製造光纖帶的方法及光纖帶的製作方法
2023-06-08 14:52:26
專利名稱：製造光纖帶的方法及光纖帶的製作方法
技術領域：
本發明涉及光纖通訊電纜領域，更精確地講，本發明既涉及一種製造光纖帶的方法又涉及一種光纖帶。
背景技術：
光纖帶通常用在用來傳輸光學信息的通訊電纜中。
例如，專利文獻EP0950908公開了一種光纖帶，它包括設置在一個共同平面上的兩個子集，子集相互連接並且是可分離的，以使它們分別更容易地安裝在光學系統裡。
更具體地講，每個子集包括一組布置在同一平面上的光纖，所述的組被塗覆在形成第一外套的第一基體內，且它是通過照射在紫外線作用下交聯的第一液體樹脂來獲得的；子集通過形成公共外套的基體相互連接，且它是通過照射在紫外線作用下可交聯的第二液體樹脂來獲得的。
製造光纖帶的方法包括以下連續步驟形成光纖的每個子集的操作，該操作包括設置N組光纖，使任一組中的光纖被布置在同一平面；在每一組光纖上塗敷第一塗層以封裝每組光纖，每個第一塗層是可在紫外線作用下交聯的液體樹脂塗層；以及用紫外線照射第一塗層，以形成第一交聯基體；形成光纖帶的操作，包括向第一基體上塗敷第二塗層，以形成將N個子集連接到一起的公共外套，所述的第二塗層是由在紫外線作用下可交聯的樹脂構成的；以及用紫外線照射第二塗層，以形成第二交聯基體。
上述的製造光纖帶的方法的生產率低，是因為這種方法需要變換機器並且使工件就位的多重操作。
發明內容
本發明的目的就是提出一種製造由多個子集構成的光纖帶的方法，子集配有各自的外套，設置在一個共同的平面內，而且是可分離的，它們通過一個「聯接」基體連接到一起。所述的方法提供了令人滿意的生產率(減少了製造這種光纖帶的時間和/或成本)，而且這種方法使操作更簡單。
總之，本發明提供了一種製造光纖帶的方法，這種光纖帶包括設置在同一平面上的N個可分離子集，N大於1，這種方法包括以下步驟設置N組光纖，使任一組中的光纖被布置在同一平面上；用第一塗層塗覆到每組的光纖上，以形成第一外套，每個第一塗層是在紫外線作用下可固化的第一液體樹脂；用紫外線「第一次」照射第一塗層，以形成第一基體；塗敷第二塗層以便將相鄰的第一外套連接到一起，所述的第二塗層是在紫外線作用下可固化的第二液體樹脂，所有的光纖都設置在共同的平面上；以及用紫外線對第二塗層進行「第二次」照射，以形成被稱為「聯接」基體的第二基體；該方法的特徵在於，所述的第一和第二次照射步驟對應於一個單一的照射步驟，並且所述的第二塗層的塗敷是在所述的單一照射步驟之前實施。
本發明的方法使得在單一的步驟裡得到光纖帶成為可能，也就是沒有了在前的子集的製造。不再需要連續使用多個紫外線源，因此使得製造更快、花費更低，並且使得製造裝置佔用的空間更少。
術語「可固化的液體樹脂」在這裡意思是一種基於可交聯的低聚物和/或聚合物的樹脂，或者是一種基於可聚合的低聚物和/或單體的樹脂，或者是它們的混合物。
另外，在現有技術的方法中有兩個主要步驟，第一外套的厚度能夠使子集在被封裝之前具有良好的機械強度，從而避免損壞。本發明的方法具有使得製造的子集具有厚度最小的第一外套的優點。
本發明也依賴這樣的觀點，儘管液體狀態的第二樹脂與液體狀態的第一樹脂相接觸，但是在以天數表示的時間範圍內(也就是比將第二塗層塗敷於第一塗層上所用的幾秒時間要長的多)也沒有明顯的相互擴散。
通常，所述第一樹脂可能是相同的，並且相應於單一的第一樹脂。
本發明的方法優選為聯接基體是由一種不與子集的外套的任一基體化學結合的材料構成的，以使得光纖帶更易剝離，也就是說使得第二塗層與第一塗層分離更容易。
因而，在本發明的第一個實施例中，當所述的第一和第二樹脂可通過選自自由基作用和陽離子作用的相同的化學作用固化時，該方法可以包括在每個第一塗層和第二塗層之間設置阻擋層的步驟。
