具体实施方式

本公开作为能够实施的教导来提供，并且参考以下描述、附图、实施例、权利要求书，可以更容易地理解本公开。为此，本领域技术人员应当意识和体会到，可以对本文所述的实施方式的各个方面进行各种改变，同时仍然能够获得有益效果。还显而易见的是，本实施方式的期望益处中的一部分可以通过选择一些特征而不利用其他的特征来获得。因此，本领域技术人员应认识到，许多更改和修改都是可能的，在某些情况下甚至是希望的，并且是本公开的一部分。因此，应理解，本公开不限于公开的具体的组合物、制品、装置和方法，另有说明的除外。还应当理解，本文所使用的术语仅仅是为了描述特定的方面而不是旨在起限制作用。

在本说明书和所附的权利要求书中提到了许多术语，这些术语应具有以下含义：

“包括”、“包含”或类似术语意为包括但不限于，即内含而非排他。

如本文所用，术语“约”指量、尺寸、公式、参数和其他数量和特征不是精确的且无需精确的，但可按照要求是大致的和/或更大或者更小，如反射公差、转化因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员所知的其他因子。当数值被称作约为某个数字或约等于某个数字时，该数值与该数字相差在±10％以内。例如，约10的数值是指在9至11之间的数值，包括本数。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论说明书中的范围的数值或端点是否使用“约”列举，范围的数值或端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，另一种未用“约”修饰。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。

术语“约”涉及所有范围内的项，另有说明的除外。例如，约1、2或3相当于约1、约2或约3，并且还包括约1至3，约1至2以及约2至3。组合物、组分、成分、添加剂和类似方面的公开的具体数值和优选数值及其范围仅用于说明，它们不排除其他限定的数值或所限定的范围内的其他数值。本公开的组合物和方法包括具有本文所述的任何数值或数值的任何组合、具体数值、更具体的数值和优选数值的组合物和方法。

除非另外说明，否则，本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其对应的定冠词“该(所述)”表示至少一(个/种)，或者一(个/种)或多(个/种)。

如本文中所使用的，接触是指直接接触或间接接触。直接接触是指不存在中间材料的接触，间接接触是指通过一种或多种中间材料进行的接触。直接接触的元件彼此触碰。间接接触的元件彼此不触碰，但是触碰中间材料或一系列中间材料，其中，中间材料或一系列中间材料中的至少一种触碰另一个元件。接触的元件可以是刚性或非刚性结合的。接触是指将两个元件直接接触或间接接触地放置。直接(间接)接触的元件可以说成彼此直接(间接)接触。

如本文中所使用的，“直接相邻”意为直接接触，并且“间接相邻”意为间接接触。术语“相邻”涵盖了元件彼此直接或间接相邻。

“光纤”是指一种波导，其具有被涂层包围的玻璃部分。所述玻璃部分包括芯体和包层，并且所述玻璃部分在本文中被称为“玻璃光纤”。

“径向位置”、“半径”或半径坐标“r”是指相对于光纤的中心线(r＝0)的径向位置。

术语“模式”是指导引模式。单模光纤是被设计成在大的光纤长度内(例如，至少几米)仅支持LP01基模，但是在某些情况下可在短距离内(例如，几十厘米)支持多模的光纤。我们假设光纤的双折射足够低，以假设LP01模式的两个正交偏振分量简并(degenerate)并以相同的相速度传输。多模光纤是被设计为在大的光纤长度内支持LP01基模和至少一种LP_nm高阶模的光纤，其中，或者n≠0，或者m≠1。本文公开的光纤在1550nm的波长下优选是单模光纤。

光纤的“工作波长”是光纤工作时所处的波长。工作波长对应于导引模式的波长。代表性的工作波长包括850nm、980nm、1060nm、1310nm和1550nm，它们常用于电信系统，光学数据连接和数据中心。虽然针对光纤可以规定具体的工作波长，但应理解，具体的光纤可在多个工作波长处和/或连续的工作波长范围内工作。诸如模带宽和模场直径之类的特征可随着工作波长而变化，并且具体光纤的相对折射率分布可被设计成在具体的工作波长，具体的工作波长的组合，或者具体的工作波长的连续范围下提供最佳性能。

“折射率”是指在1550nm的波长下的折射率。

“折射率分布”是折射率或相对折射率与半径之间的关系。对于在本文中描述成在相邻纤芯体和/或包层区之间具有阶梯边界的相对折射率分布，一般的加工条件变化可能妨碍在相邻区域的界面处获得清晰的阶梯边界。应理解，虽然折射率分布的边界在本文中被描述成折射率的阶梯变化，但是在实际中，边界可能是圆化的或以其它方式偏离完美的阶梯函数特征。还应理解，相对折射率的数值可随着芯体区和/或任一包层区内的径向位置而变化。当相对折射率随着在光纤的特定区域(例如，芯体区和/或任一包层区)中的径向位置而变化时，该相对折射率依据实际或近似的函数依赖性来表示，或者依据其在该区域内的具体位置处的数值来表示，或者其依据可适用于整个区域的平均值来表示。除非另有规定，否则如果某区域(例如，芯体区和/或任一包层区)的相对折射率以可适用于整个区域的参数(例如Δ或Δ％)或单个数值来表示时，应理解，该区域中的相对折射率是常数，或者近似常数，并且对应于单个数值，或者该单个数值或参数代表了与该区域中的径向位置具有依赖性的非恒定的相对折射率的平均值。例如，如果“i”是玻璃光纤的区域，则参数Δ_i是由以下方程(2)限定的该区域中的相对折射率的平均值，另有规定的除外。无论是通过设计还是正常的制造变化的结果，相对折射率对径向位置的依赖性可以是倾斜的，弯曲的或其他方式非恒定的。

如本文中所使用的，“相对折射率”在方程(1)中定义为：

其中，除非另有规定，否则n_i是玻璃光纤中的径向位置r_i处的折射率，并且除非另有规定，否则n_ref是纯二氧化硅玻璃的折射率。因此，如本文所用，相对折射率百分比是相对于纯二氧化硅玻璃而言。除非另有规定，否则，本文所用的相对折射率用Δ(或“德尔塔”)或者Δ％(或“德尔塔％”)表示，并且其数值以“％”为单位给出。相对折射率也可以表示为Δ(r)或Δ(r)％。

光纤的某区域的平均相对折射率(Δ_ave)根据方程(2)来确定：

其中，r_内是该区域的内半径，r_外是该区域的外半径，并且Δ(r)是该区域的相对折射率。

术语“α-分布”是指具有以下方程(3)中限定的函数形式的相对折射率分布Δ(r)：

其中，r_o是Δ(r)最大时的径向位置，r_z>r₀是Δ(r)减小到其最小值时的径向位置，并且r在r_i≤r≤r_f的范围内，其中r_i是α-分布的初始径向位置，r_f是α-分布的最终径向位置，并且α是实数。α-分布的Δ(r₀)在本文中可被称为Δ_最大，或者，当涉及光纤的特定区域i时，其可被称为Δ_i,最大。当光纤芯体区的相对折射率分布通过α-分布描述，其中r₀出现在中心线(r＝0)处且r_z对应于芯体区的外半径r₁，并且Δ₁(r₁)＝0时，方程(3)简化成方程(4)：

术语“超高斯分布”是指具有由方程(5)限定的函数形式的相对折射率分布Δ(r)：

其中，r是距离中心线的径向距离，γ是正数，并且a是径向比例参数，使得当r＝a时，Δ₁＝Δ_1最大/e。

光纤的“模场直径”或“MFD”在方程(6)中定义为：

其中，f(r)是导引的光学信号的电场分布的横向分量，并且r是光纤中的径向位置。“模场直径”或“MFD”取决于光学信号的波长，并且在本文中针对1550nm波长来报告。当本文中提到模场直径时，将具体指示波长。除非另有规定，否则模场直径涉及规定波长下的LP₀₁模。

光纤的“有效面积”在方程(7)中定义为：

其中，f(r)是导引的光学信号的电场的横向分量，并且r是光纤中的径向位置。“有效面积”或“A_eff”取决于光学信号的波长，并且在本文中应理解为涉及1550nm的波长。

本文公开的光纤包括芯体区，包围芯体区的包层区，以及包围包层区的涂层。芯体区和包层区是玻璃。包层区是单个均匀区域或者相对折射率不同的多个区域。多个包层区优选是同心区域。在优选的实施方式中，包层区包括凹陷折射率包层区。凹陷折射率包层区是相对折射率比相邻的芯体区或外包层区低的包层区。凹陷折射率包层区在本文中也可被称为沟槽或沟槽区。凹陷折射率包层区包围芯体区并且被外包层区包围。凹陷折射率包层区可以有助于弯曲损耗的减少。芯体区、包层区、凹陷折射率包层区和外包层区也被分别称为芯体、包层、凹陷折射率包层和外包层。

无论何时用于本文，径向位置r₁和相对折射率Δ₁或Δ₁(r)涉及的是芯体区，径向位置r₂和相对折射率Δ₂或Δ₂(r)涉及的是内包层区，径向位置r₃和相对折射率Δ₃或Δ₃(r)涉及的是凹陷折射率包层区，径向位置r₄和相对折射率Δ₄或Δ₄(r)涉及的是外包层区，径向位置r₅涉及的是一次涂层，并且径向位置r₆涉及的是二次涂层。

相对折射率Δ₁(r)具有最大值Δ_1最大和最小值Δ_1最小。相对折射率Δ₂(r)具有最大值Δ_2最大和最小值Δ_2最小。相对折射率Δ₃(r)具有最大值Δ_3最大和最小值Δ_3最小。相对折射率Δ₄(r)具有最大值Δ_4最大和最小值Δ_4最小。在相对折射率在某个区域内是恒定或近似恒定的实施方式中，相对折射率的最大值和最小值相等或近似相等。除非另有规定，否则如果某个区域的相对折射率以单个数值报告，则该单个数值对应于该区域的平均值。

应理解，中心芯体区域的形状基本上为圆柱形，并且包围的内包层区，包围的凹陷折射率包层区，包围的外包层区，包围的一次涂层，包围的二次涂层和包围的三次涂层的形状基本上为环形。环形区域可以根据内半径和外半径来表征。径向位置r₁、r₂、r₃、r₄、r₅、r₆和r₇在本文中分别指芯体的最外半径，内包层的最外半径，凹陷折射率包层的最外半径，外包层的最外半径，一次涂层的最外半径，二次涂层的最外半径和三次涂层的最外半径。在不具有三次涂层的实施方式中，半径r₆也对应于光纤的外半径。当存在三次涂层时，半径r₇对应于光纤的外半径。

当两个区域彼此直接相邻时，这两个区域中的内区域的外半径与这两个区域中的外区域的内半径重合。在一个实施方式中，例如，光纤包括凹陷折射率包层区，该区被外包层区包围并且与外包层区直接相邻。在这样的实施方式中，半径r₃对应于凹陷折射率包层区的外半径以及外包层区的内半径。在相对折射率分布包括与芯体直接相邻的凹陷折射率包层区的实施方式中，径向位置r₁对应于芯体的外半径和凹陷折射率包层区的内半径。

以下术语适用于相对折射率分布包括包围并直接相邻芯体的内包层区，包围并直接相邻内包层区的凹陷折射率包层区，包围并直接相邻凹陷折射率包层区的外包层区，包围并直接相邻外包层区的一次涂层，以及包围并直接相邻一次涂层的二次涂层的实施方式。径向位置r₂与径向位置r₁之间的差在本文中被称为内包层区的厚度。径向位置r₃与径向位置r₂之间的差在本文中被称为凹陷折射率包层区的厚度。径向位置r₄与径向位置r₃之间的差在本文中被称为外包层区的厚度。径向位置r₅与径向位置r₄之间的差在本文中被称为一次涂层的厚度。径向位置r₆与径向位置r₅之间的差在本文中被称为二次涂层的厚度。

以下术语适用于凹陷折射率包层区与芯体区直接相邻，并且外包层区与凹陷折射率包层区直接相邻的实施方式。径向位置r₃与径向位置r₁之间的差在本文中被称为凹陷折射率包层区的厚度。径向位置r₄与径向位置r₃之间的差在本文中被称为外包层区的厚度。径向位置r₅与径向位置r₄之间的差在本文中被称为一次涂层的厚度。径向位置r₆与径向位置r₅之间的差在本文中被称为二次涂层的厚度。

如将在下文进一步描述的，芯体区、凹陷折射率包层区和外包层区的相对折射率不相同。每个区由掺杂或未掺杂的二氧化硅玻璃形成。通过使用本领域技术人员已知的技术，加入不同水平的正掺杂剂或负掺杂剂以提供目标折射率或折射率分布，实现了折射率相对于未掺杂的二氧化硅玻璃的变化。正掺杂剂是相对于未掺杂的玻璃组合物而言，使玻璃的折射率增加的掺杂剂。负掺杂剂是相对于未掺杂的玻璃组合物而言，使玻璃的折射率减小的掺杂剂。在一个实施方式中，未掺杂的玻璃是纯二氧化硅玻璃。当未掺杂的玻璃是纯二氧化硅玻璃时，正掺杂剂包括Cl、Br、Ge、Al、P、Ti、Zr、Nb和Ta，并且负掺杂剂包括F和B。恒定折射率区域可以通过不掺杂或者通过以均匀浓度掺杂来形成。折射率可变的区域通过掺杂剂的不均匀空间分布和/或通过在不同的区域中包含不同掺杂剂来形成。

本文所述的涂层由可固化的涂料组合物形成。可固化的涂料组合物包括一种或多种可固化组分。如本文所使用，术语“可固化”旨在指当将组分暴露于合适的固化能来源时，组分包括一个或多个可固化官能团，所述可固化官能团能够形成参与组分自身连接或与涂料组合物的其他组分连接的共价键。通过对可固化的涂料组合物进行固化而获得的产品在本文中被称为组合物的固化产物。固化产物优选是聚合物。固化过程由能量诱导。能量的形式包括辐射能或热能。在一个优选的实施方式中，固化通过辐射发生，其中，辐射是指电磁辐射。通过辐射诱导的固化在本文中被称为辐射固化或光固化。可辐射固化的组分是当暴露于强度合适的合适波长辐射下足够的时间时，可被诱导以经历固化反应的组分。合适的波长包括在电磁波谱的红外、可见或紫外部分中的波长。辐射固化反应在光引发剂的存在下发生。可辐射固化的组分也可以是可热固化的。类似地，可热固化的组分是当暴露于足够强度的热能下足够的时间时，可被诱导以经历固化反应的组分。可热固化的组分也可以是可辐射固化的。

可固化组分包括一个或多个可固化官能团。仅具有一个可固化官能团的可固化组分在本文中被称为单官能可固化组分。具有两个或更多个可固化官能团的可固化组分在本文中被称为多官能可固化组分。多官能可固化组分包括两个或更多个在固化过程期间能够形成共价键的官能团，并且可以将交联引入到固化过程期间形成的聚合网络中。多官能可固化组分在本文中也可以被称为“交联剂”或“可固化的交联剂”。可固化组分包括可固化的单体和可固化的低聚物。下文鉴定了在固化过程中参与共价键形成的官能团的实例。

当术语“分子量”用于多元醇时，其意为数均分子量(M_n)。

术语“(甲基)丙烯酸酯”意为甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、或者甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的组合。

杨氏模量、％伸长率和撕裂强度的值是指通过本文所述的程序在测量条件下确定的数值。

现将具体参考本说明书的说明性实施方式。

本说明书涉及可固化的涂料组合物，由所述可固化的涂料组合物形成的涂层，以及被涂层涂覆或包封并且所述涂层通过对所述可固化的涂料组合物进行固化获得的经涂覆的制品。在一个优选的实施方式中，可固化的涂料组合物是用于形成光纤的涂层的组合物，所述涂层是光纤涂层，并且经涂覆的制品是经涂覆的光纤。本说明书还涉及制备可固化的涂料组合物的方法，由可固化的涂料组合物形成涂层的方法，以及用可固化的涂料组合物涂覆光纤的方法。

一个实施方式涉及一种光纤。一种光纤包括玻璃光纤，所述玻璃光纤被涂层包围。图1的截面示意图中示出了光纤的一个实例。光纤10包括玻璃光纤11，其被一次涂层16和二次涂层18包围。下文提供了玻璃光纤11、一次涂层16和二次涂层18的进一步描述。

图2例示了光纤带30。带30包括多个光纤20以及包封多个光纤的基质32。如上所述，光纤20包括芯体区、包层区、一次涂层和二次涂层。如上所述，光纤20还可以包括三次涂层。二次涂层可以包括颜料。光纤20以基本上平面且平行的关系相对于彼此排列。光纤带中的光纤通过制造光纤带的常规方法，由带基质32以任何已知构造包封(所述构造例如边缘结合的带、薄包封的带、厚包封的带或多层带)。在图2中，光纤带30包含十二(12)个光纤20；然而，对于本领域技术人员来说应当显而易见的是，任何数目的光纤20(例如两个或更多个)可以用于形成为特定用途而设置的光纤带30。带基质32可以由用于制备二次涂层的相同组合物形成，或者带基质32可以由在其他方面可与用途相容的不同组合物形成。

图3例示了光纤光缆40。光缆40包括多个光纤20，它们被护套42包围。光纤20可以被致密或疏松地封装到由护套42的内表面42所包封的导管中。放置在护套42中的光纤数目被称为光纤光缆40的“光纤数”。护套42由挤出的聚合物材料形成并且可以包括多个同心的聚合物或其他材料层。光纤光缆40可以包括一个或多个强化构件(未示出)，所述构件被嵌在护套42内或者被放置在由内表面44限定的导管内。强化构件包括刚性比护套42更大的纤维或棒。强化构件由金属、纺织钢、玻璃增强的塑料、纤维玻璃或其他合适的材料制成。光纤光缆40可以包括被护套42围绕的其他层(例如，铠装层、防潮层、剥离索等)。光纤光缆40可以具有绞合的松管芯体或其他光纤光缆构造。

玻璃光纤。本文公开的光纤包括玻璃光纤，所述玻璃光纤具有芯体区，包围芯体区的包层区，以及包围包层区的涂层。芯体区和包层区是玻璃。如本领域技术人员所熟知，玻璃光纤11包括芯体区12和包层区14。芯体区12比包层区14具有更高的折射率，并且玻璃光纤11起到波导的作用。

在许多应用中，芯体区和包层区具有可识别的芯体-包层边界。或者，芯体区和包层区可以不具有明显的边界。一种类型的光纤是阶跃折射率光纤。另一种类型的光纤是渐变折射率光纤，其芯体区的折射率随着离光纤中心的距离变化而变化。渐变折射率光纤的实例是芯体区的相对折射率分布具有上文方程(4)限定的α-分布或者上文方程(5)限定的超高斯分布的光纤。

