CN1867523A - 阻燃的经uv固化并缓冲的光纤和缓冲组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光纤，所述光纤包括一种涂敷到纤维上的阻燃可UV光固化的紧包缓冲涂层，其中，所述紧包缓冲涂层基本上是无卤素的，并具有至少约22％的限氧指数，并其中，当纤维以至少300m/min的线速度用所述涂层封套时，所述紧包缓冲涂层可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去。

Description

阻燃的经UV固化并缓冲的光纤和缓冲组合物
技术领域
一般而言，本发明涉及一种阻燃光纤缓冲涂料组合物，更具体地，本发明涉及一种可以以高速施涂到经涂敷的光纤上并固化的阻燃光纤缓冲涂料组合物。本发明还涉及一种可以比商业化热塑性缓冲组合物更有效固化的光纤阻燃涂料组合物。本发明还涉及一种涂有阻燃缓冲涂料组合物的光纤，并涉及了制备这种光纤的方法。
背景技术
光学玻璃纤维通常涂有两层或多层叠加的可辐射固化涂料，在炉中拉出产生玻璃纤维后立即用这些涂层一起形成了初级涂层。直接接触光学玻璃纤维的涂层被称为“内部初级涂层”，其外覆盖的涂层被称为“外部初级涂层”。在早期的参考文献中，内部初级涂层常常被简称为“初级涂层”，“外部初级涂层”被称为“次级涂层”，但是为了清楚起见，该术语近年来已经在工业上被弃用。内部初级涂层比外部初级涂层更柔软。
单层的涂层(“单涂层”)也可以用于涂敷光纤。单涂层通常具有处于较软的内部初级涂层和较硬的外部初级涂层的性质的中间的性质(例如，硬度)。
较柔软的内部初级涂层为微弯曲提供耐受性，这种微弯曲导致涂敷光纤的信号传输能力的衰减，因此是不期望的。较硬的外部初级涂层为运输受力，例如当涂敷纤维被制成条带和/或制成光缆时受到的那些力，提供耐受性。
光纤涂料组合物，无论它们是内部初级涂层、外部初级涂层或单涂层，在固化前通常包括，溶解或分散在液体烯键式不饱和介质中的多烯键不饱和单体或低聚物和光引发剂。涂料组合物通常以液体形式施涂到光纤上，然后暴露于光化学辐射以进行固化。
包括波导、内部初级涂层和外部初级(次级)涂层的光纤通常具有约250μm的直径。内部初级涂层通常具有20-40微米的施涂厚度，外部初级涂层通常具有20-40微米的施涂厚度。
为了多路传输的目的，已经使用包含多根涂敷光纤的光纤组合件。光纤组合件的实例包括条带组合件和光缆。典型的条带组合件是通过用粘结材料将多根平行取向的、分别涂敷的光纤粘结在一起来制备。该粘结材料具有保持各光纤成一直线并在运输和安装过程中保护该纤维的功能。通常，该纤维是以“带状”条带结构进行排列，通常含有大约2-24根纤维，具有通常为扁平的、线条状的结构。取决于应用，多个条带组合件可以组合成光缆，该光缆具有几根到大约1000根分别涂敷的光纤。已公布的欧洲专利申请No.194891中描述了条带组合件的实例。如美国专利4,906,067所描述的，多个条带组合件可以一起组合成光缆。
该术语“条带组合件”不仅包括上述的带状条带组合件，而且同样包括光纤束。光纤束可以是，例如，具有被多根其它光纤包围的至少一根中心纤维的基本上圆形的排列。可选地，该光纤束可具有其它横截面形状，例如正方形、梯形等。
用在光纤组合件中的涂敷光纤(或波导)，不论是玻璃，或者是最近使用的塑料，通常被着色以便于各涂敷光纤的识别。通常，光纤涂有外部着色层，称为油墨涂层，或可选地，着色剂被加入到外部初级涂层以产生所需的颜色。
该油墨层，如果施涂，通常具有约4-8微米的施涂厚度。涂有内部初级涂层、外部初级涂层和油墨层的光纤通常具有约260微米的直径。
通常，光纤的条带组合件或光缆的粘结材料与各涂敷纤维分离以便于拼接两根光缆，或将纤维连接到输入或输出端。非常理想的是，该粘结材料可以从涂敷纤维上除去，而对纤维的外部初级涂层或着色油墨涂层很少或根本没有影响。粘结材料的良好可除去性不仅维持了色彩编码纤维的易于目视识别，而且，它还避免了在除去过程中损害波导。
现有技术中公知的是，涂有众所周知的内部初级涂层、外部初级涂层和油墨涂层或着色涂层的光纤具有较小的直径，这使得此类纤维难以处置或对于运输目的不是完全令人满意。已知将光纤在松弛缓冲管中捆扎成束。此类管包括被凝胶型缓冲层包围的光纤，而缓冲层被管材料包围。为了改进运输性能并增加对光纤的保护，已知用紧包缓冲涂层来“封套”该纤维。通常进行光纤的封套，以便将大约250微米的光纤直径提高到约600微米-900微米。在优选的形式中，纤维增加的直径落在约400微米-900微米的范围内。封套对于例如局域网络、家用和商业机构的应用是令人满意的。封套纤维能够轧成束，无需在现有技术中已知的松弛缓冲管中附加的凝胶填充或缓冲。
因为紧包缓冲涂料的光学粘合性质和耐久性质不如通常用于制造光纤的内部初级、外部初级和油墨组合物的性质那么强，所以例如聚氯乙烯的挤出热塑性材料已经在此以前用做紧包缓冲涂料。然而，例如聚氯乙烯基紧包缓冲材料的热塑性材料是不理想的，特别是在对紧包缓冲的涂敷光纤的需求上升之时。
施涂挤出热塑性缓冲涂料的设备很昂贵，热塑性材料不合适于短期运行，并难于施涂此类涂料。热塑性涂料的其它缺点是，它们必须在施涂过程中加热，它们必须通过较小模头(例如，约250微米-900微米)挤出，它们必须冷却，这可以在光纤中产生不希望的应力，而且它们不适合在制造光纤的高线速度下施涂。已经进行各种尝试在高线速度下施涂挤出热塑性塑料到涂敷光纤上，例如在高于100m/min的线速度下。在此线速度下施涂挤出热塑性塑料已经令人不满了，因为热塑性缓冲涂层不易从光纤上剥离。
已经发现剥离热塑性缓冲涂层会对油墨、次级或初级涂层的下层造成损害。而且公知的是，尝试在高线速度下施涂挤出热塑性塑料可以引起不可接受的微弯曲所引起的信号损耗衰减。
最近，现有技术尝试提供可UV光固化的紧包缓冲涂料。例如，美国专利6,208,790B1描述了此类涂料，但是该专利并未描述阻燃紧包缓冲涂料，并未描述阻燃的可UV光固化的涂料。
在该领域中理想的是提供适合封套光纤的阻燃紧包缓冲涂料组合物，它可通过暴露于光化学辐射，即紫外线的辐射来固化，以及这种涂料可以用在现有机械上和在光纤制造商公知的现有工艺中。此类机械包括但不局限于用于施涂油墨到涂敷纤维上的机器和制带机器。另外，如果该阻燃紧包缓冲涂层易于从纤维上除去而没有损害下层油墨、次级或初级涂层，则是理想的。如果阻燃紧包缓冲涂层可以在高速下施涂到涂敷光纤上并固化，而没有引起不可接受的微弯曲所引起的光纤信号损耗衰减，则是特别理想的。
因此，仍然需要这样一种可UV固化的阻燃缓冲材料，它可以在高速下施涂并固化，而没有引起不可接受的微弯曲所引起的信号损耗衰减。还需要这样一种可UV固化的阻燃缓冲材料，它易于从光纤上除去，而没有损害下层油墨、次级和/或初级涂层。在优选的实施方式中，本发明提供了一种具有这些特性，也可选具有其它所希望的特性的组合物。
发明内容
