DE60020306T2

DE60020306T2 - Strahlungshärtbare Beschichtungszusammensetzung mit hydrophobischen Eigenschaften für Glasfasern und damit beschichtete Glasfasern

Info

Publication number: DE60020306T2
Application number: DE60020306T
Authority: DE
Inventors: Igor V. Hickory Khudyakov; Bob J. Lenoir Overton; Michael Hickory Purvis
Original assignee: Draka Comteq BV
Current assignee: Draka Comteq BV
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2020-06-10
Also published as: JP4160240B2; EP1072564B1; EP1072564A1; DE60020306D1; US6316105B1; JP2001089684A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Schutzschichten für optische Fasern. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere strahlungshärtbare, sekundär schützende, flüssige Beschichtungszusammensetzungen für optische Fasern, die so formuliert sind, dass sie hydrophobe Eigenschaften haben, sowie damit beschichtete optische Fasern.
Beschreibung des Stands der Technik
Seit nun schon vielen Jahren werden aus gezogenem Glas gefertigte, optische Fasern als ein verlässliches Übertragungsmedium in Telekommunikationskabeln verwendet. Optische Glasfasern werden in großem Umfang eingesetzt, da sie die Fähigkeit haben, große Informationsmengen über große Entfernungen zu tragen. Glasfasern sind inherent stark, weil das die Faser formende Glas eine intrinsische Stärke in der Größenordnung von 3 × 10⁹ N/m² (Pa) hat. Siehe "Optical Fibers for Transmission", J. E. Midwinter, 1979, John Wiley and sons. Die Aufrechterhaltung einer solchen Stärke ist größtenteils von der Umgebung der verwendeten optischen Faser abhängig. Wenn die optische Faser zum Beispiel einer abrasiven Umgebung ausgesetzt ist, erzeugt Abrieb, sogar mit nur Mikrometer großen Partikeln, mikroskopische Sprünge in der Glasoberfläche. Diese Sprünge pflanzen sich durch das Glas fort und verursachen möglicherweise einen Bruch der Glasfaser. Optische Glasfasern können Festigkeit auch durch Kontakt mit Feuchtigkeit und gelösten Ionen verlieren. Es ist wohlbekannt, dass Oberflächenbindungen in Silikaglas in Gegenwart von Natriumionen enthaltendem Wasser schnell hydrolisiert werden. Die Hydrolyse der Oberflächenbindungen bewirkt eine merkliche Festigkeitsverschlechterung.
Um die Integrität und Festigkeit von optischen Glasfasern vor durch die Umwelt verursachten Verschleiß zu schützen, werden eine oder mehrere Schutzschichten, wie die Ummantelung, kurz nachdem die optischen Fasern aus einer gläsernen Vorform gezogen worden sind, auf die äußere Oberfläche aufgebracht. Ein Zweck der Beschichtungen ist es, die Oberfläche der optischen Faser vor mechanischen Kratzern und Verschleiß, die typischer Weise durch die folgende Handhabung und den Gebrauch verursacht werden, zu schützen. Ein weiterer Zweck der Beschichtung ist es, das Glas vor Feuchtigkeit und gelösten Ionen zu schützen. Die Schicht oder Schichten können auch manchen Einfluss auf die optischen Eigenschaften der Fasern haben, weil die Schichten auf äußere mechanische Kräfte und Temperatur reagieren.
Die auf die optische Faser aufgebrachten Beschichtungszusammensetzungen sind typischer Weise viskosflüssige, strahlungshärtbare Zusammensetzungen. Typischer Weise werden die Beschichtungszusammensetzungen auf der optischen Faser gehärtet, indem die Beschichtungszusammensetzung einer ultravioletten Strahlung, Elektronenstrahlung oder ionisierenden Strahlung für einen vorbestimmten Zeitraum, der als geeignet für ein wirksames Härten angesehen wird, ausgesetzt wird.
