DE3524369A1

DE3524369A1 - Optische faser mit polymethacrylat-kern und fluor-kopolymer-huelle

Info

Publication number: DE3524369A1
Application number: DE19853524369
Authority: DE
Inventors: Toshio Sakado Koishi; Yukitoshi Shiki Nishikawa; Isao Kawagoe Tanaka; Takashi Fujimi Yasumura
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1984-07-11
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1986-01-30
Also published as: GB2161954A; JPH0251484B2; IT8521350A0; US4687295A; GB2161954B; FR2567653B1; GB8517036D0; DE3524369C2; JPS6122305A; FR2567653A1; IT1185141B

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Faser aus Kunststoff und insbesondere eine optische Faser mit gestuftem Index aus einem Polymethacrylatkern und einer Kopolymer-Umhüllung, die auf Vinyliden-Fluorid basiert.

Optische Fasern zur Lichtüberträgung werden bei verschiedenen Geräten und Möglichkeiten eingesetzt, einschließlich Informationsgeräten, medizinischen Anwendungen, industriellen Fertigungsanlagen und Anzeigegeräten für Reklame- oder andere Zwecke, und werden vor allem extensiv in hohem Maße bei optischen Verbindungen verwendet.

Bisher entwickelte und vorgeschlagene optische Fasern werden in anorganische Fasern und organische Fasern eingeteilt. Bei anorganischen optischen Fasern sind Quarz und aus mehreren Bestandteilen bestehende Gläser die grundlegenden Materialien, wenn auch in manchen Fällen ein Glaskern mit einem organischen Polymer umhüllt wird.

Bei organischen optischen Fasern sind Poly-Methylmethacrylat und Polystyrol schon als Kernmaterialien vorgeschlagen worden, jedoch wird nur das erstere Material bei handelsüblichen optischen Fasern aus Kunststoff mit gestuftem Index eingesetzt. Der Grund liegt darin, daß Polymethylmethacrylat dem Polystyrol bei wichtigen Eigenschaften wie kubischer Ausdehnungskoeffizient, Fotoelastizitätskonstante, -Abbe 'sehe Zahl und Streuverluste überlegen ist. Bei dem Umhüllungsmaterial ist es nötig, ein Polymer zu verwenden, dessen Brechungsindex kleiner als der des Kernmaterials ist. Üblicherweise wird ein fluor-enthaltendes Polymer benutzt, wie aus der Ordnung der atomaren Brechung zu verstehen ist.

Bei einer optischen Faser, bei der Polymethylmethacrylat als Kernmaterial verwendet ist, sind folgende Gesichtspunkte für die Auswahl des Umhüllungsmaterials maßgebend:

1, es sollte preisgünstig beschaffbar sein,

2. die Erweichungstemperatur sollte höher als ca. 100° C liegen,

352Λ369 t

3. die Schmelztemperatur und Schmelzviskosität sollte dicht bei den Werten liegen, die für Polymethylmethacrylat zutreffen,

4. es sollte mit Polymethylmethycrylat kompatibel sein und gute Verklebungseigenschaften mit diesem besitzen,

5. es sollte mit geringen Verunreinigungen erhältlich sein,

6. es sollte chemisch stabil sein,

7. es sollte eine hohe Witterungsfestigkeit besitzen,

8. es sollte flexibel sein,

9. es sollte geringe Neigung zum Auskristallisieren besitzen,

10. es sollte hochtransparent sein, und

11. einen Brechungsindex von ca. 1,40 besitzen.

