DE2835517B2

DE2835517B2 - Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von kunststoffbeschichteten optischen Glasfasern

Info

Publication number: DE2835517B2
Application number: DE2835517A
Authority: DE
Inventors: Takao Kimura; Motohiro Nakahara
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1977-08-17
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1980-07-24
Also published as: DE2835517C3; NL178783B; FR2400719B1; NL7808481A; NL178783C; FR2400719A1; GB2003056B; GB2003056A; DE2835517A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von kunststoffbeschichteten optischen Glasfasern, bei dem auf die Faser unmittelbar nach dem Ziehen aus der Schmelze das Überzugsmaterial aufgebracht und anschließend wärmegehärtet wird.

Die zur Lichtfortpflanzung verwendeten Glasfasern (nachstehend als optische Fasern bezeichnet) haben im allgemeinen einen Durchmesser von nicht mehr als ungefähr 200 μΐη, um die gewünschte Biegsamkeit zu erhalten, und sind aufgrund ihres Grundstoffs außerordentlich spröde. Während der Herstellung der optischen Fasern oder ihrer Verseilung erleiden sie deshalb sehr leicht Oberflächenschäden, die zur Konzentration äußerer Beanspruchungen auf bestimmte Stellen führen und so den Bruch der optischen Fasern herbeiführen. Aus diesem Grunde ist es außerordentlich schwierig, optische Fasern als Fortpflanzungsmedium ohne Schutz zu verwenden.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind verschiedene Verfahren zur Herstellung optischer Fasern mit einem Oberflächenschutz aus Kunststoff vorgeschlagen worden, um so die Anfangsfestigkeit beizubehalten und die Betriebsdauer zu verlängern. So beschreibt z. B. die GB-PS 1 371 318 ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von optischen Fasern mit Überzug aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. Polyäthylen-Terephthalat (PET). Nach diesem Verfahren wird eine optische Faser mit einem Durchmesser von 80 μπι mit PET überzogen, um eine überzogene Faser mit einem Durchmesser von 1 mm zu erhalten. Die Bruchfestigkeit konnte dadurch von 2 auf 20 N gesteigert werden.

Es ist auch bekannt, die optische Faser mit einem Vinyliden-Fluorid-Tetrafluoräthylencopolymer oder mit Epoxyacrylat, das mit Ultraviolett härtbar ist, zu überziehen.

Im allgemeinen wird die Herstellung optischer Fasern in zwei Schritte unterteilt, nämlich in die Herstellung eines Rohlings, der mit einer Lichtleiterstruktur ähnlich derjenigen der optischen Faser versehen ist, d. h. aus einem Kern und einem Mantel besteht, und einen Schritt des Schmelze ns und Ziehens dieses Rohlings in eine optische Faser. Dank verschiedener Beiträge zur Massenherstellung in einfachen Schritten ist es bereits möglich geworden, die Rohlinge in großen Mengen entsprechend einer Fasermenge von 100 m/ min kontinuierlich herzustellen. Der plastische Überzug wird im allgemeinen unmittelbar nach dem Ziehen der optischen Faser aufgebracht, und die Härtung muß beendet sein, bevor die optische Faser den Haspel erreicht. Aus diesem Grunde hängt die Ziehgeschwindigkeit optischer Fasern allgemein von der Härtungsgeschwindigkeit des Überzugswerkstoffs ab.

