專利名稱：光纖定位部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于用來將光纖彼此光連接的光纖定位部件。
光通信時(shí)光纖的連接通常采用光連接器，光連接器使用套管(terrule)或套筒等光纖定位部件。對于這樣的光纖定位部件來說，為了將光纖的軸心彼此高度精確地定位，要求具有高度的尺寸精度，同時(shí)，在長期使用的場合，還要求高度的尺寸穩(wěn)定性。另外，由于光纖定位部件需要反復(fù)進(jìn)行安裝和拆卸，因此，光纖定位部件不僅要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，還要求長期耐久性。
但是，以往公知的光連接器中的光纖定位部件是由氧化鋯制成的套管。另外，還知道將熱固性的環(huán)氧樹脂傳遞成形為光纖定位部件而得到的套管。但是，用氧化鋯制成的套管在成本方面不如塑料制成的套管，而用熱固性樹脂成形得到的套管，在成形時(shí)固化需要較長時(shí)間，生產(chǎn)率低下。
為此，人們對生產(chǎn)率高、成本較低的熱塑性樹脂的使用進(jìn)行了探討，但現(xiàn)有的熱塑性樹脂成形時(shí)的注塑壓力高，收縮較大，存在許多問題，不容易得到具有實(shí)用性的高精度的套管。近年來，已有一些獲得具有實(shí)用性的套管的技術(shù)見諸報(bào)導(dǎo)。例如，特開平5-345328中公開了在以聚苯硫醚樹脂為主要成分的樹脂組合物中填充未成形或者球形的二氧化硅粒子制成的套管。
另外，見公表WO 95/25770中公開了在含有20-40％(重量)聚苯硫醚樹脂的樹脂組合物中填充40-60％(重量)二氧化硅等球狀微粒子以及鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須、碳化硅晶須、氮化硅晶須、氧化鋅晶須、氧化鋁晶須或石墨晶須等制成的套管。
發(fā)明概述本發(fā)明人對上述以往的套管進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在上述的套管中，由于樹脂組合物中含有二氧化硅粒子和/或晶須，雖然對于尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性是有利的，但存在下面所述的問題。
即，對于樹脂組合物中填充了二氧化硅粒子的套管來說，二氧化硅粒子的長寬比較小，增強(qiáng)作用不充分。因此，例如在使用導(dǎo)銷型的MT光連接器中，插入該導(dǎo)銷的套管的導(dǎo)向孔周圍的強(qiáng)度減弱，使用夾子將套管彼此連接時(shí)，套管的導(dǎo)向孔周圍的部分有時(shí)會(huì)產(chǎn)生缺損。特別是在用機(jī)械方式高速地進(jìn)行MT光連接器的連接的高速自動(dòng)更換裝置的場合，套管容易產(chǎn)生缺損。
另外，對于在含有聚苯硫醚樹脂等的樹脂組合物中，填充了球狀微粒子和晶須的套管來說，插入導(dǎo)銷的套管的導(dǎo)向孔周圍的強(qiáng)度也不能說十分充分，在將導(dǎo)銷插入導(dǎo)向孔或從導(dǎo)向孔拔出時(shí)，套管的導(dǎo)向孔周圍的部分有可能產(chǎn)生缺損。特別是推入-拔出型的MPO光連接器，將導(dǎo)銷對著導(dǎo)向孔插入時(shí)，如果沒有對準(zhǔn)或者發(fā)生偏斜，套管的導(dǎo)向孔周圍部分容易出現(xiàn)缺損。因此，套管需要經(jīng)常更換，不能長期使用。
鑒于上述情況，本發(fā)明的目的是，提供可以保持高度的尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性并且具有滿足實(shí)用要求的機(jī)械強(qiáng)度和長期耐久性的光纖定位部件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在含有聚苯硫醚樹脂的樹脂組合物中，除了二氧化硅粒子之外使之含有特定量的由特定材料構(gòu)成的晶須，可以提高光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度，并且有助于改善長期耐久性，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的光纖定位部件是由含有15-35％(重量)聚苯硫醚樹脂、45-65％(重量)二氧化硅粒子和26-35％(重量)硅酸鹽晶須，并且上述二氧化硅粒子和硅酸鹽晶須的合計(jì)含量為65-85％(重量)的樹脂組合物構(gòu)成。
在本發(fā)明的光纖定位部件中，由于樹脂組合物中含有硅酸鹽晶須，與含有其它種類晶須的場合相比，機(jī)械強(qiáng)度增大，硅酸鹽晶須含有率低于26％(重量)時(shí)，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度不足，超過35％(重量)時(shí)，光纖定位部件產(chǎn)生各向異性，尺寸精度降低。聚苯硫醚樹脂含有率低于15％(重量)時(shí)，成形性惡化，尺寸精度降低，超過35％(重量)時(shí)，二氧化硅粒子和晶須等對于聚苯硫醚樹脂的增強(qiáng)作用減小，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度降低。另外，二氧化硅粒子的含有率低于45％(重量)時(shí)，線膨脹系數(shù)和各向異性增大，尺寸精度降低，二氧化硅粒子的含有率超過65％(重量)時(shí)，成形時(shí)聚苯硫醚樹脂的流動(dòng)性降低，成形性惡化，致使尺寸精度低下。此外，由于聚苯硫醚樹脂的比例減少而變脆。二氧化硅粒子和硅酸鹽晶須的合計(jì)含有率低于65％(重量)時(shí)，光纖定位部件的尺寸精度低下，其合計(jì)含有率超過85％(重量)時(shí)，成形時(shí)聚苯硫醚樹脂的流動(dòng)性變差，成形性惡化，導(dǎo)致尺寸精度低下，同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也不理想。
