JP2006123432A - Continuous molding machine and continuous molding process - Google Patents
Continuous molding machine and continuous molding process Download PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pof
- optical member
- continuous molding
- polymer
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 110
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 55
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 20
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 17
- -1 methacrylate compound Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 56
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 28
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract 1
- 239000013308 plastic optical fiber Substances 0.000 description 162
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 33
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 32
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 19
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 15
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 9
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical class CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- LTYMSROWYAPPGB-UHFFFAOYSA-N diphenyl sulfide Chemical compound C=1C=CC=CC=1SC1=CC=CC=C1 LTYMSROWYAPPGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 4
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- JJHHIJFTHRNPIK-UHFFFAOYSA-N Diphenyl sulfoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1S(=O)C1=CC=CC=C1 JJHHIJFTHRNPIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N thiophenol Chemical compound SC1=CC=CC=C1 RMVRSNDYEFQCLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- FMQPBWHSNCRVQJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-yl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(C(F)(F)F)C(F)(F)F FMQPBWHSNCRVQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTKPMCIBUROOGY-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(F)(F)F QTKPMCIBUROOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YAJYJWXEWKRTPO-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,4,4,5-hexamethylhexane-2-thiol Chemical compound CC(C)C(C)(C)C(C)(C)C(C)(C)S YAJYJWXEWKRTPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AORMDLNPRGXHHL-UHFFFAOYSA-N 3-ethylpentane Chemical compound CCC(CC)CC AORMDLNPRGXHHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100408792 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) pof11 gene Proteins 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YSMRWXYRXBRSND-UHFFFAOYSA-N TOTP Chemical compound CC1=CC=CC=C1OP(=O)(OC=1C(=CC=CC=1)C)OC1=CC=CC=C1C YSMRWXYRXBRSND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N [(1s,3s,4s)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C[C@]2(C)[C@@H](OC(=O)C(=C)C)C[C@H]1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N 0.000 description 2
- SKKHNUKNMQLBTJ-QIIDTADFSA-N [(1s,4r)-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C[C@H]2C(OC(=O)C(=C)C)C[C@@H]1C2 SKKHNUKNMQLBTJ-QIIDTADFSA-N 0.000 description 2
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 2
- SESFRYSPDFLNCH-UHFFFAOYSA-N benzyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 SESFRYSPDFLNCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- WQAQPCDUOCURKW-UHFFFAOYSA-N butanethiol Chemical compound CCCCS WQAQPCDUOCURKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 2
- DWNAQMUDCDVSLT-UHFFFAOYSA-N diphenyl phthalate Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)OC=2C=CC=CC=2)C=1C(=O)OC1=CC=CC=C1 DWNAQMUDCDVSLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N diphenylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N dodecane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCCCCCS WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229940119545 isobornyl methacrylate Drugs 0.000 description 2
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 2
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- KZCOBXFFBQJQHH-UHFFFAOYSA-N octane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCS KZCOBXFFBQJQHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 208000029069 premature ovarian failure 11 Diseases 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(C)(C)C SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- MYOQALXKVOJACM-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxy pentaneperoxoate Chemical compound CCCCC(=O)OOOC(C)(C)C MYOQALXKVOJACM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDGNCLDCOVTOCS-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxy propan-2-yl carbonate Chemical compound CC(C)OC(=O)OOC(C)(C)C KDGNCLDCOVTOCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZRKMQKLGEQPLNS-UHFFFAOYSA-N 1-Pentanethiol Chemical compound CCCCCS ZRKMQKLGEQPLNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MZVABYGYVXBZDP-UHFFFAOYSA-N 