FR 2631133 A1 19891110 FR 8905816 A 19890502 FIBRES OPTIQUES POLYMERES GAINEES Cette invention se rapporte à des fibres optiques polymères gainées, de façon plus particulière à des fibres optiques polymères gainées de po] yéthylène chloré ou de compositions contenant du polyéthylène chloré. Les fibres optiques polymères comportent un matériau formant le coeur polymère, transmettant la lumière, et un revêtement autour du coeur formé d'un second polymère présentant un indice de IC réfraction inférieur à celui du matériau du coeur, ledit revêtement étant conçu pour empêcher les ondes lumineuses de sortir de la fibre guide d'ondes en réfléchissant les ondes lumineuses pour les renvoyer vers le centre du coeur de la fibre guide d'ondes. Des fibres optiques polymères servent à transmettre la lumière à des fins variées. Les fibres guides d'ondes peuvent être utilisées comme partie d'un détecteur pour un phénomène ou un matériau particulier. En variante, les fibres optiques polymères peuvent être utilisées pour transmettre l'information par impulsions lumineuses discrètes. Dans certaines réalisations, les fibres optiques polymères servent comme câbles reliant différents équipements transmettant et recevant l'information, par exemple des ordinateurs, des téléphones et analogues. Il est souhaitable de protéger les fibres optiques polymères à l'égard de certains environnements auxquels les fibres sont exposées. Une façon de le faire est de gainer les fibres optiques polymères. On peut gainer les fibres optiques polymères avec toute une variété de matériaux polymères de gainage. Des exemples de matériaux convenant pour le gainage comportent les caoutchoucs naturels et synthétiques et les polymères et copolymères d'alphamonooléfine, tels que le polyéthylène, de préférence de densité faible c-', moyenne, le polypropylène et les polymères et copolymères du chlorure de vinyle, contenant chacun des plastifiants non migratoires. Il existe deux types généraux de procédés de gainage, 2631 13 le procédé d'extrusion du type sous pression et le procédé d'extrusion du type par tubage. Le problème le plus sérieux que l'on rencontre dans le gainage des fibres optiques polymères est que de nombreux matériaux actuellement disponibles utilisés dans les fibres optiques polymères sont sensibles à la chaleur à des températures aussi basses que 80 C. Dans certains procédés de gainage par extrusion, le matériau extrudable pour gainage est à une température bien supérieure à 130 C à l'intérieur de l'extrudeuse. Par conséquent, il ne faut pas laisser le matériau de gainage rester en contact prolongé avec les fibres optiques polymères qui se trouvent dans l'extrudeuse, sinon une dégradation substantielle de la fibre optique polymère ou de ses propriétés de transition optique peut survenir. Dans un procédé d'extrusion du type sous pression, la fibre optique polymère peut être soumise à des températures et à des pressions élevées pendant une période de temps suffisante pour provoquer une telle dégradation. En outre, le procédé par extrusion du type sous pression ne peut pas être utilisé pour gainer un faisceau multibrin de matériau filamenteux puisque le faisceau n'est pas rond et ne serait pas capable d'assurer l'étanchéité de la sortie du guide des filaments à l'intérieur de l'extru- deuse. La défaillance de l'étanchéité se traduit par des fuites du matériau extrudable dans le guide des filaments. Dans un procédé d'extrusion du type par tubage, le problème principal rencontré est que, lors de l'extrusion du tube plastique, le diamètre intérieur du tube plastique est supérieur au diamètre extérieur du matériau filamenteux, ce qui se traduit par un ajustement lâche. Il est important que les filaments soient maintenus fermement à chaque extrémité du guide de lumière pour recueillir et transmettre efficacement la lumière. Les guides de lumière préparés en utilisant une gaine lâche nécessitent que leurs extrémités soient spécialement traitées par bourrage ou bridage pour immobiliser lesdites extrémités. On peut partiellement résoudre ce problème en étirant le tube pendant qu'il se dépose autour du matériau filamenteux, mais ceci crée dans le tube des contraintes qu'il n'est pas possible de supprimer sur la base d'une ligne de production du fait de la faible tolérance thermique des fibres optiques plastiques. Du fait de ces contraintes, le tube, ou gaine, peut rétrécir ultérieurement lorsqu'il sera soumis à des températures de service, laissant alors la fibre optique polymère exposée et risquant de donner une fibre ayant des faux-plis. Les matériaux décrits comme utiles pour le gainage des fibres optiques polymères sont des alphamonooléfines, par