JP2006030478A - Method and apparatus for manufacturing optical member with protective layer, and plastic optical fiber with protective layer - Google Patents

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徹 小倉
Takahito Miyoshi
孝仁 三好
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信次 別所
Tomoyuki Tanaka
智之 田中
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a covered plastic optical fiber by forming a protective layer provided with flame retardancy on a plastic optical fiber. <P>SOLUTION: The plastic optical fiber (POF) 12 is sent out from a delivery reel 31 at constant velocity. The POF 12 is coated with a thermosetting urethane composition by means of a coater 32 to form a coated POF 33. A water tank 34 contains a liquid 35 regulated to 80°C and containing a flame retardant which is a phosphoric acid compound. The coated POF 33 is conveyed into the liquid 35, where the thermosetting urethane composition is cured to form the protective layer, whereby the covered plastic optical fiber 36 is obtained. The protective layer is provided with the flame retardant and the flame retardancy of the covered plastic optical fiber 36 is improved. The covered plastic optical fiber 36 is reeled by a take-up reel 43 after drying with a dryer 39. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、保護層付き光学部材の製造方法及び製造装置並びに保護層付きプラスチック光ファイバに関し、更に詳しくは保護層付きプラスチック光ファイバの製造方法及び製造装置並びに保護層付きプラスチック光ファイバに関する。     The present invention relates to a manufacturing method and manufacturing apparatus for an optical member with a protective layer, and a plastic optical fiber with a protective layer, and more particularly to a manufacturing method and manufacturing apparatus for a plastic optical fiber with a protective layer, and a plastic optical fiber with a protective layer.

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、光導波路などへ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(以下、POFと称する)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、軽量で加工性が良い。また、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体として種々検討されている(例えば、特許文献1参照。)。   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, Application to waveguides has been attempted. In particular, among these optical members, plastic optical fibers (hereinafter referred to as POF) are all made of plastic, and thus have a disadvantage that transmission loss is slightly larger than that of quartz, but good flexibility. It is lightweight and has good workability. Further, it has an advantage that it can be easily manufactured as an optical fiber having a large aperture and can be manufactured at a low cost. Accordingly, various studies have been made on optical communication transmitters for short distances where the magnitude of transmission loss does not become a problem (see, for example, Patent Document 1).

POF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(以下、GI型POFと称する)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注目されている。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、その後に前記プリフォームを加熱溶融延伸する方法が知られている(例えば、特許文献2参照。)。   POF is generally a core made of an organic compound having a polymer as a matrix (hereinafter referred to as a core or core part) and an organic compound having a refractive index different from that of the core part (generally having a low refractive index). And an outer shell (hereinafter referred to as a clad or a clad portion). In particular, a refractive index distribution type plastic optical fiber (hereinafter referred to as GI POF) having a core having a distribution of refractive index from the center to the outside increases the band of the optical signal to be transmitted. Therefore, it is attracting attention as an optical fiber having a high transmission capacity. One method for producing such a refractive index distribution type optical member is a method of producing an optical member base material (hereinafter referred to as a preform) using interfacial gel polymerization and then heating and stretching the preform. (For example, refer to Patent Document 2).

プリフォームを延伸して得られるPOFは、既に述べたように短距離の高速通信に用いられ、破損の際に、人体への突き刺さりによる重大なトラブルを発生し難いという安全性、接続の容易さ、耐振動性、低コストなどのメリットがある反面, 素材そのものが可燃性であるという性質を有する。そのため、特に家屋内の設置、家庭用や車載用に用いる場合に, 可燃性であるPOFに難燃性を付与することが検討されている。POFの光伝送性能を損なわないように、添加剤などをPOF中に含有させることは困難である。そのため、難燃性を付与する方法としてPOFそのものを難燃化することはなかなか困難である。   The POF obtained by stretching the preform is used for high-speed communication over short distances as described above, and it is difficult to cause serious troubles due to sticking into the human body when broken, and easy to connect. While it has the advantages of vibration resistance and low cost, it has the property that the material itself is flammable. For this reason, it has been studied to impart flame retardancy to flammable POF, particularly when installed in a house, for home use or for in-vehicle use. In order not to impair the optical transmission performance of the POF, it is difficult to contain additives and the like in the POF. Therefore, it is very difficult to make POF itself flame-retardant as a method for imparting flame retardancy.

一方、POFの曲げ耐候性の向上、吸湿による性能低下抑制, 引張り強度の向上, 耐踏付け性付与, 薬品などからの保護、着色による商品性向上等を目的として, POFの表面に1層以上の熱可塑性樹脂による保護層(被覆層)を設けて使用することが広く行われている。この保護層に難燃性を付与することによって, POFを難燃化することが検討されている。従来、保護層の難燃化には、ハロゲン化合物や重金属化合物が添加剤として使用されている。このような熱可塑性樹脂は、加熱して溶融したものとなった後にニップルから押し出して、POF表面を覆うように被覆する(例えば、特許文献3参照。)。   On the other hand, for the purpose of improving the bending weather resistance of POF, suppressing the deterioration of performance due to moisture absorption, improving tensile strength, imparting stepping resistance, protecting from chemicals, and improving merchantability by coloring, one or more layers on the surface of POF It is widely used to provide a protective layer (coating layer) made of a thermoplastic resin. It has been studied to make POF flame retardant by imparting flame retardancy to this protective layer. Conventionally, halogen compounds and heavy metal compounds have been used as additives for making the protective layer flame-retardant. After such a thermoplastic resin is heated and melted, it is extruded from the nipple and covered so as to cover the POF surface (for example, see Patent Document 3).

特開昭61−130904号公報JP 61-130904 A 特許第3332922号Japanese Patent No. 3333292 特公昭51−047628号Japanese Patent Publication No.51-047628

ところで、熱可塑性樹脂の溶融被覆では, 樹脂を溶融状態になるまで加熱しなければならず、POFが高温の溶融樹脂と接触することによって、ダメージ(熱による伸び, 変形, それらによって引き起こされる構造不整など)が大きな問題になる場合がある。POFのコア部には、可燃性であるポリメチルメタクリレート(PMMA)が通常用いられる。そのため、難燃性被覆層には銅線や、石英系光ファイバなどの被覆層より、更に高い難燃性能が要求される。   By the way, in melt coating of a thermoplastic resin, the resin must be heated until it is in a molten state, and damage (elongation due to heat, deformation, structural irregularities caused by them) occurs when the POF comes into contact with the hot molten resin. May become a big problem. For the POF core, flammable polymethyl methacrylate (PMMA) is usually used. For this reason, the flame-retardant coating layer is required to have higher flame-retardant performance than the coating layer such as copper wire or quartz optical fiber.

難燃剤の添加量を増すと難燃性を高めることはできる。しかしながら、硬化前の樹脂粘度が増加してニップルから高速で押し出して塗布することが困難になる問題が生じている。生産量が増加するにつれて生産効率を上げる必要があるが、低速で押出して塗布することは出来ても、塗布のスピードアップが困難という問題が生じている。また、これらの素材を添加した保護層形成材料を均一な状態で保つことは困難であり、不均一となりやすく、その機械的性能などの物性低下を招きやすい。例えば難燃剤を多く添加して保護層が形成されたPOFであるプラスチック光ファイバ芯線(プラスチック光ファイバコードとも称される。以下、光ファイバ芯線と称する。)またはPOF及び/または光ファイバ芯線を束ねた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)の曲げ柔らかさが低下し, 機械性能や商品価値を減じてしまう問題も生じている。   Increasing the amount of flame retardant can increase flame retardancy. However, there is a problem that the viscosity of the resin before curing increases, making it difficult to push and apply from the nipple at high speed. Although it is necessary to increase the production efficiency as the production amount increases, there is a problem that it is difficult to increase the coating speed even though it can be extruded and coated at a low speed. In addition, it is difficult to keep the protective layer forming material to which these materials are added in a uniform state, and it tends to be non-uniform, which tends to cause deterioration in physical properties such as mechanical performance. For example, a plastic optical fiber core wire (also referred to as a plastic optical fiber cord, hereinafter referred to as an optical fiber core wire) or POF and / or optical fiber core wire, which is a POF having a protective layer formed by adding a large amount of flame retardant, is bundled. In addition, the bending softness of plastic optical fiber cables (hereinafter referred to as optical fiber cables) is lowered, and there is a problem that the mechanical performance and the commercial value are reduced.

本発明は、光学部材に保護層を付与する際に、優れた難燃性を有する保護層を形成すると共に, 保護層付き光学部材の機械的特性を損なわず、且つ光学特性に優れる保護層付き光学部材及びその製造方法,製造装置を提供することを目的とする。   The present invention forms a protective layer having excellent flame retardancy when applying a protective layer to the optical member, and does not impair the mechanical properties of the optical member with the protective layer and has a protective layer with excellent optical properties. An object is to provide an optical member, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.

第1の本発明の保護層付き光学部材の製造方法は、ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材を製造する方法において、前記光学部材に保護層形成用材料を塗布し、前記保護層形成用材料が塗布された光学部材を難燃性物質を含む液中に搬送し、前記保護層形成用材料を硬化させ保護層を形成すると共に前記保護層中に前記難燃性物質を付与させる。第2の本発明の保護層付き光学部材の製造方法は、ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材を製造する方法において、前記光学部材に難燃性物質を配合した保護層形成用材料を塗布した後に液中に搬送し、前記保護層形成用材料を硬化させ、前記光学部材に保護層を形成すると共に前記保護層中に前記難燃性物質を付与させる。第3の本発明の保護層付き光学部材の製造方法は、ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材を製造する方法において、前記光学部材に第1の難燃性物質を配合した保護層形成用材料を塗布した後に第2の難燃性物質を含む液中に搬送し、前記保護層形成用材料を硬化させ保護層を形成すると共に前記保護層に前記難燃性物質を付与させる。なお、前記第1の難燃性物資と前記第2の難燃性物資とは、同一種類のものを用いても良く、別種類のものを用いても良い。   The manufacturing method of the optical member with a protective layer according to the first aspect of the present invention is a method for forming a protective layer on an optical member having a polymer as a main component, and manufacturing the optical member with a protective layer. Applying the material, transporting the optical member coated with the protective layer forming material into a liquid containing a flame retardant material, curing the protective layer forming material to form a protective layer and into the protective layer The flame retardant substance is added. According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing an optical member with a protective layer, comprising: forming a protective layer on an optical member having a polymer as a main component, and producing the optical member with a protective layer; After coating the protective layer-forming material blended with the above, it is transported into the liquid, the protective layer-forming material is cured, the protective layer is formed on the optical member, and the flame-retardant substance is imparted to the protective layer Let According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing an optical member with a protective layer, wherein a protective layer is formed on an optical member having a polymer as a main component, and the optical member with a protective layer is produced. After applying the protective layer forming material blended with the flammable substance, it is conveyed into a liquid containing the second flame retardant substance, and the protective layer forming material is cured to form a protective layer and the protective layer Add flame retardant material. The first flame retardant material and the second flame retardant material may be the same type or different types.

前記保護層を硬化させる液を45℃以上95℃以下の温度範囲に調整することが好ましい。前記保護層形成用材料を硬化させる液が、前記保護層表面に皮膜を形成するバインダー溶液であることが好ましい。前記保護層形成用材料を硬化する液が、保護層表面の硬化を促進する触媒溶液であることが好ましい。   The liquid for curing the protective layer is preferably adjusted to a temperature range of 45 ° C. or higher and 95 ° C. or lower. The liquid for curing the protective layer forming material is preferably a binder solution that forms a film on the surface of the protective layer. The liquid for curing the protective layer forming material is preferably a catalyst solution that accelerates the curing of the protective layer surface.

前記光学部材の搬送速度が、3m/min以上50m/min以下であることが好ましい。前記保護層形成用材料が、熱硬化性ウレタン組成物を主成分とすることが好ましく、室温高粘稠液の熱硬化性ウレタン組成物を主成分とすることがより好ましい。前記難燃性物質が、無機金属化合物,臭素化合物,リン化合物,シリコーン化合物のうち少なくとも1つを含むことが好ましい。前記光学部材が、プラスチック光ファイバであることが好ましい。前記ポリマーが、少なくともポリメチルメタクリレートを含むものであることが好ましい。   It is preferable that the conveyance speed of the optical member is 3 m / min or more and 50 m / min or less. The protective layer-forming material is preferably composed mainly of a thermosetting urethane composition, and more preferably composed mainly of a thermosetting urethane composition having a room temperature and high viscosity. It is preferable that the flame retardant material includes at least one of an inorganic metal compound, a bromine compound, a phosphorus compound, and a silicone compound. The optical member is preferably a plastic optical fiber. It is preferable that the polymer contains at least polymethyl methacrylate.