图4示出了光纤的截面示意图。在图4中，光纤46包括芯体区48、包层区50、一次涂层56和二次涂层58。包层区50包括凹陷折射率包层区53和外包层区55。

在一个实施方式中，光纤包括：包围芯体的凹陷折射率包层区，包围凹陷折射率包层区的外包层区，包围外包层区的一次涂层，以及包围一次涂层的二次涂层。凹陷折射率包层区与芯体区直接相邻，外包层区与凹陷折射率包层区直接相邻，一次涂层与外包层区直接相邻，并且二次涂层与一次涂层直接相邻。任选地，在前述实施方式中，三次层(例如油墨层)包围或直接相邻二次涂层。

图5代表了玻璃光纤的代表性相对折射率分布。图5示出了玻璃光纤60的矩形沟槽分布，所述玻璃光纤60具有芯体区(1)，凹陷折射率包层区(3)，和外包层区(4)，所述芯体区(1)具有外半径r₁和相对折射率Δ₁，并且具有最大相对折射率Δ_1最大，所述凹陷折射率包层区(3)从径向位置r₁延伸到径向位置r₃并且具有相对折射率Δ₃，所述外包层区(4)从径向位置r₃延伸到径向位置r₄并且具有相对折射率Δ₄。在图5的分布中，凹陷折射率包层区(3)在本文中可以被称为沟槽，并且可以具有恒定或平均相对折射率，该恒定或平均相对折射率小于外包层区(4)的相对折射率。芯体区(1)具有分布中的最高平均和最大相对折射率。芯体区(1)在中心线处或附近可以包括较低的折射率区(在本领域中称为“中心线下倾”)(未示出)。

在图5所示的实施方式中，玻璃光纤的芯体区(1)的相对折射率通过α-分布来描述。α-分布的径向位置r₀(对应于Δ_1最大)对应于光纤的中心线(r＝0)，并且α-分布的径向位置r_z对应于芯体半径r₁。在具有中心线下倾的实施方式中，径向位置r₀略微从光纤的中心线偏置。在其他实施方式中，图5所示的芯体区(1)是阶跃折射率相对折射率分布或超高斯相对折射率分布，而不是α-分布。在其他实施方式中，芯体区(1)具有不通过α-分布、超高斯分布或阶跃折射率分布中的任一种限定的相对折射率分布。在一些实施方式中，相对折射率Δ₁在远离中心线的径向方向上不断减小。在另一些实施方式中，相对折射率Δ₁在中心线与r₁之间的一些径向位置上变化，并且在中心线与r₁之间的其他径向位置上还包括恒定或大致恒定的值。

在图5中，从芯体区(1)到凹陷折射率包层区(3)的过渡区62以及从凹陷折射率包层区(3)到外包层区(4)的过渡区64显示为阶梯变化。应理解，阶梯变化是一种理想化情况，在实际中，过滤区62和过渡区64可能不是严格垂直的。取而代之的是，过渡区62和/或过渡区64可能具有斜率或曲率。当过渡区62和/或过渡区64不垂直时，凹陷折射率包层区(3)的内半径r₁和外半径r₃分别对应于过渡区62和64的中点。中点对应于凹陷折射率包层区(3)的深度67的一半。在一些实施方式中，在芯体区(1)与凹陷折射率包层区(3)之间存在内包层区(2)。

图5所示的相对折射率分布中的相对折射率Δ₁、Δ₃和Δ₄的相对排序满足以下条件：Δ_1最大>Δ₄>Δ₃。

芯体区包含二氧化硅玻璃。优选地，芯体区的二氧化硅玻璃不含Ge；即，芯体区包含无Ge的二氧化硅玻璃。芯体区的二氧化硅玻璃是未掺杂的二氧化硅玻璃，正掺杂的二氧化硅玻璃，和/或负掺杂的二氧化硅玻璃。正掺杂的二氧化硅玻璃包含掺杂有碱金属氧化物(例如，Na₂O、K₂O、Li₂O、Cs₂O或Rb₂O)的二氧化硅玻璃。负掺杂的二氧化硅玻璃包含掺杂F的二氧化硅玻璃。在一些实施方式中，芯体区被碱金属氧化物和氟共掺杂。芯体中的K₂O浓度根据K的量来表示，其在20ppm至1000ppm的范围内，或者35ppm至500ppm，或者50ppm至300ppm的范围内，其中，ppm是指以重量计的百万分之份。除K₂O之外的碱金属氧化物存在的量对应于如上文所述的根据K的量来确定的K₂O的摩尔当量。

在一些实施方式中，芯体区域包括正掺杂剂和负掺杂剂，其中，正掺杂剂的浓度在中心线(r＝0)处最高，并且在半径r₁处最低，而负掺杂剂的浓度在中心线(r＝0)处最低，并且在半径r₁处最高。在这样的实施方式中，相对折射率Δ₁在中心线(r＝0)附近可具有正值，并且在半径r₁处减小到负值。

在一个实施方式中，芯体区是分段的芯体区，其包括被外芯体区包围的内芯体区，其中，内芯体区包括正掺杂的二氧化硅玻璃并且具有正的最大相对折射率Δ_1最大，并且外芯体区包括负掺杂的二氧化硅玻璃并且具有负的最小相对折射率Δ_1最小。内芯体区的正掺杂的二氧化硅玻璃包括正掺杂剂，或者正掺杂剂和负掺杂剂的组合。在内芯体区包括正掺杂剂和负掺杂剂的组合的实施方式中，对正掺杂剂和负掺杂剂的相对浓度进行调整，以提供最大相对折射率的净正值。在外芯体区包括正掺杂剂和负掺杂剂的组合的实施方式中，对正掺杂剂和负掺杂剂的相对浓度进行调整，以提供相对折射率的净负值。在具有分段芯体的实施方式中，Δ₁(以及Δ_1最大和Δ_1最小)涉及整个芯体区，包括内芯体区和外芯体区，r₁对应于外芯体区的外半径，r_a对应于内芯体区的外半径。内芯体区与外芯体区之间的边界出现在径向位置r_a处，其中，r_a<r₁。

在一些实施方式中，玻璃光纤的芯体区的相对折射率通过α-分布来描述，其中α值在1.5至10的范围内，或在1.7至8.0的范围内，或在1.8至6.0的范围内，或在1.9至5.0的范围内，或在1.95至4.5的范围内，或在2.0至4.0的范围内，或在10至100的范围内，或在11至40的范围内，或在12至30的范围内。随着α的值增加，相对折射率分布更紧密地接近阶跃折射率分布。在具有分段芯体区的一些实施方式中，内芯体区和外芯体区中的一者或两者具有通过α分布来描述的相对折射率，并且α值如本文所述。

芯体区的外半径r₁在3.0μm至10.0μm的范围内，或在3.5μm至9.0μm的范围内，或在4.0μm至8.0μm的范围内。在一些实施方式中，芯体区包括具有恒定或大致恒定的相对折射率的部分，该部分在径向方向上的宽度为至少1.0μm，或至少2.0μm，或至少3.0μm，或至少4.0μm，或至少5.0μm，或在1.0μm至6.0μm的范围内，或在2.0μm至5.0μm的范围内。在一个实施方式中，具有恒定或大致恒定的相对折射率的芯体区部分具有Δ_1最小相对折射率。在具有分段芯体区的实施方式中，半径r_a在0.25μm至3.0μm的范围内，或在0.5μm至2.5μm的范围内，或在0.75μm至2.0μm的范围内。

芯体区的相对折射率Δ₁或Δ_1最大在-0.15％至0.30％的范围内，或在-0.10％至0.20％的范围内，或在-0.05％至0.15％的范围内，或在0％至0.10％的范围内。芯体的最小相对折射率Δ_1最小在-0.20％至0.10％的范围内，或在-0.15％至0.05％的范围内，或在-0.15％至0.00％的范围内。Δ_1最大与Δ_1最小的差大于0.05％，或大于0.10％，或大于0.15％，或大于0.20％，或在0.05％至0.30％的范围内，或在0.10％至0.25％的范围内。

在一些实施方式中，芯体区的相对折射率通过阶跃折射率分布来描述，该阶跃折射率分布具有对应于Δ_1最大的恒定或大致恒定的值。

在相对折射率分布包括凹陷折射率包层区的实施方式中，凹陷折射率包层区包括负掺杂的二氧化硅玻璃。优选的负掺杂剂是F(氟)。F(氟)的浓度在0.1重量％至2.5重量％的范围内，或在0.25重量％至2.25重量％的范围内，或在0.3重量％至2.0重量％的范围内。

在相对折射率分布包括凹陷折射率包层区的实施方式中，相对折射率Δ₃或Δ_3最小在-0.1％至-0.8％的范围内，或在-0.2％至-0.7％的范围内，或在-0.3％至-0.6％的范围内。相对折射率Δ₃优选是恒定的或大致恒定的。Δ_1最大与Δ₃的差(或Δ_1最大与Δ_3最小的差，或Δ₁与Δ₃的差，或Δ₁与Δ_3最小的差)大于0 0.20％，或大于0.30％，或大于0.40％，或大于0.50％，或大于0.60％，或在0.25％至0.70％的范围内，或在0.35％至0.60％的范围内。Δ_1最小与Δ₃的差(或Δ_1最小与Δ_3最小的差)大于0.20％，或大于0.30％，或大于0.40％，或大于0.50％，或在0.20％至0.60％的范围内，或在0.25％至0.50％的范围内。

凹陷折射率包层区的内半径为r₁并且具有上文规定的值。凹陷折射率包层区的外半径r₃在10.0μm至30.0μm的范围内，或在12.5μm至27.5μm的范围内，或在15.0μm至25.0μm的范围内。凹陷折射率包层区的厚度r₃–r₁在2.0μm至22.0μm的范围内，或在5.0μm至20.0μm的范围内，或在7.5μm至17.5μm的范围内，或在10.0μm至15.0μm的范围内。

外包层区的相对折射率Δ₄或Δ_4最大在-0.60％至0.0％的范围内，或在-0.55％至-0.05％的范围内，或在-0.50％至-0.10％的范围内，或在-0.45％至-0.15％的范围内。相对折射率Δ₄优选是恒定的或大致恒定的。Δ₄与Δ₃的差(或Δ₄与Δ_3最小的差，或Δ_4最大与Δ₃的差，或Δ_4最大与Δ_3最小的差)大于0.01％，或大于0.02％，或大于0.03％，或在0.01％至0.10％的范围内，或在0.02％至0.07％的范围内。

外包层区的内半径为r₃并且具有上文规定的值。外半径r₄优选具有低的值，以最大程度地减小玻璃光纤的直径，从而促进光缆中具有高的光纤数。外包层区的外半径r₄小于或等于62.5μm，或者小于或等于60.0μm，或者小于或等于57.5μm，或者小于或等于55.0μm，或者小于或等于52.5μm，或者小于或等于50.0μm，或者在37.5μm至62.5μm的范围内，或者在40.0μm至60.0μm的范围内，或者在42.5μm至57.5μm的范围内，或者在45.0μm至55.0μm的范围内。外包层区的厚度r₄–r₃在10.0μm至50.0μm的范围内，或者在15.0μm至45.0μm的范围内，或者在20.0μm至40.0μm的范围内，或者在25.0μm至35.0μm的范围内。

图6例示了所制造的玻璃光纤的代表性相对折射率分布。相对折射率分布70、80、90和100在增大的径向位置的方向上包括芯体区、凹陷折射率包层区和外包层区。凹陷折射率包层区的宽度和深度是变化的。相对折射率分布70包括在芯体区与凹陷折射率包层区之间的过渡区73，以及在凹陷折射率区与外包层区之间的过渡区77。对于相对折射率分布70，过渡区73出现在半径r₁处，并且过渡区77出现在半径r₃处。相对折射率分布80包括在芯体区与凹陷折射率包层区之间的过渡区83，以及在凹陷折射率区与外包层区之间的过渡区87。对于相对折射率分布80，过渡区83出现在半径r₁处，并且过渡区87出现在半径r₃处。相对折射率分布90包括在芯体区与凹陷折射率包层区之间的过渡区93，以及在凹陷折射率区与外包层区之间的过渡区97。对于相对折射率分布90，过渡区93出现在半径r₁处，并且过渡区97出现在半径r₃处。相对折射率分布100包括在芯体区与凹陷折射率包层区之间的过渡区103，以及在凹陷折射率区与外包层区之间的过渡区107。对于相对折射率分布100，过渡区103出现在半径r₁处，并且过渡区107出现在半径r₃处。

在一个实施方式中，图6所示类型的相对折射率分布的芯体区是分段的芯体区，其中，半径r₁如图所示出现在过渡区处并且对应于外芯体区的外半径，并且具有内芯体区，所述内芯体区具有外半径r_a，使得r_a<r₁。在一个实施方式中，内芯体区和外芯体区各自具有通过α-分布来描述的相对折射率分布。在一个实施方式中，内芯体区的α值小于20，或小于10，或小于5.0，或小于3.0，或小于2.0，或在1.0-20的范围内，或在1.5–10的范围内，或在1.7–5.0的范围内，或在1.8–3.0的范围内，并且外芯体区的α值大于20，或大于50，或大于100，或大于150，或大于200，或在20–300的范围内，或在50–250的范围内，或在100–200的范围内。在另一个实施方式中，内芯体区具有通过α-分布来描述的相对折射率分布，并且外芯体区具有通过阶跃折射率分布来描述的相对折射率分布。在另一个实施方式中，内芯体区具有通过α-分布来描述的相对折射率分布，并且外芯体区具有通过圆化阶跃折射率分布来描述的相对折射率分布。

在一个实施方式中，内芯体区是碱金属掺杂的二氧化硅，并且外芯体区是卤化物掺杂的二氧化硅。卤化物掺杂的二氧化硅包括被Cl、F和Br中的一种或多种掺杂的二氧化硅。在一个实施方式中，内芯体区是掺杂K₂O的二氧化硅，并且外芯体区被F或者F与Cl的组合掺杂。

在内芯体区和外芯体区各自具有通过α-分布来描述的相对折射率分布的实施方式中，半径r_a通过对方程(8)给出的函数χ²进行最小化来确定：

其中，f(r_i)是内芯体区的α-分布函数，g(r_j)是外芯体区的α-分布函数，g(r_a)是r_j＝r_a处的g(r_j)的值，Δ(r_i)是内芯体区的测得的相对折射率分布，Δ(r_j)是外芯体区的测得的相对折射率分布，指数“i”指示内芯体区中的径向位置r_i，指数“j”指示外芯体区中的径向位置r_j，0<r_i<r_a，r_a≤r_j≤r_b，指数“a”是对应于r_i＝r_a的指数“i”的值，指数“b”是对应于r_j＝r₁的指数“j”的值。

在1550nm的波长下，与相对折射率分布70、80、90和100相关的有效面积A_有效分别为76μm²、86μm²、112μm²和150μm²。

在1550nm的波长下，本文公开的光纤的有效面积A_有效大于70μm²，或大于90μm²，或大于110μm²，或大于130μm²，或大于145μm²，或在70μm²至175μm²的范围内，或在90μm²至170μm²的范围内，或在105μm²至165μm²的范围内，或在115μm²至160μm²的范围内。

在1550nm的波长下，本文公开的光纤的衰减小于或等于0.170dB/km，或者小于或等于0.165dB/km，或者小于或等于0.160dB/km，或者小于或等于0.155dB/km，或者小于或等于0.150dB/km。

光纤涂层。光穿过光纤的透射率很大程度取决于施涂于玻璃光纤的涂层的性质。涂层通常包括一次涂层和二次涂层，其中二次涂层包围一次涂层，并且一次涂层接触玻璃光纤(其包括被包层区包围的中心芯体区)。二次涂层是比一次涂层更硬(杨氏模量更高)的材料，且被设计用于保护玻璃光纤不受加工、搬运和安装光纤期间产生的磨损或外力导致的损伤。一次涂层是比二次涂层更软(杨氏模量更低)的材料，且被设计用于缓冲或消散由施加于二次涂层的外表面的力所产生的应力。一次涂层内的应力消散衰减了应力并将到达玻璃光纤的应力降至最低。一次涂层在消散由于微弯所产生的应力方面尤为重要，当将光纤部署在光缆中时，光纤经历微弯。需要使传输到玻璃光纤的微弯应力最小化，因为微弯应力在玻璃光纤的折射率分布中产生局部扰动。局部的折射率扰动导致传输通过玻璃光纤的光的强度损耗。通过消散应力，一次涂层最大程度地减少了微弯诱导的强度损耗。

优选地，一次涂层16的折射率高于玻璃光纤的包层区的折射率，以使其能够从芯体区除去错误的光学信号。所述一次涂层在热和水解老化期间应当保持对玻璃光纤足够的粘合性，但是又可以从玻璃光纤剥离以进行接续。

一次涂层和二次涂层通常通过将作为粘性液体的可固化涂料组合物施涂于玻璃光纤并且进行固化来形成。光纤还可以包括包围二次涂层的三次涂层(未示出)。三次涂层可以包括颜料、油墨或其他着色剂，以出于识别的目的来标记光纤，并且通常具有与二次涂层的杨氏模量近似的杨氏模量。

一次涂料组合物。一次涂层是可固化的一次涂料组合物的固化产物。可固化的一次涂料组合物为光纤提供了一次涂层，其展现出低的杨氏模量、低的拉拔力和强的内聚力。可固化的一次涂料组合物还能够形成具有以下特征的一次涂层，所述特征为干净的可剥离性以及剥离操作期间对缺陷形成的高抗性。低的拉拔力促进了一次涂层得到干净的剥离并且具有最少残留，而强的内聚力使得当一次涂层经受剥离力时，抑制缺陷在一次涂层内引发和扩展。即使对于一次涂层厚度减小的光纤，仍预计光纤具有低的损耗和低的微弯损耗性能。一次涂层展现出这些优点，即使在厚度减小时也如此。

一次涂层是可辐射固化的一次涂料组合物的固化产物，所述可辐射固化的一次涂料组合物包括低聚物、单体和光引发剂，以及任选的添加剂。以下公开内容描述了用于下述的低聚物：可辐射固化的一次涂料组合物，包含至少一种低聚物的可辐射固化的一次涂料组合物，包含至少一种低聚物的可辐射固化的一次涂料组合物的固化产物，涂覆有可辐射固化的一次涂料组合物并且所述组合物包含至少一种低聚物的玻璃光纤，以及涂覆有可辐射固化的一次涂料组合物的固化产物并且所述涂料组合物包含至少一种低聚物的玻璃光纤。