exemple, le polyéthylène et le polypropylène. Voir le brevet U.S. 3 646 186. Toutefois, le polyéthylène a une température d'utilisation relativement basse et peut ne pas convenir pour emploi dans des fibres optiques polymères qui seront exposées à des températures assez élevées en service. D'autres matériaux, que le brevet US. 3 646 186 indique comme étant utiles pour le gainage des fibres optiques polymères sont les polymères et copolymères de chlorure de vinyle, par exemple, le chlorure de polyvinyle. Le chlorure de polyvinyle seul peut être très fragile; par conséquent, des plastifiants sont nécessaires pour réduire la fragilité du chlorure de polyvinyle. Les plastifiants. les plus connus pour le chlorure de polyvinyle ont tendance à se diffuser dans le revêtement de la fibre optique polymère, en changeant l'indice de réfraction et par conséquent, les propriétés de transmission de la lumière de la fibre optique. On peut utiliser des plastifiants qui ne diffusent pas, mais de tels plastifiants sont relativement coûteux. En outre, le chlorure de polyvinyle présente une résistance relativement faible à l'égard des solvants. En outre, de tels polymères manquent souvent de la rigidité désirable pour des gaines pour fibres optiques polymères. On a besoin d'une fibre optique polymère avec une gaine qui a une température d'utilisation supérieure à celle du polyéthylène, ou bien une température d'utilisation qui correspond à celle de la fibre optique ou qui la dépasse. On a besoin en outre d'une fibre 2631 133 optique polymère avec un matériau de gaine qui peut être formé autour de la fibre optique polymère à des températures qui n'endommagent ou ne dégradent pas significativement la fibre optique polymère. On désire en outre une fibre optique polymère qui est gainée avec un matériau présentant une bonne rigidité, une faible fragilité aux températures d'utilisation et une bonne résistance à l'égard des solvants. On a besoin en outre d'une fibre optique polymère qui est gainée avec un matériau qui ne contient pas d'additifs qui puissent se diffuser dans la fibre optique polymère et changer substantiellement les propriétés optiques de ladite fibre optique polymère. L'invention est une fibre optique polymère gainée comportant: A. une fibre optique polymère qui comporte un coeur formé d'un matériau polymère transmettant la lumière et ayant un premier indice de réfractionet un revêtement formé d'un matériau polymère ayant un second indice de réfraction inférieur au premier indice de réfraction; et B. une gaine autour de la fibre optique polymère, étant précisé que la gaine est constituée d'un polyéthylène chloré, d'une charge, d'un stabilisateur thermique pour le polyéthylène chloré, d'un lubrifiant pour le polyéthylène chloré. Les fibres gainées de cette invention ont une température de service plus élevée que les fibres gainées de polyéthylène. Les fibres optiques polymères de cette invention sont gainées dans des conditions telles que les propriétés optiques de la fibre optique polymère ne sont pas sensiblement dégradées. Les fibres optiques polymères gainées présentent une fragilité relativement faible aux températures d'utilisation, une bonne rigidité et une bonne résistance à l'égard des solvants. En outre, elles ne contiennent pas de matériaux qui tendent à migrer dans la fibre optique polymère. L'invention se rapporte à des fibres optiques polymères, gainées avec du polyéthylène chloré ou avec 263 1 133 des compositions contenant du polyéthylène chloré. Les fibres optiques polymères peuvent être n'importe quelles fibres optiques polymères connues de l'homme de l'art. Les fibres optiques polymères gainées peuvent être des guides d'ondes ronds, carrés, creux, à distribution n par n, c'est-à-dire toute combinaison desdites formes, des faisceaux de plusieurs fibres optiques polymères et analogues. Les matériaux parmi lesquels on peut choisir le coeur et le revêtement sont bien connus de l'homme de l'art. Ces matériaux utilisés pour les coeurs doivent être capables de transmettre les ondes lumineuses. De tels polymères sont bien connus de l'homme de l'art. Des polymères qui conviennent comprennent des polyester aromatiques, tels que le téréphthalate de polyéthylène, des polycarbonates aroma- tiques, des polyestercarbonates aromatiques et des mélanges de polyesters carbonates aromatiques avec des polycarbonates, des polymères de chlorure de vinyle, des alcools polyvinyliques, des polymères aromatiques du vinyle, tels que le polystyrène, les polyimides aromatiques, les polyurées et les polyuréthanes. D'autres matériaux convenant pour les coeurs comprennent le matériau à base de polyacrylate, y compris les