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DE60123181T2 - Schnell aushärtende strahlungshärtbare Zusammensetzung und damit beschichteter optischer Wellenleiter - Google Patents

Schnell aushärtende strahlungshärtbare Zusammensetzung und damit beschichteter optischer Wellenleiter Download PDF

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DE60123181T2
DE60123181T2 DE60123181T DE60123181T DE60123181T2 DE 60123181 T2 DE60123181 T2 DE 60123181T2 DE 60123181 T DE60123181 T DE 60123181T DE 60123181 T DE60123181 T DE 60123181T DE 60123181 T2 DE60123181 T2 DE 60123181T2
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radiation
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curable
liquid
acrylate
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Igor V. Hickory Khudyakov
Michael B. Hickory Purvis
Bob J. Lenoir Overton
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Draka Comteq BV
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Description

  • HINTERGRUND
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine härtbare Zusammensetzung, die sich zur Beschichtung von Bandmatrizen und Glasoberflächen, insbesondere zur Beschichtung von optischen Wellenleitern wie z.B. Lichtleitfasern eignet, wobei die Beschichtungszusammensetzungen schneller härten, um höhere Fertigungsbandgeschwindigkeiten zu erreichen.
  • Lichtleitfasern aus gezogenem Glas werden als zuverlässiges Übertragungsmedium für Telekommunikationskabel eingesetzt. Glasfasern kommen aufgrund ihrer Fähigkeit zum Transport großer Datenmengen über lange Distanzen häufig zum Einsatz.
  • Zur Vereinfachung dieser Langstreckenübertragungen werden Lichtleitfaser-Wellenleiter mit Kunststoffzusammensetzungen aus verschiedenen Materialien beschichtet, um die Faser zu schützen und ihre Zugfestigkeit zu erhöhen. Allgemein werden Glasfasern zu diesem Zweck häufig mit zwei übereinander liegenden Überzügen beschichtet. Der Überzug, der mit dem Glas in Kontakt steht, ist ein relativ weicher primärer Überzug, der zufriedenstellend an der Faser haften und weich genug sein muss, um Mikroverbiegungen insbesondere bei niedrigen Gebrauchstemperaturen zu widerstehen. Der äußere, freiliegende Überzug ist ein wesentlich härterer sekundärer Überzug mit der gewünschten Widerstandsfähigkeit gegenüber Handhabungskräften, der jedoch so biegsam sein muss, dass die beschichtete Faser wiederholtem Verbiegen standhalten kann, ohne dass der Überzug Risse bekommt.
  • Überzugszusammensetzungen für Lichtleitfasern – seien es primäre Innen- oder Einzelüberzüge – umfassen im Allgemeinen vor dem Härten ein ethylenisch ungesättigtes Monomer oder Oligomer, das in einem flüssigen, ethylenisch ungesättigten Medium gelöst oder dispergiert ist, sowie einen Photoinitiator. Die Überzugszusammensetzung wird typischerweise in flüssiger Form auf die Glasfaser aufgetragen und anschließend zum Zwecke des Härtens aktinischer Strahlung ausgesetzt.
  • In der Praxis sind die am häufigsten verwendeten Überzüge von Acrylaten abgeleitet. Die am häufigsten verwendeten Acrylate sind diejenigen, die bei ultravioletter Bestrahlung mit hoher Geschwindigkeit aushärten können, da die Überzüge normalerweise unmittelbar nach dem Ziehen der Glasfaser aus dem geschmolzenen Zustand aufgetragen werden. Typische Acrylate dieser Art sind Monomere und Oligomere mit mono- oder difunktionellen (Meth)acrylatenden. Die äußeren Überzüge bestehen meistens aus Urethan/Acrylat- oder Epoxy/Acrylat-Copolymeren, die ebenfalls durch ultraviolette Strahlung gehärtet werden können (siehe Shustack et al., US-Patent Nr. 6,048,911, Barraud et al., US-Patent Nr. 5,650,231).
  • Die Überzüge werden während des Ziehens der Faser in-line aufgetragen. Da der Stand der Faserziehtechnologie jedoch höhere Ziehgeschwindigkeiten ermöglicht, so dass längere und dünnere Lichtleitfasern entstehen, ist der Bedarf an Überzugszusammensetzungen, die in Übereinstimmung mit den schnelleren Ziehgeschwindigkeiten schneller aushärten können, dringender geworden. Daher hat sich mit den erhöhten Ziehgeschwindigkeiten der Bedarf an Materialien entwickelt, die schneller aushärten als es derzeit mittels herkömmlicher Technologie möglich ist.
  • Das US-Patent Nr. 4,663,185 von Eckberg et al. beschreibt ein Verfahren zur Herstellung UV-härtbarer Acrylatpolymere durch Mischen difunktioneller Acrylatmonomere in einer Menge von bis zu 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, so dass ein harter, glasartiger Überzug zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit entsteht.
  • Das US-Patent Nr. 4,968,116 von Hulme-Lowe et al. beschreibt eine Beschichtungszusammensetzung aus polyfunktionellen Acrylaten (difunktionell oder höhere Funktionalität) in einer Menge von 2 bis 35% zur Vernetzung des Harzes, so dass ein harter Überzug entsteht. Das US-Patent Nr. 5,566,027 offenbart ein durch Lichteinwirkung härtbares Harz aus mono- und polyfunktionellen (Meth)acrylaten. Das US-Patent Nr. 5,881,194 offenbart ein durch Strahlung härtbares Matrixmaterial zur bandförmigen Anordnung von Lichtleitfasern.
  • Das US-Patent Nr. 5,188,864 von Lee et al. beschreibt Haftvermittler für UV-härtbare Siloxanzusammensetzungen, die bis zu 10 Gew.-% multifunktionelle Acrylate (difunktionell oder höhere Funktionalität) enthalten können.
