增加已辐射固化内侧底涂层与玻璃光纤间粘结力的方法技术

本发明专利技术涉及一种增加已辐射固化内侧底层玻璃光纤涂层在玻璃光纤上的粘结力的方法，所述的方法包括以下步骤：（１）使所述的玻璃光纤的至少一段暴露在强度足以引起其与可辐射固化玻璃光纤涂层组合物键合的电子束辐射下；（２）将所述的可辐射固化玻璃光纤涂层组合物涂敷在所述的暴露于电子束下的玻璃光纤上，所述的涂层组合物包含至少一种单体或低聚物，这种单体或低聚物含有能在光化辐射条件下形成游离基的辐射固化官能团；和（３）使所述的带涂层玻璃光纤暴露在光化辐射下，以便由此固化所述的内侧底涂层。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Method for increasing bonding force between radiation cured inner base coating and glass fiber

The invention relates to a method for increasing adhesion of radiation cured coating on the inside bottom of glass fiber on the glass fiber, the method comprises the following steps: (1) the glass fiber and at least one section exposed in the strength enough to cause the radiation curable coating composition of glass fiber bonding electron beam radiation; (2) the glass fiber glass fiber radiation curable coating composition is coated on the exposure to the electron beam on the coating composition comprising at least one monomer or oligomer, the monomer or oligomer containing a radiation curable functional group can form free radicals in actinic radiation under the condition of; and (3) the coated glass fiber is exposed to actinic radiation to the inside, thereby curing the bottom coating.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及本专利技术涉及一种增加已辐射固化内侧底涂层在玻璃光纤上的粘结力的方法。本专利技术还涉及一种在带涂层的玻璃光纤上形成几段在内侧底涂层与每段玻璃光纤之间具有不同粘结强度的方法。本专利技术还涉及在内侧底涂层和玻璃光纤之间具有增强型粘结力的各种玻璃光纤，并涉及一种有着几段在内侧底涂层与其各段玻璃光纤之间具有不同粘结强度的玻璃光纤。本专利技术进一步涉及一种具有灵活性的玻璃光纤塔式拉丝机，它能连续地调整内侧底涂层对玻璃光纤的粘结力。2．相关技术描述许多种玻璃光纤经常都涂以二层或多层叠置的可辐射固化涂层，它们共同形成底涂层。与玻璃光纤接触的这层称为内侧涂层，而覆盖层则称为外侧底涂层。在其它参考文献中，内侧底涂层可称为主涂层，外侧底涂层则可称为次涂层。内侧底涂层通常是一种具有抗微弯曲能力的软性涂层。微弯曲会导致带涂层玻璃光纤的信号传送能力衰弱，所以是不合乎要求的。外侧底涂层可以是最外露的涂覆表面，它一般是一种提供要求的抗处理力的较硬涂层，这种处理力为诸如当纤维被拧成电缆时会遇到的那些。形成内侧底涂层的涂层组合物通常包括一种溶解或弥散于液态乙烯不饱和介质的聚乙烯不饱和单体或低聚物，和一种光引发剂。这内侧底涂层组合物一般以液态形式涂覆于玻璃光纤上，然后使其暴露于光化辐射下，以便内侧底涂层组合物固化和变硬。湿气除了会引起玻璃光纤衰减外，还会引起内侧底涂层从玻璃光纤上脱落。内侧底涂层脱离玻璃光纤通常导致使玻璃光纤变弱，因为脱落的内侧底涂层会相对于玻璃光纤滑动，从而在玻璃光纤的表面上造成多处显微擦伤。这种显微擦伤可以是在玻璃光纤上在此形成裂纹的裂纹起始点，由此会削弱玻璃光纤。此外，如果内侧底涂层的脱落是周期性的，则可以导致高的传输损耗。为了减少由湿气引起的内侧底涂层的脱落，已在内侧底涂层组合物中加入了增粘添加剂。由不含增粘剂的涂层组合物形成的内侧底涂层在暴露于高湿度下之后通常可能易于从玻璃光纤上除去。包含以下结构的化合物已成功地用作内侧底涂层中的增粘剂 在市场上可从Kay Fries公司买得(MEMOTM)HS-(CH2)3-Si(OCH3)3在市场上可从联合碳化物公司买得(A-189)一般认为三甲氧基甲硅烷基基团-Si(OCH3)3是通过与该玻璃上的各种硅烷醇基的以下反应而与玻璃光纤表面起作用的 存在于增粘剂分子的“R”中的甲基丙烯酸酯基或巯基基团被认为是在游离基聚合作用过程中，在暴露于光化辐射下，通过形成游离基本体而与内侧底涂层起如下反应的 类似地 基本上认为增粘剂分子在玻璃表面和已固化内侧底涂层之间起着“链合”作用一端与玻璃表面起反应并形成共价键，而增粘剂的另一端起反应变成内侧底涂层低聚物网络。