光纖定位部件的製作方法
2023-09-24 05:53:20
專利名稱：光纖定位部件的製作方法
技術領域：
本發明是關於用來將光纖彼此光連接的光纖定位部件。
光通信時光纖的連接通常採用光連接器，光連接器使用套管(terrule)或套筒等光纖定位部件。對於這樣的光纖定位部件來說，為了將光纖的軸心彼此高度精確地定位，要求具有高度的尺寸精度，同時，在長期使用的場合，還要求高度的尺寸穩定性。另外，由於光纖定位部件需要反覆進行安裝和拆卸，因此，光纖定位部件不僅要求具有足夠的機械強度，還要求長期耐久性。
但是，以往公知的光連接器中的光纖定位部件是由氧化鋯製成的套管。另外，還知道將熱固性的環氧樹脂傳遞成形為光纖定位部件而得到的套管。但是，用氧化鋯製成的套管在成本方面不如塑料製成的套管，而用熱固性樹脂成形得到的套管，在成形時固化需要較長時間，生產率低下。
為此，人們對生產率高、成本較低的熱塑性樹脂的使用進行了探討，但現有的熱塑性樹脂成形時的注塑壓力高，收縮較大，存在許多問題，不容易得到具有實用性的高精度的套管。近年來，已有一些獲得具有實用性的套管的技術見諸報導。例如，特開平5-345328中公開了在以聚苯硫醚樹脂為主要成分的樹脂組合物中填充未成形或者球形的二氧化矽粒子製成的套管。
另外，見公表WO 95/25770中公開了在含有20-40％(重量)聚苯硫醚樹脂的樹脂組合物中填充40-60％(重量)二氧化矽等球狀微粒子以及鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須、碳化矽晶須、氮化矽晶須、氧化鋅晶須、氧化鋁晶須或石墨晶須等製成的套管。
發明概述本發明人對上述以往的套管進行了深入的研究，結果發現，在上述的套管中，由於樹脂組合物中含有二氧化矽粒子和/或晶須，雖然對於尺寸精度和尺寸穩定性是有利的，但存在下面所述的問題。
即，對於樹脂組合物中填充了二氧化矽粒子的套管來說，二氧化矽粒子的長寬比較小，增強作用不充分。因此，例如在使用導銷型的MT光連接器中，插入該導銷的套管的導向孔周圍的強度減弱，使用夾子將套管彼此連接時，套管的導向孔周圍的部分有時會產生缺損。特別是在用機械方式高速地進行MT光連接器的連接的高速自動更換裝置的場合，套管容易產生缺損。
另外，對於在含有聚苯硫醚樹脂等的樹脂組合物中，填充了球狀微粒子和晶須的套管來說，插入導銷的套管的導向孔周圍的強度也不能說十分充分，在將導銷插入導向孔或從導向孔拔出時，套管的導向孔周圍的部分有可能產生缺損。特別是推入-拔出型的MPO光連接器，將導銷對著導向孔插入時，如果沒有對準或者發生偏斜，套管的導向孔周圍部分容易出現缺損。因此，套管需要經常更換，不能長期使用。
鑑於上述情況，本發明的目的是，提供可以保持高度的尺寸精度和尺寸穩定性並且具有滿足實用要求的機械強度和長期耐久性的光纖定位部件。
為了實現上述目的，本發明人進行了深入的研究，結果發現，在含有聚苯硫醚樹脂的樹脂組合物中，除了二氧化矽粒子之外使之含有特定量的由特定材料構成的晶須，可以提高光纖定位部件的機械強度，並且有助於改善長期耐久性，從而完成了本發明。
即，本發明的光纖定位部件是由含有15-35％(重量)聚苯硫醚樹脂、45-65％(重量)二氧化矽粒子和26-35％(重量)矽酸鹽晶須，並且上述二氧化矽粒子和矽酸鹽晶須的合計含量為65-85％(重量)的樹脂組合物構成。
在本發明的光纖定位部件中，由於樹脂組合物中含有矽酸鹽晶須，與含有其它種類晶須的場合相比，機械強度增大，矽酸鹽晶須含有率低於26％(重量)時，光纖定位部件的機械強度不足，超過35％(重量)時，光纖定位部件產生各向異性，尺寸精度降低。聚苯硫醚樹脂含有率低於15％(重量)時，成形性惡化，尺寸精度降低，超過35％(重量)時，二氧化矽粒子和晶須等對於聚苯硫醚樹脂的增強作用減小，光纖定位部件的機械強度降低。另外，二氧化矽粒子的含有率低於45％(重量)時，線膨脹係數和各向異性增大，尺寸精度降低，二氧化矽粒子的含有率超過65％(重量)時，成形時聚苯硫醚樹脂的流動性降低，成形性惡化，致使尺寸精度低下。此外，由於聚苯硫醚樹脂的比例減少而變脆。二氧化矽粒子和矽酸鹽晶須的合計含有率低於65％(重量)時，光纖定位部件的尺寸精度低下，其合計含有率超過85％(重量)時，成形時聚苯硫醚樹脂的流動性變差，成形性惡化，導致尺寸精度低下，同時機械強度也不理想。
