带有可剥离的底涂层的涂覆光纤及其制作与使用的方法.pdf

发明目的

本发明的一个目的在于提供一种可被干净地剥离的涂覆光纤。

本发明的另一个目的是提供一种用于涂覆光纤的可被干净地剥离
的组合物。

本发明的再一个目的是提供一种制备涂覆光纤的方法。

本发明的还有一个目的是为了连接而对涂覆光纤进行预处理。
发明简介

本发明的这些和其他的目的通过对本发明的以下说明而变得更为
清楚。本发明包括一种具有底涂层的涂覆光纤，底涂层是由一种满足三
项指标：(1)对玻璃光纤具有低的固有粘附性；(2)高的断裂伸长百
分率；和(3)高的拉伸强度的材料配制的。

涂层的低固有粘附性之定义为，在50％相对湿度下，通过180°的
反向剥离试验测得的涂层对玻璃的粘附达到反向剥离力为小于约50g
力，优选为小于约20g力，最优选为小于约15g力。涂层和基底的固有
粘附主要是物理粘附，而不是化学偶合。材料的断裂伸长百分率至少为
75％、优选为80％、更优选至少为90％、特别优选至少为100％。拉
伸强度至少约为80psi，优选至少约为100psi，更优选至少约为120psi。

使用上述的材料造成在常规的高剥离温度下，可使用常规的剥离工
具，从光纤上剥离涂覆在光纤上的底涂层，使被剥离光纤上不留下或基
本上不留下底涂层的残余物，所述的剥离工具如工具为北卡罗来纳州的
Reseach Trianele Park,Sumitomo Electric Industries,Inc.制造的JR4A
工具和南卡罗来纳州Spartanburg,Alcoa Fujikura Ltd.制造的HIS-01
工具。

一般说，在约40°～约200℃的至少部分温度范围内，底涂层从部
分光纤上至少是可剥离的。剥离是通过在平行于离开仍被保留在光纤上
的底涂层上的部分的玻璃光纤的纵轴方向对另一部分的底涂层施加力
而发生的。残留物的测定是在2倍的放大率下，通过视觉观察被剥离的
光纤来确定被剥离光纤上的颗粒或其他形式的残留物的量来进行的。最
好，残留物是被剥离工具直接除掉的。但是如果底涂层的绝大部分被剥
离工具除去而仍留下很少的一部分的话，这也是可以接受的。很少的一
部分意指在2倍的放大率下在每30mm长的剥离光纤上可见到少于20
个的颗粒，并且这些颗粒可用蘸一种醇如乙醇或异丙醇的布或纸张，如
CHEMWIPE巾一次擦去。一次擦去20或多于20个颗粒的清除率级别
为3级。在使用剥离工具之后需要不止一次的擦拭是有害的，因为机械
擦拭能损坏光纤。

本发明的方法包括一种制备涂覆光纤的方法，该方法包括向光纤上
涂敷底涂料组合物层的步骤，底涂料组合物是下列成分的混合物：

(ⅰ)约10％～约80％重量的一种或多种的丙烯酸酯-或甲基丙烯
酸酯-封端的聚氨酯低聚物；

(ⅱ)约10％～约75％重量的一种或多种的单体稀释剂；

(ⅲ)约0％～约3.0％重量的一种有机官能硅烷增附剂，它在固
化期间与底涂料组合物接合在一起；

(ⅳ)约0％～约10.0％重量的一种光引发剂，所有的上述百分比
都是基于全部成分重量的重量百分比。

然后，就地对涂层进行辐照(例如光束或电子束)固化。在约40°～
约200°的温度范围内的部分温度下，通过在平行于玻璃光纤纵轴方向
上对底涂层的一部分施加力时，固化的底涂层是从部分光纤上可剥离
的。在施加力后接着用蘸一种醇的布或纸张非强制地一次擦拭光纤的被
剥离部分，结果在2倍放大率下观察时发现光纤的剥离部分上基本没有
底涂层的残余物。

本发明还提供一种可固化的组合物，该组合物包含一种这样的材
料，当所述的材料被涂敷在光纤上时，它在约40°～约200℃的温度范围
内的至少部分温度下，通过在平行于玻璃光纤的纵轴方向对部分光纤周
围的部分底涂层施加力，而可从部分仍残留在光纤上的部分底涂层中剥
离的，以致在施加力后，继之以非强制地用蘸醇的布或纸张一次擦拭光
纤的剥离部分后，导致光纤的剥离部分在2倍放大率下观察时基本上没
有发现底涂层的残余物。最好，在固化前，涂料具有一个最大约为60
℃的凝固点。此外，凝固点最大约为25℃。一般说，底涂料是由下述
材料制造的，所述的材料在50％相对湿度和室温下通过180°的反向剥
离试验而被从玻璃基材上除去的剥离力为小于50g力，根据ASTM D-
882测得的断裂拉伸长率至少约为80％，根据ASTM D-882测得的拉伸
强度至少约为80psi。

本发明的上述的和其他的目的从以下的说明中将显得更加为清
晰。
优选实施方案的说明

本发明涉及用特定的可辐照固化的底涂料组合物涂敷的涂覆光
纤。被涂覆的光纤可包括，例如，玻璃芯和玻璃包层。玻璃芯的例子可
包括掺氧化锗或氧化磷的硅石，包层可包括纯净的或掺杂的硅酸盐例如
氟硅酸盐。另外，该光纤可以包含聚合物包覆的二氧化硅玻璃芯。这种
聚合物包层的例子包括有机硅氧烷如聚二甲基硅氧烷或氟化丙烯酸类
聚合物。

如图1所示，典型的涂覆光纤10具有一个玻璃芯12、包层13、底
涂层14、第二道涂层16、油墨17和将许多根涂覆光纤固定在一起形成
带状光纤的间架18。图1A显示剥离之前用刀片19截取的图1的涂覆
光纤。

一般说，底涂层14和第二道涂层16的每层厚度都约为1毫米。夹
在间架18和第二道涂层外表面之间的油墨层厚度17为3～5微米。

底涂层包括能满足上述规定的粘附性、伸长率和拉伸强度的临界值
的任何底涂料。底涂层的其他特性还有：耐湿性；易于涂敷和剥离性；
低的挥发分含量；在光纤整个使用期间具有低的模量(即，在25°时小
于500psi，从而避免微弯曲时的信号衰减)；低的玻璃转化温度；和长
的储存寿命。

第二道涂层应形成坚牢的保护层，它具有相对高的模量和玻璃转化
温度，并且还是耐湿的。二种涂层应该是透明的、无恶臭的、快速固化
的、和保持粘性的，甚至当在高热与高湿度的环境下也是如此。

