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JP2006123432A - Continuous molding machine and continuous molding process - Google Patents

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JP2006123432A
JP2006123432A JP2004316873A JP2004316873A JP2006123432A JP 2006123432 A JP2006123432 A JP 2006123432A JP 2004316873 A JP2004316873 A JP 2004316873A JP 2004316873 A JP2004316873 A JP 2004316873A JP 2006123432 A JP2006123432 A JP 2006123432A
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JP
Japan
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pof
optical member
continuous molding
polymer
optical
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Pending
Application number
JP2004316873A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadahiro Kikazawa
忠宏 気賀沢
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably convey a linear molding of a polymer and control its surface scratches. <P>SOLUTION: POF raw yarn 12 is melt-extruded in the form of a thready article, stretched into POF 11 and wound. POF 11 is conveyed by a convey means 62 having a rotating member 103. The rotating member 103 is a driving pulley with a groove 103a provided on its periphery to support POF 11. Diameter R1 of the rotating member 103 is not less than 100 times diameter D1 of POF 11 to be conveyed, which allows a stable continuous conveyance of POF 11 without causing breaking and cracking and eliminates the loss of manufacturing. As POF 11 does not slip on the convey means 62, surface scratches are prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の高分子材料からなる柱状の光学部材を連続的に製造する連続成形装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to a continuous molding apparatus and method for continuously manufacturing a columnar optical member made of a plurality of polymer materials.

プラスチック光ファイバ(POF)には、その断面円形の径方向において、屈折率が中央に向けて高くなる屈折率分布型POFがあり、この屈折率分布型POFは主にSI(ステップインデックス)型とGI(グレーデッドインデックス)型とに分類される。前者は屈折率が中央に向けて段階的に高くなるPOFであり、後者は連続的に高くなるものであってモード分散を抑える点で前者よりも優れている。   The plastic optical fiber (POF) has a refractive index distribution type POF in which the refractive index increases toward the center in the radial direction of the circular cross section. This refractive index distribution type POF is mainly an SI (step index) type. It is classified into GI (graded index) type. The former is POF in which the refractive index increases stepwise toward the center, and the latter is continuously increased and is superior to the former in that mode dispersion is suppressed.

GI型POFの製造方法は主にふたつに分類される。ひとつは円柱形状であるプリフォームを作ってからこれを長手方向に加熱延伸してPOFとする方法であり、他のひとつはPOF原料である重合体を溶融押出により繊維状に押出成形してPOFとする方法である。溶融押出による方法は、プリフォームを経て製造する方法に比べて、製造設備が小型かつ簡易であり、連続製造が容易である点で優れている。   There are two main methods for manufacturing GI-type POF. One is a method in which a preform having a cylindrical shape is made and then heated and stretched in the longitudinal direction to form POF. The other is a POF by extruding a POF raw material polymer into a fiber by melt extrusion. It is a method. The method by melt extrusion is superior to the method of manufacturing via a preform in that the manufacturing equipment is small and simple and continuous manufacturing is easy.

GI型POFの溶融押出製造法については種々の提案がされており、例えば特許文献1では、断面円形において屈折率変化を発現するように、同心円状に複層構造とされた樹脂成形体を拡散領域中に導入して通過させる方法が提案されている。また、特許文献2では、同心円状に複層構造とされたPOFを重層ダイで押し出した後、最も外側の層を構成するポリマーのガラス転移点Tg以下の温度で加熱することにより、内側の層に含有された拡散性添加物を拡散させる製造方法が提案されているし、特許文献3では、拡散可能な複数の重合体を共存させて、これらを同心円状に複層構造となるようにダイの内部で流動させ、所定時間の拡散工程を有する方法が提案されている。さらにまた、特許文献4では、光伝送体を形成するために、非重合性化合物を含有した2種以上の重合体を、ダイの内部で同心円状の複層構造の状態で流動させ、このときに、断面における中央部を構成する重合体の方が最も外側の重合体よりも溶融したときの粘度が高いものとする方法が提案されている。
特開2000−356716号公報 特表2003−531394号公報 特許第3471015号明細書 特開平8−334635号公報
Various proposals have been made for the melt extrusion production method of GI-type POF. For example, in Patent Document 1, a resin molded body having a concentric multilayer structure is diffused so that a change in refractive index occurs in a circular cross section. A method of introducing and passing through the region has been proposed. Moreover, in patent document 2, after extruding POF made into a multilayer structure concentrically with a multilayer die, the inner layer is heated by heating at a temperature not higher than the glass transition point Tg of the polymer constituting the outermost layer. A manufacturing method for diffusing the diffusible additive contained in the substrate is proposed, and in Patent Document 3, a plurality of diffusible polymers are allowed to coexist, and the die is formed so as to have a multilayer structure concentrically. Has been proposed which has a diffusion process for a predetermined time. Furthermore, in Patent Document 4, in order to form an optical transmission body, two or more kinds of polymers containing a non-polymerizable compound are caused to flow in a concentric multilayer structure inside the die, In addition, a method has been proposed in which the polymer constituting the central portion in the cross section has a higher viscosity when melted than the outermost polymer.
JP 2000-356716 A Special table 2003-531394 gazette Japanese Patent No. 3471015 JP-A-8-334635

しかしながら、特許文献1〜4は、いずれも重合体(ポリマー)を溶融押出しによりPOFとする方法であって、線状体として押し出した後、それを巻き取るまでの搬送方法に起因する問題点には着目しておらず、示唆する記載がほとんどない。   However, all of Patent Documents 1 to 4 are methods for converting a polymer (polymer) into POF by melt extrusion, and are problems caused by a conveying method after being extruded as a linear body and then wound up. Does not pay attention, and there is almost no suggestion.

線状体に押し出されたポリマーは、POFの製造の場合に限らず、巻取までの工程において、通常、支持手段や搬送手段が用いられており、これらの支持手段または搬送手段としては非駆動プーリまたは駆動プーリ等がそれぞれ用いられている。このように、巻取りに至るまでには、設備上、搬送方向等を変えながら搬送させる搬送手段が一般には必要である。しかし、POF製造の場合をはじめとしてポリマーの線状体を製造する場合には、搬送手段上で線状体が折れたり、搬送手段の搬送面上で線状体がスリップして表面傷を負うことが多い。そして、こうした現象は、押し出された後に延伸処理を施されていない線状体を搬送する場合には特に顕著に発生するという問題がある。   The polymer extruded to the linear body is not limited to the production of POF, and usually supports means and transport means are used in the process up to winding, and these support means or transport means are not driven. A pulley, a drive pulley, or the like is used. As described above, in order to reach winding, in general, a transport unit that transports while changing the transport direction or the like is necessary on the equipment. However, in the case of producing a polymer linear body including the case of POF production, the linear body breaks on the conveying means, or the linear object slips on the conveying surface of the conveying means and causes surface scratches. There are many cases. And such a phenomenon has the problem that it generate | occur | produces notably especially when conveying the linear body which has not been extended | stretched after being extruded.

そこで、本発明は、上記のような問題に鑑み、複数の高分子材料からなる柱状の光学部材を連続的に溶融押し出しした後、安定的にこの光学部材を連続搬送するとともに、その光学部材に表面傷を発生させないための連続成形装置及び方法を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, the present invention continuously melts and extrudes a columnar optical member made of a plurality of polymer materials, and then continuously conveys the optical member stably. It is an object of the present invention to provide a continuous molding apparatus and method for preventing surface flaws.

上記課題を解決するために、本発明では、複数の高分子材料を溶融押出により柱状の光学部材として連続排出し、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形装置において、前記搬送手段により形成される搬送路の曲率半径r1を、光学部材の外径D1の50倍以上にしたことを特徴として構成されている。   In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, in the continuous molding apparatus in which a plurality of polymer materials are continuously discharged as a columnar optical member by melt extrusion, and the optical member is conveyed to the next step by a conveying means, the conveying means The curvature radius r1 of the conveyance path formed by the above is configured to be 50 times or more the outer diameter D1 of the optical member.

そして、前記搬送手段は、前記光学部材に周面が接触して回転する回転部材を有し、前記回転部材の外径R1を、前記光学部材の外径D1の100倍以上にすることが好ましい。   And the said conveyance means has a rotating member which a surrounding surface contacts and rotates to the said optical member, It is preferable to make the outer diameter R1 of the said rotating member 100 times or more of the outer diameter D1 of the said optical member. .

また、本発明は、複数の高分子材料を溶融押出により柱状の光学部材として連続排出し、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形装置において、前記搬送手段は、前記光学部材に周面が接触して回転する回転部材を有し、この回転部材の外径R1を、前記光学部材の外径D1の100倍以上にしたことを特徴として含んで構成されている。   Further, the present invention provides a continuous molding apparatus in which a plurality of polymer materials are continuously discharged as a columnar optical member by melt extrusion, and the optical member is transported to the next process by a transporting means. The rotating member rotates in contact with the peripheral surface, and the outer diameter R1 of the rotating member is configured to be 100 times or more the outer diameter D1 of the optical member.

上記の連続成形装置における前記次工程では、巻取手段により前記光学部材を巻き取ることが好ましく、前記搬送手段に接触するときの前記光学部材の延伸倍率は、前記溶融押出の直後に対して1.5倍以内であることがある。また、前記高分子材料は、メタアクリレート系化合物を含むことが好ましい。   In the next step of the continuous molding apparatus, it is preferable that the optical member is wound by a winding unit, and the draw ratio of the optical member when contacting the conveying unit is 1 immediately after the melt extrusion. May be less than 5 times. The polymer material preferably contains a methacrylate compound.

さらに、本発明では、複数の高分子材料を溶融押出により長尺柱状の光学部材とし、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形方法において、前記搬送手段により形成される搬送路の曲率半径r1が、前記光学部材の外径D1の50倍以上になるように前記光学部材を搬送することを特徴として構成されている。   Furthermore, in the present invention, in a continuous molding method in which a plurality of polymer materials are formed into a long columnar optical member by melt extrusion, and the optical member is transported to the next step by a transport unit, a transport path formed by the transport unit is provided. The optical member is conveyed so that the curvature radius r1 is 50 times or more the outer diameter D1 of the optical member.

そしてさらに、本発明では、複数の高分子材料を溶融押出により長尺柱状の光学部材とし、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形方法において、前記搬送手段により形成される搬送路に、前記光学部材に接触して回転する回転部材を設け、この回転部材の外径R1を光学部材の外径D1の100倍以上にして、光学部材を搬送することを特徴として含んで構成されている。   Furthermore, in the present invention, in a continuous molding method in which a plurality of polymer materials are formed into a long columnar optical member by melt extrusion, and the optical member is transported to the next step by a transport unit, a transport path formed by the transport unit A rotating member that rotates in contact with the optical member, and the outer diameter R1 of the rotating member is set to 100 times or more the outer diameter D1 of the optical member to convey the optical member. ing.

本発明の連続成形装置及び方法によると、複数の高分子材料からなる光学部材を溶融押し出しした後、この光学部材が折れたりひび割れたりすることなく、安定的に光学部材を連続搬送することができる。また、その光学部材に表面傷を発生させないので製造ロスを低減することができる。   According to the continuous molding apparatus and method of the present invention, after an optical member made of a plurality of polymer materials is melt-extruded, the optical member can be stably conveyed continuously without being broken or cracked. . Moreover, since the optical member does not cause surface scratches, manufacturing loss can be reduced.

本発明は、複数の高分子材料を柱状の光学部材に連続成形するいずれの用途にも適用することができ、ここで、高分子材料とは、主たる成分が高分子化合物(ポリマー)である材料のことであり、この主成分が同じポリマーであっても含有する添加剤等の各種化合物の種類や配合率等が異なる場合には異なる高分子材料とする。また、柱状とは、線状や円柱状、矩形柱状等を含み、フィルム状を含まないものとする。ポリマーの中でも弾性が比較的低いものを成形する場合や、目的とする光学部材がプラスチック光ファイバの原糸あるいはプラスチック光ファイバである場合に本発明は特に好適である。そこで、本実施形態ではプラスチック光ファイバ(POF)を製造する場合を例に挙げて、以下に本発明についての詳細を説明する。   The present invention can be applied to any use in which a plurality of polymer materials are continuously formed into a columnar optical member. Here, a polymer material is a material whose main component is a polymer compound (polymer). This means that even if the main component is the same polymer, different polymer materials are used when the types and blending ratios of various compounds such as additives are different. Further, the columnar shape includes a linear shape, a columnar shape, a rectangular columnar shape, and the like, and does not include a film shape. The present invention is particularly suitable when molding a polymer having relatively low elasticity, or when the target optical member is a plastic optical fiber yarn or plastic optical fiber. Therefore, in the present embodiment, the case where a plastic optical fiber (POF) is manufactured will be described as an example, and the details of the present invention will be described below.