Fluorinierte, UV-Strahlungshärtbare, sekundäre Beschichtungen sind über optische Fasern gelegt worden, um hierdurch Wasser und Feuchtigkeit abzuweisen. Siehe allgemein US-Patente Nr. 4,908,297, 5,298,291, und 5,567,794. Die in diesen Patenten offenbarten Beschichtungen sind relativ teuer, weil die, die Wasser abweisenden Eigenschaften vermittelnden, fluorinierten Rohmaterialien relativ teuer sind. Dementsprechend ist es wünschenswert, über eine Sekundärbeschichtung mit Wasser abweisenden Eigenschaften und einer guten Haftung an die Primärbeschichtung, die zudem relativ preiswert ist, zu verfügen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine relativ preiswerte, strahlungshärtbare, flüssige Beschichtungszusammensetzung zum Aufbringen auf eine optische Faser zur Verfügung zu stellen, die gute hydrophobe Eigenschaften und gute mechanische Eigenschaften über einer auf der optischen Faser untergelegten Primärbeschichtung hat.
Diese Aufgabe wird wenigstens teilweise durch Bereitstellen einer strahlungshärtbaren, Sekundärbeschichtungszusammensetzung zum Formen einer Sekundärbeschichtung mit hydrophoben Eigenschaften auf einer Primärbeschichtung auf einer optischen Faser erfüllt, wobei die Sekundärbeschichtungszusammensetzung eine Mischung aus einer strahlungshärtbaren Zusammensetzung, die geeignet ist, eine Polymerbeschichtung zu formen, wobei die strahlungshärtbare Zusammensetzung eine Mischung eines Urethantriacrylatoligomers und Urethandiacrylatoligomers umfasst, und einem hydrophoben Agens, gewählt aus der Gruppe, welche besteht aus einer wässrigen Dispersion von negativ geladenen, hydrophoben Fluoropolymer-Harzpartikeln, Fluoropropylmethylcyclotrisiloxan, Fluoropropylmethylsiloxandiol und Trifluoropropylsiloxypolydimethylsiloxan, umfasst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Als eine nicht maßstabsgerechte Zeichnung zeigt
1 ein schematisches Diagramm einer quergeschnittenen optischen Faser mit zwei Schutzschichten.
GENAUE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Typische Telekommunikationselemente umfassen ein längliches Übertragungsmedium, wie einen Metalldraht oder eine optische Faser. Es wird Bezug auf 1 genommen, worin mit der optischen Faser 10 ein typisches Übertragungsmedium gezeigt ist. Die typische optische Faser 10 wird durch einen Glaskern 12, der von einem Glasmantel 14 umgeben ist, geformt. Der Glasmantel 14 der optischen Faser 10 ist typischer Weise von einer oder mehreren schützenden Polymerschichten umgeben. Wie als Beispiel in 1 gezeigt ist, ist eine schützende Polymerinnenschicht 16 über dem Mantel 14 und eine schützende Polymeraußenschicht 18 über der Innenbeschichtung 16 aufgebracht. Die innere 16 und äußere 18 Schutzschicht können auch als innere Primär- und äußere Primärschicht oder Primär- und Sekundärbeschichtung bezeichnet werden. Die innere Schicht 16 wird typischer Weise durch Aufbringen einer strahlungshärtbaren (polymerisierbaren) Beschichtung über dem Mantel 14 erhalten. Die strahlungshärtbare Zusammensetzung wird normalerweise aufgebracht, indem die optische Faser durch eine erste Form oder einen Beschichtungsapplikator hindurch läuft, wobei Techniken eingesetzt werden, die im Stand der Technik wohlbekannt sind und deshalb hier nicht beschrieben sind. Wenn die strahlungshärtbare Zusammensetzung erst einmal über dem Mantel 14 aufgebracht ist, kann die Zusammensetzung gehärtet werden, indem sie einer Strahlung, wie Ultraviolettstrahlung, Elektronenstrahlen oder ionisierender Strahlung, zum Initiieren deren Härtung (Polymerisation) ausgesetzt wird. Ultraviolettstrahlung wird am häufigsten verwendet. Dem Aufbringen und Härten der strahlungshärtbaren Zusammensetzung zum Formen des inneren Mantels 16 folgt typischer Weise das Aufbringen und Härten einer strahlungshärtbaren Zusammensetzung, die in der Lage ist, eine Polymerbeschichtung zu formen, welche die äußere oder sekundäre Beschichtung 18 formt. Diese Abfolge ist als ein Nass-auf-trocken-Aufbringen der äußeren Beschichtung 18 bekannt. Alternativ kann dem Aufbringen der strahlungshärtbaren Zusammensetzung, welche die innere Beschichtung 16 formt, noch bevor diese einer härtenden Strahlung ausgesetzt wird, direkt das Aufbringen der die äußere Beschichtung 18 formenden, strahlungshärtbaren Zusammensetzung folgen. Dies ist im Stand der Technik als Nass-auf-nass-Aufbringen bekannt. Jede Aufbringtechnik ist im Stand der Technik wohlbekannt.