另外，本發明的光纖定位部件由含有聚苯硫醚樹脂、二氧化矽粒子和多種晶須並且所述的二氧化矽粒子和晶須合計含量為65-85％(重量)的樹脂組合物構成。
在本發明的光纖定位部件中，通過使用多種晶須，可以將形狀和成分不同的晶須混合起來，因此，樹脂組合物的各向異性被消除，提高了尺寸精度。另外，在本發明的光纖定位部件中，二氧化矽粒子和晶須的合計含有率低於65％(重量)時，光纖定位部件的尺寸精度降低，合計含有率超過85％(重量)時，成形時的聚苯硫醚樹脂的流動性降低，成形性惡化，尺寸精度低下，並且機械強度也不足。
此外，本發明的光纖定位部件的特徵是，由含有22-35％(重量)以線型聚苯硫醚樹脂為主要成分的聚苯硫醚樹脂、45-65％(重量)二氧化矽粒子和3-13％(重量)矽酸鹽晶須並且所述二氧化矽粒子和矽酸鹽晶須合計含量為58-78％(重量)的樹脂組合物構成。
在本發明的光纖定位部件中，通過使用線型聚苯硫醚樹脂作為聚苯硫醚樹脂的主要成分，可以提高聚苯硫醚樹脂的分子量，進一步增大光纖定位部件的機械強度。樹脂組合物中的聚苯硫醚樹脂含有率低於22％(重量)時，成形性惡化，尺寸精度低下，超過35％(重量)時，二氧化矽粒子和晶須等對於聚苯硫醚樹脂的增強作用減小，光纖定位部件的機械強度降低。二氧化矽粒子的含有率低於45％(重量)時，線膨脹係數和各向異性增大，尺寸精度降低，二氧化矽粒子的含有率超過65％(重量)時，成形時聚苯硫醚樹脂的流動性降低，成形性惡化，致使尺寸精度低下。此外，由於聚苯硫醚樹脂的比例減小而脆化。樹脂組合物中的矽酸鹽晶須含有率低於3％(重量)時，矽酸鹽晶須所產生的增強作用較小，機械強度不高，超過13％(重量)時，矽酸鹽晶須增多，由於聚苯硫醚含有線型聚苯硫醚樹脂等高分子量的成分，成形時樹脂組合物的流動性降低，尺寸精度和機械強度低下。另外，二氧化矽粒子和晶須的合計含有率低於58％(重量)時，光纖定位部件的尺寸精度降低，合計含有率超過78％(重量)時，成形時聚苯硫醚樹脂的流動性降低，成形性惡化，尺寸精度低下，同時機械強度也不足。
附圖的簡要說明
圖1是表示使用作為本發明的光纖定位部件的套管的MT光連接器的連接前的狀態的立體圖。
圖2是表示使用作為本發明的光纖定位部件的套管的MT光連接器的連接後的狀態的立體圖。
圖3是表示使用作為本發明的光纖定位部件的套管的MPO光連接器的立體圖。
圖4是表示圖3的套管的放大立體圖。
發明的優選實施方式下面參照附圖詳細地說明本發明的光纖定位部件。
本發明的光纖定位部件，其特徵是，由含有聚苯硫醚樹脂(以下簡稱「PPS樹脂」)、二氧化矽粒子和晶須的樹脂組合物構成。其中，使用PPS樹脂是為了提高尺寸穩定性、蠕變性能和成形性。一般地說，PPS樹脂分為交聯型(支鏈型)PPS樹脂和線型PPS樹脂，本發明中使用的PPS樹脂通常是以交聯型的PPS樹脂為主要成分。PPS樹脂中的交聯型PPS樹脂的含有率一般是70-100％(重量)。作為PPS樹脂，為了能以高的填充率配合二氧化矽粒子和晶須，在320℃下的熔融粘度在1000-20000泊為宜。另外，上述樹脂組合物中的PPS樹脂的含有率一般是15-35％(重量)。低於15％(重量)時，成形性差，尺寸精度低下，超過35％(重量)時，填充劑(二氧化矽粒子和晶須)對於PPS樹脂的增強作用減小，光纖定位部件的機械強度降低。
本發明的光纖定位部件所使用的樹脂組合物中含有二氧化矽粒子，這是因為二氧化矽粒子的線膨脹係數較小並且各向異性也較小，因此可以提高光纖定位部件的尺寸精度。二氧化矽粒子的平均粒徑在0.2-6μm為宜。如果平均粒徑小於0.2μm，成形時PPS樹脂的流動性降低，成形不穩定，尺寸精度低下，如果平均粒徑超過6μm，二氧化矽粒子析出到表面上時，產生微米數量級的凹凸，尺寸精度降低。
二氧化矽粒子的粒徑分布通常具有1個極大值。與這個極大值相對應的粒徑在0.3-0.9μm的範圍內為宜。與該極大值對應的粒徑小於0.3μm時，成形性惡化；反之，與該極大值對應的二氧化矽粒子的粒徑超過0.9μm時，在相同的填充量條件下進行比較，樹脂組合物的機械強度減小。另外，在MPO連接器中進行連接器連接時，必須使連接器端面的光纖彼此物理地接觸(PC連接)。為此，必須使光纖端面伸出到套管的端面外，對於光纖的端面應當進行專門的研磨。研磨時的光纖的伸出量主要取決於樹脂組合物中所含有的填料、特別是二氧化矽粒子。即，在相同的研磨條件下，二氧化矽粒子的粒徑較小者，光纖的伸出量往往較大，PC連接比較容易。特別是，與二氧化矽粒子粒徑分布的極大值相對應的粒徑在0.3-0.9μm範圍內的場合，可以進一步增大光纖的伸出量，提高尺寸精度和機械強度。
