專利名稱：彩色可輻射固化組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有各種應(yīng)用的彩色、可輻射固化組合物，包括用于電信元件如光纖和光纖帶的彩色可輻射固化組合物、和用于其它應(yīng)用如紡織、電子和印刷的彩色可輻射固化組合物。更具體地講，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)基質(zhì)如電信元件上的彩色固化涂層的彩色可輻射固化組合物，所述固化組合物具有含發(fā)色團(tuán)的化合物所提供的標(biāo)識色，所述化合物與固化組合物內(nèi)其它組分共價鍵合。
背景技術(shù)：
用光纖作為電信電纜中的可靠傳輸介質(zhì)已有許多年。光纖典型地包括芯線、包層和一層或多層涂于所述包層外的涂層。
所述涂層的用途之一是保護(hù)光纖表面免受后續(xù)操作和使用所造成的機(jī)械擦傷和磨損。所述涂層的另一用途是保護(hù)玻璃免于受潮。所述涂層還可能對纖維的光學(xué)特性有些影響，因為所述涂層對外部機(jī)械力和溫度有物理感應(yīng)。用于光纖的涂料組合物典型地是液態(tài)可輻射固化組合物。典型地，通過使涂料組合物受到紫外線輻射、電子束輻射或電離輻射達(dá)到認(rèn)為適用于有效固化的預(yù)定時段，使所述涂料組合物在光纖上固化。
含有光纖的電信電纜可以制成多種形式。某些電纜中，將光纖松馳地保持在緩沖管內(nèi)。其它電纜中，光纖以平面陣排列形成光纖帶。所述平面陣典型地由一層或多層可輻射固化的基體材料包封。通過使所述基體材料受到紫外線輻射、電子束輻射、電離輻射或紅外輻射達(dá)到認(rèn)為適用于有效固化的預(yù)定時段，使所述可輻射固化基體層固化。
包含多根光纖的電信電纜中，可利用施于涂覆光纖上的彩色涂層使光纖相互區(qū)別。通常通過使彩色顏料顆粒分散在適合的液態(tài)載體中并將所述液態(tài)載體涂于涂層之上獲得彩色涂層中的顏色?；蛘撸衫盟^彩色底涂層(直接涂于光纖之上的彩色涂層)使光纖相互區(qū)別。
不幸的是，利用顏料顆粒在用于光纖的彩色涂層中提供顏色存在生產(chǎn)和性能的問題。例如，所述顏料顆粒和液態(tài)載體趨于逐漸分成兩相。結(jié)果，有顏料的彩色涂層儲存期限較短。
此外，同時發(fā)生的顏料顆粒結(jié)塊使顏料著色體系中的相分離更為復(fù)雜。不希望的是，涂覆光纖上的彩色涂層中出現(xiàn)顏料顆粒結(jié)塊可誘發(fā)微彎曲，導(dǎo)致傳輸損耗。
典型地，要獲得不透明或半透明的紫外輻射固化的彩色涂料需要較高濃度的顏料。不幸的是，所需高濃度抑制了使所述彩色涂料固化所必需的入射紫外輻射的傳輸，因為顏料使入射輻射折射、反射和散射。抑制紫外輻射導(dǎo)致沿生產(chǎn)線的光纖處理速度下降，從而使生產(chǎn)成本增加。而且，有顏料的彩色涂料的慢固化速度還使這些材料的處理和固化對彩色涂層厚度的微小變化敏感。
用染料提供彩色涂料中的顏色被認(rèn)為是顏料基彩色涂料的替代。染料與顏料相比具有固化速度快的優(yōu)點，因為染料不會使固化輻射散射，盡管某些染料可吸收光而使固化減慢。但染料一般不優(yōu)選，因為染料擴(kuò)散(滲色)至普通電纜填充物中導(dǎo)致顏色損失。在減少滲色的努力中，US5074643教導(dǎo)在彩色涂料中使用高分子染料。所述高分子染料是被夾持在交聯(lián)涂料網(wǎng)絡(luò)中的含有大分子發(fā)色團(tuán)的分子。雖然所述夾持導(dǎo)致滲色過程減慢，但所述染料仍滲色。隨著時間的推移，即使利用夾持的高分子染料，賦予光纖的顏色也可能損失，而如果所述纖維失去顏色，則在現(xiàn)場光纖接合過程中每根光纖的識別都變得極困難而且耗時。
如果染料本身缺乏穩(wěn)定性，則賦予光纖的顏色將隨著時間損失。特別地，所述染料應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定性和耐光性以使所需顏色持續(xù)更長時間。
如果電信電纜有許多光纖帶，則通過使各光纖帶著色區(qū)別光纖帶一般是理想的。典型地，以與獲得彩色涂覆光纖中的顏色相同的方式獲得彩色光纖帶中的顏色。光纖帶基體組合物通過顏料來提供或使用高分子染料。以上針對彩色光纖所提及的問題同樣適用于彩色光纖帶。
希望提供一種組合物，它可提供用于電信元件如光纖標(biāo)色的持久固化的彩色涂層，其中所述涂層能經(jīng)受此類元件常遇到的典型操作環(huán)境中的條件。還希望提供一種組合物，它可提供用于其它領(lǐng)域如紡織、電子或印刷中基質(zhì)的持久固化的油墨、染料、涂料、著色劑等，其中所述油墨、染料、涂料、著色劑等能經(jīng)受此類基質(zhì)常遇到的典型操作環(huán)境中的條件。本發(fā)明提供這樣的組合物。
發(fā)明概述一方面，本發(fā)明提供一種含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述含發(fā)色團(tuán)的化合物包含一個或多個能反應(yīng)使所述含發(fā)色團(tuán)的化合物與可輻射固化的組合物中任何其它分子或系列分子共價鍵合的官能團(tuán)，以致所述含發(fā)色團(tuán)的化合物通過共價鍵合摻入已輻射固化的組合物中。
本發(fā)明第一方面的第一實施方案中，所述含發(fā)色團(tuán)的化合物包括一個或多個可輻射固化的基團(tuán)作為所述一個或多個官能團(tuán)。在固化步驟期間包含一個或多個可輻射固化基團(tuán)的含發(fā)色團(tuán)的化合物通過一個或多個共價鍵與可輻射固化組合物中的其它組分共價鍵合。
本發(fā)明第一方面的第二實施方案中，所述含發(fā)色團(tuán)的化合物是有色低聚物。例如，可提供一種含發(fā)色團(tuán)的化合物，其包含與低聚物主鏈共價鍵合或在低聚物主鏈內(nèi)的發(fā)色團(tuán)，以使所述含發(fā)色團(tuán)的化合物的發(fā)色團(tuán)通過一個或多個共價鍵與所述低聚物的其余部分相連。所述有色低聚物可包括在固化步驟期間與可輻射固化的組合物的其它組分共價鍵合的可輻射固化的基團(tuán)。
另一方面，本發(fā)明提供一種可輻射固化的組合物，其包含含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述含發(fā)色團(tuán)的化合物包含個一或多個能反應(yīng)使所述含發(fā)色團(tuán)的化合物與可輻射固化的組合物中任何其它分子或系列分子共價鍵合的官能團(tuán)。經(jīng)適度輻射時，所述可輻射固化的組合物形成輻射固化的組合物，其中含發(fā)色團(tuán)的化合物與所述輻射固化的組合物內(nèi)其它分子或系列分子共價鍵合。
再另一方面，本發(fā)明提供包含所述含發(fā)色團(tuán)的化合物的濃色體或母料，其中所述濃色體或母料是用于將所述含發(fā)色團(tuán)的化合物輸送至所需應(yīng)用或具體裝置的載色劑。還提供此濃色體或母料的制備方法。
再另一方面，本發(fā)明提供一種其上有彩色標(biāo)識涂層的電信元件，所述電信元件包含細(xì)長的通信傳輸介質(zhì)和涂于所述傳輸介質(zhì)的至少一部分上的有標(biāo)識色的涂層，其中所述涂層包含已輻射固化的交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)，其中所述涂層中的標(biāo)識色由至少一種通過至少一個共價鍵與所述聚合物網(wǎng)絡(luò)共價鍵合的發(fā)色團(tuán)分子提供。根據(jù)本發(fā)明以此方式制備的電信元件的顏色在電纜填充化合物存在下不滲色。例如，所述電信元件可以是光纖帶，所述光纖帶有彩色基體或涂于無色基體上的彩色涂層，其中所述彩色基體或彩色涂層的顏色在電纜填充化合物存在下不滲色。
再另一方面，本發(fā)明提供一種有至少一種含發(fā)色團(tuán)化合物的彩色可輻射固化組合物的生產(chǎn)方法，其中所述含發(fā)色團(tuán)的化合物包含一個或多個能反應(yīng)使所述含發(fā)色團(tuán)的化合物與可輻射固化組合物中任何其它分子或系列分子共價鍵合的官能團(tuán)；和給基質(zhì)的至少一部分提供有至少一種含發(fā)色團(tuán)化合物的輻射固化組合物的方法，其中使所述含發(fā)色團(tuán)的化合物與所述輻射固化的組合物內(nèi)其它分子或系列分子共價鍵合。
所述方法可包括以下步驟提供基質(zhì)例如傳輸介質(zhì)；提供包含含發(fā)色團(tuán)化合物的彩色可輻射固化組合物；將所述可輻射固化的組合物涂于所述基質(zhì)的至少一部分上；和使所述可輻射固化的組合物在適當(dāng)時段內(nèi)受到適當(dāng)波長和強(qiáng)度的輻射，使所述組合物固化成輻射固化的交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)，其中所述涂層中的標(biāo)識色由至少一種通過至少一個共價鍵與所述聚合物網(wǎng)絡(luò)共價鍵合的發(fā)色團(tuán)分子提供。
結(jié)合附圖參閱以下詳述可更充分地理解本發(fā)明。
附圖簡述附圖(不按比例)包括

圖1A為涂有第一和第二涂層的光纖的橫截面圖；圖1B為涂有第一、第二和第三涂層的光纖的橫截面圖；和圖2為含有至少一種彩色基體的可分裂光纖帶的橫截面圖。
發(fā)明詳述典型的電信元件包括細(xì)長傳輸介質(zhì)如金屬線或光纖。參見圖1A，顯示了典型的光纖10傳輸介質(zhì)。典型的光纖10由玻璃包層14環(huán)繞的玻璃芯12形成。光纖10的玻璃包層14通常被一層或多層保護(hù)聚合物涂層如第一和第二聚合物涂層、或第一、第二和第三聚合物涂層環(huán)繞。
例如，如圖1A所示，保護(hù)聚合物內(nèi)涂層16覆蓋包層14的至少一部分，保護(hù)聚合物外涂層18典型地覆蓋內(nèi)涂層16的至少一部分。內(nèi)16和外18保護(hù)涂層可稱為內(nèi)外第一包覆涂層、或第一和第二涂層。內(nèi)涂層16通常是通過在包層14上涂布固化時能形成聚合物涂層的可輻射固化(聚合)的組合物獲得的。
通常用本領(lǐng)域公知技術(shù)(本文中不再描述)使光纖通過第一模具或涂布機(jī)涂布所述可輻射固化的組合物。一旦所述可輻射固化的組合物涂布在包層14上，則可通過使之受到輻射如紫外輻射、電子束輻射或電離輻射引發(fā)其固化(聚合)，使所述組合物固化。最常用的是紫外輻射。
可在所述可輻射固化的組合物涂布和固化形成內(nèi)涂層16之后涂布能形成聚合物涂層的另一種可輻射固化的組合物，并使之固化形成外涂層18。此順序稱為外涂層18的濕壓干涂布法?；蛘?，也可在涂布形成內(nèi)涂層16的可輻射固化組合物之后在受到固化輻射之前直接涂布形成外涂層18的可輻射固化組合物。本領(lǐng)域稱之為濕壓濕涂布法。這些涂布技術(shù)為本領(lǐng)域公知。
本文所用術(shù)語“第一涂層”定義為直接接觸光纖玻璃部分的涂層。未固化的第一涂層在室溫下應(yīng)為液態(tài)。未固化的第一涂層應(yīng)有適合于快速處理的粘度，而且未固化的第一涂層應(yīng)有高固化速度。固化的第一涂層應(yīng)良好地粘附于玻璃上以防止所述涂層過早地從光纖的玻璃部分上脫層。固化的第一涂層在較低溫度下應(yīng)有低模量以減小因光纖本身上的小應(yīng)力所致微彎曲衰減效應(yīng)。
本文所用術(shù)語“第二涂層”定義為覆蓋光纖上第一涂層的涂層。固化的第二涂層應(yīng)有足以使光纖具有抗沖性、提供防護(hù)壁并使光纖具有抗拉強(qiáng)度的模量。固化的第二涂層應(yīng)表現(xiàn)出在寬溫度范圍內(nèi)幾乎沒有物理變化和良好的抗水和溶劑吸收性。在第二涂層為彩色第二涂層的情況下，應(yīng)表現(xiàn)出良好的色澤穩(wěn)定性。
未固化的液態(tài)第一或第二涂料組合物應(yīng)有足夠低的粘度以致所述組合物易于涂布在玻璃纖維上形成連續(xù)保護(hù)涂層。此粘度的例子是在45-50℃下約103cP的數(shù)量級，例如在室溫下為約2×103至約8×103cP。但對粘度無特殊限制，可通過已知方法針對給定的應(yīng)用進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，可根據(jù)所配光纖材料的類型和涂布方法(包括所用操作溫度)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
一般，固化的第一或第二涂層的厚度取決于光纖的用途，但約20至35微米的厚度、特別是約25至30微米的厚度是適合的。
用作第一涂層時，本發(fā)明的固化涂層可有約-60至約0℃、例如約-50至約-30℃、例如約-40℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，和在室溫(20℃)和50％相對濕度下約0.5至約3.0MPa、例如約1.0至約2.5MPa的低彈性模量。