Typischer Weise umfassen die kommerziell bevorzugten strahlungshärtbaren Zusammensetzungen zum Formen der primären und sekundären Beschichtungen auf optischen Fasern aliphatische difunktionale und trifunktionale Urethanacrylate. Diese bevorzugten strahlungshärtbaren Zusammensetzungen können mit reaktiven Verdünnungsmitteln wie Tripropylenglykoldiacrylat verdünnt werden und umfassen Photoinitiatoren zum Verbessern des Härtungsprozesses. Es gibt eine Reihe von Ciba unter den Marken Irgacure oder Darocur vermarktete Photoinitiatoren, welche in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind.
Die Fachleute stimmen zu, dass die hydrophoben oder Wasser abweisenden Eigenschaften einer Beschichtung typischer Weise durch Messen des Kontaktwinkels zwischen einem auf die Beschichtung platzierten Wassertropfen und der Beschichtungsoberfläche mit einem Goniometer bestimmt werden. Gehärtete sekundäre Basisbeschichtungen, die mit aliphatischen Urethandiacrylat und -triacrylat-Oligomeren geformt sind, zeigen typischer Weise einen Kontaktwinkel von ungefähr 45 Grad. Erfindungsgemäß können die hydrophoben Eigenschaften der gehärteten, sekundären Basisbeschichtung durch Zugeben einer kleinen Menge eines hydrophoben Agens, wie einer wässrigen Dispersion von negativ geladenen, hydrophoben Fluoropolymer-Harzpartikeln, Fluoropropylmethylcyclotrisiloxan, Fluoropropylmethylsiloxandiol und Trifluoropropylsiloxypolydimethylsiloxan, zu der strahlungshärtbaren Zusammensetzung signifikant verbessert werden. Mit der Zugabe eines oder mehrerer dieser Materialien kann die Hydrophobizität der resultierenden gehärteten Beschichtung stark verbessert werden, wie sich durch einen größeren gemessenen Kontaktwinkel zeigt. Beispiele einer sekundären Beschichtungszusammensetzung mit guten hydrophoben oder Wasser abweisenden Eigenschaften, die erfindungsgemäß hergestellt sind, folgen unten.
Vergleichsbeispiel 1
Eine sekundäre, strahlungshärtbare Basiszusammensetzung, die geeignet ist, eine polymere Sekundärbeschichtung zu formen, wurde hergestellt durch Mischen von 180 Gramm Ebecryl^TM 4866, was ein von UCB Chemicals hergestelltes, mit 30 Gewichtsprozent Tripropylenglykoldiacrylat (TRPGDA) verdünntes, aliphatisches Urethantriacrylatoligomer ist, 33 Gramm Photomer^TM 6010, was ein von Henkel hergestelltes, aliphatisches Urethandiacrylatoligomer ist, 65 Gramm TRPGDA, hergestellt von UCB Chemicals, und 14 Gramm Darocur^TM 4265, was eine von Ciba hergestellte, 50:50 gewichtsprozentige Mischung von Diphenyl-2,4,6-Trimethylbenzoylphoshinoxid und 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on Photoinitiator ist. Die Fachleute wissen, dass die relativen Mengen der aliphatischen Urethanacrylatoligomere und reaktiven Verdünnungsmittel wie erforderlich eingestellt werden können, um eine sekundäre, strahlungshärtbare Basiszusammensetzung mit einer Viskosität, die zum Aufbringen über einer Primärbeschichtung auf einer optischen Faser geeignet ist, zu gewinnen. Die sekundäre, strahlungshärtbare Basiszusammensetzung wurde über eine typische ultraviolettstrahlungsgehärtete Primärbeschichtung auf einem Teststück aufgebracht und einer Ultraviolettstrahlung in einem Iwasaki-Prozessor mit einer UV-Strahlenexposition von 1,0 J/cm² ausgesetzt. Die Basiszusammensetzung zeigte einen Modul von ca. 30 bis 60 MPa, eine T_g von ca. 30 bis 60°C und eine Bruchlängung von ca. 10 bis 30 Prozent.