另外，二氧化矽粒子是具有不同粒徑分布的若干種二氧化矽粒子的混合物時，該混合物的粒徑分布具有多個極大值，與其中的2個極大值對應的粒徑之比(大粒徑/小粒徑)在4-40為宜。粒徑之比在該範圍內時，小粒徑的二氧化矽粒子進入大粒徑的二氧化矽粒子之間的間隙，有利於提高填充率，另外，在同一填充率的條件下進行比較時，二氧化矽粒子彼此的接觸阻力減小，因而PPS樹脂的流動性得到提高。
此外，在二氧化矽粒子的粒徑分布具有多個極大值的場合，顯示出其中的2個極大值的二氧化矽粒子的重量分數之比(大粒徑的二氧化矽粒子的重量分數/小粒徑的二氧化矽粒子的重量分數)在1-1.9範圍為宜。該比值小於1時，大粒徑的二氧化矽粒子的比例較小，樹脂組合物中的二氧化矽粒子的填充量較大時，成形時的PPS樹脂的流動性惡化，尺寸精度往往降低，反之，超過1.9時，難以提高二氧化矽粒子的填充率，或者小粒徑的二氧化矽粒子的比例減小，光纖定位部件的機械強度往往較低。
上述的二氧化矽粒子，最好是由形狀不同的二氧化矽粒子的混合物構成。二氧化矽粒子由形狀不同的二氧化矽粒子的混合物構成時，光纖定位部件的機械強度得到提高。二氧化矽粒子可以舉出將玻璃纖維粉碎得到的粉碎狀的二氧化矽粒子以及將粉碎狀的二氧化矽粒子在火焰中熔化、由於表面張力而形成球形的球狀二氧化矽粒子等。在二氧化矽粒子由球狀的二氧化矽粒子和粉碎狀的二氧化矽粒子的混合物構成的場合，樹脂組合物中球狀二氧化矽粒子的含有率通常是20-40％(重量)。球狀二氧化矽粒子的含有率低於20％(重量)時，成形性惡化，尺寸精度低下，超過40％(重量)時，混合粉碎狀的二氧化矽粒子所產生的效果減小，光纖定位部件的機械強度沒有提高。另一方面，粉碎狀的二氧化矽粒子的含有率通常是5-25％(重量)。粉碎狀的二氧化矽粒子的含有率低於5％(重量)時，機械強度沒有提高，超過25％(重量)時，成形時的流動阻力增大，成形性惡化，尺寸精度降低。
本發明中使用的樹脂組合物中的二氧化矽粒子的含有率是45-65％(重量)。二氧化矽粒子的含有率低於45％(重量)時，各向異性增大，尺寸精度降低，二氧化矽粒子的含有率超過65％(重量)時，成形時PPS樹脂的流動性降低，成形性惡化，致使光纖定位部件的尺寸精度降低。另外，由於PPS樹脂的比例減小，光纖定位部件變脆。
本發明中使用的樹脂組合物中含有的晶須採用矽酸鹽晶須。之所以採用矽酸鹽晶須，是因為矽酸鹽晶須的熱膨脹率較低，尺寸穩定性好，另外，其表面是非活性的，即使增大其填充量，粘性也不會提高，並且增強作用較大，從而可以提高光纖定位部件的尺寸精度和機械強度。
矽酸鹽晶須例如可以舉出矽酸鈣晶須、矽酸鉀晶須。這些矽酸鹽晶須的平均纖維長度在3-50μm為宜。平均纖維長度小於3μm時，對於PPS樹脂的增強作用較小，平均纖維長度大於50μm時，出現各向異性，尺寸精度降低。另外，矽酸鹽晶須的平均直徑在1-10μm為宜。平均直徑小於1μm時，難以在樹脂組合物中獲得高的填充率，尺寸精度降低，平均直徑超過10μm時，矽酸鹽晶須在光纖定位部件的表面上析出時產生凹凸，致使尺寸精度低下。此外，矽酸鹽晶須的長寬比(平均纖維長度/平均直徑)在3-10為宜。長寬比小於30，對於PPS樹脂的增強作用不足，長寬比大於10時，各向異性增大，尺寸精度降低。
樹脂組合物中的矽酸鹽晶須的含有率是26％(重量)以上。矽酸鹽晶須的含有率低於26％(重量)時，光纖定位部件的機械強度不足。另一方面，樹脂組合物的矽酸鹽晶須的含有率是35％(重量)以下。超過35％(重量)時，光纖定位部件中產生各向異性，尺寸精度降低。另外，樹脂組合物中的二氧化矽粒子和矽酸鹽晶須的合計含有率是65-85％(重量)。合計含有率低於65％(重量)時，光纖定位部件的尺寸精度降低，合計含有率超過85％(重量)時，成形時PPS樹脂的流動性差，成形性惡化，因而尺寸精度降低，同時機械強度也不理想。
