JPH0384504A - 光ファイバのコア用組成物及び光ファイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産慮上皇笠五公互 本発明は、光ファイバのコア用組成物及び該組成物の硬
化物をコアとするプラスチック光ファイバに関する。

の　　　び　　が　　しよ゛と　る 周知のように、光ファイバには、石英ガラスや多成分ガ
ラスを芯成分や鞘成分とするガラス系光ファイバのほか
に、芯成分、鞘成分ともにプラスチックからなるプラス
チック光ファイバがある。

このプラスチック光ファイバはガラス系光ファイバに比
べ、伝送損失が大きく、長距離通信には適さないという
欠点はあるが、ガラス系光ファイバに比べて開口数を大
きくしやすく、取扱が容易で。

安価であるという利点を持っている。

従来、プラスチック光ファイバは、通常、光の透過性が
良い有機重合体から成る芯と、芯成分よりも屈折率が小
さく、透明性の良い有機重合体から成る鞘とから構成さ
れている。この場合、芯物質として適当な光透過性の良
い有機重合体としては、例えばポリメタクリル酸メチル
、ポリスチレン等が知られている。更に近年、芯物質と
してオルガノポリシロキサン弾性体を用いることが特開
昭６０−４３６１３号公報に提案されており、これを芯
物質としたプラスチック光ファイバは、ポリメタクリル
酸メチル等を芯成分とするものに比べ、可どう性に富み
、耐熱性にも優れているという利点を有している。

しかしながら、オルガノポリシロキサンは、水分の透過
性が大きく、このためプラスチック光ファイバの芯成分
として適用した場合、高温、高湿度の条件下に置いてお
くと短時間で光伝送損失が大きくなるという欠点があり
、この欠点の解決が望まれていた。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、高温。

高湿度の条件下に置いても光伝送損失が小さいオルガノ
ポリシロキサン硬化物を与える光ファイバのコア用組成
物及び該硬化物をコアとする光ファイバを提供すること
を目的とする。

を　　するための手　　び 本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、 （イ）下記平均組成式（１） ％式％） （但し、式中Ｒ１はエポキシ基を含有する一価の有機基
、Ｒ２は同種または異種の置換もしくは非置換の一価の
炭化水素基、ａ＝０．０００４〜３゜ｂ＝ｏ〜２．５．
ａ＋ｂ＝１．１〜３を表わす、）で示され、−分子中に
ケイ素原子に結合したエポキシ基を含有する有機基を少
なくとも二個有するオルガノポリシロキサンと、 （ロ）下記平均組成式〔■〕 （但し、式中Ｒ３は炭素数６〜１４の三価の芳香族有機
基、Ｒ４は同種または異種の置換もしくは非置換の一価
の炭化水素基、ｃ＝０．０００４〜３　、　ｄ　＝　Ｏ
〜２　、５　、　ｃ　＋　ｄ　＝　１　、１〜３を表わ
す。） で示され、−分子中にケイ素原子に結合した酸無水物を
含有する有機基を少なくとも一個有するオルガノポリシ
ロキサンと を併用したオルガノポリシロキサン組成物の硬化物を光
ファイバのコアとして適用することにより、高温、高湿
度の条件下に置いても光透過量の低下が殆んどなく、光
伝送損失の小さいプラスチック光ファイバが得られるこ
とを知見し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は、上記（１３式で示される一分子中に
ケイ素原子に結合したエポキシ基を含有する有機基を少
なくとも二個有するオルガノポリシロキサンと、上記（
ｎ）式で示される一分子中にケイ素原子に結合した＠無
水物を含有する有機基を少なくとも一個有するオルガノ
ポリシロキサンとを含有する光ファイバのコア用組成物
及び該組成物の硬化物をコアとする光ファイバを提供す
る。

以下１本発明につき更に詳述する。

本発明の光ファイバのコア用組成物（オルガノポリシロ
キサン組成物）を構成する第一の必須成分は、下記平均
組成式（Ｉ） ＲｌａＲ”ｂＳｉＯｌ」”・ＣＩ） （但し、式中Ｒ１はエポキシ基を含有する一価の有機基
、Ｒ２は同種または異種の置換もしくは非置換の一価の
炭化水素基、ａ＝０．０００４〜３゜ｂ　＝　Ｏ〜２　
、５　、　ａ　＋　ｂ　＝　１　、１〜３を表わす、）
で示され、−分子中にケイ素原子に結合したエボキシ基
を含有する有機基を少なくとも二個有するオルガノポリ
シロキサンである。

