CN100349029C - 制造光纤带的方法及光纤带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造光纤带(100)的方法，包括如下步骤：设置N组光纤，使任一组中的光纤被布置在同一平面(P)内，将在紫外线作用下可固化的第一液体树脂的第一涂层涂敷于每组光纤上，以形成第一外套，涂敷在紫外线作用下可固化的第二液体树脂的第二涂层以将相邻的第一外套连接到一起，对第二涂层和第一涂层使用紫外线进行单一的照射步骤，以形成第一基体和形成“联接”第二基体。

Description

制造光纤带的方法及光纤带
技术领域
本发明涉及光纤通讯电缆领域，更精确地讲，本发明既涉及一种制造光纤带的方法又涉及一种光纤带。
背景技术
光纤带通常用在用来传输光学信息的通讯电缆中。
例如，专利文献EP0950908公开了一种光纤带，它包括设置在一个共同平面上的两个子集，子集相互连接并且是可分离的，以使它们分别更容易地安装在光学系统里。
更具体地讲，每个子集包括一组布置在同一平面上的光纤，所述的组被涂覆在形成第一外套的第一基体内，且它是通过照射在紫外线作用下交联的第一液体树脂来获得的；子集通过形成公共外套的基体相互连接，且它是通过照射在紫外线作用下可交联的第二液体树脂来获得的。
制造光纤带的方法包括以下连续步骤：
形成光纤的每个子集的操作，该操作包括：
设置N组光纤，使任一组中的光纤被布置在同一平面；
在每一组光纤上涂敷第一涂层以封装每组光纤，每个第一涂层是可在紫外线作用下交联的液体树脂涂层；以及
用紫外线照射第一涂层，以形成第一交联基体；
形成光纤带的操作，包括：
向第一基体上涂敷第二涂层，以形成将N个子集连接到一起的公共外套，所述的第二涂层是由在紫外线作用下可交联的树脂构成的；以及
用紫外线照射第二涂层，以形成第二交联基体。
上述的制造光纤带的方法的生产率低，是因为这种方法需要变换机器并且使工件就位的多重操作。
发明内容
本发明的目的就是提出一种制造由多个子集构成的光纤带的方法，子集配有各自的外套，设置在一个共同的平面内，而且是可分离的，它们通过一个“联接”基体连接到一起。所述的方法提供了令人满意的生产率(减少了制造这种光纤带的时间和/或成本)，而且这种方法使操作更简单。
总之，本发明提供了一种制造光纤带的方法，这种光纤带包括设置在同一平面上的N个可分离子集，N大于1，这种方法包括以下步骤：
设置N组光纤，使任一组中的光纤被布置在同一平面上；
用第一涂层涂覆到每组的光纤上，以形成第一外套，每个第一涂层是在紫外线作用下可固化的第一液体树脂；
用紫外线“第一次”照射第一涂层，以形成第一基体；
涂敷第二涂层以便将相邻的第一外套连接到一起，所述的第二涂层是在紫外线作用下可固化的第二液体树脂，所有的光纤都设置在共同的平面上；以及
用紫外线对第二涂层进行“第二次”照射，以形成被称为“联接”基体的第二基体；
该方法的特征在于，所述的第一和第二次照射步骤对应于一个单一的照射步骤，并且所述的第二涂层的涂敷是在所述的单一照射步骤之前实施。
本发明的方法使得在单一的步骤里得到光纤带成为可能，也就是没有了在前的子集的制造。不再需要连续使用多个紫外线源，因此使得制造更快、花费更低，并且使得制造装置占用的空间更少。
术语“可固化的液体树脂”在这里意思是一种基于可交联的低聚物和/或聚合物的树脂，或者是一种基于可聚合的低聚物和/或单体的树脂，或者是它们的混合物。
另外，在现有技术的方法中有两个主要步骤，第一外套的厚度能够使子集在被封装之前具有良好的机械强度，从而避免损坏。本发明的方法具有使得制造的子集具有厚度最小的第一外套的优点。