polyacrylates chlorés. Le matériau de revêtement utilisable dans les fibres optiques polymères de cette invention peut être tout polymère qui adhère aux polymères du coeur et a un indice de réfraction inférieur à celui du polymère du coeur. L'adhérence doit être telle qu'au cours de l'utilisation ou de la manutention des fibres optiques polymères, le revêtement ne se sépare pas d'avec le coeur. Le polymère utilisé pour le revêtement doit avoir un indice de réfraction assez bas pour que la lumière sortant du coeur soit réfléchie ou réfractée dans la direction du coeur. Le revêtement réfléchit la lumière et la renvoie dans le coeur de la fibre optique polymère de façon qu'elle puisse poursuivre le long du coeur. De préfé- rence, la différence d'indice de réfraction entre le coeur et le revêtement est aux environs de 0,016 ou au-dessus. Des polymères 263 1 133! préférés utilisables comme revêtements comprennent les acryliques, les polyestercarbonates aromatiques, les mélanges de polyester- carbonates aromatiques avec les polycarbonates, les polycar- bonates, les polymères à base acrylique à structure imide ou les fluoropolymères. Les fluoropolymères désignent ici des polymères dérivés de monomères présentant une liaison insaturée avec substitution de fluor sur les carbones insaturés et aux acryliques avec substitution de fluor sur les carbones saturés ou insaturés. Des fluoropolymères préférés comprennent les fluorooléfines et les acryliques fluorés. Des revêtements de fluoropolymères plus particulièrement préférés comprennent des polymères à base de fluorure de vinylidène et des copolymères de fluorure de vinylidène avec le tétrafluoroéthylène ou avec l'exafluopropylène. Des acryliques fluorés préférés comprennent les acrylates de polyalcoylène fluoré et les méthacrylates de polyalcoylène fluoré. Les polymères à base acrylique à structure imide comprennent ceux décrits dans le brevet U.S. 4 246 374. Le matériau de gainage est constitué de polyéthylène chloré ou de compositions contenant du polyéthylène chloré. Le polyé- thylène chloré se réfère ici à un poIyéthylène qui a été post-chloré par des procédés bien connus de l'homme de l'art. Voir Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 6, pages 495-497, incorporées ici à titre de référence. On prépare des matériaux du type polyéthylène chloré qui conviennent par un procédé du type décrit dans le brevet U.S 3 454 544. On obtient facilement des résines de polyéthylène chloré satisfaisantes en utilisant un procédé de chloration qui comprend la chloration en suspension dans un médium inerte d'un polyéthylène ou d'un interpolymère d'oléfine essentiellement linaire, finement divisé. L ' interpolymère contient au moins environ 90 moles pour cent d'éthylène, le reste étant un ou plusieurs monomères insaturés à structure éthylénique, polymérisables avec lui. On chlore d'abord le polymère à une température inférieure à sa température d'agglomération pendant une période suffisante pour obtenir un polymère partiellement chloré d'une teneur en chlore allant de 2 à 23 pour cent, sur la base du poids total du polymère. Ceci est suivi d'une chloration séquentielle en suspension du polymère partiellement chloré, sous forme particulaire, à une température particulière. La température particulière est, en ce qui concerne l'inter- polymère d'oléfine, supérieure à sa température d'agglomération mais au moins environ 2 C inférieure à son point de fusion cristalline. On poursuit la chloration séquentielle pendant une période suffisante pour obtenir une teneur en chlore chimiquement combiné allant jusqu'à environ 48 pour cent en poids du polymère. Des monomères insaturés à structure éthylénique qui conviennent comprennent des oléfines hydrocarbonées non aroma- tiques à trois ou plus atomes de carbone, comme le polypropylène, le butène-1, l'hexadiène-1,4, l'hexadiène-1,5, l'octène-l, l'octadiène-1,7, le décadiène-l,9 et analogue; des oléfines substituées comme l'acide acrylique, les esters de l'acide acrylique et analogues; des composés aromatiques du type des alcènes, comme le styrène et ses dérivés, et d'autres matériaux polymérisables connus. La température à laquelle là chloration conduit normalement à l'agglomération des particules de polymère dépend dans une large mesure de la nature et du poids moléculaire du polymère à chlorer. Dans le cas des polyéthylènes à structure cristalline et à chaîne droite prédominante, présentant une ramification de châines de moins de 1 groupe méthyle pour 100 atomes de carbone et une densité d'au moins 0.94 grammes par centimère cube, la température est supérieure à 95 C, en particulier supérieure à 100 C ou même supérieure à environ 110 