此外，本發明使用的樹脂組合物中含有的晶須，也可以使用多種晶須的混合物。使用多種晶須時，由於形狀和成分不同的晶須被混合在一起，樹脂組合物的各向異性不復存在，提高了光纖定位部件的尺寸精度。所述的多種晶須的混合物特別優先選用矽酸鹽晶須和氧化鋅晶須的混合物。在這種場合，由於氧化鋅晶須是四腳錐體形狀，其本身較小並且各向異性也很小，因此，由矽酸鹽晶須所引起的樹脂組合物的各向異性被消除，提高了光纖定位部件的尺寸精度。
在這種場合樹脂組合物中矽酸鹽晶須的含有率通常是5-30％(重量)，優選的是15-30％(重量)。矽酸鹽晶須的含有率小於5％(重量)時，矽酸鹽晶須對於PPS樹脂的增強作用減小，超過30％(重量)時，樹脂組合物的各向異性增大，光纖定位部件的尺寸精度降低。另外，樹脂組合物中的氧化鋅晶須的含有率一般是5-30％(重量)，優選的是5-20％(重量)。氧化鋅晶須的含有率低於5％(重量)時，兩種晶須複合的效果體現不出來，降低各向異性的效果減小，超過30％(重量)時，對於PPS樹脂的增強效果較小，光纖定位部件的機械強度降低。
此外，樹脂組合物中的晶須混合物的含有率是26％(重量)以上。晶須混合物的含有率低於26％(重量)時，光纖定位部件的機械強度不足。另一方面，樹脂組合物中的晶須混合物的含有率是35％(重量)以下。超過35％(重量)時，光纖定位部件中產生各向異性，尺寸精度低下。
另外，本發明中使用的PPS樹脂，可以採用以線型PPS樹脂為主要成分的PPS樹脂。在這種場合，樹脂組合物中的PPS樹脂含量為22-35％(重量)。其含量低於22％(重量)時，成形性惡化，尺寸精度降低，高於35％(重量)時，二氧化矽粒子和晶須等對於聚苯硫醚樹脂的增強作用減小，光纖定位部件的機械強度降低。PPS樹脂是線型PPS樹脂與交聯型或支鏈型PPS樹脂的混合樹脂。以線型PPS樹脂為主要成分是因為，以線型PPS樹脂為主要成分時，PPS樹脂的分子量增大，可以進一步提高光纖定位部件的機械強度。PPS樹脂中的線型PPS樹脂含量一般是60-100％(重量)，優選的是80-100％(重量)。線型PPS樹脂含量低於60％(重量)時，PPS樹脂的分子量小，機械強度減小。PPS樹脂通常採用在320℃下的熔融粘度為1000-20000泊的PPS樹脂。
在使用以線型PPS樹脂為主要成分的PPS樹脂的場合，樹脂組合物中含有45-65％(重量)的二氧化矽粒子。所使用的二氧化矽粒子的平均粒徑、粒徑分布和形狀與上述二氧化矽粒子相同。二氧化矽粒子的含有率低於45％(重量)時，線膨脹係數和各向異性增大，尺寸精度降低，反之，二氧化矽粒子的含有率高於65％(重量)時，成形時聚苯硫醚樹脂的流動性降低，成形性惡化，尺寸精度低下。另外，由於聚苯硫醚樹脂的比例較少而導致脆化。
此外，樹脂組合物含有3-13％(重量)的矽酸鹽晶須。其含量低於3％(重量)時，矽酸鹽晶須所產生的增強作用不足，機械強度減小，反之，超過13％(重量)時，矽酸鹽晶須增多，成形時樹脂組合物的流動性降低，尺寸精度和機械強度低下。矽酸鹽晶須可以使用與上述矽酸鹽晶須的種類、平均直徑、平均纖維長度和長寬比相同的晶須。
再有，樹脂組合物中的二氧化矽粒子和矽酸鹽晶須的合計含有率是58-78％(重量)。合計含有率低於58％(重量)時，光纖定位部件的尺寸精度降低，反之，合計含有率高於78％(重量)時，成形時PPS樹脂的流動性減小，成形性惡化，致使尺寸精度低下，同時機械強度也不理想。
本發明中使用的樹脂組合物是由熱塑性樹脂、二氧化矽粒子以及矽酸鈣系晶須構成，在不損害所要達到的性能的範圍內還可以添加二氧化矽粒子和晶須以外的微細填料、顏料、穩定劑、偶聯劑和阻燃劑等。
本發明中使用的樹脂組合物，可以採用在樹脂組合物中配合填料的常規混煉方法進行混煉，優選的是使用可以將填料及其它配合物充分地分散於樹脂組合物中的、混煉效果高的混煉裝置進行混煉。這樣的混煉裝置例如可以舉出單螺杆或雙螺杆的擠出機的捏合機等。
作為本發明的光纖定位部件，例如可以舉出套管、套筒，它們可以用於如下說明的MT光連接器、MPO光連接器等各種光連接器。