本发明提供了一种包括可UV光固化的阻燃紧包缓冲涂层的光纤。该紧包缓冲涂层包括至少一种阻燃材料，并具有至少为22％的限氧指数(LOI)。限氧指数通过测试方法ASTM D2863-97测试方法A(通过引用插入此处)来测定。优选的是，该涂层是无卤素的或基本上无卤素的。这里所使用的术语“基本上无卤素的”意指在涂料组合物中卤素的量小于约5wt％，更优选小于约2wt％，最优选小于约1wt％。本发明中卤素的百分比(％)被定义为卤原子相对于涂料组合物总重的重量百分比(wt％)。因此，考虑到了卤素可以包含在组合物中作为杂质或甚至是有意加入的，例如通过使用含卤素的阻燃剂、例如抗静电剂、氟化表面活性添加剂等的涂料添加剂和颜料，这些是众所周知的，只要该组合物是基本上无卤素的(如在此所使用的术语)。
本发明进一步提供了一种可辐射固化的光纤紧包缓冲涂料组合物，该组合物在未固化状态包括，至少一种具有可辐射固化官能团的单体或低聚物，和至少一种阻燃材料，优选无卤素阻燃材料。缓冲涂料在固化前和/或后具有相应的一个或全部各种物理性质。在一些实施方式中，缓冲涂料具有至少24％的限氧指数(LOI)并优选是基本上无卤素的。在一些实施方式中，缓冲涂料可以在高线速度下施涂而没有引起不可接受的微弯曲信号损耗衰减。线速度意指紧包缓冲涂料施涂到纤维(包括已经施涂一种或多种在先涂层的纤维)上并固化的速度。在另一实施方式中，缓冲涂料，当在所述光纤上固化时，易于随后除去而不会损害下层油墨、次级或初级涂层。另外，涂层当在所述光纤上固化时，不会引起微弯曲所引起信号损耗衰减的不可接受的增加。本发明的涂有缓冲涂料的光纤通过了根据Underwriter’s Laboratories UL1581的测试。
在更具体的实施方式中，本发明提供了一种可辐射固化的光纤紧包缓冲涂料组合物，该组合物在未固化状态下包括至少一种具有可辐射固化官能团的单体或低聚物，和至少一种阻燃材料，优选无卤素阻燃材料，其中，该组合物当固化时，在例如Underwriter’s Laboratories precedureUL1581(通过引用插入此处)中所规定的条件下暴露于火焰时显示出自熄性质。阻燃剂理想地选自由金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属氧化物颜料、磷酸酯、膦酸酯、氧化膦化合物、含磷烯键式不饱和低聚化合物和其混合物组成的组。这个实施方式的涂料，当固化时，具有至少22％的限氧指数(LOI)；本发明的涂料还可以具有至少24％，至少26％，或甚至28％或更高的限氧指数(LOI)。
本发明还提供了一种用于制备阻燃光纤的方法，该方法包括用紧包缓冲涂料组合物封套光纤，其中，所述紧包缓冲涂料组合物，当固化时，具有至少22％，至少24％，至少26％，或至少28％的限氧指数(LOI)，并易于除去而不会损害所述光纤的下层油墨层或涂层。另外，光纤的处理和缓冲涂料组合物的固化可以在高速度下进行，与现有技术的挤出热塑性组合物的处理相比产率增加。
本发明的一些实施方式的涂料组合物当暴露于火焰时显示出自熄性。类似地，涂有涂料组合物的光纤显示出出人意料的阻燃性。这种自熄行为或阻燃特性使本发明的这些实施方式的紧包缓冲涂敷的光纤特别适用于室内和/或商业用途，原因在于通过降低的纤维的可燃性所提供的增加的安全性。本发明的涂料组合物适用作封套涂料。已经出乎意料地发现，包括例如元素氧化物、氢氧化物和碳酸盐的微粒状阻燃剂的可UV光固化紧包缓冲涂料组合物能够在约每分中300米(m/min)或更高的线速度下高速度固化，并且它们显示出理想的微弯信号损耗衰减和理想的可剥离性。
具体实施方式
在一个实施方式中，本发明提供了一种涂有可UV光固化的紧包缓冲涂料组合物的阻燃光纤。该紧包缓冲涂料组合物包括至少一种阻燃剂，并且当固化时，具有至少22％的限氧指数。该固化组合物也可以具有至少24％，至少26％或甚至28％或更高的限氧指数(LOI)。优选的是，固化的缓冲涂料易于从涂敷光纤上除去而没有损害下层油墨、次级或初级涂层。另外，阻燃涂料，当在所述光纤上固化时，没有引起微弯曲所引起的信号损耗衰减的不可接受的增加。应理解到，本发明的各种实施方式中的固化的紧包缓冲组合物的物理性质可以根据施涂到光纤上的固化组合物来测定，或者它可以通过将紧包缓冲组合物流延成约250微米厚的薄膜的形式来测定。在本发明的优选实施方式中，紧包缓冲涂料组合物和光纤上的紧包缓冲涂层是无卤素的。在另一实施方式中，紧包缓冲涂料组合物和光纤上的紧包缓冲涂层是基本上无卤素的。在另一实施方式中，紧包缓冲涂料组合物可以在至少300m/min的线速度下，在本领域已知的光纤封套装置上，施涂到经涂敷的光纤上并固化。紧包缓冲涂料组合物还可以在甚至更高的线速度下固化，例如至少400m/min，至少600m/min，和甚至900m/min，1000m/min或更高。
本发明的光纤包括现有技术中已知的普通光纤。此类光纤通常包括玻璃或塑料芯(或波导)，在波导上的包覆层，在包覆层上的初级涂层和在初级涂层上的次级涂层。如所公知的，次级涂层可以着色以提供一种鉴别不同的单根纤维的方法。可选地，所述纤维可以包括在次级涂层上的“油墨”层(如所公知的)。该油墨层可以着色，也作为鉴别单根纤维的方法，或油墨层可以用其它标志来标记以便识别。
根据本发明的一个实施方式，普通的光纤涂有紧包缓冲涂料组合物。该紧包缓冲涂料可以用同样的设备施涂到次级涂层上、油墨层上或粘结材料上。该涂料包括至少一种阻燃剂，该阻燃剂使紧包缓冲涂敷的光纤产生阻燃特性。优选的是，该固化紧包缓冲涂层可从紧邻层，例如，外部初级涂层、油墨层或甚至粘结层上剥离，因而光纤可以用于拼接，连接到输入或输出装置等。固化的缓冲涂层优选可以从涂敷的光纤上剥离而不会引起对下层涂层(例如粘结涂层、油墨涂层、次级涂层或初级涂层)的损害。
根据本发明的另一实施方法，提供了可UV光固化的紧包缓冲涂料组合物。该紧包缓冲涂料组合物包含一种或多种可辐射固化的低聚物或单体，其具有至少一个当暴露于光化学辐射时能够聚合的官能团。合适的可辐射固化的低聚物或单体现在是众所周知的，并属于现有技术的常识。
通常，所使用的可辐射固化的官能团是烯键式不饱和键，它能够通过自由基聚合或阳离子聚合来聚合。合适的烯键式不饱和键的具体实例是含有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯、N-取代丙烯酰胺、N-乙烯基酰胺、马来酸酯和富马酸酯的那些基团。优选的是，烯键式不饱和键由含有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、N-乙烯基或苯乙烯官能团的基团提供。
通常所使用的另一类官能团由例如环氧基或硫醇-烯或胺-烯体系提供。环氧基可以通过阳离子聚合来聚合，而硫醇-烯和胺-烯体系通常通过自由基聚合来聚合。环氧基团例如可以均聚。在硫醇-烯和胺-烯体系中，例如聚合可以发生在含烯丙基不饱和键的基团和含叔胺或硫醇的基团之间。
单-、二-、三-、四-和更高官能度低聚物的混合物可以用于达到各项性质的理想平衡，其中官能度指低聚物中存在的可辐射固化官能团的个数。
低聚物通常包括可辐射固化官能团键合到其上的含碳主链结构。例如，低聚物可以用下式代表：
R-X-R；或
R-L-X-L-R
其中R是可辐射固化官能团。
X是含碳聚合物主链，含芳基部分或其组合，L是连接基团。
含碳主链的大小优选选择以提供理想的分子量，并如果交联基团包含在低聚物中，则主链的选择可以考虑连接基团L。低聚物的数均分子量理想的是约200-约30000，优选的是约500-约7000，最优选的是约1000-约5000道尔顿。