C. Dans le cas des polyéthylènes présentant une ramification relativement importante des chaînes et une densité plus faible, la température est inférieure, aux environs de 65"C. La température employée dans la chloration séquentielle doit &tre supérieure à celle employée dans la chloration initiale pour éviter (a) la rétention d'une cristallinité 26 3 1 13 3 indésirable excessive et (b) la formation d'un polymère chloré de façon non uniforme. La température employée dans la chioration séquentielle doit également être inférieure au. point de fusion cristallin du polymère en cours de chloration pour éviter une croissance accélérée de la dimension des particules et le développement d'une agglomération indésirable des particules du polymère. Après qu'un matériau polyoléfinique a été chloré en suspension au degré désiré, il est facile de le filtrer à partir du liquide inerte dans lequel il se trouve en suspension et de le laver et de le sécher pour le préparer pour emploi ultérieur. La présente invention n'est pas limitée aux résines de polyéthylène chloré préparées par des procédés de chloration par suspension dans une boue. Voir le brevet U.S. 4 584 351. Les polyéthylènes chlorés utilisables dans cette invention comprennent ceux distribués par The Dow Chemical Company sous la marque commerciale polyéthylène chloré TYRIN . Des compositions de polyéthylène chloré qui conviennent peuvent avoir une formulation quelconque assurant les propriétés désirées pour le matériau du gainage. De préférence, le polyé- thylène chloré présente une cristallinité résiduelle élevée estimée à partir de la chaleur de fusion. De préférence, la chaleur de fusion doit valoir entre 8 et 14 cal/g (3.484 et 58597 J/kg), De préférence, la teneur en chlore va de 25 à 36 pour cent. De préférence, la gaine comprend i. un polyéthylène chloré; ii. une charge; iii. un stabilisateur thermique pour le polyéthylène chloré; et vi. un lubrifiant pour le polyéthylène chloré. Dans une autre. réalisation, le polyéthylène chloré comprend en outre: v. un polyéthylène; vi. une composition retardatrice d'inflammation; vii. un anti-oxydant pour le polyéthylène chloré; et viii. une charge de renfort. Dans une autre réalisation davantage préférée, le polyéthy- lène chloré comporte en outre une polyoléfine modifiée en caoutchouc. Dans la description des additifs aux formulations de polyéthylène chloré ci-dessous, les proportions desdits additifs sont indiquées en parties pour cent parties de résine (phr), ce qui signifie en parties de l'additif en question pour cent parties de la résine de base, ici le polyéthylène chloré. Les additifs retardateurs d'inflammation utilisés dans les formulations de polyéthylène chloré peuvent être tout matériau qui retarde l'inflammabilité du matériau de la gaine et qui ne porte préjudice ni aux propriétés du matériau de la gaine ni à celles des fibres optiques polymères. Des matériaux retar- dateurs d'inflammation, convenant pour emploi en combinaison le polyéthylène chloré sont bien connusde l'homme de l'art et comprennent l'oxyde d'antimoine, l'oxyde de décabromodiphényle, les trihydrates d'aluminium et les hydrocarbures aliphatiques cycliques chlorés. Une préparation retardatrice d'inflammation préférée est un mélange d'oxyde d'antimoine et d'oxyde de décabromodiphényle. De telles préparations sont distribuées par The Dow Chemical Company sous la marque commerciale FR 300 BA0 et par Ethyl Corporation sous la marque Satec0 102E. La composition retardatrice d'inflammation peut se trouver en toute proportion suffisante pour retarderles inflammations la composition du gainage. De préférence, la composition retardatrice d'inflammation peut se trouver dans des proportions allant jusqu'à 20 phr et de préférence, entre 5 et 10 phr. Des anti-oxydants utilisables dans les compositions de polyéthylène chloré sont des matériaux qui empêchent l'oxydation du polyéthylène chloré, et ces matériaux sont bien connus de l'homme de l'art. Des anti- oxydants préférés comprennent des générateurs de phénols et des générateurs d'amines. Un anti-oxydant préféré est la dihydroquinoline 1,2triméthyl-2,2,4 polymérisée, distribuée sous la dénomination résine D Ageritet antioxydante. L'anti-oxydant est présent en proportion suffisante pour empêcher l'oxydation du matériau de gainage. De préférence, l'anti-oxydant est présent dans une proportion allant de 0.1 à 1 phr et de plus grande préférence de 0.5 à 1 phr. On peut ajouter une ou plusieurs résines de polyéthylène à la formulation pour améliorer le module et la déformation à chaud du matériau de gainage. On ajoute du polyéthylène dans une proportion suffisante pour améliorer la déformation à chaud