A．底涂层
底涂层是由固化材料制成的，以便在至少处于40°～200°的温度范围内
的部分温度时，可从部分光纤中剥去底涂层。剥离是通过对处于部分光
纤周围的部分底涂层施力而产生的。力是以平行于离开仍保持在光纤上
的底涂层的部分玻璃光纤的纵轴方向上施加的。在施加力后接着可选择
地用蘸醇的布或纸张一次擦拭光纤的被剥离部分结果在用2倍的放大
率观察光纤的剥离部分时基本上未发现底涂层的残余物。

特别是，底涂层的固化材料是由这样的材料制成的，该材料在50
％相对湿度和室温下通过180°的反向剥离试验测定的从玻璃基材上除
去的剥离力为小于50g力，由ASTM D-882测得的断裂拉伸率至少为约
75％、优选为约80％，由ASTM D-882测得的拉伸强度至少约为80psi。
剥离力优选为小于20g力、而更优选为小于15g力。在5至15g力的范
围内尤其好。断裂伸长百分率优选至少为90％、更优选为100％。典型
的断裂伸长百分率范围为约100至约150％。拉伸强度优选至少为
100psi、更优选为约120psi。典型的拉伸强度范围为约100至约200psi。

一种具有理想性质的这样组合物包括下述组分：

(1)(甲基)丙烯酸酯-封端的聚氨酯低聚物；

(2)单体稀释剂；

(3)非强制的增附剂；

(4)非强制的光引发剂；和

(5)非强制的稳定剂
构成了当固化时形成本发明底涂层的底涂料组合物。

(1)(甲基)丙烯酸酯-封端的聚氨酯低聚物

在根据本发明的一种实施方案中，丙烯酸酯-或甲基丙烯酸酯-封端
的低聚物能均聚而形成本发明的底涂层。更具体地说，丙烯酸酯-或甲
基丙烯酸酯-封端的成分是全脂族聚氨酯丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚
物。

此低聚物组分对形成符合上述的粘附性、拉伸强度和断裂伸长百分
率的固化底涂层起显著的作用。此组分还被选择为固化涂层提供良好的
热性能和水解性能，并且不泛黄。

以组合物的总重量计，聚氨酯丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物占未
固化底涂料(组合物)的约10％～约80％重量。以组合物的总重量计，
此低聚物组分优选占约15％到约70％，并且更优选占约20％到约60
％。假如使用重量百分比小于约10％的此组分的话，柔性、断裂伸长
和整体韧性将受到损害。如果使用重量百分比大于约80％的此组分的
话，组合物的粘度可能会变得不合要求的高，从而使液体组合物难于被
敷施，除非采取特别的措施如加热敷施器的模具。

本发明中所用的丙烯酸酯-或甲基丙烯酸酯-封端的聚氨酯低聚物
是以下物质；(ⅰ)一种脂族多羟基化合物；(ⅱ)一种脂族多异氰酸酯；(ⅲ)
一种具有能提供反应性端基如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的封端单体的
反应产物。

多羟基化合物(ⅰ)可以是当固化时不会对组合物的性质产生负面影
响的脂族多羟基化合物。其例子包括聚醚多羟基化合物：烃多羟基化合
物；聚碳酸酯多羟基化合物；多异氰酸酯多羟基化合物；和它们的混合
物。多羟基化合物应当被限制或最好不包括聚酯或环氧的主链。然而，
最好使用聚醚多羟基化合物主链，因为通常它们具有良好的耐溶剂性并
且价格较便宜。聚醚多羟基化合物一般为基于直链、支链或环状烯化
氧，其中烷基包括约1到约12个碳原子。聚醚二醇和三醇被优选，因
为它们提供良好的耐溶剂性并价格较便宜。所述的聚醚多羟基化合物包
括但并不限于聚四亚甲基多羟基化合物、聚环氧甲烷、聚环氧乙烷、聚
环氧丙烷、聚环氧丁烷、它们的异构体、和它们的混合物。特别优选的
聚醚多羟基化合物包括至少一些的聚环氧丁烯和/或聚环氧丙烯单元。

低聚物组分可含有很少量的基于聚酯的聚氨酯丙烯酸酯，但最好只
含有上述类型低聚物，以优化长期稳定性。

代表性的聚醚多羟基化合物是基于直链、环状或支链烯化氧，其中
烷基包含1到约12个碳原子。聚醚多羟基化合物可用现有技术中已知
的任何方法来制备。最好，它具有根据ASTM D-3592的通过蒸汽渗透
压测定法(VPO)测定的足以获得整个低聚物(基于分子量不大于约6,000
道尔顿，优选为不大于约5,000道尔顿，和更优选为不大于约4,000道
尔顿)的数均分子量(Mn)。这样的聚醚多羟基化合物包括但并不限于
聚四亚甲基多羟基化合物、聚环氧甲烷、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚
环氧丁烷、它们的异构体、和它们的混合物。

可被使用的代表性的烃多羟基化合物包括但并不限于那些基于分
子量为600到4,000的线型或支化的烃聚合物例如全部或部分氢化的
1,2-聚丁二烯；被氢化到碘值为9～21的1,2-聚丁二烯；和全部或部分氢
化的聚异丁烯。不饱和的烃多羟基化合物是不理想的,因为由它们制成
的低聚物在固化时容易被氧化。

代表性的聚碳酸酯多羟基化合物包括但并不限于碳酸二烷酯与亚
烷基二醇的反应产物,它们可非强制地与亚烷基醚二醇共聚。

多异氰酸酯组分(ⅱ)为非芳族的。在固化涂层中基于芳族多异氰酸
酯的低聚物有泛黄作用。可以使用4～20个碳原子的非芳族多异氰酸
酯。合适的饱和的脂族多异氰酸酯包括但并不限于异佛尔酮二异氰酸
酯；二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯；1,4-四亚甲基二异氰酸酯；1,5-五
亚甲基二异氰酸酯；1,6-六亚甲基二异氰酸酯；1,7-七亚甲基二异氰酸
酯；1,8-八亚甲基二异氰酸酯；1,9-九亚甲基二异氰酸酯；1,10-十亚甲
基二异氰酸酯；2,2,4-三甲基-1,5-五亚甲基二异氰酸酯；2,2’-二甲基-1,5-
五亚甲基二异氰酸酯；3-甲氧基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯；3-丁氧基-1,6-
六亚甲基二异氰酸酯；Ω,Ω‘-丙醚二异氰酸酯；1,4-环己基二异氰酸酯；
1,3-环己基二异氰酸酯；三甲基六亚甲基二异氰酸酯；1,3-二(异氰酸
根合甲基)环己烷；1,4-二异氰酸根合-丁烷；六亚甲基二异氰酸酯的缩
二脲；降冰片烷二异氰酸酯甲基2,5(6)-二(异氰酸根合甲基)双环(2,2,1)
庚烷和它们的混合物。

