JPH0361909A - 光伝送用ポリマークラッドファイバ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、石英系ガラスをコアとし、ポリマーをクラッ
ドとするポリマークラッド光ファイバに関し、詳しくは
ラダー状ポリメチルシロキサン（Ａ）を主要クラッド材
として用いる、ポリマークラッド光ファイバに関するも
のである。

（従来の技術） 従来、石英系ガラス（又は光学ガラス）をコアとし、ポ
リマーをクラッドとするポリマークラッドシリカ光ファ
イバ（ＰＣＦ）のタラッドボリマーとしては、シリコー
ン樹脂（特公昭５６−２３２１号公報）、フルオロアル
キルメタクリレートポリマー（特開昭５８−１２１４６
１号公報）、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレ
ンコポリマー（特公昭５６−４１９６６号公報）、ポリ
エーテルエステルアξド（特開昭５６−６０４０２号公
報）、紫外線硬化型フッ素化アクリレート組成物（米国
特許第４，２１１，２０９号明細書）などが用いられて
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらタラッドボリマーでは、最近要求されて
いる、低光伝送損失化、かしめ方式のコネクタ付けの簡
易化、光伝送損失の温度特性の安定化等の要求特性の高
度化に対応することが不可能である。

シリコーン樹脂は、機械特性、特に、機械的強度が小さ
いので、かしめ方式のコネクタ付けにより光伝送損失が
増加する。フルオロアルキルメタクリレートポリマーは
、高透明性であるが、コアガラスとの接着性において不
十分である。フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレ
ンコポリマー及びポリエーテルエステルアミドは、散乱
や吸収が大きいので、光透過性に劣り、ＰＣＦの低光伝
送損失化が不可能である。紫外線硬化型フッ素化アクリ
レートｌｌ酸物は、コアガラス上に塗布した後に紫外線
による硬化を行うので、硬化状態の管理が難しく、硬化
時のクラッド収縮のために残留ストレスによる損失が増
大し、及びファイバ外径の調節が難しい等の問題点があ
る。

また、これらのＰＣＦ用の使用範囲は、クラッド材のポ
リマーの耐熱性により決定され、２００℃の使用範囲に
耐えることはできないのが普通である。

（！１に題を解決するための手段） 本発明者らは、ＰＣＦ用のクラッド材として、ラダー状
ポリメチルシロキサン（Ａ）を、ＯＨ基を有する直鎖状
ポリメチルシロキサン（Ｂ）にブレンドし、硬化させた
ものが、低光伝送損失特性、大きい機械強度などの点で
特に優れていることを見出し、本発明を充放するに至っ
た。

すなわち、本発明は； 石英系ガラス又は光学ガラスをコアとし、ラダー状ポリ
メチルシロキサン（Ａ）を、ＯＨ基を有する直鎖状ポリ
メチルシロキサン（Ｂ）に溶解又は分散した樹脂組成物
の反応硬化物をクラッド材とする、光伝送用ポリマーク
ランドファイバを提供するものである。

本発明に用いるＯＨ基を有する直鎖状ポリメチルシロキ
サン（Ｂ）は、一般式： ％式％（１） で表される直鎖状ポリメチルシロキサンの側鎖又は末端
にＯＨ基を有するものであれば特に制限はない。

このＯＨ基を有する直鎖状ポリメチルシロキサン（Ｂ）
の数平均分子量は、はぼ５００〜１００゜０００のもの
、好ましくは１，０００〜２０，０００程度のものが用
いられる。

この直鎖状ポリメチルシロキサン（Ｂ）の屈折率は、１
．４０〜１．４１であり、ポリメチルシルセスオキサン
を溶解し、加熱などによって硬化させた後には１．４１
〜１．４２の屈折率となり、１．４５程度の屈折率を持
つ石英系ガラス（光学ガラス）をコアとするポリマーク
ラッドファイバのクラッド材として適している。

次に、本発明に用いるラダー状ポリメチルシロキサン（
Ａ）は、例えば特開昭５３−８８０９９号公報に記載さ
れているような公知の方法で製造され、代表的には、下
記一般式： ％式％ このラダー状ポリメチルシロキサン（Ａ）は、数平均分
子量が５，０００〜１００，０００のものが好ましい。