製造するPOFの構造は限定されないが、ここでは3層構造のPOFを製造する場合を例示する。図1は、本発明を実施した一様態としてのプラスチック光ケーブルを製造するフロー図、図2は、得られたPOFの断面図、図3は図2に示すPOFの断面径方向における屈折率を示すグラフである。なお、図3において、横軸はPOFの断面径方向を示し、縦軸は屈折率を示す。屈折率は、上にいくほど高い値であることを意味している。プラスチック光ケーブルの製造工程は、POF11の3層を形成する各重合体を溶融して3層構造のPOF原糸12として共に押し出す溶融押出工程13と、POF原糸12を加熱して所定倍率に延伸することによりPOF11とする加熱延伸工程16と、POF11に所定の被覆材を設けてプラスチック光ケーブル17を得る被覆工程18とを有している。   The structure of the POF to be manufactured is not limited, but here, a case where a POF having a three-layer structure is manufactured is illustrated. FIG. 1 is a flowchart for manufacturing a plastic optical cable as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the obtained POF, and FIG. 3 is a refractive index in the sectional radial direction of the POF shown in FIG. It is a graph. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the cross-sectional radial direction of the POF, and the vertical axis indicates the refractive index. The refractive index means a higher value as it goes up. The manufacturing process of the plastic optical cable consists of a melt extrusion process 13 in which each polymer forming three layers of POF 11 is melted and extruded together as a POF yarn 12 having a three-layer structure, and the POF yarn 12 is heated and drawn to a predetermined magnification. By doing so, it has a heating and stretching process 16 for making the POF 11 and a coating process 18 for obtaining a plastic optical cable 17 by providing a predetermined coating material on the POF 11.

被覆工程18では、通常は、先に一次被覆が実施され、この一次被覆の後に二次被覆が実施される。ただし、被覆層の数については1層または2層に限定されるものではない。被覆工程18を経たPOF11はプラスチック光ファイバ心線またはプラスチック光ファイバコード(ともに、plastic optical code)と称される。本発明においては、このファイバ心線が1本のままであって必要に応じてさらに被覆を施されたものをシングルファイバケーブルと称し、一方、ファイバ心線がテンションメンバ等とともに複数本組み合わされてさらなる被覆材を被されたものをマルチファイバケーブルと称することとし、プラスチック光ケーブル17(plastic optical cable)とは、これらのシングルファイバケーブルとマルチファイバケーブルとの両方を含む。   In the coating step 18, the primary coating is usually performed first, and the secondary coating is performed after the primary coating. However, the number of coating layers is not limited to one or two. The POF 11 that has undergone the coating step 18 is called a plastic optical fiber core or a plastic optical fiber cord (both are plastic optical code). In the present invention, this fiber core wire remains one and is further coated if necessary, and is referred to as a single fiber cable. On the other hand, a plurality of fiber core wires are combined with a tension member or the like. Those covered with a further covering material will be referred to as multi-fiber cables, and the plastic optical cable 17 includes both of these single-fiber cables and multi-fiber cables.

この工程により得られるPOF11は、図2に示すように、光を通すコア21と、外殻部であるクラッド22とを有し、このクラッド22は、外径D1(単位;μm)及び内径D2(単位;μm)が長手方向にそれぞれ一定で、厚みが均一の管形状となっている。コア21は、クラッド22の内面に接するアウターコア部24とアウターコア部24の内側のインナーコア部25とを有している。したがって、インナーコア部25の直径をD3(単位;μm)とすると、アウターコア部24の外径はクラッド22の内径D2に等しく、インナーコア部25の直径D3はアウターコア部24の内径に等しいものとなっている。   As shown in FIG. 2, the POF 11 obtained by this process has a core 21 that transmits light and a cladding 22 that is an outer shell, and the cladding 22 has an outer diameter D1 (unit: μm) and an inner diameter D2. (Unit: μm) is constant in the longitudinal direction and has a uniform thickness. The core 21 has an outer core portion 24 that is in contact with the inner surface of the clad 22 and an inner core portion 25 inside the outer core portion 24. Therefore, when the diameter of the inner core portion 25 is D3 (unit: μm), the outer diameter of the outer core portion 24 is equal to the inner diameter D2 of the cladding 22, and the diameter D3 of the inner core portion 25 is equal to the inner diameter of the outer core portion 24. It has become a thing.

図3において、横軸の符号(A)で示される範囲は、図2におけるクラッド22の屈折率であり、符号(B)で示される範囲は図1におけるアウターコア部24の屈折率であり、符号(C)で示される範囲はインナーコア部25の屈折率である。   In FIG. 3, the range indicated by the symbol (A) on the horizontal axis is the refractive index of the cladding 22 in FIG. 2, the range indicated by the symbol (B) is the refractive index of the outer core portion 24 in FIG. The range indicated by the symbol (C) is the refractive index of the inner core portion 25.

インナーコア部25は、図3に示されるように、アウターコア部24との境界から中心に向けて屈折率が連続的に高くなっている。クラッド22はアウターコア部24よりも屈折率が低く、アウターコア部24はインナーコア部25よりも屈折率が低くなっている。なお、断面円形の径方向において、屈折率の最大値と最小値との差が0.001以上0.3以下であることが好ましい。上記のような構造によりPOF11は、GI型光伝送体としての機能を発現する。なお、POF原糸12は、POF11よりもD1〜D3で示される各径が大きいが、基本的構造はPOF11と同じであるので図示は略す。また、図2ではアウターコア部24とインナーコア部25との境界を、説明の便宜上、示してはいるが、製造の条件等により境界の明確さは異なり必ずしも確認できるものでなくともよい。   As shown in FIG. 3, the inner core portion 25 has a refractive index that continuously increases from the boundary with the outer core portion 24 toward the center. The clad 22 has a lower refractive index than the outer core portion 24, and the outer core portion 24 has a lower refractive index than the inner core portion 25. In the radial direction of the circular cross section, the difference between the maximum value and the minimum value of the refractive index is preferably 0.001 or more and 0.3 or less. With the structure as described above, the POF 11 exhibits a function as a GI type optical transmitter. The POF yarn 12 has a larger diameter indicated by D1 to D3 than the POF 11, but the basic structure is the same as that of the POF 11, and the illustration is omitted. In FIG. 2, the boundary between the outer core portion 24 and the inner core portion 25 is shown for convenience of explanation, but the clarity of the boundary differs depending on manufacturing conditions and the like, and may not necessarily be confirmed.

また、本実施形態のアウターコア部24は、図3に示すように屈折率が概ね一定となっているが、インナーコア部25に近づくほど屈折率が大きくなっていてもよく、この屈折率の変化はインナーコア部25に近づくほど段階的に大きくなってもよいし連続的に大きくなってもよい。   Further, the outer core portion 24 of the present embodiment has a substantially constant refractive index as shown in FIG. 3, but the refractive index may increase as it approaches the inner core portion 25. The change may increase stepwise as the inner core portion 25 is approached, or may increase continuously.

また、コア21が本実施形態のようなアウターコア部24とインナーコア部25との2層のみの構造ではなく、他の構造とされていても本発明は適用される。コア21の他の構造としては、例えば、アウターコア部とインナーコア部との境界が存在せずに、クラッド22の内周からコア21の中央に向かって屈折率が連続的もしくは段階的に高くなる構造や、あるいは、3層以上の構造を挙げることができる。また、本実施形態ではクラッド22が単層構造とされているが、本発明はこれに限定されず、例えば必要に応じ2層以上の複層構造とされてもよい。なお、本実施形態におけるPOFでは、光はアウターコア部24とクラッド22との界面で反射してアウターコア部24とインナーコア部25との両方を通過することもあるが、また、インナーコア部25のみを通過することもある。本発明は、製造するPOFについて、シングルモード、マルチモード、そして、SI型、GI型のいずれのタイプであっても適用することができるが、以上のようなGI型POFとすることで、SI型よりも光伝送特性に優れたPOFを得ることができる。   In addition, the present invention is applicable even if the core 21 is not a two-layer structure of the outer core portion 24 and the inner core portion 25 as in the present embodiment, but another structure. As another structure of the core 21, for example, there is no boundary between the outer core portion and the inner core portion, and the refractive index increases continuously or stepwise from the inner periphery of the clad 22 toward the center of the core 21. Or a structure having three or more layers. In the present embodiment, the clad 22 has a single-layer structure, but the present invention is not limited to this. For example, the clad 22 may have a multilayer structure of two or more layers as necessary. In the POF according to the present embodiment, light may be reflected at the interface between the outer core portion 24 and the clad 22 and pass through both the outer core portion 24 and the inner core portion 25. May pass only 25. The present invention can be applied to any single mode, multimode, SI type, and GI type for the POF to be manufactured. It is possible to obtain a POF superior in optical transmission characteristics than the mold.

コア21及びクラッド22は、ポリマーをその主たる成分としており、必要に応じて各種の物質が添加される。コア21とクラッド22とを形成するためのポリマーとしては、POFとして好ましい周知のものを用いることができる。特に好ましく用いられるものとしては、有機材料として光透過性が高いものである。ただし、コア21を伝送する光がコア21とクラッド22との界面で全反射するように、クラッド22の材料は、コア21の屈折よりも低い屈折率を有するようなポリマーとする。また、クラッド22及びコア21
の材料は、光散乱を生じないように、非晶性のポリマーとすることが好ましく、互いに密着性に優れるポリマーとし、これらがタフネス等に示される機械的特性に優れ、耐湿熱性にも優れていることがより好ましい。さらにまた、水分がコアに侵入することをできるだけ防ぐことが好ましいので、クラッド22の材料を吸水率が低いものとするとよい。例えば、クラッド22が、飽和吸水率が1.8%未満のポリマーを主たる成分とすることが好ましい。そして、より好ましくは、アウターコア部24が1.5%未満の飽和吸水率、さらに好ましくは1.0%未満の飽和吸水率であるポリマーにより形成されることである。なお、ここでの飽和吸水率は、ASTMによるD570により基づく値であり、具体的には、23℃の水中にサンプルを1週間浸漬したときの吸水率を測定した値である。
The core 21 and the clad 22 contain a polymer as a main component, and various substances are added as necessary. As the polymer for forming the core 21 and the clad 22, a well-known polymer preferable as POF can be used. Particularly preferably, the organic material has high light transmittance. However, the material of the clad 22 is a polymer having a refractive index lower than that of the core 21 so that light transmitted through the core 21 is totally reflected at the interface between the core 21 and the clad 22. Also, the cladding 22 and the core 21
The material is preferably an amorphous polymer so as not to cause light scattering, and is a polymer having excellent adhesion to each other, which has excellent mechanical properties such as toughness, and also has excellent heat and moisture resistance. More preferably. Furthermore, since it is preferable to prevent moisture from entering the core as much as possible, it is preferable that the material of the clad 22 has a low water absorption rate. For example, the clad 22 is preferably composed mainly of a polymer having a saturated water absorption rate of less than 1.8%. More preferably, the outer core portion 24 is formed of a polymer having a saturated water absorption rate of less than 1.5%, more preferably a saturated water absorption rate of less than 1.0%. Here, the saturated water absorption is a value based on ASTM D570, and specifically, a value obtained by measuring the water absorption when a sample is immersed in water at 23 ° C. for 1 week.

コア21の材料例としては、(メタ)アクリル酸エステル類(フッ素不含(メタ)アクリル酸エステル(a),含フッ素(メタ)アクリル酸エステル(b)),スチレン系化合物(c),ビニルエステル類(d)、主鎖環状含フッ素ポリマー形成モノマー類(e)、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールA等を重合性化合物として用いて重合させたものとすることができる。そして、クラッド形成ポリマーとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)も好ましい。これらを原料として、各々を重合させたホモポリマー、あるいはこれらのうち2種以上を組み合わせて重合させた共重合体、および上記のホモポリマーや共重合体の各種組み合わせによる混合物も例として挙げることができる。そして、これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル類または含フッ素ポリマーを成分として含むものが光伝送体を構成する上でより好ましい。次に、上記の例について、より詳細に示す。   Examples of the material of the core 21 include (meth) acrylic acid esters (fluorine-free (meth) acrylic acid ester (a), fluorine-containing (meth) acrylic acid ester (b)), styrenic compound (c), vinyl It can be polymerized using esters (d), main chain cyclic fluorinated polymer-forming monomers (e), bisphenol A, which is a raw material for polycarbonates, as a polymerizable compound. As the clad forming polymer, polyvinylidene fluoride (PVDF) is also preferable. Examples include homopolymers obtained by polymerizing each of these as raw materials, copolymers obtained by combining two or more of these, and mixtures of various combinations of the above homopolymers and copolymers. it can. And among these, what contains (meth) acrylic acid esters or a fluorine-containing polymer as a component is more preferable when comprising an optical transmission body. Next, the above example will be described in more detail.

