[发明专利]具有低拔出力的光纤涂层

说明书

光纤涂层，其具有低杨氏模量，对于刚拉制状态的光纤低光纤拔出力，以及随着光纤老化的拔出力的小幅随时间增加。光纤涂层是包含由异氰酸酯、羟基丙烯酸酯化合物和多元醇形成的低聚物的涂料组合物的固化产物。低聚物包括聚醚氨基甲酸酯丙烯酸酯和二加合物化合物。用于形成低聚物的反应混合物包括摩尔比为n:m:p的异氰酸酯：羟基丙烯酸酯：多元醇，式中，当p是2时，n是3.0至5.0，以及m是1.50n–3至2.50n–5。控制n:m:p之比导致组合物当固化时提供的涂层和固化产物具有低的杨氏模量、玻璃上的低拔出力以及当光纤老化时随时间的弱变化。

本申请要求2018年5月3日提交的美国临时申请系列第62/666376号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本公开内容属于具有良好的拼接剥离性的光纤涂层。更具体来说，本公开内容属于具有低拔出力和强内聚力的初级光纤涂层。

背景技术

光穿过光纤的传递系数高度取决于施涂到光纤的涂层的性质。涂层通常包括初级涂层和次级涂层，其中，次级涂层围绕初级涂层，以及初级涂层接触玻璃光纤(其包括被玻璃包层围绕的中心玻璃纤芯)。次级涂层是比初级涂层更硬的材料(更高的杨氏模量)，并且设计成用来保护玻璃波导免受光纤的加工、搬运和安装过程中的磨损或外部作用力所导致的损坏。初级涂层是较软的材料(低杨氏模量)，并且设计成用于缓冲或消散由于施加到次级涂层的外表面的作用力所导致的应力。初级层中的应力消散使得应力衰减，并且使得抵达玻璃波导的应力最小化。初级涂层对于光纤弯曲时产生的应力的消散是特别重要的。需要消散掉光纤上传输到玻璃波导的弯曲应力，因为弯曲应力产生了玻璃波导的折射率分布中的局部扰动。局部折射率扰动导致传输通过波导的光的强度损失。通过应力消散，初级涂层使得弯曲诱发的强度损失最小化。

为了使得弯曲损失最小化，希望开发具有越来越低的杨氏模量的初级涂层材料。优选杨氏模量低于1MPa的涂层材料。但是，随着初级涂层的杨氏模量降低，初级涂层的内聚力劣化，并且在光纤制造过程中或者在光纤的现场安装过程中，初级涂层更容易发生破损。诸如剥离、敷设和连接之类的操作向初级涂层引入热应力和机械应力，这会导致在初级涂层中形成缺陷。随着初级涂层的内聚力降低，初级涂层中形成的缺陷变得越来越成问题。

除了良好的内聚力之外，光纤剥离和拼接操作要求初级涂层与玻璃光纤的适当粘附。如果初级涂层与玻璃光纤的粘附太过牢固，则来自初级涂层的残留物留在玻璃光纤上并且难以实现干净的剥离。需要干净的剥离从而将玻璃光纤插入连接器中。光纤连接器中的开口与玻璃光纤的直径紧密匹配，而玻璃光纤上存在的涂层残留物阻碍了将光纤插入连接器中。光纤带(ribbon)对于粘附要求特别苛刻，所述光纤带是在共用基质中包含多个光纤的线性光纤组合件。当对光纤带进行连接时，所有的光纤同时进行剥离并且每个光纤都必须剥离干净而不在留在玻璃光纤的未剥离部分上留有的涂层中引入缺陷。

需要能够从玻璃光纤干净地剥离掉同时当施加剥离作用力时还有足够的内聚力抵抗缺陷形成的初级涂层材料。

发明内容

本公开内容提供了作为可固化组合物的固化产物形成的初级涂层。涂层的特征是低杨氏模量、低拔出力和良好的内聚力(cohesion)。拔出力随时间的变化是低的，表明涂层具有随时间的稳定粘附和一致性能。涂层可以用作光纤的初级涂层。初级涂层可以从玻璃光纤干净地剥离并且当经受剥离作用力时抵抗缺陷形成。初级涂层可以施涂到单个光纤或者光纤带中的多个光纤中的每一个。可固化组合物还可以用于形成用于光纤领域以外的应用中的固化膜和其他固化产物。

本说明书延伸至：

用于光纤的初级涂层，其包含：

可固化组合物的固化产物，所述固化产物包括：

小于1.0MPa的杨氏模量；和