專利名稱：涂覆的光導纖維的制作方法
技術領域：
本發明涉及包含一次涂層和二次涂層的涂覆的光導纖維、可輻射固化的一次涂層組合物、一次和二次涂層的組合、包含上述涂覆的光纖中至少一根光纖的光纖帶以及用于測量光纖上一次涂層的涂層空穴強度的方法和設備。
背景技術：
因為光纖較脆，容易斷裂，所以在光纖上通常涂有可輻射固化樹酯成分的涂層材料。已知該光纖的傳輸特性顯著地受到一些特性例如直接與光纖接觸的一次涂層材料的模量等的影響。當光纖涂有其平衡模量約為2Mpa或更高的一次涂層材料時，該光纖的傳送損耗可能增加，因為緩沖效應降低。因此，要求用彈性模量低的材料作一次涂層材料。例如由Bouten et等(J.of Lightwave Technology，Vol.7 April1989，p.680-686)說明的平衡模量為1.5Mpa或更低的一次涂層材料是更令人關注的。
在光纖工業中，長期以來需要用這樣一種較軟的(模量低的)一次涂層來形成較高的抗微彎曲特性，這樣可以防止衰減損耗。然而，在應用這種低模量一次涂層時，特別是應用模量低于1.3Mpa的一次涂層時，該涂層的強度降低，因而涂層的整體性不穩定。這種涂層在處理涂層光纖或使用該光纖期間容易變脆，造成在涂層中形成缺陷。
在WO99/08975中形成一種一次涂層，該涂層具有較低的正割模(＜1.5MPa)，同時具有很高的斷裂張力強度(＞1.5Mpa)，據說，這種強度可以長期保護光纖，使其處于安全和穩定狀態，同時可以獲得極好的傳輸性能。
但是，這些涂層還需要進一步在強度或整體性方面進行提高，因為，在使用涂層光纖期間仍出現一些缺點，特別是在時間過程中(在生產、布纜或要埋到地下時)一定會承受極端高的應力和異常溫度，在這種情況下涂層光纖仍會出現一些缺陷。在今天，由于拉制光纖速度的增加，造成更快更急劇的冷卻，以及弛豫時間的減少，所以此問題變得更為嚴重。
現在已經發現，平衡模量約為1.5MPa或更低的一次涂層涂在玻璃光纖上時，和隨后在其上涂上二次涂層(具有更高的玻璃溫度Tg)時，該一次涂層至少受到以下的應力在生產加工期間溫度降低時，該二次涂層將降到低于其玻璃溫度(Tg)，并進入玻璃狀態，而該一次涂層仍高于其玻璃溫度。因此，在溫度進一步降低時該一次涂層仍趨向于收縮，但是它被夾在剛性的二次涂層和剛性的玻璃底襯之間。這基本上阻止了一次涂層的收縮作用。這種應力導致一次涂層與玻璃表面松脫，如果粘合力不夠大的話，如King和Aloisio在其題為“聚合物涂層與光纖層離的熱機械機理”的論文(J.Elecrtonic Packaging，June1997，Vol.119 p.133-137)中所述。在涂色或可能在野外布纜期間，該光纖可能循環受到高低溫的作用，造成相當大的應力作用在一次涂層上。
現在已證明該應力還導致在涂層中出現缺陷，這些缺陷實施上就是一次涂層本身出現的破裂，這種破裂應當被看作為顯著不同于一次涂層和玻璃界面上發生的層離。對于本發明，這種涂層中的缺陷還稱作空穴或空穴作用。
發明內容
本發明的目的是獲得一種涂有一次或二次涂層的光纖，該光纖的一次涂層具有充分高的空穴強度，同時具有較低的模量。
本發明的另一目的是獲得一種軟的其平衡模量約為1.5MPa或更低的一次涂層，該涂層具有充分的抗空穴特性，從而基本上保持沒有空穴。
本發明的再一目的是提供一種測量這種空穴強度的方法和設備。
本發明的再一目的是獲得一種其平衡模量約為1.5MPa或更低并具有低的實際應力水平的一次涂層。
本發明人認識到，在使用期間涂層光纖中軟的一次涂層的整體性取決于其抗空穴特性。
因此，本發明涉及一種涂層光纖，該光纖具有一次涂層，該涂層可以充分地粘接在光纖上，從而將一次涂層-玻璃界面上的層離(或松脫)的發生率降到最小，其中，第二涂層可以充分地粘合在一次涂層上，從而將一次涂層-二次涂層界面上的層離發生率減小到最小，其中上述一次涂層的空穴強度可以充分地將涂層本身的空穴發生率減小到最小。
因此本發明提供了一種涂層光纖，該光纖具有一次涂層，該涂層具有23℃儲能模量(E’23)，其平衡模量約為1.5MPa或更低，其空穴強度至少約為其23℃儲能模量(E’23)的1.40倍，但是上述空穴強度的值至少為1.0MPa，而且對玻璃具有充分的粘合力。
按照本發明，空穴強度現象的適當定義是應力，該應力是在100μm的薄層，拉伸速度為20μm/min(或20％/min)的條件下，在拉伸實驗機中測量的在放大約20倍時可以看到第十個空穴出現時的應力。
本發明還提供一種涂層光纖，該光纖包括上述一次涂層和二次涂層，該二次涂層的Tg約為40℃或更高，而其模量(1Hz，23℃儲能模量E’23)約為400MPa或更高。
本發明還提供一種一次涂層組合物，該組合物固化時具有上述空穴強度，本發明還提供一種一次涂層，該涂層具有充分大的應變硬化特性，與表現為“理想高斯橡膠”特性的涂層比較，顯著增大了一次涂層的抗空穴特性，和/或上述一次涂層具有充分大的應變能釋放率(Go)。
另外，本發明提供一種一次涂層，該涂層具有相當低的膨脹系數，同時具有較低的模量和一次-二次涂層系統的膨脹系數的改進組合。
本發明還提供一種測量用作玻璃光纖上一次涂層的涂層的空穴強度的設備以及測量上述涂層的上述空穴強度的方法。
照片1示出空穴強度的測量設備；照片2示出空穴強度測量設備的頂部定位件；照片3示出有空穴的兩種一次涂層的樣品；照片4示出用于配置樣品的測微設備，以便測量空穴強度；
圖1示意示出測定樣品空穴強度的設備；圖2示出空穴設備中樣品的幾何形狀；圖3示出出現第十個空穴的空穴強度隨E’23的變化曲線；圖4示出樣品進行預固化(0.96J/cm2+3次預固化快速閃光)和樣品不進行預固化(0.93J/cm2)(20％/min速度)時，一次涂層樣品上應力逐漸增加時空穴的數目；圖5示出若干一次涂層的相對Mooney曲線圖。
具體實施例方式
本發明一次涂層的平衡模量約為1.5MPa或更低，本發明的平衡模量按照ASTM標準D5026-95a在張緊狀態下用DMTA測量，其中該模量按實驗部分所述進行測量。應用這種低模量一次涂層導致通過玻璃光纖傳輸光的抗衰減能力增加。在所謂“非零色散位移的單模光纖”(nonzero dispersion shifted single mode optical fibers)和多模光纖中這種抗衰減性是特別適合的，因為這些光纖對于由所謂微彎曲引起的衰減非常敏感。
平衡模量優選為1.3MPa或更小，比較好為約1.0MPa或更小，更好為約0.9MPa或更小，最好為約0.8MPa或更小。一般說來，該模量約為0.05MPa或更高，較好約為0.1MPa或更高，更好約為0.2MPa或更高，最好約為0.3MPa或更高。
盡管模量低，但是抗空穴特性(又稱作空穴強度)應當充分高。本發明現在提供一種一次涂層組合物，在固化后，該組合物導致該一次涂層滿足上述要求。
本發明還提供一種測量空穴強度的方法和設備，該空穴強度是在放大20倍時可見到確定數目空穴時的應力。對于本發明，在100μm厚樣品，拉伸速度為20μm/min(或20％/min)的條件下，約20倍放大能夠看到第二、第四或第十空穴時測量的應力。
因此，可用該方法和設備來設計本發明的一次涂層。
測量本發明涂層空穴強度的設備包括一種組件，該組件包括(i)具有第一表面的第一部件；(ii)具有第二表面的第二部件，該第二表面對著上述第一表面；上述第一和上述第二部件中的至少一個部件對紫外線是透明的；上述第一表面可沿垂直于上述第二表面的方向移動；上述第一表面與上述第二表面形成可以接收樣品的腔；(iii)與上述第一部件或上述第二部件接觸的配件；上述配件包括至少一個能夠調節上述第一表面或上述第二表面位置的部件，使得上述第一表面或上述第二表面垂直于上述法線運動的方向(見圖1)。
圖1示意示出用于測定樣品(30)空穴強度的設備。該樣品具體是紫外線固化材料構成的紫外固化膜。該設備包括張力測試設備，該張力測試設備包括用于固定測試樣品的組件。
該張力測試設備包括加載傳感器(50)，該傳感器用于測量沿法線方向將移動板(80)移離固定板(70)所需要的力。加載傳感器(50)固定于該固定板(70)，板(80)的移動可以用柱子或一組柱子(100)導向。該張力測試設備還包括位移轉換器(90)，該轉換器可以調節板(80)移離固定板(70)的速度。
該組件包括具有第一表面的第一部件(10)和具有面向上述第一表面的第二表面的第二部件(20)。因此，上述加載傳感器(50)可以記錄沿垂直方向將上述第一表面移向上述第二表面所需要的力，而上述位移轉換器可以調節上述第一表面沿法線移離上述第二表面的速度。因此，第一和第二表面一起形成固定樣品(30)的區域。第一部件和第二部件中最好至少一個部件用可以透過紫外線的材料制作。在這種技術中，透過紫外線的材料是眾所周知的，包括例如石英玻璃。最好至少第二部件(20)用紫外線透明的材料制作。該組件最好能夠接收在原位可紫外固化的組合物。
一般來說，第一和第二部件均對裸眼是透明的。該第二部件適合固定于加載傳感器(50)。
