光纖和光纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光纖和光纜，即使在油分遷移到光纖和光纜中的環(huán)境下，光纖和光纜也可以長(zhǎng)期使用，并且光纖具有沿預(yù)定軸線延伸的玻璃纖維和涂層。涂層由多個(gè)層構(gòu)成，多個(gè)層中的每一層均由紫外線固化型樹脂或熱固性樹脂組成，并且各個(gè)涂層的膨脹率設(shè)置為從玻璃纖維的外周面到光纜護(hù)套的外周面依次增大。
【專利說(shuō)明】光纖和光纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包括玻璃纖維的光纖和光纜。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，人們對(duì)光纖在極短距離區(qū)域中的使用（例如，在工業(yè)機(jī)器人和汽車中的 使用）進(jìn)行了研究，通過(guò)用樹脂涂覆光纖而獲得的光纜被用在油或PVC(聚氯乙烯）電纜圍 繞光纜的高溫環(huán)境下，特別是用在工業(yè)機(jī)器人和汽車中。
[0003] 例如，日本公開專利申請(qǐng)公報(bào)No. 2012-223013(文獻(xiàn)1)公開了光纜與電纜捆扎在 一起的線束的實(shí)例?？紤]到上述使用環(huán)境，在日本公開專利申請(qǐng)公報(bào)No. 2006-133669 (文 獻(xiàn)2)中公開了一種特別耐乙醇的光纖，以及在日本公開專利申請(qǐng)公報(bào)No. 2007-199525 (文 獻(xiàn)3)中公開了一種易于除去外覆層的外覆光纖。文獻(xiàn)2所公開的光纖的護(hù)套被設(shè)置為使 得位于內(nèi)側(cè)的涂層具有比位于外側(cè)的涂層的膨脹率大的膨脹率。文獻(xiàn)3所公開的外覆光纖 被設(shè)置為使得位于內(nèi)側(cè)的涂層具有比位于外側(cè)的涂層的交聯(lián)密度小的交聯(lián)密度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)常規(guī)光纜進(jìn)行了研究并且發(fā)現(xiàn)了下述問(wèn)題。即，當(dāng)在油或PVC 電纜圍繞光纜的高溫環(huán)境下使用光纜時(shí)，具有低分子量的增塑劑遷移到光纖中，從而引起 這樣的問(wèn)題：在長(zhǎng)期劣化評(píng)價(jià)中光纖涂層破裂。
[0005] 圖1是用于說(shuō)明前述問(wèn)題（增塑劑從PVC電纜遷移到光纖中）的狀態(tài)的視圖。圖 1示出了光纜1與PVC電纜2A、2B設(shè)置成接觸的情況（橫截面圖）。光纜1具有光纖10 (在 光纖10中，包括纖芯和包層的玻璃纖維涂覆有樹脂，或在光纖10中，在包層的外周面上還 設(shè)置有密封涂層并且涂覆有樹脂）和圍繞光纖10的光纜護(hù)套20。PVC電纜2A具有金屬信 號(hào)線20A和圍繞金屬信號(hào)線20A的樹脂層21A，并且PVC電纜2B具有金屬信號(hào)線20B和圍 繞金屬信號(hào)線20B的樹脂層21B。這里應(yīng)注意的是，光纜護(hù)套20并不總是設(shè)置成與光纖10 接觸。光纜可以是如下的光纜：沿光纖10的外周將芳綸纖維設(shè)置為圍繞光纖10的外周并 且將光纜護(hù)套20布置在芳綸纖維上。
[0006] 如圖1所示，當(dāng)在高溫環(huán)境下將光纜1與PVC電纜2A、2B長(zhǎng)期放置在一起時(shí)，PVC 電纜2A、2B中的增塑劑或油會(huì)通過(guò)光纜護(hù)套20遷移到光纖10中。由于增塑劑的熔點(diǎn)低于 光纜護(hù)套20的熔點(diǎn)，因此當(dāng)增塑劑的分子量變得更小時(shí)，增塑劑更易于進(jìn)行遷移。特別是， 難以防止具有不超過(guò)1000的分子量的增塑劑的遷移。構(gòu)成光纜護(hù)套20的多層涂層由聚 氨酯丙烯酸酯或環(huán)氧丙烯酸酯組成，并且遷移的增塑劑進(jìn)入到這些樹脂的分子之間的空間 中。為此，只要分子的交聯(lián)點(diǎn)穩(wěn)固，則即使增塑劑遷移引起膨脹，光纜護(hù)套20本身也幾乎不 會(huì)破裂。然而，當(dāng)因源自PVC的鹽酸而使交聯(lián)點(diǎn)開始受到破壞時(shí)，光纜護(hù)套20因膨脹而變 得易于破裂。