本发明也依赖这样的观点，尽管液体状态的第二树脂与液体状态的第一树脂相接触，但是在以天数表示的时间范围内(也就是比将第二涂层涂敷于第一涂层上所用的几秒时间要长的多)也没有明显的相互扩散。
通常，所述第一树脂可能是相同的，并且相应于单一的第一树脂。
本发明的方法优选为联接基体是由一种不与子集的外套的任一基体化学结合的材料构成的，以使得光纤带更易剥离，也就是说使得第二涂层与第一涂层分离更容易。
因而，在本发明的第一个实施例中，当所述的第一和第二树脂可通过选自自由基作用和阳离子作用的相同的化学作用固化时，该方法可以包括在每个第一涂层和第二涂层之间设置阻挡层的步骤。
阻挡层由一种合成物构成，该合成物被选择可以防止在每一第一涂层的反应基和第二涂层的反应基之间出现任何共价类的化学结合。另外，该合成物既不会和第一涂层互相扩散，也不会和第二涂层互相扩散。
优选地，所述的阻挡层是由从基于硅氧烷的聚合物、烯烃树脂、矿物油以及脂肪醇中选出的合成物构成的。
在本发明的第二个实施例中，第一树脂可以通过自由基作用和阳离子作用其中之一的作用来固化，第二树脂可以通过阳离子作用和自由基作用中的另外一个作用来固化。
为了使该方法实施简单，可以使用具有适合结构的单一模具，也就是说该模具具有两个腔，第一个腔包含有第一树脂，第二个腔里包含有第二树脂。
另外，在第二个实施例中，第一和第二树脂中的至少之一可以包含有剥离剂。
这种剥离剂优选地选自于聚硅氧烷基的聚合物。
依照另外一个特点，本发明的制造方法可以包括在进行紫外线照射的所述的步骤后，将所述的光纤带穿过红外炉。
优选地，由阳离子作用而固化的树脂中的一种包含有基于环氧乙烷的化合物，如双酚F或双酚A缩水甘油醚、酚醛清漆或环脂肪族环氧树脂(cycloaliphatic epoxy resins)、环氧硅氧烷聚合物、氧杂环丁烷、以及乙烯基或烯丙基醚单体。
比如，这种树脂也可以包含有诸如鎓盐的光引发剂。
本发明也提供了一种通过上述的制造方法获得的光纤带，这种光纤带包括设置在同一平面上的光纤的多个可分离的子集，每个子集包括一组设置在所述平面上的光纤，所述的组被第一基体以第一外套的形式涂覆，第一外套是通过照射可被紫外线固化的第一液体树脂来获得的，通过被称为“联接”基体的第二基体将每个第一外套连接到相邻的第一外套，第二基体是通过照射可被紫外线固化的第二液体树脂来获得的。
所述光纤带的特征在于第一基体是通过自由基作用和阳离子作用其中之一来获得的，联接基体是通过阳离子作用和自由基作用中的另一个来获得的。
获得第一基体的方式所用的化学作用与获得联接基体的方式所用的化学作用不同。换句话说，每个第一树脂的反应基并不易于与第二树脂的反应基反应而形成共价类的化学键。本发明的联接基体的可剥离性是这样来满足的：除去第二基体不可能破坏比如撕裂每个子集的外套。
关于本发明的子集的结构，在同一组中的光纤可以相互接触，以此来确保子集具有较小的尺寸，或者它们可以被第一外套相互隔开。另外，为保证光纤带具有较小的尺寸，相邻的子集可以相互接触，或者它们可以被联接基体分开。第一外套的厚度可以是一致的，或者在每个子集的每个侧边减少。
对所有的第一外套，联接基体可以形成一个公共的外套，以此来对子集提供改进的保护措施，并且改善每个子集的机械强度。公共外套的厚度可以是一致的，或者在每个子集的每个侧边减少。
附图说明
通过阅读下面借助于非限定性的说明性示例、并参照附图所作的描述，本发明的特点和优点将非常清楚，其中：
图1是本发明第一优选实施例的光纤带的简图；
图2是本发明第二优选实施例的光纤带的简图；
图3是本发明第三优选实施例的光纤带的简图；
图4是表示制造如图1所示的本发明第一优选实施例中的光纤带的方法的简图；
图5是表示制造如图2所示的本发明第二优选实施例中的光纤带的方法的简图；和
