JPH0769493B2 - 光ファイバのコア用組成物及び光ファイバ - Google Patents

光ファイバのコア用組成物及び光ファイバ

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JPH0769493B2
JPH0769493B2 JP1221960A JP22196089A JPH0769493B2 JP H0769493 B2 JPH0769493 B2 JP H0769493B2 JP 1221960 A JP1221960 A JP 1221960A JP 22196089 A JP22196089 A JP 22196089A JP H0769493 B2 JPH0769493 B2 JP H0769493B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 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。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題 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、可とう性に富み、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。
課題を解決するための手段及び作用 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)下記平民組成式〔I〕 (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=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〕 (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=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〔I〕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
〔II〕式で示される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、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、以下平均
組成式〔I〕 (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=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
シロキサンである。
ここで、式中のR1はエポキシ基を含有する一価の有機基
であり、例えば (mは1〜12の整数)、 などが挙げられる。
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素水素基、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、シルコヘプチル
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10
cs(センチストークス)以下の低粘度のものから500,00
0cs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。
(l,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〕 (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=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、同時にこの両成分および反応成
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R3は炭素数6〜14の三価の芳香
族有機基であり、例えば (但し、R5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、e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な炭素原子に
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500,000cs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、第二成分の酸無水分結合オルガノポリ
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2/1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。
本発明のコア用組成物は、上記第一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、本発明の光ファイバの鞘成分としては、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。
発明の効果 本発明の組成物の硬化物をコアとする光ファイバは、可
とう性、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60cs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1/5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1/5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ェンポリシロキサン(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ェンポリシロキサン(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1〜5、比較例1〜2で調製した組成物を直径1.
5mm、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1
00℃,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、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,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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(イ)下記平均組成式〔I〕 (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=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〕 (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=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。
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