阻擋層由一種合成物構成，該合成物被選擇可以防止在每一第一塗層的反應基和第二塗層的反應基之間出現任何共價類的化學結合。另外，該合成物既不會和第一塗層互相擴散，也不會和第二塗層互相擴散。
優選地，所述的阻擋層是由從基於矽氧烷的聚合物、烯烴樹脂、礦物油以及脂肪醇中選出的合成物構成的。
在本發明的第二個實施例中，第一樹脂可以通過自由基作用和陽離子作用其中之一的作用來固化，第二樹脂可以通過陽離子作用和自由基作用中的另外一個作用來固化。
為了使該方法實施簡單，可以使用具有適合結構的單一模具，也就是說該模具具有兩個腔，第一個腔包含有第一樹脂，第二個腔裡包含有第二樹脂。
另外，在第二個實施例中，第一和第二樹脂中的至少之一可以包含有剝離劑。
這種剝離劑優選地選自於聚矽氧烷基的聚合物。
依照另外一個特點，本發明的製造方法可以包括在進行紫外線照射的所述的步驟後，將所述的光纖帶穿過紅外爐。
優選地，由陽離子作用而固化的樹脂中的一種包含有基於環氧乙烷的化合物，如雙酚F或雙酚A縮水甘油醚、酚醛清漆或環脂肪族環氧樹脂(cycloaliphatic epoxy resins)、環氧矽氧烷聚合物、氧雜環丁烷、以及乙烯基或烯丙基醚單體。
比如，這種樹脂也可以包含有諸如鎓鹽的光引發劑。
本發明也提供了一種通過上述的製造方法獲得的光纖帶，這種光纖帶包括設置在同一平面上的光纖的多個可分離的子集，每個子集包括一組設置在所述平面上的光纖，所述的組被第一基體以第一外套的形式塗覆，第一外套是通過照射可被紫外線固化的第一液體樹脂來獲得的，通過被稱為「聯接」基體的第二基體將每個第一外套連接到相鄰的第一外套，第二基體是通過照射可被紫外線固化的第二液體樹脂來獲得的。
所述光纖帶的特徵在於第一基體是通過自由基作用和陽離子作用其中之一來獲得的，聯接基體是通過陽離子作用和自由基作用中的另一個來獲得的。
獲得第一基體的方式所用的化學作用與獲得聯接基體的方式所用的化學作用不同。換句話說，每個第一樹脂的反應基並不易於與第二樹脂的反應基反應而形成共價類的化學鍵。本發明的聯接基體的可剝離性是這樣來滿足的除去第二基體不可能破壞比如撕裂每個子集的外套。
關於本發明的子集的結構，在同一組中的光纖可以相互接觸，以此來確保子集具有較小的尺寸，或者它們可以被第一外套相互隔開。另外，為保證光纖帶具有較小的尺寸，相鄰的子集可以相互接觸，或者它們可以被聯接基體分開。第一外套的厚度可以是一致的，或者在每個子集的每個側邊減少。
對所有的第一外套，聯接基體可以形成一個公共的外套，以此來對子集提供改進的保護措施，並且改善每個子集的機械強度。公共外套的厚度可以是一致的，或者在每個子集的每個側邊減少。
通過閱讀下面藉助於非限定性的說明性示例、並參照附圖所作的描述，本發明的特點和優點將非常清楚，其中圖1是本發明第一優選實施例的光纖帶的簡圖；圖2是本發明第二優選實施例的光纖帶的簡圖；圖3是本發明第三優選實施例的光纖帶的簡圖；圖4是表示製造如圖1所示的本發明第一優選實施例中的光纖帶的方法的簡圖；圖5是表示製造如圖2所示的本發明第二優選實施例中的光纖帶的方法的簡圖；和圖6是表示製造如圖3所示的本發明第三優選實施例中的光纖帶的方法的簡圖。
具體實施例方式
本發明的不同的實施例中的共同的元件採用相同的附圖標記來表示。
圖1是本發明第一優選實施例中的光纖帶100的簡圖。
舉例來說，光纖帶100包括兩個置於公共平面P內的、且彼此相互隔開的光纖的子集10、20。
每個子集10、20包括例如是置於所述平面P內的四光纖的組1、1`。
每個光纖通常包括芯件1a，芯件1a被用於識別每個光纖的任選帶色覆蓋層1b包圍。