Obwohl die erwähnten Überzugsstoffe in bezug auf Erhaltung der Anfangsfestigkeit der optischen Fasern wirksam sind, ist die Ziehgeschwindigkeit bei der Verwendung dieser Werkstoffe im allgemeinen auf 30 bis 40 m/min beschränkt, weil die Härtungsgeschwindigkeit so gering ist. Diese Ziehgeschwindigkeit ist offensichtlich geringer als die Herstellungsgeschwindigkeit der Rohlinge und ganz wesentlich geringer als die Überzugsgeschwindigkeit von Kupferdraht (500 bis 2000 m/min), obwohl hier andere Bedingungen vorliegen. Es sind auch einige weitere Verfahren zum Hochgeschwindigkeitsziehen optischer Fasern mit den erwähnten Werkstoffen vorgeschlagen worden, z. B. mit höherer Härtungstemperatur oder mit längerer Härtungszeit in einem längeren Härtungsofen. Im letzteren Verfahren existiert jedoch eine gewisse Obergrenze in der Trockentemperatur in Anbetracht der möglichen Oxidation oder Zersetzung des als Überzugswerkstoff verwendeten Kunststoffs, während im letzteren Verfahren ein längerer Trockenofen einen größeren Abstand vom Trockenofen zum Haspel benötigt, wodurch unvermeidlich die Abmessungen der ganzen Anlage sich erhöhen.

Aus den vorstehend erläuterten Gründen hat man schon seit langem nach einem Überzugswerkstoff mit hoher Härtungsgeschwindigkeit und hoher Zuverlässigkeit gesucht, da diese die Voraussetzungen für rasches Ziehen der optischen Fasern bedeuten.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum kontinuierlichen Herstellen von kunststoffbeschichteten optischen Glasfasern, das aufgrund des schnellen Härtens des Kunststoffüberzugs eine wesentlich höhere Ziehgeschwindigkeit gestattet als die bekannten Verfahren.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß als Überzugsmaterial eine Lösung eines modifizierten 1,2-Additionspolybutadien, das aus 1,2-Additionspolybutadiendiol, l^-Additionspolybutadiendicarbonsäure, 1,2-Additionspolybutadienpartialoxid oder 1,2-Additionspolybutadienpolyurethan mit endständigen Isocyanat-Radikalen oder einem Gemisch davon besteht, und einem organischen Lösungsmittel verwendet wird und der Überzug bei einer Temperatur von 150 bis 350° C gehärtet wird.

Die Verwendung von Polyurethanen, die durch Addition oder Polyaddition von Mono- oder mehrfunktionellen Isocyanaten an Di- oder Polyole erhalten werden, zum Beschichten von Glasfasern ist an sich bereits aus der DE-OS 2357932 bekannt. Dabei dienen die Glasfasern zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstchend anhand des Diagramms der Fig. 1 der Zeichnung veranschaulicht.

In Stufe 1 wird ein Rohling geschmolzen und bei etwa 2000° C zu einem Monofilanient einer optischen

Faser gezogen. In Stufe 2 wird die Faser unmittelbar nach dem Ziehen, ohne vorher z. B. aufgewickelt zu werden, mit einem Überzugsmaterial der obigen Axt behandelt. In Stufe 3 wird das Überztgsmaterial in einem Trockenofen getrocknet und in Stufe 4 die so erhaltene optische Faser mittels einer Wickelmaschine aufgewickelt.

Der erfindungsgemäß zu verwendende Rohling hat eine Lichtführungsstruktur ähnlich wie bei einer optischen Fas^r, d. h. er besteht aus einem Kernteil und einem Mantelteil, und besitzt im allgemeinen einen Durchmesser zwischen 0,5 und 5 cm. Obwohl die Zusammensetzung des Rohlings in weiten Grenzen je nach dem gewünschten Zweck wählbar ist, läßt sich als typisches Beispiel einer Zusammensetzung des Kerns mit Germaniumoxid (GeO₂) dotiertes Quarzglas (SiO₂) mit einem Brechungsindex von 1,462 bis 1,482 nennen, während der Mantelteil aus einem mit Boroxid (B₂O₃) dotierten Quarzglas (SiO₂) mit einem Brechungsindex von 1,458 besteht. Die optische Faser ist im vorliegenden Falle ein Glas-Monofilament mit dem Durchmesser von 100 bis 200 μπι, das hauptsächlich zui Lichtfortpflanzung verwendet wird. Die Überzugsdicke liegt in einem Bereich von 3 bis 20 μιτι und läßt sich durch Änderung der Ziehgeschwindigkeit und der Zusammensetzung des Überzugsmaterials auf den gewünschten Wert einregeln

