DE3524369C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine optische Faser, bestehend aus
einem massiven, zylindrischen Kern aus einem hauptsächlich
aus Methylmethacrylat hergestellten Polymer und einer Um
hüllungsschicht, die in enger Berührung mit dem Kern steht,
aus einem Copolymer, das aus Vinylidenfluorid und einem
weiteren fluorhaltigen Comonomeren hergestellt ist.
Optische Fasern zur Lichtübertragung werden bei verschiede
nen Geräten und Möglichkeiten eingesetzt, einschließlich
Informationsgeräten, medizinischen Anwendungen, industriel
len 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 organi
schen Polymer umhüllt wird.
Bei organischen optischen Fasern sind Polymethylmethacrylat
und Polystyrol schon als Kernmaterialien vorgeschlagen wor
den, jedoch wird nur das erstere Material bei handelsüblichen
optischen Fasern aus Kunststoff mit gestuftem Index einge
setzt. Der Grund liegt darin, daß Polymethylmethacrylat dem
Polystyrol bei wichtigen Eigenschaften, wie kubischer Aus
dehnungskoeffizient, Fotoelastizitätskonstante, Abbe'sche
Zahl und Streuverluste, überlegen ist. Bei dem Umhüllungs
material ist es nötig, ein Polymer zu verwenden, dessen
Brechungsindex kleiner als der des Kernmaterials ist. Übli
cherweise 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 Gesichts
punkte für die Auswahl des Umhüllungsmaterials maßgebend:
- 1. es sollte preisgünstig beschaffbar sein,
- 2. die Erweichungstemperatur sollte höher als ca. 1000°C liegen,
- 3. die Schmelztemperatur und Schmelzviskosität sollte dicht bei den Werten liegen, die für Polymethylmethacrylat zutreffen,
- 4. es sollte mit Polymethylmethacrylat 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 be sitzen,
- 10. es sollte hochtransparent sein und
- 11. einen Brechungsindex von ca. 1,40 besitzen.
Bisher wurde das Umhüllungsmaterial aus fluorhaltigen Acryl-
und Methacryl-Harzen und auf Vinylidenfluorid basierenden
Copolymeren ausgewählt (vgl. GB-PS 10 37 498). 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.
Darüber hinaus besitzen viele dieser Harze eine Erweichungs
temperatur, die niedriger als 100°C liegt, und sind mit
Polymethylmethacrylat ziemlich schlecht kompatibel oder ge
genseitig 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 Vinylidenfluorid-Basis beruhende Copolymere, wie sie
z. B. in den JA-A-51-52 849 und 53-60 242 beschrieben sind,
mit relativ geringen Kosten herstellbar sind. Obwohl diese
Copolymere ausgeglichene Eigenschaften besitzen, werden
strenge Begrenzungen auf die Anteile der Monomere gelegt
werden müssen, da diese Copolymere nicht immer für Umhül
lungszwecke geeignet sind mit Bezug auf Schmelz-Viskosität,
Schmelz-Temperatur und/oder Kristallisierungseigenschaften.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische
Faser mit gestuftem Brechungsindex aus Kunststoff zu schaf
fen, die sowohl ausgeglichene Eigenschaften besitzt und mit
relativ geringen Kosten hergestellt werden kann.
Ausgehend von der eingangs genannten optischen Faser wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als fluorhaltiges Comono
meres Hexafluoraceton eingesetzt wird.
Das als Umhüllungsmaterial benutzte Copolymer aus Vinyliden
fluorid (VDF) und Hexafluoraceton (HFA) enthält 4 bis 20
Mol-% HFA.
Als Kernmaterial ist ein Homopolymer des Methylmethacrylates
sehr gut geeignet, es ist jedoch auch möglich, ein Copolymer
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 Anforderun
gen vollständig erfüllt, durch Copolymerisation von HFA
mit VDF in angemessenem Anteil erhalten werden kann.