以下二份美国专利公开了包含增粘剂的可辐射固化玻璃光纤涂层组合物的实例。U.S.4849462描述了一种包括含有约0.5～5.0wt％的巯基聚烷氧基硅烷的可紫外线固化聚氨酯聚丙烯酸酯的涂层组合物。U.S.5146531描述了一种含有以下组分的内侧底涂层，即基于烃类多元醇的丙烯酸化尿烷低聚物、几种活性稀释剂、有机官能增粘剂、以及光引发剂。某些增粘剂对内侧底涂层组合物中可能存在的杂质和污染物特别敏感。例如，酸性杂质或其它诸如水或乙醇之类的杂质会和增粘剂起作用，从而使增粘剂变得与玻璃光纤表面不起反应。此外，玻璃光纤表面和增粘剂之间的反应通常是相对缓慢的。例如玻璃光纤表面上的各种硅烷基和硅烷增粘剂上的各种三烷氧基基团之间的反应，一般可能需要约24小时才完成这种反应。需要一种解决上述关于在辐射固化内侧底涂层组合物中使用增粘剂的不稳定和不可预见性问题的办法。此外，在有些应用场合，最理想的是希望能轻易地调整内侧底涂层和玻璃光纤之间的粘结强度，而不必采用不同的内侧底涂层组合物。在本专利技术之前，若希望内侧底涂层和玻璃光纤表面之间有不同的粘结强度，那么对于玻璃光纤的相应各段必需使用不同的内侧底涂层组合物，这在实践中是难以达到的，费时的和昂贵的。在要求高强度的应用场合，例如用于深海下的玻璃光纤电缆段，内侧底涂层与玻璃光纤之间的粘结强度必须非常高。当从深海底回收玻璃光纤电缆时，会有非常大的物质力作用于电缆并相应地传递到电缆所含的各个玻璃光纤上。尤其是，在这些条件下，内侧底涂层和玻璃光纤之间的粘结力必须相对地十分高，并足以使一些内侧底涂层在这些应力作用下不会滑动脱离玻璃光纤。另一方面，在各根电缆纤维的二端，希望内侧底涂层和玻璃光纤之间有低的粘结力。重要的是要使各根玻璃光纤的二端可以相对容易地使其获得具有内侧底涂层易于从这玻璃光纤上剥离的性能。在这样一类应用场合，必须使用二种或更多种不同的玻璃光纤内侧底涂层组合物，以便在内侧底涂层和玻璃光纤之间具有不同的粘结强度。在带状电缆应用场合，也希望在内侧底涂层和玻璃光纤之间具有低的粘结强度，以便使纤维的内、外底涂层和基质材料能同时都从纤维的端头上剥离下来。当玻璃光纤是用于高湿度和热环境时，例如用于美国东南部时，内侧底涂层和玻璃光纤之间的粘结力仍应高于带状电缆应用场合通常所要求的水平，但低于深海电缆应用场合所要求的水平。这样，需要一种廉价的、快速和方便的方法来实现改变内侧底涂层对玻璃光纤的相对粘结力，且这种方法要避免先前需要使用不同的内侧底涂层组合物。这样一种方法将是非常有利的，因为仅需用一种内侧底涂层组合物便能允许在整个玻璃光纤长度上调整出不同的粘结强度。专利技术概述本专利技术的一个目的是要提供一种解决与在可辐射固化内侧底涂层组合物中使用增粘剂有关的问题的办法。本专利技术的另一个目的是要提供一种用于调整内侧底涂层和玻璃光纤之间的粘结键合强度的廉价、快速和方便的方法，且这种方法避免了需要使用不同的内侧底涂层组合物。意想不到的是现已发现，通过将由坯料拉制成的玻璃纤维暴露于电子束辐射下，游离基便在玻璃光纤上明显地形成。当将内侧涂料涂覆于已经辐射的玻璃纤维上后，可辐射固化的低聚物涂层组合物的键合似已发生，彼此间的键合增强。在某些情况下，得到的粘结力可能足够强以致可以不要求使用增粘剂。本专利技术提供了一种增加辐射固化了的内侧底层玻璃光纤涂层在玻璃光纤上的粘结力的方法。该方法包括以下步骤(1)使至少一段玻璃光纤暴露在强度足以引起其与可辐射固化玻璃光纤涂层组合物键合的电子束辐射下(而明显的结果就是在玻璃光纤暴露表面上形成至少是瞬间的游离基)；(2)将所述可辐射固化玻璃光纤涂层组合物涂敷在电子束下暴露过的玻璃光纤上，该涂层组合物包含至少一种含可辐射固化官能团的单体或低聚物，而这种单体或低聚物能在光化辐射条件下形成游离基；和(3)使带涂层的玻璃光纤暴露在光化辐射下，借以固化和粘结该内侧底涂层。本专利技术还提供一种使带涂层的玻璃光纤的不同有关段，在所述辐射固化了的内侧底涂层和所述带涂层玻璃光纤有关段之间，显示出不同的粘结强度的方法。该方法包括以下步骤(1)使玻璃光纤的第一段暴露在具有第一电流强度水平的电子束辐射下(对在玻璃光纤第一外露段表面上形成第一数量的游离基是明显有效的)；(2)使玻璃光纤的第二段暴露在具有不同于第一电流强度水平的第二电流强度水平的电子束辐射下(对在玻璃光纤第二外露段表面上形成第二数量的游离基是明显有效的)；(3)将可辐射固化玻璃光纤涂层组合物涂敷在玻璃光纤的第一和第二外露段上，这种涂层组合物包含至少一种含可辐射固化官能团本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增加辐射固化了的内侧底层玻璃光纤涂层在玻璃光纤上的粘结力的方法，所述方法包括以下步骤：（１）使至少一段所述的玻璃光纤，暴露在强度足以引起其与可辐射固化玻璃光纤涂层组合物键合的电子束辐射下；（２）将所述可辐射固化玻璃光纤涂层组合物 ，涂敷在所述的暴露于电子束下的玻璃光纤上，所述涂层组合物包含至少一种单体或低聚物，而这种单体或低聚物含有能在光化辐射条件下形成游离基的辐射固化官能团；和（３）使所述的带涂层玻璃光纤暴露在光化辐射下，据此固化所述内侧底涂层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JR佩蒂斯，
申请(专利权)人：DSM有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]