用作第二涂層時，本發(fā)明的固化涂層可有約25至約100℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。固化的第二涂層可有約50至約80℃、例如約75℃的Tg。固化的第二涂層可有在約80℃和50％相對濕度下約5.0至約60MPa、例如約20至約40MPa、例如約30MPa的低彈性模量。
能形成用于內(nèi)16和外18涂層的聚合物涂層的典型的可輻射固化組合物通常包括丙烯酸酯類低聚物如氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物，它是(1)多元醇如聚醚二醇、聚酯二醇或烴類二醇，(2)多異氰酸酯如脂族二異氰酸酯，和(3)封端單體如丙烯酸羥烷基酯或甲基丙烯酸羥烷基酯的反應(yīng)產(chǎn)物。這些低聚物典型地有單官能度、雙官能度或三官能度。所述可輻射固化的組合物中可包含其它材料如光引發(fā)劑、活性稀釋劑和增粘劑如有機(jī)官能的硅烷類增粘劑，以調(diào)節(jié)所述組合物的物理性質(zhì)來滿足特定用途的需要，如提供良好的熱、氧化和水解穩(wěn)定性以及軟質(zhì)、柔順、低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度型涂層?？奢椛涔袒牡谝缓偷诙苛辖M合物的論述可見US5146531，其全文引入本文供參考。
雖然具體提及了涂有第一和第二涂層的電信元件的情況，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解此元件可涂有其它涂層如第三涂層或僅涂有一層涂層。第三涂層一般比第二涂層薄，例如為第二涂層厚度的10％。因此，第三涂層的厚度可為2至5微米。
根據(jù)本發(fā)明，無色的可輻射固化的組合物例如涂于包層之上并固化形成內(nèi)涂層16的組合物，可通過在所述組合物中加入含發(fā)色團(tuán)的化合物著色，其中所述含發(fā)色團(tuán)的化合物包含一個或多個能反應(yīng)使所述含發(fā)色團(tuán)的化合物的發(fā)色團(tuán)與可輻射固化組合物中任何其它分子或系列分子共價鍵合的官能團(tuán)。
所述含發(fā)色團(tuán)的化合物的發(fā)色團(tuán)部分可選自例如以下非窮舉的化學(xué)染料族蒽醌、次甲基和偶氮。無論所述含發(fā)色團(tuán)化合物的發(fā)色團(tuán)部分是蒽醌型、次甲基型、偶氮型、其混合物、或其它類型，所述含發(fā)色團(tuán)化合物的所選發(fā)色團(tuán)部分優(yōu)選表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性和耐光性。此外，所述含發(fā)色團(tuán)化合物的發(fā)色團(tuán)部分不受分子量限制?？梢允前l(fā)色團(tuán)的單體部分，也可以是包含在低聚物主鏈內(nèi)的發(fā)色團(tuán)或包含作為低聚物鏈的端基或側(cè)基的發(fā)色團(tuán)的低聚物部分。
一般，本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)化合物的官能團(tuán)是能反應(yīng)使所述含發(fā)色團(tuán)化合物的發(fā)色團(tuán)與可輻射固化組合物中任何其它分子或系列分子共價鍵合從而使所述發(fā)色團(tuán)分子本身摻入所述可輻射固化組合物中的任何基團(tuán)。例如，所述含發(fā)色固化合物可包含受到輻射時與可輻射固化組合物中其它類似基團(tuán)共價鍵合的可輻射固化的官能團(tuán)，例如烯鍵式不飽和如丙烯酸酯基。
在一特定實施方案中，本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)化合物的官能團(tuán)能與含有可輻射固化基團(tuán)的單體或低聚物反應(yīng)形成包含通過至少一個共價鍵與所述單體或低聚物共價鍵合的發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的單體或低聚物。包含共價鍵合的發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的單體或低聚物本身可與可輻射固化組合物內(nèi)任何其它化合物或系列化合物例如不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的單體或低聚物共價鍵合。
例如，包含與其共價鍵合的發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的單體或低聚物還可有可輻射固化的端基或側(cè)基。受到輻射時，此端基或側(cè)基與所述可輻射固化組合物中含有類似基團(tuán)的化合物共價鍵合。一個具體實例是可輻射固化的組合物可有含丙烯酸基、乙烯基或環(huán)氧基的化合物，包含共價鍵合的發(fā)色團(tuán)分子的可輻射固化的單體或低聚物可與之共價鍵合。
作為其中含發(fā)色團(tuán)化合物的官能團(tuán)與含有可輻射固化基團(tuán)的單體或低聚物反應(yīng)的實施方案更具體的實例，提供包含羥基官能團(tuán)和與其共價鍵合的發(fā)色團(tuán)分子的含發(fā)色團(tuán)多元醇。除羥基官能團(tuán)之外，所述含發(fā)色團(tuán)多元醇可還有酯或羧基官能團(tuán)。通過包含與其共價鍵合的發(fā)色團(tuán)部分的多元醇與例如可輻射固化組合物的低聚物反應(yīng)，所述發(fā)色團(tuán)不僅可通過至少一個共價鍵摻入所述可輻射固化的低聚物中，而且最終摻入所述固化的組合物中。
形成可輻射固化的彩色組合物的彩色單體或低聚物組分的一個一般例子是，除與異氰酸酯(例如脂族二異氰酸酯)和可輻射固化的單體反應(yīng)生成用于可輻射固化組合物(例如光纖涂料)的典型丙烯酸化低聚物反應(yīng)產(chǎn)物的典型多元醇(例如烴二醇)之外，或替代所述典型多元醇的一些或全部，提供包含與其共價鍵合的發(fā)色團(tuán)分子的多元醇。適用的包含與其共價鍵合的發(fā)色團(tuán)分子的多元醇的例子是Milliken Chemical Company以商標(biāo)REACTINTTM出售的染料。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，如果足量的包含與其共價鍵合的發(fā)色團(tuán)分子的多元醇與異氰酸酯和可輻射固化單體反應(yīng)，則所得丙烯酸化單體或低聚物將根據(jù)已與所述單體或低聚物共價鍵合的發(fā)色團(tuán)分子(或?qū)τ谏V內(nèi)某些顏色，發(fā)色團(tuán)分子的共混物)的顏色著色。
包含本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)化合物(例如有色的丙烯酸酯類單體或低聚物)的可輻射固化組合物，可例如作為彩色、可輻射固化的組合物直接涂于光纖的包層之上形成內(nèi)涂層16或者直接涂于預(yù)涂的內(nèi)涂層之上作為外涂層18。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到包含本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)化合物(例如有色單體或低聚物)的可輻射固化的組合物也可涂于預(yù)涂的外涂層之上作為圖1B中所示的第三涂層20。或者，包含本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)化合物(例如有色的丙烯酸酯類單體或低聚物)的可輻射固化的組合物可涂于光纖帶基體之上或之內(nèi)產(chǎn)生彩色光纖帶。
一種商業(yè)上有利的可選方案中，使本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)的化合物(例如有色的丙烯酸酯類單體或低聚物)與可商購的無色可輻射固化組合物(如典型地為在光纖上提供保護(hù)涂層而配制的那些組合物)中存在的不含發(fā)色團(tuán)的類似物摻混或用所述類似物稀釋，以致本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)的化合物與不含發(fā)色團(tuán)的類似物組合形成可涂于例如光纖的包層14、內(nèi)涂層16或外涂層18之上(或光纖帶基體之上或之內(nèi))的彩色可輻射固化的組合物。此類可輻射固化的組合物可還包括一或多種無色的丙烯酸酯類低聚物、活性稀釋劑、一種或多種光引發(fā)劑、有機(jī)官能化硅烷類增粘劑、顏料如TiO2、穩(wěn)定劑等。換言之，本文所述含發(fā)色團(tuán)的化合物可以以足以賦予顏色的量加入工業(yè)上已知的無色可輻射固化的組合物中，如用于在光纖上提供保護(hù)涂層的那些組合物中。
通過在適當(dāng)時間內(nèi)接受適當(dāng)波長和強(qiáng)度的輻射使包含所述含發(fā)色團(tuán)的化合物(例如有色單體和/或低聚物)的可輻射固化組合物固化(即聚合)之后，所得固化的組合物含有與之共價鍵合的發(fā)色分子。由于所述發(fā)色分子與固化組合物內(nèi)其它組分共價鍵合，所以滲色所致失色的危險可忽略不計。因此，可在避免不共價鍵合的染料在光纖環(huán)境或任何其它工作環(huán)境中使用時可能存在的滲色缺點的同時，獲得染料提供的優(yōu)于顏料的制造便利，例如涂布和固化速度。
根據(jù)一實施方案，提供一種含發(fā)色團(tuán)的化合物，其可用于給電信元件如涂覆光纖或涂覆光纖帶賦予顏色。所述含發(fā)色團(tuán)的化合物可通過例如異氰酸酯化學(xué)來形成。例如，可使包含可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)(例如-OH、-NH2和-SH)的含發(fā)色團(tuán)的化合物與包含可輻射固化基團(tuán)(例如包含烯鍵式不飽和)的異氰酸酯反應(yīng)。包含可輻射固化基團(tuán)的異氰酸酯的例子是間-異丙烯基-α，α-二甲基異氰酸酯，但任何單異氰酸酯或多異氰酸酯包括二異氰酸酯均可使用，只要包含可輻射固化基團(tuán)。
根據(jù)另一實施方案，提供一類含發(fā)色團(tuán)的化合物即含發(fā)色團(tuán)的低聚物，其可用于給電信元件如涂覆光纖賦予顏色。此類含發(fā)色團(tuán)的低聚物可以以幾種方式形成。例如，可使所述含發(fā)色團(tuán)的低聚物的發(fā)色團(tuán)部分通過一個共價鍵與所述低聚物的其余部分鍵合，從而使發(fā)色團(tuán)部分成為所述低聚物的端基或側(cè)基?；蛘?，可使所述含發(fā)色團(tuán)低聚物的發(fā)色團(tuán)部分通過一對共價鍵與所述低聚物的其余部分鍵合，從而使發(fā)色團(tuán)部分成為所述低聚物主鏈的一部分。
形成發(fā)色團(tuán)部分作為低聚物主鏈部分的含發(fā)色團(tuán)低聚物的例子包括形成有至少兩個異氰酸酯端基的低聚物前體的步驟。該低聚物前體可以說是以異氰酸酯基封端。
所述異氰酸酯封端的低聚物可轉(zhuǎn)化成可輻射固化基團(tuán)封端的低聚物。例如，可使異氰酸酯封端的低聚物前體與可輻射固化的單體反應(yīng)，所述可輻射固化的單體包括(i)可與所述異氰酸酯封端的低聚物前體反應(yīng)的反應(yīng)官能團(tuán)和(ii)可輻射固化的官能團(tuán)，包括烯鍵式不飽和?？膳c異氰酸酯基反應(yīng)的基團(tuán)包括-OH、-NH2和-SH。與異氰酸酯基的反應(yīng)產(chǎn)生共價鍵。例如，-OH基與異氰酸酯基反應(yīng)產(chǎn)生氨酯鍵，-NH2基與異氰酸酯基反應(yīng)產(chǎn)生脲鍵。
使至少一種異氰酸酯如多異氰酸酯(例如二異氰酸酯)與至少一種至少有兩個可與異氰酸酯反應(yīng)的基團(tuán)(如-OH、-NH2和-SH)的多官能化合物反應(yīng)，制備異氰酸酯封端的低聚物前體。一種具體的此類多官能化合物是二醇。
所述多官能化合物(例如二醇)的至少一部分包括發(fā)色團(tuán)如蒽醌、次甲基或偶氮發(fā)色團(tuán)。例如，Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，Third Edition，Volume 8，1979，p212-279以“Dyes，Anthraquinone”為題的文章給出了適用的蒽醌發(fā)色團(tuán)的例子。
包含發(fā)色團(tuán)的多官能化合物的一個具體實例是有下式的蒽醌染料 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、氨基、羥基、鹵素、硝基、羧基堿金屬鹽、硫酸堿金屬鹽和可選地含有一或多個雜原子的烴基，條件是R1至R8中至少兩個有至少一個選自-OH、-NH2和-SH的可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)，而且R1至R8中相鄰的R基團(tuán)可形成環(huán)。
