DE3625180A1

DE3625180A1 - Optische faser aus harz

Info

Publication number: DE3625180A1
Application number: DE19863625180
Authority: DE
Inventors: Teruo Sakagami; Naohiro Murayama
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1987-02-05
Also published as: GB8618062D0; FR2585477A1; CA1265903A; GB2178190B; US4775590A; GB2178190A; FR2585477B1; DE3625180C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine aus Harz hergestellte optische Faser mit ausgezeichneter Lichttragkapazität bzw. -transportfähigkeit und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist seit vielen Jahren bekannt, lichttragende, optische Fasern als Informationsübertragungsmittel zu verwenden, die jeweils aus einem Kern und einer Umhüllung bzw. einem Überzug (cladding) auf der Außenwand des Kerns zusammengesetzt sind. Zur Zeit werden sowohl optische Fasern aus Glas als auch aus Harz verwendet. Obwohl optische Fasern aus Harz in ihrer Lichttransportfähigkeit den optischen Fasern aus Glas zur Zeit unterlegen sind, besitzen sie insofern Vorteile, daß sie sehr leicht miteinander verbunden werden können, ein geringes Gewicht und eine ausgezeichnete Flexibilität besitzen und mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden können. Aufgrund dieser Vorteile werden optische Fasern aus Harz auf den verschiedensten Gebieten verwendet.

Zur Herstellung dieser optischen Fasern aus Harz ist es bekannt, ein hochtransparentes und amorphes Polymer oder Copolymer, wie Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polycyclohexylmethacrylat oder Polyphenylmethacrylat, herzustellen, das Polymer oder Copolymer zu erwärmen, zu schmelzen und mit Hilfe eines Extruders oder dgl. zu formen, um ein faseriges Teil zu bilden und dann eine Umhüllung auf dem faserigen Teil als dem Kern durch ein Tauchverfahren, ein Coextrusionsverfahren oder dgl. derart zu bilden, daß die Außenwand des faserigen Teils von der Umhüllung bedeckt wird. Beispielsweise wird in den JP-PSen 42 261/1978 und 42 260/1978 offenbart, daß ein Monomer, welches ein Polymethylacrylat-Polymer oder -Copolymer mit ausgezeichneter Transparenz, mechanischen Eigenschaften, Wetterfestigkeit, usw. zur Verfügung stellen kann, verwendet wird, Verunreinigungen aus dem Monomer entfernt werden, um nachteilige Wirkungen bezüglich der Lichttransportfähigkeit zu vermeiden, das so gereinigte Monomer durch ein kontinuierliches Blockpolymerisationsverfahren polymerisiert wird, um ein Polymer zu erhalten und das Polymer anschließend erwärmt, geschmolzen und geformt wird, um eine Faser zu erhalten, die als Kern geeignet ist.

Bei den bekannten Herstellungsverfahren, wie den vorstehend beschriebenen, werden faserige Teile, die als Kerne geeignet sind, durch Schmelzformen hergestellt. Deshalb müssen ihre Materialien, nämlich die Polymere, eine ausgezeichnete Schmelzformbarkeit besitzen. Aus diesem Grund ist es sehr schwierig, Polymere mit verbesserter Schmelzformbarkeit zur Verfügung zu stellen, einschließlich der Zugabe verschiedener Kettentransfermittel bzw. -übertragungsmittel oder dgl. bei der Polymerisation bezüglich der Verringerung der Molekulargewichte mit der Folge einer Verringerung der Schmelzviskositäten.

Ein Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß eine wesentliche Begrenzung bezüglich der Arten der Polymere, die als Kernmaterialien geeignet sind, besteht. Da das Schmelzformen wesentlich ist, ist es unmöglich, als Kernmaterialien beispielsweise Polymere zu verwenden, die bei hohen Temperaturen, die für das Schmelzformen notwendig sind, instabil sind oder die große Molekulargewichte und somit hohe Schmelzviskositäten besitzen oder die eine stark vernetzende Struktur besitzen.

In bezug auf die sich zur Zeit stark veränderte Informationstechnologie sind für die optischen Fasern aus Harz eine Vielzahl von Eigenschaften notwendig, wie hohe Wärmeerweichungstemperaturen, eine hohe Wärmebeständigkeit und Dauerhaftigkeit bei erhöhten Temperaturen, usw. Mit den bekannten Verfahren können Kerne aus solchen Materialien nicht gebildet werden.

Wenn ein Polymer dem Schmelzformen ausgesetzt wird, können sich Verunreinigungen aus äußeren Quellen mit dem Polymermischen oder das Polymer kann bei hohen Temperaturen verschlechtert oder modifiziert werden, und deshalb kann die hohe Transparenz des Polymers verlorengehen. Diese Probleme verstärken sich, wenn ein oder mehrere Zusätze verwendet werden, um die Schmelzformbarkeit zu verbessern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Faser mit einer verbesserten Wärmebeständigkeit zur Verfügung zu stellen.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser aus Harz zur Verfügung zu stellen, wobei das Kernmaterial aus einem breiten Bereich von Materialien gewählt werden kann und ausgezeichnete Eigenschaften besitzt, insbesondere eine überlegene Wärmebeständigkeit.

Diese Aufgabe wird durch eine aus Harz hergestellte, optische Faser gelöst, die einen Kern aus einem Polymer oder Copolymer, erhalten aus einem polymerisierbaren Monomer, welches wenigstens 1 Gew.-% eines vernetzbaren Monomers enthält, und eine Umhüllung aus einem Polymer oder Copolymer mit einem Brechungsindex, der kleiner ist als der des Kerns, umfaßt.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer aus Harz hergestellten, optischen Faser zur Verfügung gestellt, welches das Füllen eines polymerisierbaren Monomers in ein hohles, faserartiges Umhüllungsmaterial, welches so ausgebildet ist, daß es eine Umhüllung bildet und aus einem Polymer oder Copolymer hergestellt ist, das Aussetzen des erhaltenen, zusammengesetzten bzw. Verbundmaterials Polymerisationsbedingungen, um das polymerisierbare Monomer zu polymerisieren, wodurch ein Kern mit einem Brechungsindex, der größer ist als der der Umhüllung, gebildet wird, umfaßt.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer aus Harz hergestellten, optischen Faser zur Verfügung gestellt, das das Füllen eines polymerisierbaren Monomers in ein hohles, faserartiges Umhüllungsmaterial, welches so ausgebildet ist, daß es eine Umhüllung bildet und aus einem Polymer oder Copolymer hergestellt ist, das Bewirken, daß das erhaltene, zusammengesetzte Material kontinuierlich in der Längsrichtung des zusammengesetzten Materials wandert und aufeinanderfolgend in eine Polymerisationszone, die den Bedingungen für die Polymerisation des polymerisierbaren Monomers genügt, fortschreitet, wodurch das polymerisierbare Monomer aufeinanderfolgend polymerisiert wird, um einen Kern mit einem Brechungsindex, der größer ist als der der Umhüllung zu bilden, umfaßt.

