[发明专利]涂覆有聚酯涂层的光纤

说明书

本发明涉及光纤，包括：光波导，其包括由玻璃包层包围的玻璃芯；包围所述光波导的涂层，所述涂层包括固化的聚合物材料，所述固化的聚合物材料包括通过聚合单体获得的聚酯，所述单体选自具有包括至少两个共轭双键的C₁₆‑C₂₄脂肪链的酸、甘油三酯或甘油三酯的混合物。本发明也涉及一种用于用所述聚酯涂层涂覆光纤的方法。形成涂层的固化的聚合物材料可通过热或通过辐射固化本发明的聚酯制备。

技术领域

本发明的领域

本发明涉及一种涂覆有聚酯涂层的光纤。该聚酯涂层可以是辐射固化的或更有利地是热固化的。本发明的光纤对于用需要在控制的温度下借助于辐射固化的传统聚合物材料(如UV可固化的丙烯酸酯聚合物材料)涂覆的光纤而言是有价值的替代方案。

背景技术

本发明的背景

光纤常见地包括被优选由玻璃制成的包层(典型地具有约120-130μm的直径)包围的在其内部限制传输光信号的玻璃芯。芯和包层的组合通常被认定为“光波导”。光波导一般通过涂层(典型地为聚合物材料)保护，该涂层保护纤维的玻璃免受外部环境影响并且提供对物理处理力(如当纤维经受并捻操作时所遇到的那些)的抗性。该涂层典型地包括位于与包层直接接触的第一涂覆层，也称为“底涂层”，以及至少一个包围第一涂层的第二涂覆层，也称为“二次涂层”。在现有技术中，底涂层和二次涂层的组合有时也被认定为“底涂层体系”，因为这两个涂层通常都在纤维的拉伸制造过程期间施加。在该情况下，与包层接触的涂层被称作“内底涂层”而包围内底涂层并且与其接触的涂层被称作“外底涂层”。在一些情形下，可施加单一涂层与包层接触。因此，术语“底涂层”将代表内底涂层且术语“二次涂层”将代表外底涂层。

通常，该底涂层由相对软的材料制成，该材料具有在室温下相对低的弹性模量E’(典型地为0.1MPa-5MPa)和低Tg(例如低于-20℃)。该二次涂层通常由更加刚性的聚合物形成，该聚合物具有在室温下更高的弹性模量E’(典型地为500MPa-2000MPa)以及与底涂覆层的玻璃化转变温度(Tg)相比更高的玻璃化转变温度(Tg)。

对于某些应用，光波导可用具有介于底涂层和二次涂层的弹性模量和Tg值之间的弹性模量和Tg值的单一涂覆层涂覆。具有底涂层和二次涂层的光波导的总直径可为150-250μm。

通常用于形成底涂层、二次涂层和单层涂层的聚合物材料从包括丙烯酸酯低聚物和单体的组合物获得，该组合物在适合的光引发剂的存在下借助于UV辐射交联。然而丙烯酸酯聚合物涂层应当在相对低的温度下(例如从环境温度至约50℃)在光波导上形成并且在惰性气氛(例如氮气)存在下固化以避免聚合物材料的热降解并且保证涂覆层与光波导的适当粘合。这些约束要求在聚合物沉积和固化过程期间使用特殊装置来控制温度。典型地，用惰性气体(例如氮气或氦气)连续地冲洗辐射固化烘箱以维持所需的条件。

显然，对于上述严格的操作条件的需求使得光纤的制造过程以及用于进行其过程的装置相当复杂且昂贵。

发明内容

本发明的概述

本申请人已经面临的问题在于提供可在相对高的温度下热或通过辐射固化的适合于在光纤上形成涂覆层的聚合物材料以简化经涂覆的光波导的制造方法。

特别是，本申请人已经面临的问题在于提供可热固化的适合于在光波导上形成涂覆层的聚合物材料以便其可被施加到光波导上而不使用需要精确温度控制和惰性气体存在的辐射设备如UV烘箱。

本申请人已经发现以上问题和将从以下描述中更清晰地显现的其他问题可通过含有某些在最高达300℃的温度下可通过热或辐射固化的聚酯的聚合物材料得以解决。