本発明の保護層付き光学部材の製造装置は、ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材とする製造装置において、前記光学部材に保護層形成用材料を塗布する塗布手段と、前記保護層形成用材料を硬化させる液が入れられている液槽と、前記保護層形成用材料が塗布された光学部材を前記液槽中に搬送する搬送手段とを備える。前記保護層形成用材料又は前記液の少なくともいずれかに難燃性物質が含まれており、前記保護層に前記難燃性物質が付与されることが好ましい。前記光学部材が、プラスチック光ファイバであることが好ましい。   The manufacturing apparatus for an optical member with a protective layer according to the present invention forms a protective layer on an optical member having a polymer as a main component, and in the manufacturing apparatus with an optical member with a protective layer, a material for forming a protective layer is applied to the optical member. An application means for carrying out the treatment, a liquid tank containing a liquid for curing the protective layer forming material, and a conveying means for conveying the optical member coated with the protective layer forming material into the liquid tank. It is preferable that a flame retardant substance is contained in at least one of the protective layer forming material and the liquid, and the flame retardant substance is applied to the protective layer. The optical member is preferably a plastic optical fiber.

本発明の保護層付きプラスチック光ファイバは、ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成した保護層付きプラスチック光ファイバにおいて、前記保護層が、室温高粘稠液の熱硬化性ウレタン組成物から形成され、ポリイソシアネート化合物と、活性水素を有する化合物に過剰量のポリイソシアネート化合物と、を反応させて得られる末端活性イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーのそれぞれ単独またはそれらの混合物に、室温固形のポリアミンの表面を被覆してアミノ基を不活性にした微粉体コーティングアミンを主成分として150℃以下、より好ましくは100℃以下で硬化させて得られるポリウレタン系エラストマーである。   The plastic optical fiber with a protective layer according to the present invention is a plastic optical fiber with a protective layer in which a protective layer is formed on an optical member mainly composed of a polymer. The protective layer is a thermosetting urethane composition having a highly viscous liquid at room temperature. Each of the terminally active isocyanate group-containing urethane prepolymers obtained by reacting a polyisocyanate compound with a compound having active hydrogen and an excess amount of a polyisocyanate compound alone or a mixture thereof, A polyurethane elastomer obtained by curing at a temperature of 150 ° C. or less, more preferably 100 ° C. or less, with a fine powder-coated amine whose surface is coated to render the amino group inactive as a main component.

本発明の保護層付き光学部材の製造方法は、ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材を製造する方法において、前記光学部材に保護層形成用材料を塗布し、前記保護層形成用材料が塗布された光学部材を難燃性物質を含む液中に搬送し、前記保護層形成用材料を硬化させ保護層を形成すると共に前記保護層中に前記難燃性物質を付与させるから、保護層の機械的強度を損なうことなく優れた難燃性を付与することができる。また、保護層の形成と同時に難燃層を形成するか、または保護層自身に難燃性機能を付与するため、保護層付き光学部材の製造工程の工程数を増加させることなく、前記光学部材に難燃性を付与することができる。なお、従来の熱可塑性樹脂では難燃性物質の配合には前述のような不具合があったが、本発明の保護層として望ましい熱硬化性ウレタン組成物は、室温高粘稠液であるので、押出被覆成形性を損なわない範囲で固体、液体の難燃性物質を適宜配合することができる。さらに、前記光学部材がプラスチック光ファイバである場合には、機械的強度に優れ且つ難燃性が向上しているプラスチック光ファイバ芯線を連続して製造することが可能となる。   The method for producing an optical member with a protective layer according to the present invention comprises forming a protective layer on an optical member having a polymer as a main component, and applying the protective layer forming material to the optical member in the method for producing an optical member with a protective layer. Then, the optical member coated with the protective layer forming material is conveyed into a liquid containing a flame retardant substance, and the protective layer forming material is cured to form a protective layer and the flame retardant in the protective layer. Therefore, excellent flame retardancy can be imparted without impairing the mechanical strength of the protective layer. In addition, the optical member is formed without increasing the number of steps of the production of the optical member with a protective layer in order to form the flame retardant layer simultaneously with the formation of the protective layer or to impart a flame retardant function to the protective layer itself. It is possible to impart flame retardancy. In addition, the conventional thermoplastic resin has the above-mentioned problems in the blending of the flame retardant substance, but the thermosetting urethane composition desirable as the protective layer of the present invention is a room temperature high-viscosity liquid, Solid and liquid flame retardant materials can be blended as appropriate as long as the extrusion coating moldability is not impaired. Furthermore, when the optical member is a plastic optical fiber, it is possible to continuously manufacture a plastic optical fiber core wire having excellent mechanical strength and improved flame retardancy.

また本発明の保護層付き光学部材の製造方法によれば、ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材を製造する方法において、前記光学部材に難燃性物質を配合した保護層形成用材料を塗布した後に液中に搬送するか、前記光学部材に第1の難燃性物質を配合した保護層形成用材料を塗布した後に第2の難燃性物質を含む液中に搬送するから、前記保護層形成用材料を硬化させ保護層を形成すると共に前記保護層に前記難燃性物質を付与させるから、保護層の機械的強度を損なうことなく優れた難燃性を付与させることができるなどの前記各効果を得ることができる。   According to the method for producing an optical member with a protective layer of the present invention, in the method for producing an optical member with a protective layer by forming a protective layer on an optical member having a polymer as a main component, the optical member has a flame retardant substance. After applying the protective layer forming material blended with the above, it is transported into the liquid, or after the protective layer forming material blended with the first flame retardant material is applied to the optical member, the second flame retardant material is coated. Since the protective layer forming material is cured to form the protective layer and the flame retardant is imparted to the protective layer, the material is excellent in difficulty without impairing the mechanical strength of the protective layer. The above-mentioned effects such as imparting flammability can be obtained.

(コア部)
コア部の原料の重合性モノマーとしては、塊状重合が容易である原料を選択するのが好ましい。光透過性が高く塊状重合しやすい原料としては例えば、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。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。
(Core part)
As the polymerizable monomer for the raw material of the core part, it is preferable to select a raw material that can be easily bulk-polymerized. Examples of raw materials that are highly light transmissive and easy to bulk polymerize include, for example, the following (meth) acrylic acid esters (fluorine-free (meth) acrylic acid ester (a), fluorine-containing (meth) acrylic acid ester (b) ), Styrenic compounds (c), vinyl esters (d), etc., and the core part is a homopolymer of these, or a copolymer comprising two or more of these monomers, and a homopolymer and / or It can be formed from a mixture of copolymers. Among these, a composition containing (meth) acrylic acid esters as a polymerizable monomer can be preferably used. 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 consisting of the monomer alone or the copolymer is equal to or higher than that of the clad portion. Is preferred.

さらに、作製する光学部材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、特許第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。   Furthermore, when the optical member to be produced is used for near-infrared light, absorption loss due to the C—H bond constituting it occurs, so the hydrogen atom of the C—H bond is replaced with deuterium atom or fluorine. Polymers (for example, deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d8), polytrifluoroethyl methacrylate (P3FMA), polyhexafluoroisopropyl-2-fluoroacrylate (HFIP) as described in Japanese Patent No. 3332922, etc.) 2-FA) and the like), the wavelength region that causes this transmission loss can be lengthened and the loss of transmission signal light can be reduced.

前記モノマーからポリマーを重合する際には、重合開始剤が用いられる。重合開始剤はは、用いられるモノマー、重合されるポリマーに応じて適宜選択される。例えば、過酸化ベンゾイル(BPO)、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート(PBO)、ジ−t−ブチルパーオキシド(PBD)、t−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(t−ブチルパーオキシ)バラレート(PHV)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、2種類以上の重合開始剤を併用しても良い。   When the polymer is polymerized from the monomer, a polymerization initiator is used. The polymerization initiator is appropriately selected according to the monomer used and the polymer to be polymerized. For example, benzoyl peroxide (BPO), t-butyl peroxy-2-ethyl hexanate (PBO), di-t-butyl peroxide (PBD), t-butyl peroxyisopropyl carbonate (PBI), n-butyl- Examples thereof include, but are not limited to, 4,4 (t-butylperoxy) valerate (PHV). Two or more kinds of polymerization initiators may be used in combination.

ポリマーの分子量や分子量分布を制御する目的で、連鎖移動剤(重合度調整剤とも称される)を用いることができる。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など)、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−トルエンチオールなど)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などのアルキルメルカプタンを用いることが好ましい。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではない。また、2種類以上の連鎖移動剤を併用しても良い。   A chain transfer agent (also referred to as a polymerization degree adjusting agent) can be used for the purpose of controlling the molecular weight and molecular weight distribution of the polymer. 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), thiophenols (for example, thiophenol, m- Bromothiophenol, p-bromothiophenol, m-toluenethiol, p-toluenethiol, etc.) are preferably used. In particular, alkyl mercaptans such as n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, and tert-dodecyl mercaptan are preferably used. Of course, the chain transfer agent is not limited to these. Two or more chain transfer agents may be used in combination.

コア部の屈折率を高めるために屈折率調整剤(以下、ドーパントと称する)を添加することもできる。ドーパントは、これを含有するポリマーが無添加のポリマーと比較して屈折率が高くなる性質を有するものである。この性質を有しポリマーと安定して共存可能で、且つ重合条件(加熱および加圧など)下で安定であるものを用いる。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(tricresyl phosphate :TCP)、ジフェニルスルホキシドなどが挙げられ、特にBEN、DPS、TPP、DPSOを用いることが好ましい。   In order to increase the refractive index of the core part, a refractive index adjusting agent (hereinafter referred to as a dopant) may be added. The dopant has the property that the polymer containing it has a higher refractive index than the additive-free polymer. A material that has this property and can stably coexist with a polymer and is stable under polymerization conditions (such as heating and pressurization) is used. For example, benzyl benzoate (BEN), diphenyl sulfide (DPS), triphenyl phosphate (TPP), benzyl-n-butyl phthalate (BBP), diphenyl phthalate (DPP), diphenyl (DP), diphenylmethane (DPM) , Tricresyl phosphate (TCP), diphenyl sulfoxide, and the like, and BEN, DPS, TPP, and DPSO are particularly preferable.

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。なお、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。   The dopant may be a polymerizable compound. When a dopant of the polymerizable compound is used, the copolymer containing this as a copolymerization component has a property of increasing the refractive index as compared with a polymer not containing the copolymer. Use what has. Examples of such a copolymer include MMA-BzMA copolymer.

(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、その屈折率がコア部の屈折率より低い化合物を用いる。さらに、コア部との密着性が良く、タフネスに優れ耐熱性にも優れているものが好ましく用いられる。例えば、メチルメタクリレート(MMA)、重水素化メチルメタクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロイソプロピル−2−フルオロアクリレートなどから重合されるアクリル樹脂が挙げられるまた、パーフルオロアルキルメタクリレート系重合体、メタクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。なお、MMAなどのモノマーからクラッド部のポリマーを重合する際にも、コア部の形成に用いられる前記重合開始剤、連鎖移動剤を用いることもできる。
(Clad part)
The clad portion uses a compound having a refractive index lower than the refractive index of the core portion and a refractive index lower than the refractive index of the core portion because the light transmitted through the core portion is totally reflected at the interface between them. Further, those having good adhesion to the core part, excellent toughness and excellent heat resistance are preferably used. Examples include acrylic resins polymerized from methyl methacrylate (MMA), deuterated methyl methacrylate, trifluoroethyl methacrylate, hexafluoroisopropyl-2-fluoroacrylate, and the like. Also, perfluoroalkyl methacrylate polymers, methacrylate esters A copolymer etc. are mentioned. In addition, also when polymerizing the polymer of a clad part from monomers, such as MMA, the said polymerization initiator and chain transfer agent used for formation of a core part can also be used.

クラッド部には、フッ素樹脂を用いることもできる。例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF:融点160℃〜180℃)、ポリビニルフルオライド(PVF:融点206℃)ポリテトラフルオロエチレン(PTFE:融点330℃)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP:融点250℃〜280℃)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA:融点300℃〜310℃)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE:融点260℃〜270℃)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE:融点210℃)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(EPE:融点290℃〜300℃)などが挙げられる。   A fluororesin can also be used for the clad part. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF: melting point 160 ° C. to 180 ° C.), polyvinyl fluoride (PVF: melting point 206 ° C.), polytetrafluoroethylene (PTFE: melting point 330 ° C.), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) : Melting point 250 ° C. to 280 ° C.), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA: melting point 300 ° C. to 310 ° C.), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE: melting point 260 ° C. to 270 ° C.), Examples thereof include polychlorotrifluoroethylene (PCTFE: melting point 210 ° C.), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (EPE: melting point 290 ° C. to 300 ° C.), and the like.

