CN111315701B - 包含用液体可辐射固化超吸收性聚合物组合物涂布的纤维的阻水体系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及适合用于涂布阻水纤维(例如光学纤维)的可水溶胀的可辐射固化组合物。本发明还涉及涂布有可水溶胀的外部涂层的纤维(包括光学纤维)，所述可水溶胀的外部涂层被配置为弯曲并与相关纤维脱离以促进纵向阻水测试中卓越的性能。还要求保护并描述了将这种可水溶胀的涂层涂覆到光学纤维涂层上的方法。进一步要求保护和描述了包含至少一根光学纤维的缓冲纤维束，该光学纤维涂布有可水溶胀的可辐射固化涂层，以确保卓越的纵向阻水性能。

Description

包含用液体可辐射固化超吸收性聚合物组合物涂布的纤维的 阻水体系
技术领域
本发明涉及用适合一起使用的可水溶胀的组合物涂布阻水纤维(例如光学纤维)的方法，所得到的阻水光学纤维和包含这种阻水光学纤维的缓冲管。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年11月3日提交的美国临时专利申请第62/581191号的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
背景技术
光学纤维或光纤可实现光信号的引导传输。它们更优于替代性的基于电线的数据传输介质，因为它们能够在更长的距离上传输数据而不会显著损失信号强度。在过去的几十年中，越来越多的光学纤维的使用促进了全球数字化转型。因此，电信业现在利用光学纤维、特别是由玻璃制成的光学纤维，作为优选的数据传输介质。
制备用于光学纤维生产的长而细的玻璃丝的过程(称为拉伸)是众所周知的。玻璃纤维通常是从特别制备的圆柱形预制品中拉制的，该预制品已被局部且均匀地加热至例如约2000℃的温度。当预制品被加热时，例如通过将预制品送入并穿过炉，从熔融材料中拉出玻璃纤维。但是，如果不加以保护，则裸玻璃光学纤维不适合在现场使用，这是因为光信号在其上传输的细玻璃束很脆弱。除了易受物理损坏外，未涂布的光学纤维还会受到水接触引起的不利影响。因此，很早就将表面涂层涂覆到光学纤维进行保护，以确保高水平的性能。通常在将玻璃纤维从预制品中拉出之后很短的时间内(优选在冷却之后立即)将表面涂料组合物施加到玻璃纤维。然后将涂料组合物固化以生产涂布光学纤维。
为了提供最佳的保护，通常在通过拉伸生产纤维后立即在光学纤维上涂布两个或更多个叠加的可辐射固化涂层。直接接触光学纤维的涂层称为“内部初级涂层”，而覆盖涂层称为“外部初级涂层”。然而，随着时间的流逝，内部初级涂层已被更频繁地简称为“初级涂层”，而外部初级涂层已被更频繁地简称为“次级涂层”。通常将初级涂层规划为具有比次级涂层显著更低的模量。
相对较软的初级涂层提供了抗微弯曲的能力，微弯曲导致涂布光学纤维的信号传输衰减(即信号损失)增加，因此是不希望的。微弯曲是光学纤维中的微观曲率，其涉及几微米的局部轴向位移和几毫米的空间波长。微弯曲可由热应力和/或机械横向力引起。涂层可以提供横向力保护，从而保护光学纤维免受微弯曲，但是随着涂层厚度的减小，所提供的保护量也会减少。较硬的外部初级涂层(即次级涂层)可提供对处理力的抗性，例如当涂布纤维形成条带和/或形成缆线时遇到的那些力。
初级涂层优选地具有比相关光学纤维的包层更高的折射率，以便允许它们将不当的光信号从光学纤维的芯中除去。在热老化和水解老化过程中，初级涂层应与玻璃纤维保持足够的粘附性，但是(如果需要)能够从玻璃纤维上可剥离的以进行拼接。初级涂层的厚度通常在20-50μm的范围内(例如，约25或32.5μm)，对于200μm的纤维而言，初级涂层具有在15-25μm的范围内的较薄的厚度。
次级涂层接触并围绕初级涂层。次级涂层例如是分子在聚合时变得高度交联的涂料组合物的聚合产物。在本文所述的实施方式中，次级涂层具有高的原位模量(例如，在25℃下大于约800MPa，更优选在约1GPa至约3GPa之间)和高的Tg(例如，大于约50℃)。原位次级模量优选大于约1000MPa。次级涂层通常具有小于约40μm的厚度。
纤维光导涂层(包括初级层和次级层)是使用以下两种方法之一进行涂覆的：湿罩湿(wet-on-wet，WOW)和湿罩干(wet-on-dry，WOD)。在WOD工艺中，纤维首先通过初级涂层涂覆，然后经由暴露于电磁(UV)辐射来进行固化，之后通过次级涂层涂覆，随后通过类似的方式进行固化。在WOW工艺中，纤维通过初级涂层涂覆和次级涂层涂覆二者，之后进入固化步骤。因此，在湿罩湿工艺中，省略了初级涂层涂覆和次级涂层涂覆之间的固化灯。
辐射光能用于制造光学纤维用的可辐射固化涂层。特别地，固化过程使用来自UV灯的辐射能来固化光学纤维涂层。具有宽带汞光谱的UV灯由于其高强度和宽发射光谱而被广泛用于工业中，以确保这种可辐射固化涂料的快速和完全固化。也开始越来越多地使用利用UV-LED(发光二极管)灯的固化***，因为它们的有效构造使纤维生产过程的能量输入减少。
在按照上述方法进行涂布之后，将多个不同的涂布光学纤维捆束或组合在一起以形成光学纤维缆线的功能部分。所谓的光学纤维束可以采用多种一般配置。在一种流行的“矩阵”(matrix)配置中，借助于条带将多根光学纤维组合在一起(通常线状地)。这样的光学纤维条带由矩阵材料组成，所述矩阵材料典型地是可UV固化的并且可以由构成光学纤维初级涂层和光学纤维次级涂层本身的一些相同组分形成。然后，将若干条带堆叠在一起，并以大致正方形或矩形的横截面排列以形成所谓的矩阵。然后将矩阵***空心的圆柱形护套中，以形成所谓的缓冲管。由于正方形(或矩形)矩阵与圆形缓冲管之间的横截面形状不一致，因此在光学纤维矩阵周围会产生大量的未占用空间。该间隙空间通常被凝胶材料填充，该凝胶材料进一步吸收了在下游处理期间可能施加到光学纤维的各种冲击和应力。这种凝胶还充当防止水进入光学纤维的屏障。
在另一种流行的“浮动”配置中，在没有条带的情况下将一组涂布光学纤维分别***缓冲管中，有时在中心强度构件周围。在这种情况下，缓冲管可以采取松散或紧密配置的形式。在松散的缓冲管配置中，在涂布光学纤维和周围的缓冲管之间仍然存在明显的空腔。这样的空隙可以用与矩阵或条带配置一起所使用的相同种类的凝胶型缓冲管填充材料填充，以达到基本上相同的目的。
相反，在紧密的缓冲管配置中，缓冲管的几乎整个体积都被涂布光学纤维占据。在这样的配置中，所利用的柔性缓冲管可具有小的直径，例如2.7mm或更小。就其本身而言，在这种配置中很少使用凝胶。这样的配置在空间非常宝贵的缆线应用中是非常期望的，因为它们能够使得在每个任意给定体积中安装更高密度的光学纤维(并因此同时使得要传输的数据量更大)。这在光纤到户的应用中、城市环境中或其中提供的用于在内部完成缆线安装的房地产较少的其他应用中是特别有利的。
不管何种捆绑配置，最终都通过将一个或多个缓冲管与其他缆线组件(例如强度构件和保护构件)组合在一起来制造缆线。在许多情况下，多个缓冲管与强度构件束缚在一起以建立缆线芯。然后可以通过将缆线芯放置在芯护套内来进一步保护芯。该护套可以包括多个层，每层可以采用本领域公知的方式由有机材料或无机材料形成，以防止各种潜在的侵入来进一步增加强度。最后，缆线将被聚合的(例如聚乙烯)紧包(upjacketing)材料包围，以形成外部紧包物，以保护缆线免受环境影响。
为了确保在恶劣的环境条件下光学纤维的长期性能，必须采取很多种上述保护措施。无论是安装在地面缆线***(包括架空缆线)中、海底***中、地下缆线导管***中，还是通过直接地下埋藏，光学纤维都暴露于极端温度循环、湿气和水中。光学纤维缆线必须能够承受这样的恶劣条件多年或数十年。尽管采取了上述保护措施，但是在工业上仍然存在充分防止湿气或水分进入的挑战。
如上所述，与玻璃光学纤维接触的水倾向于降低玻璃强度。水进入缆线或缓冲管也可能损害通过纤维的数字光传输(即，衰减增加的风险)，尤其是如果随后进入的水冻结时。此外，如果水沿纤维的较长长度进入，则由于水的进入而导致的衰减损失会加剧，因此，纤维设计必须限制一旦发生泄漏时的损坏程度，这一点至关重要。
因此，即使在水进入光学纤维缆线中的情况下，也非常需要提供一种在纵向上是阻水的方案，即，该方案限制了泄漏的水随后沿着纤维或缆线传播的长度。这不仅将使由于水进入引起的上述衰减的增加最小化，而且还将使在水泄漏期间必须修理和/或更换的纤维的长度最小化，从而降低了缆线的相关维护成本。纵向上充分阻水的设计还将限制水沿着缆线流向在缆线连接点处的敏感且昂贵的设备的风险。
多年来，已经进行了许多改善纤维和/或缆线的阻水特性的尝试。
在诸如WO1999026095中的一种方法规定了使用触变凝胶或石油基油脂。已知这种基于凝胶的方法通过填充缓冲管内部的自由空间并将光学纤维机械地连接至缓冲管来充分阻止水进入缆线。但是，这种材料在现场操作中(例如拼接)中麻烦且缓慢复杂，因此增加了安装时间和成本。
为了消除在纤维拼接操作过程中与阻水凝胶相关的处理缺陷，其他方法促使在缓冲管设计中结合基于阻水基材的元件，例如浸渍或涂布有粉末状或液态超吸收性聚合物(SAP)的纱线或带材。在US5157752中总体上描述了这种类型的颗粒浸渍的长丝或带。同样，例如，EP1170614描述了一种基于“铠甲”带的基材，该基材上涂布有在其上至少部分地固化的液态聚合物材料。
在US20030124350中，将干燥的SAP颗粒浸渍在纱线或聚合物纤维内，该纱线或聚合物纤维交织在一束涂布光学纤维之间或在涂布光学纤维束与缓冲管之间。US20080181564描述了其上的进一步改进，包括利用以类似方式交织在各束之间的可水溶胀的聚合物纤维的可能性。
前述带、纱线或纤维减轻了与凝胶有关的清洁问题，但是它们的纵向阻水性能可能仍然较差，部分原因是经涂覆或浸渍的基材的不均匀性。同样，粉末或颗粒基方案可能会引起环境问题，并可能导致与之相关的涂布光学纤维的微弯曲性能降低。此外，所使用的基于SAP的或SAP浸渍的基材(或者甚至颗粒本身)的相对较大的所需尺寸和体积导致每个给定直径缓冲管可使用的光学纤维数量减少，或者导致使用大直径缓冲管。无论哪种方式，此类方案都不适合要求高缆线密度的应用(例如FTTX或地铁应用)。
还有其他方法促使将定制的液体SAP涂层直接用于现有的缆线设计元件，以通过消除对专用的SAP涂布或浸渍的基材元件的需求来使可用空间最大化。一种这样的方法描述于US5684904中，建议用可UV固化的吸水层对缓冲管的内径进行加衬。然而，这种方法的主要缺点是难以沿着缓冲管的较长的内径进行UV固化过程。该参考文献还暗示可能使用透明缓冲管，这既会增加缆线设计成本，且仍然无法消除与加工和固化相关的所有困难。
在JPH03137607中提出的另一种方法是将吸水组分掺入涂布光学纤维本身的组合物中。该参考文献讨论了如附图中所说明的将SAP聚合物掺入到光学纤维的“最外层”涂层中的潜在可能性，与初级层连接作为次级层。这种方法最大程度地减少了光学纤维涂布工艺的中断。然而，给整个厚厚的次级涂层赋予SAP功能将会增加其成本，阻碍其可加工性并损害其功能，从而导致昂贵而劣质的涂布光学纤维，即使在干燥条件下亦是如此。此外，该参考文献没有明确指示对SAP化学进行优化并且偏好在如此厚涂层中包含SAP(涂布纤维示例SAP层的厚度为50微米)，使得涂布光学纤维构造仍然无法具有最佳地纵向阻水性(或者甚至足够地纵向阻水性)。
从以上所述，很明显存在对提供一种阻水方案的未满足的需求，该方案可以使纵向水输送最小化，不会给光学纤维生产过程带来不必要的复杂性或者不会损害标准光学纤维的性能属性，有利于清洁和易于维护，并能够构造高密度和/或尺寸减小的松散管缆线配置。
发明概述
本文中描述了解决该未满足的需求的本发明的若干实施方式。第一实施方式是用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其包含丙烯酸、丙烯酸的盐、单官能烯键式不饱和网络形成剂、光引发剂、粘度调节剂、一定量的水和多官能交联剂，其中可水溶胀的可辐射固化涂料组合物在室温下是液体。
第二实施方式是一种光学纤维，其涂布有初级涂层、附着并围绕初级涂层的次级涂层以及附着并围绕次级涂层的可水溶胀的外部涂层，其中可水溶胀的外部涂层被配置为在涂布光学纤维浸没在去离子水中后3分钟内在沿该涂布光学纤维的一部分的至少一个点处弯曲(buckle)并与所述次级涂层脱离(detach)。
第三实施方式是向涂布光学纤维涂覆液体可水溶胀的涂层的方法，包括以下步骤：提供涂布光学纤维，向一部分涂布光学纤维的外表面涂覆液体可水溶胀的涂料组合物，以形成具有液体可水溶胀的外部涂料组合物的涂布光学纤维，并将具有液体可水溶胀的外部涂料组合物的涂布光学纤维暴露于能够发射促成所述液体可水溶胀的外部涂料组合物固化的紫外辐射的光源，以形成具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维，其中可水溶胀的外部涂层被配置为在具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维浸没在去离子水中后3分钟内在沿该涂布光学纤维的一部分的至少一个点处弯曲并与涂布光学纤维脱离。
第四实施方式是光学纤维缓冲束，包含柔性缓冲管，该柔性缓冲管具有长度并且在所述长度的至少一部分上具有空腔；和沿所述部分布置在所述柔性缓冲管的空腔内部的多根涂布光学纤维，其中多根涂布光学纤维中至少一根包含可水溶胀的外部涂层，而且其中所述可水溶胀的外部涂层被配置为在空腔被去离子水充满时起3分钟内在沿其一部分的至少一个点处弯曲并与涂布光学纤维脱离。
下面描述本发明的其他实施方式。
附图简要说明
图1是根据本发明的一个实施方式的涂布光学纤维的横截面图。
图2是在本文中用于评估各种涂层、涂布光学纤维和/或缆线设计的相对纵向阻水性能的测试的示意图。
图3a和图3b描绘了根据本发明的具有弯曲和脱离行为的SAP涂布纤维的显微镜图像。
图4描绘了既不表现出弯曲也没有脱离行为的SAP涂布纤维的显微镜图像。
图5描绘了SAP涂布纤维的显微镜图像，该SAP涂布纤维在达到其平衡溶胀状态之后已经弯曲但没有与其相关的涂布纤维脱离。
发明详述
第一实施方式是用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，包含丙烯酸、丙烯酸的盐、单官能烯键式不饱和网络形成剂、光引发剂、粘度调节剂、一定量的水和多官能交联剂，其中可水溶胀的可辐射固化涂料组合物在室温下是液体。这种组合物适合用于细长的细纤维，例如由塑料或玻璃制成的那些细纤维。在一个实施方式中，这样的组合物适合于涂布由超高分子量聚乙烯聚合物，例如
Figure BDA0002476019520000081
组成的纤维。然而，在一个优选的实施方式中，本文所描述的组合物尤其适合用于涂布光学纤维。
发明人已经构造了根据本发明的组合物，所述组合物除了是可水溶胀的之外，还被独特地定制为在光学纤维应用中最佳地表现并满足光学纤维涂布工艺的要求。在对于组合物的这些加工要求中，尤其包括可UV固化性、在室温下为液体以及具有相当程度的均匀性。根据本发明的组合物可以被认为是超吸收性聚合物(SAP)。SAP是可溶胀的热固性网络，这种热固性网络吸收并保留相对于其自身质量的大量液体。
