JP3388597B2 - プラスチック光ファイバクラッド材用組成物及びそれを用いたプラスチック光ファイバ - Google Patents
プラスチック光ファイバクラッド材用組成物及びそれを用いたプラスチック光ファイバInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラスチック光ファイバ
のクラッド材用組成物及びそれを用いたプラスチック光
ファイバに関するものである。
のクラッド材用組成物及びそれを用いたプラスチック光
ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在光ファイバとしては、石英系のファ
イバ、プラスチック光ファイバが広く使われている。石
英ファイバは伝送損失が非常に小さいため長距離通信用
として広く使われている。これに対しプラスチック光フ
ァイバは伝送損失が大きく長距離伝送用としては使用で
きないものの、端末加工性に優れ可とう性に優れている
ことから、電子機器や自動車内の光伝送路として注目を
集めている。さてこのプラスチック光ファイバは従来コ
ア層はアクリル樹脂で形成されてきたが、耐熱性の向上
などの要求から、より耐熱性の高いポリカーボネートや
ポリアリレート、イミド化アクリル樹脂などからコア層
ができているものも開発されてきた。
イバ、プラスチック光ファイバが広く使われている。石
英ファイバは伝送損失が非常に小さいため長距離通信用
として広く使われている。これに対しプラスチック光フ
ァイバは伝送損失が大きく長距離伝送用としては使用で
きないものの、端末加工性に優れ可とう性に優れている
ことから、電子機器や自動車内の光伝送路として注目を
集めている。さてこのプラスチック光ファイバは従来コ
ア層はアクリル樹脂で形成されてきたが、耐熱性の向上
などの要求から、より耐熱性の高いポリカーボネートや
ポリアリレート、イミド化アクリル樹脂などからコア層
ができているものも開発されてきた。
【０００３】しかし、このような耐熱樹脂をコア層とし
て使用する場合、クラッド層としてテトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素
樹脂又はシリコーン樹脂を使用しなければならない。フ
ッ素樹脂をクラッド層として使用した場合、コア層との
接着性が小さく、曲げ特性などが著しく低下する。また
クラッド層にシリコーン樹脂を用いる方法として熱硬化
性シリコーン樹脂を用いる方法があるが、この場合、補
強層として外層にシース層を施すことが検討されてい
る。しかしこのような熱硬化性シリコーン樹脂は柔らか
く、しかも強度がないため、押出被覆時にクラッド層に
傷が入ったりクラッド層がむけてしまったりして取り扱
い性が悪くなる。
て使用する場合、クラッド層としてテトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素
樹脂又はシリコーン樹脂を使用しなければならない。フ
ッ素樹脂をクラッド層として使用した場合、コア層との
接着性が小さく、曲げ特性などが著しく低下する。また
クラッド層にシリコーン樹脂を用いる方法として熱硬化
性シリコーン樹脂を用いる方法があるが、この場合、補
強層として外層にシース層を施すことが検討されてい
る。しかしこのような熱硬化性シリコーン樹脂は柔らか
く、しかも強度がないため、押出被覆時にクラッド層に
傷が入ったりクラッド層がむけてしまったりして取り扱
い性が悪くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、高透明、高強度
の硬化性オルガノポリシロキサンは石英ファイバのクラ
ッド層に使用されてきた。これらのオルガノポリシロキ
サン組成物としては、例えば特開昭５８−３０７０３号
公報にあるように、 （ａ）両末端がビニル基で封鎖された線状の特定のオル
ガノポリシロキサン （ｂ）（ＣＨ2 ＝ＣＨ）Ｒ2 ＳｉＯ0.5 単位、Ｒ3 Ｓｉ
Ｏ0.5 単位、ＳｉＯ2 単位から成るレジン状の特定のオ
ルガノポリシロキサン （ｃ）ケイ素原子に結合した水素原子を有する特定のオ
ルガノハイドロジェンポリシロキサン及び （ｄ）白金化合物 を所定の比率で用いてなり（ａ）及び（ｂ）成分のビニ
ル基と（ｃ）成分のケイ素原子に結合した水素原子が白
金化合物を触媒として付加反応することにより硬化する
組成物がある。この組成物において（ｂ）成分であるレ
ジン状のオルガノポリシロキサンは、硬化物の架橋密度
を高め硬度、強度を増大する部分である。しかも（ａ）
成分の線状オルガノポリシロキサンと相溶し、透明であ
る。しかしながら硬度をたかめるためにこの（ｂ）成分
を多く用いると硬度は高まるが伸びが低下し脆くなる傾
向にある。したがってコア層の伸びが３％以下である石
英ファイバの場合上述の伸びないシリコーン樹脂をクラ
ッド層に使用しても問題ないが、プラスチック光ファイ
バの場合一般的にコア層が１００％以上伸びるため上述
のオルガノポリシロキサンではクラッド層として使用に
耐え得ない。またこのような伸びの小さな硬化物をクラ