另外，本發(fā)明的光纖定位部件由含有聚苯硫醚樹脂、二氧化硅粒子和多種晶須并且所述的二氧化硅粒子和晶須合計(jì)含量為65-85％(重量)的樹脂組合物構(gòu)成。
在本發(fā)明的光纖定位部件中，通過使用多種晶須，可以將形狀和成分不同的晶須混合起來，因此，樹脂組合物的各向異性被消除，提高了尺寸精度。另外，在本發(fā)明的光纖定位部件中，二氧化硅粒子和晶須的合計(jì)含有率低于65％(重量)時(shí)，光纖定位部件的尺寸精度降低，合計(jì)含有率超過85％(重量)時(shí)，成形時(shí)的聚苯硫醚樹脂的流動(dòng)性降低，成形性惡化，尺寸精度低下，并且機(jī)械強(qiáng)度也不足。
此外，本發(fā)明的光纖定位部件的特征是，由含有22-35％(重量)以線型聚苯硫醚樹脂為主要成分的聚苯硫醚樹脂、45-65％(重量)二氧化硅粒子和3-13％(重量)硅酸鹽晶須并且所述二氧化硅粒子和硅酸鹽晶須合計(jì)含量為58-78％(重量)的樹脂組合物構(gòu)成。
在本發(fā)明的光纖定位部件中，通過使用線型聚苯硫醚樹脂作為聚苯硫醚樹脂的主要成分，可以提高聚苯硫醚樹脂的分子量，進(jìn)一步增大光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度。樹脂組合物中的聚苯硫醚樹脂含有率低于22％(重量)時(shí)，成形性惡化，尺寸精度低下，超過35％(重量)時(shí)，二氧化硅粒子和晶須等對于聚苯硫醚樹脂的增強(qiáng)作用減小，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度降低。二氧化硅粒子的含有率低于45％(重量)時(shí)，線膨脹系數(shù)和各向異性增大，尺寸精度降低，二氧化硅粒子的含有率超過65％(重量)時(shí)，成形時(shí)聚苯硫醚樹脂的流動(dòng)性降低，成形性惡化，致使尺寸精度低下。此外，由于聚苯硫醚樹脂的比例減小而脆化。樹脂組合物中的硅酸鹽晶須含有率低于3％(重量)時(shí)，硅酸鹽晶須所產(chǎn)生的增強(qiáng)作用較小，機(jī)械強(qiáng)度不高，超過13％(重量)時(shí)，硅酸鹽晶須增多，由于聚苯硫醚含有線型聚苯硫醚樹脂等高分子量的成分，成形時(shí)樹脂組合物的流動(dòng)性降低，尺寸精度和機(jī)械強(qiáng)度低下。另外，二氧化硅粒子和晶須的合計(jì)含有率低于58％(重量)時(shí)，光纖定位部件的尺寸精度降低，合計(jì)含有率超過78％(重量)時(shí)，成形時(shí)聚苯硫醚樹脂的流動(dòng)性降低，成形性惡化，尺寸精度低下，同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也不足。
附圖的簡要說明

圖1是表示使用作為本發(fā)明的光纖定位部件的套管的MT光連接器的連接前的狀態(tài)的立體圖。
圖2是表示使用作為本發(fā)明的光纖定位部件的套管的MT光連接器的連接后的狀態(tài)的立體圖。
圖3是表示使用作為本發(fā)明的光纖定位部件的套管的MPO光連接器的立體圖。
圖4是表示圖3的套管的放大立體圖。
發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式下面參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的光纖定位部件。
本發(fā)明的光纖定位部件，其特征是，由含有聚苯硫醚樹脂(以下簡稱“PPS樹脂”)、二氧化硅粒子和晶須的樹脂組合物構(gòu)成。其中，使用PPS樹脂是為了提高尺寸穩(wěn)定性、蠕變性能和成形性。一般地說，PPS樹脂分為交聯(lián)型(支鏈型)PPS樹脂和線型PPS樹脂，本發(fā)明中使用的PPS樹脂通常是以交聯(lián)型的PPS樹脂為主要成分。PPS樹脂中的交聯(lián)型PPS樹脂的含有率一般是70-100％(重量)。作為PPS樹脂，為了能以高的填充率配合二氧化硅粒子和晶須，在320℃下的熔融粘度在1000-20000泊為宜。另外，上述樹脂組合物中的PPS樹脂的含有率一般是15-35％(重量)。低于15％(重量)時(shí)，成形性差，尺寸精度低下，超過35％(重量)時(shí)，填充劑(二氧化硅粒子和晶須)對于PPS樹脂的增強(qiáng)作用減小，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度降低。