所述低聚物优选包括聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物和二元加成化合物。在一个实施方式中，聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物具有线性分子结构。在一个实施方式中，所述低聚物由二异氰酸酯化合物、多元醇化合物和羟基丙烯酸酯化合物之间的反应形成，其中，所述反应产生了作为主产物(多数产物)的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物和作为副产物(少数产物)的二元加成化合物。当二异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团与多元醇的醇基团反应时，所述反应形成氨基甲酸酯连接。羟基丙烯酸酯化合物反应以淬灭残余的异氰酸酯基团，这些异氰酸酯基团存在于由二异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应所形成的组合物中。如本文所用，术语“淬灭”是指异氰酸酯基团通过与羟基丙烯酸酯化合物的羟基进行化学反应而发生的转化。利用羟基丙烯酸酯化合物淬灭残余的异氰酸酯基团将末端的异氰酸酯基团转化成末端的丙烯酸酯基团。

式(I)代表了一种优选的二异氰酸酯化合物：

O＝C＝N-R₁-N＝C＝O (I)

其包括被连接基团R₁分离的两个末端异氰酸酯基团。在一个实施方式中，连接基团R₁包括亚烷基。连接基团R₁的亚烷基是直链(例如亚甲基或亚乙基)、支链(例如亚异丙基)或环基(例如亚环己基、亚苯基)。环基是芳族或非芳族的。在一些实施方式中，连接基团R₁是4,4′-亚甲基双(环己基)基团，并且二异氰酸酯化合物是4,4′-亚甲基双(环己基异氰酸酯)。在一些实施方式中，连接基团R₁缺少芳族基团，或者缺少亚苯基，或者缺少氧基亚苯基。

多元醇通过分子式(II)表示：

其中，R₂包括亚烷基，-O-R₂-是重复的亚烷氧基基团，并且x是整数。优选地，x大于20，或大于40，或大于50，或大于75，或大于100，或大于125，或大于150，或在20至500的范围内，或在20至300的范围内，或在30至250的范围内，或在40至200的范围内，或在60至180的范围内，或在70至160的范围内，或在80至140的范围内。R₂优选为直链或支链亚烷基，例如，亚甲基，亚乙基，亚丙基(正亚丙基、异亚丙基或其组合)，或亚丁基(正亚丁基、异亚丁基、仲亚丁基、叔亚丁基或其组合)。多元醇可以是聚环氧烷，例如聚环氧乙烷，或聚亚烷基二醇，例如聚丙二醇。聚丙二醇是优选的多元醇。多元醇的分子量大于1000g/mol(克/摩尔)，或大于2500g/mol，或大于5000g/mol，或大于7500g/mol，或大于10000g/mol，或在1000g/mol至20000g/mol的范围内，或在2000g/mol至15000g/mol的范围内，或在2500g/mol至12500g/mol的范围内，或在2500g/mol至10000g/mol的范围内，或在3000g/mol至7500g/mol的范围内，或在3000g/mol至6000g/mol的范围内，或在3500g/mol至5500g/mol的范围内。在一些实施方式中，多元醇是多分散的并且包括跨越一定分子量范围的分子，因此所有的分子组合来提供上文规定的数均分子量。

多元醇的不饱和度小于0.25meq/g(毫当量/克)，或小于0.15meq/g，或小于0.10meq/g，或小于0.08meq/g，或小于0.06meq/g，或小于0.04meq/g，或小于0.02meq/g，或小于0.01meq/g，或小于0.005meq/g，或在0.001meq/g至0.15meq/g的范围内，或在0.005meq/g至0.10meq/g的范围内，或在0.01meq/g至0.10meq/g的范围内，或在0.01meq/g至0.05meq/g的范围内，或在0.02meq/g至0.10meq/g的范围内，或在0.02meq/g至0.05meq/g的范围内。如本文所用的不饱和度是指通过ASTM D4671-16中报道的标准方法确定的数值。在所述方法中，多元醇与甲醇溶液中的乙酸汞和甲醇反应产生乙酰氧基汞甲氧基化合物和乙酸。多元醇与乙酸汞的反应是等摩尔的，并且释放的乙酸的量通过用氢氧化钾的乙醇溶液滴定来确定，从而提供本文所用的不饱和度的量度。为了防止过量乙酸汞对乙酸的滴定的干扰，加入溴化钠以将乙酸汞转化成溴化物。

用于形成低聚物的所述反应还包括加入羟基丙烯酸酯化合物以与在未反应的起始材料(例如二异氰酸酯化合物)中或者在二异氰酸酯化合物与多元醇的反应中所形成的产物(例如具有末端异氰酸酯基团的氨基甲酸酯化合物)中存在的末端异氰酸酯基团反应。羟基丙烯酸酯化合物与末端异氰酸酯基团反应以向低聚物的一种或多种成分提供末端丙烯酸酯基团。在一些实施方式中，羟基丙烯酸酯化合物以超过使末端异氰酸酯基团完全转化成末端丙烯酸酯基团所需的量存在。低聚物包括单种聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物或者两种或更多种聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物的组合。

羟基丙烯酸酯化合物通过分子式(III)表示：

其中，R₃包括亚烷基。R₃的亚烷基是直链(例如亚甲基或亚乙基)、支链(例如亚异丙基)或环基(例如亚苯基)。在一些实施方式中，羟基丙烯酸酯化合物包括丙烯酸酯基团的烯键式不饱和基团的取代。烯键式不饱和基团的取代基包括烷基。具有取代的烯键式不饱和基团的羟基丙烯酸酯化合物的一个实例是羟基甲基丙烯酸酯化合物。下面的论述描述了羟基丙烯酸酯化合物。然而，应理解，该讨论适用于取代的羟基丙烯酸酯化合物，特别是羟基甲基丙烯酸酯化合物。

在不同的实施方式中，羟基丙烯酸酯化合物是丙烯酸羟基烷基酯，例如丙烯酸2-羟基乙酯。羟基丙烯酸酯化合物可以包括残余水平或更高水平的水。羟基丙烯酸酯化合物中的水的存在可以促进异氰酸酯基团的反应以降低最终的反应组合物中的未反应的异氰酸酯基团的浓度。在各个实施方式中，羟基丙烯酸酯化合物中的含水量为至少300ppm、或至少600ppm、或至少1000ppm、或至少1500ppm、或至少2000ppm、或至少2500ppm。

在上述示例性分子式(I)、(II)和(III)中，基团R₁、R₂和R₃独立地全部相同、全部不同、或者包括两个相同基团和一个不同基团。

将二异氰酸酯化合物、羟基丙烯酸酯化合物和多元醇同时合并并反应，或者依次(以任何顺序)合并并反应。在一个实施方式中，低聚物通过使二异氰酸酯化合物与羟基丙烯酸酯化合物反应，以及使得到的产物组合物与多元醇反应来形成。在另一个实施方式中，低聚物通过使二异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应，以及使得到的产物组合物与羟基丙烯酸酯化合物反应来形成。

低聚物由二异氰酸酯化合物、羟基丙烯酸酯化合物和多元醇的反应形成，其中，在反应过程中，二异氰酸酯化合物与羟基丙烯酸酯化合物与多元醇的摩尔比为n:m:p。n、m和p在本文中分别被称为二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯和多元醇的摩尔数或摩尔比例。摩尔数n、m和p是正整数或正的非整数。在实施方式中，当p为2.0时，n在3.0至5.0的范围内，或在3.2至4.8的范围内，或在3.4至4.6的范围内，或在3.5至4.4的范围内，或在3.6至4.2的范围内，或在3.7至4.0的范围内；并且m在1.5至4.0的范围内，或在1.6至3.6的范围内，或在1.7至3.2的范围内，或在1.8至2.8的范围内，或在1.9至2.4的范围内。对于除了2.0以外的p值，摩尔比n:m:p按比例缩放。例如，摩尔比n:m:p＝4.0:3.0:2.0等于摩尔比n:m:p＝2.0:1.5:1.0。

可以对摩尔数m进行选择，以使提供的一定量的羟基丙烯酸酯化合物与产物组合物中存在的未反应的异氰酸酯基团按化学计量反应，所述产物组合物由用于形成低聚物的二异氰酸酯化合物和多元醇反应形成。异氰酸酯基团可以存在于未反应的二异氰酸酯化合物(未反应的起始材料)中，或者存在于二异氰酸酯化合物与多元醇的反应中形成的异氰酸酯封端的氨基甲酸酯化合物中。或者，可以对摩尔数m进行选择，以使提供的一定量的羟基丙烯酸酯化合物超过与产物组合物中存在的任何未反应的异氰酸酯基团按化学计量反应所需的量，所述产物组合物由二异氰酸酯化合物和多元醇的反应形成。羟基丙烯酸酯化合物作为单个等分部分或多个等分部分添加。在一个实施方式中，羟基丙烯酸酯的初始等分部分被包括在用于形成低聚物的反应混合物中，并且可测试所形成的产物组合物中的未反应的异氰酸酯基团的存在(例如，使用FTIR光谱法来检测异氰酸酯基团的存在)。可以将羟基丙烯酸酯化合物的另外的等分部分加入到产物组合物中，以与未反应的异氰酸酯基团按化学计量反应[例如，当异氰酸酯基团被羟基丙烯酸酯化合物转化时，使用FTIR光谱法来监测异氰酸酯的特征频率(例如在2260cm^-1至2270cm^-1处)的降低]。在替代性实施方式中，加入的羟基丙烯酸酯化合物的等分部分超过与未反应的异氰酸酯基团按化学计量反应所需的量。如下文更完整描述的，对于给定的p值，摩尔数m与摩尔数n的比值影响低聚物中的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物与二元加成化合物的相对比例，并且聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物与二元加成化合物的相对比例的差异导致由低聚物形成的涂层的撕裂强度和/或临界应力的差异。

在一个实施方式中，低聚物由某种反应混合物形成，所述反应混合物包括4,4′-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、丙烯酸2-羟基乙酯和聚丙二醇，其摩尔比n:m:p如上文规定，其中，聚丙二醇的数均分子量在2500g/mol至6500g/mol的范围内，或在3000g/mol至6000g/mol的范围内，或在3500g/mol至5500g/mol的范围内。

低聚物包括两种组分。第一种组分是具有分子式(IV)的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物：

而第二种组分是具有分子式(V)的二元加成化合物：

其中，基团R₁、R₂、R₃和整数x如上文所述，y是正整数，并且应理解，分子式(IV)和(V)中的基团R₁与分子式(I)中的基团R₁相同，分子式(IV)中的基团R₂与分子式(II)中的基团R₂相同，并且分子式(IV)和(V)中的基团R₃与分子式(III)中的基团R₃相同。二元加成化合物对应于由分子式(I)的二异氰酸酯化合物的两个末端异氰酸酯基团与分子式(II)的羟基丙烯酸酯化合物的反应所形成的化合物，其中，二异氰酸酯化合物未经历与分子式(II)的多元醇的反应。

二元加成化合物在用于形成低聚物的反应期间由二异氰酸酯化合物与羟基丙烯酸酯化合物的反应形成。或者，二元加成化合物独立于用于形成低聚物的反应来形成，并且其被加入到用于形成聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物的反应的产物中，或者其被加入到聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物的纯化形式中。羟基丙烯酸酯化合物中的羟基与二异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基团反应以提供末端丙烯酸酯基团。反应在二异氰酸酯化合物的每个异氰酸酯基团上发生，以形成二元加成化合物。二元加成化合物在低聚物中存在的量为至少1.0重量％，或至少1.5重量％，或至少2.0重量％，或至少2.25重量％，或至少2.5重量％，或至少3.0重量％，或至少3.5重量％，或至少4.0重量％，或至少4.5重量％，或至少5.0重量％，或至少7.0重量％，或至少9.0重量％，或在1.0重量％至10.0重量％的范围内，或在2.0重量％至9.0重量％的范围内，或在2.5重量％至6.0重量％的范围内，或在3.0重量％至8.0重量％的范围内，或在3.0重量％至5.0重量％的范围内，或在3.0重量％至5.5重量％的范围内，或在3.5重量％至5.0重量％的范围内，或在3.5重量％至7.0重量％的范围内。应注意，二元加成物的浓度根据低聚物的重量％来表示而不是根据涂料组合物的重量％来表示。

根据本公开所述的用于合成低聚物的示例性反应包括二异氰酸酯化合物(4,4′-亚甲基双(环己基异氰酸酯)，其在本文中也被称为H12MDI)与多元醇(M_n～4000g/mol的聚丙二醇，其在本文中也被称为PPG4000)的反应，以形成具有式(VI)的聚醚型氨基甲酸酯二异氰酸酯化合物：

H12MDI～PPG4000～H12MDI～PPG4000～H12MDI (VI)

其中，“～”表示通过H12MDI的末端异氰酸酯基团与PPG4000的末端醇基团的反应形成的氨基甲酸酯连接，并且～H12MDI、～H12MDI～和～PPG4000～是指反应后剩余的H12MDI和PPG4000的残基；并且M_n是指数均分子量。聚醚型氨基甲酸酯二异氰酸酯化合物具有～(H12MDI～PPG4000)～类型的重复单元。示出的具体的聚醚型氨基甲酸酯二异氰酸酯包括两个PPG4000单元。所述反应还可以提供具有一个PPG4000单元，或者三个或更多个PPG4000单元的产物。聚醚型氨基甲酸酯二异氰酸酯和任何未反应的H12MDI包括末端的异氰酸酯基团。根据本公开，在与末端异氰酸酯基团反应以将其转化成末端丙烯酸酯基团的反应中，包括羟基丙烯酸酯化合物(例如丙烯酸2-羟基乙酯，其在本文中被称为HEA)。将末端异氰酸酯基团转化成末端丙烯酸酯基团起到淬灭异氰酸酯基团的作用。在反应中包括的HEA的量可以是估计与预计浓度的未反应的异氰酸酯基团按化学计量反应的量，或者超过预计的化学计量的量。HEA与聚醚型氨基甲酸酯二异氰酸酯化合物的反应形成了具有式(VII)的聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物：

HEA～H12MDI～PPG4000～H12MDI～PPG4000～H12MDI (VII)

和/或具有式(VIII)的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物：

HEA～H12MDI～PPG4000～H12MDI～PPG4000～H12MDI～HEA (VIII)

并且HEA与未反应的H12MDI的反应形成了具有式(IX)的二元加成化合物：

HEA～H12MDI～HEA (IX)

其中，如上所述，～表示氨基甲酸酯连接，并且～HEA表示在反应形成氨基甲酸酯连接(与式(IV)和(V)一致)后，剩余的HEA残基。产物组合物中的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物和二元加成化合物的组合构成了本公开的低聚物。如下文更完整描述的，当在涂料组合物中使用一种或多种低聚物时，得到了具有改进的撕裂强度和临界应力特征的涂层。特别地，证明具有高的二元加成化合物比例的低聚物使涂层具有高的撕裂强度和/或高的临界应力值。

虽然针对H12MDI、HEA和PPG4000的说明性组合来进行描述，但是上述反应可以概括成二异氰酸酯化合物、羟基丙烯酸酯化合物和多元醇的任意组合，其中，所述羟基丙烯酸酯化合物与末端异氰酸酯基团反应形成末端丙烯酸酯基团，并且其中氨基甲酸酯连接由异氰酸酯基团与多元醇或羟基丙烯酸酯化合物的醇羟基反应形成。

所述低聚物包括某种化合物，所述化合物为具有式(X)的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物：

(羟基丙烯酸酯)～(二异氰酸酯～多元醇)_x～二异氰酸酯～(羟基丙烯酸酯) (X)

并且包括某种化合物，该化合物是具有式(XI)的二元加成化合物：

(羟基丙烯酸酯)～二异氰酸酯～(羟基丙烯酸酯) (XI)

其中，在形成低聚物的反应中所使用的二异氰酸酯化合物、羟基丙烯酸酯化合物和多元醇的相对比例对应于上文公开的摩尔数n、m和p。

由上文的分子式(I)和(II)表示的化合物，例如，进行反应以形成由分子式(XII)表示的聚醚型氨基甲酸酯二异氰酸酯化合物：

其中y与式(IV)中的y相同，并且其为1、或2、或3或4或更大；并且x由多元醇的重复单元的数目决定(如上所述)。

分子式(VI)的聚醚型氨基甲酸酯异氰酸酯与分子式(III)的羟基丙烯酸酯的进一步反应提供了由上文所述的分子式(IV)表示的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物，其在下文重复：

其中y为1、或2、或3或4或更大；并且x由多元醇的重复单元的数目决定(如上所述)。

在一个实施方式中，二异氰酸酯化合物、羟基丙烯酸酯化合物和多元醇之间的反应得到了一系列聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物，其y不同，使得在最终的反应混合物中存在的化合物分布中的y的平均值是非整数。在一个实施方式中，分子式(VI)和(IV)的聚醚型氨基甲酸酯二异氰酸酯和聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯中的y的平均值对应于p或p-1(其中p如上文定义)。在一个实施方式中，分子式(XII)和(IV)的聚醚型氨基甲酸酯二异氰酸酯和聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯中的基团R₁出现的平均次数对应于n(其中n如上文定义)。

反应中产生的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯与二元加成化合物的相对比例通过改变摩尔数n、m和p的摩尔比来控制。为了说明，考虑p＝2.0的情况。在完全反应的理论极限中，二当量p的多元醇将与三当量n的二异氰酸酯反应来形成具有分子式(VI)的化合物，其中y＝2。该化合物包括两个末端异氰酸酯基团，在理论极限中，所述末端异氰酸酯基团可通过随后加入两当量m的羟基丙烯酸酯化合物以形成对应的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物(IV)(其中y＝2)来淬灭。针对这种情况定义理论摩尔比n:m:p＝3.0:2.0:2.0。

在上述示例性理论极限中，二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯和多元醇以理论摩尔比n:m:p＝3.0:2.0:2.0来反应提供了具有分子式(IV)的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物，其中y＝2，并且不形成二元加成化合物。摩尔数n、m和p的变化提供了对反应中形成的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯和二元加成物的相对比例的控制。例如，相对于摩尔数m或摩尔数p来增加摩尔数n可以增加反应中形成的二元加成化合物的量。二异氰酸酯化合物、羟基丙烯酸酯化合物和多元醇化合物以摩尔比n:m:p来反应，例如，其中n在3.0至5.0的范围内，m在2n-4的±15％范围内，或者在2n-4的±10％的范围内，或者在2n-4的±5％的范围内，并且p为2.0，这在低聚物中产生了足以实现优选的一次涂层性质的二元加成化合物的量。例如，n＝4.0，m在2n-4的±15％以内，并且p＝2.0的实施方式，意味着n＝4.0，m在4的±15％以内，并且p＝2.0，这意味着n＝4.0，m在3.4至4.6的范围内，并且p＝2.0。

