[發明專利]光纖包覆用高耐水性樹脂組合物

在審

• 申請號: 202011104949.8
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112662303A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 鄭會民;吳政炫;李鎮友;樸寬根
• 申請（專利權）人: 露溫迪克埃蒂姆有限公司
• 主分類號: C09D175/14
• 分類號: C09D175/14;C08G18/75;C08G18/67;C08G18/50
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 姜盛花;張天舒

本發明涉及可以有效地應用于光纖包覆的高耐水性樹脂組合物，在本發明中，將包含與水(H₂O)具有高親和力的氧鍵的醚鍵結構(Ether Linkage，?C?O?C?)最小化的氟化多元醇為基材，合成光固化氨基甲酸酯低聚物，并使用以這種方式合成的光固化氨基甲酸酯低聚物來制備樹脂組合物，從而提供高耐水性的光纖包覆用樹脂組合物，其在滿足光纖包覆基本所需的低折射性能的同時具有顯著提高的對抗水分浸透的耐水性而有效地應用于高功率光纖激光器。

技術領域

本發明涉及涉及可以有效地應用于光纖包覆的高耐水性樹脂組合物，在本發明中，將包含與水(H₂O)具有高親和力的氧鍵的醚鍵結構(Ether Linkage，-C-O-C-)最小化的氟化多元醇為基材，合成光固化氨基甲酸酯低聚物，并使用以這種方式合成的光固化氨基甲酸酯低聚物來制備樹脂組合物，從而提供高耐水性的光纖包覆用樹脂組合物，其在滿足光纖包覆基本所需的低折射性能的同時具有顯著提高的對抗水分浸透的耐水性而有效地應用于高功率光纖激光器。

背景技術

近年來，在用于光纖包覆的樹脂組合物中，廣泛使用利用紫外線的光固化樹脂組合物，使用這種光固化樹脂時，與現有的熱固化樹脂相比，反應時間相對短，能量效率高，可以在較低的溫度下固化，并且可以簡化整個工藝裝置和設備，從而提高生產效率。

這種用于光纖包覆的光固化樹脂組合物的實例包括韓國專利授權公報第500191號(紫外線固化光纖包覆樹脂組合物)和韓國專利授權公報第1003002號(光纖包覆用樹脂組合物)中所示的樹脂組合物。盡管這種現有的光固化樹脂組合物顯示出適用于光纖包覆的低折射性能和相對較好的抗沖擊性，但作為這些樹脂組合物的基材的氟化多元醇包括多個醚鍵結構(Ether Linkage,-COC-)，由于該醚鍵結構包含與水(H₂O)具有高親和力的氧鍵，因此在用于光纖包覆而長時間暴露于高溫高濕環境中的情況下，它容易受到水分的浸透，浸透的水分積聚在由玻璃纖維制成的光纖纖芯和由樹脂組合物制成的光纖包覆層之間的界面處，并起到分離纖芯和包覆層的作用，從而妨礙光纖的光學性能而成為使光纖的長期可靠性下降的重要因素。

更詳細地說，光纖包覆是起到引導通過光纖芯傳輸的光的作用的要素，這時，決定可被有效引導的光的入射角范圍的因素就是包覆的開口數，它由構成樹脂組合物的折射率決定。因此，保持包覆的折射率特性恒定以穩定地保持光纖的輸出非常重要。然而，應用于光纖包覆的具有低折射率特性的樹脂組合物的折射率根據溫度的變化相對較大，特別是在最近積極開發的KW級以上的光纖激光器的情況下，傳輸高功率激光的光纖的自身溫度會急劇上升，為了防止光纖自身的溫度上升，近來設計了將激光光纖纏繞在裝有降溫裝置的圓筒或冷卻墊上使用。即，涂敷了由具有低折射率特性的樹脂組合物制成的包覆層的激光器用光纖被設計成緊密地纏繞在配備有降溫裝置的圓筒或冷卻墊上，從而由通過光纖傳輸的高功率激光產生的熱量，從配備有降溫裝置的圓筒或冷卻墊等的表面放熱，可以使光纖的自身溫度保持恒定。

然而，在該過程中，由于在始終保持低溫狀態的降溫裝置中，空氣中包含的水分由于與周圍空氣的溫度差而經常冷凝。此時，如上所述，在由包含多個具有與水(H₂O)具有高親和力的氧鍵的醚鍵結構(-C-O-C-)的樹脂組合物制成的包覆的情況下，被冷凝的水分相對容易被吸收到包覆中并聚集在光纖芯和包覆層之間的界面上，因此，包覆層被分離(Delamination)，導致包覆層的光學和物理功能喪失。

在現有的情況下，即使使用由包含多個醚鍵(-C-O-C-)的樹脂組合物制成的包覆的情況下，大部分也主要應用于低容量、低功率的光纖激光器，因此，在這種情況下，輸出容量不是很高，因此光纖的自身溫度的上升不是很高，因此，降溫裝置也不需要非常高的性能，并且由于溫差而被冷凝的水分量也很少，因水分浸透而導致的光纖性能的下降并沒有成為大的問題。