[0007] 為了解決上述問(wèn)題而完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種具有如下結(jié) 構(gòu)的光纖和光纜：即使在低分子量的增塑劑遷移到光纖側(cè)的環(huán)境下也能夠長(zhǎng)期使用而不會(huì) 使涂層發(fā)生諸如破裂等劣化。
[0008] 為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光纖包括沿著中心軸線延伸的玻璃纖 維和圍繞玻璃纖維外周面的涂層。涂層由從光纖的中心軸線沿徑向布置的多個(gè)層構(gòu)成，并 且多個(gè)涂層中的每一層均由紫外線固化型樹脂或熱固性樹脂組成。玻璃纖維至少包括作為 信號(hào)傳輸線路的纖芯。圍繞纖芯外周的包層由玻璃或樹脂組成。除了包括纖芯和包層之外， 光纖還可以包括由圍繞包層外周面的低熔點(diǎn)玻璃組成的密封涂層。
[0009] 具體而言，在本實(shí)施例的第一方面中，在由用于聚氯乙烯樹脂的增塑劑帶來(lái)的膨 脹率方面，選自構(gòu)成涂層的多個(gè)層中的兩個(gè)涂層設(shè)計(jì)為：更靠近玻璃纖維的內(nèi)側(cè)涂層的膨 脹率小于比內(nèi)側(cè)涂層更遠(yuǎn)離玻璃纖維的外側(cè)涂層的膨脹率。因此，在涂層由三層或更多層 構(gòu)成的情況下，各層在由用于聚氯乙烯樹脂等的增塑劑帶來(lái)的膨脹率方面設(shè)計(jì)為：從與玻 璃纖維的外周面接觸的涂層到位于最外面的涂層，膨脹率依次增大。
[0010] 作為適用于第一方面的第二方面，當(dāng)內(nèi)側(cè)涂層和外側(cè)涂層是彼此接觸的相鄰?fù)繉?時(shí)，內(nèi)側(cè)涂層和外側(cè)涂層優(yōu)選地滿足以下關(guān)系：
[0011] (dl/2) X (1+ α 1)彡（d2/2-t2) X (1+ α 2)，
[0012] 其中，在所述光纖的與所述中心軸線垂直的橫截面中，dl表示所述內(nèi)側(cè)涂層的外 徑，tl表示所述內(nèi)側(cè)涂層的厚度，α 1表示所述內(nèi)側(cè)涂層的膨脹率，d2表示所述外側(cè)涂層的 外徑，t2表示所述外側(cè)涂層的厚度，以及α 2表示所述外側(cè)涂層的膨脹率。
[0013] 作為適用于第一方面和第二方面中的至少任一方面的第三方面，增塑劑優(yōu)選地 是用于聚氯乙烯的增塑劑。作為適用于第一方面和第二方面中的至少任一方面的第四方 面，增塑劑優(yōu)選地至少含有以下物質(zhì)中的任一者：鄰苯二甲酸酯、鄰苯二甲酸二辛酯（D0P 或DEHP)、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯（DIDP)、鄰苯二甲酸二丁酯 (DBP)、己二酸酯、己二酸二辛酯（D0A或DEHA)、己二酸二異壬酯（DINA)、偏苯三酸酯、偏 苯三酸三辛酯（Τ0ΤΜ)、聚酯、磷酸酯、磷酸三甲苯酯（TCP)、檸檬酸酯、乙酰檸檬酸三丁酯 (ATBC)、環(huán)氧化油、環(huán)氧化大豆油（ESB0)、環(huán)氧化亞麻子油（ELS0)、癸二酸酯和壬二酸酯。
[0014] 在本實(shí)施例的第五方面中，選自構(gòu)成涂層的多個(gè)層中的兩個(gè)涂層設(shè)計(jì)為：更靠近 玻璃纖維的內(nèi)側(cè)涂層的交聯(lián)密度大于比內(nèi)側(cè)涂層更遠(yuǎn)離玻璃纖維的外側(cè)涂層的交聯(lián)密度。 同樣在第五方面中，在涂層由三層或更多層構(gòu)成的情況下，涂層在交聯(lián)密度方面設(shè)計(jì)為：從 與玻璃纖維的外周面接觸的涂層到位于最外面的涂層，交聯(lián)密度依次減小。