通过改变摩尔数n、m和p，获得了二元加成物和聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯的相对比例的变化，并且通过这种变化，可精确地控制由包含低聚物的涂料组合物所形成的涂层的杨氏模量、原位模量、撕裂强度、临界应力、拉伸韧度和其他机械性质。在一个实施方式中，通过改变聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物中的多元醇的单元数目可实现对性质的控制(例如，p＝2.0对比p＝3.0对比p＝4.0)。在另一个实施方式中，通过改变聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物和二元加成化合物的比例实现对撕裂强度、拉伸韧度和其他机械性质的控制。对于多元醇单元的数目是给定的聚醚型氨基甲酸酯化合物，可制备具有可变的二元加成化合物比例的低聚物。可以精细控制二元加成化合物比例的变化，以提供多元醇单元的数目固定的基于聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物的低聚物，从而使提供的涂层提供撕裂强度、临界应力、拉伸韧度或其他机械性质的精确或目标值。

当使用的一次涂料组合物包含低聚物，并且该低聚物包括由分子式(IV)表示的聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物和由分子式(V)表示的二元加成化合物，其中，二元加成化合物在低聚物中的浓度为至少1.0重量％，或至少1.5重量％，或至少2.0重量％，或至少2.25重量％，或至少2.5重量％，或至少3.0重量％，或至少3.5重量％，或至少4.0重量％，或至少4.5重量％，或至少5.0重量％，或至少7.0重量％，或至少9.0重量％，或在1.0重量％至10.0重量％的范围内，或在2.0重量％至9.0重量％的范围内，或在3.0重量％至8.0重量％的范围内，或在3.5重量％至7.0重量％的范围内，或在2.5重量％至6.0重量％的范围内，或在3.0重量％至5.5重量％的范围内，或在3.5重量％至5.0重量％的范围内时，得到改进的光纤一次涂层。应注意，二元加成物的浓度根据低聚物的重量％来表示而不是根据涂料组合物的重量％来表示。在一个实施方式中，通过改变二异氰酸酯:羟基丙烯酸酯:多元醇的摩尔比n:m:p，二元加成化合物的浓度得到了增加。在一个方面中，相对于多元醇富含二异氰酸酯的摩尔比n:m:p促进了二元加成化合物的形成。

在上述示例性的化学计量比n:m:p＝3:2:2中，反应以p当量的多元醇，n＝p+1当量的二异氰酸酯和2当量的羟基丙烯酸酯进行。如果摩尔数n超过p+1，则相对于形成分子式(IV)的聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯所需的多元醇化合物的量，二异氰酸酯化合物过量存在。过量二异氰酸酯的存在使反应产物的分布移向增强二元加成化合物的形成。

为了促进由过量二异氰酸酯化合物形成二元加成化合物，也可增加羟基丙烯酸酯的量。对于高于化学计量摩尔数n＝p+1的每当量二异氰酸酯，需要两当量的羟基丙烯酸酯来形成二元加成化合物。在摩尔数p(多元醇)是任意的情况中，化学计量摩尔数n(二异氰酸酯)和m(羟基丙烯酸酯)分别是p+1和2。随着摩尔数n增加到高于化学计量值，使过量二异氰酸酯完全反应形成二元加成化合物所需的羟基丙烯酸酯的当量可以表示为m＝2+2[n–(p+1)]，其中，最前面的项“2”表示终止聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物(具有分子式(V)的化合物)所需的羟基丙烯酸酯的当量，而项2[n–(p+1)]表示将过量的起始二异氰酸酯转化成二元加成化合物所需的羟基丙烯酸酯的当量。如果摩尔数m的实际值小于该当量数，则可用的羟基丙烯酸酯与低聚物上存在的异氰酸酯基团或自由的二异氰酸酯分子反应形成末端丙烯酸酯基团。这两种反应途径的相关动力学决定所形成的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯和二元加成化合物的相对量，并且可以控制羟基丙烯酸酯相对于淬灭所有未反应的异氰酸酯基团所需的量的不足，以进一步影响反应中形成的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯和二元加成物的相对比例。

在一些实施方式中，所述反应包括加热由二异氰酸酯化合物、羟基丙烯酸酯化合物和多元醇形成的反应组合物。所述加热促进了通过羟基丙烯酸酯化合物与末端异氰酸酯基团的反应而将末端异氰酸酯基团转化成末端丙烯酸酯基团。在不同的实施方式中，羟基丙烯酸酯化合物在初始反应混合物中过量存在，并且/或者以其他方式作为未反应形式来获得或添加，以有效地将末端异氰酸酯基团转化成末端丙烯酸酯基团。所述加热以以下情况发生：在高于40℃的温度下加热至少12小时，或者在高于40℃的温度下加热至少18小时，或者在高于40℃的温度下加热至少24小时，或者在高于50℃的温度下加热至少12小时，或者在高于50℃的温度下加热至少18小时，或者在高于50℃的温度下加热至少24小时，或者在高于60℃的温度下加热至少12小时，或者在高于60℃的温度下加热至少18小时，或者在高于60℃的温度下加热至少24小时。

在一个实施方式中，通过向反应混合物中加入补充量的羟基丙烯酸酯化合物，促进了聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物上的末端异氰酸酯基团或起始的二异氰酸酯化合物(未反应的初始量或过量存在的量)转化成末端丙烯酸酯基团。如上所述，淬灭(中和)末端异氰酸酯基团所需的羟基丙烯酸酯化合物的量可以偏离理论的当量数，例如，这是因为反应不完全或者需要控制聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物与二元加成化合物的相对比例。如上所述，一旦反应进展完全或进展到其他端点，优选淬灭(中和)残余的异氰酸酯基团以提供稳定的反应产物。在一个实施方式中，为了实现这一目的，加入补充量的羟基丙烯酸酯。

在一个实施方式中，补充的羟基丙烯酸酯化合物的量是除了初始反应过程中包含的量之外的量。监测反应的任何阶段下的末端异氰酸酯基团的存在，例如，通过FTIR光谱法(例如，利用2265cm^-1附近的异氰酸酯特征伸缩模式)来监测，并且根据需要加入补充的羟基丙烯酸酯化合物直到异氰酸酯基团的特征伸缩模式的强度可忽略不计或低于预先确定的阈值。在一个实施方式中，所加入的补充的羟基丙烯酸酯化合物超过使末端异氰酸酯基团完全转化成末端丙烯酸酯基团所需的量。在不同的实施方式中，补充的羟基丙烯酸酯化合物被包含在初始反应混合物中(作为比根据二异氰酸酯和多元醇的摩尔量预计的理论量更高的量)，随着反应进展来加入，并且/或者在二异氰酸酯和多元醇化合物的反应已经发生到反应完全或预定程度之后来加入。

超过使异氰酸酯基团完全转化所需的量的羟基丙烯酸酯化合物的量在本文中是指羟基丙烯酸酯化合物的多余量。当加入时，羟基丙烯酸酯化合物的多余量是将末端异氰酸酯基团完全转化成末端丙烯酸酯基团所需的补充的羟基丙烯酸酯化合物的量的至少20％，或者将末端异氰酸酯基团完全转化成末端丙烯酸酯基团所需的补充的羟基丙烯酸酯化合物的量的至少40％，或者将末端异氰酸酯基团完全转化成末端丙烯酸酯基团所需的补充的羟基丙烯酸酯化合物的量的至少60％，或者将末端异氰酸酯基团完全转化成末端丙烯酸酯基团所需的补充的羟基丙烯酸酯化合物的量的至少90％。

在一个实施方式中，补充的羟基丙烯酸酯化合物的量可以足够完全或接近完全淬灭反应中形成的低聚物中存在的残余异氰酸酯基团。淬灭异氰酸酯基团是期望的，因为异氰酸酯基团随着时间流逝相对较不稳定并且常经历反应。这种反应改变反应组合物或低聚物的特征，并可能导致由此形成的涂层不均匀。预计由不含残余异氰酸酯基团的起始二异氰酸酯和多元醇化合物所形成的反应组合物和产物会具有更高的稳定性和特征的可预见性。

一次涂料组合物的低聚物包括如上所述的聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物和二元加成化合物。在一些实施方式中，低聚物包括两种或更多种聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物和/或两种或更多种二元加成化合物。一次涂料组合物的低聚物含量包括一种或多种聚醚型氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物和一种或多种二元加成化合物的组合量，并且其大于20重量％，或大于30重量％，或大于40重量％，或在20重量％至80重量％的范围内，或在30重量％至70重量％的范围内，或在40重量％至60重量％的范围内，其中，低聚物含量中的二元加成化合物的浓度如上文所述。

可固化的一次涂料组合物还包括一种或多种单体。对所述一种或多种单体进行选择，以与低聚物相容，以控制一次涂料组合物的粘度从而促进加工，并且/或者以影响作为一次涂料组合物的固化产物形成的涂层的物理或化学性质。单体包括可辐射固化的单体，例如，烯键式不饱和化合物、乙氧基化丙烯酸酯、乙氧基化烷基苯酚单丙烯酸酯、环氧丙烷丙烯酸酯、正环氧丙烷丙烯酸酯、异环氧丙烷丙烯酸酯、单官能丙烯酸酯、单官能脂族环氧丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯、多官能脂族环氧丙烯酸酯以及它们的组合。

代表性的可辐射固化的烯键式不饱和单体包括具有一个或多个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的烷氧基化单体。烷氧基化单体是包括一个或多个亚烷氧基的单体，其中，亚烷氧基具有–O-R-的形式，并且R是直链或支链亚烷基。亚烷氧基的实例包括亚乙氧基(-O-CH₂-CH₂-)、正亚丙氧基(-O-CH₂-CH₂-CH₂-)、异亚丙氧基(-O-CH₂-CH(CH₃)-，或–O-CH(CH₃)-CH₂-)等。如本文中所使用的烷氧基化度是指单体中亚烷氧基的数目。在一个实施方式中，亚烷氧基在单体中连续键合。

在一些实施方式中，一次涂料组合物包括具有式R₄—R₅—O—(CH(CH₃)CH₂—O)_q—C(O)CH＝CH₂的烷氧基化单体，其中，R₄和R₅是脂族、芳族或这两者的混合物，且q＝1至10；或者包括具有式R₄—O—(CH(CH₃)CH₂—O)_q—C(O)CH＝CH₂的化合物，其中，C(O)是羰基，R₁是脂族或芳族，且q＝1至10。

单体的代表性实例包括：烯键式不饱和单体，例如丙烯酸月桂酯[例如购自沙多玛公司(Sartomer Company,Inc.)的SR335、购自巴斯夫公司(BASF)的AGEFLEX FA12和购自IGM树脂公司(IGM Resins)的PHOTOMER 4812]、乙氧基化壬基苯酚丙烯酸酯(例如购自沙多玛公司的SR504和购自IGM树脂公司的PHOTOMER4066)、丙烯酸己内酯[例如购自沙多玛公司的SR495和购自陶氏化学公司(Dow Chemical)的TONE M-100]、苯氧基乙基丙烯酸酯(例如购自沙多玛公司的SR339、购自巴斯夫公司的AGEFLEX PEA和购自IGM树脂公司的PHOTOMER4035)、丙烯酸异辛酯(例如购自沙多玛公司的SR440和购自巴斯夫公司的AGEFLEX FA8)、丙烯酸十三烷基酯(例如购自沙多玛公司的SR489)、丙烯酸异冰片酯[例如购自沙多玛公司的SR506和购自CPS化学公司(CPS Chemical Co.)的AGEFLEX IBOA]、丙烯酸四氢糠酯(例如购自沙多玛公司的SR285)、丙烯酸硬脂酯(例如购自沙多玛公司的SR257)、丙烯酸异癸酯(例如购自沙多玛公司的SR395和购自巴斯夫公司的AGEFLEX FA10)、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯(例如购自沙多玛公司的SR256)、环氧丙烯酸酯[例如购自沙多玛公司的CN120和购自塞特科工业有限公司(Cytec Industries Inc.)的EBECRYL 3201和3604]、丙烯酸月桂氧基缩水甘油酯(例如购自沙多玛公司的CN130)和丙烯酸苯氧基缩水甘油酯(例如购自沙多玛公司的CN131)以及它们的组合。

在一些实施方式中，一次涂料组合物的单体组分包括多官能(甲基)丙烯酸酯。多官能烯键式不饱和单体包括多官能丙烯酸酯单体和多官能甲基丙烯酸酯单体。多官能丙烯酸酯是每个分子具有两个或更多个可聚合的丙烯酸酯部分，或者每个分子具有三个或更多个可聚合的丙烯酸酯部分的丙烯酸酯。多官能(甲基)丙烯酸酯的实例包括二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯(例如购自IGM树脂公司的PHOTOMER4399)；烷氧基化和未烷氧基化的羟甲基丙烷多丙烯酸酯，例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的PHOTOMER4355)；烷氧基化甘油三丙烯酸酯，例如丙氧基化度为3或更大的丙氧基化甘油三丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的PHOTOMER 4096)；以及烷氧基化和未烷氧基化的赤藓糖醇多丙烯酸酯，例如季戊四醇四丙烯酸酯[例如购自沙多玛公司(宾夕法尼亚州西切斯特)的SR295]；乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(例如沙多玛公司的SR494)；二季戊四醇五丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的PHOTOMER 4399和沙多玛公司的SR399)；三丙二醇二丙烯酸酯；丙氧基化己二醇二丙烯酸酯；四丙二醇二丙烯酸酯；五丙二醇二丙烯酸酯，前述物质的甲基丙烯酸酯类似物，以及它们的组合。

在一些实施方式中，一次涂料组合物包括N-乙烯基酰胺单体，例如，N-乙烯基内酰胺、或N-乙烯基吡咯烷酮、或N-乙烯基己内酰胺，其中，所述N-乙烯基酰胺单体在涂料组合物中以以下浓度存在：大于1.0重量％，或大于2.0重量％，或大于3.0重量％，或在1.0重量％至15.0重量％的范围内，或在2.0重量％至10.0重量％的范围内，或在3.0重量％至8.0重量％的范围内。

在一个实施方式中，一次涂料组合物包含15重量％至90重量％，或30重量％至75重量％，或40重量％至65重量％的一种或多种单官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体。在另一个实施方式中，一次涂料组合物可以包含5重量％至40重量％，或10重量％至30重量％的一种或多种单官能脂族环氧丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体。

在一个实施方式中，一次涂料组合物的单体组分包括羟基官能单体。羟基官能单体是除了其他反应性官能团(例如(甲基)丙烯酸酯)外还具有羟基侧基部分的单体。包含羟基侧基的羟基官能单体的实例包括：丙烯酸己内酯(作为TONE M-100购自陶氏化学公司)；聚(亚烷基二醇)单(甲基)丙烯酸酯，例如聚(乙二醇)单丙烯酸酯、聚(丙二醇)单丙烯酸酯和聚(四亚甲基二醇)单丙烯酸酯[各自购自单体聚合物&德捷实验公司(Monomer,Polymer&Dajac Labs)]；2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯和4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯[各自购自奥德里奇公司(Aldrich))]。

在一个实施方式中，羟基官能单体以足以提高一次涂层对光纤的附着的量存在。羟基官能单体以约0.1重量％至约25重量％的量，或约5重量％至约8重量％的量存在于涂料组合物中。羟基官能单体的使用可以减少使一次涂层充分附着于光纤所必需的附着力促进剂的量。羟基官能单体的使用往往还可以增加涂层的亲水性。羟基官能单体在第6,563,996号美国专利中有更详细的描述，所述文献的公开内容通过引用全文纳入本文。

在不同的实施方式中，一次涂料组合物的总单体含量为约15重量％至约90重量％、或约30重量％至约75重量％、或约40重量％至约65重量％。

除了可固化单体和可固化的低聚物之外，可固化的一次涂料组合物还包括聚合引发剂。所述聚合引发剂促进与涂料组合物的固化形成涂层相关的聚合过程的引发。聚合引发剂包括热引发剂、化学引发剂、电子束引发剂和光引发剂。光引发剂包括酮光引发剂和/或氧化膦光引发剂。当用于涂料组合物的固化时，光引发剂以足够进行快速辐射固化的量存在。

代表性的光引发剂包括1-羟基环己基苯基酮(例如购自巴斯夫公司的IRGACURE184)；双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦(例如购自巴斯夫公司的IRGACURE 1800、1850和1700的商业掺混物)；2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(例如购自巴斯夫公司的IRGACURE 651)；双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦(IRGACURE 819)；(2,4,6-三甲基苯甲酰)二苯基氧化膦[购自巴斯夫公司(德国慕尼黑)的LUCIRIN TPO]；乙氧基(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦(购自巴斯夫公司的LUCIRIN TPO-L)以及它们的组合。

涂料组合物包括单种光引发剂或者两种或更多种光引发剂的组合。涂料组合物的光引发剂总含量高至约10重量％，或者在约0.5重量％至约6重量％之间。

可固化的一次涂料组合物任选地包括一种或多种添加剂。添加剂包括附着力促进剂、增强剂、抗氧化剂、催化剂、稳定剂、光亮剂、性质增强剂、胺增效剂、蜡、润滑剂和/或增滑剂。一些添加剂可用于控制聚合过程，从而影响由涂料组合物形成的聚合产物的物理性质(例如模量、玻璃化转变温度)。其他添加剂影响一次涂料组合物的固化产物的完整性(例如保护其不发生解聚或氧化降解)。

附着力促进剂是促进一次涂层和/或一次组合物附着于玻璃(例如玻璃光纤的包层部分)的化合物。合适的附着力促进剂包括烷氧基硅烷、巯基官能硅烷、有机钛酸盐和锆酸盐。代表性的附着力促进剂包括巯基烷基硅烷或巯基烷氧基硅烷，例如，3-巯基丙基-三烷氧基硅烷[例如，3-巯基丙基-三甲氧基硅烷，购自宾夕法尼亚州图利敦市的GELEST公司]；双(三烷氧基甲硅烷基-乙基)苯；丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷(例如(3-丙烯酰氧基丙基)-三甲氧基硅烷，购自GELEST公司)，甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、双(三烷氧基甲硅烷基乙基)己烷、烯丙基三烷氧基硅烷、苯乙烯基乙基三烷氧基硅烷和双(三甲氧基甲硅烷基乙基)苯[购自宾夕法尼亚州布里斯托尔市的联合化学技术公司(United Chemical Technologies)]；参见第6,316,516号美国专利，其公开内容通过引用全文纳入本文。

附着力促进剂在一次涂料组合物中存在的量在0.02重量％至10.0重量％之间，或在0.05重量％至4.0重量％之间，或在0.1重量％至4.0重量％之间，或在0.1重量％至3.0重量％之间，或在0.1重量％至2.0重量％之间，或在0.1重量％至1.0重量％之间，或在0.5重量％至4.0重量％之间，或在0.5重量％至3.0重量％之间，或在0.5重量％至2.0重量％之间，或在0.5重量％至1.0重量％之间。

