JPH06278157A - 光コネクタフェルールの成形方法及び成形用樹脂組成物 - Google Patents
光コネクタフェルールの成形方法及び成形用樹脂組成物Info
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- JPH06278157A JPH06278157A JP5315993A JP31599393A JPH06278157A JP H06278157 A JPH06278157 A JP H06278157A JP 5315993 A JP5315993 A JP 5315993A JP 31599393 A JP31599393 A JP 31599393A JP H06278157 A JPH06278157 A JP H06278157A
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- mold
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金型への転写性にすぐれ、長時間放置後の変
形量の少ない光コネクタフェルールの成形方法及び成形
用樹脂組成物を提供する。 【構成】 金型内に嵌合ピン挿入用穴及び光ファイバ挿
入用穴を形成するための成形ピンを装備し、該金型内に
トランスファ成形により樹脂を注入して成形する光コネ
クタフェルールの成形方法において金型のゲートを通過
する時の樹脂の溶融粘度が 50poise以上、500poise以下
である光コネクタフェルールの成形方法及び成形用樹脂
組成物。
形量の少ない光コネクタフェルールの成形方法及び成形
用樹脂組成物を提供する。 【構成】 金型内に嵌合ピン挿入用穴及び光ファイバ挿
入用穴を形成するための成形ピンを装備し、該金型内に
トランスファ成形により樹脂を注入して成形する光コネ
クタフェルールの成形方法において金型のゲートを通過
する時の樹脂の溶融粘度が 50poise以上、500poise以下
である光コネクタフェルールの成形方法及び成形用樹脂
組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信において、光ファ
イバを位置決め保持して結合を実現する光コネクタフェ
ルールの成形方法及び該成形に用いる樹脂組成物に関す
るものである。
イバを位置決め保持して結合を実現する光コネクタフェ
ルールの成形方法及び該成形に用いる樹脂組成物に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は樹脂成形により得られた光コネク
タフェルールの一例の斜視図である。図面において、１
は光コネクタフェルール本体、２は嵌合ピン挿入用穴、
３は光ファイバ挿入用穴、４は光ファイバ挿入用開口部
である。
タフェルールの一例の斜視図である。図面において、１
は光コネクタフェルール本体、２は嵌合ピン挿入用穴、
３は光ファイバ挿入用穴、４は光ファイバ挿入用開口部
である。
【０００３】このような光コネクタフェルールの成形
は、嵌合ピン挿入用穴及び光ファイバ挿入用穴を形成す
るための成形ピンを金型内に装備し、該金型内にトラン
スファ成形により熱硬化性樹脂を主体とする樹脂組成物
を注入し、硬化することにより成形させる。上記樹脂組
成物は硬化前は固体粉末で、これをタブレット状に固め
たものを使用しており、成形機のポット内で溶融した
後、プランジャで加圧し、金型内のランナを通ってゲー
トからキャビティ内に注入した後硬化させる。
は、嵌合ピン挿入用穴及び光ファイバ挿入用穴を形成す
るための成形ピンを金型内に装備し、該金型内にトラン
スファ成形により熱硬化性樹脂を主体とする樹脂組成物
を注入し、硬化することにより成形させる。上記樹脂組
成物は硬化前は固体粉末で、これをタブレット状に固め
たものを使用しており、成形機のポット内で溶融した
後、プランジャで加圧し、金型内のランナを通ってゲー
トからキャビティ内に注入した後硬化させる。
【０００４】上記樹脂組成物は熱硬化性のエポキシ樹脂
に多量のシリカ粉を充填剤として配合したものであり、
このような充填剤を高充填することにより、樹脂の線膨
張係数、成形収縮率が小さく、非常に寸法精度の高い成
形品が得られる。
に多量のシリカ粉を充填剤として配合したものであり、
このような充填剤を高充填することにより、樹脂の線膨
張係数、成形収縮率が小さく、非常に寸法精度の高い成