Bisher wurde das Umhüllungsmaterial aus fluor-haltigen Acryl- und Methacryl-Harzen und auf Vinyliden-Fluorid basierenden Kopolymeren ausgewählt. Es ist jedoch schwierig, ein für die Umhüllung zu verwendendes Polymer zu finden, das die oben ausgeführten Anforderungen vollständig erfüllt. Fluorhaltige Acryl- und Methacryl-Harze sind sehr teuer, da die Monomere sehr teuere Verbindungen sind. Darüberhinaus besitzen viele dieser Harze eine Erweichungstemperatur die niedriger als 100° C liegt, und sind mit Polymethylmethacrylat ziemlich schlecht kompatibel oder gegenseitig mit diesem lösbar, so daß sich die Frage erhebt, wie die Verklebung an der Berührungsfläche des Kerns mit der Umhüllung zu erreichen ist. Es wird erwartet, daß einige auf Vinyliden-Fluorid-Basis beruhende Kopolymere, wie sie z.B. in den JA-A-51-52849 und 53-60242 beschrieben sind, mit relativ geringen Kosten herstellbar sind. Obwohl diese Kopolymere ausgeglichene Eigenschaften besitzen, werden strenge Begrenzungen auf die Anteile der Monomere gelegt werden müssen,da diese Kopolymere nicht immer für Umhüllungszwecke geeignet sind, mit Bezug auf Schmelz-Viskosität, Schmelz-Temperatur und/oder Kristallisierungseigenschaften.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine optische Faser mit gestuftem Brechungsindex aus Kunststoff zu schaffen, die wohl ausgeglichene Eigenschaften besitzt und mit relativ geringen Kosten

hergestellt werden kann.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine optische Faser geschaffen mit einem massiven zylindrischen Kern, der aus einem Polymer besteht, welches mindestens als überwiegenden Bestandteil Methylmethacrylat enthält, und einer Umhüllungsschicht, die in enger Berührung mit dem Kern steht und aus einem Kopolymer aus Vinyliden-Fluorid mit Hexafluoraceton gebildet ist.

Bei dem als Umhüllungsmaterial benutzten Kopolymer ist ein geeigneter Bereich des Mol-Verhältnisses von Vinyliden-Fluorid (VDF) zu Hexafluoraceton (HFA) der Bereich von 96:4 bis 80:20.

Als Kernmaterial ist ein Homopolymer des Methylmethacrylates sehr gut geeignet, es ist jedoch auch möglich, ein Kopolymer mit einem relativ großen Anteil von Methylmethacrylat und einem relativ kleinen Anteil eines anderen Methacrylates oder eines Acrylates zu verwenden.

Mit Bezug auf optische Fasern, die unter Verwendung von Poly(Methylmethacrylat) oder einem analogen Polymer als Kernmaterial hergestellt wurden, wurde festgestellt, daß ein Umhüllungsmaterial, das die vorher erwähnten Anforderungen vollständig erfüllt, durch Kopolymerisation von HFA mit VDF in angemessenem Anteil erhalten werden kann. Die bei dieser Erfindung benutzten VDF/HFA-Kopolymere besitzen die Etherbindung -C-O-, die im HFA ihren Ursprung hat, in der Hauptkette des Polymers. Deswegen neigen diese Kopolymere wenig zum Kristallisieren und besitzen hohe Transparenz und Flexibilität. Darüberhinaus sind diese Kopolymere ausgezeichnet verarbeitungsfähig oder formfähig und können unter Bedingungen extrudiert oder geformt werden, die für die Extrudierung oder das Formen von Poly(Methylmethacrylat) geeignet sind. Infolge der -CF,-Gruppen als Seitenketten, zeigen die VDF/HFA-Kopolymere ausreichend kleine Brechungsindexwerte im Bereich von 1,38 bis 1,41, zeichnen sich durch hohe chemische Stabilität und auch Witterungsfestigkeit aus. Die Schmelzpunkte dieser Kopolymere liegen unter dem Schmelzpunkt

eines VDF-Homopolymers, sind jedoch nicht geringer als 100° C, solange der Anteil von HFA sich in dem genannten geeigneten Bereich befindet. Das bedeutet, daß die VDF/HFA-Kopolymere eine gute thermische Stabilität besitzen und auch bei erhöhten Temperaturen haltbar sind.

HFA ist als industrielles Material nicht sehr eingeführt. Jedoch können VDF/HFA-Kopolymere zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung mit relativ geringen Kosten hergestellt werden, da der HFA-Anteil der Kopolymere nicht mehr als 20 Mol% beträgt. Die Kopolymerisierung von VDF mit HFA wird immer in einem flüssigen organischen Mittel ausgeführt, und das Kopolymer wird als eine Ausfällung oder ein Niederschlag erhalten. Es ist aus diesem Grund einfach, ein VDF/HFA-Kopolymer mit sehr niedrigem Verunreinigungsanteil zu erhalten.