合适的含碳聚合物主链的实例包括聚醚、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、醇酸树脂或其混合物的聚合物主链。而且，作为实例，低聚物的含碳主链可以包括芳基、开环的环氧基或烷氧基。
芳基例如可以由诸如双酚A的双酚单元衍生。合适的低聚物是本领域技术人员所公知的。优选的低聚物是双酚A的二缩水甘油醚衍射物，其上已经键合了丙烯酸酯官能团。这种低聚物的商业可得实例是CN120(Sartomer)，即一种环氧二丙烯酸酯，它具有约500道尔顿的分子量，并当固化时，具有约65℃的Tg。
合适的连接基团的实例包括烷氧基或开环的环氧基，例如乙氧基、丙氧基、丁氧基和其重复单元。L还可以是脲烷或脲连接基团。
在本发明中，优选包括含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。美国专利5,456,984中可以找到含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的实例(通过引用该美国专利插入此处并作为本文的一部分)。
用在紧包缓冲涂料组合物中的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的wt％相对于组合物的总重为约10wt％-约70wt％。用在紧包缓冲涂料组合物中的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的wt％相对于组合物的总重还可以为约12wt％-约60wt％。
用在紧包缓冲涂料组合物中的含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的wt％相对于组合物的总重为约10wt％-约70wt％。用在紧包缓冲涂料组合物中的含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的wt％相对于组合物的总重还可以为约12wt％-约60wt％。含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物本身是一种阻燃材料。
本发明的可UV光固化的紧包缓冲组合物优选包括一种或多种用于调节组合物的粘度和固化涂层的性质的活性稀释剂。活性稀释剂可以是一种低粘度单体，它具有至少一个当暴露于光化学辐射时能够聚合的官能团。通常，低粘度稀释单体的粘度在25℃为约50-500厘泊。紧包缓冲涂料组合物的合适粘度的实例为在25℃约500-50000厘泊。可辐射固化稀释单体的优选用量基于组合物的总重为约5wt％-约50wt％，优选的为约5wt％-约30wt％，更优选的为约8wt％-约18wt％。
活性稀释剂中的官能团与用在可辐射固化单体或低聚物中的官能团可以具有同样的性质。优选的是，在活性稀释剂中存在的官能团能够与在可辐射固化单体或低聚物中存在的可辐射固化官能团共聚。更优选的是，可辐射固化官能团在固化期间形成可以自由基，该自由基与在经表面处理的光纤的表面上产生的自由基反应。
活性稀释剂可以是具有烯键式不饱和官能团的单体或这些单体的混合物，该官能团包括丙烯酸酯官能团、乙烯基官能团、硫醇-烯、胺-烯官能团。活性稀释剂可以是芳族或脂族丙烯酸酯。优选的活性稀释剂是丙烯酸异癸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、三丙二醇二丙烯酸酯和N，N-二甲基丙烯酰胺。
与本发明的一个实施方式一致，紧包缓冲涂层和紧包缓冲涂料组合物还包括一种无卤素阻燃材料。无卤素意指阻燃剂不包括卤素。已经发现可用的无卤素阻燃剂是金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐、磷酸酯、膦酸酯、氧化膦化合物、阻燃含磷烯键式不饱和低聚物和含磷阻燃丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物((甲基)丙烯酸酯低聚物)。组合物可以包括一种或多种阻燃材料。
阻燃性可以通过混入例如锑、硼、锡、钼、磷、铝、镁和锌的元素被加到本发明的可UV固化缓冲涂料中。作为本发明并非限制性的实例，这些元素的氧化物、氢氧化物和碳酸盐，和氧化物、氢氧化物和碳酸盐的水合物可以包括在未固化缓冲涂料中。这些元素的氧化物、氢氧化物和碳酸盐和它们各种水合形式优选混入作为小粒子尺寸颜料分散体系。这些元素，尤其是磷，可以被加到缓冲组合物中作为可溶解并可共混的有机衍生物。在本发明的优选实施方式中，阻燃颜料和可共混的有机磷化合物的组合被加到缓冲组合物中。
合适的阻燃金属氧化物的实例包括氧化锑、三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠、和锑氧化物的水合物等。通常加入这些金属氧化物作为分散颜料。其它例如三氢氧化铝(也被称为三水合氧化铝)、氢氧化镁、钼氧化物、碳酸钙、氧化锡、锡酸锌、碱式锡酸锌、硼酸锌和偏硼酸钡的金属氧化物是合适的。在本发明的优选实施方式中，三氢氧化铝(由AlcoaIndustrial Chemicals生产被称为SpaceRite Alumina)是阻燃剂。因此，本发明在一些实施例中提供了包括颗粒或颜料型元素氧化物、氢氧化物和碳酸盐的可UV光固化紧包缓冲涂料组合物，该组合物可以在本领域所公知的光纤封套设备上，在例如至少300m/min的高线速度下固化。该紧包缓冲涂料组合物还可以在甚至更高的线速度下固化，例如至少400m/min、至少600m/min和甚至900m/min、1000m/min或更高。
本发明的这些实施方式的紧包缓冲涂层显示出理想的微弯信号损耗衰减，例如信号损耗衰减在850nm的信号波长下不大于约0.8dB/km，优选的是，信号损耗衰减在1300nm的信号波长下不大于约0.6dB/km。在这点上，衰减是与未涂敷纤维所传送的信号相比的信号损耗(以dB计)。本发明的这些实施方式中的紧包缓冲涂层也易于从光纤的下层涂层上剥离。当缓冲涂料在比施涂热塑性紧包缓冲涂料的线速度更高的线速度下施涂时，这种涂层的剥离力可以例如小于约1800克。因而，当缓冲涂料，在本领域所公知的光纤封套设备上，在至少300m/min的线速度下施涂时，可以实现小于约1800克的剥离力。在例如至少400m/min、至少600rn/min和甚至900m/min、1000m/min或更高的线速度下，可以实现小于约1800克的剥离力。
合适的阻燃增塑剂的实例包括例如磷酸三芳酯和磷酸三(二甲苯)酯的磷酸芳酯、环状二膦酸酯等。特别优选的是例如异丙基化的磷酸三苯酯的烷基化的磷酸三苯酯。其它适用在本发明中的磷酸酯和膦酸酯包括磷酸烷酯、磷酸芳酯、磷酸烷芳酯、例如烷基化的磷酸多苯酯的烷基化的磷酸多芳酯、膦酸烷酯、膦酸芳酯、膦酸烷芳酯和例如烷基化的膦酸多苯酯的烷基化的膦酸多芳酯。适用在本发明中的阻燃含氮杂环烯键式不饱和低聚物包括五官能三聚氰胺丙烯酸酯、三(羟乙基)异氰脲酸酯的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、异氰脲酸三烯丙基酯、氰脲酸三烯丙基酯和三丙烯酰基六氢三嗪。
