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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtleitfaser-Positionierungsteil,
das zur optischen Verbindung von Lichtleitfasern miteinander verwendet
wird.
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Technischer
Hintergrund
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Zum
Verbinden von Lichtleitfasern miteinander auf dem Gebiet der optischen
Kommunikation wird normalerweise ein optischer Verbinder eingesetzt,
während
Lichtleitfaser-Positionierungsteile,
wie beispielsweise ein Ringbeschlag und eine Muffe, bei dem optischen
Verbinder eingesetzt werden. Diese Lichtleitfaser-Positionierungsteile
müssen
eine hohe Exaktheit der Abmessungen aufweisen, um die Zentren in
Axialrichtung von Lichtleitfasern in Bezug aufeinander mit hoher
Genauigkeit anzuordnen, und müssen
darüber
hinaus eine hohe Abmessungsstabilität aufweisen, wenn sie über einen
langen Zeitraum eingesetzt werden sollen. Gleichzeitig ist, da die
Lichtleitfaser-Positionierungsteile wiederholt angebracht und abgenommen
werden, nicht nur eine ausreichende mechanische Festigkeit erforderlich,
sondern auch Langzeitstabilität.
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Als
Lichtleitfaser-Positionierungsteile bei optischen Verbindern sind
Ringbeschläge
bislang bekannt, die aus Zirkondioxid und dergleichen bestehen.
Weiterhin sind Ringbeschläge
bekannt, bei denen Lichtleitfaser- Positionierungsteile durch Spritzpressen
eines Epoxyharzes erhalten werden, welches ein Thermofixierharz
ist. Ringbeschläge,
die aus Zirkondioxid hergestellt sind, sind jedoch weniger vorteilhaft
als Ringbeschläge,
die aus Kunststoff hergestellt sind, in Bezug auf den Kostenaufwand,
wogegen Zeit dafür
erforderlich ist, aus Thermofixierharzen ausgeformte Ringbeschläge zum Zeitpunkt
des Ausformens auszuhärten,
wodurch die Produktivität
verringert wird.
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Daher
wurde der Einsatz thermoplastischer Harze überlegt, die in Bezug auf die
Produktivität
vorteilhaft sind, und kostengünstig
sind. Bekannte thermoplastische Harze sind jedoch in der Hinsicht
problematisch, dass ihr Einspritzdruck zum Zeitpunkt des Ausformens
hoch ist, ihre Schrumpfung groß ist,
und so weiter, so dass es nicht einfach ist, in der Praxis hochpräzise Ringbeschläge bei ihnen
zu erzielen. Unter diesen Umständen
wurden vor kurzem Vorgehensweisen berichtet, die in der Praxis einsetzbare
Ringbeschläge
ergeben. So beschreibt beispielsweise die offengelegte japanische
Patentanmeldung Nr. HEI 5-345328 einen Ringbeschlag, bei welchem
eine Harzzusammensetzung, die hauptsächlich aus einem Polyphenylensulfidharz
besteht, mit Silikatteilchen gefüllt
ist, die eine unbestimmte oder kugelartige Form aufweisen.
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Weiterhin
beschreibt die Veröffentlichung
der internationalen Anmeldung WO95/25770 einen Ringbeschlag, bei
welchem eine Harzzusammensetzung, die ein Polyphenylensulfidharz
oder dergleichen in einem Anteil im Bereich von 20 bis 40 Gew.-%
enthält,
mit kugelförmigen,
feinen Silikatteilchen oder dergleichen in einem Anteil im Bereich
von 40 bis 60 Gew.-% gefüllt
ist, und Whisker, beispielsweise Kaliumtitanat-Whisker, Aluminiumborat-Whisker, Siliziumcarbid-Whisker, Siliziumnitrid-Whisker,
Zinkoxid-Whisker, Aluminiumoxid-Whisker,
Graphit-Whisker, oder dergleichen, vorhanden sind.
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Beschreibung
der Erfindung
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Als
Ergebnis umfangreicher Untersuchungen in Bezug auf die voranstehend
geschilderten, herkömmlichen
Ringbeschläge
haben die Erfinder herausgefunden, dass zwar die voranstehend geschilderten
Ringbeschläge
in Bezug auf die Exaktheit ihrer Abmessungen und die Stabilität ihrer
Abmessungen vorteilhaft sind, da die Silikatteilchen und/oder Whisker
in der Harzzusammensetzung enthalten sind, jedoch bei ihnen folgende
Probleme auftreten.
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Bei
dem Ringbeschlag, bei welchem eine Harzzusammensetzung mit Silikatteilchen
gefüllt
ist, sind die Streckungsverhältnisse
von Silikatteilchen klein, wodurch ihre Verstärkungswirkung unzureichend
wird. Dies führt
dazu, dass bei einem MT-Optikverbinder jener Art, der einen Führungsstift
verwendet, die Festigkeit des Ringbeschlags um das Führungsloch
herum zum Einführen
des Führungsstifts
so gering werden kann, dass ein Teil des Ringbeschlags um das Führungsloch
herum abplatzt, wenn Ringbeschläge
miteinander mit Hilfe eines Clips verbunden werden. Insbesondere
wenn eine automatische Schalteinrichtung, die mit hoher Geschwindigkeit
arbeitet, zum mechanischen Verbinden von MT-Optikverbindern bei hoher Geschwindigkeit
eingesetzt wird, können
die Ringbeschläge
beschädigt
werden.
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Bei
dem Ringbeschlag, bei welchem eine Harzzusammensetzung, die ein
Polyphenylensulfidharz oder dergleichen aufweist, mit kugelförmigen feinen
Teilchen und Whiskern gefüllt
ist, kann die Festigkeit des Ringbeschlags um das Führungsloch
herum zum Einführen
eines Führungsstifts
nicht ausreichend sein, was dazu führt, dass ein Teil des Ringbeschlags
um das Führungsloch
herum abplatzt, wenn der Führungsstift
in das Führungsloch
eingeführt
oder aus diesem herausgezogen wird. Bei einem MPO-Optikverbinder
jenes Typs, der aufgedrückt
bzw. abgezogen wird, neigen insbesondere, da ein Führungsstift
in das Führungsloch des
Ringbeschlags anstoßend
eingeführt
werden kann, unter Verschiebung oder Verkippung, Umfangsabschnitte
des Führungslochs
des Ringbeschlags dazu, dass sich bei ihnen etwas abschält. Dies
führt dazu,
dass es erforderlich sein kann, den Ringbeschlag zu einem relativ
frühen
Zeitpunkt auszutauschen oder dergleichen, so dass kein Langzeiteinsatz
möglich
ist.
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Die
EP 0 704 486 A1 beschreibt
eine Harzzusammensetzung zum Ausformen von Präzisionsteilen, welche 20 bis
40 Gew.-% zumindest entweder Polyphenylensulfid oder ein thermotropes
flüssigkristallines
Polymer aus aromatischem Polyester enthält, 15 bis 25 Gew.-% Whisker,
und 40 bis 60 Gew.-% kugelförmige, kleine
Teilchen, wobei der Gesamtanteil aus Whiskern und den kugelförmigen,
kleinen Teilchen 60 bis 80 Gew.-% beträgt, und eine Harzzusammensetzung
zum Ausformen von Präzisionsteilen,
die 20 bis 40 Gew.-% aus zumindest entweder Polyphenylensulfid oder
einem thermotropen Flüssigkristall-polymer
aus aromatischem Polyester enthält,
5 bis 25 Gew.-% Whisker, 40 bis 75 Gew.-% kugelförmige, kleine Teilchen, und
0,5 bis 3 Gew.-% eines Silan-Haftvermittlers, wobei der Gesamtanteil
an Whiskern und kugelförmigen,
kleinen Teilchen 60 bis 80 Gew.-% beträgt. Silikat-Whisker sind in
diesem Dokument nicht erwähnt.