每個四光纖的組1、1`在各自的第一基體2、2`內以第一外套的形式被覆蓋，該基體2、2`優選地通過自由基作用得到，該自由基作用是通過照射能夠由紫外線(UV)輻射而固化的第一液體樹脂而進行的。舉例來說，被稱為「樹脂A1」的第一樹脂是基於丙烯酸鹽，且相應於例如DSM Desotech所售的名為Cablelite950-706的產品。
第一基體2、2`通過聯接基體4連接在一體，該聯接基體4優選地形成第一基體2、2`共有的外套。該聯接基體4通過陽離子作用得到，該陽離子作用是通過照射可被紫外線固化的、被稱為「樹脂B1」的第二液體樹脂而進行的。
舉例來說，第二樹脂B1包括環氧乙烷化合物且提供出下列配方，例如90重量份的Cyracure UVR 6105(聯合碳化物)；7.5重量份的TONE 0301(聯合碳化物)；1重量份的光引發劑如Rhodorsil光引發劑2074(乙酸纖維素)；1重量份的剝離劑，優選地基於聚矽氧烷，且在紫外線如Silcolease UVPOLY 205(乙酸纖維素)作用下可固化，該剝離劑包含有光引發劑和具有脂環系環氧功能團的聚二甲基矽氧烷；和0.5重量份的氯丙氧基噻噸酮(第一化學)。
圖2是本發明第二優選實施例中的光纖帶200的簡圖。
與光纖帶100相同的是，帶200包括兩個置於公共平面P內的、且彼此相互隔開的光纖的子集10、20。每個子集10、20包括例如是排列在所述平面P內的四光纖的組1、1`。
相似的是，每個四光纖的組1、1`被包裹在形成為第一外套的第一基體2、2`內，且該基體2、2`優選地通過自由基作用得到，該自由基作用是通過照射由紫外線(UV)型輻射而固化的、被稱為「樹脂A2」的、例如與樹脂A1相同的第一液體樹脂而進行的。
與光纖帶100不同的是，第一基體2、2`通過聯接基體4`互相連接，該基體4`沒有完全封裝任一第一基體2、2`。
聯接基體4通過陽離子作用得到，該陽離子作用是通過照射可被紫外線固化的、被稱為「樹脂B2」的、例如與樹脂B1相同的第二液體樹脂而進行的。
子集10、20彼此相互間隔，但如果它們之間能夠無損壞地分離，它們同樣可以很好地接觸。
圖3是本發明第三優選實施例中的光纖帶300的簡圖。
與光纖帶100相同的是，帶300包括兩個置於公共平面P內的、且彼此相互隔開的光纖子集10、20。每個子集10、20包括例如是排列在所述平面P內的四光纖的組1、1`。
相似的是，每個四光纖的組1、1`被包裹在形成為第一外套的第一基體2、2`內，且該基體2、2`優選地通過自由基作用得到，該自由基作用是通過照射由紫外線(UV)型輻射而固化的、被稱為「樹脂A3」的、例如與樹脂A1相同的第一液體樹脂而進行的。
第一基體2、2`通過由陽離子作用得到的聯接基體4``連接在一體，該陽離子作用是通過照射可被紫外線固化的、被稱為「樹脂B3」，例如與樹脂A3的第二液體樹脂而進行的。
與光纖帶100不同的是，聯接基體4``和每一個第一基體2、2`通過由被稱為「C」的合成物構成的阻擋層3、3`分隔，在使用相同工藝設置樹脂A3和B3的情況下，該阻擋層是必需的。
液體合成物C可對紫外線選擇性地反應，且它是從例如基於矽氧烷的聚合物、烯烴樹脂、礦物油、脂肪醇中選出的。
舉例來說，對於通過自由基作用而固化的樹脂A3、B3，可以選擇在紫外線，如Silcolease UV POLY 205(乙酸纖維素)作用下，通過陽離子作用可固化的合成物C，或者可以選擇不能在紫外線作用下固化的、如二甲基矽氧烷聚合物(例如Rhodorsil 47V350)的合成物。