以下是适于用在本发明的涂料组合物中阻燃剂的并非限制性的实例：磷酸烷酯，如磷酸三丁酯、磷酸三丁氧基乙酯；磷酸芳酯，如磷酸三苯酯、磷酸三(二甲苯)酯；磷酸烷基芳酯，如磷酸2-乙基己基二苯酯、磷酸异癸基二苯酯、苯乙基酰胺基磷酸二乙酯；烷基化的磷酸(多)芳酯，如异丙基化的磷酸三苯酯、磷酸叔丁基三苯酯、磷酸三(甲苯)酯；膦酸烷酯和烷基芳酯，如甲基膦酸二甲酯、膦酸二乙基二(羟乙基)氨基甲酯、苯基亚膦酸二甲酯、苯基亚膦酸二乙酯、(2-氧代丙基)膦酸二乙酯；环状酯和多磷化合物，如环状二膦酸甲酯、季戊四醇环状磷酸酯、双酚A二(二苯基磷酸酯)和间苯二酚二(二苯基磷酸酯)。
作为合适组合物组分的进一步实例，本领域中公知的是制备包括某种含磷烯键式不饱和低聚物的阻燃组合物。特别优选的是含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。美国专利5,456,984(通过引用插入此处)中描述了这种合适组分的实例，这些组分可以部分使用以制备本发明的无卤素阻燃缓冲组合物。
本领域技术人员将理解，这种含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯可以作为本发明的紧包缓冲涂料组合物的可辐射固化低聚物和阻燃材料二者，而不需添加额外的阻燃材料。可选地，不同类型的阻燃材料可以加到这种含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物体系中。
包括在紧包缓冲涂料组合物中的阻燃材料的量不是严格限制的，但必须足量以使紧包缓冲涂敷的光纤产生希望的阻燃性。优选的是，阻燃剂在组合物中的包含量足以使固化的涂料产生自熄特性。通常，包括在组合物中的阻燃材料的量相对于组合物的总量，应当为约0wt％-70wt％，优选的是，相对于组合物的总量，为约10wt％-70wt％，更优选的是，为组合物的约15wt％-约70wt％。本领域技术人员将理解到，在任意紧包缓冲涂料组合物中的阻燃剂的量可以根据所用的阻燃剂的类型来变化。因此，待用阻燃剂的精确量可以容易地确定。还优选的是，紧包缓冲涂料，当在光纤上固化时，是光学透明的。然而，还要优选的是，紧包缓冲涂料，当在光纤上固化时，是半透明的或目视不透明和是着色的以使纤维易于识别，并便于目视检查紧包缓冲涂料的施涂。
本发明的紧包缓冲组合物还包括一种或多种光引发剂。该引发剂理想的是自由基光引发剂。光引发剂的实例包括Irgacure 651(苯偶酰二甲基缩酮或2，2-二甲氧基-1，2-二苯乙酮，Ciba-Geigy)、Irgacure 184(1-羟基-环己基-苯基甲酮作为活性组分，Ciba-Geigy)、Darocur 1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮作为活性组分，Ciba-Geigy)、Irgacure 907(2-甲基-1-[4-(甲硫)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮，Ciba-Geigy)Irgacure 369(2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮作为活性组分，Ciba-Geigy)、EsacureKIP 150(聚{2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]-1-丙酮}，FratelliLamberti)、Esacure KIP 100F(聚{2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]-1-丙酮}和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合物，Fratelli Lamberti)Esacure KTO 46(聚{2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]-1-丙酮}，2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦和甲基苯甲酮衍生物的混合物，FratelliLamberti)、酰基氧化膦，例如Lucirin TPO(2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦，BASF)、Irgacure 819(二(2，4，6-三甲基苯甲酰)-苯基-氧化膦，Ciba-Geigy)、Irgacure 1700(二(2，6-二甲氧基苯甲酰)-2，4，4-三甲基苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的25∶75％混合物，Ciba-Geigy)等。
除了上述组分以外，硅氧烷添加剂也可以用在紧包缓冲涂料组合物中。硅氧烷添加剂的实例包括二甲基硅氧烷聚醚和例如DC-57、DC-190、DC-1248(Dow Corning)、SH-28PA、SH-29PA、SH-30PA、SH-190(Tora.gamma.Dow Corning)、KF351、KF352、KF353、KF354(Shin-Etsu Chemical Industries)和L-700、L-7002、L-7500、FK-024-90(NipponUniker)、Ebecryl 350、Tegorad 2200N的商业可得产品。硅氧烷的wt％相对于组合物的总量为约0.5wt％-约10wt％。
本发明的一个实施方式是可辐射固化光纤紧包缓冲组合物，该组合物包括：
(A)相对于所述组合物的总重，约10wt％-约70wt％的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物不包括含磷聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物；
(B)相对于所述组合物的总重，约5wt％-约30wt％的一种或多种活性稀释剂；
(C)相对于所述组合物的总重，约10wt％-约70wt％的一种或多种无卤素阻燃材料；和
(D)相对于所述组合物的总重，约0.1wt％-15wt％的光引发剂。
本发明的另一实施方式是可辐射固化光纤紧包缓冲组合物，该组合物包括：
(A)相对于所述组合物的总重，约10wt％-约70wt％的含磷的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物；
(B)相对于所述组合物的总重，约5wt％-约30wt％的一种或多种活性稀释剂；
(C)相对于所述组合物的总重，约0wt％-约70wt％的一种或多种无卤素阻燃材料，其中所述一种或多种阻燃材料不包括聚氨酯丙烯酸酯磷基低聚物；和
(D)相对于所述组合物的总重，约0.1wt％-约15wt％的光引发剂。