  • Das US-Patent Nr. 6,001,913 von Thames et al. beschreibt eine UV-härtbare Hochglanzüberzugsformulierung, die difunktionelle Acrylate, aber keine flüchtigen organischen Komponenten (VOC) enthält. Solche Überzugszusammensetzungen werden in einer Dicke von etwa 2 mm gegossen.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass durch Zugabe multifunktioneller Acrylate mit niedrigem Molekulargewicht zu einer Zusammensetzung aus einem durch Strahlung härtbaren Oligomer, einem freien Radikal-Photoinitiator und einem reaktiven Verdünnungsmittel eine flüssige, nicht vernetzte, UV-härtbare Zusammensetzung mit reduzierter Härtzeit bereitgestellt werden kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es wird eine flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung bereitgestellt, wobei die Zusammensetzung (a) ein durch Strahlung härtbares Oligomer, (b) einen freien Radikal-Photoinitiator und (c) ein Gemisch aus reaktiven Verdünnungsmitteln aus (i) mindestens einem mono- oder difunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel und (ii) mindestens einem polyfunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel mit mindestens drei (Meth)acrylat-Funktionalitäten umfasst, wobei das Gewichtsverhältnis des mono- oder difunktionellen Verdünnungsmittels (i) zu dem polyfunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel (ii) mindestens 3 zu 1 beträgt. Die polyfunktionelle reaktive Verdünnungsmittelkomponente (ii) erhöht die Härtgeschwindigkeit der Zusammensetzung. Es kann eine Fertigungsbandgeschwindigkeit von mindestens 1000 m/min erzielt werden.
  • Die erfindungsgemäße härtbare Überzugszusammensetzung kann 50 bis 95 Gew.-%, z.B. 60 bis 90 Gew.-%, beispielsweise 70 bis 85 Gew.-% des durch Strahlung härtbaren Oligomers (a) enthalten. Die Menge des freien Radikal-Photoinitiators (b) sollte für die Auslösung der Photopolymerisation ausreichen. Die erfindungsgemäße härtbare Überzugszusammensetzung kann 5 bis 50 Gew.-%, z.B. 10 bis 40 Gew.-%, beispielsweise 15 bis 30 Gew.-% des gesamten reaktiven Verdünnungsmittels (c) (dazu gehören sowohl das mono- oder difunktionelle reaktive Verdünnungsmittel (i) als auch das polyfunktionelle reaktive Verdünnungsmittel (ii) mit mindestens drei (Meth)acrylat-Funktionalitäten) einschließen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die erfindungsgemäßen Überzugszusammensetzungen können vorteilhafterweise für primäre und sekundäre Überzüge von Lichtleitfasern genutzt werden.
  • Der Begriff "primärer Überzug", wie er hierin verwendet wird, ist definitionsgemäß ein Überzug, der mit dem Glasabschnitt der Lichtleitfaser direkt in Kontakt steht. Der ungehärtete primäre Überzug sollte bei Raumtemperatur flüssig sein. Die Viskosität des ungehärteten primären Überzugs sollte für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung geeignet sein. Der ungehärtete primäre Überzug sollte eine hohe Härtgeschwindigkeit aufweisen. Der gehärtete primäre Überzug sollte über eine gute Haftung an Glas verfügen, um eine vorzeitige Delaminierung des Überzugs von dem Glasabschnitt der Lichtleitfaser zu verhindern, und einen geringen Modul bei niedrigen Temperaturen aufweisen, um die Auswirkungen der Mikroverbiegungsschwächung aufgrund kleiner Spannungen in der Lichtleitfaser selbst zu minimieren. Der Brechungsindex des gehärteten primären Überzugs sollte hoch genug sein, um sicherzustellen, dass aus dem Glaskern austretende erratische Signale in den Kern der Lichtleitfaser zurück geleitet werden.
  • Der Begriff "sekundärer Überzug", wie er hierin verwendet wird, ist definitionsgemäß ein Überzug, der den primären Überzug auf der Lichtleitfaser bedeckt. Der Modul des gehärteten sekundären Überzugs sollte ausreichen, um der Lichtleitfaser Stoß- und Zugfestigkeit zu verleihen und eine Schutzbarriere bereitzustellen. Der gehärtete sekundäre Überzug sollte sich über einen breiten Temperaturbereich physikalisch nur wenig verändern und eine gute Wasserfestigkeit, Lösungsmittelabsorption und Farbbeständigkeit aufweisen.
  • Die Viskosität der Zusammensetzung des ungehärteten, flüssigen, primären oder sekundären Überzugs sollte ausreichend gering sein, dass sich die Zusammensetzung leicht auftragen lässt, um einen zusammenhängenden Schutzüberzug auf den Glasfasern zu bilden. Beispiele für eine solche Viskosität liegen in der Größenordnung von etwa 103 cP bei 45 bis 50 °C, z.B. etwa 2 × 103 bis etwa 8 × 103 cP bei Raumtemperatur. Die Viskosität ist jedoch nicht speziell begrenzt und kann nach bekannten Verfahren auf die jeweilige Auftragweise eingestellt werden. Die Viskosität kann z.B. je nach Art des formulierten Lichtleitfasermaterials und des Auftragverfahrens eingestellt werden.
  • Allgemein hängt die Dicke des gehärteten primären oder sekundären Überzugs von dem Verwendungszweck der Lichtleitfaser ab, auch wenn Dicken von etwa 20 bis 35 Mikrometer und insbesondere Dicken von etwa 25 bis 30 Mikrometer geeignet sind.
  • Bei der Verwendung als primäre Überzüge können die erfindungsgemäßen gehärteten Überzüge eine Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa –60 °C bis etwa 0°C, z.B. etwa –50 °C bis etwa –30 °C, beispielsweise etwa –40 °C, und einen geringen Elastizitätsmodul von etwa 0,5 bis etwa 3,0 MPa bei Raumtemperatur (20 °C) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50%, z.B. von etwa 1,0 bis etwa 2,5 MPa aufweisen.