Für erfindungsgemäße optische Fasern bestimmte Fäden sind zäh und flexibel, und besitzen gute Verklebungseigenschaften an der Zwischenfläche Kern/Umhüllung. Dementsprechend können die Fäden für optische Fasern Biegen und Konstriktiv - Hub (constrictive stroking) gut überstehen.

Selbstverständlich ist es zulässig, die Außenseite der Umhüllungsschicht mit einer Schutz- oder Verstärkungsschicht zu bedecken.

Poly(Methylmethacrylat) ist das bestgeeignete Material für den Kern einer erfindungsgemäßen Faser, und es ist möglich, hochwertiges Poly(Methylmethacrylat)Harz, wie es auf dem Markt ist, zu verwenden. Es ist auch möglich, ein Kopolymer aus Methylmethacrylat mit einem anderen Methacrylat oder einem Acrylat einzusetzen. Beispiele von geeignetem Komonomeren sind Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Im Falle eines Kopolymers ist es erforderlich, daß der Anteil von Methylmethacrylat im Kopolymer mindestens 70 Mol% beträgt, so daß die günstigen Eigenschaften von Poly(Methylmethacrylat) durch Kopolymerisierung nicht in bedeutsamem Maße verlorengehen .

Ein Kopolymer aus VDF mit HFA ist das für eine erfindungsgemäße optische Faser charakteristische Umhüllungsmaterial. Bei diesem Kopolymer ist ein geeigneter Bereich des Molverhältnisses von VDF zu HFA im Bereich von 96:4 bis 80:20, und ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 96:4 bis 88:12. Innerhalb dem genannten Bereich des VDF/HFA-Verhältnisses fällt der Brechungsindex des Kopolymers in den Bereich von 1,41 bis 1,38, und der Schmelzpunkt in den Bereich von etwa 100° C bis etwa 165° C. Wenn der HFA-Anteil erhöht wird, wird das Kopolymer transparenter, und die für Schmelzen bezeichnende Spitze in einer Thermo-Analysenkurve, wie sie durch Differential-Abtastkalorimetrie erhalten wird, wird weniger scharf. Diese Tatsachen zeigen an, daß die Kristallbildung des PVDF durch Einführung von HFA wirksam reduziert wird. Jedoch sind VDF/HFA-Kopolymere mit einem Gehalt von weniger als 4 Mol% HFA als Umhüllungsmaterial ungeeignet wegen der unzureichenden Transparenz, die dem übermäßigen Vorhandensein kristalliner Bestandteile zugeschrieben wird. Andererseits besitzen VDF/HFA-Kopolymere mit mehr als 20 Mol% HFA Schmelzpunkte von weniger als ca. 100° C oder eine derartige Wärmeerweichungstemperatur, so daß eine Begrenzung für die Verwendung von optischen Fasern mit solchen Kopolymeren besteht.

Ein entsprechendes VDF/HFA-Kopolymer kann durch Radikal-Kopolymerisierungs-Reaktion erzeugt werden, die in einem flüssigen organischen Medium in Anwesenheit eines öllöslichen Radikal-Polymerisations-Initiators üblicherweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 0⁰C bis etwa 70° C ausgeführt wird. Als flüssiges organisches Medium kann entweder ein gesättigter Kohlenwasserstoff wie η-Hexan oder n-Heptan oder ein fluorhaltiges Lösungsmittel wie Trichlortrifluorethan oder Dichlortetrafluorethan verwendet werden. Es ist unerwünscht, Wasser als flüssiges Medium für die Kopolymerisierungsreaktion zu verwenden oder Wasser zu dem flüssigen organischen Medium hinzuzusetzen, da HFA leicht mit Wasser reagiert. Bei der Beendigung der Radikal-Kopolymerisierungs-Reaktion ist das Reaktionssystem in Form eines Schlammes vorhanden, der ein ausgefälltes Kopolymer enthält. Durch Filtrieren und Trocknen wird ein

Pulver aus VDF/HFA-Kopolymer erhalten mit einer zum Extrudieren geeigneten Teilchengröße.

