JP2004318090A - Method and apparatus for manufacturing plastic optical fiber - Google Patents

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徹 小倉
Takahito Miyoshi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multistep index type plastic optical fiber which has low transmission loss, less becomes worse in transmission loss owing to humidity and heat, and has good mechanical characteristics, and further has various well-balanced performances. <P>SOLUTION: A preform 72 is formed of (meth)acrylic ester having an alicyclic hydrocarbon group by using a polymerized polymer. The preform 72 is composed of a rod type core part having the largest refractive index, six pipe type core parts which decrease in refractive index toward the outer circumference, and a clad part having a lower refractive index than the core parts. A gap is formed between the respective core parts and clad part. When the gap is evacuated by using a vacuum pump 87, drawing is carried out while the respective core parts and clad part come into excellent contact because of the pressure difference, and impurities produced during the drawing can be removed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プラスチック光ファイバの製造方法及び製造装置に関し、より詳しくは、マルチステップインデックス光ファイバの製造方法及び製造装置に関する。   The present invention relates to a plastic optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus, and more particularly to a multi-step index optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus.

プラスチック光学部材は、同一の構造を有する石英系の光学部材と比較して、製造および加工が容易であること、および低価格であること等の利点があり、近年、光ファイバおよび光レンズ、光導波路など種々の応用が試みられている。特にこれら光学部材の中でも、プラスチック光ファイバは、素材が全てプラスチックで構成されているため、伝送損失が石英系と比較してやや大きいという短所を有するものの、良好な可撓性を有し、軽量で、加工性がよく、石英系光ファイバと比較して、口径の大きい光ファイバとして製造し易く、さらに低コストに製造可能であるという長所を有する。従って、伝送損失の大きさが問題とならない程度の短距離用の光通信伝送媒体として種々検討されている。   Plastic optical members have advantages such as easy manufacture and processing and low cost compared to quartz optical members having the same structure. In recent years, optical fibers and optical lenses, Various applications such as waveguides have been attempted. In particular, among these optical members, plastic optical fibers are all made of plastic, so the transmission loss is slightly larger than that of quartz, but it has good flexibility and is lightweight. The processability is good, and it is easy to manufacture as an optical fiber having a large diameter as compared with a silica-based optical fiber, and it can be manufactured at a lower cost. Therefore, various studies have been made on optical communication transmission media for short distances where the magnitude of transmission loss is not a problem.

プラスチック光ファイバは、一般的には、重合体をマトリックスとする有機化合物からなる芯(以下、コアまたはコア部と称する)と、コア部と屈折率が異なる(一般的には低屈折率の)有機化合物からなる外殻(以下、クラッドまたはクラッド部と称する)とから構成される。特に、中心から外側に向かって屈折率の大きさに分布を有するコア部を備えた屈折率分布型プラスチック光ファイバは、伝送する光信号の帯域を大きくすることが可能なため、高い伝送容量を有する光ファイバとして最近注目されている(例えば、特許文献1および2参照。)。この様な屈折率分布型光学部材の製法の一つに、界面ゲル重合を利用して、光学部材母材(以下、プリフォームと称する)を作製し、その後、前記プリフォームを延伸して、グレーデッドインデックス型プラスチック光ファイバ(GI−POF)を製造する方法などが提案されている。   A plastic optical fiber generally has a core made of an organic compound having a polymer matrix (hereinafter referred to as a core or core part) and a refractive index different from that of the core part (generally having a low refractive index). It is composed of an outer shell made of an organic compound (hereinafter referred to as a clad or a clad portion). In particular, a gradient index plastic optical fiber having a core having a distribution of refractive index from the center to the outside can increase the bandwidth of an optical signal to be transmitted. Recently, it has attracted attention as an optical fiber (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In one of the methods for producing such a gradient index optical member, by utilizing interfacial gel polymerization, an optical member base material (hereinafter referred to as a preform) is produced, and then the preform is stretched, A method of manufacturing a graded index plastic optical fiber (GI-POF) has been proposed.

ところで、GI−POFの問題点は生産性の低さにある。上記界面ゲル重合を利用したプリフォームロッドは、コア重合工程でのドーパントの分子の拡散状態を利用して屈折率分布を形成するものであるから、該ロッドの太さや長さまたはその製造時間に限界がある。その観点から、ポリメチルメタクリレート(以下、PMMAと称する)を主体としたMSI−POF(マルチステップインデックス型プラスチック光ファイバ)の提案がなされている(例えば、特許文献3、4および5参照。)。なお、MSI−POFは、屈折率が異なる層を積層させるものである。コア層を多数積層させ、その各コア層の屈折率の差を小さくすることで擬似GI−POFとすることも可能である。   By the way, the problem of GI-POF is low productivity. The preform rod using the interfacial gel polymerization forms a refractive index distribution by utilizing the diffusion state of the dopant molecules in the core polymerization step, so the thickness and length of the rod or the manufacturing time thereof There is a limit. From this point of view, MSI-POF (multi-step index type plastic optical fiber) mainly composed of polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA) has been proposed (for example, see Patent Documents 3, 4 and 5). Note that MSI-POF is a layer in which layers having different refractive indexes are stacked. It is also possible to obtain a pseudo GI-POF by stacking a large number of core layers and reducing the difference in refractive index between the core layers.

MSI−POFの製造方法の1つに次に示す方法が提案されている。互いに異なる屈折率を持った重合体を複数用意する。そのうちの1つをプリフォームの中央部となるように円柱体で作製する。その円柱体の直径より大きい内径を有し、屈折率が小さい第1円筒体を作製する。さらに、第1円筒体の外径よりも大きい内径を有し、屈折率が小さい第2円筒体を作製する。このように積層される円筒体を必要数作製する。また、コア部最外層となる円筒体の外径より大きい内径を有するクラッド部用円筒体も作製する。円柱体と各円筒体とを同軸上に配置する。そして、加熱して各円筒体をより内側に配置されている円筒体または円柱体にコラップス(つぶれ)させてプリフォームを製造する方法が提案されている。さらに、前記円柱体と前記各円筒体を鉛直方向に配置して、加熱装置でコラップスさせると共に線引き(延伸)させることで、プラスチック光ファイバ(以下、POFと称する)を直接得る方法が提案されている(例えば、特許文献6参照。)。   The following method has been proposed as one method for producing MSI-POF. A plurality of polymers having different refractive indexes are prepared. One of them is made of a cylindrical body so as to be the central part of the preform. A first cylindrical body having an inner diameter larger than the diameter of the cylindrical body and a small refractive index is produced. Further, a second cylinder having an inner diameter larger than the outer diameter of the first cylinder and a small refractive index is produced. A necessary number of cylindrical bodies to be laminated in this way are produced. In addition, a clad cylindrical body having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical body that is the outermost layer of the core is also produced. A cylindrical body and each cylindrical body are arranged on the same axis. And the method of manufacturing a preform by collapsing (crushing) each cylindrical body to the cylindrical body or cylindrical body arrange | positioned more inside by heating is proposed. Furthermore, a method of directly obtaining a plastic optical fiber (hereinafter referred to as POF) by arranging the columnar body and each cylindrical body in a vertical direction, collapsing with a heating device and drawing (stretching) is proposed. (For example, refer to Patent Document 6).

さらに、前記特許文献6中には、円柱体及び各円筒管間に空隙が生じるように同軸状に配置する。そして加熱する際に、空隙の圧力を0.8atm〜1.0atm(約0.08MPa〜0.10MPa)とすることが記載されている。これにより、真円度(=最小外径/最大外径)を略真円にすることが記載されている。それぞれの空隙の湿度(相対湿度)と酸素濃度とを1%以下とすることで各界面に気泡の発生や原料の酸化に伴って界面不整が生じることを防ぐ方法が記載されている。   Furthermore, in the said patent document 6, it arrange | positions coaxially so that a space | gap may arise between a cylindrical body and each cylindrical tube. And when heating, it is described that the pressure of a space | gap shall be 0.8 atm-1.0atm (about 0.08MPa-0.10MPa). Thus, it is described that the roundness (= minimum outer diameter / maximum outer diameter) is substantially circular. A method is described in which the humidity (relative humidity) and oxygen concentration of each void is set to 1% or less to prevent the occurrence of interface irregularities due to generation of bubbles and oxidation of raw materials at each interface.

特開昭61−130904号公報JP-A-61-130904 特許第3332922号公報Japanese Patent No. 3332922 特開平10−111414号公報JP-A-10-111414 特開平10−133036号公報JP-A-10-133303 特開平11−52146号公報JP-A-11-52146 特開平11−344623号公報JP-A-11-344623

ところが、MSI−POFは、屈折率が異なる層を積層させるため、必然的に界面が多くなる。そのため、MSI−POFのプリフォームを製造する際に、各層に対応する中空円筒管(以下、パイプとも称する)間の界面に空隙が生じないように作製することが必要である。そこで、予め各パイプを作製し、その後にそれらパイプを用いて各パイプ間を密着させてプリフォームを作製する。その際に、パイプの表面に損傷を招く場合があり、その損傷やそれに由来する空隙は光ファイバとしたときに界面不整の原因となり、改善が強く求められていた。さらに、光学特性を向上させるために、積層数を増やしたMSI−POFが求められており、全ての界面を良好にするために、更に困難が生じている。   However, MSI-POF inevitably has many interfaces because layers having different refractive indexes are laminated. For this reason, when manufacturing an MSI-POF preform, it is necessary to make an air gap so as not to form an interface between hollow cylindrical tubes (hereinafter also referred to as pipes) corresponding to the respective layers. Therefore, each pipe is produced in advance, and thereafter, the pipes are used to closely contact each other to produce a preform. At that time, damage may be caused to the surface of the pipe, and the damage and voids derived from the damage may cause interface irregularities when an optical fiber is used, and improvement has been strongly demanded. Furthermore, in order to improve the optical characteristics, MSI-POF having an increased number of layers is required, and further difficulties are caused in order to improve all the interfaces.

また、前記特許文献6に記載されている各空隙を減圧にする方法は、減圧方法によっては、プリフォーム中で加熱されていない箇所のコラップスが生じるおそれがある。また、湿度や酸素濃度の調整を行うことが好ましいと記載されているが、減圧下でのこれら条件を調整することは困難であり、実現するために大型の設備を必要とする場合がある。   Further, in the method of reducing the pressure of each gap described in Patent Document 6, there is a possibility that collapse of a portion not heated in the preform may occur depending on the pressure reducing method. Moreover, although it is described that it is preferable to adjust humidity and oxygen concentration, it is difficult to adjust these conditions under reduced pressure, and a large-scale facility may be required to realize it.

また、MSI−POFの各層を同時に形成する多重溶融押出法を用いて光ファイバを作製すると、溶融装置の大型化を招き、設置場所を確保することが困難となる場合がある。また、MSI−POFの特性を変更するために、原料や製造条件の変更に伴い、溶融押出装置の設定変更や装置の部材の変更を行う必要があり、多種多様なMSI−POFの製造コスト高の原因ともなっている。さらに、多重層を同時に押し出すため、1層に不具合が生じた場合には、製造されたプリフォーム、POFの全てが破棄されることとなり、材料の損失が大きくなる問題もある。   Further, when an optical fiber is manufactured using a multiple melt extrusion method in which each layer of MSI-POF is formed at the same time, the size of the melting apparatus is increased, and it may be difficult to secure an installation location. In addition, in order to change the characteristics of MSI-POF, it is necessary to change the settings of the melt extrusion equipment and the equipment members in accordance with the change of raw materials and manufacturing conditions. It is also the cause of. Furthermore, since multiple layers are extruded simultaneously, if a problem occurs in one layer, all of the manufactured preforms and POF are discarded, resulting in a problem that material loss increases.

本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、良好な伝送能を有し、かつ耐湿熱性が改善されるなど、種々の特性がバランスよく改良されたマルチステップインデックス型のプラスチック光ファイバを簡便に得ることができるプラスチック光ファイバの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a multi-step index type plastic optical fiber which has a good transmission ability and improved various properties in a balanced manner such as improved heat and humidity resistance. An object of the present invention is to provide a plastic optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus that can be easily obtained.

本発明のプラスチック光ファイバの製造方法は、プラスチック材料を主たる構成要素として形成されたプリフォームを加熱溶融延伸させるプラスチック光ファイバの製造方法において、径の異なる2本以上のパイプを入れ子にした多重パイプを前記プリフォームとし、中心方向へ収縮させながら延伸する。前記多重パイプが、屈折率の異なる複数のパイプを入れ子にしたものであることが好ましい。前記多重パイプは、前記プラスチック光ファイバのコア部とクラッド部とを構成し、前記コア部を構成する複数のパイプの屈折率が、前記多重パイプの中心から外周へ向けて小さくなることが好ましい。   The method for producing a plastic optical fiber of the present invention is a method for producing a plastic optical fiber in which a preform formed mainly of a plastic material is heated, melted and stretched, and a multiple pipe in which two or more pipes having different diameters are nested. Is stretched while shrinking in the center direction. It is preferable that the multiple pipe is formed by nesting a plurality of pipes having different refractive indexes. Preferably, the multiple pipe constitutes a core part and a clad part of the plastic optical fiber, and the refractive index of the plurality of pipes constituting the core part decreases from the center of the multiple pipe toward the outer periphery.

前記多重パイプは、前記プラスチック光ファイバのコア部とクラッド部とを構成し、前記コア部を構成する複数のパイプの屈折率が、内側の前記パイプから外側の前記パイプに向かって二乗分布的に低下していることが好ましい。前記コア部の最外層となるパイプの屈折率に対して、3%以上屈折率を低くしたクラッド部となるパイプを備えた前記多重パイプを用いることが好ましい。前記多重パイプが3本以上のパイプから構成されたものであることが好ましい。なお、本発明において、前記クラッド部となるパイプには、底部を有しているものを用いることもできる。この場合には、前記底部を有するパイプの中空内に前記コア部となるパイプを配置して前記プリフォームとして用いる。   The multiple pipe constitutes a core part and a clad part of the plastic optical fiber, and the refractive indexes of a plurality of pipes constituting the core part are distributed in a square distribution from the inner pipe to the outer pipe. It is preferable that it falls. It is preferable to use the multiple pipe including a pipe serving as a clad part having a refractive index lower by 3% or more than the refractive index of the pipe serving as the outermost layer of the core part. It is preferable that the multiple pipe is composed of three or more pipes. In the present invention, a pipe having a bottom can also be used as the pipe serving as the cladding. In this case, the pipe which becomes the core part is disposed in the hollow of the pipe having the bottom part and used as the preform.

前記多重パイプの各パイプ間に空隙を設け、前記空隙を減圧にしながら前記多重パイプを加熱溶融延伸することが好ましい。前記減圧が外側に向けて徐々に低下することが好ましい。前記プリフォームを回転させながら、加熱溶融延伸することが好ましい。   It is preferable that a gap is provided between each of the multiple pipes, and the multiple pipes are heated, melted and stretched while reducing the gap. It is preferable that the reduced pressure gradually decreases toward the outside. It is preferable to heat-melt and stretch while rotating the preform.

各層を形成する前記パイプは熱可塑性樹脂からなる。好ましい熱可塑性樹脂としては透明性に優れたものであれば、いかなるものでも使うことができる。たとえば、少なくともポリメチルメタクリレート及びその誘導体を含むものが挙げられる。また、前記プラスチックに、少なくとも(メタ)アクリル酸及び/またはそのエステルの単量体を重合させた重合体を含むことが好ましい。各層の樹脂は同一でもよく共重合でも良い。また、各層の屈折率の調整は単独モノマーに屈折率を変化させる物質を添加することで調節してもよく、重合体を合成する際に、屈折率が異なるモノマーの組成比を調整して制御しても良い。また、この両者の調整方法を併用して所望の屈折率を得ることもできる。   The pipe forming each layer is made of a thermoplastic resin. Any thermoplastic resin can be used as long as it is excellent in transparency. For example, what contains at least polymethylmethacrylate and its derivative (s) is mentioned. Moreover, it is preferable that the plastic contains a polymer obtained by polymerizing at least a monomer of (meth) acrylic acid and / or an ester thereof. The resin of each layer may be the same or copolymerized. In addition, the refractive index of each layer may be adjusted by adding a substance that changes the refractive index to a single monomer. When a polymer is synthesized, the composition ratio of monomers having different refractive indexes is adjusted and controlled. You may do it. Moreover, a desired refractive index can also be obtained by using both of these adjustment methods.

前記多重パイプのガラス転移温度が、内側の前記パイプから外側の前記パイプに向かって高くなることが好ましい。前記多重パイプの各パイプの外周面及び内周面の平均表面粗さが、基準面積あたりの平均粗さ(SRa)で1μm以下であることが好ましい。なお、本発明において、基準面積あたりの平均粗さ(SRa)は、デジタル顕微鏡の一種である表面形状測定顕微鏡を用いて測定される。その値は、測定される表面粗さのRaを所望の算出式により面積単位で算出される。なお、表面粗さRaについては、JIS(B0601)「表面粗さ−定義及び表示」に規定されている。前記多重パイプの中空内に他のパイプよりも屈折率が大きいロッド型コア部をさらに設けたプリフォームを用いることが好ましい。   The glass transition temperature of the multiple pipe is preferably increased from the inner pipe toward the outer pipe. The average surface roughness of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of each pipe of the multiple pipe is preferably 1 μm or less in terms of average roughness (SRa) per reference area. In the present invention, the average roughness (SRa) per reference area is measured using a surface shape measuring microscope which is a kind of digital microscope. The value is calculated in terms of area by a desired calculation formula for Ra of the measured surface roughness. The surface roughness Ra is defined in JIS (B0601) “Surface roughness—definition and display”. It is preferable to use a preform in which a rod-shaped core portion having a higher refractive index than the other pipes is provided in the hollow of the multiple pipe.

