专利名称:稳定的热塑性聚酰胺模塑化合物作为光波导涂层的应用的制作方法
技术领域:
本发明涉及聚酰胺模塑材料的应用,更具体地说,是涉及稳定的热塑性聚酰胺模塑材料用作光波导(以下简称LWL)涂层的保护层的应用,所述的光波导具有一基于含氟化合物或含氟聚合物的覆层。
按照本发明所用的聚酰胺模塑材料对于所述的基于含氟化合物或含氟聚合物的覆层具有良好的粘附特性。此外,其本发明所用的聚酰胺模塑材料具有在125℃温度下至少3000小时的高的热稳定性。
本发明还涉及一种光导电缆,该电缆包含至少一位于单层或多层构造的覆层中的纤维芯,和至少一个围绕着LWL的,由稳定的热塑性聚酰胺模塑材料制成的套管。
光导纤维电缆适用于电信领域大量的数据传输及无干扰的数据传输,即不受电磁场影响的数据传输。在用于距离不超过大约150米的短距离数据传输时,除了使用相对昂贵的玻璃光纤(GOF)之外,还可使用廉价的可塑性光波导,即聚合物光纤(POF)。
在汽车工程/车辆制造(在车辆,飞机,轮船等中的数据和信号的传输)领域,也总是使用上述的POF。可塑性光波导(K-LWL)通常是由一种聚合物光学纤维芯,覆层和套管形成的。
迄今为止,业已使用的聚合物光纤是由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯构成。由于PMMA的玻璃化转变温度是95-100℃,使得这类材料的使用被限制在低于90℃的温度。单线或多芯的玻璃光纤维芯,也就是成捆的玻璃光纤维芯,现正在被开发成一种较高温度时使用的替代物。
聚合物光纤的覆层可以形成一层或多层。主要由含氟的塑料用作覆层的材料,其折射率介于1.33到1.42之间。该折射率适合于PMMA纤维芯的折射率(折射率ηPMMA=1.49;Kern=980nm)。这种K-LWL的光学衰减通常总计为130到150dB/km(λ=650nm),最小弯曲半径约为5到10mm。可以按照如下方法定义和/或测定这种衰减通常使用一透射光测定,然后根据下式,通过LWL开始时的能级P1和LWL结束时的能级P2的光能的比值计算出一个LWL的衰减分贝(dB)。
(a)=10·logP1/P2.
为了测量这种衰减,必须测量两种能级。P1很容易通过在该纤维末端的一个足够大的接收器二极管的附件测量得到。LWL开始时的能级P1不能和P0混淆,P0是被接入LWL并与损耗耦合成为P1,P1只能是间接地测量(关于衰减测量的进一步的细节,我们在“Kunststoffe in der Kabeltechnik”Hans-J.Maier,卷111,3.Edition,number 4.4.2中已有提及)。
为了保护灵敏的K-LWL不受机械作用,热作用和化学作用的影响,需使用一塑性材料包住它,这种塑性材料可以是一层或多层且具有套管的功能(参见WO99/12063)。根据所需要的使用或应用,这种套管由例如聚乙烯,聚氯乙烯,乙基乙烯基乙酸酯共聚物或聚酰胺组成。为了防止外部的光穿透进入该聚合物光纤,套管中还可包含煤烟(soot)。用于这种套管的材料,诸如聚酰胺,聚氨酯或聚甲醛之类,可以添加阻燃剂(DE9209018U)。
EP1,376,156A2中公开了一种光学纤维,其具有一个纤维芯和一层或多层的套管,此外还包含更多的层一个内部的外部层,其牢牢地粘附在纤维的壳层上且由一种模塑化合物组成,该化合物包括聚酰胺,其在400到6000Pas压力和220℃温度的条件下具有零剪切粘度;一个外部的外部层,其粘附在上述内部的外部层上,具有最大30N的拉伸力,其由聚酰胺模塑材料组成,且包括下述组分a)20-95%(重量)的聚酰胺b)5-45%(重量)的阻燃剂和c)0-60%(重量)的冲击改良剂。
根据EP1376156A2,在所述的外部的外部层的模塑材料中包含的阻燃剂可以是任何一种常用于聚酰胺模塑材料的阻燃剂。
为了得到具有改良的耐热性的聚合物光纤,已知晓(参见DE 38 43 310C2)可从一种热定型的硅氧烷树脂制得该纤维芯,其中用于这种纤维芯的材料是在其生产过程中于未固化条件下被注入到一个两层的包覆管中。通过挤压过程该两层包覆管被同时挤压出并紧密地相互连接着,其中的外层由于添加了煤烟而变成不透明的。
在汽车制造业领域,通常是将聚酰胺用作套管材料,因为其满足了有关机械稳定性(主要是抗张强度和耐压性),及实现先前的最高使用温度和化学稳定性的要求。然而,所述的聚酰胺套管存在的问题是它们对于具有由含氟聚合物组成的覆层的光波导的粘附性较差。
当光纤(也就是纤维芯加上覆层,再加上至少一层套管)处于温度发生巨大变化的环境中,例如在一个机动车辆的乘客车厢(passenger compartment)或在发动机舱内,这种对于保护套管的仅仅很弱的粘附性会产生不利的影响,由于不同的热膨胀行为和仅仅是聚酰胺对含氟聚合物的很差的粘性,所述的LWL即纤维芯加上覆层,会发生相对于该套管的移动。其结果就是例如LWL的正面到发射和接收元件(光发射二极管/头针二极管)的距离在某种程度上会增加,并产生不能被允许的高强度损失,还可能会导致数据传输路径的故障。此外,如果LWL移出套管太远的话,还存在致使发射或接收元件损害的危险。
为了抑制这种称之为LWL的“活塞(pistoning)”作用,使用连接器,连杆或固定器,其作用于套管表现出较大的夹紧力或卷边力,因此增加了套管和LWL之间的摩擦力。然而,由于这种作用引起的在纤维芯和覆层间的边界层的变形会导致信号衰减的增加。
连接器中的保护层的分解防止了该“活塞”作用,但是,在装配时由于使用具有一对刀片的修边工具的不适当的处理,其又隐藏了覆层坏损的危险。
还可以通过连接器外壳上的一个圆锥形的钻孔合适的固定K-LWL,以降低在光纤中的这种连接器的夹紧力或卷边力。这样,建议可以通过使用加热板熔融K-LWL的正面,将形成的熔融小珠压进锥形的连接器的钻孔,从而将K-LWL牢牢地锚定在连接器的外壳里。然而,在该熔融的和这种变形的区域内,K-LWL的几何形状可能会实质上偏离于能使其全反射的圆柱的几何形状,因此在连接器外壳内发生了强度损失的上升。
EP0,649,738 A1公开了通过向聚酰胺添加聚戊二酰亚胺,可以产生一种强制力锁定聚酰胺和聚氟乙烯的连接。如此,例如,通过使用一步挤压工艺可以由聚酰胺和聚氟乙烯制得一双层的层压板(laminate)和由聚酰胺,由聚酰胺聚戊二酰亚胺的混合物组成的粘性促进剂层,和聚氟乙烯制得三层的层压板,可,例如,聚戊二酰亚胺(polyglutarimide)就是众所周知的聚甲基丙烯酰亚胺(polymethacrylimides)(PMMI)。
