EuroWire September 2020

Technischer Artikel

Analytische Untersuchung eines weichen Beschichtungsmaterials für Lichtwellenleiter von Kumpei Kobayashi, Takumi Nakajima, Hirofumi Uchida und Noriyasu Shinohara, Tsukuba Laboratories, JSR Corporation, Japan

Übersicht Diese Studie untersucht die mechanischen Eigenschaften von UV-härtenden Urethanacrylaten mit einem niedrigen Elektrizitätsmodul für Lichtwellenleiter. aus UV-härtendem Urethanacrylat wurden zwei Typen von Urethanacrylatoligomeren aufgebracht. Die Analyse der mechanisch-dynamischen Reaktion durch tanδ-Kurven wies auf das Vorhandensein der Phasen- separation und einen unterschiedlichen Phasenseparationsstatus hin. Es wurde festgestellt, dass die nanoskalige Morphologie der phasenseparierten Folie durch Rasterkraftmikroskopie sichtbar gemacht wurde. Auf den Beschichtungen

Versuch 1.1 Materialien Alle Beschichtungen

verhindern. Im Allgemeinen neigt ein weiches Beschichtungsmaterial mit einem niedrigen Elektrizitätsmodul dazu eine niedrigere mechanische Festigkeit aufzuweisen. Wegen der Kavitätsbildung im weichen Beschichtungsmaterial führt diese niedrigere mechanische Festigkeit zu einem negativen Streckgrenzenverhältnis bei der Herstellung von Lichtwellenleitern. Es ist daher bekannt, dass es schwierig ist eine hohe mechanische Festigkeit mit einem niedrigen Elektrizitätsmodul zu erzielen. In einer vorherigen Studie wurde von uns berichtet, dass die Induktion der Phasenseparation bei einer Beschichtung, eine gute Lösung darstellte, um eine hohe mechanische Festigkeit mit einem niedrigen Elektrizitätsmodul zu erzielen [1] . In dieser Studie wurde jedoch das Vorhandensein einer Phasenseparation in den Folien lediglich durch die Analyse der mechanisch-dynamischen Reaktion bestätigt, während man nur wenig über die Details der Morphologien wußte. Es erweist sich daher als notwendig, die nanoskaligen Morphologien zu untersuchen, um das Phänomen zu verdeutlichen. Elektrizitätsmodul einer Rasterkraftmikroskopie (AFM) angezeigt. In diesem Artikel wurden die jüngsten Arbeiten und Informationen beschrieben, die zum Thema der mechanischen Eigenschaften und Morphologien von UV-härtbaren weichen Urethanacrylaten erzielt wurden. anhand Als erster Schritt wurden die Morphologien der phasenseparierten Folien mit einem niedrigen

Prüfproben

von

weichen

aus Urethan- acrylatoligomeren, Acrylmonomeren und Fotoinitiatoren wurden in unseren Labors vorbereitet. Urethanacrylatoligomeren (UA-1, UA-2) Difunktionelle Urethanacrylate (UA-1, UA-2) wurden aus einem Polypropylen-Diol und Toluol- 2,4-diisocyanat deaktiviert mit 2-Hydroxyethylacrylat und einem Alkohol vorbereitet. Monomere Ein Gemisch aus zwei monofunktionellen Acrylaten wurde verwendet. Das Verhältnis der zwei Monomere wurde konstant bei 40:60 gehalten. Neben den Acrylaten-2, wurde 6 Gew.-% des N-Vinyl-Monomers in den Rezepturen aufgenommen. Fotoinitiator und Additive Als Fotoinitiator, wurde 2 Gew.-% von 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphan- oxide verwendet. Difunktionelles Monomer Hinzugefügt wurde 0~3,5 Gew.-% von difunktionellen Monomer, das aus kohlenwasserstoffbasierten Dialkohol gewonnen wurde. 1.2 Vorbereitung physikalischer Eigenschaften Das formulierte Harz wurde auf einer Glasplatte mit Einsatz eines 381-μm (15 MIL) -Applikator gezogen. Das Harz auf der Glasplatte wurde unter Halogen-Metalldampflampen (275mW/ cm 2 ) mit einer UV-Dosis von 500mJ/cm 2 hindurchgeführt. Die gehärtete Folie wurde von der Glasplatte abgezogen, umgedreht und nochmals unter denselben Lampen

1 Einleitung Kürzlich wurden

UV-härtenden Urethanacryle allgemein als Beschicht- ungsmaterial für Lichtwellenleiter eingesetzt.

Sie

sind

grundsätzlich

mit

Urethanacrylatoligomeren

(UA),

Acrylmonomeren Fotoinitiatoren formuliert. Eine der Hauptforderungen an Lichtwellenleitern ist eine niedrige Dämpfung durch Mikrobiegung. Die Faser kann mit doppelschichtigen Beschichtungen aus einem weichen Material und aus einem harten Material auf einer Glasfaser gefertigt werden. In den letzten Jahren wurde ein niedrigeres Elektrizitätsmodul für ein weiches Beschichtungsmaterial und ein höheres Elektrizitätsmodul für hartes Material gefordert, um Mikrobiegungen in rauen Umgebungsbedingungen zu und

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