該組件還包括使第一部件(10)就位于垂直于樣品(30)受力方向位置的配件。該配件具有至少一個部件(40)，該部件可以相對于移動板(80)位移方向調節第一部件(10)的位置。這種部件可以是例如調節螺釘。該配件優選包括在移動板上的至少兩個調節螺釘，較好包括至少三個調節螺釘，最好包括至少三個測微螺釘，以及固裝在調節板上的三個硬化剛球。該配件還包括固定于該移動板(80)的環形板(10)，該環形板最好這樣構成，使得該板具有充分的剛硬度，以盡量減小或消除測試期間對樣品測量的任何影響。例如板(80)可以用硬鋼制作。孔穿過板(110)，也穿過移動板(80)，使得樣品(30)可以接觸上述第一部件(10)的第一表面和上述第二部件(20)的上述第二表面。第一部件(10)固定于或靠在該環形板(110)上。下面說明配件如何相對于板(80)的運動調節第一部件(10)位置的例子在操作中，圖1所示的調節部件(40)可以是例如調節螺釘如測微螺釘。調節螺釘中的一個螺釘便可使環形板(110)改變與運動方向(或測試期間樣品受力方向)所成的角度(或改變傾斜度)。因為第一部件(10)固定于或壓靠在該環形板(110)上，所以第一部件(10)也可以改變它與移動板(80)形成的角度(或改變傾斜度)。因此，可以相對于移動板(80)的運動方向調節第一部件的位置。配件優點中的一個優點是能夠用它來確保第一部件(10)的上述第一表面的位置垂直于移動板(80)的運動方向。
上述配件最好能夠調節位置，使得第一部件和第二部件均垂直于法線運動的方向，或垂直于移動板(80)的運動方向，或換言之，這兩個部件是彼此平行的(又稱作平行度調節)。
圖1所示的設備還包括觀測器(60)，該觀測器用于在平行于移動板(80)移動方向的方向進行光學觀測和/或記錄樣品(30)的接觸表面。這種觀測器(或觀測設備)(60)可以是任何適合觀測與第一或第二表面接觸的表面和/或在這些表面之間的樣品的設備。該觀測器最好包括放大器，例如顯微鏡、電視攝像機和/或與電視攝像機相接合的顯微鏡。
本發明還涉及張力測試設備，該測試設備包括如上所述的組件，包括上述組件的上述張力測試設備具有小于約0.5μm/N的彎曲度，優選的彎曲度約為0.4μm/N或更小，更好的彎曲度約為0.3μm/N或更小，最好約為0.2μm/N或更小。
測量空穴強度設備的細節還可以從照片1上看到。具體是，該設備用于測量玻璃光纖一次涂層的空穴強度，并包括具有固定板的張力試驗機，具有下端樣品部分(第二部件(20))的加載傳感器固定于該固定板，該設備還選擇性包括位移轉換器，還包括移動板和頂部定位件，頂部樣品部分(第一部件(10))或下部樣品部分(第二部件(20))裝有調節樣品平行度的設備，使樣品垂直于法線運動方向(見照片2)，該設備還具有顯微鏡，最好還具有裝在上述頂板(移動板)上的記錄器。該設備的總的安裝彎曲量小于約0.5μm/N(見上述優選范圍)，其中上述頂部和下部樣品部分的厚度約為2mm或更大，較好為約3mm或更大，最好為約4mm或更大。
本發明的測量空穴強度的方法包括以下步驟(i)制造樣品的方法是，處理最好至少一個是石英板的兩個板(各個板的厚度至少為5mm)，將液體涂料加在兩個板之間，厚度在10～300μm之間，加在一定的區域上，然后用紫外線輻射劑量固化上述涂層，處理該兩個板，使得板和已固化涂層之間充分粘合以致在松脫開始之前形成空穴；(ii)然后將樣品放置在具有顯微鏡的張力實驗設備中，使得可以基本上達到總的張力實驗設備的平行對齊以及合格彎曲量；(iii)對上述樣品上進行形變實驗，同時通過顯微鏡測量在一定放大倍數下開始看到確定數目空穴時的力；以及(iv)用上述力除以涂層面積計算應力，并報告對應上述空穴的上述應力。
該涂層最好用紫外輻射劑量固化，使得該涂層達到其平衡模量的至少85％(達到至少90％較好，最好至少達到95％)。最好用約1J/cm2的紫外輻射劑量固化該涂層。
“松脫”表示在涂層和板之間界面上的界面破損。兩個板的處理優選地包括用含有硅烷類偶聯劑的硅烷溶液處理表面。更優選地是，首先用碳化硅粉精細拋光表面，最優選地是按照下面A2節所述的測試方法進行處理。
按照本發明的優選實施例，測量空穴強度的方法包括以下步驟(i)通過以下步驟制造樣品(a)清洗兩個板，該板優選為玻璃板或石英板，最好其中至少一個板為石英板，每個板最好具有至少5mm的厚度；(b)加工上述板的表面，最好使這些表面被粗加工；(c)用硅烷類偶聯劑處理這些表面；(d)在兩個板之間在至少0.1cm2的面積上涂上涂層材料，最好在至少0.2cm2～1cm2面積上涂上涂層材料，涂層的厚度在10～300μm之間，最好約為100μm；以及(e)用紫外線固化上述涂層，紫外線劑量約為1J/cm2；
(ii)將樣品放置在張力實驗機上，該張力實驗機裝有顯微鏡，最好裝有攝像記錄儀；(iii)進行形變實驗，速度為0.05～1.00min-1，更好為0.1～0.5min-1，最好為0.15～0.25min-1，同時通過顯微鏡放大20倍，測量在開始見到確定數目空穴時的力；(iv)用上述力除以上述面積計算應力，記錄對應上述空穴的上述應力。
照片3示出空穴測量中一次涂層A和B兩個樣品上空穴的出現數隨所加的力的變化。取決于一次涂層，該空穴可具有不同的形狀。涂層A顯示出氣泡狀的空穴，而涂層B顯示出條形的空穴。
最好在測量期間通過攝像樣品進行測量。可以對100μm厚的涂層進行這種測量，可以用20μm/min的拉伸速度以獲得0.20min-1的形變率。該形變率由拉伸速度除以層厚度確定。
在空穴強度測量中，最好取開始看到第二、第四或第十個空穴的應力作為涂層的空穴強度。在本發明中，采用第十個空穴作測量點。
對一次涂層樣品在形變率為0.20min-1的條件下進行測量時，出現第十個空穴的空穴強度(σ10空穴)最好是1.0MPa或更高，該一次涂層樣品已經按照實驗部分詳細說明的方法進行制備，該空穴強度最好是至少為上述一次涂層的23℃儲能模量(E’23)的1.4倍(見圖3)。
因此本發明涉及一次涂層組合物，該組合物在固化后的平衡模量約為1.5MPa或更低，而在形變率為0.20％min-1條件下出現第十個空穴的空穴強度(σ10空穴)至少約為1.0MPa，上述空穴強度至少約為上述23℃儲能模量(E’23)的1.4倍。該空穴強度較好是至少約為儲能模量的1.5倍，最好是至少約為儲能模量的1.6倍。
如下面將詳細說明的，可以用若干種方法達到這一點。一種方法是將應變硬化(strain hardening)引入到材料中，例如將雙峰態(bimodality)(或多峰態(multimodality))引入到系統中，或在應變條件下進行結晶。另外一種方法是，利用二步固化工藝增加抗空穴特性，這種二步固化法包括首先用低輻射劑量進行預固化的步驟。
作用在一次涂層(實際使用)上的應力還取決于二次涂層。另外，應力作用的時間也發生作用，因為弛豫可以減小應力。后者已由例如Reddy等在1993Proc. of the 42ndWCS p.386-392中證明，較高模量和較高Tg的二次涂層將造成較大的應力作用在一次涂層上。因此，第十個空穴出現的一次涂層的空穴強度σ10空穴優選約為1.1MPa或更大，更好約為1.2MPa或更大，最好約為1.3MPa或更大。
本發明還涉及涂層的光導纖維，該光導纖維包括玻璃光纖、涂在上面的一次涂層、二次涂層以及隨后選擇性涂在上面的油墨組合物，其中一次涂層如上所述。
為了提高一次涂層的抗空穴出現的特性，兩個特征似乎是很重要的。涂層最好應當具有應變硬化特性，而且該涂層最好應當具有某種應變能釋放率(Go)。
應變硬化可以由張力實驗中得到的偏離“理想橡膠”曲線的應力-應變曲線中涂層特性確定，如下面說明的。可以利用應力-應變曲線測量應變硬化性，最好用相對Mooney曲線圖中的曲線確定(見圖5)，如下面所述。
相對Mooney曲線圖可以用下面方法繪制基本測量是力-位移曲線，按照ISO37標準進行測量，測量條件是速度為5mm/min，較好為50mm/min，最好為500mm/min。在較高速度時，更能可靠地測量材料的效果，特別是在應變硬化特性僅出現在較高應變時。根據這些測量可以按照公式(1)計算工程應力σE=FA...(1)]]>其中F是力，而A是樣品的初始橫截面積。
應變λ用公式(2)計算λ=ll0...(2)]]>式中l0是初始長度，而l是實驗樣品棱柱形區域的實際長度。
現在可以根據此工程應力按照“彈性體和橡膠彈性”(J.E.Markand J.Lal，1982，ACS Symposium Series 193，American ChemicalSociety Washington DC)的說明計算Mooney應力σM
σM=σEλ-1λ2...(3)]]>畫出σM對l/λ的曲線便可得到Mooney曲線圖。應變硬化材料顯示出在l/λ的值較低時該相對Mooney應力增加。相反，理想橡膠材料沒有顯示出在l/λ較低值時相對Mooney應力的這種增加。因為，理想橡膠材料的工程應力由以下公式(4)決定σE=E(λ-1λ2)...(4)]]>式中E是平衡模量，理想橡膠材料的Mooney應力σM在增加應變λ時仍保持等于E。