异佛尔酮二异氰酸酯是优选的脂族多异氰酸酯。合适的(虽然较小
被优选)芳族多异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯；联苯亚甲基二异氰酸
酯；四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯；1,3-二(异氰酸根合甲基)苯；对，
间位-亚苯基二异氰酸酯；4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯；联茴香胺二异
氰酸酯(即，4,4’-二异氰酸根合-3,3’-二甲基-1,1-联苯基二异氰酸酯)；
联甲苯胺二异氰酸酯(即，4,4’-二异氰酸酯3,3’-二甲苯-1,1-二苯基二异
氰酸酯)；和它们的混合物。在芳族多异氰酸酯中，甲苯二异氰酸酯被
优选。可使用很少量的芳族多异氰酸酯。可是，老化时长期的稳定性将
受到一些影响。

通过使用其量为100到200ppm的催化剂可增加羟基-封端的多羟
基化合物和二异氰酸酯之间的反应速率。合适的催化剂包括但并不限于
二月桂酸二丁基锡，氧化二丁锡，二-2-己酸二丁基锡，油酸亚锡，辛
酸亚锡，辛酸铅，乙酰乙酸亚铁，和胺类如三乙胺，二乙基甲基胺，三
亚乙基二胺，二甲基乙基胺，吗啉，N-乙基吗啉，哌嗪，N,N-二甲基苄
胺，N,N-二甲基月桂胺，和它们的混合物。

封端单体(ⅲ)可以是一种能够提供至少一个反应性端基并且最好是
提供丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯端基的单体。可被用作为封端单体的适用
的羟基-封端的化合物包括但并不限于丙烯酸羟烷酯或甲基丙烯酸羟烷
酯。类似于丙烯酸酯-或甲基丙烯酸酯-基的组合物但带任何反应性端基
的物系同样是适用的。当辐照或其他方式处理时通过游离基引发或阳离
子固化能够反应而提供具有良好性能涂层的各种其他的例示性端基的
例子包括但并不仅限于如下这些：游离基物系如硫烯物系(thiolene)(基
于多官能硫醇和不饱和多烯如乙烯基醚、乙烯基硫、烯丙基醚和二环烯
反应)；胺-烯物系(基于多官能胺和不饱和多烯的反应)；炔属物系；
其中组分的反应部分是在内部而不是末端的物系；其他乙烯基(如苯乙
烯)物系；丙烯酰胺物系；烯丙基物系；衣康酸酯物系和亚巴豆酸酯物
系；和阳离子固化物系如鎓盐诱发的乙烯基醚物系和通过开环作用而反
应的环氧封端的物系；和任何其他的基于具有反应性端基的化合物。事
实上，实际上任何通过辐照或其他方式被固化但对被固化组合物的想望
的性质(即，氧化的、热的和水解的稳定性以及抗湿性)不产生负面影
响的端基都是可以使用的。类似的物系被Shustack的美国专利
No.5,352,712所进一步公开，此处将其全文引为参考。

典型的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟
乙酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸羟丁酯，甲基丙烯酸
羟丁酯，等等。

特别被优选的封端单体是丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟乙酯。

多羟基化合物，二异氰酸酯和封端单体的摩尔比优选约为1∶2∶
2。

商业上可购得的低聚物只要由其制造的固化的底涂料具有符合要
求的180°反向剥离力、断裂伸长百分率、和拉伸强度的标准的话均适
用作本发明的(甲基)丙烯酸酯低聚物组分。通过基于本说明书中所公
开的方法的常规试验，本领域的技术人员能对固化的材料进行所要求的
标准试验。可资使用的树脂包括但并不限于下述的树脂。

1．Echo Resins ALU-350系列树脂，即350、351、352、353和354，
由MO，凡尔赛市的Echo Resins and Laboratory制造，该树脂为四亚
甲基多羟基化合物基的丙烯酸酯脂族聚氨酯低聚物，在该系列中随着数
字的增加的分子量和粘度增加而模量则降低。此树脂系列某些物理性质
被概括于表1：

对于这些低聚物来说，数均分子量是使用Knauer VPO通过蒸汽压
渗透压测定法(VPO)测定的，采用联苯酰、二十四烷和聚苯乙烯标准物
校准，使用甲苯作为溶剂，在40℃时蒸发3分钟，零平衡为9和区间
为8，采用通用探头。

通常，该系列的较低分子量成员被优选，因为它们较少蜡性并且容
易加工，并且当与溶剂接触时包括它们的组合物膨胀较少。

这些低聚物的甲基丙烯酸酯等同物同样是适用的。

2．基于聚醚主链的PURELAST脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚物，可
从佛罗里达州Orlando市的Polymer Systems公司得到。合适的
PURELAST低聚物包括566、566A、569、569A、569V、586、586A、
586V、590、590A、595和595A，优选为590和590A。该低聚物系列
的模量随系列号的增加而增加。这些低聚物或是双官能的(无后缀的)
或是单官能的(有后缀的)。所有这些低聚物以高纯度出售。

这些低聚物的甲基丙烯酸酯类似物同样是适用的。

3．SARTOMER CN 980和981，均为聚醚主链的脂族聚氨酯丙烯酸
酯，同样产自宾西法尼亚州Exton市的Sartomer公司。

4．BR-372、BR-543、BR-571、BR-582、BR-5824、BR-5825、
STC3-149，特别是其中低聚物组分为66-100％的是BR-582，它们是
聚醚主链的脂族聚氨酯丙烯酸酯，产自康涅狄格Winsted的Bomar
Specialties。

5．RX 01203、RX 01099、RX 01336、RX 01071、RX 01218、IRR
245、EBECRYL 8800、EBECRYL 270、和EBECRYL 4826低聚物，
均为基于聚醚的脂族聚氨酯二丙烯酸酯低聚物，产自佐治亚Smyrna的
化学公司。

EBECRYL 8800低聚物用丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯稀释到10％；
其65℃时粘度为8,000-18,000厘泊和加德纳颜色指数最大为2。其密
度为8.75磅/加仑。其理论分子量为1,700。固化时，拉伸强度为
3,150psi；拉伸伸长率为83％，以及玻璃转化温度为48℃。

EBECRYL 270低聚物，以前作为EBECRYL 4826低聚物销售，
不含稀释剂单体；60℃时的粘度为2,500-3,500厘泊并且加德纳颜色指
数最大为2。其密度为8.91磅/加仑。其理论官能度为2和理论分子量
为1,500。固化时，拉伸强度为1,200psi，拉伸伸长率为87％和玻璃转
化温度为-27℃。