紧包缓冲涂层(和组合物，当固化时)具有至少22％的限氧指数(LOI)。本发明的涂层(和组合物，当固化时)也可以具有至少24％、至少26％或甚至28％或更高的限氧指数。理想的是，紧包缓冲涂料，当固化时，具有较高LOI。涂层的LOI通过ASTM D2863-97(通过引用插入此处)测定。采用无卤素的紧包缓冲涂料或采用基本上无卤素的紧包缓冲涂层可以达到该LOI。
本发明的紧包缓冲涂料特别适用于，利用适于施涂可UV固化液体涂料的现有机器，在高速下在光纤上施涂和固化。通常封套光纤以将纤维的直径从约250微米增加到约600微米-900微米。在优选的形式中，纤维增加的直径落在约400微米-约900微米的范围内。本发明的一些实施方式的组合物的一个优点在于，组合物可以在本领域公知的光纤封套设备中，在至少300m/min的线速度下，施涂并固化。紧包缓冲涂料组合物还可以在甚至更高的线速度下施涂并固化，例如至少400m/min、至少600m/min和甚至900m/min、1000m/min或更高。
用于确定封套光纤的合适施涂速度的标准是，微弯曲所引起的封套纤维的信号损耗衰减。在这点上，衰减是与未涂敷纤维所传送的信号相比的信号损耗(以dB计)。理想的是，该衰减在850nm的信号波长下限于不大于0.8dB/km，并在1300nm的信号波长下不大于0.6dB/km。更优选的是，衰减在850nm下应不大于0.6dB/km，并在1300nm下不大于0.4dB/km。从当前经验已知，挤出热塑性紧包缓冲涂料不可能在超过100m/min的速度下施涂而不造成微弯曲信号损耗衰减超出前述的理想限制范围。特别的优点是，本发明的紧包缓冲涂料可以，利用合适的现有机器，在远高于现有挤出热塑性紧包缓冲涂料施涂速度的速度下，在光纤上施涂并固化。
在松弛纤维或在光缆的纤维中的微弯曲所引起的信号损耗衰减通过Optical Time Domain Reflectometer(OTDR)方法(一种本领域已知的方法，通过引用插入此处)来测量。OTDR是一种用于表征纤维的仪器技术，该技术使用雷达。将光学脉冲施加到纤维上，被反射回输入端的所得功率显示在屏幕上作为时间或距离的函数。典型的OTDR信息包括单位长度的全部纤维的信号损耗衰减损耗、连接器插入损耗、连接器回波损耗、拼接损耗和其它信号损耗。由此处所描述的本发明的实施例中的一些的组合物制备的光纤的微弯曲所引起的信号损耗衰减是单位长度的损耗，以dB/km测量。在850nm和1300nm下测量，并在EXFO Model FTB-300OTDR上进行。
另一方面，本发明提供了适于高速施涂、具有低所得信号损耗衰减、并可以从涂敷的光纤上除去而没有损害光纤上的下层油墨层、次级涂层和初级涂层的紧包缓冲涂料。去除封套涂层便于将两根或多根光缆拼接，便于将纤维连接到输入设备或输出设备上等。去除固化紧包缓冲涂层的能力不仅维持了色彩编码的目视识别，也避免了在剥离过程中损害波导。
固化紧包缓冲涂层的可去除特性，通过测量利用例如可得自MicroElectronics Inc的剥离工具(也被称为Micro-Strip Precision Stripper Fiber-Optics)的剥离工具，从光纤上剥离固化紧包缓冲涂层所需的最大力来确定。为了测量从典型的光纤(直径从约250微米增加到约900微米)上除去紧包缓冲涂层的最大剥离力，所使用的工具被指定为MSI-23S-40-FS。当使用剥离工具制造商所指定的方法时，发现挤出热塑性塑料需要大于约1600g甚至到2000g或更高的剥离力。经常看到，以这样高的剥离力对光纤的下层油墨层或次级涂层或初级涂层造成损害。对下层涂层的损害通常在封套的光纤上看到，该光纤在大于约100m/min的速度下，采用挤出热塑性紧包缓冲涂层来封套。本发明的紧包缓冲涂层，当在高于100m/min的处理速度下在光纤上施涂并固化时，甚至当在600m/min和更高的速度下在光纤上施涂并固化时，展示出小于约1800克的最高剥离力，更优选小于约1600克，更优选小于约1400克。最高剥离力此后被称为“剥离力”。本领域技术人员容易理解，根据本发明的一些实施方式的固化紧包缓冲组合物的去除特性特别优于现有技术的挤出热塑性塑料。采用此处所描述的紧包缓冲涂层可以达到明显更高的线速度或处理速度。
为了测量采用Micro-Strip Precision Stripper除去紧包缓冲涂层所需的最大力，在Instron Tensile Tester Model 4201或等同物中开发了测试方法。这种方法允许定量并可重复进行测量，从而得到涂层体系之间的区别。在将纤维插入剥离器并将工具的底部用小夹子紧紧固定以后，将剥离工具安装在Instron Tensile Tester底部把手上。将恒定量的纤维(1英寸)用刀片剥离，并在样品被放置到剥离工具中时测量该长度。纤维的顶部被固定在Instron的气动顶部把手上。两把手之间的初始距离是1英寸。合适的负载传感器用于确定除去紧包缓冲涂层所需的最大力。Instron的夹头速度被设定在20in/min的恒定拉伸速率。
本发明的一个实施方式是包括涂敷在纤维上的阻燃可UV光固化的紧包缓冲涂层的光纤，其中，所述紧包缓冲涂层基本上是无卤素的，并具有至少约22％的限氧指数，并且，当纤维在至少约300m/min的线速度下用所述涂层来封套时，所述紧包缓冲涂层可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去。
本发明的另一实施方式是包括涂敷在纤维上的阻燃可UV光固化的紧包缓冲涂层的光纤，其中，所述紧包缓冲涂层基本上是无卤素的，并具有至少约24％的限氧指数，并且，当纤维在至少300m/min的线速度下用所述涂层来封套时，所述紧包缓冲涂层可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去。
本发明的紧包缓冲涂料组合物的固化度通过反应的丙烯酸酯的饱和度(％RAU)来表示。当纤维在至少300m/min的线速度下被封套成直径约900微米时，本发明的紧包缓冲涂料组合物，当在光纤上施涂并固化时，展示出至少约80％的％RAU。
在另一实施方式中，当纤维在至少约400m/min的固化速度下被封套成直径约900微米时，本发明的紧包缓冲涂料组合物当在光纤上施涂并固化时，展示出至少约90％的％RAU。
美国专利6,714,712中描述了确定％RAU(FTIR测试)的方法(通过引用插入此处)。
另一方面，本发明提供了一种用于用阻燃紧包缓冲涂料组合物封套光纤的方法。该方法包括通过例如常规的方法形成光纤，施涂紧包缓冲涂料组合物到光纤的外层，并通过将紧包缓冲涂敷的纤维暴露于紫外光将该紧包缓冲涂层固化。
本发明的一个实施方法是一种用于制备阻燃光纤的方法，该方法包括：
a)提供一种紧包缓冲涂料组合物，所述紧包缓冲涂料组合物基本上是无卤素的，当固化时，具有至少约22％的限氧指数，且当纤维在至少300m/min的线速度下用所述涂层来封套时，可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去该涂层。
b)施涂所述紧包缓冲涂料组合物到光纤上；并将所述紧包缓冲组合物固化。
利用本发明的紧包缓冲涂料生产封套阻燃光纤提供了几个优点。它不仅提供了一种阻燃光纤，还允许涂料组合物通过暴露于紫外线在线固化。本发明的紧包缓冲涂料的固化可以在例如制造光纤本身的线速度的高速下进行，这避免了使用昂贵笨重的热塑性处理设备，并其允许封套，而使光纤免于受到能够影响光纤的光透明度的应力。