さらに、フッ化ビニリデン系重合体を用いることもできる。これは共重合体を含み、例えば、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体(フッ化ビニリデンを50重量%以上含むものが好ましく、より好ましくは70重量%以上90重量%以下含有するものである)、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体及びフッ化ビニリデンの3元以上の共重合体などが挙げられる。   Furthermore, a vinylidene fluoride polymer can also be used. This includes a copolymer, such as a vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer (preferably containing 50% by weight or more of vinylidene fluoride, more preferably containing 70% by weight or more and 90% by weight or less. ), A vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, a vinylidene fluoride-hexafluoroacetone copolymer, a vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, a ternary copolymer of vinylidene fluoride, and the like. It is done.

クラッド部を溶融押出しにより形成する場合には、溶融粘度が適当であることが好ましい。この溶融粘度については、相関する物性として平均分子量、特に重量平均分子量が1万〜100万の範囲であることが好ましく、より好ましくは5万〜50万の範囲である。   When the clad part is formed by melt extrusion, it is preferable that the melt viscosity is appropriate. About this melt viscosity, it is preferable that the average molecular weight, especially a weight average molecular weight are the range of 10,000-1 million as a physical property to correlate, More preferably, it is the range of 50,000-500,000.

クラッド部には、光伝送性能を低下させない範囲で、添加剤を添加しても良い。添加剤は、原料モノマーに添加した後に、モノマーからポリマーを重合させることで容易にポリマー中に含有させることができる。添加剤としては、耐候性や耐久性を向上させる安定剤、光伝送性能を向上させる光信号増幅用の誘導放出機能化合物などが挙げられる。誘導放出機能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可能となる。これにより伝送距離が向上するので、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することもできる。なお、これらの添加剤は、コア部の形成時にモノマーに添加させることでコア部に含有させることもできる。   Additives may be added to the cladding part within a range that does not deteriorate the optical transmission performance. The additive can be easily contained in the polymer by polymerizing the polymer from the monomer after being added to the raw material monomer. Examples of the additive include a stabilizer that improves weather resistance and durability, and a stimulated emission functional compound for optical signal amplification that improves optical transmission performance. By adding the stimulated emission functional compound, the attenuated signal light can be amplified by the excitation light. This improves the transmission distance, so that it can be used as a fiber amplifier in a part of the optical transmission link. In addition, these additives can also be contained in a core part by adding to a monomer at the time of formation of a core part.

(保護層形成用材料)
本発明に用いられる保護層形成用の材料には、光学部材であるPOFに熱的ダメージ(例えば、変形,変性,熱分解など)を与えないものを選択する。そこで、POFのコア部を形成するポリマーのガラス転移温度Tg(℃)以下、且つ50℃以上で反応硬化可能な素材を用いる。硬化可能温度を50℃以上とするのは、一般的に低い温度(特に室温付近)で硬化する材料は、ポットライフが短く、さらに光ファイバ芯線の製造工程で、溶融延伸直後に連続して保護層の被覆工程を行った場合には、POFによって持ち込まれる予熱で硬化が始まる。そのため材料の管理や被覆条件の設定が困難になるためである。これら観点を考慮し、且つ被覆する対象のガラス転移温度Tg(℃)が100℃以上のものである場合には、硬化速度の向上と制御とを両立させるために硬化温度の下限を(Tg−50)℃まで上げても良い。
(Protective layer forming material)
As the material for forming the protective layer used in the present invention, a material that does not give thermal damage (for example, deformation, modification, thermal decomposition, etc.) to the POF which is an optical member is selected. Therefore, a material that can be reacted and cured at a glass transition temperature Tg (° C.) or lower and 50 ° C. or higher of the polymer that forms the POF core portion is used. The curing temperature is set to 50 ° C or higher. In general, a material that cures at a low temperature (particularly around room temperature) has a short pot life, and in the optical fiber core manufacturing process, it is continuously protected immediately after melt drawing. When the layer coating process is performed, curing starts with preheating brought in by the POF. For this reason, it is difficult to manage materials and set coating conditions. In consideration of these viewpoints, and when the glass transition temperature Tg (° C.) to be coated is 100 ° C. or higher, the lower limit of the curing temperature (Tg− 50) The temperature may be raised to ° C.

成形時間(材料が硬化する時間)が1秒以上で、10分以下好ましくは3分以下であるものを用いることが好ましい。硬化時間の長いものは、POFを加温条件に曝すことになり好ましくない。さらに保護層形成用材料は長時間流動性を保持しているため厚みの制御などの観点から、硬化時間の短いものが好ましい。成形時間が短すぎると、厚い保護層を形成する場合などに保護層内に硬化ムラを起こすおそれがあるために好ましくない。   It is preferable to use a molding time (time for curing the material) of 1 second or more, 10 minutes or less, preferably 3 minutes or less. Those having a long curing time are not preferable because POF is exposed to heating conditions. Furthermore, since the protective layer forming material retains fluidity for a long time, a material having a short curing time is preferable from the viewpoint of controlling the thickness. If the molding time is too short, there is a possibility that uneven curing occurs in the protective layer when a thick protective layer is formed.

POFが可塑性が付与される添加剤の含有量や共重合体の共重合比に分布を持つ場合などの複数の化学的組成から形成されている場合には、それらの化学的組成のガラス転移温度のなかで、最も低い温度のガラス転移温度をTg(℃)とみなす。また、POFを構成するポリマーがガラス転移温度Tgを有しないものである場合には、相転移温度(例えば、融点など)の最も低いものを本発明のTg(℃)とみなして制御する。また、本発明においては単一のポリマー(ホモポリマー)からなる場合に可塑性を付与する添加剤が含有されているときもある。この場合にも分布を有するガラス転移温度で最も低い温度をTg(℃)とみなす。   When the POF is formed from a plurality of chemical compositions such as a case where the content of the additive to which plasticity is imparted and the copolymerization ratio of the copolymer are distributed, the glass transition temperature of those chemical compositions Among them, the glass transition temperature at the lowest temperature is regarded as Tg (° C.). Further, when the polymer constituting the POF has no glass transition temperature Tg, the one having the lowest phase transition temperature (for example, melting point) is regarded as the Tg (° C.) of the present invention and controlled. In the present invention, an additive for imparting plasticity may be contained in the case of a single polymer (homopolymer). Also in this case, the lowest glass transition temperature having a distribution is regarded as Tg (° C.).

保護層形成用材料の硬化温度をTg(℃)以下で、且つ50℃以上とすることにより保護層形成時の熱ダメージを回避し、熱ダメージによるPOFの変形や各種物性値の劣化、さらには、屈折率分布型コア部を有する場合には屈折率プロファイルの変形を抑制することができる。この被覆工程によって生じる性能低下を抑制できるため、高性能を維持した光学部材を提供することが可能となる。なお、光学部材や保護層形成用材料の種類によっては、保護層形成用材料の硬化温度の下限値を(Tg−50)℃とすることもできる。   By setting the curing temperature of the material for forming the protective layer to Tg (° C.) or lower and 50 ° C. or higher, thermal damage at the time of forming the protective layer is avoided, POF deformation due to thermal damage, deterioration of various physical property values, When the refractive index distribution type core portion is provided, deformation of the refractive index profile can be suppressed. Since performance degradation caused by this coating process can be suppressed, an optical member maintaining high performance can be provided. Depending on the type of the optical member and the protective layer forming material, the lower limit value of the curing temperature of the protective layer forming material can be set to (Tg-50) ° C.

本発明の保護層形成用材料としては、室温高粘稠液の熱硬化性ウレタン組成物が好ましく用いられる。例えば、イソシアネート基(NCO基)を有する化合物と活性水素を有する化合物とが反応して硬化するウレタン組成物が挙げられる。このような素材は自己の反応性によって反応が進行するため、熱や光のエネルギーを外部より多量に加える必要がない。また被覆の厚みなどを勘案すれば、光学部材に甚大なダメージを与えるほどの大きな反応熱は発生しない。さらに、必要に応じて湿気によって反応が進行するものであり、必ずしも反応進行に熱を必要としなくても良いが、光学部材のTg以下で、かつ45℃以上、100℃以下の温度に加熱することによって概ね瞬間的に硬化するものが望ましい。以上を具体的に例示するならば、特許第3131224号公報に記載のNCO基含有のポリイソシアネート化合物と、活性水素を有する化合物に過剰量のポリイソシアネート化合物と、を反応させて得られる末端活性NCO基含有ウレタンプレポリマーのそれぞれ単独またはそれらの混合物に室温固形のポリアミンの表面を被覆してアミノ基を微紛体により不活性にした、いわゆる微粉体コーティングアミンとから製造される室温高粘稠液の1液型熱硬化性ウレタン組成物などを挙げることができる。   As the material for forming a protective layer of the present invention, a room temperature highly viscous liquid thermosetting urethane composition is preferably used. For example, the urethane composition which the compound which has an isocyanate group (NCO group), and the compound which has active hydrogen reacts and hardens | cures is mentioned. Since such a material proceeds by its own reactivity, it is not necessary to add a large amount of heat or light energy from the outside. Moreover, if the thickness of the coating is taken into consideration, reaction heat that is so great as to cause great damage to the optical member is not generated. Furthermore, the reaction proceeds by moisture as necessary, and heat does not necessarily need to be used for the reaction, but it is heated to a temperature not higher than Tg of the optical member and not lower than 45 ° C. and not higher than 100 ° C. In general, it is desirable to cure almost instantaneously. To specifically illustrate the above, terminal active NCO obtained by reacting an NCO group-containing polyisocyanate compound described in Japanese Patent No. 3131224 and a compound having active hydrogen with an excess amount of polyisocyanate compound. Each of the group-containing urethane prepolymers alone or a mixture thereof is coated with the surface of a polyamine which is solid at room temperature, and the amino group is made inert by fine powder. A one-component thermosetting urethane composition can be exemplified.

上記ポリイソシアネート化合物と固形ポリアミンを組合せた組成物において、融点35℃以上および特定中心粒径を持つ固形ポリアミンの表面に、特定中心粒径の微粉体(固形アミンを除く、以下同様)を特定割合で固着させて、表面の活性アミノ基を被覆しておけば、ポリイソシアネート化合物である末端活性NCO基含有ウレタンプレポリマーに安定状態で容易に分散して優れた貯蔵安定性を得ることができる。また加熱硬化に際しても、表面被覆された固形ポリアミン化合物が加熱溶融によって、活性アミノ基を生成する。例えば、40℃〜100℃で10分程度の温度で即(速)硬化を起こすことができ、しかもポリイソシネート化合物として末端活性NCO基含有ウレタンプレポリマーに代えてまたは併用してポリイソシアネート化合物そのものを使用することもできる。   In the composition comprising the polyisocyanate compound and the solid polyamine, a specific ratio of fine powder having a specific center particle size (excluding solid amine, the same applies hereinafter) on the surface of the solid polyamine having a melting point of 35 ° C. or more and a specific center particle size If the active amino group on the surface is coated, it can be easily dispersed in a terminally active NCO group-containing urethane prepolymer, which is a polyisocyanate compound, in a stable state to obtain excellent storage stability. Also during heat curing, the surface-coated solid polyamine compound generates active amino groups by heat melting. For example, immediate (fast) curing can occur at a temperature of 40 ° C. to 100 ° C. for about 10 minutes, and the polyisocyanate compound itself is used in place of or in combination with a terminally active NCO group-containing urethane prepolymer. You can also

具体的、詳細には室温高粘稠液の熱硬化性ウレタン組成物は、(A)ポリイソシアネート化合物と、活性水素を有する化合物に過剰量のポリイソシアネート化合物を反応させて得られる末端活性NCO基含有ウレタンプレポリマーのそれぞれ単独またはそれらの混合物;および(B)融点35℃以上および中心粒径20μm以下の固形ポリアミンの表面に、中心粒径の2μm以下の微粉体を、該固形ポリアミンと微粉体の重量比が1/0.001〜1.0となるように固着させて、表面の活性アミノ基を被覆した微粉体コーティングアミンから成るものを熱硬化性ウレタン組成物の主成分として用いるものである。   Specifically, in detail, the thermosetting urethane composition having a highly viscous liquid at room temperature has a terminal active NCO group obtained by reacting an excess amount of a polyisocyanate compound with (A) a polyisocyanate compound and a compound having active hydrogen. Each containing urethane prepolymer alone or a mixture thereof; and (B) a fine powder having a center particle size of 2 μm or less on the surface of a solid polyamine having a melting point of 35 ° C. or more and a center particle size of 20 μm or less. It is used as a main component of the thermosetting urethane composition, which is composed of fine powder coating amine which is fixed so that the weight ratio is 1 / 0.001 to 1.0 and is coated with active amino groups on the surface. is there.