上記の(a)フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−tert−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、トリシクロ[5・2・1・02,6 ]デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボニルメタクリレート等が挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−tert−ブチル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。   Examples of (a) fluorine-free methacrylic acid ester and fluorine-free acrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, and methacrylic acid. Examples include cyclohexyl, diphenylmethyl methacrylate, tricyclo [5 · 2 · 1 · 02,6] decanyl methacrylate, adamantyl methacrylate, isobornyl methacrylate, norbornyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid- Examples thereof include tert-butyl and phenyl acrylate.

また、(b)含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1 −トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート等が挙げられる。   In addition, (b) fluorine-containing acrylic acid ester and fluorine-containing methacrylate ester include 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3 , 3-pentafluoropropyl methacrylate, 1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 2,2, Examples include 3,3,4,4-hexafluorobutyl methacrylate.

さらに、(c)スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられ、(d)ビニルエステル類としては、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテート等、(e)主鎖環状含フッ素ポリマー形成モノマー類としては、モノマーとして環状構造を有するまたもしくは環化重合することによって非晶質の主鎖に環状構造を有する含フッ素重合体を形成するポリマーを形成するものであり、ポリパーフルオロブタニルビニルエーテルや特開平8−334634などに例示される主鎖に脂肪環もしくは複素環を有するようなポリマーを形成するモノマー、および特願2004−186199号に例示されるものが挙げられる。もちろん、これらに限定されるものではなく、重合性化合物の単独あるいは共重合体からなるポリマーの屈折率が、光伝送体に成形されたときに所定の屈折率分布を成形体のなかで有するように、種類や組成比を決定することが好ましい。   Further, (c) styrene compounds include styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and (d) vinyl esters include vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl phenyl acetate, vinyl chloroacetate. (E) The main chain cyclic fluorinated polymer-forming monomers include a polymer having a cyclic structure as a monomer or forming a fluorinated polymer having a cyclic structure in an amorphous main chain by cyclopolymerization. A monomer that forms a polymer having an alicyclic ring or a heterocyclic ring in the main chain exemplified in JP-A-8-334634, and Japanese Patent Application No. 2004-186199. Examples are given. Of course, the present invention is not limited thereto, and the refractive index of a polymer composed of a polymerizable compound alone or a copolymer may have a predetermined refractive index distribution in the molded body when molded into an optical transmission body. In addition, it is preferable to determine the type and composition ratio.

また、クラッドを形成する好ましいポリマーとしては、上記の各種化合物の他に以下のものを例示することができる。例えば、メチルメタクリレート(MMA)とトリフルオロエチルメタクリレート(FMA)やヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート等のフッ化(メタ)アクリレートとの共重合体を挙げることができる。また、MMAと,tert−ブチルメタクリレートなどの分岐を有する(メタ)アクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレート、トリシクロデカニルメタクリレートなどの脂環式(メタ)アクリレートなどとの共重合体がある。さらにはポリカーボネート(PC)、ノルボルネン系樹脂(例えば、ZEONEX(登録商標:日本ゼオン(株)製))、ファンクショナルノルボルネン系樹脂(例えば、ARTON(登録商標:JSR製)など)、フッ素樹脂(例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)など)を用いることもできる。また、フッ素樹脂の共重合体(例えば、PVDF系共重合体)や、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(PFA)ランダム共重合体、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)共重合体などを用いることもできる。   Moreover, as a preferable polymer for forming the cladding, the following can be exemplified in addition to the above-mentioned various compounds. For example, a copolymer of methyl methacrylate (MMA) and a fluorinated (meth) acrylate such as trifluoroethyl methacrylate (FMA) or hexafluoroisopropyl methacrylate can be given. In addition, a copolymer of MMA and an alicyclic (meth) acrylate such as (meth) acrylate having a branch such as tert-butyl methacrylate, isobornyl methacrylate, norbornyl methacrylate, tricyclodecanyl methacrylate, etc. is there. Furthermore, polycarbonate (PC), norbornene-based resin (for example, ZEONEX (registered trademark: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)), functional norbornene-based resin (for example, ARTON (registered trademark: manufactured by JSR)), fluorine resin (for example, Polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.) can also be used. In addition, a fluororesin copolymer (for example, PVDF copolymer), tetrafluoroethylene perfluoro (alkyl vinyl ether (PFA) random copolymer, chlorotrifluoroethylene (CTFE) copolymer, or the like may be used. it can.

なお、これらのポリマーが水素原子(H)を含んでいる場合には、その水素原子が重水素原子(D)に置換されていることが好ましく、これにより伝送損失の低減、特に近赤外領域の波長における伝送損失の低減を図ることができる。   In addition, when these polymers contain a hydrogen atom (H), it is preferable that the hydrogen atom is substituted with a deuterium atom (D), thereby reducing transmission loss, particularly in the near infrared region. It is possible to reduce the transmission loss at the wavelength.

さらに、POFを近赤外光用途に用いるためには、ポリマーを構成するC−H結合に起因した吸収損失が起こるために、特許3332922号公報や特開2003−192708号公報などに記載されているような、C−H結合の水素原子を重水素原子やフッ素などで置換したポリマーを用いることで、この伝送損失を生じる波長域を長波長化することができ、伝送信号光の損失を軽減することができる。このようなポリマーとしては、例えば、重水素化ポリメチルメタクリレート(PMMA−d8)、ポリトリフルオロエチルメタクリレート(P3FMA)、ポリヘキサフルオロイソプロピル2−フルオロアクリレート(HFIP 2−FA)などを例示することができる。なお、原料となる化合物は、重合後の透明性を損なわないためにも、不純物や散乱源となる異物は重合前に十分に除去されることが望ましい。   Furthermore, in order to use POF for near-infrared light, absorption loss due to the C—H bond constituting the polymer occurs, which is described in Japanese Patent No. 3332922 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-192708. By using a polymer in which C—H bond hydrogen atoms are replaced with deuterium atoms or fluorine, the wavelength range causing this transmission loss can be lengthened, and the loss of transmission signal light can be reduced. can do. Examples of such polymers include deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d8), polytrifluoroethyl methacrylate (P3FMA), polyhexafluoroisopropyl 2-fluoroacrylate (HFIP 2-FA), and the like. it can. In addition, in order not to impair the transparency after polymerization of the compound as a raw material, it is desirable that impurities and foreign substances serving as scattering sources are sufficiently removed before polymerization.

また、コアとクラッドとを形成するポリマーは、長尺状に押出成形され、さらに、適宜その後延伸するという観点から、重量平均分子量が1万〜100万であることが好ましく、より好ましくは3万〜50万である。さらに、押出成形や延伸に対する適性は、分子量分布(MWD:重量平均分子量/数平均分子量)にも関係している。MWDが大きすぎる場合には、極端に分子量の大きい成分が混在しているときに延伸性が悪くなり、延伸が不可能となることもある。したがって、好ましいMWDの範囲は4以下であり、より好ましい範囲は3以下である。   In addition, the polymer that forms the core and the clad is preferably extruded in a long shape, and further has a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000, more preferably 30,000, from the viewpoint that it is appropriately stretched thereafter. ~ 500,000. Furthermore, suitability for extrusion molding and stretching is also related to the molecular weight distribution (MWD: weight average molecular weight / number average molecular weight). If the MWD is too large, stretchability may be deteriorated when extremely high molecular weight components are mixed, and stretching may become impossible. Therefore, a preferable MWD range is 4 or less, and a more preferable range is 3 or less.

重合性化合物を重合させてポリマーとする場合においては、重合開始剤を使用する場合がある。重合開始剤としては、例えば、ラジカルを生成するものが各種ある。例えばラジカルを生成するものとして、過酸化ベンゾイル(BPO)、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート(PBO)、ジ−tert−ブチルパーオキシド(PBD)、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(PBI)、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バラレート(PHV)などのパーオキサイド系化合物が挙げられる。また、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルヘキサン)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルヘキサン)、3,3’−アゾビス(3,4−ジメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−エチルペンタン)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジエチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジ−tert−ブチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などのアゾ系化合物が挙げられる。なお、重合開始剤は、これらに限定されるものではなく、また、2種類以上を併用してもよい。   When a polymerizable compound is polymerized to obtain a polymer, a polymerization initiator may be used. As the polymerization initiator, for example, there are various types that generate radicals. For example, benzoyl peroxide (BPO), tert-butylperoxy-2-ethylhexanate (PBO), di-tert-butyl peroxide (PBD), tert-butylperoxyisopropyl carbonate (PBI) ) And peroxide compounds such as n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate (PHV). 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropane), 2,2′-azobis (2-methylbutane), 2,2′-azobis (2-methylpentane), 2,2′-azobis (2,3-dimethylbutane), 2,2 '-Azobis (2-methylhexane), 2,2'-azobis (2,4-dimethylpentane), 2,2'-azobis (2,3,3-trimethylbutane), 2,2'-azobis (2 , 4,4-trimethylpentane), 3,3′-azobis (3-methylpentane), 3,3′-azobis (3-methylhexane), 3,3′-azobis (3,4-dimethylpentane), 3,3'-azobis 3-ethylpentane), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), diethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), di-tert-butyl-2,2 ′ -Azo compounds such as azobis (2-methylpropionate). In addition, a polymerization initiator is not limited to these, Moreover, you may use 2 or more types together.

ポリマーとしたときの機械特性や熱物性などの各種物性値を全体にわたって均一に保つために、重合度の調整を行うことが好ましい。重合度の調整のためには、連鎖移動剤を使うことができる。連鎖移動剤については、併用する重合性化合物の種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択できる。各重合性化合物に対する連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマーハンドブック第3版(J.BRANDRUPおよびE.H.IMMERGUT編、JOHN WILEY&SON発行)を参照することができる。また、該連鎖移動定数は大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊を参考にして、実験によっても求めることができる。   In order to keep various physical property values such as mechanical properties and thermophysical properties uniform when used as a polymer, it is preferable to adjust the degree of polymerization. A chain transfer agent can be used to adjust the degree of polymerization. About a chain transfer agent, according to the kind of polymeric compound used together, a kind and addition amount can be selected suitably. The chain transfer constant of the chain transfer agent for each polymerizable compound can be referred to, for example, Polymer Handbook 3rd Edition (J. BRANDRUP and EH IMMERGUT edition, published by JOHN WILEY & SON). The chain transfer constant can also be obtained by experiment with reference to Takayuki Otsu and Masaaki Kinoshita "Experimental Method for Polymer Synthesis", Kagaku Dojin, published in 1972.

連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類(例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ペンチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等)、チオフェノール類(チオフェノール、m−ブロモチオフェノール、p−ブロモチオフェノール、m−トルエンチオール、p−トルエンチオール等)などを用いることが好ましい。特に、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンのアルキルメルカプタンを用いるのが好ましい。また、C−H結合の水素原子が重水素原子やフッ素原子で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではなく、これら連鎖移動剤は2種類以上を併用してもよい。   Examples of the chain transfer agent include alkyl mercaptans (for example, n-butyl mercaptan, n-pentyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, etc.), thiophenols (thiophenol, m-bromothio). Phenol, p-bromothiophenol, m-toluenethiol, p-toluenethiol, etc.) are preferably used. In particular, it is preferable to use an alkyl mercaptan such as n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, and tert-dodecyl mercaptan. A chain transfer agent in which a hydrogen atom of a C—H bond is substituted with a deuterium atom or a fluorine atom can also be used. Of course, the chain transfer agent is not limited to these, and two or more of these chain transfer agents may be used in combination.

前述した重合開始剤や連鎖移動剤、屈折率調整剤の各添加量については、用いるコア用の重合性化合物の種類等に応じて、好ましい範囲を適宜決定することができる。本実施形態においては、重合開始剤は、コア用の重合性化合物に対して、0.005〜0.050質量%となるように添加しており、この添加率を0.010〜0.020質量%とすることがより好ましい。また、前記連鎖移動剤は、コア用の重合性化合物に対して、0.10〜0.40質量%となるように添加しており、この添加率を0.15〜0.30質量%とすることがより好ましい。   About each addition amount of the polymerization initiator mentioned above, a chain transfer agent, and a refractive index regulator, a preferable range can be suitably determined according to the kind etc. of the polymerizable compound for cores to be used. In this embodiment, the polymerization initiator is added so that it may become 0.005-0.050 mass% with respect to the polymeric compound for cores, and this addition rate is 0.010-0.020. It is more preferable to set it as the mass%. The chain transfer agent is added so as to be 0.10 to 0.40% by mass with respect to the polymerizable compound for the core, and the addition rate is 0.15 to 0.30% by mass. More preferably.