本發(fā)明的光纖定位部件所使用的樹脂組合物中含有二氧化硅粒子，這是因?yàn)槎趸枇Ｗ拥木€膨脹系數(shù)較小并且各向異性也較小，因此可以提高光纖定位部件的尺寸精度。二氧化硅粒子的平均粒徑在0.2-6μm為宜。如果平均粒徑小于0.2μm，成形時(shí)PPS樹脂的流動(dòng)性降低，成形不穩(wěn)定，尺寸精度低下，如果平均粒徑超過6μm，二氧化硅粒子析出到表面上時(shí)，產(chǎn)生微米數(shù)量級的凹凸，尺寸精度降低。
二氧化硅粒子的粒徑分布通常具有1個(gè)極大值。與這個(gè)極大值相對應(yīng)的粒徑在0.3-0.9μm的范圍內(nèi)為宜。與該極大值對應(yīng)的粒徑小于0.3μm時(shí)，成形性惡化；反之，與該極大值對應(yīng)的二氧化硅粒子的粒徑超過0.9μm時(shí)，在相同的填充量條件下進(jìn)行比較，樹脂組合物的機(jī)械強(qiáng)度減小。另外，在MPO連接器中進(jìn)行連接器連接時(shí)，必須使連接器端面的光纖彼此物理地接觸(PC連接)。為此，必須使光纖端面伸出到套管的端面外，對于光纖的端面應(yīng)當(dāng)進(jìn)行專門的研磨。研磨時(shí)的光纖的伸出量主要取決于樹脂組合物中所含有的填料、特別是二氧化硅粒子。即，在相同的研磨條件下，二氧化硅粒子的粒徑較小者，光纖的伸出量往往較大，PC連接比較容易。特別是，與二氧化硅粒子粒徑分布的極大值相對應(yīng)的粒徑在0.3-0.9μm范圍內(nèi)的場合，可以進(jìn)一步增大光纖的伸出量，提高尺寸精度和機(jī)械強(qiáng)度。
另外，二氧化硅粒子是具有不同粒徑分布的若干種二氧化硅粒子的混合物時(shí)，該混合物的粒徑分布具有多個(gè)極大值，與其中的2個(gè)極大值對應(yīng)的粒徑之比(大粒徑/小粒徑)在4-40為宜。粒徑之比在該范圍內(nèi)時(shí)，小粒徑的二氧化硅粒子進(jìn)入大粒徑的二氧化硅粒子之間的間隙，有利于提高填充率，另外，在同一填充率的條件下進(jìn)行比較時(shí)，二氧化硅粒子彼此的接觸阻力減小，因而PPS樹脂的流動(dòng)性得到提高。
此外，在二氧化硅粒子的粒徑分布具有多個(gè)極大值的場合，顯示出其中的2個(gè)極大值的二氧化硅粒子的重量分?jǐn)?shù)之比(大粒徑的二氧化硅粒子的重量分?jǐn)?shù)/小粒徑的二氧化硅粒子的重量分?jǐn)?shù))在1-1.9范圍為宜。該比值小于1時(shí)，大粒徑的二氧化硅粒子的比例較小，樹脂組合物中的二氧化硅粒子的填充量較大時(shí)，成形時(shí)的PPS樹脂的流動(dòng)性惡化，尺寸精度往往降低，反之，超過1.9時(shí)，難以提高二氧化硅粒子的填充率，或者小粒徑的二氧化硅粒子的比例減小，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度往往較低。
上述的二氧化硅粒子，最好是由形狀不同的二氧化硅粒子的混合物構(gòu)成。二氧化硅粒子由形狀不同的二氧化硅粒子的混合物構(gòu)成時(shí)，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度得到提高。二氧化硅粒子可以舉出將玻璃纖維粉碎得到的粉碎狀的二氧化硅粒子以及將粉碎狀的二氧化硅粒子在火焰中熔化、由于表面張力而形成球形的球狀二氧化硅粒子等。在二氧化硅粒子由球狀的二氧化硅粒子和粉碎狀的二氧化硅粒子的混合物構(gòu)成的場合，樹脂組合物中球狀二氧化硅粒子的含有率通常是20-40％(重量)。球狀二氧化硅粒子的含有率低于20％(重量)時(shí)，成形性惡化，尺寸精度低下，超過40％(重量)時(shí)，混合粉碎狀的二氧化硅粒子所產(chǎn)生的效果減小，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度沒有提高。另一方面，粉碎狀的二氧化硅粒子的含有率通常是5-25％(重量)。粉碎狀的二氧化硅粒子的含有率低于5％(重量)時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度沒有提高，超過25％(重量)時(shí)，成形時(shí)的流動(dòng)阻力增大，成形性惡化，尺寸精度降低。
本發(fā)明中使用的樹脂組合物中的二氧化硅粒子的含有率是45-65％(重量)。二氧化硅粒子的含有率低于45％(重量)時(shí)，各向異性增大，尺寸精度降低，二氧化硅粒子的含有率超過65％(重量)時(shí)，成形時(shí)PPS樹脂的流動(dòng)性降低，成形性惡化，致使光纖定位部件的尺寸精度降低。另外，由于PPS樹脂的比例減小，光纖定位部件變脆。
本發(fā)明中使用的樹脂組合物中含有的晶須采用硅酸鹽晶須。之所以采用硅酸鹽晶須，是因?yàn)楣杷猁}晶須的熱膨脹率較低，尺寸穩(wěn)定性好，另外，其表面是非活性的，即使增大其填充量，粘性也不會(huì)提高，并且增強(qiáng)作用較大，從而可以提高光纖定位部件的尺寸精度和機(jī)械強(qiáng)度。
硅酸鹽晶須例如可以舉出硅酸鈣晶須、硅酸鉀晶須。這些硅酸鹽晶須的平均纖維長度在3-50μm為宜。平均纖維長度小于3μm時(shí)，對于PPS樹脂的增強(qiáng)作用較小，平均纖維長度大于50μm時(shí)，出現(xiàn)各向異性，尺寸精度降低。另外，硅酸鹽晶須的平均直徑在1-10μm為宜。平均直徑小于1μm時(shí)，難以在樹脂組合物中獲得高的填充率，尺寸精度降低，平均直徑超過10μm時(shí)，硅酸鹽晶須在光纖定位部件的表面上析出時(shí)產(chǎn)生凹凸，致使尺寸精度低下。此外，硅酸鹽晶須的長寬比(平均纖維長度/平均直徑)在3-10為宜。長寬比小于30，對于PPS樹脂的增強(qiáng)作用不足，長寬比大于10時(shí)，各向異性增大，尺寸精度降低。