上記ポリイソシアネート化合物としては、芳香族、脂肪族または脂環族に属する任意のものが使用されてよく、たとえばトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、3,3'−ジメチル−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4'−ジイソシアネート、粗製MDI、ポリメチレン・ポリフェニルイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、これらのイソシアヌレート化物、カルボジイミド化物、ビューレット化物等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用する。   As the polyisocyanate compound, any of those belonging to aromatic, aliphatic or alicyclic may be used. For example, tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), 3,3′-dimethyl-4, 4'-biphenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, crude MDI, polymethylene polyphenyl isocyanate, isophorone diisocyanate, hexa Examples include methylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, these isocyanurates, carbodiimides, burettes, etc., and one or a mixture of two or more of these may be used. To.

NCO基含有ウレタンプレポリマー(以下、末端NCOプレポリマーと称す)は、通常の活性水素を有する化合物に過剰量のポリイソシアネート化合物をたとえばOH/NCOの当量比が1/1.2〜3.5となるように反応させることにより製造することができる。反応は、要すれば適当な反応溶媒(たとえば酢酸エチル、トルエン、キシレン)および反応触媒(たとえばジブチル錫ジラウレート等の有機錫系触媒、オクチル酸ビスマス等のビスマス系触媒、1,4−ジアザ[2.2.2]ビシクロオクタン等の三級アミン系触媒)の存在下、通常常温乃至60〜90℃で1〜7時間の条件で行うことができる。得られる末端NCO含有ウレタンプレポリマーは通常、末端NCO含有量0.5%〜25%(重量%、以下同様)、粘度500cP〜500000cP(20℃)に設定されておればよい。なお、上記活性水素を有する化合物としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ショ糖などの多価アルコールにプロピレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオール類;エチレングリコール、プロピレングリコールおよびこれらのオリゴグリコール類;ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール類;ポリカプロラクトンポリオール類;ポリエチレンアジペートのようなポリエステルポリオール類;ポリブタジエンポリオール類;ヒマシ油のようなヒドロキシル基を有する高級脂肪酸エステル類;ポリエーテルポリオール類またはポリエステルポリオール類にビニルモノマーをグラフト化したポリマーポリオール類等が挙げられる。   An NCO group-containing urethane prepolymer (hereinafter referred to as a terminal NCO prepolymer) is obtained by adding an excess amount of a polyisocyanate compound to an ordinary active hydrogen-containing compound, for example, an OH / NCO equivalent ratio of 1 / 1.2-3.5. It can manufacture by making it react so that. If necessary, the reaction is carried out by using an appropriate reaction solvent (for example, ethyl acetate, toluene, xylene) and a reaction catalyst (for example, an organic tin-based catalyst such as dibutyltin dilaurate, a bismuth-based catalyst such as bismuth octylate, 1,4-diaza [2.2 .2] In the presence of a tertiary amine-based catalyst such as bicyclooctane), the reaction can usually be performed at room temperature to 60 to 90 ° C. for 1 to 7 hours. The terminal NCO-containing urethane prepolymer to be obtained is usually set to have a terminal NCO content of 0.5% to 25% (% by weight, the same applies hereinafter) and a viscosity of 500 cP to 500000 cP (20 ° C.). Examples of the compound having active hydrogen include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, and sucrose, and alkylene oxides such as propylene oxide and propylene oxide and ethylene oxide. Polyether polyols obtained by addition polymerization of ethylene glycol, propylene glycol and oligoglycols thereof; butylene glycol, hexylene glycol, polytetramethylene ether glycols; polycaprolactone polyols; polyester polyols such as polyethylene adipate; Polyols; higher fatty acid esters having a hydroxyl group such as castor oil; Polymer polyols, etc. grafted vinyl monomers Le polyols or polyester polyols and the like.

末端活性NCO基含有ウレタンプレポリマーの調製において鎖延長剤を用いることもできる。たとえば短鎖のジオールであり、具体的にはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどが挙げられる。鎖延長剤を用いた末端活性NCO基含有ウレタンプレポリマーは強靭な物性に調製することができる。   Chain extenders can also be used in the preparation of the terminal active NCO group-containing urethane prepolymer. For example, it is a short-chain diol, and specific examples include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propane diol, butane diol, neopentyl glycol, hexane diol, dipropylene glycol, and tripropylene glycol. A terminally active NCO group-containing urethane prepolymer using a chain extender can be prepared with tough physical properties.

前記ポリイソシアネート成分である成分(A)として、上述のポリイソシアネート化合物そのもの単独、もしくは末端NCO含有ウレタンプレポリマー単独またはこれらを併用混合して使用する。   As the component (A) which is the polyisocyanate component, the above-described polyisocyanate compound itself, the terminal NCO-containing urethane prepolymer alone or a mixture of these is used.

上記固形ポリアミンとしては、融点35℃以上の芳香族または脂肪族に属する任意のものが使用されてよく、たとえば4,4'−ジアミノジフェニルメタン、2,4'−ジアミノジフェニルメタン、3,3'−ジアミノジフェニルメタン、3,4'−ジアミノジフェニルメタン、2,2'−ジアミノビフェニル、2,4'−ジアミノビフェニル、3,3'−ジアミノビフェニル、2,4−ジアミノフェノール、2,5−ジアミノフェノール、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,3−トリレンジアミン、2,4−トリレンジアミン、2,5−トリレンジアミン、2,6−トリレンジアミン、3,4−トリレンジアミン等の芳香族、1,12−ドデカンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,14−テトラデカンジアミン、1,16−ヘキサデカンジアミン等の脂肪族が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用に供してよい。かかる固形アミンは、中心粒径20μm以下、好ましくは3μm〜15μmに調整する。20μmを越える中心粒径では、加熱硬化したポリウレタン系エラストマーが不完全反応硬化となり、所望の物性が得られない傾向となる。   As the solid polyamine, any aromatic or aliphatic one having a melting point of 35 ° C. or higher may be used. For example, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diamino Diphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-diaminobiphenyl, 2,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 2,4-diaminophenol, 2,5-diaminophenol, o- Fragrances such as phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,3-tolylenediamine, 2,4-tolylenediamine, 2,5-tolylenediamine, 2,6-tolylenediamine, 3,4-tolylenediamine Aliphatic groups such as 1,12-dodecanediamine, 1,10-decanediamine, 1,8-octanediamine, 1,14-tetradecanediamine, 1,16-hexadecanediamine, and the like. Species or a mixture of two or more may be provided for use. The solid amine is adjusted to have a center particle size of 20 μm or less, preferably 3 μm to 15 μm. When the center particle diameter exceeds 20 μm, the heat-cured polyurethane elastomer becomes incomplete reaction curing, and the desired physical properties tend not to be obtained.

成分(B)である上記微粉体コーティングアミンは、上述の固形ポリアミンを所定の中心粒径範囲に粉砕しつつ、同時にこれに微粉体を加えて前記微粉体が所定の中心粒径範囲となるように混合粉砕して、固形ポリアミンの表面に微粉体を固着させるせん断摩擦式混合方式により製造される。また、予め微粉砕した固形ポリアミンを微粉体と共に高速衝撃式混合攪拌機または圧縮せん断式混合攪拌機を用いることにより、微粉体コーティングアミンを製造することができ、この方式、特に高速衝撃式混合攪拌機を用いた場合がより好ましい。   The fine powder-coated amine as the component (B) is prepared by pulverizing the solid polyamine to a predetermined center particle size range, and simultaneously adding the fine powder to the fine particle particle size range. Are mixed and pulverized to produce fine powder on the surface of the solid polyamine by a shear friction mixing method. In addition, a fine powder-coated amine can be produced by using a high-speed impact mixing stirrer or a compression shear mixing stirrer together with fine powder of a solid polyamine finely pulverized in advance. More preferably.

上記微粉体としては、無機系または有機系の中から任意に使用することができ、たとえば無機系として酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、ジルコニア、カーボン、アルミナ、タルク等が挙げられる。また有機系としてポリ塩化ビニル、ポリアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用に供する。使用量は、固形ポリアミンと微粉体の重量比が1/0.001〜1.0、好ましくは1/0.002〜0.5となるように選定する。微粉体の比率が0.001未満であると、貯蔵安定性の効果が認められず、また1.0を越えても、貯蔵安定性がそれ以上に改善されなくなる。このように固形ポリアミンと微粉体を混合粉砕することにより、静電気が発生して固形ポリアミンの表面に微粉体が固着するか、または混合撹拌機の機械力により、発生する摩擦、衝撃、圧縮せん断等による発熱によって固形アミンの局所的な溶融固着現象で微粉体が固着するか、あるいは固形ポリアミンの表面に物理的に投錨ないし埋設固着するか、さらには化学的に活性化して固着することなどが予測される(すなわち、固形ポリアミンの表面の活性アミノ基(NH2)は、微粉体で被覆された状態となる)。なお、固着した微粉体の中心粒径は、2μm以下、好ましくは1μm以下に設定されていることが重要で、2μmを越えと、固形ポリアミンの表面に固着しなくなる。 As said fine powder, it can use arbitrarily from inorganic type or organic type, For example, a titanium oxide, a calcium carbonate, clay, a silica, a zirconia, carbon, an alumina, a talc etc. are mentioned as an inorganic type. Moreover, polyvinyl chloride, a polyacrylic resin, polystyrene, polyethylene, etc. are mentioned as an organic type, These 1 type (s) or 2 or more types of mixtures are used for use. The amount used is selected so that the weight ratio between the solid polyamine and the fine powder is 1 / 0.001 to 1.0, preferably 1 / 0.002 to 0.5. When the ratio of the fine powder is less than 0.001, the effect of storage stability is not recognized, and when it exceeds 1.0, the storage stability is not further improved. By mixing and pulverizing the solid polyamine and fine powder in this way, static electricity is generated and the fine powder adheres to the surface of the solid polyamine, or the mechanical force of the mixing stirrer generates friction, impact, compression shear, etc. It is predicted that the fine powder adheres due to the local melting and sticking phenomenon of the solid amine due to the heat generated by the solid, or is physically thrown or embedded on the surface of the solid polyamine, or is chemically activated and fixed. (That is, the active amino group (NH 2 ) on the surface of the solid polyamine is covered with the fine powder). It is important that the center particle size of the fixed fine powder is set to 2 μm or less, preferably 1 μm or less. If it exceeds 2 μm, it does not adhere to the surface of the solid polyamine.

従って、両成分(A),(B)の配合比は通常、加熱活性後のNH2とNCOの当量比が1/0.5〜2.0となるように選定すればよい。光学部材の保護層形成材料に用いる室温高粘稠液の熱硬化性ウレタン組成物は、上述のポリイソシアネート成分(A)および微粉体コーティングアミン(B)を配合した系で構成されるが、必要に応じて、硬化物の物性、特に圧縮永久歪み等に対する強靭な耐久性を付与せしめるため、成分(C)として二官能以上のエポキシ樹脂を適量添加されてよい。 Therefore, the blending ratio of both components (A) and (B) is usually selected so that the equivalent ratio of NH 2 and NCO after heating activity is 1 / 0.5 to 2.0. A thermosetting urethane composition of room temperature and high viscosity used for a protective layer forming material of an optical member is composed of a system in which the above-mentioned polyisocyanate component (A) and fine powder coating amine (B) are blended. Accordingly, a proper amount of a bifunctional or higher functional epoxy resin may be added as the component (C) in order to impart physical properties of the cured product, particularly tough durability against compression set.

上記エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型,F型,AD型、フェノール型、クレゾール型、環状脂肪族系、グリシジルエステル系、グリシジルアミン系等が挙げられ、特に液状のものが好ましい。かかるエポキシ樹脂(C)の添加によって、加熱硬化に際し、ポリイソシアネート成分(A)と固形ポリアミンの反応に加えて、前記エポキシ樹脂(C)と固形ポリアミンの反応が起こり、この三次元化反応に基づき網状構造を採ることから、上記強靭な耐久物性を具備した硬化物を形成することができる。エポキシ樹脂(C)は通常、ポリイソシアネート成分(A)100部(重量部、以下同様)に対して1部〜15部の範囲で用いる。1部未満であれば、エポキシ樹脂(C)の物性が期待できず、また15部を越えると、ポリウレタン硬化物のゴム物性が損なわれる。なお、エポキシ樹脂(C)の物性を所望する場合には、前記エポキシ樹脂(C)をリッチにすることもできる。   Examples of the epoxy resin include bisphenol A type, F type, AD type, phenol type, cresol type, cycloaliphatic type, glycidyl ester type, glycidylamine type, and the like. Due to the addition of the epoxy resin (C), in addition to the reaction between the polyisocyanate component (A) and the solid polyamine, the reaction between the epoxy resin (C) and the solid polyamine occurs during the heat curing. Since it has a network structure, a cured product having the above-mentioned tough durability can be formed. The epoxy resin (C) is usually used in the range of 1 to 15 parts with respect to 100 parts (parts by weight, hereinafter the same) of the polyisocyanate component (A). If it is less than 1 part, the physical properties of the epoxy resin (C) cannot be expected, and if it exceeds 15 parts, the rubber physical properties of the polyurethane cured product are impaired. In addition, when the physical property of an epoxy resin (C) is desired, the said epoxy resin (C) can also be made rich.