ッド層とすると、最小曲げ半径に制約ができ、プラスチ
ック光ファイバの特徴である可とう性が発揮されない。
したがって本発明はコア層の伸びにも柔軟に対応し、し
かも硬度の高いクラッド層を有する可とう性の優れたプ
ラスチック光ファイバを提供することを目的とする。さ
らに本発明は、コア層の伸びにも適応でき、しかも硬度
の高いクラッド層を形成するクラッド材を提供すること
を目的とする。
の硬化性オルガノポリシロキサンは石英ファイバのクラ
ッド層に使用されてきた。これらのオルガノポリシロキ
サン組成物としては、例えば特開昭５８−３０７０３号
公報にあるように、 （ａ）両末端がビニル基で封鎖された線状の特定のオル
ガノポリシロキサン （ｂ）（ＣＨ2 ＝ＣＨ）Ｒ2 ＳｉＯ0.5 単位、Ｒ3 Ｓｉ
Ｏ0.5 単位、ＳｉＯ2 単位から成るレジン状の特定のオ
ルガノポリシロキサン （ｃ）ケイ素原子に結合した水素原子を有する特定のオ
ルガノハイドロジェンポリシロキサン及び （ｄ）白金化合物 を所定の比率で用いてなり（ａ）及び（ｂ）成分のビニ
ル基と（ｃ）成分のケイ素原子に結合した水素原子が白
金化合物を触媒として付加反応することにより硬化する
組成物がある。この組成物において（ｂ）成分であるレ
ジン状のオルガノポリシロキサンは、硬化物の架橋密度
を高め硬度、強度を増大する部分である。しかも（ａ）
成分の線状オルガノポリシロキサンと相溶し、透明であ
る。しかしながら硬度をたかめるためにこの（ｂ）成分
を多く用いると硬度は高まるが伸びが低下し脆くなる傾
向にある。したがってコア層の伸びが３％以下である石
英ファイバの場合上述の伸びないシリコーン樹脂をクラ
ッド層に使用しても問題ないが、プラスチック光ファイ
バの場合一般的にコア層が１００％以上伸びるため上述
のオルガノポリシロキサンではクラッド層として使用に
耐え得ない。またこのような伸びの小さな硬化物をクラ
ッド層とすると、最小曲げ半径に制約ができ、プラスチ
ック光ファイバの特徴である可とう性が発揮されない。
したがって本発明はコア層の伸びにも柔軟に対応し、し
かも硬度の高いクラッド層を有する可とう性の優れたプ
ラスチック光ファイバを提供することを目的とする。さ
らに本発明は、コア層の伸びにも適応でき、しかも硬度
の高いクラッド層を形成するクラッド材を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は
（１）１分子中に少なくとも２個のビニル基を含有する
オルガノポリシロキサン（以下第１成分という） （２）前記した第１成分中のビニル基１個当りケイ素原
子に結合した水素原子を０．５〜５個与えるに十分な量
の、１分子中に水素原子を少なくとも２個有するオルガ
ノハイドロジェンポリシロキサン（以下第２成分とい
う）、 （３）上述（１）と（２）のオルガノポリシロキサンに
対して３〜２０重量％の微粉末シリカ（以下第３成分と
いう）及び （４）白金又は白金化合物（以下第４成分という）、 を有してなることを特徴とするプラスチック光ファイバ
クラッド材用組成物及びその混合物の硬化物をクラッド
層とするプラスチック光ファイバにより達成された。
オルガノポリシロキサン（以下第１成分という） （２）前記した第１成分中のビニル基１個当りケイ素原
子に結合した水素原子を０．５〜５個与えるに十分な量
の、１分子中に水素原子を少なくとも２個有するオルガ
ノハイドロジェンポリシロキサン（以下第２成分とい
う）、 （３）上述（１）と（２）のオルガノポリシロキサンに
対して３〜２０重量％の微粉末シリカ（以下第３成分と
いう）及び （４）白金又は白金化合物（以下第４成分という）、 を有してなることを特徴とするプラスチック光ファイバ
クラッド材用組成物及びその混合物の硬化物をクラッド
層とするプラスチック光ファイバにより達成された。
【０００６】本発明においては前記第１成分のオルガノ
ポリシロキサンが （イ）１分子中に少なくとも２個のビニル基を含有する
線状オルガノシロキサンと（ロ）（ＣＨ2 ＝ＣＨ）Ｒ2
ＳｉＯ0.5 単位とＲ3 ＳｉＯ0.5 単位（ここでＲは同一
又は異なる脂肪族不飽和基を含有しない非置換又は置換
１価炭化水素基）及びＳｉＯ2 単位とからなり、ＳｉＯ
2 単位に対する（ＣＨ2 ＝ＣＨ）Ｒ2 ＳｉＯ0.5 単位と
Ｒ3 ＳｉＯ0.5 単位の和のモル比が０．５〜２．０で、
かつ、そのビニル基含有量が０．５〜５．０重量％であ
るオルガノポリシロキサンの２成分からなっていること
が好ましい。
ポリシロキサンが （イ）１分子中に少なくとも２個のビニル基を含有する
線状オルガノシロキサンと（ロ）（ＣＨ2 ＝ＣＨ）Ｒ2
ＳｉＯ0.5 単位とＲ3 ＳｉＯ0.5 単位（ここでＲは同一
又は異なる脂肪族不飽和基を含有しない非置換又は置換
１価炭化水素基）及びＳｉＯ2 単位とからなり、ＳｉＯ
2 単位に対する（ＣＨ2 ＝ＣＨ）Ｒ2 ＳｉＯ0.5 単位と
Ｒ3 ＳｉＯ0.5 単位の和のモル比が０．５〜２．０で、
かつ、そのビニル基含有量が０．５〜５．０重量％であ
るオルガノポリシロキサンの２成分からなっていること
が好ましい。