樹脂組合物中的硅酸鹽晶須的含有率是26％(重量)以上。硅酸鹽晶須的含有率低于26％(重量)時(shí)，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度不足。另一方面，樹脂組合物的硅酸鹽晶須的含有率是35％(重量)以下。超過35％(重量)時(shí)，光纖定位部件中產(chǎn)生各向異性，尺寸精度降低。另外，樹脂組合物中的二氧化硅粒子和硅酸鹽晶須的合計(jì)含有率是65-85％(重量)。合計(jì)含有率低于65％(重量)時(shí)，光纖定位部件的尺寸精度降低，合計(jì)含有率超過85％(重量)時(shí)，成形時(shí)PPS樹脂的流動(dòng)性差，成形性惡化，因而尺寸精度降低，同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也不理想。
此外，本發(fā)明使用的樹脂組合物中含有的晶須，也可以使用多種晶須的混合物。使用多種晶須時(shí)，由于形狀和成分不同的晶須被混合在一起，樹脂組合物的各向異性不復(fù)存在，提高了光纖定位部件的尺寸精度。所述的多種晶須的混合物特別優(yōu)先選用硅酸鹽晶須和氧化鋅晶須的混合物。在這種場合，由于氧化鋅晶須是四腳錐體形狀，其本身較小并且各向異性也很小，因此，由硅酸鹽晶須所引起的樹脂組合物的各向異性被消除，提高了光纖定位部件的尺寸精度。
在這種場合樹脂組合物中硅酸鹽晶須的含有率通常是5-30％(重量)，優(yōu)選的是15-30％(重量)。硅酸鹽晶須的含有率小于5％(重量)時(shí)，硅酸鹽晶須對于PPS樹脂的增強(qiáng)作用減小，超過30％(重量)時(shí)，樹脂組合物的各向異性增大，光纖定位部件的尺寸精度降低。另外，樹脂組合物中的氧化鋅晶須的含有率一般是5-30％(重量)，優(yōu)選的是5-20％(重量)。氧化鋅晶須的含有率低于5％(重量)時(shí)，兩種晶須復(fù)合的效果體現(xiàn)不出來，降低各向異性的效果減小，超過30％(重量)時(shí)，對于PPS樹脂的增強(qiáng)效果較小，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度降低。
此外，樹脂組合物中的晶須混合物的含有率是26％(重量)以上。晶須混合物的含有率低于26％(重量)時(shí)，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度不足。另一方面，樹脂組合物中的晶須混合物的含有率是35％(重量)以下。超過35％(重量)時(shí)，光纖定位部件中產(chǎn)生各向異性，尺寸精度低下。
另外，本發(fā)明中使用的PPS樹脂，可以采用以線型PPS樹脂為主要成分的PPS樹脂。在這種場合，樹脂組合物中的PPS樹脂含量為22-35％(重量)。其含量低于22％(重量)時(shí)，成形性惡化，尺寸精度降低，高于35％(重量)時(shí)，二氧化硅粒子和晶須等對于聚苯硫醚樹脂的增強(qiáng)作用減小，光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度降低。PPS樹脂是線型PPS樹脂與交聯(lián)型或支鏈型PPS樹脂的混合樹脂。以線型PPS樹脂為主要成分是因?yàn)?，以線型PPS樹脂為主要成分時(shí)，PPS樹脂的分子量增大，可以進(jìn)一步提高光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度。PPS樹脂中的線型PPS樹脂含量一般是60-100％(重量)，優(yōu)選的是80-100％(重量)。線型PPS樹脂含量低于60％(重量)時(shí)，PPS樹脂的分子量小，機(jī)械強(qiáng)度減小。PPS樹脂通常采用在320℃下的熔融粘度為1000-20000泊的PPS樹脂。
在使用以線型PPS樹脂為主要成分的PPS樹脂的場合，樹脂組合物中含有45-65％(重量)的二氧化硅粒子。所使用的二氧化硅粒子的平均粒徑、粒徑分布和形狀與上述二氧化硅粒子相同。二氧化硅粒子的含有率低于45％(重量)時(shí)，線膨脹系數(shù)和各向異性增大，尺寸精度降低，反之，二氧化硅粒子的含有率高于65％(重量)時(shí)，成形時(shí)聚苯硫醚樹脂的流動(dòng)性降低，成形性惡化，尺寸精度低下。另外，由于聚苯硫醚樹脂的比例較少而導(dǎo)致脆化。
此外，樹脂組合物含有3-13％(重量)的硅酸鹽晶須。其含量低于3％(重量)時(shí)，硅酸鹽晶須所產(chǎn)生的增強(qiáng)作用不足，機(jī)械強(qiáng)度減小，反之，超過13％(重量)時(shí)，硅酸鹽晶須增多，成形時(shí)樹脂組合物的流動(dòng)性降低，尺寸精度和機(jī)械強(qiáng)度低下。硅酸鹽晶須可以使用與上述硅酸鹽晶須的種類、平均直徑、平均纖維長度和長寬比相同的晶須。
再有，樹脂組合物中的二氧化硅粒子和硅酸鹽晶須的合計(jì)含有率是58-78％(重量)。合計(jì)含有率低于58％(重量)時(shí)，光纖定位部件的尺寸精度降低，反之，合計(jì)含有率高于78％(重量)時(shí)，成形時(shí)PPS樹脂的流動(dòng)性減小，成形性惡化，致使尺寸精度低下，同時(shí)機(jī)械強(qiáng)度也不理想。