ここで１式中のＲ１はエポキシ基を含有する−挙げられ
る。

また、Ｒ２はエポキシ基を含有しない同種または異種の
置換もしくは非置換の一価の炭化水素基、であり、例え
ばメチル基、エチル基、プロピル基。

などのアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール
基、シクロヘプチル基、シクロヘキシル基などのシクロ
アルキル基、及びそれらの炭化水素基の炭素原子に結合
している水素原子が部分的にハロゲン原子、シアノ基な
どで置換された基等が例示されるが、特にすべてメチル
基であるか、またはメチル基とフェニル基からなること
が望ましい、なお、Ｒ２基中のフェニル基の量によりオ
ルガノポリシロキサンの屈折率を調整することができる
もので、フェニル基の量は特に限定されないが、全有機
基の５０モル％以下であることが望ましい。

更に、このオルガノポリシロキサンは、環状、鎖状、分
岐状などのいずれの構造であっても良く、また粘度も１
０ｃｓ（センチストークス）以下の低粘度のものから５
００，０ＯＯｃｓ以上の高粘度のものまで用い得る。

このようなエポキシ基含有有機基を有するオルガノポリ
シロキサンの例としては、下記化合物を挙げることがで
きる。

（ｆｉ、　ｍ、　ｎ、　ｐ、　ｑ、　ｒ、　ｓはそれぞ
れ整数であるが、ｎとｑは２以上である。） 次に、本発明組成物には第二の必須成分として下記平均
組成式（ＩＩ） ○ １ （但し、式中Ｒ３は炭素数６〜１４の三価の芳香族有機
基、Ｒ４は同種または異種の置換もしくは非置換の一価
の炭化水素基、ｃ＝０．０００４〜３、ｄ＝ｏ〜２−５
　ｐ　ｃ　＋　ｄ　＝１．１〜３を表わす、） で示され、−分子中にケイ素原子に結合した酸無水物を
含有する有機基を少なくとも一個有するオルガノポリシ
ロキサンを配合する。なお、この第二成分のオルガノポ
リシロキサンは、第一成分中のエポキシ基と反応して硬
化物を形成すると共に、同時にこの青成分および反応成
分の存在によって光ファイバが高温、高湿下にさらされ
たときに伝送損失の増大を防ぐ役割をするものである。

この場合、式中の置換基Ｒ”は炭素数６〜１４の三価の
芳香族有機基であり、例えば （但し、Ｒ１は水素原子、Ｒ２と同様の置換もしくは非
置換の一価炭化水素基、炭素数１〜８のアルコキシ基又
はハロゲン原子のような一価の基であり、θは１から３
までの整数である。）が挙げられる。

また、Ｒ４は同種または異種の置換もしくは非置換の一
価炭化水素一基であり１例えばメチル基。

エチル基、プロピル基などのアルキル基、フェニル基、
トリル基等のアリール基、シクロヘプチル基、シクロヘ
キシル基などのシクロアルキル基、及びそれらの炭化水
素基の炭素原子に結合している水素原子が部分的にハロ
ゲン原子、シアノ基などで置換された基等が例示される
が、特にＲ４基はすべてメチル基であるか、またはメチ
ル基とフェニル基からなることが望ましい。

更に、（ＩＩ）式のオルガノポリシロキサンは、環状、
鎖状、分岐状などいずれの構造であっても良く、また粘
度も１０ｃｓ以下の低粘度のものから５００．０００ｃ
ｓ以上の高粘度のものまで使い得る。

このような酸無水物結合オルガノポリシロキサンとして
具体的には、下記化合物が例示される。

本発明において、第二成分の酸無水物結合オルガノポリ
シロキサンの配合量は、第一成分中のエポキシ基に対し
て第二成分中のケイ素原子に結合した酸無水物の割合が
モル比で２７１以下、特に１．５／１以下となるような
範囲であることが好ましい。モル比が２／１より大きく
なるような割合で第二成分を配合すると、組成物が十分
に硬化しない場合がある。

本発明組成物には、上記二種の必須成分以外に、その他
の任意成分として、組成物の硬化温度を低下させたり、
あるいは硬化時間を短縮させることを目的として三級ア
ミン、リン化合物などの硬化促進剤を併用することがで
きる。なお、硬化促進剤の配合量は通常量である。

本発明のコア用組戊物は、上記第−及び第二成分を混合
し、成形して加熱するだけで硬化し、光ファイバのコア
に調製することができる。この場合、硬化条件は特に限
定されないが、１００〜１５０℃で４〜８時間加熱する
ことが好ましい。

なお１本発明の光ファイバのＮ成分としては。

公知のプラスチックにより構成することができる。

具体的にはポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオ
ロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体、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、ポリクロロトリフルオロエチレン、テト
ラフルオロエチレン／エチレン共重合体、ポリビニルフ
ルオライド、ポリビニリデンフルオライド、テトラフル
オロエチレン／ビニリデンフルオライド共重合体、ポリ
アミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等を挙げることができ
る。