【０００７】一般にパッキング用コンパウンドや電線の
被覆用樹脂の技術分野においてはシリコーンエラストマ
ーの硬度、強度を高めるために微粉末シリカを充填する
ことが知られているが、これにより得られる樹脂は不透
明になる。そのためプラスチック光ファイバのクラッド
層に添加すると微粉末シリカは鎖状のオルガノポリシロ
キサンと相溶せずクラッド層が不透明となり、このシリ
カを充填した硬化物を光ファイバのクラッド層として用
いた場合、伝送損失が大きくなることが予想された。こ
れにもかかわらず、微紛末シリカを含有するシリコーン
樹脂をプラスチック光ファイバのクラッド層に使用して
も全く伝送損失が増加せず、しかも硬度を高めるため、
（ロ）のオルガノポリシロキサンのみを多量に用いた場
合の、伸びが低下し脆くなるという難点が克服でき、強
度、硬度のバランスのとれたプラスチック光ファイバの
クラッド層を得ることができるということは全く予想外
のことである。
被覆用樹脂の技術分野においてはシリコーンエラストマ
ーの硬度、強度を高めるために微粉末シリカを充填する
ことが知られているが、これにより得られる樹脂は不透
明になる。そのためプラスチック光ファイバのクラッド
層に添加すると微粉末シリカは鎖状のオルガノポリシロ
キサンと相溶せずクラッド層が不透明となり、このシリ
カを充填した硬化物を光ファイバのクラッド層として用
いた場合、伝送損失が大きくなることが予想された。こ
れにもかかわらず、微紛末シリカを含有するシリコーン
樹脂をプラスチック光ファイバのクラッド層に使用して
も全く伝送損失が増加せず、しかも硬度を高めるため、
（ロ）のオルガノポリシロキサンのみを多量に用いた場
合の、伸びが低下し脆くなるという難点が克服でき、強
度、硬度のバランスのとれたプラスチック光ファイバの
クラッド層を得ることができるということは全く予想外
のことである。
【０００８】本発明のクラッド材用組成物において第１
成分は好ましくは前記（イ）と（ロ）の成分からなり主
成分のオルガノポリシロキサン（イ）は１分子中に少な
くとも２個のビニル基を含有する線状のオルガノポリシ
ロキサンであるが、これは公知のものを用いることがで
きる。このオルガノポリシロキサンとしては分子両末端
にビニル基を有する線状のもの、側鎖にビニル基を含有
するものあるいは、末端と側鎖両方にビニル基を有する
線状のものがあるが、柔軟性の点から分子両末端に含有
するもののほうが好ましい。このオルガノポリシロキサ
ンのケイ素原子に結合しているビニル基以外の有機基は
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキ
ル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、シクロヘ
キシル基、シクロブチル基等のシクロアルキル基、ある
いはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子、シアノ原子等で置換したクロロ
メチル基、トリフルオロプロピル基、シアノメチル基等
から選択される、同一又は異なる、非置換又は置換の１
価炭化水素基とすればよく、このオルガノポリシロキサ
ンの分子構造は分子中に少なくとも２個のビニル基を含
有する限り部分的に分岐状の構造を含むものであっても
よい。なお、このオルガノポリシロキサンとしては以下
のものが例示される。
成分は好ましくは前記（イ）と（ロ）の成分からなり主
成分のオルガノポリシロキサン（イ）は１分子中に少な
くとも２個のビニル基を含有する線状のオルガノポリシ
ロキサンであるが、これは公知のものを用いることがで
きる。このオルガノポリシロキサンとしては分子両末端
にビニル基を有する線状のもの、側鎖にビニル基を含有
するものあるいは、末端と側鎖両方にビニル基を有する
線状のものがあるが、柔軟性の点から分子両末端に含有
するもののほうが好ましい。このオルガノポリシロキサ
ンのケイ素原子に結合しているビニル基以外の有機基は
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキ
ル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、シクロヘ
キシル基、シクロブチル基等のシクロアルキル基、ある
いはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子、シアノ原子等で置換したクロロ
メチル基、トリフルオロプロピル基、シアノメチル基等
から選択される、同一又は異なる、非置換又は置換の１
価炭化水素基とすればよく、このオルガノポリシロキサ
ンの分子構造は分子中に少なくとも２個のビニル基を含
有する限り部分的に分岐状の構造を含むものであっても
よい。なお、このオルガノポリシロキサンとしては以下
のものが例示される。
【０００９】
【化１】
【００１０】また、第１成分において硬化物の架橋密度
を高め硬度、強度を大きくするため好ましくはビニル基
を含有する三次元構造を有するオルガノポリシロキサン