本發(fā)明中使用的樹脂組合物是由熱塑性樹脂、二氧化硅粒子以及硅酸鈣系晶須構(gòu)成，在不損害所要達(dá)到的性能的范圍內(nèi)還可以添加二氧化硅粒子和晶須以外的微細(xì)填料、顏料、穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑和阻燃劑等。
本發(fā)明中使用的樹脂組合物，可以采用在樹脂組合物中配合填料的常規(guī)混煉方法進(jìn)行混煉，優(yōu)選的是使用可以將填料及其它配合物充分地分散于樹脂組合物中的、混煉效果高的混煉裝置進(jìn)行混煉。這樣的混煉裝置例如可以舉出單螺桿或雙螺桿的擠出機(jī)的捏合機(jī)等。
作為本發(fā)明的光纖定位部件，例如可以舉出套管、套筒，它們可以用于如下說明的MT光連接器、MPO光連接器等各種光連接器。
圖1是表示使用作為光纖定位部件的多芯用套管的MT光連接器的立體圖，該圖表示的是將多芯用套管彼此連接之前的狀態(tài)。圖2是表示將圖1是多芯用套管連接之后的MT光連接器的立體圖。如圖1所示，MT光連接器1具有用于固定光纖芯線的1組套管3；為了將套管3、3彼此連接而插入套管3、3中的一對棒狀導(dǎo)銷5、5；以及將相互對接的套管3、3彼此連接的連接夾子。套管3由平板狀的結(jié)合部3a以及與結(jié)合部3a的一端形成一體設(shè)置的塊狀光纖插入部3b構(gòu)成。在光纖插入部3b中例如插入4芯的帶狀光纖芯線2，在結(jié)合部3a內(nèi)容納在帶狀光纖芯線2的端部剝?nèi)ッ善ざ冻龅?根光纖芯線4。另外，在結(jié)合部3a上形成窗孔10，通過該窗孔注入環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑11，利用該粘結(jié)劑將光纖芯線4固定住。此外，在套管3上形成一對與導(dǎo)銷5、5嵌合、內(nèi)周大致為圓形的導(dǎo)向孔6、6。
圖3是表示使用作為本發(fā)明的光纖定位部件的套管的MTO光連接器，圖4是表示圖3的套管的放大圖。如圖3和圖4所示，MPO光連接器20配備有一對插頭12；具有引導(dǎo)和容納插頭12的導(dǎo)向孔13a的插座13；以及用于將插頭12彼此連接的一對導(dǎo)銷14、14。插頭12由用于固定光纖帶芯線15的端部的套管16、用于將套管16容納于內(nèi)部的套管固定部件17以及容納該套管固定部件17的外皮18構(gòu)成，套管16與MT光連接器1中的套管3的結(jié)構(gòu)相同。因此，在套管16中形成了用于插入導(dǎo)銷14的一對導(dǎo)向孔16a、16a。在這樣的MPO光連接器20中，將導(dǎo)銷14對準(zhǔn)導(dǎo)向孔16a插入時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏移或傾斜，因此要求套管16具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。從而，本發(fā)明的光纖定位部件的套管16也可以適用于MPO光連接器20。
下面通過實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明。
實(shí)施例作為光纖定位部件，制造MT光連接器中使用的套管。在制造套管時(shí)，首先制備PPS樹脂(出光石油化學(xué)社制造、IPC-1)、二氧化硅粒子和晶須。然后，將這些PPS樹脂、二氧化硅粒子和晶須混合，所得到的混合物被送入雙螺桿擠出機(jī)(池貝鐵工社制造的PCM-45)進(jìn)行熔融混煉，得到粒狀的樹脂組合物。隨后，使用合模力為30噸的臥式注塑成形機(jī)將該粒狀的樹脂組合物成形，得到圖1-3所示的4芯的套管(約6mm×8mm×2.5mm)。此時(shí)，在套管上形成的導(dǎo)向孔的直徑為700μm。按以下所述評價(jià)該套管的尺寸精度、尺寸穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和長期耐久性。
具體地說，對于套管的尺寸精度，通過MT光連接器的連接損耗和圓度進(jìn)行評價(jià)。按下面所述制備MT光連接器，即，制備一對套管和4芯單模光纖帶芯線2根，用粘結(jié)劑將光纖帶芯線固定在套管上，研磨光纖芯線的端面。然后用一對導(dǎo)銷將套管彼此連接起來，得到MT光連接器。
按下面所述求出MT光連接器的連接損耗，即使用激光二級管(安藤電器制造、穩(wěn)定化光源AQ-4139)向一側(cè)的光纖芯線中導(dǎo)入波長1.3μm的激光，用功率計(jì)(安藤電器制造、光強(qiáng)度計(jì)AQ-1135E)測定從另一側(cè)的光纖帶芯線射出的光。另外，“圓度”是指在距套管的導(dǎo)向孔端面1mm的位置的最大內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之差，采用觸針式圓度測定儀測定。
對于套管的機(jī)械強(qiáng)度，采用“破壞強(qiáng)度”進(jìn)行評價(jià)。所述的“破壞強(qiáng)度”，是指將長度11mm的不銹鋼制成的導(dǎo)銷的一端插入導(dǎo)向孔中約1mm，在距導(dǎo)銷另一端4mm的位置加載時(shí)導(dǎo)銷孔6破壞的強(qiáng)度。破壞強(qiáng)度是以0.1mm/秒的速度使導(dǎo)銷加壓變形，通過測量加壓時(shí)的載荷而進(jìn)行測定。