應變硬化材料的行為像一個有限的可伸長彈簧。它在初始較小的應變條件下顯示出線性彈性特性，但在進一步增加應變時，其拉伸量出現極限值，從這一值開始，為了進一步拉伸材料，需要更高的應力，因此對于空穴的出現和長大需要更大的應力。在相對Mooney的曲線圖中，可以通過應變λ增加時相對Mooney應力急劇增加看出這一點。
為了能夠比較不同的材料，還可以應用相對Mooney應力。該相對Mooney應力σrM確定如下。首先確定，l/λ≤0.8時σM的最小值，該最小值可表示為σM，min。然后利用下式計算相對Mooney應力σrM=σMσM,min...(5)]]>畫出σrM對l/λ的曲線便可得到相對Mooney曲線圖。
可利用相對Mooney曲線圖中的f(λ)曲線(見圖5)來確定本發明的一次涂層
f(λ)=aL-1(λb)-λ-32L-1(1λb)λ-1λ2...(6)]]>式中L-1(x)是Langevin函數L(x)的反函數(“橡膠彈性的物理學”，L.R.G.Treloar，second edition，1967，Oxford at Clarendon press)，該函數由下式確定L(x)=coth(x)-1x...(7)]]>式中常數a和b分別為0.94和11.20。
本發明的顯示應變硬化的一次涂層在相對Mooney曲線圖中顯示為一條曲線，該曲線在l/λ降低時增高，而且該曲線的至少一部分對于l/λ約為0.60或更低時其值高于用函數f(λ)計算的值。
優選地，上述曲線的至少一部分其值高于用f(λ)計算的值，其中對于l/λ約為0.60或更低，a等于0.86和b等于9.85。
更優選地，上述曲線的至少一部分其值高于用f(λ)計算的值，其中對于l/λ約為0.60或更低，a等于0.78和b等于8.50。
最好，上述曲線的至少一部分其值高于用f(λ)計算的值，其中對于l/λ約為0.60或更低，a等于0.70和b等于7.15。
f(λ)的上述值可優選地應用于l/λ約為0.55或更低，最好應用于l/λ約為0.50或更低的。
按照本發明的優選實施例，一次涂層的應變硬化特性可以更有效地防止出現空穴，如果應變硬化發生在較低的拉伸區域時(或較高的l/λ)。
De Vries等在Journal of Polymer SciencePolymer Symposium58，109-156(1977)中說明利用雙軸拉伸實驗獲得應力應變曲線，其中受到的應變是雙軸的，和上面進行的單軸實驗不同。
為了簡便和獲得低噪音曲線，本發明人采用單軸拉伸實驗，其中涂層實驗樣品按照ISO 37在實驗部分所述的條件下在單軸方向進行拉伸。
本發明一次涂層其它較好特性之一是具有一定的應變能量釋放率Go。該應變能量釋放率或撕裂強度(Go)是已固化一次涂層實驗樣品中每1m2表面裂隙所需要的能量，該已固化一次涂層起始包含等于狹縫長度b的小裂隙，如ISO 816中規定的。
應變能釋放率Go依賴于應變速率，依賴方式類似于空穴強度，在速率約1.10-5s-1或更低條件下測量時該應變能釋放率優選為至少約20J/m2。較高的撕裂強度有助于防止出現空穴，特別是如果涂層已經顯示出一些應變硬化特性。
因此，按照本發明的優選實施例，平衡模量約為1.5MPa或更低的一次涂層，在單軸拉伸實驗中進行測量和體現在相對Mooney曲線圖中時，顯示為一條曲線，該曲線在l/λ降低時增加，該曲線的至少一部分對于l/λ約為0.60或更低的值，其值高于應用函數f(λ)計算的值，其中a等于1.17和b等于15.0，上述一次涂層其應變能量釋放率Go，在速率約為1.10-5s-1或更低條件下測量時，其值高于55.0-24.0x E平衡。
高于約150J/m2的撕裂強度Go一般不再增加涂層的空穴強度。然而撕裂強度優選約為30J/m2或更高，較好約為35J/m2或更高，更好約為40J/m2或更高，最好約為45J/m2或更高。這些Go值最好應用于在相對Mooney曲線圖中曲線顯示應變硬化特性的一次涂層上，該相對Mooney曲線圖中曲線在l/λ降低時增加，上述曲線的至少一部分其值高于用f(λ)計算的值，其中對于l/λ約為0.60或更低，a等于1.02和b等于12.55，對于l/λ約為0.60或更低最好是a等于0.94和b等于11.20。
一次涂層的平衡模量優選約為1.2MPa或更低，較好約為1.0MPa或更低，更好約為0.9MPa或更低，最好約為0.8MPa或更低。
采用本發明的一次涂層可以使得該涂層具有很低的模量以及對于空穴強度具有較高程度的整體性。
另外，本發明還可以設計涂層系統，在這種系統中，二次涂層具有高的Tg值和/或高的23℃儲能模量，而一次涂層具有(很)低的平衡模量(該模量優選約為1.2MPa或更低，較好約為1.0MPa或更低，更好約為0.9MPa或更低，最好約為0.8MPa或更低)。一次涂層的Tg一般小于約0℃，優選小于約-5℃，較好小于約-10℃，最好小于約-20℃(如從高溫側開始時利用DMA曲線中在1Hz的第一峰值tan-δ測量)。一般說來，一次涂層的Tg至少約為-80℃，最好至少約為-60℃。對于某些光纜設計要求高模量的二次涂層。一般來講，二次涂層的Tg(如用DMTA中峰值tan-δ測量的)約為40℃或更高。Tg優選約為50℃或更高，最好約為60℃或更高。一般來講，Tg約為100℃或更低，23℃儲能模量E’23優選約為200MPa或更高，最好在400～3000MPa之間。
一次涂層一般是以(甲基)丙烯酸酯官能低聚物和輻射硬化單體為基礎并具有光引發劑和添加劑的輻射硬化涂層。添加劑的例子包括穩定劑和硅烷類偶聯劑。按照WO99/15473說明的粘接力測試方法測量的對玻璃的粘接力在50％相對濕度和95％相對濕度時一般至少約為5g力。該粘接力在50％和95％相對濕度下，優選至少約為10g力，較好至少約為20g力，更好至少約為50g力，最好至少約為80g力。粘接力可以與250g力一樣高。
本發明的輻射硬化涂層一般包括(A)20～98％重量的其分子量約為1000或更高的至少一種低聚物，較好為20％～80％的重量，最好為30～70％的重量；(B)0～80％重量的一種或多種活性稀釋劑，較好為5～70％的重量，更好為10～60％的重量，最好為15～60％的重量；(C)0.1～20％重量的一種或多種用于引發自由基聚合反應的光引發劑，優選為0.5～15％的重量，較好為1～10％的重量，最好為2～8％的重量；(D)0～5％重量的添加劑；其中總量為100％重量。
低聚物(A)最好是尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物，包括(甲基)丙烯酸基、尿烷基和主鏈。(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸酯以及甲基丙烯酸官能度。該主鏈用與二異氰酸酯和羥烷基丙烯酸酯反應的多元醇衍生。然而，也可以應用無尿烷的烯鍵式不飽和的低聚物。
適合的多元醇的例子是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己酸丙內酯多元醇、丙烯酸多元醇等。可以單獨使用這些多元醇或使用兩種或多種的混合物。對于這些多元醇中結構單元的聚合方式沒有特殊的限制。可以采用無規聚合、嵌段聚合或接合聚合中的任何一種聚合。在WO00/18696中公開了適用多元醇、聚異氰酸酯和含有羥基官能團的(甲基)丙烯酸酯的例子，該專利已作為參考包含在本文中。
從這些多元醇的羥基數目得到折算的數均分子量(reduced numberaverage molecular weight)通常從約50～25000，優選為從約500～15000，較好為從約1000～8000，最好為從約1500～6000。
用于制備尿烷(甲基)丙烯酸酯的多元醇、二異氰酸酯或聚異氰酸酯(如在WO00/18696公開的)和包含羥基官能團的甲基丙烯酸酯之間的比這樣確定，使得包含在聚異氰酸酯中的約1.1～3個當量的異氰酸酯官能團和包含在含有羥基官能團的(甲基)丙烯酸酯中的約0.1～1.5個當量的羥基官能團用于包含在多元醇中的一個當量的羥基官能團。
在這三個成分的反應中，通常采用氨酯聚合催化劑例如環烷酸銅、環烷酸鈷、環烷酸鋅、二月桂酸二正丁錫酯、三乙胺、三亞乙基二胺和2-甲基三乙胺，用量約為反應物總重量的0.01～1％的重量。在溫度約10℃-90℃范圍內進行此反應，溫度最好從約30℃～80℃。
用在本發明組合物中的尿烷(甲基)丙烯酸酯的數均分子量優選在約1200～20000的范圍內，最好從約2200～10000的范圍內。如果尿烷(甲基)丙烯酸酯的數均分子量小于約1000，則樹酯組合物容易在室溫下玻璃化；另一方面，如果數均分子量大于約20000，則該組合物的黏度變高，使得組合物的處理困難。