として、前記（ロ）のＳｉＯ2 単位を含有するものが用
いられる。これは（ＣＨ2 ＝ＣＨ）Ｒ2 ＳｉＯ0.5 単位
とＲ3 ＳｉＯ0.5 単位及びＳｉＯ2 単位とからなり、こ
のＲは前記した第１成分の（イ）のオルガノシロキサン
におけるケイ素原子に結合したビニル基以外の有機基と
同様の同一又は異なる非置換又は置換１価炭化水素基と
することができるが、このＳｉＯ2 単位に対する（ＣＨ
2 ＝ＣＨ）Ｒ2ＳｉＯ0.5 単位とＲ3 ＳｉＯ0.5 単位の
和がモル比で０．５未満のものは実質的にその製造が困
難であり、２．０より大きくすると硬化物の硬度、強度
が大きくならない場合がある。従って、このモル比を
０．５〜２．０の範囲とする必要があり、好ましい範囲
は、０．７５〜１．２とされる。また、この（ロ）のオ
ルガノポリシロキサンはそのビニル基含有量が、少なす
ぎると第２成分の添加量を大きくする必要が生じ、大き
すぎると不経済となるので、０．５〜５．０重量％の範
囲のものとすることがよく、より好ましくは１．０〜
３．５重量％とするが、これには次式の共重合体が例示
されるが、これは（ＣＨ2 ＝ＣＨ）ＲＳｉＯ単位を含有
したもの、すなわち２官能の部位を含んだものであって
もよい。
を高め硬度、強度を大きくするため好ましくはビニル基
を含有する三次元構造を有するオルガノポリシロキサン
として、前記（ロ）のＳｉＯ2 単位を含有するものが用
いられる。これは（ＣＨ2 ＝ＣＨ）Ｒ2 ＳｉＯ0.5 単位
とＲ3 ＳｉＯ0.5 単位及びＳｉＯ2 単位とからなり、こ
のＲは前記した第１成分の（イ）のオルガノシロキサン
におけるケイ素原子に結合したビニル基以外の有機基と
同様の同一又は異なる非置換又は置換１価炭化水素基と
することができるが、このＳｉＯ2 単位に対する（ＣＨ
2 ＝ＣＨ）Ｒ2ＳｉＯ0.5 単位とＲ3 ＳｉＯ0.5 単位の
和がモル比で０．５未満のものは実質的にその製造が困
難であり、２．０より大きくすると硬化物の硬度、強度
が大きくならない場合がある。従って、このモル比を
０．５〜２．０の範囲とする必要があり、好ましい範囲
は、０．７５〜１．２とされる。また、この（ロ）のオ
ルガノポリシロキサンはそのビニル基含有量が、少なす
ぎると第２成分の添加量を大きくする必要が生じ、大き
すぎると不経済となるので、０．５〜５．０重量％の範
囲のものとすることがよく、より好ましくは１．０〜
３．５重量％とするが、これには次式の共重合体が例示
されるが、これは（ＣＨ2 ＝ＣＨ）ＲＳｉＯ単位を含有
したもの、すなわち２官能の部位を含んだものであって
もよい。
【００１１】
【化２】
【００１２】本発明において第１成分としてのこの
（ロ）のオルガノポリシロキサンの含有量は本発明のク
ラッド材用組成物の全重量に対し１０〜５０重量％が好
ましく、この含有量が少なすぎると、硬化物の硬度、強
度への効果が小さく、また前述したように多すぎると伸
びが小さくなり柔軟性の面で問題がある。なお、これら
のオルガノポリシロキサンはそれぞれ対応するオルガノ
シラン類を混合して共加水分解するかあるいは当該末端
基を含むジシロキサンと環状ポリシロキサンとをアルカ
リ触媒の存在下に平衡反応をさせることによって、容易
に製造させることができるが、このものは２５℃におけ
る粘度が１００ｃｓである低粘度のものからゴム状の高
粘度のものまでの広い範囲のものでよく、好ましくは５
００〜５０００ｃｓのものとすればよいが、固体状の高
重合度のものは他の液状のオルガノポリシロキサンに溶
解して使用すればよい。また、このクラッド材用組成物
を構成する第２成分としてのオルガノハイドロジェンポ
リシロキサンは１分子中に少なくとも２個のケイ素原子
に結合した水素原子（≡ＳｉＨ結合）を含むものであれ
ばよく、この≡ＳｉＨ結合は分子鎖末端または側鎖のい
ずれに含まれていても、さらにはこの両者に含まれたも
のであってもよいし、ケイ素原子に結合した≡ＳｉＨ結
合以外の有機基は第１成分におけるケイ素原子に結合し
たビニル基以外の有機基と同様の同一又は異なる非置換
または置換１価炭化水素基とすればよい。なお、このオ
ルガノハイドロジェンシロキサンは鎖状、分岐鎖状、環
状、網状構造のいずれであってもよく、これには以下の
ものが例示されるが、これはその単独でも２種以上の混
合物であってもよい。
（ロ）のオルガノポリシロキサンの含有量は本発明のク
ラッド材用組成物の全重量に対し１０〜５０重量％が好
ましく、この含有量が少なすぎると、硬化物の硬度、強
度への効果が小さく、また前述したように多すぎると伸
びが小さくなり柔軟性の面で問題がある。なお、これら
のオルガノポリシロキサンはそれぞれ対応するオルガノ
シラン類を混合して共加水分解するかあるいは当該末端
基を含むジシロキサンと環状ポリシロキサンとをアルカ
リ触媒の存在下に平衡反応をさせることによって、容易
に製造させることができるが、このものは２５℃におけ
る粘度が１００ｃｓである低粘度のものからゴム状の高
粘度のものまでの広い範囲のものでよく、好ましくは５
００〜５０００ｃｓのものとすればよいが、固体状の高