Bei den vorstehenden erfindungsgemäßen Verfahren kann das kernbildende, polymerisierbare Monomer vorzugsweise wenigstens 1 Gew.-% eines vernetzbaren Monomers enthalten.

In der erfindungsgemäßen optischen Faser aus Harz wird der Kern aus einem vernetzten Polymer hergestellt. Deshalb besitzt er eine große Wärmebeständigkeit und Haltbarkeit.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren wird das kernbildende Polymer oder Copolymer durch Polymerisieren des polymerisierbaren Monomers innerhalb des Umhüllungsmaterials gebildet. Es ist deshalb möglich, als Kernmaterial ein Polymer zu verwenden, das nicht schmelzgeformt werden kann. Dadurch kann auf einfache Weise eine optische Faser aus Harz mit hoher Wärmebeständigkeit, beispielsweise unter Verwendung eines vernetzbaren Monomers, erhalten werden. Weiterhin ist es möglich, ein Vermischen von Verunreinigungen aus äußeren Quellen mit den Kernen zu verhindern. Deshalb können optische Fasern aus Harz mit guten Eigenschaften erhalten werden.

Im folgenden wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine vereinfachte, schematische, perspektivische Ansicht eines Umhüllungsmaterials, welches zur Herstellung einer erfindungsgemäßen optischen Faser aus Harz geeignet ist.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Beispiel dafür, wie das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird erfindungsgemäß ein hohles, faserartiges Umhüllungsmaterial 1, welches zu einer Umhüllung einer optischen Faser wird, hergestellt. Bezüglich des Umhüllungsmaterials 1 bestehen keine speziellen Begrenzungen. Es kann jedes bekannte Material verwendet werden. Es ist jedoch notwendig, daß das Umhüllungsmaterial einen Brechungsindex besitzt, der kleiner als der der des Kerns ist. Das Material kann ein Polymer sein, dessen Brechungsindex kleiner, vorzugsweise um wenigstens 1%, insbesondere bevorzugt um wenigstens 3% kleiner als der Brechungsindex des Kerns ist. Deshalb wird der Bereich der Materialien, aus dem ein Material für das Umhüllungsmaterial 1 gewählt werden kann, kleiner, wenn der Kern aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex, beispielsweise im Bereich von 1,48 bis 1,50, hergestellt wird. Ein schmelzformbares, thermoplastisches Harz ist als Material für das Umhüllungsmaterial 1 bevorzugt.

Beispiele für die Polymere, die als Materialien für die Umhüllungsmaterialien verwendet werden können, schließen solche ein, wie sie in der GB-PS 10 37 498 beschrieben sind, beispielsweise Polymere oder Copolymere von Vinylfluorid, Vinylidenfluorid, Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen, Trifluormethyltrifluorvinylether, Perfluorpropyltrifluorvinylether und Fluorester einer Acrylsäure oder Methacrylsäure, dargestellt durch die folgende Formel worin
X  F, H oder Cl bedeutet,
n  eine ganze Zahl von 2 bis 10 bedeutet,
m  eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet und
Y  CH₃ oder H bedeutet,
als auch Copolymere der vorstehend genannten Monomere und Ester von Acrylsäure oder Methacrylsäure und niedrigeren Alkoholen (beispielsweise Methanol oder Ethanol).

Weiterhin sind im wesentlichen amorphe Copolymere geeignet, die aus einer Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel worin
X und Y die gleiche Bedeutung wir vorstehend besitzen, und
p eine ganze Zahl von 1 bis 16 bedeutet,
erhalten werden können,
und die Methyl- oder Ethylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure. Daneben können ein Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymer und dgl., wie in der US-Ps 24 68 664 offenbart, ebenfalls verwendet werden.

Wenn der Brechungsindex des Kernmaterials groß ist, ist es ebenfalls möglich, Ethylenharz, Propylenharz, 4-Methylpenten- 1-Harz, Vinylchloridharz, Vinylidenchloridharz, usw. neben den vorstehend beschriebenen Polymeren und Copolymeren zu verwenden.

Das Umhüllungsmaterial 1 kann durch Schmelzen eines Polymers, wie eines der vorstehend beschriebenen, in eine röhrenförmige, hohle Faser mit einem hohlen Kanal 2 erhalten werden. Alle bekannten Verfahren können als Verfahren zur Bildung der röhrenförmigen, hohlen Faser verwendet werden. Beispielsweise kann diese durch kontinuierliches Schmelzen eines geeigneten Polymers in einem hochtemperaturgeschmolzenen Zustand in eine röhrenartige Form durch einen Extruder oder dgl. hergestellt werden. Es gibt keine spezielle Begrenzung bezüglich des Durchmessers r des hohlen Kanals 2. Obwohl der hohle Kanal 2 einen geeigneten Durchmesser in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck der optischen Faser als Endprodukt besitzen kann, beträgt der Durchmesser üblicherweise 1 µm bis 5 mm. Dieser Durchmesser des hohlen Kanals 2 wird zum Durchmesser des Kerns. Bei einer optischen Faser zur Übertragung von Licht aus einer großen Lichtquelle, beispielsweise einer lichtemittierenden Diode (LED), ist es um so vorteilhafter, je größer der Durchmesser des hohlen Kanals 2 ist. Wenn das zu übertragende Licht Licht von einer kleinen Lichtquelle, wie einem Laserstrahl, ist, sind kleinere Kerndurchmesser zum Einlaß des einfallenden Lichts geeigneter. Deshalb wird ein kleiner Durchmesser für den hohlen Kanal 2 gewählt. In diesem Fall besteht ein weiterer Vorteil darin, daß der minimale Biegungsradius klein gehalten wird.