尿烷(甲基)丙烯酸酯最好占樹酯組合物總重量的約20％～80％的重量。當該組合物用作光纖的涂層材料時，為確保極好的涂覆性以及已固化涂層的極好柔性和長期可靠性，占20％～80％重量的范圍是特別優選。
優選的低聚物是聚醚基的丙烯酸酯低聚物、聚碳酸酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、醇酸丙烯酸酯低聚物和丙烯酸酯化的丙烯酸低聚物。較好的是其含有尿烷的低聚物。更好的是聚醚尿烷丙烯酸酯低聚物和利用上述多元醇摻和物的尿烷丙烯酸酯低聚物，最好的是脂肪族聚醚尿烷丙烯酸酯低聚物。術語“脂肪族的”是指所用的整個脂肪族聚異氰酸酯。然而，無尿烷丙烯酸酯低聚物例如無尿烷的丙烯酸酯化的丙烯酸低聚物、無尿烷的聚酯丙烯酸酯低聚物和無尿烷的醇酸丙烯酸酯低聚物也是比較好的。
適當的活性稀釋劑(B)是可聚合的單官能團乙烯基單體，和可聚合的多官能團乙烯基單體。
在WO97/42130中公開了這些活性稀釋劑，該專利已作為參考包含在本文中。
最好采用的這些可聚合乙烯基單體的用量占樹酯成分總重量的約10％～70％。最好占約15～60％。
優選的活性稀釋劑是烷氧基化烷基取代的苯酚丙烯酸酯例如乙氧基化的壬酚丙烯酸酯、丙氧基化的壬酚丙烯酸酯、乙烯基單體例如乙烯基己內酰胺、異癸丙烯酸酯和烷氧基化的雙酚A二丙烯酸酯例如乙氧基化的雙酚A二丙烯酸酯。
光引發劑(C)最好是自由基光引發劑。
自由基光引發劑一般根據形成引發基的方法分成兩類。在受輻照時發生單分子鍵分裂的化合物叫作I型或均裂光引發劑。
如果激發態的光引發劑與第二分子(共引發劑)反應生成雙分子反應中的基，則這種引發系統稱為II型光引發劑。一般說來，對于II型光引發劑的兩個主要反應途徑是利用激發態引發劑或光致電子遷移除去氫，然后進行裂解。
適當的自由基光引發劑的例子公開于WO00/18696，該專利作為參考包含在本文中。
光引發劑的總量相對于涂層組合物的總量占重量的約0.10％和20.0％之間。引發劑總量較好至少約為重量的0.5％，更好至少為約重量的1.0％，最好至少約為重量的2.0％。另外，其總量小于重量的約15.0％比較好，小于約重量的10.0％更好，小于約重量的6.0％最好。
在本發明的一個優選實施例中，至少一種光引發劑包含磷、硫或氮原子。該引發劑合劑最好至少包括含有磷原子的光引發劑和含有硫原子的光引發劑的混合物。
在本發明的另一優選實施例中，化合物(C)中至少一種是低聚物光引發劑或聚合物光引發劑。
作為添加劑(D)可以加入胺化合物到本發明的液體可固化樹酯組合物中，以防止產生氫氣，該氫氣將使光纖發生傳輸損耗。可以在這里用的胺的例子有二烯丙基胺、二異丙基胺、二乙胺、二乙己基胺等。
除上述成分以外，如果需要還可以在本發明的液體可固化樹酯組合物中應用各種添加劑例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、硅烷類偶聯劑、涂層表面改進劑、熱聚合抑制劑、均涂劑、表面活性劑、著色劑、防腐劑、增塑劑、潤滑劑、溶劑、填料、防老化劑和增濕劑。
這個說明也適用于著色的一次涂層組合物。這種著色劑可以是顏料或染料，最好是染料。
在例如EP-A-0565798、EP-A2-0566801、EP-A-0895606、EP-A-0835606和EP-A-0894277中說明了輻射固化的一次涂層組合物。
特別是在WO99/08975、WO99/52958、WO91/03499和EP-B1-566801中說明了低模量涂層。
這些參考專利的內容已包含在本文中，這些參考向技術人員提供了制造低模量涂層的足夠信息。
本發明液體可固化樹酯成分的23℃零切變粘度通常在約0.2～200Pa.s之間，最好在約2～15Pa.s之間。
本發明一次涂層的斷裂伸長率通常大于約50％，最好大于約60％，該斷裂伸長率至少約為100％比較好，至少約為150％更好，但通常不高于400％。可以在速度5mm/min、50mm/min或500mm/min條件下分別測量該斷裂伸長率，最好在50mm/min的條件下測量。
為了在本發明的單軸試驗中可以目視觀測應變硬化的效果，一次涂層的斷裂拉伸率最好至少為約100％。
按照本發明的一個實施例，提高空穴強度的一種方法是將在系統中引入多官能交聯成分分子量雙峰(或多峰)分布(又稱作雙峰性或多峰性)，換言之，一次涂層成分包括至少一種將雙峰性引入到系統中的交聯成分。雙峰性表示系統網絡在網絡的接點之間包含至少兩種不同長度的鏈。
在輻射硬化低聚物合成的正常實踐中，通常將低Mw部分限制到最小，或去掉這種部分，與此相反，按照本發明，最好加入足夠量的低Mw低聚物或多官能團單體，以改變Mw分布，使得可以達到要求的空穴強度和/或應變硬化特性。
可以采用至少兩種具有不同平均分子量的低聚物最好是低聚物二丙烯酸酯達到這一點，其中一種低聚物的平均分子量優選在平均高于另一低聚物的分子量的兩倍，平均高于至少5倍比較好，最好高于至少10倍；另一種可能性是利用三官能團的或四官能團的低聚物，再一種選擇是利用具有不同平均分子量的三種低聚物又稱作三峰性。在后一種情況下，優選是一種低聚物的平均分子量平均大于第二低聚物分子量的1.5倍，而第二種低聚物的平均分子量平均比第三種低聚物的平均分子量大1.5倍，在低聚物之間的平均分子量較好的是2倍關系，三種低聚物的平均分子量最好差別至少5倍。另一種選擇也是優選的選擇，是利用多官能團(例如雙官能團或多官能團)的活性稀釋劑，用量足以達到要求的空穴強度特性。另一種選擇是應用至少兩種低Mw的雙官能團丙烯酸酯或多官能團丙烯酸酯混合物(活性稀釋劑)。
Mori等(RadTech Proceedings 1998.USA)在一次涂層中采用了高達4％的雙官能團丙烯酸酯稀釋劑。然而這種涂層的平衡模量太高。
EP-A-0311186和EP-A-0167199在低模量一次涂層中應用了6％或9.5％雙官能團丙烯酸酯。然而，這些涂層在95℃老化30天之后顯示出平衡模量降低超過60％。另外，這些涂層在熒光下老化30天后，這些涂層變成很強的黃色。沒有一個參考提到任何抗空穴的特性。
本發明的一次涂層在95℃老化30天后顯示平衡模量降低小于50％，較好小于45％，最好小于40％。在上述老化條件下，其E’1000(其儲能模量等于1000MPa的溫度)降低優選為小于10℃，最好小于7℃；在上述老化條件下，其E’100(其儲能模量等于100MPa的溫度)降低小于約20℃，最好小于約15℃。
在熒光燈(4mW/cm2)下老化30天后，本發明的一次涂層顯示出非變黃值ΔE約為20或更低，最好約為15或更低。采用從Osram公司買的L35W/11 Lumilux型日光燈進行30天老化實驗，隔開的距離是使得在涂層表面上的光能是4mW/cm2，該值是采用從Miltec公司買的ML1400型輻射計測量的，該輻射計包括IL1740B Photoresist。利用常規方法測量固化涂層的顏色變化ΔE值，該常規方法如題為“紫外固化涂層和彩墨粘合劑對紫外固化彩墨顏色變化影響的測量”的論文，D.M.Szumin Radtech Europe’93 Conference Proceedings(papers presentedat the Radtech Europe Conference held May 2-6，1993)中公開的方法，該論文的整個內容已作為參考包含在本文中。此論文公開了對三層樣品進行測量的結果，而本發明的樣品是單層。測量涉及數學轉換FMC-2。
按照本發明另一優選實施例，一次涂層(75μm厚膜，采用一個D燈，在氮氣中用1J/cm2的光照下固化，用International Light，Inc.公司制造的“Light Bug”測定紫外線輻射量，測量的波長為257～390nm)顯示出產生約0.3μl/g或更低的氫(在氬氣中80℃下24h)，較好為約0.25μl/g或更小，最好約0.20μl/g或更小。
增加抗空穴特性的另一種方法是降低非承載材料的量，尤其是降低單官能團(低Mw)丙烯酸酯的量，該丙烯酸酯的Mw一般低于約1000，較好低于約700，更好低于約600，特別優選的是低于約500，最好低于約400。單官能團丙烯酸酯的量優選為約10％的重量或更低，較好為約8％的重量或更低，更好為重量的約5％或更低，特別優選為約重量的4％或更低，最好約為重量的3％或更低。單官能團的丙烯酸酯存在的量優選為至少約重量的0.5％，較好為至少約重量的1％，最好為至少約重量的1.5％。通過增加低聚物二丙烯酸酯的摩爾質量可以補償任何模量的增加。除在涂層系統中引入一定量的應變硬化特性(例如通過引入雙峰性)外，最好采取這種措施。
通過引入雙峰涂層組合物可以提高應變硬化特性和撕裂強度二者。最好采用充分量的分子量約為1000或更低的雙官能團成分，以獲得要求的應變硬化或撕裂強度。低分子量多官能團稀釋劑(最好是雙官能團稀釋劑、三官能團稀釋劑、長鏈三官能團稀釋劑或其混合物)的量優選為約重量的1.6％或更高，更好為約重量的1.8％或更高，最好為約重量的2.5％或更高。一般來講，該量小于約重量的15％，如果雙官能團稀釋劑的分子量小于約500，則最好小于約重量的9％。在本發明的涂層中是最好用烷氧基化的二醇二丙烯酸酯。