图6是表示制造如图3所示的本发明第三优选实施例中的光纤带的方法的简图。
具体实施万式
本发明的不同的实施例中的共同的元件采用相同的附图标记来表示。
图1是本发明第一优选实施例中的光纤带100的简图。
举例来说，光纤带100包括两个置于公共平面P内的、且彼此相互隔开的光纤的子集10、20。
每个子集10、20包括例如是置于所述平面P内的四光纤的组1、1`。
每个光纤通常包括芯件1a，芯件1a被用于识别每个光纤的任选带色覆盖层1b包围。
每个四光纤的组1、1`在各自的第一基体2、2`内以第一外套的形式被覆盖，该基体2、2`优选地通过自由基作用得到，该自由基作用是通过照射能够由紫外线(UV)辐射而固化的第一液体树脂而进行的。举例来说，被称为“树脂A1”的第一树脂是基于丙烯酸盐，且相应于例如DSM Desotech所售的名为Cablelite950-706的产品。
第一基体2、2`通过联接基体4连接在一体，该联接基体4优选地形成第一基体2、2`共有的外套。该联接基体4通过阳离子作用得到，该阳离子作用是通过照射可被紫外线固化的、被称为“树脂B1”的第二液体树脂而进行的。
举例来说，第二树脂B1包括环氧乙烷化合物且提供出下列配方，例如：
90重量份的Cyracure UVR 6105(联合碳化物)；
7.5重量份的TONE 0301(联合碳化物)；
1重量份的光引发剂如Rhodorsil光引发剂2074(乙酸纤维素)；
1重量份的剥离剂，优选地基于聚硅氧烷，且在紫外线如Silcolease UVPOLY 205(乙酸纤维素)作用下可固化，该剥离剂包含有光引发剂和具有脂环系环氧功能团的聚二甲基硅氧烷；和
0.5重量份的氯丙氧基噻吨酮(第一化学)。
图2是本发明第二优选实施例中的光纤带200的简图。
与光纤带100相同的是，带200包括两个置于公共平面P内的、且彼此相互隔开的光纤的子集10、20。每个子集10、20包括例如是排列在所述平面P内的四光纤的组1、1`。
相似的是，每个四光纤的组1、1`被包裹在形成为第一外套的第一基体2、2`内，且该基体2、2`优选地通过自由基作用得到，该自由基作用是通过照射由紫外线(UV)型辐射而固化的、被称为“树脂A2”的、例如与树脂A1相同的第一液体树脂而进行的。
与光纤带100不同的是，第一基体2、2`通过联接基体4`互相连接，该基体4`没有完全封装任一第一基体2、2`。
联接基体4通过阳离子作用得到，该阳离子作用是通过照射可被紫外线固化的、被称为“树脂B2”的、例如与树脂B1相同的第二液体树脂而进行的。
子集10、20彼此相互间隔，但如果它们之间能够无损坏地分离，它们同样可以很好地接触。
图3是本发明第三优选实施例中的光纤带300的简图。
与光纤带100相同的是，带300包括两个置于公共平面P内的、且彼此相互隔开的光纤子集10、20。每个子集10、20包括例如是排列在所述平面P内的四光纤的组1、1`。
相似的是，每个四光纤的组1、1`被包裹在形成为第一外套的第一基体2、2`内，且该基体2、2`优选地通过自由基作用得到，该自由基作用是通过照射由紫外线(UV)型辐射而固化的、被称为“树脂A3”的、例如与树脂A1相同的第一液体树脂而进行的。
第一基体2、2`通过由阳离子作用得到的联接基体4``连接在一体，该阳离子作用是通过照射可被紫外线固化的、被称为“树脂B3”，例如与树脂A3的第二液体树脂而进行的。
与光纤带100不同的是，联接基体4``和每一个第一基体2、2`通过由被称为“C”的合成物构成的阻挡层3、3`分隔，在使用相同工艺设置树脂A3和B3的情况下，该阻挡层是必需的。
液体合成物C可对紫外线选择性地反应，且它是从例如基于硅氧烷的聚合物、烯烃树脂、矿物油、脂肪醇中选出的。