对于K-LWL的挤出工艺,非常重要的是在尽可能低的温度下加工该直接锁定在覆层上的套管。组成该覆层的含氟聚合物的玻璃化转变温度接近纤维芯材料(PMMA;106℃)的玻璃化转变温度,也就是在80到120℃之间。这种覆层非常薄(约10μm),可以精确地调整其光学性质,且它们很容易受到热或化学作用的影响和/或改变。因此,必须在尽可能使其深度熔融的温度下进行这种套管材料的挤压涂覆。
EP1,171,786的发明人报道了PMMI(pleximidel30,制造商Rhm,德国)和低粘度聚酰胺12(相对粘度1.65,依照0.5%于间甲酚中)的混合实验,据此发现由于高的混合粘度,在K-LWL-Ka电缆挤出时导致非常高的熔融温度,和该纤维的光学衰减在此不可逆转地增加。因此,聚酰胺12/PMMI混合物对于作为套管的材料是无用的。
在所有其它方面,在EP0,649,738A1的实施例部分,第6页,表格中列举的聚戊二酰亚胺具有很高的粘度,不能用作三层工艺的中间层,或是作为和聚酰胺12混合的成分而用于K-LWL的挤出。
EP0,767,190A1公开了聚酰胺粘性促进剂应用于生产多层聚合物或多管道(pipings),即用于汽车制造业的汽油或冷却管路。此处所用的聚酰胺通常不是低粘性的。此外,不需要该层具有光学性质。在EP0,767,190A1中公开的聚酰胺具有过量的氨基末端基。
带有在EP0,767,190A1(该专利由本申请的发明人完成)公开的粘性促进剂的K-LWL挤出实验中,达到了容许的挤出温度,这样该纤维芯就不会被热损伤了。然而,在随后的热储存(80℃,24小时)时,该纤维的外层即套管会变褐色。这显然是由于单体扩散进入套管且发生了化学反应所致。该着色使得纤维的光学特性减弱。因而,根据EP0,767,190A1的聚酰胺模塑材料被排除作为用于K-LWL和玻璃光学LWL的粘性促进剂或保护层。
在EP0,239,935B1中公开的光学纤维,基本上由一个石英玻璃或光学玻璃的芯和一个塑性材料的隔层组成,该隔层由塑性材料制得,其为氟烯烃和烷基乙烯基醚的溶剂可溶的共聚物固化而得,其中所述的共聚物具有可固化位点和包含至少10wt%的与氟烯烃单元相关的氟。
在EP0,883,001A1中公开了一种光学纤维,其具有一个石英芯和一个包覆了聚合物覆层的芯(PCF),其显示出多种不同聚合物的多层结构。与卷曲形(“crimp type”)的连接器相比,在EP0,883,001A1中公开的宽带PCF表现出明显较小的损耗。因此,这种PCF可用于数据通信,例如,带有ATM-LAN,高速以太网的连接。
在EP0,749,463B1中公开了一种聚酰胺熔合纤维粘合剂,其中该熔合粘合剂包含基于作为主要成分的二聚脂肪酸的聚酰胺,和含有12到22碳原子的单体脂肪酸部分,和含有2到40碳原子的至少2个碱性伯胺部分。用于这种聚酰胺热塑性的粘合剂基本上都是主要含有氨基末端基的聚酰胺。在EP0,749,463B1中公开的熔合粘合剂导致一较高的金属剥离强度和一增强的耐矿脂性。与没有填充的聚酰胺相比,其更进一步的优点在于更有利于蒸气渗透性,也就是较低的蒸气渗透性。由于这些特征,这些热塑性粘合剂适于将金属彼此间能如同金属和塑料间一样的粘结,尤其是和聚烯烃和聚酯与和聚氯乙烯一样。进一步的应用在于粘合电缆上的涂层,借此具体的应用是纤维光缆和电缆。
在GB 2,198,258A1中公开了用于生产光波导的套管的热塑性可加工的聚酰胺混合物的应用。该套管基本上由0-95wt%聚酰胺12和50-5wt%聚酰胺弹性体和0-95%再一个聚酰胺和/或共聚酰胺的混合物组成。该聚酰胺弹性体,代表了该混合物的重要部分,可以是聚醚酰胺,例如在DE-A-3006961或在CH-A-0656135中公开的,或是一种聚酯醚酰胺,例如在DE-A-2936977或DE-A-3428404中公开的。
在JP 0 4127107中公开了一种在覆层上带有套管的光波导,可以防止所谓的“活塞”效应。此时,该聚合物基本上由聚乙烯组成,其包含了0.1-10wt%的乙酸乙酯/乙烯基乙酸酯共聚物,用于主要的包覆材料。
在本发明申请人的还没有公开的专利申请CH-00000/03中描述了一种热塑性多层层压板,由至少一个基于含氟聚合物第一层和至少一个第二层组成,第二层至少部分直接地连接到第一层上。为了确保与含氟聚合物层间的良好的粘附性,提供一个基于聚酰胺/聚胺的层作为粘附促进剂层。发现这种共聚物出乎意料地提供了一种强改良的粘附力。这种热塑性多层层压板可以用于光学导线的覆层,特别是带有基于PMMA的光学芯。
在EP1,216,823B1中公开了一种多层层压板,其包含了一个聚酰胺模塑材料层,任选地加入聚酰胺/聚胺共聚物和任选地加入一个乙基乙烯基醇共聚物的邻接层。在该聚酰胺模塑材料中,提供一种聚酰胺/聚胺共聚物相容性介质,但是在EP1,216,823B1中没有提及,没有另外的聚酰胺混合部分的聚酰胺/聚胺共聚物会具有对含氟聚合物层的良好的粘附力这一事实。
在EP0,777,578B1中公开了一种多层层压板,其具有一个包含了含氟聚合物的第一层,包含了一种没有氟化的聚合物和一种分子量小于1000的脂肪族的二胺或多聚胺的第二层,其中所述的没有氟化的聚合物是一种聚酰胺,聚酰亚胺,聚氨酯,或含有羧基,酸酐,或酰亚胺功能基的聚烯烃,且全部的胺都是在第二层中。与没有二胺或多聚胺的组分的存在时相比,所述的胺的存在量应是足以增加层间的粘附力。
在EP0,955,326B1中公开了由二聚二醇和包含了羟基预定的聚酯的二聚二醇改性的聚酰胺。与所述的没有改性的聚酰胺相比,即使在低温下,改性的聚酰胺也表现出一个增强的柔性和韧性。因为本身固有的增塑性能,所以不会发生随着和介质接触或热作用时由于柔软剂损失和/或迁移而导致的机械性能的变化。与其它含有二醇的聚酰胺相比,该柔性的聚酰胺具有很好的耐水解性能。
如上所述,在现有技术中描述的至今所用的聚合物光纤通常包含了PMMA芯,其玻璃化温度从95到100℃,这种聚合物光纤的使用只能被限制在低于90℃。
但是,用于聚酰胺模塑材料的抗热氧化或抗光氧化分解的稳定化,已经知晓很多的体系。酚醛抗氧化剂属于众所周知的稳定剂体系,例如,受阻酚基团,基于芳香胺的抗氧化剂,和铜化合物。特别是铜的卤化物和碱金属的卤化物的混合物已被证实是抗热氧化老化的有效的稳定剂。铜的卤化物和碱金属的卤化物的混合物的稳定作用优于其它的稳定剂体系。如果在高于120℃长久的使用聚酰胺,有机的稳定剂体系大多会失效。即使热氧化稳定性需要超过几千小时,在这种温度下基于含铜的盐的稳定剂也是有效的。所述的稳定剂可以以不同的方式添加到聚酰胺中,作为例子,可以在聚合之前或是聚合过程中,在干燥过程的成粉中,或是在混合中添加。