Da das Umhüllungsmaterial 1 zur Umhüllung für reflektierendes Licht wird, welches sich durch den Kern ausbreitet bzw. fortpflanzt, besteht keine Begrenzung bezüglich der Wanddicke t des Umhüllungsmaterials, so lange die Wanddicke wenigstens das Mehrfache der Wellenlänge des zu übertragenden Lichts beträgt. Die Wanddicke t beträgt im allgemeinen 5 bis 100 µm, vorzugsweise 10 bis 50 µm.

Erfindungsgemäß wird ein polymerisierbares Monomer in den hohlen Kanal 2 des hohlen, faserartigen Umhüllungsmaterials 1 gefüllt und das erhaltene, zusammengesetzte Material wird Polymerisationsbedingungen ausgesetzt, um das polymerisierbare Monomer zu polymerisieren, wodurch ein Kern gebildet wird.

Dabei ist es bevorzugt, ein vernetzbares Monomer oder eine Monomermischung, die ein vernetzbares Monomer enthält, als polymerisierbares Monomer zu verwenden. Der Ausdruck "Monomer oder Monomermischung" bedeutet ein polymerisierbares Material oder eine Mischung daraus. Er bezieht sich nicht notwendigerweise auf Monomere alleine. Deshalb können in gewissem Umfang polymerisierte Vorpolymere ebenfalls verwendet werden. Es kann jedes Material verwendet werden, so lange es polymerisierbar ist und eine ausreichende Fluidität besitzt, die ihr Einfüllen in den Hohlkanal 2 des Umhüllungsmaterials 1 gestattet. Da erfindungsgemäß ein Schmelzformen nicht notwendig ist, kann ein polyfunktionelles Monomer oder eine Mischung solcher Monomere als polymerisierbares Material verwendet werden. Es ist nicht notwendig, daß die verwendeten Monomere alle bifunktionelle oder höherpolyfunktionelle Monomere sind. Die Verwendung eines vernetzbaren Monomers oder einer Monomermischung, die ein vernetzbares Monomer enthält, führt zu dem Vorteil, daß ein Kern, hergestellt aus einem vernetzten Polymer oder Copolymer, gebildet wird, um eine optische Faser mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit zur Verfügung zu stellen und daß bei der Polymerisation des Monomers oder der Monomermischung der sogenannte "Blank" ("blank") des Kerns aufgrund einer Schrumpfung des Monomers oder der Monomermischung kaum auftritt. Um diese vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, ist es bevorzugt, die vernetzbare Monomerkomponente in einer Menge von wenigstens 1 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 3 Gew.-%, bezogen auf die Monomermischung, einzuarbeiten. Alle Monomere können bifunktionelle oder höherpolyfunktionelle Monomere sein.

Erfindungsgemäß ist es möglich, als bifunktionelle oder höherpolyfunktionelle Monomere Acrylsäure- oder Methacrylsäureester von zweiwertigen oder höhermehrwertigen Alkoholen, wie Ethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, 2,2-bis- [4-acryloxyethoxyphenyl]propan, 2,2-bis[4-Methacryloxyethoxyphenyl]propan, Trimethylolpropantriacrylat und Trimethylolpropantrimethacrylat; halogenhaltige Acrylsäureester oder Methacrylsäureester, wie 2,2-bis(4-Methacyloxyethoxy-3,5-dibrom-phenyl)propan; aromatische Verbindungen, wie Divinylbenzol; vernetzbare Monomere, die eine oder mehrere Allylgruppen als funktionelle Gruppen enthalten, dargestellt durch Diethylenglykolbis(allylcarbonat) (beispielsweise "CR-39"), Diallylphthalat und Triallylisocyanat, zu verwenden. Diese bifunktionellen und höherpolyfunktionellen Monomere können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden.

Bezüglich der Comonomere, die in Kombination mit diesen vernetzbaren Monomeren für ihre Copolymerisation verwendbar sind, besteht keine spezielle Begrenzung, so lange sie Monomere sind, die mit den vernetzbaren Monomeren copolymerisierbar sind. Bevorzugte Comonomere sind beispielsweise Acrylsäureester und Methacrylsäureester, wie Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2- Ethylhexylmethacrylat, Isobutylacrylat, Isobutylmethacrylat, tert-Butylacrylat, tert-Butylmethacrylat, Phenylacrylat, Phenylmethacrylat, Benzylacrylat, Benzylmethacrylat, Cyclohexylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Tribromphenylacrylat, Tribromphenylmethacrylat, Acryloxydiethoxytribrombenzol und Methacryloxydiethoxytribrombenzol; und aromatische Vinylverbindungen, wie Styrol, α-Methylstyrol und Monochlorstyrol. Die vorstehend genannten polymerisierbaren Monomere oder Monomermischungen können einen Polymerisationsinitiator, einen Polymerisationszusatz, ein Kettentransfermittel zur Regulierung des Molekulargewichts, usw., enthalten.

Es besteht keine spezielle Begrenzung bezüglich des Verfahrens zum Einfüllen eines polymerisierbaren Monomers, hergestellt auf die vorstehend genannte Weise, in den Hohlkanal 2 des Umhüllungsmaterials 1. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß ein Ende des Umhüllungsmaterials in das polymerisierbare Monomer, das in einem Behälter enthalten ist, eingetaucht wird und anschließend ein negativer Druck auf das andere Ende angelegt wird, um das polymerisierbare Monomer in den Hohlkanal 2 zu ziehen, oder alternativ dazu, indem bewirkt wird, daß das polymerisierbare Monomer unter Druck in den Hohlkanal 2 durch ein Ende des Umhüllungsmaterials 1 fließt, um den Hohlkanal 2 mit dem polymerisierbaren Monomer zu füllen. Nach dem Einfüllen des polymerisierbaren Monomers in das Umhüllungsmaterial werden beide Enden des Umhüllungsmaterials verschlossen. Anschließend wird das erhaltene zusammengesetzte Material beispielsweise durch eine Erwärmungseinrichtung oder dgl. erwärmt, um das polymerisierbare Monomer in dem Umhüllungsmaterial zu polymerisieren. In dieser Stufe kann das zusammengesetzte Material in seiner Gesamtheit in eine inerte Atmosphäre, wie Stickstoffgas, gegeben werden, wodurch die Polymerisation glatt fortschreiten kann. Der Polymerisationsinitiator, die Polymerisationstemperatur und die anderen Bedingungen können auf geeignete Weise gewählt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der Art des verwendeten polymerisierbaren Monomers. Üblicherweise wird ein Radikalpolmerisationsinitiator, wie Lauroylperoxid, Isopropylperoxydicarbonat oder Methylethylketonperoxid, verwendet. Die Polymerisationstemperatur kann von Raumtemperatur bis 150°C gewählt werden. In einigen Fällen wird eine Photopolymerisation in Gegenwart eines Photopolymerisationsinitiators bewirkt.

Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird ein Kern aus einem Polymer dadurch gebildet, daß ein zusammengesetztes Material, welches aus einem Umhüllungsmaterial und einem polymerisierbaren Monomer, das in den Hohlkanal des Umhüllungsmaterials gefüllt wird, zusammengesetzt ist, einer Polymerisationsbehandlung um das polymerisierbare Monomer zu polymerisieren, ohne daß ein Schmelzen und Formen eines Polymers zur Bildung eines Kerns notwendig ist. Das polymerisierbare Monomer kann deshalb aus einem breiten Bereich von Monomeren gewählt werden. Durch Verwendung eines vernetzbaren, bifunktionellen oder höherpolyfunktionellen Monomers als Teil oder als Ganzes des polymerisierbaren Monomers ist es möglich, eine optische Faser mit einem Kern, hergestellt aus einem vernetzten Polymer oder Copolymer, zu erhalten, was durch die bekannten Verfahren nicht möglich ist. Solche optischen Fasern besitzen ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und können für verschiedene Anwendungen verwendet werden. Durch die Verwendung eines vernetzbaren Monomers in dem polymerisierbaren Monomer kann der Blank, der aufgrund einer Volumenschrumpfung in dem Umhüllungsmaterial bei der Polymerisation ansonsten auftritt, vermieden werden. Es ist ebenfalls möglich, die Möglichkeit des Vermischens mit Verunreinigungen zu verringern, was beim Schmelzformen eines Polymers auftreten kann. Dadurch ist es möglich, einen Kern mit ausgezeichneter Lichttransportfähigkeit zu bilden.

Wenn das Verbundmaterial, zusammengesetzt aus dem Umhüllungsmaterial und dem polymerisierbaren Monomer, das in das Umhüllungsmaterial gefüllt ist, als Ganzes Polymerisationsbedingungen ausgesetzt wird, um das Monomer, wie vorstehend beschrieben, zu polymerisieren, kann eine wesentliche Volumenschrumpfung in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des polymerisierbaren Monomers in dem polymerisierbaren Monomer in dem Umhüllungsmaterial bei der Polymerisation auftreten. Aufgrund dieser Schrumpfung kann das erhaltene Polymer, das einen Kern bildet, deshalb innerhalb des Umhüllungsmaterials teilweise getrennt bzw. zerschnitten sein. Weiterhin kann das Umhüllungsmaterial deformiert sein aufgrund eines Abfalls seines Innendrucks als Ergebnis der Volumenschrumpfung des vernetzbaren Monomers, und der Querschnitt der hergestellten optischen Faser kann deshalb abgeflacht sein anstatt einen wirklichen Kreis zu bilden. Wenn das polymerisierbare Monomer jedoch ein vernetzbares Monomer enthält, treten diese Probleme kaum auf. Sie sind jedoch nicht ganz vernachlässigbar, auch wenn ein vernetzbares Monomer enthalten ist.

In einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer aus Harz hergestellten, optischen Faser zur Verfügung gestellt, bei dem ein polymerisierbares Monomer in ein hohles faserartiges Umhüllungsmaterial, welches so angepaßt ist, daß es eine Umhüllung bildet und aus einem Polymer oder Copolymer besteht, gefüllt wird, bewirkt wird, daß das erhaltene Verbundmaterial kontinuierlich in der Längsrichtung des Verbundmaterials wandert, und das Verbundmaterial aufeinanderfolgend in eine Polymerisationszone, die den Bedingungen zur Polymerisation des polymerisierbaren Monomers genügt, fortschreitet, wodurch das polymerisierbare Monomer aufeinanderfolgend polymerisiert wird, um einen Kern mit einem Brechungsindex, der größer ist als der der Umhüllung, zu bilden.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird das polymerisierbare Monomer, das in das hohle, faserartige Umhüllungsmaterial eingefüllt ist, aufeinanderfolgend mit dem Teil des polymerisierbaren Monomers, der polymerisiert wird, polymerisiert, wobei es sich von dem führenden Ende des Verbundmaterials in seiner Längsrichtung bewegt, wenn das Verbundmaterial aufeinanderfolgend in die Polymerisationszone fortschreitet. Da das polymerisierbare Monomer wenigstens bis zu seiner Polymerisation seine Fluidität behält, wird das polymerisierbare Monomer in dem Teil, welcher polymerisiert wird, von dem hinteren Teil erneuert bzw. aufgefrischt, wenn das Volumen des polymerisierbaren Monomers bei seiner Polymerisation verringert wird. Die Volumenverringerung wird deshalb kompensiert. Als Ergebnis ist es möglich, das Auftreten von Schnitten bzw. Trennungen in dem kernbildenden Polymer und gleichzeitig das Abflachen des Querschnitts der damit verbundenen Umhüllung zu vermeiden, wodurch es möglich wird, eine wirklich kreisförmige, optische Faser mit den beabsichtigten Eigenschaften kontinuierlich herzustellen. Da die Polymerisation des polymerisierbaren Monomers, das zur Bildung eines Kerns dient, innerhalb des Umhüllungsmaterials bei dem vorstehenden Verfahren bewirkt wird, kann ein mögliches Vermischen mit Verunreinigungen aus äußeren Quellen verhindert werden, und es kann eine optische Faser aus Harz mit guten Eigenschaften erhalten werden.

Das vorstehende Verfahren wird im folgenden näher beschrieben. Ein polymerisierbares Monomer wird in einen Hohlkanal 2 eines hohlen, faserartigen Umhüllungsmaterials 1, welches dem der Fig. 1 ähnlich ist, eingefüllt, so daß ein zusammengesetztes Material erhalten wird. Es wird eine Polymerisationszone, die den Bedingungen zur Polymerisation des polymerisierbaren Monomers, das in das zusammengesetzte Material eingefüllt ist, zur Verfügung gestellt. Es wird anschließend bewirkt, daß das zusammengesetzte Material sich kontinuierlich in seiner Längsrichtung bewegt, so daß das zusammengesetzte Material aufeinanderfolgend in die Polymerisationszone fortschreitet. Das polymerisierbare Monomer wird deshalb aufeinanderfolgend polymerisiert, so daß ein Kern mit einem Brechungsindex, der größer ist als der des Umhüllungsmaterials, gebildet wird, um eine optische Faser aus Harz herzustellen. Als Umhüllungsmaterial wird das vorstehend beschriebene Umhüllungsmaterial verwendet.