这些低聚物的甲基丙烯酸酯等同物也可被使用。

6．来自新泽西Princeton的Morton化学部的Morton Thiokol有限
公司的UVITHANE ZL-1178低聚物，一种聚醚基的脂族聚氨酯丙烯酸
酯。此低聚物在120°F时粘度为55～75泊和78°F时粘度为700～800泊，
并且固化的未掺杂物的拉伸强度为325psi并且最大的伸率长为45％。

此单体的甲基丙烯酸酯类似物也可被使用。

7．EBECRYL 4842，一种聚硅酮改性的聚醚基脂族聚氨酯丙烯酸
酯，纯净销售，以及EBECRYL 19-6264，一种不是聚硅酮改性的，但
是聚醚基脂族聚氨酯丙烯酸酯并含有大约15％重量的作为反应性溶剂
的1,6-己二醇二丙烯酸酯，上述产物都产自佐治亚Smyrna的UBC化
学公司。

8．烃多羟基化合物基的脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚物，例如被
Shustack的美国专利5,146,531所公开的。在此引入该专利的内容作为
参考文献。这些低聚物是基于分子量为600到4,000的线型或支链的烃
聚合物如全部或部分氢化的1,2-聚丁二烯；氢化到碘值为9～21的1,2-
聚丁二烯；和全部或部分氢化的聚异丁烯。

9．同样可采用Shustack的美国专利No.5,527,835的聚醚多羟基化
合物基的低聚物以制造底涂料，此处将其全部内容引为参考文献。

10．另外，上述例举类型的的任何脂族聚氨酯丙烯酸酯或甲基丙烯
酸酯低聚物均被认为是适用的，只要它们不影响所述组合物的想望的性
质均可。

本发明的固化的底涂层具有小于约5％重量的吸水值，并且优选为
小于约3％重量。另外，固化材料应当在长度方向上的膨胀率为小于40
％，并且在某些实施方案中，当在室温下在汽油中浸泡大约4小时时，
在长度方向上的膨胀率为小于约30％。

(2)单体稀释剂

在制备本发明的底涂料时，能与上述低聚物反应的单体稀释剂组分
选自与上述低聚物相容的物质。它应与上述低聚物反应，并每个单体分
子优选具有一个或多个的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯部分。单体稀释剂能
降低将其包含在内的固化的组合物的Tg(玻璃转化温度)，并在25℃
时将未固化的(液体)组合物的粘度降低到约1,000至约10,000厘泊的
范围内、优选为约4,000至约8,000厘泊，所述的粘度是在25℃时，回
转轴速度#34，由LVT型号的Brookfield粘度计测定的。当粘度高于约
10,000厘泊时，如果某些处理改进产生效果(例如，加热敷施液体涂料
组合物时所通过的模具)的话，那么包含该单体的液体(未固化的)组
合物仍可被使用。

以组合物(所有的成分)的总重量为基准计，单体稀释剂占未固化
的(液体)组合物的约10～约75％、优选为约15～约70％、更优选为
约20～约65％。如果提供的单体的量为小于约10％的话，粘度可能又
会太高。反之，如果大于约75％的话，粘度将会太低。

合适的单体稀释剂的例子包括但并不限于芳族单体如丙烯酸苯氧
基烷酯或甲基丙烯酸苯氧基烷酯(如，甲基丙烯酸苯氧乙酯)；烷氧基
化的丙烯酸或甲基丙烯酸的苯氧基烷酯(如，乙氧基化的(甲基)丙烯酸
苯氧乙酯或丙氧基化的(甲基)丙烯酸苯氧乙酯)；乙氧基化的对枯基苯
酚(甲基)丙烯酸酯；3-丙烯酰氧丙基-2-N-氨基甲酸苯脂；或任何一种已
知的被作为调整包含它的组合物的折射率的其他单体稀释剂。这些稀释
剂的一种或多种的混合物也是适用的。属于后一类的这样单体稀释剂被
公开在Shustack的美国专利No.5,146,531中，此处将其引入作为参考
文献，其例子是包含(1)芳族部分；(2)提供反应性基(例如丙烯酸
酯或甲基丙烯酸酯)的部分；和(3)烃部分。

另外包含烃特性和乙烯基的芳族单体稀释剂的例子包括，但并不
限于，聚亚烷基二醇壬基苯基醚丙烯酸酯如聚乙二醇壬基苯基醚丙烯
酸酯或聚丙二醇壬基苯基醚丙烯酸酯；聚亚烷基二醇壬基苯基醚甲基丙
烯酸酯如聚乙二醇壬基苯基醚甲基丙烯酸酯或聚丙二醇壬基苯基醚甲
基丙烯酸酯；以及它们的混合物。

这样的单体例如可由日本东京的Toagasei化学工业有限公司得
到，其商品名为ARONIX M110、M111、M113、M114、和M117，以
及由PA Ambler的Henkel公司得到的、商品名为PHOTOMER 4003。
特别是M114，即壬基酚8(EO)丙烯酸酯被优选。

其他合适的单体稀释剂另外包括直链或支链的烃烷基丙烯酸酯或
烃烷基甲基丙烯酸酯，并且在烷基部分中可含有8～18个碳原子，例
如，丙烯酸己酯；甲基丙烯酸己酯；丙烯酸乙基己酯；甲基丙烯酸乙基
己酯；丙烯酸异辛酯；甲基丙烯酸异辛酯；丙烯酸辛酯；甲基丙烯酸辛
酯；丙烯酸癸酯；甲基丙烯酸癸酯；丙烯酸异癸酯；甲基丙烯酸异癸酯；
丙烯酸月桂酯；甲基丙烯酸月桂酯；丙烯酸十三烷酯；甲基丙烯酸十三
烷酯；丙烯酸十四烷酯；甲基丙烯酸十四烷酯；丙烯酸十六烷酯；甲基
丙烯酸十六烷酯；丙烯酸硬脂酰酯；甲基丙烯酸硬脂酰酯；丙烯酸十六
烷酯；甲基丙烯酸十六烷酯；C14-C15烃二醇二丙烯酸酯；C14-C15烃
二醇二甲基丙烯酸酯；和上述物质的混合物。当然，丙烯酸或甲基丙烯
酸的十六烷酯、月桂酯和硬脂酰酯最为理想。

同样适用的是环状单体如丙烯酸异冰片酯；甲基丙烯酸异冰片基
酯；丙烯酸二环戊烯酯；甲基丙烯酸二环戊烯酯；乙氧基化丙烯酸二环
戊烯酯；乙氧基化甲基丙烯酸二环戊烯酯；丙烯酸四氢糠酯；甲基丙烯
酸四氢糠酯；和它们的混合物。同样适用的是TONE M-100单体，一
种从康涅狄格Danbury的Union Carbide公司得到的己内酯丙烯酸酯，
从瑞士Zurich的Hans Rahn得到的GENORAD 1122单体，它为2-丙
酸，2(((丁基)氨基)羰氧基)乙酯，和N-乙烯基己内酰胺。