本発明のプラスチック光ファイバの製造装置は、プラスチック材料を主たる構成要素として形成した径の異なる2本以上のパイプを入れ子にし、各パイプ間に空隙が生じるように配置した多重パイプをプリフォームとし、前記プリフォームを加熱溶融炉内に導入して、加熱溶融延伸するプラスチック光ファイバの製造装置において、前記空隙を減圧にする減圧手段を備える。前記減圧手段は、前記プリフォームを溶融延伸する際に、略鉛直に配置された前記プリフォームの少なくとも上方から減圧するものであることが好ましい。前記プリフォームの下方から減圧にする減圧手段をさらに備えることが好ましい。前記プリフォームを回転させる回転手段を備えることが好ましい。前記プリフォームが、前記多重パイプの中空内に他のパイプよりも屈折率が大きいロッド型コア部をさらに設けたものであることが好ましい。   The plastic optical fiber manufacturing apparatus of the present invention is a preform formed by nesting two or more pipes having different diameters formed from plastic material as a main component, and arranged so that a gap is generated between the pipes. In a plastic optical fiber manufacturing apparatus that introduces the preform into a heating and melting furnace and heat-melts and stretches the apparatus, pressure reducing means for reducing the pressure of the gap is provided. It is preferable that the decompression means decompresses the preform from at least the upper side of the preform disposed substantially vertically when the preform is melt-drawn. It is preferable to further comprise a pressure reducing means for reducing the pressure from below the preform. It is preferable to provide a rotating means for rotating the preform. It is preferable that the preform further includes a rod-type core portion having a higher refractive index than the other pipes in the hollow of the multiple pipe.

本発明によれば、良好な伝送能を有しかつ耐湿熱性に優れるMSI−POFを簡便な製造方法及び製造装置で提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can provide MSI-POF which has a favorable transmission capability and is excellent in heat-and-moisture resistance with a simple manufacturing method and manufacturing apparatus.

以下、本発明について詳細に説明する。まず、本発明の光ファイバ用重合性組成物について説明する。その後にプラスチック光ファイバの製造方法について説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the polymerizable composition for optical fibers of the present invention will be described. Thereafter, a method for producing a plastic optical fiber will be described.

(コア部)
コア部の原料の重合性モノマーとしては、使用する波長に対して透明で、加工性に富む材料が好ましい。例えば、以下のような(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)等を例示することができ、コア部はこれらのホモポリマー、あるいはこれらモノマーの2種以上からなる共重合体、およびホモポリマー及び/または共重合体の混合物から形成することができる。これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル類を重合性モノマーとして含む組成を好ましく用いることができる。
(Core part)
As the polymerizable monomer for the raw material of the core part, a material that is transparent to the wavelength to be used and rich in processability is preferable. For example, the following (meth) acrylic acid esters (fluorine-free (meth) acrylic acid ester (a), fluorine-containing (meth) acrylic acid ester (b)), styrenic compound (c), vinyl esters (D) etc. can be illustrated and a core part can be formed from these homopolymers, the copolymer which consists of 2 or more types of these monomers, and the mixture of a homopolymer and / or a copolymer. Among these, a composition containing (meth) acrylic acid esters as a polymerizable monomer can be preferably used.

以上に挙げた重合性モノマーとして具体的に、(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。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。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る。さらには、(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が挙げられる。勿論、これらに限定されるものではなく、モノマーの単独あるいは共重合体からなるポリマーの屈折率がクラッド部のそれに比べて同等かあるいはそれ以上になるように構成モノマーの種類、組成比を組むことが好ましい。なお、各層を構成する重合体および/または共重合体の組成は同じでも異なっていても良い。ただし、異なる重合体および/または共重合体の組成を用いる場合は、隣接する層間の重合体は溶解度パラメータなどの観点で親和性の高い重合体を組み合わせると層間の界面不整が起こりにくいため好ましい。 Specific examples of the polymerizable monomer listed above include (a) fluorine-free methacrylic acid ester and fluorine-free acrylic acid ester: methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, Examples include benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, diphenylmethyl methacrylate, tricyclo [ 5.2.1.0.2,6 ] decanyl methacrylate, adamantyl methacrylate, isobornyl methacrylate, and the like. Examples include ethyl acrylate, tert-butyl acrylate, and phenyl acrylate. 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. Furthermore, (c) styrene compounds include styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and the like. Furthermore, (d) vinyl esters include vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl phenyl acetate, vinyl chloroacetate and the like. Of course, the present invention is not limited to these, and the types and composition ratios of the constituent monomers are set so that the refractive index of the polymer composed of the monomer alone or the copolymer is equal to or higher than that of the clad portion. Is preferred. In addition, the composition of the polymer and / or copolymer constituting each layer may be the same or different. However, in the case of using different polymer and / or copolymer compositions, it is preferable to combine the polymers between adjacent layers with a polymer having a high affinity from the viewpoint of the solubility parameter and the like because interface irregularities between the layers hardly occur.

さらに、作製する光学部材であるPOFを近赤外光用途に用いる場合は、構成するC−H結合に起因した吸収損失が起こるために、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重合体(例えば、特許3332922号公報などに記載されているような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)からコア部を形成すると、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。なお、原料モノマーから重合した重合体を用いる場合は、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充分に低減させることが望ましい。   Furthermore, when POF, which is an optical member to be produced, is used for near-infrared light, absorption loss due to the constituent C—H bond occurs, so the hydrogen atom of the C—H bond is replaced with deuterium atom, fluorine, etc. (Eg, deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d8), polytrifluoroethyl methacrylate (P3FMA), polyhexafluoroisopropyl-2-fluoroacrylate as described in Japanese Patent No. 3332922) If the core portion is formed from (HFIP 2-FA, etc.), the wavelength region that causes this transmission loss can be lengthened, and the loss of transmission signal light can be reduced. In addition, when using the polymer polymerized from the raw material monomer, it is desirable to sufficiently reduce impurities and foreign substances that become scattering sources before polymerization in order not to impair the transparency after polymerization.

また、側鎖に脂環式炭化水素基や分岐型炭化水素基を有するアクリレートを重合成分として多く含むポリマーは脆性が強く、PMMAなどに比べて延伸性があまり良くない。この様な場合は、コア部の径の変動が大きくなり、延伸時の破断等が起こり易いので、側鎖に脂環式炭化水素基や分岐型炭化水素基を有するアクリレートを重合成分として含むポリマーをコア部のマトリクスに用いる場合には、目的とする性能を低減させない限り柔軟性にとむ素材と共重合させたり、クラッド部や被覆層などにフッ素系樹脂のような樹脂を用いる事などによって、脆性を補強することが特に有効である。   In addition, a polymer containing a large amount of acrylate having an alicyclic hydrocarbon group or a branched hydrocarbon group in the side chain as a polymerization component is highly brittle, and is not very stretchable compared to PMMA or the like. In such a case, the core portion has a large variation in the diameter of the core and is liable to break during stretching. Therefore, a polymer containing an acrylate having an alicyclic hydrocarbon group or a branched hydrocarbon group in the side chain as a polymerization component. Is used for the matrix of the core part, by copolymerizing with a flexible material unless the target performance is reduced, or by using a resin such as a fluorine-based resin for the cladding part or the coating layer, etc. It is particularly effective to reinforce brittleness.

(クラッド部)
クラッド部は、コア部を伝送する光がそれらの界面で全反射するために、コア部の屈折率より低い屈折率を有し、非晶性であり、コア部との密着性が良い物を好ましく用いることができる。前述のコア部用素材の中で、コア部素材よりも低い屈折率を有する素材をクラッド部用素材として選ぶ必要がある。また、パイプ状のクラッド部は、その中空内にコア部が形成される。コア部とクラッド部の界面が不整状態となると光学性能が低下するため、光学的特性、機械的特性および製造安定性の点から、コア部との界面が、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーからなることがより好ましい。ただし、素材の選択によってコア部とクラッド部の界面の不整が起こりやすい、もしくは、製造適性上好ましくない場合などにおいては、コア部とクラッド部の間にさらに1層設けても良い。さらに、吸湿によって光伝送性能が低下するため、できるだけコア部へ水分が浸入することを防ぐことが好ましく、そのためには、ポリマーの吸水率が低いポリマーをクラッド部の素材(材料)として用いても良い。
(Clad part)
Since the light transmitted through the core part is totally reflected at the interface between them, the cladding part has a refractive index lower than that of the core part, is amorphous, and has good adhesion to the core part. It can be preferably used. Among the above-mentioned core part materials, it is necessary to select a material having a refractive index lower than that of the core part material as the cladding part material. The pipe-shaped clad portion has a core portion formed in the hollow. When the interface between the core part and the clad part is in an irregular state, the optical performance deteriorates. From the viewpoint of optical characteristics, mechanical characteristics, and production stability, the interface with the core part has the same composition as the matrix of the core part. More preferably, it consists of. However, when the interface is likely to cause irregularities in the interface between the core part and the clad part, or it is not preferable in terms of manufacturability, one more layer may be provided between the core part and the clad part. Furthermore, since the optical transmission performance is reduced by moisture absorption, it is preferable to prevent moisture from entering the core as much as possible. For this purpose, a polymer having a low water absorption rate of the polymer may be used as the material (material) of the cladding. good.

クラッド部の素材としては、前述の素材の中でも、タフネスに優れ、耐湿熱性にも優れているものが好ましく用いられるため、これらの観点から、クラッド部は、フッ素含有モノマーの単独重合体または共重合体からなるのが好ましい。フッ素含有モノマーとしてはフッ化ビニリデンが好ましく、フッ化ビニリデンを10質量%以上含有する1種以上の重合性モノマーを重合させて得られるフッ素樹脂が好ましく用いることができる。   As the material of the clad part, among the aforementioned materials, those having excellent toughness and excellent heat and humidity resistance are preferably used. From these viewpoints, the clad part is composed of a fluorine-containing monomer homopolymer or copolymer. It preferably consists of a coalescence. As the fluorine-containing monomer, vinylidene fluoride is preferable, and a fluorine resin obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers containing 10% by mass or more of vinylidene fluoride can be preferably used.

重合性組成物から原料素材である重合体を調製する場合、重合性モノマーとそれ以外に以下の添加剤を含む重合性組成物を用いることが好ましい。   When preparing the polymer which is a raw material from the polymerizable composition, it is preferable to use a polymerizable composition containing a polymerizable monomer and the following additives in addition thereto.

(重合開始剤)
重合開始剤としては、用いるモノマーや重合方法に応じて適宜選択することができる。例えば、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や、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、重合開始剤は勿論これらに限定されるものではなく、2種類以上を併用してもよい。
(Polymerization initiator)
As a polymerization initiator, it can select suitably according to the monomer and polymerization method to be used. For example, benzoyl peroxide (BPO), tert-butylperoxy-2-ethylhexanate (PBO), di-tert-butyl peroxide (PBD), tert-butylperoxyisopropyl carbonate (PBI), n-butyl- Peroxide compounds such as 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′-a Bis (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′-azobis (2-methylpropio) Azo compounds such as nate). Of course, the polymerization initiator is not limited to these, and two or more kinds may be used in combination.

(連鎖移動剤)
重合性組成物は連鎖移動剤を含有していることが好ましい。前記連鎖移動剤は、主に重合体の分子量を調整するために用いられる。前記重合性組成物がそれぞれ連鎖移動剤を含有していると、重合性モノマーからポリマーを形成する際に、重合速度および重合度を前記連鎖移動剤によってより制御することができ、重合体の分子量を所望の分子量に調整することができる。例えば、前述のように延伸により線引きして光ファイバとする際に、分子量を調整することによって延伸時における機械的特性を所望の範囲とすることができ、生産性の向上にも寄与する。前記連鎖移動剤については、併用する重合性モノマーの種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択することができる。各モノマー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。
(Chain transfer agent)
The polymerizable composition preferably contains a chain transfer agent. The chain transfer agent is mainly used for adjusting the molecular weight of the polymer. When each of the polymerizable compositions contains a chain transfer agent, when forming a polymer from a polymerizable monomer, the polymerization rate and degree of polymerization can be more controlled by the chain transfer agent, and the molecular weight of the polymer Can be adjusted to the desired molecular weight. For example, as described above, when drawing an optical fiber by drawing, the mechanical properties at the time of drawing can be set to a desired range by adjusting the molecular weight, which contributes to improvement of productivity. About the said chain transfer agent, according to the kind of polymerizable monomer used together, a kind and addition amount can be selected suitably. The chain transfer constant of the chain transfer agent for each monomer can be referred to, for example, Polymer Handbook 3rd edition (edited by J. BRANDRUP and EH IMMERGUT, 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(例えば、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。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 chain transfer agents include alkyl mercaptans (for example, n-butyl mercaptan, n-pentyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, etc.), thiophenols (for example, thiophenol, m- Bromothiophenol, 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, it is not limited to these, These chain transfer agents may use 2 or more types together.

(屈折率調整剤)
本発明では、重合体の屈折率を調整するために前記重合性組成物に屈折率調整剤を含有させることもできる。重合体の屈折率と屈折率調整剤の添加量によって、各層屈折率を調整することができるため、所望の屈折率分布形状のコア部を容易に作製することができる。屈折率調整剤を用いなくとも、コア部の形成に2種以上の重合性モノマーを用い、コア部内に共重合比の分布を持たせることによって、屈折率分布構造を導入することもできる。また、クラッド部を重合性モノマーから製造する際に、屈折率調整剤を用いてクラッド部の屈折率の調整を容易に行うことができる。
(Refractive index modifier)
In the present invention, in order to adjust the refractive index of the polymer, the polymerizable composition may contain a refractive index adjusting agent. Since the refractive index of each layer can be adjusted by the refractive index of the polymer and the amount of the refractive index adjuster added, a core portion having a desired refractive index distribution shape can be easily produced. Even if a refractive index adjusting agent is not used, it is possible to introduce a refractive index distribution structure by using two or more kinds of polymerizable monomers for forming the core portion and having a distribution of copolymerization ratio in the core portion. Moreover, when manufacturing a clad part from a polymerizable monomer, the refractive index of a clad part can be easily adjusted using a refractive index regulator.

屈折率調整剤はドーパントとも称し、併用する前記重合性モノマーの重合体の屈折率と異なる化合物である。その屈折率差は、0.005以上であるのが好ましい。ドーパントは、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して、屈折率が高くなる性質を有する。これらは、特許3332922号公報や特開平5−173026号公報に記載されているような、モノマーの合成によって生成される重合体との比較において、屈折率の差が0.001以上であり、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して屈折率が変化する性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件(加熱および加圧等の重合条件)下において安定であるものを、いずれも用いることができる。   The refractive index adjusting agent is also called a dopant, and is a compound different from the refractive index of the polymer of the polymerizable monomer used together. The refractive index difference is preferably 0.005 or more. The dopant has the property that the polymer containing it has a higher refractive index than the additive-free polymer. These have a refractive index difference of 0.001 or more in comparison with a polymer produced by monomer synthesis as described in Japanese Patent No. 3332922 and JP-A-5-173026. The polymer containing the polymer has the property of changing the refractive index as compared with the additive-free polymer, can stably coexist with the polymer, and the polymerization conditions (heating and Any of those that are stable under polymerization conditions such as pressure) can be used.

上記性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件(加熱および加圧等の重合条件)下において安定であるものを、ドーパントとして用いることができる。本発明では、コア部形成用重合性組成物にドーパントを含有させ、コア部を形成する工程において重合の進行方向を制御し、屈折率調整剤の濃度に傾斜を持たせ、コア部に屈折率調整剤の濃度分布に基づく屈折率分布構造を形成することができる(以下、屈折率の分布を有するコア部を「屈折率分布型コア部」と称する)。屈折率分布型コア部を形成することにより、得られる光学部材は広い伝送帯域を有する屈折率分布型プラスチック光学部材となる。また、ドーパントは重合性化合物であってもよく、重合性化合物のドーパントを用いた場合は、これを共重合成分として含む共重合体がこれを含まない重合体と比較して、屈折率が上昇する性質を有するものを用いることが好ましい。このような共重合体には、MMA−BzMA共重合体などが挙げられる。   Using the above-mentioned properties as a dopant that can stably coexist with the polymer and is stable under the polymerization conditions (polymerization conditions such as heating and pressurization) of the above-described raw material polymerizable monomer. Can do. In the present invention, the core portion-forming polymerizable composition contains a dopant, and in the step of forming the core portion, the progress of polymerization is controlled, the concentration of the refractive index adjusting agent is inclined, and the core portion has a refractive index. A refractive index distribution structure based on the concentration distribution of the adjusting agent can be formed (hereinafter, a core portion having a refractive index distribution is referred to as a “refractive index distribution type core portion”). By forming the gradient index core portion, the obtained optical member becomes a gradient index plastic optical member having a wide transmission band. In addition, the dopant may be a polymerizable compound, and when a dopant of the polymerizable compound is used, a copolymer containing this as a copolymerization component has an increased refractive index as compared with a polymer not containing this. It is preferable to use those having the property of Examples of such a copolymer include an MMA-BzMA copolymer.