樹脂A3、B3在一種變形中可通過相同的陽離子作用得到。在這種變形中，可以選擇在紫外線作用下不可固化的合成物C，如Rhodorsil 47V350，或者選擇在紫外線作用下通過自由基作用可固化的合成物，舉例說，該合成物具有下列配方70重量份的帶有丙烯酸酯基的聚二甲基矽氧烷，如產品Tego RC 902(Th.Goldschmidt AG)；30重量份的另外的帶有丙烯酸酯基的聚二甲基矽氧烷，如產品Tego RC711(Th.Goldschmidt AG)；和3重量份的光引發劑，如產品Esacure KIP100F(Lamberti S.P.A)圖4是製造圖1所示的本發明第一優選實施例中的光纖帶的方法的實施簡圖。
所使用的設備的整體圖面是一側面圖。
該方法包括首先布置來自於展開站1000的兩組四光纖1、1`，在該布置中所有的光纖都置於同一平面P內。
隨後，兩組四光纖1、1`分別穿過具有兩個連續腔室2001、2002的模具2000，一個腔室包括第一液體樹脂A1，另一個腔室包括第二液體樹脂B1。在第一腔室2001的出口處，兩組光纖中的每一組被封裝入第一樹脂A1的第一塗層內。第一塗層彼此之間不會接觸。
一離開第二腔室2002，第二樹脂B1的第二塗層封裝兩個第一塗層，並將它們連接在一起。
最後，一藉助源3000使用紫外線的單一照射步驟被施加於第一和第二塗層，該第一和第二塗層分別用於形成兩個子集(未示出)的第一基體和以光纖帶的公共外套的形式存在的聯接基體4。
圖5是製造圖2所示的本發明第二優選實施例中的光纖帶的方法的實施簡圖。
所使用的設備的整體圖面是一側面圖。
兩組四光纖1、1`分別穿過具有兩個連續腔室4001、4002的模具4000，一個腔室包括第一液體樹脂A2，另一個腔室包括第二液體樹脂B2。一離開第一腔室4001，兩組光纖中的每一組被封裝入第一樹脂A2的第一塗層內。這些第一塗層最好彼此不接觸。一離開第二腔室4002，為了將兩個第一塗層連接在一起而不用對它們進行封裝，沉積第二樹脂B2的第二塗層。
最後，一藉助紫外線源3000的單一照射步驟被施加於第一和第二塗層，該第一和第二塗層分別用於形成兩個子集的第一基體2、2`和光纖帶200的聯接基體4`。
圖6是製造圖3所示的本發明第三優選實施例中的光纖帶的方法的實施簡圖。
所使用的設備的整體圖面是一側面圖。
兩組四光纖1、1`分別穿過具有三個連續腔室5001、5002、5003的模具5000，第一個腔室包括第一液體樹脂A3，第二個腔室包括液體合成物C，第三個腔室包括第二液體樹脂B3。
一離開第一個腔室5001，兩組光纖中的每一組被第一樹脂A3的第一塗層封裝。第一塗層最好彼此不接觸。
一離開第二腔室5002，合成物C的阻擋層覆蓋每一第一塗層。
一離開第三腔室5003，第二樹脂B3的第二塗層封裝兩個第一塗層，並且將它們連接在一起。
最後，一藉助紫外線源3000的單一照射步驟被施加於第一塗層、阻擋層和第二塗層，該第一塗層、阻擋層和第二塗層分別用於形成兩個子集(未示出)的第一基體、阻擋層和以光纖帶300的公共外套的形式存在的聯接基體4``。
限制在第一塗層的每一層與第二塗層之間形成共價化學鍵的阻擋層可以同樣良好地保持液態，或者該阻擋層可以依靠選擇的合成物C而固化。
在圖4至6所示的任意一個實施方案的變形(未示出)中，在用紫外線照射的步驟之後，如果必須的話，要將光纖穿過紅外爐以此來改善聚合度，特別是通過陽離子作用得到的基體聚合度。
權利要求
