[發(fā)明專利]用聚酯涂層涂覆的光纖

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680087812.1
• 申請日: 2016-07-22
• 公開（公告）號: CN109843824B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·特魯茲;P·德馬蒂諾;A·西特里奧;M·格拉
• 申請（專利權(quán)）人: 普睿司曼股份公司;米蘭綜合工科大學(xué)
• 主分類號: C03C25/323
• 分類號: C03C25/323;C03C25/50;C08G63/00;C09D167/00
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 任宗華

本發(fā)明涉及一種光纖，其包括：含被玻璃包覆層包圍的玻璃纖芯的光波導(dǎo)；包圍所述光波導(dǎo)的涂層，所述涂層包括含通過下述物質(zhì)酯化獲得的聚酯的固化聚合物材料：選自具有含至少兩個共軛雙鍵的C₁₆?C₂₄脂族鏈的酸，甘油三酯，或甘油三酯混合物中的反應(yīng)物A，和由至少一種含至少三個羥基的單體制成的多元醇，該多元醇一直到300℃都是熱穩(wěn)定的(反應(yīng)物B)。本發(fā)明還涉及以上所述的聚酯涂層，用所述聚酯涂層涂覆光纖的方法，和獲得光纖用涂層預(yù)定機(jī)械性能的方法。可通過或者熱或者輻射固化本發(fā)明聚酯，制備形成涂層的固化聚合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用聚酯涂層涂覆的光纖。該聚酯涂層可以或者輻射固化，或者更有利地?zé)峁袒１景l(fā)明的光纖是用需要在控制溫度下借助輻射固化的常規(guī)聚合物材料，例如可UV固化的丙烯酸酯聚合物材料涂覆的光纖的有價值替代品。

背景技術(shù)

光纖常常包括玻璃纖芯(典型地其直徑為約120-130μm)，在所述玻璃纖芯內(nèi)部，發(fā)射的(transmitted)光信號受到約束，被優(yōu)選由玻璃制造的包覆層包圍。纖芯和包覆層的組合通常被確定為“光波導(dǎo)”。光波導(dǎo)通常受到典型地聚合物材料的涂層保護(hù)，所述涂層保護(hù)玻璃纖維避免外部環(huán)境并提供對物理處理力，例如當(dāng)纖維經(jīng)歷敷設(shè)電纜操作時遇到的那些力的耐抗性。該涂層典型地包括與包覆層直接接觸定位的第一涂層，也稱為“主涂層”，和包圍第一涂層的至少一層第二涂層，也稱為“輔助涂層”。在現(xiàn)有技術(shù)中，主涂層和輔助涂層的組合有時也被確定為“主涂層體系”，因為這兩層通常在纖維的拉伸制造工藝期間施加。在此情況下，與包覆層接觸的涂層被稱為“內(nèi)部主涂層”，而與內(nèi)部主涂層接觸且包圍內(nèi)部主涂層的涂層被稱為“外部主涂層”。在一些情況下，可與包覆層接觸施加單一涂層。之后，術(shù)語“主涂層”應(yīng)當(dāng)表示內(nèi)部主涂層，和術(shù)語“輔助涂層”應(yīng)當(dāng)表示外部主涂層。

一般地，主涂層由在室溫下具有相對低彈性模量E’(典型地0.1MPa至5MPa)和低Tg，例如低于-20℃的相對軟質(zhì)材料制造。輔助涂層通常由在室溫下具有較高彈性模量E’(典型地500MPa至2000MPa)和與主涂層相比玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)更高的比較硬質(zhì)的聚合物形成。

對于某些應(yīng)用來說，可用彈性模量和Tg值在主涂層與輔助涂層中間的單一涂層涂覆光波導(dǎo)。具有主涂層和輔助涂層的光波導(dǎo)的總直徑可以是150至250μm。

通常用于形成主涂層、輔助涂層和單一層涂層的聚合物材料由含丙烯酸酯低聚物和在合適的光引發(fā)劑存在下，借助UV輻射交聯(lián)的單體的組合物獲得。然而，應(yīng)當(dāng)在相對低溫下，例如在環(huán)境溫度到約50℃下，在光波導(dǎo)上形成丙烯酸酯聚合物涂層，并在惰性氛圍存在下(例如在氮氣下)固化，以便避免聚合物材料的熱降解并保證涂層對光波導(dǎo)的適當(dāng)?shù)恼掣健＿@些約束要求使用特殊裝置控制聚合物沉積和固化工藝期間的溫度。典型地，輻射固化烘箱連續(xù)用惰性氣體(例如氮氣或氦氣)沖刷，以便維持所要求的條件。

對以上描述的約束操作條件的需求顯然使得光纖的制造工藝和實施該方法所使用的裝置相當(dāng)復(fù)雜且昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

申請人面對提供適合于在光纖上形成涂層的聚合物材料這樣的問題，而該聚合物材料可在相對高溫下，或者熱固化或者輻射固化，以便簡化涂布的光波導(dǎo)的制造工藝。

特別地，申請人面對提供適合于在光波導(dǎo)上形成涂層的聚合物材料這樣的問題，而該聚合物材料可熱固化，以便在不使用要求精確控溫和惰性氣體存在的輻射裝置，例如UV烘箱的情況下，它可施加到光波導(dǎo)上。

申請人已發(fā)現(xiàn)，通過含有某些聚酯作為低聚物單元的聚合物材料，可解決根據(jù)下述說明更加明顯地顯而易見的上述和其他問題，所述聚合物材料可以或者通過加熱或者輻射，在最多300℃的溫度下固化。

當(dāng)通過加熱固化時，本發(fā)明的聚合物材料的優(yōu)點是，在纖維的拉伸工藝期間，在拉伸的纖維冷卻到接近于室溫之前可施加，且利用就在拉伸玻璃纖維時的熱量作為固化熱源。