1-adamantyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C(C2)CC3CC2CC1(OC(=O)C(=C)C)C3 MZVABYGYVXBZDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CLISWDZSTWQFNX-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(F)(F)C(F)(F)F CLISWDZSTWQFNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNJXRXXJPIFFAO-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)F ZNJXRXXJPIFFAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSVZYSKAPMBSMY-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3-tetrafluoropropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(F)(F)C(F)F RSVZYSKAPMBSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVTLBBWTUPQRAY-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanobutan-2-yldiazenyl)-2-methylbutanenitrile Chemical compound CCC(C)(C#N)N=NC(C)(CC)C#N AVTLBBWTUPQRAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethenylbenzene Chemical compound ClC=CC1=CC=CC=C1 SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYCFGHUTYSLISP-UHFFFAOYSA-M 2-fluoroprop-2-enoate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)=C TYCFGHUTYSLISP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- AHWAAQOJHMFNIV-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butylperoxy-2-ethylhexanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)(C(O)=O)OOC(C)(C)C AHWAAQOJHMFNIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBTDFRNUVWFUGL-UHFFFAOYSA-N 3-aminopropyl carbamimidothioate;dihydrobromide Chemical compound Br.Br.NCCCSC(N)=N JBTDFRNUVWFUGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WRXOZRLZDJAYDR-UHFFFAOYSA-N 3-methylbenzenethiol Chemical compound CC1=CC=CC(S)=C1 WRXOZRLZDJAYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTBCOQFMQSTCQQ-UHFFFAOYSA-N 4-bromobenzenethiol Chemical compound SC1=CC=C(Br)C=C1 FTBCOQFMQSTCQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WLHCBQAPPJAULW-UHFFFAOYSA-N 4-methylbenzenethiol Chemical compound CC1=CC=C(S)C=C1 WLHCBQAPPJAULW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- YMOONIIMQBGTDU-VOTSOKGWSA-N [(e)-2-bromoethenyl]benzene Chemical compound Br\C=C\C1=CC=CC=C1 YMOONIIMQBGTDU-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 1
- KYIKRXIYLAGAKQ-UHFFFAOYSA-N abcn Chemical compound C1CCCCC1(C#N)N=NC1(C#N)CCCCC1 KYIKRXIYLAGAKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920006125 amorphous polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- AVXYPAZKABBYHD-UHFFFAOYSA-N benzhydryl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OC(=O)C(=C)C)C1=CC=CC=C1 AVXYPAZKABBYHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AOJOEFVRHOZDFN-UHFFFAOYSA-N benzyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1=CC=CC=C1 AOJOEFVRHOZDFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002903 benzyl benzoate Drugs 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- BMPVIOJNXPGHOC-UHFFFAOYSA-N bis(2,3,3-trimethylbutan-2-yl)diazene Chemical compound CC(C)(C)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(C)(C)C BMPVIOJNXPGHOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYQCEARGGAZJGN-UHFFFAOYSA-N bis(2,3-dimethylbutan-2-yl)diazene Chemical compound CC(C)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(C)C RYQCEARGGAZJGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSOXCCBZHKJVLZ-UHFFFAOYSA-N bis(2,3-dimethylpentan-3-yl)diazene Chemical compound CCC(C)(C(C)C)N=NC(C)(CC)C(C)C CSOXCCBZHKJVLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPKWPKDNOPEODE-UHFFFAOYSA-N bis(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)diazene Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)N=NC(C)(C)CC(C)(C)C WPKWPKDNOPEODE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRUJEOCEPGTJNX-UHFFFAOYSA-N bis(2,4-dimethylpentan-2-yl)diazene Chemical compound CC(C)CC(C)(C)N=NC(C)(C)CC(C)C XRUJEOCEPGTJNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGXHUGQEDPPKGZ-UHFFFAOYSA-N bis(2-methylbutan-2-yl)diazene Chemical compound CCC(C)(C)N=NC(C)(C)CC ZGXHUGQEDPPKGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PEDAIVKHTRIDMZ-UHFFFAOYSA-N bis(2-methylhexan-2-yl)diazene Chemical compound CCCCC(C)(C)N=NC(C)(C)CCCC PEDAIVKHTRIDMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HAPMLSSJGUUMQE-UHFFFAOYSA-N bis(2-methylpentan-2-yl)diazene Chemical compound CCCC(C)(C)N=NC(C)(C)CCC HAPMLSSJGUUMQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPPBDZVMVVWVGA-UHFFFAOYSA-N bis(3-methylhexan-3-yl)diazene Chemical compound CCCC(C)(CC)N=NC(C)(CC)CCC KPPBDZVMVVWVGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HJXOEVAWGZCKGE-UHFFFAOYSA-N bis(3-methylpentan-3-yl)diazene Chemical compound CCC(C)(CC)N=NC(C)(CC)CC HJXOEVAWGZCKGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002935 deuterated poly(methyl methacrylates) Polymers 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- GKCPCPKXFGQXGS-UHFFFAOYSA-N ditert-butyldiazene Chemical compound CC(C)(C)N=NC(C)(C)C GKCPCPKXFGQXGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- XJELOQYISYPGDX-UHFFFAOYSA-N ethenyl 2-chloroacetate Chemical compound ClCC(=O)OC=C XJELOQYISYPGDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNICETZFWREDRJ-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-[(1-ethoxy-2-methyl-1-oxopropan-2-yl)diazenyl]-2-methylpropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(=O)OCC XNICETZFWREDRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-M isobutyrate Chemical compound CC(C)C([O-])=O KQNPFQTWMSNSAP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 1