可UV固化的SAP组合物是已知的，并且描述于例如EP1522545中。这样的SAP通常基于由(甲基)丙烯酰胺或(甲基)丙烯酸单体形成的交联的聚合物链。形成的聚合物链含有大量的羧基。氢原子通过与水接触而释放，导致形成羧酸根基团。不希望受到任何理论的束缚，据信这些羧酸根基团是相互排斥的，并且在聚合物网络中形成脚手架，从而可以包裹和捕获穿过的水分子。
已知当丙烯酸用强碱中和时，超吸收性聚合物的吸收能力进一步提高。所得中和的羧酸根基团促进显著的渗透水吸收。带正电的离子被水合，继而增加了连续的羧酸根基团之间的物理间隙。剩余的游离羧酸根基团将再次互相排斥，从而使链开始更多地延伸，使得产生更多的空间来吸收多余的水。
根据本发明某些实施方式的组合物的一个特征是它们在室温下为液体。这保留了这样的组合物在光学纤维涂布应用中可加工的可能性，并且进一步确保了配制物内的SAP成分通常均匀地分散或溶解在整个液体树脂中。液体SAP材料在光学纤维应用中优于粉状SAP体系或基于颗粒的SAP体系，因为液体体系避免了与处理粉末有关的健康和安全问题，并且它们进一步减轻了SAP颗粒引起的微弯曲的发生，这种微弯曲会在相应的光学纤维中产生不良信号损失(又称微弯曲引起的衰减)。此外，由于许多常见的SAP粉末具有大于或等于最佳涂层厚度的颗粒尺寸，因此，最好使用颗粒尺寸对体系设计来说不是约束因素的液体基体系。
因此，尽管解决了本发明问题的本文中其他地方描述的可水溶胀的涂层、涂布光学纤维、涂布光学纤维的方法或缓冲管不一定限于任何特定的SAP组合物或一组SAP组合物，但在一个优选的实施方式中，液体组合物包含丙烯酸、丙烯酸盐、单官能烯键式不饱和网络形成剂、光引发剂、粘度调节剂、一定量的水、多官能交联剂以及其他可选地一种或多种添加剂。在本文中依次讨论每种组分。
丙烯酸
因此，在一个实施方式中，组合物包含丙烯酸。丙烯酸是具有式CH2＝CHCOOH的有机化合物。它是最简单的不饱和羧酸，由直接连接到羧酸末端的乙烯基组成。较高分子量的聚丙烯酸也可以被认为是丙烯酸。
在最终组合物中丙烯酸的存在是任选的。然而，发明人业已发现，最终配制物中残余量的未中和的丙烯酸的存在可以有助于确保组合物的均匀性，因为这有助于使配制后丙烯酸盐的沉淀最小化。因此，在一个实施方式中，丙烯酸的存在量为相对于用于光学纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量的0重量％至60重量％、或10重量％至60重量％、或15重量％至40重量％、或18重量％至35重量％，或20重量％至30重量％。
配制物中丙烯酸的相对量可以可替代地根据质量摩尔浓度(molality)来描述。质量摩尔浓度的概念是众所周知的，其表示每个给定单位质量中具体物质的摩尔数。质量摩尔浓度的SI单位是每千克摩尔。可以通过如下来确定：将每1千克整个组合物中待测的具体组分的质量除以该组分的摩尔质量。同时，摩尔质量是通过将(待测的理想化合物的)标准原子质量乘以常数1x 10-3kg/mol来确定的。
因此，在一个实施方式中，丙烯酸的以质量摩尔浓度表示的存在量是相对于用于光学纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的量的0至4.2mol/kg、或0.14至4.2mol/kg或0.7至2.1mol/kg。
配制物中丙烯酸的相对量可以可替代地以丙烯酰基当量来描述。确定当量(例如丙烯酰基当量)的方法类似于质量摩尔浓度，并且也是众所周知的，例如在US 7,183,040中表示。本文中使用时，组合物中具体组分的丙烯酰基当量数根据下式计算：
组分的当量
Figure BDA0002476019520000101
其中“Wt％”是相对于1kg重量的整个组合物的以千克计的待测组分的重量，“N”是组分Z的理想化分子中的丙烯酰基的数目，并且“Mwt”是待测的具体化合物的理想分子的分子量。其中“Wt％”是相对于1kg重量的整个组合物的以千克计的待测组分的重量，“N”是组分Z的理想化分子中的丙烯酰基的数目，并且“Mwt”是待测的具体化合物的理想分子的分子量。
因为丙烯酸在其分子中仅具有单个丙烯酰基，所以丙烯酰基当量将与上文表示的质量摩尔浓度没有不同。因此，在一个实施方式中，由于包含丙烯酸组分，总组合物具有约0.14至约4.2丙烯酰基当量或0.7至2.1丙烯酰基当量。换句话说，丙烯酸组分给总组合物贡献0.14至约4.2或0.7至2.1的丙烯酰基当量。
在另一个实施方式中，即使用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物本身不具有可检测量的丙烯酸，也可以将丙烯酸用作反应物以形成将会存在的丙烯酸的盐衍生物。因此，在不同的实施方式中，丙烯酸可以不同的中和度存在。本文中使用时，中和度是指通过合适的碱转化为丙烯酸盐(即被中和)的起始丙烯酸的重量相对量(以百分比表示)。可以在最终配制物中通过将丙烯酸盐的重量总量除以丙烯酸盐加上(未中和的)丙烯酸的重量总量来确定。
丙烯酸盐
因此，在一个实施方式中，本发明的组合物还包含丙烯酸盐，其是丙烯酸和碱的反应产物。选择的碱可以是任何合适的碱性组分，包括碱性盐(basic salt)。碱性盐本身是强碱与弱酸中和的反应产物，这表明碱性盐本身也是碱。碱性盐包括含有可电离的羟基的盐。
碱性盐的一个实例是碱式盐(alkali salt)。碱式盐是碱金属和/或碱土金属的水溶性氢氧化物。碱式盐的常见实例包括氢氧化钠、氢氧化钾、碱液(lye)、氢氧化钙和氢氧化镁，但是如本领域普通技术人员将理解的那样也存在其他盐。在一个实施方式中，碱式盐包含锂、钠或钾阳离子。
在一个实施方式中，丙烯酸盐是丙烯酸与由碱金属阳离子和氢氧根阴离子组成的离子化合物的反应产物。碱金属可以选自任何合适的I族元素，包括锂、钠、钾、铷、铯或钫。在一个优选的实施方式中，离子化合物具有钠阳离子，其在与丙烯酸反应后导致形成丙烯酸钠形式的盐。
丙烯酸盐在若干方面可用于成功配制用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物。首先，它有助于改善掺有它的涂层的可水溶胀性。如其实现其相关涂层的平衡模量值增加的趋势所表明的，它还使得配制的固化涂层具有更高的完整性。
发明人已经发现，丙烯酸的中和度与提高掺有它的涂料组合物在光学纤维涂布应用中可被加工的速度有关。换句话说，发明人惊奇地发现，随着初始丙烯酸转化成盐的百分数增加，涂料组合物在光学纤维拉伸或着墨过程中快速固化的能力得到改善。这在光学纤维涂布应用中是有益的，其中非常需要以高速和/或以减少的能量输入来实现固化。相信在不希望受任何理论限制的情况下，中和度与氧抑制的减少作用有关，已知该现象对自由基聚合动力学具有冷却作用。
另外，尽管中和度似乎对初始溶胀性能没有显著影响，但是发明人认为，如果中和度变得太低，则由其形成的光学纤维涂层倾向于随时间表现出溶胀性能的降低。不希望受到任何理论的束缚，这可能是由于随着时间的推移大量未中和的丙烯酸参与二次形成额外网络交联所致。
因此，在一个实施方式中，至少一部分初始丙烯酸被碱性盐中和。在一个实施方式中，丙烯酸和碱性盐的反应中和了至少10％的丙烯酸，更优选地至少25％的丙烯酸，或至少33％的丙烯酸，或至少50％的丙烯酸，或至少75％的丙烯酸，或至少90％的丙烯酸。在一个替代性的实施方式中，相对于反应前存在的丙烯酸的量，碱式盐中和10-100重量％的丙烯酸，或25-90重量％、或33-95重量％、或50-98重量％或75-100重量％。在一个替代性的实施方式中，丙烯酸具有10-100％、或25-99％、或33-98％、或50-95％、或75-90％的中和度。在另外的其他实施方式中，中和度是至少10％、或至少20％、或至少30％、或至少40％、或至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％、或至少95％、或至少98％。在一个实施方式中，中和度约为100％。
未中和的丙烯酸与已被在用于光学纤维的液体可溶胀的可辐射固化涂料中存在的碱性盐中和的丙烯酸的量之比，在确定组合物在涂布和固化过程中的固化速度方面以及一旦在光学纤维上固化其潜在的溶胀行为方面也可以起重要作用。因此，在一个实施方式中，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物包含约12∶1至约1∶12、或约6∶1至约1∶6、或约3∶1至约1∶1的丙烯酸与丙烯酸盐之比。前述比例可以表示为摩尔比或以重量比表示。
用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物可以包含任何合适量的丙烯酸盐，例如相对于用于光学纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，约1重量％至约30重量％、或约5重量％至约15重量％的量。
在一个实施方式中，丙烯酸衍生的组分(即丙烯酸和丙烯酸盐)的总量是以相对于整个组合物的约1.4至约8.3mol/kg、或2.1至5.6mol/kg、或2.5至4.9mol/kg、或2.8至4.2mol/kg的量存在的。
单官能烯键式不饱和网络形成剂
用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物可以包含至少一种有助于确保SAP组分均匀分散的烯键式不饱和的化合物。在一个优选的实施方式中，烯键式不饱和组分包含丙烯酸酯或丙烯酰胺。丙烯酸酯酯或丙烯酰胺可以具有任何合适的分子量，但优选地是单体形式。在一个优选的实施方式中，烯键式不饱和组分是单官能的。本文中使用时，“单官能的”是指相关组分具有每个分子平均0.9至1.1个官能团。在一个实施方式中，官能团是丙烯酰基。
一些最常见的丙烯酸酯是甲基酯、乙基酯、正丁基酯和2-乙基己基(2EHA)-酯。一些具体的示例包括丙烯酸2-乙基己基酯、二乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、聚丙烯酸、丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟丙酯和丙烯酸二甲基氨基乙基酯。
含有一个双键的低分子量单体的其他典型实例是丙烯酸烷基酯或丙烯酸羟烷基酯，例如丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸异冰片酯和丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯。这些单体的其他实例是丙烯腈，丙烯酰胺，N-取代的丙烯酰胺，例如n-(2-羟基丙基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺，乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯，苯乙烯，烷基苯乙烯，卤代苯乙烯，N-乙烯基吡咯烷酮(例如尽管也可以是其他烯键式不饱和单体，还例如N-乙烯基吡咯烷酮(例如1-乙烯基-2-吡咯烷酮))，N-乙烯基己内酰胺，氯乙烯和偏氯乙烯。
在一个实施方式中，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物包含烯键式不饱和的溶胀化合物，其为羟基官能的丙烯酸酯化合物。羟基官能的丙烯酸酯化合物的实例包括丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸4-羟丁酯、丙烯酸2，3-二羟丙酯、丙烯酸2-羟基-1-(羟甲基)乙酯或2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸。
在一个实施方式中，烯键式不饱和的化合物是乙氧基化的丙烯酸酯。乙氧基化的丙烯酸酯的实例包括甲氧基(聚乙二醇)丙烯酸酯、乙氧基(聚乙二醇)丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、乙二醇甲基醚丙烯酸酯、二乙二醇甲基醚丙烯酸酯、三乙二醇甲基醚丙烯酸酯、四乙二醇甲基醚丙烯酸酯、乙二醇乙基醚丙烯酸酯、二乙二醇乙基醚丙烯酸酯，三乙二醇乙基醚丙烯酸酯、四乙二醇乙基醚丙烯酸酯、二乙二醇-2-乙基己基醚丙烯酸酯。
一种或多种上述反应性烯键式不饱和网络形成剂可以以任何合适的量用于根据本发明的组合物中，并且可以单独选择或以本文列举的一种或多种类型组合使用。相对于用于光学纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物可以包含约5重量％至约50重量％、更优选地约10重量％至约30重量％量的烯键式不饱和的网络形成剂。
可替代地以质量摩尔浓度表示，在另一个实施方式中，相对于整个组合物，单官能的烯键式不饱和网络形成剂可以以约0.38至约3.8mol/kg，或约0.75至约2.3mol/kg的量存在。另外，在一个实施方式中，整个组合物将借助单官能烯键式不饱和网络形成剂而具有0.38至约3.8的丙烯酰基当量，或者借助单官能烯键式不饱和网络形成剂而具有约0.75至约2.3的丙烯酰基当量。换句话说，组合物中存在的单官能烯键式不饱和网络形成剂的总量将贡献约0.38至约3.8，或约0.75至2.3的丙烯酰基当量。
光引发剂
本发明的组合物包含光引发剂。在一个优选的实施方式中，组合物包含至少一种自由基光引发剂。在最广泛的意义上，光引发剂是由于光的作用或光的作用与敏化染料的电子激发的协同作用而发生化学变化从而产生自由基、酸和碱中的至少一种的化合物。
根据本发明的一个实施方式，自由基光引发剂是酰基氧化膦光引发剂。酰基氧化膦光引发剂公开于例如美国专利Nos.4324744、4737593、5942290、5534559、6020529、6486228和6486226中。
酰基氧化膦光引发剂是双酰基氧化膦(BAPO)或单酰基氧化膦(MAPO)。
双酰基氧化膦光引发剂具有式I：
Figure BDA0002476019520000141
其中R50为未被取代的或被1-4个卤素或C1-C8烷基取代的苯基、C1-C12烷基或者环己基；
R51和R52各自独立地为其它C1-C8烷基或C1-C8烷氧基；
R53为氢或C1-C8烷基；且
R54为氢或甲基。
例如，R50为未被取代的或被1-4个C1-C4烷基、Cl或Br取代的苯基、C2-C10烷基或者环己基。另一种实施方式是：其中R50为未被取代的或在2-、3-、4-或2，5-位被C1-C4烷基取代的苯基、C3-C8烷基或者环己基。例如，R50为C4-C12烷基或环己基，R51和R52各自独立地为其它C1-C8烷基或C1-C8烷氧基且R53为氢或C1-C8烷基。例如，R51和R52为C1-C4烷基或C1-C4烷氧基且R53为氢或C1-C4烷基。另一种实施方式是：其中R51和R52为甲基或甲氧基且R53为氢或甲基。例如，R51、R52和R53为甲基。另一种实施方式是：其中R51、R52和R53为甲基且R54为氢。另一种实施方式是：其中R50为C3-C8烷基。例如，R51和R52为甲氧基，R53和R54为氢且R50为异辛基。例如，R50为异丁基。例如，R50为苯基。本发明的双酰基氧化膦光引发剂为例如双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(CAS#162881-26-7)或双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-(2，4-双-戊氧基苯基)氧化膦。