其中R1至R8中相鄰的R基團(tuán)形成環(huán)的化合物實例是R1與R2組合形成苯環(huán)的化合物。
R1至R8之一為包括雜原子的烴基時，所述雜原子可出現(xiàn)在該基團(tuán)的任何位置，例如所述雜原子可作為(1)直接與蒽醌核相連的連接基團(tuán)、(2)側(cè)基、或(3)將兩個或多個烴基連在一起的連接基團(tuán)出現(xiàn)。
例如，R1至R8中1至3個可有下式 其中R9為氫或有1至約12個碳原子的烷基，X為-CH2-，a為1至約6的整數(shù)，Y代表選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)己烯氧化物、和縮水甘油的羥基烯烴或烯化氧單體的聚合單元，b為0或1，Z為反應(yīng)性-OH、-NH2或-SH基團(tuán)。
此類蒽醌染料的具體例子在US4846846中有描述，其可有下式 其中R9和R10獨立地選自氫或有1至約12個碳原子的烷基，X為-CH2-，a和a’獨立地選自1至約6的整數(shù)，Y和Y’為獨立地選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)己烯氧化物和縮水甘油的羥基烯烴或烯化氧單體聚合單元，b和b’獨立地為0或1，Z和Z’獨立地選自反應(yīng)性-OH、-NH2、或-SH基團(tuán)。
如US4846846中所述，此蒽醌染料的一小類具有下式 其中n、n’、m、m’、p和p’可獨立地為0至約40的值。
US4846846中所述蒽醌染料的一個具體實例有下式 蒽醌染料的其它例子包括1，5-雙(3-羥基-2，2-二甲基丙基)氨基)-9，10-蒽二酮(紅色染料)；2，2’-((9，10-二氫-9，10-二氧代-1，5-蒽二基)二(硫))二-苯甲酸2-羥乙酯(黃色染料)；和1，5-雙((2，2-二甲基-3-羥丙基)氨基)-4，8-雙((4-甲基苯)硫基)蒽醌(藍(lán)色染料)。其它顏色如粉色、綠色、黑色、棕色和紫色可通過這些染料或含有這些染料的低聚物摻混形成。
還有其它類型的包含可用于使發(fā)色團(tuán)與涂料組合物、油墨、著色劑等的聚合物基體共價連接的官能團(tuán)的含發(fā)色團(tuán)化合物。例如，可提供包含有至少一個含可輻射固化基團(tuán)之取代基的蒽醌核心基團(tuán)的可輻射固化的蒽醌染料。所述可輻射固化基團(tuán)可以是烯鍵式不飽和基團(tuán)如(甲基)丙烯酸基或環(huán)氧基。
包含有至少一個含可輻射固化基團(tuán)之取代基的蒽醌核心基團(tuán)的可輻射固化的蒽醌染料可有下式 其中R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18獨立地選自氫、氨基、羥基、鹵素、硝基、羧基堿金屬鹽、硫酸堿金屬鹽和可選地含有一或多個雜原子的烴基，條件是R11至R18中至少一個有至少一個烯鍵式不飽和的輻射固化官能團(tuán)。
例如，R11至R18之一或之二可有(甲基)丙烯酸官能團(tuán)，R11至R18至少四個可為氫。
包含有至少一個含可輻射固化基團(tuán)之取代基的蒽醌核心基團(tuán)的可輻射固化的蒽醌染料，可通過羥基官能的蒽醌染料與丙烯酸型單體的酯化反應(yīng)形成。例如，前面提及的二羥基官能的蒽醌染料即1，5-雙(3-羥基-2，2-二甲基丙基)氨基)-9，10-蒽二酮、2，2’-((9，10-二氫-9，10-二氧代-1，5-蒽二基)二(硫))二-苯甲酸2-羥乙酯、和1，5-雙((2，2-二甲基-3-羥丙基)氨基)-4，8-雙((4-甲基苯基)硫基)蒽醌，經(jīng)此酯化反應(yīng)分別形成以下化合物

其中R29、R30、R31、R32、R33和R34相同或不同，獨立地為氫或可任選地被一個或多個選自-OH、-NH2、-SH、-NO2、-CN和鹵素的取代基取代的C1-C6烷基。
可使本發(fā)明可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物與可輻射固化組合物的標(biāo)準(zhǔn)組分混合，例如與用于涂布通信元件例如光纖、光纖帶、或陣列排列的多個光纖的可輻射固化組合物的標(biāo)準(zhǔn)組分或用于形成油墨或著色劑包裝的標(biāo)準(zhǔn)組分混合。此類組分可包括(1)至少一種不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化化合物、(2)至少一種光引發(fā)劑、和(3)至少一種活性稀釋劑之一或多種。
不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化化合物的一個具體實例是不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的低聚物，如(甲基)丙烯酸酯封端的氨基甲酸酯低聚物，可以是購自UCB Chemical Corp.的任一種聚醚基脂族氨酯丙烯酸酯化合物。它們以EBECRYL為名出售，包括EBECRYL230。EBECRYL230是有聚醚主鏈的雙官能脂族氨酯丙烯酸酯低聚物。
(甲基)丙烯酸酯封端的氨酯低聚物的另一例子是來自Sartomer的任一聚酯基脂族氨酯丙烯酸酯低聚物。它們以CN966xxx為名出售，包括CN966J75，后者是有聚酯主鏈的雙官能脂族氨酯丙烯酸酯低聚物。這些低聚物也可購自生產(chǎn)PHOTOMER產(chǎn)品的Henkel Corp.，包括PHOTOMER6010。可用于制備聚酯基氨酯丙烯酸酯低聚物的聚酯多元醇是來自Bayer Corp.的DESMOPHEN 2001KS。該產(chǎn)品是乙烯丁烯己二酸酯二醇(己二酸乙二醇丁二醇酯)。
或者，可通過多元醇例如二醇與多官能異氰酸酯例如二異氰酸酯反應(yīng)，然后用羥基官能的(甲基)丙烯酸酯封端，形成傳統(tǒng)的氨酯丙烯酸酯低聚物。
所述多元醇可以是數(shù)均分子量為約200-10000的多元醇，如聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、和烴類多元醇。
聚醚多元醇可以是烯化氧包括C2-C5烯化氧如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、四氫呋喃、和3-甲基四氫呋喃的均聚物或共聚物；用C14-C40多元醇如12-羥基硬脂醇和氫化二聚二醇作引發(fā)劑得到的以上烯化氧的均聚物或共聚物；和以上烯化氧與雙酚A或氫化雙酚A的加合物。這些聚醚多元醇可單獨使用或兩或多種組合使用。
聚酯多元醇可以是例如所述二醇組分與內(nèi)酯的加成反應(yīng)產(chǎn)物、所述二醇組分與多價羧酸的反應(yīng)產(chǎn)物、和包括所述二醇組分、二元酸和所述內(nèi)酯的三組分加成反應(yīng)產(chǎn)物。所述二醇組分可以是低分子量的C2-C40脂族二醇，如乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，4-二乙基-1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、12-羥基硬脂醇、和氫化二聚二醇；和雙酚A的烯化氧加合物。所述內(nèi)酯可以是例如ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、和β-甲基-δ-戊內(nèi)酯。所述多價羧酸可以是例如脂族二羧酸如琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、和十二烷二酸；和芳族二羧酸如六氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、和對苯二甲酸。
聚碳酸酯多元醇可以是例如聚碳酸酯二醇，其可通過短鏈二烷基碳酸酯與選自上述聚醚多元醇、聚酯多元醇和二醇化合物如2-甲基丙二醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、1，5-辛二醇和1，4-雙(羥甲基)環(huán)己烷的化合物反應(yīng)獲得。所述短鏈二烷基碳酸酯可以是C1-C4烷基碳酸酯如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯。
可使用低分子量的多元醇。低分子量的多元醇的例子包括乙二醇、丙二醇、三丙二醇、1，3-或1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、高級脂肪酸多元醇和高級烴多元醇如蓖麻油、椰子油、甘油單肉豆蔻酸酯(1-甘油單肉豆蔻酸酯和2-甘油單肉豆蔻酸酯)、甘油單棕櫚酸酯(1-甘油單棕櫚酸酯和2-甘油單棕櫚酸酯)、甘油單硬脂酸酯(1-甘油單硬脂酸酯和2-甘油單硬脂酸酯)、甘油單油酸酯(1-甘油單油酸酯和2-甘油單油酸酯)、9，10-二羥基硬脂酸、12-羥基蓖麻油醇、12-羥基硬脂醇、1，16-十六烷二醇(刺柏酸或它普酸的還原產(chǎn)物)、1，21-二十一烷二醇、鮫肝醇、鯊肝醇、鯊油醇、和二聚酸二醇。
如前面所解釋，前面提及的可用于制備傳統(tǒng)(甲基)丙烯酸酯封端低聚物的任何多元醇都可與包括發(fā)色團(tuán)的多元醇摻混并與異氰酸酯反應(yīng)生成有色低聚物。
用于形成有色或無色單體或低聚物的異氰酸酯可以是例如芳族多異氰酸酯、芳脂族多異氰酸酯、脂環(huán)族多異氰酸酯、或脂族多異氰酸酯。所選異氰酸酯不受分子量限制?？梢允撬^單體異氰酸酯，或者可以是低聚異氰酸酯。
芳族多異氰酸酯的例子包括二異氰酸酯如間苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、4，4’-聯(lián)苯二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯、2，4-或2，6-甲苯二異氰酸酯、4，4’-甲苯胺二異氰酸酯和4，4’-二苯醚二異氰酸酯；和多異氰酸酯如三苯甲烷-4，4’，4”-三異氰酸酯、1，3，5-苯三異氰酸酯、2，4，6-甲苯三異氰酸酯、和4，4’-二苯甲烷-2，2’，5，5’-四異氰酸酯。
芳脂族多異氰酸酯的例子包括二異氰酸酯如1，3-或1，4-二甲苯二異氰酸酯或其混合物和1，3-或1，4-雙(1-異氰酸酯-1-甲基乙基)苯或其混合物；和多異氰酸酯如1，3，5-三異氰酸酯甲基苯。
脂環(huán)族多異氰酸酯的例子包括二異氰酸酯如1，3-環(huán)戊烯二異氰酸酯、1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯、1，3-環(huán)己烷二異氰酸酯、3-異氰酸酯甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯或IPDI)、4，4’-亞甲基雙(環(huán)己基異氰酸酯)(H12MDI或DESMODUR W，來自Bayer)、甲基-2，4-環(huán)己烷二異氰酸酯、甲基-2，6-環(huán)己烷二異氰酸酯、和1，3-或1，4-雙(異氰酸酯甲基)環(huán)己烷；和多異氰酸酯如1，3，5-環(huán)己烷三異氰酸酯、1，3，5-三異氰酸酯甲基環(huán)己烷、2-(3-異氰酸酯丙基)-2，5-二(異氰酸酯甲基)-雙環(huán)(2.2.1)庚烷、2-(3-異氰酸酯丙基)-2，6-二(異氰酸酯甲基)-雙環(huán)(2.2.1)庚烷、3-(3-異氰酸酯丙基)-2，5-二(異氰酸酯甲基)-雙環(huán)(2.2.1)庚烷、5-(2-異氰酸酯乙基)-2-異氰酸酯甲基-3-(3-異氰酸酯丙基)-雙環(huán)(2.2.1)庚烷、6-(2-異氰酸酯乙基)-2-異氰酸酯甲基-3-(3-異氰酸酯丙基)-雙環(huán)(2.2.1)庚烷、5-(2-異氰酸酯乙基)-2-異氰酸酯甲基-2-(3-異氰酸酯丙基)-雙環(huán)(2.2.1)庚烷、和6-(2-異氰酸酯乙基)-2-異氰酸酯甲基-2-(3-異氰酸酯丙基)-雙環(huán)(2.2.1)庚烷。
脂族多異氰酸酯的例子包括二異氰酸酯如亞丙基二異氰酸酯、亞丁基二異氰酸酯、亞己基二異氰酸酯、亞戊基二異氰酸酯、1，2-亞丙基二異氰酸酯、1，2-亞丁基二異氰酸酯、2，3-亞丁基二異氰酸酯、1，3-亞丁基二異氰酸酯、2，4，4-或2，2，4-三甲基亞己基二異氰酸酯、和2，6-二異氰酸己酸甲酯；和多異氰酸酯如賴氨酸酯三異氰酸酯、1，4，8-辛烷三異氰酸酯、1，6，11-十一烷三異氰酸酯、1，8-二異氰酸酯基-4-異氰酸酯甲基辛烷、1，3，6-己烷三異氰酸酯、和2，5，7-三甲基-1，8-異氰酸酯基-5-異氰酸酯甲基辛烷。
此外，還可使用以上多異氰酸酯的衍生物。所述衍生物的例子包括二聚物、三聚物、縮二脲、脲基甲酸酯、碳二亞胺、聚亞甲基聚苯基多異氰酸酯(稱為粗MDI或聚合的MDI)、粗TDI、和低分子量的異氰酸酯化合物和多元醇的加合物。
雖然已公開了幾種多異氰酸酯包括二異氰酸酯，但必須注意單異氰酸酯也可使用，只要它含有可輻射固化的官能團(tuán)。包含可輻射固化基團(tuán)的單異氰酸酯的例子是間-異丙烯基-α，α-二甲基異氰酸酯。
“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或其混合物。