举例来说，对于通过自由基作用而固化的树脂A3、B3，可以选择在紫外线，如Silcolease UV POLY 205(乙酸纤维素)作用下，通过阳离子作用可固化的合成物C，或者可以选择不能在紫外线作用下固化的、如二甲基硅氧烷聚合物(例如Rhodorsil 47V350)的合成物。
树脂A3、B3在一种变形中可通过相同的阳离子作用得到。在这种变形中，可以选择在紫外线作用下不可固化的合成物C，如Rhodorsil 47V350，或者选择在紫外线作用下通过自由基作用可固化的合成物，举例说，该合成物具有下列配方：
70重量份的带有丙烯酸酯基的聚二甲基硅氧烷，如产品Tego RC 902(Th.Goldschmidt AG)；
30重量份的另外的带有丙烯酸酯基的聚二甲基硅氧烷，如产品Tego RC711(Th.Goldschmidt AG)；和
3重量份的光引发剂，如产品Esacure KIP100F(Lamberti S.P.A)
图4是制造图1所示的本发明第一优选实施例中的光纤带的方法的实施简图。
所使用的设备的整体图面是一侧面图。
该方法包括：首先布置来自于展开站1000的两组四光纤1、1`，在该布置中所有的光纤都置于同一平面P内。
随后，两组四光纤1、1`分别穿过具有两个连续腔室2001、2002的模具2000，一个腔室包括第一液体树脂A1，另一个腔室包括第二液体树脂B1。在第一腔室2001的出口处，两组光纤中的每一组被封装入第一树脂A1的第一涂层内。第一涂层彼此之间不会接触。
一离开第二腔室2002，第二树脂B1的第二涂层封装两个第一涂层，并将它们连接在一起。
最后，一借助源3000使用紫外线的单一照射步骤被施加于第一和第二涂层，该第一和第二涂层分别用于形成两个子集(未示出)的第一基体和以光纤带的公共外套的形式存在的联接基体4。
图5是制造图2所示的本发明第二优选实施例中的光纤带的方法的实施简图。
所使用的设备的整体图面是一侧面图。
两组四光纤1、1`分别穿过具有两个连续腔室4001、4002的模具4000，一个腔室包括第一液体树脂A2，另一个腔室包括第二液体树脂B2。一离开第一腔室4001，两组光纤中的每一组被封装入第一树脂A2的第一涂层内。这些第一涂层最好彼此不接触。一离开第二腔室4002，为了将两个第一涂层连接在一起而不用对它们进行封装，沉积第二树脂B2的第二涂层。
最后，一借助紫外线源3000的单一照射步骤被施加于第一和第二涂层，该第一和第二涂层分别用于形成两个子集的第一基体2、2`和光纤带200的联接基体4`。
图6是制造图3所示的本发明第三优选实施例中的光纤带的方法的实施简图。
所使用的设备的整体图面是一侧面图。
两组四光纤1、1`分别穿过具有三个连续腔室5001、5002、5003的模具5000，第一个腔室包括第一液体树脂A3，第二个腔室包括液体合成物C，第三个腔室包括第二液体树脂B3。
一离开第一个腔室5001，两组光纤中的每一组被第一树脂A3的第一涂层封装。第一涂层最好彼此不接触。
一离开第二腔室5002，合成物C的阻挡层覆盖每一第一涂层。
一离开第三腔室5003，第二树脂B3的第二涂层封装两个第一涂层，并且将它们连接在一起。
最后，一借助紫外线源3000的单一照射步骤被施加于第一涂层、阻挡层和第二涂层，该第一涂层、阻挡层和第二涂层分别用于形成两个子集(未示出)的第一基体、阻挡层和以光纤带300的公共外套的形式存在的联接基体4``。
限制在第一涂层的每一层与第二涂层之间形成共价化学键的阻挡层可以同样良好地保持液态，或者该阻挡层可以依靠选择的合成物C而固化。
在图4至6所示的任意一个实施方案的变形(未示出)中，在用紫外线照射的步骤之后，如果必须的话，要将光纤穿过红外炉以此来改善聚合度，特别是通过阳离子作用得到的基体聚合度。