Die bei dieser Erfindung benutzten VDF/HFA-Copolymere
besitzen die Etherbindung -C-O-, die im HFA ihren Ursprung
hat, in der Hauptkette des Polymers. Deswegen neigen diese
Copolymere wenig zum Kristallisieren und besitzen hohe
Transparenz und Flexibilität. Darüber hinaus sind diese
Copolymere ausgezeichnet verarbeitungsfähig oder formfähig
und können unter Bedingungen extrudiert oder geformt wer
den, die für die Extrudierung oder das Formen von Poly(methyl
methacrylat) geeignet sind. Infolge der -CF3-Gruppen als
Seitenketten, zeigen die VDF/HFA-Copolymere ausreichend
kleine Brechungsindexwerte im Bereich von 1,38 bis 1,41,
zeichnen sich durch hohe chemische Stabilität und auch
Witterungsfestigkeit aus. Die Schmelzpunkte dieser
Copolymere 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-Copolymere eine
gute thermische Stabilität besitzen und auch bei erhöhten Tempe
raturen haltbar sind.
HFA ist als industrielles Material nicht sehr eingeführt. Jedoch
können VDF/HFA-Copolymere zur Verwendung bei der vorliegenden Er
findung mit relativ geringen Kosten hergestellt werden, da der
HFA-Anteil der Copolymere nicht mehr als 20 Mol% beträgt. Die
Copolymerisierung von VDF mit HFA wird immer in einem flüssigen
organischen Mittel ausgeführt, und das Copolymer wird als eine
Ausfällung oder ein Niederschlag erhalten. Es ist aus diesem Grund
einfach, ein VDF/HFA-Copolymer mit sehr niedrigem Verunreinigungs
anteil zu erhalten.
Für erfindungsgemäße optische Fasern bestimmte Fäden sind zäh und
flexibel und besitzen gute Verklebungseigenschaften an der Zwi
schenfläche Kern/Umhüllung. Dementsprechend können die Fäden für
optische Fasern Biegen und Konstriktiv-Hub
gut überstehen.
Selbstverständlich ist es zulässig, die Außenseite der Umhüllungs
schicht mit einer Schutz- oder Verstärkungsschicht zu bedecken.
Poly(methylmethacrylat) ist das bestgeeignete Material für den
Kern einer erfindungsgemäßen Faser, und es ist möglich, hochwer
tiges Poly(methylmethacrylat)Harz, wie es auf dem Markt ist, zu
verwenden. Es ist auch möglich, ein Copolymer aus Methylmethacrylat
mit einem anderen Methacrylat oder einem Acrylat einzusetzen. Bei
spiele von geeigneten Comonomeren sind Ethylmethacrylat, n-Propyl
methacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Methyl
acrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethyl
hexylacrylat. Im Falle eines Copolymers ist es erforderlich, daß
der Anteil von Methylmethacrylat im Copolymer mindestens 70 Mol%
beträgt, so daß die günstigen Eigenschaften von Poly(methylmetha
crylat) durch Copolymerisierung nicht in bedeutsamem Maße verloren
gehen.
Ein Copolymer aus VDF mit HFA ist das für eine erfindungsgemäße
optische Faser charakteristische Umhüllungsmaterial. Bei diesem
Copolymer 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 Brechnungsindex des
Copolymers 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 Copolymer 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-Copolymere mit einem Gehalt von weniger als 4 Mol%
HFA als Umhüllungsmaterial ungeeignet wegen der unzureichenden
Transparenz, die dem übermäßigen Vorhandensein kristalliner Be
standteile zugeschrieben wird. Andererseits besitzen VDF/HFA-
Copolymere 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
Copolymeren besteht.
Ein entsprechendes VDF/HFA-Copolymer kann durch Radikal-Copoly
merisierungs-Reaktion erzeugt werden, die in einem flüssigen or
ganischen Medium in Anwesenheit eines öllöslichen Radikal-Poly
merisations-Initiators üblicherweise bei einer Temperatur im Be
reich von etwa 0°C bis etwa 70°C ausgeführt wird. Als flüssiges
organisches Medium kann entweder ein gesättigter Kohlenwasserstoff
wie n-Hexan oder n-Heptan oder ein fluorhaltiges Lösungsmittel wie
Trichlortrifluorethan oder Dichlortetrafluorethan verwendet werden.