单酰基氧化膦光引发剂具有式II：
Figure BDA0002476019520000151
其中
R1和R2彼此独立地为未被取代的或被卤素、C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-4次的苯基、苄基、C1-C12烷基，或者为环己基或基团-COR3，或者
R1为-OR4；
R3为未被取代的苯基或被C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基和/或卤素取代1-4次的苯基；并且
R4为C1-C8烷基、苯基或苄基。例如，R1为-OR4。例如，R2为未被取代的苯基或被卤素、C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-4次的苯基。例如，R3为未被取代的苯基或被C1-C8烷基取代1-4次的苯基。例如，本发明的单酰基氧化膦是2，4，6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化膦(CAS#84434-11-7)或2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(CAS#127090-72-6)。
根据本发明的组合物还可以使用其它光引发剂，例如式III的α-羟基酮光引发剂：
Figure BDA0002476019520000161
其中
R11和R12彼此独立地为氢、C1-C6烷基、苯基、C1-C6烷氧基、OSiR16(R17)2或-O(CH2CH2O)q-C1-C6烷基，或者
R11和R12与它们连接的碳原子一起形成环己基环；
q为1-20的数字；
R13为OH、C1-C16烷氧基或-O(CH2CH2O)q-C1-C6烷基；
R14为H、C1-C18烷基、C1-C12羟烷基、C1-C18烷氧基、-OCH2CH2-OR15、-CH＝CH2、-C(CH3)＝CH2或者为
Figure BDA0002476019520000162
n为2-10的数字；
R15为氢、-COCH＝CH2或-COC(CH3)＝CH2；
R16和R17彼此独立地为C1-C8烷基或苯基；且
G3和G4彼此独立地为聚合物结构的端基，优选氢或甲基。
感兴趣的α-羟基酮光引发剂是以下这些：其中R11和R12彼此独立地为氢、C1-C6烷基或苯基，或者R11和R12与它们所连接的碳原子一起形成环己基环，R13为OH且R14为氢、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、-OCH2CH2OR15、-C(CH3)＝CH2或者为
Figure BDA0002476019520000171
例如，适合作为α-羟基酮光引发剂的是以下这些：其中R11和R12彼此独立地为甲基或乙基，或者R11和R12与它们所连接的碳原子一起形成环己基环，R13为氢且R14为氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或-OCH2CH2OH。感兴趣的还有以下化合物，其中R14为
Figure BDA0002476019520000172
例如，合适的α-羟基酮光引发剂有
α-羟基环己基苯基酮，
2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮，
2-羟基-2-甲基-1-(4-异丙基苯基)丙酮，
2-羟基-2-甲基-1-(4-十二烷基苯基)丙酮，
2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基}-2-甲基-丙-1-酮和
2-羟基-2-甲基-1-[(2-羟基乙氧基)苯基]丙酮。
本发明的α-羟基酮光引发剂为例如α-羟基环己基苯基酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。直链或支链烷基有例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、异辛基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基或十二烷基。同样地，烷氧基或烷硫基具有相同的直链或支链。
根据本发明的光引发剂可以单独使用或以一种或多种的组合作为共混物使用。例如美国专利No.6,020,528和美国专利申请No.60/498,848中描述了合适的光引发剂共混物(PI共混物)。本发明的PI(光引发剂)共混物为例如重量比为约1∶11、1∶10、1∶9、1∶8或1∶7的双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(CAS#162881-26-7)和2，4，6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化膦(CAS#84434-11-7)的混合物。
另一种特别合适的PI共混物是重量比为例如约3∶1∶15或3∶1∶16或4∶1∶15或4∶1∶16的双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(CAS#7473-98-5)的混合物。另一种合适的PI共混物是重量比为例如约1∶3、1∶4或1∶5的双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合物。本发明的酰基氧化膦PI或PI共混物在可辐射固化组合物中的存在量为组合物重量的约0.2重量％至约10重量％。例如，基于可辐射固化组合物的重量，PI或PI共混物以约0.5重量％至约8重量％、约1重量％至约7重量％，或约2重量％、3重量％、4重量％、5重量％或6重量％存在。
根据本发明的其它合适光引发剂有例如，其它单酰基氧化膦或双酰基氧化膦，例如二苯基-2，4，6-三甲基苯甲酰基氧化膦或双(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦；α-羟基酮，例如1-羟基环己基苯基酮或2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮；α-氨基酮，例如2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮或2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[3，4-二甲氧基苯基]-1-丁酮；二苯甲酮类，例如二苯甲酮、2，4，6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、2-甲氧基羰基二苯甲酮、4，4′-双(氯甲基)二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、4，4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4′-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯、3，3′-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4-(4-甲基苯硫基)二苯甲酮、2，4，6-三甲基-4′-苯基-二苯甲酮或3-甲基-4′-苯基-二苯甲酮；缩酮化合物，例如2，2-二甲氧基-1，2-二苯基-乙酮；以及单体苯基乙醛酸酯或二聚苯基乙醛酸酯，例如甲基苯基乙醛酸酯、5，5′-氧代-二(亚乙基氧二羰基苯基)或1，2-(苯甲酰基羧基)乙烷。
在使用或不使用酰基氧化膦光引发剂时，根据本发明使用的其它合适的光引发剂为例如美国专利No.6,596,445中公开的肟酯。合适的肟酯光引发剂有例如：
Figure BDA0002476019520000191
除了肟酯光引发剂之外，某些所谓的阳离子光引发剂(例如锍或碘鎓盐类型的那些阳离子光引发剂)也产生自由基，并且可以在本发明的实施方式中用作光引发剂。这样的光引发剂描述于例如美国专利No.9,708,442中。
在使用或不使用酰基氧化膦光引发剂时，根据本发明的另一类合适的光引发剂为例如苯基乙二醛酯(phenyl glyoxalate)，例如如美国专利No.6,048,660中所公开。例如下式的苯基乙二醛酯：
Figure BDA0002476019520000192
其中Y为C1-C12亚烷基，亚环己基，被亚环己基、O、S或NR30打断一次或多次的C2-C40亚烷基，且R30为氢、C1-C12烷基或苯基，优选地Y为CH2CH2-O-CH2CH2。
一种或多种上述光引发剂可以以任何合适的量用于根据本发明的组合物中，并且可以单独选择或者以本文列举的一种或多种类型的组合进行选择。在一个优选的实施方式中，相对于用于涂布光学纤维的液体可水溶胀的组合物的总重量，光引发剂组分的存在量为约0.1重量％至约10重量％，或约0.1重量％至约5重量％，或约1重量％至约5重量％。
粘度调节剂
发明人已经发现有助于形成充分可水溶胀的液体可辐射固化涂层的上述SAP组分(本文其他地方提到)经常倾向于以组合物在光学纤维涂布工艺中的可加工性为代价。因此，可以包括一种或多种另外的组分以确保涂料具有适合于光学纤维涂布应用的粘度。这些所谓的粘度调节剂不必为了改善掺有它们的组合物的可溶胀性而被添加，尽管如此，期望它们不显著阻碍该重要的涂布性能。
尽管不必限于此，但是本文所描述的粘度调节剂通常将被包括在内以增加掺有它们的组合物的粘度，因为上述SAP相关的成分通常会产生粘度太低而不适用于光学纤维加工应用的组合物。本文所述的包括丙烯酸盐、烯键式不饱和网络形成剂(特别是例如较低分子量的单官能丙烯酸酯单体)的许多组合物具有不合适的低粘度。如果组合物的粘度太低，则足够厚度的涂层将不会粘附到先前涂布的层上，或者可能会经历流动和/或滴落，从而使得厚度不能均匀地涂覆。
另一方面，在某些情况下可能需要包含这样的粘度调节剂，该粘度调节剂降低它们被关联于其中的组合物的整体粘度。如果组合物的粘度太高，则涂层可能不能充分地流过涂层模头，从而也不能最佳地覆盖在先前涂布的层上。
在一个实施方式中，粘度调节剂是水溶性的。在一个实施方式中，水溶性的粘度调节剂包含聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、改性纤维素、明胶、聚乙二醇化合物例如分子量为250000至4000000g/mol的聚乙二醇，或聚丙烯酸。
聚乙烯醇是具有理想化式[CH2CH(OH)]n的水溶性合成聚合物。它们可以类似地和/或商业上称为PVOH；聚(乙烯醇)、乙烯醇、均聚物、PVA、Polyviol、Vinol、Alvyl、Alcotex、Covol、Gelvatol、Lemol、Mowiol、Mowiflex、Alcotex、Elvanol、Gelvatol、Lemol、Mowiol、Nelfilcon A、Polyviol和Rhodoviol。
聚乙烯吡咯烷酮是由单体N-乙烯基吡咯烷酮制成的水溶性聚合物。其可以类似地和/或在商业上称为PVP、聚维酮、共聚维酮、PVPP、Crospovidone、Polyvidone、PNVP、聚[1-(2-氧代-1-吡咯烷基)乙二基]、1-乙烯基-2-吡咯烷酮均聚物，或者1-乙烯基-2-吡啶酮聚合物(1-vinyl-2-pyrrolidinon-polymere)。
淀粉是由糖苷键连接的大量葡萄糖单元组成的聚合碳水化合物。它可以具有任何合适的分子量，并表示为化学式(C6H10O5)n。
改性纤维素化合物的实例包括包含甲基纤维素或羟乙基纤维素化合物的那些。
某些化合物特别优选用作粘度调节剂，因为它们的加入改善了掺有它们的组合物的可加工性，而不会显著不利地影响组合物的可溶胀性。发明人发现，例如聚乙烯吡咯烷酮是优选的粘度调节剂，因为当以合适的分子量有效量使用时，其会充分增加其掺入的组合物的粘度，达到在光学纤维涂布应用中确保加工的令人满意的水平，且在所有应用中都不会对该组合物在引入水后溶胀的能力产生显著的有害影响。
在一个实施方式中，用于光学纤维的液体可水溶胀的可辐射固化涂料组合物包含聚乙烯吡咯烷酮化合物。聚乙烯吡咯烷酮可以具有任何合适的分子量，例如1千道尔顿(kDa)至5兆道尔顿(MDa)、或5kDa至1000kDa、或50kDa至500kDa、或75kDa至300kDa、100kDa至200kDa。在一个实施方式中，为了充分增加掺有聚乙烯吡咯烷酮的组合物的粘度，聚乙烯吡咯烷酮具有高的分子量，例如100kDa至300kDa、或120kDa至200kDa。为了确保足够的粘度调节而不会独占组合物或不影响整个配制物的性质，应当以合适的量使用具有足够高分子量的粘度调节剂，如本发明所属技术领域中的普通技术人员将理解的那样。
除非另有说明，否则前述分子量以及本文在其他地方表达的任何其他分子量值在本文中应解释为通过ASTM D5296-11或其他类似标准确定的数均分子量。
相对于用于光学纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，粘度调节剂可以以任何合适的重量量存在，例如约5重量％至约40重量％，或约8重量％至约30重量％，或约10重量％至约25重量％，或约15重量％至约20重量％。应当以足够的量包含粘度调节剂，以确保掺入粘度调节剂的组合物具有适合在涂布光学纤维后进行加工的粘度，例如通常在拉伸塔或着墨机上将组合物涂布并固化到光学纤维上的粘度。在一个实施方式中，按照众所周知的方法以一定量包含粘度调节剂，以使掺有它们的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的粘度达到在25℃下约500厘泊(cPs)至约5000cPs，或约600cPs至约4000cPs，或约700cPs至约3000cPs，或约800cPs至约2000cPs，或800cPs至1200cPs的水平。在其他实施方式中，按照众所周知的方法以一定量包含粘度调节剂，以使掺有它们的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的粘度达到在25℃下约1200至约3000cPs，或约1400至约2800cPs，或约1600至约2700cPs，或约1700至约2500cPs的水平。待处理的配制物的确切粘度将根据本领域中已知的值进行调整，取决于几个因素，包括意图涂覆的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的厚度，以及发生涂层涂覆过程的线速度或着墨速度。