可使多元醇與多異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物與一或多種羥基官能的(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)。所述羥基官能的(甲基)丙烯酸酯的例子包括(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、戊二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酰磷酸2-羥烷基酯、(甲基)丙烯酸4-羥基環(huán)己酯、環(huán)己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇單(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、和季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯。其它例子包括可通過含縮水甘油基的化合物與(甲基)丙烯酸的加成反應(yīng)得到的化合物，如烷基縮水甘油醚和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。上述含羥基的(甲基)丙烯酸酯可單獨使用或兩或多種組合使用。
對可輻射固化的低聚物的分子量范圍無特殊限制，但基于本發(fā)明第一、第二或第三涂層性能的具體要求優(yōu)選在5000至25000MW的范圍內(nèi)變化。
所述可輻射固化的組合物中可包括任何適合的自由基光引發(fā)劑。適用的自由基型光引發(fā)劑包括例如酰基氧化膦光引發(fā)劑，更具體的是苯甲酰二芳基氧化膦光引發(fā)劑。適用的苯甲酰二芳基氧化膦光引發(fā)劑的例子包括2，4，6-三甲基苯甲?；交?氧化膦(來自BASF的LUCERIN TPO)。自由基型光引發(fā)劑的其它例子包括羥基環(huán)己基苯基酮；羥甲基苯基丙酮；二甲氧基苯基苯乙酮；2-甲基-1-[4-(甲硫基)-苯基]-2-嗎啉代丙酮-1；1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮；1-(4-十二烷基-苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮；4-(2-羥乙氧基)苯基-2(2-羥-2-丙基)-酮；二乙氧基苯基苯乙酮；2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基磷酮(phosphone)；(2，6-二甲氧基苯甲酰)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦與2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮的混合物；和上述物質(zhì)的混合物。其中許多以IRGACURE和DAROCUR為名出售，來自CibaAdditives。
所述自由基光引發(fā)劑可以是氧化膦光引發(fā)劑的混合物，其中一個例子是來自Ciba Additives的DAROCUR4265。此光引發(fā)劑是二苯基-2，4，6-三甲基苯甲酰氧化膦與2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的50∶50重量百分比的混合物。另一例子是IRGACURE1700(也來自CibaAdditives)，它是雙(2，6-二甲氧基苯甲酰)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦與2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮的混合物。
所述自由基型光引發(fā)劑的用量基于組合物總重可為10％(重)或更少、例如約0.25至約6％(重)、例如約4％(重)。
存在一種或多種活性稀釋劑可促使本發(fā)明組合物適度固化。所述活性稀釋劑還可起溶劑作用，例如所述氨酯丙烯酸酯低聚物的溶劑。使用活性稀釋劑使配制者可調(diào)節(jié)粘度，從而改善加工性。換言之，活性稀釋劑防止組合物變得太粘或僵硬以確保所述組合物保持適合其應(yīng)用，包括例如作為第一或第二光纖涂層。
單-或雙-官能活性稀釋劑可以是例如低分子量液態(tài)(甲基)丙烯酸酯官能的化合物，包括以下二(甲基)丙烯酸酯和單官能(甲基)丙烯酸酯丙烯酸十三烷基酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚(丁二醇)二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、三異丙二醇二丙烯酸酯、三異丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、和丙烯酸四氫糠酯(THFA)?；钚韵♂寗┑牧硪焕邮荖-乙烯基己內(nèi)酰胺。其它例子是來自Sartomer的商品SR489(丙烯酸十三烷基酯)和SR506(丙烯酸異冰片酯)。
本發(fā)明可輻射固化的組合物可不含非活性稀釋劑如水或沒有烯鍵式不飽和的有機(jī)溶劑。
所述可輻射固化的組合物用作光纖的第一涂料組合物的情況下，所述可輻射固化的組合物可包括增粘劑。增粘劑的例子包括酸官能材料和有機(jī)官能的硅烷。例如，所述有機(jī)官能的硅烷可以是氨基官能的硅烷、丙烯酰胺基官能的硅烷、巰基官能的硅烷、烯丙基官能的硅烷、乙烯基官能的硅烷、甲基丙烯酸酯官能的硅烷、和丙烯酸酯官能的硅烷。所述有機(jī)官能的硅烷可以是巰烷基三烷氧基硅烷、甲基丙烯酰氧烷基三烷氧基硅烷、氨烷基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙基氧基丙基三甲氧基硅烷、3-乙烯基硫基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、及其混合物。一種三烷氧基硅烷增粘劑是來自United Chemical Technologies的UCT7840KG。另一種增粘劑是來自Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.的KBM803(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙硫醇)。
如果使用的話，所述增粘劑在第一涂料組合物中的存在量可為組合物總重的約0.1至約10％(重)、例如約0.1至約3％(重)、例如約1％(重)。
所述可輻射固化的組合物中可使用的其它組分包括顏料如TiO2；抗氧化劑如來自Aldrich的IONOL(它是2，4，6-三叔丁基-4-甲基苯酚)；流動調(diào)節(jié)劑如來自BYK-Chemie USA的BYK331(聚硅氧烷)；增感劑如噻噸酮或異丙基噻噸酮(ITX)及其衍生物；穩(wěn)定劑和濕潤劑。適用的量為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知。
本發(fā)明一優(yōu)選實施方案中，通過包括濃色體或母料制備步驟的方法生產(chǎn)含發(fā)色團(tuán)部分的可輻射固化單體或低聚物。所述濃色體可包含溶劑和本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)的化合物，例如本發(fā)明含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化單體或低聚物。一特別優(yōu)選的實施方案中，所述溶劑起溶劑和活性稀釋劑的作用。一最優(yōu)選實施方案中，所述起溶劑和活性稀釋劑作用的溶劑是丙烯酸四氫糠酯(THFA)。
具體地，本發(fā)明的含可輻射固化官能團(tuán)的含發(fā)色團(tuán)化合物、或含可反應(yīng)生成(含本發(fā)明發(fā)色團(tuán)部分的)可輻射固化單體或低聚物之官能團(tuán)的含發(fā)色團(tuán)化合物可制成液體或粉末。例如，所謂“直接丙烯酸化”的含發(fā)色團(tuán)化合物可以以液體形式存在。此類化合物可在不進(jìn)一步處理的情況下與其它組分例如不含發(fā)色團(tuán)的單體和低聚物、光引發(fā)劑、活性稀釋劑等結(jié)合使用以提供本發(fā)明可輻射固化的彩色涂料、著色劑、油墨或印刷用組合物。
但在所述含發(fā)色團(tuán)的化合物為粉末形式的情況下，在可用于形成本發(fā)明彩色可輻射固化組合物之前必須使之溶解成溶液，不管所述化合物是否已經(jīng)含有或還有待為其提供可輻射固化的官能團(tuán)。例如，不含可輻射固化官能團(tuán)的含發(fā)色團(tuán)的染料粉末與例如多異氰酸酯反應(yīng)和用一個或多個可輻射固化基團(tuán)例如含烯鍵式不飽和的基團(tuán)封端之前(或之時)，必須使該化合物溶解成溶液。
廣泛研究之后，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可能最適合用THFA作為溶劑和活性稀釋劑使粉末狀的含發(fā)色團(tuán)化合物溶解成溶液。在此使用THFA具有幾個優(yōu)點。例如，THFA是可光致固化的。因而，在所述溶液加入涂料組合物中之前不必從溶液中除去THFA。用其它溶劑如四氫呋喃(THF)使所述含發(fā)色團(tuán)化合物溶解成溶液時，在所述溶液加入涂料組合物中之前必須從溶液中除去過量的溶劑。否則，可能在涂料中引起不理想的性質(zhì)，如產(chǎn)生氣泡。作為使用THFA之優(yōu)點的另一例子，注意到含發(fā)色團(tuán)的化合物在THFA中顯示出比其它含丙烯酸酯的化合物中更高的溶解度。
因此，提供濃色體的一種方法中，使異氰酸酯例如二異氰酸酯在THFA中與至少一種有至少一個可與異氰酸酯反應(yīng)的基團(tuán)如-OH、-NH2和-SH的化合物反應(yīng)，其中所述化合物的至少一部分包括發(fā)色團(tuán)，如蒽醌、次甲基或偶氮發(fā)色團(tuán)。
可將所述含發(fā)色團(tuán)化合物以足以防止溶液被所述含發(fā)色團(tuán)化合物飽和的速度加載至含有異氰酸酯、催化劑和THFA的反應(yīng)器中。例如，對于保持在約40至約60℃、優(yōu)選約50℃溫度下的反應(yīng)器而言，所述含發(fā)色團(tuán)的化合物可經(jīng)約30至75分鐘、優(yōu)選60分鐘的時間加載至反應(yīng)器中。所述異氰酸酯可以以化學(xué)計量存在，例如所述異氰酸酯可以以2當(dāng)量二異氰酸酯/當(dāng)量含發(fā)色團(tuán)化合物的量存在。所述催化劑可以是任何適合的催化劑，例如二月桂酸二丁錫。所述含發(fā)色團(tuán)的化合物加載至反應(yīng)器中之后，使反應(yīng)進(jìn)行例如120至240分鐘、優(yōu)選約180分鐘，同時使溫度保持在50℃。
通過使溫度降至-然后保持在-約30至約50℃、優(yōu)選約40℃，同時向反應(yīng)器中加載包括(i)可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)和(ii)可輻射固化的官能團(tuán)(如烯鍵式不飽和)的可輻射固化的化合物(例如丙烯酸酯單體)，向所述異氰酸酯封端的含發(fā)色團(tuán)化合物提供一個或多個可輻射固化基團(tuán)。優(yōu)選還向反應(yīng)溶液中加抑制劑。通過FTIR(本領(lǐng)域公知方法)測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。
完成后，形成包含溶劑和可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)單體和/或低聚物的濃色體或母料。一優(yōu)選實施方案中，所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的單體和/或低聚物在所述濃色體中的存在量使發(fā)色團(tuán)部分的量大于5％(重)、優(yōu)選大于10％(重)、例如約10至約35％(重)，其中發(fā)色團(tuán)部分的％(重)是用所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的單體和/或低聚物內(nèi)發(fā)色團(tuán)部分之總重除以濃色體之總重計算的(即發(fā)色團(tuán)部分的量例如15％(重)不包括可能存在的任何氨酯或丙烯酸酯的重量)。
濃色體或母料的制備提供了更大的通用性，使包含在濃色體內(nèi)的所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的單體和/或低聚物可更易于在各種各樣的應(yīng)用中使用。