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Die
EP 0 293 116 A2 beschreibt
eine spezielle, schmelzstabile PTK-Zusammensetzung (Titel), die
drei Hauptbestandteile (A), (B) und (C) aufweist. Bestandteil (A)
ist spezielles PTK, das in 100 Gewichtsteilen vorhanden ist, Bestandteil
(B) ist 4 bis 400 Gewichtsteile eines thermoplastischen Harzes,
und Bestandteil (C) ist ein faserförmiger Füllstoff und/oder anorganischer
Füllstoff.
Calciumsilikat-Whisker können
als faserförmiger Füllstoff
eingesetzt werden. Vorzugsweise werden kurze Fasern mit einer Länge von
10 cm oder kürzer
eingesetzt. Siliziumdioxid kann als Füllstoff verwendet werden.
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Die
US 5 200 271 beschreibt
eine Zusammensetzung, welche (A) ein Polyarylensulfidharz mit 30
bis 75 Gew.-% aufweist, (B) ein Faserverstärkungsmittel, welches Kieselsäure als
Hauptbestandteil aufweist, einen mittleren Faserdurchmesser von
kleiner oder gleich 50 μm,
eine mittlere Faserlänge
von größer oder gleich
300 μm,
und (C) ein Faserverstärkungsmittel,
das Al2O3 und SiO2 als Hauptbestandteile mit 1 bis 25 Gew.-% enthält, einen
mittleren Faserdurchmesser von kleiner oder gleich 7 μm, und eine
mittlere Faserlänge von
größer oder
gleich 150 μm.
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Die
JP-A-3 066 756 beschreibt eine Zusammensetzung, die ein Polyarylensulfidharz
im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% aufweist, einen pulverförmigen Füllstoff,
beispielsweise Bariumsulfid, im Bereich von 20 bis 70 Gew.-%, und
Glasfasern im Bereich von 10 bis 40 Gew.-%. Silikat wird in diesem
Dokument nicht erwähnt. Die
Glasfasern weisen eine Länge
von 2 bis 5 mm auf.
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Die
US 4 337 182 beschreibt
eine Zusammensetzung, die 30 bis 50 Gew.-% Polyarylensulfid enthält, 10 bis
30 Gew.-% Glasfasern, 30 bis 60 Gew.-% Glasperlen aus geschmolzenem
Siliziumdioxid, und 0,5 bis 3 Gew.-% organisches Silan. Wie im Beispiel
1 dieses Dokuments beschrieben, kann Polyphenylensulfid verwendet
werden. Die Länge
der Glasfasern bei den Beispielen 1 und 2 in diesem Dokument beträgt 0,3 cm.
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Angesichts
der voranstehend geschilderten Umstände besteht ein Ziel der vorliegenden
Erfindung in der Bereitstellung eines Lichtleitfaser-Positionierungsteils,
das in der Praxis eine ausreichende mechanische Festigkeit und Langzeitstandfestigkeit
aufweist, während
eine hohe Genauigkeit der Abmessungen und Stabilität der Abmessungen
beibehalten werden.
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Als
Ergebnis umfangreicher Untersuchungen zur Erzielung des voranstehend
geschilderten Ziels haben die Erfinder herausgefunden, dass dann,
wenn eine Harzzusammensetzung, die ein Polyphenylensulfidharz enthält, darüber hinaus
eine bestimmte Menge an Whiskern enthält, die aus einem bestimmten
Material bestehen, zusätzlich
zu Siliziumdioxidteilchen, insbesondere die mechanische Festigkeit
des Lichtleitfasern-Positionierungsteils
verbessert werden kann, was im Hinblick auf die Langzeitstandfestigkeit
vorteilhaft ist, wodurch die vorliegende Erfindung erreicht wird.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird das Ziel durch ein Lichtleitfaser-Positionierungsteil
gemäß Patentanspruch
1 erreicht.
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Ein
derartiges Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden
Erfindung weist eine Harzzusammensetzung auf, die ein Polyphenylensulfidharz
mit einem Anteil im Bereich von 15 bis 25 Gew.-% enthält, Siliziumdioxidteilchen
in einem Anteil im Bereich von 45 bis 54 Gew.-%, und Silikat-Whisker
in einem Anteil im Bereich von 26 bis 35 Gew.-%, wobei die Harzzusammensetzung
die Siliziumdioxidteilchen und die Silikat-Whisker in einem Anteil
im Bereich von 75 bis 85 Gew.-% enthält.
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Da
bei dem Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung
die Silikat-Whisker in der Harzzusammensetzung enthalten sind, wird
die mechanische Festigkeit höher
als in jenen Fällen,
bei welchen andere Arten von Whiskern darin enthalten sind. Allerdings
wird die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
unzureichend, wenn der Anteil an Silikat-Whiskern kleiner ist als
26 Gew.-%, wogegen eine Anisotropie auftritt, und hierdurch die
Genauigkeit der Abmessungen abnimmt, wenn der Anteil 35 Gew.-% übersteigt.
Die Formbarkeit wird beeinträchtigt,
und die Genauigkeit der Abmessungen ist geringer, wenn der Anteil
an Polyphenylensulfidharz kleiner ist als 15 Gew.-%, wogegen die
Verstärkungseffekte
der Siliziumdioxidteilchen, Whisker und dergleichen auf das Polyphenylensulfidharz
so klein werden, dass die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
geringer wird, wenn der Anteil 25 Gew.-% übersteigt. Weiterhin werden
der lineare Ausdehnungskoeffizient und die Anisotropie so groß, dass
die Genauigkeit der Abmessungen abnimmt, wenn der Anteil an Siliziumdioxidteilchen
kleiner ist als 45 Gew.-%; wogegen die Genauigkeit der Abmessungen
abnimmt, wenn der Anteil an Siliziumdioxidteilchen 54 Gew.-% übersteigt,
da das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens abnimmt, und hierdurch
die Formbarkeit beeinträchtigt
wird. Da der Anteil an Polyphenylensulfidharz abnimmt, wird darüber hinaus
das Lichtleitfaser-Positionierungsteil
spröde.
Weiterhin sinkt die Genauigkeit der Abmessungen des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
ab, wenn der Gesamtanteil an Siliziumdioxidteilchen und Silikat-Whiskern kleiner
ist als 75 Gew.-%; wogegen dann, wenn der Gesamtanteil 85 Gew.-% übersteigt,
das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens verschlechtert
wird, was die Formbarkeit verschlechtert, wodurch die Genauigkeit
der Abmessungen verringert und die mechanische Festigkeit unzureichend
wird.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird das Ziel durch ein Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß Patentanspruch
7 erreicht.
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Ein
derartiges Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden
Erfindung weist eine Harzzusammensetzung auf, die ein Polyphenylensulfidharz
aufweist, Siliziumdioxidteilchen, und mehrere Arten von Whiskern,
wobei die Harzzusammensetzung die Siliziumdioxidteilchen und die
Whisker in einem Anteil im Bereich von 65 bis 85 Gew.-% enthält.
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Bei
dem Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung
werden, da mehrere Arten von Whiskern verwendet werden, die Whisker
mit unterschiedlichen Formen und Zusammensetzungen miteinander gemischt.
Dies führt
dazu, dass die Anisotropie der Harzzusammensetzung aufgehoben wird,
wodurch die Genauigkeit der Abmessungen zunimmt. Bei dem Lichtleitfaser-Positionierungsteil
gemäß der vorliegenden
Erfindung nimmt die Genauigkeit der Abmessungen des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
ab, wenn der Gesamtanteil an Siliziumdioxidteilchen und Whiskern
kleiner ist als 65 Gew.-%, wogegen dann, wenn der Gesamtanteil 85
Gew.-% überschreitet,
das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens verschlechtert
wird, was die Formbarkeit verschlechtert, so dass die Genauigkeit
der Abmessungen abnimmt, und die mechanische Festigkeit unzureichend
wird.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung wird das Ziel durch ein Lichtleitfaser-Positionierungsteil
gemäß Patentanspruch
13 erreicht.