代表性的抗氧化剂是硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基)-4-羟基苯基)丙酸酯](例如，IRGANOX 1035，购自巴斯夫公司)。在一些方面中，抗氧化剂在涂料组合物中存在的量大于0.25重量％，或大于0.50重量％，或大于0.75重量％，或大于1.0重量％，或者其量在0.25重量％至3.0重量％的范围内，或者其量在0.50重量％至2.0重量％的范围内，或者其量在0.75重量％至1.5重量％的范围内。

代表性的光亮剂包括TINOPAL OB(购自BASF公司)；Blankophor KLA[购自拜耳公司(Bayer)]；双苯并噁唑化合物；苯基香豆素化合物；以及双(苯乙烯基)联苯化合物。在一个实施方式中，光亮剂以0.005重量％至0.3重量％的浓度存在于涂料组合物中。

代表性的胺增效剂包括三乙醇胺；1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、三乙胺和甲基二乙醇胺。在一个实施方式中，胺增效剂以0.02重量％至0.5重量％的浓度存在。

一次涂层——性质。一次涂层的相关性质包括半径、厚度、杨氏模量和原位模量。

一次涂层的半径r₅小于或等于85.0μm，或者小于或等于80.0μm，或者小于或等于75.0μm，或者小于或等于70.0μm。

为了促进光纤直径的减小，优选使一次涂层的厚度r₅–r₄最小化。一次涂层的厚度r₅–r₄小于或等于25.0μm，或者小于或等于20.0μm，或者小于或等于15.0μm，或者小于或等于10.0μm，或在5.0μm至25.0μm的范围内，或在8.0μm至20.0μm的范围内，或在10.0μm至17.0μm的范围内。

为了有助于有效缓冲应力和保护玻璃光纤，优选地，一次涂层具有低的杨氏模量和/或低的原位模量。一次涂层的杨氏模量小于或等于0.7MPa，或者小于或等于0.6MPa，或者小于或等于0.5MPa，或者小于或等于0.4MPa，或者在0.2MPa至0.7MPa的范围内，或者在0.3MPa至0.6MPa的范围内。一次涂层的原位模量小于或等于0.25MPa，或者小于或等于0.20MPa，或者小于或等于0.15MPa，或者小于或等于0.10MPa，或者在0.05MPa至0.25MPa的范围内，或者在0.10MPa至0.20MPa的范围内。

二次涂层——组合物。二次涂层是可固化的二次涂料组合物的固化产物，所述可固化的二次涂料组合物包括单体、光引发剂、任选的低聚物和任选的添加剂。本公开描述了用于可辐射固化的二次涂料组合物的任选的低聚物，可辐射固化的二次涂料组合物，可辐射固化的二次涂料组合物的固化产物，被可辐射固化的二次涂料组合物涂覆的光纤，以及被可辐射固化的二次涂料组合物的固化产物涂覆的光纤。

二次涂层作为可辐射固化的二次涂料组合物的固化产物形成，所述可辐射固化的二次涂料组合物包括具有一种或多种单体的单体组分。单体优选包括烯键式不饱和化合物。所述一种或多种单体可以大于或等于50重量％的量，或者以约60重量％至约99重量％的量，或者以约75重量％至约99重量％的量，或者以约80重量％至约99重量％的量，或者以约85重量％至约99重量％的量存在。在一个实施方式中，二次涂层是包含氨基甲酸酯丙烯酸酯单体的二次涂料组合物的辐射固化产物。

单体包括作为可聚合基团和/或促进或能够实现交联的基团的官能团。单体是单官能单体或多官能单体。在具有两种或更多种单体的组合中，成分的单体是单官能单体、多官能单体或者单官能单体和多官能单体的组合。在一个实施方式中，可固化的二次涂料组合物的单体组分包括烯键式不饱和单体。烯键式不饱和单体的合适的官能团包括但不限于(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯、酸性酯及其组合。

在一个实施方式中，可固化的二次涂料组合物的单体组分包括烯键式不饱和单体。单体包括作为可聚合基团和/或促进或能够实现交联的基团的官能团。单体是单官能单体或多官能单体。在具有两种或更多种单体的组合中，成分的单体是单官能单体、多官能单体或者单官能单体和多官能单体的组合。烯键式不饱和单体的合适的官能团包括但不限于(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯、酸性酯及其组合。

可固化的二次涂料组合物的示例性单官能烯键式不饱和单体包括但不限于丙烯酸羟烷基酯，如丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯和丙烯酸2-羟丁酯；长链和短链丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十一烷基酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯和丙烯酸硬脂酯；丙烯酸氨基烷基酯，如丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯和丙烯酸7-氨基-3,7-二甲基辛酯；丙烯酸烷氧基烷基酯，如丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯[例如沙多玛公司(Sartomer Company,Inc.)的SR339]和丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯；单环和多环的环状芳族或非芳族丙烯酸酯，如丙烯酸环己酯、丙烯酸苯甲酯、二环戊二烯丙烯酸酯、丙烯酸二环戊酯、丙烯酸三环癸酯、丙烯酸冰片(bomyl)酯、丙烯酸异冰片酯(例如沙多玛公司的SR423)、丙烯酸四氢糠酯(例如沙多玛公司的SR285)、己内酯丙烯酸酯(例如沙多玛公司的SR495)和丙烯酰吗啉；醇基丙烯酸酯，如聚乙二醇单丙烯酸酯、聚丙二醇单丙烯酸酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇丙烯酸酯以及各种烷氧基化烷基苯酚丙烯酸酯，如乙氧基化(4)壬基苯酚丙烯酸酯[例如IGM树脂公司(IGM Resins)的Photomer 4066]；丙烯酰胺，如二丙酮丙烯酰胺、异丁氧基甲基丙烯酰胺、N,N'-二甲基-氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺和叔辛基丙烯酰胺；乙烯基类化合物，如N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺；以及酸性酯，如马来酸酯和富马酸酯。对于上文所列的长链和短链丙烯酸烷基酯，短链丙烯酸烷基酯是具有6个或更少碳的烷基，长链丙烯酸烷基酯是具有7个或更多碳的烷基。

代表性的可辐射固化的烯键式不饱和单体包括具有一个或多个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的烷氧基化单体。烷氧基化单体是包括一个或多个亚烷氧基的单体，其中，亚烷氧基具有–O-R-的形式，并且R是直链或支链烃。亚烷氧基的实例包括亚乙氧基(-O-CH₂-CH₂-)、正亚丙氧基(-O-CH₂-CH₂-CH₂-)、异亚丙氧基(-O-CH₂-CH(CH₃)-)等。如本文中所使用的烷氧基化度是指单体中亚烷氧基的数目。在一个实施方式中，亚烷氧基在单体中连续键合。

如本文中所使用的烷氧基化度是指亚烷氧基的数目除以单体分子中的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基团的数目。对于单官能的烷氧基化单体，烷氧基化度对应于单体分子中的亚烷氧基数目。在一个优选的实施方式中，单官能的烷氧基化单体的亚烷氧基连续键合。对于二官能的烷氧基化单体，烷氧基化度对应于单体分子中的亚烷氧基数目的一半。在一个优选的实施方式中，二官能的烷氧基化单体中的亚烷氧基在两个基团中的每个基团中连续键合，其中，这两个基团通过化学连接分离并且每个基团包括分子中的一半或约一半的亚烷氧基数。对于三官能的烷氧基化单体，烷氧基化度对应于单体分子中的亚烷氧基数目的三分之一。在一个优选的实施方式中，三官能的烷氧基化单体中的亚烷氧基在三个基团中连续键合，其中，这三个基团通过化学连接分离并且每个基团包括分子中的三分之一或约三分之一的亚烷氧基数。

可固化的二次涂料组合物的代表性多官能烯键式不饱和单体包括但不限于烷氧基化的双酚A二丙烯酸酯，例如，乙氧基化的双酚A二丙烯酸酯，以及烷氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，例如，乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，并且烷氧基化度大于或等于2，或者大于或等于4，或者大于或等于6，或者小于16，或者小于12，或者小于8，或者小于5，或者在2至16的范围内，或者在2至12的范围内，或者在2至8的范围内，或者在2至4的范围内，或者在3至12的范围内，或者在3至8的范围内，或者在3至5的范围内，或者在4至12的范围内，或者在4至10的范围内，或者在4至8的范围内。

可固化的二次涂料组合物的多官能烯键式不饱和单体包括但不限于烷氧基化双酚A二丙烯酸酯，例如乙氧基化双酚A二丙烯酸酯，其烷氧基化度为2或更大。二次涂料组合物的单体组分可以包括乙氧基化度为2至约30的乙氧基化双酚A二丙烯酸酯(例如，可购自宾夕法尼亚州西切斯特的沙多玛公司的SR349、SR601和SR602以及可购自IGM树脂公司的Photomer 4025和Photomer 4028)，或丙氧基化度为2或更大，例如2至约30的丙氧基化双酚A二丙烯酸酯；烷氧基化及未烷氧基化的羟甲基丙烷多丙烯酸酯，例如乙氧基化度为3或更大，例如3至约30的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 4149和沙多玛公司的SR499)；丙氧基化度为3或更大，例如3至30的丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 4072和沙多玛公司的SR492)；二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 4355)；烷氧基化甘油基三丙烯酸酯，例如丙氧基化度为3或更大的丙氧基化甘油基三丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 4096和沙多玛公司的SR9020)；烷氧基化及未烷氧基化的赤藓糖醇多丙烯酸酯，例如季戊四醇四丙烯酸酯(例如可购自沙多玛公司(宾夕法尼亚州西切斯特)的SR295)、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(例如沙多玛公司的SR494)和二季戊四醇五丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer4399和沙多玛公司的SR399)；通过使合适的官能异氰脲酸酯与丙烯酸或丙烯酰氯反应形成的异氰脲酸酯多丙烯酸酯，如三-(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(例如沙多玛公司的SR368)和三-(2-羟乙基)异氰脲酸酯二丙烯酸酯；烷氧基化和未烷氧基化的醇多丙烯酸酯，如三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(例如沙多玛公司的CD406)和乙氧基化度为2或更大，例如约2至30的乙氧基化聚乙二醇二丙烯酸酯；通过向双酚A二缩水甘油醚等中添加丙烯酸酯形成的环氧丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 3016)；以及单环和多环的环状芳族或非芳族多丙烯酸酯，如二环戊二烯二丙烯酸酯和二环戊烷二丙烯酸酯。

可固化的二次涂料组合物的多官能烯键式不饱和单体包括乙氧基化度为2至16的乙氧基化双酚A二丙烯酸酯(例如，可购自宾夕法尼亚州西切斯特的沙多玛公司的SR349、SR601和SR602以及可购自IGM树脂公司的Photomer 4028)，或丙氧基化度为2或更大，例如2至16的丙氧基化双酚A二丙烯酸酯；烷氧基化及未烷氧基化的羟甲基丙烷多丙烯酸酯，例如烷氧基化度或乙氧基化度为2或更大，例如2至16或3至10的烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 4149和沙多玛公司的SR499)；丙氧基化度为2或更大，例如2至16的丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 4072和沙多玛公司的SR492)；二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 4355)；烷氧基化甘油基三丙烯酸酯，例如丙氧基化度为2或更大，例如2至16的丙氧基化甘油基三丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer 4096和沙多玛公司的SR9020)；烷氧基化及未烷氧基化的赤藓糖醇多丙烯酸酯，例如季戊四醇四丙烯酸酯(例如可购自沙多玛公司(宾夕法尼亚州西切斯特)的SR295)、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(例如沙多玛公司的SR494)和二季戊四醇五丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer4399和沙多玛公司的SR399)；通过使合适的官能异氰脲酸酯与丙烯酸或丙烯酰氯反应形成的异氰脲酸酯多丙烯酸酯，如三-(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(例如沙多玛公司的SR368)和三-(2-羟乙基)异氰脲酸酯二丙烯酸酯；烷氧基化和未烷氧基化的醇多丙烯酸酯，如三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(例如沙多玛公司的CD406)和乙氧基化度为2或更大，例如2至16的乙氧基化聚乙二醇二丙烯酸酯；通过向双酚A二缩水甘油醚等中添加丙烯酸酯形成的环氧丙烯酸酯(例如IGM树脂公司的Photomer3016)；以及单环和多环的环状芳族或非芳族多丙烯酸酯，如二环戊二烯二丙烯酸酯和二环戊烷二丙烯酸酯。

在一些实施方式中，可固化的二次涂料组合物包括具有三个或更多个可固化官能团的多官能单体，其量大于2.0重量％，或大于5.0重量％，或大于7.5重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或大于20重量％，或在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。在一个优选的实施方式中，三个或更多个可固化官能团中的每个官能团为丙烯酸酯基团。

在一些实施方式中，可固化的二次涂料组合物包括三官能单体，其量大于2.0重量％，或大于5.0重量％，或大于7.5重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或大于20重量％，或在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。在一个优选的实施方式中，三官能单体是三丙烯酸酯单体。

在一些实施方式中，可固化的二次涂料组合物包括二官能单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三官能单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。在一个优选的实施方式中，二官能单体是二丙烯酸酯单体并且三官能单体是三丙烯酸酯单体。优选的二丙烯酸酯单体包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。优选的三丙烯酸酯单体包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和异氰脲酸酯三丙烯酸酯。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一些实施方式中，可固化的二次涂料组合物不具有单官能单体，并且包括二官能单体，所述二官能单体的量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三官能单体，所述三官能单体的量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。在一个优选的实施方式中，二官能单体是二丙烯酸酯单体并且三官能单体是三丙烯酸酯单体。优选的二丙烯酸酯单体包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。优选的三丙烯酸酯单体包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和异氰脲酸酯三丙烯酸酯。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一些实施方式中，可固化的二次涂料组合物包括两种或更多种二官能单体，它们组合的量大于70重量％，或大于75重量％，或大于80重量％，或大于85重量％，或在70重量％至95重量％的范围内，或在75重量％至90重量％的范围内，并且还包括三官能单体，所述三官能单体的量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。在一个优选的实施方式中，二官能单体是二丙烯酸酯单体并且三官能单体是三丙烯酸酯单体。优选的二丙烯酸酯单体包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。优选的三丙烯酸酯单体包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和异氰脲酸酯三丙烯酸酯。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一些实施方式中，可固化的二次涂料组合物不具有单官能单体，并且包括两种或更多种二官能单体，它们组合的量大于70重量％，或大于75重量％，或大于80重量％，或大于85重量％，或在70重量％至95重量％的范围内，或在75重量％至90重量％的范围内，并且还包括三官能单体，所述三官能单体的量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。在一个优选的实施方式中，二官能单体是二丙烯酸酯单体并且三官能单体是三丙烯酸酯单体。优选的二丙烯酸酯单体包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。优选的三丙烯酸酯单体包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和异氰脲酸酯三丙烯酸酯。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一些实施方式中，可固化的二次涂料组合物包括两种或更多种二官能单体，它们组合的量大于70重量％，或大于75重量％，或大于80重量％，或大于85重量％，或在70重量％至95重量％的范围内，或在75重量％至90重量％的范围内，并且还包括两种或更多种三官能单体，它们组合的量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。在一个优选的实施方式中，所述两种或更多种二官能单体中的每一种是二丙烯酸酯单体并且所述两种或更多种三官能单体中的每一种是三丙烯酸酯单体。优选的二丙烯酸酯单体包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。优选的三丙烯酸酯单体包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和异氰脲酸酯三丙烯酸酯。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一些实施方式中，可固化的二次涂料组合物不具有单官能单体，并且包括两种或更多种二官能单体，它们组合的量大于70重量％，或大于75重量％，或大于80重量％，或大于85重量％，或在70重量％至95重量％的范围内，或在75重量％至90重量％的范围内，并且还包括两种或更多种三官能单体，它们组合的量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。在一个优选的实施方式中，所述二官能单体中的每一种是二丙烯酸酯单体并且所述三官能单体中的每一种是三丙烯酸酯单体。优选的二丙烯酸酯单体包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。优选的三丙烯酸酯单体包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和异氰脲酸酯三丙烯酸酯。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

优选的二官能单体是烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。烷氧基化双酚A二丙烯酸酯具有通式(XIII)：

其中，R₁和R₂是亚烷基，R₁-O和R₂-O是亚烷氧基，并且R₃是H。基团R₁、R₂和R₃中的任何两种相同或不同。在一个实施方式中，基团R₁和R₂相同。基团R₁和R₂各自中的碳的数目在1至8的范围内，或在2至6的范围内，或在2至4的范围内。烷氧基化度为1/2(x+y)。x和y的值相同或不同。在一个实施方式中，x和y相同。

优选的三官能单体是烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯具有通式(XIV)：

其中，R₁和R₂是亚烷基，O-R₁、O-R₂和O-R₃是亚烷氧基。基团R₁、R₂和R₃中的任何两种相同或不同。在一个实施方式中，基团R₁、R₂和R₃相同。基团R₁、R₂和R₃各自中的碳的数目在1至8的范围内，或在2至6的范围内，或在2至4的范围内。烷氧基化度为1/3(x+y+z)。x、y和z中的任何两者的值相同或不同。在一个实施方式中，x、y和z相同。

另一个优选的三官能单体是三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯。三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯也被称为三(正羟基烷基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯。代表性的三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯是三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯，其具有通式(XV)：

在式(III)中，亚乙基连接(-CH₂-CH₂-)将每个丙烯酰氧基键合到异氰脲酸酯环的氮上。在三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯的另一些实施方式中，除亚乙基之外的亚烷基连接将丙烯酰氧基键合到异氰脲酸酯环的氮原子上。这三个亚烷基连接中的任何两个的亚烷基连接相同或不同。在一个实施方式中，这三个亚烷基连接相同。每个亚烷基连接中的碳的数目在1至8的范围内，或在2至6的范围内，或在2至4的范围内。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括双酚A环氧二丙烯酸酯单体，其量大于5.0重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8重量％至17重量％的范围内，或在10重量％至15重量％的范围内，并且还包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括双酚A环氧二丙烯酸酯单体，其量大于5.0重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8重量％至17重量％的范围内，或在10重量％至15重量％的范围内，并且还包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括双酚A环氧二丙烯酸酯单体，其量大于5.0重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8重量％至17重量％的范围内，或在10重量％至15重量％的范围内，并且还包括乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括双酚A环氧二丙烯酸酯单体，其量大于5.0重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8重量％至17重量％的范围内，或在10重量％至15重量％的范围内，并且还包括乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括双酚A环氧二丙烯酸酯单体，其量大于5.0重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8重量％至17重量％的范围内，或在10重量％至15重量％的范围内，并且还包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括双酚A环氧二丙烯酸酯单体，其量大于5.0重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8重量％至17重量％的范围内，或在10重量％至15重量％的范围内，并且还包括乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括双酚A环氧二丙烯酸酯单体，其量大于5.0重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8重量％至17重量％的范围内，或在10重量％至15重量％的范围内，并且还包括烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在一个实施方式中，可固化的二次组合物包括双酚A环氧二丙烯酸酯单体，其量大于5.0重量％，或大于10重量％，或大于15重量％，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8重量％至17重量％的范围内，或在10重量％至15重量％的范围内，并且还包括乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，或大于60重量％，或大于65重量％，或大于70重量％，或在55重量％至80重量％的范围内，或在60重量％至75重量％的范围内，并且还包括三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，或在5.0重量％至20重量％的范围内，或在8.0重量％至15重量％的范围内。优选地，可固化的二次涂料组合物不具有烷氧基化度大于17、或大于20、或大于25、或在15至40的范围内、或在20至35的范围内的烷氧基化双酚A二丙烯酸酯。