实施例
以下实施例说明，但并非限制本发明。
这些实施例说明了根据本发明的一些实施方式的阻燃光纤紧包缓冲涂料组合物的制备方法。
如表1所示，将丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、阻燃剂和其它添加剂以标明的重量百分率混合以形成涂料组合物。然后，将紧包缓冲涂层形成约10密耳的薄膜，或者以约13密耳的厚度施涂到光纤上，并测试各种结果(也示于表1中)。各个组合物在液体状态下的粘度也被测量了。
表1
  Ex.1   Ex.2   Ex.3   Ex.4   Ex.5   Ex.6   Ex.7   Ex.8
  聚氨酯二丙烯酸酯低聚物(a)   17.00   17.00   17.00   -   -   26.71   -   16.00
  聚氨酯二丙烯酸酯磷基低聚物(k)   -   -   -   -   26.75   -   -   -
  CN992聚氨酯二丙烯酸酯低聚物(b)   -   -   -   13.00   -   -   26.35   -
  SR306三丙二醇二丙烯酸酯(b)   20.93   20.93   20.93   -   27.66   28.20   28.20   17.00
  N，N-二甲基丙烯酰胺(d)   -   -   -   9.74   -   -   -   -
  DYSPERBYK111分散添加剂(f)   1.10   1.10   1.10   1.25   0.74   0.74   0.74   1.00
  Polyfil402水合钒土(m)   -   -   -   60.00   34.29   33.85   32.81   51.00
  SpaceRite S-3水合钒土(c)   51.75   51.80   51.85   -   -   -   -   -
  Irganox 1035抗氧添加剂(g)   0.37   0.37   0.37   0.4   0.46   0.40   0.40   0.30
  Bentone SD-2抗沉降剂(j)   -   -   -   -   1.35   1.35   1.35   1.10
  Irgacure 819光引发剂(h)   0.10   0.10   0.10   0.10   0.10   0.10   -   0.10
  Irgacure 184光引发剂(h)   0.50   0.50   0.50   0.50   0.50   0.50   -   0.50
  Irgacure 1884光引发剂(i)   -   -   -   -   -   -   2.00   -
  DDR48400Blue着色添加剂(i)   0.25   -   -   -   -   -   -   -
  DDR56740A Yellow着色添加剂(i)   -   0.10   0.15   -   0.15   0.15   0.15   -
  DDR65270 A Red着色添加剂(i)   -   0.10   -   -   -   -   -   -
  DC1248硅氧烷添加剂(e)   -   -   -   -   4.00   8.00   4.00   8.00
  DC190硅氧烷添加剂(e)   1.00   1.00   1.00   1.01   -   -   -   -
  Phosflex 31L磷酸酯添加剂(d)   7.00   7.00   7.00   10.00   -   -   -   5.00
  TegoRad2200N活性硅氧烷添加剂(o)   -   -   -   -   4.00   -   4.00   -
  CN120丙烯酸苯氧基乙酯(b)   -   -   -   4.00   -   -   -    -
  总重％   100.00   100.00   100.00   100.00   100.00   100.00   100.00   100.00
  粘度(cpc@25℃)   3200   3150   3185   1800   1530   4700   4300   5000
  按照ASTM 2863-97的LOI(％)   30   29   n/a   48.0   26   22.5   25   30.5
  Underwriters Laboratories Test UL1581   通过   通过   通过   通过   通过   通过   通过   通过
  剥离力(g)(在≥l 300m/min&900微米)   ＜1800   ＜1800   ＜1800   ＜1000   ＜500   ＜500   ＜500   ＜500
  ％RAU   ＞80   ＞80   ＞80   ＞80   ＞80   ＞80   ＞80   ＞80
(a)聚丙二醇(Mw 1025)、甲苯二异氰酸酯和丙烯酸羟基乙酯的专利聚氨酯二丙烯酸酯低聚物(CAS No.37302-70-8)
(b)可得自Sartomer Company Inc.，Exton，PA
(c)可得自Alcoa Industrial Chemicals Inc.，Bauxite，AR.三氢氧化铝(CAS No.21645-51-2)
(d)可得自Akzo Nobel Chemical Inc.，Dobbs Ferry，NY的磷酸多芳酯阻燃添加剂(CAS No.68937-41-7)
(e)可得自Dow Corning Corp.，Midland，MI的DC190硅氧烷添加剂
(f)可得自BYK-Chemie USA，Wallingford，CN的分散添加剂(CAS No.7664-38-2)
(g)可得自Ciba Specialty Chemicals Corp.，Tarrytown，NY的抗氧化添加剂
(h)可得自Ciba Specialty Chemicals Corp.，Tarrytown，NY的光引发剂
(i)来自Chroma Injecta Color System Inc.，Chicago Heights，IL的用于可UV固化组合物的专利着色剂
(j)可得自Elementis Specialties，Hightstown，NJ的抗沉降剂
(k)利用来自Akzo Nobel Chemicals Inc.，Dobbs Ferry，NY的含磷二醇Fyroltex HP根据美国专利5,456,984制备的专利聚氨酯二丙烯酸酯低聚物
(1)甲苯二异氰酸酯和丙烯酸羟基乙酯的专利聚氨酯二丙烯酸低聚物(CAS No.54687-25-1或68479-07-2)
(m)可得自Custom Grinders，Chatsworth，CA
(n)可得自Witco Corp.，OrganoSilicones Group，Greenwich，CT的硅氧烷添加剂