その他、コア、クラッドもしくはそれらの一部には、光伝送性能を低下させない範囲で、その他の添加剤を添加することができる。例えば、コアもしくはその一部に耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。該化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することができ、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することができる。これらの添加剤も、前記原料となる各種重合性化合物に添加した後、重合することによって、コア、クラッドもしくはそれらの一部に含有させることができる。   In addition, other additives can be added to the core, the clad, or a part of them in a range that does not deteriorate the optical transmission performance. For example, a stabilizer can be added to the core or a part thereof for the purpose of improving the weather resistance and durability. Further, for the purpose of improving optical transmission performance, a stimulated emission functional compound for optical signal amplification can be added. By adding the compound, the attenuated signal light can be amplified by the pumping light, and the transmission distance is improved. For example, it can be used as a fiber amplifier in a part of the optical transmission link. These additives can also be contained in the core, the clad, or a part of them by adding to the various polymerizable compounds as the raw material and then polymerizing.

さらに、アウターコア部24とインナーコア部25とを形成する各ポリマーのうち少なくともいずれか一方に、屈折率調整剤(ドーパント)を各所定量混合する。このドーパントとしては、非重合性の化合物が好ましい。インナーコア部25のみにドーパントを添加する場合には、この添加率は、インナーコア部25の主成分となるポリマーに対して0.01重量%以上25重量%以下とすることが好ましく、1重量%以上20重量%以下とすることがより好ましい。これにより、断面円形の径方向における屈折率分布係数を上記のような好ましい範囲により制御しやすくなる。   Further, a predetermined amount of a refractive index adjusting agent (dopant) is mixed with at least one of the polymers forming the outer core portion 24 and the inner core portion 25. As this dopant, a non-polymerizable compound is preferable. When the dopant is added only to the inner core portion 25, the addition ratio is preferably 0.01 wt% or more and 25 wt% or less with respect to the polymer that is the main component of the inner core portion 25. % To 20% by weight or less is more preferable. This makes it easier to control the refractive index distribution coefficient in the radial direction of the circular cross section within the preferred range as described above.

本実施形態においては、ドーパントとしては高屈折率で分子体積が大きく、重合性がなく、溶融状態のポリマー中で所定の拡散速度を有する低分子化合物を用い、これを添加することによりコアの径方向における屈折率を変化させている。ドーパントは、モノマーに限定されず、オリゴマー(ダイマー、トリマー等含む)であってもよい。   In this embodiment, as a dopant, a low molecular weight compound having a high refractive index, a large molecular volume, no polymerizability, and having a predetermined diffusion rate in a molten polymer is used. The refractive index in the direction is changed. The dopant is not limited to a monomer, and may be an oligomer (including a dimer, a trimer, etc.).

そしてドーパントとしての具体的な例としては、安息香酸ベンジル(BEN)、硫化ジフェニル(DPS)、リン酸トリフェニル(TPP)、フタル酸ベンジル−n−ブチル(BBP)、フタル酸ジフェニル(DPP)、ジフェニル(DP)、ジフェニルメタン(DPM)、リン酸トリクレジル(TCP)、ジフェニルスルホキシド(DPSO)などが挙げられ、中でも、BEN、DPS、TPP、DPSOが好ましい。ドーパントの、コア21における濃度および分布を調整することによって、POF11の屈折率を所望の値に変化させることができる。   Specific examples of the dopant include benzyl benzoate (BEN), diphenyl sulfide (DPS), triphenyl phosphate (TPP), benzyl-n-butyl phthalate (BBP), diphenyl phthalate (DPP), Examples include diphenyl (DP), diphenylmethane (DPM), tricresyl phosphate (TCP), and diphenyl sulfoxide (DPSO). Among these, BEN, DPS, TPP, and DPSO are preferable. By adjusting the concentration and distribution of the dopant in the core 21, the refractive index of the POF 11 can be changed to a desired value.

コア21、クラッド22には、光伝送性能を低下させない範囲で、その他の添加剤を添加することができる。例えば、コアもしくはその一部に耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。このような化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することができ、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することができる。   Other additives can be added to the core 21 and the clad 22 as long as the optical transmission performance is not deteriorated. For example, a stabilizer can be added to the core or a part thereof for the purpose of improving the weather resistance and durability. Further, for the purpose of improving optical transmission performance, a stimulated emission functional compound for optical signal amplification can be added. By adding such a compound, the attenuated signal light can be amplified by the excitation light, and the transmission distance can be improved. For example, it can be used as a fiber amplifier in a part of the optical transmission link.

以下の説明においては、クラッド22用のポリマーを第1原料、アウターコア部24を形成するポリマーを第2原料、ポリマーとドーパントとの混合物であって、インナーコア部25を形成するものを第3原料と称する。なお、本発明は、第1原料〜第3原料中に含まれる各ポリマーが異なる場合に限定されず、例えば、添加剤の種類や重合方法等によって結果的に屈折率が互いに異なるようなものになるものがそれぞれ選ばれる。したがって、本発明により得られる長尺の光学部材をレンズ等として使用することも可能である。第1〜第3原料中に含まれるポリマーはペレット状でも粉末状でもよいが、以下の溶融押出工程に用いる前に、乾燥処理を施すことが好ましく、これにより、成形体における気泡や割れの発生等を防ぐことができる。   In the following description, the polymer for the cladding 22 is the first raw material, the polymer that forms the outer core portion 24 is the second raw material, and the mixture of the polymer and the dopant that forms the inner core portion 25 is the third raw material. It is called a raw material. In addition, this invention is not limited to when each polymer contained in a 1st raw material-a 3rd raw material differs, For example, it is what makes a refractive index mutually different as a result by the kind, polymerization method, etc. of an additive, for example. Each will be chosen. Therefore, the long optical member obtained by the present invention can be used as a lens or the like. The polymer contained in the first to third raw materials may be in the form of pellets or powder, but is preferably subjected to a drying treatment before being used in the following melt extrusion process, thereby generating bubbles and cracks in the molded body. Etc. can be prevented.

また、各ポリマーを重合性化合物から製造するための重合工程と次に説明する溶融押出工程とを連続させ、重合されて溶融状態にある各ポリマーをそのまま溶融押出工程に供してもよい。この場合には、ドーパントは、重合工程から溶融押出工程への送り中や、溶融押出をするための押出機本体(図示せず)の混練部等で溶融ポリマー中に添加してもよい。   Alternatively, the polymerization step for producing each polymer from the polymerizable compound and the melt extrusion step described below may be continued, and each polymer that has been polymerized and in a molten state may be directly subjected to the melt extrusion step. In this case, the dopant may be added to the molten polymer during feeding from the polymerization process to the melt extrusion process, or at a kneading part of an extruder main body (not shown) for melt extrusion.

図4は、本発明の一実施様態としての連続成形設備を示す概略図であるが、本発明は、これに限定されるものではない。連続成形設備41は、第1〜第3原料を溶融してともに押し出す溶融押出装置42と、互いに独立して駆動して、POF原糸12の搬送速度をそれぞれ制御し、延伸時におけるPOF原糸12に付与する張力を調整するとともに、POF原糸12及びPOF11の搬送方向を変化させる第1及び第2の搬送装置44,45と、POF原糸12が加熱されながら所定の延伸倍率で延伸される延伸部47と、POF11を巻き取るための巻取装置48とを備える。なお、搬送路には、POF原糸12またはPOF11を支持する支持部材51を連続成形設備41に適宜設けている。この支持部材としては、支持ローラやガイドプーリ等の周知の支持部材を用いることができる。   FIG. 4 is a schematic view showing a continuous molding facility as one embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this. The continuous forming equipment 41 is driven independently from each other by a melt extrusion device 42 that melts and extrudes the first to third raw materials, and controls the conveying speed of the POF raw yarn 12, respectively. The first and second conveying devices 44 and 45 for adjusting the tension applied to the yarn 12 and changing the conveying direction of the POF raw yarn 12 and the POF 11 and the POF raw yarn 12 are drawn at a predetermined draw ratio while being heated. A stretching portion 47 and a winding device 48 for winding the POF 11. A support member 51 that supports the POF raw yarn 12 or the POF 11 is appropriately provided in the continuous forming equipment 41 in the conveyance path. As this support member, a known support member such as a support roller or a guide pulley can be used.

溶融押出装置42は、第1〜第3原料を溶融混練する押出機本体53と溶融された第1〜第3原料を共に押し出す押出ダイ54とを有する押出機55、及び押出ダイ54から出されたPOF原糸12を冷却するための冷却手段57を有している。また、第1及び第2搬送装置44,45は、搬送手段61、62としての駆動プーリをそれぞれ2つ有している。本実施形態における搬送手段61,62は駆動プーリであり、駆動方法としてはベルト駆動やチェーン駆動やギア駆動など周知の方法を用いることができる。ただし、この搬送手段61,62は、駆動プーリのみに限定されず、POF原糸12またはPOF11を搬送面に巻き掛けて搬送方向を変えながら搬送させることができるものであればよく、例えば搬送ローラ等としてもよい。   The melt extrusion apparatus 42 is provided from an extruder 55 having an extruder body 53 for melting and kneading the first to third raw materials and an extrusion die 54 for extruding the melted first to third raw materials, and the extrusion die 54. A cooling means 57 for cooling the POF raw yarn 12 is provided. The first and second transport devices 44 and 45 each have two drive pulleys as the transport means 61 and 62. The conveying means 61 and 62 in this embodiment are driving pulleys, and a known method such as belt driving, chain driving, or gear driving can be used as a driving method. However, the conveying means 61 and 62 are not limited to driving pulleys, and any means can be used as long as the POF raw yarn 12 or the POF 11 can be wound around the conveying surface and conveyed while changing the conveying direction. Etc.

この連続成形設備41を用いてPOF11を製造する方法を説明する。第1〜第3原料はそれぞれ押出機本体53で溶融されて押出ダイ54からPOF原糸12として共に押し出される。この押出工程については別の図を用いて後で詳細に説明する。押し出されたPOF原糸12は、第1搬送装置44により搬送されて冷却手段57で冷却された後、延伸部47に送られる。延伸部47では、後述のように、POF原糸12は加熱されて長手方向に所定倍率で延伸される。延伸部47の下流に備えられた第2搬送装置45は、本実施形態では第1搬送装置44と同様な機構とされており、延伸するためにPOF原糸12に付与される張力は、第1搬送装置44と第2搬送装置45との各搬送速度を独立して制御することにより調整される。なお、延伸部の後にさらに冷却手段を設けて、延伸により得られたPOF11を冷却することもある。   A method for manufacturing POF 11 using this continuous molding equipment 41 will be described. The first to third raw materials are respectively melted by the extruder main body 53 and extruded together as the POF raw yarn 12 from the extrusion die 54. This extrusion process will be described later in detail with reference to another drawing. The extruded POF yarn 12 is conveyed by the first conveying device 44 and cooled by the cooling means 57, and then sent to the drawing unit 47. In the drawing section 47, as described later, the POF raw yarn 12 is heated and drawn at a predetermined magnification in the longitudinal direction. The second transport device 45 provided downstream of the stretching unit 47 has a mechanism similar to that of the first transport device 44 in this embodiment, and the tension applied to the POF raw yarn 12 for stretching is the first. Adjustment is performed by independently controlling the transport speeds of the first transport device 44 and the second transport device 45. In addition, a cooling means may be further provided after the stretching portion to cool the POF 11 obtained by stretching.