例如，可用任何已知設(shè)備使本發(fā)明各組分包括濃色體或母料混合或摻混在一起，提供可輻射固化的彩色涂料組合物，并可通過任何已知的光纖生產(chǎn)技術(shù)用所述涂料組合物涂布光纖。在一實施方案中，提供光纖上第二涂層的可輻射固化的涂料組合物包含基于所述可輻射固化組合物之總重低于20％(重)、例如低于15％(重)、優(yōu)選低于10％(重)、更優(yōu)選低于5％(重)、例如0.1至10％(重)的濃色體。當(dāng)然，也可制備提供光纖上第一、第三、甚至單一涂層的可輻射固化的涂料組合物，可使?jié)馍w的量具體地適合該特定應(yīng)用。同樣，還可提供在陣列排列的多根光纖或光纖帶上提供涂層的可輻射固化組合物，也可使?jié)馍w的量具體地適合該特定應(yīng)用。
所述技術(shù)可能涉及在其中加熱預(yù)制玻璃棒以生產(chǎn)細(xì)玻璃纖維的拉伸塔。所述纖維通過拉伸塔垂直拉伸，所述纖維通過一個或多個涂覆站，在新拉伸的纖維上涂覆各種涂料并在線固化。所述涂覆站可都裝有模具，其有定徑的出口孔以在纖維上施加所要厚度的涂層。各站附近可設(shè)有監(jiān)視和測量裝置以確保各站所加涂層同心并達(dá)到所要直徑。光纖涂覆技術(shù)的例子包括US4351657、4512281、4531959、4539219、4792347和4867775中公開的方法。
或者，可配制包含所述濃色體或母料的組合物作為彩色涂料或著色劑包裝，用于各種各樣的其它基質(zhì)，包括例如玻璃、塑料、陶瓷、金屬、紡織品、電子儀器和木材。在可輻射固化(例如UV-固化)的載體中希望用染料代替?zhèn)鹘y(tǒng)顏料時，包含所述濃色體或母料的組合物可以以涂料或著色劑包裝的形式用于印刷和油墨工業(yè)。如光纖應(yīng)用中所見，油墨或著色劑包裝的其它組分可包括其它可輻射固化的單體或多官能可輻射固化材料、光引發(fā)劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑等以調(diào)節(jié)粘度和流動選擇性，用于所希望的應(yīng)用。
可通過各種方法-包括印刷法如凹版印刷、噴墨印刷等-將所述油墨、涂料或著色劑包裝施于除光纖之外的基質(zhì)上。在一實施方案中，可輻射固化的油墨或著色劑包裝包含基于所述可輻射固化組合物之總重低于60％(重)、優(yōu)選低于40％(重)、例如0.1至35％(重)的濃色體。
用所述可輻射固化的組合物涂布所述基質(zhì)之后，可通過接受足夠固化量的UV照射使所述組合物固化。例如，可使涂布纖維受到約5至1000mJ/cm2的UV照射。
為更詳細(xì)地描述本發(fā)明，提供了幾個實施例。具體地，下文中提供幾個形成適用于涂布光纖和光纖帶基體的可輻射固化組合物的可輻射固化彩色化合物的合成實施例。還提供包含所述彩色化合物的可輻射固化組合物的實施例。最后，提供制備濃色體的實施例，其中所述濃色體可用于前面所述各種應(yīng)用。
實施例1-黃色低聚物將202.89g Milliken REACTINTTMdye yellow X15滴加至已加熱至40℃的67.44g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和二月桂酸二丁錫的混合物中。注意通過控制加料速度使所述放熱反應(yīng)不熱至45℃以上。加料所用總時間為2小時。最后加入IPDI之后，與4.4g抑制劑2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚一起加入200g 1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDODA)作為活性稀釋劑以降低粘度。使該混合物在40℃保持2小時，然后滴加35.24g丙烯酸2-羥乙酯(HEA)，通過控制HEA的加料速度使溫度保持在50℃以下。加完后1小時，通過FTIR觀察未檢測出在2270cm-1處的異氰酸酯峰。所得氨酯丙烯酸酯低聚反應(yīng)產(chǎn)物為黃顏色。
實施例2-藍(lán)色低聚物將152.09g Milliken REACTINTTMdye blue X3LV滴加至已加熱至40℃的101.13g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和2.98g二月桂酸二丁錫的混合物中。注意通過控制加料速度使所述放熱反應(yīng)不熱至45℃以上。加料所用總時間為2小時。最后加入IPDI之后，與2.03g抑制劑2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚一起加入200g 1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDODA)作為活性稀釋劑以降低粘度。使該混合物在40℃保持2小時，然后滴加52.96g丙烯酸2-羥乙酯(HEA)，通過控制HEA的加料速度使溫度保持在50℃以下。加完后2小時，通過FTIR觀察未檢測出在2270cm-1處的異氰酸酯峰。所得氨酯丙烯酸酯低聚反應(yīng)產(chǎn)物為藍(lán)顏色。
實施例3-黑色低聚物將226.67g Milliken REACTINTTMdye black X95AB滴加至已加熱至40℃的93.30g異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和2.74g二月桂酸二丁錫的混合物中。注意通過控制加料速度使所述放熱反應(yīng)不熱至45℃以上。加料所用總時間為約2小時。最后加入IPDI之后，與2.38g抑制劑2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚一起加入200g四氫呋喃(THF)溶劑作為活性稀釋劑以降低粘度。使該混合物在40℃保持2小時，然后滴加48.78g丙烯酸2-羥乙酯(HEA)，通過控制HEA的加料速度使溫度保持在50℃以下。加完后2小時，通過FTIR觀察未檢測出在2270cm-1處的異氰酸酯峰。然后在室溫下經(jīng)10小時的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)抽空技術(shù)除去THF溶劑直至達(dá)到等于原來給料(減溶劑)的重量。所得氨酯丙烯酸酯低聚反應(yīng)產(chǎn)物為黑顏色。
下面描述采用所述可輻射固化的彩色低聚物的幾種液態(tài)涂料組合物。
實施例4-黃色的光纖外層涂料組合物將60％(重)的EBECRYLTM4827(它是UCB Chemicals出售的分子量約1500的芳族氨酯二丙烯酸酯低聚物)、30％(重)的UCB Chemicals出售的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTA)(它是活性稀釋劑)、6％(重)的實施例1中所述合成的黃色氨酯丙烯酸酯低聚反應(yīng)產(chǎn)物、和約4％(重)的DAROCURTM4268(它是光引發(fā)劑)混合制備用于提供彩色外涂層的可紫外輻射固化的黃色涂料組合物。將所述涂料組合物涂于內(nèi)涂層之上，通過接受適當(dāng)波長范圍和強(qiáng)度的紫外輻射使所述組合物固化，形成黃色的保護(hù)性聚合物外涂層。
實施例5-藍(lán)色的光纖內(nèi)層涂料組合物將60％(重)的EBECRYLTM230(它是UCB Chemicals出售的高分子量脂族氨酯二丙烯酸酯低聚物(本體低聚物))、29％(重)的UCBChemicals出售的丙烯酸β-羧乙酯(13-CEA)(它是單官能活性稀釋劑)、6％(重)的實施例2中所述合成的藍(lán)色氨酯丙烯酸酯低聚反應(yīng)產(chǎn)物、和約5％(重)的DAROCURTM4265(它是光引發(fā)劑)混合制備用于提供彩色內(nèi)涂層的可紫外輻射固化的藍(lán)色涂料組合物。將所述涂料組合物涂于光纖的包層之上，通過接受適當(dāng)波長范圍和強(qiáng)度的紫外輻射使所述組合物固化，形成藍(lán)色內(nèi)保護(hù)涂層。
實施例6-藍(lán)色的光纖外層涂料組合物將60％(重)的EBECRYLTM4827(本體低聚物)、30％(重)的TMPTA(活性稀釋劑)、6％(重)的實施例2中所述合成的藍(lán)色氨酯丙烯酸酯低聚反應(yīng)產(chǎn)物、和約4％(重)的DAROCURTM4268混合制備用于提供彩色外涂層的可紫外輻射固化的藍(lán)色涂料組合物。將所述涂料組合物涂于光纖的內(nèi)涂層之上，受到適當(dāng)波長范圍內(nèi)的紫外輻射固化后，形成藍(lán)色的保護(hù)性聚合物外涂層。
實施例7-藍(lán)色的油墨(第三)層涂料組合物將25％(重)的EBECRYLTM4866(它是UCB Chemicals出售的用30％(重)三丙二醇二丙烯酸酯(TRPGDA)稀釋的脂族氨酯三丙烯酸酯)、25％(重)的TMPTA(活性稀釋劑)、35％(重)的實施例2中所述合成的藍(lán)色氨酯丙烯酸酯低聚反應(yīng)產(chǎn)物、10％(重)的己二醇二丙烯酸酯(HDODA)(活性稀釋劑)和約5％(重)的DAROCURTM4268混合制備用于提供彩色第三涂層的可紫外輻射固化的藍(lán)色涂料組合物。將所述涂料組合物涂于光纖的外涂層之上，通過接受適當(dāng)波長范圍內(nèi)的紫外輻射固化，形成藍(lán)色第三保護(hù)性聚合物涂層。
實施例8-藍(lán)色氨酯丙烯酸酯將11.16g異佛爾酮二異氰酸酯和0.35g二月桂酸二丁錫加熱至50℃。使16.34g 1，5-雙((2，2-二甲基-3-羥丙基)氨基)-4，8-雙((4-甲基苯)硫基)蒽醌與THF混合，形成所述蒽醌的溶液，將其緩慢加入所述反應(yīng)中。使反應(yīng)溫度在50℃保持3小時。將溫度降至40℃，向所述反應(yīng)中加入0.25g 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚和30g 1，6-己二醇二丙烯酸酯。然后滴加5.819g丙烯酸2-羥乙酯。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)測反應(yīng)運行至結(jié)束。從混合物中蒸出THF。所得氨酯丙烯酸酯化合物為藍(lán)色。
實施例9-藍(lán)色的光纖外涂層將65％(重)的EBECRYLTM4827(它是氨酯丙烯酸酯低聚物(本體低聚物))、30％(重)的三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)(它是活性稀釋劑)、1％(重)的實施例8中所述合成的藍(lán)色氨酯丙烯酸酯反應(yīng)產(chǎn)物、和約4％(重)的DAROCURTM4268(它是光引發(fā)劑)混合制備用于提供彩色外涂層的可紫外輻射固化的藍(lán)色涂料組合物。將所述涂料組合物涂于內(nèi)涂層之上，使所述組合物受到適當(dāng)波長范圍內(nèi)的紫外輻射固化后形成藍(lán)色的保護(hù)性聚合物外涂層。
實施例10-藍(lán)色的光纖內(nèi)涂層將65％(重)的EBECRYLTM230(它是氨酯丙烯酸酯低聚物)、29％(重)的β-CEA(單官能活性稀釋劑)、1％(重)的實施例8中所述合成的藍(lán)色氨酯丙烯酸酯反應(yīng)產(chǎn)物、和約5％(重)的DAROCURTM4265(它是光引發(fā)劑)混合制備用于提供彩色內(nèi)涂層的可紫外輻射固化的藍(lán)色涂料組合物。將所述涂料組合物涂于光纖的包層之上，通過受到適當(dāng)波長范圍內(nèi)的紫外輻射固化，形成藍(lán)色內(nèi)保護(hù)性纖維涂層。
彩色光纖帶參見圖2，顯示了包含光纖21的兩個平面陣列24a、24b的典型可分裂光纖帶22。每個光纖陣列用第一基體26a、26b包封將纖維陣列保持在一起。第一基體26a、26b均被第二基體28包封。可按本發(fā)明使第一基體26a、26b、第二基體28或二者著色。下面描述彩色基體的一個例子。
實施例11-藍(lán)色光纖帶基體將6％(重)的實施例2中所述藍(lán)色低聚物反應(yīng)產(chǎn)物、60％(重)的EBECRYLTM4866三官能低聚物(本體低聚物)、30％(重)TMPTA(活性稀釋劑)和4％(重)的DAROCURTM4268光引發(fā)劑混合制備用于形成藍(lán)色光纖帶基體的組合物。將所得組合物用普通涂布方法用模具或涂布機(jī)涂于光纖的平面陣列之上。通過接受適當(dāng)波長范圍內(nèi)的紫外輻射使所述組合物固化，形成光纖平面陣列上的藍(lán)色基體。
實施例12-黃色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化黃色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸四氫糠酯(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后1小時內(nèi)將1當(dāng)量的2，2’-((9，10-二氫-9，10-二氧代-1，5-蒽二基)二(硫基))二-苯甲酸2-羥乙酯蒽醌黃色染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸四氫糠酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，溫度保持50℃的情況下使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量，混合物中不存在游離的異氰酸酯。