Beispiel 2
Eine sekundäre strahlungshärtbare Basiszusammensetzung, welche zum Formen einer polymeren Sekundärbeschichtung geeignet ist, wurde wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben hergestellt. Ungefähr 15,5 Gramm (ca. 5 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung) Zonyl^TM TE-3667N, was eine von DuPont hergestellte, wässrige Dispersion von negativ geladenen, hydrophoben Polymer-Harzpartikeln ist, wurde gründlich in die obige Basiszusammensetzung gemischt, um eine modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, die geeignet zum Aufbringen über eine Primärbeschichtung auf einer optischen Faser ist, herzustellen. Die Polymerharzpartikel in der wässrigen Zonyl^TM-Dispersion sind ein Fluoropolymer, wie Polytetrafluoroethylen, und haben eine Größe im Bereich zwischen 0,05 und 0,5 Mikrometer, mit einer mittleren Größe von ca. 0,22 Mikrometer. Die Harzpartikel umfassen ungefähr 58 bis 62 Gewichtsprozent des Kolloids. Die wässrige Zonyl^TM-Dispersion umfasst ein oder mehrere oberflächenaktive Mittel, wie Oktylphenoxypolyethoxyethanol und Nonylphenoxypolyethoxyethanol, wobei die oberflächenaktiven Mittel bis zu 5 Gewichtsprozent des Kolloids ausmachen. Ferner umfasst die wässrige Dispersion auch Ammoniumperfluorooktanoat in einer Menge bis zu ungefähr 0,5 Gewichtsprozent des Kolloids.
Die modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung mit der wässrigen Zonyl^TM-Dispersion wurde mit einem mechanischen Rührer für ca. 30 Minuten gerührt. Nach dem Rühren wurde die Zusammensetzung für ca. 30 Minuten beschallt, um eingefangene Luftblasen zu entfernen. Die modifizerte Sekundärbeschichtungszusammensetzung wurde über einer typischen strahlungsgehärteten Primärbeschichtung auf einem Teststück aufgebracht und einer Ultraviolettbestrahlung in einem Iwasaki-Prozessor mit einer UV-Strahlenexposition von 1,0 J/m² ausgesetzt. Nach dem Härten ergab die modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung eine hydrophobe Beschichtung. Der zwischen einem Tropfen Wasser auf der Oberfläche und der Oberfläche dieser Beschichtung gemessene Kontaktwinkel betrug ungefähr 66 Grad. Die Beschichtung zeigte einen Modul von ca. 30 bis 60 MPa, eine T_g von ca. 30 bis 60°C und eine Bruchlängung von ca. 10 bis 30 Prozent. Alle diese Eigenschaften sind geeignet für eine Sekundärbeschichtung für eine optische Faser.
Beispiel 3
Eine sekundäre strahlungshärtbare Basiszusammensetzung, welche zum Formen einer polymeren Sekundärbeschichtung geeignet ist, wurde wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben hergestellt. Ungefähr 15,5 Gramm (ca. 5 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung) eines Trifluoropropylcopolymervinyl-gestoppten Fluids, vermarktet von General Electric unter der Produktnummer FF160, wurde zur sekundären Basiszusammensetzung gegeben. Das Vinyl-gestoppte Fluid ist eine proprietäre Mischung, die ungefähr 80 bis 99 Gewichtsprozent Trifluoropropylsiloxypolydimethylsiloxan enthält.
Die sekundäre Beschichtungszusammensetzung mit dem Vinyl-gestoppten Fluid wurde mit einem mechanischen Rührer für ca. 30 Minuten gerührt. Nach dem Rühren wurde die Zusammensetzung für ca. 30 Minuten beschallt, um eingefangene Luftblasen zu entfernen. Die Sekundärbeschichtungszusammensetzung wurde über einer typischen strahlungsgehärteten Primärbeschichtung auf einem Teststück aufgebracht und einer Ultraviolettbestrahlung in einem Iwasaki-Prozessor mit einer UV-Strahlenexposition von 1,0 J/m² ausgesetzt. Nach dem Härten lieferte die resultierende Sekundärbeschichtungszusammensetzung eine hydrophobe Beschichtung. Der zwischen einem Tropfen Wasser auf der Oberfläche und der Oberfläche dieser Beschichtung gemessene Kontaktwinkel betrug ungefähr 75 Grad. Die Beschichtung zeigte einen Modul von ca. 30 bis 60 MPa, eine T_g von ca. 30 bis 60°C und eine Bruchlängung von ca. 10 bis 30 Prozent, was keinen Verlust an mechanischen Eigenschaften aufgrund der Zugabe des Vinyl-gestoppten Fluids anzeigte. Wie oben festgestellt, sind alle diese Eigenschaften für eine Sekundärbeschichtung für eine optische Faser geeignet.