在EP0,745,642B1和EP0,668,943B1中提及了使用铜化合物对聚酰胺模塑材料进行稳定化的例子。EP0,745,642B1描述了作为稳定剂的,热稳定的,耐气候的聚酰胺模塑材料,其为包含了由卤化铜,一个或多个卤素化合物,和次磷酸或其碱金属盐或碱土金属盐组成的,以一个确定的摩尔比例混合的混合物。这种稳定剂混合物带来了抗热氧化老化或抗光氧化老化非常优良的稳定性。
在EP0668943B1中描述了稳定的聚酰胺细丝,其包含了聚邻苯二酰胺,含铜稳定剂和功能化的聚烯烃增效剂,其中所述的稳定剂包含了在聚邻苯二酰胺中可溶解的铜化合物和碱金属卤化物,所述的增效剂的量为1到20wt%。
除了已提及的体系,还描述了用于聚酰胺抗热氧化和抗光氧化分解的稳定作用的其它材料混合物。US-A-2,705,227描述了一种三元的稳定剂体系,由铜化合物,卤素化合物和磷酸或磷酸的碱金属盐组成。
GB-A-1140047描述了一种三元的稳定剂体系,其由含铜的盐,亚磷酸或次磷酸,或由这些酸和碱金属卤化物的化合物组成。这种受压的三元稳定剂体系的限制在于,所述的磷化合物的用量最多是所用的含铜盐的摩尔量的一半。根据GB-A-1140047,如果使用次磷酸作为含磷化合物,其用量最多是所用含铜盐的摩尔浓度的四分之一。为了得到浅颜色的聚酰胺模塑材料,所加入的磷化合物的摩尔量应比其相对于所加入的铜量而通常设定的参考量更低。
DE-A-2107,406描述了一种三元的稳定剂体系,其由硬脂酸铜,碘化钾和次磷酸锰组成。用这种混合物稳定的模塑材料是无色的。
EP-A-0612,749描述了稳定的聚酰胺模塑材料,其包含铜离子或络合铜的稳定剂,还包括元素铜,细微分散的铜作为稳定剂。
现有已知的稳定剂体系阻止了聚酰胺模塑材料的热氧化老化和光氧化老化。新的应用增加了这种聚酰胺模塑材料对热氧化或光氧化分解的稳定性的需求。例如,在汽车的发动机舱内使用这种聚酰胺模塑材料。在此及在其它领域,聚酰胺模塑材料长时间地处于高温负荷中。在这些升高的温度下,基于铜的稳定作用特别适用于聚酰胺。
P.Gijsman等人在Polymer Degradation and Stability49(1995),127-133中举例描述了聚酰胺通过和金属盐(如铜的卤化物和碱金属卤化物)结合的稳定作用的机理。在DE-A19847626中也提及了含铜盐和芳香卤化物的结合,和在DE-A19847627中提及了含铜盐和络合剂的结合,如硫醇或磷化氢。这些体系中基于铜的稳定作用的着色也将被减轻。
从现有技术的描述中,已经知晓使用具有抗氧化作用的金属缓和剂,这种作用是由包含在分子中的空间位阻酚导致的。经常使用这类化合物用于稳定化聚烯烃,特别是用于聚亚苯基醚(polyphenylenethers)或是用于在和铜接触时的连续使用,例如用于电缆应用。
对于这类稳定化作用(聚烯烃的)所使用的金属缓和剂,其根据下述引文Plastics Additives Handbook,第四版,1993,2.4章节,具有下列化学结构脂肪族和芳香族的单羧酸和二羧酸的酰胺及其N-单取代的衍生物,环状酰胺,例如巴比土酸,脂肪醛和芳香醛的腙和二腙,脂肪族和芳香族的单羧酸和二羧酸的酰肼,二丙烯酰肼衍生物,杂环化合物,例如三聚氰胺,苯并三唑,8-氧-喹啉,腙和肼及三嗪的酰化衍生物,氨基三唑和其酰化衍生物,聚酰肼,空间位阻酚和金属络合基的分子结合物,苯甲基磷酸镍,和其它抗氧化剂或金属缓和剂的任意结合物,嘧啶硫醇/Sn化合物,硫代双酚的第三磷酸酯(tertiaryphosphoric acid esters ofthiobisphenol)。在本专利文献中上下文中还提及其它结构分类,如N,N′-双-水杨醛-乙二亚胺(N,N′-bis-salicylal-ethylendiimide),水杨基氧亚胺(salicylaloximine),乙二氨基四乙酸的衍生物(derivatives ofethylendiaminotetraacetic acid)等。然而,由于其低的活性,不足的热稳定性或由于易挥发性,上面列举的很多化合物不能在实践中被用于热塑性塑料的金属缓和剂。
从EP1,198,520B1还可以获知,在聚酰胺模塑材料中使用空间位阻酚。
本领域的技术人员从通常作为有机化合物的系列空间位阻酚中选用酚醛抗氧化剂,其至少包含一个苯酚基团,其中芳香的一半至少在一处,优选在二处位置被取代,直接和所述的苯酚基团的碳原子相邻。这种和羟基基团相邻的取代物是烷基基团,优选的选自1到10碳原子的烷基基团。其优选叔丁基基团。适宜的受阻酚包含,例如四(甲基(3,5-二(叔)-丁基-4-羟基锡酸)甲烷(tetrakis(methylen(3,5-di(tert)-butyl-4-hydroxyhydrostannic acid))methane),商业牌号为Irganox1010(Ciba Specialty chemicals)。已经知晓将这种抗氧化剂和受阻酚加入到HT(高温)聚酰胺注射模塑化合物中,这样可以显示出改进的热稳定性(参见EP1,198,520B1)。
因此,本发明的一个目的在于提供稳定的热塑性聚酰胺模塑材料,其具有在125℃至少3000小时的热稳定性,且适用于光波导的涂层,该光波导具有一个基于含氟化合物或基于含氟聚合物的覆层。
本发明的另一个目的在于制备一种光学纤维,其具有在125℃至少3000小时的热稳定性且具有在保护层和基于含氟化合物或含氟聚合物的覆层(如氟覆层)之间良好的粘附性。
本申请的发明人尝试通过聚酰胺的氨基末端基和铜化合物之间的相互作用来大大提高该聚酰胺模塑材料的粘度。这种粘度效应有赖于氨基末端基的浓度和加工条件,其还包括了干燥温度和干燥的持续时间。这样,粘度(溶液粘度和熔融粘度)随着加工条件(温度和持续时间)而变化,通常是作为其函数上升到一个更大或较小的程度。在工业制造过程中是不能接受大幅度变化的粘度的。
由于增加的粘度而需要较高的加工温度,借此额外地促进了块状和凝胶颗粒的形成,导致形成一个不规则的覆层,这也是不可接受的。
通过使用本发明的热塑性聚酰胺模塑材料和光学纤维可以实现上述目的,该热塑性聚酰胺模塑材料被作为保护层用于具有氟覆层的光波导的覆层。