[0015] 此外，在本實(shí)施例的第六方面中，選自構(gòu)成涂層的多個(gè)層中的兩個(gè)涂層在斷裂伸 長(zhǎng)率方面設(shè)計(jì)為：更靠近玻璃纖維的內(nèi)側(cè)涂層的斷裂伸長(zhǎng)率小于比內(nèi)側(cè)涂層更遠(yuǎn)離玻璃纖 維的外側(cè)涂層的斷裂伸長(zhǎng)率。同樣在第六方面中，在涂層由三層或更多層構(gòu)成的情況下，涂 層在斷裂伸長(zhǎng)率方面設(shè)計(jì)為：從與玻璃纖維的外周面接觸的涂層到位于最外面的涂層，斷 裂伸長(zhǎng)率依次增大。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光纜包括根據(jù)上述第一方面至第六方面中的至少任一方 面所述的光纖和設(shè)置在光纖的涂層周圍的由樹脂制成的光纜護(hù)套。
[0017] 從下文所給出的詳細(xì)說(shuō)明和附圖將能夠更全面地理解本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。所示 出的這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明的目的，因此不應(yīng)被視為限制本發(fā)明。
[0018] 從下文所給出的詳細(xì)說(shuō)明可以清楚地得知本發(fā)明的進(jìn)一步應(yīng)用范圍。然而，應(yīng)理 解的是，雖然詳細(xì)的說(shuō)明和具體實(shí)例表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但它們僅為了說(shuō)明的目 的而示出，并且顯然，通過(guò)閱讀該詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的范圍內(nèi)的各種修改和改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是用于說(shuō)明增塑劑從PVC電纜遷移到光纖中的狀態(tài)的視圖。
[0020] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光纜的橫截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例的視圖。
[0021] 圖3A至圖3C是示出適用于根據(jù)圖2所示的實(shí)施例的光纜的光纖的各種光纖的實(shí) 例的視圖。
[0022] 圖4是用于說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)的視圖。
[0023] 圖5是用于說(shuō)明涂層之間的膨脹率的大小關(guān)系的曲線圖。
[0024] 圖6是用于說(shuō)明涂層之間的交聯(lián)密度的大小關(guān)系的曲線圖。
[0025] 圖7是用于說(shuō)明涂層之間的斷裂伸長(zhǎng)率的大小關(guān)系的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 將參考附圖在下文中詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的光纖和光纜的各個(gè)實(shí)施例。在附圖的 說(shuō)明中，相同的元件將用相同的附圖標(biāo)記表示，而省略重復(fù)說(shuō)明。