In diesem Verfahren kann jedes polymerisierbare Monomer als kernbildendes, polymerisierbares Monomer ohne spezielle Begrenzung verwendet werden, so lange es ein Polymer oder Copolymer mit einem Brechungsindex, der größer ist als der des Umhüllungsmaterials, zur Verfügung stellen kann. Es ist besonders erwähnenswert, daß in dem vorstehenden Verfahren ein übliches polymerisierbares Monomer, das zu einer Volumenschrumpfung bei seiner Polymerisation neigt, verwendet werden kann. Dies ist ein Hauptvorteil dieses Verfahrens.

Die verschiedenen Monomere und Vorpolymere, die vorstehend als Beispiele beschrieben wurden, können als polymerisiere Monomere in diesem Verfahren verwendet werden. So ist es möglich, ein polymerisierbares Monomer zu verwenden, das beispielsweise aus verschiedenen Methacrylaten und Acrylaten, wie den Methacrylaten und Acrylaten von verschiedenen primären Alkoholen, den Methacrylaten und Acrylaten von sekundären und tertiären Alkoholen, Methacrylaten und Acrylaten die Hydroxylgruppen enthalten, und halogenhaltigen Methacrylaten und Acrylaten gewählt wird. Natürlich ist das polymerisierbare Monomer nicht auf die vorstehend genannten Methacrylate und Acrylate beschränkt.

In diesem Verfahren ist es ebenfalls möglich, aromatische Vinylverbindungen als auch eine Vielzahl von Monomeren, die jeweils eine oder mehrere Allylgruppen als funktionelle Gruppen enthalten, zu verwenden. Diese kernbildenden, polymerisierbaren Monomere können alleine oder in Kombination verwendet werden.

Dem polymerisierbaren Monomer, wie einem der vorstehend genannten, kann, wenn notwendig, ein Polymerisationsinitiator, ein Polymerisationszusatz, ein Kettentransfermittel zur Regulierung des Molekulargewichts, usw., zugegeben werden, und anschließend wird es in den Hohlkanal 2 des hohlen, faserartigen Umhüllungsmaterials 1 auf die gleiche Weise, wie vorstehend beschrieben, eingefüllt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das so erhaltene Verbundmaterial M an einem Ende verschlossen, und es wird dann bewirkt, daß es sich kontinuierlich in seiner Längsrichtung bewegt, so daß es aufeinanderfolgend in eine Polymerisationszone 11, die durch eine Vorrichtung zur Gewährleistung der Polymerisationsbedingungen definiert ist, mit dem so verschlossenen Ende zuerst eintreten kann. Das polymerisierbare Monomer, das in das Verbundmaterial M eingefüllt ist, wird dann in der Polymerisationszone polymerisiert. Das andere Ende des Verbundmaterials M, das aus dem Umhüllungsmaterial und dem polymerisierbaren Monomer, das in das Umhüllungsmaterial eingefüllt ist, zusammengesetzt ist, wird dann in offenem Zustand in das polymerisierbare Monomer, das in einem Monomerauffrischungsbehälter 12 gelagert ist, eingetaucht. Nach Durchgang durch die Polymerisationszone 11 wird die erhaltene optische Faser von einer Aufnahmetrommel 14 aufgenommen.

Wenn in dem vorstehenden Verfahren das polymerisierbare Monomer ein wärmepolymerisierbares Monomer ist, wird eine geeignete Erwärmungseinrichtung, wie ein Heizgerät oder ein Heizofen, als Vorrichtung zum Einstellen der Polymerisationsbedingungen verwendet. Wenn das Monomer photopolymerisierbar ist, wird eine UV-Strahlungslichtquelle oder dgl. verwendet.

Die polymerisierbaren Monomere neigen im allgemeinen dazu, eine Volumenschrumpfung bei ihrer Polymerisation zu erfahren. Der Querschnitt der erhaltenen optischen Faser kann deshalb abgeflacht werden, und der Kern kann in einigen Teilen zerschnitten sein, auch wenn der Querschnitt eines Umhüllungsmaterials ein wirklicher Kreis ist. Bei dem vorstehenden Verfahren kann das Verbundmaterial in einem Zustand, in dem ein Ende davon geschlossen ist, aufeinanderfolgend in die Polymerisationszone fortschreiten, wobei das verschlossene Ende zuerst in die Polymerisationszone eintritt. Es wird deshalb bewirkt, daß sich der Teil des Verbundmaterials, dessen Teil polymerisiert wird, bewegt. Die polymerisierbaren Monomere besitzen in dem unpolymerisierten Teil, der sich hinter dem Teil befindet, der polymerisiert wird, noch Fluidität. Auch wenn bei der Polymerisation eine Volumenschrumpfung auftritt, wird das polymerisierbare Monomer zu dem Teil, der polymerisiert wird, geleitet, so daß die Volumenschrumpfung kompensiert wird. Es ist deshalb möglich, einen Druckabfall aufgrund der Volumenschrumpfung und deshalb eine mögliche Deformation des Umhüllungsmaterials zu vermeiden und ebenfalls ein mögliches Auftreten von Zerschneidungen in dem Kern zu vermeiden.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird die Auffrischung des polymerisierbaren Monomers bei einer Volumenschrumpfung des polymerisierbaren Monomers automatisch bewirkt. Das Auffrischen des polymerisierbaren Monomers kann jedoch glatt bewirkt werden, insbesondere, indem der Monomerauffrischungsbehälter 12 unter Druck gehalten wird.

Bezüglich der Polymerisationsbedingungen, die in der Polymerisationszone eingestellt werden sollten, können geeignete Bedingungen in Abhängigkeit von der Art des zu verwendenden polymerisierbaren Monomers, der Art und der Menge eines zugegebenen Polymerisationsinitiators oder anderer Bedingungen eingestellt werden. Beispielsweise kann die Polymerisationstemperatur von Raumtemperatur bis 150°C reichen. Als Polymerisationsinitiator kann ein geeigneter Polymerisationsinitiator in Abhängigkeit von der Art des zu verwendenden polymerisierbaren Monomers und anderer Parameter gewählt werden. Ein üblicher Radikalpolymerisationsinitiator oder Photopolymerisationsinitiator kann als solcher verwendet werden. Zusätzlich können der Bewegungsabstand und die Geschwindigkeit des zusammengesetzten Materials durch die Polymerisationszone auf geeignete Werte eingestellt werden.