重合度のものは他の液状のオルガノポリシロキサンに溶
解して使用すればよい。また、このクラッド材用組成物
を構成する第２成分としてのオルガノハイドロジェンポ
リシロキサンは１分子中に少なくとも２個のケイ素原子
に結合した水素原子（≡ＳｉＨ結合）を含むものであれ
ばよく、この≡ＳｉＨ結合は分子鎖末端または側鎖のい
ずれに含まれていても、さらにはこの両者に含まれたも
のであってもよいし、ケイ素原子に結合した≡ＳｉＨ結
合以外の有機基は第１成分におけるケイ素原子に結合し
たビニル基以外の有機基と同様の同一又は異なる非置換
または置換１価炭化水素基とすればよい。なお、このオ
ルガノハイドロジェンシロキサンは鎖状、分岐鎖状、環
状、網状構造のいずれであってもよく、これには以下の
ものが例示されるが、これはその単独でも２種以上の混
合物であってもよい。
【００１３】
【化３】
【００１４】また、本発明のクラッド材用組成物を構成
する第３成分としての微粉状シリカは前述の（ロ）成分
と異なり第１成分の線状オルガノポリシロキサンと物理
的相互作用によって、硬化物の伸びを大きく低下せずに
硬度、強度を高めるものであり、補強作用を有する。こ
のシリカの微粉末の平均粒径は、通常３０ｍμ以下、好
ましくは２０〜１ｍμである。シリカの比表面積が５０
ｍ2 ／ｇｒ以上のものとする方がよく、この配合比は本
発明の組成物全量に対して３重量％未満では少量すぎて
硬度、強度の向上の効果不十分となり、２０重量％より
多くすると増粘し、流動性に欠け作業性が悪くなるので
３〜２０重量％の範囲とすることが必要である。またこ
のようにクラッド層シリコーン樹脂にこの第３成分の微
粉状シリカが加えられることにより、このようなシリコ
ーン樹脂硬化物をクラッド層に用いたプラスチック光フ
ァイバはこの第３成分を加えなかったシリコーン樹脂硬
化物をクラッド層としたプラスチック光ファイバに比
べ、高温下における伝送損失増が著しく低下することが
確認された。この低下はプラスチック光ファイバのコア
層により規定される最高使用温度に近いほど顕著である
ことが分かった。なお、この微粉状シリカは親水性のも
のであっても疎水性のものであってもよいが、親水性の
ものは表面に多くのシラノール基が存在するため流動性
を欠く場合があり、疎水性の方がよい。親水性のシリカ
としては、アエロジル２００及び３００（日本アエロジ
ル（株）製、商品名）、キャボシルＭＳ−５及びＭＳ−
７（米国キャボット社製、商品名）などが例示される。
する第３成分としての微粉状シリカは前述の（ロ）成分
と異なり第１成分の線状オルガノポリシロキサンと物理
的相互作用によって、硬化物の伸びを大きく低下せずに
硬度、強度を高めるものであり、補強作用を有する。こ
のシリカの微粉末の平均粒径は、通常３０ｍμ以下、好
ましくは２０〜１ｍμである。シリカの比表面積が５０
ｍ2 ／ｇｒ以上のものとする方がよく、この配合比は本
発明の組成物全量に対して３重量％未満では少量すぎて
硬度、強度の向上の効果不十分となり、２０重量％より
多くすると増粘し、流動性に欠け作業性が悪くなるので
３〜２０重量％の範囲とすることが必要である。またこ
のようにクラッド層シリコーン樹脂にこの第３成分の微
粉状シリカが加えられることにより、このようなシリコ
ーン樹脂硬化物をクラッド層に用いたプラスチック光フ
ァイバはこの第３成分を加えなかったシリコーン樹脂硬
化物をクラッド層としたプラスチック光ファイバに比
べ、高温下における伝送損失増が著しく低下することが
確認された。この低下はプラスチック光ファイバのコア
層により規定される最高使用温度に近いほど顕著である
ことが分かった。なお、この微粉状シリカは親水性のも
のであっても疎水性のものであってもよいが、親水性の
ものは表面に多くのシラノール基が存在するため流動性
を欠く場合があり、疎水性の方がよい。親水性のシリカ
としては、アエロジル２００及び３００（日本アエロジ
ル（株）製、商品名）、キャボシルＭＳ−５及びＭＳ−
７（米国キャボット社製、商品名）などが例示される。
【００１５】また疎水性のシリカとしては前記の親水性
シリカの表面シラノール基をヘキサメチルジシラザン、
トリメチルメトキシシランなどで処理して製造できる。
また、本発明のクラッド材用組成物において第４成分と
しての白金又は白金化合物は上記の各成分を混合した組
成物において第１、第２成分とを付加反応させるための
触媒であり、白金化合物としては塩化白金酸、アルコー
ル変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンとの錯塩な
どが例示される。これらはアルコール系、ケトン系、エ
ーテル系、炭化水素系の溶剤またはシリコーンオイルに
溶解した形で使用することが好ましく、この使用量は上
記した第１〜第３成分の合計量に対して０．０１〜１０
００ｐｐｍの範囲とすればよい。本発明においてクラッ
ド材用組成物の第１〜第４成分を均一に混合し、この組
成物を硬化させることによってクラッド層を形成させる
ことができる。本発明のクラッド材用組成物は、通常、