所得黃色濃色體(基于濃色體之總重包含15％重的發(fā)色團(tuán)部分，即15wt％發(fā)色團(tuán)部分的量不包括氨酯或丙烯酸酯的重量)通過1微米的絕對過濾器過濾。過濾器中未回收到固體。
實施例13-橙色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化橙色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸四氫糠酯(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后1小時內(nèi)將1當(dāng)量的2，5-二(苯氨基)對苯二甲酸二(2-羥乙基)酯蒽醌橙色染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸四氫糠酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，溫度保持50℃的情況下使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量，混合物中不存在游離的異氰酸酯。
所得橙色濃色體(基于濃色體之總重包含15％重的發(fā)色團(tuán)部分，即15wt％發(fā)色團(tuán)部分的量不包括氨酯或丙烯酸酯的重量)通過1微米的絕對過濾器過濾。過濾器中未回收到固體。
實施例14-紅色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化紅色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸四氫糠酯(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的1，5-雙{(3-羥丙基)氨基}-9，10-蒽二酮紅色蒽醌染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸四氫糠酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，在溫度保持50℃的情況下使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量，混合物中不存在游離的異氰酸酯。
所得紅色濃色體(基于濃色體之總重包含15％重的發(fā)色團(tuán)部分，即15wt％發(fā)色團(tuán)部分的量不包括氨酯或丙烯酸酯的重量)通過1微米的絕對過濾器過濾。過濾器中未回收到固體。
對比例1-黃色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化黃色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的2，2’-((9，10-二氫-9，10-二氧代-1，5-蒽二基)二(硫基))二-苯甲酸2-羥乙酯蒽醌黃色染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述三丙二醇二丙烯酸酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，在溫度保持50℃的情況下，使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，存在約0.5當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得黃色濃色體通過1.2微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.6當(dāng)量的固體二醇染料(未反應(yīng)的)。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體TPGDA時所述黃色蒽醌染料在反應(yīng)混合物中的溶解度不足。
對比例2-橙色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化橙色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的2，5-二(苯氨基)對苯二甲酸二(2-羥乙基)酯蒽醌橙色染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述三丙二醇二丙烯酸酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，在溫度保持50℃的情況下使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量存在約0.2當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得橙色濃色體通過1.2微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.2當(dāng)量的固體橙色蒽醌染料。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體TPGDA時所述橙色二醇染料在反應(yīng)混合物中的溶解度有限。
對比例3-紅色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化紅色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的1，5-雙{(3-羥丙基)氨基}-9，10-蒽二酮紅色蒽醌染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述三丙二醇二丙烯酸酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)，生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，在溫度保持50℃的情況下使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量，存在約0.8當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得紅色濃色體通過1微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.6當(dāng)量的未反應(yīng)的固體紅色二醇染料。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體TPGDA時所述紅色蒽醌染料在反應(yīng)混合物中的溶解度有限。
對比例4-黃色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化黃色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸2-苯氧基乙酯(2-PEA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的2，2’-((9，10-二氫-9，10-二氧代-1，5-亞蒽基)二(硫基))二-苯甲酸2-羥乙酯蒽醌黃色染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸2-苯氧基乙酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)，生成含異氰酸酯含染料的化合物。所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，溫度保持在50℃，使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，存在約0.8當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得黃色濃色體通過1.2微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.5當(dāng)量的固體二醇染料(未反應(yīng)的)。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體2-PEA時所述黃色蒽醌染料在反應(yīng)混合物中的溶解度不足。
對比例5-橙色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化橙色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸2-苯氧基乙酯(2-PEA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的2，5-二(苯氨基)對苯二甲酸二(2-羥乙基)酯蒽醌橙色染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸2-苯氧基乙酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)，生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，溫度保持在50℃，使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量，存在約0.8當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得橙色濃色體通過1.2微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.7當(dāng)量的未反應(yīng)的固體橙色蒽醌染料。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體2-PEA時所述橙色二醇染料在反應(yīng)混合物中的溶解度有限。
對比例6-紅色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化紅色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸2-苯氧基乙酯(2-PEA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的1，5-雙{(3-羥丙基)氨基}-9，10-蒽二酮紅色蒽醌染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸2-苯氧基乙酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)，生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，溫度保持在50℃，使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量，存在約0.8當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得紅色濃色體通過1微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.6當(dāng)量的未反應(yīng)的固體紅色二醇染料。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體2-PEA時所述紅色蒽醌染料在反應(yīng)混合物中的溶解度有限。
對比例7-黃色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化黃色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸異冰片酯(IBOA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的2，2’-((9，10-二氫-9，10-二氧代-1，5-蒽二基)二(硫基))二-苯甲酸2-羥乙酯蒽醌黃色染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸異冰片酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)，生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，溫度保持在50℃，使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，存在約0.6當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得黃色濃色體通過1.2微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.6當(dāng)量的固體二醇染料(未反應(yīng)的)。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體IBOA時所述黃色蒽醌染料在反應(yīng)混合物中的溶解度不足。