形品が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、光コネ
クタフェルールに用いられる樹脂は、線膨張係数、成形
収縮率をできるだけ小さくし、寸法精度を良くするため
に多量のシリカからなる充填剤が含まれている。そのた
めに、金型内での流動性が良くなく、ゲートからキャビ
ティに樹脂が注入される際の圧力によって金型内に装備
された嵌合ピン挿入用穴及び光ファイバ挿入用穴を形成
するための成形ピンを動かし易いという問題があった。
クタフェルールに用いられる樹脂は、線膨張係数、成形
収縮率をできるだけ小さくし、寸法精度を良くするため
に多量のシリカからなる充填剤が含まれている。そのた
めに、金型内での流動性が良くなく、ゲートからキャビ
ティに樹脂が注入される際の圧力によって金型内に装備
された嵌合ピン挿入用穴及び光ファイバ挿入用穴を形成
するための成形ピンを動かし易いという問題があった。
【０００６】又キャビティ内での樹脂の流動性が悪いた
めに、金型への転写性が良くなく、平坦な形状になり難
く、さらに成形時の残留歪により、成形後放置すること
により経時的に変形し易いという問題点があった。
めに、金型への転写性が良くなく、平坦な形状になり難
く、さらに成形時の残留歪により、成形後放置すること
により経時的に変形し易いという問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために、種々検討の結果、最適な溶融粘度で樹脂をゲー
トより注入すること、及び本発明の樹脂組成物を用いる
ことにより、樹脂の流動性が良くなることがわかった。
ために、種々検討の結果、最適な溶融粘度で樹脂をゲー
トより注入すること、及び本発明の樹脂組成物を用いる
ことにより、樹脂の流動性が良くなることがわかった。
【０００８】即ち、本発明の第１の特徴は、金型のゲー
トを通過する時の樹脂の溶融粘度が50poise以上、500po
ise以下であり、さらに好ましい条件としては、金型温
度が160℃以上、 190℃以下、樹脂の注入速度が0.03cc/
sec以上、5.00cc/sec以下、ゲート断面積が0.3mm2以
上、2.0mm2以下である光コネクタフェルールの成形方法
にある。
トを通過する時の樹脂の溶融粘度が50poise以上、500po
ise以下であり、さらに好ましい条件としては、金型温
度が160℃以上、 190℃以下、樹脂の注入速度が0.03cc/
sec以上、5.00cc/sec以下、ゲート断面積が0.3mm2以
上、2.0mm2以下である光コネクタフェルールの成形方法
にある。
【０００９】又本発明の第２の特徴は、シリカ粉末から
なる充填剤を75重量％以上、90重量％以下の充填率で含
有し、かつ該シリカ粉末の粒径が最大粒径 100μｍ以
下、中心粒径20μｍ以下の粒度分布を有していることに
あり、さらに好ましくは、エポキシ樹脂、球状のシリカ
粉末、シランカップリング剤及び滑剤を必須成分とし、
上記滑剤を 0.3重量％以上、 1.0重量％以下の充填率で
含有している成形用樹脂組成物にある。
なる充填剤を75重量％以上、90重量％以下の充填率で含
有し、かつ該シリカ粉末の粒径が最大粒径 100μｍ以
下、中心粒径20μｍ以下の粒度分布を有していることに
あり、さらに好ましくは、エポキシ樹脂、球状のシリカ
粉末、シランカップリング剤及び滑剤を必須成分とし、
上記滑剤を 0.3重量％以上、 1.0重量％以下の充填率で
含有している成形用樹脂組成物にある。
【００１０】
【作用】本発明の成形方法においては、金型のゲートを
通過する時の樹脂の溶融粘度が50poise以上、500poise
以下と低粘度であるため、低圧で樹脂を注入することが
でき、金型内に装備した成形ピンを動かすおそれがな
い。又樹脂の流動性が良くなるので、金型への転写性が
良く平坦な形状に成形でき、さらに成形時に残留歪が発
生し難いので長時間放置しても変形し難い。
通過する時の樹脂の溶融粘度が50poise以上、500poise
以下と低粘度であるため、低圧で樹脂を注入することが
でき、金型内に装備した成形ピンを動かすおそれがな
い。又樹脂の流動性が良くなるので、金型への転写性が
良く平坦な形状に成形でき、さらに成形時に残留歪が発
生し難いので長時間放置しても変形し難い。
【００１１】ゲート通過時の樹脂の溶融粘度が 50poise
未満の低粘度で形成した場合には、樹脂の流れが良くな