圖1是表示使用作為光纖定位部件的多芯用套管的MT光連接器的立體圖，該圖表示的是將多芯用套管彼此連接之前的狀態。圖2是表示將圖1是多芯用套管連接之後的MT光連接器的立體圖。如圖1所示，MT光連接器1具有用於固定光纖芯線的1組套管3；為了將套管3、3彼此連接而插入套管3、3中的一對棒狀導銷5、5；以及將相互對接的套管3、3彼此連接的連接夾子。套管3由平板狀的結合部3a以及與結合部3a的一端形成一體設置的塊狀光纖插入部3b構成。在光纖插入部3b中例如插入4芯的帶狀光纖芯線2，在結合部3a內容納在帶狀光纖芯線2的端部剝去蒙皮而露出的4根光纖芯線4。另外，在結合部3a上形成窗孔10，通過該窗孔注入環氧樹脂等粘結劑11，利用該粘結劑將光纖芯線4固定住。此外，在套管3上形成一對與導銷5、5嵌合、內周大致為圓形的導向孔6、6。
圖3是表示使用作為本發明的光纖定位部件的套管的MTO光連接器，圖4是表示圖3的套管的放大圖。如圖3和圖4所示，MPO光連接器20配備有一對插頭12；具有引導和容納插頭12的導向孔13a的插座13；以及用於將插頭12彼此連接的一對導銷14、14。插頭12由用於固定光纖帶芯線15的端部的套管16、用於將套管16容納於內部的套管固定部件17以及容納該套管固定部件17的外皮18構成，套管16與MT光連接器1中的套管3的結構相同。因此，在套管16中形成了用於插入導銷14的一對導向孔16a、16a。在這樣的MPO光連接器20中，將導銷14對準導向孔16a插入時，有時會出現偏移或傾斜，因此要求套管16具有較高的機械強度。從而，本發明的光纖定位部件的套管16也可以適用於MPO光連接器20。
下面通過實施例更具體地說明本發明。
實施例作為光纖定位部件，製造MT光連接器中使用的套管。在製造套管時，首先製備PPS樹脂(出光石油化學社製造、IPC-1)、二氧化矽粒子和晶須。然後，將這些PPS樹脂、二氧化矽粒子和晶須混合，所得到的混合物被送入雙螺杆擠出機(池貝鐵工社製造的PCM-45)進行熔融混煉，得到粒狀的樹脂組合物。隨後，使用合模力為30噸的臥式注塑成形機將該粒狀的樹脂組合物成形，得到圖1-3所示的4芯的套管(約6mm×8mm×2.5mm)。此時，在套管上形成的導向孔的直徑為700μm。按以下所述評價該套管的尺寸精度、尺寸穩定性、機械強度和長期耐久性。
具體地說，對於套管的尺寸精度，通過MT光連接器的連接損耗和圓度進行評價。按下面所述製備MT光連接器，即，製備一對套管和4芯單模光纖帶芯線2根，用粘結劑將光纖帶芯線固定在套管上，研磨光纖芯線的端面。然後用一對導銷將套管彼此連接起來，得到MT光連接器。
按下面所述求出MT光連接器的連接損耗，即使用雷射二級管(安藤電器製造、穩定化光源AQ-4139)向一側的光纖芯線中導入波長1.3μm的雷射，用功率計(安藤電器製造、光強度計AQ-1135E)測定從另一側的光纖帶芯線射出的光。另外，「圓度」是指在距套管的導向孔端面1mm的位置的最大內徑與最小內徑之差，採用觸針式圓度測定儀測定。
對於套管的機械強度，採用「破壞強度」進行評價。所述的「破壞強度」，是指將長度11mm的不鏽鋼製成的導銷的一端插入導向孔中約1mm，在距導銷另一端4mm的位置加載時導銷孔6破壞的強度。破壞強度是以0.1mm/秒的速度使導銷加壓變形，通過測量加壓時的載荷而進行測定。
對於套管的尺寸精度性，通過測定-40～75℃的熱循環試驗前、後的連接損耗變化而進行評價。
對於套管的長期耐久性，將光連接器反覆安裝、拆卸250次，通過測定在此之前和之後的MT光連接器的連接損耗的變化而進行評價。
光連接器的連接損耗、反覆安裝拆卸引起的連接損耗變化以及熱循環試驗前後的連接損耗變化都是對10個光連接器進行測定，然後求出平均值。另外，套管的導向孔圓度和破壞強度的測定是對5個光連接器進行，求出平均值。
實施例1作為二氧化矽粒子，製備平均粒徑0.5μm的熔融二氧化矽粒子(イズミテック製造、SCM QZ熔融的)，作為晶須，製備平均纖維長度8μm、平均直徑2μm的矽酸鈣晶須(キンセイマテツク社製造、FPW400)。然後，按表1中所示的含有率將這些PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須混合，製成MT連接器用的套管。對該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝拆卸引起的連接損耗變化和熱循環試驗前後的連接損耗變化，結果示於表1中。
表1