また、冷却手段57と第1搬送装置44との間に第1張力測定装置66を、延伸部と第2搬送装置45との間に第2張力測定装置67を設けて、それぞれ張力を測定することが好ましい。これにより、押出時におけるPOF原糸12、ならびに、延伸部47においてPOF原糸12に付与される張力をそれぞれ検知し、これらの検知結果に基づいて第1及び第2搬送装置44,45の各搬送速度を制御することができるので、延伸倍率の調整をより効率的に行うことができる。また、冷却手段57の下流であって第1搬送装置44の上流にはPOF原糸の外径を測定する第1外径測定装置68、延伸部47の下流であって巻取機48の上流には第2外径測定装置69を設け、これらの検知結果を延伸倍率の調整に用いることが好ましい。   In addition, a first tension measuring device 66 is provided between the cooling means 57 and the first conveying device 44, and a second tension measuring device 67 is provided between the extending portion and the second conveying device 45 to measure the tension. It is preferable. Thereby, the tension | tensile_strength provided to the POF raw yarn 12 at the time of extrusion and the extending | stretching part 47 at the POF raw yarn 12 is each detected, and each of the 1st and 2nd conveying apparatuses 44 and 45 is based on these detection results. Since the conveyance speed can be controlled, the draw ratio can be adjusted more efficiently. Further, downstream of the cooling means 57 and upstream of the first conveying device 44, a first outer diameter measuring device 68 for measuring the outer diameter of the POF raw yarn, downstream of the drawing unit 47 and upstream of the winder 48. It is preferable to provide a second outer diameter measuring device 69 and use these detection results for adjusting the draw ratio.

上記の連続成形設備41及びPOF製造方法について、さらに詳細に説明する。図5は溶融押出装置42の要部を示す概略図である。ただし、本発明は、溶融押出装置42の構成ならびに溶融押出方法に依存しない。図5では、第1、第2、第3原料にそれぞれ符号73,74,75を付している。この溶融押出装置42について、さらに詳細に説明する。なお、図5では押出機本体については図示を略す。押出ダイ54は、同心円状に複層形成された繊維状の成形体を製造することができる周知のものであってよく、特に限定されない。本実施形態で用いた押出ダイ54は、第1ダイ本体81と第2ダイ本体82と第3ダイ本体83とにより一体的に組み立てられており、これら各ダイ本体81〜83によって、インナーコア部形成流路84とアウターコア部形成流路85とクラッド形成流路86とが形成されている。そして、インナーコア部形成流路84には第3原料75が供給される。また、第1ダイ本体81と第2ダイ本体85との間には、第2原料74の供給路87が複数形成されており、アウターコア部形成流路85に第2原料74を供給する。同様に、第2ダイ本体82と第3ダイ本体83との間には、第1原料73の供給路88が複数形成されており、クラッド形成流路86に第1原料73を供給する。また、クラッド形成流路86の下端部は、下端に向かうに従い流路径が小さくなるテーパー状とされている。なお、図5では、POF原糸12が下方向に押し出されるように押出ダイ54を示しているが、押出ダイ54の向きはこの状態に限定されず、例えば横向きにしてPOF原糸12が水平方向等の角度で押し出されてもよい。   The continuous forming equipment 41 and the POF manufacturing method will be described in more detail. FIG. 5 is a schematic view showing a main part of the melt extrusion apparatus 42. However, the present invention does not depend on the configuration of the melt extrusion apparatus 42 and the melt extrusion method. In FIG. 5, reference numerals 73, 74, and 75 are assigned to the first, second, and third raw materials, respectively. The melt extrusion device 42 will be described in more detail. In FIG. 5, the extruder main body is not shown. The extrusion die 54 may be a well-known one that can produce a fibrous shaped product formed in a concentric multilayer, and is not particularly limited. The extrusion die 54 used in this embodiment is integrally assembled by a first die body 81, a second die body 82, and a third die body 83, and the inner core portion is formed by these die bodies 81-83. A formation passage 84, an outer core portion formation passage 85, and a clad formation passage 86 are formed. Then, the third raw material 75 is supplied to the inner core portion forming flow path 84. A plurality of supply paths 87 for the second raw material 74 are formed between the first die main body 81 and the second die main body 85, and the second raw material 74 is supplied to the outer core portion forming flow path 85. Similarly, a plurality of supply paths 88 for the first raw material 73 are formed between the second die main body 82 and the third die main body 83, and the first raw material 73 is supplied to the cladding forming flow path 86. Further, the lower end portion of the clad forming channel 86 is tapered so that the channel diameter decreases toward the lower end. In FIG. 5, the extrusion die 54 is shown so that the POF raw yarn 12 is pushed downward, but the direction of the extrusion die 54 is not limited to this state. It may be extruded at an angle such as a direction.

このクラッド形成流路86を有する第3ダイ本体83の外周部には、複数のヒータからなる温度制御部(図示なし)が設けられており、クラッド形成流路86の流路方向において温度勾配がつけられるようになっている。この押出ダイ54の内部において、ドーパントの拡散が徐々に進行し、図3に示すような径方向における屈折率変化をPOF原糸12に発現させることができる。   A temperature control unit (not shown) including a plurality of heaters is provided on the outer periphery of the third die body 83 having the clad formation flow path 86, and a temperature gradient is generated in the flow path direction of the clad formation flow path 86. It is designed to be attached. Inside the extrusion die 54, the diffusion of the dopant gradually proceeds, and the refractive index change in the radial direction as shown in FIG.

第1張力測定機66としては、周知の各種張力測定機を用いることができるが、検知における応答性の点でロードセル型のものが好ましい。例えば、本実施形態で用いたPLCロードセル(型式;PLC−1K,日本電産シンポ(株)製)を例示することができる。   As the first tension measuring device 66, various known tension measuring devices can be used, but a load cell type is preferable in terms of responsiveness in detection. For example, a PLC load cell (model; PLC-1K, manufactured by Nidec Sympo Co., Ltd.) used in this embodiment can be exemplified.

冷却手段57としては、連続搬送されている繊維状の成形体を連続的に冷却することができるものが好ましく、本実施形態では、簡易的かつ十分な冷却を得られる点で水槽を用いている。その他にも、例えば、冷媒を通過させることができるジャケットを備えたパイプを冷却手段57として用いると、このパイプ中に被冷却物を通すことによりこれを冷却することができるし、また、風を被冷却物に吹き付ける送風機構を冷却手段57として用いることができる。なお、本実施形態においては、POF原糸12の溶融押出における張力は、第1搬送装置44による搬送速度制御により調整されているが、この方法に限定されず、他の周知の張力付与手段を用いて調整されてもよい。   The cooling means 57 is preferably one that can continuously cool the fibrous molded body that is continuously conveyed. In this embodiment, a water tank is used in that simple and sufficient cooling can be obtained. . In addition, for example, when a pipe having a jacket through which a refrigerant can pass is used as the cooling means 57, it can be cooled by passing an object to be cooled through the pipe, A blower mechanism that blows the object to be cooled can be used as the cooling means 57. In this embodiment, the tension in the melt extrusion of the POF raw yarn 12 is adjusted by the conveyance speed control by the first conveyance device 44, but is not limited to this method, and other known tension applying means is used. May be used to adjust.

第1外径測定機68としては、市販の各種測定機を用いることができるが、連続的に搬送されるものの外径を連続的、かつ非接触で測定できるものが好ましい。例えば、本実施形態で用いたデジタル寸法測定機(型式;LS−7010(測定部),LS−7500(コントロール部)、(株)キーエンス製)を挙げることができる。   As the first outer diameter measuring device 68, various commercially available measuring devices can be used, but those that can continuously and non-contact measure the outer diameter of what is continuously conveyed are preferable. For example, the digital dimension measuring machine (model; LS-7010 (measurement part), LS-7500 (control part), Keyence Co., Ltd. product) used by this embodiment can be mentioned.

上記のような溶融押出装置42を用いた場合には、以下のようにPOF原糸12が製造される。まず、第1〜第3原料73〜75は、それぞれ別の押出機本体(図示せず)により溶融状態とされ、インナーコア部形成流路84、供給路87,88の各開口部である供給口84a,87a,88aからそれぞれ押出ダイ54の内部に入る。押出ダイ54の内部では、まず、アウターコア部形成流路85で、第3原料43の外周を第2原料74が覆うことにより2層構造を形成する。そして、クラッド形成流路86で、この2層構造の外周をさらに第1原料73が覆う。そして第1〜第3原料73〜75は、3層構造を形成した状態でクラッド形成流路86の内部を通って押出ダイ54の外部へ押し出される。   When the melt extrusion apparatus 42 as described above is used, the POF yarn 12 is manufactured as follows. First, the 1st-3rd raw materials 73-75 are each made into a molten state by another extruder main body (not shown), and are supply which is each opening part of the inner core part formation flow path 84 and the supply paths 87 and 88, respectively. It enters the inside of the extrusion die 54 through the ports 84a, 87a, 88a. Inside the extrusion die 54, first, a two-layer structure is formed by covering the outer periphery of the third raw material 43 with the outer core portion forming flow path 85 by the second raw material 74. The clad formation channel 86 further covers the outer periphery of the two-layer structure with the first raw material 73. And the 1st-3rd raw materials 73-75 are extruded to the exterior of the extrusion die 54 through the inside of the clad formation flow path 86 in the state which formed the 3 layer structure.

クラッド形成流路86の内部では、第3原料75に含有されたドーパントが、流路の温度制御により、各層内と各層間で拡散し、これにより、POF原糸12の断面円形の径方向における屈折率が前述のようになる。なお、ドーパントの拡散はこの方法以外でも可能である。例えば、押出ダイ54ではドーパントの拡散を目的とせずに単にPOF原糸を押し出し、この後に、押し出されたPOF原糸を加熱手段により加熱することによりドーパントを拡散させてもよい。この場合には、押出ダイ54と加熱手段との間に冷却手段を設けて、押し出されたPOF原糸を一旦冷却してから前記加熱手段により加熱してもよい。   Inside the clad forming channel 86, the dopant contained in the third raw material 75 is diffused in each layer and between each layer by controlling the temperature of the channel, and thereby, in the radial direction of the circular section of the POF yarn 12. The refractive index is as described above. The dopant can be diffused by methods other than this method. For example, in the extrusion die 54, the POF raw yarn may be simply extruded without aiming at the diffusion of the dopant, and then the extruded POF raw yarn may be heated by a heating means to diffuse the dopant. In this case, a cooling means may be provided between the extrusion die 54 and the heating means so that the extruded POF yarn is once cooled and then heated by the heating means.

そして、押し出されたPOF原糸12は、第1外径測定機68により外径を測定されながら、この検知結果に応じて第1搬送装置44による搬送速度を制御されて張力制御されるので、これによりPOF原糸12の外径を制御することができる。なお、第1搬送装置44による搬送速度の制御に代えて、または加えて、支持部材51の位置を調整することにより、POF原糸12の径を一定となるようにすることができる。   Then, the extruded POF yarn 12 is subjected to tension control by controlling the conveying speed by the first conveying device 44 according to the detection result while measuring the outer diameter by the first outer diameter measuring device 68. Thereby, the outer diameter of the POF raw yarn 12 can be controlled. Note that the diameter of the POF yarn 12 can be made constant by adjusting the position of the support member 51 instead of or in addition to the control of the conveying speed by the first conveying device 44.

この溶融押出装置42と、次に説明する延伸部47とは、明確に区画されているものではない。図6には、延伸部47の概略図を示す。延伸部47は、POF原糸12を加熱するための加熱機92を備え、適宜冷却手段93が加熱機92の下流に設けられる。加熱機92には、POF原糸12をその走行方向に沿って加熱することができるヒータ94が備えられており、このヒータ94は、POF原糸12の搬送方向に沿って温度を変化させることができる。   This melt-extrusion apparatus 42 and the extending | stretching part 47 demonstrated below are not divided clearly. In FIG. 6, the schematic of the extending | stretching part 47 is shown. The drawing unit 47 includes a heater 92 for heating the POF raw yarn 12, and a cooling unit 93 is appropriately provided downstream of the heater 92. The heater 92 is provided with a heater 94 that can heat the POF raw yarn 12 along its running direction, and this heater 94 changes the temperature along the conveying direction of the POF raw yarn 12. Can do.

この延伸部47によると、POF11はPOF原糸12から以下の方法で製造される。まず、前述の溶融押出装置42により製造されたPOF原糸12が、第1搬送装置44により搬送されて加熱機92の内部に連続的に案内される。POF原糸12は、第1搬送装置44により搬送速度を制御されている。POF原糸12は、加熱機92に入るとヒータ94により加熱され、第2搬送装置45により搬送される。加熱された後のPOF11の搬送速度は第2搬送装置45により制御され、第2搬送装置45による搬送速度を第1搬送装置44による搬送速度よりも大きくすることによりPOF原糸12が長手方向に延伸される。このようにしてPOF原糸12は所定の延伸倍率で延伸されて所定外径を有するPOF11となる。   According to this drawing part 47, POF11 is manufactured from the POF raw yarn 12 by the following method. First, the POF raw yarn 12 produced by the melt extrusion device 42 is conveyed by the first conveying device 44 and continuously guided into the heater 92. The conveyance speed of the POF raw yarn 12 is controlled by the first conveyance device 44. When the POF raw yarn 12 enters the heater 92, it is heated by the heater 94 and conveyed by the second conveying device 45. The conveyance speed of the POF 11 after being heated is controlled by the second conveyance device 45, and by making the conveyance speed by the second conveyance device 45 larger than the conveyance speed by the first conveyance device 44, the POF raw yarn 12 is moved in the longitudinal direction. Stretched. In this way, the POF raw yarn 12 is drawn at a predetermined draw ratio to become a POF 11 having a predetermined outer diameter.