前記ドーパントとしては、特許3332922号公報や特開平11−142657に記載されている様な、例えば、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)、硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体などが挙げられる。硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体については、下記化1中のD1〜D11として具体的に示す化合物の中から適宜選ばれる。中でも、BEN、DPS、TPP、DPSOおよび硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体が好ましい。なお、これらの化合物中に存在する水素原子を重水素原子に置換した化合物も広い波長域での透明性を向上させる目的で用いることができる。また、重合性化合物として、例えば、トリブロモフェニルメタクリレート等が挙げられる。屈折率調整成分として重合性化合物を用いる場合は、マトリックスを形成する際に、重合性モノマーと重合性屈折率調整成分とを共重合させるので、種々の特性(特に光学特性)の制御がより困難となるが、各層内のみの制御であるのでその難易度はGI−POFと比べて容易である。さらに、耐熱性の面では有利となる可能性がある。   Examples of the dopant include, for example, benzyl benzoate (BEN), diphenyl sulfide (DPS), triphenyl phosphate (TPP), and benzyl phthalate as described in Japanese Patent No. 3332922 and JP-A-11-142657. -Butyl (BBP), diphenyl phthalate (DPP), diphenyl (DP), diphenylmethane (DPM), tricresyl phosphate (TCP), diphenyl sulfoxide (DPSO), sulfurized diphenyl derivatives, dithian derivatives and the like. The sulfurized diphenyl derivative and dithiane derivative are appropriately selected from the compounds specifically shown as D1 to D11 in the following chemical formula 1. Among them, BEN, DPS, TPP, DPSO, sulfurized diphenyl derivatives, and dithian derivatives are preferable. In addition, compounds obtained by substituting hydrogen atoms present in these compounds with deuterium atoms can also be used for the purpose of improving transparency in a wide wavelength region. Examples of the polymerizable compound include tribromophenyl methacrylate. When a polymerizable compound is used as the refractive index adjusting component, it is more difficult to control various properties (particularly optical properties) because the polymerizable monomer and the polymerizable refractive index adjusting component are copolymerized when forming the matrix. However, since the control is performed only in each layer, the difficulty level is easier compared to GI-POF. Furthermore, it may be advantageous in terms of heat resistance.

Figure 2004318090
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屈折率調整剤の濃度および分布を調整することによって、光学部材の屈折率を所望の値に変化させることができる。その添加量は、用途および組み合わされる部材に応じて適宜選ばれる。屈折率調整剤は、複数種類添加してもよく、各層ごとに異なっていても良い。   By adjusting the concentration and distribution of the refractive index adjusting agent, the refractive index of the optical member can be changed to a desired value. The amount added is appropriately selected according to the use and the member to be combined. A plurality of types of refractive index adjusting agents may be added, or may be different for each layer.

(その他の添加剤)
その他、コア部およびクラッド部には、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、コア部の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。そのようなPOFは光伝送リンク中の光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、前記原料モノマーに添加した後、重合することによって、コア部およびクラッド部に含有させることができる。
(Other additives)
In addition, other additives can be added to the core part and the clad part as long as the optical transmission performance is not deteriorated. For example, a stabilizer can be added for the purpose of improving the weather resistance and durability of the core part. In addition, for the purpose of improving optical transmission performance, a stimulated emission functional compound for optical signal amplification can also be added. By adding the compound, the attenuated signal light can be amplified by the excitation light, and the transmission distance is improved. Such POF can be used as an optical fiber amplifier in an optical transmission link. These additives can also be contained in the core part and the clad part by adding to the raw material monomer and then polymerizing.

<プラスチック光ファイバの製造方法>
マルチステップインデックス型プラスチック光ファイバの製造方法の実施形態について説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるわけではない。まず、重合性組成物を重合するか、または熱可塑性樹脂を溶融押し出し成形して、中心部となる円柱状部材(以下、ロッド型コア部と称する)または中空管、その周囲に層を構成させるために入れ子状に配置する中空管部材(以下、パイプ型コア部とも称する)、コア部の外周に設ける中空管部材であるクラッド部とを作製し、プリフォームを製造する第1の工程と、前記プリフォームを加熱溶融延伸してPOFを製造する第2の工程とを含む。
<Plastic optical fiber manufacturing method>
An embodiment of a method for producing a multi-step index type plastic optical fiber will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments. First, a polymerizable composition is polymerized, or a thermoplastic resin is melt-extruded to form a cylindrical member (hereinafter referred to as a rod-type core portion) or a hollow tube as a central portion, and a layer is formed around the cylindrical member. First, a hollow tube member (hereinafter also referred to as a pipe-type core portion) disposed in a nested manner and a clad portion which is a hollow tube member provided on the outer periphery of the core portion are manufactured to produce a preform. And a second step of producing POF by heating and stretching the preform.

(重合体の合成)
まず、重合性組成物から各層を構成する重合体を得る場合について述べる。クラッド部,ロッド型コア部,パイプ型コア部を重合性組成物で作成する場合において、各成分の含有割合の好ましい範囲は、その種類に応じて異なり一概に定めることはできないが、一般的には、重合開始剤は、重合性モノマーに対して0.005〜0.5質量%であるのが好ましく、0.01〜0.5質量%であるのがより好ましい。前記連鎖移動剤は、重合性モノマーに対して0.10〜0.40質量%であるのが好ましく、0.15〜0.30質量%であるのがより好ましい。また、前記コア部形成用重合性組成物において、前記屈折率調整成分は、重合性モノマーに対して1〜30質量%であるのが好ましく、1〜25質量%であるのがより好ましい。特に、パイプ型コア部は、屈折率が異なる複数のものを製造するため、屈折率調製成分の比は、適切に選択する必要がある。なお、溶融押出し法により重合体を成形して、中空管を作製する場合は、重合体の溶融粘度が適当であることが必要である。この溶融粘度については、相関する物性として分子量が用いられ、重量平均分子量が1万〜100万の範囲であることが適当である。
(Polymer synthesis)
First, the case where the polymer which comprises each layer from a polymeric composition is obtained is described. In the case where a clad part, a rod-type core part, and a pipe-type core part are made of a polymerizable composition, the preferred range of the content ratio of each component differs depending on the type and cannot be determined unconditionally. The polymerization initiator is preferably 0.005 to 0.5 mass%, more preferably 0.01 to 0.5 mass%, based on the polymerizable monomer. The chain transfer agent is preferably 0.10 to 0.40 mass%, more preferably 0.15 to 0.30 mass%, based on the polymerizable monomer. Moreover, in the polymerizable composition for forming a core part, the refractive index adjusting component is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 1 to 25% by mass with respect to the polymerizable monomer. In particular, since the pipe-type core portion is manufactured with a plurality of different refractive indexes, the ratio of the refractive index adjusting components needs to be appropriately selected. In addition, when forming a polymer by a melt extrusion method and producing a hollow tube, it is necessary for the melt viscosity of a polymer to be suitable. As for the melt viscosity, molecular weight is used as a correlated physical property, and it is appropriate that the weight average molecular weight is in the range of 10,000 to 1,000,000.

前記クラッド部,パイプ型コア部およびロッド型コア部形成用重合性組成物を重合することによって得られるポリマー成分の分子量は、延伸する関係から重量平均分子量で1万〜100万の範囲であることが好ましく、3万〜50万であることがさらに好ましい。さらに延伸性の観点で分子量分布(MWD:重量平均分子量/数平均分子量)も影響する。MWDが大きくなると、極端に分子量の高い成分がわずかでもあると延伸性が悪くなり、場合によっては延伸できなくなることもある。したがって、好ましい範囲としては、MWDが4以下が好ましく、さらには3以下が好ましい。   The molecular weight of the polymer component obtained by polymerizing the polymerizable composition for forming the clad part, pipe-type core part, and rod-type core part is in the range of 10,000 to 1,000,000 in terms of weight average molecular weight because of stretching. Is preferable, and it is more preferable that it is 30,000 to 500,000. Further, the molecular weight distribution (MWD: weight average molecular weight / number average molecular weight) is also influenced from the viewpoint of stretchability. If the MWD becomes large, even if there are very few components having an extremely high molecular weight, the stretchability deteriorates, and in some cases, stretching may not be possible. Therefore, as a preferable range, MWD is preferably 4 or less, and more preferably 3 or less.

原料となる重合性組成物から中空円筒管を作製する。中空円筒管の作製方法としては、例えばモノマーを重合させつつ中空管状に成形してパイプ型コア部,クラッド部を作製する特許3332922号公報に記載されている様な回転重合による製造方法や樹脂の溶融押し出しなどが挙げられる。重合性組成物(重合性モノマー)から回転重合により重合体を製造する場合は、例えば、前記コア部、または前記クラッド部形成用重合組成物を円筒形状の重合容器に、またはパイプ型コア部形成用重合性組成物をフッ素樹脂よりなる中空円筒管(さらに外側に円筒形状の容器に入れられたもの)に注入し、該重合容器を回転(好ましくは、円筒の軸を水平に維持した状態で回転)させつつ、前記重合性モノマーを重合させることにより、1層(一重)または2層(二重)円筒形状の重合体からなる中空円筒管も作製することで、入れ子の段数を削減しつつ多層のコア部を形成することもできる。   A hollow cylindrical tube is produced from the polymerizable composition as a raw material. As a method for producing a hollow cylindrical tube, for example, a production method by rotational polymerization as described in Japanese Patent No. 3332922 which produces a pipe-shaped core part and a clad part by polymerizing a monomer into a hollow tube, or a resin Examples include melt extrusion. When a polymer is produced from a polymerizable composition (polymerizable monomer) by rotational polymerization, for example, the core part or the polymer composition for forming a clad part is formed in a cylindrical polymerization container, or a pipe-type core part is formed. The polymerizable composition is injected into a hollow cylindrical tube made of a fluororesin (which is further placed in a cylindrical container on the outside), and the polymerization container is rotated (preferably with the axis of the cylinder maintained horizontally) While rotating, the polymerizable monomer is polymerized to produce a hollow cylindrical tube made of a single-layer (single) or double-layer (double) cylindrical polymer, thereby reducing the number of nesting stages. A multilayer core part can also be formed.

なお、重合性組成物は、重合容器に注入する前にフィルターにより濾過して、組成物中に含まれる塵埃を除去するのが好ましい。また、性能劣化や前工程、後工程の煩雑化などを起こさない限りにおいて、特開平10−293215号公報に記載された原料の粘度調整のように取り扱いやすい様に粘度などの調整やプレ重合を行うことによる重合時間の短縮なども行うことができる。重合温度および重合時間は、用いるモノマーや重合開始剤によって異なるが、一般的には、重合温度は60℃〜150℃であるのが好ましく、重合時間は5時間〜24時間であるのが好ましい。このときに、特開平8−110419号公報に記載されている様に、原料をプレ重合して原料粘度を上昇させてから重合を行い、重合に要する時間を短縮しても良い。また、重合に使用する容器が回転によって変形してしまうと、得られる中空円筒管に歪みを生じさせることから、充分な剛性を持つ金属管・ガラス管を用いることが望ましい。なお、重合性組成物を重合させることによって中空円筒管を得た場合は、残存するモノマーや重合開始剤を完全に反応させることを目的として、該回転重合の重合温度より高い温度で得られた中空円筒管に加熱処理を施してもよく、所望の中空円筒管が得られた後、未重合の組成物を取り除いてもよい。   The polymerizable composition is preferably filtered through a filter before being poured into the polymerization vessel to remove dust contained in the composition. In addition, as long as it does not cause deterioration of performance or complication of the pre-process and post-process, adjustment of the viscosity and pre-polymerization are performed so as to be easy to handle like the viscosity adjustment of the raw material described in JP-A-10-293215. The polymerization time can be shortened by carrying out the process. Although the polymerization temperature and the polymerization time vary depending on the monomer and polymerization initiator used, in general, the polymerization temperature is preferably 60 ° C. to 150 ° C., and the polymerization time is preferably 5 hours to 24 hours. At this time, as described in JP-A-8-110419, polymerization may be performed after pre-polymerizing the raw material to increase the raw material viscosity, thereby shortening the time required for the polymerization. In addition, if the container used for polymerization is deformed by rotation, the resulting hollow cylindrical tube is distorted. Therefore, it is desirable to use a metal tube / glass tube having sufficient rigidity. When the hollow cylindrical tube was obtained by polymerizing the polymerizable composition, it was obtained at a temperature higher than the polymerization temperature of the rotational polymerization for the purpose of completely reacting the remaining monomer and polymerization initiator. The hollow cylindrical tube may be subjected to heat treatment, and after the desired hollow cylindrical tube is obtained, the unpolymerized composition may be removed.

また、ペレット状や粉末状の樹脂(好ましくはフッ素樹脂)を円筒形状の容器に入れ、両端を塞ぎ、該容器を回転(好ましくは、円筒の軸を水平に維持した状態で回転)させつつ該樹脂の融点以上に加熱し、前記樹脂を溶融させることにより、重合体からなる中空円筒管を作製することができる。このときに、溶融による樹脂の熱分解または酸化、および熱酸化分解を防ぐために、該重合容器内を窒素やアルゴンなどの不活性気体雰囲気下で行うことや、樹脂を事前に充分乾燥させておくことが好ましい。   In addition, a pellet-like or powder-like resin (preferably fluororesin) is put in a cylindrical container, closed at both ends, and the container is rotated (preferably while rotating with the axis of the cylinder kept horizontal) A hollow cylindrical tube made of a polymer can be produced by heating above the melting point of the resin and melting the resin. At this time, in order to prevent thermal decomposition or oxidation of the resin due to melting and thermal oxidative decomposition, the inside of the polymerization vessel is performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, or the resin is sufficiently dried in advance. It is preferable.

一方、重合体を溶融押出ししてパイプ型コア部,クラッド部を形成する場合は、一旦、重合体を作製した後、押出し成形等の成形技術を利用して、所望の形状(本実施の形態では円筒形状)の構造体を得ることもできる。これらに用いられる溶融押出装置としては、主として、インナーサイジングダイ方式とアウターダイ減圧吸引方式の2つのタイプがある。   On the other hand, when a polymer core is melt-extruded to form a pipe-type core portion and a clad portion, a desired shape (this embodiment) is obtained by using a molding technique such as extrusion molding once the polymer is produced. In this case, a cylindrical structure) can be obtained. There are mainly two types of melt-extrusion apparatuses used for these: an inner sizing die system and an outer die vacuum suction system.

図1に、インナーサイジングダイ方式の溶融押出装置の断面図の一例を示して、インナーサイジングダイ方式の成形の概略をクラッド部を作製する場合について説明する。なお、パイプ型コア部も同様の条件で作製することができる。装置本体11からベント付き1軸スクリュー押出機(図示しない)により、原料ポリマー12がダイ本体13に押出される。ダイ本体13の内部には、原料ポリマー12を流路14a,14bに導くガイド15が挿入されている。原料ポリマー12は、このガイド15を経て、ダイ本体13とインナーロッド16との間の流路14a,14bを通り、ダイの出口13aから押出され、円筒中空管(パイプ)17が形成される。円筒中空管17の押出速度については特に制限されないが、形状を均一に保つとともに、生産性の点から、押出し速度は1cm/min〜100cm/minの範囲であることが好ましい。   FIG. 1 shows an example of a cross-sectional view of an inner sizing die type melt extrusion apparatus, and an outline of inner sizing die type molding will be described in the case of producing a clad portion. In addition, a pipe-type core part can also be produced on the same conditions. The raw material polymer 12 is extruded from the apparatus body 11 to the die body 13 by a single screw extruder with a vent (not shown). A guide 15 that guides the raw polymer 12 to the flow paths 14 a and 14 b is inserted into the die body 13. The raw material polymer 12 passes through the guide 15, passes through the flow paths 14 a and 14 b between the die body 13 and the inner rod 16, and is extruded from the die outlet 13 a to form a cylindrical hollow tube (pipe) 17. . The extrusion speed of the cylindrical hollow tube 17 is not particularly limited, but the extrusion speed is preferably in the range of 1 cm / min to 100 cm / min from the viewpoint of productivity while keeping the shape uniform.