りすぎて金型内の隙間に樹脂が流れ込み、多量のバリが
発生してしまう。
未満の低粘度で形成した場合には、樹脂の流れが良くな
りすぎて金型内の隙間に樹脂が流れ込み、多量のバリが
発生してしまう。
【００１２】さらに、本発明の成形方法において、低溶
融粘度で樹脂を流すための好適な成形条件としては、成
形金型温度 160〜190 ℃、樹脂注入速度0.03〜5.00cc/s
ec、ゲート断面積 0.3〜2.0mm2に設定するのが好まし
い。
融粘度で樹脂を流すための好適な成形条件としては、成
形金型温度 160〜190 ℃、樹脂注入速度0.03〜5.00cc/s
ec、ゲート断面積 0.3〜2.0mm2に設定するのが好まし
い。
【００１３】本発明の成形用樹脂組成物は、シリカ粉末
からなる充填剤が75〜90重量％と高充填であるため、線
膨張係数、成形収縮率が小さく、寸法精度にすぐれた成
形品が得られる。しかも、シリカ粉末充填剤の最大粒径
を 100μｍ以下、中心粒径を20μｍとして粒径を小さく
し、形状も粒状もしくは破砕状の角をおとして丸くした
ものを用いるため、流動性が良くなり、金型転写性が良
くなって平坦な形状となる。又流動性が良くなるので成
形時の残留歪が生じにくくなり、長期にわたって変形が
おこりにくく、寸法安定性にすぐれる。
からなる充填剤が75〜90重量％と高充填であるため、線
膨張係数、成形収縮率が小さく、寸法精度にすぐれた成
形品が得られる。しかも、シリカ粉末充填剤の最大粒径
を 100μｍ以下、中心粒径を20μｍとして粒径を小さく
し、形状も粒状もしくは破砕状の角をおとして丸くした
ものを用いるため、流動性が良くなり、金型転写性が良
くなって平坦な形状となる。又流動性が良くなるので成
形時の残留歪が生じにくくなり、長期にわたって変形が
おこりにくく、寸法安定性にすぐれる。
【００１４】又シランカップリング剤の配合により、シ
リカ粉末充填剤とベースレジンの接着力をより強固に
し、高強度化が達成され、コネクタ同士を着脱する際に
も破損しにくくなる。
リカ粉末充填剤とベースレジンの接着力をより強固に
し、高強度化が達成され、コネクタ同士を着脱する際に
も破損しにくくなる。
【００１５】さらに滑剤を加えることにより、金型と樹
脂の間の滑りが良くなり、流動性が改善される。滑剤と
しては、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛等のステア
リン酸塩やワックス類が好適である。又その含有量は
0.3％以下では効果はなく、1.0％を越えると滑剤が成形
後金型表面に残って金型が汚れやすく、またシリカ粉末
と樹脂の密着性を害うおそれがある。
脂の間の滑りが良くなり、流動性が改善される。滑剤と
しては、ステアリン酸鉛、ステアリン酸亜鉛等のステア
リン酸塩やワックス類が好適である。又その含有量は
0.3％以下では効果はなく、1.0％を越えると滑剤が成形
後金型表面に残って金型が汚れやすく、またシリカ粉末
と樹脂の密着性を害うおそれがある。
【００１６】本発明に用いられる樹脂としては、エポキ
シ樹脂が最も一般的であるが、フェノール樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙
げられる。又シリカ粉末、シランカップリング剤、滑剤
の他に必要に応じて、添加剤として硬化促進剤、難燃
剤、離型剤、カーボン、低応力化剤等を添加することが
できる。
シ樹脂が最も一般的であるが、フェノール樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙
げられる。又シリカ粉末、シランカップリング剤、滑剤
の他に必要に応じて、添加剤として硬化促進剤、難燃
剤、離型剤、カーボン、低応力化剤等を添加することが
できる。
【００１７】
その１：成形ピンを装備した金型をトランスファ成形機
にセットし、エポキシ樹脂からなる成形樹脂材料を、金
型温度 180℃、注入速度 0.5cc/sec、注入圧力100kg/cm
2の条件で５分間加圧し、硬化させて図１に示す多心光
コネクタフェルールを得た。なお、ゲート断面積は１mm
2 とし、ゲート通過時の樹脂の溶融粘度は表１に示す５
条件に調整した。
にセットし、エポキシ樹脂からなる成形樹脂材料を、金
型温度 180℃、注入速度 0.5cc/sec、注入圧力100kg/cm
2の条件で５分間加圧し、硬化させて図１に示す多心光