さらに必要に応じて、通常の添加剤、たとえばウレタン触媒、溶剤(たとえば極性の小さい溶剤として、脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、脂環族炭化水素系、ハロゲン化炭化水素系、エーテル類、エステル類、ケトン類等が挙げられ、特に脂肪族炭化水素系の溶剤が望ましい)、可塑剤(たとえばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジベンジルフタレート、ブチルベンジルフタレート、トリオクチルホスフェート、エポキシ系可塑剤、トルエン−スルホンアミド、クロロパラフィン、アジピン酸エステル、ヒマシ油等)充填材(有機系および無機系充填材としてポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、セルロース、ポリエステル、ポリスチレン等の粉体や炭酸カルシウム、カーボンブラック、タルク、クレー、二酸化ケイ素、珪酸塩、アルミナ、ガラスバルーン、プラスチックバルーン等)、揺変剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、染顔料、密着剤、脱水剤等を適量配合されてよい。   Further, if necessary, conventional additives such as urethane catalysts, solvents (for example, as polar solvents such as aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, ethers) , Esters, ketones, etc., and aliphatic hydrocarbon solvents are particularly desirable), plasticizers (eg, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, diisooctyl phthalate, diisodecyl phthalate, dibenzyl phthalate, butyl Benzyl phthalate, trioctyl phosphate, epoxy plasticizer, toluene-sulfonamide, chloroparaffin, adipic acid ester, castor oil, etc.) Filler (Organic and inorganic fillers such as polyethylene, polypropylene, acrylic resin, cellulose, polyester) Powders such as polystyrene, calcium carbonate, carbon black, talc, clay, silicon dioxide, silicate, alumina, glass balloons, plastic balloons, etc.), thixotropic agents, UV absorbers, anti-aging agents, dyes and pigments, adhesives, An appropriate amount of a dehydrating agent or the like may be blended.

なお、上記ウレタン触媒としては、DBU[1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7]、DBUフェノール塩、DBUオクチル酸塩、DBUギ酸塩などのDBU系;モノアミン(トリエチルアミン等)、ジアミン(N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン等)、トリアミン(テトラメチルグアニジン等)、環状アミン(トリエチレンジアミン等)、アルコールアミン(ジメチルアミノメタノール等)、エーテルアミン[ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル等]などのアミン系;Sn系(ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸錫等)、Pb系(オクチル酸鉛等)、Zn系(オクチル酸亜鉛等)などの有機カルボン酸金属塩;2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾールなどのイミダゾール系が挙げられる。   Examples of the urethane catalyst include DBU [1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7], DBU phenol salts, DBU octylates, DBU formates, and the like; monoamines (such as triethylamine), diamines ( N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine etc.), triamine (tetramethylguanidine etc.), cyclic amine (triethylenediamine etc.), alcohol amine (dimethylaminomethanol etc.), ether amine [bis (2-dimethylamino Ethyl group such as ethyl) ether; organic metal carboxylate such as Sn series (dibutyltin dilaurate, tin octylate, etc.), Pb series (lead octylate, etc.), Zn series (zinc octylate, etc.); 2- Examples include imidazole series such as methylimidazole and 1,2-dimethylimidazole.

前記熱硬化性ウレタン組成物は、3次元架橋してポリウレタン系エラストマー(以下、3次元ポリウレタンと称する)が形成される。これは例えば複数のNCO基を有する化合物と活性水素を有する化合物とが反応することによって得ることができる。例えば、熱硬化性ウレタン組成物を80℃で5分間保持する。熱硬化性ウレタン組成物中の末端活性NCO基が活性化されたポリアミンと3次元的に反応硬化重合して3次元ポリウレタンが得られる。この方法は、加熱媒体に水などを用いることができるのでコストの点から有利である。   The thermosetting urethane composition is three-dimensionally crosslinked to form a polyurethane elastomer (hereinafter referred to as a three-dimensional polyurethane). This can be obtained, for example, by reacting a compound having a plurality of NCO groups with a compound having active hydrogen. For example, the thermosetting urethane composition is held at 80 ° C. for 5 minutes. A three-dimensional polyurethane is obtained by three-dimensional reaction-curing polymerization with a polyamine having an activated terminal active NCO group in the thermosetting urethane composition. This method is advantageous in terms of cost because water or the like can be used as a heating medium.

3次元ポリウレタンは、ポリウレタン系エラストマーであり、室温においては小さな力でも変形を起こし、その力を除くとほとんど元の形に戻るゴムの性質を有している。柔らかく弾性があるため力が加えられてもその力が取り除かれた後には元の形状が維持される。そのため、外部から圧力がかかる作業、例えばコネクタの取り付けなどの際に、応力を緩和する機能を有する。これにより、外部からの圧力がPOFに伝播することが抑制される。そのためPOFの変形による光学特性、例えば伝送損失の悪化を抑制することができる。   Three-dimensional polyurethane is a polyurethane-based elastomer and has the property of a rubber that deforms even at a small force at room temperature and returns almost to its original shape when the force is removed. Because it is soft and elastic, even if a force is applied, the original shape is maintained after the force is removed. For this reason, it has a function of relieving stress during work where pressure is applied from the outside, such as when a connector is attached. Thereby, it is suppressed that the pressure from the outside propagates to POF. Therefore, it is possible to suppress deterioration of optical characteristics due to deformation of POF, for example, transmission loss.

ポリウレタン系エラストマーは、熱硬化性ウレタン組成物を熱硬化させることで得られる。このポリウレタン系エラストマーは、長時間使用時でも120℃まで使用可能である。短時間使用時では、130℃〜140℃まで耐熱性を有する。なお、長時間使用とは、200時間以上所定の温度下においてからダンベルサンプルの応力−ひずみ曲線(S−S曲線)を測定する。常温環境で同時間放置したダンベルサンプルのS−S曲線と略同一である場合には、その所定の温度では使用可能であるとみなす。また、短時間使用とは、放置時間が100時間未満であることを意味している。さらに、被覆材料として従来用いられる低密度ポリエチレン(LDPE)では、長時間使用の際には60℃〜75℃が上限使用可能温度であり、短時間使用の際でも80℃〜90℃が上限使用可能温度である。3次元ポリウレタンは、LDPEと比較してもはるかに熱的ダメージを受け難く、耐熱性があることが分かる。   The polyurethane-based elastomer can be obtained by thermosetting a thermosetting urethane composition. This polyurethane-based elastomer can be used up to 120 ° C. even when used for a long time. When used for a short time, it has heat resistance up to 130 ° C to 140 ° C. In addition, long-time use measures the stress-strain curve (SS curve) of a dumbbell sample after 200 hours or more and under predetermined temperature. When the dumbbell sample left in the room temperature environment for the same time is substantially the same as the SS curve, it is considered that it can be used at the predetermined temperature. Moreover, short-time use means that the leaving time is less than 100 hours. Further, in low density polyethylene (LDPE) conventionally used as a coating material, the upper limit usable temperature is 60 ° C to 75 ° C when used for a long time, and the upper limit is 80 ° C to 90 ° C even when used for a short time. It is possible temperature. It can be seen that the three-dimensional polyurethane is far less susceptible to thermal damage than the LDPE and has heat resistance.

(難燃性物質)
本発明では、後述する液槽内に温度調整がされた難燃性物質を含む液(以下、液と称する)を入れておく。それにより、POF表面の保護層形成材料である樹脂を硬化させると共に保護層中に難燃性物質を付与させることで、光ファイバ芯線の難燃性を特別な工程や複数の保護層を経ることなく、難燃性機能を付与することができる。また、液の溶媒には、熱容量の点から水を用いることが好ましい。難燃性物質が水溶性である場合には、水溶液とする。水に不溶又は難溶の場合には、乳化させたり分散させたりすることで液を調製する。光学部材(例えば、POF)のポリマーや保護層形成用材料に変性を生じさせないものであれば、有機溶媒(例えば、エタノール,エチレングリコール,グリセリンなど)を用いることもできる。これらの溶媒を使った液を用いる場合は、管理などの観点から当該溶媒の沸点以下で用いることが好ましく、溶媒と難燃性物質との組み合わせによっては95℃以上での本発明の実施も可能である。さらに、液の粘度が高過ぎると光ファイバに過剰な張力を与えてしまい、機能低下を起こすおそれがあるため、粘度は低く抑制することが好ましい。
(Flame retardant material)
In this invention, the liquid (henceforth a liquid) containing the flame-retardant substance by which temperature adjustment was carried out is put in the liquid tank mentioned later. As a result, the resin, which is a protective layer forming material on the POF surface, is cured and a flame retardant substance is imparted in the protective layer, so that the flame resistance of the optical fiber core wire passes through a special process or a plurality of protective layers. No flame retardant function can be imparted. Moreover, it is preferable to use water as the solvent of the liquid from the viewpoint of heat capacity. If the flame retardant material is water soluble, use an aqueous solution. When it is insoluble or hardly soluble in water, the liquid is prepared by emulsifying or dispersing. An organic solvent (for example, ethanol, ethylene glycol, glycerin, etc.) can be used as long as it does not cause modification of the polymer of the optical member (for example, POF) or the protective layer forming material. When using liquids using these solvents, they are preferably used below the boiling point of the solvent from the viewpoint of management, etc., and the present invention can be carried out at 95 ° C. or higher depending on the combination of the solvent and the flame retardant. It is. Furthermore, if the viscosity of the liquid is too high, excessive tension is applied to the optical fiber, which may cause a reduction in function. Therefore, it is preferable to suppress the viscosity low.

具体的に難燃性物質としては、臭素または塩素を含むハロゲン含有化合物,リン含有化合物、ポリリン酸系化合物または窒素含有化合物などの有機化合物が挙げられる。または、水酸化マグネシウム,水酸化アルミニウムをはじめとする金属水酸化物などの無機化合物を用いることもできる。さらに難燃性を向上させる目的で、難燃助剤を液に含有させることが好ましい。難燃助剤としては,三酸化アンチモン,五酸化アンチモン,ホウ酸亜鉛,メタホウ酸バリウム,酸化ジルコニウム,酸化スズ水和物などが挙げられ、コストの点から三酸化アンチモンが最も好ましく用いられる。また、保護層形成用材料に、難燃性物質が付与されにくい場合には、液中に保護層の表面に皮膜を形成するバインダーを加えることが好ましい。バインダーは特に限定されるものではないが、ポリビニルアルコール(PVA),カルボキシメチルセルロースナトリウムなどの水溶性樹脂,アクリル樹脂エマルションなどが挙げられ、保護層がポリウレタン系エラストマーの場合には、親和性の観点からPVAが好ましく用いられる。さらに熱硬化性ウレタン組成物の反応硬化は温度依存性が律速になるが、熱硬化性ウレタン組成物の硬化を促進するために触媒を添加した硬化溶液にすることができる。かかる触媒としては前述の3級アミン系、有機カルボン酸金属塩、イミダゾール系などを液槽に溶解ないし分散させて用いることもできる。   Specific examples of the flame retardant material include organic compounds such as a halogen-containing compound containing bromine or chlorine, a phosphorus-containing compound, a polyphosphoric acid compound, or a nitrogen-containing compound. Alternatively, inorganic compounds such as metal hydroxides such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide can be used. Furthermore, for the purpose of improving the flame retardancy, it is preferable to contain a flame retardant aid in the liquid. Examples of the flame retardant aid include antimony trioxide, antimony pentoxide, zinc borate, barium metaborate, zirconium oxide, tin oxide hydrate and the like, and antimony trioxide is most preferably used in terms of cost. In addition, when it is difficult to impart a flame retardant substance to the protective layer forming material, it is preferable to add a binder that forms a film on the surface of the protective layer in the liquid. The binder is not particularly limited, and examples thereof include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol (PVA) and sodium carboxymethyl cellulose, acrylic resin emulsions, and the like, when the protective layer is a polyurethane elastomer, from the viewpoint of affinity. PVA is preferably used. Furthermore, although the temperature dependency of the reaction curing of the thermosetting urethane composition is rate-determining, it can be made into a curing solution to which a catalyst is added in order to accelerate the curing of the thermosetting urethane composition. As such a catalyst, the above-mentioned tertiary amines, organic carboxylic acid metal salts, imidazoles and the like can be dissolved or dispersed in a liquid tank.