ダイ本体13には、原料ポリマー12を加熱するための加熱装置が設置されているのが好ましい。例えば、原料ポリマー12の流路に沿って、ダイ本体13を覆うように1つまたは2以上の加熱装置(例えば、蒸気、熱媒油、電気ヒータなど利用した装置)を設置してもよい。一方、ダイの出口13aに温度センサ18を取り付け、この温度センサ18によってダイの出口13aの温度を測定して温度を調節するのが好ましい。温度は、原料ポリマー12のガラス転移温度以下であることが、円筒中空管(例えば、クラッド部に用いられる)17の形状を均一に保持することが可能となるために好ましい。また、円筒中空管17の温度が40℃以上であることが、急激な温度変化による形状の変化を抑制することが可能になり好ましい。この円筒中空管17の温度の制御は、例えば、冷却装置(例えば、水、不凍液、オイルなどの液体や、電子冷却などを使用した装置)をダイ本体13に取り付けてもよいし、ダイ本体13の自然空冷により冷却してもよい。ダイ本体に加熱装置が設置されている場合は、冷却装置は加熱装置の位置より下流に取り付けるのが好ましい。   The die body 13 is preferably provided with a heating device for heating the raw polymer 12. For example, one or more heating devices (for example, devices using steam, heat transfer oil, electric heater, etc.) may be installed along the flow path of the raw material polymer 12 so as to cover the die body 13. On the other hand, a temperature sensor 18 is preferably attached to the die outlet 13a, and the temperature is preferably adjusted by measuring the temperature of the die outlet 13a. The temperature is preferably equal to or lower than the glass transition temperature of the raw material polymer 12 because the shape of the cylindrical hollow tube (for example, used in the cladding portion) 17 can be kept uniform. Moreover, it is preferable that the temperature of the cylindrical hollow tube 17 is 40 ° C. or more because it is possible to suppress a change in shape due to a rapid temperature change. For controlling the temperature of the cylindrical hollow tube 17, for example, a cooling device (for example, a device using a liquid such as water, antifreeze liquid, oil, or electronic cooling) may be attached to the die body 13, or the die body. You may cool by 13 natural air cooling. When a heating device is installed in the die body, the cooling device is preferably attached downstream from the position of the heating device.

本発明に用いられるパイプ型コア部は、その内周面及び外周面の平滑性に優れていることが溶融延伸する際に各界面間での不整の発生が生じることを抑制するために必要である。そのため、パイプ型コア部は、インナーサイジング方式で製造することが好ましい。また、クラッド部の内周面もコア部(パイプ型コア部またはロッド型コア部)との界面で不整が生じないようにインナーサイジング方式で作製することが好ましい。なお、クラッド部の場合には、外周面は光導波路にならないため、パイプ型コア部ほど外周面の平滑性の向上を図る必要が無い場合がある。しかしながら、POFを光伝送体として用いる際には、通常被覆層を形成したプラスチック光ファイバ心線(プラスチック光ファイバコードとも称される。以下、光ファイバ心線と称する。)として用いる。被覆層を形成する際に、POFの外周面すなわちクラッド部の外周面の平滑性が劣ると、被覆層を形成する際に、マイクロベンディング発生の原因となる。そこで、本発明においては、パイプ型コア部の内周面及び外周面並びにクラッド部の内周面の表面粗さは、基準面積あたりの平均粗さ(SRa)で、0.01μm以上1μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.05μm以上0.3μm以下である。また、クラッド部の外周面の表面粗さは、0.05μm以上1μm以下であることが好ましい。   The pipe-type core part used in the present invention is required to suppress the occurrence of irregularities between the interfaces when melt-drawing that the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are excellent in smoothness. is there. Therefore, it is preferable to manufacture the pipe-type core part by an inner sizing method. Moreover, it is preferable that the inner peripheral surface of the clad portion is also produced by an inner sizing method so that irregularities do not occur at the interface with the core portion (pipe type core portion or rod type core portion). In the case of the clad portion, the outer peripheral surface does not become an optical waveguide, and therefore it may not be necessary to improve the smoothness of the outer peripheral surface as the pipe-type core portion. However, when using POF as an optical transmission body, it is usually used as a plastic optical fiber core wire (also referred to as a plastic optical fiber cord, hereinafter referred to as an optical fiber core wire) on which a coating layer is formed. When the coating layer is formed, if the smoothness of the outer peripheral surface of the POF, that is, the outer peripheral surface of the clad portion is inferior, microbending occurs when the coating layer is formed. Therefore, in the present invention, the surface roughness of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the pipe-type core part and the inner peripheral surface of the cladding part is an average roughness (SRa) per reference area of 0.01 μm or more and 1 μm or less. It is preferable that the thickness is 0.05 μm or more and 0.3 μm or less. Further, the surface roughness of the outer peripheral surface of the cladding part is preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less.

上記の中空円筒管の製法では、単一組成からなる中空円筒管の製法について記述したが、中空円筒管は複層を同時に形成しても良い。回転重合の場合は、中空円筒管を作成後に別組成の重合性組成物を入れて重合することで複数層の中空円筒管が作成でき、溶融押出しの場合は多層ダイを用いることで複数層の中空円筒管が作成できる。ただし、複数層からなる中空円筒管を作成する場合、いずれの方法でも単層の中空円筒管を作成するよりも制御が難しく、本発明では複数層の中空円筒管を作成する場合その層数は2〜4層程度が適切と考え、前述の通り複数層の中空円筒管も作製することで、入れ子の段数を削減しつつ多層のコア部を形成することもできる。   In the above-described method for producing a hollow cylindrical tube, a method for producing a hollow cylindrical tube having a single composition has been described. However, the hollow cylindrical tube may be formed in multiple layers simultaneously. In the case of rotational polymerization, a hollow cylindrical tube can be made by creating a hollow cylindrical tube and then polymerizing by adding another polymerizable composition. In the case of melt extrusion, a multilayer die can be used to make a multi-layered die. A hollow cylindrical tube can be created. However, when creating a hollow cylindrical tube composed of a plurality of layers, any method is more difficult to control than creating a single-layered hollow cylindrical tube. Considering that two to four layers are appropriate, and producing a plurality of hollow cylindrical tubes as described above, a multi-layer core portion can be formed while reducing the number of nesting stages.

次に、アウターダイ減圧吸引方式の溶融押出し装置の製造ラインの一例を図2に、および成形ダイス33の斜視図の一例を図3に示して、ロッド型コア部の製造方法を説明する。なお、本方法でも前述したパイプ型コア部とクラッド部とを製造することもできる。   Next, an example of a production line of the outer die vacuum suction type melt extrusion apparatus is shown in FIG. 2 and an example of a perspective view of the forming die 33 is shown in FIG. In this method, the above-described pipe-type core part and clad part can also be manufactured.

図2に示す製造ライン30は、溶融押出装置31と押出しダイス32と成形ダイス33と冷却装置34と引取装置35とペレット投入ホッパ(以下、ホッパと称する)36とを備える。ホッパ36から投入された原料ポリマーは、溶融押出装置31内部で溶融され、押出しダイス32によって押出され、成形ダイス33に送り込まれる。押出速度Sは、0.1≦S(m/min)≦10の範囲が好ましく、より好ましくは0.3≦S(m/min)≦5.0であり、最も好ましくは0.4≦S(m/min)≦1.0である。しかしながら、本発明において押出速度Sは、前述した範囲に限定されるものではない。   A production line 30 shown in FIG. 2 includes a melt extrusion device 31, an extrusion die 32, a forming die 33, a cooling device 34, a take-up device 35, and a pellet charging hopper (hereinafter referred to as a hopper) 36. The raw material polymer introduced from the hopper 36 is melted in the melt extrusion device 31, extruded by the extrusion die 32, and sent to the molding die 33. The extrusion speed S is preferably in the range of 0.1 ≦ S (m / min) ≦ 10, more preferably 0.3 ≦ S (m / min) ≦ 5.0, and most preferably 0.4 ≦ S. (M / min) ≦ 1.0. However, in the present invention, the extrusion speed S is not limited to the above-described range.

図3に示す様に、成形ダイス33は、成形管50を備えており、成形管50に原料ポリマーである溶融樹脂37を通すことにより、円柱状のロッド38が得られる(図2参照)。成形管50には、多数の吸引孔50aが設けられていて、成形管50の外側に設けられた減圧チャンバ51を真空ポンプ39(図2参照)により減圧にすることで、ロッド38の外壁面が、成形管50の成形面(内壁面)50bに密着するために、ロッド38の外周面に不整が生じることが抑制される。なお、減圧チャンバ51内の圧力は、20kPa〜50kPaの範囲とすることが好ましいが、この範囲に限定されるものではない。なお、成形ダイス33の入口に、ロッド38の外径を規定するためのスロート(外径規定部材)40を取り付けるのが好ましい。   As shown in FIG. 3, the forming die 33 includes a forming tube 50, and a cylindrical rod 38 is obtained by passing a molten resin 37 that is a raw material polymer through the forming tube 50 (see FIG. 2). The forming tube 50 is provided with a number of suction holes 50a, and the decompression chamber 51 provided outside the forming tube 50 is decompressed by a vacuum pump 39 (see FIG. 2), so that the outer wall surface of the rod 38 is obtained. However, in order to closely adhere to the molding surface (inner wall surface) 50b of the molding tube 50, it is possible to suppress irregularities on the outer circumferential surface of the rod 38. The pressure in the decompression chamber 51 is preferably in the range of 20 kPa to 50 kPa, but is not limited to this range. A throat (outer diameter determining member) 40 for defining the outer diameter of the rod 38 is preferably attached to the inlet of the forming die 33.

成形ダイス33により形状が調整されたロッド38は、冷却装置34に送られる。冷却装置34には、多数のノズル60が備えられており、それらのノズル60から冷却水61をロッド38に向けて放水することで、ロッド38を冷却して、固化させる。冷却水61は、受け器62で回収して、排出口62aから排出する。ロッド38は、冷却装置34から引取装置35により引き出される。引取装置35には、駆動ローラ63と加圧ローラ64とが備えられている。駆動ローラ63には、モータ65が取り付けられており、ロッド38の引取速度の調整が可能になっている。また、ロッド38を挟んで駆動ローラ63と対向して配置されている加圧ローラ64により、ロッド38の微小な位置のずれを修正することが可能となっている。駆動ローラ63の引取速度と溶融押出装置31の押出速度とを調整したり、加圧ローラ64によるロッド38の移動位置を微調整したりすることにより、ロッド38の形状、特に外周面に凹凸などの発生を抑制して、界面不整が生じることを抑制している。また、前述したパイプ型コア部,クラッド部などの中空状管を作製する際には、押出しダイス32を取り替えることにより容易に作製できる。なお、本発明において中心部となる重合体からなるロッド型コア部を形成する方法としては前述した、重合による方法や溶融(押出し)成型などの各種の製法でも中空円筒部が残らないように成型をすることによって得られる。   The rod 38 whose shape is adjusted by the forming die 33 is sent to the cooling device 34. The cooling device 34 includes a large number of nozzles 60, and the cooling water 61 is discharged from the nozzles 60 toward the rods 38, whereby the rods 38 are cooled and solidified. The cooling water 61 is collected by the receiver 62 and discharged from the discharge port 62a. The rod 38 is pulled out from the cooling device 34 by the pulling device 35. The take-up device 35 includes a driving roller 63 and a pressure roller 64. A motor 65 is attached to the drive roller 63 so that the take-up speed of the rod 38 can be adjusted. Further, a minute displacement of the rod 38 can be corrected by the pressure roller 64 arranged to face the driving roller 63 with the rod 38 interposed therebetween. By adjusting the take-up speed of the driving roller 63 and the extrusion speed of the melt extrusion device 31 or by finely adjusting the moving position of the rod 38 by the pressure roller 64, the shape of the rod 38, particularly unevenness on the outer peripheral surface, etc. Is suppressed, and the occurrence of interface irregularities is suppressed. Moreover, when producing hollow pipes, such as the above-mentioned pipe-type core part and clad part, it can be easily produced by replacing the extrusion die 32. In the present invention, as a method for forming a rod-shaped core portion made of a polymer as a central portion in the present invention, molding is carried out so that the hollow cylindrical portion does not remain even by various methods such as the polymerization method and melt (extrusion) molding described above. It is obtained by doing.

また、ロッド型コアの外周面は、パイプ型コア部またはクラッド部の内周面と不整が生じないように平滑性に優れていることが好ましい。アウターダイ減圧吸引方式で得られるロッド型コア部を容易に得ることができる。ロッド型コア部の外周面は、基準面積あたりの平均粗さ(SRa)で0.01μm以上1μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.05μm以上0.6μm以下であり、最も好ましくは0.05μm以上0.3μm以下である、   Further, it is preferable that the outer peripheral surface of the rod-type core is excellent in smoothness so as not to cause irregularities with the inner peripheral surface of the pipe-type core portion or the clad portion. A rod-type core portion obtained by the outer die vacuum suction method can be easily obtained. The outer peripheral surface of the rod-type core part is preferably 0.01 μm or more and 1 μm or less, more preferably 0.05 μm or more and 0.6 μm or less, and most preferably 0 in terms of average roughness (SRa) per reference area. .05 μm or more and 0.3 μm or less,

(プラスチック光ファイバ(POF)の製造方法)
プリフォーム(光伝送体母材)を延伸して作製されるPOFを製造する線引装置70について、図4を用いて説明する。POF71は、プリフォーム72を線引装置70により繊維状に線引きして作製される。線引装置70には、線引炉75と外径モニタ76と巻取機77とが備えられている。また、線引炉75はカバー78と、そのカバー78の上下にそれぞれ挿入部79と送出部80とが配置されている。また、プリフォーム72が挿入される円管状の炉心管81とその炉心管81の外側にはヒータ82が配置されている。また、プリフォーム72の上部は、上端部アダプタ85により把持されている。上端部アダプタ85には、真空度調整装置86を介して真空ポンプ87が接続されている。また、プリフォーム72を回転させながら延伸線引きするため、回転装置88が取り付けられていることが好ましい。プリフォーム72を回転線引きすることで、POF71の真円度が向上する。
(Plastic optical fiber (POF) manufacturing method)
A drawing apparatus 70 for producing a POF produced by stretching a preform (optical transmission material base material) will be described with reference to FIG. The POF 71 is produced by drawing the preform 72 into a fiber shape by the drawing device 70. The drawing apparatus 70 includes a drawing furnace 75, an outer diameter monitor 76, and a winder 77. The drawing furnace 75 has a cover 78 and an insertion portion 79 and a delivery portion 80 arranged above and below the cover 78, respectively. In addition, a tubular core tube 81 into which the preform 72 is inserted and a heater 82 is disposed outside the core tube 81. Further, the upper portion of the preform 72 is gripped by the upper end adapter 85. A vacuum pump 87 is connected to the upper end adapter 85 via a vacuum degree adjusting device 86. Further, in order to draw the drawing while rotating the preform 72, a rotating device 88 is preferably attached. By drawing the preform 72 by rotation, the roundness of the POF 71 is improved.

プリフォーム72を延伸する際には、ヒータ82により加熱することが好ましい。加熱温度はプリフォーム72の材質に応じて適宜決定することが出来るが、一般的には、180℃〜250℃が好ましい。延伸温度等の延伸条件は得られたプリフォーム径、所望のPOFの径及び用いた材料等を考慮して、適宜決定する事が出来る。たとえば、外周部から加熱する場合、中心部に到達する熱エネルギーは外周部のそれに比べて小さくなるため内部の樹脂パイプのTgを低くしても良い。この点については,後に詳細に説明する。これらの各条件を考慮した上で、外径モニタ76によりその外径を測定して線引条件を補正しながら、プリフォーム72を線引きしてPOF71を得ることができる。なお、保護や補強を目的としてプリフォーム72を保護層で被覆した後に、延伸処理を行う事も出来る。   When the preform 72 is stretched, it is preferably heated by the heater 82. The heating temperature can be appropriately determined according to the material of the preform 72, but is generally preferably 180 ° C to 250 ° C. The stretching conditions such as the stretching temperature can be appropriately determined in consideration of the obtained preform diameter, the desired POF diameter and the material used. For example, when heating from the outer peripheral portion, the thermal energy reaching the central portion is smaller than that of the outer peripheral portion, so the Tg of the internal resin pipe may be lowered. This point will be described in detail later. In consideration of each of these conditions, the preform 72 can be drawn to obtain the POF 71 while the outer diameter is measured by the outer diameter monitor 76 to correct the drawing conditions. In addition, after the preform 72 is covered with a protective layer for the purpose of protection or reinforcement, a stretching process can be performed.