Das erfindungsgemäß verwendete Überzagsmaterial ist bei Zimmertemperatur härtbar, aber eine Erwärmung ist erforderlich, damit die Härtungsreaktion mit einer Geschwindigkeit fortschreitet, die der Ziehgeschwindigkeit angemessen ist. Die Trocknungs- und Härtungstemperaturen sollen unter 500° C liegen in Anbetracht der thermischen Zersetzung des Überzugsmaterials bei höherer Temperatur, sollen aber auch höher als 100° C sein, da sonst die Härtungsreaktion zu langsam verläuft. Praktisch empfiehlt sich ein Temperaturbereich zwischen 150 und 350° C. Als Wärmequellen seien Widerstandsheizungen genannt, wie Kohle, Chromnickeldraht, Silicium-Karbid usw., weiter Infrarotöfen, Induktionsöfen, Laser und auf das Überzugsmaterial geleitete heiße Schutzgase, wie Stickstoff, Argon oder Helium.

Das erfindungsgemäß verwendete Überzugsmaterial ist ein Gemisch, das im wesentlichen modifiziertes 1,2-Additionspolybutadien enthält, z. B. isocyanatmodifiziertes 1,2-Additionspolybutadien, 1,2-Additionspolybutadiendiol mit endständigen Hydroxyl-Radikalen in der Polymerkette oder 1,2-Additionspolybutadienpartialoxid mit endständigen Hydroxyl- und Carboxyl-Radikalen in der Polymerkette oder ein Gemisch derselben.

1,2-Polybutadien läßt sich durch 1,2-Addition von Butadien in der sogenannten lebenden Polymerisation synthetisieren. In dieser Reaktion wird ein Gemisch einer Lewis-Base, z. B. Dimethyläther, Diäthyläther, Tetrahydrofuran oder Dioxan, ein Katalysator und ein dispergiertes Alkalimetall, in einen mit einem inerten Gas gefüllten Reaktor gebracht und Butadien unter Umrühren bei niedriger Temperatur (z. B. -80° C) langsam eingeführt, um eine Polybutadienlösung zu erhalten. Die Einführung endständiger Funktionsradikale wie Hydroxyl, Methylol, 2-Hydroxyäthyl, 2-Hydroxypropyl, Dithiocarboxyl usw., an den Anionenenden der Polymerkette kann erreicht werden, indem man elektrophile Reagentien wie Kohlendioxid, Formaldehyd (H-CHO), Äthylenoxid (CHj-CH₂), Propylenoxid (CH₃-CH-CH₂), sowie Schwefelkohlenstoff (CS₂) usw., mit der Polybutadienlösung reagieren läßt. Nach Beendigung der Polymerisationsreaktion wird das Reaktionsgemisch destilliert, um das Verdünnungsmittel, die Lewisbase und die anderen im Überschuß zugeführten Reagentien zu entfernen, und die Abkömmlinge des 1,2-Additionspolybutadien können mit enger Verteilung des Molekulargewichts durch weitere Isolation und Reinigung erhalten werden.

Das 1,2-Additionspoiybutadien mit endständigen Hydroxyl-Radikalen zur erfindungsgemäßen Verwendung kann in folgender Weise synthetisiert werden.