不适用的单体包括亲水单体如N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基甲酰
胺。N-乙烯吡咯烷酮在过去已被广泛地用于光纤涂料中。可是，它特别
的不理想，因为它是亲水的，并且在长时间的水中浸泡时，使得抗水性
很低。另外，它最近被发现是致癌的。因此，组合物中不应当含有这些
单体。

优选的单体包括此处所公开的改进折射率型的单体，它们可单独地
或与(甲基)丙烯酸烷酯如丙烯酸月桂酯结合使用。

(3)增附剂

在某些实施方案中，构成底涂层的组合物还可包含增附剂。在高
湿度和高温环境中粘附成为一个特别相关的问题，在该处脱层的危险性
更大。为了在这种环境中防止脱层需要使用增附剂。

已经知道，在现有技术中为了促进树脂与玻璃的粘附而使用酸-官
能材料或者使用有机官能硅烷。虽然此处使用酸-官能材料，但是有机
官能硅烷也被优选。然而，酸-官能材料并不是最好的，因为它们对材
料可能具有腐蚀性，并且在暴露于水汽中时它们趋向于丧失粘附性。(一
般说，在本发明的组合物中应当避免使用酸官能材料)。根据这些因素
硅烷为更合用，并因此被选作为增附剂。另外，增附剂在固化时具有粘
合功能和减少游离态挥发分的量方面也是有用的。各种适用的有机官能
硅烷包括但并不限于丙烯酸酯-官能硅烷；氨基-官能硅烷；巯基-官能硅
烷；甲基丙烯酸酯-官能硅烷；丙烯酰胺-官能硅烷；烯丙基-官能硅烷；
和乙烯基-官能硅烷。优选的增附剂还是甲氧基或乙氧基取代的。优选
的有机官能硅烷包括但并不限于巯烷基三烷氧基硅烷、(甲基)丙烯酰
氧烷基三烷氧基硅烷、氨烷基三烷氧基硅烷、它们的混合物、等等。甲
基丙烯酸酯化硅烷是理想的，因为它们与被固化的物系能很好地粘合。
然而，它们趋于减缓物系的固化速度。在固化时巯基官能的增附剂还起
化学粘合作用，而并不显著地降低物系的固化速度。

在潮湿条件下能增强粘附的一些优选的有机官能硅烷包括3-丙烯
酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基硅烷)、3-甲基丙
烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基
硅烷和3-巯丙基三乙氧基硅烷、以及它们的混合物。特别被优选的增附
剂是3-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷。

硅烷组分应当以小但能增加组合物对基材表面粘附的有效量被掺
入到被固化而形成底涂层的组合物中。以所有成分的总重量计，硅烷组
分占组合物重量的约0.1％～约3.0％重量。以组合物的总重量计，硅烷
优选占约0.2％～约2.0％，而更优选为占约0.3％～约1.0％。

(4)光引发剂

构成底涂料的组合物的另一种组分可能是光引发剂。此组分的必要
性取决于组合物固化的预定模式。如果组合物是被紫外线固化的，光引
发剂是必不可少的。如果是被电子束固化的，材料实际上可不包括光引
发剂。

在紫外线固化的实施方案中，当以小而有效量使用光引发剂以促进
辐照固化时，光引发剂必须提供合理的固化速度而又不会引起组合物的
过早凝胶化。此外，它必须不影响固化涂层的光透明度。另外，光引发
剂本身必须是热稳定、不泛黄的和有效的。

合适的光引发剂包括，但并不限于：羟基环己基苯基酮；羟甲基-
苯基丙酮；二甲氧基苯基乙酰苯；2-甲基-1-(4-甲基(硫代)苯基)-2-吗啉
丙酮-1；1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮；1(4-十二烷基苯
基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮；4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)
酮；二乙氧基乙酰苯；2,2-二-仲丁氧基乙酰苯；二乙氧基-苯基乙酰苯；
和它们的混合物。

一类优选的光引发剂为氧化三酰基膦，例如氧化三甲基苯甲酰基二
苯基-膦(由北卡罗纳州Charlotte的化学部的BASF公司生产的
LUCIRIN TPO)，氧化三甲基苯甲酰基乙氧基苯基膦(由BASF生产
的LUCIRIN 8893)；氧化双-(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基苯基
膦(从纽约Ardseley的CibaGeigy公司得到)；氧化双-(2,6-二甲氧基
苯甲酰基)-2,4,4-三甲基苯基膦(从纽约Ardseley的CibaGeigy公司得
到，作为CGI 1700或CGI 1800组分销售)；氧化双-(2,4,6-三甲基苯
甲酰基)苯基膦；和它们的混合物。BASF的以LUCIRIN TPO和
LUCIRIN 8893销售的氧化膦，单独或特别是相结合使用被优选。

当光引发剂被使用时，以组合物的总重量计，光引发剂优选占未固
化组合物重量的约0.5％～约10.00％。最好，光引发剂的量占约1.0％～
约6.0％。光引发剂应当以其量能获得小于0.7J/cm²、并且优选为小于
0.SJ/cm²的固化速度的量来使用，所述的固化速度是在剂量-模量曲线
上测得的。

(5)稳定剂

为提高未固化底涂料组合物的贮存寿命(贮存稳定性)，以及增加
底涂层的热和氧化稳定性，在组合物中可包含一种或多种的稳定剂。合
适的稳定剂例子包括叔胺类如二乙基乙醇胺和三己胺，受阻胺，有机磷
酸盐，受阻酚，和它们的混合物，等待。可被使用的抗氧化剂的一些具
体例子包括十八烷基-3-(3’,5’-二-叔丁基-4’-羟苯基)戊酸酯，硫代二亚乙
基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基)氢化肉桂酸酯，和四(亚甲基(3,5-二-叔丁基
-4-羟基氢化肉桂酸酯))甲烷。另外，某些少量的如低达0.0001％到0.1％
重量的硅烷可被用作稳定剂。合适的这样硅烷的例子是3-氨丙基三甲氧
基硅烷。

当使用稳定剂时，以组合物的重量为基准计，可掺入约0.0001％～
约0.3％重量的稳定剂。以所有组分的总重量计，稳定剂优选占约
0.25％～约2.0％，更优选占约0.5％～约1.5％。稳定剂的理想性质包括
(1)非迁移性(可能被低极性而增强)和(2)碱性(它有助于中和可
能过早引发聚合反应的剩余的酸)。优选的稳定剂为硫代二亚乙基双
(3,5-二-叔丁基-4-羟基)氢化肉桂酸酯，和3-氨丙基三甲氧基硅烷。