二醇二丙烯酸酯的合適例子包括己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚-A二丙烯酸酯、三丙烯甘二丙烯酸酯等。至少一種低聚物的分子量約4000或更大比較好，最好約5000或更大。一般說來，由于對黏度有要求，所以分子量約為20000或更小，約15000或更小更好，約10000或更小最好。可以應用任何低聚物，但是最好是全部脂肪族聚醚尿烷低聚物。另外，與聚醚/聚酯和聚醚/聚碳酸酯結合的尿烷丙烯酸酯低聚物也是優選的。
在本發明涂層中形成要求的應變硬化的其它方法是在應變下結晶。在拉伸網絡時，該網絡的鏈結晶，由此可在原位增強材料。
利用二步固化方法也可以提高抗空穴特性，在這種二步固化方法中，涂層首先用很低的第一輻射劑量(5～50mJ/cm2)部分固化涂模(以后稱作預固化)，然后用至少約50mJ/cm2的輻射劑量進行固化。第一幅照和第二幅照劑量之間的時間優選為2～120秒。在牽引架上，第一和隨后的幅照之間的時間優選為短得多，最好在1.10-3和5秒之間。因此，在第一和隨后幅照劑量之間的時間最好在約1.10-3和120秒之間。最好用一個或多個紫外光源短的閃光預固化涂層，該閃光形成總的輻射劑量約為0.01J/cm2或更小(見圖4)。
以下的紫外光源一般用于照射大于50mJ/cm2的輻射劑量FusionF600W系統，具有其1600M燈輻射器(600W/英寸，相當于240W/cm，因此總功率為6000W)，裝有R500反射器，一個帶有H燈泡和一個帶有D-燈泡。對于本發明，只應用D-燈來固化樣品。
采用實驗室用的Macam燈來預固化涂層，該燈為400W的金屬鹵素燈(Flexicure系統的Macam)，采用很短的預閃光進行預固化。使紫外光通過充滿液體的光波導件引入到光池中，這造成濾除波長短于260nm的光。因此，最好采用其光譜不同于第二燈的第一燈進行預固化。在牽引架上，該第一燈可以是在涂加二次涂層之前固化一次涂層的燈或若干個燈。
按照一個實施例，本發明涉及一種固化一次涂層組合物的方法。所述方法包括以下步驟(i)制備一次涂層組合物，該涂層在未用閃光預固化時，該涂層的平衡模量約為1.5MPa或更小，在形變率為0.20％min-1測量時，第十個空穴出現的空穴強度(σ10空穴)至少約為0.9MPa(最好至少約1.0MPa)，上述空穴強度約為其23℃儲能模量(E’23)的1.0倍或更小，(優選為至少1.1倍或更小，比較好為至少1.2倍或更小，最好為至少1.3倍或更小)；和(ii)用第一輻射劑量固化上述組合物，該輻射劑量包括至少一次紫外光閃光，該閃光總能量在約5和50mJ/cm2之間；以及(iii)隨后用這樣一種第二紫外光輻射量固化已預固化的涂層，使得該預固化涂層達到其最大平衡模量的至少85％，優選為至少90％，最好為其可能得到的最大平衡模量的至少95％。
上述第一輻射劑量包括紫外光的至少一次閃光，該閃光已濾去低于260nm波長的光，最好濾去低于250nm的光。該第二紫外輻射劑量最好不濾除低波長的光，因此還包含低于波長260nm的光，更好低于250nm的光，最好低于240nm的光。
通過調節本發明低模量一次涂層的或可選擇地調節一次涂層和二次涂層兩個涂層的體積熱膨脹系數，可以不依賴于空穴強度的增加而改進纖維上一次涂層的抗空穴特性。
因此本發明的另一方面涉及減小本發明低模量一次涂層的體積熱膨脹系數的方法，涉及調節結合成一個體系的一次和二次涂層的體積熱膨脹系數的方法，以及涉及用這種方法改進的低模量一次涂層。
可以用以下公式(8)確定涂層在23℃的體積熱膨脹系數α23α23＝1/V(δV/δT) (8)式中V代表比容(m3/Kg)或系統的密度倒數，(δV/δT)代表系統的比容隨溫度變化而產生變化，T＝23℃。在本發明中，α23用下面將進一步說明的MSI的Synthia軟件計算。
公認為在溫度降低時一次涂層體積膨脹系數的降低造成一次涂層較小地收縮，因此造成較小應力作用在玻璃底襯和二次涂層之間形成的一次涂層上。
在纖維涂層領域一般還公認，對于聚合物材料，熱膨脹系數和楊氏模量(還稱作一次涂層的“分裂”模量(segment modulus))是相關的，見E.Suhir，J.Lightwave Technology，8，863(1990)andM.H.Aly，A.M.shoaeb，M.Reyad，J.Opt Commun.2，82(1998)。通常下面線性關系(9)成立α1=α*(1-E1E*)...(9)]]>其中α1和α*分別是有關材料和具有低楊氏模量的基準材料的熱膨脹系數；E1和E*分別是有關材料和具有低楊氏模量的基準材料的楊氏模量。
本發明的目的是減少一次涂層上的應力水平(因此可以間接提高一次涂層的空穴強度)，因此降低一次涂層的體積熱膨脹系數α23同時保持其低模量(幾乎保持為常數)。
本發明者現在已經發現，在本發明的一次涂層中，楊氏模量和熱膨脹系數α23是相互不相關的。因為儲能模量E’23即在動態(DMTA)測量中測量的模量幾乎與23℃的楊氏模量完全相同，因此對于α23和E’23之間的關系同樣的結論可以成立。楊氏模量和儲能模量E’23與一次涂層系統在23℃的網絡拓撲形貌(network topology)相關，或與涂層系統的網絡密度(network density)相關。
另外，一次和二次涂層系統的熱膨脹系數與內聚能密度(cohesiveenergy density)相關，該內聚能密度定義為系統中非共價鍵例如氫鍵相互作用的總量，或偶極相互作用的總量。或者，人們可以說，體積膨脹系數與系統的極性相關，而與網絡的密度不相關。
因此，按照本發明的一個特定實施例，對于平衡模量為1.5MPa或更小的一次涂層，最好采用增加內聚能密度(CED)或增加系統的極性的方法來減少一次涂層系統的膨脹系數α23，而不需要增加一次涂層系統的模量。
按照本發明的優選實施例，一次/二次涂層相結合的系統包括膨脹系數α23相當低的一次涂層和α23相當高的二次涂層，使得一次涂層中的應力水平可以減小到低于一次涂層空穴強度的水平。應力水平優選為低于0.8MPa或低于其23℃儲能模量E’23的1.2倍，更好低于0.5MPa或低于其E’23的0.9倍，最好選擇一次和二次涂層的結合使得在一次涂層上的應力水平幾乎為零。
利用市售軟件包可以根據化學結構信息預測若干種涂層系統的熱膨脹系數α23，該軟件包是MSI(Molecular Simulations Inc，Sandiego，CA)的Synthia模塊加上MSI的Builder模塊。可以應用Synthia8.0版和在Insight II(4.0.0P)圖形環境中的標準Builder模塊。這種計算在Unix操作系統下在Silicon Graphics 02工作站上執行。Builider模塊適用于化學單體種類的結構，該結構用作為Synthia模塊的輸入。該Synthia模塊是基于J.Bicerano提出的方法，該方法詳細說明于他的專著中(J.Bicerano，Predicition of polymerproperties，Marcel Dekker Inc.，New York，1993)，這種方法可以應用組成的信息，即化學單體的結構來預言聚合物的特性。具體是，應用基于圖形理論(graph theory)的連接性索引(connectivityIndices)。研制的該方法用于預測線性無定形均聚物和線性的交替和無序無定形共聚物的特性，在這些特性中有熱膨脹系數。術語“線性”是指不交聯的系統。本發明的一次涂層可以看作為線性共聚物，因為它們的熱膨脹系數取決于內聚能密度，因此顯著地依賴于極性，而不依賴于涂層的網絡特性(network characteristic)。對于網絡系統或其線性模擬，該極性是完全相同的。所以這種線性模擬，即線性統計共聚物是基于涂層的化學配比構成的，該軟件程序可以計算23℃的熱膨脹系數(α23)。
按照本發明的一個優選實施例，平衡模量E約為1.5MPa或更低的一次涂層其體積膨脹系數α23約為6.85×10-4K-1或更低，優選為約6.70×10-4K-1或更低，比較好為約6.60×10-4K-1或更低，更好為約6.50×10-4K-1或更低，最好為約6.30×10-4K-1或更低。上述一次涂層顯示出增強的抗空穴特性。另外，這種一次涂層組合物還意外地顯示出增強的反應性和光敏特性，因而具有較高的固化速度。
與本發明一次涂層連用的本發明的二次涂層的體積膨脹系數α23優選為至少約為3.15×10-4K-1，比較好至少約3.20×10-4K-1，更好至少約為3.30×10-4K-1，更加好約為3.50×10-4K-1，最好至少約4.0×10-4K-1。與一次涂層結合的二次涂層的α23越高，則作用在一次涂層上的應力越低。