對于套管的尺寸精度性，通過測定-40～75℃的熱循環(huán)試驗(yàn)前、后的連接損耗變化而進(jìn)行評價(jià)。
對于套管的長期耐久性，將光連接器反復(fù)安裝、拆卸250次，通過測定在此之前和之后的MT光連接器的連接損耗的變化而進(jìn)行評價(jià)。
光連接器的連接損耗、反復(fù)安裝拆卸引起的連接損耗變化以及熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損耗變化都是對10個(gè)光連接器進(jìn)行測定，然后求出平均值。另外，套管的導(dǎo)向孔圓度和破壞強(qiáng)度的測定是對5個(gè)光連接器進(jìn)行，求出平均值。
實(shí)施例1作為二氧化硅粒子，制備平均粒徑0.5μm的熔融二氧化硅粒子(イズミテック制造、SCM QZ熔融的)，作為晶須，制備平均纖維長度8μm、平均直徑2μm的硅酸鈣晶須(キンセイマテツク社制造、FPW400)。然后，按表1中所示的含有率將這些PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須混合，制成MT連接器用的套管。對該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝拆卸引起的連接損耗變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損耗變化，結(jié)果示于表1中。
表1
>*1平均粒徑0.5μm的二氧化硅粒子*2在粒徑分布中，在0.3μm和4.5μm顯示出2個(gè)極大值的二氧化硅粒子*3平均粒徑4.5μm的二氧化硅粒子*4在粒徑分布中，在0.5μm和4.5μm顯示出2個(gè)極大值的二氧化硅粒子實(shí)施例2將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，在按表1中所示的含有率混合氧化鋅晶須(松下アムテック制造パナテトラ)，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制成MT連接器用的套管。氧化鋅晶須是4腳錐體形狀，從其中心伸出的4根針狀部分分別為平均長度30μm、平均直徑3μm。與實(shí)施例1同樣，對該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。
實(shí)施例3按表1中所示的含有率將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須混合，所使用的二氧化硅粒子其粒徑分布中分別在0.3μm和4.5μm具有2個(gè)極大值，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制成MT連接器用的套管。將不同種類的二氧化硅粒子(イズミテック制造、SCM QZ熔融的)，制成上述二氧化硅粒子。另外，顯示這2個(gè)極大值的二氧化硅粒子的重量分?jǐn)?shù)之比是1.4。與實(shí)施例1同樣，對該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度以及反復(fù)安裝、拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。
實(shí)施例4將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，再按表1中所示的含有率混合與實(shí)施例2同樣的氧化鋅晶須，除此之外與實(shí)施例3同樣操作，制成套管。對于該套管與實(shí)施例1同樣，測定光連接器連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度和反復(fù)安裝、拆卸引起的連接損失變化以及熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。
實(shí)施例5將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，所使用的二氧化硅粒子的粒徑分布中在0.5μm和4.5μm具有2個(gè)極大值，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制成套管。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。
實(shí)施例6將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制成套管。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝、拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。
實(shí)施例7將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實(shí)施例5同樣操作，制成套管。對于該套管，與實(shí)施例1同樣測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度和反復(fù)安裝、拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。