  • Bei der Verwendung als sekundärer Überzug können die erfindungsgemäßen gehärteten Überzüge eine Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa 40 °C bis etwa 100 °C aufweisen. Die gehärteten sekundären Überzüge können eine Tg von etwa 50 °C bis etwa 80 °C, z.B. etwa 75 °C, und einen geringen Elastizitätsmodul von etwa 5,0 bis etwa 60 MPa bei etwa 80 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50%, z.B. von etwa 20 bis etwa 40 MPa, beispielsweise etwa 30 MPa aufweisen.
  • Die Zugabe polyfunktioneller (Meth)acrylate eines niedrigen Molekulargewichts mit mindestens drei (Meth)acrylat-Funktionalitäten zu einer flüssigen, durch Strahlung härtbaren Zusammensetzung beschleunigt die Härtgeschwindigkeit der Zusammensetzung. Beispiele für solche polyfunktionellen (Meth)acrylate sind solche mit Tri-, Tetra- oder Penta-Funktionalität. Die Zugabe solcher polyfunktionellen (Meth)acrylate erlaubt auch das Maßschneidern der mechanischen Eigenschaften der härtbaren Überzugszusammensetzung. Mit steigender Zugabe dieser (Meth)acrylate zu den flüssigen, durch Strahlung härtbaren Zusammensetzungen lassen sich z.B. Zähigkeit, Glasübergangstemperatur Tg und Modul des Überzugs erhöhen. Die Zugabe kleinerer Mengen solcher (Meth)acrylate beschleunigt zwar die Härtung, vermeidet aber einen merkbaren Anstieg der Vernetzungsdichte der Zusammensetzung beim Härten. Auf diese Weise verleihen die kleinen Mengen der Acrylate mit Tri-, Tetra-, Penta- oder höheren Funktionalitäten dem primären Überzug keine unerwünschte Härte. Die Zugabe größerer Mengen solcher (Meth)acrylate führt zu einem unerwünschten Anstieg von Modul, Härte und Vernetzung, ungeeigneten Eigenschaften primärer Überzüge für Lichtleitfasern. Daher beträgt das Gewichtsverhältnis des mono- oder difunktionellen reaktiven Verdünnungsmittels (i) zu dem polyfunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel (ii) mindestens 3 zu 1.
  • Vorzugsweise sind die zur Beschleunigung der Härtgeschwindigkeit der Überzugszusammensetzung verwendeten polyfunktionellen (Meth)acrylate trifunktionelle, tetrafunktionelle oder pentafunktionelle Monomere. Ein Beispiel für ein trifunktionelles Monomer ist SR 454, ein im Handel von Sartomer Co. erhältliches ethoxyliertes Trimethylolpropantriacrylat. Ein Beispiel für ein tetrafunktionelles Monomer ist das im Handel erhältliche SR 355, ein von Sartomer hergestelltes Ditrimethylolpropantetraacrylat. Ein Beispiel für ein pentafunktionelles Monomer ist SR 399, ein ebenfalls im Handel von Sartomer erhältliches Dipentaerythritolpentaacrylat.
  • Die Menge solcher für die Überzugsformulierung verwendeter polyfunktioneller (Meth)acrylate mit mindestens drei (Meth)acrylat-Funktionalitäten kann zwischen etwa 0,5 und 3 Gew.-%, z.B. zwischen etwa 0,5 und etwa 2,0 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung liegen. Mehr als 3% führen zu einem Hochglanz- oder harten, abriebfesten Überzug, der sich als primärer Überzug für Lichtleitfasern nicht eignet.
  • Die härtbare Überzugszusammensetzung enthält ein durch Strahlung härtbares Oligomer, z.B. ein Urethan/Acrylat-Oligomer. Das Oligomer kann nach im Stand der Technik bekannten Verfahren synthetisiert oder im Handel erworben werden.
  • Geeignete, im Handel erhältliche Oligomere können wie folgt bezogen werden: Aliphatische Urethan/Acrylat-Verbindungen auf Polyesherbasis sind von UCB Chemical Corp. erhältlich. Sie werden unter dem Namen Ebecryl vertrieben und schließen Ebecryl 230 ein. Ebecryl 230 ist ein difunktionelles, aliphatisches Urethan/Acrylat-Oligomer mit einem Polyettergerüst.
  • Aliphatische Urethan/Acrylat-Oligomere auf Polyesterbasis sind von Sartomer erhältlich. Sie werden unter dem Namen CN966xxx vertrieben und schließen CN966J75, ein difunktionelles, aliphatisches Urethan/Acrylat-Oligomer mit einem Polyestergerüst ein. Diese Oligomere sind auch von Henkel Corp. erhältlich, die Photomer-Produkte wie Photomer 6010 herstellt. Ein Polyesterpolyol, das zur Herstellung eines Urethan/Acrylat-Oligomers auf Polyesterbasis verwendet werden kann, ist Desmophen 2001SK, erhältlich von Bayer Corp. Dieses Produkt ist ein Ethylenbutylenadipatdiol.
  • Ein Urethan/Acrylat-Oligomer kann durch Umsetzen eines Polyols, z.B. eines Diols, mit einem multifunktionellen Isocyanat, z.B. einem Diisocyanat, und anschließendes Versehen der Enden mit einem hydroxy-funktionellen (Meth)acrylat gebildet werden.
  • Das Polyol kann ein Polyol mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht von etwa 200 bis 10.000 wie z.B. Polyetterpolyol, Polyesterpolyol, Polycarbonatpolyol und Kohlenwasserstoffpolyol sein.