Bei diesem Verfahren ist es ebenfalls möglich, das zusammengesetzte Material einer Vorbehandlung in einer Stufe vor dem Erreichen der Polymerisationszone auszusetzen. Beispielsweise kann eine Vorpolymerisation bewirkt werden, um die Viskosität des polymerisierbaren Monomers im voraus zu erhöhen. Die Vorpolymerisation bewirkt, daß der Grad der Volumenschrumpfung des polymerisierbaren Monomers in der Polymerisationszone auf einen niedrigen Wert begrenzt werden kann. Selbstverständlich muß vermieden werden, die Vorbehandlung bis zu einem solchen Grad durchzuführen, daß die Fluidität des polymerisierbaren Monomers vollständig verlorengeht, bevor es die Polymerisationzone erreicht.

Bei dem vorstehenden Verfahren wird bewirkt, daß das Verbundmaterial, das sich aus dem Umhüllungsmaterial und dem polymerisierbaren Monomer, das in den Hohlkanal des Umhüllungsmaterials eingefüllt ist, zusammensetzt, sich kontinuierlich in seiner Längsrichtung bewegt, so daß das Verbundmaterial aufeinanderfolgend in die Polymerisationszone, die den Bedingungen für die Polymerisation des polymerisierbaren Monomers genügt, fortschreitet. Das polymerisierbare Monomer wird deshalb aufeinanderfolgend polymerisiert, um den Kern zu bilden, dessen Brechungsindex größer ist als der des Umhüllungsmaterials. Entsprechend kann das polymerisierbare Monomer aus einem breiten Bereich von Monomeren gewählt werden. Es ist deshalb möglich, eine optische Faser mit einem Kern, hergestellt aus einem vernetzten Polymer oder einem Polymer ohne Schmelzformen, zu erhalten. Auch wenn ein polymerisierbares Monomer, das eine Volumenschrumpfung bei seiner Polymerisation erfahren kann, als polymerisierbares Monomer verwendet wird, entwickelt der erhaltene Kern keine Zerschneidungen an irgendwelchen Teilen oder sein Querschnitt wird nicht in eine abgeflachte, kreisförmige Form deformiert. Deshalb kann eine optische Faser mit ausgezeichneten Eigenschaften ohne Nachteile hergestellt werden.

In der Polymerisationszone wird ein einzelner Strang des zusammengesetzten Materials kontinuierlich einer Polymerisationsbehandlung ausgesetzt. Es wird deshalb keine Überlappung des zusammengesetzten Materials an irgendwelchen Teilen bewirkt. Es ist deshalb immer möglich, das zusammengesetzte Material in seiner Gesamtheit unter gleichförmigen Bedingungen zu polymerisieren. Es treten kaum Einschlüsse von Verunreinigungen auf, wie sie beim Schmelzformen auftreten, wodurch es möglich ist, einen Kern mit ausgezeichneter Lichttransportfähigkeit zu bilden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Ein Vinylidenfluoridharz "KF 1000" (Handelsname; Produkt von Kureha Chemical Industry Co., Ltd.) wurde bei einer Auslaßtemperatur von 240°C extrusionsgeformt, um ein hohles Umhüllungsmaterial, hergestellt aus dem fluorierten Vinylidenharz, mit einem Innendurchmesser von 0,8 mm und einer Wanddicke von 0,028 mm zu erhalten. Der Brechungsindex dieses Harzes betrug etwa 1,42 bei 25°C.

Andererseits wurde eine polymerisierbare Monomermischung, die durch Mischen von 0,6 Gewichtsteilen Lauroylperoxid zu einer Mischung aus 88 Gewichtsteilen vollgereinigtem Methylmethacrylat und 12 Gewichtsteilen eines bifunktionellen Monomers, d. h. 2,2-bis(4-Methacryloxy-ethoxyphenyl)propan, erhalten worden war, in einen gründlich gewaschenen Behälter gegeben. Ein Ende des Umhüllungsmaterials wurde in die Monomermischung, die in dem Behälter gelagert wurde, eingebracht, und das andere Ende wurde mit einer Vakuumpumpe verbunden, wodurch die Monomermischung in das Umhüllungsmaterial gefüllt wurde. Danach wurden beide Endteile des Umhüllungsmaterials durch Erwärmen verschlossen. Das so erhaltene zusammengesetzte Material wurde in eine Kammer mit konstanter Temperatur, deren Inneres dann mit Stickstoff gereinigt wurde, gegeben. Die Innentemperatur wurde auf 60°C erhöht, um die Polymerisation des polymerisierbaren Monomers einzuleiten. 16 h später wurde die Innentemperatur der Kammer allmählich erhöht und nach 5 h wurde die Temperatur auf 110°C erhöht. Bei dieser Temperatur wurde das zusammengesetzte Material über weitere 2 h gehalten, um einen Kern zu bilden, wodurch eine optische Faser erhalten wurde.

Der Brechungsindex des Copolymers des Kerns der optischen Faser betrug 1,50 bei 25°C. Deshalb war die Differenz im Brechungsindex zwischen der Umhüllung und dem Kern wie folgt:

× 100 = 5,3 (%)

Es wurde der optische Übertragungsverlust auf der optischen Faser gemessen. Er betrug etwa 420 dB/km bei 25°C. Die Faser besaß eine ausreichende Lichttransportfähigkeit auch bei 120°C und besaß deshalb eine hohe Wärmebeständigkeit.

Der optische Übertragungsverlust (α) ist ein Wert, der als Ergebnis einer Berechnung gemäß der folgenden Gleichung erhalten wird: worin
ℓ die Länge der optischen Faser (km) bedeutet,
I ₀ die Lichtmenge an der emittierenden Endfläche bedeutet, wenn die optische Faser die Standardlänge ℓ₀ besitzt, und
I _ℓ die Lichtmenge an der emittierenden Endfläche bedeutet, wenn die optische Faser eine Länge ℓ besitzt.