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Ein
derartiges Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden
Erfindung weist eine Harzzusammensetzung auf, die ein Polyphenylensulfidharz
enthält,
das hauptsächlich
aus einem linearen Polyphenylensulfidharz besteht, in einem Anteil
im Bereich von 22 bis 35 Gew.-%, Siliziumdioxidteilchen in einem
Anteil im Bereich von 52 bis 65 Gew.-%, und Silikat-Whisker in einem
Anteil im Bereich von 3 bis 13 Gew.-%, wobei die Harzzusammensetzung
die Siliziumdioxidteilchen und die Silikat-Whisker in einem Anteil
im Bereich von 65 bis 78 Gew.-% enthält.
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Bei
dem Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung
nimmt, da das lineare Polyphenylensulfidharz als Hauptbestandteil
des Polyphenylensulfidharzes eingesetzt wird, das Molekulargewicht
des Polyphenylensulfidharzes zu, wodurch die mechanische Festigkeit
des Lichtleitfaser-Positionierungsteil weiter erhöht wird.
Die Formbarkeit wird verschlechtert und die Genauigkeit der Abmessungen
wird geringer, wenn der Anteil an Polyphenylensulfidharz in der
Harzzusammensetzung kleiner als 22 Gew.-% ist, wogegen der Verstärkungseffekt
der Siliziumdioxidteilchen, der Whisker und dergleichen auf das
Polyphenylensulfidharz so klein wird, dass die mechanische Festigkeit
des Lichtleitfaser-Positionierungsteils abnimmt, wenn der Anteil
35 Gew.-% überschreitet.
Weiterhin werden der lineare Ausdehnungskoeffizient und die Anisotropie
so hoch, dass die Genauigkeit in Bezug auf die Abmessungen abnimmt,
wenn der Anteil an Siliziumdioxidteilchen kleiner als 52 Gew.-%
ist; wogegen die Genauigkeit in Bezug auf die Abmessungen verringert wird,
wenn der Anteil an Siliziumdioxidteilchen 65 Gew.-% überschreitet,
da das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens abnimmt, und hierdurch
die Formbarkeit beeinträchtigt
wird. Da der Anteil des Polyphenylensulfidharzes abnimmt, wird darüber hinaus
das Lichtleitfaser-Positionierungsteil spröde. Die Verstärkungseffekte
infolge der Silikat-Whisker werden klein, und die mechanische Festigkeit sinkt
ab, wenn der Anteil an Silikat-Whiskern in der Harzzusammensetzung
kleiner als 3 Gew.-% beträgt;
wogegen dann, wenn der Anteil 13 Gew.-% überschreitet, die Silikat-Whisker
zunehmen, und deswegen, da das Polyphenylensulfid ein Polyphenylensulfidharz
des linearen Typs aufweist, also einen Bestandteil mit hohem Molekulargewicht,
das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens verringert wird,
wodurch die Genauigkeit in Bezug auf die Abmessungen und die mechanische
Festigkeit verringert werden. Darüber hinaus sinkt die Genauigkeit
bezüglich
der Abmessungen des Lichtleitfaser-Positionierungsteils ab, wenn der Gesamtanteil
der Siliziumdioxidteilchen und der Silikat-Whisker kleiner ist als
65 Gew.-%; wogegen dann, wenn der Gesamtanteil 78 Gew.-% überschreitet,
das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens verschlechtert
wird, wodurch die Formbarkeit beeinträchtigt wird, was die Genauigkeit
bezüglich
der Abmessungen verringert, und dann wird die mechanische Festigkeit
unzureichend.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht, die einen Zustand vor dem Anschluss von
MT-Optikverbindern zeigt, die jeweils einen Ringbeschlag als das
Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen;
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2 ist
eine Perspektivansicht, die den Zustand nach dem Anschluss von MT-Optikverbindern
zeigt, die jeweils einen Ringbeschlag als das Lichtleitfaser-Positionierungsteil
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweisen;
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3 ist
eine Perspektivansicht eines MPO-Optikverbinders, der einen Ringbeschlag
als das Lichtleitfaser-Positionierungsteil
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet; und
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4 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht
des Ringbeschlags von 3.
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Beste Art
und Weise zur Ausführung
der Erfindung
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Nachstehend
wird das Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung
im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Das
Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine Harzzusammensetzung aufweist,
die ein Polyphenylensulfidharz (nachstehend als "PPS-Harz" bezeichnet) aufweist, Siliziumdioxidteilchen
und Whisker. Hierbei wird das PPS-Harz deswegen verwendet, da es
vorteilhaft ist in Bezug auf die Stabilität der Abmessungen, die Kriecheigenschaften
und die Formbarkeit. Im Allgemeinen umfassen PPS-Harze PPS-Harz
des vernetzten Typs (des verzweigten Typs) sowie geradlinige PPS-Harze. Normalerweise
besteht das PPS-Harz, das bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt
wird, hauptsächlich
aus einem vernetzten PPS-Harz. Hierbei ist der Anteil an vernetztem
PPS-Harz in dem PPS-Harz normalerweise 70 bis 100 Gew.-%. Ein PPS-Harz
mit einer Schmelzviskosität
von 1000 bis 20000 Poise bei 320 °C
wird vorgezogen, so dass die Siliziumdioxidteilchen und Whisker
mit einem hohen Füllverhältnis hinzugefügt werden
können.
Weiterhin beträgt
der PPS-Harzanteil in der Harzzusammensetzung normalerweise 15 bis
25 Gew.-%. Ist er niedriger als 15 Gew.-%, so ist die Tendenz vorhanden,
dass die Formbarkeit verschlechtert wird, und die Exaktheit der
Abmessungen beeinträchtigt
wird; wogegen dann, wenn er 25 Gew.-% überschreitet, die Neigung besteht,
dass die Verstärkungs-effekte
der Füllstoffe
(Siliziumdioxidteilchen und Whisker) auf das PPS-Harz abnehmen,
und die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
abnimmt.
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Die
Siliziumdioxidteilchen, die bei dem Lichtleitfaser-Positionierungsteil
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, sind in der Harzzusammensetzung vorhanden,
da die Siliziumdioxidteilchen einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten
aufweisen, und eine geringe Anisotropie, wodurch die Exaktheit der
Abmessungen des Lichtleitfaser-Positionierungsteils verbessert werden
kann. Die mittlere Teilchengröße der Siliziumdioxidteilchen
beträgt
vorzugsweise 0,2 bis 6 μm.
Dies liegt daran, dass dann, wenn die mittlere Teilchengröße kleiner
ist als 0,2 μm,
die Tendenz vorhanden ist, dass die Harzzusammensetzung ihr Fließvermögen zum
Zeitpunkt des Ausformens verringert, wodurch ihre Ausformung instabil
wird, und die Exaktheit der Abmessungen verringert wird; wogegen
dann, wenn die mittlere Teilchengröße 6 μm überschreitet, die Neigung dazu
besteht, dass Unregelmäßigkeiten
in der Größenordnung
von Mikrometern auftreten, wenn sich die Siliziumoxidteilchen auf
der Oberfläche
ablagern.
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Die
Siliziumdioxidteilchen weisen normalerweise eine Teilchengrößenverteilung
mit einem relativen Maximalwert auf. Die Teilchengröße entsprechend
diesem einen relativen Maximalwert liegt vorzugsweise im Bereich
von 0,3 bis 0,9 μm.