- ZQMHJBXHRFJKOT-UHFFFAOYSA-N methyl 2-[(1-methoxy-2-methyl-1-oxopropan-2-yl)diazenyl]-2-methylpropanoate Chemical compound COC(=O)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(=O)OC ZQMHJBXHRFJKOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIWKUEJZZCOPFV-UHFFFAOYSA-N phenyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC1=CC=CC=C1 QIWKUEJZZCOPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WRAQQYDMVSCOTE-UHFFFAOYSA-N phenyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1=CC=CC=C1 WRAQQYDMVSCOTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- BOQSSGDQNWEFSX-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)OC(=O)C(C)=C BOQSSGDQNWEFSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000012056 semi-solid material Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- KOZCZZVUFDCZGG-UHFFFAOYSA-N vinyl benzoate Chemical compound C=COC(=O)C1=CC=CC=C1 KOZCZZVUFDCZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
Claims (8)
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004316873A JP2006123432A (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Continuous molding machine and continuous molding process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004316873A JP2006123432A (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Continuous molding machine and continuous molding process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006123432A true JP2006123432A (en) | 2006-05-18 |
Family
ID=36718619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004316873A Pending JP2006123432A (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Continuous molding machine and continuous molding process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006123432A (en) |
Cited By (1)
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 |
-
2004
- 2004-10-29 JP JP2004316873A patent/JP2006123432A/en active Pending
Cited By (1)
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100526924C (en) | Method and apparatus for producing plastic optical fiber | |
US20090098401A1 (en) | Plastic optical fiber preform and production method thererof | |
KR20060135013A (en) | Plastic optical fiber and its manufacturing method | |
KR101041756B1 (en) | Plastic optical fiber and its manufacturing method | |
JP2007163910A (en) | Plastic optical fiber and manufacturing method thereof | |
US7050695B2 (en) | Optical communication system | |
JP2006163007A (en) | Manufacturing method of plastic optical fiber and manufacturing equipment thereof | |
JP2006123432A (en) | Continuous molding machine and continuous molding process | |
US20070154633A1 (en) | Method and device for coating plastic optical fiber with resin | |
JP2006343455A (en) | Manufacturing method of plastic optical material | |
JP2006163031A (en) | Manufacturing method of plastic optical member and manufacturing equipment thereof | |
JP4727435B2 (en) | Manufacturing method of plastic optical fiber | |
JP2006178102A (en) | Plastic primary coated optical fiber and manufacturing method therefor | |
JP2006215415A (en) | Plastic optical fiber cable | |
JP2006171258A (en) | Manufacturing method of graded index type plastic optical member | |
JP4758774B2 (en) | Manufacturing method of plastic optical fiber | |
JP2006126701A (en) | Coating method of plastic optical fiber | |
JP2005316358A (en) | Plastic optical fiber preform and manufacturing method therefof | |
JP2006089624A (en) | Method for producing polymer for optical part and plastic optical fiber preform | |
JP2006235138A (en) | Plastic primary coated optical fiber and its manufacturing method | |
JP2007086250A (en) | Manufacturing method of plastic optical material | |
WO2007052814A1 (en) | Plastic optical fiber and production method thereof | |
JP2007041129A (en) | Plastic optical material and manufacturing method thereof | |
JP2006091413A (en) | Method for manufacturing distributed refractive index type plastic optical fiber preform | |
JP2004302374A (en) | Method and device of manufacturing optical transmission member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070105 |