DE60101774T2 - Optische Faserbeschichtung zur Erhöhung der Mikro-Biegefestigkeit - Google Patents

Optische Faserbeschichtung zur Erhöhung der Mikro-Biegefestigkeit Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Polymerbeschichtungsmaterialien für optische Fasern.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Herstellung von optischen Fasern beinhaltet allgemein ein Ziehen einer Glasfaser aus einer Glasvorform, die üblicherweise aus Kieselglas besteht, und ein anschließendes Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf die Faser. Die Beschichtung wird unmittelbar nach der Ziehung aufgebracht, um eine Verunreinigung oder jeglichen Kontakt mit der entstehenden Faseroberfläche zu verhindern. Das Beschichtungsmaterial ist in der Regel ein UV-härtbares Polymer. Doppeltbeschichtete optische Fasern sind üblicherweise mit einer ersten Schicht eines relativ weichen Polymers und einer zweiten Schicht eines Polymers eines höheren Moduls beschichtet, um eine hohe Festigkeit und Abriebbeständigkeit aufrechtzuerhalten. Die Kombination einer weichen Primärbeschichtung und einer relativ starren Sekundärbeschichtung trägt zu einer Minimierung von Mikrobiegungsverlusten bei. Mikrobiegungsverluste treten auf, wenn die Faser Verformungen kleiner Radien unterworfen wird, die sich üblicherweise aus Kerbstellen oder Einbeulungen in der Faserbeschichtung ergeben. Diese treten in der Gebrauchsumgebung auf, wenn die Faser über scharfe Kanten geführt wird oder wenn partikuläre Schmutzstoffe die Oberfläche der Faser verformen. Auf dem Gebiet der Minimierung von Mikrobiegungsverlusten wurde bereits umfangreiche Arbeit investiert. Die meisten dieser Bemühungen zielten auf eine verbesserte technische Bearbeitung der Optikfaserbeschichtung ab. Die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung beeinflussen den Widerstand der optischen Faser gegenüber Mikrobiegungsverlusten beträchtlich.
  • Optische Fasern werden üblicherweise anhand eines Naßbeschichtungsvorgangs beschichtet, der üblicherweise beinhaltet, daß die neu gezogene Faser durch ein Reservoir aus flüssigem Vorpolymermaterial geführt wird, und daß das Vorpolymer anschließend durch eine Belichtung mit einer Härtungsstrahlung, in aller Regel ultraviolettem Licht, gehärtet wird. Bei einem Doppelbeschichtungsvorgang werden Beschichtungen im Tandembetrieb oder gleichzeitig (wobei ein Zwei-Fächer- und ein Doppelausziehdüse-Applikator verwendet wird) aufgebracht. Die Tandemanordnung bringt eine erste Beschichtungsschicht auf, die gehärtet wird, und die zweite Beschichtungsschicht wird über der ersten aufgebracht und gehärtet. Bei der gleichzeitigen Doppelbeschichtungsanordnung werden beide Beschichtungen in einem Vorpolymerzustand aufgebracht, wonach sie gehärtet werden.
  • Die üblichen Faserbeschichtungsmaterialien sind UV-gehärtete Polyacrylate. Diese Polymere sind für eine UV-Härtungsstrahlung, d. h. Wellenlängen, die üblicherweise im Bereich zwischen 200 und 400 nm liegen, ausreichend transparent, um bei hohen Ziehgeschwindigkeiten ein vollständiges Härten bzw. Ausheilen zu ermöglichen. Andere transparente Beschichtungsmaterialien, z. B. alkylsubstituierte Silikone und Silsesquioxane, aliphatische Polyacrylate, Polymethacrylate und Vinylether, werden ebenfalls als UV-gehärtete Optikfaserbeschichtungen verwendet. Siehe z. B. S. A. Shama, E. S. Poklacki, J. M. Zimmerman „Ultravioletcurable cationic vinyl ether polyurethane coating compositions", US-Patentschrift Nr. 4,956,198 (1990); S. C. Lapin, A. C. Levy „Vinyl ether based optical fiber coatings", US-Patentschrift Nr. 5,139,872 (1992); P. J. Shustack „Ultraviolet radiation-curable coatings for optical fibers", US-Patentschrift Nr. 5,352,712 (1994). Die Beschichtungstechnologie, die UV-härtbare Materialien verwendet, ist hochentwickelt. Beschichtungen, die sichtbares Licht, z. B.