Mit Bezug auf Lösungen von VDF/HFA-Kopolymeren, die bei dieser Erfindung in N, N-Dimethylacetamid verwendet werden, liegt die Intrinsikviskosität bei 30° C im Bereich von 0,5 bis 2,0 dl/g. Die gleichen Kopolymere zeigen Schmelzindizes im Bereich von 1 bis 20 g/10 min, gemessen bei 230° C unter einer Last von 3800 g nach dem Verfahren entsprechend ASTM D 1238. Das bedeutet, daß die Schmelzviskosität der VDF/HFA-Kopolymere dicht bei der von Poly (Methylmethacrylat) liegt. Die VDF/HFA-Kopolymere besitzen eine ausgezeichnete thermische Stabilität und auch Witterungsfestigkeit. Proben solcher Kopolymere wurden einem beschleunigten Bewitterungstest während mehr als 10 00 Stunden unterzogen, es wurde jedoch keine Änderung des Aussehens der Proben festgestellt. Normalerweise wird eine erfindungsgemäße optische Faser durch ein Schmelz-Extrudier-Verfahren mit Verwendung eines Extruders hergestellt, der zwei Extrudierzylinder und eine Extrudierform-Spinndüseneinheit besitzt, so ausgelegt, daß der Kern und die Umhüllung gleichzeitig geformt werden. Auf Grundlage von Versuchen wurde gezeigt, daß hochtransparente optische Fasern der erfindungsgemäßen Art durch ein simultanes Extrudierverfahren erzeugt werden können, und diese optischen Fasern wurden als vollständig zufriedenstellend bestätigt mit Bezug auf die Dichte und Festigkeit der Verklebung an der Zwischenfläche Kern/Umhüllung und zwar durch Biege- und Konstriktiv-Hub-Tests und durch Beobachtung der Schnittstellen von abgetrennten Fasern.

Es ist auch möglich, eine erfindungsgemäße optische Faser dadurch zu erzeugenί daß ein Faden aus Poly(Methylmethacrylat) mit einer Lösung eines VDF/HFA-Kopolymers beschichtet wird. Dies ist deswegen möglich, weil VDF/HFA-Kopolymere mit einem Anteil von mindestens 4 Mol% HFA in üblichen Ketonen und Estern wie Aceton, Methylethylketon und Ethylacetat leicht löslich sind.

Die Erfindung wird weiter durch die folgenden, nicht als Begrenzung gedachten Ausführungsbexspxele dargestellt.

Ausführungsbeispiel 1:

Zuerst wurden 17 Liter 1,1,2-Trichlor-l,2,2-Trifluorethan (weiter als F-113 bezeichnet) und 150 g einer 4,5%igen Lösung von Hexafluorbutyryl-Peroxid in F-113 in einen 34 1-Autoklaven aus Edelstahl hineingegeben, der mit einem Rührer versehen war, und vorher getrocknet wurde. Nach dem vollständigen Ersetzen der Gasatmosphäre im Autoklaven durch gasförmigen Stickstoff wurde der Autoklav-Innendruck auf 200 mmHg reduziert. Dann wurden 1655 g HFA-Monomer in den Autoklaven eingeführt und danach 1690 g VDF-Monomer. Damit betrug das Molverhältnis HFA/VDF 28:72. Durch Betreiben des Rührers wurden die Monomere im Autoklaven bei 20° einer Radikal-Kopolymerxsxerungsreaktion während 24 h unterzogen. Der Druck (Überdruck) im Autoklaven betrug 4,5 kg/cm² beim Beginn der Reaktion und wurde auf 1,1 kg/cm² am Ende der Reaktion erniedrigt. Nach der Reaktion wurde ein unreagierter HFA-Anteil durch Absorption in Wasser entfernt. Der das ausgefällte Kopolymer enthaltende Schlamm wurde zentrifugiert, und das abgetrennte Präzipitat unter Vakuum bei 60° C getrocknet. Die Ausbeute des bei diesem Verfahren erhaltenen VDF/HFA-Kopolymerpulvers betrug 4 9 %.

Durch Elementaranalyse mit Bezug auf Kohlenstoff wurde das Molverhältnis von VDF zu HFA bei diesem Kopolymer als 91,0:9,0 bestimmt. Der Schmelzpunkt dieses Kopolymeres wurde durch Differentialabtastkalorimetrie auf 122° C bestimmt. Die Intrinsic-Viskosität (i\) einer Lösung dieses Kopolymeres in N,N-Dimethylacetamid betrug 1,10 dl/g bei 30° C. Dieses Kopolymer besaß ein spezifisches Gewicht von 1,79 und zeigte einen Schmelzindex von 4,14 g/10 min, gemessen bei 230° C bei einer Belastung von 3800 g nach dem Verfahren gemäß ASTM D 1238.