Beispiel 4
Eine sekundäre strahlungshärtbare Basiszusammensetzung, welche zum Formen einer polymeren Sekundärbeschichtung geeignet ist, wurde wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben hergestellt. Ungefähr 15,5 Gramm (ca. 5 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung) eines Trifluoropropylsilanol-gestoppten Fluids, vermarktet von General Electric unter der Produktnummer FF149, wurde zur sekundären Basiszusammensetzung gegeben, um eine modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung zu formen. Das Silanol-gestoppte Fluid ist eine proprietäre Mischung, die ungefähr 10 bis 30 Gewichtsprozent Fluoropropylmethylcyclotrisiloxan und bis zu 80 bis 99 Gewichtsprozent Fluoropropylmethylsiloxandiol enthält. Wie in den anderen Beispielen wurde das Silanol-gestoppte Fluid mit einem mechanischen Rührer für ca. 30 Minuten gerührt. Nach dem Rühren wurde die modifizierte Zusammensetzung für ca. 30 Minuten beschallt, um eingefangene Luftblasen zu entfernen. Die resultierende Sekundärbeschichtungszusammensetzung wurde über einer typischen strahlungsgehärteten Primärbeschichtung auf einem Teststück aufgebracht und einer Ultraviolettbestrahlung in einem Iwasaki-Prozessor mit einer UV-Strahlenexposition von 1,0 J/m² ausgesetzt. Nach dem Härten lieferte die modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung eine hydrophobe Beschichtung. Der zwischen einem Tropfen Wasser auf der Oberfläche und der Oberfläche dieser Beschichtung gemessene Kontaktwinkel betrug ungefähr 71 Grad. Die Beschichtung zeigte einen Modul von ca. 30 bis 60 MPa, eine T_g von ca. 30 bis 60°C und eine Bruchlängung von ca. 10 bis 30 Prozent, was keinen Verlust an mechanischen Eigenschaften aufgrund der Zugabe des Silanol-gestoppten Fluids anzeigte. Wie oben festgestellt, sind alle diese Eigenschaften für eine Sekundärbeschichtung für eine optische Faser geeignet.
Referenzbeispiel 5
Eine sekundäre strahlungshärtbare Basiszusammensetzung, welche zum Formen einer polymeren Sekundärbeschichtung geeignet ist, wurde wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben hergestellt. Ungefähr 15,5 Gramm (ca. 5 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung) eines mit ca. 20 Gewichtsprozent 1,6 Hexandioldiacrylat (HDDA) verdünnten Polybutadiendi(meth)acrylatoligomers, vermarktet von Sartomer unter der Produktbezeichnung CN301, wurde zur sekundären strahlungshärtbaren Grundzusammensetzung gegeben, um eine modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung zu formen. Ähnlich zu den Beispielen, wurde die modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung mit dem Polybutadiendi(meth)acrylatoligomer mit einem mechanischen Rührer für ca. 30 Minuten gerührt. Nach dem Rühren wurde die Zusammensetzung für ca. 30 Minuten beschallt, um eingefangene Luftblasen zu entfernen. Die modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung wurde über einer typischen strahlungsgehärteten Primärbeschichtung auf einem Teststück aufgebracht und einer Ultraviolettbestrahlung in einem Iwasaki-Prozessor mit einer UV-Strahlenexposition von 1,0 J/m² ausgesetzt. Nach dem Härten lieferte die resultierende Sekundärbeschichtungszusammensetzung eine hydrophobe Beschichtung. Der zwischen einem Tropfen Wasser auf der Oberfläche und der Oberfläche dieser Beschichtung gemessene Kontaktwinkel betrug ungefähr 80 Grad. Die Beschichtung zeigte einen Modul von ca. 30 bis 60 MPa, eine T_g von ca. 30 bis 60°C und eine Bruchlängung von ca. 10 bis 30 Prozent, was keinen Verlust an mechanischen Eigenschaften aufgrund der Zugabe des Polybutadiendi(meth)acrylatoligomers anzeigte. Wie oben festgestellt, sind alle diese Eigenschaften für eine Sekundärbeschichtung für eine optische Faser geeignet.