et le module du matériau de gainage. De préférence cette proportion est de O à 30 phr et de façon plus préférentielle de O à 15 phr. On préfère le polyéthylène haute densité. Les compositions peuvent en outre comporter une charge de renfort en proportion suffisante pour renforcer et améliorer les propriétés de résistance à la traction de la gaine après sa formation. De préférence, cette proportion est de O à 40 phr et de plus grande préférence de 20 à 30 phr. Les charges de renfort préférées comprennent du noir de carbone. On préfère les matériaux à base de noir de carbone contenant le noir de carbone N-330 et N-550. Les compositions peuvent en outre comporter une charge de non- renfort dans une proportion suffisante pour améliorer l'homogénéité de fusion et les caractéristiques d'écoulement de la composition. De telles charges comprennent le carbonate de calcium, la silice précipitée et le talc. Des charges préférées contiennent du talc, le talc sous forme de plaquettes étant celui que l'on préfère. De préférence, la proportion va de O à 40 phr, et de plus grande préférence de 30 à 35 phr. Les compositions de polyéthylène chloré utilisables dans cette invention peuvent en outre contenir des stabilisateurs thermiques pour le polyéthylène chloré. Les stabilisateurs thermiques préférés sont des accepteurs acides. De tels accepteurs comprennent les huiles de soya époxydisées, des composés époxy cycloaliphatiques, l'oxyde de magnésium et les 263113! carbonates métalliques. Les complexes baryum-sodium et les organophosphates sont des stabilisateurs thermiques efficaces pour le polyéthylène chloré. D'autres stabilisateurs thermiques utilisables comprennent le phtalate de plomb dibasique, des sels inorganiques, et les stabilisateurs à base de litharge, de baryum et de cadmium. Le stabilisateur thermique que l'on préfère est le phtalate de plomb dibasique. Si on les utilise, les stabilisateurs thermiques se trouvent dans des proportions suffisantes pour stabiliser la composition à l'égard de la chaleur, de préférence jusqu'à 10 phr et de façon plus pré- férentielle jusqu'à 10 phr et de plus grande préférence de phr à 10 phr. On peut ajouter à la composition un lubrifiant ou un agent d'aide à la mise en oeuvre du polyéthylène chloré pour améliorer la mise en oeuvre du matériau de gainage et donner un produit fini d'apparence plus brillante. On peut utiliser tout lubrifiant ou agent facilitant la mise en oeuvre qui améliore la mise en oeuvre des compositions de cette invention. Des lubrifiants préférés comprennent l'acide stéarique, la cire de polyéthylène, la cire de polyéthylène oxydée et la cire de paraffine ou leurs combinaisons. Dans un mode préféré, le lubrifiant ou agent facilitant la mise en oeuvre contient jusqu'à une partie d'acide stéarique et jusqu'à deux parties de cire de polyéthylène ou de cire de paraffine. La composition peut en outre comporter une polyoléfine modifiée en caoutchouc. Une telle polyoléfine modifée en caoutchouc améliore les caractéristiques aux chocs à basse température de la composition et, de préférence, elle est présente en proportion allant jusqu'à 15 parties pour 100 et de plus grande préférence entre 10 et 15 phr. Une polyoléfine modifiée en caoutchouc préférée est un caoutchouc diène éthylénepropylène; un tel matériau est distribué sous la marque commerciale Epsyn E 901 par Copolymer Rubber and Chemical Corp. Une formulation préférée utilisable comme matériau de gainage est constituée de: 263113 3 i. polyéthylène chloré; ii. de 1 à 40 parties pour cent parties de résine d'une charge; iii. de 1 à 40 parties pour cent parties de résine d'un stabilisateur thermique pour le polyéthylène chloré; iv. de 1 à 3 parties pour cent parties de résine d'un lubrifiant pour le polyéthylène chloré; v. de 1 à 30 parties pour cent parties de résine d'un polyéthylène; vi. de 5 à 30 parties pour cent parties de résine d'une composition retardatrice d'inflammation. vii. de 1 à 20 parties pour cent parties de résine d'un anti-oxydant pour le polyéthylène chloré; viii. de 1 à 40 parties pour cent parties de résine d'une charge de renfort; et ix. de 1 à 15 parties pour cent parties de résine d'une polyoléfine modifiée en caoutchouc. On peut préparer la fibre gainée par des procédés bien connus de l'homme de l'art. Voir Hager, brevet U.S. 3 646 186 et Han et collaborateurs, "Study on Wire Extrusion. 1 The Reology of Wire Coating Extrusion", /Etude concernant le revêtement des conducteurs par extrusion. 