[0027] 當(dāng)在油或PVC電纜圍繞光纜的前述高溫環(huán)境下使用光纜時(shí)，在涂層中發(fā)生破裂的 實(shí)例被看作是：油或用于PVC的增塑劑（鄰苯二甲酸酯等）遷移到具有低彈性模量的樹脂 中，以使構(gòu)成涂層的多個(gè)層（樹脂層）中的每層都膨脹，從而導(dǎo)致具有低斷裂伸長(zhǎng)率的涂層 發(fā)生斷裂。在多層涂層中的位于外側(cè)的涂層更易于膨脹的構(gòu)造中，整個(gè)涂層不太可能破裂， 而在多層涂層中的位于內(nèi)側(cè)的涂層更易于膨脹的構(gòu)造中，因位于內(nèi)側(cè)的涂層的膨脹使得位 于外側(cè)的涂層的分子之間強(qiáng)制擴(kuò)展，從而可能導(dǎo)致整個(gè)涂層的破裂。為此，在由用于PVC的 增塑劑帶來(lái)的膨脹率方面，根據(jù)本發(fā)明的具有位于玻璃纖維的外周面上的多層涂層的光纜 設(shè)計(jì)為：位于外側(cè)的外側(cè)涂層的膨脹率設(shè)置為大于與玻璃纖維（其采用設(shè)置有纖芯和包層 的構(gòu)造或還設(shè)置有密封涂層的構(gòu)造）接觸的內(nèi)側(cè)涂層的膨脹率，或者設(shè)計(jì)為：即使位于外 側(cè)的外側(cè)涂層的由用于PVC的增塑劑等帶來(lái)的膨脹率小于與玻璃纖維接觸的內(nèi)側(cè)涂層的 膨脹率，外側(cè)涂層的斷裂伸長(zhǎng)率也設(shè)置為大于內(nèi)側(cè)涂層的斷裂伸長(zhǎng)率。內(nèi)側(cè)涂層的斷裂伸 長(zhǎng)率與外側(cè)涂層的斷裂伸長(zhǎng)率之差取決于內(nèi)側(cè)涂層的膨脹率與外側(cè)涂層的膨脹率之差的 程度，因此，即使因內(nèi)側(cè)涂層的膨脹而造成了外側(cè)涂層的伸長(zhǎng)，外側(cè)涂層的伸長(zhǎng)率也保持在 其斷裂伸長(zhǎng)率的范圍內(nèi)。采用將內(nèi)側(cè)涂層的交聯(lián)密度設(shè)置為大于外側(cè)涂層的交聯(lián)密度的設(shè) 置也能夠?qū)崿F(xiàn)相同的效果。內(nèi)側(cè)涂層的交聯(lián)密度與外側(cè)涂層的交聯(lián)密度之差取決于內(nèi)側(cè)涂 層的膨脹率與外側(cè)涂層的膨脹率之差的程度。內(nèi)側(cè)涂層與外側(cè)涂層的交聯(lián)密度之差的程度 對(duì)外側(cè)涂層的膨脹的抑制超過(guò)對(duì)內(nèi)側(cè)涂層的膨脹的抑制，同時(shí)，兩層的交聯(lián)密度之差仍設(shè) 置為：內(nèi)側(cè)涂層和外側(cè)涂層膨脹而不會(huì)造成外側(cè)涂層的破裂。
[0028] 在下文中將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光纜的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖2是示出根據(jù) 本發(fā)明的實(shí)施例的光纜的橫截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例的視圖。圖3A至圖3C是示出具有各種橫截面 結(jié)構(gòu)的光纖的實(shí)例的視圖，這些橫截面結(jié)構(gòu)適用于圖2中的光纜200的光纖100。例如，圖 3A是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光纖100A的橫截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例的視圖，圖3B是示出根據(jù) 本發(fā)明的實(shí)施例的光纖100B的橫截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例的視圖，以及圖3C是示出根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施例的光纖100C的橫截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例的視圖。