Referenzbeispiel 6
Es wurde beobachtet, dass Oxidationsprodukte des HDDA reaktiven Verdünnungsmittels in der im Referenzbeispiel 5 beschriebenen Zusammensetzung der resultierenden Beschichtung etwas Farbe vermittelten. Obgleich die physikalischen Eigenschaften der entsprechend der Zusammensetzung des Referenzbeispiels 5 gefertigten, resultierenden Beschichtung als zufrieden stellend befunden wurden, kann in einigen faseroptischen Anwendungen die durch die Oxidationsprodukte des HDDA reaktiven Verdünnungsmittels verliehene Farbe nicht erwünscht sein. Demzufolge wurde eine modifizierte Beschichtungszusammensetzung unter Verwendung eines leicht verschiedenen Polybutadien-basierten, hydrophoben Acrylatagens formuliert, um die Färbung der Beschichtung zu vermeiden. Die Zusammensetzung ist unten beschrieben.
Eine sekundäre strahlungshärtbare Basiszusammensetzung, welche zum Formen einer polymeren Sekundärbeschichtung geeignet ist, wurde wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben hergestellt. Ungefähr 15,5 Gramm (ca. 5 Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung) eines Polybutadiendiacrylatoligomers, vermarktet von Sartomer unter der Produktbezeichnung CN302, wurde zur sekundären strahlungshärtbaren Basiszusammensetzung gegeben, um eine modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung zu formen. Ähnlich zu den anderen Beispielen, wurde die modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung mit dem Polybutadiendiacrylatoligomer mit einem mechanischen Rührer für ca. 30 Minuten gerührt. Nach dem Rühren wurde die Zusammensetzung für ca. 30 Minuten beschallt, um eingefangene Luftblasen zu entfernen. Die modifizierte Sekundärbeschichtungszusammensetzung wurde über einer typischen strahlungsgehärteten Primärbeschichtung auf einem Teststück aufgebracht und einer Ultraviolettbestrahlung in einem Iwasaki-Prozessor mit einer UV-Strahlenexposition von 1,0 J/m² ausgesetzt. Nach dem Härten lieferte die resultierende Sekundärbeschichtungszusammensetzung eine hydrophobe Beschichtung. Der zwischen einem Tropfen Wasser auf der Oberfläche und der Oberfläche dieser Beschichtung gemessene Kontaktwinkel betrug ungefähr 85 Grad. Die Beschichtung zeigte einen Modul von ca. 30 bis 60 MPa, eine T_g von ca. 30 bis 60°C und eine Bruchlängung von ca. 10 bis 30 Prozent, was keinen Verlust an mechanischen Eigenschaften aufgrund der Zugabe des Polybutadiendiacrylatoligomers anzeigte. Wie oben festgestellt, sind alle diese Eigenschaften für eine Sekundärbeschichtung für eine optische Faser geeignet.
In Einklang mit der vorliegenden Erfindung kann die Sekundärbeschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung über eine Primärbeschichtung auf einer optischen Faser mit gut bekannten Techniken aufgebracht werden. Zum Beispiel kann die Sekundärbeschichtungszusammensetzung über einer Primärbeschichtung durch Durchführen optischen Faser mit Primärbeschichtung durch eine Form oder einen Beschichtungsapplikator aufgebracht werden. Die Sekundärbeschichtungszusammensetzung wird zudem der Form oder dem Beschichtungsapplikator zugeführt. Wenn die nichtgehärtete Sekundärbeschichtungszusammensetzung erst einmal über der Primärbeschichtung auf der optischen Faser aufgebracht ist, wird die Sekundärbeschichtungszusammensetzung einer ausreichenden Bestrahlung, wie Ultraviolettbestrahlung, ausgesetzt, um die Sekundärbeschichtungszusammensetzung zu härten. Die Ultraviolettbestrahlung wird typischer Weise geliefert, indem die beschichtete optische Faser durch eine oder mehrere Ultraviolettstrahlungslampen hindurch geführt wird, die ultraviolette Strahlung in einem geeigneten Wellenlängenbereich und mit einer geeigneten Intensität zum Härten der Sekundärbeschichtungszusammensetzung abgeben.

