DE3588180T2

DE3588180T2 - Optisches Übertragungselement

Info

Publication number: DE3588180T2
Application number: DE3588180T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hayatsu; Hiroaki Sugimoto; Katsuji Ueno
Original assignee: Japan Exlan Co Ltd; Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Japan Exlan Co Ltd; Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1984-12-12
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2005-11-27
Also published as: JPH0664219B2; EP0184716A1; JPS61138907A; EP0184716B1; CA1255131A; US4778245A; DE3588180D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft ein Kabel zur Verwendung bei der optischen Kommunikation als unverzichtbare Kommunikationseinrichtung für eine hochinformierte Gesellschaft.
Mit dem kürzlichen Übergang zu einer Informationsgesellschaft unterliegen die einschlägigen Technologien ebenfalls einer raschen Entwicklung. Unter anderem zeichnet sich eine optische Kommunikation im Vergleich zu der auf üblichen Kupferdrähten basierenden elektrischen Kommunikation durch zahlreiche Merkmale, z. B. eine ausgezeichnete Übertragungskapazität ohne Übertragungsfehler infolge elektrischer Entladung, Blitzschlag, elektromagnetischer Induktion u. dgl. und die Nicht-Verwendung von teurem Kupfer aus. Folglich werden an die optische Kommunikation hohe Erwartungen als Informationsübertragungsmittel gerichtet.
Optische Fasern aus Quarz, Glas und durchsichtigen Kunstharzen werden als Stränge verwendet. Erstere beiden sind sehr spröde und werden durch eine plötzlich auf sie während ihrer Handhabung einwirkende Schlagkraft beschädigt oder gebrochen. Somit werden sie üblicherweise im mit Kunstharzen, z. B. einem Siliconharz u. dgl., beschichteten Zustand verwendet.
Zur Verhinderung einer Beschädigung und eines Bruchs der Stränge einschließlich der optischen Fasern auf der Basis durchsichtiger Kunstharze infolge Dehnung während ihrer Handhabung wird um den Strang der optischen Fasern herum ein dehnungsbeständiger Werkstoff oder ein Verstärkungsteil vorgesehen. Der dehnungsbeständige Werkstoff wird seinerseits mit einem Kunstharz beschichtet. Eine während der Handhabung darauf ausgeübte Schlagkraft wird auf dem spannungsbeständigen Werkstoff aufgefangen. Als spannungsbeständiger Werkstoff wurden bislang Kupferdrähte, Drähte aus faserverstärkten Kunststoffen (FRP), Kohlefasern, Aramidfasern u. dgl. verwendet.
Für die Praxis sollte ein optisches Kommunikationskabel ein geringes Gewicht aufweisen und dünn sein. Unter diesen Gesichtspunkten werden Aramidfasern als spannungsbeständiger Werkstoff bevorzugt. Nachteilig daran sind jedoch deren starke Feuchtigkeitabsorption und deren hohe auf die Herstellung durch Lösungsspinnen zurückzuführende Kosten. Es können zwar auch eine hohe Zähigkeit aufweisende Polyethylenfasern verwendet werden, ihrem Einsatz steht jedoch das Problem einer Beschränkung der Verarbeitungstemperatur zur Bildung eines Kunstharzüberzugs entgegen. Nachteilig an optischen Fasern auf Kunstharzbasis ist ferner, daß infolge der Erwärmung bei der Bildung eines Kunstharzüberzugs durch Strangpressen ihr Transmissionsverlust zunimmt. Es ist erforderlich, daß der spannungsbeständige Werkstoff als Wärmeisolierung zwischen dem optischen Faserstrang und dem äußeren Kunstharzüberzug wirkt.
Die EP-A-0017310 beschreibt einen Polyester, von dem es sich gezeigt hat, daß er bei einer Temperatur, die ihn ohne weiteres zur Schmelzeverarbeitung zu Qualitätsfasern, Formlingen u. dgl. befähigt, eine anisotrope Schmelzephase aufweist. Der betreffende Polyester unterscheidet sich charakteristisch von früheren Poly estern und enthält als wesentliche Einheitsbestandteile:
die von p-Hydroxybenzoesäure,
1,2-Bis(p-carboxyphenoxy)ethan, Terephthalsäure und unsubstituiertem Hydrochinon abgeleitet sind, in ganz bestimmten Mengenanteilen. Der aus der EP-A-0017310 bekannte Polyester läßt sich relativ wirtschaftlich herstellen und hat sich als fähig erwiesen, bei einer für das Schmelzeverarbeiten erwünschten Temperatur eine anisotrope Schmelze relativ niedriger Viskosität zu bilden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Polyester bei einer Temperatur unter etwa 300 ºC und bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform bei einer Temperatur unter etwa 290 ºC (beispielsweise mit einer üblicherweise für die Schmelzeverarbeitung von Polyethylenterephthalat verwendeten Standardvorrichtung) einer Schmelzeverarbeitung unterworfen werden. Aus dem Polyester lassen sich in üblicher Weise Fasern aus der Schmelze erspinnen, die sich nach einer Wärmebehandlung durch überraschend stark erhöhte Zähigkeitswerte auszeichnen.
Die EP-A-0091253 beschreibt ein langgestrecktes Teil praktisch gleichförmiger Querschnittskonfiguration zur Verwendung als Versteifungsträger in einem optischen Faserkabel. Ein solches langgestrecktes Teil ist das Produkt einer Schmelzextrusion eines thermotropen flüssigkristallinen Polymers. Die genannte EP-A beschreibt ferner ein solches langgestrecktes Teil enthaltende optische Faserkabel.
Die GB-A-1565724 beschreibt ein zur Verwendung bei der Lichtleitung geeignetes Kabel, umfassend:
(a) einen zylindrischen Kern aus einem praktisch amorphen, optisch durchlässigen thermoplastischen polymeren Material einer Phasenübergangstemperatur zweiter Drdnung von 80 ºC bis 140 ºC;
(b) eine praktisch amorphe, durchsichtige polymere Umhüllung für (a) eines Brechungsindex, der mindestens 0,1 % unter demjenigen von (a) liegt;
(c) einen polymeren Mantel außerhalb von (a) und (b) aus einem bei einer Temperatur, die mindestens der Phasenübergangstemperatur zweiter Ordnung des in (a) verwendeten Materials entspricht, extrudierten Polymer, und
(d) ein Hitzeschild zwischen (b) und (c)

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines optischen Kommunikationskabels geringerer Beschädigungs- oder Bruchanfälligkeit während seiner Herstellung oder Handhabung.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines dünnen optischen Kommunikationskabels geringen Gewichts.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines preisgünstigen optischen Kommunikationskabels geringeren Transmissionsverlusts während seiner Herstellung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Kommunikationskabel, umfassend A) einen optischen Faserstrang, B) einen spannungsbeständigen Werkstoff und C) einen schichtartigen Kunstharzüberzug, wobei der spannungsbeständige Werkstoff aus Fasergarnen besteht und die Fasergarne zwischen dem optischen Faserstrang und dem schichtartigen Kunstharzüberzug vorgesehen sind und den optischen Faserstrang derart einhüllen, daß er gegen einen direkten Kontakt mit dem schichtartigen Kunstharzüberzug geschützt ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß
der spannungsbeständige Werkstoff aus Fasergarnen aus einem Aggregat von durch Schmelzspinnen eines in aufgeschmolzenem Zustand Anisotropie zeigenden aromatischen Copolyesters,
umfassend 40 bis 70 Mol-% p-Hydroxybenzoesäurereste, 15 bis 30 Mol-% aromatische Dicarbonsäurereste in Form von Terephthalsäure und/oder Isophthalsäureresten und 15 bis 30 Mol-% aromatische Diolreste in Form von 4,4'-Dihydroxydiphenylresten, erhaltenen Fasern gebildet ist.
Der optische Faserstrang zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfaßt einen solchen aus optischen Fasern auf Quarzbasis, auf der Basis von Mehrkomponentenglas oder auf der Basis eines durchsichtigen Kunstharzes. Der optische Faserstrang besitzt eine Struktur, bei welcher ein Kern höheren Brechungsindex von einer Umhüllung niedrigeren Brechungsindex umgeben ist. Das schräg durch den Kern fortschreitende Licht erfährt an der Grenzfläche zwischen Kern und Umhüllung wegen des den kritischen Winkel übersteigenden Winkels eine Totalreflexion und pflanzt sich durch den Kern fort. Kern und Umhüllung des optischen Faserstrangs auf Quarzbasis bestehen beide aus reinem Quarzglas. Um für einen unterschiedlichen Brechungsindex zu sorgen, können dem Kern Phosphor, Aluminium, Germanium, Titan u. dgl. und der Umhüllung Bor, Fluor u. dgl. einverleibt werden. Andererseits können für die Umhüllung ein Kunstharz oder sonstige Werkstoffe mit im Vergleich zum Brechungsindex des Kerns niedrigerem Brechungsindex verwendet werden.
Optische Faserstränge auf der Basis von Mehrkomponentenglas enthalten neben SiO&sub2; Natriumoxid, Boroxid und Thalliumoxid.
Als Faserstrang auf der Basis eines durchsichtigen Kunstharzes werden optische Fasern auf Polystyrol- und Polymethylmethacrylatbasis verwendet.
Es ist wichtig, aus diesen optischen Fasersträngen Fremdsubstanzen und Verunreinigungen zu entfernen.
Als spannungsbeständiger Werkstoff werden erfindungsgemäß durch Schmelzspinnen eines in aufgeschmolzenem Zustand Anisotropie zeigenden aromatischen Copolyesters mit 40 bis 70 Mol-% p-Hydroxybenzoesäureresten, 15 bis 30 Mol-% aromatischen Dicarbonsäureresten in Form von Terephthal- und/oder Isophthalsäureresten und 15 bis 30 Mol-% aromatischen Diolresten in Form von 4,4'-Dihydroxydiphenylresten erhaltene Fasern verwendet.
Die im folgenden genannten aromatischen Polyester und Copolyester, die nicht unter die Definition der erfindungsgemäß verwendbaren aromatischen copolyester fallen, werden lediglich zur Veranschaulichung erwähnt.
Ein in aufgeschmolzenem Zustand Anisotropie zeigender aromatischer Polyester ist ein solcher mit der Fähigkeit zu Lichtdurchlässigkeit bei einer Temperatur, bei der der aromatische Polyester fließfähig wird, wenn die pulverförmige Polyesterprobe auf einen Heiz-Probenträger zwischen zwei um einen rechten Winkel (90º) gegeneinander verdrehten polarisierenden Platten aufgebracht und auf diesem erwärmt wird. Beispiele für den aromatischen Polyester sind solche, die aus aromatischen Dicarbonsäuren, aromatischen Diolen und/oder aromatischen Hydroxycarbonsäuren und deren Derivaten (vgl. die geprüften japanischen Patenveröffentlichungen Nr. 18016/1981, 20008/1980 u. dgl.) hergestellt wurden. Gewünschtenfalls könnten die aromatischen Polyester aus aus den genannten Verbindungen mit alicyclischen Dicarbonsäuren, alicyclischen Diolen, aliphatischen Diolen und deren Derivaten hergestellten Copolymeren bestehen.
Beispiele für die aromatischen Dicarbonsäuren sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, 4,4,-Dicarboxydiphenyl, 2,6-Dicarboxynaphthalin, 1,2-Bis(4-carboxyphenoxy)ethan und deren mit Alkyl, Aryl, Alkoxy oder Halogen kemsubstituierten Derivate.
Beispiele für die aromatischen Diole sind Hydrochinon, Resorcin, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 4,4'-Dihydroxybenzophenon, 4,4'-Dihydroxydiphenylmethan, 4,4'-Dihydroxydiphenylethan, 2,2-Bis (4-hydroxyphenyl)propan, 4,4'-Dihydroxydiphenylether, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 2,6-Dihydroxynaphthalin, 1,5-Dihydroxynaphthalin und deren mit Alkyl, Aryl, Alkoxy oder Halogen kemsubstituierte Derivate.
Beispiele für die aromatischen Hydroxycarbonsäuren sind p-Hydroxybenzoesäure, m-Hydroxybenzoesäure, 2-Hydroxynaphthalin-6-carbonsäure, 1-Hydroxynaphthalin-5-carbonsäure und deren durch Alkyl, Aryl, Alkoxy oder Halogen kernsubstituierte Derivate.
Beispiele für die alicyclischen Dicarbonsäuren sind trans-1,4-Dicarboxycyclohexan, cis-1,4-Dicarboxycyclohexan und deren durch Alkyl, Aryl oder Halogen kernsubstituierte Derivate.
Beispiele für die alicyclischen und aliphatischen Diole sind trans-1,4-Dihydroxycyclohexan, cis-1,4-Dihydroxycyclohexan, Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, Xylylendiol u. dgl.
Von diesen unter Verwendung einer Kombination der beschriebenen Säureverbindungen und Hydroxylverbindungen hergestellten aromatischen Polyestern werden als spannungsbeständiger Werkstoff die folgenden bevorzugt:
(i) ein Copolyester mit 40 bis 70 Mol-% p-Hydroxy benzoesäureresten, 15 bis 30 Mol-% aromatischen Dicarbonsäureresten und 15 bis 30 Mol-% aromatischen Diolresten;
(ii) ein Copolyester, der durch Umsetzen von Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure mit Chlorhydrochinon, Phenylhydrochinon und/oder Hydrochinon hergestellt wurde.
(iii) ein Copolyester mit 20 bis 80 Mol-% p-Hydroxy benzoesäureresten und 20 bis 80 Mol-% 2-Hydroxynaphthalin-6-carbonsäureresten, u. dgl.
Bei der Herstellung des aromatischen Polyesters unter Verwendung des betreffenden Ausgangsmaterials können die Materialien als solche oder nach Veresterung mit einer aliphatischen oder aromatischen Monocarbonsäure oder einem Derivat derselben, oder einem aliphatischen Alkohol, einem Phenol oder einem Derivat desselben einer Polykondensationsreaktion durch beispielsweise bekannte Massepolymerisation, Lösungspolymerisation oder Suspensionspolymerisation unterworfen werden. Die Umsetzung kann bei einer Temperatur im Bereich von 150 ºC bis 360 ºC unter Atmosphärendruck oder vermindertem Druck von 10 bis 0,1 Torr ggf. in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators, z. B. von Sb-, Ti- oder Ge-haltigen Verbindungen, eines Stabilisators, z. B. von Phosphorverbindungen, und/oder eines Füllstoffs, wie TiO&sub2;, CaCO&sub3;, Talk u. dgl., durchgeführt werden. Der erhaltene Polyester wird als solcher oder nach dem Pulverisieren in einer Inertgasatmosphäre oder unter vermindertem Druck vor dem Verspinnen wärmebehandelt Der Polyester kann auch mittels einer Strangpresse granuliert werden.
Der erfindungsgemäß verwendbare aromatische Polyester läßt sich durch sein Molekulargewicht definieren. Es gibt jedoch Probleme dergestalt, daß sich je nach der Zusammensetzung und Struktur des Polymers kaum ein das Polymer gleichförmig lösendes Lösungsmittel auffinden läßt und daß die Meßgenauigkeit des Molekulargewichts fraglich ist. Folglich eignet sich das Molekulargewicht nicht zur Definition des erfindungsgemäß verwendbaren aromatischen Polyesters. Aus diesem Grunde wird hierfür eine "Fließtemperatur" eingeführt. Hierbei handelt es sich um einen dem Molekulargewicht entsprechenden physikalischen Wert. Erfindungsgemäß wird die Fließtemperatur als Temperatur definiert, bei der unter Verwendung des von Shimadzu Seisakusho, Japan, hergestellten Fließtestgeräts CFT-500 der aromatische Polyester bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 4 ºC/min unter einem Druck von 9810 kPa (100 kg/cm²) durch eine Düse eines Durchmessers von 1 mm und einer Länge von 10 mm fließt und eine Scheinviskosität von 4800 Pa s (48000 Poise) erreicht. Im Hinblick auf die Extrusionsbedingungen für den äußeren Überzug der optischen Kommunikationskabel sollten die Fließtemperaturen des aromatischen Polyesters mindestens 200 ºC betragen.
Zum Schmelzspinnen kann eine übliche Schneckenstrangpresse verwendet werden. Die Fasern zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung lassen sich durch Extrudieren von Fasern durch die Düsen und anschließendes Aufwickeln oder ferner durch Recken und/oder Wärmebehandeln herstellen.
Die hierbei erhaltenen Fasern werden um den optischen Faserstrang herum und längs des optischen Faserstrangs als spannungsbeständiger Werkstoff appliziert. Um den spannungsbeständigen Werkstoff herum und längs des spannungsbeständigen Werkstoffs wird ferner durch Extrusionsformen ein schichtartiger Kunstharzüberzug gebildet. Das Kunstharz für den schichtartigen Überzug besteht beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polycaprolactam, Polyvinylchlorid, einem Polymer auf Fluorbasis, einem Polymer auf Siliconbasis, Polyurethan, Polyamidimid, Polysulfid, Polysulfon, Synthesekautschuk u. dgl. Das Extrusionsformen kann in üblicher bekannter Weise mit einer bekannten Vorrichtung erfolgen.
Es ist wichtig, daß der optische Faserstrang gegen einen direkten Kontakt mit dem schichtartigen Kunstharzüberzug geschützt ist. Dies geschieht durch Einfügen von Garnen aus durch Schmelzspinnen eines in aufgeschmolzenem Zustand Anisotropie zeigenden aromatischen Polyesters erhaltenen Fasern zwischen den optischen Faserstrang und den schichtartigen Kunstharzüberzug. Wenn der optische Faserstrang und der schichtartige Kunstharzüberzug in direkten Kontakt miteinander gelangen, kommt es zu einem Bruch oder einer Beschädigung des Strangs durch während der Handhabung, z. B. der Herstellung, des Transports, des Auslegens u. dgl., der Kabel auftretende Kräfte. Wird ein optischer Faserstrang auf der Basis eines durchsichtigen Kunstharzes verwendet, läßt sich in Abhängigkeit von der Verarbeitungstemperatur eine Verminderung des Transmissionsverlusts durch Wärmeeinwirkung erwarten. So läßt sich beispielsweise bei der Bildung eines schichtartigen Kunstharzüberzugs der optische Faserstrang gegen einen direkten Kontakt mit dem schichtartigen Kunstharzüberzug schützen, indem man den optischen Faserstrang im Zentrum eines Kabels anordnet. So werden beispielsweise mittels einer Führung mindestens zwei Fasergarne als spannungsbeständiger Werkstoff parallel mit einem optlschen Faserstrang zugeführt, so daß die Fasergarne den das Zentrum bildenden optischen Faserstrang umgeben. Andererseits kann der optische Faserstrang auch spiralig mit den Fasergarnen umwickelt werden. Weiterhin können die Fasergarne um den optischen Faserstrang herum gewebt werden.
Ein optisches Kommunikationskabel läßt sich auch durch Verdrillen oder Herumwickeln einer Mehrzahl von Multifilamentgarnen aus durch Schmelzspinnen eines in aufgeschmolzenem Zustand Anisotropie zeigenden aromatischen Polyesters erhaltenen Fasern mit dem bzw. um den optischen Faserstrang oder durch Einhüllen des optischen Faserstrangs mit einem Gewebe der Multifilarnentgarne herstellen. Der spannungsbeständige Werkstoff zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung läßt sich mit einer Mehrzahl von optischen Fasersträncen kombinieren oder kann für ein Koaxialkommunikationskabel aus einem Kupferdrahtkabel und einem optischen Faserstrang verwendet werden.
Der spannungsbeständige Werkstoff aus einem in aufgeschmolzenem Zustand Anisotropie zeigenden aromatischen Polyester besitzt eine hohe Zähigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul, absorbiert keine Feuchtigkeit und zeigt im Temperaturbereich von -60 ºC bis +60 ºC (nur) sehr geringe Änderungen im linearen Ausdehnungskoeffizienten. Somit zeigt das vorliegende optische Kommunikationskabel weder einen Bruch noch eine Beschädigung während seiner Herstellung, seines Transports und während des Legens. Es ist ferner gegen Einflüsse der Arbeitsumgebung gefeit und von hervorragender Haltbarkeit. Bei der Herstellung eines schichtartigen Kunstharzüberzugs wirkt der spannungsbeständige Werkstoff als Wärmeisolierung. Der Transmissionsverlust des Kabels ist gering.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nicht beschränkenden Referenzbeispiele, Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert.
Die Bestimmung der optischen Anisotropie erfolgte durch Appuzieren einer Probe auf einen Heizträger und visuelles Betrachten der Probe unter polarisiertem Licht unter Erwärmen (der Probe) mit einer Geschwindigkeit von 25 ºC/min.

Referenzbeispiel

7,20 kg (40 mol) p-Acetoxybenzoesäure, 2,49 kg (15 mol) Terephthalsäure, 0,83 kg (5 mol) Isophthalsäure, 5,45 kg (20,2 mol) 4,4'-Diacetoxydiphenyl wurden in einen mit kammartigen Rührflügeln ausgestatteten Polymerisationstank gefüllt und darin unter Entfernung der gebildeten Essigsäure aus dem Polymerisationstank unter Stickstoffgasatmosphäre sowie unter Erwärmen und kräftigem Rühren 3 h lang bei 330 ºC polymerisiert. Danach wurde der Polymerisationstank nach und nach auf 200 ºC abgekühlt. Die gebildeten Polymere wurden aus dem Reaktionssystem entnommen, wobei 10,88 kg Polymere erhalten wurden (entsprechend 97,8 % der theoretischen Ausbeute).
Danach wurden die Polymere in einer Hammermühle (von Hosokawa Micronmill K.K., Japan) zu Teilchen einer Größe von nicht mehr als 2,5 mm pulverisiert. Die Teilchen wurden in einem Drehofen 5 h lang bei 280 ºC unter Stickstoffgasatmosphäre behandelt. Die behandelten Teilchen besaßen eine Fließtemperatur von 326 ºC. Optische Anisotropie wurde oberhalb von 350 ºC beobachtet.
Der hierbei erhaltene Polyester wurde durch Schmelzspinnen mittels einer Schneckenstrangpresse bei einer Spinntemperatur von 370 ºC durch 512 Düsen eines Düsendurchmessers von 0,07 mm zu Fasern versponnen. Die erhaltenen gelben durchsichtigen Fasern wurden 5 h lang bei 320 ºC wärmebehandelt Die wärmebehandelten Fasern besaßen ein Textilfeinheitsmaß von 2,8 Denier (den), eine Zähigkeit von 29,0 g/den, eine Dehnung von 2,4 % und einen Elastizitätsmodul von 1240 g/den. Nachdem die Fasern 24 h lang in einer Thermostatenkammer einer konstanten Luftfeuchtigkeit von 60 % und einer Temperatur von 23 ºC liegengelassen worden waren, zeigte es sich bei einer thermogravimetrischen Analyse, daß die Feuchtigkeitsabsorption 0,0 % betrug. Ein Garn aus den Fasern besaß eine Textilfeinheit von 1434 Denier.

Beispiel 1

Unter Verwendung der Fasern des Referenzbeispiels als spannungsbeständiger Werkstoff wurde ein Kabel aus optischen Fasern auf Quarzbasis hergestellt.
Der optische Faserstrang bestand aus einem Quarzglas kern eines Durchmessers von etwa 80 um und einer Quarzglashülle eines Außendurchmessers von etwa 125 um. Der Strang war mit einem Kunstharz bis zu einem Außendurchmesser von 0,9 mm beschichtet.
Der optische Faserstrang wurde zum Durchtritt in ein 2 mm großes Loch in einen Querspritzkopf eingeführt. Sechs gemäß dem Referenzbeispiel hergestellte Fasergarne wurden einzeln in sechs an das Loch im Querspritzkopf angeschlossene Metallröhren eingeführt (um mit dem optischen Faserstrang zu laufen) und zum Querspritzkopf geleitet. Die sechs im Referenzbeispiel hergestellten Fasergarne wurden derart appliziert, daß sie den optischen Faserstrang als Zentrum symmetrisch umhüllten. Das hierbei erhaltene Gebilde wurde mit 0,1-PHR-Ruß enthaltendem Polyethylen [Sumikasen G-201 (MI = 2) von Sumitomo Chemical Company Ltd., Japan] beschichtet. Das Polyethylen wurde auf das laufende Gebilde aus dem optischen Faserstrang und den sechs gemäß dem Referenzbeispiel hergestellten Fasergarnen bei 190 0C extrudiert, um ein mit Polyethylen beschichtetes optisches Kommunikationskabel herzustellen. Der Polyethylenüberzug besaß eine Überzugsdicke von 0,2 mm und eine glatte Oberfläche. Der optische Faserstrang befand sich im Zentrum des Kabels ohne irgendwelchen direkten Kontakt mit dem Polyethylenüberzug. Der Transmissionsverlust des Kabels wurde mit Licht einer Wellenlänge von 650 nm bestimmt. Er betrug 45 dB/km und entsprach demjenigen des optischen Faserstrangs vor Herstellung des Kabels.
Zur Durchführung eines Schlagtests an dem Kabel wurden an beiden Enden des Polyethylenüberzugs auf dem auf eine Länge von 120 cm zurechtgeschnittenen Kabel Metallbänder befestigt. Ein Band wurde fixiert, während an das andere Band ein Gewicht von 100 g gehängt wurde. Dann wurde das Gewicht auf die Höhe des fixierten Endes des Bandes angehoben und fallengelassen. Dieses Verfahren wurde 3mal wiederholt, um den Transmissionsverlust des Kabels zu ermitteln. Es zeigte sich, daß der Transmissionsverlust 46 dB/km betrug. Im Aussehen ließen sich keine Abnormalitäten beobachten.

Vergleichsbeispiel 1

Anstelle der im Referenzbeispiel hergestellten Garne wurden Polyethylenterephthalatgarne verwendet. Die Polyethylenterephthalatfasern besaßen eine Textilfeinheit von 1,38 Denier (den), eine Zähigkeit von 8,9 g/den, eine Dehnung von 11,2 % und einen Elastizitätsmodul von 212 g/den. Die Garne besaßen eine Textilfeinheit von 1380 Denier. In entsprechender Weise wie in Beispiel 1 wurde unter Verwendung der Polyethylen terephthalatgarne ein Kabel hergestellt. Das auf eine Länge von 120 cm zurechtgeschnittene Kabel wurde einem Schlagtest mit einmaligem Auftreffen eines fallenden 100-g-Gewichts unterworfen. Es zeigte sich, daß der optische Faserstrang gebrochen war und das Kabel in der Praxis nicht mehr verwendet werden konnte.

Vergleichsbeispiel 2

Anstelle der im Referenzbeispiel hergestellten Fasergarne wurden Aramidfasergarne verwendet. Die Herstellung eines optischen Kommunikationskabels unter Verwendung der Aramidfasergarne erfolgte entsprechend Beispiel 1. Die Aramidfasern besaßen eine Textilfeinheit von 1,47 Denier (den), eine Zähigkeit von 23,2 g/den, eine Dehnung von 2,6 %, einen Elastizitätsmodul von 892 g/den und eine Feuchtigkeitsabsorption von 2,9 %. Die Garne besaßen eine Textilfeinheit von 1420 Denier. In dem Polyethylenüberzug auf dem erhaltenen Kabel war eine lokale Schäumung feststellbar.

Beispiel 2

Unter Verwendung eines optischen Faserstrangs auf Kunstharzbasis und der im Referenzbeispiel hergestellten Fasern wurde ein optisches Kommunikationskabel hergestellt. Der optische Faserstrang wurde durch Polymerisieren von von Fremdmaterial und von Verunreinigungen freiem Methylmethacrylat, Schmelzspinnen der Polymeren und Beschichten der Fasern auf ihrer Außenseite mit einem Fluorharz hergestellt und besaßen einen Durchmesser von 1 mm. Entsprechend Beispiel 1 wurde ein mit Polyethylen beschichtetes optisches Kommunikationskabel hergestellt und hinsichtlich seines Transmissionsverlusts mit Licht einer Wellenlänge von 570 nm untersucht. Der Transmissionsverlust des optischen Faserstrangs vor Herstellung des Kabels betrug 273 dB/km, derjenige des Kabels nach Aufbringen des Polyethylenüberzugs 275 dB/km. Das auf eine Länge von 120 cm zurechtgeschnittene Kabel wurde entsprechend Beispiel 1 mit einem 100-g-Gewicht einem Schlagtest unterworfen, wobei das Gewicht an einem Ende des Kabels befestigt und dann fallengelassen wurde. Nach dem Test betrug der Transmissionsverlust 279 dB/km.

Vergleichsbeispiel 3

Mit dem in Beispiel 2 benutzten optischen Faserstrang auf Kunstharzbasis wurde durch direktes Beschichten des optischen Faserstrangs mit Polyethylen ohne Verwendung des spannungsbeständigen Werkstoffs ein optisches Kommunikationskabel hergestellt.
Der Transmissionsverlusl des hierbei erhaltenen Kabels wurde mit Licht einer Wellenlänge von 570 nm bestimmt und betrug mehr als 1000 dB/km.

Claims

1. Optisches Kommunikationskabel, umfassend:

(A) einen optischen Faserstrang,

(B) einen spannungsbeständigen Werkstoff und

(C) einen schichtartigen Kunstharzüberzug,

wobei der spannungsbeständige Werkstoff aus Fasergarnen besteht und die Fasergarne zwischen dem optischen Faserstrang und dem schichtartigen Kunstharzüberzug eingefügt sind und den optischen Faserstrang derart einhüllen, daß dieser gegen ein direktes Inkontaktkommen mit dem schichtartigen Kunstharzüberzug geschützt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der spannungsbeständige Werkstoff aus Fasergarnen aus einem Aggregat von durch Schmelzspinnen eines in aufgeschmolzenem Zustand Anisotropie zeigenden aromatischen Copolyesters mit 40 bis 70 Mol% p-Hydroxybenzoesäureresten, 15 bis 30 Mol% aromatischen Dicarbonsäureresten in Form von Terephthalund/oder Isophthalsäureresten und 15 bis 30 Mol% aromatischen Diolresten in Form von 4,4'-Dihydroxydiphenylresten erhaltenen Fasern gebildet ist.

2 Optisches Kommunikationskabel nach Anspruch 1, wobei der p-Hydroxybenzoesäurerest aus einem p-Acetoxybenzoesäurerest, der aromatische Dicarbonsäurerest aus einem Terephthal-/Isophthalsäurerest und der aromatische Diolrest aus einem 4,4'-Diacetoxydiphenylrest bestehen.

3. Optisches Kommunikationskabel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern durch Copolymerisieren von 40 Mol p-Acetoxybenzoesäure, Mol Terephthalsäure, 5 Mol Isophthalsäure und 20,2 Mol 4,4-Diacetoxydiphenyl hergestellt sind.