水
在根据本发明的组合物中上文描述的各种组分通常包括水。也就是说，为了确保均匀性或避免安全、环境或操作上的问题，其他地方所描述的许多组分在商业上以液体形式提供，其可以采取水溶液的形式。就其本身而言，在根据本发明的组合物中常常存在水(即使无意地存在)。然而，发明人已经确定，如果在固化以及随后暴露于外部流体之前向用于涂布光学纤维的可水溶胀的可辐射固化组合物中加入水，则该涂层的溶胀性能实际上会得到改善。此外，发明人惊奇地发现，随着添加水浓度的量不断增加，所添加水的增强可溶胀性效果的性能是持续的。不希望受任何理论限制，发明人推测这可能是由于初始水含量增加了环化反应、引起链构象变化或使组合物中存在的交联剂水解这一事实而发生的。前述现象中的任何一种都可以有助于改善其中掺有额外水的涂层的相对溶胀性能。
因此，在一个实施方式中，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物还包含一定量的水。相对于用于光学纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，水可以以约0.1重量％至约50重量％、或约5重量％至约45重量％、或约10重量％至约40重量％、或约15重量％至约35重量％的量存在。尽管趋于以增加的量来改善溶胀性能，但是如果加入的水的量变得太高，则涂层的完整性(即模量)和固化速度将受到不利的影响，使得无法形成用于光学纤维应用的可行的涂层。
多官能交联剂
为了确保在光学纤维应用中的适用性，根据本发明的组合物还应包含至少一种交联剂。也就是说，它们包括至少一种掺入热固性材料中以形成额外的网络交联的试剂，网络交联是大分子中的至少发散出四个链的小区域，并且是由涉及现有大分子上的位点或基团的反应或现有大分子之间的相互作用而形成的。需要这种额外的交联以确保涂层在暴露于水后将保持显著的结构完整性。发明人已经发现，如果在溶胀后涂层不能保持足够的完整性，则在溶胀过程中，该涂层将会容易破裂成许多小块。如果这样做的话，涂层将使未捕获的水能够流过通道或通路，从而限制了光学纤维应用中的总体纵向阻水效果。发明人惊奇地发现，尽管涂层本身具有足够的可溶胀性能，但仍可观察到纵向阻水能力降低。
在一个优选的实施方式中，本发明的用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物包含这样的交联剂，该交联剂导致在由本文其他各处所述的烯键式不饱和网络形成剂组分形成的交联聚合物链上引起另外的网络交联。因此，这种交联剂包含平均具有大于1.0个官能团的可自由基聚合的化合物，其中官能团优选地是丙烯酸酯或丙烯酰胺官能团。在一个优选的实施方式中，交联剂是多官能的。本文中使用时，“多官能的”是指相关组分具有每个分子平均至少1.9个官能团。
在一个实施方式中，多官能交联剂包含双官能化合物，即平均官能团数为1.9至2.1或优选地平均2.0个官能团的化合物。在一个实施方式中，烯键式不饱和组分包含多官能化合物，即平均官能团数为至少2.1的化合物。
为了确保最佳的交联能力，交联剂优选地包含多官能的丙烯酸酯或多官能的丙烯酰胺。在一个实施方式中，多官能交联剂是双官能，或具有每个分子平均1.9至2.5个官能团。在另一个实施方式中，多官能交联剂是三官能的，或具有每个分子平均大于2.5至3.5个官能团。在另一个实施方式中，多官能交联剂是四官能的，或具有每个分子平均大于3.5至4.5个官能团。在一个实施方式中，多官能交联剂是五官能的，或具有每个分子平均大于4.5至5.5个官能团。在另一个实施方式中，多官能交联剂是六官能的，或具有每个分子平均大于5.5至6.5个官能团。当然，上述类型的多种多官能交联剂可以单独使用或以任何组合使用。同样，应选择交联剂，使得至少一个交联剂具有至少一个与所使用的单官能烯键式不饱和网络形成组分的至少一个官能团相同的官能团，如本文其他地方所述。
在一个实施方式中，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物可以包含丙烯酸酯官能的交联剂。这种交联剂的一些非限制性实例包括乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化的己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基化物、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基醚二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、甘油-1，3-二甘油醇酸二丙烯酸酯、1，6-己二基双[氧-2-羟基-3，1-丙二基]双丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、或乙氧基化的季戊四醇三丙烯酸酯、1，4丁二醇二丙烯酸酯或1，6己二醇二丙烯酸酯或其任意组合。
在另一个实施方式中，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物包含丙烯酰胺官能的交联剂。这种交联剂的一些非限制性实例包括n，n-亚甲基双丙烯酰胺或n-n-亚乙基双丙烯酰胺。
包含一个以上双键的另外的多官能交联剂的实例是聚乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、六亚甲基二醇二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、4，4′-双(2-丙烯酰氧基乙氧基)二苯基丙烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和四丙烯酸酯、丙烯酸乙烯基酯、二乙烯基苯、琥珀酸二乙烯基酯、邻苯二甲酸二烯丙基酯、磷酸三烯丙基酯、异氰脲酸三烯丙基酯、己二酸二乙烯基酯或三(2-丙烯酰基乙基)异氰脲酸酯。在一个实施方式中，包含超过一个双键的多官能交联剂具有200至20000g/mol、或优选地200至15000g/mol或者甚至更优选地400至10000g/mol的数均分子量。
本发明的组合物可以包含任何合适量的交联剂。然而，发明人发现，存在一定的多官能交联剂组分可以使用的用量范围，以确保掺有其的组合物同时具有最佳地纵向阻水性并且适合用于光学纤维涂布工艺中。如果网络交联密度太低，则该涂层将不具有足够的在水暴露期间维持单一结构的完整性，从而限制了该涂层在光学纤维应用中在纵向上充分阻水的能力。但是，如果交联密度太高，则涂层本身将不会是充分地可水溶胀的。
因此，在一个实施方式中，相对于用于光学纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，多官能交联剂以大于0.1重量％至小于5重量％、更优选地约0.5重量％至约3重量％的量存在。
可替代地以质量摩尔浓度表示，在另一个实施方式中，相对于整个组合物，多官能交联剂以约3.8至约190mmol/kg、或约19至110mmol/kg的量存在。此外，在一个实施方式中，整个组合物借助多官能交联剂而具有约1.9至约95个丙烯酰基毫当量(milliequivalent)，或者借助多官能交联剂而具有约9.5至约55个丙烯酰基毫当量。换句话说，总组合物中存在的多官能交联剂的总量将贡献约1.9至约95或者约9.5至约55个丙烯酰基毫当量。
添加剂
本发明的组合物可以可选地进一步包含一种或多种添加剂。可以根据将使用具体可水溶胀涂层的具体设计标准和应用要求的需要，添加这种添加剂。
在一个实施方式中，借助其作为涂布光学纤维最外涂布层的位置，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物将可用作于纤维识别目的。就其本身而言，在一个实施方式中，用于涂布光学纤维的液体可水溶胀的组合物还包含墨。在组合物中存在墨的一个实施方式中，优选在着墨过程中将该组合物涂覆到光学纤维的次级涂层上，因为这将确保不需要额外的处理即可给涂布光学纤维赋予阻水特性。油墨包括着色剂，例如可光还原的染料，例如呫吨、苯并呫吨、苯并噻吨、噻嗪、派若宁(pyronine)、卟啉或吖啶染料，和/或可通过辐射裂解的三卤甲基化合物。类似的组合物描述于例如美国专利No.5,229,253中。墨还可以包括其他常规着色剂，例如荧光增白剂、颜料或染料。
在一个实施方式中，相对于用于光学纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，墨以约0.01重量％至约5重量％、或约0.05重量％至约2重量％、或约0.1重量％至约1重量％的量存在。
通常还将添加剂添加到光学纤维涂料中以获得某些期望的特征，例如改善的保存期限、改善的涂层氧化稳定性和水解稳定性、改善的表面性能等。存在许多不同类型的期望的添加剂，虽然它们由于具有期望的效果而被包括在预想的实施方式中，但本文讨论的本发明不旨在受限于这些添加剂。
这些的实例有填料、滑爽添加剂、润湿剂或流平助剂。也可以使用旨在防止过早聚合的热抑制剂。实例包括氢醌、氢醌衍生物、对甲氧基苯酚、β-萘酚或空间位阻酚例如2，6-二(叔丁基)-对甲酚。例如可以通过使用铜化合物(例如环烷酸铜、硬脂酸铜或辛酸铜)、磷化合物(例如三苯基膦、三丁基膦、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯或亚磷酸三苄酯)、季铵化合物(例如四甲基氯化铵或三甲基苄基氯化铵)来增加在暗处的保存期限。
为了在聚合期间阻挡大气氧，可以加入石蜡或类似的蜡状物质；由于它们在聚合物中的溶解度低，所以它们在聚合开始时迁移到表面，并形成防止空气进入的透明表面层。同样可以涂覆氧阻隔层。
可以加入的光稳定剂有UV吸收剂，例如公知的市售UV吸收剂：羟苯基苯并***、羟苯基二苯甲酮、草酰胺或羟苯基-s-三嗪类。在使用或不使用具有空间位阻的相对非碱性胺光稳定剂(HALS)时，可以使用单独的这种化合物或其混合物。位阻胺例如基于2，2，6，6-四甲基哌啶。
UV吸收剂和位阻胺有例如：
2-(2-羟苯基)-2H-苯并***系化合物，例如已知的商业羟苯基-2H-苯并***系化合物和苯并***系化合物，如美国专利Nos.3,004,896；3,055,896；3,072,585；3,074,910；3,189,615；3,218,332；3,230,194；4,127,586；4,226,763；4,275,004；4,278,589；4,315,848；4,347,180；4,383,863；4,675,352；4,681,905；4,853,471；5,268,450；5,278,314；5,280,124；5,319,091；5,410,071；5,436,349；5,516,914；5,554,760；5,563,242；5,574,166；5,607,987、5,977,219和6,166,218中所公开的，例如2-(2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并***、2-(3，5-二叔丁基-2-羟苯基)-2H-苯并***、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)-2H-苯并***、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并***、5-氯-2-(3，5-二叔丁基-2-羟苯基)-2H-苯并***、5-氯-2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并***、2-(3-仲丁基-5-叔丁基-2-羟苯基)-2H-苯并***、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-2H-苯并***、2-(3，5-二叔戊基-2-羟苯基)-2H-苯并***、2-(3，5-双-α-枯基-2-羟苯基)-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-(ω-羟基-八-(亚乙基氧基)羰基-乙基)-，苯基)-2H-苯并***、2-(3-十二烷基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-辛氧基羰基)乙基苯基)-2H-苯并***、十二烷基化2-(2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-5-(2-(2-乙基己基氧基)-羰基乙基)-2-羟苯基)-5-氯-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-5-(2-(2-乙基己基氧基)羰基乙基)-2-羟苯基)-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-异辛氧基羰基乙基)苯基-2H-苯并***、2，2′-亚甲基-双(4-叔辛基-(6-2H-苯并***-2-基)苯酚)、2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并***、2-(2-羟基-3-叔辛基-5-α-枯基苯基)-2H-苯并***、5-氟-2-(2-羟基-3，5-二-α-枯基苯基)-2H-苯并***、5-氯-2-(2-羟基-3，5-二-α-枯基苯基)-2H-苯并***、5-氯-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并***、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-异辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并***、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并***、5-三氟甲基-2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并***、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3，5-二-叔辛基苯基)-2H-苯并***、3-(5-三氟甲基-2H-苯并***-2-基、)-5-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯、5-丁基磺酰基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并***，5-三氟甲基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔丁基苯基)-2H-苯并***、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3，5-二叔丁基苯基)-2H-苯并***、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3，5-二-α-枯基苯基)-2H-苯并***、5-丁基磺酰基-2-(2-羟基-3，5-二叔丁基苯基)-2H-苯并***和5-苯基磺酰基-2-(2-羟基-3，5-二叔丁基苯基)-2H-苯并***。