  • Polyetherpolyole können Homopolymere oder Copolymere von Alkylenoxiden wie z.B. C2-C5-Alkylenoxiden, z.B. Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran und 3-Methyltetrahydrofuran, Homopolymere oder Copolymere der obigen Alkylenoxide, die unter Verwendung von C14-C40-Polyolen als Initiator gewonnen wurden, z.B. 12-Hydroxystearylalkohol und hydriertes Dimerdiol, und Addukte der obigen Alkylenoxide mit Bisphenol-A oder hydriertem Bisphenol A sein. Diese Polyetherpolyole können alleine oder in Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Polyesterpolyole können z.B. Additionsreaktionsprodukte einer Diolkomponente und eines Lactons, Reaktionsprodukte der Diolkomponente und einer mehrwertigen Carbonsäure und Additionsreaktionsprodukte von drei Komponenten, z.B. der Diolkomponente, einer zweibasigen Säure und des Lactons sein. Die Diolkomponente kann ein aliphatisches C2-C40-Diol mit niedrigem Molekulargewicht, z.B. Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Dipropylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 2,4-Diethyl-1,5-pentandiol, 1,6-Hexanglycol, Neopentylglycol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 12-Hydroxystearylalkohol und hydriertes Dimerdiol sowie ein Alkylenoxidaddukt von Bisphenol-A sein. Das Lacton kann z.B. ε-Caprolacton, δ-Valerolacton und β-Methyl-δ-valerolacton sein. Die mehrwertige Carbonsäure kann z.B. eine aliphatische Dicarbonsäure wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Dodecan-1,10-dicarboxylsäure sowie eine aromatische Dicarbonsäure wie z.B. Hexahydrophthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure sein.
  • Polycarbonatpolyole können z.B. Polycarbonatdiole sein, die durch Umsetzen eines kurzkettigen Dialkylcarbonats mit einer aus den zuvor genannten Polyetherpolyol-, Polyesterpolyol- und Diolkomponenten ausgewählten Komponente gewonnen werden können, z.B. 2-Methylpropandiol, Dipropylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, Neopentylglycol, 1,5-Octandiol und 1,4-Bis-(hydroxymethyl)cyclohexan. Das kurzkettige Dialkylcarbonat kann ein C1-C4-Alkylcarbonat wie z.B. Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat sein.
  • Es können auch Polyole mit niedrigem Molekulargewicht verwendet werden. Beispiele für Polyole mit niedrigem Molekulargewicht sind Ethylenglycol, Propylenglycol, Tripropylenglycol, 1,3- oder 1,4-Butandiol, Neopentylglycol, 1,6-Hexandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, höhere Fettsäurepolyole und höhere Kohlenwasserstoffpolyole wie Rizinusöl, Kokosnussöl, Monomyristine (1-Monomyristin und 2-Monomyristin), Monopalmitine (1-Monopalmitin und 2-Monopalmitin), Monostearine (1-Monostearin und 2-Monostearin), Monooleine (1-Monoolein und 2-Monoolein), 9,10-Dioxystearinsäure, 12-Hydroxyricinusölalkohol, 12-Hydroxystearylalkohol, 1,16-Hexadecandiol (Juniperinsäure oder ein Reduktionsprodukt der Thapsiasäure), 1,21-Henicosandiol (ein Reduktionsprodukt der Japansäure), Chimylalkohol, Batylalkohol, Selachylalkohol und Dimersäurediol.
  • Ein erfindungsgemäß verwendetes multifunktionelles Isocyanat kann z.B. ein aromatisches Polyisocyanat, ein aromatisches aliphatisches Polyisocyanat, ein alicyclisches Polyisocyanat oder ein aliphatisches Polyisocyanat sein.
  • Beispiele für die aromatischen Polyisocyanate sind Diisocyanate wie m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, 4,4'-Diphenyldiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4- oder 2,6-Tolylendiisocyanat, 4,4'-Toluidindiisocyanat und 4,4'-Diphenyletherdiisocyanat sowie Polyisocyanate wie Triphenylmethan-4,4',4''-triisocyanat, 1,3,5-Triisocyanatbenzol, 2,4,6-Triisocyanattoluol und 4,4'-Diphenylmethan-2,2',5,5'-tetraisocyanat.
  • Beispiele für die aromatischen, aliphatischen Polyisocyanate sind Diisocyanate wie 1,3- oder 1,4-Xylylendiisocyanat oder Mischungen davon und 1,3- oder 1,4-Bis-(1-isocyanat-1-methylethyl)benzol oder Mischungen davon sowie Polyisocyanate wie 1,3,5-Triisocyanatmethylbenzol.
  • Beispiele für die alicyclischen Polyisocyanate sind Diisocyanate wie 1,3-Cyclopentendiisocyanat, 1,4- Cyclohexandiisocyanat, 1,3-Cyclohexandiisocyanat, 3-Isocyanatmethyl-3,5,5-trimethylcyclohekylisocyanat (Isophorondiisocyanat oder IPDI), 4,4'-Methylenbis(cyclohexylisocyanat) (H12MDI oder Desmodur W, erhältlich von Bayer), Methyl-2,4-cyclohexandiisocyanat, Methyl-2,6-cyclohexandiisocyanat und 1,3- oder 1,4-Bis-(isocyanatmethyl)cyclohexan sowie Polyisocyanate wie 1,3,5-Triisocyanatcyclohexan, 1,3,5-Trimethylisocyanatcyclohexan, 2-(3-Isocyanatpropyl)-2,5-di(isocyanatmethyl)bicyclo(2.2.1)heptan, 2-(3-Isocyanatpropyl)-2,6-di(isocyanatmethyl)bicyclo(2.2.1)heptan, 3-(3-Isocyanatpropyl)-2,5-di(isocyanatmethyl)bicyclo(2.2.1)heptan, 5-(2-Isocyanatethyl)-2-isocyanatmethyl-3-(3-isocyanatpropyl)bicyclo(2.2.1)heptan, 6-(2-Isocyanatethyl)-2-isocyanatmethyl-3-(3-isocyanatpropyl)bicyclo(2.2.1)heptan, 5-(2-Isocyanatethyl)-2-isocyanatmethyl-2-(3-isocyanatpropyl)bicyclo(2.2.1)heptan und 6-(2-Isocyanatethyl)-2-isocyanatmethyl)-2-(3-isocyanatpropyl)bicyclo(2.2.1)heptan.