[0029] 如圖2所示，本實(shí)施例的光纜200具有沿著中心軸線（光軸AX)延伸的光纖 100 (其為根據(jù)本實(shí)施例的光纖）和作為光纖100上的涂層的由樹脂制成的光纜護(hù)套210。 光纖100具有玻璃纖維110和圍繞玻璃纖維110且由多層樹脂層構(gòu)成的涂層150。如圖3A 至圖3C所示的各種橫截面結(jié)構(gòu)適用于光纖100。
[0030] 圖3A所示的光纖100A由沿著中心軸線（光軸AX)延伸的玻璃纖維110A和圍繞 玻璃纖維110A的涂層150構(gòu)成。在光纖100A中，玻璃纖維110A具有沿著中心軸線延伸且 作為光傳輸線路的纖芯111和圍繞纖芯111的包層112。涂層150具有與玻璃纖維110A接 觸的內(nèi)側(cè)涂層120和設(shè)置在內(nèi)側(cè)涂層120外側(cè)的外側(cè)涂層130。
[0031] 包層112可以由諸如聚氨酯（甲基）丙烯酸酯樹脂等塑料材料制成，并且在這種 情況下，如圖3B所示，玻璃纖維僅由纖芯構(gòu)成。圖3B所示的光纖100B具有僅由纖芯111 構(gòu)成的玻璃纖維110B、圍繞玻璃纖維110B且由塑料材料組成的包層112、以及圍繞包層112 的涂層150。該光纖100B中的涂層150的結(jié)構(gòu)可以由一層構(gòu)成、可以與圖3A所示的光纖 100A的涂層150相同、或可以由三層或更多層涂層構(gòu)成。
[0032] 另一方面，圖3C所示的光纖100C在玻璃纖維110C的結(jié)構(gòu)方面與光纖100A不同。 艮P，光纖100C具有用作沿著中心軸線（光軸AX)延伸的光傳輸線路的纖芯111、圍繞纖芯 111的包層112、以及圍繞包層112的密封涂層113。光纖100C的涂層150與圖3A所示的 結(jié)構(gòu)一樣也具有與密封涂層113接觸的內(nèi)側(cè)涂層120和設(shè)置在內(nèi)側(cè)涂層120外側(cè)的外側(cè)涂 層130。當(dāng)然，圖3C中的涂層150可以由三層或更多層涂層構(gòu)成。
[0033] 圖4示出了根據(jù)本實(shí)施例的光纖100A至100C (對(duì)應(yīng)于光纜200的光纖100)的橫 截面正視圖。S卩，設(shè)置在玻璃纖維110A或110C(或圍繞玻璃纖維110B的塑料包層112)的 外周上的涂層120 (內(nèi)側(cè)涂層）具有外徑dl和沿徑向的厚度tl。設(shè)置在涂層120外側(cè)的涂 層130 (外側(cè)涂層）具有外徑d2和沿徑向的厚度t2。當(dāng)涂層120、130膨脹時(shí)，向內(nèi)擴(kuò)張和 向外擴(kuò)張的應(yīng)力二者從光軸AX沿徑向作用。在各涂層中，涂層中的向內(nèi)擴(kuò)張通過(guò)膨脹向外 釋放，并且內(nèi)部隨著力的拉動(dòng)也擴(kuò)張。然而，當(dāng)位于內(nèi)側(cè)的涂層120的膨脹率高于位于外側(cè) 的涂層130的膨脹率時(shí)，涂層120、130這兩者均經(jīng)受壓縮應(yīng)力。整個(gè)涂層易于從穩(wěn)定狀態(tài) 向外擴(kuò)展，以釋放壓縮應(yīng)力。如果在該狀態(tài)下各涂層中的交聯(lián)點(diǎn)因鹽酸、紫外線、受熱等而 受到破壞，則涂層可能會(huì)破裂或最終斷裂。
[0034] 因而，本實(shí)施例涉及設(shè)定構(gòu)成涂層的多個(gè)層（其可以是三層或更多層）之中的如 圖4所示彼此接觸的涂層120、130的膨脹率，使之滿足以下關(guān)系：
[0035] (dl/2) X (1+ α 1)彡（d2/2_t2) X (1+ α 2)，
[0036] 從而防止光纖100Α至100C中的涂層的斷裂。
[0037] 通過(guò)將作為對(duì)象的光纖浸漬在增塑劑（液體）中并且測(cè)量浸漬之前和之后的體積 或重量來(lái)測(cè)量膨脹率，并且將膨脹率表示為浸漬之前和之后的體積比或重量比的百分率。 將要使用的增塑劑可以是用于PVC等的增塑劑（例如鄰苯二甲酸酯等）。