  • Licht unter 600 nm, zum Härten verwenden, können ebenfalls verwendet werden.
  • Um die Widerstandsfähigkeit der Faserbeschichtung gegenüber Abriebsschäden zu erhöhen, werden der Polymerbeschichtung bereits verschiedene Füllstoffe hinzugefügt. Harte Partikel, z. B. Titandioxid, Aluminiumoxid oder Siliziumdioxid scheinen gute Kandidaten für derartige Füllstoffe zu sein. Geräuchertes (fumed) Silica wird beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 5,188,864, die am 23. Februar 1993 erteilt wurde, als Füllstoff vorgeschlagen. Jedoch gibt es eine Vielzahl bekannter Gründe, warum partikuläre Füllstoffe bei Optikfaserbeschichtungen vermieden werden sollten. Diese umfassen eine Verringerung der Fasertestbeständigkeit und eine Beeinträchtigung des UV-Härtungsprozesses aufgrund der Opazität von partikulären Füllstoffen.
  • Ein Parameter für eine Optikfaserbeschichtung, der beim Minimieren von Mikrobiegungsverlusten wichtig ist, ist der Biegemodul oder die Biegefestigkeit der beschichteten Faser. Jegliche Beschichtungsmodifizierung, die der fertiggestellten Faser Biegungsfestigkeit verleiht, scheint das Potential für Mikrobiegungsverluste zu verringern. Jedoch ist es gleichzeitig wichtig, daß die Faserbeschichtung nicht zu steif ist. Eine übermäßige Steifheit der Gesamtbeschichtung führt zu Beanspruchungen der Faser aufgrund eines normalen Biegens.
  • Auf dem Gebiet der Faserbeschichtungstechnologie strebt man laufend Optikfaserbeschichtungen an, die einen verbesserten Mikrobiegungswiderstand aufweisen.
  • In der EP 0061278A1 ist ein Verfahren für die Herstellung eines Faseroptiksystems beschrieben, das ein Aufbringen, zumindest auf einen Teil eines Faseroptiksystems, einer Beschichtung eines Schichtminerals aufweist, das in der Lage ist, den beschichteten Teil des Systems zumindest teilweise vor Hitze zu isolieren, und/oder das in der Lage ist, dazu beizutragen, den beschichteten Teil des Systems für den Fall, daß er dazu tendiert, infolge von Hitze, Feuer oder eines anderen Schadens verschoben oder verdrängt zu werden, zu stützen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Beschichten einer optischen Faser zu liefern, um Optikfaserbeschichtungen mit einer verbesserten Mikrobiegungswiderstandsfähigkeit zu erhalten.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Wir haben neue Füllstoffmaterialien für Optikfaserbeschichtungen entdeckt, die die Mikrobiegungsfestigkeit der Faser ohne die soeben erwähnten negativen Effekte erhöhen. Die neuen Füllstoffe sind eines oder mehrere einer Klasse von sogenannten Nanotonpartikeln. Diese Partikel umfassen in der Natur vorkommende Tonpartikel mit einer blättchenartigen Morphologie und sehr kleinen Gesamtabmessungen. Die Tonblättchen erhöhen den Mikrobiegungsmodul der Beschichtung beträchtlich, wenn sie entlang der Achse der optischen Faser ausgerichtet sind. Bei der richtigen Wahl der Partikelabmessungen bleibt die Effizienz des UV-Härtungsprozesses im wesentlichen unbeeinflußt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine schematische Ansicht einer Faserauszieh- und Beschichtungsvorrichtung;
  • 2 ist eine schematische mikroskopische Ansicht eines Abschnitts der Optikfaserbeschichtung der Er findung, die das Füllmaterial im Detail zeigt; und
