DE3636268A1

DE3636268A1 - Verfahren zur farbigen kennzeichnung einer kunststoffschicht

Info

Publication number: DE3636268A1
Application number: DE19863636268
Authority: DE
Inventors: Josef L Dr Rer Nat Jostan; Hans Merk
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Kabel Rheydt AG
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-04-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kennzeichnung einer Kunststoffschicht nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft insbesondere die farbige Kennzeich nung elektrischer und/oder optischer Nachrichtenkabel. Eine solche farbige Kennzeichnung einzelner Kabel, die auch Adern genannt werden, ist zweckmäßig, um z.B. viel adrige Nachrichtenkabel zuverlässig und kostengünstig an beiden Enden anzuschließen.

Enthält ein solches vieladriges Nachrichtenkabel auch Lichtwellenleiter, die auch optische Fasern genannt werden, so bestehen diese im wesentlichen aus einem kreiszylinder förmigen Quarzglaskörper, der einen Außendurchmesser von ungefähr 125µm besitzt. Diese Quarzglasfaser wird für einen notwendigen Oberflächenschutz mit einer ungefähr 50µm dicken Kunststoffschicht überzogen, die aus einem durch UV-Licht gehärteten Acrylatlack besteht.

Zur farbigen Kennzeichnung einer solchen Kunststoffschicht ist es naheliegend, den Acrylatlack vor dem Beschichtungs vorgang in der gewünschten Farbe einzufärben. Ein solches Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß der eingefärbte flüssige Lack eine so große Lichtabsorption besitzt, daß eine erwünschte vollständige UV-Lichtaushärtung der Lack schicht gestört oder sogar verhindert wird.

Alternativ dazu ist es möglich, die ausgehärtete Kunststoff schicht nachträglich mit einer Farbschicht zu beschichten, die aus Farbpigmenten sowie einem geeigneten Bindemittel besteht. Ein solcher Farbauftrag ist in nachteiliger Weise unzuverlässig, da lediglich eine geringe Abriebfestigkeit vorhanden ist und sogar ein alterungsbedingtes selbsttä tiges Lösen des Farbauftrages von der Kunststoffschicht erfolgen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gat tungsgemäßes Verfahren dahingehend zu verbessern, daß eine zuverlässige und kostengünstige farbige Kennzeichnung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteil hafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ins besondere bei der Kunststoffbeschichtung von optischen Quarzglasfasern für die Kunststoffschicht eine optimale Grundeinfärbung wählbar ist, die eine sehr gute UV-Aus härtung gewährleistet. Diese Grundeinfärbung ist vorzugs weise farblos-transparent.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß insbesondere bei Lichtwellenleitern eine wirtschaftliche Lagerhaltung möglich ist. Denn es muß lediglich ein farblos-transparen ter Lichtwellenleiter auf Lager gehalten werden. Eine gewünschte Einfärbung ist anschließend nachträglich in wirtschaftlicher Weise möglich.

Ein dritter Vorteil besteht darin, daß insbesondere derart eingefärbte Lichtwellenleiter sehr abriebfest sind, so daß eine kostengünstige Weiterverarbeitung möglich ist, z.B. eine Verseilung und/oder Verkabelung mit einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit.

Die Erfindung beruht darauf, daß zu der Einfärbung der Kunststoffschicht eine Farbstofflösung verwendet wird, die keine Farbpigmente und kein Bindemittel enthält. Diese Farbstofflösung wird zunächst in die Kunststoffschicht eindiffundiert. Nach einer anschließenden Ausdiffusion des Lösungsmittels verbleiben die Farbstoffmoleküle in der Kunststoffschicht, so daß eine farbige Kennzeichnung erfolgt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert. Eine optische Quarzglasfaser mit einem Außendurchmesser von ungefähr 125µm und einer Kunststoff-Oberflächenschutzschicht, mit einer Dicke von ungefähr 50µm, aus durch UV-Licht gehärtetem Acrylatlack wird zunächst zumindest durch eine der folgenden Farb stofflösungen hindurchgezogen, die zu den farbigen Kenn zeichnungen blau, gelb, rot sowie gelb-braun führen:

Blau:50 g Oracetblau in 1 l Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch, bestehend hauptsächlich aus C₂F₃Cl₃ Gelb:50 g 4-Dimethylaminoazobenzol in 1 l C₂F₃Cl₃ Rot:Gesättigte Lösung von Eosin in Spiritus (vergälltes Äthanol) Gelb-Braun:gesättigte Lösung von Kresolrot in Spiritus

Dabei werden Konzentration sowie Temperatur der Farbstoff lösung sowie Ziehgeschwindigkeit und Verweildauer der kunststoffbeschichteten Quarzglasfaser derart aufeinander abgestimmt, daß die Farbstofflösung bis in eine Tiefe von ungefähr 10µm bis 30µm, vorzugsweise 20µm, in die Kunst stoffschicht eindiffundiert. Diese Diffusionstiefe ist im allgemeinen für eine satte und gleichmäßige Einfärbung ausreichend.