Es ist unerwünscht, Wasser als flüssiges Medium für die Copolyme
risierungsreaktion zu verwenden oder Wasser zu dem flüssigen or
ganischen Medium hinzuzusetzen, da HFA leicht mit Wasser reagiert.
Bei der Beendigung der Radikal-Copolymerisierungs-Reaktion ist das
Reaktionssystem in Form eines Schlammes vorhanden, der ein ausge
fälltes Copolymer enthält. Durch Filtrieren und Trocknen wird ein
Pulver aus VDF/HFA-Copolymer erhalten mit einer zum Extrudieren
geeigneten Teilchengröße.
Mit Bezug auf Lösungen von VDF/HFA-Copolymeren, die bei dieser
Erfindung in N, N-Dimethylacetamid verwendet werden, liegt die Intrin
sic-Viskosität bei 30°C im Bereich von 0,5 bis 2,0 dl/g. Die
gleichen Copolymere 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-Copolymere dicht bei der von Poly
(methylmethacrylat) liegt. Die VDF/HFA-Copolymere besitzen eine
ausgezeichnete thermische Stabilität und auch Witterungsfestigkeit.
Proben solcher Copolymere wurden einem beschleunigten Bewitterungs
test während mehr als 1000 Stunden unterzogen, es wurde jedoch
keine Änderung des Aussehens der Proben festgestellt. Normaler
weise 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
optische Fasern wurden als vollständig zufriedenstellend bestätigt
mit Bezug auf die Dichte und Festigkeit der Verklebung an der Zwi
schenfläche 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 erzeugen, daß ein Faden aus Poly(methylmethacrylat) mit einer
Lösung eines VDF/HFA-Copolymers beschichtet wird. Dies ist deswegen
möglich, weil VDF/HFA-Copolymere mit einem Anteil von mindestens
4 Mol% HFA in üblichen Ketonen und Estern wie Aceton, Methylethyl
keton und Ethylacetat leicht löslich sind.
Die Erfindung wird weiter durch die folgenden, nicht als Begrenzung
gedachten Ausführungsbeispiele dargestellt.
Zuerst wurden 17 Liter 1,1,2-Trichlor-1,2,2-Trifluorethan (wei
ter als F-113 bezeichnet) und 150 g einer 4,5%igen Lösung von
Hexafluorbutyryl-Peroxid in F-113 in einen 34 l-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 267 mbar 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 Auto
klaven bei 20° einer Radikal-Copolymerisierungsreaktion während
24 h unterzogen. Der Druck (Überdruck) im Autoklaven betruf 4,4
bar beim Beginn der Reaktion und wurde auf 1,08 bar am Ende
der Reaktion erniedrigt. Nach der Reaktion wurde ein unreagierter
HFA-Anteil durch Absorption in Wasser entfernt. Der das ausgefällte
Copolymer enthaltende Schlamm wurde zentrifugiert, und das abge
trennte Präzipitat unter Vakuum bie 60°C getrocknet. Die Ausbeute
des bei diesem Verfahren erhaltenen VDF/HFA-Copolymerpulvers be
trug 49%.
Durch Elementaranalyse mit Bezug auf Kohlenstoff wurde das Mol
verhältnis von VDF zu HFA bei diesem Copolymer als 91,0 : 9,0
bestimmt. Der Schmelzpunkt dieses Copolymeren wurde durch Diffe
rentialabtastkalorimetrie auf 122°C bestimmt. Die Intrinsic-
Viskosität ( ) einer Lösung dieses Copolymeren in N,N-Dimethyl
acetamid betrug 1,10 dl/g bei 30°C. Dieses Copolymer 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-Copolymer wurde zu einer Schicht mit einer Stärke von
etwa 100 µm druckverformt. Diese Schicht war zäh und transparent.