プリフォーム72について図5を用いて説明する。プリフォーム72は、ロッド型コア部101に入れ子状にパイプ型コア部102〜107(POF71となったときにはコア部第2層から第7層となる)が配置されている。なお、ロッド型コア部を用いずにその中心部も減圧する事でその中心部を収縮させる態様も可能である。その外周にさらに、クラッド部110が配置している。コア部101〜107は、中心方向から外周方向に向けて低屈折率になるように配置する。なお、屈折率については、後に詳細に説明する。プリフォーム72の各コア部101〜107間及びコア部107とクラッド部110との間には、空隙101a〜107aが生じるように配置する。これにより、プリフォームを延伸する際に中心方向に収縮させることによって空隙を取り除くことができる。収縮させる方法としては外部から圧を加える方法や空隙を減圧することなどで達成できる。本発明においては、空隙を減圧にする方法を用いると、接触による損傷を防止できるので、光ファイバの不整構造が生じることが抑制できる。さらには、重合条件によっては揮発性の不純成分や重合時の残留モノマーが重合体内に残留しているので、減圧によりこれらが除去されるため、減圧法が好ましい。   The preform 72 will be described with reference to FIG. In the preform 72, pipe-type core portions 102 to 107 (from the second layer to the seventh layer when the POF 71 is formed) are disposed in a nested manner in the rod-type core portion 101. In addition, the aspect which shrinks the center part by decompressing the center part without using a rod-type core part is also possible. Further, a clad portion 110 is disposed on the outer periphery. The core parts 101-107 are arrange | positioned so that it may become a low refractive index toward the outer peripheral direction from a center direction. The refractive index will be described later in detail. Between the core parts 101 to 107 of the preform 72 and between the core part 107 and the clad part 110, the air gaps 101 a to 107 a are arranged. Thereby, the voids can be removed by contracting in the center direction when the preform is stretched. As a method of shrinking, it can be achieved by a method of applying pressure from the outside or a pressure reduction of the gap. In the present invention, if a method of reducing the gap is used, damage due to contact can be prevented, so that the occurrence of an irregular structure of the optical fiber can be suppressed. Furthermore, depending on the polymerization conditions, volatile impure components and residual monomers at the time of polymerization remain in the polymer, and these are removed by reduced pressure. Therefore, the reduced pressure method is preferred.

また、各層の肉厚tnは、形状を保つことができる限りにおいて薄くすることが可能であるが、光学特性や生産性の観点から1≦tn(mm)≦20の範囲であることが好ましい。プリフォーム72の各層の厚みは、その屈折率分布が二乗分布的になれば任意に設定できる。これにより得られるPOF71の屈折率分布も二乗分布的となる。なお、本発明における二乗分布的の意味は後に説明する。さらに、クラッド部110は、機械的強度向上や難燃性などの多種の機能性を付与させるために複層からなっていてもよく、その外壁面をフッ素樹脂等によって被覆することもできる。以上の各層の厚みや層数から、延伸前プリフォームのサイズが決まる。しかしながら、本発明において、それらの範囲は、前述したものに限定されるものではない。   The thickness tn of each layer can be reduced as long as the shape can be maintained, but is preferably in the range of 1 ≦ tn (mm) ≦ 20 from the viewpoint of optical characteristics and productivity. The thickness of each layer of the preform 72 can be arbitrarily set as long as the refractive index distribution becomes a square distribution. The refractive index distribution of the POF 71 thus obtained is also square distribution. The meaning of square distribution in the present invention will be described later. Furthermore, the clad portion 110 may be formed of a plurality of layers in order to impart various functions such as improvement in mechanical strength and flame retardancy, and the outer wall surface thereof can be covered with a fluororesin or the like. The size of the preform before stretching is determined from the thickness and the number of layers described above. However, in the present invention, these ranges are not limited to those described above.

プリフォーム72からPOF71を製造する方法について図6ないし図8を用いてより詳細に説明する。なお、図4と同じ箇所には同一符号を付して説明は省略する。   A method for manufacturing the POF 71 from the preform 72 will be described in more detail with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same location as FIG. 4, and description is abbreviate | omitted.

図6に示すようにプリフォーム72の上下端部にそれぞれアダプタ85,89を取り付ける。上端部アダプタ85は、プリフォーム72を延伸して線引している際にも、バランスを保つように把持部90を備えている。また、プリフォーム72の上端面72aと対向する対向面91とにより、プリフォーム72と上端部アダプタ85とは密閉されている。上端部アダプタ85には、プリフォーム72の空隙101a〜107aと連通する流路85a〜85gが設けられており、この流路85a〜85gを用いてプリフォーム72の真空引きを行う。また、プリフォームの下端部に取り付けられた下端部アダプタ89も受け面92により下端面72bと密閉されており、また、空隙101a〜107aと連通する流路89a〜89gが設けられており、プリフォーム下端面72b側からも真空引きを行える構造になっていることが好ましい。   As shown in FIG. 6, adapters 85 and 89 are attached to the upper and lower ends of the preform 72, respectively. The upper end adapter 85 includes a gripping portion 90 so as to maintain a balance even when the preform 72 is drawn by drawing. Further, the preform 72 and the upper end adapter 85 are hermetically sealed by the facing surface 91 that faces the upper end surface 72 a of the preform 72. The upper end adapter 85 is provided with flow paths 85a to 85g communicating with the gaps 101a to 107a of the preform 72, and the preform 72 is evacuated using the flow paths 85a to 85g. The lower end adapter 89 attached to the lower end of the preform is also sealed with the lower end surface 72b by the receiving surface 92, and channels 89a to 89g communicating with the gaps 101a to 107a are provided. It is preferable that a vacuum can be drawn from the reform lower end surface 72b side.

また、プリフォーム72は、ロッド型コア部101、パイプ型コア部102〜107及びクラッド部110が、中心から外側に向かってガラス転移温度(Tg;℃)が高くなるようにする。プリフォーム72は外周から加熱される。クラッド部110を加熱した熱は、徐々にパイプ型コア部107〜102を加熱し、最終的には中心部のロッド型コア部101を加熱する。このように、熱はプリフォーム72の外側から内側に向けて伝わる。そこで、外側にはガラス転移温度Tg(℃)が高いポリマーを用い、内側に向けて徐々にガラス転移温度Tg(℃)が低いポリマーを用いてもガラス転移による状態変化が生じることが抑制されて、プリフォーム72及び/またはPOF71の形態の変形を抑制することができる。また、このようなガラス転移温度Tg(℃)の分布にすることで、中心部はより低い温度で延伸することができる。そのため、外周部と、外周部に比べて到達する熱量が少ない中心部と、の延伸性を近付けることができるため、均一に延伸をしやすくなる。   Further, the preform 72 is configured such that the glass transition temperature (Tg; ° C.) of the rod-type core part 101, the pipe-type core parts 102 to 107, and the clad part 110 increases from the center toward the outside. The preform 72 is heated from the outer periphery. The heat which heated the clad part 110 gradually heats the pipe-type core parts 107-102, and finally heats the rod-type core part 101 of a center part. In this way, heat is transferred from the outside of the preform 72 toward the inside. Therefore, even when a polymer having a high glass transition temperature Tg (° C.) is used on the outside and a polymer having a low glass transition temperature Tg (° C.) is gradually used toward the inside, occurrence of a state change due to the glass transition is suppressed. The deformation of the form of the preform 72 and / or the POF 71 can be suppressed. Moreover, the center part can be extended | stretched at a lower temperature by setting it as distribution of such glass transition temperature Tg (degreeC). For this reason, the stretchability between the outer peripheral portion and the central portion with a smaller amount of heat reached than the outer peripheral portion can be brought close to each other.

また、異なるポリマーを組み合わせる場合には、相溶性の高い組合わせを選択することで、混合による白化(にごり)を抑えることができる。これにより光の透過性が損なわれないため、材料損失を低減することができる。プリフォーム72を作製する際にも、相溶性の高いポリマーを組み合わせることが好ましい。そのプリフォーム72を溶融加熱延伸させると界面不整が生じないPOF71を得ることができる。プリフォーム72を構成するポリマーは、そのガラス転移温度Tg(℃)が前述したように異なれば、特に限定されるものではない。しかしながら、基本骨格が異なるポリマーをロッド型コア部101,パイプ型コア部102〜107に用いると界面不整が生じて伝送されている光の散乱の原因となり、伝送損失の悪化を招きやすい。特に、伝送光の光導波路であるコア部101〜107では、界面不整の発生を防止することが極めて重要である。そこで、ロッド型コア部101,パイプ型コア部102〜107は、ホモポリマー(単一重合体)とそのポリマーの原料モノマーを含むコポリマー(共重合体)とを用いることが好ましい。ロッド型コア部101とパイプ型コア部101〜107において、ガラス転移温度Tg(℃)が10℃〜60℃程度異なるポリマー(共重合体を含む)を用いると密着性に優れる。したがって、プリフォーム72を加熱溶融延伸させるときに界面不整が生じにくくなるために好ましい。   Moreover, when combining different polymers, whitening (dust) by mixing can be suppressed by selecting a highly compatible combination. Thereby, since the light transmittance is not impaired, the material loss can be reduced. Also when producing the preform 72, it is preferable to combine highly compatible polymers. When the preform 72 is melt-heated and stretched, POF 71 that does not cause interface irregularity can be obtained. The polymer constituting the preform 72 is not particularly limited as long as its glass transition temperature Tg (° C.) is different as described above. However, if polymers having different basic skeletons are used for the rod-type core part 101 and the pipe-type core parts 102 to 107, interface irregularities occur, which causes scattering of the transmitted light, which tends to deteriorate transmission loss. In particular, in the core portions 101 to 107 that are optical waveguides for transmitted light, it is extremely important to prevent the occurrence of interface irregularities. Therefore, it is preferable to use a homopolymer (single polymer) and a copolymer (copolymer) containing a raw material monomer of the polymer for the rod-type core portion 101 and the pipe-type core portions 102 to 107. In the rod-type core part 101 and the pipe-type core parts 101 to 107, the use of polymers (including copolymers) having different glass transition temperatures Tg (° C.) of about 10 ° C. to 60 ° C. provides excellent adhesion. Accordingly, it is preferable because interface irregularity is less likely to occur when the preform 72 is heated and melted.

プリフォーム72を図7(a)に示すように、炉心管81の上方に配置する。上下端部アダプタ85,89をそれぞれ真空度調整装置86を介して真空ポンプ87に接続して、プリフォーム72内の空隙101a〜107aの真空引きを行う。また、プリフォーム72を回転させるために回転装置88を設けることが好ましい。プリフォーム72の回転速度は特に限定されるものではなく、無回転でも良いが、0.15rpm以上30rpm以下の範囲であることが好ましい。プリフォーム72を回転させることによりプリフォーム72の横断面における温度分布が均一になり、延伸線引を行う際に径が均一のPOF71を得ることができるなお、過剰に回転させるとプリフォーム72に剪断力が加わり破損するおそれがあるために好ましくない。   The preform 72 is disposed above the core tube 81 as shown in FIG. The upper and lower end adapters 85 and 89 are connected to the vacuum pump 87 via the vacuum degree adjusting device 86, respectively, and the gaps 101a to 107a in the preform 72 are evacuated. Further, it is preferable to provide a rotating device 88 for rotating the preform 72. The rotation speed of the preform 72 is not particularly limited and may be non-rotating, but is preferably in the range of 0.15 rpm to 30 rpm. By rotating the preform 72, the temperature distribution in the cross section of the preform 72 becomes uniform, and a POF 71 having a uniform diameter can be obtained when drawing the drawing. This is not preferable because a shearing force may be applied to cause damage.

プリフォーム72内の空隙101a〜107aを上端部アダプタ85の流路85a〜85gと接続させることで空隙101a〜107aを減圧にすることが可能となる。そのため、ロッド型コア部101,パイプ型コア部102〜107,クラッド部110に付着したり含有されたりしている異物(主に低分子化合物である)が吸引されることにより、得られるPOF中に異物が含有することを抑制する効果が発現する。また、その状態で延伸線引を行うと、パイプ型コア部102〜107及びクラッド部110は、ロッド型コア部101方向に引き付けられて融着する。それを延伸することで各界面に気泡を含まないPOF71を得ることができる。   By connecting the gaps 101a to 107a in the preform 72 with the flow paths 85a to 85g of the upper end adapter 85, the gaps 101a to 107a can be decompressed. Therefore, the foreign matter (mainly low molecular weight compound) adhering to or contained in the rod-type core part 101, the pipe-type core parts 102 to 107, and the clad part 110 is sucked and is obtained in the POF obtained. The effect which suppresses that a foreign material contains is expressed. Further, when drawing is performed in this state, the pipe-type core portions 102 to 107 and the clad portion 110 are attracted and fused in the direction of the rod-type core portion 101. By stretching it, POF 71 containing no bubbles at each interface can be obtained.

さらに、図6に示されているようにプリフォーム72内の空隙101a〜107aを上端部アダプタ85の流路85a〜85g及び下端部アダプタ89の流路89a〜89gと連通させることが好ましい。これにより、プリフォーム72内の空隙101a〜107aの真空度を所定の範囲に制御することが可能となる。そして、プリフォーム72の表面から脱離した揮発性成分は、空隙101a〜107a外へ排出される。また、空隙101a〜107a内の湿度,酸素濃度は極めて小さくなる。そのため、プリフォーム72からPOF71を形成する際に、各界面における気泡の含有,酸化などの不良が発生して界面不整が生じることが抑制される。なお、本発明において、空隙101a〜107aの圧力(絶対圧力)は、8万Pa〜10.1万Paの範囲とすることが好ましいが、これに限定されるものではない。   Furthermore, as shown in FIG. 6, it is preferable to communicate the gaps 101 a to 107 a in the preform 72 with the flow paths 85 a to 85 g of the upper end adapter 85 and the flow paths 89 a to 89 g of the lower end adapter 89. As a result, the degree of vacuum of the gaps 101a to 107a in the preform 72 can be controlled within a predetermined range. The volatile component desorbed from the surface of the preform 72 is discharged out of the gaps 101a to 107a. Further, the humidity and oxygen concentration in the gaps 101a to 107a are extremely small. For this reason, when forming the POF 71 from the preform 72, it is possible to prevent defects such as the inclusion of bubbles and oxidation at each interface, resulting in interface irregularities. In the present invention, the pressure (absolute pressure) of the gaps 101a to 107a is preferably in the range of 80,000 Pa to 101,000 Pa, but is not limited thereto.

真空度調整装置86には、バルブと圧力計とが設けられている。真空ポンプ87により流路85a〜85g,空隙101a〜107a,流路89a〜89gからなる真空ライン内を減圧にする。圧力計の測定値に基づきバルブの開閉調整を行い、所望の圧力とする。真空ポンプ87は、特に限定されるものではないが、真空度はそれほど高く取る必要がない。そこで、脈動を抑えるため油浴式のロータリーポンプ(油回転式ポンプ)を複数並列にする手段などが好ましく用いられる。なお、この際に真空ポンプ87から揮発物質がプリフォーム72内に拡散しないように、減圧ライン中にトラップを設けることが好ましい。圧力計で測定される圧力値に基づきバルブの開閉調整がなされる。   The vacuum degree adjusting device 86 is provided with a valve and a pressure gauge. The vacuum pump 87 reduces the pressure in the vacuum line composed of the flow paths 85a to 85g, the gaps 101a to 107a, and the flow paths 89a to 89g. Based on the measured value of the pressure gauge, adjust the opening and closing of the valve to obtain the desired pressure. The vacuum pump 87 is not particularly limited, but the degree of vacuum need not be so high. Therefore, in order to suppress pulsation, a means of arranging a plurality of oil bath type rotary pumps (oil rotary pumps) in parallel is preferably used. At this time, it is preferable to provide a trap in the decompression line so that volatile substances do not diffuse from the vacuum pump 87 into the preform 72. The opening / closing of the valve is adjusted based on the pressure value measured by the pressure gauge.

なお、その際の真空度は、特に限定されるものではなく、各層の圧力や軟化した樹脂の変形のしやすさなどにより適宜選択することができる。加熱により軟化したパイプが減圧によって収縮を始める程度とすることが、均一な線引きを行うことができるために望ましい。なお、各層が中心方向に収縮するように内側の空隙の減圧が外側の空隙の減圧よりも大きい方がその差圧によって中心方向へ収縮する様に変形するので好ましい。また、圧力の下限値も特に限定されないが用いられる真空ポンプ87などの機器類のコストの上昇及びプリフォーム72の劣化が生じない、つまりパイプを破損しない程度であることが好ましい。   Note that the degree of vacuum at that time is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the pressure of each layer, the ease of deformation of the softened resin, and the like. It is desirable that the pipe softened by heating starts shrinking due to reduced pressure because uniform drawing can be performed. Note that it is preferable that the pressure reduction of the inner gap is larger than the pressure reduction of the outer gap so that each layer contracts in the center direction, because the layer is deformed to contract in the center direction due to the differential pressure. Further, the lower limit value of the pressure is not particularly limited, but it is preferable that the cost of the equipment such as the vacuum pump 87 to be used and the preform 72 are not deteriorated, that is, the pipe is not damaged.

圧力が所定の値に達すると、図7(b)のように移動装置(図示しない)によりプリフォーム72の一部を炉心管81内に挿入する。この際に、回転装置88によりプリフォーム72を回転しながら溶融させると、POF71の真円度の向上が図れる。炉心管81内でプリフォーム72を真空引き状態で回転させながら溶融させると、減圧によって溶融部分が大気圧との関係で中心方向に移動し密着する。このため、本発明では、プリフォームを外部から絞るような操作が不要である。また、仮にプリフォームを構成しているポリマーなど(例えば、PMMAや各種の添加剤)からガスが発生しても減圧状態で絶えず引き続けているので、成型後の層間に素(void;空隙)が生じない。プリフォーム72は、空隙101a〜107aを減圧しているので、ヒータ82による加熱の際に熱伝導が生じ難くなる場合がある。そこで、空隙101a〜107aは狭い方がより好ましい。   When the pressure reaches a predetermined value, a part of the preform 72 is inserted into the core tube 81 by a moving device (not shown) as shown in FIG. At this time, if the preform 72 is melted while being rotated by the rotating device 88, the roundness of the POF 71 can be improved. When the preform 72 is melted while being rotated in the vacuum state in the furnace core tube 81, the melted portion moves toward the center in relation to the atmospheric pressure due to the reduced pressure, and comes into close contact. For this reason, in this invention, operation which squeezes a preform from the outside is unnecessary. In addition, even if gas is generated from a polymer or the like (for example, PMMA or various additives) constituting a preform, it is continuously pulled in a reduced pressure state, so that a void (void) is formed between the layers after molding. Does not occur. Since the preform 72 depressurizes the gaps 101 a to 107 a, heat conduction may be difficult to occur during heating by the heater 82. Therefore, the gaps 101a to 107a are more preferably narrow.