根据本发明所用的热塑性聚酰胺模塑材料具有在125℃至少3000小时的热稳定性。在一个具体的实施例中,根据本发明所述的材料,也就是本发明所述的热塑性模塑材料,具有在125℃下至少4000小时的热稳定性,特别优选的是在125℃下5000小时的热稳定性和格外优选的是在125℃下6000小时的热稳定性。本发明所用的热塑性聚酰胺模塑材料包含下列组分(A)聚酰胺,其为由下述化合物制得的聚合物或缩聚物,即由脂肪族内酰胺,优选基于C6到C12的内酰胺,或由具有3到44个碳原子的ω-氨基羧酸,优选具有4到18个碳原子的,更优选具有12个碳原子的ω-氨基羧酸,或由具有7到20个碳原子的芳香族氨基羧酸制得的,或者由均具有2到44个碳原子的至少一种二胺和至少一种二羧酸缩聚而得的,其中至少一种二胺优选选自于2到18个碳原子的脂肪族二胺,具有7到22个碳原子的环脂肪族二胺,和至少一种二羧酸优选选自于具有3到44个碳原子的脂肪族二羧酸,具有8到24个碳原子的环脂肪族二羧酸和具有8到20个碳原子的芳香族二羧酸,其中所述的缩聚产物和/或聚合物具有过量的氨基末端基。
(B)与所述模塑材料组合物的聚酰胺部分相关的0.01重量份到2重量的,一种含铜的稳定剂(b1),或是空间位阻酚和HALS稳定剂(b2)的结合物,或是空间位阻酚(b3),(C)与所述模塑材料组合物的聚酰胺部分相关的0到3重量份的,优选0.01重量份到3重量份的,至少一种带有金属络合基团的有机化合物,其选自于酸的酰胺,草酰胺,草酸二苯酰胺(oxalanilide),肼,酸的酰肼或腙的基团,苯并三唑的基团,和含硫的亚磷酸盐基团,在此,组分(A),(B)和选择性的组分(C)的总数为100重量份,(D)除了组分(A),(B)和选择性的组分(C)的总数之外的0到45重量份的,优选0到25重量份的,一种或多种功能化的聚合物,优选功能化的聚烯烃和/或功能化的聚烯烃共聚物。
为了实现对含氟化合物和含氟聚合物的高的粘附性,根据本发明,对于组分(A)必需要有过量的氨基末端基。为了达到温度稳定性,根据本发明,含铜稳定剂(b1)或空间位阻酚适合和HALS稳定剂(b2)或空间位阻酚(b3)结合。
特别是,针对本发明中使用含铜稳定剂(b1)的情况。为了消除由于过量的氨基末端基和铜稳定剂的结合引起的与加工性能有关的缺陷,在本发明的实施例中必需要添加金属缓和剂(C)。
可选择性地由聚酰胺/聚胺共聚物所组成或包含聚酰胺/聚胺共聚物的本发明中用作LWL涂层的这种聚酰胺模塑材料包含下列的缩聚产物或聚合物组分(A)作为聚酰胺,优选使用由脂肪族内酰胺生成的带有过量氨基末端基的缩聚产物,其中优选C6到C12内酰胺或具有3到44个碳原子的ω-氨基羧酸,优选4到18碳原子的,或优选具有7到20碳原子的芳香族的ω-氨基羧酸。
同样适用的是,由均具有2到44个碳原子的、至少一种二胺和至少一种二羧酸生成的带有过量氨基末端基的缩聚产物。这种二胺的例子为乙二胺,1,4-丁二胺,1,6-己二胺,1,10-癸二胺,1,12-二氨基十二烷,间-和对-二甲苯胺,环己基二甲胺,双-(对-氨基环己基)甲烷和其烷基衍生物。
这种二羧酸的例子为丙二酸,丁二酸,戊二酸,己二酸,庚二酸,辛二酸,壬二酸和癸二酸,十二烷基二酸,1,6-环己烷二酸,对苯二酸,间苯二酸和萘二酸。
特别适合用作LWL涂层而用于模塑材料的带有过量氨基末端基的聚酰胺是选自下列组的均聚聚酰胺PA6,PA11,PA46,PA66,PA12,PA1212,PA1012,PA610,PA612,PA69,PA6T,PA6I,PA10T,PA12T,PA12I,它们的混合物,或是由这些均聚聚酰胺制得的共聚物,其中优选PA11,PA12,PA610,PA612,PA1212,PA9T,PA10T,PA12T或共聚物,特别优选PA12T/12,PA10T/12,PA12T/610,PA12T/106,PA10T/610和PA10T/106。此外,根据本发明还可使用诸如PA6/66,PA6/612,PA6/66/610,PA6/66/12,PA6/6T,PA66/6T,PA6/6I和PA6I/6T在内的聚酰胺。
在每个所涉及的聚酰胺部分中,组分(A)的聚合物和/或缩聚物优选含有氨基末端基的含量为20到300μequ./g,特别是40到300μequ./g,和羧基末端基的含量为少于20μequ./g,特别是少于15μequ./g。
组分(A)的聚酰胺的相对粘度(20℃,于0.5%间甲酚中测得)小于2.0,优选小于1.8,更优选在1.4到1.8的范围。
聚酰胺/聚胺共聚物的聚酰胺部分是由脂肪族C6到C12内酰胺制得的聚合物,或是由具有3到44个碳原子(优选4到18个碳原子,特别优选12个碳原子)的ω-氨基羧酸制得的聚合物,或是由具有7到20个碳原子的芳香族氨基羧酸制得的聚合物。
这些(共)聚酰胺还存在有的不同之处是,为了某些用途可以在其中添加常用的聚合物。所用的(共)聚酰胺可以包含有常用的添加剂,如UV稳定剂,结晶促进剂,填料,阻燃剂和润滑剂。
所述的阻燃剂是选自无卤阻燃剂系列的阻燃剂,如基于氮或磷的阻燃剂。根据本发明,特别优选次磷酸盐和/或三聚氰胺氰尿酸酯和/或磷酸三芳基酯。使用次磷酸盐作为聚酰胺模塑材料的阻燃剂,根据UL-94测试(保险商试验所,Underwriter Laboratories),测试样品的厚度为0.4mm时,得到的燃烧分级为V0。用于制备所用的次磷酸盐的适用的次磷酸为,例如,二甲基次磷酸,乙基甲基次磷酸,二乙基次磷酸,甲基正丙基次磷酸,二甲基次磷酸甲烷,1,2-二(甲基次磷酸)乙烷,1,6-二(甲基次磷酸)己烷,1,4-二(甲基次磷酸)苯,甲基苯基次磷酸,二苯基次磷酸。
所述的次磷酸盐按照已知的方法合成,例如在EP0,699,708A1中公开的方法。所述的次磷酸通过金属碳酸盐,金属的氢氧化物或金属的氧化物在水溶液中反应主要转化为单体次磷酸盐,根据反应条件也可能形成聚合的次磷酸盐。
所述的次磷酸盐可包含周期表中第二或第三主族或是副族的金属离子,优选使用次磷酸的钙盐和次磷酸的铝盐。所述的次磷酸盐也可以其混合物的形式使用。当其与聚合物混合时,为了得到更好的分散性,优选使用粉末状的次磷酸盐。
根据本发明用于制备聚酰胺/聚胺共聚物的聚酰胺为聚乙烯胺,与聚酮交替聚合的聚胺,树枝状高分子(dendrimeres),线性的或是接枝的聚乙烯亚胺。如果其为线性的或是接枝的聚乙烯亚胺,优选具有摩尔分子量在500到25,000g/mol范围的,更优选在800到5,000g/mol范围的。此外该聚乙烯亚胺在20℃具有1200到约5000mPa*s的粘度。
典型的,所述的聚酰胺/聚胺共聚物的氨基末端基浓度为40到300μequ./g。优选的,根据ISO1133,在275℃/5kg,其熔体体积率(MVR)为10到1000cm3/10min。MVR是每10分钟的cm3熔体体积率,其为使用标准的MVR设备,在275℃和负载5kg熔融4分钟后准时测量得到的。
本发明所用的聚胺,优选的是所用的聚乙烯亚胺以0.2到5wt%的用量,特别优选0.4到1.5wt%的用量使用,作为聚酰胺/聚胺共聚物的共聚组分,其中该共聚物中其余的共聚部分优先地由聚酰胺组成。
