[其他]合成树脂涂层光导纤维制造方法和用该方法生产的合成树脂涂层光导纤维

说明书

本发明涉及一种至少具有两层合成树脂涂层的光导纤维的制造方法，按照这一方法，光导纤维的形成之后，立刻包上了两层合成树脂层，第二层合成树脂层是由可固化合成树脂组合物形成，使组合物固化的方法是使其受电子或紫外光的辐照。

本发明还涉及按照本方法制造的具有合成树脂涂层的光导纤维。

光导纤维可用已知的从予制坯件拉制等方法或用双坩埚法生产。“在它形成之后立刻”的含义是指涂敷合成树脂涂层之前，光导纤维不需贮存、绕在卷轴上、沿导轮导引，也不需要经过任何其它机械处理。

本发明能被用于如制造无线电通信用的光导玻璃纤维等，其中，采用具有双层涂层的纤维是一种常规的作法。第一层（较软层）涂层用于防止由温度变化引起的光纤微弯曲或为了适应光纤由光缆弯曲引起的光纤微弯曲。第二层（较硬）涂层用于防止光纤损坏。

这种光导纤维及其制造方法，如在德国专利申请DE3106451号中已有报导。该申请报导的纤维的第一层和第二层涂层均由液体可固化合成树脂组合物组成。第一涂层是用紫外光辐照固化而成，在其上再涂第二层，然后再固化。为了防止光导纤维损坏，光纤在任何机械接触以前，必须至少先涂上一层包层。在光纤上的可固化合成树脂组合物充分固化之前，不能与其机械接触。在光导纤维生产中，其生产速率常常取决于辐照固化过程。获得不粘层所需时间一般超过0.5秒，还常常超过5秒。另一方面，还需要将从坯件拉制成玻璃纤维的速率增加至例如5米/秒以上。若两层合成树脂纤维均由可固化合成纤维组合物形成，则生产和涂敷光导纤维就需要一个不经济的大设备。

本发明的目的在于提供一种方法和用这种方法生产光导纤维，这种方法能使光纤高速生产，制得的光纤具有双层合成树脂涂层的优良性能。本发明的另一目的是提供一种可用于高温下进一步处理的光导纤维。

这一目的可按照本发明，通过前述段落所述方法而达到，在上述方法中，第一层合成树脂层可由每个分子内含有至少两个丙烯酸酯基团的熔融合成树脂材料形成，第二层合成树脂层需待第一涂层冷却并固化后再涂，两层涂层由射线照射同时固化。该熔融合成树脂材料最好是一种聚氨酯丙烯酸盐化合物。

当采用熔融合成树脂材料时，由于使用成品高聚物材料，可以达到高的涂敷速率。应当注意，在与光导纤维机械接触和涂敷第二涂层之前，第一涂层的温度低于所用合成树脂材料的熔融温度。当采用液体可固化合成树脂组合物时，应当避免机械接触，而只能等由辐照过程引发的聚合反应充分完成后才能涂第二层涂层。这会导致第一涂层和第二涂层位置之间有较大距离。当第一、二涂层的固化同时进行时，就无需附加的空间。

按照本发明的方法，它还具有其它优点，例如由于省略了辐照过程的第一步，可使紫外线或电子辐照装置的利用更为充分。

此外，熔融合成树脂材料在固化期间很少聚合收缩，因为它在固化之前已经具有很高的分子量。因而可以防止第一层合成树脂层内机械应力的发展。

若所用的光导纤维主要由石英或石英玻璃所组成，两层涂层涂好后，只需用紫外线辐照一次即可，因为这样可减少由紫外辐射所引起的石英或石英玻璃化学分解的危险。

同时固化两层合成树脂层的其它附加优点，是两层高聚物分子可以交联，两合成树脂层之间的粘性改进，因而增加了整个光导纤维的强度。

美国专利说明书4147407号公开了一种给光导纤维涂上涂层的方法，这一方法中，所述纤维通过熔融合成树脂材料拉制出，然后冷却并凝固而生成涂层。然而，在所述的方法中，光纤上未涂第二层涂层。而且，熔融合成树脂材料冷却后未用辐射固化。对于光导纤维的后续处理和贮存，例如该纤维必须涂上热塑性涂层，则该涂层也许需要承受更高温度。在一改进实施例中，将一层熔融合成树脂材料（每个分子内至少含有两个丙烯酸酯基团），在纤维形成之后，直接涂在该光导纤维周围，随后使这一层材料冷却凝固，接着由辐射使之固化。由于上述理由，合成树脂涂层一般最好含有至少两层不同机械性能的涂层。

为了改进该熔融合成树脂材料对光纤的湿润，该材料可适当含有0.1-2%（重量）的硬脂酸铝。

第二层合成树脂涂层可以由任何适合于本方法的可固化合成树脂组合物，如聚硅氧烷化合物或聚醚尿烷丙烯酸酯化合物而形成。