對比例8-橙色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化橙色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸異冰片酯(IBOA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的2，5-二(苯氨基)對苯二甲酸二(2-羥乙基)酯蒽醌橙色染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸異冰片酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)，生成含異氰酸酯含染料的化合物。將所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，溫度保持在50℃，使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量，存在約0.4當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得橙色濃色體通過1.2微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.4當(dāng)量的未反應(yīng)的固體橙色蒽醌染料。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體IBOA時所述橙色二醇染料在反應(yīng)混合物中的溶解度有限。
對比例9-紅色活性染料濃色體按下以方法制備包含官能化紅色染料化合物的活性染料濃色體將2當(dāng)量的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、0.01mol二月桂酸二丁錫、和丙烯酸異冰片酯(IBOA)(其量足以最終使所述濃色體中發(fā)色團(tuán)部分的濃度達(dá)15％重)加至反應(yīng)器中，以650rpm攪拌并加熱至50℃。然后在1小時內(nèi)將1當(dāng)量的1，5-雙{(3-羥丙基)氨基}-9，10-蒽二酮紅色蒽醌染料緩慢加至所述反應(yīng)器中。所述丙烯酸異冰片酯單體起溶劑作用，使所述染料溶解成溶液并與二異氰酸酯反應(yīng)，生成含異氰酸酯含染料的化合物。所述染料緩慢加至反應(yīng)器中以不使所述溶液飽和，基本上阻止所述氨酯化反應(yīng)。
加完染料后，溫度保持在50℃，使反應(yīng)進(jìn)行3小時。3小時的反應(yīng)周期之后，使溫度降至40℃，向所述反應(yīng)溶液中加入0.02mol 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抑制劑)。緩慢加入1當(dāng)量的丙烯酸2-羥乙酯，與所述含異氰酸酯含染料的化合物的異氰酸酯反應(yīng)。使溫度保持在40℃，將該混合物攪拌2小時。通過FTIR測量2270cm-1處的異氰酸酯峰監(jiān)視反應(yīng)的完成。2小時的反應(yīng)周期結(jié)束時，通過FTIR測量，存在約0.8當(dāng)量的游離異氰酸酯。
所得紅色濃色體通過1微米的絕對過濾器過濾。從過濾器中回收到約0.7當(dāng)量的未反應(yīng)的固體紅色二醇染料。該反應(yīng)是不成功的，因為使用單體IBOA時所述紅色蒽醌染料在反應(yīng)混合物中的溶解度有限。
本文所公開的實施方案很好地實現(xiàn)了本發(fā)明的目的；但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不背離本發(fā)明精神和范圍的情況下進(jìn)行改變，本發(fā)明僅由以下權(quán)利要求書限制。
權(quán)利要求
1.一種可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其包含至少一個可輻射固化基團(tuán)和至少一個發(fā)色團(tuán)部分。
2.權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述至少一個可輻射固化基團(tuán)包括烯鍵式不飽和。
3.權(quán)利要求2的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述烯鍵式不飽和的可輻射固化基團(tuán)包括(甲基)丙烯酸酯。
4.權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述至少一個可輻射固化基團(tuán)包括環(huán)氧基。
5.權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述至少一個發(fā)色團(tuán)部分是次甲基染料，所述次甲基染料包含具有至少一個取代基的次甲基核心基團(tuán)，所述取代基包含所述至少一個可輻射固化基團(tuán)。
6.權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述至少一個發(fā)色團(tuán)部分是偶氮染料，所述偶氮染料包含具有至少一個取代基的偶氮核心基團(tuán)，所述取代基包含所述至少一個可輻射固化基團(tuán)。
7.權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述至少一個發(fā)色團(tuán)部分是蒽醌染料，所述蒽醌染料包含具有至少一個取代基的蒽醌核心基團(tuán)，所述取代基包含所述至少一個可輻射固化基團(tuán)。
8.權(quán)利要求7的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述蒽醌染料有下式 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、氨基、羥基、鹵素、硝基、羧基堿金屬鹽、硫酸堿金屬鹽和可選地含有一個或多個雜原子的烴基，條件是R11至R18中至少一個包含至少一個烯鍵式不飽和的可輻射固化基團(tuán)。
9.權(quán)利要求8的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中R11至R18中一個或兩個含有(甲基)丙烯酸官能團(tuán)，R11至R18中至少四個為氫。
10.權(quán)利要求7的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述蒽醌染料有下式之一 其中R29、R30、R31、R32、R33和R34相同或不同，獨立地為氫或可任選地被一或多個選自-OH、-NH2、-SH、-NO2、-CN和鹵素的取代基取代的C1-C6烷基。
11.一種可輻射固化的組合物，其包含(a)不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的低聚物；和(b)權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物。
12.權(quán)利要求11的可輻射固化的組合物，其中所述組合物還包含TiO2。
13.權(quán)利要求11的可輻射固化的組合物，其中所述組合物還包含光引發(fā)劑、活性稀釋劑、穩(wěn)定劑和表面活性劑中的一種或多種。
14.一種基質(zhì)，在其至少一部分上有權(quán)利要求11的可輻射固化的組合物。
15.權(quán)利要求14的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)選自(i)有芯線和環(huán)繞芯線的包層的光纖，(ii)有芯線、環(huán)繞芯線的包層、和一個或多個在所述包層之上的聚合物涂層的光纖，(iii)陣列排列的多根光纖，和(iv)光纖帶。
16.在基質(zhì)的至少一部分上產(chǎn)生帶標(biāo)識色的輻射固化組合物的方法，其中所述帶標(biāo)識色的輻射固化組合物含有與所述帶標(biāo)識色的輻射固化組合物的至少一種其它組分共價鍵合的至少一個發(fā)色團(tuán)部分，所述方法包括以下步驟提供基質(zhì)；提供權(quán)利要求11的可輻射固化的組合物；將權(quán)利要求11的可輻射固化的組合物涂于所述基質(zhì)的至少一部分之上；和使所涂組合物在適當(dāng)時間內(nèi)接受適當(dāng)波長和強(qiáng)度的輻射使所述組合物固化成帶標(biāo)識色的輻射固化組合物。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述基質(zhì)選自(i)有芯線和環(huán)繞芯線的包層的光纖，(ii)有芯線、環(huán)繞芯線的包層、和一個或多個在所述包層之上的聚合物涂層的光纖，(iii)陣列排列的多根光纖，和(iv)光纖帶。
18.一種染料濃色體，其包含權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物和丙烯酸四氫糠酯(THFA)。
19.一種可輻射固化的組合物，其包含(a)不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的低聚物；和(b)權(quán)利要求18的染料濃色體。
20.權(quán)利要求19的可輻射固化的組合物，其中所述組合物還包含TiO2。
21.權(quán)利要求19的可輻射固化的組合物，其中所述組合物還包含光引發(fā)劑、活性稀釋劑、穩(wěn)定劑、和表面活性劑中的一種或多種。
22.一種基質(zhì)，在其至少一部分上有權(quán)利要求19的可輻射固化的組合物。
23.權(quán)利要求22的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)選自(i)有芯線和環(huán)繞芯線的包層的光纖，(ii)有芯線、環(huán)繞芯線的包層、和一個或多個在所述包層之上的聚合物涂層的光纖，(iii)陣列排列的多根光纖，和(iv)光纖帶。
24.在基質(zhì)的至少一部分上產(chǎn)生帶標(biāo)識色的輻射固化組合物的方法，其中所述帶標(biāo)識色的輻射固化組合物含有與所述帶標(biāo)識色的輻射固化組合物的至少一種其它組分共價鍵合的至少一個發(fā)色團(tuán)部分，所述方法包括以下步驟提供基質(zhì)；提供權(quán)利要求19的可輻射固化的組合物；將權(quán)利要求19的可輻射固化的組合物涂于所述基質(zhì)的至少一部分之上；和使所涂組合物在適當(dāng)時間內(nèi)接受適當(dāng)波長和強(qiáng)度的輻射使所述組合物固化成帶標(biāo)識色的輻射固化組合物。
25.權(quán)利要求24的方法，其中所述基質(zhì)選自(i)有芯線和環(huán)繞芯線的包層的光纖，(ii)有芯線、環(huán)繞芯線的包層、和一個或多個在所述包層之上的聚合物涂層的光纖，(iii)陣列排列的多根光纖，和(iv)光纖帶。
26.權(quán)利要求18的染料濃色體，其中所述染料濃色體包含基于染料濃色體之總重大于5％(重)的發(fā)色團(tuán)部分。
27.一種可輻射固化的組合物，包含(a)不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的低聚物；和(b)權(quán)利要求26的染料濃色體。
28.權(quán)利要求18的染料濃色體，其中所述染料濃色體包含基于染料濃色體之總重約10％(重)至約35％(重)的發(fā)色團(tuán)部分。
29.一種可輻射固化的組合物，包含(a)不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的低聚物；和(b)權(quán)利要求28的染料濃色體。
30.一種染料濃色體，其包含兩種或多種權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物和丙烯酸四氫糠酯(THFA)的共混物，其中至少第一種權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物的發(fā)色團(tuán)部分與第二種權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物的發(fā)色團(tuán)部分不同。
31.一種可輻射固化的組合物，其包含(a)不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的低聚物；和(b)權(quán)利要求30的染料濃色體。