2-羟基二苯甲酮包括，例如4-羟基、4-甲氧基、4-辛氧基、4-癸氧基、4-十二烷氧基、4-苄氧基、4，2′，4′-三羟基和2′-羟基-4，4"-二甲氧基衍生物。
取代和未取代的苯甲酸的酯包括，例如4-叔丁基苯基水杨酸酯、水杨酸苯酯、辛基苯基水杨酸酯、联苯甲酰间苯二酚、双(4-叔丁基苯甲酰基)间苯二酚、苯甲酰基间苯二酚、3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸2，4-二叔丁基苯基酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十八烷基酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸2-甲基-4，6-二叔丁基苯基酯。
作为其他添加剂，为了加速光聚合，可以添加促进剂、共引发剂和自氧化剂，例如硫醇、硫醚、二硫化物和膦，如例如EP-A-438 123和GB-A-2 180 358中所述。
光聚合也可以通过添加光敏剂来加速，光敏剂改变或拓宽光谱灵敏度。特别地，这些为芳族羰基化合物，例如二苯甲酮衍生物、噻吨酮衍生物、蒽醌衍生物和3-酰基香豆素衍生物，以及3-(芳酰基亚甲基)噻唑啉，以及曙红、罗丹明和赤藓红染料。
特别地，可以通过着色(例如用二氧化钛着色)的组合物，以及通过添加在热条件下形成自由基的组分来辅助固化程序，所述组分例如偶氮化合物诸如2，2′-偶氮双(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)、三氮烯、重氮硫化物、五氮二烯；或过氧化合物，例如氢过氧化物或过碳酸酯，例如叔丁基过氧化氢，如美国专利No.4,753,817中所述。
一种或多种上述添加剂可以以任何合适的量用于根据本发明的组合物中，并且可以单独选择或者以本文列举的一种或多种类型的组合进行选择。在一个实施方式中，相对于组合物的总重量，添加剂组分的存在量为约0.01重量％至约5重量％，更优选地约0.1重量％至约2重量％。根据另一种实施方式，一种或多种上述添加剂的含量为约1重量％至约5重量％。
发明人进一步发现，如果某些前述组分相对于彼此以特定量配制，则可以改善对用于形成用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的组成的适用性。因此，在一个实施方式中，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物具有丙烯酸和丙烯酸盐组分与单官能烯键式不饱和单体组分的特定摩尔比。在一个实施方式中，该比例为约1∶1至约9∶1，或约1.05∶1至约6∶1，或约3∶2至约4∶1。
在另一个实施方式中，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物具有丙烯酸和丙烯酸盐组分与多官能交联剂组分的特定摩尔比。在一个实施方式中，该比例为约24∶1对约100000∶1、或约32∶1至约1000∶1、或约50∶1至约200∶1。
在另一个实施方式中，用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物具有单官能烯键式不饱和网络形成剂组分与多官能交联剂组分的特定摩尔比。在一个实施方式中，该比例为约4∶1至约1000∶1、或约9∶1至约200∶1、或约20∶1至约100∶1。
许多前述组合物包含具有衍生自丙烯酸的酰基的化合物。在一个优选的实施方式中，它们进一步不包含具有衍生自甲基丙烯酸的酰基的化合物。尽管通常使用包含甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯和/或甲基丙烯酰胺的SAP组合物来生产卓越的可水溶胀的组合物，但是发明人已经确定，大量使用甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯和/或甲基丙烯酰胺不适合用于本发明的组合物中。这是因为认为大量包含甲基丙烯酸酯官能的组分会阻碍包含这些组分的组合物的固化速度，使得组合物将不再保持适合现代光学纤维涂布工艺的高速固化要求。
因此，在一个实施方式中，组合物基本上不含甲基丙烯酸酯组分。在一个实施方式中，该组合物基本上不含具有衍生自甲基丙烯酸的酰基的化合物。在一个实施方式中，该组合物具有小于3重量％，或小于2重量％，或小于1重量％，或小于0.5重量％的具有衍生自甲基丙烯酸的酰基的化合物。在一个替代的实施方式中，组合物包含一种或多种具有可自由基聚合的官能团的化合物。这类具有可自由基聚合的官能团的化合物可以来自现有的组成元素之一；例如，单官能烯键式不饱和网络形成剂或多官能交联剂。在这样的替代性实施方式中，所有这些化合物中的可自由基聚合的基团本质上由丙烯酸酯官能团组成。
第二实施方式是一种光学纤维，其涂布有初级涂层、附着并围绕初级涂层的次级涂层以及附着并围绕次级涂层的可水溶胀的外部涂层，其中可水溶胀的外部涂层被配置为在涂布光学纤维浸没在去离子水中后3分钟内、或2分钟内、或1分钟内、或30秒内、或20秒内、或10秒内或5秒内在沿一部分涂布光学纤维的至少一个点处弯曲并与次级涂层脱离。
根据第二实施方式的一个方面的涂布光学纤维示于图1中。在图1中描绘了根据本发明的一个实施方式的具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维10的横截面。这种具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维10包含具有直径D1的玻璃芯11，玻璃芯11被具有直径D2的包层12围绕。包层12上涂布有初级涂层13，初级涂层13本身上涂布有次级涂层14。最终，可水溶胀的涂层15围绕并接触次级涂层，从而形成涂布光学纤维的外层。其上涂覆有可水溶胀的涂层15的光学纤维的直径通常为大约240微米，尽管如此，按照本发明的原理可以使用任何尺寸的涂布光学纤维，例如180-240μm，或者例如240-250μm。
发明人已经发现，为了设计一种具有尽可能高效和有效的阻水特性的涂层，重要的是不仅要使可水溶胀的涂层具有足够的可溶胀性(就速率和总量而言)并且足够坚固以防止如上文所述的在溶胀后涂层瓦解，而且要使这样的涂层被配置成在其暴露于水并开始溶胀之后弯曲并与涂布光学纤维脱离。
涂层的可脱离性是期望的，因为它使得具体涂层的溶胀潜力最大化。在光学纤维应用的情况下，如果其中一个涂层可以与涂布纤维脱离，而第二涂层不可脱离，则具有相似膜溶胀能力的两个涂层在纵向阻水方面的性能将不同，其他所有条件均相同。在这种情况下，纤维上的第一(可脱离的)涂层将比第二涂层具有更高的体积溶胀比-以及卓越的纵向阻水性能。发明人推测这是因为涂层的可脱离性是需要的，因为它使涂层能够在所有方向上不受阻碍地溶胀。即使是不与先前粘附的层脱离的极易水溶胀的涂层也仅能以单一的自由度溶胀(即，径向向外的厚度增加)。这是因为这样的涂层与前一层的接触将限制切向(即沿圆周)和轴向(沿涂层的长度)尺寸的进一步溶胀。但是，如果涂层从先前的层脱落，它将具有三个自由度，例如沿着外径、内径和长度。因此，要重申一下，具有所有这三个自由度的实际体积溶胀将显著高于仅一个自由度下发生的溶胀，甚至对于具有相同膜可溶胀性特性的两个涂层来说亦是如此。
由于连续涂层本身的几何形状，在光学纤维涂层的情况下，脱离问题特别严重。即，由外部涂层的溶胀过程引起的局部力可能不能克服对相邻层的显著粘附，部分原因是在细的细长圆柱形纤维中的两个连续涂层之间固有地形成了显著的接触块(patch)。无论如何，溶胀过程会在涂层中建立轴向压缩应力。如果压缩力超过涂层的临界弯曲力，则可溶胀的层将发生弯曲(即，沿轴向方向形成周期性图案，最初弯曲的峰沿远离相邻涂层的方向偏移)，最终与纤维脱离，从而引起进一步的溶胀。
发明人已经发现，可以根据具体涂层的化学性质、加工和构造来调节轴向压缩应力和临界弯曲力。因此，发明人惊奇地发现，如果根据若干因素将具体的可水溶胀的涂层配置成与先前附着的层脱离，则可以对其进行调节以实现最大的纵向阻水性能。这些因素并非意图是限制性的，但是，一旦认识到了这一令人惊讶的关联，就可以想到配置可脱离性的其他方式。
配置可脱离性的第一个因素是通过涂层本身的化学性质。具有卓越的可溶胀性和结构完整性的涂层的优选实施方式在上文其他地方进行描述了。本文所述的涂层促进最大量的轴向应力，因为它们在涂布光学纤维应用中表现出卓越的可溶胀性。
配置可脱离性的第二个因素是通过可水溶胀的涂布层本身的厚度。这可以根据已知的加工方法进行调整。发明人惊奇地发现，厚度在某些规定范围内的涂层促进最大的可脱离性。因此，在一个实施方式中，可水溶胀的外部涂层具有0.1至小于20微米、或1至20微米、或0.2至10微米、或0.3至5微米、或2至5微米、或1至4微米的厚度。如果厚度变得过小，则可能不发生足够的溶胀。如果变得过大，则不能确保足够快地始终如一的可脱离性，并且通过每个涂层相对较大的直径，可能会减小小尺寸缓冲管配置中允许的纤维的量。
积极影响可水溶胀的外部涂层的整体纵向阻水性能的另一个因素是优化该涂层进行涂布和固化的条件。已经观察到赋予涂层的固化剂量的相对减少对涂层随后在水进入条件下与涂布纤维脱离的能力有影响。不希望受任何理论限制，相信这是因为减少固化剂量会导致部分欠固化的涂层具有降低的交联密度，进而具有使溶胀引起的压缩应力积累降低的作用。在这种情况下，由溶胀施加的局部轴向应力并不总是足够大以克服临界弯曲力，因此弯曲和脱离不会发生或发生不完全。因此，在一个实施方式中，涂层以这样的固化剂量进行加工，使得足以使其顶表面具有根据FTIR方法的至少80％、更优选地至少90％或至少95％或至少98％或至少99％的反应的丙烯酸酯不饱和基团的百分数％RAU，FTIR方法描述于例如WO2011/075549(“The degree of cure of the secondary coating on anoptical fiber by FTIR”)中，该文献通过引用整体并入本文。
发明人还确定，除了固化剂量之外，固化强度可能是重要的加工参数，其可能对涂层的可脱离性、可溶胀性和/或纵向阻水性能产生影响。已经确定，在其他因素均保持不变的情况下，较高的UV强度将导致较短的动力学链长度，并因此交联浓度较低。这趋于导致涂层本身的可溶胀性和可脱离性得到改善。但是，如果UV强度变得太高，则动力学链长度甚至会更短，导致交联密度不可接受地降低，这往往会导致涂层的完整性降低，并且在溶胀过程中涂层更易于瓦解或溶解。
其他潜在因素包括固化的可水溶胀的涂层本身中的聚合物网络的上述交联密度，以及在涂布过程中涂料的粘度，此处仅为几个示例。
应当调整前述因素以确保根据本发明的用于光学纤维的可水溶胀的可辐射固化的涂层是足够可溶胀的，而无论其是否被配置为弯曲和/或与涂布纤维脱离。这种可溶胀性特性是涂层必须具有的必要的性质(但不是充分的性质)，以确保其促进构造纵向上充分阻水的体系。可通过确定固化涂层的膜溶胀比来测量该性能。在一个实施方式中，组合物具有大于约5倍(x)，或大于约31x，或大于约56x，或大于80x，或大于100x，或大于200x，或大于220倍的膜溶胀比。在另一个实施方式中，当涂布在玻璃板上的10密耳压延膜上并用在传送带***上赋予8W/cm2辐照的Fusion 600W/in D灯通过3次且每次通过采用1J/cm2来固化时，可辐射固化涂层具有至少5x、或至少10x、或至少20x、或至少30x、或至少40x，且小于300x、或小于200x、或小于100x，或5x至250x、或20x至225x、或10x至100x、或20x至100x、或40x至80x、或35x至250x的膜溶胀比。
第三实施方式是向涂布光学纤维涂覆液体可水溶胀的涂层的方法，包括以下步骤：提供涂布光学纤维，向一部分涂布光学纤维的外表面涂覆液体可水溶胀的涂料组合物，以形成具有液体可水溶胀的外部涂料组合物的涂布光学纤维，并将具有液体可水溶胀的外部涂料组合物的涂布光学纤维暴露于能够发射促进液体可水溶胀的外部涂料组合物固化的紫外辐射的光源，以形成具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维，其中可水溶胀的外部涂层被配置为在具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维浸没在去离子水中后3分钟内、或2分钟内、或1分钟内、或30秒内、或20秒内、或10秒内或5秒内在沿所述一部分涂布光学纤维的至少一个点处弯曲并与涂布光学纤维脱离。
提供涂布光学纤维的方法是众所周知的，并在上文的其他地方进行了描述。涂布光学纤维的一个具体方法包括以下步骤：拉伸玻璃光学纤维穿过拉伸塔；将初级涂料组合物涂覆到玻璃光学纤维的表面上；可选地，将初级涂料组合物暴露于能够发射促进初级涂料组合物固化的紫外辐射的第一光源；将次级涂料组合物涂覆到初级涂料组合物；最后将初级涂料组合物和次级涂料组合物暴露于能够发射促进所述初级涂料组合物和所述次级涂料组合物固化的紫外辐射的第一光源和第二光源中的至少一个。将双层涂料组合物涂覆到移动的玻璃纤维上的其他一般方法是本领域公知的，并公开于Taylor的美国专利No.4,474,830和Rennell等人的美国专利No.4,851,165。较新的纤维设计概念可以在US 8,837,892、US 2014/0294355和US 2015/0071595中找到。
在第三实施方式的一个优选的实施方式中，可水溶胀的外部涂层被涂覆于涂布光学纤维，以使其围绕并接触次级涂层，但其也可以涂覆于纤维的任何其他层，例如初级层或者甚至第三层、第四层或第五层等等，只要可水溶胀的外部涂层仍然是成品涂布纤维的最外层即可。
可水溶胀的外部涂层可以在拉伸过程本身中作为现有纤维光学涂层顶部上的最外层涂层涂覆到光学纤维上，或者可以在后续操作中涂覆。在一个实施方式中，在独立于纤维拉伸过程本身的操作中将可水溶胀的涂层涂覆到涂布光学纤维上。如果在随后的操作中将可水溶胀的外部涂层涂覆到涂布光学纤维上，则通常将涂布光学纤维设置在线轴中，一部分纤维缠绕在其上。
在一个优选的实施方式中，通过在着墨机中进行随后的着墨操作，将可水溶胀的外涂层涂覆到光纤上。在这样的过程中，在提供了光学纤维之后，其至少一部分随后被进料到着墨机中。当然，如果涂布光学纤维提供在线轴上，则在采用本发明所属技术领域中众所周知的方法中在纤维进料到着墨机中之前，将其解绕。一旦将涂布光学纤维进料到着墨机中，就可以将可水溶胀的涂层作为液体组合物涂覆到该部分涂布光学纤维的表面上，以形成具有液体可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维。