Claims

Strahlungshärtbare Sekundärbeschichtungszusammensetzung zum Formen einer Sekundärpolymerbeschichtung (18) mit hydrophoben Eigenschaften auf einer Primärpolymerbeschichtung (16) auf einer optischen Faser (10), wobei die Sekundärbeschichtungszusammensetzung eine Mischung umfasst von: einer strahlungshärtbaren Zusammensetzung, die geeignet ist eine Polymerbeschichtung (16, 18) zu formen, wobei die strahlungshärtbare Zusammensetzung eine Mischung von Urethantriacrylatoligomer und Urethandiacrylatoligomer enthält; und einem hydrophoben Agens, gewählt aus der Gruppe, welche besteht aus einer wässrigen Dispersion von negativ geladenen, hydrophoben Fluoropolymer-Harzpartikeln, Fluoropropylmethylcyclotrisiloxan, Fluoropropylmethylsiloxanediol, und Trifluoropropylsiloxypolydimethylsiloxan.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher das hydrophobe Agens bis zu ungefähr 5 Gewichtsprozent der Mischung umfasst.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die strahlungshärtbare Zusammensetzung ein aliphatisches Triacrylatoligomer enthält.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 3, bei welcher die strahlungshärtbare Zusammensetzung ferner ein Tripropylenglycoldiacrylat enthält.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, bei welcher das Fluoropolymer Polytetrafluoroetyhlen ist.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Harzpartikel in der Größe zwischen 0,05 und 0,5 Mikrometer liegen.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 6, bei welcher die mittlere Partikelgröße ungefähr 0,22 Mikrometer beträgt.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die Harzpartikel ungefähr 58 bis 62 Gewichtsprozent der wässrigen Dispersion umfassen.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher die wässrige Dispersion ferner einen oberflächenaktiven Wirkstoff, gewählt aus der Gruppe, welche besteht aus Oktylphenoxypolyethoxyethanol und Nonylphenoxypolyethoxyethanol, umfasst.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 9, bei welcher der oberflächenaktive Wirkstoff in der wässrigen Dispersion in einer Menge von bis zu ungefähr 5 Gewichtsprozent der Dispersion vorliegt.
Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die wässrige Dispersion ferner Ammoniumperfluorooktanoat in einer Menge von bis zu ungefähr 0,5 Gewichtsprozent der wässrigen Dispersion umfasst.
Optische Faser (10), welche umfasst: einen Kern (12); eine Umhüllung (14), die den Kern (12) umgibt; eine Primärpolymerbeschichtung (16) auf der Umhüllung (14) und eine Sekundärpolymerbeschichtung (18) auf der Primärpolymerbeschichtung (16), wobei die Sekundärpolymerbeschichtung (18) gewonnen ist durch: Aufbringen einer sekundären, strahlungshärtbaren Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auf die Primärbeschichtung (16); und Aussetzen der Sekundärbeschichtungszusammensetzung einer Strahlungshärtung einer geeigneten Intensität, Wellenlänge und Dauer, um ein Härten der aufgebrachten Sekundärbeschichtungszusammensetzung auf der Primärbeschichtung (16) zu bewirken.
Verfahren zum Formen einer Sekundärpolymerbeschichtung (18) mit guten wasserabweisenden Eigenschaften auf einer Primärbeschichtung (16) auf einer optischen Faser (10), welches Verfahren die Schritte umfasst: Bereitstellen einer optischen Faser (10) mit einem Kern (12), einer den Kern (12) umgebenden Umhüllung (14), und einer Primärbeschichtung (16) auf der Umhüllung (14); Aufbringen einer Sekundärbeschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11; und Aussetzen der Sekundärbeschichtungszusammensetzung einer Härtungsstrahlung einer geeigneten Intensität, Wellenlänge und Dauer um ein Härten der aufgebrachten Sekundärbeschichtungszusammensetzung auf der Primärbeschichtung (16) zu bewirken.