コネクタフェルールを得た。なお、ゲート断面積は１mm
2 とし、ゲート通過時の樹脂の溶融粘度は表１に示す５
条件に調整した。
【００１８】各光コネクタフェルールに外径 125μｍφ
のシングルモード光ファイバを挿入固定し、基準となる
マスタコネクタと結合した際の波長 1.3μｍにおける接
続損失をそれぞれについて各20コ測定し、各心の平均値
を比較した。又各光コネクタフェルールについて、金型
転写性を評価するために、光コネクタフェルール下面中
央部の反り量を表面粗さ計で測定し、さらに１年間常温
で放置した後の変形量を同様に表面粗さ計で測定し、評
価した。評価の結果は表１の通りである。
のシングルモード光ファイバを挿入固定し、基準となる
マスタコネクタと結合した際の波長 1.3μｍにおける接
続損失をそれぞれについて各20コ測定し、各心の平均値
を比較した。又各光コネクタフェルールについて、金型
転写性を評価するために、光コネクタフェルール下面中
央部の反り量を表面粗さ計で測定し、さらに１年間常温
で放置した後の変形量を同様に表面粗さ計で測定し、評
価した。評価の結果は表１の通りである。
【００１９】
【表１】
【００２０】本発明の成形方法により成形された光コネ
クタフェルールは、平均接続損失0.35dB以下、反り量
0.4μｍ以下、１年後の変形量を 0.2μｍ以下に抑える
ことができると共に、バリの発生もみられなかった。
クタフェルールは、平均接続損失0.35dB以下、反り量
0.4μｍ以下、１年後の変形量を 0.2μｍ以下に抑える
ことができると共に、バリの発生もみられなかった。
【００２１】その２：フェノールノボラック型エポキシ
樹脂に、表２に示した含有率、形状、粒径分布を有する
７種類のシリカ粉末充填剤と、微量のシランカップリン
グ剤、滑剤、硬化促進剤、カーボンを配合し熱ロールに
かけて混練した後、冷却粉砕して、本発明ならびに比較
例の成形用樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をトラン
スファ成形機内にセットされた金型内に注入し、温度 1
50℃で５分、注入圧力100kg/cm2の条件でトランスファ
成形して図１に示す多心光コネクタフェルールを得た。
樹脂に、表２に示した含有率、形状、粒径分布を有する
７種類のシリカ粉末充填剤と、微量のシランカップリン
グ剤、滑剤、硬化促進剤、カーボンを配合し熱ロールに
かけて混練した後、冷却粉砕して、本発明ならびに比較
例の成形用樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をトラン
スファ成形機内にセットされた金型内に注入し、温度 1
50℃で５分、注入圧力100kg/cm2の条件でトランスファ
成形して図１に示す多心光コネクタフェルールを得た。
【００２２】各光コネクタフェルールについて、金型転
写性を評価するために、コネクタフェルール下面中央部
の反り量を表面粗さ計で測定、さらに、１年間常温で放
置した後の変形量を同様に表面粗さ計で測定した。又嵌
合ピン挿入用穴の強度を評価するために、挿入用穴にス
テンレス製嵌合ピンを 5.5mm挿入し、コネクタフェルー
ル端面から５mm突き出たピン部分を 5mm/minの加圧速度
でフェルール外側の肉厚の最も薄い方向へ加圧した時の
破断強度を測定した。評価結果を表２に示す。
写性を評価するために、コネクタフェルール下面中央部
の反り量を表面粗さ計で測定、さらに、１年間常温で放
置した後の変形量を同様に表面粗さ計で測定した。又嵌
合ピン挿入用穴の強度を評価するために、挿入用穴にス
テンレス製嵌合ピンを 5.5mm挿入し、コネクタフェルー
ル端面から５mm突き出たピン部分を 5mm/minの加圧速度
でフェルール外側の肉厚の最も薄い方向へ加圧した時の
破断強度を測定した。評価結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】表２より分るように、本発明の樹脂組成物
を用いた光コネクタフェルールは、反り量は 0.4μｍ以
下、１年後の変形量 0.2μｍ以下、ガイド穴強度 1.0kg
以上と十分な値を示し、同時に成形収縮率も 0.4％以下
と、寸法精度も良好であった。これに対して、シリカ粉
末の含有量が70重量％の比較例１は線膨張係数が大き
く、破砕状シリカを用いた比較例２、及びシリカ最大粒
径 110μｍ、中心粒径25μｍの比較例４，６はいずれも