组分(B)(0.01-2重量份)在聚酰胺模塑材料中包含0.01到2重量份的稳定剂组分(B),其包括三种稳定作用的可能,即(b1)一种含铜的稳定剂(b2)至少一种与HALS结合的空间位阻酚,(b3)至少一种空间位阻酚。
如果使用含铜稳定剂作为本发明的稳定剂,需要向该模塑材料中添加金属络合物,该金属络合物优选以与所述的组合物中聚酰胺部分相关的0.01到3重量份的量加入。
优选碱金属的卤化物和卤化亚铜(I)和/或硬脂酸亚铜(I)和/或氧化亚铜(I)作为含铜的稳定剂(b1),其中特别地将碱金属卤化物与铜(I)化合物总量的重量比保持在2.5∶1到100∶1。
在本发明的一个优选实施例中,组分(C)与含铜(I)化合物总量的摩尔比介于0.5∶1到3∶1之间。在生产所述的热塑性模塑材料时,更优选的是添加至少与组分(B)中铜含量约等摩尔量的组分(C)。
例如,根据本发明下列化合物可用作HALS稳定剂二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和/或二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和/或聚[1-(2’-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶基琥珀酸酯]和/或聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三氮杂-2,4-二][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚胺]。
依据本发明,适宜的金属缓和剂(MD)是一些能与金属离子,尤其是铜离子络合的化合物。这些可络合金属的化合物包括下列酸的酰胺,草酰胺,草酸二苯酰胺(oxalanilide),肼,酸的酰肼或腙的单元或苯并三唑。具有这些结构的化合物可用于金属缓和剂(参见Plastics Additives Handbook,4thEd.,1993,chapter.2.4)。
根据本发明所用的金属缓和剂(MD)的例子是(参见组分(C))1,2,3-苯并三唑,甲苯基三唑,3-(水杨酰氨基)-1,2,4-三唑,十二酸双[2-(2-羟基苯甲)酰肼],2′,3-双[[3-[3,5-二-叔丁基-4-羟苯基]丙酰]]-丙酰肼和三[2-叔丁基-4’-硫(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔丁基)-苯基-5-甲基]苯基-亚磷酸酯。
组分(D)(0-45重量份,优选0-25重量份)用于组分(D)的化合物,优选选自聚烯烃和/或聚烯烃共聚物,其为丙烯酸,丁二酸酐和/或马来酸酐接枝的。例如,作为用于聚酰胺的粘性促进剂或冲击改良剂,根据本发明所用的化合物为,如用介质功能化的聚乙烯,低密度或极低密度或线性低密度聚乙烯(LLD-PE),由乙烯和线性的,接枝的或环状的烯烃共聚的功能化的共聚物,如功能化的乙烯/丙烯共聚物。
组分(A),组分(B)和组分(C)的总和为100重量份。组分(D)是选择性的,其额外地加入到100重量份的组分(A),组分(B)和选择性的组分(C)的总和中。
现以PA12为例,说明本发明所用的聚酰胺的制备方法月桂内酰胺(laurinlactam)的聚合是在0.05到3wt%的单胺或多胺,例如单胺,优选二胺或多聚胺,如环己基二胺,十二烷基二胺,内酯二胺(laromine)或聚乙烯亚胺,和5到20%水的存在下进行的。
压力相在290到330℃,20bar,1到6小时在常压氮气下于260到290℃进行0.5到6小时的聚合。
所制得的聚酰胺的相对粘度小于2.0,优选小于1.8(于0.5%间甲酚在20℃),其氨基末端基含量在20到300μequ./g,优选在40到300μequ./g,其羧基末端基含量少于20μequ./g,优选少于15μequ./g。
在普通的双螺旋挤出机上于200到280℃下,将这种含有过量氨基末端基的聚酰胺和其余组分混合。如使用普通的具有捏合元件的混合螺杆(usualmixing screw with kneading elements)或其它混合设备,则必需使用一种具有良好分散性的金属缓和剂。
所得到的颗粒的干燥过程的标准条件是在真空110℃下,干燥24小时。
下面的实施例描述了本发明,但本发明并不局限于这些实施例。
本发明所用的聚酰胺表1氨基封端的聚酰胺12(EMS Chemie AG)
表2在MVR测量之前进行的不同干燥时间和在熔体中不同的驻存时间处理之后,聚酰胺模塑材的行为(进一步参见下面)标题MD1=十二烷基二酸双[2-(2-羟基苯甲酰)肼]MD2=2′,3-双[[3-[3,5-二叔丁基-4-羟苯基]-丙酰]]丙酰肼MD=金属缓和剂用于相对粘度(0.5%间甲酚)和MVR(230℃,2.16kg,在熔体中4minutes后)的参考体积是测量在标准条件下干燥后的颗粒而得到的。
对于聚酰胺模塑材料在熔体中的变化的测定,还可以在熔体中10和20分钟后测定MVR。
在MVR测量法(标准条件下干燥颗粒)的熔体锥中测定相对粘度(0.5%间甲酚)。
颗粒部分在110℃额外干燥24小时,然后进行二者(相对粘度和MVR)的测量。
在温度负载下,聚酰胺模塑材料的评定总结于如下的表2。
随着由于增加的粘度,块状物形成和在加工过程中粘度的变化,必须升高加工时的温度,所以比较例中的聚酰胺模塑材料的加工性能很差。
实施例1-3中的聚酰胺模塑材料则没有这种情况,其表现出很好的加工性。
没有先期储存的所有的聚酰胺模塑材料的粘附性都非常好。在125℃储存3000小时后,只有实施例1-3的聚酰胺模塑材料能满足需求。
经过储存后,由比较例的聚酰胺模塑材料制得的套管(4)在破裂试验中破裂。
表2
MD1=十二烷基二酸双[2-(2-羟基苯甲酰)肼]MD2=2′,3-双[[3-[3,5-二叔丁基-4-羟苯基]-丙酰]]丙酰肼在下面的
图1到3中,示出了在100,120和140℃热储存后的冲击牵引韧性。图中示出了初始值标准化的冲击牵引韧性随储存时间的变化。
两种材料的测量分别在值1开始。比较例的数值(参见表2)在早期即很快的下降,因而线性衰退的趋势线不能通过初始值。根据本发明实施例2的组合物由于其较好的稳定性,就没有这种问题。
在图1到3的图中示出了,依据本发明所用的金属缓和剂不仅仅改进了所述的模塑材料的加工性,也改进了其机械稳定性。