1. La rhéologie du revêtement des conducteurs par extrusion". Polymer Engineering and Science, Octobre 1978, Volume 18, No. 13.. En particulier la formation de la fibre gainée est un procédé par extrusion dans lequel soit le polymère fondu est extrudé de façon continue, sous forme d'un tubage, par-dessus une fibre optique polymère se déplaçant axialement, soit la fibre optique est tirée à travers le polymère fondu qui se trouve dans l'extrudeuse et ensuite la fibre optique polymère gainée est extrudée. L'organe typique pour effectuer cette opération est constitué d'un dispositif distributeur, d'une extrudeuse équipée d'une matrice à. tête d'équerre, d'une auge de refroidissement et d'un dispositif de reprise. Les deux matrices de base utilisées sont la matrice "type sous pression" et la matrice "type par tubage". 2631 13! Dans la matrice type sous pression, le plastique fondu est sous pression lorsqu'il vient au contact de la fibre optique polymère qui se trouve à l'intérieur de la matrice. Dans la matrice type par tubage, le tube plastique extrudé vient au contact de la fibre optique polymère à l'extérieur de la matrice et c'est le mouvement de ladite fibre qui le tire autour de la fibre optique polymère. Les matrices du type par tubage ont une section droite annulaire. Les caractéristiques géométriques extérieures du tubage sont importantes du point de vue d'obtenir des revêtements présentant de meilleures propriétés mécaniques et électriques et un meilleur poli en surface. La matrice de type sous pression est une matrice annulaire dont la surface intérieure est la fibre optique polymère à revêtir, qui se déplace à vitesse constante. L'écoulement à travers ce type de matrice est analogue à un écoulement à travers un anneau formé par des cylindres coaxiaux, le cylindre intérieur se déplaçant dans la direction axiale. On préfère préparer les fibres optiques polymères gainées en utilisant une matrice type sous pression". Dans le procédé de formation, c'est la fibre optique polymère qui est distribuée et qui passe dans la matrice à tête d'équerre par l'intermédiaire d'un guide-fibre. A l'intérieur de la matrice à tête d'équerre, la fibre vient au contact du polyéthylène chloré fondu ou d'une composition de ce polyé- thylène. La fibre est extrudée avec le polyéthylène chloré fondu par un orifice prévu dans la matrice dans des conditions telles que la fibre soit revêtue de la composition de polyéthylène chloré. Peu après qu'elle ait quitté la matrice, il est souhaitable de faire passer- l'onde optique polymère gainée dans une auge de refroidissement. De façon générale, ce refroi- dissement s'effectue en faisant passer la fibre optique polymère gainée dans une-auge contenant un liquide de transfert thermique. Un liquide de transfert thermique préféré est l'eau. Après refroidissement, ou refroidissement brutal, de la fibre et de son gainage, la fibre optique polymère gainée est reprise. La fibre non gainée doit être amenée à la matrice à tête d'équerre de façon à maintenir une faible valeur de la tension exercée sur la fibre pour que la fibre se déroule de la bobine sans à-coups, mais avec une tension ne suffisant pas à étirer la fibre dans la matrice. Le composé de gainage est amené à la matrice à tête d'équerre au débit maximal possible à la température de gainage. Le débit maximal est déterminé par la pression d'extrusion. De préférence, le matériau de gainage est amené à undébit allant de 3 à 80 livres par heure (lb/h) (1.36 à 36.3 kilogrammes par heure (kg/h)), et de plus grande préférence de 20 à 40 lb/h (9.7 à 18.1 kg/h). La vitesse et la température optimales doivent être déterminées pour chaque situation de gainage de- fibre. De préférence, les températures d'extrusion vont de 100 C à 200 C et de plus grande préférence de 120'C à 160 C. De préférence, la distance entre l'orifice de la matrice à tête d'équerre et l'entrée de la fibre optique polymère dans le fluide de refroidissement est aussi courte que possible. Cette distance peut être de quelques centimères. La température du fluide de refroidessement va de préférence de O C à 30 C, et de plus grande préférence de 5 C à 15 C. Le temps de séjour dans le bain de refroidissement va de préférence de 1 à 90 secondes, et de façon plus préférentielle de 2 à 10 secondes. La matrice à tête d'équerre peut être ajustée pour appliquer le matériau de gainage à ajustement lâche ou serré. Une certaine adhérence sur la fibre optique polymère est souhaitable. Toutefois, une trop grande adhérence peut rendre plus difficile d'enlever le gainage pour réaliser une connexion sur la fibre. L'ajustement dans la matrice, qui diminue l'adhé- rence, augmente également la pression d'extrusion du matériau de placage. Par conséquent, l'adhérence désirée du gainage doit réaliser un compromis par rapport à la vitesse de ligne désirée. Dans certaines réalisations, il peut être