[0038] 圖5是用于說(shuō)明涂層120U30之間的膨脹率的大小關(guān)系的曲線圖。具體而言，在由 用于聚氯乙烯樹脂的增塑劑帶來(lái)的膨脹率方面，本實(shí)施例設(shè)計(jì)為：涂層120(內(nèi)側(cè)涂層）的 膨脹率小于涂層130(外側(cè)涂層）的膨脹率。在涂層由三層或更多層構(gòu)成的情況下，如圖5 中的虛線所示，在涂層的由用于聚氯乙烯樹脂的增塑劑帶來(lái)的膨脹率方面設(shè)計(jì)為：從與玻 璃纖維110A或110C (或圍繞玻璃纖維110B的塑料包層112)的外周面接觸的涂層到位于 光纜護(hù)套最外面的涂層，膨脹率依次增大。已知鄰苯二甲酸酯是用于聚氯乙烯樹脂的典型 增塑劑。
[0039] 圖6是用于說(shuō)明涂層120U30之間的交聯(lián)密度的大小關(guān)系的曲線圖。本實(shí)施例設(shè) 計(jì)為：涂層120 (內(nèi)側(cè)涂層）的交聯(lián)密度大于涂層130 (外側(cè)涂層）的交聯(lián)密度。在涂層150 由三層或更多層構(gòu)成的情況下，如圖6中的虛線所示，涂層的交聯(lián)密度設(shè)計(jì)為：從與玻璃纖 維110A或110C(或圍繞玻璃纖維110B的塑料包層112)的外周面接觸的涂層到位于光纜 護(hù)套最外面的涂層，交聯(lián)密度依次減小。
[0040] 通過(guò)測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性從以下等式中可以獲得固化物（在本實(shí)施例的情況下為各 涂層）的交聯(lián)密度。
[0041] p = G' />RT
[0042] 在該等式中，G'表示溫度T時(shí)的儲(chǔ)藏彈性模量，Φ為前置因子（假設(shè)為1)，R為 氣體常數(shù)，以及T為不低于Tg的溫度，并且在溫度為T時(shí)G'變?yōu)橄鄬?duì)于溫度近似保持不 變，當(dāng)利用DMA(動(dòng)態(tài)力學(xué)分析）進(jìn)行測(cè)量時(shí)，溫度T被近似給定為T = Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度）+30°C。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg利用差示掃描量熱法（DSC)和熱機(jī)械分析法（TMA)來(lái)測(cè)量。
[0043] 此外，圖7是用于說(shuō)明涂層120U30之間的斷裂伸長(zhǎng)率的大小關(guān)系的曲線圖。在 由用于聚氯乙烯樹脂的增塑劑帶來(lái)的斷裂伸長(zhǎng)率方面，本實(shí)施例設(shè)計(jì)為：涂層120 (內(nèi)側(cè)涂 層）的斷裂伸長(zhǎng)率小于涂層130(外側(cè)涂層）的斷裂伸長(zhǎng)率。同樣在圖7的實(shí)例中，在涂層 由三層或更多層構(gòu)成的情況下，在涂層的由用于聚氯乙烯樹脂的增塑劑帶來(lái)的斷裂伸長(zhǎng)率 方面設(shè)計(jì)為：從與玻璃纖維110A或110C (或圍繞玻璃纖維110B的塑料包層112)的外周面 接觸的涂層到位于最外面的涂層，斷裂伸長(zhǎng)率依次增大。
[0044] 利用符合ASTM D882標(biāo)準(zhǔn)的方法測(cè)量由增塑劑帶來(lái)的各個(gè)斷裂伸長(zhǎng)率，以在將薄 膜保持為與增塑劑接觸的同時(shí)測(cè)量由增塑劑帶來(lái)的斷裂伸長(zhǎng)率。
[0045] (增塑劑）