>*1平均粒徑0.5μm的二氧化矽粒子*2在粒徑分布中，在0.3μm和4.5μm顯示出2個極大值的二氧化矽粒子*3平均粒徑4.5μm的二氧化矽粒子*4在粒徑分布中，在0.5μm和4.5μm顯示出2個極大值的二氧化矽粒子實施例2將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，在按表1中所示的含有率混合氧化鋅晶須(松下アムテック製造パナテトラ)，除此之外與實施例1同樣操作，製成MT連接器用的套管。氧化鋅晶須是4腳錐體形狀，從其中心伸出的4根針狀部分分別為平均長度30μm、平均直徑3μm。與實施例1同樣，對該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。
實施例3按表1中所示的含有率將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須混合，所使用的二氧化矽粒子其粒徑分布中分別在0.3μm和4.5μm具有2個極大值，除此之外與實施例1同樣操作，製成MT連接器用的套管。將不同種類的二氧化矽粒子(イズミテック製造、SCM QZ熔融的)，製成上述二氧化矽粒子。另外，顯示這2個極大值的二氧化矽粒子的重量分數之比是1.4。與實施例1同樣，對該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度以及反覆安裝、拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。
實施例4將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，再按表1中所示的含有率混合與實施例2同樣的氧化鋅晶須，除此之外與實施例3同樣操作，製成套管。對於該套管與實施例1同樣，測定光連接器連接損失、圓度、破壞強度和反覆安裝、拆卸引起的連接損失變化以及熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。
實施例5將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，所使用的二氧化矽粒子的粒徑分布中在0.5μm和4.5μm具有2個極大值，除此之外與實施例1同樣操作，製成套管。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。
實施例6將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實施例1同樣操作，製成套管。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝、拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。
實施例7將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實施例5同樣操作，製成套管。對於該套管，與實施例1同樣測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度和反覆安裝、拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。
比較例1將PPS樹脂、二氧化矽粒子和氧化鋅晶須按表1中所示的含有率混合，所使用的二氧化矽粒子的平均粒徑是4.5μm，並且不沒有混合矽酸鈣晶須，除此之外與實施例4同樣操作，製成MT連接器用的套管。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝、拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。如表1所示，與實施例1-7的套管相比，其破壞強度減小了大約一半。