B．第二道涂料

构成本发明底涂层的组合物通常用现有技术中已知的第二道涂料
进行面涂。然而，在某些情况中，如果处理适当的话，底涂层可能是单
一涂层其中只需用底涂料。当使用合适的第二道光纤涂料时，它最好具
有良好的热、氧化和水解稳定性；硬度；高模量；高玻璃转化温度；和
高折射率。

涂敷在本发明的底涂层顶部的合适的第二道涂料为现有技术中所
熟知的，包括但并不限于Shustack的美国专利5,352,712(此处引为参
考)中所公开的那些。

例如，该第二道涂料可包括约10％～约90％重量的基于聚酯和/
或聚醚并含反应性端基的脂族聚氨酯低聚物；约20％～约60％重量的
能与低聚物的反应性端基反应的烃特性的粘度调节组分；以及非强制的
约0.05％～约10.0％重量的光引发剂的反应产物。

一种优选的第二道涂料可包括约40％～约80％重量的基于聚醚主
链的脂族丙烯酸酯低聚物的混合物；约25％～约50％重量的丙烯酸异
冰片酯和己二醇二丙烯酸酯的混合物；以及约2.0％～约7.0％重量的羟
基环己基苯基酮光引发剂的反应产物。

C．涂覆光纤的制备

本发明还涉及一种制备可干净剥离的涂覆光纤的方法。

最好，该方法包括向光学玻璃纤维敷施包括以下成分的底涂料组合
物：

(A)约10％～约90％重量的一种反应性封端的聚氨酯低聚物，该低
聚物是下列组分：(ⅰ)至少一种的选自由聚醚多羟基化合物、烃多羟基化
合物、聚碳酸酯多羟基化合物，和多异氰酸酯多羟基化合物组成的组中
的多羟基化合物；(ⅱ)一种全脂族的多异氰酸酯；和(ⅲ)一种提供反应性
端基的封端单体的反应产物；

(B)约5％～约80％重量的一种单体稀释剂，该稀释剂分子被至少
一个能与(A)的反应性端基反应的端基所封端；

(C)约0～约10％重量的一种光引发剂；和

(D)约0～约3％重量的固化时能与底涂层组合物粘合的一种有机
官能硅烷增附剂；

其中全部所说的百分比是以基于(A)、(B)、(C)和(D)的总重量的重
量百分比。一般说，固化涂料组合物的折射率为1.48或更高。

最好，该方法包括向光学玻璃纤维涂敷包括下列成分的底涂料组合
物层：

(1)约10％～约80％重量的一种或多种的丙烯酸酯或甲基丙烯酸
酯封端的聚氨酯低聚物；

(2)约10％～约75％重量的一种或多种的单体稀释剂；

(3)约0～约10％重量的一种光引发剂；和

(4)约0～约3％的固化时能与底涂料组合物粘合的一种有机官能
硅烷增附剂；

所有这些百分比均为基于成分(1)、(2)、(3)和(4)重量的重量百分
比。而且，各涂料成分是经选择以满足如上所述的180°力试验所测量
的对玻璃的低粘附性、高拉伸强度、和高的断裂伸长率。

最好，在固化之前底涂料具有最多为约60℃的凝结点(即引发结
晶的温度)、优选最多为约25℃的凝结点。在凝结点形成的凝结颗粒
是用放大镜可见的或不用放大镜可见的．凝结点的通常范围为约0℃～
约60℃、优选为约0℃～约25℃。为达到这些凝结点，最好在5到25
℃下低聚物和单体的混合物为液体，或至少在室温下为液体。使用液体
可促进这些成分的混合。此液体可由液体低聚物为原料来获得。通常，
单体为液体。然而，这样的液体混合物还可由与单体混合时液化固体低
聚物来制备。

如果材料凝结的话，则是非均匀的．然而，可通过加热而转变为均
匀性。

在混合组合物并将其涂覆在光纤上后，在原地对进行辐照固化。在
一种实施方案中，其方法包括只向光纤涂敷本发明的底涂料组合物并在
原地固化涂层。在另一的实施方案中，第二道涂料组合物可被涂敷到本
发明的底涂料组合物的上面，并且两个涂层按顺序或同时被辐照固化。
可使用现有技术的任何方法来涂敷和固化底涂料和/或第二道涂料。一
种优选的方法，其中两个涂层被湿碰湿涂敷，被AT&T贝尔实验室的
C.Taylor公开在美国专利NO.4,474,830中。然后涂层或多个涂层可在
原地优选被紫外辐照固化而得到固化的聚合物涂层。或者，在底涂料被
涂敷和固化之后，涂敷和固化第二道涂料。

D．本发明的底涂料组合物

在一种优选的实施方案中，本发明涉及到包括如下成分的固化反应
产物的光纤用的底涂料组合物：

(1)约10％～约80％重量的一种或多种的丙烯酸酯-或甲基丙烯酸
酯-封端的聚氨酯低聚物；

(2)约10％～约75％重量的一种或多种单体稀释剂；

(3)约0～约3.0％重量的一种固化时与底涂料组合物接合的有机
官能硅烷增附剂；和

(5)约0～约10.0％重量的一种光引发剂。

所有这些百分比均为基于所有成分重量的重量百分比。然而，各涂
料成分是以使固化的涂料能满足如上所述的180°反向剥离试验测定的
对玻璃的低粘附性、高的断裂伸长百分率、和高的拉伸强度来选择的。

E．带状光纤间架

在带状光纤的制造中，将许多根上述的涂覆光纤用将它们固定在一
起的间架涂敷。间架是一种被涂敷到光纤上并且然后被固化的聚合物材
料。在1995年12月20日提交的美国专利申请08/575,637(涉及全剥
离型间架)和欧洲专利申请公布0,407,004 A2(涉及非全剥离型间架)
公开了优选的间架材料，这两份专利文献的全文在此被引为参考。

间架组合物是一种可辐照固化的液体间架组合物，例如，被用来将
涂敷的且着墨的光纤固定成带状或其他理想的形状。特别是，当被固化
时间架组合物应具有下列的性质：抗湿性；抗溶剂性；极易于剥离；抗
断裂破坏；低的挥发份、可提取物、及渗出物含量；无颗粒状材料；无
对人体或固化组合物有害的成分；辐照时快速固化；对热、氧化和水解
的长期稳定性。它应当不泛黄。它必须是某些硬固化的，必须是具有较
大的断裂伸长率以及极好的应力释放性。固化时，它必须是能够从底部
光纤上剥离的而无须被溶化或不会从底部光纤上去掉油墨层。它还应当
能够在“扎束成缆”期间防止损坏。扎束成缆一词用于描述将多个带状
光纤聚集在一起形成光缆的过程。