[0046] 在下文中將對(duì)適用于PVC的增塑劑進(jìn)行說(shuō)明。增塑劑是添加到熱塑性合成樹脂中 以改善其柔韌性和耐氣候性的化學(xué)添加劑的總稱，并且增塑劑還用于使PVC更具柔韌性。 [0047] 一般來(lái)說(shuō)，熱塑性樹脂具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（也被稱為玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)），并且樹脂 在低于玻璃轉(zhuǎn)變溫度的溫度下表現(xiàn)出分子排列的良序結(jié)晶度，但在從玻璃化轉(zhuǎn)變溫度到熔 點(diǎn)的溫度區(qū)域中表現(xiàn)出分子排列的無(wú)定形狀態(tài)。無(wú)定形狀態(tài)的熱塑性樹脂表現(xiàn)出柔韌性和 高光學(xué)透明性，并因此在許多應(yīng)用中是有用的。另一方面，結(jié)晶樹脂是不透明的并且在低溫 條件下進(jìn)行結(jié)晶化時(shí)在沖擊和外力的作用下變得易碎，從而通常表現(xiàn)出被視為樹脂使用中 的缺點(diǎn)的特性。
[0048] 由于熔點(diǎn)和玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)由樹脂的類型及其聚合度決定，因此所得到的樹脂的溫 度特性并不總是與所需制品的溫度特性一致。添加劑在熱塑性樹脂中的添加擴(kuò)大了無(wú)定形 狀態(tài)的溫度區(qū)域，從而甚至在低溫時(shí)也防止出現(xiàn)脆性，并且增大柔韌性，從而實(shí)現(xiàn)具有所需 溫度特性和物理特性的樹脂。用于此目的而添加的化學(xué)藥品是增塑劑。增塑劑還能夠增加 彈性，從而還改善了成型性，例如，變得更易于在注射成型過(guò)程中從模具中解除成型制品。 [0049] 增塑劑進(jìn)入樹脂的間隙，以阻止樹脂進(jìn)行規(guī)則定向，從而即使在低于玻璃化轉(zhuǎn)變 點(diǎn)的溫度下，也將樹脂保持在無(wú)定形狀態(tài)。因此，具有大支鏈的增塑劑通常表現(xiàn)出有用的特 性。如果增塑劑與目標(biāo)樹脂不相容，則在樹脂和增塑劑之間將出現(xiàn)相位分離；因此，增塑劑 需要在不引起相位分離的同時(shí)具有與各種樹脂相容的較寬相容性的特性。
[0050] 具體而言，在聚氯乙烯（PVC)的情況下，通過(guò)添加增塑劑來(lái)制備具有多種不同特 性的制品。所使用的增塑劑的典型實(shí)例包括鄰苯二甲酸酯，其中DEHP和DINP具有作為理 想的通用增塑劑的特性并且被大量生產(chǎn)。
[0051] (增塑劑的實(shí)例）
[0052] 增塑劑的實(shí)例包括鄰苯二甲酸酯、鄰苯二甲酸二辛酯（D0P或DEHP)、鄰苯二甲酸 二異壬酯（DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯（DIDP)、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP)、己二酸酯、己二 酸二辛酯（D0A或DEHA)、己二酸二異壬酯（DINA)、偏苯三酸酯、偏苯三酸三辛酯（Τ0ΤΜ)、聚 酯、磷酸酯、磷酸三甲苯酯（TCP)、檸檬酸酯、乙酰檸檬酸三丁酯（ATBC)、環(huán)氧化油、環(huán)氧化 大豆油（ESB0)、環(huán)氧化亞麻子油（ELS0)、癸二酸酯和壬二酸酯。
[0053] 鄰苯二甲酸酯是鄰苯二甲酸的酯類（鄰位異構(gòu)體）和乙醇的總稱。以鄰苯二甲酸 雙（2-乙基己基）酯為典型代表的高級(jí)醇的鄰苯二甲酸酯作為增塑劑（鄰苯二甲酸類的增 塑劑）是有用的。工業(yè)上一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)水和乙醇的共沸脫水從鄰苯二甲酸（游離酸）和 過(guò)剩乙醇中酯化出鄰苯二甲酸。下表1提供了鄰苯二甲酸酯的各個(gè)主要化合物的縮寫、分 子量、熔點(diǎn)（°C )、沸點(diǎn)（°C )和CAS號(hào)。
[0054] (表 1)
[0055]

【權(quán)利要求】