比較例1將PPS樹脂、二氧化硅粒子和氧化鋅晶須按表1中所示的含有率混合，所使用的二氧化硅粒子的平均粒徑是4.5μm，并且不沒有混合硅酸鈣晶須，除此之外與實(shí)施例4同樣操作，制成MT連接器用的套管。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝、拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。如表1所示，與實(shí)施例1-7的套管相比，其破壞強(qiáng)度減小了大約一半。
比較例2將PPS樹脂和二氧化硅粒子按表1中所示的含有率混合，所使用的二氧化硅粒子的平均粒徑為4.5μm，代替硅酸鈣晶須而使用玻璃纖維，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制成套管。玻璃纖維使用將平均纖維直徑13μm的玻璃纖維(旭玻璃纖維制造、MAFT104)得到的纖維長度70μm以下的玻璃纖維。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)裝卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化。結(jié)果示于表1中。如表1所示，與實(shí)施例1-7的套管相比，雖然破壞強(qiáng)度提高了，但光連接器的連接損失和圓度都增大了，并且尺寸精度低下。
比較例3將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實(shí)施例5同樣操作，制成套管。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。如表1所示，與實(shí)施例1-7的套管相比，其破壞強(qiáng)度減小了大約一半。
比較例4將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實(shí)施例5同樣操作，制成套管。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。如表1所示與實(shí)施例1-7的套管相比，其破壞強(qiáng)度減小了大約一半。
比較例5將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制成套管。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。如表1所示，與實(shí)施例1-7的套管相比，其破壞強(qiáng)度減小了大約一半。
比較例6將PPS樹脂、二氧化硅粒子和硅酸鈣晶須按表1中所示的含有率混合，除此之外與實(shí)施例5同樣操作，制成套管。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。如表1所示，與實(shí)施例1-7的套管相比，其破壞強(qiáng)度減小了。另外，由于含有大量的硅酸鈣晶須，成形時(shí)的樹脂流動(dòng)性惡化，未能得到良好的尺寸精度。
比較例7代替硅酸鈣晶須，使用具有與之相同形狀的鈦酸鉀晶須，將PPS樹脂、二氧化硅粒子和鈦酸鉀晶須按表1所示的含有率混合，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制成套管。所使用的鈦酸鉀晶須的平均直徑是1μm，平均長度為10μm(大?；瘜W(xué)株式會(huì)社制造、商品名テイスモ)。與實(shí)施例1同樣，對于該套管測定光連接器的連接損失、圓度、破壞強(qiáng)度、以及反復(fù)安裝拆卸引起的連接損失變化和熱循環(huán)試驗(yàn)前后的連接損失變化，結(jié)果示于表1中。當(dāng)含有與實(shí)施例1中的硅酸鈣同等數(shù)量的鈦酸鉀時(shí)，成形時(shí)的樹脂流動(dòng)性惡化，成形后的套管未能得到良好的性能。即，如表1所示，與實(shí)施例1-7的套管相比，光連接器的連接損失和圓度都增大了，尺寸精度低下。另外，熱循環(huán)試驗(yàn)和反復(fù)安裝、拆卸試驗(yàn)也沒有得到良好的結(jié)果，套管的尺寸穩(wěn)定性和長期耐久性不如實(shí)施例1-7。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用綜上所述，采用本發(fā)明的光纖定位部件，由于樹脂組合物中含有二氧化硅粒子和硅酸鹽晶須，光纖定位部件具有良好的尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性，與使用其它種類的晶須相比，可以提高光纖定位部件的機(jī)械強(qiáng)度，以及長期耐久性。
權(quán)利要求
1.光纖定位部件，其特征是，是由含有15-35％(重量)聚苯硫醚樹脂、45-65％(重量)二氧化硅粒子和26-35％(重量)硅酸鹽晶須并且上述二氧化硅粒子和硅酸鹽晶須的合計(jì)含量為65-85％(重量)的樹脂組合物構(gòu)成。
2.權(quán)利要求1所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑范圍內(nèi)至少具有1個(gè)極大值。