なお、POF原糸12の加熱方法は、ヒータ94や加熱気体を吹き付ける方法に限定されない。例えば、赤外線や近赤外線の輻射加熱式等の加熱手段を加熱機92に代えて用いてもよい。   In addition, the heating method of the POF raw yarn 12 is not limited to the method of spraying the heater 94 or heated gas. For example, a heating means such as a radiation heating type of infrared rays or near infrared rays may be used in place of the heater 92.

第1及び第2搬送装置44,45の搬送手段61,62について詳細に説明する。図7は、本発明の一実施様態として例示する搬送手段62の概略図であり、(a)は正面概略図、(b)は(a)のB−B線に沿った断面概略図である。本実施形態では、搬送手段61,62は互いに同じものを用いているので、ここでは、搬送手段62のみを図示してPOF11の搬送方法のみを説明することとし、搬送手段61の図示及びPOF原糸12の搬送方法については説明を略す。本実施形態における搬送手段62は前述のように駆動プーリであって、駆動軸102に取り付けられた回転部材103の周面がPOF11を搬送するための搬送面となっている。この搬送面には、U字型あるいはV字型の溝103aが施されており、この溝103aにPOF11が巻き掛けられるように支持される。   The conveyance means 61 and 62 of the first and second conveyance devices 44 and 45 will be described in detail. FIGS. 7A and 7B are schematic views of the conveying means 62 exemplified as one embodiment of the present invention, where FIG. 7A is a schematic front view, and FIG. 7B is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG. . In this embodiment, since the same transport means 61 and 62 are used, only the transport means 62 is illustrated here, and only the transport method of the POF 11 is described. A description of the method for transporting the yarn 12 is omitted. In the present embodiment, the transport unit 62 is a drive pulley as described above, and the peripheral surface of the rotating member 103 attached to the drive shaft 102 is a transport surface for transporting the POF 11. A U-shaped or V-shaped groove 103a is formed on the conveying surface, and the POF 11 is supported around the groove 103a.

本発明では、POF11の搬送路の曲率半径r1がPOF11の直径D1の50倍以上となるようにしている。具体的には、搬送手段62の溝103aにおけるPOF11の接触部分の曲率半径を図7の(b)のように上記r1の値としている。なお、図示は略すが、支持部材51(図4参照)により形成される搬送路の曲率半径もPOF11の直径D1の50倍以上としている。そして、この条件を満たすための方法として、本実施形態では、搬送手段62の外周の径R1が搬送対象物であるPOF11の直径D1の100倍以上となるようにする。径R1は、POF11の直径D1の150倍以上であることがより好ましく、200倍以上であることがさらに好ましい。本実施形態のように、溝103aが周面に施されている場合には、図7に示すように、POF11が実際に接触する溝103aの深さを考慮してR1を決定する。   In the present invention, the curvature radius r1 of the conveyance path of the POF 11 is set to be 50 times or more the diameter D1 of the POF 11. Specifically, the radius of curvature of the contact portion of the POF 11 in the groove 103a of the conveying means 62 is set to the value r1 as shown in FIG. Although not shown, the radius of curvature of the transport path formed by the support member 51 (see FIG. 4) is also 50 times or more the diameter D1 of the POF 11. As a method for satisfying this condition, in this embodiment, the diameter R1 of the outer periphery of the conveying means 62 is set to be 100 times or more the diameter D1 of the POF 11 that is the object to be conveyed. The diameter R1 is more preferably 150 times or more than the diameter D1 of the POF 11, more preferably 200 times or more. When the groove 103a is formed on the peripheral surface as in the present embodiment, R1 is determined in consideration of the depth of the groove 103a with which the POF 11 actually contacts as shown in FIG.

このように外周の径R1が設定された搬送手段62を用いて、POF11を巻き掛けて搬送すると、POF11が折れたりひび割れたりすることなく、良好な状態での搬送が可能となる。そして、上記のような外周径R1を持つ搬送手段62を用いた場合には、POF11は、搬送手段62の周面でスリップすることもないので、表面に傷が発生することもなくなる。以上のように、本発明によると、連続製造における製造ロスを低減することができるとともに、安定製造を長時間化することができる。さらに、このような搬送手段62を用いると、POF11が十分に冷却されていない場合でも、搬送手段62の周曲面に応じた型が付きにくくなるとともに、搬送方向を所定の角度に変更するために従来と同じ巻き掛け角度(ラップ角)としても従来よりも大きな巻き掛け長さ(ラップ距離)とすることができるので搬送がより安定するという効果も得られる。ここで、搬送の安定性とは、搬送手段62からのPOFの脱落性や弛み性等を意味する。さらに得られる効果としては、POF製造開始するときに、押し出されたPOF原糸を製造ライン中に予め通す作業(通線作業)が容易になるということが挙げられる。   If the POF 11 is wound and transported using the transport means 62 having the outer diameter R1 set in this way, the POF 11 can be transported in a good state without being broken or cracked. When the transport unit 62 having the outer peripheral diameter R1 as described above is used, the POF 11 does not slip on the peripheral surface of the transport unit 62, so that the surface is not damaged. As described above, according to the present invention, it is possible to reduce a manufacturing loss in continuous manufacturing and to increase a stable manufacturing time. Furthermore, when such a transport unit 62 is used, even when the POF 11 is not sufficiently cooled, it becomes difficult to form a mold corresponding to the peripheral curved surface of the transport unit 62, and the transport direction is changed to a predetermined angle. Even with the same wrapping angle (wrap angle) as that of the prior art, the wrapping length (wrap distance) can be made larger than that of the prior art, so that the effect of more stable conveyance can be obtained. Here, the stability of conveyance means the dropping property or looseness of POF from the conveying means 62. Further, as an effect to be obtained, it is possible to easily perform the operation of passing the extruded POF raw yarn in advance through the production line (wiring operation) when starting POF production.

なお、本実施形態では、搬送手段62が断面円形である場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、搬送手段62が、2つのローラに掛け渡されたベルトであって、ベルトがローラのうち少なくとも一方の回転駆動により無端走行している場合には、POF11をローラ上のベルトの上に掛け渡し、ベルトのPOFが掛け渡された部分が描く曲線についてその曲率半径をR2とすると、2×R2の値がPOFの径D1の100倍以上とするとよい。また、搬送手段62は、無接触でPOFを搬送するような無接触搬送手段であってもよい。無接触搬送手段としては、例えば空気をPOFに吹き付けることにより搬送手段とPOFとが接触することなくPOFが搬送されるようなものを挙げることができる。   In the present embodiment, the case where the conveying unit 62 has a circular cross section is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, when the conveying means 62 is a belt stretched around two rollers, and the belt is running endlessly by rotation of at least one of the rollers, the POF 11 is hung on the belt on the roller. Assuming that the radius of curvature of the curve drawn by the part where the POF of the belt is passed is R2, the value of 2 × R2 is preferably 100 times or more the diameter D1 of the POF. Further, the transport unit 62 may be a non-contact transport unit that transports POF without contact. An example of the non-contact conveying means is one in which the POF is conveyed without blowing between the conveying means and the POF by blowing air onto the POF.

ところで、延伸処理をされていないで単に溶融押出のみでPOFを製造すると、そのPOFは分子の配向がない、あるいは延伸された場合に比べて緩やかであるので、もろく折れやすいという性質をもつ。このような性質は、延伸を施される前のPOF原糸12にも共通する。また、POF11を構成するポリマーがPMMA(ポリメチルメタクリレート)である場合には特に顕著である。そこで、本実施形態では、搬送路の曲率半径がPOFの50倍以上となるようにされており、また、搬送手段61においても上記の搬送手段62と同様に、その直径R1がPOF原糸11の外径の100倍以上となるようにしている。このため、そのようなPOFであっても、長手方向と交差する方向における曲げの応力が抑制することができる。なお、搬送手段61により搬送されているPOF原糸12は、押出ダイから出された直後から搬送手段61に至るまでの間に、その搬送力等により延伸されている場合もあり、本発明では、その場合の延伸倍率が1.5倍以内となっている。すなわち、延伸直後の単位長さをL3とし、この単位長さ分のPOF原糸12が搬送手段61に至ったときの長さをL4とするとき、L4/L3の値が1以上1.5以下となっている。   By the way, when a POF is produced only by melt extrusion without being subjected to stretching treatment, the POF has a property of being fragile and easily broken because it has no molecular orientation or is gentler than that when stretched. Such a property is common to the POF raw yarn 12 before being stretched. This is particularly remarkable when the polymer constituting POF 11 is PMMA (polymethyl methacrylate). Therefore, in this embodiment, the radius of curvature of the conveyance path is set to be 50 times or more of the POF, and the conveyance means 61 has a diameter R1 of the POF yarn 11 as in the conveyance means 62 described above. The outer diameter is 100 times or more. For this reason, even with such a POF, bending stress in the direction intersecting the longitudinal direction can be suppressed. Note that the POF raw yarn 12 being conveyed by the conveying means 61 may be stretched by its conveying force or the like immediately after being delivered from the extrusion die until reaching the conveying means 61. In that case, the draw ratio is within 1.5 times. That is, when the unit length immediately after drawing is L3 and the length when the POF yarn 12 corresponding to this unit length reaches the conveying means 61 is L4, the value of L4 / L3 is 1 or more and 1.5. It is as follows.

そして、本実施形態では、上記のような延伸部47を設けて延伸することにより、POFとしての機械的強度を向上させている。この延伸工程では、延伸倍率が1.5よりも大きく、かつ、3.5倍以下となるように延伸することが好ましい。延伸倍率が3.5倍よりも大きいと、POF原糸12を構成するポリマーの種類や延伸条件によってはPOF原糸12が切れてしまったり、屈折率分布が図3のグラフに示したような山型にならなかったりすることもある。一方、延伸倍率が1.5倍以下であると、延伸による機械的強度の向上効果がないことがある。   And in this embodiment, the mechanical strength as POF is improved by providing the extending | stretching part 47 as mentioned above and extending | stretching. In this stretching step, stretching is preferably performed so that the stretching ratio is greater than 1.5 and 3.5 times or less. When the draw ratio is larger than 3.5 times, the POF raw yarn 12 may be cut off depending on the type of polymer constituting the POF raw yarn 12 and the drawing conditions, and the refractive index distribution is as shown in the graph of FIG. Sometimes it does not become a mountain shape. On the other hand, if the draw ratio is 1.5 times or less, the mechanical strength may not be improved by the drawing.

このように、溶融押出工程のみでPOFを形成する方法ではなく、本発明のように一旦POFよりも少し太めのPOF原糸12を製造してから、このPOF原糸12を延伸することにより、構成分子を配向させることができるので強度を高めることができる。そして、POF原糸12をPOF11とするための延伸倍率を上記範囲とすることにより、ポリマーの分子配向を十分かつ均一にすることができるために、POF11としての強度を向上することができる。   Thus, instead of a method of forming a POF only by a melt extrusion process, a POF raw yarn 12 that is once slightly thicker than the POF is manufactured as in the present invention, and then the POF raw yarn 12 is drawn. Since the constituent molecules can be oriented, the strength can be increased. And by making the draw ratio for making the POF yarn 12 the POF 11 within the above range, the molecular orientation of the polymer can be made sufficiently and uniform, so that the strength as the POF 11 can be improved.

本発明によるPOFは、曲げ、耐候性の向上,吸湿による性能低下抑制,引張強度の向上,耐踏付け性付与,難燃性付与,薬品による損傷からの保護,外部光線によるノイズ防止,着色などによる商品価値の向上などを目的として、通常、その表面に1層以上の保護層としての被覆材を被覆して使用される。   POF according to the present invention is improved by bending, weather resistance, suppression of performance degradation due to moisture absorption, improvement of tensile strength, imparting stepping resistance, imparting flame retardancy, protection from chemical damage, prevention of noise by external light, coloring, etc. For the purpose of improving the commercial value, the surface is usually coated with a coating material as one or more protective layers.