本发明还涉及一种光学纤维(1),具有至少一个带有一层或多层覆层(3)的纤维芯(2),和至少一个封装LWL(2,3)的套管(4),其中所述的覆层(3)或至少其外层由一种由含氟化合物或含氟聚合物形成的层所组成,所述的套管(4)由聚酰胺组成,其中至少一个套管(4)是由一种由权利要求1到17中的一个或几个所述的聚酰胺模塑材料形成的层所组成。
根据本发明,邻接含氟化合物或含氟聚合物的覆层的所述套管(4)也可以由一种聚酰胺/聚胺的共聚物组成。
在本发明的一个具体的实施例中,还可设置另一种聚酰胺模塑材料的套管(5),其邻接套管(4),但是没有缩聚物或聚合物的过量的氨基末端基。
在本发明的另一个实施例中,邻接套管(4)的套管(5)可以由除聚酰胺之外的另一种聚合物组成。根据本发明,可用于套管(5)的材料选自聚氯乙烯,聚乙酸乙烯酯,乙基乙烯基的乙酸酯共聚物,聚氨酯,聚甲醛,聚乙烯,聚乙烯共聚物,聚丙烯,聚丙烯共聚物,含氟聚合物,含氟聚物的化合物,乙烯基四氟乙烯基共聚物,聚氟乙烯(polyvinilyden fluoride),或交联的聚合物。
如果需要,例如,当使用聚烯烃作为套管(5)时,在套管(4)和套管(5)之间可安排一粘合促进剂层,以实现套管(5)对套管(4)的粘合的需求。在用于这种目的时,可使用已知的常规的用于聚酰胺的粘合促进剂,其可能和稳定剂一起配给,例如,b1,b2或b3(参见权利要求1,组分B)。
根据本发明用于套管(5)的聚乙烯还可以是羧基,酸酐或亚胺基团功能化的聚乙烯,或是聚乙烯的共聚物。
所述的交联聚合物是通过过氧化物,硅烷或辐射交联的。可应用的交织的聚合物选自于分别地具有高,中,低或极低密度的聚乙烯或聚乙烯的共聚物,或线性低密度聚乙烯(LLD-PE),或茂金属聚乙烯,或聚丙烯或聚丙烯的共聚物,如聚丙烯和乙丙橡胶的共聚物,或聚丙烯和乙丙橡胶或聚氨酯的混合物。
在一个具体的实施例中,套管(5)由一种含氟聚合物,一种氟聚物化合物或交联的聚合物,特别是辐射交联的聚合物组成。
根据本发明,纤维芯(2)由玻璃,聚碳酸酯(PC),含氟聚合物,聚戊二酰亚胺,或由聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制得的混合物组成。
在本发明的一个实施例中,所述的光学纤维包含了套管(4)和套管(5)。所述套管(5)具有至少一条或几条的颜色标记。所述的颜色标记是耐温的,且可用于挤出工艺。
本发明所述的光学纤维(1)的特征在于所述光波导(LWL)2,3的外径在75到3000μm范围内。
通常,所述的覆层(3)的外径可以是2000±120μm或1000±60μm或750+±45μm或500±30μm或230±20μm或125±10μm。
在一个具体的实施例中,纤维芯(2)的直径至少是8μm,最大1000μm,优选10到100μm,更优选20到80μm,小于相应的覆层(3)的外径。
所述的光学纤维(1)的外径介于0.15和5mm之间。
在另一个实施例中,所述的光学纤维(1)包含了若干个2,3组成的光波导(LWL)。
根据本发明所述的一种纤维(1)的结构示意图如下
纤维可被理解为是纤维芯,覆层和套管和/或套管的整体组合。术语纤维,LWL,POF和GOF仅仅涉及带有覆层的纤维芯。
阻燃的聚酰胺(如PA12)或聚酰胺弹性体(如聚醚酰胺,聚醚酯酰胺或聚酯酰胺)作为阻燃的聚酰胺都适用于套管(5)。
对于一种纤维,一种确定的粘附力是重要的。
所述的套管的粘附力的必要条件是●在覆层上的套管(4)的粘附力(由ID41mm和AD41.5mm)≥50N和绝缘长度1套管4=30mm●在套管(4)上的套管(5)的粘附力(由ID51.5mm和AD52,3mm)20±10N和绝缘长度l套管5=30mmAD=外径,ID=内径为了检测套管在覆层上的粘附力,使用了下列的测试方法●部分剥皮一个50mm长度的纤维的套管(4),如此剩余的套管(4)的长度约30mm。
●通过一个黄铜板上的钻孔控制所述纤维的分级部分,其中所述的钻孔直径大于套管(4)外径约0.1mm。
●夹紧所述纤维的分级末端进入一牵引测试机器(牵引速度为100mm/min)和●测量所述的牵引力,使得套管(4)从下方的覆层剥离。根据本发明不同纤维的尺寸规格的示例聚合物光学纤维(POF)从内向外●POF芯,直径980μm●覆层含氟聚合物WT20μm,AD1mm●套管1WT0.25mm,ID1mm,AD1,5mm●套管2WT0.35 to 0.4mm,ID1.5mm,AD2.3mmWT=壁厚玻璃光学纤维(GOF)a)聚合物包覆的二氧化硅(Polymere cladded silica)(PCS纤维)从内向外●芯,直径200μm●覆层,直径230μm●套管,直径500μm到2000μmb)硬包覆的二氧化硅(Hard cladded silica)(HCS纤维)从内向外●芯,直径125μm到400μm●覆层,直径140μm到430μm●套管,直径250μm到730μm涂层的制备为了所述的纤维芯和覆层的最佳的光传输,必须防止外部的干扰和损耗。为了这个目的,所述的纤维或是单独地,或是成捆地被涂敷层所包覆,接着是用套管包覆,所述的套管是由选自如下的塑料材料制成聚乙烯(PE),聚氯乙烯(PVC),乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE),乙基乙烯基的乙酸酯共聚物(EH),聚酰胺(PA),聚四氟乙烯(PTFE)或其它材料结合物。所述的套管可以形成一层或多层,其具有不同的壁厚,甚至在单独的一层中也可具有不同的壁厚。
通过连续挤出工艺制得该套管。在拆卷机后面设置一个挤出机,由此将用于套管的材料被移至所述的纤维。在包覆后,该纤维在冷却池中被冷却,然后供给复卷机(A.Winert,KunststofflichtwellenleiterGrundlagen,Komponenten,Installation Publicis MCD Verlag,Erlangen and Munich,1998,第51页)。
进一步涂层的制备可以通过下述二者之一的方法来实施1.以分开的步骤,在最后制得的外层上进行所述进一步涂层的制备2.连续地在一个具有不同挤出机的挤出流水线上进行所述进一步涂层的制备,例如,所谓的串联方法(参见原理草图)(见下面)
使用串联方法涂覆2层的原理草图 3.多于一种的多种套管通过混合挤压同时成型在制备所述光波导的涂层时必须特别注意温度,压力和上升的牵引力。所述的光学衰减和几何外形会受到这些参数的影响,从而削弱该纤维的光传输质量。
在直接粘附于覆层的第一套管的挤出过程中,对于POF非常重要的是,由于该聚合物的温度敏感性,这种套管材料的熔体需在一个尽可能低的温度(约160-220℃)挤出,否则会损伤该纤维。对于GOF和其它纤维,加工温度可以在160-250℃的范围。