将可水溶胀的外部涂层涂覆到涂布光学纤维上的速度和厚度可以是任何合适的值。在一个实施方式中，该过程以20m/min至约1000m/min或约50m/min至约500m/min的速度进行。在一个实施方式中，可水溶胀的涂层可以以0.1至小于20微米，或1至20微米，或0.2至10微米，或0.3至5微米，或2至5微米，或1至4微米的厚度施加至涂布光学纤维。应当注意确保以本领域公知的方式尽可能实际上均匀地施加厚度。
在典型的着墨过程中下一步涉及将具有墨的涂布光学纤维(或者在本发明的情况下，具有或不具有可选的墨的可水溶胀的外部涂层)暴露于能够发射促进液体可水溶胀的外部涂料组合物的固化的紫外辐射的光源，从而形成具有固化的可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维。如上所述，应当注意采用适当水平的UV强度和剂量来加工液体可水溶胀的涂料组合物，从而确保最佳的固化和足够的性能。因此，在一个实施方式中，光源被配置为在液体可水溶胀的外部涂料组合物的表面上施加至少约1W/cm2的辐照度；更优选约1W/cm2至约9W/cm2，或约2W/cm2至约6W/cm2，或约3W/cm2至约5W/cm2。
最后，可以将具有固化的可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维重新缠绕到另一个线轴上，以形成至少部分地重新卷绕的涂布光学纤维的一部分。涂层应经过加工，以免表现出过度粘性，过度粘性将导致重新卷绕的线轴中的涂布纤维的不同邻接部分粘结在一起。
在另一个实施方式中，替代性地，具有固化的可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维可以在挤出过程中直接进料到缓冲管中。如果可水溶胀的外部涂层太粘并且在卷绕过程中彼此粘附，则这种直接进料方法可能会有用。
第四实施方式是光学纤维缓冲束，包含柔性缓冲管，该柔性缓冲管具有长度并且在该长度的至少一部分上具有空腔；和沿该部分布置在柔性缓冲管的空腔内部的多根涂布光学纤维，其中多根涂布光学纤维中至少一根包含可水溶胀的外部涂层，而且其中可水溶胀的外部涂层被配置为从空腔被去离子水充满时起3分钟内、或2分钟内、或10秒内、或1至60秒、或10秒至2分钟、或3秒至10秒在沿其一部分的至少一个点处弯曲并与涂布光学纤维脱离。
发明人惊奇地发现，由于本文其他地方所描述的可水溶胀的涂料和组合物赋予的增强的性能和潜在的效率，可以设计出这样的纤维束，其在纵向上是充分阻水的，而无需每根纤维都用固化的可水溶胀的组合物涂布。这样做的优点是，它使得能够进行这样的缆线设计，其将与采用其他涂层材料相关的费用最小化。此外，它能够减少涂布纤维占据的体积，这一方面在小尺寸缓冲管配置中特别重要，在小尺寸缓冲管配置中希望将所用光学纤维的密度最大化。
因此，在一个实施方式中，在纤维束中小于100％的光学纤维用可水溶胀的外部涂层涂布。在实施方式中，在纤维束中小于90％、或小于80％、或小于70％、或小于60％、或小于50％、或小于40％、或小于30％、或小于20％的光学纤维用可水溶胀的外部涂层涂布。在另一个实施方式中，10％至90％、或20％至75％、或20％至50％、或25％至50％的涂布光学纤维包含可水溶胀的外部涂层。当然，即便假设每个可水溶胀的外部涂层都被配置为具有最佳的可脱离性、完整性和可溶胀性，在给定的缆线设计中为实现足够的纵向阻水性能而需要这种可水溶胀的外部涂层的纤维的量仍然取决于缓冲管中的总自由体积，这受到例如缓冲管直径、每根涂布光学纤维的直径、管中纤维的数量以及可水溶胀的外部涂层的厚度等因素的影响。
尽管如上所述，发明人惊奇地发现，即使在涂层溶胀之后涂层本身未被配置为填充缓冲管中的全部自由体积的***中，也可以获得足够的纵向阻水性能。该看似矛盾的结果被认为是由于本发明的涂层在浸入水中时在缓冲管内部脱离和重新取向的能力所致。因此，这种涂层不填充整个三维空隙，而是充分地溶胀并重新定向以阻塞缓冲管的至少一个横截面，从而捕获袋中的水并防止其进一步横跨越过缆线的长度。因此，在一个实施方式中，光学纤维缓冲束具有一定量的可水溶胀的涂层材料，可水溶胀的涂层材料被配置为溶胀以填充缓冲束中的小于100％的自由体积、或小于90％的自由体积、或小于80％、或小于70％。在一个实施方式中，可水溶胀的涂层材料被配置为溶胀以填充缓冲束中的至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％的自由体积。
因此，利用根据本发明的上述外部可水溶胀的涂层使得能够比以前的***更有效的“干缆线”设计。部分原因是所使用的可水溶胀的外部涂料的总体积小于传统纱线、胶带和/或SAP涂布长丝的总体积，从而能够运用最大的纤维密度，同时保持或者甚至改善纵向阻水性能。
以下这样的例子进一步说明本发明，但是，当然，不应以任何方式限制本发明的范围。
实施例
这些实例说明了本发明的某些实施方式。表1描述了表2的所有实例中使用的基础组成的各种组分。
首先，通过溶解(对于基础组成，将NaOH溶解在当量重量水中)制备碱性盐(对于表1的基础组成，50重量％的NaOH溶液)。当该溶液用于顺序步骤时，可能仍具有少量的固体颗粒，但是，这不会对最终溶液的均匀性产生实质性影响。平行地，使用旋转蒸发仪将粘度调节剂(对于基础组成，使用数均分子量为约160kDa的35％聚乙烯吡咯烷酮的水溶液)浓缩至50重量％。
通过以下程序来制备低粘度基础配制物(SAP-f)：将规定量的丙烯酸(在基础组成中使用89g丙烯酸)、单官能烯键式不饱和网络形成剂(在基础组成中138.7g HPA)和水(在基础组成中22.6g的蒸馏水)添加到在溶液中具有温度控制的加热板上的500mL厄伦美厄瓶中。随后，缓慢加入规定量的碱性盐溶液(根据基础组成，67.7g的50重量％的NaOH溶液)。在此过程中，沉淀物最初形成并随后溶解，并且温度升高，因而无需在最初加热溶液。在添加碱性盐的过程中，温度保持在50℃至55℃之间。完全加入碱性盐溶液并随后溶解任何仍然可见的沉淀后，即可获得SAP-f。
由于50重量％的粘度调节剂(在基础组成中74.3g PVP溶液)太粘而无法搅拌，因此添加当量(在基础组成中74.3g)的SAP-f溶液以稀释体系并使其可倾倒。
接下来，通过以下程序来制备最终配制物：将如下组分添加到烧瓶中并置于FlackTech混合器中4分钟，之后获得最终的均匀溶液。
表1
Figure BDA0002476019520000381
实施例1-11
接下来，根据本文所述的方法，通过将不同量的多官能交联剂三乙二醇二丙烯酸酯添加至上文所述的基础组成(并在表2中的标题“X-连剂”下进行描述)，来配制多种可水溶胀的组合物。将表2中所描述的涂料组合物涂覆并以100m/min的速度在Fusion 600W/in0.11mm微波D灯泡的固化条件下在流速为每分钟20升的氮气吹扫下在着墨线上固化作为外层直径为240μm的商用双层涂布光学纤维上的薄的外部SAP层，采用不同的强度水平和不同的涂层厚度。对于所选成分/加工/构造类型的每个样品，下面报告了多个性能变量，包括组合物的膜水溶胀比及在显微镜下观察到的其在纤维上的弯曲和可脱离性能。最后，对每种涂层构造类型进行纵向阻水测试。对于每个实例，记录了阻水测试的总体结果。每个测试的结果记录在下表2中。
纵向阻水管测试
对于纵向阻水测试，使用图2中所示的装置。在装置20中，将经由着墨机(未示出)涂布有不同数量的SAP涂层的五根涂布光学纤维手动***到内径为1mm、长度26为75cm的PTFE管24中。表2示出了其上涂覆SAP涂层的纤维的量以及每种的涂层的涂覆厚度，可以理解的是，在给定的实施例中，每种SAP涂层的厚度都均匀地涂覆在每根纤维上。管24通过针头和橡胶管连接至滴定管21(其自身具有1em的内径)，并用具有痕量染料的去离子水22填充至50cm的高度23。在t＝0时，滴定管21的阀门27打开，使水流入填充有纤维的管24中。随着时间的流逝，可以目视观察到水前沿停止或前进。
观察到初始进入25，其被定义为在3分钟内观察到的水进入的长度。在1小时内观察任何进一步的水进入，之后记录了最终的遍历距离(traversal distance)。最终，然后按照如下所示的等级，根据观察到的最终遍历距离(“D”)，为每个样品分配一个等级，然后将该等级记录在表2中标题为“水阻断”的栏下：
1小时后水进入的距离 等级
D≤10cm 优秀
10cm＜D≤30cm 良好
30cm＜D≤60cm 平均
D＞60cm 差
SAP涂层在纤维上的弯曲和脱离测试
将单个SAP-涂布的纤维放置在放大倍数为40x或100x的显微镜下的载玻片上。然后，将一滴去离子水放在纤维上，并在显微镜下观察SAP涂层的溶胀。以指定的时间间隔拍摄照片。然后观察到SAP涂层中的溶胀和变化的性质，并记录在表2中，数值记录在标题为“弯曲”和“可脱离性”的列中。观察到对于一些样品，发生了瓦解现象，这意味着涂层类似于几乎流体状的果冻，并且容易破裂成许多小块。即使伴随着脱离，这也不是期望的结果。
膜溶胀比测试
首先，提供10密耳的压延膜，其中这种压延膜通过在传送带***上的Fusion600W/in D灯下3次且每次通过采用1J/cm2剂量来进行固化，其中通过ILT490辐射计测量的辐照为约8W/cm2。接下来，将一块压延样品切成尺寸约为2cm×2cm的正方形。然后，将样品称重以确立干重。之后，将样品浸泡在去离子水中。浸泡30分钟后，用
Figure BDA0002476019520000402
清洁抹布过滤出水。然后，再次称重浸泡过的样品以提供溶胀的重量。然后通过将溶胀的重量除以干重的值来计算重量增加率。因为已知SAP膜具有与水相似的密度，所以体积溶胀比近似与计算得到的重量增加率的值相同，并记录在表2中标题为“溶胀比”的列中。
表2
Figure BDA0002476019520000401
实施例12-24
然后制备另外的实施例以显示使用不同量和/或类型的单官能烯键式不饱和网络形成剂、粘度调节剂和多官能交联剂对相关的可水溶胀的外部涂料组合物的可溶胀性的影响。关于表1中使用的基础组成的配制物按照上面所描述的一般方法，来制备这种组合物12-24，但是如下面的表3和4中所规定，试剂和相对量不同。记录每个涂层的外观，并在标题为“溶胀比”的列下记录相对溶胀性能值，并根据上文所描述的膜溶胀比测试方法进行该试验。
表3
Figure BDA0002476019520000411
Figure BDA0002476019520000421
结果过论
图3a和3b描绘了在水暴露后两个不同的时间间隔时表2的实施例5的图像。实施例5代表在浸水后弯曲并脱离的纤维的例子。图3(a)提供了将SAP涂布的纤维浸入水中后大约3秒钟的图像。可以看出，SAP涂层表现出实质的弯曲行为，形成了与沿轴向的高频周期性图案非常相似的图案，其中弯曲的峰远离次级涂层地提升。在最大弯曲时刻，弯曲的峰和谷之间的平均距离为至少10μm。除此之外，SAP涂层基本上与第二涂层脱离，并且弯曲松弛，膜完全溶胀。图3(b)描绘了这种现象，该照片是在浸水后约5秒钟时拍摄的照片。相比之下，图4显示了一个SAP涂布纤维的示例，其没有弯曲，也没有与涂布纤维脱离。它对应于表2的实施例6。该SAP涂层显示出从其初始的3.5μm到大约41μm的显著厚度增加。尽管涂层显示出轻微的皱纹图案，但是即使浸入时间为5分钟，也没有任何部分的SAP层的膜从相关的次级涂层提升。它没有达到弯曲阈值，在弯曲阈值处压缩轴向力需要克服临界弯曲力。
同时，图5显示了一个纤维的实施例，该纤维在达到其平衡溶胀状态后已经弯曲但没有与其相关的涂布纤维脱离。该图是来自表2的实施例9的照片，其中涂布纤维上涂覆有1μm的SAP层。1微米SAP涂层的溶胀有效地形成了周期性的弯曲，但是薄SAP涂层的弯曲是稳定的，并且不会进一步与纤维上脱离以能够获得松弛的完全溶胀的状态，如图3(b)所示。另一方面，来自表2的实施例10具有10μm的相对较厚的SAP层，的确显示出显著的弯曲并与相关的涂布纤维脱离。这样可以使其达到完全溶胀的状态，但是与实施例5相比，它花费了更长的时间。在此，弯曲阶段持续了更长的时间(约30秒)；仅仅使实施例10的涂层能够在约60秒后达到完全脱离和完全松弛的溶胀阶段。即使实施例5具有较薄的SAP涂层，该相对延迟也导致实施例10在纵向阻水测试中的性能相对于实施例5的性能差。
观察到，水阻结果为“差”的样品的溶胀行为要么没有弯曲，要么虽然发生了弯曲，但没有脱离并松弛到完全溶胀状态。
发明人惊奇地发现，通过控制SAP涂料组合物的性质、SAP层的厚度和加工条件来采用理想的弯曲和脱离行为，可以获得足够的纵向阻水性能，即使在其中的SAP涂层在溶胀后自身没有被配置为填充缓冲管中的整个自由体积的体系中也可以获得足够的纵向阻水性能。对于至少来自表2的实施例11来说，观察到该现象。在该实施例中，将一束5根外径为240μm的涂布光学纤维放入内径为1mm的管中。在5根纤维中，只有3根涂布有SAP涂层，每个SAP层的厚度为3.5μm。在此配置中，计算出的管的自由体积为0.55mm2。尽管实际的溶胀比(≈40x，是基于表2所示的3.4x膜溶胀比的立方计算得出的，因此纤维上的溶胀被估算为三维体积膨胀)小于理论所需的69倍溶胀比，但这种配置仍能够获得“良好”的纵向阻水性能，69倍溶胀比本来是填满整个自由体积的3根SAP涂布纤维中的每根纤维所要求的值。该看似自相矛盾的结果被认为是由于本发明的涂层在浸入水中后在缓冲管内部脱离和重新取向的能力所致。因此，这种涂层不填充整个三维空隙，而是充分地溶胀并重新定向以阻塞缓冲管的至少一个横截面，从而捕获袋中的水并防止其进一步横跨越过缆线的长度。
应当指出，实施例9在水阻测试中表现不佳，但是据推测，根据表3的一些较高溶胀组合物所使用的组成的重新配置仍然可以产生尚可的结果。
额外的示例性实施方式
本发明的第一额外的示例性实施方式的第一方面是用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，包含：
丙烯酸；
丙烯酸盐；
单官能烯键式不饱和网络形成剂；
光引发剂；
粘度调节剂；
一定量的水；和
多官能交联剂；
其中用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物在室温下是液体；和/或