本発明で用いるラダー状ポリメチルシロキサン（Ａ）は
、１．４０〜１．４２の屈折率を有し、１．４５程度の
屈折率をもつ石英系ガラス（光学ガラス）をコアとする
ポリマークラッドファイバのクラッド材として適してい
る。

本発明のラダー状ポリメチルシロキサン（Ａ）をＯＨ基
を有する直鎖状ポリメチルシロキサン（Ｂ）に分散又は
溶解した樹脂組成物は、常温で粘稠な液体であり、容易
に石英系ガラス（光学ガラス）からなるファイバコア上
に塗布することができ、加熱することによりラダー状ポ
リメチルシロキサン（Ａ）間もしくは、ラダー状ポリメ
チルシロキサン（Ａ）とＯＨ基を有する直鎖状ポリメチ
ルシロキサン（Ｂ）間で縮合反応が生じ、硬化して強靭
で耐熱性に冨む塗膜を形成することができる。

本発明において、ＯＨ基を有する直鎖状ポリメチルシロ
キサン（Ｂ）に分散又は溶解させるラダー状ポリメチル
シロキサン（Ａ）の配合比率を調整することにより、ク
ラッド層の硬度、耐熱性を任意に調整することができる
。すなわち、ラダー状ポリメチルシロキサン（Ａ）の配
合比率を大きくすると、硬度が大きく、耐熱性に優れた
クラッド層を形成することができる。

しかしながら、一般には、ラダー状ポリメチルシロキサ
ン（Ａ）とＯＨ基含有直鎖状ポリメチルシロキサンの配
合比率は、９５：５〜５：９５、好ましくは８０　：　
２０〜２０：８０である。

ラダー状ポリメチルシロキサン（Ａ）の配合比率が９５
％以上となると、コアに被覆する際に別途溶剤を必要と
し、溶剤除去の際の気泡発生の恐れがある。また、（Ａ
）　ｆｉ分が５％以下では耐熱性、機械強度の点で不充
分となる。

本発明のシリコーン樹脂組成物には、ラダー状ポリメチ
ルシロキサン（Ａ）の機能を損なわない範囲の量で、Ｏ
Ｈ基含有直鎖状ポリメチルシロキサン（Ｂ）のほかに、
他のシロキサン成分、例えばジオルガノポリシロキサン
、アルコキシオルガノシラン等をブレンドしてもよい。

また、該組成物には、必要に応じて、縮合・硬化反応を
助けるための触媒、例えば白金系触媒を使用することが
できる。

さらに、コアとなる石英系ガラス又は光学ガラスの繊維
は、従来のプラスチッククラッドファイバに用いられる
ものと同様でよい、すなわち、高純度の石英系もしくは
光学ガラスを溶融紡糸して得られる直径０．０５〜０．
５■程度のものをそれぞれの使用目的に応じて選択すれ
ばよく、それ以外は特に制限はない。

本発明の光伝送用ポリマークランドファイバを製造する
には、−殻内な被覆技術を適用して行えばよい。

例えば、石英系ガラス母材を溶融線引きし、ラダー状ポ
リメチルシロキサン（Ａ）をＯＨＭを有する直鎖状ポリ
メチルシロキサン（Ｂ）に分散又は溶解した樹脂組成物
を、母材上にダイス等により塗布した後、熱硬化炉中で
硬化して、硬化被覆を形成する等の手段を採用できる。

本発明のシリコーン樹脂クラッド層の外周に、ケーブル
化工程におけるクラッド層の破壊を避けるために、ポリ
エチレン、ポリアミド、塩素化ポリエチレン、ポリカー
ボネートなどの熱可塑性樹脂の外被を設けてもよい。

（作用） 本発明の光伝送用ポリマークラッドファイバは、ラダー
状ポリメチルシロキサン（＾）を主成分とする樹脂＆ｌ
ｔｃ＠ＩＪをクラッド層として用いているため、コア、
クラッド間の十分大きな屈折率差を実現でき、且つクラ
ッド層の光透過損失が小さいために低光伝送損失特性に
優れている。