  • 3 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, die zum Ausziehen von Optische-Faser-Bändern geeignet ist.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Das folgende beschreibt eine Beschichtung von optischen Fasern bei hohen Ausziehgeschwindigkeiten, wobei die Beschichtungen eine gute Qualität und eine verbesserte Mikrobiegungsfestigkeit aufweisen. Man sollte verstehen, daß das Aufbringungsverfahren an eine Verwendung beim Beschichten von anderen fadenartigen Materialien als dem Kieselglas, das üblicherweise bei optischen Fasern verwendet wird, anpaßbar sind.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Faserausziehvorrichtung. Eine Vorform einer optischen Faser 11 ist gezeigt, wobei ein Heizer 12, der den (nicht gezeigten) Ofen darstellt, der verwendet wird, um die Glasvorform zu erweichen und eine Faserziehung einzuleiten. Die gezogene Faser ist bei 13 gezeigt. Die entstehende Faseroberfläche wird anschließend durch eine Doppelbeschichtungsschale geführt, die allgemein bei 14 angegeben ist und eine Innenkammer 15 aufweist, die das Primärbeschichtungsvorpolymer 16 enthält, und eine Außenkammer 18 aufweist, die das Sekundärbeschichtungsvorpolymer 19 enthält. Die flüssigkeitsbeschichtete Faser aus der ersten Kammer tritt durch eine Ziehdüse 21 aus und tritt in die Sekundärbeschichtungslösung ein, und tritt anschließend durch eine Ziehdüse 22 aus der zweiten Beschichtungskammer aus. Wie hinreichend bekannt ist, steuert die Kombination der ersten und der zweiten Ziehdüse sowie die Fluiddynamik der Vorpolymere die Beschichtungsdicke. Die mit einem Vorpolymer beschichtete Faser 24 wird anschließend mit UV-Lampen 25 belichtet, um das Vorpolymer zu härten und den Beschichtungsvorgang abzuschließen. Nach Bedarf kann eine andere Härtungsstrahlung verwendet werden. Die Faser, deren Beschichtung gehärtet ist, wird anschließend auf eine Aufwickelspule 27 aufgewickelt. Die Aufwickelspule steuert die Ziehgeschwindigkeit der Faser. Üblicherweise können Ziehgeschwindigkeiten im Bereich von 1–50 m/Sek. verwendet werden. Es ist wichtig, daß die Faser in der Beschichtungsschale und insbesondere in den Austrittsziehdüsen 21 und 22 mittig angeordnet ist, um eine Konzentrizität der Faser und der Beschichtung aufrechtzuerhalten. Eine handelsübliche Vorrichtung weist üblicherweise Laufrollen auf, die die Ausrichtung der Faser steuern. Hydrodynamische Drücke in den zwei Ziehdüsen selbst tragen zum Zentrieren der Faser bei. Ein Schrittmotor, der durch einen Mikroschrittindexierer (nicht gezeigt) gesteuert wird, steuert die Aufwickelspule.
  • Beschichtungsmaterialien für optische Fasern sind üblicherweise Urethane, Acrylate oder Urethanacrylate, denen ein UV-Photoinitiator hinzugefügt ist. Bei doppeltbeschichteten Fasern sind typische Primär- oder Innenbeschichtungsmaterialien weiche Materialien mit einem niedrigen Modul, z. B. Silikon, Schmelzwachs oder beliebige einer Anzahl von Polymermaterialien, die einen relativ niedrigen Modul aufweisen. Die üblichen Materialien für die zweite bzw. Außenbeschichtung sind Polymere eines hohen Moduls, üblicherweise Urethane oder Acryle. Bei der handelsüblichen Praxis können beide Materialien Acrylate eines niedrigen und eines hohen Moduls sein. Die Beschichtungsdicke liegt in der Regel bei einem Durchmesser zwischen 150 und 300 mm, wobei etwa 240 mm Standard sind.