プリフォーム72の下端では空隙がなくなり密着するまで、図8(c)に示すように溶融を更に進行させる。その後に送出部80の栓80aを取り外す。プリフォーム72の回転を一時停止し、下端部アダプタ89を真空度調整装置86から切断する。その後に図8(d)に示すように線引装置70の下方から下端部アダプタ89を用いてプリフォーム72を繊維状に延伸する。   Melting is further advanced as shown in FIG. 8C until there is no gap at the lower end of the preform 72 until the preform 72 is in close contact. Thereafter, the plug 80a of the delivery unit 80 is removed. The rotation of the preform 72 is temporarily stopped, and the lower end adapter 89 is cut from the vacuum degree adjusting device 86. Thereafter, as shown in FIG. 8 (d), the preform 72 is stretched into a fiber shape from below the drawing device 70 using the lower end adapter 89.

その後に、図4に示すように、プリフォームの一部72cを適当な位置で切断し、均一に溶融延伸されたPOF71を巻取機77で巻き取り始める。また、回転装置88によりプリフォーム72を回転するとPOF71の真円度を向上できるために好ましい。また、真空引きも行い続けると、プリフォーム72からガス化した物質が生じても真空ポンプ87により吸引除去され、POF71内に異物が存在することを抑制できる。また、送出部の栓80aも元に位置に取り付けることで、炉心管81内における対流の発生を抑制でき、熱伝導の急激な変化を抑制できるために好ましい。このように真空引きを行いつつ、溶融延伸することで、界面不整が生じ難いPOF71を製造し続けることができる。なお、POF71の線径は、外径モニタ76でモニタリングされており、その結果に基づき、適宜延伸速度の調整及び/またはヒータ82の加熱温度の調整が行われる。   After that, as shown in FIG. 4, a part 72 c of the preform is cut at an appropriate position, and the POF 71 that has been uniformly melted and stretched is started to be wound by a winder 77. Further, it is preferable to rotate the preform 72 by the rotating device 88 because the roundness of the POF 71 can be improved. Further, if the evacuation is continued, even if a gasified substance is generated from the preform 72, it is sucked and removed by the vacuum pump 87, and the presence of foreign matter in the POF 71 can be suppressed. In addition, it is preferable to attach the plug 80a of the delivery unit to the original position because generation of convection in the core tube 81 can be suppressed and a rapid change in heat conduction can be suppressed. By performing melt drawing while evacuating in this way, it is possible to continue producing POF 71 which is less likely to cause interface irregularities. The wire diameter of the POF 71 is monitored by the outer diameter monitor 76, and the stretching speed and / or the heating temperature of the heater 82 are appropriately adjusted based on the result.

延伸は、例えば、プリフォームを線引炉(例えば円筒状の加熱炉)等の内部を通過させることによって加熱し、溶融させた後、引き続き連続して延伸紡糸するのが好ましい。加熱温度は、プリフォームの材質等に応じて適宜決定することができるが、一般的には、180℃〜250℃が好ましい。延伸条件(延伸温度等)は、得られたプリフォームの径、所望のPOFの径および用いた材料等を考慮して、適宜決定することができる。特に、屈折率分布型光ファイバにおいては、その断面の中心方向から円周に向け屈折率が変化する構造を有するため、この分布を破壊しないように、均一に加熱且つ延伸紡糸(線引)する必要がある。従って、プリフォームの加熱には、プリフォームを断面方向において均一に加熱可能である円筒形状の加熱炉等を用いことが好ましい。また、加熱炉は延伸軸方向に温度分布を持つことが好ましい。溶融部分が狭いほど屈折率分布に変化が生じ難く収率があがるため好ましい。具体的には溶融部分の領域が狭くなるように溶融領域の前後では、予熱と徐冷を行う。さらに、溶融領域に用いる熱源としてはレーザーのような狭い領域に対しても高出力のエネルギーを供給できるものがより好ましい。   For stretching, for example, the preform is preferably heated and melted by passing through an interior of a drawing furnace (for example, a cylindrical heating furnace), and then continuously stretched and spun. Although heating temperature can be suitably determined according to the material etc. of preform, generally 180 to 250 degreeC is preferable. The stretching conditions (stretching temperature and the like) can be appropriately determined in consideration of the diameter of the obtained preform, the desired POF diameter, the material used, and the like. In particular, since the refractive index distribution type optical fiber has a structure in which the refractive index changes from the center direction of the cross section toward the circumference, it is uniformly heated and drawn and spun (drawn) so as not to destroy this distribution. There is a need. Therefore, it is preferable to use a cylindrical heating furnace or the like that can uniformly heat the preform in the cross-sectional direction for heating the preform. The heating furnace preferably has a temperature distribution in the direction of the drawing axis. A narrow melted portion is preferable because the refractive index distribution hardly changes and the yield increases. Specifically, preheating and gradual cooling are performed before and after the melting region so that the region of the melting portion becomes narrow. Furthermore, the heat source used for the melting region is more preferably one that can supply high output energy even to a narrow region such as a laser.

延伸は線形とその真円度を維持させるため、中心位置を一定に保つ調芯機構を有する延伸紡糸装置を用いて行うのが好ましい。延伸条件を選択することによりファイバの重合体の配向を制御することができ、線引きで得られるファイバの曲げ性能等の機械特性や熱収縮などを制御することもできる。また、線引時の張力は、特開平7−234322号公報に記載されているように、溶融したプラスチックを配向させるために0.1N以上とすることができ、もしくは特開平7−234324号公報に記載されているように、溶融延伸後に歪みを残さないようにするために1N以下とすることが好ましい。また、特開平8−106015号公報に記載されているように、延伸の際に予備加熱工程を実施する方法などを採用することもできる。以上の方法によって得られるPOFの破断伸びや硬度について特開平7−244220号公報に記載の様に規定することで、光ファイバの曲げや側圧特性を改善することができる。また、特開平8−54521号公報のように低屈折率の層を外周に設けて反射層として機能させてさらに伝送性能を向上させることもできる。   In order to maintain the linearity and its roundness, the drawing is preferably performed using a drawing spinning apparatus having an alignment mechanism that keeps the center position constant. By selecting the drawing conditions, the orientation of the polymer of the fiber can be controlled, and the mechanical properties such as the bending performance of the fiber obtained by drawing and the heat shrinkage can also be controlled. Further, the tension at the time of drawing can be 0.1 N or more in order to orient the molten plastic as described in JP-A-7-234322, or JP-A-7-234324. In order not to leave distortion after melt drawing, it is preferable to set it to 1 N or less. Further, as described in JP-A-8-106015, a method of performing a preheating step at the time of stretching may be employed. By defining the elongation at break and hardness of the POF obtained by the above method as described in JP-A-7-244220, the bending and lateral pressure characteristics of the optical fiber can be improved. Further, as in JP-A-8-54521, a transmission layer can be further improved by providing a low refractive index layer on the outer periphery to function as a reflective layer.

図9には、POF71の端面を示す。POF71は、その中心にコア部中心111が形成されており、そのコア部111の外周に順次、第2層112,第3層113,第4層114,第5層115,第6層116,第7層117からなるコア部が形成されている。また、コア部の最外層である第7層の外周にクラッド部118が形成されている。なお、各界面を説明する線は、説明のために図示したものである。   FIG. 9 shows the end face of the POF 71. The POF 71 has a core portion center 111 formed at the center thereof, and the second layer 112, the third layer 113, the fourth layer 114, the fifth layer 115, the sixth layer 116, A core portion made of the seventh layer 117 is formed. In addition, a cladding portion 118 is formed on the outer periphery of the seventh layer, which is the outermost layer of the core portion. In addition, the line explaining each interface is shown for description.

図9に示すPOF71の屈折率の一態様を図10に示す。屈折率は、内層のコア部111を中心に外周方向に向けて順次、低屈折率となり、最外層コア部117とクラッド部118との屈折率との比は、3%以上低くすることによりその界面における光の反射効率が良くなる。図10では、(1.403/1.492)≒28%となるものを図示している。   One mode of the refractive index of the POF 71 shown in FIG. 9 is shown in FIG. The refractive index is gradually lowered toward the outer circumferential direction centering on the inner core portion 111, and the ratio of the refractive index of the outermost core portion 117 and the clad portion 118 is reduced by 3% or more. The reflection efficiency of light at the interface is improved. FIG. 10 shows a case where (1.403 / 1.492) ≈28%.

図9及び図10に示すように、本発明において得られるPOF71は、コア部111及び第2層112〜第7層117に向けて屈折率が低くなる構造を有している。さらに、より屈折率が小さいクラッド部118が最外周に形成されている。POF71のコア部111,各層112〜117及びクラッド部118は、プリフォーム72では、ロッド型コア部101,パイプ型コア部102〜107及びクラッド部110に対応する。前述されているようにガラス転移温度Tgがパイプ型コア部107〜102及びロッド型コア部101の順に低くなるものが好ましい。このように得られるPOF71の外周部から中心部のポリマーの屈折率を高め、対応するプリフォーム72の中心部から外周部へガラス転移温度Tg(℃)が高いポリマーを用いることで、溶融延伸時におけるポリマーの熱劣化を抑制すると共に帯域特性が広いPOFを得ることができる。   As shown in FIGS. 9 and 10, the POF 71 obtained in the present invention has a structure in which the refractive index decreases toward the core portion 111 and the second layer 112 to the seventh layer 117. Furthermore, a cladding portion 118 having a smaller refractive index is formed on the outermost periphery. In the preform 72, the core part 111 of the POF 71, the respective layers 112 to 117, and the clad part 118 correspond to the rod-type core part 101, the pipe-type core parts 102 to 107, and the clad part 110. As described above, it is preferable that the glass transition temperature Tg decreases in the order of the pipe-type core portions 107 to 102 and the rod-type core portion 101. By increasing the refractive index of the polymer in the central part from the outer peripheral part of the POF 71 thus obtained and using a polymer having a high glass transition temperature Tg (° C.) from the central part to the outer peripheral part of the corresponding preform 72, In addition, it is possible to obtain a POF having a wide band characteristic while suppressing thermal degradation of the polymer.

このような屈折率とガラス転移温度との相関を有するポリマーであれば、本発明においてその原料は特に限定されるものではない。しかしながら、各界面間での相溶性が悪いと伝送光の散乱の原因となる。そこで、組み合わせるポリマーの種類を抑えるため、単一のポリマー(ホモポリマー)に屈折率調整剤を加えたものを用いることができる。また、複数の原料モノマーを重合して得られる共重合体(コポリマー)を用いることもできる。この場合には、原料モノマーの組成比を変えることで屈折率やガラス転移温度などの物性を調整することができる。   In the present invention, the raw material is not particularly limited as long as the polymer has a correlation between the refractive index and the glass transition temperature. However, poor compatibility between the interfaces may cause transmission light scattering. Therefore, in order to suppress the types of polymers to be combined, a single polymer (homopolymer) added with a refractive index adjusting agent can be used. Further, a copolymer (copolymer) obtained by polymerizing a plurality of raw material monomers can also be used. In this case, physical properties such as refractive index and glass transition temperature can be adjusted by changing the composition ratio of the raw material monomers.

例えば、ホモポリマーからなる場合では、PMMA(ガラス転移温度(示差走査熱量計(DSC)による測定)100℃〜115℃,屈折率1.492(インデックスプロファイラで測定))にジフェニルスルフィド(DPS:屈折率1.63(液状))のような屈折率調整剤を用いることが挙げられる。この場合、DPSの添加量を増加させることによって、プリフォーム72の屈折率が上昇する。一方でDPSが可塑剤のような機能を備えるためガラス転移温度Tg(℃)が低下する。共重合ポリマーからなる場合では、PMMAとポリベンジルメタクリレート(ガラス転移温度(示差走査熱量計(DSC)で測定)65℃〜80℃,屈折率1.568(インデックスプロファイラで測定))とを用いることが挙げられる。本発明では、インデックスプロファイラとして、セイコーEG&G社製 インデックスプロファイラIP−5500を用いる。   For example, in the case of a homopolymer, PMMA (glass transition temperature (measured with a differential scanning calorimeter (DSC)) 100 ° C. to 115 ° C., refractive index 1.492 (measured with an index profiler)) and diphenyl sulfide (DPS: refraction) And a refractive index adjusting agent such as 1.63 (liquid). In this case, the refractive index of the preform 72 increases by increasing the amount of DPS added. On the other hand, since DPS has a function like a plasticizer, the glass transition temperature Tg (° C.) is lowered. In the case of a copolymer, use PMMA and polybenzyl methacrylate (glass transition temperature (measured with a differential scanning calorimeter (DSC)) 65 ° C. to 80 ° C., refractive index 1.568 (measured with an index profiler)). Is mentioned. In the present invention, an index profiler IP-5500 manufactured by Seiko EG & G is used as the index profiler.

メチルメタクリレート(MMA)とベンジルメタクリレート(BzMA)との組成比を変更してメチルメタクリレート−ベンジルメタクリレート(MMA−BzMA)共重合体を得る。MMA−BzMA共重合体は、BzMAの組成比が上昇すると、ガラス転移温度Tg(℃)は低下するが、屈折率は上昇する。そこで、BzMAの組成比が高い(約5質量%〜30質量%)共重合体をロッド型コア部101に用いることが好ましい。そして、外周に向けてパイプ型コア部102〜106のBzMAの組成比を徐々に減少させることで、屈折率を低下させると共にガラス転移温度Tgを上昇させることが可能となる。さらに、コア部の最外層(第7層)117を形成するパイプ型コア部107には、BzMAが含有されていなくても良い。また含有させる場合には、5質量%以下であることが好ましい。なお、パイプ型コア部107は、ホモポリマーであるPMMAを主成分として形成しても良い。   The composition ratio of methyl methacrylate (MMA) and benzyl methacrylate (BzMA) is changed to obtain a methyl methacrylate-benzyl methacrylate (MMA-BzMA) copolymer. In the MMA-BzMA copolymer, when the composition ratio of BzMA increases, the glass transition temperature Tg (° C.) decreases, but the refractive index increases. Therefore, it is preferable to use a copolymer having a high BzMA composition ratio (about 5% by mass to 30% by mass) for the rod-type core part 101. Then, by gradually decreasing the BzMA composition ratio of the pipe-type core portions 102 to 106 toward the outer periphery, it is possible to lower the refractive index and raise the glass transition temperature Tg. Furthermore, the pipe-type core part 107 that forms the outermost layer (seventh layer) 117 of the core part may not contain BzMA. Moreover, when it contains, it is preferable that it is 5 mass% or less. Note that the pipe-type core portion 107 may be formed using PMMA, which is a homopolymer, as a main component.

本発明では各々の層は、その屈折率がファイバの内側の層から外側の層に向かって屈折率が二乗分布的に低下している。本発明において「二乗分布的」とは、屈折率分布係数と呼ばれる光ファイバの屈折率形状をべき乗則により近似した際、屈折率分布形状を決定する指数が二乗に近いというものであって、厳密な意味での二乗分布のみを意味するのではなく、二乗分布に近似する種々の分布を含む広い意味で用いるものとし、段階的な変化に基づく分布も勿論含まれる。屈折率の大きさを縦軸とし、断面中心から半径方向の距離を横軸とした場合に、中心から遠ざかるに従って、実質的に左右対称に屈折率が低下している分布は、本明細書において「二乗分布」に含まれるものとする。   In the present invention, the refractive index of each layer decreases in a square distribution from the inner layer to the outer layer of the fiber. In the present invention, “square distribution” means that when the refractive index shape of an optical fiber called a refractive index distribution coefficient is approximated by a power law, an index for determining the refractive index distribution shape is close to square. It is not intended to mean only the square distribution in a simple sense, but is used in a broad sense including various distributions that approximate the square distribution, and of course a distribution based on a step change is also included. The distribution in which the refractive index decreases substantially symmetrically with increasing distance from the center, where the vertical axis is the magnitude of the refractive index and the horizontal axis is the distance from the center of the cross section is It shall be included in the “square distribution”.