3.權(quán)利要求1或2所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑范圍內(nèi)具有1個(gè)極大值。
4.權(quán)利要求1所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布具有2個(gè)極大值，與這2個(gè)極大值對應(yīng)的粒徑之比為4-40。
5.權(quán)利要求1所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布中具有多個(gè)極大值，呈現(xiàn)其中的2個(gè)極大值的二氧化硅粒子的重量分?jǐn)?shù)之比為1-1.9。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子是由形狀不同的二氧化硅粒子構(gòu)成。
7.光纖定位部件，其特征是，由含有聚苯硫醚樹脂、二氧化硅粒子和多種晶須并且所述的二氧化硅粒子與晶須的合計(jì)含量為65-85％(重量)的樹脂組合物構(gòu)成。
8.權(quán)利要求7所述的光纖定位部件，其特征是，所述的樹脂組合物中的晶須的含有率是26-35％(重量)。
9.權(quán)利要求7或8所述的光纖定位部件，其特征是，所述的晶須至少包含有硅酸鹽晶須和氧化鋅晶須。
10.權(quán)利要求9所述的光纖定位部件，其特征是，所述的樹脂組合物中的硅酸鹽晶須的含有率是5-30％(重量)，氧化鋅晶須的含有率是5-30％(重量)。
11.權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑范圍內(nèi)至少具有1個(gè)極大值。
12.權(quán)利要求7-11中任一項(xiàng)所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑范圍內(nèi)具有1個(gè)極大值。
13.權(quán)利要求7-11中任一項(xiàng)所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布中具有2個(gè)極大值，與這2個(gè)極大值對應(yīng)的粒徑之比為4-40。
14.權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布中具有多個(gè)極大值，呈現(xiàn)其中的2個(gè)極大值的二氧化硅粒子的重量分?jǐn)?shù)之比是1-1.9。
15.權(quán)利要求7-14中任一項(xiàng)所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子是由形狀不同的二氧化硅粒子構(gòu)成。
16.光纖定位部件，其特征是，由含有22-35％(重量)以線型聚苯硫醚樹脂為主要成分的聚苯硫醚樹脂、45-65％(重量)二氧化硅粒子和3-13％(重量)硅酸鹽晶須并且所述二氧化硅粒子與硅酸鹽晶須合計(jì)含量為58-78％(重量)的樹脂組合物構(gòu)成。
17.權(quán)利要求16所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑范圍內(nèi)至少具有1個(gè)極大值。
18.權(quán)利要求16或17所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布為，在0.3-0.9μm的粒徑范圍內(nèi)具有1個(gè)極大值。
19.權(quán)利要求16所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布中具有2個(gè)極大值，與這2個(gè)極大值對應(yīng)的粒徑之比為4-40。
20.權(quán)利要求16所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子的粒徑分布中具有多個(gè)極大值，呈現(xiàn)其中的2個(gè)極大值的二氧化硅粒子的重量分?jǐn)?shù)之比是1-1.9。
21.權(quán)利要求16-20中任一項(xiàng)所述的光纖定位部件，其特征是，所述的二氧化硅粒子是由形狀不同的二氧化硅粒子構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于將光纖彼此連接時(shí)使用的套管等光纖定位部件。本發(fā)明的目的是,提供可以保持高的尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性并具有滿足實(shí)用要求的機(jī)械強(qiáng)度和長期耐久性的光纖定位部件。本發(fā)明的光纖定位部件,是由含有15—35%(重量)聚苯硫醚樹脂、45—65%(重量)二氧化硅粒子和26—35%(重量)硅酸鹽晶須,并且上述二氧化硅粒子和硅酸鹽晶須的合計(jì)含量為65—85%(重量)的樹脂組合物構(gòu)成。
文檔編號(hào)C08L81/02GK1262741SQ99800376
公開日2000年8月9日 申請日期1999年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月13日
發(fā)明者勝占洋, 櫻井涉, 柿井俊昭, 柴田雅弘 申請人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社