比較例2將PPS樹脂和二氧化矽粒子按表1中所示的含有率混合，所使用的二氧化矽粒子的平均粒徑為4.5μm，代替矽酸鈣晶須而使用玻璃纖維，除此之外與實施例1同樣操作，製成套管。玻璃纖維使用將平均纖維直徑13μm的玻璃纖維(旭玻璃纖維製造、MAFT104)得到的纖維長度70μm以下的玻璃纖維。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆裝卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化。結果示於表1中。如表1所示，與實施例1-7的套管相比，雖然破壞強度提高了，但光連接器的連接損失和圓度都增大了，並且尺寸精度低下。
比較例3將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實施例5同樣操作，製成套管。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。如表1所示，與實施例1-7的套管相比，其破壞強度減小了大約一半。
比較例4將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實施例5同樣操作，製成套管。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。如表1所示與實施例1-7的套管相比，其破壞強度減小了大約一半。
比較例5將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實施例1同樣操作，製成套管。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。如表1所示，與實施例1-7的套管相比，其破壞強度減小了大約一半。
比較例6將PPS樹脂、二氧化矽粒子和矽酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實施例5同樣操作，製成套管。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。如表1所示，與實施例1-7的套管相比，其破壞強度減小了。另外，由於含有大量的矽酸鈣晶須，成形時的樹脂流動性惡化，未能得到良好的尺寸精度。
比較例7代替矽酸鈣晶須，使用具有與之相同形狀的鈦酸鉀晶須，將PPS樹脂、二氧化矽粒子和鈦酸鉀晶須按表1所示的含有率混合，除此之外與實施例1同樣操作，製成套管。所使用的鈦酸鉀晶須的平均直徑是1μm，平均長度為10μm(大冢化學株式會社製造、商品名テイスモ)。與實施例1同樣，對於該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強度、以及反覆安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環試驗前後的連接損失變化，結果示於表1中。當含有與實施例1中的矽酸鈣同等數量的鈦酸鉀時，成形時的樹脂流動性惡化，成形後的套管未能得到良好的性能。即，如表1所示，與實施例1-7的套管相比，光連接器的連接損失和圓度都增大了，尺寸精度低下。另外，熱循環試驗和反覆安裝、拆卸試驗也沒有得到良好的結果，套管的尺寸穩定性和長期耐久性不如實施例1-7。
產業上的應用綜上所述，採用本發明的光纖定位部件，由於樹脂組合物中含有二氧化矽粒子和矽酸鹽晶須，光纖定位部件具有良好的尺寸精度和尺寸穩定性，與使用其它種類的晶須相比，可以提高光纖定位部件的機械強度，以及長期耐久性。
權利要求
1.光纖定位部件，其特徵是，是由含有15-35％(重量)聚苯硫醚樹脂、45-65％(重量)二氧化矽粒子和26-35％(重量)矽酸鹽晶須並且上述二氧化矽粒子和矽酸鹽晶須的合計含量為65-85％(重量)的樹脂組合物構成。
2.權利要求1所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑範圍內至少具有1個極大值。
3.權利要求1或2所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑範圍內具有1個極大值。
4.權利要求1所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布具有2個極大值，與這2個極大值對應的粒徑之比為4-40。