Die Standardlänge wurde auf 10 m (d. h. ℓ₀ = 10 m) eingestellt, und beide Endflächen der Faser wurden im rechten Winkel zu den Achsen der Faser geschnitten, um glatte Flächen herzustellen. Unter Verwendung einer Wolframhalogenlampe als Lichtquelle wurden parallele Strahlen durch einen Filter, der eine Lichtübertragung mit einer Hauptwellenlänge von 650 nm ermöglichte, monochromatisiert. Es wurde bewirkt, daß die erhaltenen monochromatischen Strahlen in die optische Faser durch ein Ende der optischen Faser eintraten, und die Lichtmenge der emittierenden Endfläche wurde durch eine großflächige Photodiode nachgewiesen.

Beispiel 2

Eine polymerisierbare Monomermischung, gebildet aus einer Mischung aus gereinigtem Methylmethacrylat und Lauroylperoxid in einer Menge von 0,06 Gew.-% Methylmethacrylat, wurde in ein Polyvinylidenfluorid-Umhüllungsmaterial der gleichen Art wie in Beispiel 1 eingefüllt. Die Monomermischung wurde dann unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 polymerisiert, um eine optische Faser zu erhalten.

Bei einer sehr kleinen Zahl von Teilen der erhaltenen optischen Faser wurden geringfügig unverbundene Teile in den Kern beobachtet.

Beispiel 3

Ein Copolymer [P(VDF-TFE)], welches durch Copolymerisieren von Vinylidenfluorid und Tetrafluorethylen bei einem Verhältnis von 80 : 20 erhalten worden war, wurde extrusionsgeformt, um ein Umhüllungsmaterial mit einem Innendurchmesser von 0,95 mm und einer Wanddicke von 0,045 mm zu erhalten. Der Brechungsindex des Copolymers des Umhüllungsmaterials betrug 1,406 bei 25°C.

Andererseits wurde eine polymerisierbare Monomermischung, die durch Mischen von 0,02 Gewichtsteilen Lauroylperoxid als Polymerisationsinitiator zu einer Mischung von 50 Gewichtsteilen eines vollgereinigten, bifunktionellen Monomers, d. h. 2,2-bis(4-Methacryloxy-ethoxy-3,5-dibromphenyl)propan, und 50 Gewichtsteilen 1-Methacyloxy-diethoxy-2,4,6-tribrombenzol erhalten worden war, bei 60°C in das Umhüllungsmaterial eingefüllt, und seine Polymerisation wurde unter den gleichen Polymerisationsbedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die anfängliche Polymerisationsinitiierungstemperatur auf 40°C geändert wurde. So wurde eine optische Faser erhalten. Der Brechungsindex des Copolymers des Kerns der optischen Faser betrug 1,582 bei 25°C. Die Differenz im Brechungsindex betrug deshalb etwa 11%. Der optische Übertragungsverlust der Faser betrug etwa 810 dB/km. Die Faser besaß ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, so daß sie ihre Lichttransportkapazität auch bei 140°C beibehielt.

Beispiel 4

In ein Polyvinylidenfluoridtetrafluorethylen-Umhüllungsmaterial der Art, wie es in Beispiel 3 verwendet wurde, wurde eine polymerisierbare Monomermischung, gebildet aus 100 Gewichtsteilen Diethylenglykolbis(allylcarbonat) "CR-39" und 1,0 Teilen Isopropylperoxydicarbonat als Polymerisationsinitiator, eingefüllt. In dieser Füllstufe wurden die Monomermischung und der Hohlkanal des Umhüllungsmaterials wiederholt mit Stickstoffgas gespült, um den Ausschluß von Sauerstoffgas zu gewährleisten. Das zusammengesetzte Material wurde allmählich von 30°C auf 60°C im Verlauf von 7 h in einem stickstoffgespülten Ofen erwärmt. Nach Stehenlassen bei 60°C über 3 h wurde es sofort auf 80°C erwärmt und über 3 h bei dieser Temperatur gehalten. Das zusammengesetzte Material wurde danach bei 120°C über 1 h gehalten, um die Polymerisation abzuschließen und einen Kern zu bilden, wodurch eine optische Faser erhalten wurde.

Der Brechungsindex des Kerns der optischen Faser betrug 1,492 bei 25°C, und die Differenz im Brechungsindex betrug 5,8%.

Der optische Übertragungsverlust der optischen Faser wurde ebenfalls gemessen. Er betrug 710 dB/km. Die optische Faser besaß eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und behielt ihre Lichttransportkapazität auch bei 130°C.

Beispiele 5 bis 8

Nach den Verfahren der Beispiele 1 bis 4 wurden die folgenden optischen Fasern getrennt hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Beispiel 9

Eine polymerisierbare Monomermischung wurde durch Zugabe von 0,3 Gewichtsteilen Isopropylperoxydicarbonat zu einer Mischung aus 88 Gewichtsteilen vollgereinigtem Methylmethacrylat und 12 Gewichtsteilen eines bifunktionellen Monomers, d. h. 2,2-bis- (4-Methacryloxy-ethoxyphenyl)propan, gegeben. Die polymerisierbare Monomermischung wurde dann in einen gründlich gewaschenen Behälter gegeben. Ein Ende eines Polyvinylidenfluorid- Umhüllungsmaterials der gleichen Art wie in Beispiel 1 wurde in die Monomermischung, die in dem Behälter gelagert war, eingefügt, und das andere Ende wurde mit einer Vakuumpumpe verbunden, wodurch die Monomermischung in das Umhüllungsmaterial eingefüllt wurde. Daraufhin wurde ein Ende des Umhüllungsmaterials durch Erwärmen verschlossen. Das so erhaltene zusammengesetzte Material wurde aufeinanderfolgend in eine Kammer mit konstanter Temperatur, die mit Stickstoffgas gereinigt worden war, gegeben und auf 80°C erwärmt, wobei das verschlossene Ende zuerst eintrat. Das polymerisierbare Monomer wurde polymerisiert, während das zusammengesetzte Material kontinuierlich bei einer Geschwindigkeit von etwa 2 m/h von einer Aufnahmetrommel, welche innerhalb der Kammer mit konstanter Temperatur angeordnet war, aufgenommen wurde. Wenn die Aufnahmelänge des zusammengesetzten Materials 30 m erreichte, wurde das zusammengesetzte Material außerhalb der Kammer mit konstanter Temperatur geschnitten. Die Temperatur der Kammer mit konstanter Temperatur wurde dann auf 110°C erhöht und das zusammengesetzte Material 2 h bei dieser Temperatur gehalten, um einen Kern zu bilden, wodurch eine optische Faser erhalten wurde.

Der Brechungsindex des Kerns der optischen Faser betrug etwa 1,50 bei 25°C. Weiterhin war der Querschnitt der optischen Faser im wesentlichen kreisförmig.

Der optische Übertragungsverlust wurde gemessen. Er betrug etwa 400 dB/km bei 25°C. Die optische Faser besaß ausreichende Lichttransportkapazität auch bei 120°C und hatte deshalb eine hohe Wärmebeständigkeit.

Beispiel 10

In ein Polyvinylidenfluorid-Umhüllungsmaterial der gleichen Art wie in Beispiel 1 wurde eine polymerisierbare Monomermischung, zusammengesetzt aus 100 Gewichtsteilen gereinigtem Methylmethacrylat und 0,2 Gewichtsteilen n-Propylperoxydicarbonat als Polymerisationsinitiator, gefüllt, um ein zusammengesetztes Material zu erhalten. Das zusammengesetzte Material wurde dann einer Polymerisationsbehandlung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 ausgesetzt, um eine optische Faser zu erhalten.

Der Brechungsindex des Kerns der optischen Faser bei 25°C betrug etwa 1,49.

Weiterhin war der Querschnitt der optischen Faser im wesentlichen kreisförmig, und ihr optischer Übertragungsverlust betrug etwa 380 dB/km bei 25°C.

In dem Kern wurden keine unverbundenen Teile beobachtet.

Beispiel 11

Ein Copolymer, das durch Copolymerisieren von Vinylidenfluorid und ein Tetrafluorethylen in einem Verhältnis von 80 : 20 erhalten worden war, wurde extrusionsgeformt, um ein Umhüllungsmaterial mit einem Innendurchmesser von 0,95 mm und einer Wanddicke von 0,045 mm zu erhalten. Der Brechungsindex des Copolymers des Umhüllungsmaterials betrug 1,406 bei 25°C.

Eine polymerisierbare Monomermischung, zusammengesetzt aus 100 Gewichtsteilen gereinigtem Methylmethacrylat und 0,1 Gewichtsteilen n-Propylperoxydicarbonat als Polymerisationsinitiator, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 eingefüllt. Das erhaltene zusammengesetzte Material wurde 5 h stehengelassen. Dann wurde das Umhüllungsmaterial an einem Ende verschlossen. Das so erhaltene Umhüllungsmaterial wurde aufeinanderfolgend in eine Kammer mit konstanter Temperatur, die mit Stickstoffgas gereinigt worden war, gegeben und auf 80°C erwärmt, wobei das verschlossene Ende zuerst eingeleitet wurde. Das polymerisierbare Monomer wurde polymerisiert, während das zusammengesetzte Material kontinuierlich bei einer Geschwindigkeit von etwa 2 m/h von einer Aufnahmetrommel, die innerhalb der Kammer mit konstanter Temperatur angeordnet war, aufgenommen. Wenn die Aufnahmelänge des zusammengesetzten Materials 30 m erreichte, wurde das zusammengesetzte Material außerhalb der Kammer mit konstanter Temperatur zerschnitten. Das zusammengesetzte Material wurde bei der gleichen Temperatur über weitere 5 h gehalten, um einen Kern zu bilden, wodurch eine optische Faser erhalten wurde.

Der Brechungsindex des Kerns der optischen Faser betrug etwa 1,49 bei 25°C.

Weiterhin war die Form des Querschnitts der optischen Faser im wesentlichen kreisförmig, und ihr optischer Übertragungsverlust betrug etwa 390 dB/km bei 25°C.

Claims

1. Optische Faser aus Harz, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kern aus einem Polymer oder Copolymer, erhalten aus einem polymerisierbaren Monomer, welches wenigstens 1 Gew.-% eines vernetzbaren Monomers enthält, und eine Umhüllung aus einem Polymer oder Copolymer mit einem Brechungsindex, der kleiner als der des Kerns ist, umfaßt.

2. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser aus Harz, dadurch gekennzeichnet, daß ein polymerisierbares Monomer in ein hohles, faserartiges Umhüllungsmaterial, welches so ausgebildet ist, daß es eine Umhüllung bildet, und aus einem Polymer oder Copolymer besteht, eingefüllt wird, und das erhaltene zusammengesetzte Material Polymerisationsbedingungen ausgesetzt wird, um das polymerisierbare Monomer zu polymerisieren, wodurch ein Kern mit einem Brechungsindex, der größer als der der Umhüllung ist, gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerisierbare Monomer zur Bildung des Kerns wenigstens 1 Gew.-% eines vernetzbaren Monomers enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerisierbare Monomer ein Polymer mit einem Brechungsindex, der wenigstens 1%größer ist als der des Umhüllungsmaterials, bei der Polymerisation des polymerisierbaren Monomers ergibt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerisierbare Monomer in das Umhüllungsmaterial durch Druckanwendung eingefüllt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Material einer Vorbehandlung vor der Polymerisation ausgesetzt wird, um die Viskosität des polymerisierbaren Monomers zu erhöhen.

7. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser aus Harz, dadurch gekennzeichnet, daß ein polymerisierbares Monomer in ein hohles, faserartiges Umhüllungsmaterial, welches so ausgebildet, daß es eine Umhüllung bildet und aus einem Polymer oder Copolymer besteht, gefüllt wird, bewirkt wird, daß das erhaltene zusammengesetzte Material kontinuierlich in der Längsrichtung des zusammengesetzten Materials wandert und aufeinanderfolgend in eine Polymerisationszone, die den Bedingungen für die Polymerisation des polymerisierbaren Monomers genügt, eingeleitet wird, wodurch das polymerisierbare Monomer aufeinanderfolgend polymerisiert wird, um einen Kern mit einem Brechungsindex, der größer ist als der der Umhüllung, zu bilden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerisierbare Monomer eine Volumenverringerung bei seiner Polymerisation erfährt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmaterial des zusammengesetzten Materials an einem Ende verschlossen wird und das Umhüllungsmaterial aufeinanderfolgend in die Polymerisationszone mit dem so verschlossenen Ende des Umhüllungsmaterials fortschreitet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Umhüllungsmaterials des zusammengesetzten Materials, dessen Ende noch geöffnet ist, in das polymerisierbare Monomer in einem Druckkessel gegeben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Material in der Polymerisationszone aufgenommen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Material einer Vorbehandlung vor dem Eintreten in die Polymerisationszone ausgesetzt wird, um die Viskosität des polymerisierbaren Monomers zu erhöhen.