  • Die Beschichtungsschalen 15 und 18 sind in diesem Diagramm offen gezeigt, und eine offene (nicht mit Druck beaufschlagte) Schale ist eine nützliche Option. Bei einer typischen handelsüblichen Ziehvorrichtung ist die Schale jedoch geschlossen, wobei sie eine einzige Öffnungs- oder Eintrittsziehdüse aufweist, die gerade groß genug ist, um ein Einführen der Faser in die Schale zu ermöglichen. In dem Beschichtungsfluid wird ein Druck aufrechterhalten. Dieser Druck (50–250 psi) trägt dazu bei, eine Blasenbildung in der aufgebrachten Beschichtung zu verringern. Einzelheiten einer typischen Beschichtungsschale und Ziehdüse finden sich in der US-Patentschrift Nr. 4,374,161 von Geyling et al.
  • Das verbesserte Beschichtungsmaterial der Erfindung weist einen Füllstoff auf, der eine spezialisierte Form von Ton umfaßt. Natürlicher Ton findet sich in einer Vielzahl von Formen, üblicherweise kleinen Partikeln von hydrierten Aluminium- und/oder Magnesiumsilikaten. Die Optikfaserbeschichtungsfüllmaterialien aus Ton der vorliegenden Erfindung weisen spezielle Charakteristika auf. Erstens sind sie wasserfrei, da Wasser ein Hauptverunreinigungsstoff bei optischen Fasern ist. Zweitens sind die Partikel von geschichteten Tonmaterialien abgeblättert, was zu Partikeln mit einer blättchenartigen Morphologie führt. Drittens sind die Blättchen klein genug hergestellt, um für die UV-Strahlung, die zum Härten der Beschichtung verwendet wird, im wesentlichen transparent zu sein.
  • Unter Bezugnahme auf 2 ist bei 28 ein weggeschnittener Abschnitt einer gehärteten Optikfaserbeschichtung gemäß der Erfindung gezeigt, wobei die Tonpartikel des Füllmaterials der Erfindung bei 29 gezeigt sind. Die Partikel sind Blättchen, die sich in der x-y-Ebene erstrecken, und sind in der z-Ebene sehr dünn. Das wichtige Merkmal der Beschichtungszusammensetzung der Erfindung besteht darin, daß die blättchenartigen Tonpartikel, die normalerweise in Stapeln aneinanderhaften, zu meist einzelnen Blättchen abgeblättert sind, in die Polymer eingelagert ist. Die bevorzugten Partikel weisen einen vorwiegenden Anteil (> 50%) mit einer maximalen x-y-Abmessung von 1000 nm, vorzugsweise einer minimalen x-y-Abmessung von 100 nm und einer Dicke, z-Abmessung, von weniger als 15 nm auf. Bezüglich des Seitenverhältnisses, d. h. der maximalen Länge (x und/oder y) zur Dicke ist eine Bandbreite von 15–2000 geeignet. Partikel mit dieser Charakteristik werden hierin als Blättchen bezeichnet. Die vorwiegende Ausrichtung, wie sie in 2 dargestellt ist, ist bezüglich der Faser und der Faserbeschichtungsoberfläche horizontal. Die Blättchen richten sich inhärent mit den sanften Sherbeanspruchungen aus, die beim Mischen und Aufbringen der Beschichtung auftreten. Die Menge an Füllstoff sollte ausreichend sein, um den gewünschten Anstieg des Biegemoduls zu erhalten, sollte den Härtungsvorgang jedoch nicht übermäßig beeinträchtigen. Die einzelnen Partikel sind klein genug, um bezüglich der Härtungsstrahlung im großen und ganzen transparent zu sein. Eine übermäßige Beladung, wo sich Blättchen kontinuierlich Ende-An-Ende ausrichten, um an der Beschichtungsoberfläche eine Decke zu bilden, kann jedoch ein angemessenes Härten verhindern. In der Regel liegt eine richtige Beladung im Bereich von 1–10 Gewichtsprozent.