1．非全剥离间架的组合物

非全剥离型间架材料至少包含三种基本成分，并且如果计划用紫外
线固化的话，则至少包含四种基本成分：

(a)聚醚-基聚氨酯丙烯酸酯；

(b)具有多个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的单体；

(c)丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯单体；和

(d)作为非必要成分的用于紫外线固化组合物的光引发剂。

第一种组分是一种特定的聚氨酯丙烯酸酯。具体地说，它是基于脂
族的聚醚多羟基化合物，能与脂族的多异氰酸酯反应并被丙烯酸酯化
的聚氨酯丙烯酸酯。

在优选的实施方案中，该组分是一种硅酮改性的低聚物，例如，它
可具有被共反应而进入到主链的聚醚部分中的硅酮。硅酮改性的替换物
可提供最理想的对油墨的分离性(即，可能显示比不包含硅酮的聚氨酯
丙烯酸酯低的粘附性)。

间架材料的第二种组分是具有多个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯部分
的单体。该组分可以是双官能的或多官能的，但最好是三官能的，以起
增加固化涂层的交链密度的作用并因此提高了抗溶剂性(通过避免将溶
剂吸入间架)和增加模量。

间架材料的第三种组分是具有包含7至18个碳原子的烷基部分的
丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体。

间架的一个关键特征在于其被优化的粘附作用，即它在所有的实际
使用条件下具有足够高的粘附力以保持粘附，而同时又保证粘附力足够
低以便能够为连接而易于剥离。另外，间架对涂覆和着墨的光纤的粘附
作用是可随满足不同的使用条件而变化的。
所述的第三种组分(c)是对关于涂覆和着墨的光纤与间架材料的分离
特性起作用的。野外工作者必须能够剥去间架材料而不用除去标志底部
的涂覆光纤的油墨，而可将光纤恰当地连接在一起。另外，包含该第三
成分与不包含该第三成分相比，间架材料的水解稳定性增强。因此，甚
至在需要增强的(而非减弱的)粘附的实施方案中，除了使用能够取代
粘力减弱组分的另外组分、代替上述的聚醚聚氨酯丙烯酸酯成分的粘力
增强的组分外，还应使用粘力减弱组分。√11.3

间架材料的第四种组分是光引发剂。对该组分的需要依据间架材料
固化的预计模式：如果用紫外线固化的话，就需要光引发剂；如果用电
子束固化的话，则材料可不包含光引发剂。

间架材料还可包含一种或多种非强制的成分，如增粘剂和稳定剂。

2．全剥离连接的带状光纤和全剥离的间架组合物

全剥离间架材料至少包含三种基本组分，并如果计划用紫外线固化
的话，则至少需要四种基本组分：

(a)一种全脂族聚氨酯丙烯酸酯；

(b)一种或多种与其反应的单体；

(c)一种释放剂；和

(d)作为非必要成分的一种用于紫外线固化组合物的光引发
剂。

第一种组分是一种全脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚的。最好，它是基于
脂族的聚醚多羟基化合物，能与脂族的多异氰酸酯反应并被丙烯酸酯
化的全脂族聚氨酯丙烯酸酯。以各成分的总重量为基准计，该全脂族聚
氨酯丙烯酸酯低聚物占间架材料(组合物)重量的约20％～约90％。另
外，当在室温下浸于汽油中约4小时时，材料在长度方向上的膨胀率应
小于40％，在某些实施例中，最好为少小于10％。

组合物的第二种组分是在每个分子中具有一个或多个丙烯酸酯或
甲基丙烯酸酯部分的反应性单体，它是一种在施用的条件下具有合适粘
滞度的用于形成硬固化(高模量)涂层的涂料组合物。

间架组合物的第三种组分是一种或多种当固化时固化组合物从着
墨的基材上释放的特性有作用的组分。与现有技术中的某些应用不同，
释放剂与间架的其他成分密切地混合而成为“一组分”的均匀物系。

该释放剂的一个重要特征在于它不是颗粒状的，因为整个的间架组
合物基本上没有颗粒材料。“基本上没有颗粒材料”意味着用激光微粒
计数计测量时，在每克的液体试样中5-25微米大小的颗粒不多于10
个、25-50微米大小的颗粒不多于2个、50微米大小的颗粒不多于1
个、50微米或更大的颗粒不多于1个。

释放剂(C)可包括非反应性或反应性组分、或者二者的混合物。
总而言之，如果使用的释放剂(C)少于0.05％的话，粘附可能力太强，
释放性及可剥离性较差。然而，如果使用的释放剂(C)多于15％的话，
当反应性释放剂被使用时会造成液体中的不兼容性以及所得的固化间
架组合物缺陷。非常希望的是，当使用非反应性释放剂时，使用少量，
即占组合物的2.0％的非反应性释放剂就可在固化组合物中有效地保持
尽可能少的挥发份、可提取物和渗出物。

硅酮释放剂被优选，因为它提高了摩擦系数，这对便于将光纤绕到
卷轴上或捆绑成缆有好处。另一种优选的释放剂是非反应性释放剂例如
具有烷基侧链的硅酮共聚物与反应性释放剂例如丙烯酸酯官能的聚酯
改性的二甲基硅氧烷的1∶4的混合物，或单独的(反应性)丙烯酸酯
硅酮。

间架组分的第四种组分是光引发剂。对该组分的需求取决于间架组
合物的预定的固化模式：如果是紫外线固化的话，则需要光引发剂；如
果用电子束固化的话，则材料中可不包括光引发剂。

间架材料还可包含一种或多种的非强制组分，例如稳定剂或抗氧化
剂。

按本发明制备和固化的全剥离间架材料在25℃时的拉伸模量应大
于约10,000psi～约200,000psi(约70Mpa～约1,400MPa)；优选为约
25,000psi～约175,000psi(约170Mpa～约1,200MPa)；更优选为约
40,000psi～约150,000psi(约275Mpa～约1,000MPa)(根据ASTM
D-882测定)；玻璃转化温度为小于约110℃(峰值)；断裂伸长率至
少为20％，优选至少为40％(根据ASTM D-882测定)；拉伸(断裂)
强度至少约为1,000psi，优选至少约为2,000psi(根据ASTM D-882测
定)；从墨层上很好的释放(即，一般需要约1或2克的力来进行180°
的剥离试验)；低的表面粘着；快速固化；和长期的高温、氧化和水解
稳定性。

据信，上述的高模量和高断裂伸长率的结合是在从光纤剥离时导致
涂层不脆裂的一个因素，因此在优选的实施方案中作为一个完整无损整
体结构，形成一种“全剥离”间架材料，不需要先将其溶解即可将其容
易地完全地除去。

F．带状光纤组件

本发明还涉及一种带状光纤组件。该光纤带组件通常包括许多个以
固定关系，例如平行且成平面或其他预定排列被固定在一起的涂敷的着
墨光纤，和一种可辐照固化的间架材料，光纤被植入于间架中，而间架
将光纤粘合成想望的排列。在使用期间间架材料对仍然粘附在其中的光
纤具有足够的粘附力，但又能在基本上不损坏涂覆在光纤上的油墨层完
整性的前提下易于从从光纤上被剥离下来。如以上所指出的那样油墨是
非强制使用的。由油墨或采用带色的第二道涂层提供的颜色可以完全省
去。