Wenn die Teilchengröße entsprechend
dem relativen Maximalwert kleiner ist als 0,3 μm, besteht die Neigung, dass
die Formbarkeit verschlechtert wird. Wenn andererseits die Teilchengröße der Siliziumdioxidteilchen
entsprechend dem relativen Maximalwert 0,9 μm überschreitet, ist die Neigung
vorhanden, dass die Harzzusammensetzung eine geringere mechanische
Festigkeit aufweist, im Vergleich zur gleichen Füllmenge. Bei MPO-Verbindern
ist es erforderlich, dass die Lichtleiter an Verbinder-Endoberflächen in
körperliche
Berührung
(PC-Verbindung) miteinander gelangen, wenn die Verbinder verbunden
werden. Zu diesem Zweck muss die Endoberfläche des Lichtleiters gegenüber der
Endoberfläche
des Ringbeschlags vorstehen, und wird mit der Endoberfläche der
Lichtleitfaser ein spezieller Schleifvorgang durchgeführt. Das
Ausmaß des
Vorstehens der Lichtleitfaser zum Zeitpunkt des Schleifens hängt wesentlich
von den Füllstoffen
ab, die in der Harzzusammensetzung enthalten sind, insbesondere
von den Siliziumdioxidteilchen. Unter den gleichen Schleifbedingungen
neigt nämlich
das Ausmaß des
Vorstehens dazu, größer zu werden,
wenn die Teilchengröße der Siliziumdioxidteilchen
kleiner wird, was die PC-Verbindung erleichtert. Falls die Teilchengröße entsprechend
dem relativen Maximalwert der Teilchengrößenverteilung der Siliziumdioxidteilchen
in dem Bereich von 0,3 bis 0,9 μm
liegt, kann speziell das Ausmaß des
Vorspringens der Lichtleitfaser weiter vergrößert werden, wodurch die Genauigkeit
der Abmessungen und die mechanische Festigkeit höher werden.
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Vorzugsweise
weisen die Siliziumdioxidteilchen eine Mischung aus mehreren Siliziumdioxidteilchen auf,
die unterschiedliche Teilchengrößenverteilungen
aufweisen, wodurch man mehrere relative Maximalwerte der Teilchengrößenverteilung
dieser Mischung erhält,
bei welcher das Verhältnis
von Teilchengrößen (Größe größerer Teilchen
dividiert durch Größe kleinerer
Teilchen) entsprechend den zwei größten relativen Maximalwerten
gleich 4 bis 40 ist. Das Teilchengrößenverhältnis in diesem Bereich ist
in der Hinsicht vorteilhaft, dass Siliziumdioxidteilchen mit kleinerer
Teilchengröße in die
Lücke zwischen
Siliziumdioxidteilchen mit größerer Teilchengröße eindringen,
wodurch das Füllverhältnis verbessert
wird, wobei im Vergleich mit dem gleichen Füllverhältnis die Neigung besteht,
das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zu verbessern, da der Berührungswiderstand zwischen den
Siliziumdioxidteilchen verringert wird.
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Wenn
die Siliziumdioxidteilchen mehrere relative Maximalwerte in ihrer
Teilchengrößenverteilung
aufweisen, beträgt
das Gewichtsverhältnis
der Siliziumdioxidteilchen (Gewicht von Siliziumdioxidteilchen mit
einer größeren Teilchengröße, dividiert
durch das Gewicht von Siliziumdioxidteilchen mit einer kleineren
Teilchengröße), das
die zwei größten relativen
Maximalwerte angibt, vorzugsweise 1 bis 1,9. Falls dieses Verhältnis kleiner
ist als 1, besteht die Neigung, dass bei der Harzzusammensetzung
deren Fließvermögen zum
Zeitpunkt des Ausformens verringert wird, und die Exaktheit der
Abmessungen verringert wird, wenn der Anteil an Siliziumdioxidteilchen
mit größerer Teilchengröße klein
ist, während
das Ausmaß der
Füllung
der Siliziumdioxidteilchen in der Harzzusammensetzung groß ist; wogegen
dann, wenn der Wert 1,9 überschreitet,
es schwierig wird, dass die Siliziumdioxidteilchen ein hohes Füllverhältnis erreichen,
und der Anteil der Siliziumdioxidteilchen mit kleinerer Teilchengröße ansteigt,
wodurch die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
kleiner wird.
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Vorzugsweise
bestehen die Siliziumdioxidteilchen aus einer Mischung von Siliziumdioxidteilchen
mit unterschiedlichen Formen. Wenn die Siliziumdioxidteilchen daher
durch eine Mischung aus Siliziumdioxidteilchen mit unterschiedlichen
Formen gebildet werden, neigt die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
zu einer Verbesserung. Beispiele für die Siliziumdioxidteilchen
umfassen Siliziumdioxidteilchen in zermahlener Form, die durch Zermahlen
von Glasfasern erhalten werden, kugelförmige Siliziumdioxidteilchen,
die durch Schmelzen von Siliziumdioxidteilchen mit zermahlener Form
in einer Flamme erhalten werden, so dass sie eine Kugelform infolge
der Oberflächenspannung
aufweisen, und dergleichen. Wenn die Siliziumdioxidteilchen durch
eine Mischung aus kugelförmigen
Siliziumdioxidteilchen und Siliziumdioxidteilchen in zermahlener
Form gebildet werden, beträgt
der Anteil kugelförmiger
Siliziumdioxidteilchen in der Harzzusammensetzung normalerweise
20 bis 40 Gew.-%. Wenn der Anteil an kugelförmigen Siliziumdioxidteilchen
kleiner ist als 20 Gew.-%, besteht die Neigung, dass die Formbarkeit
verschlechtert wird, und die Exaktheit der Abmessungen abnimmt;
wogegen dann, wenn er 40 Gew.-% überschreitet,
die Auswirkungen der Mischung der Siliziumdioxidteilchen mit zermahlener
Form dazu führen,
dass sie gering sind, so dass die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
nicht verbessert wird. Andererseits ist normalerweise der Anteil
an Siliziumdioxidteilchen mit zermahlener Form 5 bis 25 Gew.-%.
Ist der Anteil der Siliziumdioxidteilchen mit zermahlener Form kleiner
als 5 Gew.-%, besteht die Neigung, dass die mechanische Festigkeit
nicht verbessert werden kann; wogegen dann, wenn er 25 Gew.-% überschreitet,
der Fließwiderstand
zum Zeitpunkt des Ausformens dazu neigt, erhöht zu werden, wodurch die Formbarkeit
beeinträchtigt
wird, was die Genauigkeit der Abmessungen verringert.
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Der
Anteil an Siliziumdioxidteilchen in der Harzzusammensetzung bei
der vorliegenden Erfindung beträgt
45 bis 54 Gew.-%. Wenn der Anteil an Siliziumoxidteilchen kleiner
ist als 45 Gew.-%, nimmt die Anisotropie zu, wodurch die Genauigkeit
der Abmessungen verringert wird; wogegen dann, wenn der Anteil an
Siliziumoxidteilchen 54 Gew.-% überschreitet,
das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens geringer ist, was
die Formbarkeit beeinträchtigt,
wodurch die Genauigkeit der Abmessungen des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
absinkt. Da der Anteil an PPS-Harz absinkt, wird darüber hinaus
das Lichtleitfaser-Positionierungsteil
spröde.
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Die
Whisker, die in der Harzzusammensetzung enthalten sind, die bei
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sind Silikat-Whisker.
Die Silikat-Whisker werden infolge der Tatsache eingesetzt, dass
sie eine bevorzugte Stabilität
der Abmessungen aufweisen, infolge ihres niedrigen thermischen Wärmeausdehnungskoeffizienten,
und infolge der Tatsache, da ihre Oberfläche nicht aktiv ist, dass die
Viskosität
nicht zunimmt, selbst wenn das Ausmaß der Füllung vergrößert wird, und ihr Verstärkungseffekt
hoch ist. Daher können
sie die Genauigkeit der Abmessungen und die mechanische Festigkeit
des Lichtleitfaser-Positionierungsteils verbessern.