得られたPOFは、第1の被覆工程を経て光ファイバ心線となり、1本の心線または複数本の心線を束ねた形態で第2の被覆工程により被覆をされて光ケーブルとなる。ただし、光ケーブルの中でもシングルファイバケーブルとする場合には、第2の被覆工程を経ることなく、第1被覆工程における被覆層を外表としたままで光ケーブルとして用いることもある。光ケーブルとされるときの被覆の形態としては、一本の前記心線と被覆材との界面、あるいは複数本束ねた状態の光ファイバ心線の外周と被覆材との界面が、すべて接するように被覆されている密着型の被覆と、被覆材と光ファイバ心線との界面に空隙を有するルース型被覆とがある。ルース型被覆では、たとえばコネクタとの接続部において被覆層を剥離した場合、その端面の空隙から水分が浸入して長手方向に拡散されるおそれがあるため、通常は密着型が好ましい。   The obtained POF becomes an optical fiber core wire through the first coating step, and is coated by the second coating step in a form in which one core wire or a plurality of core wires are bundled to become an optical cable. However, when a single fiber cable is used among the optical cables, the optical fiber may be used as the optical cable with the coating layer in the first coating process being outside, without passing through the second coating process. As the form of the coating when it is used as an optical cable, the interface between the single core wire and the coating material, or the outer periphery of the bundled optical fiber core wire and the coating material are all in contact with each other. There are a close-contact type coating and a loose type coating having a gap at the interface between the coating material and the optical fiber core. In loose type coating, for example, when the coating layer is peeled off at the connection portion with the connector, moisture may enter from the gaps at the end face and diffuse in the longitudinal direction.

しかし、ルース型被覆では、被覆材と光ファイバ心線とが密着していないので、光ケーブルにかかる応力や熱等のダメージの多くを、被覆層により緩和させることができるという利点を有する。そのため、ルース型の被覆は、使用目的によっては好ましく用いることができる。ルース型被覆の場合のコネクタ接続部からの水分の伝播については、光ファイバ心線と被覆材との界面の空隙部に流動性を有するゲル状の半固体や粉粒体を充填することにより、防止することができる。さらに、これらの半固体や粉粒体に対して耐熱性や機械的機能の向上などの他の異なる機能を付与させることにより、多機能な被覆層を形成した光ファイバケーブルを製造することができる。なお、ルース型の被覆とするには、クロスヘッドダイの押出し口ニップルの位置を調整し減圧装置による減圧度を加減することにより、前記空隙を有する層を形成することができる。この空隙層の厚みは前述のニップル厚みと空隙層とを加圧/減圧することにより調整することができる。   However, in the loose type coating, since the coating material and the optical fiber core wire are not in close contact with each other, there is an advantage that most of damage such as stress and heat applied to the optical cable can be alleviated by the coating layer. Therefore, the loose type coating can be preferably used depending on the purpose of use. About the propagation of moisture from the connector connection part in the case of loose type coating, by filling a gel-like semi-solid or granular material having fluidity in the gap part of the interface between the optical fiber core wire and the coating material, Can be prevented. Furthermore, an optical fiber cable in which a multi-functional coating layer is formed can be manufactured by imparting other functions such as heat resistance and mechanical function improvement to these semi-solids and powders. . In order to obtain a loose-type coating, the layer having the voids can be formed by adjusting the position of the extrusion nipple of the crosshead die and adjusting the degree of pressure reduction by the pressure reducing device. The thickness of the void layer can be adjusted by pressurizing / depressurizing the nipple thickness and the void layer.

第1、第2の被覆工程で設けられる被覆材には、難燃剤や、紫外線吸収剤、酸化防止剤、昇光剤、滑材等を、光伝送特性に影響を及ぼさない条件範囲で添加してもよい。   To the coating materials provided in the first and second coating steps, flame retardants, ultraviolet absorbers, antioxidants, light-increasing agents, lubricants, etc. are added within a range that does not affect the light transmission characteristics. May be.

なお、前記難燃剤としては、臭素を始めとするハロゲン含有の樹脂や添加剤、リン含有のものがあるが、燃焼時における毒性ガス低減等の安全性の観点では、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物が主流となりつつある。ただし、このような金属水酸化物は、その内部に水分を結晶水として有している。この水分は、これら金属水酸化物の製法過程における付着水に起因するものであり完全除去は不可能とされる。したがって、金属水酸化物による難燃性付与は、POFに接する被覆層には含有させず、ケーブルとしての外表となる被覆層に対してのみ行うことが望ましい。   In addition, as the flame retardant, there are halogen-containing resins and additives such as bromine, and phosphorus-containing ones. From the viewpoint of safety such as reduction of toxic gases during combustion, aluminum hydroxide or magnesium hydroxide Metal hydroxides such as are becoming mainstream. However, such a metal hydroxide has moisture as crystal water therein. This moisture is caused by the adhering water in the process of producing these metal hydroxides and cannot be completely removed. Therefore, it is desirable that the flame resistance imparted by the metal hydroxide is not contained in the coating layer in contact with the POF, but only on the coating layer that is the outer surface of the cable.

また、光ケーブルに複数の他の機能を付与させるために、適宜機能性層としての被覆層をさらに積層させてもよい。例えば、前述の難燃化層以外に、POFの吸湿を抑制するためのバリア層や、POFに含有された水分を除去するための吸湿材料層等がある。このような吸湿材料層の付与方法としては、例えば、吸湿テープや吸湿ジェルを、所定の被覆層内や被覆層間に設ける方法がある。他の機能性層としては、可撓時の応力緩和のための柔軟性素材層、外部からの応力を緩衝するための緩衝材としての発泡材料層、剛性を向上させるための強化層などがある。プラスチック光ケーブルの被覆材としては、樹脂以外にも、高い弾性率を有する繊維(いわゆる抗張力繊維)および/または剛性の高い金属線等の線材を熱可塑性樹脂に含有させたものが例示され、このような材料を用いると、得られるケーブルの力学的強度を補強することができることから好ましい。   Moreover, in order to give a plurality of other functions to the optical cable, a coating layer as a functional layer may be appropriately further laminated. For example, in addition to the flame retardant layer described above, there are a barrier layer for suppressing moisture absorption of POF, a moisture absorbing material layer for removing moisture contained in POF, and the like. As a method for applying such a hygroscopic material layer, for example, there is a method of providing a hygroscopic tape or a hygroscopic gel in a predetermined coating layer or between coating layers. As other functional layers, there are a flexible material layer for relaxing stress at the time of flexibility, a foam material layer as a buffer material for buffering external stress, and a reinforcing layer for improving rigidity. . Examples of the covering material for the plastic optical cable include, in addition to the resin, a fiber having a high elastic modulus (so-called tensile fiber) and / or a wire material such as a highly rigid metal wire contained in a thermoplastic resin. Use of such a material is preferable because the mechanical strength of the cable obtained can be reinforced.

前記抗張力繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維が挙げられ、前記金属線としてはステンレス線、亜鉛合金線、銅線などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。その他に保護のための金属管の外装、架空用の支持線や、配線時の作業性を向上させるための機構を、プラスチック光ケーブルの外周部に組み込むことができる。   Examples of the tensile strength fibers include aramid fibers, polyester fibers, and polyamide fibers. Examples of the metal wires include stainless steel wires, zinc alloy wires, and copper wires, but are not limited thereto. In addition, a metal tube exterior for protection, an aerial support line, and a mechanism for improving workability during wiring can be incorporated into the outer periphery of the plastic optical cable.

また、光ケーブルの形状は使用形態によって、光ファイバ心線を同心円上にまとめた集合型のものや、一列に並べたテープ型のもの、さらにそれらを押え巻やラップシースなどでまとめたものなど用途に応じてその形態が選ばれる。   Also, depending on the type of use, the shape of the optical cable is a collective type in which optical fiber cores are concentrically arranged, a tape type in which the optical fibers are arranged in a row, and a type in which they are gathered together with a presser roll or wrap sheath. The form is selected according to

本発明のPOFから得られる光ケーブルは、従来の光ケーブルに比べて、軸ずれに対する許容度が高いために、突き合せにより接合しても用いることができるが、より好ましくは、光ケーブルの端部に接続用光コネクタを備えて、互いの接続部を確実に固定することが好ましい。コネクタとしては一般に知られている、PN型、SMA型、SMI型などの市販の各種コネクタを利用することが可能である。   The optical cable obtained from the POF of the present invention has a higher tolerance for axial misalignment than conventional optical cables, so it can be used by joining by butting, more preferably, it is connected to the end of the optical cable. It is preferable that the optical connector is provided and the connecting portions are securely fixed. As the connector, various commercially available connectors such as PN type, SMA type, and SMI type that are generally known can be used.

本発明のPOFから得られる光ケーブルは、種々の発光素子や受光素子、光スイッチ、光アイソレータ、光集積回路、光送受信モジュールなどの光部品を含む光信号処理装置等が組み合わされて好適に用いられる。この際には、必要に応じて他の光ファイバ等と組合わせてもよい。それらに関連する技術としてはいかなる公知の技術も適用でき、例えば、プラスティックオプティカルファイバの基礎と実際(エヌ・ティー・エス社発行)、日経エレクトロニクス2001.12.3号110頁〜127頁「プリント配線基板に光部品が載る,今度こそ」などを参考にすることができる。前記文献に記載の種々の技術と組み合わせることによって、コンピュータや各種デジタル機器内の装置内配線、車両や船舶などの内部配線、光端末とデジタル機器、デジタル機器同士の光リンクや一般家庭や集合住宅・工場・オフィス・病院・学校などの屋内や域内の光LAN等をはじめとする、高速大容量のデータ通信や電磁波の影響を受けない制御用途などの短距離に適した光伝送システムに好適に用いることができる。   The optical cable obtained from the POF of the present invention is suitably used in combination with various light emitting elements, light receiving elements, optical switches, optical isolators, optical integrated circuits, optical signal processing apparatuses including optical components such as optical transceiver modules, and the like. . In this case, you may combine with another optical fiber etc. as needed. Any known technique can be applied as a technique related to them. For example, the basic and actual of plastic optical fiber (published by NTS Corporation), Nikkei Electronics 2001.1.2.3, pp. 110-127 “Printed Wiring You can refer to "This time, optical components are mounted on the board." Combined with various technologies described in the above documents, internal wiring in computers and various digital devices, internal wiring in vehicles and ships, optical terminals and digital devices, optical links between digital devices, general households and housing complexes・ Suitable for optical transmission systems suitable for short distances such as high-speed, large-capacity data communications and control applications that are not affected by electromagnetic waves, including optical LANs in factories, offices, hospitals, schools, etc. Can be used.

さらに、IEICE TRANS. ELECTRON.,VOL.E84−C,No.3,MARCH 2001,p.339−344 「High−Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission」,エレクトロニクス実装学会誌 Vol.3,No.6,2000 476頁〜480頁「光シートバス技術によるインタコネクション」の記載されているものや、特開2003−152284号公報に記載の導波路面に対する発光素子の配置;特開平10−123350号、特開2002−90571号、特開2001−290055号等の各公報に記載の光バス;特開2001−74971号、特開2000−329962号、特開2001−74966号、特開2001−74968号、特開2001−318263号、特開2001−311840号等の各公報に記載の光分岐結合装置;特開2000−241655号等の公報に記載の光スターカプラ;特開2002−62457号、特開2002−101044号、特開2001−305395号等の各公報に記載の光信号伝達装置や光データバスシステム;特開2002−23011号等に記載の光信号処理装置;特開2001−86537号等に記載の光信号クロスコネクトシステム;特開2002−26815号等に記載の光伝送システム;特開2001−339554号、特開2001−339555号等の各公報に記載のマルチファンクションシステム;や各種の光導波路、光分岐器、光結合器、光合波器、光分波器などと組み合わせることで、多重化した送受信などを使用した、より高度な光伝送システムを構築することができる。以上の光伝送用途以外にも照明(導光)、エネルギー伝送、イルミネーション、センサ分野にも用いることができる。   Further, IEICE TRANS. ELECTRON. , VOL. E84-C, No. 3, MARCH 2001, p. 339-344 “High-Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission”, Journal of Japan Institute of Electronics Packaging, Vol. 3, No. 6,2000, pages 476 to 480, which are described in “Interconnection by Optical Sheet Bus Technology”, and the arrangement of light emitting elements on the waveguide surface described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-152284; , JP-A-2002-90571, JP-A-2001-290055, and the like; JP-A-2001-74971, JP-A-2000-329962, JP-A-2001-74966, JP-A-2001-74968 , JP 2001-318263, JP 2001-31840, etc .; optical branch couplers described in JP 2000-241655 A; optical star couplers described in JP 2000-241655, etc .; Optical signal transmission devices described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2002-101044 and 2001-305395 An optical data bus system; an optical signal processing apparatus described in JP-A No. 2002-23011; an optical signal cross-connect system described in JP-A No. 2001-86537; an optical transmission system described in JP-A No. 2002-26815; Multi-function systems described in JP 2001-339554 A, JP 2001-339555 A, etc .; and various optical waveguides, optical splitters, optical couplers, optical multiplexers, optical demultiplexers, etc. Thus, a more advanced optical transmission system using multiplexed transmission / reception can be constructed. In addition to the above light transmission applications, it can also be used in the fields of illumination (light guide), energy transmission, illumination, and sensors.