  • Beispiele für die aliphatischen Polyisocyanate sind Diisocyanate wie Trimethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat, 1,2-Propylendiisocyanat, 1,2-Butylendiisocyanat, 2,3-Butylendiisocyanat, 1,3-Butylendiisocyanat, 2,4,4- oder 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat und 2,6-Diisocyanatmethylcaproat sowie Polyisocyanate wie Lysinestertriisocyanat, 1,4,8-Triisocyanatoctan, 1,6,11-Triisocyanatundecan, 1,8-Diisocyanat-4-isocyanatmethyloctan, 1,3,6-Triisocyanathexan und 2,5,7-Trimethyl-1,8-isocyanat-5-isocyanatmethyloctan.
  • Darüber hinaus können Derivate der obigen Polyisocyanate verwendet werden. Beispiele für die Derivate sind Dimere, Trimere, Biuret, Allophanat, Carbodiimid, Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat (als rohes MDI oder polymeres MDI bezeichnet), rohes TDI und ein Addukt einer Isocyanatverbindung und eines Polyols mit niedrigem Molekulargewicht.
  • "(Meth)acrylat" bedeutet Acrylat, Methacrylat oder eine Mischung daraus.
  • Beispiele für die hydroxy-funktionellen (Meth)acrylate sind 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 2-Hydroxybutyl(meth)acrylat, 4-Hydroxybutyl(meth)acrylat, Pentandiolmono(meth)acrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxypropyl(meth)acrylat, 2-Hydroxyalkyl(meth)acryloylphosphat, 4-Hydroxycyclohexyl(meth)acrylat, Cyclohexandimethanolmono(meth)acrylat, Neopentylglycolmono(meth)acrylat, Trimethylolpropandi(meth)acrylat und Pentaerythritoltri(meth)acrylat. Weitere Beispiele sind Verbindungen, die durch eine Additionsreaktion einer glycidylgruppenhaltigen Verbindung und einer (Meth)acrylsäure gewonnen werden können, z.B. Alkylglycidylether und Glycidyl(meth)acrylat. Die obigen hydroxylgruppenhaltigen (Meth)acrylate können alleine oder in Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Der Molekulargewichtsbereich (MW) des durch Strahlung härtbaren Oligomers kann basierend auf den speziell erforderlichen Eigenschaften des erfindungsgemäßen primären oder sekundären Überzugs zwischen 5000 und 25.000 variieren.
  • In der Überzugszusammensetzung können alle geeigneten freien Radikal-Photoinitiatoren eingesetzt werden. Ein geeigneter freier Radikal-Photoinitiator ist z.B. ein Acylphosphinoxid-Photoinitiator, insbesondere ein Benzoyldiarylphosphinoxid-Photoinitiator. Ein Beispiel für einen geeigneten Benzoyldiarylphosphinoxid-Photoinitiator ist 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (Lucerin TPO, erhältlich von BASF). Weitere Beispiele für Photoinitiatoren vom freien Radikaltyp sind Hydroxycyclohexylphenylketon, Hydroxymethyl phenylpropanon, Dimethoxyphenylacetophenon, 2-Methyl-1,1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropanon-1, 1-(4-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on, 1-(4-Dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on, 4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl-2-(2-hydroxy-2-propyl)keton, Diethoxyphenylacetophenon, 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphon, ein Gemisch aus (2,6-Dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on und Mischungen davon. Viele dieser Verbindungen werden unter den Namen Irgacure® und Darocur® vertrieben und sind von Ciba Additives erhältlich.
  • Der freie Radikal-Photoinitiator kann ein Gemisch aus Phosphinoxid-Photoinitiatoren sein; ein Beispiel dafür ist Darocur 4265, erhältlich von Ciba Additives. Dieser spezielle Photoinitiator ist ein Gemisch aus 50 Gew.-% Diphenyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphinoxid und 50 Gew.-% 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on. Ein weiterer ist Irgacure 1700 (ebenfalls von Ciba Additives), ein Gemisch aus Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid und 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on.
  • Der Photoinitiator vom freien Radikaltyp kann basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung in einer Menge von 10 Gew.-% oder weniger, z.B. etwa 0,25 bis etwa 6 Gew.-%, beispielsweise etwa 4 Gew.-% verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Überzugszusammensetzung enthält eine erfindungsgemäße Mischung reaktiver Verdünnungsmittel. Ohne an die Theorie gebunden sein zu wollen, wird die Theorie aufgestellt, dass die reaktiven Verdünnungsmittel während der Polymerisation des Urethan/Acrylat-Oligomers Ketten des Urethan/Acrylat-Oligomers miteinander verhaken. Das adäquate Härten der erfindungsgemäßen Überzugszusammensetzungen wird durch die Gegenwart der reaktiven Verdünnungsmittel begünstigt. Die reaktiven Verdünnungsmittel, insbesondere ihre mono- oder difunktionelle Komponente (i), fungieren außerdem als Lösungsmittel für das Urethan/Acrylat-Oligomer. Die Verwendung der reaktiven Verdünnungsmittel erlaubt die Einstellung der Lösungsviskosität zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit. Mit anderen Worten verhindern die reaktiven Verdünnungsmittel, dass die Oligomerzusammensetzung zu viskos oder unbiegsam für die Verwendung als geeigneter primärer oder sekundärer Überzug für Lichtleitfasern wird.
  • Die mono- oder difunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel können z.B. eine flüssige (meth)acrylat-funktionelle Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, z.B. folgende Di(meth)acrylate und monofunktionellen (Meth)acrylate sein: Tridecylacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, Ethylenglycoldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Tripropylenglycoldiacrylat, Neopentylglycoldiacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, Poly(butandiol)diacrylat, Tetraethylenglycoldimethacrylat, 1,3-Butylenglycoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Triisopropylenglycoldiacrylat, Triisopropylenglycoldiacrylat und ethoxyliertes Bisphenol-A-diacrylat. Ein weiteres Beispiel für ein reaktives Verdünnungsmittel ist N-Vinylcaprolactam (International Specialty Products). Weitere Beispiele sind die im Handel erhältlichen Produkte von Sartomer, SR 489 (ein Tridecylacrylat) und SR 506 (ein Isobornylacrylat).