なお、本発明では、各層の屈折率が一様である態様(図11(a)、図中、nx-1 層およびnx 層は、本発明のファイバ中の隣接する層であって、nn-1 層がより内側に位置する。図11(b)および(c)においても同様である)に限られず、各層の屈折率の大きさが分布している態様(図11(b)および(c)も含まれる。また、屈折率が一様な層及び屈折率が分布した層の双方を含む態様であってもよい。層内に屈折率分布がある層を含む態様(図11(b)および(c))は、屈折率が一様な層のみが連続している態様(図11(a))と比較して、層数を減らすことができる。各層が屈折率に分布を持つ態様は、例えば、前述の製造方法において屈折率調整剤の濃度が変化するように重合の進行方向を制御して重合を行ったり、もしくはポリマーロッドやプリフォーム形成後に加熱するなどの操作によって屈折率調整剤を拡散させることにより製造することができる。ただし、屈折率調整剤の移動度が大き過ぎると屈折率分布の形状が大きく変化してしまうので、所望の屈折率分布形状が得られないことがある。そのため、このうような操作を行う場合はポリマーと屈折率調整剤との組合わせを勘案して行うことが好ましい。 In the present invention, the refractive index of each layer is uniform (FIG. 11 (a), where n x-1 layer and n x layer are adjacent layers in the fiber of the present invention, The n n-1 layer is located on the inner side (the same applies to FIGS. 11B and 11C), and the refractive index of each layer is distributed (FIG. 11B). In addition, an embodiment including both a layer having a uniform refractive index and a layer having a distributed refractive index may be included (an embodiment including a layer having a refractive index distribution in the layer (FIG. 11). (B) and (c)) can reduce the number of layers as compared with an embodiment in which only layers having a uniform refractive index are continuous (FIG. 11A). For example, in the above-described production method, the polymerization may be performed by controlling the progress of the polymerization so that the concentration of the refractive index adjusting agent changes. Alternatively, it can be manufactured by diffusing the refractive index modifier by an operation such as heating after forming the polymer rod or preform, etc. However, if the mobility of the refractive index modifier is too large, the shape of the refractive index distribution becomes large. In this case, it is preferable to consider the combination of the polymer and the refractive index adjusting agent when performing such an operation.

本発明のプラスチック光ファイバでは、この屈折率の差の目安は、ファイバの中心部と最外層において、ナトリウムD線に対する屈折率nd が温度20℃において0.01以上である。また、隣接する層間の屈折率差については、形成する層の数などに応じて異なるが、5〜10層程度形成する場合は、隣接する層間で屈折率が0.01以上異なっているのが好ましい。また、このときの層の厚みは、プリフォームからPOFにするときに減圧によって破損しない程度の強度を有している事が必要である。また各層の厚みは、得られたファイバの屈折率分布の形状が二乗分布に近似できれば、同じでも良く異なっていても良い。 In the plastic optical fiber of the present invention, the standard for the difference in refractive index is that the refractive index n d for the sodium D line is 0.01 or more at a temperature of 20 ° C. in the center and the outermost layer of the fiber. The difference in refractive index between adjacent layers varies depending on the number of layers to be formed, etc., but when forming about 5 to 10 layers, the refractive index is different by 0.01 or more between adjacent layers. preferable. In addition, the thickness of the layer at this time must be strong enough not to be damaged by decompression when the preform is changed to POF. The thickness of each layer may be the same or different as long as the shape of the refractive index profile of the obtained fiber can approximate a square distribution.

<被覆層の形成方法>
前述した方法で製造されたPOFは、そのままの形態でプラスチック光ファイバとして種々の用途に供することができる。また、保護や補強を目的として、その外側に被覆層を有する形態(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)、繊維層を有する形態もある。さらに、複数のPOF及び/または光ファイバ心線を束ねたプラスチック光ファイバケーブルとした状態で、種々の用途に供することができる。被覆工程は、例えばPOFの通る孔を有する対向したダイスにPOFを通し、対向したダイス間に溶融した被覆用の樹脂を満たし、POFをダイス間に移動することで被覆された光ファイバ心線(光ファイバコード)を得ることができる。被覆層は可撓時に内部のPOFへの応力から保護するため、POFと融着していないことが望ましい。さらにこのとき、溶融した樹脂と接することでPOFに熱的ダメージが加わるので、極力ダメージを押さえるような移動速度や低温で溶融できる樹脂を選ぶことも望ましい。このとき、被覆層の厚みは被覆材の溶融温度やPOFの引き抜き速度、被覆層の冷却温度による。その他にも、光部材に塗布したモノマーを重合させる方法やシートを巻き付ける方法、押し出し成形した中空管に光部材を通す方法などが知られている。
<Method for forming coating layer>
The POF manufactured by the above-described method can be used for various applications as a plastic optical fiber as it is. Further, for the purpose of protection and reinforcement, there are a form having a coating layer on the outside (plastic optical fiber core or plastic optical fiber cord) and a form having a fiber layer. Furthermore, it can be used for various applications in the state of a plastic optical fiber cable in which a plurality of POFs and / or optical fiber cores are bundled. In the coating process, for example, the POF is passed through opposing dies having holes through which the POF passes, the coating resin melted between the opposing dies is filled, and the optical fiber core wire coated by moving the POF between the dies ( An optical fiber cord) can be obtained. In order to protect the coating layer from stress on the internal POF when it is flexible, it is desirable that the coating layer is not fused with the POF. Further, at this time, the POF is thermally damaged by being in contact with the molten resin. Therefore, it is desirable to select a resin that can be melted at a moving speed or low temperature that suppresses damage as much as possible. At this time, the thickness of the coating layer depends on the melting temperature of the coating material, the POF drawing speed, and the cooling temperature of the coating layer. In addition, a method of polymerizing a monomer applied to the optical member, a method of winding a sheet, a method of passing the optical member through an extruded hollow tube, and the like are known.

POFや光ファイバ心線を束ねて被覆することにより、プラスチック光ファイバケーブル(以下、光ファイバケーブルと称する)の製造が可能となる。その際にその被覆の形態として、被覆材とPOFの界面が全周にわたって接して被覆されている密着型の被覆と、被覆材とPOFの界面に空隙を有するルース型被覆がある。ルース型被覆では、たとえばコネクターとの接続部など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。   A plastic optical fiber cable (hereinafter referred to as an optical fiber cable) can be manufactured by bundling and covering a POF or an optical fiber core. In this case, there are two types of coatings: a contact type coating in which the interface between the coating material and the POF is in contact with the entire circumference, and a loose type coating having a gap at the interface between the coating material and the POF. In the loose type coating, for example, when the coating layer is peeled off at the connection portion with the connector, for example, moisture may enter from the gaps at the end face and diffuse in the longitudinal direction.

しかし、ルース型の被覆の場合、被覆材とPOFとが密着していないので、光ファイバケーブルにかかる応力や熱をはじめとするダメージの多くを被覆材層で緩和させることができ、POFにかかるダメージを軽減させることができるため、使用目的によっては好ましく用いることができる。水分の伝播については、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で、端面からの水分伝播を防止でき、かつ、これらの半固体や粉粒体に耐熱や機械的機能の向上などの水分伝播防止と異なる機能をあわせ持つようにすることでより高い性能の被覆を形成できる。ルース型の被覆を製造するには、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を加減することで空隙層を作ることができる。空隙層の厚みは、空隙層を加圧/減圧することで調整が可能である。   However, in the case of a loose-type coating, since the coating material and the POF are not in close contact with each other, most of the damage such as stress and heat applied to the optical fiber cable can be alleviated by the coating material layer, and the POF is applied. Since damage can be reduced, it can be preferably used depending on the purpose of use. As for the propagation of moisture, by filling the voids with fluid semi-solid or powdery particles, moisture propagation from the end face can be prevented, and heat and A coating with higher performance can be formed by having functions different from moisture propagation prevention such as improvement of mechanical functions. In order to produce a loose type coating, the void layer can be formed by adjusting the position of the extrusion nipple of the crosshead die and adjusting the pressure reducing device. The thickness of the void layer can be adjusted by pressurizing / depressurizing the void layer.

さらに、必要に応じて被覆層(1次被覆層)の外周にさらに被覆層(2次被覆層)を設けても良い。2次被覆層に難燃剤や紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラジカル捕獲剤、昇光剤、滑剤などを導入してもよく、耐透湿性能を満足する限りにおいては、1次被覆層にも導入は可能である。なお、難燃剤については臭素を始めとするハロゲン含有の樹脂や添加剤や燐含有のものがあるが、毒性ガス低減などの安全性の観点で難燃剤として金属水酸化物を加える主流となりつつある。金属水酸化物はその内部に結晶水として水分を有しており、またその製法過程での付着水が完全に除去できないため、金属水酸化物による難燃性被覆は本発明の対透湿性被覆(1次被覆層)の外層被覆(2次被覆層)として設けることが望ましい。   Furthermore, you may provide a coating layer (secondary coating layer) further in the outer periphery of a coating layer (primary coating layer) as needed. Flame retardants, UV absorbers, antioxidants, radical scavengers, photosensitizers, lubricants, etc. may be introduced into the secondary coating layer, and as long as moisture permeation resistance is satisfied, Introduction is possible. In addition, some flame retardants contain halogen-containing resins such as bromine, additives, and phosphorous. However, metal hydroxides are becoming mainstream as flame retardants in terms of safety such as reduction of toxic gases. . Since the metal hydroxide has moisture as crystal water inside, and the attached water cannot be completely removed during the manufacturing process, the flame retardant coating by the metal hydroxide is the moisture-permeable coating of the present invention. It is desirable to provide as an outer layer coating (secondary coating layer) of (primary coating layer).

また、複数の機能を付与させるために、様々な機能を有する被覆を積層させてもよい。例えば、本発明のような難燃化以外に、POFの吸湿を抑制するためのバリア層や水分を除去するための吸湿材料、例えば吸湿テープや吸湿ジェルを被覆層内や被覆層間に有することができ、また可撓時の応力緩和のための柔軟性素材層や発泡層等の緩衝材、剛性を挙げるための強化層など、用途に応じて選択して設けることができる。樹脂以外にも構造材として、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すると、得られる光ファイバ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 provide a plurality of functions, coatings having various functions may be laminated. For example, in addition to flame retardancy as in the present invention, a barrier layer for suppressing moisture absorption of POF and a moisture absorbing material for removing moisture, such as a moisture absorbing tape or a moisture absorbing gel, may be included in the coating layer or between the coating layers. In addition, a flexible material layer for relaxing stress at the time of flexibility, a cushioning material such as a foam layer, a reinforcing layer for increasing rigidity, and the like can be selected and provided depending on the application. In addition to the resin, if the thermoplastic resin contains a fiber having a high elastic modulus (so-called tensile fiber) and / or a highly rigid metal wire, the mechanical strength of the resulting optical fiber cable is reinforced. This is preferable.

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る。また、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。いずれのものも前述したもの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組み込むことができる。   Examples of the tensile strength fiber include aramid fiber, polyester fiber, and polyamide fiber. Examples of the metal wire include stainless steel wire, zinc alloy wire, copper wire and the like. None of these are limited to those described above. In addition, a metal tube exterior for protection, an aerial support line, and a mechanism for improving workability during wiring can be incorporated.

前述した方法で得られたPOF71から、プラスチック光ファイバ心線(以下、光ファイバ心線と称する)を製造する方法について図12を用いて説明する。POF71を被覆して光ファイバ心線を製造する被覆ラインは、従来から知られている電気ケーブルや石英ガラス製光ファイバと同様な被覆ラインを使用することができる。図12に被覆ライン130の概略図を示す。POF71は、送出機131より送り出され、冷却装置132により5℃〜35℃の温度まで冷却することが、被覆する際にPOF71へのダメージを抑制するために好ましいが、この冷却装置132は省略することも可能である。   A method of manufacturing a plastic optical fiber core wire (hereinafter referred to as an optical fiber core wire) from the POF 71 obtained by the above-described method will be described with reference to FIG. As a coating line for coating the POF 71 to manufacture an optical fiber core wire, a coating line similar to a conventionally known electric cable or quartz glass optical fiber can be used. FIG. 12 shows a schematic diagram of the coating line 130. It is preferable that the POF 71 is sent from the delivery device 131 and cooled to a temperature of 5 ° C. to 35 ° C. by the cooling device 132 in order to suppress damage to the POF 71 during coating, but this cooling device 132 is omitted. It is also possible.

その後に、被覆装置133によりPOF71に被覆材を被覆して光ファイバ心線134が得られる。光ファイバ心線134は、水槽135で冷水により冷却された後に、水分除去装置136によりその表面の水分が除去される。なお、光ファイバ心線134の冷却は、水槽に限定されず、他の装置を用いてもよい。そして、ローラ137により搬送されて巻取機138に巻き取られる。なお、図12では、POF71を送出機131から供給する形態を示したが、図示した形態に限定されるものではない。   Thereafter, the coating apparatus 133 coats the POF 71 with a coating material to obtain the optical fiber core 134. After the optical fiber core 134 is cooled by cold water in the water tank 135, the moisture on the surface thereof is removed by the moisture removing device 136. In addition, cooling of the optical fiber core wire 134 is not limited to a water tank, You may use another apparatus. And it is conveyed by the roller 137 and wound up by the winder 138. In addition, although the form which supplies POF71 from the transmitter 131 was shown in FIG. 12, it is not limited to the form shown in figure.

また、光ファイバ心線134は使用形態によって、光ファイバ心線134を同心円上にまとめた集合ケーブルや、一列に並べたテープ心線と言われる態様、さらにそれらを押え巻やラップシースなどでまとめた集合ケーブルなど用途に応じてその形態を選ぶことができる。   Further, depending on the type of use, the optical fiber core 134 is a collective cable in which the optical fiber cores 134 are concentrically arranged, an aspect called a tape core arranged in a row, and further, these are grouped together with a presser winding or a wrap sheath. The form can be selected according to the application such as the assembled cable.

また、本発明のPOFを用いた光ファイバケーブルは、軸ずれに対して従来の光ファイバに比べて許容度が高いため突き合せによる接合でも用いることができるが、端部に接続用光コネクタを用いて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、F05型、MU型、FC型、SC型などの市販の各種コネクタを利用することも可能である。   In addition, the optical fiber cable using the POF of the present invention has a higher tolerance for axial misalignment than conventional optical fibers, and can be used for joining by butt, but an optical connector for connection is provided at the end. It is preferable to use and securely fix the connecting portion. As the connector, it is possible to use various commercially available connectors such as PN type, SMA type, SMI type, F05 type, MU type, FC type, and SC type that are generally known.

本発明の光学部材としての光ファイバ(POF並びに光ファイバ心線及び光ファイバコード)、および光ファイバケーブルを用いて光信号を伝送するシステムには、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で構成される。また、必要に応じて他の光ファイバなど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。   An optical fiber (POF, optical fiber core and optical fiber cord) as an optical member of the present invention, and a system for transmitting an optical signal using an optical fiber cable include various light emitting elements, light receiving elements, optical switches, optical An optical signal processing device including optical components such as an isolator, an optical integrated circuit, and an optical transceiver module is used. Moreover, 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, pages 110 to 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、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。   Furthermore, 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 described in “interconnection by optical sheet bus technology”, and JP-A-10-123350, JP-A-2002-90571, JP-A-2001-290055, etc. Optical bus; described in JP-A-2001-74971, JP-A-2000-329962, JP-A-2001-74966, JP-A-2001-74968, JP-A-2001-318263, JP-A-2001-31840, etc. Optical star couplers described in Japanese Laid-Open Patent Publication Nos. 2000-241655, 2002-62457, 2002-101044, 200 -305395 and other optical signal transmission devices and optical data bus systems; Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-23011 and other optical signal processing devices; Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-86537 and other optical signal cross-connect systems Optical transmission systems described in JP-A-2002-26815, etc .; multi-function systems described in JP-A-2001-339554, JP-A-2001-339555, etc .; and various optical waveguides, optical splitters, optical By combining with a coupler, an optical multiplexer, an optical demultiplexer, etc., a more advanced optical transmission system using multiplexed transmission / reception can be constructed. In addition to the above optical transmission applications, it can also be used in the fields of illumination, energy transmission, illumination, and sensors.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、比較例の実験の説明は、実施例と同じ箇所については省略する。以下の実施例に示す材料、割合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. In addition, description of the experiment of a comparative example is abbreviate | omitted about the same location as an Example. The materials, ratios, operations, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.

実施例では、原料モノマーとして、メチルメタクリレート(MMA)、ベンジルメタクリレート(BzMA)を精製して用いた。また、重合開始剤には、ジ−t−ブチルパーオキシド(PBD)を用い、連鎖移動剤には、n−ラウリルメルカプタン(n−LM)を用いてMMA−BzMA共重合体またはPMMAを合成して、コア部とした。また、クラッド部用の樹脂としては、屈折率が1.403のPVDF(ポリフッ化ビニリデン)樹脂を用いた。   In the examples, methyl methacrylate (MMA) and benzyl methacrylate (BzMA) were purified and used as raw material monomers. In addition, MMA-BzMA copolymer or PMMA is synthesized using di-t-butyl peroxide (PBD) as a polymerization initiator and n-lauryl mercaptan (n-LM) as a chain transfer agent. The core part. Further, as the resin for the clad portion, PVDF (polyvinylidene fluoride) resin having a refractive index of 1.403 was used.