Ａ」■す１夏 本発明の組成物の硬化物をコアとする光ファイバは、可
どう性、耐熱性に優れている上、高温。

高湿度の条件下に置いても光伝送損失が非常に小さく、
高品質かつ取扱が容易である。

〈実施例、比較例〉 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない
、なお、以下の例において部はいずれも重量部である。

〔実施例１〕 両末端がγ−グリシドキシプロピルジメチルシロキシ基
で封鎖された２５℃における粘度が６゜ｃｓであるジメ
チルポリシロキサンに下記式（１）で示されるシロキサ
ンをエポキシ基と酸無水物のモル比が０．９５となるよ
う混合した。

〔実施例２〕 両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、側鎖にγ−
グリシドキシプロピル基をエポキシ当量３５０で有し、
２５℃における粘度が２０００ｃｓのジメチルポリシロ
キサンに実施例１で用いた（１）式の酸無水物結合シロ
キサンをエポキシ基と酸無水物のモル比が１．０となる
ように混合した。

〔実施例３〕 実施例２で用いたエポキシ基含有ジメチルポリシロキサ
ンに下記式（２） で示されるシロキサンをエポキシ基と酸無水物のモル比
が１１５となるように混合した。

〔実施例４〕 両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、側鎖にγ−
グリシドキシプロピル基をエポキシ当量４７０で有し、
フェニル基が全有機基の２０モル％であり、２５℃にお
ける粘度が６０００ｃｓであるメチルフェニルシロキサ
ンと実施例１で用いた（１）式の酸無水物結合シロキサ
ンをエポキシ基と酸無水物のモル比が１１５となるよう
に混合した。

〔実施例５〕 実施例４で用いたエポキシ基含有メチルフェニルシロキ
サンに下記式（３） で示されるシロキサンをエポキシ基と酸無水物のモル比
が１．５／１となるように混合した。

〔比較例１〕 両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された、２５
℃における粘度が６０ｃｓであるジメチルポリシロキサ
ン１００部とケイ素に結合した水素原子が一分子中に三
個以上あるメチルハイドロジエンポリシロキサン（２５
℃における粘度、約１０ｃｓ）１４．３部とを混合し、
この混合物の重量を基準として塩化白金酸のオクチルア
ルコール変性溶液を白金として１０ｐｐｍとなるように
添加した。

〔比較例２〕 両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された、２５
℃における粘度が２０００ｃｓであるメチルフェニルポ
リシロキサン１００部とケイ素に結合した水素原子が一
分子中に三個以上あるメチルハイドロジエンポリシロキ
サン（２５℃における粘度、約１０ｃｓ）９゜０部とを
混合し、この混合物の重量を基準として塩化白金酸のオ
クチルアルコール変性溶液を白金として１０ｐｐｍとな
るように添加した。

実施例工〜５、比較例１〜２で調製した組成物を直径１
．５ｆ１１．厚さ２．２ｍｍのフッ素樹脂製チューブに
圧入し、実施例１〜５の場合は１５０℃。

４時間、比較例１〜２の場合は１００″Ｃ，１０分間加
熱した後、１５０℃で３０分加熱、硬化して、光ファイ
バを作成した。

これらの光ファイバを６６０ｎｍの光を用いて光透過量
を測定し、次いでこれらのファイバを６０℃。

９０％ＲＨの雰囲気下に置き、光透過量の変化を測定し
た。結果を下表に示す。

以上の結果より１本発明のオルガノポリシロキサン組成
物をコアとする光ファイバは、高温２高湿度の条件下に
置いても光透過量の低下がほとんどなく、光伝送損失が
小さいことが確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）下記平均組成式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 （但し、式中Ｒ＾１はエポキシ基を含有する一価の有機
   基、Ｒ＾２は同種または異種の置換もしくは非置換の一
   価の炭化水素基、ａ＝０．０００４〜３、ｂ：０〜２．
   ５、ａ＋ｂ＝１．１〜３を表わす。）で示され、一分子
   中にケイ素原子に結合したエポキシ基を含有する有機基
   を少なくとも二個有するオルガノポリシロキサンと、 （ロ）下記平均組成式〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔II〕 （但し、式中Ｒ＾３は炭素数６〜１４の三価の芳香族有
   機基、Ｒ＾４は同種または異種の置換もしくは非置換の
   一価の炭化水素基、ｃ＝０．０００４〜３、ｄ＝０〜２
   ．５、ｃ＋ｄ＝１．１〜３を表わす。） で示され、一分子中にケイ素原子に結合した酸無水物を
   含有する有機基を少なくとも一個有するオルガノポリシ
   ロキサンと を含有することを特徴とする光ファイバのコア用組成物
   。 ２、請求項１記載の組成物の硬化物をコアとする光ファ
   イバ。