Ein System von fein in Tetrahydrofuran dispergiertem Natriummetall, worin o-Terpheny! (1,2-Dipheny.'benzol) gelöst ist, wird in einen Reaktor gebracht, der mit einem luftdichten Rührer, einem Rückflußkondensator, einem Gaseinlaßrohr, einem Additionsmitteleinlaß und einem Thermometer ausgestattet ist und dessen Inneres mit Stickstoff substituiert ist, und Butadien wird bei —80° C langsam dem System zugegeben. Unmittelbar nach der Zugabe des Butadiens wird Äthylenoxid zugegeben, bis ein tiefbraunes Gemisch erzielt ist, das ein halbfestes Gel enthält. Das Gemisch wird mit Wasser gerührt, und nach dem Stehenlassen bei Zimmertemperatur trennt man das Gemisch, um die wäßrige Schicht zu entfernen. Tetrahydrofuran und unreagiertes Butadien werden aus der verbleibenden Lösungsmittelschicht destilliert, um eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von 6 Pas zu erhalten. Das numerische mittlere Molekulargewicht, bestimmt nach der Dampfdruck-Osmometer-Methode, beträgt 1390. Der Hydroxylwert beträgt 68,3 mg KOH/g und kann wie folgt in Gewichtsverhältnisse aufgeteilt werden:

l,2C-C-Doppelbindung 93,7%

1,4 Trans-C-C-Doppelbindung 5,1%

1,4 Cis-C-C-Doppelbindung 1,2 %.

l^-Additionspolybutadiencarboxylsäure zur erfindungsgemäßen Verwendung kann in folgender Weise synthetisch hergestellt werden.

In Tetrahydrofuran, worin Naphthalen gelöst ist, fein verteiltes Natriummetall wird in einen Reaktor gebracht, der mit einem luftdichten Rührer, einem Gaseinlaßrohr, einem Zugabeeinlaß und einem Thermometer ausgerüstet ist, und dessen Inneres vorher mit Stickstoffgas substituiert wurde, und Butadien wird langsam bei —80° C zugelassen. Das resultierende Reaktionsgemisch wird auf festes Kohlendioxid (Trockeneis) gegossen, um die Hydrolyse einzuleiten. Die weitere Isolierung und Reinigung des Reaktionsgemische liefert als Rückstand 1,2-Additionspolybutadiendicarbonsäure,_die ein numerisches mittleres Molekulargewicht (M_n) von 1540, bestimmt nach der osmometrischen Dampfdruckmethode einen Säurewert von 55,4 mg KOH/g, eine Viskosität von 19 Pas bei 45° C und die folgende Gewichtsverteilung der Doppelbindungen zeigt:

1,2 C-C-Doppelbindung 91,5 %

1,4 Trans-C-C-Doppelbindung 8,5 %

Als das mit Isocyanaten modifizierte 1,2-Additionspolybutadiendiol kann entweder ein 1,2-Polybuta^ienurethanpolymer mit freien endständigen Hydroxyl-Radikalen oder ein 1,2-Polybutadienurethanpolymer mit freien endständigen Isocyanat-Radikalen gewählt werden, je nach der Menge der zu verwendenden Isocyanate. Zum Beispiel können 515 Gewichtsteile eines 1,2-Additionspolybutadieriurethan-

polymers mit freien endständigen Isocyanat-Radikalen erhalten werden, indem man 97 Teile Tolylendiisocyanat zu 419 Teilen 1,2-Additionspolybutadiendiol zufügt und das Gemisch bei 80° C umrührt. Das so erhaltene Produkt zeigte einen Isocyanat-Restgehalt von 4% und einen numerischen Mittelwert des Molekulargewichts (M_n) von 1670.

1,2-A.dditionspolybutadienpartialoxid zur erfindungsgemäßen Verwendung kann in folgender Weise synthetisch hergestellt werden.

Butadien wird einem System zugefügt, das aus in Tetrahydrofuran dispergiertem Natriummetall, worin o-Terphenyl gelöst ist, besteht, und das resultierende Polymerisationsreaktionsgemisch wird mit Äthylenoxid behandelt. Das so erhaltene 1,2-Additionspolybutadiendiol wird zusammen mit Benzoylperoxid in ein Reaktionsgefäß gegeben und die Reaktion bei 150° C unter Einleitung getrockneter Luft in das Reaktionsgefäß durchgeführt, um ein viskoses Produkt zu erhalten, das einen Säurewert von 7 mg KOH/g und einen Hydroxylwert von 60 mg KOH/g zeigt. Das Infrarot-Absorptionsspektrum des Produkts zeigte die Anwesenheit von Carbonyl, Carboxyl, Hydroxyl, Carbonsäure und Esterbindung außer den Carbon-Doppelbindungen.

Ferner kann erfindungsgemäß ein Gemisch eines 1 ,2-Additionspolybutadienurethanpolymers und einer Verbindung mit Aminoradikalen, die mit Isocyanatradikalen hoch reaktiv sind, d. h. eines Polyamins, verwendet werden. Ein Beispiel eines solchen Polyamins ist 4,4'-Methylenbis(2-Chloroanilin).

Das hier zu verwendende Uberzugsmaterial kann hergestellt werden, indem man das obenerwähnte modifizierte 1,2-Additionspolybutadien in einem organischen Lösungsmittel auflöst, z. B. in Acetatester, wie Butylacetat oder Äthylacetat, aromatischen Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylol oder Cresol, manchmal auch Cyclohexan.

Das Molarverhältnis von isocyanat-modifiziertem 1,2-Additionspolybutadien und 1,2-Additionspolybutadiendiol wird vorzugsweise derart gewählt, daß das Verhältnis NCO/OH in der Nähe von 1,1 liegt, denn ein Verhältnis in der Nähe von 1 bewirkt die Tendenz zu unerwünschten Erscheinungen wie Gelieren.

Das erfindungsgemäß verwendete Überzugsmaterial besteht aus Polybutadien mit Doppelbindungen in 1,2-Stellung. Um das Aushärten desselben zu beschleunigen, ist es deshalb wirksam, einen Härter wie Cobaltnaphthenat oder Bleinaphthenat zu verwenden. Ferner ist es zur Verbesserung der Adhäsion zwischen dem Überzugsmaterial und dem optischen Fasermaterial möglich, ein Kupplungsmittel auf Silanbasis dem Uberzugsmaterial beizufügen, z. B. y-Methachloroxypropyltrimethyloxysilan, Vinyltrimethoxysilan oder /3-Epoxycyclohexyläthyltrimethoxysilan.

Das erfindungsgemäß verwendete Überzugsmaterial zeichnet sich durch seine hohe Härtungsgeschwindigkeit aus. Fig. 2 zeigt den Vergleich der Härtungszeit eines Epoxyharzes, eines Urethanharzes als Vertreter der üblichen Überzugswerkstoffe und des neuen Überzugsmaterials. Abszisse und Ordinate zeigen Zeit bzw. Viskosität als Kriterium des Härtungsgrades; die Kurve A gilt für das neue modifizierte Polybutadien, die Kurven B und C für Epoxyharz bzw. Urethanharz. Wie man sieht, hat das Uberzugsmaterial nach der Erfindung die größte Härrungsgeschwindigkeit.

Das Überzugsmaterial, für das die Kurve A dei

Fig. 2 gilt, erhält man durch Auflösen des modifizier ten 1,2-Additionspolybutadiens in einem Anteil von

·"> 50% in Xylolbutylacet&t.

Das modifizierte 1,2-Additionspolybutadien besteht aus einem Gemisch mit einem isocyanat-modifizierten Polybutadien im NCO/OH-Verhältnis 1,1 mi einem NCO-Gehalt von 4,0% und einem Polybuta-ι» dien, das mit Hydroxyl- und Carboxylradikalen modifiziert ist und einen Hydroxylwert von 9,2 mg KOH/g und einen Säurewert von 12 mg KOH/g besitzt.

Das Epoxyharz ist ein Gemisch von 100 Gewichtsteilen Epoxyharz vom Typ Bisphenol-A und 4 Teiler > Äthylmethyiimidazo! (EMI) als Härtungsmiiicl, während das Urethanharz aus der Mischung eines Isocyanats vom Phenolblockharztyp mit einem NCO-Ge halt von 12 % und eines Polyols mit einem OH-Gehal von 8,8% im NCO/OH-Verhältnis von 1,1 erhalten .'•ι wurde, wobei dieses Gemisch in einem Anteil vor 50% in m-Kresol als Lösungsmittel aufgelöst ist.
Nun folgen einige praktische Ausführungsbeispiel In allen Fällen war die Länge der Trockenstrecke in dem Verfahren nach Fig. 1 auf 50 cm festgelegt J) denn die Ziehgeschwindigkeit der optischen Fasei wird durch die Härtungsgeschwindigkeit des Überzugsmaterials beherrscht.