1.一種製造光纖帶(100，200，300)的方法，該光纖帶(100，200，300)包括N個設置在一個共同平面上的可分離的子集(10，20)，N大於1，該方法包括如下步驟設置N組光纖(1，1`)，使任一組中的光纖被布置在同一平面(P)內；將第一塗層(2，2`)塗覆到每組的光纖上，以形成第一外套，每個第一塗層是在紫外線作用下可固化的第一液體樹脂；使用紫外線對第一塗層進行「第一次」照射，以形成第一基體；塗敷第二塗層(4，4`，4``)以將相鄰的第一外套(2，2`)連接到一起，所述的第二塗層是在紫外線作用下可固化的第二液體樹脂，所有的光纖都設置在一個共同的平面(P)上；以及用紫外線對第二塗層(4，4`，4``)進行「第二次」照射，以形成被稱為「聯接」基體的第二基體；所述方法的特徵在於，所述的第一和第二照射步驟對應於一個單一照射步驟，並且所述的第二塗層的塗敷是在所述的單一照射步驟之前進行的。
2.如權利要求1所述的製造光纖帶(300)的方法，其特徵在於，當所述的第一和第二樹脂被選自於自由基作用和陽離子作用的相同的化學作用固化時，所述方法包括在每個第一塗層(2，2`)和第二塗層(4``)之間設置阻擋層(3，3`)。
3.如權利要求2所述的製造光纖帶的方法，其特徵在於，所述的阻擋層(3，3`)是由選自於基於矽氧烷的聚合物、烯烴樹脂、礦物油以及脂肪醇的合成物構成的。
4.如權利要求1所述的製造光纖帶(100，200)的方法，其特徵在於，第一樹脂可以被自由基作用和陽離子作用之一來固化，第二樹脂可以被陽離子作用和自由基作用中的另一個來固化。
5.如權利要求4所述的製造光纖帶(100，200)的方法，其特徵在於，至少第一和第二樹脂中的一個包含有剝離劑。
6.如權利要求5所述的製造光纖帶(100，200)的方法，其特徵在於，剝離劑選自於聚矽氧烷基的聚合物。
7.如權利要求1-6中任一權利要求所述的製造光纖帶的方法，其特徵在於，該方法包括在使用紫外線的所述單一照射步驟之後，將所述光纖帶穿過紅外爐。
8.如權利要求2-7中任一權利要求所述的製造光纖帶(100，200)的方法，其特徵在於，被陽離子技術固化的樹脂中的一個包含有基於環氧乙烷的化合物，如雙酚F或雙酚A縮水甘油醚、酚醛清漆或環脂肪族環氧樹脂、環氧矽氧烷聚合物、氧雜環丁烷、以及乙烯基或烯丙基醚單體。
9.一種光纖帶(100，200)，該光纖帶根據權利要求4-8中任一權利要求所述的製造方法得到，該光纖帶(100，200)包括設置在同一平面(P)上的光纖(1，1`)的多個可分離的子集(10，20)，每個子集包括一組設置在所述平面上的光纖，所述的組被第一基體(2，2`)以第一外套的形式塗覆，第一外套是通過照射可被紫外線固化的第一液體樹脂來獲得的，每個第一外套通過稱為「聯接」基體的第二基體(4，4`)連接到相鄰的第一外套，第二基體是通過照射可被紫外線固化的第二液體樹脂來獲得的，所述光纖帶的特徵在於，第一基體(2，2`)是通過自由基作用和陽離子作用之一來獲得的，聯接基體(4，4`)是通過陽離子作用和自由基作用中的另外一個來獲得的。
10.如權利要求9所述的的光纖帶(100，200)，其特徵在於，聯接基體(4，4`)是通過陽離子作用來獲得的。
全文摘要
本發明涉及一種製造光纖帶(100)的方法，包括如下步驟設置N組光纖，使任一組中的光纖被布置在同一平面(P)內，將在紫外線作用下可固化的第一液體樹脂的第一塗層塗敷於每組光纖上，以形成第一外套，塗敷在紫外線作用下可固化的第二液體樹脂的第二塗層以將相鄰的第一外套連接到一起，對第二塗層和第一塗層使用紫外線進行單一的照射步驟，以形成第一基體和形成「聯接」第二基體。
文檔編號C03C25/10GK1503021SQ200310120940
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月18日 優先權日2002年11月18日
發明者傑羅姆·福尼爾, 奧利維爾·平託, 彼得·埃利森, 馬格努斯·岡納森, 馬茨·蘭尼德, 蘭尼德, 埃利森, 爾 平託, 斯 岡納森, 傑羅姆 福尼爾 申請人:尼克桑斯公司