  • Das Füllmaterial wird durch ein Dehydrieren der Partikel und ein anschließendes Dispergieren derselben in einem organischen Trägermittel hergestellt. Das Trägermittel erfüllt die physische Funktion des Verhinderns einer Rehydrierung der Partikel und behandelt ferner die Oberfläche der Partikel, um die Partikel mit einer Vorpolymerflüssigkeit, in der sie dispergiert werden, kompatibel zu machen. Es kann eine breite Palette von organischen Materialien, die mit den Beschichtungspolymeren kompatibel sind, verwendet werden. Acrylatpolymere, die dem Beschichtungsmaterial selbst ähneln, sind geeignet. Trägermittel mit polaren Gruppen, z. B. langkettigen Kohlenwasserstoffen, die in einer Aminogruppen enden, werden empfohlen. Die Aminogruppe hängt sich an das Tonpartikel an und verhindert eine Rehydrierung der Partikel.
  • Die folgenden Beispiele stellen die Praxis der Erfindung dar.
  • BEISPIEL 1
  • Eine Optikfaserbeschichtung wird hergestellt, indem 5,0 Gew.-% des Nanomers 1,30E, das von Nanocor erhältlich ist, mit DeSolite 3471-2-136, das von DSM Desotech Inc. erhältlich ist, gemischt wird. Letzteres ist ein herkömmliches Außenbeschichtungsvorpolymer, das multifunktionelle Acrylate und einen UV-Photoinitiator zum UV-Härten aufweist. Der Füllstoff wird unter Verwendung eines mittleren Shermischers in dem Vorpolymerharz dispergiert. Das Harz kann zum Mischen leicht vorerhitzt werden. Das gemischte Vorpolymer wird in eine Beschichtungsschale 18 der Vorrichtung der 1 eingeführt, und, wie zuvor beschrieben, wird eine optische Faser gezogen. Die Kombination des Mischens der Füllstoffblättchen vor dem Füllen des Applikators (14 der 1), wobei die hydrodynamischen Extrusionskräfte durch die Ziehdüse 22 ausgeübt werden, richtet die Blättchen 29 wie in 2 gezeigt aus. Die gezogene und gehärtete optische Faser, die normalerweise einen Biegemodul von etwa 300 MPa bei 23°C aufweist, zeigt einen verbesserten Modul der Größenordnung von 150% oder mehr.
  • BEISPIEL 2
  • Eine Optikfaserbeschichtung wird hergestellt, indem 5,0 Gew.-% Cloisite 20A, das von Southern Clay Products erhältlich ist, mit DeSolite 3471-2-136, das von DSM Desotech Inc. erhältlich ist, gemischt wird. Cloisite 20A ist ein stark hydrophober Ton mit Blättchentonpartikeln der oben beschriebenen Art. Der Füllstoff wird wie bei dem ersten Beispiel in dem Vorpolymerharz dispergiert, und eine optische Faser wird gezogen. Wieder weist die gezogene und gehärtete optische Faser einen verbesserten Modul in der Größenordnung von 150% oder mehr auf.
  • Bei den vorstehenden Beispielen wird die gefüllte Beschichtung der Erfindung als Außenschutzbeschichtung auf einer gezogenen optischen Faser verwendet. Das gefüllte Beschichtungsmaterial eignet sich ferner gut zum Beschichten endloser Fäden einer Vielzahl von Fadenmaterialien. Es eignet sich besonders zum Beschichten von Mehrfaserbändern. Mehrfaserbänder sind Anordnungen von zwei oder mehr beschichteten optischen Fasern, die Seite an Seite angeordnet und miteinander beschichtet sind, um ein Bandkabel zu bilden. In manchen Fällen wird eine Hauptbandbeschichtung eines weichen Polymermaterials aufgebracht und mit einer Außenbeschichtung überzogen. Die gefüllten Materialien der Erfindung eignen sich besonders für die Außenbeschichtung eines Optische-Faser-Bandes.