(o)来自Degussa/Goldschmidt Chem.Corp.，Hopewell，VA的硅氧烷添加剂
(p)可得自Great Lakes Chem.Corp.，Indianapolis，IN的磷酸酯
利用Ex.1的紧包缓冲涂料组合物被封套成900微米的多模光纤(MMF)和单模光纤(SMF)的衰减性质列于表II中。指出了处理速度，用于衰减测量的激光测试波长。而且，列出了％RAU值和紧包缓冲去除力(以克剥离力表示出)。
单模光纤(SMF)是本领域中所广泛已知的那些，它可以是玻璃光纤，其中信息传输通过单种激光波长来传送。
多模光纤(MMF)是那些通过多种激光波长同时传输传送信息的那些。
表II
  缓冲MMF@900μ   850nm   1310nm   ％RAU   剥离力
  原始未涂敷的纤维   2.59dB   0.49dB   n/a   n/a
  热塑性控制@70m/m   2.70dB   0.60dB   n/a   1600-1850
  UV Ex.1@300m/min   2.53dB   0.48dB   89   1031
  UV Ex.1@600m/min   2.53dB   0.57dB   81   560
  UV Ex.1@900m/min   2.67dB   0.58dB   80   120
  缓冲SMF@900μ(a)   1310nm   1550nm
  原始未涂敷的纤维   0.34dB   0.20dB
  UV Ex.1@750m/min   0.34dB   0.19dB
(a)对于SMF，与未涂敷的纤维的原始衰减相比，最大可允许的衰减增加是0.02dB/km。
这些实施例表明了本发明的紧包缓冲涂层的阻燃性和其它新颖特征。尤其要注意的是，衰减增加较小，即使加工速度远高于热塑性控制组合物，UV固化紧包缓冲涂层所需的剥离力也较小。

Claims (46)

1.一种光纤，所述光纤包括涂敷到纤维上的阻燃可UV光固化的紧包缓冲涂层，其中，所述紧包缓冲涂层基本上是无卤素的，并具有至少约22％的限氧指数，并且，当在至少300m/min的线速度下将纤维用所述涂层来封套时，所述紧包缓冲涂层可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去。
2.如权利要求1所述的光纤，其中，所述紧包缓冲涂敷的纤维通过了根据Underwriters Laboratories Specification UL1581的可燃性测试。
3.一种光纤，所述光纤包括一种涂敷到光纤上的阻燃可UV光固化的紧包缓冲涂层，其中，所述紧包缓冲涂层基本上是无卤素的，并具有至少约24％的限氧指数，并且，当在至少300m/min的线速度下将纤维用所述涂层来封套时，所述紧包缓冲涂层可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去。
4.如权利要求3所述的光纤，其中，所述紧包缓冲涂敷的纤维通过了根据Underwriters Laboratories Specification UL1581的可燃性测试。
5.如权利要求3所述的光纤，其中，所述紧包缓冲涂层基本上是无卤素的，并具有至少约26％的限氧指数。
6.如权利要求3所述的光纤，其中，所述紧包缓冲涂层基本上是无卤素的，并具有至少约28％的限氧指数。
7.如权利要求3所述的光纤，其中，当在至少300m/min的线速度下将纤维用所述涂层来封套时，所述紧包缓冲涂层可以采用小于约1600克的剥离力从所述纤维上除去。
8.如权利要求3所述的光纤，其中，在至少300m/min的线速度下将纤维封套成约900微米的直径，并且可UV光固化的紧包缓冲涂层的％RAU为至少约80％。
9.如权利要求8所述的光纤，所述光纤包括阻燃可UV光固化的紧包缓冲涂层，其中，在至少400m/min的线速度下将纤维封套成约900微米的直径，并且可UV光固化的紧包缓冲涂层的％RAU为至少约80％。
10.如权利要求8所述的光纤，其中，所述紧包缓冲涂层可以采用小于约1400克的剥离力从所述纤维上除去。
11.一种光纤，所述光纤包括基本上无卤素的阻燃可UV光固化的紧包缓冲涂层，其中，所述纤维的增加的信号损耗衰减在850nm下不大于约0.8dB/km。
12.如权利要求1所述的光纤，其中，所述紧包缓冲涂料，在未固化状态下，包括：
至少一种可辐射固化的单体或低聚物；和
至少一种选自由金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属氧化物、磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、阻燃含氮杂环烯键式不饱和化合物、含磷丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能低聚物和其混合物组成的组的阻燃材料。
13.如权利要求12所述的光纤，其中，所述低聚物是聚氨酯丙烯酸酯低聚物。
14.如权利要求3所述的光纤，其中，所述紧包缓冲涂层，在未固化状态下，包括：
至少一种可辐射固化的单体或低聚物；和
至少一种选自由金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属氧化物、磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、阻燃含氮杂环烯键式不饱和化合物、含磷丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能低聚物和其混合物组成的组的阻燃材料。
15.如权利要求14所述的光纤，其中，在至少400m/min的处理速度下将所述纤维封套成约900微米的直径，并可UV光固化的紧包缓冲涂层的％RAU为至少约80％。
16.如权利要求14所述的光纤，其中，所述阻燃材料选自由三氢氧化铝、氢氧化镁和其混合物组成的组。
17.如权利要求14所述的光纤，其中，所述阻燃材料选自由碳酸钙、碳酸铝和其混合物组成的组。
18.如权利要求14所述的光纤，其中，所述阻燃材料选自由氧化锑、氧化钛和其混合物组成的组。
19.如权利要求14所述的光纤，其中，所述阻燃材料选自由磷酸酯、或膦酸酯、磷酸三苯酯、乙基膦酸二乙酯、三(2-氰基乙基)氧化膦和其混合物组成的组。
20.如权利要求14所述的光纤，其中，所述阻燃材料选自由五官能三聚氰胺丙烯酸酯、三(羟基乙基)异氰脲酸酯的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、三丙烯酰基六氢三嗪和其混合物组成的组。
21.如权利要求14所述的光纤，其中，所述阻燃材料选自由烯键式不饱和含磷聚氨酯低聚物组成的组。
22.一种可辐射固化的光纤紧包缓冲涂料组合物，在未固化状态下，所述组合物包括：至少一种具有可辐射固化官能团的单体或低聚物，和无卤素阻燃材料，其中，所述涂料组合物，当涂敷到光纤上并固化时，具有至少约22％的限氧指数，并且，当在至少300m/min的线速度下用所述涂层来封套纤维时，可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去所述涂层。