また、本実施形態ではPOFを製造する場合を例として本発明を詳細に説明したが、本発明は、POF以外の製造にも適用することができる。例えば、溶融押出等によりポリマーの線状体を成形してこれを巻取手段にまで搬送する工程を必要とするような線状体製造装置ならびに製造方法に対して本発明は有効である。特に、分子配向がほとんどないようなポリマー製の線状体を搬送する場合には本発明は効果が大きい。   Further, in the present embodiment, the present invention has been described in detail by taking the case of manufacturing POF as an example, but the present invention can also be applied to manufacturing other than POF. For example, the present invention is effective for a linear body manufacturing apparatus and a manufacturing method that require a step of forming a linear body of a polymer by melt extrusion or the like and transporting it to a winding means. In particular, the present invention is very effective when a linear polymer body having almost no molecular orientation is conveyed.

本発明の製造方法によりPOFを製造するとともに、得られたPOFの搬送状態とPOF11の外観を目視で観察した。   While manufacturing POF with the manufacturing method of this invention, the conveyance state of the obtained POF and the external appearance of POF11 were observed visually.

インナーコア部25がPMMA+DPS(20重量%)、アウターコア部24がPMMA、クラッド22がPVDFとなるように第1〜第3原料73〜75を選択した。押出機本体53には3つのスクリュー溶融混練部が備えられており、各スクリューの径は16mmである。各溶融混練部は、第3原料75の温度が210℃、第2原料74の温度が240℃、第1原料73の温度が230℃となるように、温度コントローラ(図示なし)で温度制御される。外径がφ1mmのPOF原糸12となるように各原料73〜75を押出ダイ54から押し出した。押出ダイ54は、内径が1mmのものである。押し出されたPOF原糸12においては、アウターコア部24の外径D2が952μmであって、インナーコア部25の外径が580μmである。   The first to third raw materials 73 to 75 were selected so that the inner core portion 25 was PMMA + DPS (20 wt%), the outer core portion 24 was PMMA, and the cladding 22 was PVDF. The extruder body 53 is provided with three screw melt kneading sections, and the diameter of each screw is 16 mm. Each melt-kneading part is temperature-controlled by a temperature controller (not shown) so that the temperature of the third raw material 75 is 210 ° C., the temperature of the second raw material 74 is 240 ° C., and the temperature of the first raw material 73 is 230 ° C. The Each raw material 73 to 75 was extruded from the extrusion die 54 so as to be a POF raw yarn 12 having an outer diameter of 1 mm. The extrusion die 54 has an inner diameter of 1 mm. In the extruded POF yarn 12, the outer core portion 24 has an outer diameter D2 of 952 μm and the inner core portion 25 has an outer diameter of 580 μm.

押し出されたPOF原糸12を15℃に温度調整された冷却手段57としての水槽で冷却し、搬送手段61としての駆動プーリ(ゴデットロール)により5m/分の速度で引き取った。そして、150℃に温度設定した加熱機92でPOF原糸12を加熱しながら、搬送手段62としての駆動プーリにおける搬送速度を9m/分とすることにより、POF原糸12を延伸してPOF11とした。そして得られたPOF11を巻取装置48により巻き取った。POF11は、その外径が約750μmであって、アウターコア部24の外径d2が約714μmであり、インナーコア部25の外径D3の外径が435μmである。巻き取ったPOF11を、コイル状のままで190℃の恒温により5分間加熱した後、室温で自然冷却し、屈折率分布型プラスチック光ファイバを得た。搬送手段61,62としてのプーリはいずれも径R1が100mmであって、搬送路に設けたローラやガイドプーリ等もすべてその径を100mmとした。   The extruded POF yarn 12 was cooled in a water tank as a cooling means 57 whose temperature was adjusted to 15 ° C., and taken up at a speed of 5 m / min by a driving pulley (godet roll) as a conveying means 61. Then, while heating the POF raw yarn 12 with a heater 92 set at a temperature of 150 ° C., the conveying speed at the drive pulley as the conveying means 62 is set to 9 m / min, so that the POF raw yarn 12 is drawn to form POF 11 did. Then, the obtained POF 11 was wound up by a winding device 48. The outer diameter of the POF 11 is about 750 μm, the outer diameter d2 of the outer core portion 24 is about 714 μm, and the outer diameter D3 of the inner core portion 25 is 435 μm. The wound POF 11 was heated for 5 minutes at a constant temperature of 190 ° C. while being coiled, and then naturally cooled at room temperature to obtain a gradient index plastic optical fiber. The pulleys as the conveying means 61 and 62 both have a diameter R1 of 100 mm, and all the rollers, guide pulleys, etc. provided in the conveying path have a diameter of 100 mm.

本実施例1の結果、POF原糸12及びPOF11は、全工程内で良好に搬送され、また得られたPOFには表面傷が発生していなかった。   As a result of Example 1, the POF raw yarn 12 and the POF 11 were transported satisfactorily throughout the entire process, and surface damage was not generated in the obtained POF.

本実施例2は実施例1に対する比較実験として実施したものである。搬送手段61,62を径R1が50mmのプーリに代えた他は、実施例1と同様に実施した。   This Example 2 was carried out as a comparative experiment with respect to Example 1. The same procedure as in Example 1 was performed except that the conveying means 61 and 62 were replaced with pulleys having a diameter R1 of 50 mm.

本実施例2の結果、搬送手段61に代えた50mmの径R1のプーリでPOF原糸が折れてしまった。   As a result of Example 2, the POF yarn was broken by a pulley having a diameter R1 of 50 mm instead of the conveying means 61.

実施例1では、POF原糸の外径に対するプーリの半径の比は50であるのに対し、実施例2における前記比は25である。上記結果により、実施例2では、プーリによる搬送路の曲率半径が50よりも小さいためにPOF原糸にかかる曲げ応力が局部的に大きくなりすぎて、POF原糸が折れてしまうと考えられる。   In Example 1, the ratio of the radius of the pulley to the outer diameter of the POF yarn is 50, whereas the ratio in Example 2 is 25. From the above results, it is considered that in Example 2, the radius of curvature of the conveyance path by the pulley is smaller than 50, so that the bending stress applied to the POF raw yarn becomes excessively large and the POF raw yarn breaks.

以上のように、本発明により、屈折率等が互いに異なる高分子材料を柱状の光学部材として連続的に溶融押し出しした後、安定的に光学部材を連続搬送することができるので、連続製造をより長時間化することができるとともに、その光学部材に表面傷を発生させないので製造ロスを低減することができる。   As described above, according to the present invention, after continuously melting and extruding polymer materials having different refractive indexes and the like as columnar optical members, the optical members can be stably transported continuously, so that the continuous production is further improved. The manufacturing time can be reduced because the optical member can be extended for a long time and the optical member is not damaged.

プラスチック光ケーブルを製造するフロー図である。It is a flowchart which manufactures a plastic optical cable. POFの断面図である。It is sectional drawing of POF. POFの断面径方向における屈折率を示すグラフである。It is a graph which shows the refractive index in the cross-sectional radial direction of POF. 連続成形設備を示す概略図である。It is the schematic which shows a continuous shaping | molding equipment. 溶融押出装置の要部を示す概略図である。It is the schematic which shows the principal part of a melt extrusion apparatus. 延伸部の概略図である。It is the schematic of an extending | stretching part. 搬送手段を示す概略図であり、(a)は正面図、(b)は(a)のB−B線に沿った断面図である。It is the schematic which shows a conveyance means, (a) is a front view, (b) is sectional drawing along the BB line of (a).

符号の説明Explanation of symbols

11 プラスチック光ファイバ(POF)
12 POF原糸
41 連続成形設備
42 溶融押出装置
44 第1搬送装置
45 第2搬送装置
47 延伸部
48 巻取装置
61,62 搬送手段
D1 POFの外径
R1 搬送手段の径
r1 搬送路の曲率半径
11 Plastic optical fiber (POF)
12 POF raw yarn 41 Continuous forming equipment 42 Melt extrusion device 44 1st conveying device 45 2nd conveying device 47 Drawing part 48 Winding device 61,62 Conveying means D1 Outer diameter of POF R1 Diameter of conveying means r1 Radius of curvature of conveying path

Claims (8)

複数の高分子材料を溶融押出により柱状の光学部材として連続排出し、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形装置において、
前記搬送手段により形成される搬送路の曲率半径r1を、前記光学部材の外径D1の50倍以上にしたことを特徴とする連続成形装置。
In a continuous molding apparatus that continuously discharges a plurality of polymer materials as a columnar optical member by melt extrusion, and conveys the optical member to the next step by a conveying means.
A continuous molding apparatus characterized in that the radius of curvature r1 of the conveyance path formed by the conveyance means is 50 times or more the outer diameter D1 of the optical member.
前記搬送手段は、前記光学部材に周面が接触して回転する回転部材を有し、
前記回転部材の外径R1を、前記光学部材の外径D1の100倍以上にしたことを特徴とする請求項1記載の連続成形装置。
The transport means includes a rotating member that rotates with a peripheral surface in contact with the optical member,
The continuous molding apparatus according to claim 1, wherein an outer diameter R1 of the rotating member is 100 times or more an outer diameter D1 of the optical member.
複数の高分子材料を溶融押出により柱状の光学部材として連続排出し、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形装置において、
前記搬送手段は、前記光学部材に周面が接触して回転する回転部材を有し、
前記回転部材の外径R1を、前記光学部材の外径D1の100倍以上にしたことを特徴とする連続成形装置。
In a continuous molding apparatus that continuously discharges a plurality of polymer materials as a columnar optical member by melt extrusion, and conveys the optical member to the next step by a conveying means.
The transport means includes a rotating member that rotates with a peripheral surface in contact with the optical member,
The continuous molding apparatus characterized in that the outer diameter R1 of the rotating member is 100 times or more the outer diameter D1 of the optical member.
前記次工程では、巻取手段により前記光学部材を巻き取ることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の連続成形装置。   The continuous molding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein in the next step, the optical member is wound up by a winding means. 前記搬送手段に接触するときの前記光学部材の延伸倍率は、前記溶融押出の直後に対して1.5倍以内であることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記載の連続成形装置。   5. The continuous molding apparatus according to claim 1, wherein a stretching ratio of the optical member when contacting the conveying unit is 1.5 times or less immediately after the melt extrusion. . 前記高分子材料は、メタアクリレート系化合物を含むことを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項記載の連続成形装置。   The continuous molding apparatus according to claim 1, wherein the polymer material contains a methacrylate compound. 複数の高分子材料を溶融押出により長尺柱状の光学部材とし、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形方法において、
前記搬送手段により形成される搬送路の曲率半径r1が、前記光学部材の外径D1の50倍以上になるように前記光学部材を搬送することを特徴とする連続成形方法。
In a continuous molding method in which a plurality of polymer materials are formed into a long columnar optical member by melt extrusion, and the optical member is conveyed to the next step by a conveying means,
A continuous molding method for transporting the optical member such that a curvature radius r1 of a transport path formed by the transport means is 50 times or more of an outer diameter D1 of the optical member.
複数の高分子材料を溶融押出により長尺柱状の光学部材とし、搬送手段により前記光学部材を次工程に搬送する連続成形方法において、
前記搬送手段により形成される搬送路に、前記光学部材に接触して回転する回転部材を設け、
この回転部材の外径R1を前記光学部材の外径D1の100倍以上にして、
前記光学部材を搬送することを特徴とする連続成形方法。
In a continuous molding method in which a plurality of polymer materials are formed into a long columnar optical member by melt extrusion, and the optical member is conveyed to the next step by a conveying means,
A rotation member that rotates in contact with the optical member is provided in a conveyance path formed by the conveyance means,
The outer diameter R1 of the rotating member is set to 100 times or more the outer diameter D1 of the optical member,
A continuous molding method characterized by transporting the optical member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3001917A4 (en) * 2013-07-17 2017-01-25 Japan Tobacco Inc. Rod member extrusion-molding system and extrusion-molding method therefor

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