使用一种管套包覆设备(Kunststofftechnik,Kabel und isolierte Leitungen,VDI-Verlag,Düsseldorf,1984,第71页)制备所述的套管。在这种情况下,所述的套管是在所述的设备的外部施用到例如该纤维芯的覆层上。这种方法不用施加任何压力到所供给的带覆层的纤维芯上。在混合挤压时也无需施加压力。
通过适当的设计-选择设备(喷嘴和芯),由于最佳的热传输的原因,可以有利地调节在POF和套管之间及它们(POF和套管)和其它另加套管之间的确定的粘合力。
与POF相反的是,由于GOF和其它另加套管具有较小的温度敏感性,为了达到所需的粘性,其可以使用圆柱形辐射加热器来预热。
权利要求
1.一种热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其在125℃下具有至少6000小时的热稳定性,可用作光波导的涂层,所述的光波导具有由含氟化合物或含氟聚合物形成的覆层,所述的热塑性聚酰胺模塑材料包括下列组分(A)聚酰胺,其为由下述化合物制得的聚合物或缩聚物,即由脂肪族内酰胺,优选基于C6到C12的内酰胺,或由具有3到44个碳原子的ω-氨基羧酸,优选具有4到18个碳原子的,更优选具有12个碳原子的ω-氨基羧酸,或由具有7到20个碳原子的芳香族氨基羧酸制得的,或者由均具有2到44个碳原子的至少一种二胺和至少一种二羧酸缩聚而得的,其中至少一种二胺优选选自于2到18个碳原子的脂肪族二胺,具有7到22个碳原子的环脂肪族二胺,和至少一种二羧酸优选选自于具有3到44个碳原子的脂肪族二羧酸,具有8到24个碳原子的环脂肪族二羧酸和具有8到20个碳原子的芳香族二羧酸,其中所述的缩聚产物和/或聚合物具有过量的氨基末端基。(B)与所述模塑材料组合物的聚酰胺部分相关的0.01重量份到2重量份的,一种含铜的稳定剂(b1),或是空间位阻酚和HALS稳定剂(b2)的结合物,或是空间位阻酚(b3),(C)与所述模塑材料组合物的聚酰胺部分相关的0到3重量份的,优选0.01重量份到3重量份的,至少一种带有金属络合基团的有机化合物,其选自于酸的酰胺,草酰胺,草酸二苯酰胺(oxalanilide),肼,酸的酰肼或腙的基团,苯并三唑的基团,和含硫的亚磷酸盐基团,在此,组分(A),(B)和选择性的组分(C)的总数为100重量份,(D)除了组分(A),(B)和选择性的组分(C)的总数之外的0到45重量份的,优选0到25重量份的,一种或多种功能化的聚合物,优选功能化的聚烯烃和/或功能化的聚烯烃共聚物。
2.根据权利要求1所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,在每个所涉及的聚酰胺部分,所述组分(A)的聚合物或共聚物含有氨基末端基的含量为20到300μequ./g,特别是40到300μequ./g,和羧基末端基的含量少于20μequ./g,特别是少于15μequ./g。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述组分(A)的聚酰胺的相对粘度在20℃,于0.5%间甲酚中测得为小于2.0,优选小于1.8,更优选在1.4到1.8的范围内。
4.根据权利要求1至3之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,至少一种二胺是选自乙二胺,1,4-丁二胺,1,6-己二胺,1,10-癸二胺,1,12-二氨基十二烷,间-和对-二甲苯胺,环己基二甲胺,双-(对-氨基环己基)甲烷和/或其烷基衍生物,和/或至少一种二羧酸是选自丙二酸,丁二酸,戊二酸,己二酸,庚二酸,辛二酸,壬二酸和癸二酸,十二烷基二酸,1,6-环己烷二酸,对苯二酸,间苯二酸和萘二酸。
5.根据权利要求1至4之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的组分(A)的聚酰胺是均聚聚酰胺,选自PA 6,PA 11,PA 46,PA66,PA 12,PA 1212,PA 1012,PA 610,PA 612,PA 69,PA 6T,PA 6I,PA 10T,PA12T,PA 12I,它们的混合物,或是由这些均聚物制得的共聚物,其中优选PA11,PA 12,PA 610,PA 612,PA 1212,PA 9T,PA 10T,PA 12T或共聚物,特别优选PA 12T/12,PA 10T/12,PA 12T/610,PA 12T/106,PA 10T/610和PA10T/106。
6.根据权利要求1至5之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于所述的聚酰胺是PA 6/66,PA 6/612,PA 6/66/610,PA 6/66/12,PA 6/6T,PA 66/6T,PA 6/6I和PA 6I/6T。
7.根据权利要求1至6之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的组分(A)的聚酰胺是聚酰胺/聚胺共聚物,其聚酰胺部分包含了由脂肪族C6到C12内酰胺制得的聚合物,或是由具有3到44个碳原子,优选4到18个碳原子,特别优选12个碳原子的ω-氨基羧酸制得的聚合物,或是由具有7到20个碳原子的芳香族氨基羧酸制得的聚合物。
8.根据权利要求1至7之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的聚酰胺是其中添加了如下添加剂的聚合物UV稳定剂,热稳定剂,结晶促进剂,增塑剂,阻燃剂,冲击改良剂,填料和润滑剂。
9.根据权利要求8所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的阻燃剂选自无卤阻燃剂系列的阻燃剂,特别是例如基于氮或磷的阻燃剂,更优选是次磷酸盐和/或三聚氰胺氰尿酸酯和/或磷酸三芳基酯。
10.根据权利要求1至9之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的用于制备聚酰胺/聚胺共聚物的聚酰胺为聚乙烯胺,与聚酮交替聚合的聚胺,树枝状高分子,线性的或是接枝的聚乙烯亚胺。
11.根据权利要求10所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于所述的用于制备聚酰胺/聚胺共聚物的聚酰胺为线性的或是接枝的聚乙烯亚胺,其具有摩尔分子量在500到25,000g/mol范围内,优选在800到5,000g/mol范围内,优选该聚乙烯亚胺在20℃下具有1200到约5000mPa*s的粘度。