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Die
Silikat-Whisker sind Calciumsilikat-Whisker und Natriumsilikat-Whisker.
Diese Silikat-Whisker weisen eine mittlere Faserlänge von
3 bis 50 μm
auf. Wenn die mittlere Faserlänge
kleiner ist als 3 μm,
neigen die Verstärkungsauswirkungen
auf das PPS-Harz zur Abnahme; wogegen dann, wenn die mittlere Faserlänge 50 μm überschreitet,
eine Anisotropie auftritt, was zu der Neigung führt, dass die Genauigkeit der
Abmessungen geringer wird. Weiterhin wird bevorzugt, dass der mittlere
Durchmesser der Silikat-Whisker 1 bis 10 μm beträgt. Ist der mittlere Durchmesser
kleiner als 1 μm,
besteht die Neigung, dass ein hohes Füllverhältnis in dem Harz schwierig
wird, und die Genauigkeit der Abmessungen abnimmt; wogegen dann,
wenn der mittlere Durchmesser 10 μm überschreitet,
Unregelmäßigkeiten
auftreten, wenn sich die Silikat-Whisker auf der Oberfläche des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
ablagern, wodurch die Genauigkeit der Abmessungen verringert wird.
Weiterhin beträgt
das Streckungsverhältnis
der Silikat-Whisker (mittlere Länge
dividiert durch mittleren Durchmesser) 3 bis 10. Ist das Streckungsverhältnis kleiner
als 3, so werden die Auswirkungen der Verstärkung des PPS-Harzes unzureichend;
wogegen dann, wenn das Streckungsverhältnis größer als 10 wird, die Neigung besteht,
dass die Anisotropie zunimmt, und die Genauigkeit der Abmessungen
geringer wird.
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Der
Anteil an Silikat-Whiskern in der Harzzusammensetzung beträgt 26 Gew.-%
oder mehr. Ist der Anteil an Silikat-Whiskern kleiner als 26 Gew.-%, wird
die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
unzureichend. Andererseits ist der Anteil an Silikat-Whiskern in
der Harzzusammensetzung kleiner oder gleich 35 Gew.-%. Wenn er 35
Gew.-% überschreitet,
tritt eine Anisotropie in dem Lichtleitfaser-Positionierungsteil
auf, wodurch die Genauigkeit der Abmessungen verringert wird. Weiterhin
beträgt
der Gesamtanteil der Siliziumdioxidteilchen und der Silikat-Whisker
in der Harzzusammensetzung 75 bis 85 Gew.-%. Ist der Gesamtanteil
kleiner als 75 Gew.-%, sinkt die Genauigkeit der Abmessungen des
Lichtleitfaser-Positionierungsteils
ab; wogegen dann, wenn der Gesamtanteil 85 Gew.-% überschreitet,
das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens verschlechtert
wird, was die Formbarkeit verschlechtert, wodurch die Genauigkeit
der Abmessungen beeinträchtigt
wird, und die mechanische Festigkeit unzureichend wird.
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Die
Whisker, die in der Harzzusammensetzung enthalten sind, die bei
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sind eine Mischung mehrerer
Arten von Whiskern. Wenn mehrere Arten von Whiskern eingesetzt werden,
werden die Whisker, die unterschiedliche Formen und Bestandteile
aufweisen, miteinander vermischt, wodurch die Anisotropie der Harzzusammensetzung
aufgehoben wird, und die Genauigkeit der Abmessungen verbessert
wird. Insbesondere ist die Mischung mehrerer Arten von Whiskern
eine Mischung aus Silikat-Whiskern
und Zinkoxid-Whiskern. Da die Zinkoxid-Whisker die Form einer Tetrapode
aufweisen, jedoch an sich eine geringe Größe und eine niedrige Anisotropie
aufweisen, wird in diesem Fall die Anisotropie der Harzzusammensetzung
aufgehoben, die durch die Silikat-Whisker hervorgerufen wird, und
neigt die Genauigkeit der Abmessungen des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
dazu, verbessert zu werden.
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In
diesem Fall beträgt
der Anteil an Silikat-Whiskern in der Zusammensetzung 5 bis 30 Gew.-%,
bevorzugt 15 bis 30 Gew.-%. Wenn der Anteil an Silikat-Whiskern
kleiner ist als 5 Gew.-%, neigt der Verstärkungseffekt der Silikat-Whisker
bei dem PPS-Harz
zur Abnahme; wogegen dann, wenn er 30 Gew.-% überschreitet, die Neigung besteht,
dass bei der Harzzusammensetzung deren Anisotropie zunimmt, und
bei dem Lichtleitfaser-Positionierungsteil die Genauigkeit von dessen
Abmessungen abnimmt. Weiterhin beträgt der Anteil an Zinkoxid-Whiskern
in der Harzzusammensetzung 5 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%.
Wenn der Anteil an Zinkoxid-Whiskern
kleiner als 5 Gew.-% ist, treten die Auswirkungen der Kombination
der Whisker nicht mehr auf, wodurch die Auswirkungen der Verringerung
der Anisotropie geringer werden; wogegen dann, wenn er größer ist
als 30 Gew.-%, die Verstärkungseffekte
bei dem PPS-Harz dazu neigen, abzunehmen, wodurch die mechanische
Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
verringert wird.
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Weiterhin
beträgt
der Anteil der Whisker-Mischung an der Harzzusammensetzung 26 Gew.-%
oder mehr. Wenn der Anteil der Whisker-Mischung kleiner ist als
26 Gew.-%, wird die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
unzureichend. Andererseits beträgt
der Anteil der Whisker-Mischung in der Harzzusammensetzung 35 Gew.-%
oder weniger. Ist er größer als
35 Gew.-%, tritt eine Anisotropie in dem Lichtleitfaser-Positionierungsteils
auf, wodurch die Genauigkeit der Abmessungen verringert wird.
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Das
PPS, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann hauptsächlich aus
einem PPS-Harz des linearen Typs bestehen. In diesem Fall ist das
PPS-Harz in einem Anteil im Bereich von 22 bis 35 Gew.-% in der
Harzzusammensetzung enthalten. Bei weniger als 22 Gew.-% wird die
Formbarkeit verschlechtert, wodurch die Genauigkeit der Abmessungen
verringert wird; wogegen dann, wenn der Anteil 35 Gew.-% überschreitet,
die Verstärkungseffekte
der Siliziumdioxidteilchen, der Whisker und dergleichen bei dem
PPS-Harz kleiner werden, wodurch die mechanische Festigkeit des
Lichtleit-faser-Positionierungsteils verringert wird. Das PPS-Harz
ist eine Harzmischung aus einem PPS-Harz des linearen Typs und einem
vernetzten oder verzweigten PPS-Harz. Das lineare PPS-Harz wird
als Hauptbestandteil verwendet, da es das Molekulargewicht des PPS-Harzes
erhöht,
und darüber
hinaus die mechanische Festigkeit des Lichtleitfaser-Positionierungsteils
erhöht.
Das lineare PPS-Harz ist in dem PPS-Harz normalerweise in einem
Anteil von 60 bis 100 Gew.-% vorhanden, vorzugsweise mit 80 bis
100 Gew.-%. Ist der Anteil des linearen PPS-Harzes kleiner als 60
Gew.-%, neigt das Molekulargewicht des PPS-Harzes dazu, klein zu
sein, wodurch die mechanische Festigkeit verringert wird. Das PPS-Harz
weist normalerweise eine Schmelzviskosität von 1000 bis 20000 Poise
bei 320 °C
auf.
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Wenn
ein PPS-Harz verwendet wird, das hauptsächlich aus einem linearen PPS-Harz
besteht, sind Siliziumdioxidteilchen in einem Anteil im Bereich
von 52 bis 65 Gew.-% in der Harzzusammensetzung enthalten. Diese
Siliziumdioxidteilchen weisen eine mittlere Teilchengröße, eine
Teilchengrößenverteilung
und eine Form auf, die ähnlich
wie bei den voranstehend geschilderten Siliziumdioxidteilchen ist.
