[发明专利]用聚酯涂层涂覆的光纤

说明书

本发明涉及一种光纤，其包括：含被玻璃包覆层包围的玻璃纤芯的光波导；包围所述光波导的涂层，所述涂层包括含通过下述物质酯化获得的聚酯的固化聚合物材料：选自具有含至少两个共轭双键的C₁₆‑C₂₄脂族链的酸，甘油三酯，或甘油三酯混合物中的反应物A，和由至少一种含至少三个羟基的单体制成的多元醇，该多元醇一直到300℃都是热稳定的(反应物B)。本发明还涉及以上所述的聚酯涂层，用所述聚酯涂层涂覆光纤的方法，和获得光纤用涂层预定机械性能的方法。可通过或者热或者辐射固化本发明聚酯，制备形成涂层的固化聚合物。

技术领域

本发明涉及用聚酯涂层涂覆的光纤。该聚酯涂层可以或者辐射固化，或者更有利地热固化。本发明的光纤是用需要在控制温度下借助辐射固化的常规聚合物材料，例如可UV固化的丙烯酸酯聚合物材料涂覆的光纤的有价值替代品。

背景技术

光纤常常包括玻璃纤芯(典型地其直径为约120-130μm)，在所述玻璃纤芯内部，发射的(transmitted)光信号受到约束，被优选由玻璃制造的包覆层包围。纤芯和包覆层的组合通常被确定为“光波导”。光波导通常受到典型地聚合物材料的涂层保护，所述涂层保护玻璃纤维避免外部环境并提供对物理处理力，例如当纤维经历敷设电缆操作时遇到的那些力的耐抗性。该涂层典型地包括与包覆层直接接触定位的第一涂层，也称为“主涂层”，和包围第一涂层的至少一层第二涂层，也称为“辅助涂层”。在现有技术中，主涂层和辅助涂层的组合有时也被确定为“主涂层体系”，因为这两层通常在纤维的拉伸制造工艺期间施加。在此情况下，与包覆层接触的涂层被称为“内部主涂层”，而与内部主涂层接触且包围内部主涂层的涂层被称为“外部主涂层”。在一些情况下，可与包覆层接触施加单一涂层。之后，术语“主涂层”应当表示内部主涂层，和术语“辅助涂层”应当表示外部主涂层。

一般地，主涂层由在室温下具有相对低弹性模量E’(典型地0.1MPa至5MPa)和低Tg，例如低于-20℃的相对软质材料制造。辅助涂层通常由在室温下具有较高弹性模量E’(典型地500MPa至2000MPa)和与主涂层相比玻璃化转变温度(Tg)更高的比较硬质的聚合物形成。

对于某些应用来说，可用弹性模量和Tg值在主涂层与辅助涂层中间的单一涂层涂覆光波导。具有主涂层和辅助涂层的光波导的总直径可以是150至250μm。

通常用于形成主涂层、辅助涂层和单一层涂层的聚合物材料由含丙烯酸酯低聚物和在合适的光引发剂存在下，借助UV辐射交联的单体的组合物获得。然而，应当在相对低温下，例如在环境温度到约50℃下，在光波导上形成丙烯酸酯聚合物涂层，并在惰性氛围存在下(例如在氮气下)固化，以便避免聚合物材料的热降解并保证涂层对光波导的适当的粘附。这些约束要求使用特殊装置控制聚合物沉积和固化工艺期间的温度。典型地，辐射固化烘箱连续用惰性气体(例如氮气或氦气)冲刷，以便维持所要求的条件。

对以上描述的约束操作条件的需求显然使得光纤的制造工艺和实施该方法所使用的装置相当复杂且昂贵。

发明内容

申请人面对提供适合于在光纤上形成涂层的聚合物材料这样的问题，而该聚合物材料可在相对高温下，或者热固化或者辐射固化，以便简化涂布的光波导的制造工艺。

特别地，申请人面对提供适合于在光波导上形成涂层的聚合物材料这样的问题，而该聚合物材料可热固化，以便在不使用要求精确控温和惰性气体存在的辐射装置，例如UV烘箱的情况下，它可施加到光波导上。

申请人已发现，通过含有某些聚酯作为低聚物单元的聚合物材料，可解决根据下述说明更加明显地显而易见的上述和其他问题，所述聚合物材料可以或者通过加热或者辐射，在最多300℃的温度下固化。

当通过加热固化时，本发明的聚合物材料的优点是，在纤维的拉伸工艺期间，在拉伸的纤维冷却到接近于室温之前可施加，且利用就在拉伸玻璃纤维时的热量作为固化热源。