12.根据权利要求1至11之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的模塑材料包含了聚酰胺,优选的是所用的聚乙烯亚胺以0.2到5wt%的用量,更优选以0.4到1.5wt%的用量使用,作为聚酰胺/聚胺共聚物的共聚组分,其中该共聚物中其余的共聚部分优先地由聚酰胺组成。
13.根据权利要求1至12之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的含铜的稳定剂(b1)包含了碱金属的卤化物和卤化亚铜(I)和/或硬脂酸亚铜(I)和/或氧化亚铜(I),其中优选碱金属卤化物与铜(I)化合物总量的重量比为2.5∶1到100∶1。
14.根据权利要求1至13之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的带有金属络合基团的化合物(C)与含铜(I)化合物总量的摩尔比为0.5∶1到3∶1,其中优选所述的组分(C)至少约等摩尔于组分(b1)中铜含量。
15.根据权利要求1至14之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于所述的化合物(C)为N,N′-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰]-酰肼和/或2,2′-草酰胺基-二[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰]和/或3-(水杨酰氨基)-1,2,4-三唑和/或1,2,3-苯并三唑和/或甲苯基三唑和/或十二二酸双[2-(2-羟基苯甲)酰肼]和/或三[2-叔丁基-4-硫(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔丁基)-苯基-5-甲基]苯基-亚磷酸酯。
16.根据权利要求1至15之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的HALS稳定剂为二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和/或二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯和/或聚[1-(2’-羟乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶基琥珀酸酯]和/或聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三氮杂-2,4-二][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚胺]。
17.根据权利要求1至16之一所述的热塑性聚酰胺模塑材料的应用,其特征在于,所述的组分(D)选自聚烯烃和/或聚烯烃共聚物,其为丙烯酸,丁二酸酐和/或马来酸酐接枝的。
18.光学纤维(1),其至少具有一个光波导(LWL)(2,3),该光学纤维由一个纤维芯,和一层或多层的覆层(3),和至少一个将所述的光波导(LWL)(2,3)封装的套管(4),其中所述的覆层(3)或至少其外层是由一种由含氟化合物或含氟聚合物形成的层所组成,所述的套管(4)由聚酰胺组成,其特征在于,至少一个套管(4)是由一种基于权利要求1到17中的一个或几个所述的聚酰胺模塑材料的层所组成。
19.根据权利要求18所述的光学纤维(1),其特征在于,所述的邻接含氟化合物或含氟聚合物的覆层的套管(4)是由一种聚酰胺/聚胺的共聚物组成。
20.根据权利要求18或19所述的光学纤维(1),其特征在于,安装至少一个邻接套管(4)的另外的一个套管(5),其为根据权利要求1到19的聚酰胺模塑材料制得,但是所述的缩聚物或聚合物没有过量的氨基末端基。
21.根据权利要求18或19所述的光学纤维(1),其特征在于,所述的邻接套管(4)的套管(5)由除聚酰胺之外的另一种聚合物组成。
22.根据权利要求21所述的光学纤维(1),其特征在于所述的邻接套管(4)的套管(5)由含氟聚合物,含氟聚物的化合物,或交联的聚合物,特别是一种辐射交联聚合物组成。
23.根据权利要求18至22所述的光学纤维(1),其特征在于,所述的纤维芯(2)由玻璃,聚碳酸酯(PC),含氟聚合物,聚戊二酰亚胺,或由聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制得的混合物组成。
24.根据权利要求18至23所述的光学纤维(1),其特征在于,所述的光波导(LWL)(2,3)的外径在75到3000μm范围内。
25.根据权利要求18至24所述的光学纤维(1),其特征在于所述的覆层(3)的外径为2000±120μm或1000±60μm或750+±45μm或500±30μm或230±20μm或125±10μm。
26.根据权利要求18至25所述的光学纤维(1),其特征在于所述的纤维芯(2)的外径至少为8μm,最大1000μm,优选10到100μm,更优选20到80μm,小于相应的覆层(3)的外径。
27.根据权利要求18至26所述的光学纤维(1),其特征在于所述的光学纤维(1)的外径介于0.15和5mm之间。
28.根据权利要求18至27所述的光学纤维(1),其特征在于其包含了多个光波导(LWL)(2,3)。
29.根据权利要求18至28所述的光学纤维(1),包含一个套管(4)和一个套管(5),其特征在于所述的套管(5)具有至少一条的颜色标记,其中所述的颜色标记是耐温的,且可用于挤出工艺。
全文摘要
本发明涉及稳定的热塑性聚酰胺模塑化合物的应用,其作为保护层用于涂敷具有由氟化物或含氟聚合物形成的覆层的光波导。该创造性地使用的聚酰胺模塑化合物表现出良好的粘附于由氟化物或含氟聚合物形成的覆层的特性。其还具有在125℃至少6000小时的高且持久的温度耐受性。本发明还涉及光缆(optical strands),其包含至少一股纤维芯,单层或多层的覆层和至少一个围绕着光波导、由稳定的热塑性聚酰胺模塑化合物制得的保护套管。
文档编号G02B6/02GK101023137SQ200580031814
公开日2007年8月22日 申请日期2005年9月20日 优先权日2004年9月21日
发明者乔治·斯托普曼, 赛宾·贝里拉姆, 安德烈·斯特茨 申请人:Ems化学股份公司