5.權利要求1所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布中具有多個極大值，呈現其中的2個極大值的二氧化矽粒子的重量分數之比為1-1.9。
6.權利要求1-5中任一項所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子是由形狀不同的二氧化矽粒子構成。
7.光纖定位部件，其特徵是，由含有聚苯硫醚樹脂、二氧化矽粒子和多種晶須並且所述的二氧化矽粒子與晶須的合計含量為65-85％(重量)的樹脂組合物構成。
8.權利要求7所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的樹脂組合物中的晶須的含有率是26-35％(重量)。
9.權利要求7或8所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的晶須至少包含有矽酸鹽晶須和氧化鋅晶須。
10.權利要求9所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的樹脂組合物中的矽酸鹽晶須的含有率是5-30％(重量)，氧化鋅晶須的含有率是5-30％(重量)。
11.權利要求7-10中任一項所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑範圍內至少具有1個極大值。
12.權利要求7-11中任一項所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑範圍內具有1個極大值。
13.權利要求7-11中任一項所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布中具有2個極大值，與這2個極大值對應的粒徑之比為4-40。
14.權利要求7-10中任一項所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布中具有多個極大值，呈現其中的2個極大值的二氧化矽粒子的重量分數之比是1-1.9。
15.權利要求7-14中任一項所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子是由形狀不同的二氧化矽粒子構成。
16.光纖定位部件，其特徵是，由含有22-35％(重量)以線型聚苯硫醚樹脂為主要成分的聚苯硫醚樹脂、45-65％(重量)二氧化矽粒子和3-13％(重量)矽酸鹽晶須並且所述二氧化矽粒子與矽酸鹽晶須合計含量為58-78％(重量)的樹脂組合物構成。
17.權利要求16所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑範圍內至少具有1個極大值。
18.權利要求16或17所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑範圍內具有1個極大值。
19.權利要求16所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布中具有2個極大值，與這2個極大值對應的粒徑之比為4-40。
20.權利要求16所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子的粒徑分布中具有多個極大值，呈現其中的2個極大值的二氧化矽粒子的重量分數之比是1-1.9。
21.權利要求16-20中任一項所述的光纖定位部件，其特徵是，所述的二氧化矽粒子是由形狀不同的二氧化矽粒子構成。
全文摘要
本發明是關於將光纖彼此連接時使用的套管等光纖定位部件。本發明的目的是,提供可以保持高的尺寸精度和尺寸穩定性並具有滿足實用要求的機械強度和長期耐久性的光纖定位部件。本發明的光纖定位部件,是由含有15—35%(重量)聚苯硫醚樹脂、45—65%(重量)二氧化矽粒子和26—35%(重量)矽酸鹽晶須,並且上述二氧化矽粒子和矽酸鹽晶須的合計含量為65—85%(重量)的樹脂組合物構成。
文檔編號C08L81/02GK1262741SQ99800376
公開日2000年8月9日 申請日期1999年4月9日 優先權日1998年4月13日
發明者勝佔洋, 櫻井涉, 柿井俊昭, 柴田雅弘 申請人:住友電氣工業株式會社