Wenn der Anteil an Siliziumdioxidteilchen kleiner ist als 52 Gew.-%,
nimmt der lineare Ausdehnungskoeffizient sowie die Anisotropie zu,
wodurch die Genauigkeit der Abmessungen verringert wird; wogegen
dann, wenn der Anteil an Siliziumdioxidteilchen 65 Gew.-% übersteigt,
das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens abnimmt, wodurch
die Formbarkeit beeinträchtigt
wird, und hierdurch die Genauigkeit der Abmessungen verringert wird.
Da der Anteil an PPS-Harz abnimmt, wird darüber hinaus das Lichtleitfaser-Positionierungsteil
spröde.
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Weiterhin
enthält
die Harzzusammensetzung Silikat-Whisker in einem Anteil im Bereich
von 3 bis 13 Gew.-%. Ist der Anteil kleiner als 3 Gew.-%, wird der
Verstärkungseffekt
infolge der Silikat-Whisker unzureichend, wodurch die mechanische
Festigkeit abnimmt; wogegen dann, wenn der Anteil größer wird
als 13 Gew.-%, das Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt der Ausformung abnimmt, und die
Genauigkeit der Abmessungen und die mechanische Festigkeit absinken.
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Weiterhin
beträgt
der Gesamtanteil der Siliziumdioxidteilchen und der Silikat-Whisker,
die in der Harzzusammensetzung enthalten sind, 65 bis 78 Gew.-%.
Ist der Gesamtanteil kleiner als 65 Gew.-%, so nimmt die Genauigkeit
der Abmessungen des Lichtleitfaser-Positionierungsteils ab; wogegen
dann, wenn der Gesamtanteil mehr als 78 Gew.-% beträgt, das
Fließvermögen der
Harzzusammensetzung zum Zeitpunkt des Ausformens verschlechtert
wird, so dass die Formbarkeit beeinträchtigt wird, wodurch die Genauigkeit
der Abmessungen verringert wird, und die mechanische Festigkeit
nicht mehr ausreichend wird.
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Die
Harzzusammensetzung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, wird durch ein thermoplastisches Harz, Siliziumdioxidteilchen
und Calciumsilikat-Whisker gebildet; jedoch können auch feine Füllstoffe
mit Ausnahme von Siliziumdioxidteilchen und Whiskern, Pigmente,
Stabilisierungsmittel, Haftvermittler, Entflammungsverhinderungsmittel
und dergleichen ebenfalls in derartigen Bereichen hinzugefügt werden, dass
die angestrebte Leistung nicht verloren geht.
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Obwohl
die Harzzusammensetzung, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt
wird, mit einem normalen Knetverfahren zum Verdichten von Füllstoffen
in der Harzzusammensetzung geknetet werden kann, ist vorzuziehen,
dass eine Kneteinrichtung, die einen erheblichen Kneteffekt aufweist,
der dazu dient, vollständig
Füllstoffe
und andere Verbindungsmaterialien in der Harzzusammensetzung zu
verteilen, zum Kneten eingesetzt wird. Beispiele für eine derartige
Kneteinrichtung umfassen einaxiale oder biaxiale Extruder, Kneter und
dergleichen.
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Beispiele
für das
Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung
umfassen einen Ringbeschlag und eine Muffe, die bei verschiedenen
Arten optischer Verbinder einsetzbar sind, beispielsweise MT-Optikverbindern,
MPO-Optikverbindern
und dergleichen, die nachstehend genauer erläutert werden.
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1 ist
eine Perspektivansicht, die MT-Optikverbinder zeigt, die jeweils
einen Mehrfachkanal-Ringbeschlag als das Lichtleitfaser-Positionierungsteil
einsetzen, und zeigen jenen Zustand, bevor Mehrfachkanal-Verbinder
miteinander verbunden werden. 2 ist eine
Perspektivansicht, welche die MT-Optikverbinder zeigt, nachdem die
Mehrfachkanal-Ringbeschläge von 1 miteinander
verbunden wurden. Wie in 1 gezeigt, weisen die MT-Optikverbinder 1 eine
Gruppe von Ringbeschlägen 3 zum
Befestigen beschichteter Lichtleitfasern auf, ein Paar stangenförmiger Führungsstifte 5, 5,
die in die Ringbeschläge 3, 3 eingeführt werden sollen,
zum Verbinden der Ringbeschläge 3, 3 miteinander,
und einen Verbindungs-Clip 7 zum Verbinden der Ringbeschläge 3, 3,
die gegeneinander liegend angeordnet sind. Der Ringbeschlag 3 weist
einen ebenen Verbindungsabschnitt 3a auf, und einen blockförmigen Fasereinführungsabschnitt 3b,
der einstückig
an einem Ende des Verbindungsabschnitts 3a vorgesehen ist.
Es wird beispielsweise ein Band 2 mit vier Fasern in den Fasereinführungsabschnitt 3b eingeführt, wogegen 4 Lichtleitfasern,
die durch Abschälen
der Beschichtung der Lichtleitfaser 2 an einem vorderen
Endabschnitt freigelegt sind, in dem Verbindungsabschnitt 3a aufgenommen
sind. Weiterhin ist in dem Verbindungsabschnitt 3a ein
Fensterloch 10 vorgesehen, durch welches ein Kleber 11,
der aus Epoxyharz oder dergleichen besteht, eingespritzt wird, um
so die beschichteten Lichtleitfasern 4 zu befestigen. Weiterhin
sind in dem Ringbeschlag 3 Führungslöcher 6, 6 vorgesehen,
die jeweils einen im Wesentlichen kreisförmigen Innenumfang aufweisen,
zur Anpassung an ein Paar von Führungsstiften 5, 5.
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3 ist
eine Perspektivansicht, die einen MPO-Optikverbinder zeigt, der einen Ringbeschlag
als das Lichtleitfaser-Positionierungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt, wogegen 4 eine vergrößerte Ansicht des Ringbeschlags
von 3 ist. Wie aus den 3 und 4 hervorgeht,
weisen die MPO-Optikverbinder 20 ein Paar von Stopfen 12 auf,
einen Adapter 13, der ein Führungsloch 13a zum
Führen
und Aufnehmen dieser Stopfen 12 aufweist, und ein Paar
von Führungsstiften 14, 14,
die zum Verbinden der Stopfen 12 miteinander verwendet
werden. Der Stopfen 12 wird durch einen Ringbeschlag 16 zum
Befestigen eines vorderen Endabschnitts eines Faserbands 15 gebildet,
ein Ringbeschlagbefestigungsteil 17 zur Aufnahme dieses
Ringbeschlags 16 darin, und eine Abdeckung 18 zur
Aufnahme dieses Ringbeschlagbefestigungsteils 17 darin;
während
der Ringbeschlag 16 so ausgebildet ist, dass er ebenso
wie der Ringbeschlag 3 in dem MT-Optikverbinder 1 ausgebildet
ist. In dem Ringbeschlag 16 ist ein Paar von Führungslöchern 16a, 16a vorgesehen, die
so ausgebildet sind, dass die Führungsstifte 14 dort
eingeführt
sind. Bei einem derartigen MPO-Optikverbinder 20 ist,
da der Führungsstift 14 in
das Führungsloch 16a eingeführt werden
kann, während
er gegenüber diesem
verschoben oder verkippt ist, eine hohe mechanische Festigkeit des
Ringbeschlags 60 erforderlich. Daher ist der Ringbeschlag 16 als
das Positionierungsteil gemäß der vorliegenden
Erfindung ebenfalls bei dem MPO-Optikverbinder 20 einsetzbar.
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Nachstehend
wird die vorliegende Erfindung mit weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme
auf Beispiele erläutert.