  • Die erfindungsgemäßen, durch Strahlung härtbaren Überzugszusammensetzungen können frei von nicht-reaktiven Verdünnungsmitteln wie Wasser oder organischen Lösungsmitteln, die nicht ethylenisch ungesättigt sind, sein.
  • Das Gewichtsverhältnis des ersten mono- oder difunktionellen reaktiven Verdünnungsmittels (i) zu dem zweiten polyfunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel (ii) mit mindestens drei Funktionalitäten beträgt mindestens 3 zu 1, z.B. mindestens 10 zu 1, beispielsweise mindestens 20 zu 1.
  • Die Zusammensetzung des primären Überzugs kann einen Haftvermittler einschließen. Beispiele für Haftvermittler sind säure-funktionelle Materialien und organo-funktionelle Silane. Das organo-funktionelle Silan kann z.B. ein amino-funktionelles Silan, ein acrylamido-funktionelles Silan, ein mercapto-funktionelles Silan, ein allyl-funktionelles Silan, ein vinyl-funktionelles Silan, ein methylacrylat-funktionelles Silan und eine acrylat-funktionelles Silan sein. Das organofunktionelle Silan kann Mercaptoalkyltrialkoxysilan, Methacryloxyalkyltrialkoxysilan, Aminoalkyltrialkoxysilan, Vinyltrialkoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyl-(γ-mercaptopropyl)triethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Vinylthiopropyltrimethoxysilan, Vinyl-tris-(β-methoxyethoxy)silan, Vinyltriacetoxysilan und ein Mischung davon sein. Ein spezieller Trialkoxysilan-Haftvermittler ist UCT 7840KG von United Chemical Technologies. Ein weiterer Haftvermittler ist KBM 803, ein 3-(Trimethoxysilyl)propylthiol von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • Sofern verwendet, kann der Haftvermittler in der Zusammensetzung des primären Überzugs basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%, z.B. etwa 0,1 bis etwa 3 Gew.-%, beispielsweise etwa 1 Gew.-% vorliegen.
  • Weitere Komponenten, die in der Überzugszusammensetzung eingesetzt werden können, sind z.B. Antioxidantien wie Ionol (erhältlich von Aldrich), ein 2,4,6-Tri-tert-butyl-4-methylphenol, Verlaufmittel wie BYK331 (erhältlich von BYK-Chemie USA), ein Polysiloxan, Sensibilisatoren wie Thioxanthon oder Isopropylthioxanthon (ITX) und deren Derivate, Stabilisatoren und Benetzungsmittel. Geeignete Mengen sind dem Fachmann bekannt.
  • Die zuvor beschriebenen Überzugskomponenten können mittels aller bekannten Vorrichtungen miteinander gemischt werden; eine Lichtleitfaser kann nach jeder bekannten Technik zur Herstellung von Lichtleitfasern mit der Überzugszusammensetzung beschichtet werden.
  • Zu diesen Techniken gehört ein Ziehturm, in dem eine vorgeformte Glasstange erwärmt wird, so dass eine dünne Glasfaser entsteht. Die Faser wird vertikal durch den Ziehturm gezogen und durchläuft dabei eine oder mehrere Beschichtungsstationen, in denen verschiedene Überzüge auf die gerade gezogene Faser in-line aufgetragen und gehärtet werden. Die Beschichtungsstationen können jeweils ein Gesenk mit einer Austrittsöffnung enthalten, deren Größe dergestalt ist, dass der jeweilige Überzug in der gewünschten Dicke auf die Faser aufgetragen wird. Neben den einzelnen Stationen können sich Überwachungs- und Messgeräte befinden, um sicherzustellen, dass das Auftragen des Überzugs in der Station konzentrisch und mit dem gewünschten Durchmesser erfolgt. Beispiele für Techniken zum Beschichten von Lichtleitfasern sind die in den US-Patenten Nr. 4,351,657, 4,512,281, 4,531,959, 4,539,219, 4,792,347 und 4,867,775 offenbarten Verfahren.
  • Nach dem Beschichten der Faser mit der härtbaren Überzugszusammensetzung kann die Überzugszusammensetzung durch Einwirken einer für die Härtung ausreichenden Menge UV-Strahlung gehärtet werden. Die beschichtete Faser kann z.B. UV-Strahlung von etwa 5 bis 1000 mJ/cm2 ausgesetzt werden.
  • Beispiele
  • Für einige der nachfolgend dargestellten experimentellen Daten wurde wie folgt eine Oligomerformulierung hergestellt.
  • Prüfbeispiele 1 und 2
  • Desmophen 2001KS (Bayer Corp.) wurde mit stöchiometrischen Mengen Isophorondiisocyanat (IPDI) (Creanova) und 2-Hydroxyethylacrylat (2-HEA) (Aldrich) umgesetzt, um ein Oligomer mit einem Molekulargewicht von etwa 10.000 zu synthetisieren. Die Formulierungen der experimentellen Prüfproben sind in Tabelle 1 zusammengefasst, wobei Prüfbeispiel 1 1,5 Gew.-% SR 355 und Prüfbeispiel 2 1,5 Gew.-% SR 399 enthält.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Zur Herstellung eines Vergleichsbeispiels (Harz) wurde dieselbe Oligomerformulierung verwendet, jedoch ohne SR 355 oder SR 399. Diese Formulierung ist in Tabelle 1 zusammengefasst, wobei alle Komponenten in Gewichtsprozent (Gew.-%) angegeben sind.