なお、難燃性物質としては、臭素系化合物(例えば、エチレンビスペンタブロモジフェニル、ヘキサブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロドデカン、エチレンビステトラブロモフタルイミドなど),塩素系化合物(例えば、塩素化パラフィン、ビス(ヘキサクロロシクロペンタジエノ)シクロオクタン、1,4,5,6,7,7−ヘキサクロロビシクロ−(1,2,2)−5−ヘプテン−2,3−ジカルボン酸など)などが挙げられる。しかしながら、近年はハロゲン含有物質の使用が制限されており、代替品であるリン含有化合物(例えば,トリエチルフォスフェート、トリメチルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェートなど)、ポリリン酸系化合物(例えば、ポリリン酸アンモニウム,ポリリン酸メラミンなど)、窒素含有化合物(例えば、過酸化処理した4−ブチルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンと2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジンとシクロヘキサンとN,N’−エタン−1,2−ジイル(ビス1,3−プロパンジアミン)とを反応させた反応物など)などが挙げられる。   Examples of the flame retardant material include bromine compounds (for example, ethylene bispentabromodiphenyl, hexabromobenzene, hexabromocyclododecane, ethylene bistetrabromophthalimide), chlorinated compounds (for example, chlorinated paraffin, bis ( Hexachlorocyclopentadieno) cyclooctane, 1,4,5,6,7,7-hexachlorobicyclo- (1,2,2) -5-heptene-2,3-dicarboxylic acid and the like. However, in recent years, the use of halogen-containing substances has been limited, and alternative phosphorus-containing compounds (for example, triethyl phosphate, trimethyl phosphate, trixylenyl phosphate), polyphosphate compounds (for example, polyphosphoric acid) Ammonium, melamine polyphosphate, etc.), nitrogen-containing compounds (for example, peroxidized 4-butylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine and 2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine) And a reaction product obtained by reacting cyclohexane with N, N′-ethane-1,2-diyl (bis1,3-propanediamine).

前記難燃性物質ないし難燃性助剤は、予め保護層成形用材料に配合させておくこともできる。保護層成形用材料が熱硬化ウレタン組成物であり、前記難燃性化合物を用いる場合、特に熱硬化ウレタン組成物の主成分であるNCO基と反応してゲル化するなど不具合を起さないものであるか、不具合を起さない範囲で用いる。たとえだ、難燃性化合部は熱硬化ウレタン組成物中に2重量%〜50重量%、望ましくは5重量%〜30重量%を用いる。   The flame retardant substance or the flame retardant aid may be mixed in advance with the protective layer molding material. When the protective layer molding material is a thermosetting urethane composition and the flame retardant compound is used, it does not cause problems such as gelation by reacting with the NCO group which is the main component of the thermosetting urethane composition. Or in a range that does not cause problems. For example, the flame-retardant compound is used in an amount of 2 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight in the thermosetting urethane composition.

配合方法は、特に限定されるものではない。例えば、保護層形成材料を得た後に配合させても良いし、いずれかの原料に配合させた後に原料を反応させて保護層形成材料を得ても良い。また、本発明においては、難燃性物質は、前記液,前記保護層形成材料の少なくともいずれか一方に配合(含有)させておくことで、保護層に難燃性を付与させることができる。いずれに配合(含有)させるかは、用いられる保護層形成材料,難燃性物質の種類に応じて適宜選択される。   The blending method is not particularly limited. For example, the protective layer forming material may be blended after obtaining the protective layer forming material, or the raw material may be reacted after blending with any of the raw materials to obtain the protective layer forming material. Moreover, in this invention, a flame retardant substance can be made to give a flame retardance to a protective layer by mix | blending (containing) at least any one of the said liquid and the said protective layer formation material. Which is contained (contained) is appropriately selected according to the type of the protective layer forming material and the flame retardant used.

また、熱硬化ウレタン組成物を保護層成形用材料に用いる場合、前記の溶剤や可塑剤を必要に応じて用いる訳であるが、難燃性機能を付与するために可塑剤として難燃性機能を付加できるものを用いるのが望ましい。特に難燃性機能を付与する可塑剤としては前記のなかでトリオクチルホスフェートの他、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリ−2−エチルヘキシルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリイソプロピルフェニルホスフェート、モノ(またはジ)フェニルジ(モノ)イソプロピルホスフェート、レゾルシノールビスジフェニルリン酸エステルようなリン酸エステルを用いるのが望ましい。通常難燃性機能と保護層として望まれるエラストマーになるように可塑剤を適宜調整する。通常、熱硬化ウレタン組成物において0重量%より多く50重量%以下、望ましくは5重量%〜30重量%の範囲とする。なお難燃性機能を有する可塑剤の他溶剤として、クロロパラフィンような塩素系可塑剤やトリクロルエチレンような塩素系溶剤等を用いることができるが、しかし地球環境への影響が懸念される恐れがあるので用いないことが望ましい。   In addition, when the thermosetting urethane composition is used for the protective layer molding material, the above-mentioned solvent and plasticizer are used as necessary, but the flame retardant function as a plasticizer to impart the flame retardant function. It is desirable to use one that can be added. In particular, as a plasticizer that imparts a flame retardant function, in addition to trioctyl phosphate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, triisopropylphenyl phosphate, mono ( Alternatively, it is desirable to use a phosphate ester such as di) phenyl di (mono) isopropyl phosphate or resorcinol bisdiphenyl phosphate ester. Usually, the plasticizer is appropriately adjusted so as to be an elastomer desired as a flame retardant function and a protective layer. Usually, in a thermosetting urethane composition, it is more than 0 weight% and 50 weight% or less, Preferably it is set as the range of 5 weight%-30 weight%. In addition to the plasticizer having a flame retardant function, a chlorinated plasticizer such as chloroparaffin or a chlorinated solvent such as trichloroethylene can be used. However, there is a concern that the impact on the global environment may be concerned. It is desirable not to use it.

難燃性の規格として、UL(Underwriters Laboratories Inc.)ではいくつかの試験法を決めており、それぞれ難燃性能の低い順から、CMX(燃焼試験は一般にVW−1試験と言われている)、CM(垂直トレイ燃焼試験)、CMR(ライザー試験)、CMP(プレナム試験)などのグレードが設定されている。POFの被覆の場合、素材のプラスチックは、通常可燃性であるので、火災時に延焼を防ぐためにVW−1の規格を有したコードまたはケーブルであることが好ましい。   As a flame retardant standard, UL (Underwriters Laboratories Inc.) has decided on several test methods. CMX (combustion test is generally referred to as VW-1 test) from the lowest flame retardant performance. Grades such as CM (vertical tray combustion test), CMR (riser test), and CMP (plenum test) are set. In the case of coating with POF, the plastic material is usually flammable. Therefore, in order to prevent the spread of fire in the event of a fire, it is preferably a cord or cable having the VW-1 standard.

(プリフォームの製造方法)
SI型POFは、コア部にPMMAを用いた場合には、クラッド部にフッ素樹脂、特にPVDFを用いることが好ましい。これは、コア部のPMMAとクラッド部のPVDFとの屈折率の差が光ファイバとして好ましい範囲となるからである。また、PVDFは機械的強度に優れるため、それをクラッドとして用いるPOFも機械的強度に優れるからである。SI型POFの製造方法は、溶融紡糸法により行うことが好ましい。溶融紡糸法では、複合紡糸ノズルからコア部となるPMMAとクラッド部となるPVDFとをそれぞれのホールに吐出する。その後にノズルでPMMAの周りにPVDFを被覆し複合化することでプリフォームを得る。
(Preform manufacturing method)
In the SI type POF, when PMMA is used for the core part, it is preferable to use a fluororesin, particularly PVDF, for the clad part. This is because the difference in refractive index between PMMA in the core portion and PVDF in the cladding portion is a preferable range for an optical fiber. Moreover, since PVDF is excellent in mechanical strength, POF using it as a cladding is also excellent in mechanical strength. The production method of SI-type POF is preferably carried out by melt spinning. In the melt spinning method, PMMA serving as a core portion and PVDF serving as a cladding portion are discharged into respective holes from a composite spinning nozzle. Thereafter, PVDF is coated around PMMA with a nozzle and combined to obtain a preform.

次にGI型POFの製造方法を説明する。始めにPMMAからなる中空円筒管を用意する。なお、この中空円筒管はクラッド部となる。中空円筒管は、公知の回転重合法により製造しても良いし、市販のパイプを用いても良い。また、中空円筒管は、重合容器として用いるため底付けを行うことが好ましい。そして、その中空管内にMMAとドーパント(例えば、ベンジルメタクリレート)を入れ、界面ゲル重合を行う。中空円筒管内にポリマー(PMMA)を主成分とし、中心から外周に向けて屈折率が連続的に低下するコア部が形成され、プリフォームを得ることができる。   Next, a method for manufacturing GI POF will be described. First, a hollow cylindrical tube made of PMMA is prepared. In addition, this hollow cylindrical tube becomes a clad part. The hollow cylindrical tube may be manufactured by a known rotational polymerization method, or a commercially available pipe may be used. The hollow cylindrical tube is preferably bottomed because it is used as a polymerization vessel. Then, MMA and a dopant (for example, benzyl methacrylate) are put into the hollow tube, and interfacial gel polymerization is performed. In the hollow cylindrical tube, a polymer (PMMA) as a main component is formed, and a core portion whose refractive index continuously decreases from the center toward the outer periphery is formed, and a preform can be obtained.

前記クラッド部、アウターコア部およびインナーコア部形成用重合体組成物を重合することによって得られるポリマーの分子量は、プリフォームを延伸する関係から、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、極端に分子量が高い成分を含んでいる。その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からである。したがって、好ましい範囲としては、MWDが4以下であり、さらには3以下であることが好ましい。   The molecular weight of the polymer obtained by polymerizing the polymer composition for forming the clad part, outer core part and inner core part is in the range of 10,000 to 1,000,000 in terms of weight average molecular weight because of stretching the preform. It is preferably 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. When MWD becomes large, it contains a component having an extremely high molecular weight. This is because if the amount of the component is too small, the stretchability is deteriorated, and in some cases, the stretch cannot be performed. Therefore, as a preferable range, MWD is 4 or less, and further preferably 3 or less.

(POFの製造方法)
図1に示すようにプリフォーム10を加熱炉11内に配置する。加熱炉11でプリフォーム10を加熱すると、その一部は溶融する。なお、溶融温度は、特に限定されるものではないが180℃〜270℃の範囲であることが好ましい。溶融した箇所の先端部10aを始点として線引き(延伸)を行いPOF12とする。POF12を冷却装置13で所望の温度(例えば、30℃〜80℃)まで冷却して線径測定装置14を通す。そして2個のローラ15,16からなる線引ローラ対17で所望の張力(例えば、0.3MPa〜0.98MPa(30g〜100g))を付与しながら線引きを行い連続的にPOF12を得る。なお、線径測定装置14でPOFの線径を測定し、その測定値に基づきPOF12の径を所望のものとする調整を行う。調整は、加熱炉11内でのプリフォーム10の配置位置、加熱温度、線引ローラ対17による線引き速度の調整により行う。POF12は、巻取リール18に巻き取った後にロール状(以下、POFロールと称する)で保存する。なお、加熱炉11内は不活性雰囲気とすることが好ましい。そのため加熱炉11内に不活性ガスを供給することが好ましい。不活性ガスは特に限定されるものではないが、窒素ガス,ヘリウムガス,アルゴンガスなどが好ましく用いられる。
(Production method of POF)
As shown in FIG. 1, the preform 10 is placed in a heating furnace 11. When the preform 10 is heated in the heating furnace 11, a part thereof is melted. In addition, although melting temperature is not specifically limited, It is preferable that it is the range of 180 to 270 degreeC. Drawing (stretching) is performed from the tip portion 10a of the melted portion as a starting point to obtain POF12. The POF 12 is cooled to a desired temperature (for example, 30 ° C. to 80 ° C.) by the cooling device 13 and passed through the wire diameter measuring device 14. Then, drawing is performed while a desired tension (for example, 0.3 MPa to 0.98 MPa (30 g to 100 g)) is applied by a drawing roller pair 17 including two rollers 15 and 16, and POF 12 is continuously obtained. In addition, the wire diameter of the POF is measured by the wire diameter measuring device 14, and the POF 12 is adjusted to have a desired diameter based on the measured value. The adjustment is performed by adjusting the arrangement position of the preform 10 in the heating furnace 11, the heating temperature, and the drawing speed by the drawing roller pair 17. The POF 12 is stored in a roll form (hereinafter referred to as a POF roll) after being wound on the take-up reel 18. The inside of the heating furnace 11 is preferably an inert atmosphere. Therefore, it is preferable to supply an inert gas into the heating furnace 11. The inert gas is not particularly limited, but nitrogen gas, helium gas, argon gas and the like are preferably used.