utile de placer une couche tampon entre la fibre optique polymère et la gaine. Cette couche tampon fonctionne pour faciliter l'enlèvement d'une portion de la gaine sur une portion de la fibre pour faciliter 263113! la réalisation de connexions avec la fibre. La couche tampon peut être constituée de tout matériau qui ne présente pas une forte adhérence sur le matériau de la fibre ou sur le matériau de la gaine. Des matériaux préférés utilisables comme matériau tampon comprennent des matériaux élastomères, les matériaux élastomères préférés comprenant les polyuréthanes et les poly- siloxanes. La couche tampon peut être extrudée sur la fibre avant le gainage, ou bien la couche tampon et la gaine peuvent être coextrudées simultanément sur la fibre. Les procédés de cette extrusion et de cette coextrusion sont bien connus de l'homme de l'art. Les exemples suivants sont donnés uniquement à titre illustratif. Sauf indication contraire, toutes les parties et les pourcentages sont en poids. Exemples I - 3 On utilise la formulation suivante pour gainer trois fibres optiques polymères différentes. / / / TABLEAU I Ingrédients PHR TYRINR)l CM 674 polyéthylène chloré 100.0 Dow 30060M1 polyéthylène hauter densité 12.5 FR300BS1 oxyde de décabromodiphényle, additif 15.1 retardateur d'inflammation AC 629A3 Wax. Cire de polyéthylène 1.5 Agerite Résine D. dihydroquinoline-1,2 triméthyl-2,2,4 polymérisée 0.5 Oxyde d'antimoine Sb203 5 Noir de carbone (N-330). Noir de haut fourneau pour extrusion rapide 20 É> DythalOQ5XL. Phthalate de plomb dibasique 6 EPsynQ6 E-001 Terpolymère diène éthylène-propylène 12.5 MistronQO7Vapor talc silicate de magnésium 35 Acide stéarique. Acide N-OctadécanoIque 0.8 TOTAL 208.9 1. Distribué par The Dow Chemical Company. 2. Teneur en chlore 25 pour cent en poids et chaleur de fusion 11 3 cal/g omprise -entre 33484 et 58597 J/Kg). 3. Distribué par Allied Chemical Co. 4. Distribué par R. T. Vanderbilt Co. 5. Distribué par Associated Lead Co. 6. Distribué par Copolymère Rubber & Chemical Corp. 7. Distribué par Cyprus Co. Les conditions du procédé de gainage sont énumérées dans le Tableau II. TABLEAU II Vitesse Pression en ligne Réglage de Diamnètre psig f/min l'extracteur Exemple Fibre optique mm tr/mn (kPa) (mmin} Gatto.. I Crofon ' 1.0 25 3150 23 5.6 Fibre optique (21,823) (6.9) 2 Eska2.75 25 3400 21.4 5 4 Fibre optique (23,546) (6.4) 3 Eska2 05 25 31400 20 7 5 2 Fibre optique (23,546) (6 2) 0.5mm diamètre (0.020 in.) Marque commerciale de E. I. duPont de Nemours & Co. 2 Marque commerciale de Mitsubishi Rayon L'extrudeuse utilisée est une extrudeuse MPM de 2.5 cm de diamètre, à canon non relié à l'air libre, de 24 à 1 lid. La vis est une vis de type doseur de profondeur d'alimentation 4.8 mm, 5 ailettes de dosage d'une profondeur de 1.6 mm avec un taux de compression de 3 à 1. La matrice à tête d'équerre est une matrice B&H 30, 7 x 15.6 mm. La matrice 1 a un diamètre intérieur de 3 mm et la pointe 1 a un diamètre extérieur de I mm. La matrice 2 a un diamètre intérieur de 2.2 mm avec une pointe de diamètre extérieur de 1.1 mm. Ni sur- les pointes, ni sur les matrices il n'y a de longueur de surface d'appui. Le dispositif de distribution est un extracteur de conduite Gatto avec une bobine de reprise à tension variable Capacitron. Le rapport du diamètre extérieur de la point au diamètre extérieur de la matrice est de 1 à 3, la courbe de température dans l'extrudeuse est zone 1, 149 C, zone 2, 160 C et matrice C. Le diamètre intérieur 'de la pointe pour le gainage de la fibre optique polymère est 1.1 avec un diamètre intérieur de matrice de 2.2. Le câble fini a un diamètre extérieur de 2.2 mm. Les données concernant la vitesse de rotation de rotation de l'extrudeuse, la pression de l'extrudeuse, la vitesse en ligne et l'extracteurGatto sont indiquées pour chaque fibre. Exemples 4 - 7 Plusieurs fibres optiques ont été gainées dans des conditions différentes. Les fibres gainées comprennent un coeur en polystyrène avec un revêtement de méthyméthacrylate. / 2631 133 Le matériau de gainage utilisé est constitué des- composants suivants indiqués dans le Tableau III. TABLEAU III -Ingrédiants PHR TYRIN 1CM 2552 polyéthylène chloré2 100.0 Dow 30060M1 Polyéthylène haute densité 30.0 FR300BS1 oxyde de décabromodiphényle, additif 12.5 retardateur d'inflammation AC 629A3 Wax. Cire de polyéthylène 2.0 AGERITE 4 Resin D. dihydroquinoline-1,2 0.5 - Triméthyl- 2,2,4 polymérisée Oxyde d'antimoine Sb23 10 Noir de carbone (N-550) Noir de haut fourneau 35 pour extrusion rapide Dythal XL6 Phtalate de plomb dibasique 6 Acide stéarique. Acide N-Octadécanoique 0.8 TOTAL 196.8 1. Distribué par Dow Chemical Company. 