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(Beispiele)
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Als
das Lichtleitfaser-Positionierungsteil wurde ein Ringbeschlag zum
Einsatz in einem MT-Optikverbinder hergestellt. Zur Ausbildung des
Ringbeschlags wurden am Anfang ein PPS-Harz (IPC-1, hergestellt
von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), sowie Siliziumdioxidteilchen
und Whisker vorbereitet. Dann wurden das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen
und Whisker gemischt, und wurde die sich ergebende Mischung einem
biaxialen Extruder (PCM-45, hergestellt von Ikegai Corp.) zugeführt, und
darin geschmolzen und geknetet, wodurch eine Pellet-artige Harzzusammensetzung
erzielt wurde. Dann wurde diese Pellet-artige Harzzusammensetzung dadurch ausgeformt,
dass eine horizontale Spritzgussmaschine mit einer Klemmkraft von
30 t verwendet wurde, wodurch ein Ringbeschlag mit 4 Kernen (mit
Abmessungen von etwa 6 mm × 8
mm × 2,5
mm) erhalten wurde, wie er in den 1 bis 3 dargestellt
ist. Der Durchmesser des Führungslochs,
das in dem Ringbeschlag vorhanden war, wurde auf 700 μm eingestellt.
Die Genauigkeit der Abmessungen, die Stabilität der Abmessungen, die mechanische
Festigkeit und die Langzeitfestigkeit dieses Ringbeschlags wurden
folgendermaßen
bewertet.
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Die
Genauigkeit der Abmessungen des Ringbeschlags wurde durch die Rundheit
und die Verbindungsverluste von MT-Optikverbindern bewertet. Hierbei wurden
die MT-Optikverbinder
folgendermaßen
hergestellt. Es wurde ein Paar von Ringbeschlägen und zwei Bändern aus
4-Single-Mode-Fasern hergestellt, die Faserbänder wurden an dem jeweiligen
Ringbeschlag durch einen Kleber befestigt, und die Endoberflächen der
Faserbänder
wurden geschliffen. Dann wurde ein Paar von Führungsstiften zum Verbinden
der Ringbeschläge
miteinander verwendet, wodurch MT-Optikverbinder hergestellt wurden.
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Der
Verbindungsverlust der MT-Optikverbinder wurde dadurch bestimmt,
dass Laserlicht mit einer Wellenlänge von 1,3 μm in das
Faserband unter Verwendung einer Laserdiode eingeführt wurde
(geregelte Lichtquelle AQ-4139, hergestellt von Ando Electric Co.,
Ltd.), und das Licht erfasst wurde, das von dem anderen Faserband
ausgesandt wurde, durch ein Leistungsmessgerät (optisches Leistungsmessgerät AQ-1135E, hergestellt
von Ando Electric Co., Ltd.). Weiterhin wurde die "Rundheit" anhand der Differenz
zwischen dem maximalen Innendurchmesser und dem minimalen Innendurchmesser
bestimmt, gemessen durch ein Rundheitsmessgerät des Stifttyps an einem Ort
1 mm entfernt von dem Ende des Führungslochs
des Ringbeschlags.
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Die
mechanische Festigkeit des Ringbeschlags wurde anhand der "Bruchfestigkeit" bewertet. Hierbei bedeutet
die "Bruchfestigkeit" eine Belastung,
bei welcher das Führungsstiftloch
6 bricht, wenn ein Ende eines Führungsstifts
aus Edelstahl mit einer Länge
von 11 mm dort hinein gebracht wird, um etwa 1 mm, und eine Belastung
mit einer Geschwindigkeit von 0,1 mm/Sekunde einwirkt, um den Führungsstift
an einem Ort 4 mm vom anderen Ende des Führungsstifts zu verformen.
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Die
Stabilität
der Abmessungen des Ringbeschlags wurde dadurch bewertet, dass die Änderungen der
Verbindungsverluste vor und nach einem Wärmezyklusversuch von –40 °C bis 75 °C gemessen
wurden.
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Die
Langzeitbeständigkeit
des Ringbeschlags wurde dadurch bewertet, dass das Anbringen und
das Entfernen der Optikverbinder 250-mal durchgeführt wurden,
und die Änderungen
der Verbindungsverluste der MT-Optikverbinder vorher und nachher
bestimmt wurden.
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Hierbei
wurde bei jeder der Messungen der Verbindungsverluste des Optikverbinders
eine Änderung des
Verbindungsverlusts infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens
und eine Änderung
des Verbindungsverlusts vor und nach dem Wärmezyklustest für 10 Optikverbinder
durchgeführt,
um so deren Mittelwert festzustellen. Weiterhin wurde jede der Messungen
der Rundheit des Führungslochs
des Ringbeschlags und der Bruchfestigkeit bei 5 Optikverbindern
durchgeführt,
um so deren Mittelwert festzustellen.
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(Beispiel 1)
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Geschmolzene
Siliziumdioxidteilchen (geschmolzenes SCM QZ, hergestellt von Izumitech
Co., Ltd.), mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 μm, wurden als Siliziumdioxidteilchen
hergestellt, und Calciumsilikat-Whisker (FPW400, hergestellt von
Kinsai Matec Co., Ltd.), mit einer mittleren Faserlänge von
8 μm und einem
mittleren Durchmesser von 2 μm
wurden als Whisker vorbereitet. Das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und
Calciumsilikat-Whisker wurden mit ihrem jeweiligen Anteil gemischt,
wie er in der Tabelle 1 angegeben ist, wodurch Ringbeschläge für MT-Verbinder
hergestellt wurden. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden der Optikverbinder-Verbindungsverlust,
die Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Änderung des Verbindungsverlusts
infolge wiederholten Anbringens und Lösens, und Änderungen von Verbindungsverlusten
vor und nach dem Wärmezyklustest
gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
-
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- *1: Siliziumdioxidteilchen mit einer mittleren
Teilchengröße von 0,5 μm
- *2: Siliziumdioxidteilchen mit zwei relativen Maximalwerten
bei 0,3 μm
und 4,5 μm
in ihrer Teilchengrößenverteilung
- *3: Siliziumdioxidteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 4,5 μm
- *4: Siliziumdioxidteilchen mit zwei relativen Maximalwerten
bei 0,5 μm
und 4,5 μm
in ihrer Teilchengrößenverteilung.
-
(Beispiel 2)
-
Ringbeschläge für MT-Verbinder
wurden auf ähnliche
Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker mit ihren
jeweiligen Anteilen gemischt wurden, wie sie in Tabelle 1 angegeben
sind, und dass Zinkoxid-Whisker (Pana-Tetra, hergestellt von Matsushita
Amtec Co., Ltd.) weiterhin mit dem in Tabelle 1 angegebenen Anteil
eingemischt wurden. Hierbei weisen die Zinkoxid-Whisker Tetrapodenform
auf, während
vier nadelartige Abschnitte, die von ihren Zentren ausgehen, jeweils
eine mittlere Länge
von 30 μm
und einen mittleren Durchmesser von 3 μm aufweisen. In Bezug auf die
Ringbeschläge
wurden wie beim Beispiel 1 die Anschlussverluste des optischen Verbinders
gemessen, die Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung infolge wiederholten
Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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(Beispiel 3)
-
Ringbeschläge für MT-Verbinder
wurden auf ähnliche
Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker mit ihrem
jeweiligen Anteil gemischt wurden, wie er in Tabelle 1 angegeben
ist, und die Siliziumdioxidteilchen zwei relative Maximalwerte bei
0,3 μm und
4,5 μm in
ihrer Teilchengrößenverteilung
aufwiesen. Die Siliziumdioxidteilchen wurden so hergestellt, dass
verschiedene Arten von Siliziumdioxidteilchen gemischt wurden (geschmolzenes SCM
QZ, hergestellt von Izumitech Co., Ltd.). Weiterhin betrug das Gewichtsverhältnis der
Siliziumdioxidteilchen, welche diese beiden relativen Maximalwerte
aufwiesen, 1,4. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden wie beim Beispiel
1 der Verbindungsverlust des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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(Beispiel 4)
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Ringbeschläge wurden
auf ähnliche
Weise wie beim Beispiel 3 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker
mit ihren jeweiligen Anteilen gemischt wurden, die in Tabelle 1
angegeben sind, und Zinkoxid-Whisker ähnlich jenen beim Beispiel
2 mit dem in Tabelle 1 angegebenen Anteil zugemischt wurden.