Das VDF/HFA-Kopolymer wurde zu einer Schicht mit einer Stärke von etwa 100 μΐη druckverformt. Diese Schicht war zäh und transparent. Durch Messen der Kopolymerschicht in einem Absorptionsspektrometer im Ultraviolett- und im sichtbaren Bereich wurde keine Absorption im Wellenlängenbereich von 210 bis 800 nm beobachtet. Durch Messung mit dem Abbe-Refraktometer Typ II unter Benutzung der Natrium-

D-Linie und Methyl-Salizylat als Zwischenflüssigkeit wurde der Brechungsindex der Kopolymerschicht zu 1,393 bestimmt.

Es wurde bestätigt, daß das VDF/HFA-Kopolymer sowohl in saurer wie in alkalischer Umgebung stabil ist durch einen chemischen Widerstandstest, der allgemein entsprechend ASTM D 543 ausgeführt wurde. Bei einem beschleunigten Bewitterungstest unter Verwendung eines Sonnenschein -Witterungsmeters, wurde keine Änderung des Aussehens der Kopolymerproben nach Verlauf von 1000 h festgestellt. Die Formbarkeit dieses Kopolymers wurde unter Verwendung eines Extruders mit einem Zylinderdurchmesser von 30 mm geprüft. Die Extrudierung des Kopolymers in Stäbe und Schichten wurde ohne Schwierigkeit durchgeführt, und die erhaltenen Stäbe und Schichten waren alle farblos und transparent. Diese Untersuchung zeigte, daß das Kopolymer auch bei der Verarbeitung ausgezeichnet thermisch stabil war.

Zur Erzeugung einer optischen Faser unter Verwendung dieses VDF/ HFA-Kopolymeres als Umhüllungsmaterial wurde ein handelsübliches Poly(Methylmethacrylat)-Harz mit einem Schmelzindex von 4 g/10 min bei 230° C als Kernmaterial verwendet. Ein Faden für optische Fasern mit einem Durchmesser von 1,0 mm wurde durch einen Extrudiervorgang mit einem mit einer Formspinndüseneinheit ausgerüsteten Extruder erhalten, der gleichzeitig Kern und Umhüllung formen kann. Sowohl das Kernmaterial als auch das Umhüllungsmaterial wurden bei 230° C extrudiert. Ein·Durchstrahlversuch mit dieser optischen Faser ergab eine Durchlässigkeit von weißem Licht, das von eienr Wolframlampe abgegeben war, von 72 % über einen Weg von 50 cm.

Ausführungsbeispiel 2:

Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie im Ausführungsbeispiel 1 wurden 1250 g HFA und 1900 g VDF einer Radikal-Kopolymerisation in einem Gemisch aus 17 1 F-113 und 150 g einer 4,5%igen Lösung von Hexaf luorbutyrylperoxid in F-113 unterworfen. Damit betrug das Molverhältnis HFArVDF 20:80. Die Reaktion wurde bei 20° in 24 h ausgeführt. Der Druck (Überdruck) im Autoklaven betrug 5,0 kg/cm² zum Reaktionsbeginn und verringerte sich auf 1,0 kg/cm² zum Ende der Reaktion. Die Ausbeute von VDF/HFA-Kopolymerpulver bei diesem Vorgang betrug 58,7 %.

Durch Elementaranalyse mit Bezug auf Kohlenstoff wurde das Molverhältnis VDF zu HFA bei diesem Kopolymer zu 92,8:7,2 bestimmt. Das Kopolymer besaß ein spezifisches Gewicht von 1,77 und einen Schmelzpunkt von 131° C und zeigte einen Schmelzindex von 1,03 g/10 min bei 230° C. Die Intrinsik-Viskosität einer Lösung dieses Kopolymers in Ν,Ν-Dimethylacetamid betrug 1,31 dl/g bei 30° C.