在可辐射固化的二次涂料组合物中存在的任选的低聚物优选是具有氨基甲酸酯连接的化合物。在一个方面中，任选的低聚物是多元醇化合物、二异氰酸酯化合物和羟基官能丙烯酸酯化合物的反应产物。多元醇化合物与二异氰酸酯化合物的反应提供了氨基甲酸酯连接，并且羟基官能丙烯酸酯化合物与异氰酸酯基团反应以提供末端丙烯酸酯基团。如果存在，则可辐射固化的二次涂料组合物中的低聚物总含量小于3.0重量％，或小于2.0重量％，或小于1.0重量％，或在0重量％至3.0重量％的范围内，或在0.1重量％至3.0重量％的范围内，或在0.2重量％至2.0重量％的范围内，或在0.3重量％至1.0重量％的范围内。在一个实施方式中，可辐射固化的二次涂料组合物不含低聚物。

一类任选的低聚物是烯键式不饱和低聚物。当包括时，合适的低聚物可以是单官能低聚物、多官能低聚物或者单官能低聚物和多官能低聚物的组合。如果存在，则低聚物组分可以包括脂族和芳族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、脲(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚酯和聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯化的丙烯酸类低聚物、聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物、聚碳酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯低聚物或它们的组合。可固化的二次涂料组合物可以不含氨基甲酸酯基团、氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物、氨基甲酸酯低聚物或氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。

可固化的二次涂料组合物的任选的低聚物组分可以包括双官能低聚物。双官能低聚物具有下式(XVI)的结构：

F₁—R₈-[氨基甲酸酯-R₉-氨基甲酸酯]_m-R₈—F₁ (XVI)

其中，F₁可以独立地为反应性官能团，例如，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯或本领域已知的其他官能团；R₈可以独立地包括—C_2-12O—、—(C_2-4—O)_n—、—C_2-12O—(C_2-4—O)_n—、—C_2-12O—(CO—C_2-5O)_n—或—C_{2- 12}O—(CO—C_2-5NH)_n—，其中，n是1至30的整数，包括，例如，1至10；R₉可以是聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲或其组合；并且m是1至10的整数，包括，例如，1至5。在式(I)的结构中，氨基甲酸酯部分可以是由二异氰酸酯与R₉和/或R₈反应形成的残基。术语“独立地”在本文中用于表示各个F₁可以与另一个F₁不同，对于每个R₈也如此。

可固化的涂料组合物的任选的低聚物组分可以包括多官能低聚物。多官能低聚物可以具有下式(XVII)、式(XVIIII)或式(XIX)的结构：

多氨基甲酸酯-(F₂—R₈—F₂)_x (XVII)

多元醇-[(氨基甲酸酯-R₉-氨基甲酸酯)_m-R₈—F₂]_x (XVIII)

多氨基甲酸酯-(R₈—F₂)_x (XIX)

其中，F₂可以独立地代表1至3个官能团，例如，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-乙烯基酰胺、苯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯或本领域已知的其他官能团；R₈可以包括—C_2-12O—、—(C_2-4—O)_n—、—C_2-12O—(C_2-4—O)_n—、—C_2-12O—(CO—C_2-5O)_n—、或—C_2-12O—(CO—C_2-5NH)_n—，其中，n是1至10的整数，包括，例如，1至5；R₉可以是聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲或其组合；x是1至10的整数，包括，例如，2至5；并且m是1至10的整数，包括，例如，1至5。在式(II)的结构中，多氨基甲酸酯基团可以是由多异氰酸酯与R₉反应形成的残基。类似地，在式(III)的结构中，氨基甲酸酯基团可以是二异氰酸酯键合到R₉和/或R₈后形成的反应产物。

氨基甲酸酯低聚物可以通过使肪族或芳族二异氰酸酯与二元聚醚或聚酯，最常见是聚亚氧烷基二醇(例如聚乙二醇)反应来制备。耐湿性低聚物可以类似的方式来合成，但是避免极性聚醚或聚酯二醇类，取而代之的是用主要是饱和的以及主要是非极性的脂族二醇。这些二醇可以包括约2-250个碳原子的烷或烯二醇，其可以基本上不含醚或酯基。

在通过这些方法制备的低聚物中可以包括聚脲的元素，例如，在合成过程中通过用二胺或多胺替代二醇或多元醇。

可固化的二次涂料组合物还包括光引发剂，并且任选地包括添加剂，例如，上文结合可固化的一次涂料组合物所述的抗氧化剂、光亮剂、胺增效剂、增粘剂、催化剂、载体或表面活性剂、以及稳定剂。

可固化的二次涂料组合物包括单种光引发剂或者两种或更多种光引发剂的组合。可固化的二次涂料组合物的光引发剂总含量高至约10重量％，或者在约0.5重量％至约6重量％之间。

代表性的抗氧化剂是硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基)-4-羟基苯基)丙酸酯](例如，IRGANOX 1035，购自巴斯夫公司)。在一些方面中，抗氧化剂在可固化的二次涂料组合物中存在的量大于0.25重量％，或大于0.50重量％，或大于0.75重量％，或大于1.0重量％，或者其量在0.25重量％至3.0重量％的范围内，或者其量在0.50重量％至2.0重量％的范围内，或者其量在0.75重量％至1.5重量％的范围内。

代表性的光亮剂包括TINOPAL OB(购自BASF公司)；Blankophor KLA[购自拜耳公司(Bayer)]；双苯并噁唑化合物；苯基香豆素化合物；以及双(苯乙烯基)联苯化合物。在一个实施方式中，光亮剂以0.005重量％至0.3重量％的浓度存在于可固化的二次涂料组合物中。

代表性的胺增效剂包括三乙醇胺；1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)、三乙胺和甲基二乙醇胺。在一个实施方式中，胺增效剂以0.02重量％至0.5重量％的浓度存在。

二次涂层——性质。二次涂层的相关性质包括半径、厚度、杨氏模量、拉伸强度、屈服强度、屈服伸长率、玻璃化转变温度和抗刺穿性。

二次涂层的半径r₆小于或等于95.0μm、或者小于或等于90.0μm、或者小于或等于85.0μm、或者小于或等于80.0μm。

为了促进光纤直径的减小，优选使二次涂层的厚度r₆–r₅最小化。二次涂层的厚度r₆–r₅小于或等于25.0μm，或者小于或等于20.0μm，或者小于或等于15.0μm，或者小于或等于10.0μm，或者在5.0μm至25.0μm的范围内，或者在8.0μm至20.0μm的范围内，或者在10.0μm至18.0μm的范围内，或者在12.0μm至16.0μm的范围内。

为了促进具有抗刺穿性和高的保护功能，优选二次涂层具有高的杨氏模量。二次涂层的杨氏模量大于或等于1600MPa，或者大于或等于1800MPa，或者大于或等于2000MPa，或者大于或等于2200MPa，或者在1600MPa至2800MPa的范围内，或者在1800MPa至2600MPa的范围内。

光纤拉制过程。在连续的光纤制造过程中，由经加热的预制件拉制玻璃光纤并将其尺寸调整到目标直径(通常是125mm)。在一些实施方式中，玻璃光纤直径为125微米。在另一些实施方式中，玻璃光纤直径小于110微米。在另一些实施方式中，光纤玻璃直径小于100微米。然后冷却玻璃光纤并将其引导到涂覆系统，所述涂覆系统将液体一次涂料组合物施涂于玻璃光纤。在将液体一次涂料组合物施涂于玻璃光纤后，有两种可行的工艺选项。在一个工艺选项(湿对干工艺)中，固化液体一次涂料组合物以形成经固化的一次涂层，将液体二次涂料组合物施涂于经固化的一次涂层，并且固化液体二次涂料组合物以形成经固化的二次涂层。在第二工艺选项(湿对湿工艺)中，将液体二次涂料组合物施涂于液体一次涂料组合物，并且同时固化这两种液体涂料组合物以提供经固化的一次和二次涂层。在光纤离开涂覆系统后，收集光纤并室温储存光纤。光纤的收集通常涉及将光纤缠绕在卷轴上并储存卷轴。

在一些过程中，所述涂覆系统还将三次涂料组合物施涂于二次涂层，并且固化三次涂料组合物以形成经固化的三次涂层。通常，所述三次涂层是用于标记光纤以用于识别目的的油墨层，并且其组合物包含颜料，而其他方面类似于二次涂层。将三次涂层施涂于二次涂层并进行固化。在施涂三次涂层时，二次涂层常经过了固化。可在共同的连续制造过程中施涂和固化一次涂料组合物、二次涂料组合物和三次涂料组合物。或者，在共同的连续制造过程中施涂和固化一次涂料组合物和二次涂料组合物，收集经涂覆的光纤，并且在单独的离线过程中施涂和固化三次涂料组合物以形成三次涂层。

固化辐射的波长是红外波长、可见波长或紫外(UV)波长。代表性的波长包括在250nm至1000nm的范围内，或在250nm至700nm的范围内，或在250nm至450nm的范围内，或在275nm至425nm的范围内，或在300nm至400nm的范围内，或在320nm至390nm的范围内，或在330nm至380nm的范围内，或在340nm至370nm的范围内的波长。固化可利用光源来实现，所述光源包括灯源(例如Hg灯)、LED源(例如UVLED、可见LED或红外LED)或激光源。

一次组合物、二次组合物和三次组合物各自可利用上文所述的任何波长和任何光源来固化。可使用相同的波长或光源来固化一次组合物、二次组合物和三次组合物中的每一者，或者可使用不同的波长和/或不同的光源来固化一次组合物、二次组合物和三次组合物。一次组合物、二次组合物和三次组合物的固化可利用单个波长或者两个或更多个波长的组合来实现。

为了提高工艺效率，期望增加光纤沿着工艺路径的拉制速度，所述工艺路径从预制件延伸到收集点。然而，随着拉制速度增加，涂料组合物的固化速度必需增加。本文公开的涂料组合物可与在大于35m/s，或大于40m/s，或大于45m/s，或大于50m/s，或大于55m/s，或大于60m/s，或大于65m/s，或大于70m/s的拉制速度下操作的光纤拉制工艺相容。

本公开扩展至涂覆有涂料组合物的固化产物的光纤。所述光纤包括玻璃波导，其具有较高折射率的玻璃芯体区，所述玻璃芯体区被较低折射率的玻璃包层区包围。作为本公开的涂料组合物的固化产物形成的涂层包围玻璃包层并且与玻璃包层直接接触。本公开的涂料组合物的固化产物起到光纤的一次涂层、二次涂层或三次涂层的作用。

实施例

以下实施例例示了代表性的一次涂层和二次涂层的制备。还描述了代表性的一次涂层和二次涂层的选定性质的测量。此外，呈现了涂覆有一次涂层和二次涂层并且它们处于不同涂层厚度和模量的玻璃光纤的模型化性质。

一次涂层——低聚物。一次涂料组合物包括低聚物。出于说明的目的，描述了根据上文的反应方案，由H12MDI(4,4′-亚甲基双(环己基异氰酸酯))、PPG4000(M_n～4000克/摩尔的聚丙二醇)和HEA(丙烯酸2-羟基乙酯)制备示例性低聚物。所有试剂以制造商供应的形式使用并且不进行进一步纯化。H12MDI从ALDRICH公司获得。PPG4000从COVESTRO公司获得并且证明具有0.004meq/g的不饱和度，这根据ASTM D4671-16标准中所述的方法来确定。HEA从KOWA公司获得。

改变反应物的相对量以及反应条件，以得到一系列6种低聚物。制备具有不同起始摩尔比成分的低聚物，其中，反应物的摩尔比满足H12MDI:HEA:PPG4000＝n:m:p，其中，n在3.0-4.0的范围内，m在1.5n-3到2.5n-5的范围内，并且p＝2。在用于形成低聚物材料的反应中，使用二月桂酸二丁基锡作为催化剂(基于初始反应混合物的质量，为160ppm的级别)，并且使用2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)作为抑制剂(基于初始反应混合物的质量，为400ppm的级别)。

用于制备这6种低聚物中的每一种的反应物的量总结于下表1中。通过单独的样品编号1-6来识别这六种低聚物。在本文中将使用对应的样品编号来指代涂料组合物以及由独立地包含这六种低聚物中的每一种的涂料组合物所形成的固化膜。下表2列出了制备这六种样品中的每一种时所使用的对应摩尔数。对摩尔数进行归一化处理以将PPG4000的摩尔数p设置成2.0。

表1——示例性的低聚物样品1-6的反应物和用量

表2——低聚物样品1-6的摩尔数

通过在室温下，在500mL烧瓶中，将4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、二月桂酸二丁基锡和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合来制备低聚物。对500mL烧瓶配备温度计、CaCl₂干燥管和搅拌器。在持续搅拌烧瓶的内容物的同时，使用加料漏斗，在30-40分钟的时间内添加PPG4000。当加入PPG4000时，监测反应混合物的内部温度，并且控制PPG4000的引入以防止过热(由于反应的放热性质引起)。在加入PPG4000后，在约70℃至75℃的油浴中加热反应混合物约1至1¹/₂小时。在不同的时间间隔，采集反应混合物的样品，以通过红外光谱法(FTIR)进行分析，从而通过确定未反应的异氰酸酯基团的浓度来监测反应进程。基于在2265cm^-1附近的异氰酸酯特征伸缩模式的强度，评估未反应的异氰酸酯基团的浓度。将烧瓶从油浴中取出并将其内容物冷却至65℃以下。加入补充的HEA以确保异氰酸酯基团完全淬灭。使用加料漏斗在2-5分钟内滴加补充的HEA。在加入补充的HEA后，将烧瓶放回油浴并将其内容物再次加热到约70℃至75℃并持续约1至1¹/₂小时。对反应混合物进行FTIR分析以评估异氰酸酯基团的存在，并且重复该过程直到加入了足够的补充HEA来使任何未反应的异氰酸酯基团完全反应。当在FTIR测量中未检测到明显的异氰酸酯伸缩强度时，视为反应完成。表1所列的HEA量包括组合物中的HEA初始量，以及淬灭未反应的异氰酸酯基团所需的补充的HEA的量。

每种低聚物中的二元加成化合物的浓度(重量％)通过凝胶渗透色谱法(GPC)来确定。使用沃特世(Waters)Alliance 2690GPC仪器来确定二元加成物的浓度。流动相是THF。仪器包括三联聚合物实验室柱。每根柱的长度为300mm并且内直径为7.5mm。其中的两根柱(柱1和2)以零件号PL1110-6504由安捷伦技术公司(Agilent Technologies)销售并且填有PLgel Mixed D(PL凝胶混合D)固定相(聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物，平均粒径＝5μm，规定的分子量范围＝200g/mol至400,000g/mol)。第三根柱(柱3)以零件号PL1110-6520由安捷伦技术公司销售并且填有PLgel(PL凝胶)100A固定相(聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物，平均粒径＝5μm，规定的分子量范围＝最高至4,000g/mol)。使用EASICAL PS-1和2聚合物校准试剂盒(安捷伦技术公司，零件号PL2010-505和PL2010-0601)，利用在162g/mol至6,980,000g/mol范围内的聚苯乙烯标准品校准这些柱。在以下条件下操作GPC仪器：流动速率＝1.0mL/分钟，柱温＝40℃，注射体积＝100μL以及运行时间＝35分钟(等度条件)。检测器为在40℃下操作且灵敏度水平为4的Waters Alliance 2410差示折射计。注射两次样品并且THF+0.05％甲苯为空白。

低聚物中的二元加成物的量(重量％)使用前述GPC系统和技术来定量。使用含有已知量的二元加成化合物(HEA～H12MDI～HEA)的THF标准溶液获得校准曲线。制备二元加成物浓度为115.2μg/g、462.6μg/g、825.1μg/g和4180μg/g的各标准溶液。(如本文所用，量纲“μg/g”是指每克总溶液(二元加成物+THF)中的二元加成物的μg数)。将每种二元加成物标准溶液的两个100μL等分部分注射到柱中以获得校准曲线。二元加成物的保留时间为约23分钟，并且测量二元加成物的GPC峰面积并将其与二元加成物浓度相关。获得峰面积根据二元加成物浓度的线性相关(相关系数(R²)＝0.999564)。

利用该校准来确定低聚物中的二元加成物的浓度。通过在THF中稀释～0.10g的低聚材料以获得～1.5g的测试溶液来制备样品。使测试溶液通过GPC仪器并且确定与二元加成化合物相关的峰的面积。由峰面积和校准曲线获得二元加成物浓度(单位为μg/g)，并且通过乘以测试溶液的重量(g)以及除以用THF稀释之前的低聚材料的样品重量来转化成重量％。表2中报告了在该实施例中制备的六种低聚物中的每一种中存在的二元加成化合物的重量％。

通过改变H12MDI、HEA和PPG4000的相对摩尔比，例示的低聚物包括上文分子式(IV)所示类型的聚醚型氨基甲酸酯化合物，以及浓度增强的上述分子式(V)所示类型的二元加成化合物。

一次涂层——组合物。将与样品1-6相对应的低聚物单独与其他组分合并以形成一系列的六种涂料组合物。下表3中列出了涂料组合物中的每种组分的量。表3中的关于低聚物的条目包括低聚物中存在的聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物和二元加成化合物的合并量。为与样品1-6对应的六种示例性低聚物中的每一种低聚物制备单独的涂料组合物，其中，低聚材料中二元加成化合物的量对应于表2中列出的量。

表3——涂料组合物

沙多玛SR504是乙氧基化(4)壬基苯酚丙烯酸酯(购自沙多玛公司)。V-CAP/RC是N-乙烯基己内酰胺(购自ISP技术公司(ISP Technologies))。TPO是2,4,6-三甲基苯甲酰)二苯基氧化膦(作为商品名Lucirin购自巴斯夫公司，并且用作光引发剂)。IRGANOX 1035是硫代二亚乙基二[3-(3,5-二叔丁基)-4-羟基-苯基)丙酸酯](购自巴斯夫)，其起到抗氧化剂的作用。附着力促进剂是3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(购自Gelest公司)和3-巯基丙基三甲氧基硅烷(购自Aldrich公司)。样品1、3和5使用3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。样品2、4和6使用3-巯基丙基三甲氧基硅烷。四硫醇是催化剂淬灭剂。