-
In
Bezug auf die Ringbeschläge
wurden, wie beim Beispiel 1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders
gemessen, die Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung infolge wiederholten
Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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(Beispiel 5)
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Ringbeschläge wurden
auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker
mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen Anteilen gemischt
wurden, und die Siliziumdioxidteilchen zwei relative Maximalwerte
bei 0,5 μm
und 4,5 μm
in ihrer Teilchengrößenverteilung
aufwiesen. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden, wie beim Beispiel
1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung infolge wiederholten
Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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(Beispiel 6)
-
Ringbeschläge wurden
auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker
mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen Anteilen gemischt
wurden. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden, wie beim Beispiel
1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
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(Beispiel 7)
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Ringbeschläge wurden
auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker
mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen Anteilen gemischt
wurden. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden, wie beim Beispiel
1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
-
(Vergleichsbeispiel 1)
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Ringbeschläge für MT-Verbinder
wurden auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 4 hergestellt, mit Ausnahme der
Tatsache, dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Zinkoxid-Whisker
mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen Anteilen gemischt
wurden, die Siliziumdioxidteilchen eine mittlere Teilchengröße von 4,5 μm aufwiesen,
und dass keine Calciumsilikat-Whisker in der Mischung vorhanden
waren. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden, wie beim Beispiel
1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Wie aus Tabelle 1 hervorgeht,
war die Bruchfestigkeit so niedrig wie etwa die Hälfte jener
bei den Ringbeschlägen
der Beispiele 1 bis 7.
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(Vergleichsbeispiel 2)
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Ringbeschläge wurden
auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz und Siliziumdioxidteilchen mit ihren jeweiligen,
in Tabelle 1 angegebenen Anteilen gemischt wurden, dass die Siliziumdioxidteilchen
eine mittlere Teilchengröße von 4,5 μm aufwiesen,
und dass Glasfasern anstelle von Calciumsilikat-Whiskern in der Mischung vorhanden waren.
Die Glasfasern wiesen eine Faserlänge von 70 μm oder weniger auf, und wurden
durch Zermahlen von Glasfasern mit einem mittleren Faserdurchmesser
von 13 μm
hergestellt (MAFT104, hergestellt von Asahi Fiber Glass Co., Ltd.).
In Bezug auf die Ringbeschläge
wurden, wie beim Beispiel 1, die Verbindungsverluste des optischen
Verbinders gemessen, die Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung infolge wiederholten
Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Wie aus Tabelle 1 hervorgeht,
war zwar die Bruchfestigkeit höher
als bei den Ringbeschlägen
der Beispiele 1 bis 7, jedoch waren sowohl der Verbindungsverlust
des optischen Verbinders als auch die Rundheit größer, und
sank die Genauigkeit der Abmessungen ab.
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(Vergleichsbeispiel 3)
-
Ringbeschläge wurden
auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 5 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker
mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen Anteilen vermischt
wurden. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden, wie beim Beispiel
1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Wie aus Tabelle 1 hervorgeht,
war die Bruchfestigkeit so niedrig wie etwa die Hälfte jener
der Ringbeschläge
der Beispiele 1 bis 7.
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(Vergleichsbeispiel 4)
-
Ringbeschläge wurden
auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 5 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker
mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen Anteilen gemischt
wurden. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden, wie beim Beispiel
1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, war
die Bruchfestigkeit so niedrig wie etwa die Hälfte jener der Ringbeschläge der Beispiele
1 bis 7.
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(Vergleichsbeispiel 5)
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Ringbeschläge wurden
auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 5 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache,
dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen und Calciumsilikat-Whisker
mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen Anteilen gemischt
wurden. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden, wie beim Beispiel
1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, war
die Bruchfestigkeit so niedrig wie etwa die Hälfte jener der Ringbeschläge der Beispiele
1 bis 7.
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(Vergleichsbeispiel 6)
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Ringbeschläge wurden
auf die gleiche Art und Weise wie beim Beispiel 5 hergestellt, mit
Ausnahme der Tatsache, dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen
und Calciumsilikat-Whisker mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen
Anteilen gemischt wurden. In Bezug auf die Ringbeschläge wurden,
wie beim Beispiel 1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders
gemessen, die Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Wie aus Tabelle 1 hervorgeht,
war die Bruchfestigkeit niedriger als jene der Ringbeschläge der Beispiele
1 bis 7. Da eine große
Menge an Calciumsilikat-Whiskern
vorhanden war, war darüber
hinaus das Fließvermögen des
Harzes zum Zeitpunkt des Ausformens unvorteilhaft, wodurch keine
vorteilhafte Genauigkeit der Abmessungen erhalten wurde.
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(Vergleichsbeispiel 7)
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Ringbeschläge für MT-Verbinder
wurden auf ähnliche
Art und Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der
Tatsache, dass anstelle der Calciumsilikat-Whisker Kaliumtitanat-Whisker
mit identischer Form eingesetzt wurden, und dass das PPS-Harz, Siliziumdioxidteilchen
und Kaliumtitanat-Whisker mit ihren jeweiligen, in Tabelle 1 angegebenen
Anteilen gemischt wurden. Das Kaliumtitanat wies einen mittleren
Durchmesser von 1 μm
und eine mittlere Länge
von 10 μm
auf (Produktbezeichnung: Tismo, hergestellt von Otsuka Chemical
Co., Ltd.). In Bezug auf die Ringbeschläge wurden, wie beim Beispiel
1, die Verbindungsverluste des optischen Verbinders gemessen, die
Rundheit, die Bruchfestigkeit, die Verbindungsverlust-Änderung
infolge wiederholten Anbringens und Abnehmens, und die Verbindungsverlust-Änderung
vor und nach dem Wärmezyklustest.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Wenn Kaliumtitanat in
einer Menge äquivalent
jener des Calciumsilikats beim Beispiel 1 vorhanden war, verschlechterte
sich das Fließvermögen des
Harzes zum Zeitpunkt des Ausformens, wodurch in den ausgeformten
Ringbeschlägen
keine vorteilhaften Eigenschaften erzielt wurden. Wie aus Tabelle
1 hervorgeht, zeigt sich nämlich,
dass sowohl der Verbindungsverlust des optischen Verbinders als
auch die Rundheit größer waren
als bei den Ringbeschlägen
der Beispiele 1 bis 7, und die Genauigkeit der Abmessungen verschlechtert
war. Weiterhin wurden keine vorteilhaften Ergebnisse in dem Wärmezyklustest
und bei dem Test des wiederholten Anbringens und Abnehmens erzielt,
während
die Stabilität
der Abmessungen und die Langzeitfestigkeit der Ringbeschläge nicht
besser waren als bei den Beispielen 1 bis 7.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Bei
dem Lichtleitfaser-Positionierungsteil der vorliegenden Erfindung
kann, wie voranstehend erläutert,
infolge der Tatsache, dass die Siliziumdioxidteilchen und Silikat-Whisker
in der Harzzusammensetzung enthalten sind, die mechanische Festigkeit
des Lichtleitfaser-Positionierungsteil größer sein als in den Fällen, in
welchen andere Arten von Whiskern eingesetzt werden, während die
Genauigkeit der Abmessungen und die Stabilität der Abmessungen des Lichtleitfaser-Positionie-rungsteil
beibehalten werden, und kann auch die Langzeitfestigkeit verbessert
werden.