其中，当可辐射固化涂料组合物涂布于5根涂布光学纤维上并进行本文中所描述的纵向阻水管测试时，在暴露于去离子水1小时后实现了小于或等于60厘米(cm)、或小于30cm、或小于10cm、或10cm至30cm、或30cm至60cm的水进入距离。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于用于纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，丙烯酸的存在量为约10重量％至约50重量％、或约10重量％至约50重量％、或约10重量％至约30重量％、或约10重量％至约25重量％、或约15重量％至约40重量％、或约18重量％至约35重量％、或约20重量％至约30重量％。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于整个组合物，丙烯酸的存在量为约0.14至约4.2mol/kg、或0.7至2.1mol/kg。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中丙烯酸盐是丙烯酸和碱性盐的反应产物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中丙烯酸和碱性盐的反应中和了至少10％-99％的丙烯酸、或至少25％至约95％的丙烯酸、或至少33％至约90％的丙烯酸、或至少50％至约90％的丙烯酸、或至少75％的丙烯酸、或至少90％的丙烯酸。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物包含约12∶1至约1∶12、或约6∶1至约1∶6、或约3∶1至约1∶1的丙烯酸与丙烯酸盐之比。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中碱性盐是碱式盐，所述碱式盐还包含锂、钠或钾阳离子。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中丙烯酸盐包含丙烯酸钠。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于用于纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，丙烯酸盐的存在量为约1重量％至约30重量％、更优选地约5重量％至约15重量％。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于整个组合物，丙烯酸和/或丙烯酸盐的存在量为约1.4至约8.3mol/kg、或2.1至5.6mol/kg、或2.5至4.9mol/kg或2.8至4.2mol/kg。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中丙烯酸与丙烯酸盐的摩尔比为小于或等于9∶1、或小于或等于3∶1、或小于或等于1∶1、或小于或等于1∶3、或小于或等于1∶10、或9∶1至1∶10、或3∶1至1∶3。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中单官能烯键式不饱和网络形成剂包含丙烯酸酯。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中烯键式不饱和的网络形成剂包含丙烯酰胺。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中单官能烯键式不饱和网络形成剂包含羟基官能的丙烯酸酯化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中羟基官能的丙烯酸酯化合物包含二乙二醇乙基醚丙烯酸酯、丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸4-羟丁酯、丙烯酸2，3-二羟丙酯或丙烯酸2-羟基-1-(羟甲基)乙酯。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中单官能烯键式不饱和网络形成剂包含乙氧基化的丙烯酸酯。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中乙氧基化的丙烯酸酯包含甲氧基(聚乙二醇)丙烯酸酯、乙氧基(聚乙二醇)丙烯酸酯、乙二醇甲基醚丙烯酸酯、二乙二醇甲基醚丙烯酸酯、三乙二醇甲基醚丙烯酸酯、四乙二醇甲基醚丙烯酸酯、乙二醇乙基醚丙烯酸酯、二乙二醇乙基醚丙烯酸酯、三乙二醇乙基醚丙烯酸酯、四乙二醇乙基醚丙烯酸酯或二乙二醇-2-乙基己基醚丙烯酸酯。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于用于纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，单官能烯键式不饱和网络形成剂的存在量以重量计为约5重量％至约50重量％、更优选地约10重量％至约30重量％。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于整个组合物，单官能烯键式不饱和网络形成剂的存在量为约0.38至约3.8mol/kg、或约0.75至约2.3mol/kg。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中光引发剂包含氧化膦类化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于用于纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，光引发剂的存在量以重量计为约0.1重量％至约5重量％、更优选地约0.2重量％至约2重量％、或约0.5重量％至约1.5重量％。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中粘度调节剂是水溶性的。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中粘度调节剂包含聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、改性纤维素、明胶、聚乙二醇化合物或聚丙烯酸。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中改性纤维素包含甲基纤维素或羟乙基纤维素化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中粘度调节剂包含聚乙烯吡咯烷酮，其中所述聚乙烯吡咯烷酮化合物具有100kDa至500kDa、或120kDa至200kDa的数均分子量。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于用于纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，粘度调节剂的存在量以重量计为约5重量％至约40重量％、或约8重量％至约30重量％、或约10重量％至约25重量％、或约15重量％至约20重量％。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于用于纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，水的存在量以重量计为约3重量％至约50重量％、或约5重量％至约45重量％、或约10重量％至约40重量％、或约15重量％至约35重量％。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中多官能交联剂包含具有平均大于1.9个官能团的可自由基聚合的化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中多官能交联剂包含多官能的丙烯酸酯或多官能的丙烯酰胺。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中多官能交联剂包含双官能的丙烯酸酯或三官能的丙烯酸酯化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中多官能交联剂包含乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯，四乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化的己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基化物、甲基醚二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、甘油-1，3-二甘油醇酸二丙烯酸酯、1，6-己二基双[氧-2-羟基-3，1-丙二基]双丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化的季戊四醇三丙烯酸酯、1，4，丁二醇二丙烯酸酯或1，6己二醇二丙烯酸酯。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中多官能交联剂具有200至20000g/mol、或优选地200至15000g/mol、或甚至更优选地400至10000g/mol的数均分子量。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中多官能交联剂包含n，n-亚甲基双丙烯酰胺化合物或n-n-亚乙基双丙烯酰胺化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于用于纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，多官能交联剂的存在量以重量计为大于0.1重量％至小于20重量％、或0.1重量％至15重量％、或0.1重量％至10重量％、或0.1重量％至5重量％，更优选地约0.5重量％至约3重量％。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于整个组合物，多官能交联剂的存在量为约3.8至约190mmol/kg、或约19至110mmol/kg。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中丙烯酸和丙烯酸盐与单官能烯键式不饱和单体的摩尔比为约1∶1至约9∶1、或约1.05∶1至约6∶1、或约3∶2至约4∶1。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中丙烯酸和丙烯酸盐与多官能交联剂的摩尔比为约24∶1至约100000∶1、或约32∶1至约1000∶1、或约50∶1至约200∶1。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中单官能烯键式不饱和网络形成剂与多官能交联剂的摩尔比为约4∶1至约1000∶1、或约9∶1至约200∶1、或约20∶1至约100∶1。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物还包含墨。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中墨包含染料或颜料。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前面两方面中任一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于用于纤维的整个可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的重量，墨的存在量为约0.01重量％至约5重量％、或约0.05重量％至约2重量％、或约0.1重量％至约1重量％。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物基本上不含衍生自甲基丙烯酸的组分，或基本上不含具有衍生自甲基丙烯酸的酰基的组分。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物具有小于3％、或小于2％、或小于1％、或小于0.5％、或小于0.1％的衍生自甲基丙烯酸的组分。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中衍生自甲基丙烯酸的组分包括甲基丙烯酸盐、甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酰胺。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物具有多个可自由基聚合的单体，其中可自由基聚合的单体本质上由衍生自丙烯酸的组分组成。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物还包含添加剂。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物具有在25℃下700至2500cPs的粘度。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中当涂布在玻璃板上作为10密耳压延膜时，可水溶胀的可辐射固化涂层具有至少5x、或至少10x、或至少20x、或至少30x、或至少40x且小于300x、或小于200x、或小于100x的溶胀比。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中当涂层以约3微米的厚度涂覆于直径约245微米的光学纤维4米部分，并且***到水平放置的内径约1mm的管中且在第一末端处暴露于去离子水10秒且该去离子水是通过0.5m垂直水柱重力进料的时，所述去离子水的行程沿不透水管的长度距离第一末端不超过3米。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物基本上不含甲基丙烯酸酯化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物基本上不含具有衍生自甲基丙烯酸的酰基的化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于整个组合物的重量，所述组合物具有小于3重量％、或小于2重量％、或小于1重量％、或小于0.5重量％的甲基丙烯酸酯化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中相对于整个组合物的重量，所述组合物具有小于3重量％、或小于2重量％、或小于1重量％、或小于0.5重量％的具有衍生自甲基丙烯酸的酰基的化合物。
第一额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任意一方面的用于纤维的可水溶胀的可辐射固化涂料组合物，其中所述组合物包含一种或多种具有可自由基聚合的官能团的化合物，其中可自由基聚合的基团本质上由丙烯酸酯官能团组成。
本发明的第二额外的示例性实施方式的第一方面是涂布光学纤维，包含：
初级涂层；
附着并围绕所述初级涂层的次级涂层；和
附着并围绕所述次级涂层的可水溶胀的外部涂层；
其中可水溶胀的外部涂层被配置为在涂布光学纤维浸没在去离子水中10秒或2分钟内后3分钟内在沿一部分涂布光学纤维的至少一个点处弯曲并与次级涂层脱离.