(ロッド型コア部の製造方法)
ポリマー原料となる精製したMMAとBzMAの質量比をMMA:BzMA=0.80:0.20となるように反応容器に注入した。PBD(重合開始剤)とn−LM(連鎖移動剤)とをポリマー原料100質量部に対してそれぞれ0.013質量%、0.27質量%となるように反応容器に注入し、重合させた。反応後にポリマー(MMA−BzMA共重合体)を取り出して屈折率を測定したところnd =1.507であった。また、分子量を測定したところ、重量平均分子量(Mw)60000であった。さらに、メルトフローインデックスを測定したところ、230℃で6g/10minであった。そして、ガラス転移温度Tg(℃)を示差走査熱計量(DSC)によって測定したところ、104.4℃であった。
(Manufacturing method of rod type core part)
The mass ratio of purified MMA and BzMA used as a polymer raw material was poured into the reaction vessel so that MMA: BzMA = 0.80: 0.20. PBD (polymerization initiator) and n-LM (chain transfer agent) were injected into the reaction vessel so as to be 0.013% by mass and 0.27% by mass, respectively, with respect to 100 parts by mass of the polymer raw material, and polymerized. . After the reaction, the polymer (MMA-BzMA copolymer) was taken out and the refractive index was measured. As a result, n d = 1.507. Moreover, when molecular weight was measured, it was weight average molecular weight (Mw) 60000. Furthermore, it was 6 g / 10min at 230 degreeC when the melt flow index was measured. And it was 104.4 degreeC when the glass transition temperature Tg (degreeC) was measured by the differential scanning calorimetry (DSC).

MMA−BzMA共重合体を図2に示した製造ライン30を用いて溶融押出法によりロッド型コア部101(図5参照)を作製した。ホッパ36に適宜、MMA−BzMA共重合体を投入して、溶融押出装置31により200℃〜220℃で溶融状態を保持しながら、押出しダイス32から原料ポリマーを0.5m/minの速度で押し出した。外径が8mmとなるように成形ダイス33に送り込み、その外周面に凹凸が生じないように成形した。そして、冷却装置34で冷却して、最後に図示しない乾燥装置で十分に乾燥させロッド型コア部101を得た。なお、外径は、任意の5箇所の直径を測定し、その平均値から算出した。また、外周面表面粗さをキーエンス社製表面形状測定顕微鏡レーザー変位計VK−8500を用いて測定した。このときに対物レンズには50倍のものを用い、He−Neレーザー光によってスキャンを行うことにより測定したところ基準面積あたりの平均粗さ(SRa)が、0.2211μmであった。   The rod type core part 101 (refer FIG. 5) was produced for the MMA-BzMA copolymer by the melt extrusion method using the production line 30 shown in FIG. The MMA-BzMA copolymer is appropriately put into the hopper 36, and the raw polymer is extruded from the extrusion die 32 at a speed of 0.5 m / min while the molten state is maintained at 200 ° C. to 220 ° C. by the melt extruder 31. It was. It sent to the shaping | molding die 33 so that an outer diameter might be 8 mm, and it shape | molded so that an unevenness | corrugation might not arise in the outer peripheral surface. And it cooled with the cooling device 34, and finally it fully dried with the drying device which is not illustrated, and obtained the rod-type core part 101. FIG. The outer diameter was calculated from an average value obtained by measuring the diameters at five arbitrary locations. Further, the outer surface roughness was measured using a surface shape measuring microscope laser displacement meter VK-8500 manufactured by Keyence Corporation. At this time, an objective lens having a magnification of 50 times was used, and the average roughness (SRa) per reference area was 0.2211 μm as measured by scanning with He—Ne laser light.

(パイプ型コア部の製造方法)
内周面と外周面との両面の面状が良好なものを必要とするパイプ型コア部102〜107は、図1に示したインナーサイジングダイ方式で形成した。原料であるMMAとBzMAとの組成比を変えて(表1参照)、MMA−BzMA共重合体またはPMMAを重合した。組成比以外の重合条件は、前述したロッド型コア部と同じ条件で重合させた。その後に、それぞれのパイプ型コア部(第2層ないし第7層)の外径及び肉厚に対応したダイ本体13を用いてパイプ型コア部を作製した。それぞれのポリマー原料(MMA/BzMA)の組成比及びポリマーの屈折率,ガラス転移温度Tg,内周面表面粗さ及び外周面表面粗さは、表1にまとめて示す。なお、内周面表面粗さ及び外周面表面粗さは、いずれも表面形状測定顕微鏡により測定された値から所望の算出式で算出された基準面積あたりの平均粗さ(SRa)である。
(Pipe type core manufacturing method)
The pipe-type core portions 102 to 107 that require good surface shapes on both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface were formed by the inner sizing die method shown in FIG. The MMA-BzMA copolymer or PMMA was polymerized by changing the composition ratio of the raw materials MMA and BzMA (see Table 1). Polymerization conditions other than the composition ratio were polymerized under the same conditions as those for the rod-shaped core part described above. Thereafter, a pipe-type core portion was produced using the die body 13 corresponding to the outer diameter and thickness of each pipe-type core portion (second layer to seventh layer). The composition ratio of each polymer raw material (MMA / BzMA), the refractive index of the polymer, the glass transition temperature Tg, the inner peripheral surface roughness and the outer peripheral surface roughness are summarized in Table 1. The inner surface roughness and the outer surface roughness are average roughness (SRa) per reference area calculated by a desired calculation formula from values measured by a surface shape measuring microscope.

(クラッド部の製造方法)
原料ポリマーには、PVDF(呉羽化学KF−#850 結晶融点:177℃)を用いてダイ本体13を用いて170℃〜220℃に加熱した溶融押出法により、外径(5箇所の平均値)Dが65mm、肉厚(5箇所の平均値)tが2mmとなるように形成した。なお、屈折率は1.403であり、ガラス転移温度Tg(℃)は動的粘弾性測定法(昇温速度2℃/min,10Hz)により−13℃,内周面表面粗さは0.361nm,外周面表面粗さは0.495nmであった。
(Manufacturing method of clad part)
For the raw material polymer, PVDF (Kureha Chemical KF- # 850 crystal melting point: 177 ° C.) was melted by heating at 170 ° C. to 220 ° C. using the die body 13 and the outer diameter (average value of 5 locations) It was formed such that D was 65 mm and the wall thickness (average value of 5 locations) t was 2 mm. The refractive index is 1.403, the glass transition temperature Tg (° C.) is −13 ° C. by a dynamic viscoelasticity measurement method (heating rate 2 ° C./min, 10 Hz), and the inner peripheral surface roughness is 0.00. The outer peripheral surface roughness was 361 nm and the outer peripheral surface roughness was 0.495 nm.

なお、コア部のポリマーのメルトフローレート(メルトフローインデックス)は230℃で1g/分〜6g/10分の範囲であった。線引炉75における溶融部の温度を200℃〜220℃、圧力を(大気圧−0.025MPa)以上(大気圧−0.05Pa)以下の範囲に保ち、回転速度を0.1rpmに一定として引き伸ばし、延伸処理を行った。溶融が始まり、加熱された部分が塑性を示し始めたところで下部治具を一定速度でゆっくりと引き始め、パイプ間の空隙に外部の空気が入り込んでいないことと空隙部の残留による線径変動がないことを確認してから下端部アダプタ89とプリフォームの残り72cとを取り除き、紡糸された部分を巻き取り装置にセットして延伸を行った。この延伸工程によって、直径0.56mmのPOF71を得た。本実施例のマルチステップインデックス型POFの屈折率分布は、図6に示す構造となった。最終的なPOF71の直径は0.58mmであった。この光ファイバに黒色ポリエチレンで被覆(厚み0.8mm)を行い(図12参照)、光ファイバ心線134を得た。この光ファイバ心線134の伝送損失を測定したところ、650nmで230dB/km、850nmで3700dB/kmであった。   The melt flow rate (melt flow index) of the polymer in the core portion was in the range of 1 g / min to 6 g / 10 min at 230 ° C. The temperature of the melting part in the drawing furnace 75 is 200 ° C. to 220 ° C., the pressure is kept in the range of (atmospheric pressure−0.025 MPa) to (atmospheric pressure−0.05 Pa), and the rotation speed is kept constant at 0.1 rpm. Drawing and stretching were performed. When melting begins and the heated part begins to show plasticity, the lower jig begins to be slowly pulled at a constant speed, and there is no outside air entering the gap between the pipes and the wire diameter variation due to the residual gap. After confirming that there was no lower end adapter 89 and the remaining 72c of the preform, the spun part was set in a winding device and stretched. By this stretching step, POF 71 having a diameter of 0.56 mm was obtained. The refractive index profile of the multi-step index POF of this example has the structure shown in FIG. The final POF 71 had a diameter of 0.58 mm. This optical fiber was coated with black polyethylene (thickness 0.8 mm) (see FIG. 12), and an optical fiber core 134 was obtained. When the transmission loss of the optical fiber 134 was measured, it was 230 dB / km at 650 nm and 3700 dB / km at 850 nm.

Figure 2004318090
Figure 2004318090

[比較例]
減圧による収縮を行なわずに延伸した以外は実施例1と同じ条件で実験を行なった。結果は、気泡の残留が原因と見られる輝点や線径の変動が見られ、光ファイバとしては使用に値しないものであった。
[Comparative example]
The experiment was performed under the same conditions as in Example 1 except that the film was stretched without contraction due to reduced pressure. As a result, fluctuations in the bright spot and the wire diameter, which are considered to be caused by residual bubbles, were observed, which was not worth using as an optical fiber.

本発明に係るプラスチック光ファイバを構成する母材を製造する装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the apparatus which manufactures the preform | base_material which comprises the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバを構成する母材を製造する製造ラインの概略図である。It is the schematic of the manufacturing line which manufactures the preform | base_material which comprises the plastic optical fiber which concerns on this invention. 図2に示す製造ラインを構成する機器の一実施形態である。It is one Embodiment of the apparatus which comprises the manufacturing line shown in FIG. 本発明に係るプラスチック光ファイバの製造装置の実施形態の概略図である。It is the schematic of embodiment of the manufacturing apparatus of the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバを製造するためのプリフォームの端面の図である。It is a figure of the end surface of the preform for manufacturing the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバの製造方法を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the manufacturing method of the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバの製造方法を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the manufacturing method of the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバの端面の図である。It is a figure of the end surface of the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバの特性を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the characteristic of the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバの特性を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the characteristic of the plastic optical fiber which concerns on this invention. 本発明に係るプラスチック光ファイバに被覆層を形成するための被覆ラインの概略図である。It is the schematic of the coating line for forming a coating layer in the plastic optical fiber which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

70 線引装置
71 プラスチック光ファイバ
72 プリフォーム
75 線引炉
81 炉心管
85 上端部アダプタ
86 真空度調整装置
70 Drawing device 71 Plastic optical fiber 72 Preform 75 Drawing furnace 81 Core tube 85 Upper end adapter 86 Vacuum degree adjusting device

Claims (18)

プラスチック材料を主たる構成要素として形成されたプリフォームを加熱溶融延伸させるプラスチック光ファイバの製造方法において、
径の異なる2本以上のパイプを入れ子にした多重パイプを前記プリフォームとし、中心方向へ収縮させながら延伸することを特徴とするプラスチック光ファイバの製造方法。
In a method for producing a plastic optical fiber in which a preform formed using a plastic material as a main component is heated, melted and stretched,
A method for producing a plastic optical fiber, wherein a multiple pipe in which two or more pipes having different diameters are nested is used as the preform, and the preform is stretched while being contracted toward the center.
前記多重パイプが、屈折率の異なる複数のパイプを入れ子にしたものであることを特徴とする請求項1記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   2. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the multiple pipes are formed by nesting a plurality of pipes having different refractive indexes. 前記多重パイプは、前記プラスチック光ファイバのコア部とクラッド部とを構成し、
前記コア部を構成する複数のパイプの屈折率が、前記多重パイプの中心から外周へ向けて小さくなることを特徴とする請求項1または2記載のプラスチック光ファイバの製造方法。
The multiple pipe constitutes a core part and a clad part of the plastic optical fiber,
3. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein a refractive index of the plurality of pipes constituting the core portion decreases from the center of the multiple pipe toward the outer periphery.
前記多重パイプは、前記プラスチック光ファイバのコア部とクラッド部とを構成し、
前記コア部を構成する複数のパイプの屈折率が、内側の前記パイプから外側の前記パイプに向かって二乗分布的に低下していることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造方法。
The multiple pipe constitutes a core part and a clad part of the plastic optical fiber,
4. The refractive index of the plurality of pipes constituting the core portion decreases in a square distribution from the inner pipe toward the outer pipe. 5. Manufacturing method of plastic optical fiber.
前記コア部の最外層となるパイプの屈折率に対して、3%以上屈折率を低くしたクラッド部となるパイプを備えた前記多重パイプを用いることを特徴とする請求項3または4記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   5. The plastic according to claim 3, wherein the multiple pipe including a pipe serving as a cladding portion having a refractive index lower by 3% or more than a refractive index of a pipe serving as an outermost layer of the core portion is used. An optical fiber manufacturing method. 前記多重パイプが3本以上のパイプから構成されたものであることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   6. The method for producing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the multiple pipe is composed of three or more pipes. 前記多重パイプの各パイプ間に空隙を設け、
前記空隙を減圧にしながら前記多重パイプを加熱溶融延伸することを特徴とする請求項1ないし6いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造方法。
Providing a gap between each of the multiple pipes;
7. The method for producing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the multiple pipe is heated, melted and stretched while the gap is reduced in pressure.
前記減圧が外側に向けて徐々に低下することを特徴とする請求項7記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   8. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 7, wherein the reduced pressure gradually decreases toward the outside. 前記プリフォームを回転させながら、加熱溶融延伸することを特徴とする請求項1ないし8いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   The method for producing a plastic optical fiber according to any one of claims 1 to 8, wherein the preform is heated, melted and stretched while rotating the preform. 前記プラスチックに、少なくとも(メタ)アクリル酸及び/またはそのエステルの単量体を重合させた重合体を含むことを特徴とする請求項1ないし9いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   The method for producing a plastic optical fiber according to any one of claims 1 to 9, wherein the plastic includes a polymer obtained by polymerizing at least a monomer of (meth) acrylic acid and / or an ester thereof. 前記多重パイプのガラス転移温度が、内側の前記パイプから外側の前記パイプに向かって高くなることを特徴とする請求項1ないし10いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   The method of manufacturing a plastic optical fiber according to any one of claims 1 to 10, wherein the glass transition temperature of the multiple pipe increases from the inner pipe toward the outer pipe. 前記多重パイプの各パイプの外周面及び内周面の平均表面粗さが、基準面積あたりの平均粗さ(SRa)で1μm以下であることを特徴とする請求項1ないし11いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   12. The average surface roughness of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of each pipe of the multiple pipe is 1 μm or less in terms of an average roughness (SRa) per reference area. Manufacturing method of plastic optical fiber. 前記多重パイプの中空内に他のパイプよりも屈折率が大きいロッド型コア部をさらに設けたプリフォームを用いることを特徴とする請求項1ないし12いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造方法。   The method of manufacturing a plastic optical fiber according to any one of claims 1 to 12, wherein a preform having a rod-type core portion having a higher refractive index than that of another pipe is provided in the hollow of the multiple pipe. . プラスチック材料を主たる構成要素として形成した径の異なる2本以上のパイプを入れ子にし、各パイプ間に空隙が生じるように配置した多重パイプをプリフォームとし、前記プリフォームを加熱溶融炉内に導入して、加熱溶融延伸するプラスチック光ファイバの製造装置において、
前記空隙を減圧にする減圧手段を備えることを特徴とするプラスチック光ファイバの製造装置。
Two or more pipes with different diameters formed with plastic material as the main component are nested, and multiple pipes arranged so as to generate a gap between each pipe are used as preforms, and the preforms are introduced into a heating and melting furnace. In a plastic optical fiber manufacturing apparatus that is heated, melted and stretched,
An apparatus for producing a plastic optical fiber, comprising: a decompression unit that decompresses the gap.
前記減圧手段は、前記プリフォームを溶融延伸する際に、略鉛直に配置された前記プリフォームの少なくとも上方から減圧するものであることを特徴とする請求項14記載のプラスチック光ファイバの製造装置。   The apparatus for producing a plastic optical fiber according to claim 14, wherein the decompression means decompresses the preform from at least above the preform arranged substantially vertically when the preform is melt-drawn. 前記プリフォームの下方から減圧にする減圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項15記載のプラスチック光ファイバの製造装置。   16. The apparatus for producing a plastic optical fiber according to claim 15, further comprising pressure reducing means for reducing the pressure from below the preform. 前記プリフォームを回転させる回転手段を備えることを特徴とする請求項14ないし16いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造装置。   The apparatus for producing a plastic optical fiber according to any one of claims 14 to 16, further comprising a rotating means for rotating the preform. 前記プリフォームが、前記多重パイプの中空内に他のパイプよりも屈折率が大きいロッド型コア部をさらに設けたものであることを特徴とする請求項14ないし17いずれか1つ記載のプラスチック光ファイバの製造装置。   18. The plastic light according to claim 14, wherein the preform further includes a rod-type core portion having a refractive index larger than that of other pipes in the hollow of the multiple pipe. Fiber manufacturing equipment.
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