図2に本発明に係る塗布手段30を示す。POFロールを送出リール31にセットする。POF12は、送出リール31から引き出される。塗布装置32内には、熱硬化性ポリウレタン組成物を主成分とする保護層形成用材料が入れられている。POF12が塗布装置32内を通ることにより保護層形成用材料が塗布される。以下の説明において、これを塗布済みPOF33と称する。なお、保護層形成用材料の塗布には、樹脂ポットタイプの塗布装置や、電線の被覆に用いる押出し装置を用いる塗布装置などを用いることができる。   FIG. 2 shows a coating means 30 according to the present invention. The POF roll is set on the delivery reel 31. The POF 12 is pulled out from the delivery reel 31. In the coating device 32, a protective layer forming material mainly composed of a thermosetting polyurethane composition is placed. When the POF 12 passes through the coating device 32, the protective layer forming material is applied. In the following description, this is referred to as a coated POF 33. For the application of the protective layer forming material, a resin pot type coating device or a coating device using an extrusion device used for coating an electric wire can be used.

液槽34には加温した液35が入れられている。塗布済みPOF33は、液35中を通ることによって光学部材の保護層形成用材料の表面が硬化して光ファイバ芯線36となる。液35は、保護層形成材料を硬化させると共に、難燃性物質を保護層に付与させる。そのため、液35の温度は、10℃以上150℃以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは40℃以上100℃以下の範囲とすることである。より具体的には、保護層形成材料に熱硬化性ウレタン組成物を用いている場合には、45℃以上95℃以下の範囲であることが好ましい。   The liquid tank 34 contains a heated liquid 35. When the coated POF 33 passes through the liquid 35, the surface of the protective layer forming material of the optical member is cured to form the optical fiber core 36. The liquid 35 cures the protective layer forming material and imparts a flame retardant substance to the protective layer. Therefore, the temperature of the liquid 35 is preferably in the range of 10 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and more preferably in the range of 40 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. More specifically, when a thermosetting urethane composition is used as the protective layer forming material, it is preferably in the range of 45 ° C. or higher and 95 ° C. or lower.

塗布済みPOF33(光ファイバ芯線36となっている場合も含めて)の搬送速度は、5m/min以上100m/min以下の範囲とすることが好ましく、10m/min以上50m/min以下の範囲とすることがより好ましい。搬送速度が5m/minより遅いと生産性に劣りコストの上昇を招くおそれがある。また、搬送速度が100m/minを超えると、液35が保護層形成材料に均一に付与されにくくなり保護層に難燃性をさらに付与する本発明の効果が得にくくなるおそれがある。光ファイバ芯線36は、プーリー37,38で搬送される。乾燥装置39により液35が乾燥される。光ファイバ芯線36に対向して配置されている2個のローラ40,41からなる引取ローラ対42により光ファイバ芯線36に所望の張力(例えば、0.5MPa〜2.0MPa(50g〜200g))が付与されつつ引き取られる。その後に巻取リール43に巻き取られる。   The conveying speed of the coated POF 33 (including the case of the optical fiber core wire 36) is preferably in the range of 5 m / min to 100 m / min, and is preferably in the range of 10 m / min to 50 m / min. It is more preferable. If the conveyance speed is slower than 5 m / min, the productivity is inferior and the cost may increase. Moreover, when a conveyance speed exceeds 100 m / min, there exists a possibility that it may become difficult to acquire the effect of this invention which provides the flame retardance to a protective layer further, since the liquid 35 becomes difficult to apply | coat uniformly to a protective layer forming material. The optical fiber core wire 36 is conveyed by pulleys 37 and 38. The liquid 35 is dried by the drying device 39. A desired tension (for example, 0.5 MPa to 2.0 MPa (50 g to 200 g)) is applied to the optical fiber core wire 36 by a take-off roller pair 42 including two rollers 40 and 41 arranged to face the optical fiber core wire 36. Is taken over while being granted. Thereafter, the film is taken up on the take-up reel 43.

本発明の光学部材の具体例としてはプラスチック光ファイバ(POF)12が挙げられる。このプラスチック光ファイバに保護層が形成されているものが図3に示す光ファイバ芯線36である。本発明において、その形態は特に限定されるものではない。具体的には、POF12の外径L1は、200μm以上1200μm以下であることが好ましい。また、POF12は、コア部12aとクラッド部12bとから形成されている。クラッド部の厚みt1は、10μm以上500μm以下の範囲であることが好ましい。この場合に、難燃性機能付保護層(以下、保護層と称する)50の厚みL2は、50μm以上2000μm以下であることが好ましく、より好ましくは200μm以上1500μm以下とすることである。保護層厚みL2が50μm未満であるとPOFを保護する機能が生じないおそれがある。また、この場合には、液35がPOF12まで浸透するおそれがあり、それによりPOF12の光学特性が悪化するおそれがある。また、保護層厚みL2が2000μmを超えると、光ファイバ芯線36の屈曲性が悪化しハンドリングが悪くなる。これにより、光ファイバ芯線36の配線の自由度が悪化するため商品としての価値が減ずるおそれもある。   A specific example of the optical member of the present invention is a plastic optical fiber (POF) 12. An optical fiber core wire 36 shown in FIG. 3 has a protective layer formed on this plastic optical fiber. In the present invention, the form is not particularly limited. Specifically, the outer diameter L1 of the POF 12 is preferably 200 μm or more and 1200 μm or less. The POF 12 is formed of a core portion 12a and a clad portion 12b. The thickness t1 of the cladding part is preferably in the range of 10 μm to 500 μm. In this case, the thickness L2 of the protective layer with flame retardant function (hereinafter referred to as protective layer) 50 is preferably 50 μm or more and 2000 μm or less, and more preferably 200 μm or more and 1500 μm or less. If the protective layer thickness L2 is less than 50 μm, the function of protecting the POF may not occur. In this case, the liquid 35 may permeate to the POF 12, which may deteriorate the optical characteristics of the POF 12. On the other hand, when the protective layer thickness L2 exceeds 2000 μm, the flexibility of the optical fiber core wire 36 is deteriorated and handling is deteriorated. Thereby, since the freedom degree of the wiring of the optical fiber core wire 36 deteriorates, there is a possibility that the value as a product may be reduced.

本発明の光学部材は、さらに必要に応じて本発明の保護層を1次保護層とし、外周にさらに2次(または多層)保護層を形成しても良い。1次保護層が充分な厚みを有している場合、POFに与えられる熱ダメージが減少するため、素材の硬化温度の制限はPOFへ直接被覆する場合に比べて緩やかにすることができる。2次保護層以上の保護層形成用材料としては、前述の素材以外に従来の被覆素材として用いられている低密度ポリエチレン(LDPE),ポリプロピレン(PP)を始めとするポリオレフィン類,ポリ塩化ビニル(PVC),各種のナイロン,ポリエステル,エチレン酢酸ビニル共重合体,EEA(エチレン−アクリル酸エチル共重合体)などの熱可塑性樹脂が挙げられる。被覆の際には、樹脂を所望の温度まで加熱して溶融する。この溶融樹脂の熱がPOFに伝わると伝送損失の悪化を招く。特にコア部をGI型としたときには加熱されると、屈折率分布を付与するために添加された屈折率調整成分によって可塑性を発現することがあり、その場合には樹脂のガラス転移温度が低下しているため容易に変形や流動が起こるためPOFの形状や屈折率分布が乱れるおそれがある。しかしながら、保護層にポリウレタン系エラストマーを用いると、熱伝導性が低いため溶融樹脂の熱がPOFに伝わることが抑制される。これによりPOFの形状やコア/クラッドの界面不整および熱によって屈折率分布が乱れることがなくなり、被覆工程に起因する伝送損失の悪化、帯域の劣化をも防止できる。   In the optical member of the present invention, if necessary, the protective layer of the present invention may be used as a primary protective layer, and a secondary (or multilayer) protective layer may be further formed on the outer periphery. When the primary protective layer has a sufficient thickness, the thermal damage given to the POF is reduced, so that the limit of the curing temperature of the material can be made gentler than when directly covering the POF. As materials for forming a protective layer above the secondary protective layer, polyolefins such as low density polyethylene (LDPE) and polypropylene (PP), which are used as conventional coating materials in addition to the aforementioned materials, polyvinyl chloride ( PVC), various nylons, polyesters, ethylene vinyl acetate copolymers, EEA (ethylene-ethyl acrylate copolymer), and other thermoplastic resins. In coating, the resin is heated to a desired temperature and melted. When the heat of the molten resin is transmitted to the POF, transmission loss is deteriorated. In particular, when the core portion is made of GI type, when heated, the refractive index adjusting component added to impart a refractive index distribution may develop plasticity, in which case the glass transition temperature of the resin decreases. Therefore, deformation and flow easily occur, and the shape and refractive index distribution of the POF may be disturbed. However, if a polyurethane-based elastomer is used for the protective layer, the heat conductivity is low, so that the heat of the molten resin is suppressed from being transmitted to the POF. Thereby, the refractive index distribution is not disturbed by the POF shape, the core / cladding interface irregularity, and heat, and it is possible to prevent the transmission loss and the band from being deteriorated due to the coating process.

このように3次元ポリウレタン系エラストマーをPOFと2次保護層との間の層(以下、1次保護層とも称する)として形成することで、樹脂の溶融温度が高いものを被覆する際にも、POFが熱的ダメージを受けることが抑制される。このように耐熱性を有しつつ熱伝導率が低いので被覆によるPOFへの熱の伝播は減少するため、熱によるダメージの低減が見込める。そのため、3次元ポリウレタン系エラストマーは1次保護層として好ましく用いることができる。また、ポリウレタンは耐摺動性に極めて優れている。そのため、2次保護層を形成する熱可塑性樹脂と擦れてもその良好な耐摺動性によりPOFに応力が付与されることが抑制される。このようにPOFの機械的強度を高めるために2次保護層を設け、その2次保護層から伝えられる側圧やPOFを曲げたときの応力の緩和を1次保護層で行う。これによりPOFに意図しない応力がかかることによる光学特性の悪化を抑制できる。   Thus, by forming the three-dimensional polyurethane-based elastomer as a layer between the POF and the secondary protective layer (hereinafter also referred to as a primary protective layer), even when coating a resin having a high melting temperature, The POF is prevented from being thermally damaged. Thus, since heat conductivity is low while having heat resistance, the propagation of heat to the POF due to coating is reduced, so that damage due to heat can be reduced. Therefore, the three-dimensional polyurethane elastomer can be preferably used as the primary protective layer. Polyurethane is extremely excellent in sliding resistance. Therefore, even when rubbed with the thermoplastic resin forming the secondary protective layer, stress is suppressed from being applied to the POF due to its good sliding resistance. In this way, in order to increase the mechanical strength of the POF, a secondary protective layer is provided, and a side pressure transmitted from the secondary protective layer and stress relaxation when the POF is bent are performed by the primary protective layer. As a result, it is possible to suppress deterioration of optical characteristics due to unintended stress applied to the POF.

2次保護層として具体的に以下の材料も挙げることができる。これらは高い弾性を有しているため、曲げなどの機械的な特性付与の観点でも効果がある。まず、ポリマーの一形態であるゴムを用いることができる。例えば、イソプレン系ゴム(例えば、天然ゴム,イソプレンゴムなど)、ブタジエン系ゴム(例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム,ブタジエンゴムなど)、ジエン系特殊ゴム(例えば、ニトリルゴム,クロロプレンゴムなど)、オレフィン系ゴム(例えば、エチレン−プロピレンゴム,アクリルゴム,ブチルゴム,ハロゲン化ブチルゴムなど)、エーテル系ゴム、ポリスルフィド系ゴム、ウレタン系ゴムなどが挙げられる。   Specific examples of the secondary protective layer include the following materials. Since these have high elasticity, they are also effective in terms of imparting mechanical properties such as bending. First, rubber that is one form of polymer can be used. For example, isoprene rubber (for example, natural rubber, isoprene rubber, etc.), butadiene rubber (for example, styrene-butadiene copolymer rubber, butadiene rubber, etc.), diene special rubber (for example, nitrile rubber, chloroprene rubber, etc.), olefin Examples of the rubber include ethylene-propylene rubber, acrylic rubber, butyl rubber, and halogenated butyl rubber, ether rubber, polysulfide rubber, and urethane rubber.