Claims (11)

1、一种制造光纤带(100，200，300)的方法，该光纤带(100，200，300)包括N个设置在一个共同平面上的可分离的子集(10，20)，N大于1，该方法包括如下步骤：
设置N组光纤(1，1`)，使任一组中的光纤被布置在同一平面(P)内；
将第一涂层(2，2`)涂覆到每组的光纤上，以形成第一外套，每个第一涂层是在紫外线作用下可固化的第一液体树脂；
使用紫外线对第一涂层进行“第一次”照射，以形成第一基体；
涂敷第二涂层(4，4`，4``)以将相邻的第一外套(2，2`)连接到一起，所述的第二涂层是在紫外线作用下可固化的第二液体树脂，所有的光纤都设置在一个共同的平面(P)上；以及
用紫外线对第二涂层(4，4`，4``)进行“第二次”照射，以形成被称为“联接”基体的第二基体；
所述方法的特征在于，所述的第一和第二照射步骤对应于一个单一照射步骤，并且所述的第二涂层的涂敷是在所述的单一照射步骤之前进行的。
2、如权利要求1所述的制造光纤带(300)的方法，其特征在于，当所述的第一和第二树脂被选自于自由基作用和阳离子作用的相同的化学作用固化时，所述方法包括在每个第一涂层(2，2`)和第二涂层(4``)之间设置阻挡层(3，3`)。
3、如权利要求2所述的制造光纤带的方法，其特征在于，所述的阻挡层(3，3`)是由选自于基于硅氧烷的聚合物、烯烃树脂、矿物油以及脂肪醇的合成物构成的。
4、如权利要求1所述的制造光纤带(100，200)的方法，其特征在于，第一树脂可以被自由基作用和阳离子作用之一来固化，第二树脂可以被阳离子作用和自由基作用中的另一个来固化。
5、如权利要求4所述的制造光纤带(100，200)的方法，其特征在于，至少第一和第二树脂中的一个包含有剥离剂。
6、如权利要求5所述的制造光纤带(100，200)的方法，其特征在于，剥离剂选自于聚硅氧烷基的聚合物。
7、如权利要求1-6中任一权利要求所述的制造光纤带的方法，其特征在于，该方法包括在使用紫外线的所述单一照射步骤之后，将所述光纤带穿过红外炉。
8、如权利要求2-6中任一权利要求所述的制造光纤带(100，200)的方法，其特征在于，被阳离子技术固化的树脂中的一个包含有基于环氧乙烷的化合物，如双酚F或双酚A缩水甘油醚、酚醛清漆或环脂肪族环氧树脂、环氧硅氧烷聚合物、氧杂环丁烷、以及乙烯基或烯丙基醚单体。
9、如权利要求7所述的制造光纤带(100，200)的方法，其特征在于，被阳离子技术固化的树脂中的一个包含有基于环氧乙烷的化合物，如双酚F或双酚A缩水甘油醚、酚醛清漆或环脂肪族环氧树脂、环氧硅氧烷聚合物、氧杂环丁烷、以及乙烯基或烯丙基醚单体。
10、一种光纤带(100，200)，该光纤带根据权利要求4-9中任一权利要求所述的制造方法得到，该光纤带(100，200)包括设置在同一平面(P)上的光纤(1，1`)的多个可分离的子集(10，20)，每个子集包括一组设置在所述平面上的光纤，所述的组被第一基体(2，2`)以第一外套的形式涂覆，第一外套是通过照射可被紫外线固化的第一液体树脂来获得的，每个第一外套通过称为“联接”基体的第二基体(4，4`)连接到相邻的第一外套，第二基体是通过照射可被紫外线固化的第二液体树脂来获得的，
所述光纤带的特征在于，第一基体(2，2`)是通过自由基作用和阳离子作用之一来获得的，联接基体(4，4`)是通过阳离子作用和自由基作用中的另外一个来获得的。
11、如权利要求10所述的的光纤带(100，200)，其特征在于，联接基体(4，4`)是通过阳离子作用来获得的。
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