1. 一種光纖，包括：玻璃纖維；以及圍繞所述玻璃纖維的涂層，其中，所述涂層從所述 光纖的中心軸線沿徑向布置在所述玻璃纖維上，并且所述涂層由多個(gè)層構(gòu)成，所述多個(gè)層 中的每一層均由紫外線固化型樹脂或熱固性樹脂組成，并且 對(duì)于選自多個(gè)涂層中的兩個(gè)涂層而言，更靠近所述玻璃纖維的內(nèi)側(cè)涂層的由增塑劑帶 來(lái)的膨脹率小于比所述內(nèi)側(cè)涂層更遠(yuǎn)離所述玻璃纖維的外側(cè)涂層的膨脹率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其中，當(dāng)所述內(nèi)側(cè)涂層和所述外側(cè)涂層是彼此接觸的 相鄰?fù)繉訒r(shí)，所述內(nèi)側(cè)涂層和所述外側(cè)涂層滿足以下關(guān)系： (dl/2) X (1+α 1)彡（d2/2_t2) X (1+α 2)， 在所述光纖的與所述中心軸線垂直的橫截面中，dl表示所述內(nèi)側(cè)涂層的外徑，tl表示 所述內(nèi)側(cè)涂層的厚度，α 1表示所述內(nèi)側(cè)涂層的膨脹率，d2表示所述外側(cè)涂層的外徑，t2表 示所述外側(cè)涂層的厚度，以及α 2表示所述外側(cè)涂層的膨脹率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其中，所述增塑劑是用于聚氯乙烯樹脂的增塑劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其中，所述增塑劑含有以下物質(zhì)中的至少任一者：鄰苯 二甲酸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二 丁酯、己二酸酯、己二酸二辛酯、己二酸二異壬酯、偏苯三酸酯、偏苯三酸三辛酯、聚酯、磷酸 酯、磷酸三甲苯酯、檸檬酸酯、乙酰檸檬酸三丁酯、環(huán)氧化油、環(huán)氧化大豆油、環(huán)氧化亞麻子 油、癸二酸酯和壬二酸酯。
5. -種光纖，包括：玻璃纖維；以及圍繞所述玻璃纖維的涂層，其中，所述涂層從所述 光纖的中心軸線沿徑向布置在所述玻璃纖維上，并且所述涂層由多個(gè)層構(gòu)成，所述多個(gè)層 中的每一層均由紫外線固化型樹脂或熱固性樹脂組成，并且 對(duì)于選自多個(gè)涂層中的兩個(gè)涂層而言，更靠近所述玻璃纖維的內(nèi)側(cè)涂層的交聯(lián)密度大 于比所述內(nèi)側(cè)涂層更遠(yuǎn)離所述玻璃纖維的外側(cè)涂層的交聯(lián)密度。
6. -種光纖，包括：玻璃纖維；以及圍繞所述玻璃纖維的涂層，其中，所述涂層從所述 光纖的中心軸線沿徑向布置在所述玻璃纖維上，并且所述涂層由多個(gè)層構(gòu)成，所述多個(gè)層 中的每一層均由紫外線固化型樹脂或熱固性樹脂組成，并且 對(duì)于選自多個(gè)涂層中的兩個(gè)涂層而言，更靠近所述玻璃纖維的內(nèi)側(cè)涂層的斷裂伸長(zhǎng)率 小于比所述內(nèi)側(cè)涂層更遠(yuǎn)離所述玻璃纖維的外側(cè)涂層的斷裂伸長(zhǎng)率。
7. -種光纜，包括：根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖；以及設(shè)置在光纖的涂層周圍的由樹脂 制成的光纜護(hù)套。
8. -種光纜，包括：根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖；以及設(shè)置在光纖的涂層周圍的由樹脂 制成的光纜護(hù)套。
9. 一種光纜，包括：根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖；以及設(shè)置在光纖的涂層周圍的由樹脂 制成的光纜護(hù)套。
【文檔編號(hào)】G02B6/02GK104280820SQ201410310228
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】坂部至, 本間祐也 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社