Dieses VDF/HFA-Kopolymer wurde zu einer 100 μπι starken Schicht druckverformt/ diese Schicht war transparent und zeigte einen Brechungsindex von 1,398. Die anderen Eigenschaften dieses Kopolymeres waren fast gleich denen des nach Ausführungsbeispiel 1 dargestellten VDF/HFA-Kopolymers.

Unter Verwendung dieses Kopolymeres als Umhüllungsmaterial und des in Ausführungsbeispiel 1 erwähnten Poly(Methylmethacrylat)-Harzes als Kernmaterial wurde ein Faden für optische Fasern mit einem Durchmesser von 1,0 mm mit dem in Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Extrudierverfahren erzeugt. Durch diese optische Faser betrug die Durchlässigkeit von weißem Licht aus einer Wolframlampe 69 % über eine Entfernung von 50 cm.

Ausführungsbeispiel 3:

Zuerst wurden 350 ml F-113 und 0,32 g Diisopropylperoxydicarbonat in einen 500 ml-Autoklaven aus Edelstahl eingeladen, der mit einem Rührer versehen war und vorher getrocknet wurde. Nach vollständiger Ersetzung der Gasatmosphäre im Autoklaven durch gasförmigen Stickstoff wurde der Autoklav auf -78° C abgekühlt und der Innendruck auf weniger als 10 mmHg erniedrigt. Dann wurden 35,10 g HFA-Monomer und 53,07 g VDF-Monomer in den Autoklaven eingeführt. Damit betrug das Molverhältnis HFA/VDF 20:80. Die Temperatur des Reaktionssystems wurde auf 40° C angehoben, und bei dieser Temperatur wurden die Monomere im Autoklaven einer Radikal-Kopoiymerisationsreaktion während 24 h unterworfen. Der Druck (Überdruck) im Autoklaven betrug 7,8 kg/cm² beim Beginn der Reaktion und ermäßigte sich auf 1,8 kg/cm² zum Ende der Reaktion.

Nach der Reaktion wurden unreagierte Anteile der Monomere entfernt, und der das ausgefällte Kopolymer enthaltende Schlamm in Methanol gegossen. Das Precipitat wurde durch Filtrieren abgetrennt und getrocknet, um ein VDF/HFA-Kopolymerpulver zu erhalten. Die Ausbeute an Kopolymer betrug 53,2 %.

Durch Elementaranalyse mit Bezug auf Kohlenstoff wurde das Molverhältnis VDF zu HFA bei diesem Kopolymer zu 97,1:8,3 bestimmt. Dieses Kopolymer besaß einen Schmelzpunkt von 126° C und zeigte einen Schmelzindex von 13,2 g/10 min, gemessen bei 230° und einer Belastung von 4160 g nach dem Verfahren gemäß ASTM D 1238. Die Intrinsic-Viskosität (^) einer Lösung dieses Kopolymeres in N,N-Dimethylacetamid betrug 0,84 dl/g bei 30° C.

Dieses VDF/HFA-Kopolymer wurde bei 230° C zu einer 100 μΐη starken Schicht druckverformt, die transparent war und einen Brechungsindex von 1,395 aufwies.

Unter Verwendung dieses Kopolymeres als Umhüllungsmaterial und eines handelsüblichen Poly(Methylmethacrylat)-Harzes, das einen Schmelzindex von 10 g/10 min bei 230° C zeigte, als Kernmaterial, wurde ein Faden für optische Fasern mit einem Durchmesser von 1,0 mm durch das in Ausführungsbeispiel 1 beschriebene Extrudierverfahren erzeugt. Durch diesen Faden für optische Fasern betrug die Durchlässigkeit weißen Lichtes aus einer Wolframlampe 74 % über einen Weg von 50 cm.

Aus führungsbei spie1 4:

Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und des gleichen Vorganges wie in Ausführungsbeispiel 3 wurden 35,61 g HFA und 55,87 g VDF einer Radikalkopolymerisierungsreaktion in einem Gemisch von 350 ml F-113 und 0,43 g t-Butylperoxyd-2-Ethylhexanoat unterworfen. Damit betrug das Molverhältnis HFA/VDF 20:80. Die Reaktion wurde bei 65° C während 24 h ausgeführt. Der Druck (Überdruck) im Autoklaven betrug 12,7 kg/cm² beim Beginn der Reaktion und verminderte sich auf 7,8 kg/cm² zum Ende der Reaktion. Die Ausbeute des durch

dieses Verfahren erhaltenen VDF/HFA-Kopolymerpulvers betrug 36,6 %.