  • Tabelle 1
    Figure 00170001
  • Figure 00180001
  • Experiment 1
  • Härtkinetik einer primären Überzugszusammensetzung
  • Die Formulierungen der Prüfbeispiele 1 und 2 sowie des Vergleichsbeispiels 1 wurden gleichmäßig und flach in einer Dicke von 25 Mikrometern bis 1 Millimeter ausgestrichen. Sämtliche dünnen Filme wurden auf den Diamantkristall eines Spektrometers gelegt, mittels einer punktförmigen UV-Lichtquelle (Lightnincure 200, hergestellt von Hamamatsu) geringer Intensität (75–1000 μW/cm2) gehärtet sowie vor und während des Härtens mit Stickstoff bei Raumtemperatur gespült. Das verwendete Spektrometer war ein Magna 550 FT IR-Spektrometer (hergestellt von Nicolet) im ATR-Modus, mit dem die Vollständigkeit der Härtung anhand des Verschwindens der Acrylatgruppen aus dem Film gemessen wurde. Zur Überwachung und Analyse der Härtkinetik, die dem Gesetz der ersten Ordnung folgt, wurde die SERIES-Software eingesetzt. Die Experimente wurden bei derselben Umgebungstemperatur (24 °C) und derselben Lichtintensität von 100 μW/cm2 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 2 dargestellt.
  • Die Photopolymerisation des primären Überzugs ohne Zugabe eines Acrylates mit Tri- oder höherer Funktionalität besitzt eine Geschwindigkeitskonstante k von 0,37 s–1. Im Gegensatz dazu scheint die Zugabe von 1,5 Gew.-% SR 355 zu einer Polymerisation mit höherer Geschwindigkeitskonstante (k = 0,48 s–1) zu führen; die Zugabe von 1,5 Gew.-% SR 399 scheint eine Polymerisation mit einer Geschwindigkeitskonstante k von 0,54 s–1 auszulösen.
  • Tabelle 2
    Figure 00190001
  • Experiment 2
  • Photokalorimetrie mit Differentialabtastung (PhotoDSC) bei primären Überzugsformulierungen (PhotoDSC-Experimente)
  • Die im Zusammenhang mit der Härtung des polymerisierbaren Monomers bei Belichtung stehende exotherme Reaktionswärme wurde mittels PhotoDSC in J/Gramm (J/g) gemessen. Bei den in den Prüfbeispielen 1 und 2 sowie dem Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Oligomerformulierungen erfolgten PhotoDSC-Experimente. Alle Beispiele wurden vor der Bestrahlung der Proben 5 Minuten lang mit Stickstoff gespült. Die Prüfproben wurden 0,05 Minuten lang mittels eines Perkin-Elmer DSC7 mit einer Quecksilber-Xenon-Lampe (100 W) bei 50 °C bestrahlt. Die Ergebnisse sind in der obigen Tabelle 2 dargestellt.
  • Die Ergebnisse deuten auf eine größere Umwandlung der Acrylatgruppen bei kurzer Bestrahlung des Überzugs in Gegenwart eines tetra- oder pentafunktionellen Acrylates.
  • Prüfbeispiel 3
  • Ein im Handel erhältlicher primärer Überzug OD1-65 (DSM Co.) wurde bezogen. Dieses Harz enthält keinen Photoinitiator, so dass 6 Gew.-% Darocur 4265 (Ciba Additives) zugesetzt wurden. Das tetrafunktionelle Acrylat SR 355 wurde in einer Menge von 1,5 Gew.-% zugesetzt.
  • Prüfbeispiel 4
  • Es wurde dieselbe primäre Überzugsformulierung wie in Prüfbeispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das pentafunktionelle Acrylat SR 399 in einer Menge von 1,5 Gew.-% zugesetzt wurde.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Es wurde derselbe primäre Überzug und dasselbe Photoinitiator-Gemisch wie in Prüfbeispiel 1 verwendet, mit der Ausnahme, dass kein SR 355 oder SR 399 zugesetzt wurde.
  • Experiment 3
  • Mechanische Eigenschaften der gehärteten primären Überzüge
  • Die Überzüge der Prüfbeispiele 3 und 4 sowie des Vergleichsbeispiels 2 wurden durch Gießen eines Films einer Dicke von 0,1 bis 0,2 Millimetern auf einen Mylar-Film hergestellt. Der gegossene Film wurde mit einem Iwasaki UV-Prozessor unter einer Stickstoffdecke gehärtet. Die Belichtung mit UV-Licht erfolgte mit 0,1 J/cm2. Die gehärteten Proben wurden in 30 Millimeter lange, 6,25 Millimeter breite und 0,15 Millimeter dicke Stücke geschnitten und vor den Messungen bei Raumtemperatur und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% 24 Stunden lang konditioniert. Zugmodul und Reißdehnung der Prüf- und Vergleichsbeispiele wurden mit einem Instron Model 5564 gemäß ASTM D638M geprüft. Die Prüfproben wurden an dem oberen Griff eines Prüfinstruments vom Kreuzkopfbewegungstyp mit einer Messdose befestigt. Der Kreuzkopf wurde auf die anfängliche Messlänge abgesenkt und das Probenmuster an dem festen Griff befestigt. Die Kreuzkopfgeschwindigkeit des Instron wurde auf 25 mm/min eingestellt. Anschließend wurde die Probe mit konstanter Verformungsgeschwindigkeit gedehnt und die entstandene Spannungs-Dehnungs-Kurve aufgezeichnet. Die Ergebnisse wurden mit der Instron MerlinTM-Software gemessen und analysiert. Die Reißdehnung ist in Prozent, der Zugmodul in MPa ausgedrückt.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt und deuten darauf, dass die Zugabe der tetra- und pentafunktionellen Acrylate in geringer Menge (1,5%) zu einem primären Überzug die mechanischen Eigenschaften gehärteter Filme innerhalb des experimentellen Bestimmungsfehlers nicht beeinträchtigt.
  • Tabelle 3
    Figure 00210001
  • Prüfbeispiel 5
  • Wie in Prüfbeispiel 3 wurde ein im Handel erhältlicher primärer Überzug OD1-65 (DSM Co.) bezogen. Dieses Harz enthält keinen Photoinitiator, so dass 1 Gew.-% Darocur 1173 (2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on von Ciba Additives) zugesetzt wurden. Das tetrafunktionelle Acrylat SR 355 wurde in einer Menge von 2 Gew.-% zugesetzt.