23.如权利要求22所述的组合物，其中，所述组合物还包括硅氧烷添加剂。
24.如权利要求22所述的组合物，其中，所述组合物，当在所述光纤上固化时，通过了根据Underwriters Laboratories Specification UL1581的减小可燃性测试。
25.一种可辐射固化的光纤紧包缓冲涂料组合物，在未固化状态下，所述组合物包括：至少一种具有可辐射固化官能团的单体或低聚物，和一种无卤素阻燃材料，其中，所述涂料组合物，当涂敷到光纤上并固化时，具有至少约24％的限氧指数，并且，当在至少300m/min的线速度下采用所述涂层封套纤维时，可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去所述涂层。
26.如权利要求25所述的组合物，其中，所述组合物还包括硅氧烷添加剂。
27.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述紧包缓冲涂料组合物包括至少一种选自金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属氧化物、磷酸酯、膦酸酯、氧化膦、含氮杂环烯键式不饱和化合物、含磷丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能低聚化合物和其混合物组成的组的阻燃材料。
28.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述组合物包括选自由三氢氧化铝、氢氧化镁和其混合物组成的组的阻燃材料。
29.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述组合物包括碳酸钙、碳酸铝和其混合物。
30.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述组合物包括氧化锑、氧化钛和其混合物。
31.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述紧包缓冲涂料组合物包括一种选自由磷酸酯、膦酸酯、磷酸三苯酯、乙基膦酸二乙酯、三(2-氰基乙基)氧化膦和其混合物组成的组的阻燃材料。
32.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述组合物包括五官能三聚氰胺丙烯酸酯、三(羟基乙基)异氰脲酸酯的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、三丙烯酰基六氢三嗪和其混合物。
33.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述组合物包括烯键式不饱和含磷聚氨酯低聚物。
34.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述组合物，当在所述光纤上固化时，具有在850nm下不大于0.8dB/km，并在1300nm下不大于0.4dB/km的信号损耗衰减。
35.如权利要求25所述的紧包缓冲涂料组合物，其中，所述组合物，当在所述光纤上固化时，通过了根据Underwriters Laboratories SpecificationUL1581的减小可燃性测试。
36.一种可辐射固化的光纤紧包缓冲涂料组合物，所述组合物在未固化状态下包括：至少一种具有可辐射固化官能团的单体或低聚物，三氢氧化铝和磷酸多芳酯，其中，所述组合物，当在至少300m/min的线速度下涂覆到光纤上并固化时，所得到的涂敷的光纤的微弯曲信号损耗衰减在850nm不大于约0.8dB/km，在1300nm不大于约0.4dB/km，并且剥离力小于约1800克。
37.一种用于制造阻燃光纤的方法，所述方法包括：
a)提供一种紧包缓冲涂料组合物，所述紧包缓冲涂料组合物基本上是无卤素的，所述涂料组合物当固化时，具有至少约22％的限氧指数，并且，当在至少300m/min的线速度下用所述涂层封套纤维时，可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去所述涂层。
b)施涂所述紧包缓冲涂料组合物到光纤上；并将所述紧包缓冲组合物固化。
38.一种用于制备阻燃光纤的方法，所述方法包括将光纤用紧包缓冲涂料组合物封套，其中所述紧包缓冲涂料组合物基本上是无卤素的，并且所述涂料组合物当固化时，具有至少约24％的限氧指数，且当在至少300m/min的线速度下用所述涂层封套纤维时，可以采用小于约1800克的剥离力从所述纤维上除去所述涂层。
39.一种可辐射固化的光纤紧包缓冲组合物，所述组合物包括：
(A)相对于所述组合物的总重，约10wt％-约70wt％的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物中没有含磷的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物；
(B)相对于所述组合物的总重，约5wt％-约30wt％的一种或多种活性稀释剂；
(C)相对于所述组合物的总重，约10wt％-约70wt％的一种或多种无卤素阻燃材料；和
(D)相对于所述组合物的总重，约0.1wt％-15wt％的光引发剂。
40.如权利要求39所述的组合物，还包括：
(E)相对于所述组合物的总重，约0.5wt％-约10wt％的硅氧烷添加剂。
41.如权利要求39所述的组合物，其中，一种或多种阻燃材料包括三氢氧化铝。
42.如权利要求39所述的可辐射固化的光纤紧包缓冲涂料组合物，其中，所述涂料组合物，当涂敷到光纤上并固化时，具有至少约22％的限氧指数，并且，当以至少300m/min的线速度用所述涂层封套纤维时，可以采用小于约1800克的剥离力从所述光纤上除去所述涂层。
43.一种可辐射固化的光纤紧包缓冲组合物，所述组合物包括：
(A)相对于所述组合物的总重，约10wt％-约70wt％的含磷的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物；
(B)相对于所述组合物的总重，约5wt％-约30wt％的一种或多种活性稀释剂；
(C)相对于所述组合物的总重，约0wt％-约70wt％的一种或多种无卤素阻燃材料，其中所述一种或多种阻燃材料不包括聚氨酯丙烯酸酯磷基低聚物；和
(D)相对于所述组合物的总重，约0.1wt％-15wt％的光引发剂。
44.如权利要求43所述的可辐射固化组合物，还包括：
(E)相对于所述组合物的总重，约0.5wt％-约10wt％的硅氧烷添加剂。
45.如权利要求43所述的组合物，其中，一种或多种阻燃材料包括三氢氧化铝。
46.如权利要求43所述的可辐射固化的光纤紧包缓冲组合物，其中，所述涂料组合物，当涂敷到光纤上并固化时，具有至少约22％的限氧指数，并且，当以至少300m/min的线速度用所述涂层封套纤维时，可以采用小于约1800克的剥离力从所述光纤上除去所述涂层。
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