Durch Elementaranalyse mit Bezug auf Kohlenstoff wurde das Molarverhältnis von VDF zu HFA bei diesem Kopolymer zu 93,4:6,6 bestimmt. Dieses Kopolymer besaß einen Schmelzpunkt von 130° C und zeigte einen Schmelzindex von 18,5 g/10 min bei 230° C. Die Intrinsic-Viskosität einer Lösung des Kopolymers in Ν,Ν-Dimethylacetamid betrug 0,67 dl/g bei 30° C. Eine durch Druckverformen bei 230° C erhaltene Schicht aus diesem Kopolymer zeigte einen Brechungsindex von 1,400.

Unter Verwendung dieses VDF/HFA-Kopolymeres als Umhüllungsmaterial und des in Ausführungsbeispiel 3 erwähnten Poly(Methylmethacrylat)-Harzes als Kernmaterial wurde ein Faden für optische Fasern mit einem Durchmesser von 1,0 mm durch das gleiche Extrudierverfahren wie in Ausführungsbeispiel 1 erzeugt. Durch diesen Faden für optische Fasern betrug die Durchlässigkeit von weißem Licht von einer Wolframlampe 68 % über einem Abstand von 50 cm.

Ausführungsbeispiel 5:

Das in Ausführungsbeispiel 1 dargestellte VDF/HFA-Kopolymer wurde in Ethylacetat aufgelöst und eine Lösung mit 20 Gew% erhalten. Mit einem Rotations-Viskometer des Typs B wurde die Viskosität dieser Lösung bei 27° C zu 180 cp bestimmt.

Ein Faden aus Poly(Methylmethacrylat) mit einem Durchmesser von 0,8 mm wurde in die Kopolymerlösung eingetaucht. Der mit der Lösung bedeckte Faden wurde zum vollständigen Verdampfen des Lösungsmittels getrocknet. Es ergab sich ein vollständig mit dem VDF/HFA-Kopolymer umhüllter Faden. Durch dieses einfache Verfahren wurde ein Faden für optische Fasern erzielt. Durch diesen Faden für optische Fasern war die Durchlässigkeit weißen Lichtes von einer Wolframlampe 70 % über einen Abstand von 50 cm.

BAD ORIGINAL

Claims

- Patentansprüche -

1. Optische Faser, gekennzeichnet durch einen massiven zylindrischen Kern, der aus einem Polymer .gebildet ist, bei dem mindestens ein Hauptbestandteil Methylmethacrylat ist, und

einer Umhüllungsschicht, die in enger Berührung mit dem Kern steht und aus einem Kopolymer von Vinyliden-Fluorid mit Hexafluoraceton gebildet ist.

2. Optische Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Vinyliden-Fluorid zu Hexafluoraceton bei dem Kopolymer im Bereich von 96:4 bis 80:20 liegt.

MANITZ · FINSTERWALD · HEYN ■ MORGAN · 8000 MÜNCHEN 22 · ROBERT-KOCH-STRASSE 1 · TEL. (0 89) 22 4211 · TELEX 5 29 672 PATMF ■ FAX (0 89) 29 75 75

HANNS-JÖRG ROTERMUND ■ 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) · SEELBERGSTR. 23/25· TEL. (0711) 5672 61

BAYER. VOLKSBANKEN AG · MÜNCHEN · BLZ 700 90000 · KONTO 7270 · POSTRRHFrK- mmnpmfm 'wm on=

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3. Optische Faser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis im Bereich von 96:4 bis 88:12 liegt.

4. Optische Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Polymer des Kernmaterials ein Homopolymer von Vinyliden-Fluorid ist.

5. Optische Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichn et, daß das Polymer als Kernmaterial ein Kopolymer von Methylmethacrylat mit einem Methacrylat oder Acrylat ist, das aus der aus Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, N-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

6. Optische Faser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Methylmethacrylat mindestens 70 Mol-% des Kernmaterial-Kopolymers einnimmt.