Durch Messen der Copolymerschicht in einem Absorptionsspektrometer
im Ultraviolett- und im sichtbaren Bereich wurde keine Absorption
im Wellenlängenbereich von 210 bis 800 nm beobachtet. Durch Mes
sung mit dem Abbe-Refraktometer Typ II unter Benutzung der Natrium-
D-Linie und Methyl-Salizylat als Zwischenflüssigkeit wurde der
Brechungsindex der Copolymerschicht zu 1,393 bestimmt.
Es wurde bestätigt, daß das VDF/HFA-Copolymer 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 Copolymerproben nach Verlauf von 1000 h festgestellt.
Die Formbarkeit dieses Copolymers wurde unter Verwendung eines
Extruders mit einem Zylinderdurchmesser von 30 mm geprüft. Die
Extrudierung des Copolymers in Stäbe und Schichten wurde ohne
Schwierigkeiten durchgeführt, und die erhaltenen Stäbe und Schichten
waren alle farblos und transparent. Diese Untersuchung zeigte, daß
das Copolymer auch bei der Verarbeitung ausgezeichnet thermisch
stabil war.
Zur Erzeugung einer optischen Faser unter Verwendung dieses VDF/
HFA-Copolymers als Umhüllungsmaterial wurde ein handelsüblicher
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 einer Wolframlampe
abgegeben war, von 72% über einen Weg von 50 cm.
Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung wie im Ausführungsbei
spiel 1 wurden 1250 g HFA und 1900 g VDF einer Radikal-Copolymeri
sation in einem Gemisch aus 17 l F-113 und 150 g einer 4,5%igen
Lösung von Hexafluorbutyrylperoxid in F-113 unterworfen. Damit betrug das Molver
hältnis HFA : VDF 20 : 80. Die Reaktion wurde bei 20° in 24 h ausgeführt. Der
Druck (Überdruck) im Autoklaven betrug 4,9 bar zum Reaktionsbeginn
und verringerte sich auf 0,98 bar zum Ende der Reaktion. Die Aus
beute von VDF/HFA-Copolymerpulver bei diesem Vorgang betrug 58,7%.
Durch Elementaranalyse mit Bezug auf Kohlenstoff wurde das Mol
verhältnis VDF zu HFA bei diesem Copolymer zu 92,8 : 7,2 bestimmt.
Das Copolymer 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 Intrinsic-Viskosität einer Lösung dieses
Copolymers in N,N-Dimethylacetamid betrug 1,31 dl/g bei 30°C.
Dieses VDF/HFA-Copolymer wurde zu einer 100 µm starken Schicht
druckverformt; diese Schicht war transparent und zeigte einen Bre
chungsindex von 1,398. Die anderen Eigenschaften dieses Copolymers
waren fast gleich denen des nach Ausführungsbeispiel 1 dargestellten
VDF/HFA-Copolymers.
Unter Verwendung dieses Copolymers als Umhüllungsmaterial und des
in Ausführungsbeispiel 1 erwähnten Poly(methylmethacrylat)-Harzes
als Kernmaterial wurde ein Faden für optische Fasern mit einem Durch
messer 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.
Zuerst wurden 350 ml F-113 und 0,32 g Diisopropylperoxydicarbonat
in einen 500 ml-Autoklaven aus Edelstahl eingeführt, der mit einem
Rührer versehen war und vorher getrocknet wurde. Nach vollständiger
Ersetzung der Gasatmosphäre im Autoklaven durch gasförmigen Stick
stoff wurde der Autoklav auf -78°C abgekühlt und der Innendruck
auf weniger als 13,3 mbar 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 Reaktions
systems wurde auf 40°C angehoben, und bei dieser Temperatur wurden
die Monomere im Autoklaven einer Radikal-Copolymerisationsreaktion
während 24 h unterworfen. Der Druck (Überdruck) im Autoklaven be
trug 7,7 bar beim Beginn der Reaktion und ermäßigte sich auf
1,7 bar zum Ende der Reaktion.