  • Für diese Anwendung ist die Ziehvorrichtung modifiziert, um eine erweiterte Ziehdüse zu liefern, was ermöglicht, daß mehrere Fasern nebeneinander durch eine Mehrfaserbeschichtungsziehdüse aufgewickelt werden. Der Faserbandziehvorgang ähnelt demjenigen, der in Verbindung mit 2 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß die einzelnen Fasern bereits beschichtet und aufgewickelt sind. 3 zeigt eine typische Anordnung in einer schematischen Form. Bei einer eigentlichen kommerziellen Vorrichtung sind die Faserhandhabungsmechanismen ausgefeilter als die hier gezeigten. Bei 3 sind sechs Spulen von beschichteten Fasern 3136 gezeigt, bei denen Fasern 4146 über Rollen 48 von den Spulen gezogen werden, wobei die Rollen 48 die sechs Fasern wie gezeigt in einer linearen Bandanordnung positionieren. Die mehreren Fasern durchlaufen eine Beschichtungsschale 51, die das Gemisch aus Vorpolymer/Füllstoff 52 der Erfindung enthält. Die Ziehdüse 53 bildet die gewünschte Bandform. Das mit Vorpolymer beschichtete Band 55 durchläuft eine Härtungsstufe 56 und wird auf die Spule 58 aufgewickelt.
  • Die folgenden Beispiele beschreiben einen typischen Beschichtungsvorgang für ein Optische-Faser-Band.
  • BEISPIEL 3
  • Es wird eine Beschichtung eines Optische-Faser-Bandes hergestellt, indem 5,0 Gew.-% Nanomer 1.30E, von Nanocor erhältlich, mit Cabelite 950–706, von DSM Desotech Inc. erhältlich, gemischt werden. Letzteres ist ein konventionelles Bandbeschichtungsvorpolymer, das multifunktionelle Acrylate und einen UV-Photoinitiator für eine UV-Härtung aufweist. Der Füllstoff wird unter Verwendung eines mittleren Shermischers in dem Vorpolymerharz dispergiert, wie schon bei den früheren Beispielen. Das gemischte Vorpolymer wird in die Beschichtungsschale 51 der Vorrichtung der 3 eingebracht, und ein Optische-Faser-Band wird gezogen. Das gezogene und gehärtete Optische-Faser-Band weist einen verbesserten Modul der Größenordnung von 150% oder mehr auf.
  • BEISPIEL 4
  • Es wird eine Beschichtung für ein Optische-Faser-Band hergestellt, indem 5,0 Gew.-% Cloisite 10A, erhältlich von Southern Clay Products, mit Cabelite 751 Series, erhältlich von DSM Desotech Inc., gemischt werden. Letzteres ist ein herkömmliches Bandbeschichtungsvorpolymer, das multifunktionelle Acrylate und einen UV-Photoinitiator für eine UV-Härtung aufweist. Es enthält ferner eine UV-härtbare Tinte zum Farbcodieren des Optische-Faser-Bandes. Der Füllstoff wird unter Verwendung eines mittleren Shermischers in dem Vorpolymerharz dispergiert, wie schon bei den früheren Beispielen. Das gemischte Vorpolymer wird in die Beschichtungsschale 51 der Vorrichtung der 3 eingebracht, und ein Optische-Faser-Band wird gezogen. Die gezogene und gehärtete optische Faser weist einen verbesserten Modul der Größenordnung von 150% oder mehr auf.