32.一種可輻射固化的組合物，其包含(a)不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的低聚物；和兩種或多種(b)包含至少一個可輻射固化基團(tuán)和至少一個發(fā)色團(tuán)部分的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(b1)包含(i)至少一個異氰酸酯基團(tuán)和(ii)至少一個發(fā)色團(tuán)部分的含異氰酸酯的化合物；和(b2)包含(i)至少一個可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)和(ii)至少一個可輻射固化基團(tuán)的可輻射固化的化合物，其中所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物的至少一個可輻射固化基團(tuán)，通過所述可輻射固化化合物(b2)的可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)(i)與所述含異氰酸酯的化合物(b1)的異氰酸酯基團(tuán)(i)反應(yīng)形成的至少一個共價鍵，與所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物共價鍵合，所述含異氰酸酯的化合物(b1)是以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(b3)包含(i)發(fā)色團(tuán)部分和(ii)至少一個可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)的含發(fā)色團(tuán)的化合物；和(b4)多異氰酸酯；(c)包含至少一個可輻射固化基團(tuán)和至少一個發(fā)色團(tuán)部分的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物，其中所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(c1)包含(i)至少一個可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)和(ii)至少一個發(fā)色團(tuán)部分的含發(fā)色團(tuán)的化合物；和(c2)包含(i)至少一個異氰酸酯基團(tuán)和(ii)至少一個可輻射固化基團(tuán)的可輻射固化的化合物，其中所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物的至少一個可輻射固化基團(tuán)，通過所述可輻射固化化合物(c2)的異氰酸酯基團(tuán)(i)與所述含發(fā)色團(tuán)的化合物(c1)的可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)(i)反應(yīng)形成的至少一個共價鍵，與所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物共價鍵合；和(d)權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物。
33.一種染料濃色體，其包含(a)丙烯酸四氫糠酯(THFA)以及；(b)包含至少一個可輻射固化基團(tuán)和至少一個發(fā)色團(tuán)部分的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物，其中所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(b1)包含(i)至少一個異氰酸酯基團(tuán)和(ii)至少一個發(fā)色團(tuán)部分的含異氰酸酯的化合物；和(b2)包含(i)至少一個可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)和(ii)至少一個可輻射固化基團(tuán)的可輻射固化的化合物，其中所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物的至少一個可輻射固化基團(tuán)，通過所述可輻射固化化合物(b2)的可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)(i)與所述含異氰酸酯的化合物(b1)的異氰酸酯基團(tuán)(i)反應(yīng)形成的至少一個共價鍵，與所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)的化合物共價鍵合，所述含異氰酸酯的化合物(b1)是以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(b3)包含(i)發(fā)色團(tuán)部分和(ii)至少一個可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)的含發(fā)色團(tuán)的化合物；和(b4)多異氰酸酯；(c)包含至少一個可輻射固化基團(tuán)和至少一個發(fā)色團(tuán)部分的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物，其中所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(c1)包含(i)至少一個可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)和(ii)至少一個發(fā)色團(tuán)部分的含發(fā)色團(tuán)的化合物；和(c2)包含(i)至少一個異氰酸酯基團(tuán)和(ii)至少一個可輻射固化基團(tuán)的可輻射固化的化合物，其中所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物的至少一個可輻射固化基團(tuán)，通過所述可輻射固化化合物(c2)的異氰酸酯基團(tuán)(i)與所述含發(fā)色團(tuán)的化合物(c1)的可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)(i)反應(yīng)形成的至少一個共價鍵，與所述可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物共價鍵合；和(d)權(quán)利要求1的可輻射固化的含發(fā)色團(tuán)化合物中的兩種或多種。
34.一種可輻射固化的組合物，包含(a)不含發(fā)色團(tuán)的可輻射固化的低聚物；和(b)權(quán)利要求33的染料濃色體。
35.一種給通信元件上的涂層提供顏色的有色低聚物，所述有色低聚物包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(a)異氰酸酯封端的低聚物；和(b)有(i)可與異氰酸酯反應(yīng)的反應(yīng)性官能團(tuán)和(ii)烯鍵式不飽和的可輻射固化單體，其中所述有色低聚物，通過所述可輻射固化單體(b)的反應(yīng)性官能團(tuán)(i)與所述異氰酸酯封端的低聚物的異氰酸酯部分反應(yīng)形成的共價鍵，以可輻射固化基團(tuán)封端，所述異氰酸酯封端的低聚物(a)是以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物(c)至少一種有至少兩個可與異氰酸酯反應(yīng)的基團(tuán)的多官能化合物；和(d)至少一種多異氰酸酯，所述多官能化合物(c)包含至少一種有至少兩個可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)的染料。
36.權(quán)利要求35的有色低聚物，其中所述染料是蒽醌染料，所述蒽醌染料具有下式 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、氨基、羥基、鹵素、硝基、羧基堿金屬鹽、硫酸堿金屬鹽和可任選地含有一個或多個雜原子的烴基，條件是R1至R8中至少兩個有至少一個選自-OH、-NH2和-SH的可與異氰酸酯反應(yīng)的官能團(tuán)，而且R1至R8中相鄰的R基團(tuán)可形成環(huán)。
37.權(quán)利要求36的有色低聚物，其中R1至R8中1至3個具有下式 其中R9為氫或有1至約12個碳原子的烷基，X為-CH2-，a為1至約6的整數(shù)，Y代表選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)己烯氧化物和縮水甘油的羥基烯烴或烯化氧單體的聚合單元，b為0或1，Z為反應(yīng)性-OH、-NH2或-SH基團(tuán)，和其中R1至R8中其余的R基團(tuán)選自氫、氨基、羥基、鹵素、硝基、羧基堿金屬鹽和硫酸堿金屬鹽。
38.權(quán)利要求36的有色低聚物，其中所述蒽醌染料有下式 其中R9和R10獨立地選自氫或有1至約12個碳原子的烷基，X為-CH2-，a和a’獨立地選自1至約6的整數(shù)，Y和Y’獨立地代表選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)己烯氧化物和縮水甘油的羥基烯烴或烯化氧單體的聚合單元，b和b’獨立地為0或1，Z和Z’獨立地為反應(yīng)性-OH、-NH2、或-SH基團(tuán)。
39.權(quán)利要求38的有色低聚物，其中所述異氰酸酯封端的低聚物(a)為氨酯低聚物，所述蒽醌染料具有下式 其中n、n’、m、m’、p和p’獨立地為0至約40的值。
40.權(quán)利要求38的有色低聚物，其中所述蒽醌染料具有下式
41.權(quán)利要求36的有色低聚物，其中所述蒽醌染料選自1，5-雙((3-羥基-2，2-二甲基丙基)氨基)-9，10-蒽二酮；2，2’-((9，10-二氫-9，10-二氧代-1，5-蒽二基)二(硫基))二-苯甲酸2-羥乙酯；和1，5-雙((2，2-二甲基-3-羥丙基)氨基)-4，8-雙((4-甲基苯基)硫基)蒽醌。
42.權(quán)利要求36的有色低聚物，其中所述蒽醌染料為1，5-雙((2，2-二甲基-3-羥丙基)氨基)-4，8-雙((4-甲基苯基)硫基)蒽醌。
43.權(quán)利要求35的有色低聚物，其中(甲基)丙烯酸基團(tuán)代表所述可輻射固化單體(b)中的烯鍵式不飽和(ii)。
44.用于在光纖上形成彩色固化涂層的可光固化樹脂組合物，所述樹脂組合物包含(e)至少一種(甲基)丙烯酸酯封端的氨酯低聚物；(f)至少一種光引發(fā)劑；(g)至少一種活性稀釋劑；和(h)至少一種權(quán)利要求35的有色低聚物。
45.一種包含彩色固化涂層的光纖，所述彩色固化涂層由權(quán)利要求44的可光固化樹脂組合物形成。
46.一種給光纖上的涂層提供顏色的活性蒽醌染料，所述活性蒽醌染料包含帶有至少一個取代基的蒽醌核心基團(tuán)，所述取代基包含可輻射固化基團(tuán)。
47.權(quán)利要求46的活性蒽醌染料，其中所述可輻射固化基團(tuán)為烯鍵式不飽和基團(tuán)或環(huán)氧基。
48.權(quán)利要求46的活性蒽醌染料，其中所述可輻射固化基團(tuán)為(甲基)丙烯酸基團(tuán)。
49.權(quán)利要求46的活性蒽醌染料，其中所述活性蒽醌染料具有下式 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8獨立地選自氫、氨基、羥基、鹵素、硝基、羧基堿金屬鹽、硫酸堿金屬鹽和可任選地含有一個或多個雜原子的烴基，條件是R11至R18中至少一個有至少一個烯鍵式不飽和的可輻射固化基團(tuán)。
50.權(quán)利要求49的活性蒽醌染料，其中R11至R18中一個或兩個具有(甲基)丙烯酸官能團(tuán)，R11至R18中至少四個為氫。
51.權(quán)利要求49的活性蒽醌染料，其中所述活性蒽醌染料具有下式之一 其中R29、R30、R31、R32、R33和R34相同或不同，獨立地為氫或可任選地被一個或多個選自-OH、-NH2、-SH、-NO2、-CN和鹵素的取代基取代的C1-C6烷基。
52.用于在光纖上形成彩色固化涂層的可光固化樹脂組合物，所述樹脂組合物包含(a)至少一種(甲基)丙烯酸酯封端的氨酯低聚物；(b)至少一種光引發(fā)劑；(c)至少一種活性稀釋劑；和(d)至少一種權(quán)利要求49的活性蒽醌染料。
53.一種包含彩色固化涂層的光纖，所述彩色固化涂層由權(quán)利要求52的可光固化樹脂組合物形成。
全文摘要
公開了給各種各樣的基質(zhì)提供耐用的彩色涂料或著色劑的可輻射固化的組合物及其制備方法。所述顏色至少部分地由與可輻射固化組合物的其它組分共價鍵合的發(fā)色團(tuán)部分提供。還公開了上面有耐用的彩色識別聚合物涂層的電信元件。所述電信元件包括細(xì)長的通信傳輸介質(zhì)如光纖或光纖帶和涂于所述傳輸介質(zhì)的至少一部分上的有標(biāo)識色的已輻射固化的聚合物涂層。
文檔編號G02B6/036GK1962709SQ20061014441
公開日2007年5月16日 申請日期2002年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月1日
發(fā)明者羅伯特·W·格里爾, 托德·沃倫·甘特, 邁克爾·B·珀維斯, 鮑伯·J·奧弗頓 申請人:阿爾卡特公司