また、クラッド層のラダー状ポリシロキサン（Ａ）を主
成分とする樹脂組成物が、適当な硬度と十分な耐熱性を
有しているために、かしめ方式のコネクター付けによっ
て光伝送損失が増加することがなく、２００℃以上の使
用温度に耐えることができる。

また、本発明の場合には、ラダー状ポリメチルシロキサ
ン（＾）を、０１（基を有する直鎖状ポリメチルシロキ
サン（Ｂ）に分散又は溶解した樹脂＆ｆｌ戒物を用い、
他の溶剤を使用していないので、該樹脂組酸物を石英系
ガラス上に塗布、硬化させる際に、溶剤の揮散によるク
ラッド材中の気泡の発生という問題も生じない。

（実施例） 以下、実施例に基づき本発明の構成および効果をさらに
詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。

実施例１ 屈折率１．４２、平均分子量６，０００でフレーク状の
ラダー状ポリメチルシロキサンを、屈折率１．４１、粘
度３００ｃｐｓ、平均分子量１０゜０００で両末端がア
ルコール（ＲＯＭ）となっている直鎖状のジメチルシロ
キサン系シリコーンオイルに１対ｌの重量比で溶解させ
、屈折率１．　４１５、粘度２．０００ｃｐｓの樹脂＆
ｌＩ或物酸物製した。

無水合成石英棒を用いて外径２００μｍのコアファイバ
に線引きすると同時に、上記樹脂組成物をダイスにより
塗布し、焼付炉を通して約２００゛Ｃで熱硬化させるこ
とにより、第１図に示したような外径２３０μｍのポリ
マークラッドオプチカルファイバを得た。

このファイバＩｋｍ長さのものについて波長８１０ｎｍ
での伝送損失を測定したところ、３．５ｄＢ／ｋｍと良
好であった。

また、かしめ方式によるコネクタ付けを行っても、損失
の増加は認められず、コネクタのファイバへの固着力は
１．５ｋｇであった。

さらに、コア材との密着性も良く、また常時２００°Ｃ
の環境下においても使用することができた。

また、溶剤を使用していないので、クラッド材中への気
泡の混入等の問題もなかった。

比較例１ 無水合成石英棒を用いて、外径２００μｍのコアファイ
バに線引きすると同時に、ダイスにより屈折率１．４１
、粘度１．００Ｏｒ、ｐｓのポリメチルシロキサンから
なる直鎖状の熱硬化型シリコン樹脂を塗布し、約５００
°Ｃで熱硬化を行い、外径２３０μｍのポリマークラッ
ドファイバを得た。

このファイバｌｋｍ長さのものについて波長８１０ｎｍ
での伝送損失を測定したところ、３．６ｄＢ／ｋｍと良
好であった。

このファイバを用いて、かしめ方式によるコネクタ付け
を行なったところ、コネクト１ケ所当たり約２ｄＢの損
失増加が認められた。また、損失増加を少なくすべく、
かしめ量を減らすと、コネクタとファイバの固着力がｏ
、１ｋｇ以下となり、使用に耐え得なかった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光伝送用ポリマークラッ
ドファイバは、クラシト層にラダー状ポリメチルシロキ
サン（Ａ）をＯ）（基を有する直鎖状ポリメチルシロキ
サン（Ｂ）に溶解又は分散した樹脂＆１Ｉｒｆｉ物の反
応硬化物を用いているので、伝送損失、かしめ方式コネ
クタ付けにおける強度、コアとの密着性、耐熱性の点で
きわめて優れている。

また、溶剤を使用していないので、溶剤揮散時の気泡発
生の問題もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光伝送用ポリマークランドファイバ
の一具体例の断面図を示す。 ｌ・・・コア ２・・・クラッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）石英系ガラス又は光学ガラスをコアとし、ポリマ
   ーをクラッドとする光伝送用ポリマークラッドファイバ
   において、ラダー状ポリメチルシロキサン（Ａ）を、Ｏ
   Ｈ基を有する直鎖状ポリメチルシロキサン（Ｂ）に溶解
   又は分散した樹脂組成物の反応硬化物をクラッド材とす
   ることを特徴とする、光伝送用ポリマークラッドファイ
   バ。