另一方面，要求二次涂層的α23約為6.85×10-4K-1或更低。另人意外的是，這種二次涂層組合物顯示出增強的反應性和光敏性，因而其固化速度較高。因此通過調節二次涂層的α23便可以在一次涂層的允許應力水平和二次涂層的允許固化速度之間達到要求的平衡。二次涂層的α23優選約為6.5×10-4K-1或更低，較好約為6.2×10-4K-1或更低，更好約為6.0×10-4K-1或更低，最好約為5.8×10-4K-1或更低。
表1示出以下四種二次涂層U、V、W和Z的α23和速度(固化速度)之間的關系。極性從組合物U到Z逐漸降低。采用同樣濃度的雙鍵以及同樣量的二或多功能團材料來制備上述涂層，因此該涂層具有同樣的交聯密度。按實驗方法說明中F節所述，用RT FTIR測量該速度。
表一 二次涂層U-Z的α23和固化速度之間的關系
表中的縮寫和商標名稱如下HEA＝丙烯酸-2-羥乙基酯；IPDI＝異佛爾酮二異氰酸酯；pTHF＝Mn為1000的聚四氫呋喃；SR504＝乙氧基化(n＝4)壬酚丙烯酸酯；Irgacure 184＝光引發劑；HEA-IPDI-5CC＝為HEA、IPDI和下列成份的加合物，該成份為
表1的結果表明，在涂層系統的體積膨脹系數降低時(因而在極性增加時)固化速度增加。
適合的涂層組合物最好包括一種或多種以下成分一種或多種反應稀釋劑，該稀釋劑從下列一組中選出1-(2-羥丙基)3-苯氧基丙烯酸酯、乙烯基己內酰胺、乙烯基吡咯、N丁基尿烷O丙烯酸乙酯(CL1039)、丁內酯丙烯酸酯、acryloyloxy-dimethyl-butyrolactone等或它們的混合物；一種或多種低聚物，該低聚物從下面一組中選出，該組低聚物是聚醚(尿烷)丙烯酸酯、聚酯(尿烷)丙烯酸酯、聚醚/聚碳酸酯共聚物基的(尿烷)丙烯酸酯、聚醚/聚酯共聚物基的(尿烷)丙烯酸酯等，在這些低聚物中，環氧乙烷/環氧丁烷基的尿烷丙烯酸酯和聚醚/聚碳酸酯共聚物基的尿烷丙烯酸酯是最好的。
還可以應用MSI Synthia軟件來計算一次涂層A、B和C的α23，結果示于表2和表3。
已采用TMA(熱機械分析)測量法來測定這些紫外固化一次涂層的膨脹系數(見表二)在兩個直徑為9.5mm的石英杯之間涂上200μm(＝L，厚度)的層，用1J/cm2的輻射劑量固化。加熱速度是2.5℃/min，在-60℃～+80℃的溫度之間進行測量。從ΔL/L(相對厚度變化)計算23℃的體積膨脹系數變化α23。測量結果用減去blanco曲線的方法矯正石英的膨脹。
表2一次涂層的23℃體積膨脹系數
該數據顯示出計算α23的計算值和測量值之間具有很好的一致性。
表3一次涂層B和C的α23對模量的不相關性
一次涂層B和C的數據顯示出，即使一次涂層系統的模量降低，α23也基本上保持不變，因此當具有低模量時，α23可保持很低，從而減小了作用在一次涂層上的應力。
表4涂層D～F的α23與模量的不相關性
涂層D～F分別包含作為低聚物的平均Mw約為4000的酯族聚醚-聚碳酸酯基的尿烷丙烯酸酯低聚物、作為活性稀釋劑的二甘醇乙基己基丙烯酸酯和作為光引發劑的Irgacure 184。涂層D、E和F的數據表明在模量顯著減小時(從涂層F的E’23＝2.59MPa減小到涂層D的0.62MPa時)，α23只少量增加。這種增加主要是由于涂層系統中從涂層F到D的極性的稍許變化引起的，與模量的變化不相關。
一般說來，光纖首先涂以一次涂層，隨后再涂以二次涂層。這些涂層涂成為濕壓濕的系統(沒有一次涂層的第一固化)，或可以被涂成為濕壓干的系統。一次涂層可以用印模涂顏料，或二次涂層可以用顏料或印模涂以顏色，或透明的二次涂層還可以涂以油墨。一次和二次涂層的厚度分別為30μm，油墨涂層的厚度為5μm(3～10μm)。
在包含許多上述光纖的光纖帶中，可能采用涂層和最好有顏色的光纖，這些光纖是平行配置的。該許多光纖還涂有一種或多種基體材料(matrix material)以便形成光纖帶。因此本發明還涉及包含許多涂層和最好有顏色的大體平行配置的光纖構成的光纖帶，上述涂層的光纖包含本發明的至少一層一次涂層，而且最好包含本發明的二次涂層。
下面通過舉例和測試方法，進一步說明本發明。
試驗方法的說明A、空穴強度的測量1.測量設備測量設備由數字式張力測試機ZWICK 1848組成，該測試機具有裝在該機器頂板(移動板)上的數字控制設備以及電視攝像機(見照片1)。樣品由連接于加載傳感器的定位器固定就位。由此可以實時地跟蹤空穴的生長。
為了獲得空穴強度的重現值，對于測量設備本身應記著兩個重要的地方。首先，設備的平行度對于在空穴開始出現的力和已固化涂層中實際應力之間的正確轉化是很重要的。在板的平行度非常好的情況下，在膜上的應力分布幾乎是平緩的，涂層因此(近似)承受到均勻的三軸向應力σ，該三軸向應力等于(力/樣品面積)比值。
然而如果設備的平行度不理想，則樣品可能承受到轉矩的作用，導致聚合物膜不均勻地裂開。在這種情況下，不均勻的應力分布使得很難將記錄的力信號換算為膜上的實際應力。
可以用張力測試機運動板上的三個測微螺旋精細地調節平行度(見照片2)。采用圓形玻璃板(40mm直徑，至少5mm厚度，見圖2)和裝在調節板上的三個硬化鋼球便可以在測微螺旋準確度范圍內即約1μm范圍內調節測量設備中樣品的平行度。
另一個重要因素是整個設備的剛性測量設備的彎曲量應當盡可能低，以防止該測量設備中儲存任何的彈性能。調節板用15mm厚的鋼板制作，這造成整個設備約0.2μm/N的彎曲量。該彎曲量可以利用其幾何尺寸與圖2所示樣品幾何尺寸相同的焊接鋼樣進行測定，由測量的力和位移確定。
2.樣品制備用金剛砂粉精細拋光所有玻璃板(硼硅玻璃)和石英坯板，拋光到玻璃板的粗糙度(Ra)達到1.17±0.18μm，石英坯板的粗糙度(Ra)達到1.18±0.04μm。隨后，將玻璃和石英片在600℃的爐子中燒一個小時到透明，然后將表面浸在丙酮中，使其干燥。接著將該清潔的表面密封在容器中，以防止沉積灰塵。
隨后按下列方式用硅烷溶液處理該表面A、硅烷溶液的配置用乙酸將95％乙醇和5％水的溶液調節到pH4.5～5.5，然后加入硅烷(Witco公司的A174，Methacryloxypropyltrimethoxysilane)，形成5％的硅烷溶液(約74.39％重量的乙醇/3.84％重量的水/16.44％重量的乙酸/5.32％重量的硅烷)。將該硅烷溶液在室溫下放置5分鐘，使其水解和形成硅醇。利用移液管將新鮮的硅烷溶液加在玻璃或石英表面上。將已處理的玻璃或石英板放在90℃的爐子中5～10min使硅烷層固化。然后將已處理的玻璃或石英板慢慢地浸入乙醇溶液中，以洗去多余的材料。
樣品的組裝如下將石英杯用真空系統(真空泵)固定在雙板測微器的頂板上(見照片4)。
然后用石英坯板和玻璃板二者使測微器調零。接著在玻璃板的中央緩慢地放一滴樹酯。
在雙板測微器的下板上放置玻璃板，通過緩慢地將石英坯板推向樹酯滴便可調節膜的厚度。隨后用Fusion F600W紫外燈系統的1J/cm2的紫外輻射劑量固化該樣品，該紫外燈系統具有1600M燈輻射器(600W/英寸，相當于240W/cm，因此總功率為6000W)，該紫外燈系統裝有反射器R500，一個帶H燈泡和一個帶D燈泡，其中應用D燈泡來固化樣品。
樣品儲存在暗室中，使得不會發生任何紫外線后固化。
固化樣品在制備后的1～2小時內進行測量。
3.測量將樣品放置在由ZWICK 1484機構成的張力測試設備中。
在開始試驗時，攝像機記錄膜的狀態，同時顯示作用在膜上的應力。除非另有說明，拉伸速度為20μm/min。用顯微鏡放大約20倍(9.5mm的樣品在顯像屏上放大到19cm)。從錄像帶上觀測在某個測量應力下空穴出現的數目。
為B～E節說明的所有測量項目制備樣品。
用Fusion F600W紫外燈系統的1J/cm2紫外輻射劑量(用ANinternational Light 390-bug測量)固化樣品，如上面A節中所述，采用D燈泡，帶速度為20.1m/min。
B、用DMTA測量平衡模量、23℃儲能模量E’23和玻璃轉換溫度按照ASTM標準D5026-95A“測量在張緊狀態下塑料動態力學機械特性的標準測試方法”，在張緊狀態下，用DMTA測量本發明一次涂層的平衡模量，在適合于本發明涂層的以下條件下進行測量。
在以下測試條件下進行溫度掃描測量測試片矩形條夾具之間的長度18-22mm寬度4mm厚度約90μm
設備在Rheometrics RSA2型(Rheometrics Solids Analyser II)的DMTA機上進行測試頻率1Hz起始應變0.15％溫度范圍從-130℃加熱到250℃升溫速度5℃/min自動張力跟蹤動力的靜力初始靜力0.9N靜力大于動力10％自動應變最大施加應變2％最小允許力0.05N最大允許力1.4N應變調節當時應變的10％尺寸測試部件厚度用MT30B型電子Heidenhain厚度測量設備進行測量，分辨率為1μm寬度用MITUTOYO顯微鏡進行測量，其分辨率為1μm。
所有設備按照ISO 9001進行校準。
在動態測量的DMTA測量中，測量以下模量儲能模量E’、損耗模量E”，和動態模量E*按照以下關系計算E*＝(E’2+E”2)1/2。
在10～100℃溫度范圍內的DMTA曲線中，儲能模量E’的最低值可取作為涂層的平衡模量，該DMTA曲線是，在1Hz的頻率和上面詳細說明的條件下測量的。在DMTA曲線中的23℃儲能模量E’記為E’23。
C、應力應變曲線的測量和相對Mooney曲線圖的說明可以用下列方法得到相對Mooney曲線圖。
C.1.單軸張力測試的應力應變曲線基本測量是力/位移曲線，按照國際標準ISO 37(第三版1994-05-15)硫化或熱塑性橡膠一拉伸應力應變特性的測量”進行測量，這種測量是單軸測試。以下條件適用于本發明的一次涂層。
測試片啞鈴型片3型起始長度lo約18-20mm厚度約90μm
設備ZWICKl484型張力測試機上進行測試力傳感器50N拉伸率用光學設備進行測量，分辨率為0.002mm/測量增量燈的類型Keilchraub-Problemhalter 8106.00.00Fmax＝500N測試速度在0.1～500mm/min之間，取決于測量的特性啞鈴型尺寸測量厚度用MT30B型電子heidenhain厚度測量裝置測量，其分辨率為1μm寬度用MITUTOYO顯微鏡進行測量，其分辨率為1μm測試溫度23℃±2℃在50％RH±10％試樣數目3～5個所有設備用ISO 9001校準。
C.2.相對Mooney曲線圖用5mm/min、50mm/min或500mm/min夾具位移速度測量上述力-位移曲線。最好用500mm/min的速度，因為在較高的速度下，可以更好地觀測材料的作用(應變硬化作用)，特別是只在較高應變下開始應變硬化的材料情況下。可根據這種測量按照上面說明中的公式(1)～(6)計算工程應力。
D、應變能釋放率或撕裂強度(Go)的測量按照國際標準ISO 816(第二版，1983-12-01)“硫化橡膠一小測試片(Delft測試片)撕裂強度的測定”)，在下列的條件下進行應變能釋放率Go的測量測試片按照ISO 816夾具之間的長度50mm厚度(d)約90μm狹縫長度(b)按照ISO 816確定起始破裂長度設備在ZWICK 1484型的數字張力測試機上進行測試夾具的類型Keilchraub-Probenhalter 8106.00.00Fmax＝500N力傳感器50N拉伸率用機器的位移測量，分辨率為0.01mm/測量增量測試速度0.1mm/min尺寸測試部件厚度(d)用MT30B型電子Heidenhain厚度測量設備測量，分辨率為1μm寬度(B)用MITUTOYO顯微鏡測量，分辨率為1μm測試溫度23℃±2℃，在50％RH±10％試樣數目3～5之間所有設備用ISO 9001進行校準。
應變能量釋放率Go是初始包含小裂紋的固化一次涂層的上述測試試樣中每一平方米裂隙所需要的能量，該小裂紋等于如ISO 816中定義的狹縫長度b。因此，Go按下列公式計算 式中F斷裂是斷裂時的力，b是測試片的狹縫長度，d是厚度，B是寬度，而E是在測試速度為0.1mm/min的分裂模量(segment modulus)，可根據如C.1節所述測試方法在拉伸率為0.05和2％時測定的應力計算，其中C確定樣品的幾何尺寸，按下式計算C=1cosπb2B...(11)]]>E、粘合力測試的測量采用通用測試儀器INSTRON Model TTD在相對濕度為50％和95％條件下測試玻璃板上固化樣品的粘合力。加載傳感器為10磅(3732g)的容量。采用拋光的玻璃板，20×20cm(Alletch Associates catalognumber 26080)。測試材料涂在玻璃板上，并且用Fusion D燈在氮氣氛中用1J/cm2的輻射量進行固化。固化膜的厚度約為75μm。
在測試前，該固化膜保持在50％的相對濕度和23℃的溫度下，保持7天。
將尺寸約為25.4mm寬和127mm長的測試試樣平行于固化膜牽伸(drawdown)的方向切開。將一層滑石粉薄膜涂在各個牽伸面的第一和第三條上，以減少粘合力測試期間的阻礙。
在測試前進行儀器的校準。滑塊(crosshead)速度設定為254mm/min。對于各種材料，測量從玻璃板上除去四個測試試樣所需要的力，然后記錄在帶式曲線記錄儀上。報告值是四個測量值的平均值。然后使玻璃板上的測試試樣保持在23℃，95％的相對濕度下，在一個室中保持一天以上。在從該室中取出該板之前，加一層稀漿(細粉聚乙烯和水)到牽伸的表面上，以保持潮濕。對于各個材料，如上所述，測量從玻璃板上除取四個測試試樣所需要的力。
F、RT FTIR測試在RT-FTIR儀器中，在氮氣氛下固化涂金的氧化鋁板上的10μm厚的活性組合物層(裝有轉移彎曲傳感器(transflection cell)和紫外光源的Bruker IFS 55，該光源為具有200W汞燈的Oriel系統。設備的詳細說明見A.A.Dias，H.Hartwig，J.F.G.A.Jansenconference proceedings PRA Radcure coating and inks；curing andperformance June 1998 paper 15)，用這種技術在21℃時測量在固化期間丙烯酸酯鍵的損耗，丙烯酸酯轉化的最大速率(mol/lsec)按照上述參考文獻進行計算。
例子和比較試驗比較試驗A制備涂層，采用50％重量的聚醚尿烷丙烯酸酯(理論分子量約為9000)、約20％重量的8個乙氧基化的壬酚丙烯酸酯、20％重量的丙烯酸月桂酯、6％重量的N-乙烯基己內酰胺、1.5％重量的Lucirine TPO、0.8％重量的Irganox 1035、0.1％重量的二乙醇胺和0.3％的Seesorb102。
測量結果如下平衡模量為0.4MPa，E’23為0.5MPa，應變硬化很小，Go＝26J/m2。用1J/cm2的輻照量進行固化。在圖4的相對Mooney曲線圖中，該涂層由比較例A的曲線表示。第十個空穴出現的空穴強度σ10為0.96MPa(見圖3)。
比較試驗B和例子1采用平衡模量為1.0MPa的通用涂層。在比較試驗B中，樣品用1J/cm2的輻照量進行固化。在出現空穴時測量的空穴強度是1.21MPa。涂層23℃的儲能模量E’23為0.97MPa。這里，σ10/E’23的值為1.25，Go＝22J/m2。
在例子1中，樣品首先用紫外燈的三次短閃光(總輻照量約為1cJ/cm2或更低)固化，然后在輻照量1J/cm2下固化樣品(按照上面試驗方法說明中所述)。采用試驗室用的Macam燈即400W金屬鹵素燈(Macam，Flexicure系統)來預固化樣品(三次短閃光的總輻照量為1cJ/cm2或更低)紫外光由充滿液體的光波導件送入光池，這樣可以濾除260nm以下波長的光。
例子1的涂層出現第十個空穴的空穴強度σ10是1.47MPa，E’23是0.97MPa(見圖3)，而σ10/E’23是1.52。
圖3示出在一次涂層樣品上不用(比較試驗B)和采用(例子1)預固化時，逐漸增加應力所觀測到的空穴數目。
例子2配制涂層，采用69.7％重量的聚醚尿烷丙烯酸酯低聚物、20.4％重量的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、6.4％重量的三丙二醇二丙烯酸酯、2.0％重量的Lucerin TPO、0.3％重量的DC 190、0.2％重量的DC 57和1％重量的巰硅烷，該聚醚尿烷丙烯酸酯低聚物具有聚醚主鏈，主鏈上平均包括兩個嵌段聚丙二醇，其平均Mw約為4000，并由乙氧基團封端(該低聚物是是聚醚多元醇、甲苯二異氰酸酯和丙烯酸-2-羥乙基酯的反應產物)。
平衡模量是0.6MPa。23℃的E’23是0.7MPa。圖4中示出相對Mooney曲線圖。在用1J/cm2輻照量固化后，測量出現第十個空穴的空穴強度σ10是1.24MPa(見圖3)；σ10/E’23是1.77；Go＝31J/m2。
例子3配制一次涂層組合物，采用38.8％重量的平均Mw為4000的脂肪族聚醚-聚碳酸酯基的尿烷丙烯酸酯低聚物(該低聚物是用丙烯酸-2-羥乙基酯、異佛爾酮二異氰酸酯和等量的聚丙二醇二元醇(polypropylene glycol diol)與由10～15％重量的聚醚/85～90％重量的聚碳酸酯組成的共聚物二元醇衍生的)、48.5％重量的N-丁基尿烷O乙基丙烯酸酯(CL 1039)、9.7％重量的異癸丙烯酸酯和3％重量的Irgacure 184光引發劑。
平衡模量是1.31MPa。計算的體積熱膨脹系數α23是6.74×10-4K-1。
比較試驗C制備涂層，用60％重量的聚醚尿烷丙烯酸酯(理論分子量約為4000)、18.6％重量的4個乙氧基化的壬酚丙烯酸酯、4％重量的1-2-羥基丙基苯氧基丙烯酸酯、7％重量的丙烯酸月桂酯、7.8％重量的N-乙烯基己內酰胺、1.2％重量的Lucirine TPO、0.3％重量的Irganox 1035和1％重量的二乙醇胺。
測試結果如下平衡模量為1.2MPa。計算的體積熱膨脹系數α23是7.15×10-4K-1。
例3的一次涂層和比較試驗C的涂層之間的比較表明，與比較試驗C的一次涂層的應力水平相比，例子3的涂層(其α23在權利要求范圍內)中的實際應力水平降低了。在一次涂層中，應力降低的增益取決于二次涂層的體積熱膨脹系數。一般來說，對于α23為3.0×10-4K-1的二次涂層，例子3的一次涂層上的應力比比較試驗C的一次涂層上應力低約20％。對于α23為3.5×10-4K-1的二次涂層，例子3的一次涂層上的應力比比較試驗C涂層上應力低約50％。因此，從比較試驗C的一次涂層到例子3的一次涂層抗空穴特性增加。另外，這種比較證明，在增加二次涂層的α23時，一次涂層中的應力將進一步降低，該二次涂層與一次涂層一起使用，其α23從3.0×10-4K-1到3.5×10-4K-1。
例子4配制二次涂層組合物，采用50％重量的脂肪族聚醚基的尿烷丙烯酸酯低聚物(該低聚物用丙烯酸-2-羥乙基酯、異佛爾酮二異氰酸酯和Mn為1000的聚四氫呋喃得到)、32.8％重量的2-丙烯酸羥乙基酯、17.2％重量的HEA-IPDI-5CC加合物(如在上面表1中對涂層U的說明)和1％重量的Irgacure 184。
計算的α23是6.42×10-4K-1，聚合速度為2.99mol/lsec。
例子5配制二次涂層組合物，采用50％重量的脂肪族聚醚基的尿烷丙烯酸酯低聚物(該低聚物用丙烯酸-2-羥乙基酯、異佛爾酮二異氰酸酯和Mn為1000的聚四氫呋喃得到)、32.8％重量的丙烯酸-2-羥乙基酯、17.2％重量的乙氧基化(n＝4)的壬酚丙烯酸酯和1％重量的Irgacure 184。
計算的α23是6.71×10-4K-1。聚合速度是2.67mol/lsec。
權利要求
1.一種涂覆的光纖，其包括玻璃光纖、施加在光纖上的一次涂層、二次涂層和隨后施加上的選擇性的油墨組合物，其中一次涂層具有23℃的儲能模量(E’23)，具有約1.5MPa或更低的平衡模量，以及至少為約1.0MPa的出現第十個空穴的空穴強度(σ10空穴)，該空穴強度是在形變率為0.20％min-1時測量的，所述空穴強度為所述23℃儲能模量的至少約1.4倍。
2.一種一次涂層組合物，在固化時該涂層具有約1.5MPa或更低的平衡模量，23℃的儲能模量(E’23)和在0.20％min-1形變速率時測量的至少為約1.0MPa的出現第十個空穴的空穴強度(σ10空穴)，所述空穴強度為所述23℃儲能模量的至少約1.4倍。
3.如權利要求2所述的一次涂層組合物，其特征在于，該空穴強度(σ10空穴)為23℃儲能模量的至少約1.5倍。
4.如權利要求2～3中任一項所述的一次涂層組合物，其特征在于，該空穴強度(σ10空穴)至少為約1.1MPa。
5.如權利要求2～4中任一項所述的一次涂層組合物，其特征在于，該組合物包括至少一種交聯成份，該成份在組合物中引入雙峰分布。
6.如權利要求5所述的一次涂層組合物，其特征在于，所述交聯成份是烷氧基化的二元醇二丙烯酸酯。
7.一種用于固化一次涂層組合物的方法，其包括以下步驟(i)制備所述一次涂層組合物，該組合物在不用預閃光固化時具有約1.5MPa或更低的平衡模量和在形變率為0.20％min-1時測量的至少為約0.9Mpa的出現第十個空穴的空穴強度(σ10空穴)，所述空穴強度為其23℃儲能模量(E’23)的約1.0倍或更小；和(ii)用第一輻照劑量固化所述組合物，該劑量包括至少一次紫外光的閃光，該閃光的總能量約為5～50mJ/cm2；以及(iii)隨后用這樣的第二紫外劑量固化已預固化的涂層，使得該預固化的涂層達到其最大可達到的平衡模量的至少85％。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一劑量包括至少一次紫外光的閃光，該紫外光已截斷波長低于260nm的光。
9.一種一次涂層，其平衡模量約為1.5MPa或更小，其中所述涂層在單軸張力測試中進行測量和在相對Mooney曲線圖中表示時顯示出一曲線，該曲線在應變λ增加(或1/λ降低)時增加，并且該曲線的至少一部分的值高于用函數f(λ)計算的值，對于約0.60或更小的1/λ，該函數等于f(λ)=aL-1(λb)-λ32L-1(1λb)λ-1λ2---(6)]]>其中，a＝0.94，b＝11.20。
10.如權利要求9所述的一次涂層，其特征在于，a＝0.86和b＝9.85。
11.一種一次涂層，其平衡模量約為1.5MPa或更低，其中所述涂層在單軸張力測試中進行測量和在相對Mooney曲線圖中表示時顯示出一曲線，該曲線在1/λ降低時增加，并且該曲線的至少一部分的值高于用函數f(λ)計算的值，對于約0.60或更低的1/λ，該函數等于f(λ)=aL-1(λb)-λ32L-1(1λb)λ-1λ2---(6)]]>其中，a＝1.17，b＝15.0，并且其中所述涂層具有在速率為約1.10-5s-1或更低時測量的應變能釋放率Go，該應變能釋放率Go高于55.0-24.0xE平衡。
12.如權利要求2～6和權利要求9～11中任一項所述的平衡模量約為1.5MPa或更低的一次涂層，其特征在于，所述涂層具有至少約20J/m2的應變能釋放率Go，該應變能釋放率是在速率約為1.10-5s-1或更低時測量的。
13.如權利要求9～12中任一項所述的一次涂層組合物，其特征在于，該組合物包括至少一種交聯成份，該交聯成份在該組合物中引入雙峰分布。
14.如權利要求13所述的一次涂層組合物，其特征在于，所述交聯成份是烷氧基化的二元醇二丙烯酸酯。
15.一種一次涂層，其平衡模量約為1.5MPa或更低，并且計算的體積熱膨脹系數α23約為6.85×10-4K-1或更低。
16.如權利要求2～6和9～15中任一項所述的一次涂層，其特征在于，平衡模量約為0.9MPa或更低。
17.一種用于玻璃光纖的涂層系統，其包括如權利要求2～6和9～16中任一項所述的一次涂層和體積熱膨脹系數α23至少為約3.15×10-4K-1的二次涂層。
18.如權利要求17所述的涂層系統，其特征在于，該二次涂層具有的計算的體積熱膨脹系數α23約為6.85×10-4K-1或更低。
19.一種涂覆的光纖，其包括玻璃光纖、施加在玻璃光纖上的如權利要求2～6或權利要求9～16中任一項所述的一次涂層、施加在該一次涂層上的二次涂層，以及施加在該二次涂層上的選擇性的油墨組合物。
20.如權利要求19所述的涂覆的光纖，其特征在于，該二次涂層是如權利要求17～18所述的涂層。
21.一種光纖帶，其包括多個涂覆的并可選擇地著有顏色的光纖，這些光纖布置在一平面內，并嵌入到一基體組合物中，其中該涂覆的光纖是如權利要求19～20中任一項所述的纖維。
22.一種用于測量涂層空穴強度的組件，其包括具有第一表面的第一部件；具有第二表面的第二部件，該第二表面對著所述第一表面；所述第一部件和所述第二部件中的至少一個部件對紫外光是可透過的；所述第一表面可在垂直于所述第二表面的方向上移動；所述第一表面與所述第二表面限定用于接收樣品的腔室；以及一種配件，與所述第一部件或所述第二部件接觸；所述配件包括至少一個元件，該元件能夠以這樣的方式調節所述第一表面或所述第二表面的位置，使得所述第一表面或所述第二表面垂直于所述法線運動的方向。
23.如權利要求22所述的組件，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面都垂直于所述法線運動的方向。
24.一種張力測試設備，其包括如權利要求22～23中任一項所述的組件。
25.一種用于測量輻射固化涂層的空穴強度的方法，其包括以下步驟通過處理兩個板來制作樣品，其方式是將液體涂層加在該兩個板之間，該涂層的厚度在10和300μm之間，并施加在在一定的區域上，以及用紫外劑量固化所述涂層，兩個板的這種處理使得板和固化涂層之間的粘合足以在松脫開始之前得到空穴；將樣品以這樣的方式放在設有顯微鏡的張力測試設備中，使得達到整個張力測試設備的基本上平行的對齊和可接受的彎曲量，在所述樣品上進行形變測試，同時通過一定放大倍數的顯微鏡測量限定數目的空穴開始變得可見時的力；以及用所述力除以所施加的涂層的面積來計算應力，并報告相對于所述空穴的所述應力。
全文摘要
本發明涉及包含軟的一次涂層的涂層光纖，涉及保護這種玻璃光纖的具有充分強的抗空穴特性的這種一次涂層。具體是，該一次涂層具有在形變率為0.20％/min測量時開始出現第十個空穴的至少約1.0MPa的空穴強度(σ
文檔編號C03C25/48GK1841102SQ20061007269
公開日2006年10月4日 申請日期2001年11月21日 優先權日2000年11月22日
發明者M·J·H·布爾特斯, G·雷克爾斯, P·W·P·V·布萊曼, J·M·H·林森, A·A·M·斯特雷克斯, J·A·范埃克倫, A·G·M·阿貝爾, M·多爾舒, P·A·M·斯特曼 申請人:Dsm Ip財產有限公司