第４成分の触媒を第１成分と混合しておき（Ａ剤）、第
１成分、第２成分、第３成分との混合物を準備しておき
（Ｂ剤）、使用にあたり、このＡ剤とＢ剤を混合して使
用する方法が好ましく採用されるが、必ずしもこのよう
な形態に制限されるものではない。なおこのクラッド材
用組成物には必要に応じ付加反応を制御するためのリ
ン、窒素、硫黄などの化合物、アセチレン系化合物を添
加してもよい。本発明において、プラスチック光ファイ
バにクラッド層を形成する方法自体は制限はないが、第
１成分〜第４成分を混合した樹脂組成物をコア層に被覆
し、１５０〜７００℃の炉で数分の１秒〜数秒加熱する
ことが好ましい。
シリカの表面シラノール基をヘキサメチルジシラザン、
トリメチルメトキシシランなどで処理して製造できる。
また、本発明のクラッド材用組成物において第４成分と
しての白金又は白金化合物は上記の各成分を混合した組
成物において第１、第２成分とを付加反応させるための
触媒であり、白金化合物としては塩化白金酸、アルコー
ル変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンとの錯塩な
どが例示される。これらはアルコール系、ケトン系、エ
ーテル系、炭化水素系の溶剤またはシリコーンオイルに
溶解した形で使用することが好ましく、この使用量は上
記した第１〜第３成分の合計量に対して０．０１〜１０
００ｐｐｍの範囲とすればよい。本発明においてクラッ
ド材用組成物の第１〜第４成分を均一に混合し、この組
成物を硬化させることによってクラッド層を形成させる
ことができる。本発明のクラッド材用組成物は、通常、
第４成分の触媒を第１成分と混合しておき（Ａ剤）、第
１成分、第２成分、第３成分との混合物を準備しておき
（Ｂ剤）、使用にあたり、このＡ剤とＢ剤を混合して使
用する方法が好ましく採用されるが、必ずしもこのよう
な形態に制限されるものではない。なおこのクラッド材
用組成物には必要に応じ付加反応を制御するためのリ
ン、窒素、硫黄などの化合物、アセチレン系化合物を添
加してもよい。本発明において、プラスチック光ファイ
バにクラッド層を形成する方法自体は制限はないが、第
１成分〜第４成分を混合した樹脂組成物をコア層に被覆
し、１５０〜７００℃の炉で数分の１秒〜数秒加熱する
ことが好ましい。
【００１６】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に
説明する。 実施例１〜５、比較例１〜２ コア材としてＡＤ−５５０３（帝人化成社製ポリカーボ
ネート）を用い、２６０℃で紡糸ヘッドより押し出すこ
とによりコア層ファイバを得た。次に、コア層ファイバ
の上にクラッド層を形成した。図１はプラスチック光フ
ァイバのクラッド層塗布装置の１例の概略説明図であ
る。図中１はガイドロール、２はクラッド層形成用シリ
コーン樹脂組成物を入れるダイスであり、プラスチック
光ファイバのコア層ファイバ３はこのダイス中に貫挿さ
れる。コア層に被覆されたクラッド層はシリコーン硬化
炉４で硬化され、引き取り機５を介して巻取り機（図示
しない）に送られる。図１に示す装置のダイス２に表１
〜４に示す組成のシリコーン樹脂組成物Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ、Ｆ又はＧを加え、図１のようにこの中をコア層
ファイバ３を通し、下部の硬化炉４によってシリコーン
樹脂を硬化させた。線速は３ｍ／分、硬化炉温度は３４
０℃であった。組成物Ａ、Ｂを用いたものはそれぞれ比
較例１及び２とする。また組成物Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを
用いたものはそれぞれ実施例１、２、３、４及び５とす
る。こうして得られたプラスチック光ファイバの伝送損
失を表８に示した。伝送損失は５ｍ−１ｍカットバック
法で６６０ｎｍのＬＥＤを用いて行った。また、得られ
たプラスチック光ファイバの引っ張り試験の結果を表９
及び１０に、１８０度ある径に曲げたときの伝送損失を
表１１及び１２に示す。引っ張り特性は円筒チャックを
用いて、標線間１００ｍｍ、引っ張り速度１００ｍｍ／
分で引っ張った。またそれぞれのプラスチック光ファイ
バの生産性及び扱い易さについて表１３に示す。
説明する。 実施例１〜５、比較例１〜２ コア材としてＡＤ−５５０３（帝人化成社製ポリカーボ
ネート）を用い、２６０℃で紡糸ヘッドより押し出すこ
とによりコア層ファイバを得た。次に、コア層ファイバ
の上にクラッド層を形成した。図１はプラスチック光フ
ァイバのクラッド層塗布装置の１例の概略説明図であ
る。図中１はガイドロール、２はクラッド層形成用シリ
コーン樹脂組成物を入れるダイスであり、プラスチック
光ファイバのコア層ファイバ３はこのダイス中に貫挿さ
れる。コア層に被覆されたクラッド層はシリコーン硬化
炉４で硬化され、引き取り機５を介して巻取り機（図示
しない）に送られる。図１に示す装置のダイス２に表１
〜４に示す組成のシリコーン樹脂組成物Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ、Ｆ又はＧを加え、図１のようにこの中をコア層