使用高速混合机，在被加热到60℃并且具有加热带或加热套的适当容器中，分别配制表3的涂料组合物。在每种情况中，使用天平将各组分称量到容器中并且使其混合直到固体组分彻底溶解并且混合物看上去均匀为止。在55℃至60℃下将每种组合物的低聚物和单体(SR504,NVC)掺混在一起，掺混至少10分钟。然后，在维持55℃至60℃的温度的同时，加入光引发剂、抗氧化剂和催化剂淬灭剂，并且继续掺混一小时。最后，加入附着力促进剂，并且在55℃至60℃下继续掺混30分钟以形成涂料组合物。

一次涂层——性质——拉伸性质。在通过固化所述六种涂料组合物所形成的膜上测量拉伸性质(杨氏模量、屈服拉伸强度、屈服伸长率)。由每种涂料组合物形成各个膜。借助于间隙厚度为约0.005"的下拉盒，将涂料组合物的湿膜浇铸在硅酮离型纸上。通过具有600W/英寸D型灯泡(50％功率和约12英尺/分钟的带速)的辐深(Fusion)系统UV固化设备，以1.2J/cm²的UV剂量[在225nm至424nm的波长范围内，通过国际光源公司(InternationalLight)的Light Bug型号IL490来测量]固化湿膜，以得到膜形式的固化涂层。经固化的膜厚度为约0.0030"至0.0035"。

测试之前，使膜老化(23℃，50％相对湿度)至少16小时。使用切割模板和手术刀将膜样品切割成12.5cm x13mm的尺寸。使用MTS SINTECH拉伸测试仪，依照ASTM标准D882-97中列出的程序，在室温(约20℃)下对膜样品进行杨氏模量、屈服拉伸强度和屈服伸长率的测量。杨氏模量定义为应力-应变曲线开始处的最陡斜率。以2.5cm/分钟的伸长速率并且初始标距长度为5.1cm来测试膜。结果示于表4。

表4——膜样品的杨氏模量、拉伸强度和伸长率

一次涂层——性质——原位模量。完成一次涂料组合物样品2、3和5的原位模量测量。原位模量测量需要在直径为125μm的玻璃光纤上形成一次涂层。随着玻璃光纤被拉制，将样品2、3和5中的每种样品作为一次涂料组合物分别施涂于玻璃光纤。光纤拉制速度为50m/s。使用五个LED源的堆叠来固化一次涂料组合物。每个LED源在395nm下操作，并且强度为12W/cm²。在施涂和固化了一次涂料组合物后，将二次涂料组合物施涂于每个经固化的一次涂层，并且使用UV源固化以形成二次涂层。一次涂层的厚度为32.5μm，并且二次涂层的厚度为26.0μm。

使用以下程序测量原位模量。获得6英寸的光纤样品，以窗口形式剥离距离光纤中心1英寸部分，并且用异丙醇擦拭。将剥离了窗口的光纤安装在配备有10mm×5mm矩形铝接片的样品保持器/对准台上，所述接片用于固定光纤。使两个接片水平取向并且进行定位，以使得5mm短边面向彼此并且分开5mm的间隙。将剥离了窗口的光纤水平放置在样品保持器上并穿过接片以及位于将接片分开的间隙上方。使光纤的剥离窗口的区域的一侧的涂覆端位于一个接片上，并且延伸到接片之间的5mm间隙的一半中。一英寸的剥离窗口的区域在间隙的剩余一半上延伸并且横跨相对的接片。对准后，移动样品并且向离5mm间隙最近的各个接片的一半施涂一小点胶水。随后使光纤回到位置并且升起对准台直到胶水刚好接触光纤。接着拉动经涂覆端部远离间隙并通过胶水，以使得在接片之间的5mm间隙中的大部分被光纤的剥离窗口的区域占据。仍在相对的接片上的剥离窗口的区域部分与胶水接触。留下涂覆端部的最尖端以延伸超过间隙并且进入到接片之间的间隙中。这部分的涂覆端部未嵌在胶水中并且是原位模量测量的对象。使胶水随着该构造中的光纤样品一起干燥，以将光纤固定于接片。干燥后，将固定于各接片的光纤长度裁切到5mm。经涂覆的长度被嵌在胶水中，测量未被嵌的经涂覆的长度(延伸到接片之间的间隙中的部分)和一次直径。

原位模量测量在Rheometrics DMTA IV动态机械测试设备上，以9e-6 1/s的恒定应变，在室温(21℃)下进行45分钟的时间。标距长度为15mm。记录力和长度变化并且用于计算一次涂层的原位模量。通过从接片移除会干扰测试设备的15mm夹持长度的任何环氧树脂，以确保夹具不与光纤接触并且样品被垂直固定于夹具，制备经接片安装的光纤样品。将仪器力归零。然后将固定有光纤的非涂覆端的接片安装到测试设备的下夹具(测量探针)，并且将固定有光纤的涂覆端的接片安装到测试设备的上(固定的)夹具。然后进行测试，一旦完成分析，则移除样品。

表5列出了一次涂层样品2、3和5的原位模量。

表5——选定的一次涂层的原位模量

二次涂料组合物。表6列出了代表性的可固化的二次涂料组合物。

表6——二次涂料组合物

SR601是乙氧基化(4)双酚A二丙烯酸酯(单体)。SR602是乙氧基化(10)双酚A二丙烯酸酯(单体)。SR349是乙氧基化(2)双酚A二丙烯酸酯(单体)。SR399是二季戊四醇五丙烯酸酯。SR499是乙氧基化(6)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。CD9038是乙氧基化(30)双酚A二丙烯酸酯(单体)。Photomer 3016是双酚A环氧二丙烯酸酯(单体)。TPO是光引发剂。Irgacure1841是1-羟基环己基-苯基酮(光引发剂)。Irgacure 1850是双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦(光引发剂)。Irganox 1035是硫代二乙撑双(3,5-二叔丁基)-4-羟基氢化肉桂酸酯(抗氧化剂)。DC190是硅酮-环氧乙烷/环氧丙烷共聚物(增滑剂)。浓度单位“pph”是指相对于基础组合物的量，所述基础组合物包括所有单体、低聚物和光引发剂。例如，对于二次涂料组合物KA，1.0pph浓度的DC-190对应于每100g的组合的SR601、CD9038、Photomer 3016、TPO和Irgacure 184具有1g DC-190。

表7中列出了比较性可固化二次涂料组合物(A)和在本公开范围内的三种代表性的可固化二次涂料组合物(SB、SC和SD)。

表7——二次涂料组合物

PE210是双酚A环氧二丙烯酸酯[购自韩国美源我和化学品公司(Miwon SpecialtyChemical)]，M240是乙氧基化(4)双酚A二丙烯酸酯(购自韩国美源我和化学品公司)，M2300是乙氧基化(30)双酚A二丙烯酸酯(购自韩国美源我和化学品公司)，M3130是乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(购自韩国美源我和化学品公司)，TPO(光引发剂)是(2,4,6-三甲基苯甲酰)二苯基氧化膦(购自巴斯夫公司)，Irgacure 184(光引发剂)是1-羟基环己基-苯基酮(购自巴斯夫公司)，Irganox 1035(抗氧化剂)是苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基硫代二-2,1-乙二醇酯(购自巴斯夫公司)。DC190(增滑剂)是硅酮-环氧乙烷/环氧丙烷共聚物(购自陶氏化学公司)。浓度单位“pph”是指相对于基础组合物的量，所述基础组合物包括所有单体和光引发剂。例如，对于二次涂料组合物A，1.0pph浓度的DC-190对应于每100g的组合的PE210、M240、M2300、TPO和Irgacure 184具有1g DC-190。

二次涂层——性质。测量由二次组合物A、KA、KB、KC、KD、SB、SC和SD制造的二次涂层的杨氏模量、断裂拉伸强度和断裂伸长率。

二次涂层——性质——测量技术。使用下述测量技术来确定二次涂层的性质：

拉伸性质。对可固化的二次涂料组合物进行固化并且构造成固化棒样品形式，以用于测量杨氏模量、屈服拉伸强度、屈服强度和屈服伸长率。通过将可固化的二次组合物注入到内直径为约0.025"的管中来制备固化棒。使用辐深D灯泡以约2.4J/cm²(在225-424nm的波长范围内由国际光源公司(International Light)的Light Bug型号IL390测量)的剂量固化棒样品。固化后，剥离掉管以提供二次涂料组合物的固化棒样品。在测试前，使固化棒在23℃和50％相对湿度下放置18-24小时。使用Sintech MTS拉伸测试仪对标距长度为51mm且测试速度为250mm/分钟的无缺陷的棒样品测量杨氏模量、断裂拉伸强度、屈服强度和屈服伸长率。根据ASTM标准D882-97来测量拉伸性质。性质作为至少五个样品的平均值来确定，并且平均值排除有缺陷的样品。

玻璃化转化温度。在从经涂覆的光纤获得的光纤脱管样品上进行一次涂层和二次涂层的原位T_g测量。经涂覆的光纤包括直径为125μm的玻璃光纤，包围并直接接触玻璃光纤的厚度为32.5μm的一次涂层，以及包围并直接接触玻璃光纤的厚度为26.0μm的二次涂层。对于测量的所有样品，玻璃光纤和一次涂层是相同的。一次涂层由下文所述的参比一次涂料组合物形成。测量具有比较性二次涂层和本公开的二次涂层的样品。

使用以下程序来获得光纤脱管样品：将0.0055″的米勒(MILLER)开剥器从经涂覆的光纤的端部向下夹约1英寸。将光纤的该一英寸区域浸没到液氮流中并在液氮中保持3秒。然后从液氮流中取出经涂覆的光纤并迅速剥离以去除涂层。检查光纤的剥开端的残留涂层。如果在玻璃光纤上仍有残留涂层，则弃去样品并准备新的样品。剥离过程的结果是干净的玻璃光纤以及剥离的涂层的中空管，其包括完整的一次涂层和二次涂层。该中空管被称为“脱管样品”。从未剥离的光纤的端面测量玻璃、一次涂层和二次涂层的直径。

在9至10mm的样品标距长度下，使用Rheometrics DMTA IV测试仪运行脱管样品的原位Tg。将脱管样品的宽度、厚度和长度输入到测试仪器的操作程序中。安装脱管样品，然后冷却到约-85℃。一旦稳定，则使用以下参数运行温度斜坡：

频率：1Hz

应变：0.3％

加热速率：2℃/分钟。

最终温度：150℃

初始静态力＝20.0g

静态力比动态力大＝10.0％

涂层的原位Tg定义为作为温度函数的tanδ的曲线图中tanδ的最大值，其中，tanδ定义为：

tanδ＝E”/E'

并且E”是损耗模量，其与变形周期中作为热的能量损耗成比例，E'是储能模量或弹性模量，其与变形周期中存储的能量成比例。

脱管样品在一次涂层和二次涂层的tanδ曲线图中展现出明显的最大值。较低温度(约-50℃)处的最大值对应于一次涂层的原位Tg，而较高温度(高于50℃)处的最大值对应于二次涂层的原位Tg。

二次涂层的原位模量。对于二次涂层，使用由光纤样品制备的光纤脱管样品来测量原位模量。将0.0055英寸的米勒(MILLER)开剥器从光纤样品的端部向下夹约1英寸。将光纤样品的该一英寸区域浸没到液氮流中并保持3秒。然后取出光纤样品并迅速剥开。接着检查光纤样品的剥开端。如果涂层仍在光纤样品的玻璃部分上，则该脱管样品视为无效，并且准备新的脱管样品。适当的脱管样品是从玻璃干净地剥离并且由一次涂层和二次涂层的中空管组成。从未剥离的光纤样品的端面测量玻璃、一次涂层和二次涂层的直径。

使用Rheometrics DMTA IV仪器以11mm的样品标距长度运行光纤脱管样品，以获得二次涂层的原位模量。确定宽度、厚度和长度并作为输入提供给仪器的操作软件。安装样品并在环境温度(21℃)下使用时间扫描程序运行样品，其使用以下参数：

频率：1弧度/秒

应变：0.3％

总时间＝120秒

每次测量的时间＝1秒

初始静态力＝15.0g

静态力比动态力大＝10.0％

一旦完成，则平均最后的五个E’(储能模量)数据点。每种样品运行三次(每次运行用新样品)，共15个数据点。报告三次运行的平均值。

二次涂层的抗刺穿性。在包括玻璃光纤、一次涂层和二次涂层的样品上进行抗刺穿性测量。玻璃光纤的直径为125μm。一次涂层由下表8中列出的参比一次涂料组合物形成。如下所述制备具有各种二次涂层的样品。调整一次涂层和二次涂层的厚度，以改变二次涂层的截面积，如下所述。对于所有样品，将二次涂层的厚度与一次涂层的厚度的比值保持在约0.8。

使用G.Scott Glaesemann和Donald A.Clark的题为“Quantifying the PunctureResistance of Optical Fiber Coatings(量化光纤涂层的抗刺穿性)”的文章中记载的技术来测量抗刺穿性，该文章出版于第52届国际电线电缆研讨会论文集(Proceedings ofthe 52^nd International Wire&Cable Symposium)，第237-245页(2003)。此处提供该方法的概述。该方法是压痕法。将4厘米长度的光纤放置在3mm厚的载玻片上。将光纤的一端附接到使光纤以受控方式旋转的装置上。在100倍放大倍数下检查光纤的传输并且旋转直到在与载玻片平行的方向上的玻璃光纤两侧上，二次涂层厚度相等。在该位置中，在与载玻片平行的方向上的光纤两侧上，二次涂层的厚度相等。在与载玻片垂直的方向上以及在玻璃光纤上方或下方，二次涂层的厚度与在平行于载玻璃片方向上的二次涂层厚度不同。垂直于载玻片方向上的其中一个厚度比平行于载玻片方向上的厚度大，而垂直于载玻片方向上的另一个厚度比平行于载玻片方向上的厚度小。通过在两端处将光纤粘到载玻片来固定光纤的该位置，并且该位置是用于压痕测试的光纤位置。

使用万用测试机(英斯特朗(Instron)型号5500R或同等机器)进行压痕。将倒置的显微镜放置在测试机的十字头下方。显微镜的物镜位于安装在测试机中的75°金刚石楔形压头正下方。将粘有光纤的载玻片放置在显微镜载物台上并且位于压头的正下方，以使得压头楔形的宽度与光纤的方向正交。当光纤就位时，降低金刚石楔形件直到其接触二次涂层的表面。然后以0.1mm/分钟的速率驱使金属石楔形件进入到二次涂层中，并且测量二次涂层上的载荷。随着金刚石楔形件被更深地驱使进入到二次涂层中直到发生刺穿，二次涂层上的载荷增加，在发生刺穿时，观察到载荷急剧减小。记录观察到刺穿时的压痕载荷，并且在本文中以力的克数来报告。对相同取向的光纤重复该实验以获得十个测量点，对该十个测量点进行平均以确定该取向的抗刺穿性。通过将光纤取向旋转180°，获得第二组的十个测量点。

微弯。在线网覆盖的筒测试中，在室温下确定波长为1550nm的光通过长度为750m的经涂覆的光纤的衰减。通过线网筒上的零张力部署与高张力部署之间的差来确定微弯诱导的衰减。对两种绕卷构造进行单独的测量。在第一种构造中，将光纤以零张力构造绕卷在具有光滑表面且直径为约400mm的铝筒上。零张力绕卷构造提供了通过光纤的光的无应力参比衰减。在足够的停留时间后，进行初始衰减测量。在第二种绕卷构造中，将光纤样品绕卷到用细线网缠绕的铝筒上。对于这种部署，铝筒的桶表面覆盖了线网，并且围绕线网缠绕光纤。网被紧紧地缠绕在桶周围但没有拉伸，并且保持完整而没有孔、凹陷、撕裂或损坏。用于测量的线网材料由耐腐蚀的304型不锈钢编织线布制成，并且具有以下特征：每线性英寸网孔：165x165，线直径：0.0019”，宽度开口：0.0041”，以及开口面积％:44.0。以1m/s将750m长度的涂覆光纤以0.050cm的卷取节距(take-up pitch)绕卷在线网覆盖的筒上，同时施加80(+/-1)克的张力。将光纤的末端用胶带粘住以保持张力，并且没有光纤交叉。绕卷的光纤与网的接触点赋予光纤应力，并且通过绕卷光纤的光的衰减是光纤的应力诱导(微弯)损耗的量度。在1小时的停留时间后，进行线筒测量。对于每个波长，确定相对于第一种构造(光滑的筒)，以第二种构造(线网覆盖的筒)来进行测量时的光纤衰减的增加(单位为dB/km)。在每个波长下确定三次试验的平均值，并且以线网微弯损耗来报告。

参比一次涂层。在测量原位玻璃化转变温度(T_g)、抗刺穿性和线网覆盖的筒微弯衰减时，测量样品包括在玻璃光纤与二次涂层之间的一次涂层。一次涂料组合物具有表8中给出的配方并且是商购的一次涂料组合物的典型。

表8——参比一次涂料组合物

其中，如上所述由H12MDI、HEA和PPG4000，利用摩尔比n:m:p＝3.5:3.0:2.0来制备低聚材料，SR504是乙氧基化(4)壬基苯酚丙烯酸酯(购自沙多玛公司)，NVC是N-乙烯基己内酰胺(购自奥德里奇公司)，TPO(光引发剂)是(2,4,6-三甲基苯甲酰)-二苯基氧化膦(购自巴斯夫公司)，Irganox 1035(抗氧化剂)是苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基硫代二-2,1-乙二醇酯(购自巴斯夫公司)，3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷是附着力促进剂(购自Gelest公司)，并且季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(也称为四硫醇，购自奥德里奇公司)是链转移剂。浓度单位“pph”是指相对于基础组合物的量，所述基础组合物包括所有单体、低聚物和光引发剂。例如，1.0pph浓度的Irganox 1035对应于每100g的组合的低聚材料、SR504、NVC和TPO具有1g Irganox 1035。

二次涂层——性质——拉伸性质。根据可固化的二次组合物制备，拉伸性质测量结果示于表9中。

表9——二次涂层的拉伸性质

结果显示，相比于由比较性组合物A制备的二次涂层，由组合物SB、SC和SD制备的二次涂层展现出更高的杨氏模量和更高的屈服强度。更高的值代表了进步，使得针对本文公开的可固化的涂料组合物制备的二次涂层更适于小直径光纤。更具体地，更高的数值能够实现在光纤上使用更薄的二次涂层而不会牺牲性能。更薄的二次涂层减小了光纤的总直径并且在给定截面积的光缆中提供了更高的光纤数。