  • Die Tonfüllstoffmaterialien der Erfindung bestehen im Grunde aus hinreichend bekannten Mineralzusammensetzungen, die hauptsächlich Silikate von Aluminium und/oder Magnesium umfassen. Viele geeignete Materialien sind von Lieferanten, die in den Beispielen erwähnt wurden, im Handel erhältlich. Ein bevorzugter Mineralton ist Montmorillonit. Es können auch Hectorit oder Bentonit oder Gemische beliebiger dieser Mineralien verwendet werden. Alle diese Materialien umfassen Partikel, die relativ hart sind. Die wichtigste Eigenschaft, die für die Zwecke der Erfindung von Interesse ist, sind die physischen Charakteristika der Materialien, d. h. blättchenartige Partikel, wie sie zuvor beschrieben wurden, mit einer sehr kleinen Partikelgröße. Bei der Definition der Partikelgröße wird die Länge als die längste Abmessung des Blättchens betrachtet.
  • Fachleuten wird einleuchten, daß die Effektivität der Erfindung darauf beruht, daß ein großer Anteil der Blättchen ungefähr mit der Achse der optischen Faser ausgerichtet ist. Dies führt zu einer selektiven Verbesserung des Biegemoduls in der Ebene, die die Faserachse enthält. Blättchen, die vertikal bezüglich des Faserkerns ausgerichtet sind, sind relativ ineffektiv. Somit ist bevorzugt, daß mehr als die Hälfte der Blättchen, die in die Optikfaserbeschichtung integriert sind, so ausgerichtet sind, daß die x-y-Ebene der Blättchen (die Hauptebene) innerhalb von 30° bezüglich der Achse der Faser ausgerichtet ist.
  • Polymerbeschichtungen werden in der Regel hergestellt, indem ein Vorpolymer auf den Artikel, der gerade beschichtet wird, aufgebracht wird und indem das Vorpolymer gehärtet wird. Bei einem herkömmlichen, handelsüblichen Beschichtungsvorgang wird das Härten durch Licht, wie bei dem Verfahren der Erfindung, oder durch Wärme bewerkstelligt. Bei der erstgenannten Härtungsmethode enthält die Beschichtungszusammensetzung einen Photoinitiator, und Artikel, die anhand von Licht gehärtet werden, weisen einen chemischen Nachweis des Photoinitiators auf.

Claims (8)

  1. Ein Verfahren zum Beschichten einer optischen Faser, das folgende Schritte aufweist: (a) Beschichten der optischen Faser mit einem Beschichtungsfluid, (b) Belichten der beschichteten optischen Faser mit einer Lichtstrahlung von 200–600 nm, um die Beschichtung auszuheilen, wobei das Beschichtungsfluid folgende Merkmale aufweist: (i) ein Vorpolymer und (ii) einen Füllstoff in einer Menge von 1–10 Gewichtsprozent, wobei der Füllstoff aus Tonblättchen besteht, die ein Aspektverhältnis im Bereich von 15–2000 und eine maximale Durchschnittslänge von weniger als 1000 nm aufweisen.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die optische Faser durch einen Behälter geführt wird, wobei die optische Faser eine Achse entlang der Länge der optischen Faser aufweist, wobei der Behälter ein Beschichtungsfluid enthält und eine Austrittsziehdüse aufweist und wobei die optische Faser axial durch die Austrittsziehdüse geführt wird, wodurch eine beschichtete optische Faser erzeugt wird.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem zwei oder mehr optische Fasern gleichzeitig durch den Behälter geführt werden, um ein Optische-Faser-Band zu bilden.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Tonblättchen ein Gemisch aus Silikaten aufweisen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Aluminium, Magnesium und Gemischen derselben besteht.
  5. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Tonblättchen eine Dicke von weniger als 15 nm aufweisen.
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Tonblättchen ein oder mehr Mineralien aufweisen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Montmorillonit, Hectorit und Bentonit besteht.
  7. Das Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem mehr als 50% der Tonblättchen so ausgerichtet sind, daß die x-y-Ebene der Tonblättchen innerhalb von 30° der Achse der optischen Faser ausgerichtet ist.
  8. Das Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem das Vorpolymer ein Acrylat umfaßt.
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