Die Bruchfestigkeit der optischen Faser wurde aul

einem Zugspannungsprüfer mit einer Probenlänge

in von 20 cm und einer Prüfgeschwindigkeit von 5 mm

min gemessen und über mindestens 20 Proben gemit telt.

Beispiel 1

si Ein Rohling für optische Fasern wurde auf etwj 2000° C erhitzt und mit einer Geschwindigkeit vor 80 m/min ausgezogen, um ein Monofilament mit ei nem Durchmesser von 130 μπι zu erhalten, danr wurde eine Lösung von isocyanat-modifiziertem 1,2-

w Additionspolybutadien (NCO-Gehalt 4,0%), gelös in Butylacetat (Harzgehalt 50%, Viskosität 0,26 Pa; bei 20° C) mit einer Tülle unmittelbar nach dem Zie hen auf die optische Faser aufgetragen und bei 180° C in einem Trockenofen getrocknet, der 50 cm lang unc

-π mit Siliciumcarbidwiderständen bestückt war. Nacl dem Aushärten wurde die optische Faser auf ein« Haspel aufgewickelt. In diesem Zustand war da« Uberzugsmaterial vollständig ausgehärtet und hatte eine mittlere Dicke von 7 μίτι. Die so erhaltene op

in tische Faser zeigte eine Zugfestigkeit von 4758 N, mm² und zeigte nach einstündiger Behandlung mit ko chendem Wasser keine Änderungen.

Beispiel 2

,5 Das Ziehen wurde wie in Beispiel 1 mit einer Zieh geschwindigkeit von 70 m/min durchgeführt, um eins optische Faser mit einem Durchmesser von 130 μπ zu erhalten. Getrennt wurden eine Butylacetatlösunj aus isocyanat-modifiziertem 1,2-Additionspolybuta·

bo dien (Zusammensetzung dieselbe wie in Beispiel 1 und 1,2-Additionspolybutadien mit Hydroxylradikalen (M_n = 1390, Hydroxylwert 68,3 mg KOH/g, Vis kosität 6 Pas bei 45° C) in einem NCO/OH-Verhält nis von 1,1 gemischt, um eine Butylacetatlösung mi

b5 einem Harzgehalt von 55 % und einer Viskosität voi 0,53 Pas bei 20° C zu erhalten. Diese Lösung wurd< unmittelbar nach dem Ziehen auf die erwähnte op tische Faser aufgebracht und anschließend mit Hilfe

von Siliciumcarbid-Heizwiderständen bei 180° C getrocknet und gehärtet. Nach dem Aushärten wurde die optische Faser auf einen Haspel genommen. Der Überzug hatte die Dicke 8 μΐη und die Oberfläche der so erhaltenen optischen Faser war vollständig trocken. Diese optische Faser zeigte eine mittlere Zugfestigkeit von 4395 N/mm² und keine Änderung in Aussehen und Zugfestigkeit nach einstündiger Behandlung in kochendem Wasser.

Beispiel 3

Ein Überzugsmaterial (Viskosität 0,45 Pas bei 20° C), hergestellt durch Vermischen des in Beispiel 1 erwähnten isocyanat-modifizierten 1,2-Additionspolybutadiens und einer Xylollösung (Harzgehalt 45%, Viskosität 650 cP bei 20° C) von 1,2-Additionspolybutadienpartialoxid mit Hydroxyl- und Carboxyiradikalen (Hydroxylwert 92, Säurewert 12) mit einem NCO/OH-Verhältnis von 1,1, wurde mit einer Düse auf eine optische Faser aufgebracht, die mit einer Ziehgeschwindigkeit von 100 m/min erzeugt war, und anschließend bei 180° C getrocknet. Nach dem Härten wurde die optische Faser auf eine Haspel genommen. Die so erhaltene optische Faser zeigte eine mittlere Bruchfestigkeit von 4709 N/mm². Auch zeigte sich keine Änderung im Aussehen und der Zugfestigkeit von 4532 N/mm² nach einstündiger Behandlung in kochendem Wasser.

Beispiel 4

Ein Überzugsmaterial, das aus dem gleichen isocyanat-modifizierten 1,2-Additionspolybutadien wie im Beispiel 1 und einer Tetrahydrofuranlösung (Harzgehalt 50%) von 4,4'-Methylenbis-(2-Chloroanilin) mit einem Molarverhältnis NCO/NH. von 2,0 auf die Oberfläche einer optischen Faser aufgebracht wurde, wurde mit einer Ziehgeschwindigkeit von 80 m/min aufgebracht und anschließend bei 230° C getrocknet. Nach dem Härten wurde die optische Faser auf einen Haspel genommen. Die so erhaltene optische Faser zeigte eine durchschnittliche Bruchfestigkeit von 4444 N/mm².

Fig. 3 zeigt einen Vergleich der Zugfestigkeit der optischen Faser nach Beispiel 3 der vorliegenden Beschreibung (Kurve A) und einer unbeschichteten optischen Faser (Kurve B), wobei die Abszisse bzw. die Ordinate Zugfestigkeit bzw. Ausfallwahrscheinlichkeit bedeuten. In Kurve A stellen die schwarzen und die weißen Kreise jeweils die Werte in der Anfangsstufe bzw. diejenigen nach zweistündigem Kochen dar.

Bezugsbeispiel

Ein durch Phenolblockpolymerisation stabilisiertes polyfunktionales Isocyanat (NGO-Gehalt 12%) und einPolyol (OH-Gehalt 8,8%) wurden in einem NCO/OH-Verhältnis von 1,1 gemischt und in m-Kresol gelöst, um eine Lösung mit einem Harzgehalt von 50% zu erhalten. Die Lösung wurde auf eine optische Faser aufgebracht, die mit einer Ziehgeschwindigkeit von 25 m/min erzeugt war, und nachfolgend bei 210° C getrocknet. Die so erhaltene optische Faser zeigte eine mittlere Zugspannung von 4513 N/mm². Obwohl die Faseroberfläche trocken war, wurde das Überzugsmaterial nach einstündiger Behandlung in kochendem Wasser trübe.

Wie vorstehend im einzelnen erläutert wurde, hat die Erfindung folgende Vorteile:

I Das Überzugsmaterial kann in begrenzter Zeit

vollständig ausgehärtet werden; II die außerordentlich kurze Härtezeit des Überzugsmaterials ermöglicht eine hohe Ziehgeschwindigkeit der optischen Faser, so daß deren Herstellungskosten gesenkt werden können; III die auf der Oberfläche der optischen Faser ausgebildete Schicht ist außerordentlich kräftig, so daß die Zugfestigkeit der optischen Faser erhöht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

030130/372

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von kunststoffbeschichteten optischen Glasfasern, bei dem auf die Faser unmittelbar nach dem Ziehen aus der Schmelze das Überzugsmaterial aufgebracht und anschließend wärmegehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Überzugsmaterial eine Lösung eines modifizierten 1,2-Additionspolybutadien, das aus 1,2-Additionspolybutadiendiol, 1,2-Additionspolybutadiendicarbonsäure, 1,2-Additionspolybutadienpartialoxid oder 1,2-Additionspolybutadienpolyurethan mit endständigen Isocyanat-Radikalen oder einem Gemisch davon besteht, und einem organischen Lösungsmittel verwendet wird und der Überzug bei einer Temperatur von 150 bis 350° C gehärtet wird.