶,其特征在于,所述各自最高玻璃轉(zhuǎn)變溫度與最低玻璃轉(zhuǎn)變溫度之差低于約15°C,所述各自Tg值至少約為60°C,所述各自K,c值至少約為0.8MPa'm1/2。6.如權(quán)利要求1所述的光纖帶,其特征在于,滿足(i)、(ii)和(iii)中的任意兩個(gè)或多個(gè)。7.如權(quán)利要求1所述光纖帶,其特征在于,所述基質(zhì)是內(nèi)層基質(zhì),所述光纖帶還含有包封該內(nèi)層基質(zhì)的外層基質(zhì)。8.如權(quán)利要求1所述的光纖帶,其特征在于,所述涂層、油墨層和基質(zhì)各自具有至少約350微米的可延展性。9.如權(quán)利要求1所述的光纖帶,其特征在于,所述涂層、油墨層和基質(zhì)由拉伸模量值表征,且各自最高拉伸模量值與最低拉伸模量值之差低于約500MPa。10.如權(quán)利要求1所述的光纖帶,其特征在于,所述油墨層和基質(zhì)含有0-20%的聚氨酯丙烯酸酯低聚物、至少一種烯鍵式不飽和單體和氧化膦光引發(fā)劑。11.如權(quán)利要求IO所述的光纖帶,其特征在于,所述烯鍵式不飽和單體是烷氧基化的雙酚A二丙烯酸酯。12.—種制造光纖帶的方法,其特征在于,所述方法包括提供多根各自具有涂層的光纖;將油墨組合物至少局部地施涂在一根或多根所述光纖上;將所述光纖包封在基質(zhì)組合物中;和固化油墨組合物和基質(zhì)組合物,形成權(quán)利要求1所述的光纖帶。13.—種油墨制劑,它含有透明油墨基料、一種或多種顏料分散物、和氧化膦光引發(fā)劑,其中,對(duì)于藍(lán)色、綠色、黃色、黑色和褐色,所述油墨制劑的固化速率至少約為80%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒,對(duì)于紅色,該固化速率至少約為110。%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒,對(duì)于橙色和淺綠色,該固化速率至少約為130%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒,對(duì)于白色、紫色和玫瑰色,該固化速率至少約為140%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒,對(duì)于石板色,該固化速率至少約為160%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒。14.如權(quán)利要求13所述的油墨制劑,其特征在于,所述油墨制劑的固化速率約為80%到約5000%丙烯酸酯轉(zhuǎn)化/秒。15.如權(quán)利要求13所述的油墨制劑,其特征在于,所述透明油墨基料含有低聚物和極性非丙烯酸酯單體組分。16.如權(quán)利要求13所述的油墨制劑,其特征在于,所述顏料粒徑不超過約1微米。17.如權(quán)利要求13所述的油墨制劑,其特征在于,所述制劑還含有用于促進(jìn)固化的組分。18.如權(quán)利要求13所述的油墨制劑,其特征在于,所述制劑還含有表面活性劑。19.如權(quán)利要求B所述的油墨制劑,其特征在于,所述表面活性劑選擇滑爽劑、抗靜電劑和消光劑。20.如權(quán)利要求13所述的油墨制劑,其特征在于,所述油墨制劑的Tg值至少約為60。C、K,c值至少約為0.8MPa'm"2、或兩者。全文摘要一種光纖帶,它包括包封在基質(zhì)材料中的多根光纖,其中光纖涂層和基質(zhì)材料以及光纖上任選的任意油墨層具有相容的化學(xué)和/或物理性質(zhì),從而光纖涂層、基質(zhì)和它們之間的任意油墨層能被可靠地從光纖上剝離,以提供適當(dāng)剝離清潔度。還描述了可用于制備這些光纖帶的新穎油墨制劑、制備這些光纖帶的方法以及它們的用途。文檔編號(hào)G02B6/44GK101506709SQ200680044405公開日2009年8月12日申請(qǐng)日期2006年11月29日優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日發(fā)明者C·-K·基恩,E·J·富克斯,M·D·法比安,M·J·溫寧漢姆申請(qǐng)人:康寧股份有限公司