ファイバ３を通し、下部の硬化炉４によってシリコーン
樹脂を硬化させた。線速は３ｍ／分、硬化炉温度は３４
０℃であった。組成物Ａ、Ｂを用いたものはそれぞれ比
較例１及び２とする。また組成物Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを
用いたものはそれぞれ実施例１、２、３、４及び５とす
る。こうして得られたプラスチック光ファイバの伝送損
失を表８に示した。伝送損失は５ｍ−１ｍカットバック
法で６６０ｎｍのＬＥＤを用いて行った。また、得られ
たプラスチック光ファイバの引っ張り試験の結果を表９
及び１０に、１８０度ある径に曲げたときの伝送損失を
表１１及び１２に示す。引っ張り特性は円筒チャックを
用いて、標線間１００ｍｍ、引っ張り速度１００ｍｍ／
分で引っ張った。またそれぞれのプラスチック光ファイ
バの生産性及び扱い易さについて表１３に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】
【表５】
【００２２】
【表６】
【００２３】
【表７】
【００２４】
【表８】
【００２５】
【表９】
【００２６】
【表１０】
【００２７】
【表１１】
【００２８】
【表１２】
【００２９】
【表１３】
【００３０】このように実施例１〜５の本発明のプラス
チック光ファイバクラッド材用組成物を用いクラッド層
を施したプラスチック光ファイバはファイバを引っ張っ
ても破断時近くまでクラッド層が切れることなく、しか
も曲げ特性が比較的低下することなく、しかもプラスチ
ック光ファイバとしての取扱い性が非常に良好であっ
た。比較例のものはこれらの特性を両立することができ
なかった。
チック光ファイバクラッド材用組成物を用いクラッド層
を施したプラスチック光ファイバはファイバを引っ張っ
ても破断時近くまでクラッド層が切れることなく、しか
も曲げ特性が比較的低下することなく、しかもプラスチ
ック光ファイバとしての取扱い性が非常に良好であっ
た。比較例のものはこれらの特性を両立することができ
なかった。
【００３１】試験例
実施例１で作成したプラスチック光ファイバと比較例
１、２で作成したプラスチック光ファイバの１３０℃に
おける伝送損失増を比較した。測定は１２ｍで、６６０
ｎｍのＬＥＤを用いて行った。これを表１４に示す。
１、２で作成したプラスチック光ファイバの１３０℃に
おける伝送損失増を比較した。測定は１２ｍで、６６０
ｎｍのＬＥＤを用いて行った。これを表１４に示す。
【００３２】
【表１４】
【００３３】上記表の結果から、本発明のクラッド材用
シリコーン樹脂を施したプラスチック光ファイバは高温
下においても伝送損失増が小さいことがわかる。
シリコーン樹脂を施したプラスチック光ファイバは高温
下においても伝送損失増が小さいことがわかる。
【００３４】
【発明の効果】本発明の微粉末シリカを加えたシリコー
ン樹脂により、取扱い性、生産性、引っ張り特性などに
優れ、これらの特性を同時に具備するプラスチック光フ
ァイバクラッド材用組成物、またこれを用いた性能が均
整のとれかつ優れたプラスチック光ファイバが得られ
た。またこのクラッド用シリコーン樹脂を用いたプラス
チック光ファイバは高温下においても他のシリコーン樹
脂を使用した場合に比して、伝送損失の増加が小さかっ
た。
ン樹脂により、取扱い性、生産性、引っ張り特性などに
優れ、これらの特性を同時に具備するプラスチック光フ
ァイバクラッド材用組成物、またこれを用いた性能が均
整のとれかつ優れたプラスチック光ファイバが得られ
た。またこのクラッド用シリコーン樹脂を用いたプラス
チック光ファイバは高温下においても他のシリコーン樹
脂を使用した場合に比して、伝送損失の増加が小さかっ
た。
【図１】プラスチック光ファイバのクラッド層塗布装置
の１例の概略説明図である。
の１例の概略説明図である。
１ ガイドロール
２ ダイス
３ コア層ファイバ
４ シリコーン硬化炉
５ 引き取り機
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭58−30703（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−89866（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−152558（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−146004（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−262604（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/00 - 6/02
G02B 6/10
G02B 6/16 - 6/22
G02B 6/44
C08K 3/00 - 13/08
C08L 1/00 - 101/14