第二额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面的涂布光学纤维，其中可水溶胀的外部涂层具有0.1至小于20微米、或0.2至10微米、或0.3至5微米、或1至4微米、或2至20微米、或2至15微米、或2至10微米、或2至8微米、或2至5微米的厚度。
第二额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的涂布光学纤维，其中当涂布光学纤维的4米部分***到水平放置的内径为约1mm的不透水管中且在第一末端处暴露于去离子水10秒且该去离子水是通过0.5m垂直水柱重力进料的时，所述去离子水的行程沿不透水管的长度距离第一末端不超过3米。
第二额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的涂布光学纤维，其中当连续的五根涂布光学纤维***到水平放置的内径约1mm的不透水管中并且在第一末端处暴露于去离子水10秒且该去离子水是通过0.5m垂直水柱重力进料的时，所述去离子水的行程沿不透水管的长度距离第一末端不超过3米。
第二额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的涂布光学纤维，其中可水溶胀的外部涂层是第一额外的示例性实施方式的各方面的任意一方面的可水溶胀的可辐射固化涂料的固化产物。
第二额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的涂布光学纤维，其中可水溶胀的外部涂层还被配置为具有约3x至约300x、或约5x至约250x、或约30x至约200x的三维溶胀比。
第二额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的涂布光学纤维，其中当根据FTIR方法测试时，可水溶胀的外部涂层具有至少80％、更优选地至少90％、或至少95％、或至少98％、或至少99％的被反应的丙烯酸酯不饱和基团的顶表面百分数(％RAU)。
本发明的第三额外的示例性实施方式的第一方面是向涂布光学纤维涂覆液体可水溶胀的涂层的方法，包括以下步骤：
提供涂布光学纤维；
向一部分涂布光学纤维的外表面涂覆液体可水溶胀的涂料组合物，以形成具有液体可水溶胀的外部涂料组合物的涂布光学纤维；
并将具有液体可水溶胀的外部涂料组合物的涂布光学纤维暴露于能够发射促进所述液体可水溶胀的外部涂料组合物固化的紫外辐射的光源，以形成具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维；
其中可水溶胀的外部涂层被配置为在具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维浸没在去离子水中后3分钟内在沿所述一部分涂布光学纤维的至少一个点处弯曲并与涂布光学纤维脱离。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面是根据前述方面的方法，其中液体可水溶胀的涂料组合物由第一额外的示例性实施方式的各方面中任一方面的组合物来限定。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，其中提供步骤包括将所述一部分涂布光学纤维从第一线轴解绕。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，其中提供步骤包括将所述一部分涂布光学纤维进料到着墨机中。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，其中液体可水溶胀的涂料组合物以0.1至20微米、或约0.2至约10微米、或约0.3至约5微米、或约1至约4微米的厚度涂覆于所述部分涂布光学纤维的外表面。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，其中液体可水溶胀的涂料组合物在25℃下具有700至2500cPs的粘度。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，还包括以下步骤：将至少一部分具有固化的可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维重新卷绕到第二线轴上，以形成一部分部分地重新卷绕的涂布光学纤维。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，还包括以下步骤：缓冲管挤出过程中将具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维直接进料到缓冲管中。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，其中当根据FTIR方法测试时，可水溶胀的外部涂层具有至少80％、更优选地至少90％、或至少95％、或至少98％、或至少99％的被反应的丙烯酸酯不饱和基团的顶表面百分数(％RAU)。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，其中涂布光学纤维的卷绕以20m/min至约1000m/min、或约50m/min至约500m/min的速度进行。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，其中光源被配置为在液体可水溶胀的外部涂层的表面处赋予至少约1W/cm2；更优选地约1W/cm2至约9W/cm2、或约2W/cm2至约6W/cm2、或约3W/cm2至约5W/cm2的辐照。
第三额外的示例性实施方式的另一个方面根据前述方面中任一方面的方法，其中可水溶胀的外部涂层还被配置为具有约3x至约300x、或约5x至约250x、或约30x至约200x的三维溶胀比。
本发明的第四额外的示例性实施方式的第一方面是光学纤维的缓冲束，包含
柔性缓冲管，该柔性缓冲管具有长度并且在所述长度的至少一部分上具有空腔；和
沿所述部分布置在柔性缓冲管的空腔内部的多根涂布光学纤维；
其中多根涂布光学纤维中至少一根包含可水溶胀的外部涂层；其中所述可水溶胀的外部涂层被配置为从空腔被去离子水充满时起3分钟内在沿其一部分的至少一个点处弯曲并与涂布光学纤维脱离。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面的光学纤维缓冲束，其中可水溶胀的外部涂层是由本发明的第一额外的示例性实施方式的各方面的任意一方面所限定的组合物的固化产物。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的光学纤维缓冲束，其中至少两根涂布光学纤维包含可水溶胀的外部涂层。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的光学纤维缓冲束，其中所述可水溶胀的外部涂层中的至少一个具有约3x至约300x、或约5x至约250x、或约30x至约200x的三维溶胀比。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的光学纤维缓冲束，其中所述可水溶胀的外部涂层中的至少一个具有0.1至小于20微米、或约0.2至约10微米、或约0.3至约5微米、或约1至约4微米的厚度。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的光学纤维缓冲束，其中当根据FTIR方法测试时，所述可水溶胀的外部涂层中的至少一个具有至少80％、更优选地至少90％、或至少95％、或至少98％、或至少99％的被反应的丙烯酸酯不饱和基团的顶表面百分数(％RAU)。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的光学纤维缓冲束，还包含自由体积，所述自由体积是通过在一部分长度上的空腔的体积减去沿所述部分布置于其中的多根涂布光学纤维的体积以及可水溶胀的外部涂层的总量来限定的，其中可水溶胀的外部涂层的总量被配置为溶胀至小于100％的自由体积、或50％-90％的自由体积、或60％-90％的自由体积、或70％-90％的自由体积、或50％-80％的自由体积、或50％-70％的自由体积。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的光学纤维缓冲束，其中至少25％的涂布光学纤维具有可水溶胀的外部涂层。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的光学纤维缓冲束，其中25％至90％、或25％至75％、或25％至50％的涂布光学纤维包含可水溶胀的外部涂层。
第四额外的示例性实施方式的另一个方面是前述方面中任一方面的光学纤维缓冲束，其中当水平放置且在第一末端处暴露于去离子水5分钟且该去离子水是通过0.5m垂直水柱重力进料的时，缓冲束防止所述去离子水沿缓冲束的长度的行程距离第一末端超过3米。
除非另有说明，术语重量％表示具体成分相对于包含其的全部液体可辐射固化组合物的以质量计的量。
除非在本文另有说明或同上下文明显抵触，在描述本发明的上下文中(特别是在所附的权利要求书上下文中)未明确提及数量的情形、使用的术语“一种”或“一个”(“a”、“an”)和使用的术语“该”、“所述”(“the”)以及类似的指代被解释为包括单数和复数。除非另有指明，术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不限于”)。除非本文另有说明，否则本文中数值范围的列举仅意在用作单独提及落在该范围内的每个单独值的速记方法，并且每个单独值被并入本说明书中，如同其在本文中单独列举一样。除非在本文另有说明或同上下文明显抵触，本文所述的所有方法均可以以任何合适的顺序进行。除非另有要求，本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，而不对本发明的范围构成限制。说明书中的语言不应被解释为表明任何未要求保护的要素对于实施本发明是必要的。
本文描述了本发明的优选实施方式，包括发明人已知的实施本发明的最佳模式。在阅读前面的描述之后，那些优选实施方式的变型对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。发明人预期技术人员适当地采用此类改动，并且本发明人意图以与本文具体描述不同的方式实施本发明。因此，本发明包括适用法律所允许的所附权利要求中所述的主题的所有修改和等同物。此外，除非在本文另有说明或同上下文明显抵触，否则本发明包括所有可能变体形式的上述要素的任意组合。
尽管已经参考本发明的具体实施方式详细描述了本发明，但是对于本领域普通技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种改变和修改。

Claims (13)

1.一种涂布光学纤维，包含：
初级涂层；
附着并围绕所述初级涂层的次级涂层；以及
附着并围绕所述次级涂层的可水溶胀的外部涂层；
其中所述可水溶胀的外部涂层被配置为在所述涂布光学纤维浸没在去离子水中后在沿一部分所述涂布光学纤维的至少一个点处弯曲并与所述次级涂层脱离，
其中所述可水溶胀的外部涂层被配置为使得，当其涂覆于外径为240微米的5根光学纤维中的至少2个上，并且将所述5根光纤***到内径为1 mm、长度为75 cm的水平放置的不透水管中，并且按照纵向阻水管测试，将所***纤维在第一末端处暴露于去离子水1个小时，且所述去离子水是通过0.5m垂直水柱重力进料时，沿所述不透水管的长度从所述第一末端测量时所述去离子水的行程延伸不超过60 cm，
其中所述可水溶胀的外部涂层是可水溶胀的可辐射固化涂料组合物的固化产物，相对于整个组合物的重量，所述可水溶胀的可辐射固化涂料组合物包含：
0重量%至50重量%的丙烯酸；
1重量%至30重量%的丙烯酸盐；
0重量%至50重量%的单官能烯键式不饱和网络形成剂；
0.1重量%至5重量%的光引发剂；
5重量%至40重量%的粘度调节剂；和
0.1重量%至20重量%的多官能交联剂；
其中用于纤维的所述可水溶胀的可辐射固化涂料组合物在室温下是液体。
2.如前述权利要求所述的涂布光学纤维，其中所述可水溶胀的外部涂层具有1至20 微米的厚度。
3.如前述权利要求中任一项所述的涂布光学纤维，其中所述可水溶胀的外部涂层被配置为在所述涂布光学纤维浸没在去离子水中后3分钟内在沿一部分所述涂布光学纤维的至少一个点处弯曲并与所述次级涂层脱离。
4.如权利要求1或2所述的涂布光学纤维，其中所述可水溶胀的外部涂层还被配置为具有约3 x至约300x的三维溶胀比。
5.如权利要求1或2所述的涂布光学纤维，其中所述丙烯酸盐是所述丙烯酸与碱性盐的反应产物，所述碱性盐是碱式盐，所述碱式盐还包含锂、钠或钾阳离子。
6.如权利要求1或2所述的涂布光学纤维，其中所述单官能烯键式不饱和网络形成剂包括甲氧基(聚乙二醇)丙烯酸酯、乙氧基(聚乙二醇)丙烯酸酯、乙二醇甲基醚丙烯酸酯、二乙二醇甲基醚丙烯酸酯、三乙二醇甲基醚丙烯酸酯、四乙二醇甲基醚丙烯酸酯、乙二醇乙基醚丙烯酸酯、二乙二醇乙基醚丙烯酸酯、三乙二醇乙基醚丙烯酸酯、四乙二醇乙基醚丙烯酸酯或二乙二醇-2-乙基己基醚丙烯酸酯。
7.如权利要求1或2所述的涂布光学纤维，其中所述粘度调节剂包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、改性纤维素、明胶、聚乙二醇化合物或聚丙烯酸。
8.如权利要求1或2所述的涂布光学纤维，其中所述多官能交联剂包括具有平均多于1.9个官能团的可自由基聚合的化合物，所述可自由基聚合的化合物选自乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化的己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基化物、甲基醚二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、甘油-1,3-二甘油醇酸二丙烯酸酯、1,6-己二基双[氧-2-羟基-3,1-丙二基]双丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化的季戊四醇三丙烯酸酯、1,4,丁二醇二丙烯酸酯和1,6 己二醇二丙烯酸酯，及其任意组合；
其中所述多官能交联剂具有200至20000 g/mol的数均分子量。
9.如权利要求8所述的涂布光学纤维，其中所述多官能交联剂具有400至10000 g/mol的数均分子量。
10.如权利要求1或2所述的涂布光学纤维，其中所述可水溶胀的可辐射固化涂料组合物还包含墨。
11.如权利要求1或2所述的涂布光学纤维，其中当根据FTIR方法测试时，所述可水溶胀的外部涂层具有至少80%的被反应的丙烯酸酯不饱和基团的顶表面百分数。
12.向涂布光学纤维涂覆液体可水溶胀的涂料的方法，包括以下步骤：
提供涂布光学纤维；
向一部分涂布光学纤维的外表面涂覆液体可水溶胀的涂料组合物，以形成具有液体可水溶胀的外部涂料组合物的涂布光学纤维；
并将具有所述液体可水溶胀的外部涂料组合物的涂布光学纤维暴露于能够发射促进所述液体可水溶胀的外部涂料组合物固化的紫外辐射的光源，以形成如权利要求1-11中任一项所定义的具有可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维；
其中所述可水溶胀的外部涂层被配置为在具有所述可水溶胀的外部涂层的涂布光学纤维浸没在去离子水中后3分钟内在沿所述部分涂布光学纤维的至少一个点处弯曲并与所述涂布光学纤维脱离。
13.光学纤维缓冲束，包含：
柔性缓冲管，所述柔性缓冲管具有长度并且在所述长度的至少一部分上具有空腔；和
沿所述部分布置在所述柔性缓冲管的空腔内部的多根涂布光学纤维，其中所述涂布光学纤维中至少一根是权利要求1-11中任一项所定义的；
其中所述多根涂布光学纤维中至少一根包含可水溶胀的外部涂层；其中所述可水溶胀的外部涂层被配置为从所述空腔被去离子水充满时起3分钟内在沿其一部分的至少一个点处弯曲并与所述涂布光学纤维脱离。
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