2. Chaleur de fusion 11 3 cal/g, (comprise entre 33484 et 58597 J/Kg), teneur en chlore 25 pour cent en poids. 3. Distribué par Allied Chemical Co. 4. Distribué par R.T. Vandervilt Co. 5. Distribué par Associated Lead Co. 6. Distribué par Copolymer Rubber & Chemical Corp. 2 6 3 1 133 L'extrudeuse utilisée est une extrudeuse Killion de 2.5 cm de diamètre, à canon non relié à l'air libre, de 30 à 1 l/d. La vis est une vis de type doseuse avec 10 ailettes d'alimen- tation de profondeur 4.85 mm, 10 ailettes de transition et 10 ailettes de dosage de profondeur 1.6 mm. La matrice à tête d'équerre est une matrice. B&H Tool Company No. 40. La matrice utilisée pour le gainage sur fibre de 0.75 mm a un diamètre intérieur de 2.3 mm, sans surface d'appui. La pointe 1 a un diamètre intérieur de 0.8 mm sans surface d'appui. La matrice 2 utilisée pour le gainage sur fibre de 1.0 mm a un diamètre intérieur de 3.75 mm et une surface d'appui de 3.75 mm. La pointe 2 a un diamètre intérieur de 1.1 mm, sans surface d'appui. le câble fini a un diamètre extérieur de 2.2 mm. La fibre est amenée à la matrice à tête d'équerre par un distributeur de fibre Norrsken PF-01 à frein à tension variable. La fibre gainée est refroidie dans un bain d'eau à température constante (10 C) Killion, de longueur 3 mètres, et elle est tirée par un extracteur Killion. Les conditions de gainage sont reprises dans le Tableau IV. TABLEAU IV Vitesse de Diameètre de Pression la vis Vitesse en ligne la fibre Temp. de Temp. de psig d'extrudeuse rumrnin Exemple mm fusioo'C matrice C (kPa) tr/mn (m/min) 4 0.75 143 135 4200 25 34 (29,062) (102) 0.75 141 150 4200 17 25 (29,062) (7.5) 6 0;75 143 140 4300 34 41 (29,648) (12.3) 7 1.0 136 130 2800 25 20 (14,306) (6) 8 1.0 138 125 3000 43 59 (20,685) (7.7) 9 1.0 141 125 3000 55 71 (20,685) (21.3) R E V E N D I C A T I O N S 1. Fibre optique polymère gainée comportant: A. une fibre optique polymère qui comporte un coeur formé d'un matériau polymère transmettant la lumière et ayant un premier indice de réfraction et un revêtement formé d'un matériau polymère ayant un second indice de réfraction inférieur au premier indice de réfraction; et B. une gaine autour de la fibre optique polymère, étant précisé que la gaine est constituée de: i. un polyéthylène chloré; ii. une charge; iii. un stabilisateur thermique pour le polyéthylène chloré; et iv. un lubrifiant pour le polyéthylène chloré. 2. Fibre selon la revendication 1, dans laquelle le polyéthylène chloré a une chaleur de fusion allant de 33484 à 58597 J/kg. 3. Fibre selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la gaine est en outre constituée de: v.-un polyéthylène; vi. une composition retardatrice d'inflammation; vii. un anti-oxidant pour le polyéthylène chloré; et viii. une charge de renfort. 4. Fibre selon la revendication 3, dans laquelle la gaine est en outre constituée de: ix. une polyoléfine modifiée en caoutchouc. 5. Fibre selon la revendication 1, dans laquelle la gaine est constituée de: i. de 1 à 40 parties pour cent parties de résine de ladite charge; ii. de 1 à 10 parties pour cent parties de résine dudit stabilisateur thermique pour le polyéthylène chloré; et - iii. de 1 à 3 parties pour cent parties de résine d'un lubri- fiant pour le polyéthylène chloré. 6. Fibre selon la revendication 3, dans laquelle la gaine est constituée de: i. de 1 à 30 parties pour cent parties de résine dudit polyéthylène; ii. de 5 à 30 parties pour cent parties de résine de ladite composition retardatrice d'inflammation; iii. de 1 à 20 parties pour cent parties de résine dudit anti-oxydant pour le polyéthylène chloré; iv. de 1 à 40 parties pour cent parties de résine de ladite charge de renfort; et v. de 1 à 15 parties pour cent parties de résine d'une polyoléfine modifiée en caoutchouc; 7. Fibre selon la revendication 5, dans laquelle: i. la charge est constituée de talc en plaquettes; ii. le stabilisateur thermique est constitué de phtalate de plomb dibasique; et iii. le lubrifiant est constitué d'acide stéarique et d'un polyéthylène ou de cire de paraffine. 8. Fibre selon la revendication 6, dans laquelle: i. le polyéthylène est constitué d'un polyéthylène haute densité; ii. la composition retardatrice d'inflammation est constituée d'oxyde d'antimoine et d'oxyde de décabromodiphényle; iii. l'anti-oxydant est constitué de dihydroquinoline-1,2- triméthyl 2,2,4 polymérisée; iv. la charge de renfort est constituée de noir de carbone; et v. la polyoléfine modifiée e'- caoutchouc est constituée d'un caoutchouc diène éthylène-propylène. 9. Fibre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une couche tampon d'un matériau élastomère est située entre la fibre et la gaine.