反り量、１年放置後の変形量ともに大きかった。
を用いた光コネクタフェルールは、反り量は 0.4μｍ以
下、１年後の変形量 0.2μｍ以下、ガイド穴強度 1.0kg
以上と十分な値を示し、同時に成形収縮率も 0.4％以下
と、寸法精度も良好であった。これに対して、シリカ粉
末の含有量が70重量％の比較例１は線膨張係数が大き
く、破砕状シリカを用いた比較例２、及びシリカ最大粒
径 110μｍ、中心粒径25μｍの比較例４，６はいずれも
反り量、１年放置後の変形量ともに大きかった。
【００２５】又上記試作した光コネクタフェルールに、
外径 125μｍφのシングルモード光ファイバを挿入固定
し、 1.3μｍ波長における接続損失を測定したところ、
４心の平均接続損失はいずれも 0.3dB以下と良好であっ
た。
外径 125μｍφのシングルモード光ファイバを挿入固定
し、 1.3μｍ波長における接続損失を測定したところ、
４心の平均接続損失はいずれも 0.3dB以下と良好であっ
た。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光コネク
タフェルールの成形方法によれば、樹脂の流動性が良い
ので、金型内に装備した成形ピンが動き難く、しかも金
型転写性にすぐれ、長期放置後の変形量が少ない光コネ
クタフェルールが得られる。
タフェルールの成形方法によれば、樹脂の流動性が良い
ので、金型内に装備した成形ピンが動き難く、しかも金
型転写性にすぐれ、長期放置後の変形量が少ない光コネ
クタフェルールが得られる。
【００２７】本発明の成形用樹脂組成物により得られた
光コネクタフェルールは線膨張係数、成形収縮率が小さ
く、寸法精度にすぐれ、又樹脂の流動性が良く、金型転
写性が良好なことから、平坦な形状となり、残留歪が生
じにくく、長期にわたって変形しにくく、寸法安定性に
すぐれている。
光コネクタフェルールは線膨張係数、成形収縮率が小さ
く、寸法精度にすぐれ、又樹脂の流動性が良く、金型転
写性が良好なことから、平坦な形状となり、残留歪が生
じにくく、長期にわたって変形しにくく、寸法安定性に
すぐれている。
【００２８】さらに、シランカップリング剤の配合によ
り、シリカ粉末充填剤とベースレジンとの接着力が強固
で、コネクタ同士の着脱の際にも損傷しにくい。さらに
又、滑剤を加えることにより、金型と樹脂の間の滑りが
良くなり、流動性が一層改善される。
り、シリカ粉末充填剤とベースレジンとの接着力が強固
で、コネクタ同士の着脱の際にも損傷しにくい。さらに
又、滑剤を加えることにより、金型と樹脂の間の滑りが
良くなり、流動性が一層改善される。
【図１】光コネクタフェルールの一例の斜視図である。
１ 光コネクタフェルール ２ 嵌合ピン挿入用穴 ３ 光ファイバ挿入用穴 ４ 光ファイバ挿入用開口部
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 11:00 4Ｆ
Claims (5)
- 【請求項１】 金型内に嵌合ピン挿入用穴及び光ファイ
バ挿入用穴を形成するための成形ピンを装備し、該金型
内にトランスファ成形により樹脂を注入して成形する光
コネクタフェルールの成形方法において、金型のゲート
を通過する時の樹脂の溶融粘度が 50poise以上、500poi
se以下であることを特徴とする光コネクタフェルールの
成形方法。 - 【請求項２】 金型温度が 160℃以上、 190℃以下、樹
脂の注入速度が0.03cc/sec以上、5.00cc/sec以下、ゲー
ト断面積が0.3mm2以上、2.0mm2以下であることを特徴と
する請求項１記載の光コネクタフェルールの成形方法。 - 【請求項３】 シリカ粉末からなる充填剤を75重量％以
上、90重量％以下の充填率で含有し、かつ該シリカ粉末
の粒径が最大粒径 100μｍ以下、中心粒径が20μｍ以下
の粒度分布を有していることを特徴とする光コネクタフ
ェルール成形用樹脂組成物。 - 【請求項４】 滑剤を 0.3重量％以上、 1.0重量％以下
の充填率を含有していることを特徴とする請求項３記載
の光コネクタフェルール成形用樹脂組成物。 - 【請求項５】 エポキシ樹脂、球状のシリカ粉末、シラ
ンカップリング剤及び滑剤を必須成分とすることを特徴
とする請求項３又は４記載の光コネクタフェルール成形
用樹脂組成物。
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