Anschließend wird die Quarzglasfaser durch eine Trocken zone gezogen, die z.B. aus einem Ofen mit einer Infrarot und/oder Widerstandsheizung besteht. Es erfolgt darin eine Ausdiffusion des Lösungsmittels aus der Kunststoffschicht. Die Temperatur der Trockenzone richtet sich nach dem verwendeten Lösungsmittel und ebenfalls nach Ziehgeschwin digkeit und Verweildauer der Faser im Ofen. Im allgemeinen ist eine Temperatur von 60-120°C, vorzugsweise 80-100°C, ausreichend. Bei Verwendung von brennbaren Lösungsmitteln (wie z.B. Spiritus) wird eine Inertgasspülung des Ofen raums einschließlich Vorwärm- und Abkühlzone durchgeführt.

Derart eingefärbte Fasern sind sehr abriebfest, was sich bei der Weiterverarbeitung, insbesondere bei der Versei lung und Verkabelung bei hoher Geschwindigkeit, vorteil haft auswirkt.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs beispiele beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar. Beispielsweise ist es auf diese Weise möglich, kunststoffbeschichtete Metallkörper einzufärben und/oder reine Kunststoffkörper.

Claims

1. Verfahren zur farbigen Kennzeichnung einer Kunststoff schicht, insbesondere zur farbigen Kennzeichnung eines mit einem UV-Licht-härtbaren Kunsstofflack beschichteten Lichtwellenleiters, bei welchem Verfahren zunächst auf die Kunststoffschicht ein farbiger lösungsmittelhaltiger Lack aufgetragen wird und bei welchem anschließend das Lösungs mittel verdunstet wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß eine Farbstoff-Lösung verwendet wird,
- daß die Farbstoff-Lösung in die Oberfläche der Kunst stoffschicht eindiffundiert wird und
- daß anschließend lediglich das mit der Farbstoff-Lö sung eindiffundierte Lösungsmittel aus der Kunststoff schicht ausdiffundiert wird derart, daß durch in der Kunststoffschicht zurückbleibende Farbstoffmoleküle eine farbige Kennzeichnung entsteht.

2. Verfahren zur farbigen Kennzeichnung einer Kunststoff schicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kunststoffschicht auf der Grundlage eines durch UV-Licht gehärteten Acrylats verwendet wird.

3. Verfahren zur farbigen Kennzeichnung einer Kunststoff schicht nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ausdiffusion des Lösungsmittels bei einer gegenüber Raumtemperatur erhöhten Temperatur durch geführt wird.

4. Verfahren zur farbigen Kennzeichnung einer Kunststoff schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdiffusion bei einer Temperatur aus dem Temperaturbereich von 60°C bis 120°C vorgenommen wird.

5. Verfahren zur farbigen Kennzeichnung einer Kunststoff schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer blauen Kenn zeichnung als Farbstoff Oracetblau verwendet wird und daß als Lösungsmittel ein Fluorchlorkohlenwasserstoffgemisch, das im wesentlichen C₂F₃Cl₃ enthält, verwendet wird.

6. Verfahren zur farbigen Kennzeichnung einer Kunststoff schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer gelben Kenn zeichnung als Farbstoff 4-Dimethylaminoazobenzol verwendet wird und daß als Lösungsmittel ein Fluorchlorkohlenwasser stoffgemisch, das im wesentlichen C₂F₃Cl₃ enthält, verwen det wird.

7. Verfahren zur farbigen Kennzeichnung einer Kunststoff schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer roten Kennzeich nung als Farbstoff Eosin verwendet wird und daß das Lö sungsmittel im wesentlichen vergällten Athylalkohol enthält.

8. Verfahren zur farbigen Kennzeichnung einer Kunststoff schicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer gelb-braunen Kennzeichnung als Farbstoff Kresolrot verwendet wird und daß das Lösungsmittel im wesentlichen vergällten Äthylal kohol enthält.