Claims (2)
- 【請求項１】 （１）（イ）１分子中に少なくとも２個
のビニル基を含有する線状オルガノポリシロキサンと
（ロ）（ＣＨ2＝ＣＨ）Ｒ2ＳｉＯ0.5単位とＲ3ＳｉＯ
0.5単位（ここでＲは同一又は異なる脂肪族不飽和基を
含有しない非置換又は置換１価炭化水素基）及びＳｉＯ
2単位とからなり、ＳｉＯ2単位に対する（ＣＨ2＝Ｃ
Ｈ）Ｒ2ＳｉＯ0.5単位とＲ3ＳｉＯ0.5単位の和のモル比
が０．５〜２．０で、かつ、そのビニル基含有量が０．
５〜５．０重量％であって、クラッド材用組成物の全重
量に対して１０〜５０重量％含有されるオルガノポリシ
ロキサン （２）前記（１）の成分中のビニル基１個当りケイ素原
子に結合した水素原子を０．５〜５個与えるに十分な量
の、１分子中に水素原子を少なくとも２個有するオルガ
ノハイドロジェンポリシロキサン （３）上述（１）と（２）のオルガノポリシロキサンに
対して３〜２０重量％の微粉末シリカ及び （４）白金又は白金化合物を有してなることを特徴とす
るプラスチック光ファイバクラッド材用組成物。 - 【請求項２】 請求項１の各成分からなるプラスチック
光ファイバのクラッド材用組成物を硬化させて形成した
クラッド層を有することを特徴とするプラスチック光フ
ァイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29398392A JP3388597B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | プラスチック光ファイバクラッド材用組成物及びそれを用いたプラスチック光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29398392A JP3388597B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | プラスチック光ファイバクラッド材用組成物及びそれを用いたプラスチック光ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06118254A JPH06118254A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3388597B2 true JP3388597B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=17801733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29398392A Expired - Fee Related JP3388597B2 (ja) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | プラスチック光ファイバクラッド材用組成物及びそれを用いたプラスチック光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388597B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5138158B2 (ja) * | 2005-05-23 | 2013-02-06 | 信越化学工業株式会社 | Ｌｅｄ発光装置用シリコーンレンズ成形材料 |
| EP2463343B1 (en) * | 2006-10-19 | 2014-04-02 | Momentive Performance Materials Japan LLC | Curable polyorganosiloxane composition |
| EP2338937A1 (en) | 2009-12-24 | 2011-06-29 | Nitto Denko Corporation | Composition for thermosetting silicone resin |
| JP2011178888A (ja) | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Nitto Denko Corp | 熱硬化性シリコーン樹脂用組成物 |
| JP2011231145A (ja) | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Nitto Denko Corp | シリコーン樹脂用組成物 |
| JP2012012563A (ja) | 2010-06-02 | 2012-01-19 | Nitto Denko Corp | 熱硬化性シリコーン樹脂用組成物 |
-
1992
- 1992-10-08 JP JP29398392A patent/JP3388597B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06118254A (ja) | 1994-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |