DE2940451C2

DE2940451C2 -

Info

Publication number: DE2940451C2
Application number: DE2940451A
Authority: DE
Inventors: Yoshirou Ikeda; Yoshikazu Nishinomiya Hyogo Jp Kaite; Toshiro Amagasaki Hyogo Jp Ikuma
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1988-12-29
Also published as: FR2438018A1; DE2940451A1; NL188403C; JPS5851900B2; NL7907421A; NL188403B; US4367012A; JPS5551733A; GB2034300B; GB2034300A; FR2438018B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Glas für lichtübertragende Körper mit überlegener Witterungsbeständigkeit.

Im allgemeinen ist eine Glasfaser zur Lichtübertragung aus einem Kernglas und einem hierum befindlichen Mantelglas mit einem geringfügig niedrigeren Brechungsindex als demjenigen des Kernglases aufgebaut. Ein lichtübertragender Glaskörper in Faserform, worin über den Querschnitt des Kernglases in radialer Richtung der Brechungsindex einheitlich ist, wird als Glasfaser vom Stufentyp bezeichnet. Glasfasern vom Stufentyp übermitteln eine von ihrem einen Ende kommende Lichtinformation an das andere Ende, wobei sie diese an der Grenzfläche zwischen dem Kernglas und dem Mantelglas vollständig reflektieren. Ein lichtübertragender Glaskörper, worin über den Querschnitt des Kernglases in radialer Richtung der Brechungsindex fortschreitend abnimmt, ist gleichfalls bekannt. Eine derartige Art von Glaskörper wird als Glasfaser vom Konvergiertyp (Fokussiertyp) bezeichnet. Lichtstrahlen, die auf die Endoberfläche der Glasfaser parallel zur optischen Achse auftreffen, laufen entlang der optischen Achse und werden zu dem anderen Ende übermittelt. Unter anderen Winkeln auftreffende Lichtstrahlen werden zu dem anderen Ende der Faser übertragen, während sie sich in Form einer Sinuskurve um die Lichtachse herum bewegen. Da die Differenz in der Phase zwischen den Lichtstrahlen, die am anderen Ende angekommen sind, gering ist, ist die Glasfaser vom Konvergiertyp bekannt dafür, daß sie die Lichtübertragung innerhalb eines weiten Bereiches erlaubt.

Kommunikationsverfahren unter Anwendung von lichtübertragenden Glasfasern als Lichtweg wurden aufgrund ihrer überlegenen Eigenschaften, wie Gewichtsersparnis, fehlende Induktion, Verlustfreiheit und große Kapazität, stark untersucht und wurden auch praktisch angewandt.

Eine sehr wichtige Eigenschaft für lichtübertragende Glaskörper ist eine hohe Witterungsbeständigkeit, insbesondere eine starke Wasserbeständigkeit in einer Atmosphäre von hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, da der Glaskörper der natürlichen Umgebung ausgesetzt ist.

Bei der Herstellung von Glasfasern zur Lichtübertragung in Kommunikationssystemen ist es üblich, die äußere Oberfläche gewöhnlicher Glasfasern mit einer Schicht aus synthetischem Harz in zwei oder drei Windungen abzudecken, eine Mehrzahl der beschichteten Glasfasern zu bündeln und die Anordnung mit einem synthetischen Harz, Kautschuk oder dergleichen unter Bildung eines Glasfaserkabels zu beschichten. Das Beschichtungsmaterial verhindert einen direkten Kontakt der Glasoberfläche mit der äußeren Atmosphäre. Jedoch dringt nach einem längeren Zeitraum Feuchtigkeit oder Wasserdampf durch das Beschichtungsmaterial bis zum Glas hindurch. Wenn die Glasfasern eine niedrige Wasserbeständigkeit besitzen, wird ihre Oberfläche allmählich angegriffen, und die optischen Eigenschaften und mechanischen Festigkeiten der Glasfasern werden verschlechtert. Um Glasfaserkabel für die Lichtübertragung mit überlegener Wasserbeständigkeit herzustellen, muß mindestens das Mantelglas, das mindestens die äußerste Schicht jeder einzelnen Glasfaser bildet, diese Eigenschaft aufweisen.

Für die Lichtübertragung wurden bereits zahlreiche Mehrkomponentengläser vorgeschlagen, doch ist bei allen die Wasserbeständigkeit noch unzureichend.

Typische Gläser dieser Art sind folgende:

(1) Mehrkomponentengläser, welche SiO₂, Na₂O und CaO als Hauptbestandteile enthalten;
(2) Mehrkomponentengläser, welche SiO₂, Na₂O und PbO als Hauptbestandteile enthalten;
(3) Mehrkomponentengläser, welche SiO₂, GeO₂ und ein Alkalimetalloxid enthalten;
(4) Mehrkomponentengläser, welche SiO₂, Na₂O und B₂O₃ als Hauptbestandteile enthalten.

Das Kernglas und das Mantelglas für lichtübertragende Glasfasern werden durch geeignete Wahl der Zusammensetzung dieser Mehrkomponentengläser hergestellt.

Diese üblichen Mehrkomponentengläser haben jedoch verschiedene Nachteile. Die aus den vorstehenden Mehrkomponentengläsern (1) hergestellten Glasfasern haben eine schlechte Wasserbeständigkeit. Zur Verbesserung ist es notwendig, Al₂O₃, MgO und dergleichen einzuführen, wie es in der Industrie der Scheibenglasherstellung gut bekannt ist. Die Einführung dieser Komponenten erhöht jedoch stark die Schmelztemperatur des Glases und die zur Verarbeitung geeignete Temperatur und macht es schwierig, Glasfasern mit geringen Lichtverlusten für die Lichtübertragung herzustellen.

Die aus den vorstehenden Mehrkomponentengläsern (2) hergestellten Glasfasern haben schlechte Wasserbeständigkeit, falls ihr PbO-Gehalt niedrig ist. Wenn der PbO-Gehalt auf mehr als etwa 20 Gew.-% erhöht wird, ist die Wasserbeständigkeit der Glasfaser zwar verbessert, jedoch nehmen dann auch die Streuungsverluste des Lichtes stark zu.

Die aus den vorstehenden Mehrkomponentengläsern (3) hergestellten Glasfasern haben große Streuverluste, da diese Glasmassen eine große Neigung zur Kristallisation zeigen.

Die vorstehenden Mehrkomponentengläser (4) haben den Vorteil, daß die Schmelztemperatur des Glases bei höchstens 1300°C liegt und Lichtabsorptionsverluste aufgrund metallischen Eisens als Verunreinigung niedrig sind.

Es wurde bereits eine Zusammensetzung dieser Mehrkomponentengläser vorgeschlagen, die für Glasfasern vom Konvergiertyp geeignet ist (vgl. japanische Patentveröffentlichung Nr. 29524/76).

Die japanische Patentveröffentlichung 3352/78 gibt Mehrkomponentengläser vom SiO₂-Na₂O-B₂O₃-Typ und eine Glasfaser vom Stufentyp für die optische Kommunikation an. Das Kernglas ist ein Mehrkomponentenglas aus 46 bis 65 Gew.-% SiO₂, 1 bis 5 Gew.-% Al₂O₃, 17 bis 23 Gew.-% eines Alkalimetalloxids (hauptsächlich Na₂O), 5 bis 12 Gew.-% CaO, 4 bis 15 Gew.-% B₂O₃ und 1 bis 12 Gew.-% ZrO₂. Diese Mehrkomponentengläser weisen aber keine ausreichende Wasserbeständigkeit auf.

Auf der DE-OS 26 15 534 sind Lichtleitfasern aus Mehrkomponentenglas bekannt. Dieses Glas weist aber ungünstige Schmelzeigenschaften auf. So ist der Schmelzpunkt ziemlich hoch, und die Glasschmelze zeigt eine relativ starke Kristallisierungstendenz sowie eine Schaumbildung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für lichtübertragende Körper ein Mehrkomponentenglas des Typs SiO₂-Na₂O-B₂O₃ mit überlegener Witterungsbeständigkeit, insbesondere mit verbesserter Wasserbeständigkeit, anzugeben. Das Glas soll auch die üblichen Voraussetzungen erfüllen, d. h. beispielsweise gute Schmelzeigenschaften aufweisen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Glas, wie es im Patentanspruch gekennzeichnet ist.

Das wesentliche an der Zusammensetzung des lichtübertragenden Glases gemäß der Erfindung liegt darin, daß es SiO₂, B₂O₃, Na₂O, Al₂O₃ und ZnO als wesentliche Bestandteile enthält.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Glas 46 bis 70 Gew.-% SiO₂, 6 bis 19 Gew.-% B₂O₃ und 1 bis 15 Gew.-% Al₂O₃.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Glas 39 bis 57 Gew.-% SiO₂ und 15 bis 20 Gew.-% Al₂O₃.

Das charakteristische Merkmal der ersten Ausführungsform liegt darin, daß das erhaltene Glas eine überlegene Wasserbeständigkeit besitzt und die Viskosität des Glases leicht auf einen für eine Kombination eines Kernglases und eines Mantelglases geeigneten Wert einzustellen ist.

Die zweite Ausführungsform ist durch die Tatsache gekennzeichnet, daß das Glas überlegene Wasserbeständigkeit besitzt und die Verringerung der Festigkeit nach dem Kontakt des Glases mit Wasser äußerst niedrig ist.

Ferner können die Gläser gemäß der Erfindung für die Lichtübertragung TiO₂, ZrO₂, CaO, BaO und MgO als gegebenenfalls vorliegende Bestandteile enthalten.

Die fünf wesentlichen Bestandteile sind erforderlich, um die nachfolgend beschriebenen verschiedenen Eigenschaften dem lichtübertragenden Glas zu verleihen. Insbesondere ist ZnO zusammen mit Al₂O₃ wesentlich, um dem erfindungsgemäßen Glas eine sehr gute Wasserbeständigkeit zu verleihen.

Die vorgenannten, gegebenenfalls vorliegenden Bestandteile werden zur Erzielung zusätzlicher Eigenschaften des lichtübertragenden Glases verwendet.

SiO₂

SiO₂ stellt einen Hauptbestandteil der Mehrkomponentengläser vom SiO₂-B₂O₃-Na₂O-Typ gemäß der Erfindung dar, welcher zur Erzielung verschiedener, für die Praxis wesentlicher Eigenschaften des Glases notwendig ist. SiO₂ kann in einer Menge von 39 bis 71 Gew.-% einverleibt sein. Falls der Anteil weniger als 39 Gew.-% beträgt, ist die Wasserbeständigkeit des Glases sehr schlecht. Falls andererseits der SiO₂-Gehalt 71 Gew.-% überschreitet, wird die Glasschmelztemperatur übermäßig hoch. Es wird dadurch schwierig, ein Glas mit niedrigem Verlust zu erhalten, und es besteht eine stark erhöhte Tendenz zur Kristallisation des Glases. Ein Glas mit einem relativ hohen Gehalt an Al₂O₃ zeigt im allgemeinen eine sehr kleine Abnahme der Festigkeit beim Kontakt mit Wasser.

B₂O₃

Die erfindungsgemäßen Gläser enthalten B₂O₃ in einem Anteil von 6 bis 19 Gew.-%. Falls der B₂O₃-Gehalt weniger als 6 Gew.-% beträgt, wird die Wasserbeständigkeit des Glases verringert, und gleichzeitig wird die Schmelztemperatur des Glases zu hoch. Auch ergibt sich eine Verstärkung der Tendenz des Glases zur Kristallisation. Wenn der B₂O₃-Gehalt 19 Gew.-% überschreitet, wird die Wasserbeständigkeit des Glases stark verringert.

Natriumoxid

Na₂O ist ein wesentlicher Bestandteil und kann mit einem Anteil von 14 bis 24 Gew.-% enthalten sein.

Das Na₂O erleichtert das Schmelzen des Glases. Falls der Gehalt dieses Oxids 24 Gew.-% überschreitet, wird die Wasserbeständigkeit des Glases sehr niedrig. Falls andererseits dieser Gehalt weniger als 14 Gew.-% beträgt, nimmt die Tendenz zur Phasentrennung und Kristallisation, die den B₂O₃-SiO₂-Na₂O-Mehrkomponentengläsern eigen ist, rasch zu.

Al₂O₃

Die erfindungsgemäßen Gläser enthalten 1 bis 20 Gew.-% Al₂O₃. Falls der SiO₂-Gehalt relativ niedrig innerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches ist, sollte der Al₂O₃-Gehalt vorzugsweise 15 bis 20 Gew.-%, und falls der SiO₂-Gehalt relativ hoch ist, sollte der Al₂O₃-Gehalt vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-% sein. Al₂O₃ ist ein wichtiger Bestandteil zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit des Glases. Falls dessen Menge niedriger als 1 Gew.-% ist, ist seine Wirkung gering. Wenn sein Gehalt 20 Gew.-% überschreitet, wird die Schmelztemperatur des Glases übermäßig hoch und das Schmelzen des Glases, und sein Ziehen im Doppeltiegelverfahren werden schwierig.

Al₂O₃ ist ein wesentlicher Bestandteil zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit des Glases in Kombination mit SiO₂. Falls die Gesamtmenge an Al₂O₃ und SiO₂ den Wert von 72 Gew.-% überschreitet, nehmen die Neigung zur Kristallausfällung und zur erhöhten Viskosität zu, so daß es schwierig wird, das Glas zu schmelzen und es nach dem Doppel-Topfverfahren zu ziehen. Deshalb sollte bevorzugt die Gesamtmenge an Al₂O₃ und SiO₂ nicht mehr als 72 Gew.-% betragen.

ZnO

Das Glas gemäß der Erfindung enthält 1 bis 14 Gew.-% ZnO. Die gemeinsame Anwesenheit von ZnO zusammen mit Al₂O₃ ergibt eine wesentliche Verbesserung der Witterungsbeständigkeit, insbesondere der Wasserbeständigkeit, des Glases. Das Ausmaß der Verbesserung ergibt sich aus den nachfolgenden Beispielen.

Falls die Menge an ZnO niedriger als 1 Gew.-% ist, ergibt sich keine Verbesserung. Falls die Menge 14 Gew.-% überschreitet, nimmt die Kristallisationsneigung des Glases unerwünscht zu. Die bevorzugte Menge an ZnO beträgt 2 bis 14 Gew.-%.

TiO₂, ZrO₂, CaO, BaO und MgO

TiO₂, ZrO₂, CaO, BaO und MgO sind nicht wesentliche, sondern zusätzliche Bestandteile, die in den erfindungsgemäßen Gläsern erhalten sein können. TiO₂, ZrO₂, CaO und MgO können jeweils in einer Menge von maximal 5 Gew.-% und BaO in einer Menge von maximal 2 Gew.-% zugesetzt werden. Falls die Gesamtmenge an Al₂O₃, ZnO und R_mO_n, wobei R_mO_n mindestens eines der Materialien TiO₂, ZrO₂, CaO, BaO und MgO angibt, den Wert von 32 Gew.-% überschreitet, nimmt die Kristallisationstendenz des Glases rasch in unerwünschter Weise zu. Falls weiterhin jeweils die Menge an TiO₂, ZrO₂, CaO und MgO 5 Gew.-% sowie die Menge an BaO 2 Gew.-% übersteigt, nimmt die Kristallisationstendenz des Glases auch in unerwünschter Weise zu. Da der Gehalt an ZnO, TiO₂, ZrO₂, CaO oder BaO den Brechungsindex des Glases beeinflußt, muß er in Abhängigkeit von den optischen Eigenschaften bestimmt werden, die für den herzustellenden lichtübertragenden Glaskörper erforderlich sind. Wenn die Gehalte dieser zusätzlichen Bestandteile außerhalb der angegebenen Bereiche liegen, können keine lichtübertragenden Glaskörper von hoher Qualität erhalten werden.

Die lichtübertragenden Glasfasern können aus den Gläsern gemäß der Erfindung nach bekannten Verfahren, wie nach dem Doppeltiegelverfahren oder nach dem Rohr-Stab-Verfahren, d. h. dem Verfahren eines Stabes in einem Rohr, erhalten werden.

Beim Doppeltiegelverfahren hält man das Kernglas und das Mantelglas im geschmolzenen Zustand in einem inneren und einem äußeren Schmelztiegel, die konzentrisch angebracht sind, wobei das Kernglas und das Mantelglas aus Düsen an den unteren Enden der beiden Schmelztiegel strömen und unter Bildung einer optischen Glasfaser gezogen werden. Nach diesem Verfahren kann eine Glasfaser vom Konvergiertyp ausgebildet werden, indem der Raum zwischen den Enden des inneren und des äußeren Schmelztiegels so gestaltet ist, daß sich das untere Ende des inneren Schmelztiegels innerhalb und an dem oberen Teil des unteren Endes des äußeren Schmelztiegels befindet. Das geschmolzene Glas, welches aus dem unteren Ende des inneren Schmelztiegels strömt und das Kernglas werden soll, wird von dem geschmolzenen Glas, welches aus dem unteren Ende des äußeren Schmelztiegels strömt und das Mantelglas werden soll, eingehüllt.

Eine Glasfaser vom Stufentyp kann gleichfalls nach dem vorstehenden Verfahren gebildet werden, falls kein ausreichender Raum zwischen dem unteren Ende des inneren Schmelztiegels und demjenigen des äußeren Schmelztiegels vorliegt.

Eine Glasfaser vom Stufentyp kann auch nach dem Rohr-Stab-Verfahren oder dem Stab-im-Rohr-Verfahren gebildet werden, wobei ein runder Stab des Kernglases in ein Rohr aus dem Mantelglas eingesetzt wird und die Anordnung so erhitzt und gezogen wird, daß keine Fehler, wie Blasen an der Grenzfläche zwischen dem Kernglas und dem Mantelglas, zurückbleiben.

Das Glas gemäß der Erfindung kann als Kern- oder Mantelglas für lichtübertragende Glasfasern eingesetzt werden. Es ist jedoch aufgrund seiner ausgezeichneten Wasserbeständigkeit als Deckglas besonders wertvoll.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiele 1 bis 19 und Vergleichsbeispiel 1

Jedes der Gläser mit den in Tabelle 1 aufgeführten Zusammensetzungen wurde in einem Elektroofen unter Anwendung eines Quarztiegels geschmolzen. Beim Schmelzen des Glases wurden weniger als 1 Gewichtsteil As₂O₃ oder Sb₂O₃ auf 100 Gewichtsteile des Glases angewandt, um die auf das Schmelzen zurückzuführenden Fehler, wie Blasen, zu vermeiden.

Die Wasserbeständigkeit der aus den geschmolzenen Gläsern hergestellten Proben wurde nach den folgenden beiden Verfahren ermittelt.

(1) JIS R-3502

Dies stellt ein Verfahren zum Testen von Glasinstrumenten zur chemischen Analyse dar. Die Glasprobe wird zerbrochen und Glasteilchen, welche durch ein Sieb mit 420 µm hindurchgehen, jedoch auf einem Sieb mit 250 µm verbleiben, werden gesammelt. 2,5 g der Teilchen werden in 50 cm³ destilliertes siedendes Wasser gegeben und während 60 min erhitzt. Die Menge des Alkalis, die sich im destillierten Wasser löst, wird gemessen. Die Menge in g an gelöstem Alkali auf der Basis von 2,5 g der Glasprobe wird in % angegeben.

(2) Verfahren, das im Rahmen der Erfindung entwickelt wurde

Ein Glasstab mit einem Durchmesser von 2 bis 3 mm wurde aus einer Schmelze des zu untersuchenden Glas gezogen. Ein Siliconharzüberzug wurde auf die Oberfläche des Glasstabes aufgebracht und dann gebrannt, wobei sorgfältig darauf geachtet wurde, die Oberfläche nicht durch Staub und dergleichen zu verunreinigen. Der Siliconüberzug auf dem Glasstab wurde in heißes Wasser von 90°C eingetaucht und nach einem bestimmten Zeitraum wieder entnommen. Die Oberfläche des Glasstabes wurde mikroskopisch geprüft, um zu bestimmen, ob eine Abscheidung (hauptsächlich von alkalischen Komponenten) auf der Oberfläche des Glases gebildet wurde. Die Wasserbeständigkeit des Glases ist besser, wenn ein längerer Zeitraum für die Abscheidung auf der Glasoberfläche erforderlich ist.

Die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.

Das Glas des Vergleichsbeispiels 1 ist das gleiche Glas vom SiO₂-Na₂O-B₂O₃-Typ wie das erfindungsgemäße Glas, unterscheidet sich jedoch dadurch, daß es kein ZnO enthält.

Es zeigt sich aus den Ergebnissen der Tabelle I, daß die Gläser gemäß der Erfindung eine weit bessere Wasserbeständigkeit zeigen als das Glas von Vergleichsbeispiel 1.

Beispiele 20 bis 26

Bei jedem Versuch wurden Glasfasern zur Lichtübertragung mit einem Außendurchmesser von etwa 150 µm und einem Kerndurchmesser von 100 µm hergestellt, indem ein Kernglas und ein Mantelglas mit den in Tabelle II aufgeführten Zusammensetzungen verwendet wurden.

In den Beispielen 22, 23, 25 und 26 wurden Glasfasern vom Stufentyp bei Anwendung der Gläser gemäß der Erfindung als Kern und als Mantel erhalten.

In den Beispielen 20, 21 und 24 wurden die erfindungsgemäßen Gläser als Mantel eingesetzt. Die Glasfaser in Beispiel 20 war vom Stufentyp, und die Glasfasern der Beispiele 21 und 24 waren vom Konvergiertyp.

Wie bei den Beispielen 1 bis 19 angegeben, haben die Gläser der Erfindung eine sehr gute Wasserbeständigkeit und sind deshalb als Mantelglas für lichtübertragende Glasfasern sehr geeignet.

Die in den Beispielen 20 bis 26 erhaltenen lichtübertragenden Glasfasern wurden einem beschleunigten Alterungstest in warmem Wasser von 50°C zur Bestimmung der Verringerung der Zugfestigkeit unterworfen. Bei sämtlichen dieser lichtübertragenden Glasfasern waren 2500 h oder mehr erforderlich, um ihre Zugfestigkeit auf 50% des Anfangswertes zu vermindern. Dieser Wert ist etwa 10- bis 30mal so groß wie derjenige von lichtübertragenden Fasern, die aus üblichen Mehrkomponentengläsern gefertigt sind.

Es ergibt sich daraus klar, daß die Gläser gemäß der Erfindung eine überlegene Witterungsbeständigkeit, insbesondere Wasserbeständigkeit, besitzen.

Die Gläser gemäß der Erfindung ergeben, wie aus Beispiel 20 ersichtlich, für die Lichtübertragung über einen kurzen Abstand geeignete Glasfasern, welche ein handelsübliches verhältnismäßig hochtransparentes Glas als Kernkomponente enthalten. Wie weiterhin aus den Beispielen 21 und 24 ersichtlich ist, sind die Gläser gemäß der Erfindung zur Ausbildung von Glasfasern vom Konvergiertyp geeignet, da sie die Diffusion von Ionen wie Na⁺, K⁺, Cs⁺ und Tl⁺, nicht hindern.

Beispiele 27 bis 34 und Vergleichsbeispiele 2 bis 4

In der gleichen Weise wie bei den Beispielen 1 bis 19 wurden Gläser mit den in Tabelle III aufgeführten Zusammensetzungen hergestellt und auf Wasserbeständigkeit getestet.

Die Gläser wurden bei 950°C während 17 h gehalten, und ihre Entglasungstendenz wurde untersucht. Gläser, bei denen keine Entglasungstendenz festgestellt wurde, wurden mit "ausgezeichnet" bewertet, und solche, bei denen zwar eine Entglasungstendenz festgestellt, jedoch keine Entglasung während des Ziehens nach dem Doppeltiegelverfahren auftrat, wurden mit "gut" bewertet.

Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle III enthalten.

Die Gläser in den Vergleichsbeispielen 2 bis 4 enthielten kein ZnO. Weiterhin enthielt das Glas im Vergleichsbeispiel 2 eine kleinere Menge Al₂O₃ als in den Beispielen 27 bis 34. Das Glas von Vergleichsbeispiel 3 enthielt größere Mengen an CaO und BaO als erfindungsgemäß zulässig. Das Glas von Vergleichsbeispiel 4 enthielt eine größere Menge an Na₂O als erfindungsgemäß zulässig.

Es ergibt sich aus den Werten der Tabelle III, daß die erfindungsgemäßen Gläser (Beispiele 27 bis 34) eine weit bessere Wasserbeständigkeit als die Gläser der Vergleichsbeispiele 2 bis 4 besitzen, welche kein ZnO enthalten.

Beispiele 35 bis 38

In Tabelle IV sind die Zusammensetzungen und Eigenschaften von lichtübertragenden Glasfasern aufgeführt, die in der gleichen Weise wie in den Beispielen 20 bis 26 unter Anwendung der Gläser der Beispiele 27, 29, 31 und 32 als Mantelglas hergestellt worden waren.

Beispiel 38 zeigt einen lichtübertragenden Körper für kurze Abstände, der ein handelsübliches, verhältnismäßig hochtransparentes Glas als Kernkomponente enthält. Beispiel 37 zeigt eine Glasfaser vom Konvergiertyp und die Beispiele 35 und 36 zeigen Glasfasern vom Stufentyp.

Aus den Eigenschaften der lichtübermittelnden Glasfasern, die in Tabelle IV angegeben sind, zeigte sich, daß das erfindungsgemäße Glas für die Lichtübertragung ganz ausgezeichnet ist.

Die lichtübertragenden Glasfasern der Beispiele 35 bis 38 zeigten eine sehr gute Wasserbeständigkeit. Beispielsweise erforderte bei einem beschleunigten Alterungstest in warmem Wasser von 50°C die lichtübertragende Glasfaser des Beispiels 36 einen Zeitraum von mehr als 30 000 h, bis ihre Zugfestigkeit auf 50% des Anfangswertes abgefallen war.

Claims

Glas für lichtübertragende Körper mit überlegener Witterungsbeständigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas die folgende Zusammensetzung in Gew.-% aufweist: SiO₂39-71 B₂O₃ 6-19 Na₂O14-24 Al₂O₃ 1-20 ZnO 1-14 TiO₂ 0- 5 ZrO₂ 0- 5 CaO 0- 5 BaO 0- 2 MgO 0- 5mit der Maßgabe, daß Al₂O₃+ZnO+TiO₂+ZrO₂+CaO+ BaO+MgO den Wert 2 bis 32 haben.