作为带状光纤一部分的光纤是已知的，它们在被扎束到间架材料中
之前即被单根或双根地涂敷，在它们的表面还包括一个油墨层，使得带
中的每根光纤彼此可以区分。

如上所述，为了以一种合理简洁的方式将带状光纤连接起来，希望
对各别的光纤通过做颜色编码来识辨。可以将着色剂加到光纤的最外涂
覆层中；但这是不实用的，因为涂层将把其颜色赋予施加涂料的装置，
还需要数套牵引和涂敷装置来盛放所用的各种颜色的油墨。

因此，为了识辨每根光纤，通过任意一种现有技术的方式将油墨敷
施到所有光纤涂层或包含不同颜色的含油墨的涂层上是很有效的。被敷
施的油墨组合物的种类是可以变化的，但通常是乙烯类的，并可包括例
如一种或多种的有机或无机颜料；一种乙烯共聚物；合成硅石；和一种
有机溶剂。如上所述，油墨组合物的精确性质将决定于间架中影响粘附
力的成分的量和性质。油墨可以是UV固化的油墨也可以是其他方法固
化的油墨。

将光纤束扎在一起的间架材料是构成本发明的那类间架材料，即
它包含：

(a)一种按重量计为约35％～约98％的脂族聚醚基聚氨酯丙烯
酸酯；

(b)一种按重量计为0.5％～约35％的具有多个丙烯酸酯或甲基
丙烯酸酯部分的单体；

(c)按重量计约为0.5％～约20％的具有包含7至18个碳原子的
烷基部分的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体；和

(d)一种按重量计为约0％～约10％的光引发剂，所说的重量百
分比均是基于(a)、(b)、(c)和(d)的总重量。

Genhr等人的美国专利U.S.3,411,010中揭示了一种带状光纤结构
和由该种带状光纤制成的光缆，在此将该专利引为参考。

G．制备带状光纤的方法

本发明在另一方面还包括一种制备带状光纤的方法。粗泛地说，该
方法包括将涂覆且着墨过的光纤排列成预想的(即通常是平行的和同一
平面的)结构；对光纤敷施间架材料；并固化。如上所述，油墨是非强
制使用的。通过着墨或采用带颜料的第二道涂料所提供的着色也可以完
全地省去。

下面是一种合适的但非限定性的将间架材料敷施到光纤上的方
法。如将十二根光纤平行排列成一个平面。每根光纤有不同的颜色。然
后牵引排列的光纤一起经过模具而敷施间架材料。排列的光纤从模具中
出来带有一层湿的间架材料。然后可对湿的间架辐照固化，优选是用紫
外线照射或是用电子束照射。所得的带状光纤包括束扎并固定成预定排
列(即通常是平行的和同一平面的)。间架材料对涂覆和着墨过的光纤
的粘附连接可通过在未固化的组合物中加入上述讨论过的那类能够增
加粘合连接的组分例如聚醚基脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚物来调节。

H．粘附力、拉伸强度和断裂伸长率的测定

1．用180°的反向剥离试验测定粘附力

本发明的底涂料对玻璃的粘附力是通过180°的反向剥离试验来测
定的。剥离试验如下进行。

将带42(图2)沿干净的玻璃板38的边缘放到显微镜载片(未示
出)上。带42应完全盖住玻璃载片。这些载片充当伯德涂膜器的导板
41．然后清洁玻璃板38和带42的导板。

如图2所示，将作为隔离载片43、44、46的显微镜载片和测试载
片50放置在导板41之间的玻璃板38上。在导板41之间的安置必须紧
密，载片43、44、46和50必须平放在玻璃板38上。在确定完成这些
之后，用带40把载片46贴到玻璃板38的端部。必须小心不要碰到载
片50的表面，因为否则将会影响测试的结果。它们只用手在边缘接触。

用3密耳的伯德涂膜器把底涂料散布到载片上，并在空气中以
0.7J/cm²的紫外线剂量下固化底涂料。然后散布第二把光纤涂料，以完
全覆盖底涂层并延伸到没有被底涂层覆盖的载片46上。再在空气中以
0.7J/cm²的紫外线剂量固化第二道涂料。之后，在载片43、46和45上
固化涂层的长度方向上截下一条一寸宽的条。

图2A表示在板38上所得的载片44、46和50，载片上涂覆有底涂
层60、第二道涂层62，并且其上还有截取线64，表示条66的切取处。

然后将载片43、44、46和50从板38上提并切去载片44和45。
但不切去载片46上的第二道涂层62的突舌。然后，沿着图2A中的线
50A、50B切取涂层，产生四个带有突舌的双载片。图2B中示出了这
样一种载片。然后移去图2B中的隔离载片43(通常借助于剃刀)以带
有固化的第二道涂层62的“突舌”70的试样71，如图2C所示。在载
片50上处在应取位置上的所有的固化材料被上提。

为了测试180°的反向剥离，把夹具(未示出)系到第二道涂层突
舌70相反端的试样71的载片50上。然后，在23℃、50％相对湿度的
调节器中将试样71的载片头朝下的悬挂于突舌70上为24小时。经这
种调节之后，把试样71放入英斯特朗张力测试仪的环境腔内的英斯特
朗拉力测试仪的夹具72、74中。腔维持在25℃、50％相对湿度。英斯
特朗测试仪被调整调整到如下条件：

a．满载-0.1kg

b．记录速度-20mm/min

c．量规长度-3.25in

d．十字头速度-20mm/min

e．重量盒-2kg

试样71呈垂直排列地被放置在英斯特朗测试器中，湿的第二道涂
层的突舌不与接近英斯特朗测试器顶端夹具74的载片50相接触。夹具
74一起闭合而将突舌62固定住，夹具72闭合而将载片50固定住。在
试样71上不应有预载的张力。

当达到所需的湿度和温度时，检查英斯特朗记录纸上的基线以确保
其平整。此时可拉动试样71。连续拉动直到到达上限开关。所得的英
斯特朗记录纸上的示值读数被示于图2E中。从该记录纸的示值读数可
知，平均剥离力可用目测来估出。应从目测估算的平均剥离力中减去基
线值而给出最终的平均剥离力。

2．拉伸强度

底涂层材料的拉伸强度是通过将此材料的固化试样制作成两英寸
长、半英寸宽和6密尔厚的带，然后再按ASTM D-882方法测试试样得
到的。

3．断裂伸长百分率

底涂层材料的断裂伸长百分率与材料的拉伸强度同时测量。