Nach der Reaktion wurden unreagierte Anteile der Monomeren ent
fernt, und der das ausgefällte Copolymer enthaltende Schlamm in
Methanol gegossen. Das Präzipitat wurde durch Filtrieren abge
trennt und getrocknet, um ein VDF/HFA-Copolymerpulver zu erhalten.
Die Ausbeute an Copolymer betrug 53,2%.
Durch Elementaranalyse mit Bezug auf Kohlenstoff wurde das Mol
verhältnis VDF zu HFA bei diesem Copolymer zu 97,1 : 8,3 bestimmt.
Dieses Copolymer 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 (η) einer Lösung dieses Copolymers in N,N-
Dimethylacetamid betrug 0,84 dl/g bei 30°C.
Dieses VDF/HFA-Copolymer wurde bei 230°C zu einer 100 µm starken
Schicht druckverformt, die transparent war und einen Brechungsin
dex von 1,395 aufwies.
Unter Verwendung dieses Copolymers 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 Extrudierverfah
ren erzeugt. Durch diesen Faden für optische Fasern betrug die
Durchlässigkeit weißen Lichtes aus einer Wolframlampe 74% über
einen Weg von 50 cm.
Unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und des gleichen Vorganges
wie in Ausführungsbeispiel 3 wurden 35,61 g HFA und 55,87 g VDF
einer Radikalcopolymerisierungsreaktion 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 Auto
klaven betrug 12,5 bar beim Beginn der Reaktion und verminderte
sich auf 7,7 bar zum Ende der Reaktion. Die Ausbeute des durch
dieses Verfahren erhaltenen VDF/HFA-Copolymerpulvers betrug
36,6%.
Durch Elementaranalyse mit Bezug auf Kohlenstoff wurde das Mol-
verhältnis von VDF zu HFA bei diesem Copolymer zu 93,4 : 6,6 bestimmt.
Dieses Copolymer 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 Copolymers in N,N-Dimethylacetamid be
trug 0,67 dl/g bei 30°C. Eine durch Druckverformen bei 230°C
erhaltene Schicht aus diesem Copolymer zeigte einen Brechungsindex
von 1,400.
Unter Verwendung dieses VDF/HFA-Copolymers 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 Wolfram
lampe 68% über einem Abstand von 50 cm.
Das in Ausführungsbeispiel 1 dargestellte VDF/HFA-Copolymer 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 0,18 Pas bestimmt.
Ein Faden aus Poly(methylmethacrylat) mit einem Durchmesser von
0,8 mm wurde in die Copolymerlösung eingetaucht. Der mit der Lösung
bedeckte Faden wurde zum vollständigen Verdampfen des Lösungsmittels
getrocknet. Es ergab sich ein vollständig mit dem VDF/HFA-Copolymer
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.
Claims (6)
1. Optische Faser, bestehend aus einem massiven, zylin
drischen Kern aus einem hauptsächlich aus Methylmetha
crylat hergestelltem Polymer und einer Umhüllungsschicht,
die in enger Berührung mit dem Kern steht, aus einem
Copolymer, das aus Vinylidenfluorid und einem weiteren
fluorhaltigen Comonomeren hergestellt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß als fluorhaltiges
Comonomeres Hexafluoraceton eingesetzt wird.
2. Optische Faser nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Comonomer für die Hülle
4-20 Mol-% Hexafluoraceton eingesetzt werden.
3. Optische Faser nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß 4-12 Mol-% Hexafluoraceton
eingesetzt werden.
4. Optische Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer
des Kernmaterials ein Homopolymer von Methylmethacrylat
ist.
5. Optische Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kern
material ein Copolymer, hergestellt aus Methylmetha
crylat und Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat,
N-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Methyl
acrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat
oder 2-Ethylhexylacrylat, ist.
6. Optische Faser nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Herstellung des Kernpolymeren
mindestens 70 Mol-% Methylmethacrylat eingesetzt wer
den.
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