作为本文公开的可固化的二次涂料组合物的固化产物来制备的二次涂层的杨氏模量大于2400MPa，或大于2500MPa，或大于2600MPa，或大于2700MPa，或在2400MPa至3000MPa的范围内，或在2600MPa至2800MPa的范围内。

作为本文公开的可固化的二次涂料组合物的固化产物来制备的二次涂层的屈服强度大于55MPa，或大于60MPa，或大于65MPa，或大于70MPa，或在55MPa至75MPa的范围内，或在60MPa至70MPa的范围内。

二次涂层——性质——抗刺穿性。根据上述方法确定由比较性可固化二次涂料组合物A，来自供应商(DSM Desotech)的具有专有组成的商购可固化二次涂料组合物(CPC6e)，以及可固化的二次涂料组合物SD制造的二次涂层的抗刺穿性。制备具有这三种二次涂层中的每一种的几个光纤样品。每个光纤样品包括直径为125μm的玻璃光纤，由表8所列的参比一次涂料组合物形成的一次涂层，以及所述三种二次涂层中的一种。制备具有各种二次涂层的样品。调整一次涂层和二次涂层的厚度，以改变二次涂层的截面积，如图7所示。对于所有样品，将二次涂层的厚度与一次涂层的厚度的比值保持在约0.8。

对于每种二次涂层，制备一定厚度范围的光纤样品，以确定刺穿载荷对二次涂层厚度的依赖性。在光缆中实现较高的光纤数的一种策略是减小二次涂层的厚度。然而，随着二次涂层厚度减小，其性能变弱并且其保护功能受损。抗刺穿性是二次涂层的保护功能的量度。具有高抗刺穿性的二次涂层承受得了更大的冲击而不失效，并且为玻璃光纤提供更好的保护。

图7示出了刺穿载荷根据三种涂层的截面积而变化的情况。选择截面积作为报告刺穿载荷的参数是因为观察到刺穿载荷与二次涂层的截面积大致线性相关。迹线72、74和76显示了对于通过对比较性CPC6e二次涂料组合物，比较性可固化二次涂料组合物A和可固化的二次涂料组合物SD进行固化所获得的比较用二次涂层，分别观察到刺穿载荷对截面积的大致线性依赖性。向观察者提供垂直虚线，作为指示10000μm²、15000μm²和20000μm²的截面积的引导。

迹线72所示的CPC6e二次涂层对应于本领域已知的常规二次涂层。迹线74所示的比较性二次涂层A示出了对于高截面积的刺穿载荷的改进。然而，随着截面积减小，该改进减少。这指示，作为比较性可固化的二次涂料组合物A的固化产物来获得的二次涂层不太可能适于低直径、高光纤数应用。相较之下，迹线76显示出，对于作为可固化二次涂料组合物SD的固化产物来获得的二次涂层，刺穿载荷显著增加。例如，在7000μm²的截面积时，由可固化二次涂料组合物SD获得的二次涂层的刺穿载荷比由另两种二次涂层中的任一种的刺穿载荷大50％或更多。

在10000μm²的截面积时，作为本文公开的可固化二次涂料组合物的固化产物来形成的二次涂层的刺穿载荷大于36g，或大于40g，或大于44g，或大于48g，或在36g至52g的范围内，或在40g至48g的范围内。在15000μm²的截面积时，作为本文公开的可固化二次涂料组合物的固化产物来形成的二次涂层的刺穿载荷大于56g，或大于60g，或大于64g，或大于68g，或在56g至72g的范围内，或在60g至68g的范围内。在20000μm²的截面积时，作为本文公开的可固化二次涂料组合物的固化产物来形成的二次涂层的刺穿载荷大于68g，或大于72g，或大于76g，或大于80g，或在68g至92g的范围内，或在72g至88g的范围内。实施方式包括具有前述刺穿载荷的任何组合的二次涂层。

如本文所用，归一化的刺穿载荷是指刺穿载荷与截面积的比值。作为本文公开的可固化二次涂料组合物的固化产物来形成的二次涂层的刺穿载荷具有以下归一化刺穿载荷：大于3.2x10^-4g/μm²，或大于3.6x10^-4g/μm²，或大于4.0x10^-4g/μm²，或大于4.4x10^-4g/μm²，或大于4.8x10^-4g/μm²，或在3.2x10^-4g/μm²至5.6x10^-4g/μm²的范围内，或在3.6x10^-4g/μm²至5.2x10^-4g/μm²的范围内，或在4.0x10^-4g/μm²至4.8x10^-4g/μm²的范围内。

二次涂层——性质——微弯。根据上文所述的线网覆盖的筒测试，测量由于光纤微弯导致的衰减。光纤样品具有玻璃光纤，其具有图6所示的相对折射率分布90。玻璃光纤的半径r₄＝62.5μm，并且被厚度为36.5μm的一次涂层包围，该一次涂层被厚度为26μm的二次涂层包围。一次涂层由表8所列的参比一次涂料组合物形成，并且二次涂层由表7所列的比较性涂料组合物A形成。对几个光纤进行测量，并且观察到对于所有样品，通过线网覆盖的筒测试来确定的1550nm处的衰减在0.05dB/km至0.8dB/km之间。光纤的衰减小于1.0dB/km，或小于0.8dB/km，或小于0.6dB/km，或小于0.4dB/km，或小于0.2dB/km，或在0.05dB/km–1.0dB/km的范围内，或在0.15dB/km–0.80dB/km的范围内，或在0.30dB/km–0.70dB/km的范围内。

模型化结果。本文公开的实验实施例和原理指示，通过改变摩尔数n、m和p，可控制低聚物中的二元加成化合物的相对量，以及由一次涂料组合物形成的固化膜在宽范围上的性质，包括本文规定的杨氏模量和原位模量的范围。类似地，二次组合物中的不同单体的类型和浓度的变化使得杨氏模量在本文公开的范围内变化。固化剂量是可用于改变由本文公开的可固化组合物形成的一次涂层和二次涂层的模量的另一个参数。

为了检查一级涂层和二级涂层的厚度和模量对径向力传输到玻璃光纤的影响，考虑一系列模型化实施例。在模型中，向光纤的二次涂层表面施加径向外部载荷P，并且计算在玻璃光纤表面处的所得载荷。对玻璃光纤进行建模，其中，杨氏模量为73.1GPa(与二氧化硅玻璃一致)并且直径为125μm。将一次涂层和二次涂层的泊松比ν_p和ν_s分别固定在0.48和0.33。考虑了比较样品C1和本公开的六个样品M1-M6。比较样品包括厚度和模量与本领域已知的光纤一致的一次涂层和二次涂层。样品M1-M6是一次涂层和二次涂层的厚度减小的实施例。表10概括了描述一次涂层和二次涂层的构造的参数。

表10——模型化光纤的涂层性质

表11概括了在玻璃光纤的外表面处的载荷P1作为施加于二次涂层表面的载荷P的分数。比值P1/P在本文中是指载荷转移参数，并且对应于通过一次涂层和二次涂层传输到玻璃光纤表面的外加载荷P的分数。载荷P是径向载荷，并且载荷转移参数P1/P由基于方程(9)-(11)的模型计算：

其中

并且

B＝((1-2ν_p(r₄/r₅)²+(r₄/r₅)²)(1-2ν_s(r₅/r₆)²+(r₅/r₆)²)) (11)

在方程(9)–(11)中，ν_p和ν_s是一次涂层和二次涂层的泊松比，r₄是玻璃光纤的外半径，r₅是一次涂层的外半径，r₆是二次涂层的外半径，E_p是一次涂层的原位模量，并且E_s是二次涂层的杨氏模量。表11中的按比例缩放的载荷转移参数P1/P(按比例缩放)对应于每个样品相对于比较样品C1的比值P1/P。

表11——玻璃光纤表面处的载荷转移参数(P1/P)

模型化实施例显示，尽管有更小的涂层厚度，但是相对于具有具有常规一次涂层和二次涂层并且该常规一次涂层和二次涂层具有常规厚度的比较光纤，具有本文所述的一次涂层和二次涂层的光纤展现出玻璃光纤所经历的力减小。所得到的本文所述的光纤的总尺寸减小能够实现在给定尺寸的光缆中具有更高的光纤数(或者对于给定光纤数具有更小的光缆直径)，并且不会增加由于外力造成的玻璃光纤损伤的风险。

二次涂层的按比例缩放的载荷转移参数P₁/P(按比例缩放)小于0.99，或小于0.97，或小于0.95。二次涂层的载荷转移参数P₁/P小于0.0200，或小于0.0180，或小于0.0178，或小于0.0176，或小于0.0174，或小于0.0172，或小于0.0170，或小于0.0168，或在0.0160–0.0180的范围内，或在0.0162–0.0179的范围内，或在0.0164–0.0178的范围内，或在0.0166–0.0177的范围内，或在0.0168–0.0176的范围内。

本公开的条款1扩展至：

一种光纤，其包含：

芯体区，所述芯体区包含掺杂有碱金属氧化物的二氧化硅玻璃，所述芯体区具有半径r₁和相对折射率分布Δ₁，所述半径r₁在3.0μm至10.0μm的范围内，所述相对折射率分布Δ₁具有在-0.15％至0.30％的范围内的最大相对折射率Δ_1最大；

包围芯体区并且直接相邻芯体区的包层区，所述包层区具有在37.5μm至62.5μm的范围内的半径r₄；

包围包层区并且直接相邻包层区的一次涂层，所述一次涂层具有半径r₅，在0.05MPa至0.30MPa范围内的原位模量，以及在8.0μm至20.0μm范围内的厚度r₅–r₄；和

包围一次涂层并且直接相邻一次涂层的二次涂层，所述二次涂层具有小于或等于100.0μm的半径r₆，大于1600MPa的杨氏模量，以及在8.0μm至20.0μm范围内的厚度r₆–r₅。

本公开的条款2扩展至：

如条款1所述的光纤，其中，二氧化硅玻璃不含GeO₂。

本公开的条款3扩展至：

如条款1或2所述的光纤，其中，半径r₁在4.0μm至8.0μm的范围内。

本公开的条款4扩展至：

如条款1-3中任一项所述的光纤，其中，Δ_1最大在-0.05％至0.15％的范围内。

本公开的条款5扩展至：

如条款1-4中任一项所述的光纤，其中，芯体区具有在-0.20％至0.10％范围内的最小相对折射率Δ_1最小，并且其中，Δ_1最大与Δ_1最小的差大于0.10％。

本公开的条款6扩展至：

如条款1-5中任一项所述的光纤，其中，芯体区包括具有恒定相对折射率的一部分，并且该部分在径向方向上的宽度为至少2.0μm。

本公开的条款7扩展至：

如条款1-6中任一项所述的光纤，其中，半径r₄在42.5μm至57.5μm的范围内。

本公开的条款8扩展至：

如条款1-7中任一项所述的光纤，其中，包层区包括外包层区，所述外包层区具有在-0.45％至-0.15％的范围内的相对折射率Δ₄。

本公开的条款9扩展至：

如条款1-8中任一项所述的光纤，其中，芯体区包括内芯体区和外芯体区，内芯体区具有在0.25μm至3.0μm的范围内的半径r_a，外芯体区具有半径r₁。

本公开的条款10扩展至：

如条款9所述的光纤，其中，内芯体区具有通过α-分布来描述的相对折射率分布且α值小于10，并且外芯体区具有通过α-分布来描述的相对折射率分布且α值大于50。

本公开的条款11扩展至：

如条款1-10中任一项所述的光纤，其中，包层区包括与芯体区直接相邻的凹陷折射率包层区，以及包围并且直接相邻凹陷折射率包层区的外包层区，所述凹陷折射率包层区具有半径r₃，在-0.20％至-0.70％的范围内的相对折射率Δ₃，所述外包层具有半径r₄以及在-0.60％至0.0％的范围内的相对折射率Δ₄。

本公开的条款12扩展至：

如条款11所述的光纤，其中，凹陷折射率包层区的厚度在5.0μm至20.0μm的范围内。

本公开的条款13扩展至：

如条款11或12所述的光纤，其中，半径r₃在10.0μm至30.0μm的范围内。

本公开的条款14扩展至：

如条款1-13中任一项所述的光纤，其中，半径r₅小于或等于80μm。

本公开的条款15扩展至：

如条款1-14中任一项所述的光纤，其中，厚度r₅–r₄在10.0μm至17.0μm的范围内。

本公开的条款16扩展至：

如条款1-15中任一项所述的光纤，其中，一次涂层是包含下述物质的涂料组合物的固化产物：

可辐射固化的单体；

附着力促进剂，所述附着力促进剂包括烷氧基硅烷化合物或巯基官能硅烷化合物；和

低聚物，所述低聚物包括：

具有以下分子式的聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物：

其中，

R₁、R₂和R₃独立地选自直链亚烷基、支链亚烷基或环亚烷基；

y是1、2、3或4；并且

x在40至100之间；以及

具有以下分子式的二元加成化合物：

其中，所述二元加成化合物在低聚物中存在的量为至少1.0重量％。

本公开的条款17扩展至：

如条款16所述的光纤，其中，所述二元加成化合物在低聚物中存在的量为至少1.0重量％。

本公开的条款18扩展至：

如条款16所述的光纤，其中，所述二元加成化合物在低聚物中存在的量为至少3.5重量％。

本公开的条款19扩展至：

如条款16-18中任一项所述的光纤，其中，低聚物是下述物质之间的反应的固化产物：

二异氰酸酯化合物；

羟基(甲基)丙烯酸酯化合物；和

多元醇化合物，所述多元醇化合物具有小于0.1meq/g的不饱和度；

其中，所述二异氰酸酯化合物、所述羟基(甲基)丙烯酸酯化合物和所述多元醇化合物分别以n:m:p的摩尔比反应，其中，n在3.0至5.0的范围内，m在2n-4的±15％的范围内，并且p为2。

本公开的条款20扩展至：

如条款1-19中任一项所述的光纤，其中，半径r₆小于或等于90.0μm。

本公开的条款21扩展至：

如条款1-19中任一项所述的光纤，其中，半径r₆小于或等于85.0μm。

本公开的条款22扩展至：

如条款1-21中任一项所述的光纤，其中，杨氏模量大于1800MPa。

本公开的条款23扩展至：

如条款1-21中任一项所述的光纤，其中，杨氏模量大于2000MPa。

本公开的条款24扩展至：

如条款1-21中任一项所述的光纤，其中，杨氏模量大于2500MPa。

本公开的条款25扩展至：

如条款1-24中任一项所述的光纤，其中，厚度r₆–r₅在10.0μm至18.0μm的范围内。

本公开的条款26扩展至：

如条款1-25中任一项所述的光纤，其中，二次涂层是包含下述物质的组合物的固化产物：

第一单体，所述第一单体包含第一双酚A二丙烯酸酯化合物。

本公开的条款27扩展至：

如条款26所述的涂料组合物，其还包括第二单体，所述第二单体包括第二双酚A二丙烯酸酯化合物。

本公开的条款28扩展至：

如条款27所述的涂料组合物，其中，第一双酚A二丙烯酸酯化合物是烷氧基化双酚A二丙烯酸酯化合物，并且第二双酚A二丙烯酸酯化合物是双酚A环氧二丙烯酸酯化合物。

本公开的条款29扩展至：

如条款1-25中任一项所述的光纤，其中，二次涂层是包含下述物质的组合物的固化产物：

烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体，其量大于55重量％，所述烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体具有2至16的烷氧基化度；和

三丙烯酸酯单体，其量在2.0重量％至25重量％的范围内，所述三丙烯酸酯单体包括烷氧基化度在2至16范围内的烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，或者三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯单体。

本公开的条款30扩展至：

如条款29所述的光纤，其中，烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体以60重量％至75重量％的量存在。

本公开的条款31扩展至：

如条款29或30所述的光纤，其中，烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体的烷氧基化度在2至8的范围内。

本公开的条款32扩展至：

如条款29-31中任一项所述的光纤，其中，烷氧基化双酚A二丙烯酸酯单体是乙氧基化双酚A二丙烯酸酯单体。

本公开的条款33扩展至：

如条款29-32中任一项所述的光纤，其中，三丙烯酸酯单体以8.0重量％至15重量％的量存在。

本公开的条款34扩展至：

如条款29-33中任一项所述的光纤，其中，烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体的烷氧基化度在2至8的范围内。

本公开的条款35扩展至：

如条款29-34中任一项所述的光纤，其中，烷氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体是乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体。

本公开的条款36扩展至：

如条款29-35中任一项所述的光纤，其中，三[(丙烯酰氧基)烷基]异氰脲酸酯单体是三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯单体。

本公开的条款37扩展至：

如条款29-36中任一项所述的光纤，其还包括含量在5.0重量％至20重量％范围内的双酚A环氧二丙烯酸酯单体。

本公开的条款38扩展至：

如条款1-37中任一项所述的光纤，其中，二次涂层的原位玻璃化转变温度T_g大于80℃。

本公开的条款39扩展至：

如条款1-37中任一项所述的光纤，其中，二次涂层的原位玻璃化转变温度T_g大于100℃。

本公开的条款40扩展至：

如条款1-39中任一项所述的光纤，其中，二次涂层的归一化刺穿载荷大于3.6x10^{- 4}g/μm²。

本公开的条款41扩展至：

如条款1-39中任一项所述的光纤，其中，二次涂层的归一化刺穿载荷大于4.4x10^{- 4}g/μm²。

本公开的条款42扩展至：

如条款1-41中任一项所述的光纤，其中，光纤的有效面积大于或等于90μm²。

本公开的条款43扩展至：

如条款1-41中任一项所述的光纤，其中，光纤的有效面积大于或等于130μm²。

本公开的条款44扩展至：

如条款1-41中任一项所述的光纤，其中，光纤的有效面积大于或等于145μm²。

本公开的条款45扩展至：

如条款1-44中任一项所述的光纤，其中，二次涂层的按比例缩放的载荷转移参数P₁/P(按比例缩放)小于0.97。

本公开的条款46扩展至：

如条款1-44中任一项所述的光纤，其中，二次涂层的载荷转移参数P₁/P小于0.0178。

本公开的条款47扩展至：

如条款1-46中任一项所述的光纤，其中，在1550nm的波长下，光纤的衰减小于或等于0.160dB/km。

本公开的条款48扩展至：

如条款42或者45-47中任一项所述的光纤，其中，所述光纤在1550nm处的丝网覆盖的筒微弯损耗小于1.0dB/km。

本公开的条款49扩展至：

如条款44-47中任一项所述的光纤，其中，所述光纤在1550nm处的丝网覆盖的筒微弯损耗小于1.0dB/km。

除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任何方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。

对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不偏离本发明的范围或精神的情况下对本发明进行各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到所述实施方式的融合了本发明精神和实质的各种改良组合、子项组合和变化，应认为本发明包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。