  • Prüfbeispiel 6
  • Es wurde dieselbe primäre Überzugsformulierung wie in Prüfbeispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das pentafunktionelle Acrylat SR 399 in einer Menge von 2 Gew.-% zugesetzt wurde.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Es wurde derselbe primäre Überzug und dasselbe Photoinitiator-Gemisch wie in Prüfbeispiel 5 verwendet, mit der Ausnahme, dass kein SR 355 oder SR 399 zugesetzt wurde.
  • Experiment 4
  • Lichtempfindlichkeit der primären Überzugsformulierungen
  • Die Überzüge der Prüfbeispiele 5 und 6 sowie des Vergleichsbeispiels 3 wurden durch Gießen eines gleichmäßigen Films einer Dicke von etwa 0,1 Millimetern auf den Diamantkristall eines Spektrometers hergestellt. Die gegossenen Filme wurden wie in Experiment 1 beschrieben mit einem Iwasaki UV-Prozessor unter einer Stickstoffdecke punktgehärtet. Es wurden drei verschiedene UV-Belichtungen getestet: 60 mJ/cm2, 120 mJ/cm2 und 1000 mJ/cm2. Zur Messung der Vollständigkeit der Härtung anhand des Verschwindens der Acrylatgruppen aus dem Film wurde ein Magna 550 FT IR-Spektrometer im ATR-Modus eingesetzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
  • Die Ergebnisse belegen, dass weniger UV-Lichtenergie (mJ/cm2) notwendig ist, um in Gegenwart geringer Mengen an (Meth)acrylaten mit Tetra- und Penta-Funktionalitäten denselben Härtungsgrad der primären Überzugsformulierungen zu erhalten. Daher bewirkt eine kleine Menge multifunktioneller (Meth)acrylate mit niedrigem Molekulargewicht, dass die primären Überzugsformulierungen lichtempfindlicher werden.
  • Tabelle 4
    Figure 00230001

Claims (16)

  1. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung Folgendes umfasst: (a) ein durch Strahlung härtbares Oligomer, (b) einen freien Radikal-Photoinitiator und (c) ein Gemisch reaktiver Verdünnungsmittel, das (i) mindestens ein mono- oder difunktionelles reaktives Verdünnungsmittel und (ii) mindestens ein polyfunktionelles reaktives Verdünnungsmittel mit mindestens drei (Meth)acrylat-Funktionalitäten umfasst, wobei das Gewichtsverhältnis des mono- oder difunktionellen reaktiven Verdünnungsmittels (i) zu dem polyfunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel (ii) mindestens 3 zu 1 beträgt.
  2. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das durch Strahlung härtbare Oligomer ein Urethanacrylatoligomer mit entweder einem Polyester- oder einem Polyethergerüst ist.
  3. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das durch Strahlung härtbare Oligomer ein Urethanacrylatoligomer mit einem mittleren Molekulargewichtsbereich (MW) von etwa 5.000 bis etwa 25.000 ist.
  4. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der freie Radikal-Photoinitiator in einer Menge von bis zu 6% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung verwendet wird.
  5. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der freie Radikal-Photoinitiator ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend. aus Acylphosphinoxid, 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid, Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinoxid, Hydroxycyclohexylphenylketon, Hydroxymethylphenylpropanon, Dimethoxyphenylacetophenon, 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropanon-1, 1-(4-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on, 1-(4-Dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on, 4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl-2(2-hydroxy-2-propyl)keton, Diethoxyphenylacetophenon, 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphon und Mischungen davon.
  6. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mono- oder difunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel (i) monofunktionelle Acrylate oder Diacrylate umfassen.
  7. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mono- oder difunktionellen reaktiven Verdünnungsmittel (i) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Tridecylacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, Ethylenglycoldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Tripropylenglycoldiacrylat, Neopentylglycoldiacrylat, 1,4-Butandioldimethacrylat, Poly(butandiol)diacrylat, Tetraethylenglycoldimethacrylat, 1,3-Butylenglycoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Triisopropylenglycoldiacrylat, Triisopropylenglycoldiacrylat, ethoxyliertes Bisphenol A-Diacrylat, Isobornylacrylat und N-Vinylcaprolactam.
  8. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Menge des polyfunktionellen reaktiven Verdünnungsmittels (i) etwa 0,5 bis 3 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung beträgt.
  9. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zusammensetzung eine Viskosität in der Größenordnung von etwa 103 cP bei 45–50 °C besitzt.
  10. Flüssige, durch Strahlung härtbare Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei die Zusammensetzung eine Viskosität von etwa 2 × 103 cP bis etwa 8 × 103 cP bei Raumtemperatur besitzt.
  11. Gehärtete Zusammensetzung welche Folgendes aufweist: (a) ein durch Strahlung härtbares Oligomer, (b) einen freien Radikal-Photoinitiator und (c) ein Gemisch reaktiver Verdünnungsmittel, das (i) mindestens ein mono- oder difunktionelles reaktives Verdünnungsmittel und (ii) mindestens ein polyfunktionelles reaktives Verdünnungsmittel mit mindestens drei (Meth)acrylat-Funktionalitäten umfasst.
  12. Gehärtete Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei die Zusammensetzung einen Härtmodul von etwa 1 bis 2,5 MPa bei Raumtemperatur (20 °C) und 50% relativer Luftfeuchtigkeit besitzt.
  13. Mit der flüssigen, durch Strahlung härtbaren Zusammensetzung nach Anspruch 9 oder 10 beschichteter optischer Wellenleiter.
  14. Mit der gehärteten Zusammensetzung nach Anspruch 12 beschichteter optischer Wellenleiter.
  15. Optischer Wellenleiter nach Anspruch 14, wobei die Dicke der gehärteten Zusammensetzung etwa 20 bis 35 Mikrometer beträgt.
  16. Verfahren zur Beschichtung eines optischen. Wellenleiters mit der flüssigen, durch Strahlung härtbaren Zusammensetzung nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: (a) Kontaktieren des optischen Wellenleiters mit der flüssigen, härtbaren Zusammensetzung; und (b) Härten der flüssigen, durch Strahlung härtbaren Zusammensetzung.
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