さらには、前記の2次保護層を形成させる熱可塑性樹脂(TPE)を用いることもできる。熱可塑性樹脂は、室温でゴム弾性を示し、高温では可塑化されて成形が容易である物質群である。具体的には、スチレン系TPE,オレフィン系TPE,塩化ビニル系TPE,ウレタン系TPE,エステル系TPE,アミド系TPEなどが挙げられる。なお、前記列記したエラストマーは、POFのポリマーが変性する温度以下で成形可能なものであれば、特に前記材料に限定されず、各材料間もしくは前記化合物群以外の共重合体や混合ポリマーを用いることもできる。   Furthermore, a thermoplastic resin (TPE) for forming the secondary protective layer can also be used. Thermoplastic resins are a group of substances that exhibit rubber elasticity at room temperature, are plasticized at high temperatures, and are easy to mold. Specific examples include styrene TPE, olefin TPE, vinyl chloride TPE, urethane TPE, ester TPE, amide TPE, and the like. The above listed elastomers are not particularly limited as long as they can be molded at a temperature lower than the temperature at which the POF polymer is modified, and a copolymer or mixed polymer other than each material or other than the above compound group is used. You can also.

2次保護層には前述と同様に、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良い。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などがある。また、毒性ガス低減などの安定性の観点で難燃剤として金属水酸化物を好ましく使うことができる。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、1次保護層の外層に耐湿性被覆を設けてその外層にさらに保護層として設けることが望ましい。   As described above, a flame retardant, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a radical scavenger, a light raising agent, a lubricant and the like may be introduced into the secondary protective layer. Examples of the flame retardant include halogen-containing resins such as bromine. Moreover, a metal hydroxide can be preferably used as a flame retardant from the viewpoint of stability such as reduction of toxic gases. The metal hydroxide has moisture as crystal water inside, and the attached water cannot be completely removed in the manufacturing process. Therefore, the flame retardant coating with the metal hydroxide is the outer layer of the primary protective layer. It is desirable to provide a moisture-resistant coating on the outer layer and further provide a protective layer on the outer layer.

複数の機能を付与するために、様々な機能を有する被覆を保護層として形成しても良い。例えば、光学部材の保護層形成用材料に予め難燃性化合物ないし難燃性助剤を配合して保護層の難燃性機能を向上させることができる。前述の難燃化以外にもPOFの吸湿を抑制するためのバリア層を形成しても良い。また、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保護層内や保護層間に設けることもできる。また、可撓時の応力緩和のための柔軟性素材層や発泡層などの緩衝材を設けることもできる。または、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などの線材を保護層形成用材料に配合する。その保護層形成用材料を用いて被覆を行うことで、得られる光ファイバケーブルの力学的強度を補強できる。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,ポリアミド繊維などが挙げられる。また、金属線としてはステンレス線,亜鉛合金線,銅線、亜鉛メッキ銅線などが挙げられる。なお、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素材を組み込むことができる。   In order to provide a plurality of functions, a coating having various functions may be formed as a protective layer. For example, the flame retardant function of the protective layer can be improved by blending a flame retardant compound or a flame retardant aid in advance with the protective layer forming material of the optical member. In addition to the above-mentioned flame retardancy, a barrier layer for suppressing the moisture absorption of POF may be formed. Further, a moisture absorbing material for removing moisture, such as a moisture absorbing tape or a moisture absorbing gel, may be provided in the protective layer or between the protective layers. Further, a cushioning material such as a flexible material layer or a foamed layer for stress relaxation at the time of flexibility can be provided. Or it can select and provide according to uses, such as a reinforcement layer for raising rigidity. In addition to the resin, a fiber such as a fiber having a high elastic modulus (so-called tensile fiber) and / or a metal wire having high rigidity is blended in the protective layer forming material. By covering with the protective layer forming material, the mechanical strength of the obtained optical fiber cable can be reinforced. 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 galvanized copper wire. In addition, any thing is not limited to what was mentioned above. In addition, a metal tube exterior for protection, an aerial support line, and a material for improving workability during wiring can be incorporated.

また、光ファイバケーブルの形状は使用形態によって、POFを同心円上にまとめた集合ケーブルや、1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き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。   In addition, depending on the form of use, the shape of the optical fiber cable is a collective cable in which POFs are concentrically arranged, an aspect called a tape core wire arranged in a row, and a collective cable in which they are gathered together with a presser winding or wrap sheath The form can be selected according to the application.

本発明の光学部材としてのPOF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。   The optical signal transmission system using the POF as the optical member of the present invention includes optical signal processing including optical components such as various light emitting elements and light receiving elements, optical switches, optical isolators, optical integrated circuits, and optical transceiver modules. It consists of devices. 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, pp. 110-127 “Printed Wiring You can refer to "This time, optical components are mounted on the board." Combined with various technologies described in the above documents, internal wiring in computers and various digital devices, internal wiring in vehicles and ships, optical terminals and digital devices, optical links between digital devices, general households and housing complexes・ Suitable for optical transmission systems suitable for short distances such as high-speed, large-capacity data communications and control applications that are not affected by electromagnetic waves, including optical LANs in factories, offices, hospitals, schools, etc. Can be used.

さらに、IEICE TRANS. ELECTRON., VOL. E84-C, No.3, MARCH 2001, p.339-344 「High-Uniformity StarCoupler 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 StarCoupler Using Diffused Light Transmission”, Journal of Japan Institute of Electronics Packaging Vol.3, No.6, 2000 476 to 480 pages "Interconnection by optical sheet bus technology" and the light described in JP-A-10-123350, JP-A-2002-90571, JP-A-2001-290055, etc. 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 branch coupler; optical star coupler described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-241655; Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-62457, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-101044, Japanese Unexamined Patent Publication No. 20 Optical signal transmission device and optical data bus system described in each publication such as JP-A-305395; Optical signal processing apparatus described in JP-A-2002-23011; Optical signal cross-connect described in JP-A-2001-86537 System; optical transmission system described in JP-A-2002-26815; multi-function system described in JP-A-2001-339554, JP-A-2001-339555, etc .; and various optical waveguides, optical splitters, By combining with an optical coupler, optical multiplexer, 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、実施例1及び実施例2を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料の種類、それらの割合、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。なお、説明は、実施例である実験1及び実験4で詳細に行う。また、本発明に係る他の実施形態を実験3として説明する。比較例である実験2及び実験5では、それぞれ実験1及び実験4と異なる箇所のみを説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Example 1 and Example 2. The types of materials, their proportions, operations and the like shown in the following examples can be appropriately changed 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. The description will be made in detail in Experiment 1 and Experiment 4, which are examples. Further, another embodiment according to the present invention will be described as Experiment 3. In Experiment 2 and Experiment 5, which are comparative examples, only different points from Experiment 1 and Experiment 4 will be described.

押し出し成形により作製した外径20mm、長さ60cmのプリフォーム(クラッドはPVDF、コアはPMMAを主成分とする熱可塑性樹脂組成物)を最高温度280℃の加熱炉を使って延伸し、外径320μmのPOF12を得た。650nmにおけるPOF12の伝送損失は、157dB/Kmであった。   An outer diameter 20 mm and a length of 60 cm preform (PVDF clad is a thermoplastic resin composition whose main component is PMMA) drawn by extrusion molding is stretched using a heating furnace having a maximum temperature of 280 ° C. 320 μm POF 12 was obtained. The transmission loss of POF12 at 650 nm was 157 dB / Km.

液槽34に難燃性化合物(ニッカファイノンP−205(リン酸系化合物) 日華化学(株)社製)を50重量部および、ポリビニルアルコールを5重量部、純水を45重量部からなる液35を入れた。液槽34の温度は80℃として、熱硬化性ウレタン組成物(サンスター技研(株)社製ペンギンフォーム#3150)を外径約1.2mmで塗布装置32で塗布し、塗布済みPOF33を液槽34中を5m/minの送り速度で通過させ、熱可塑性ウレタン組成物を硬化させ、60℃の乾燥装置39で乾燥させた。さらに、この熱可塑性ウレタン組成物で保護層として被覆を行った光ファイバ芯線36の伝送損失を測定したところ、157dB/Kmのままで、変化はなかった。この光ファイバ芯線36についてUL燃焼性試験(UL1581に基づくVW−1燃焼性試験)を行ったところ。VW−1グレードに合格した。なお、UL1581に基づくVW−1燃焼性試験では本来定められているテストピース形状により行われる試験である。しかしながら、光ファイバ芯線36の試験の際には、形状は光ファイバ芯線36のままで行った。以下の試験の際も同様の条件で試験を行った。   From the liquid tank 34, 50 parts by weight of a flame retardant compound (Nikkafinon P-205 (phosphate compound) manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.), 5 parts by weight of polyvinyl alcohol, and 45 parts by weight of pure water A liquid 35 was added. The temperature of the liquid tank 34 is set to 80 ° C., and a thermosetting urethane composition (Penguin Foam # 3150 manufactured by Sunstar Giken Co., Ltd.) is applied with an applicator 32 with an outer diameter of about 1.2 mm. The tank 34 was passed at a feed rate of 5 m / min to cure the thermoplastic urethane composition and dried with a drying device 39 at 60 ° C. Furthermore, when the transmission loss of the optical fiber core wire 36 coated with this thermoplastic urethane composition as a protective layer was measured, it remained at 157 dB / Km, and there was no change. A UL flammability test (VW-1 flammability test based on UL1581) was performed on this optical fiber core wire 36. Passed the VW-1 grade. In addition, in the VW-1 flammability test based on UL1581, it is a test performed by the test piece shape originally defined. However, in the test of the optical fiber core wire 36, the shape was kept as the optical fiber core wire 36. In the following tests, tests were performed under the same conditions.

実験2では、液槽34に投入するものを純水のみとしたほかは、実験1と同じ条件でお実験を行った。POF12と光ファイバ芯線36との伝送損失は実験1と同じ値であった。しかしながら、光ファイバ芯線36についてUL燃焼性試験(UL1581に基づくVW−1燃焼性試験)を行ったところ。VW−1グレードは不合格であった。   In Experiment 2, the experiment was performed under the same conditions as Experiment 1 except that only pure water was added to the liquid tank 34. The transmission loss between the POF 12 and the optical fiber core 36 was the same value as in Experiment 1. However, a UL flammability test (VW-1 flammability test based on UL1581) was performed on the optical fiber core wire 36. The VW-1 grade was unacceptable.

実験3では、実験1で用いた熱硬化ウレタン組成物の代わりに、難燃剤として、レゾルシノールビスジフェニルリン酸エステル30%とポリリン酸メラミン22%を含有する熱硬化ウレタン組成物(サンスター技研製RD−10336C)を用い、液槽34には難燃性物質を含まない水溶液として実施例1と同様にして保護層付き光学部材を作成し試験に供した。UL燃焼性試験ではVW−1グレードに合格した。   In Experiment 3, in place of the thermosetting urethane composition used in Experiment 1, a thermosetting urethane composition containing 30% resorcinol bisdiphenyl phosphate and 22% melamine polyphosphate as a flame retardant (RD manufactured by Sunstar Giken) -10336C), an optical member with a protective layer was prepared in the same manner as in Example 1 as an aqueous solution containing no flame retardant in the liquid tank 34, and used for the test. The UL flammability test passed the VW-1 grade.

実験4では、溶融押出成形により作製した外径が20mm、内径19mm(クラッド肉厚が0.5mm)、長さ900mmのポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなるクラッドパイプを用いた。このクラッドパイプを充分に剛性の有する内径20mm、長さ1000mmの重合容器に挿入した。この重合容器をクラッドパイプごと純水にて洗浄した後に90℃にて乾燥させた。その後に、クラッドパイプにテフロン(登録商標)製の栓を用いて一端を封止した。エタノールにてクラッドパイプの内壁を洗浄した後に、80℃の熱オーブンにて圧力を(大気圧に対して−0.08MPa)として12時間、減圧処理を行った。   In Experiment 4, a clad pipe made of polyvinylidene fluoride (PVDF) having an outer diameter of 20 mm, an inner diameter of 19 mm (cladding wall thickness of 0.5 mm), and a length of 900 mm was used. This clad pipe was inserted into a sufficiently rigid polymerization vessel having an inner diameter of 20 mm and a length of 1000 mm. The polymerization vessel was washed with pure water together with the clad pipe and then dried at 90 ° C. Thereafter, one end of the clad pipe was sealed with a Teflon (registered trademark) stopper. After washing the inner wall of the clad pipe with ethanol, the pressure was reduced for 12 hours in a hot oven at 80 ° C. with the pressure (−0.08 MPa relative to atmospheric pressure).

次に、アウターコア重合工程を行った。三角フラスコ内に、重水素化メチルメタクリレート(MMA−d8 和光純薬(株)社製)205.0gと、2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル0.0512gと、1−ドデカンチオール(ラウリルメルカプタン)0.766gとをそれぞれ計量してアウターコア液を調製した。このアウターコア液を井内盛栄堂(株)社製の超音波洗浄装置USK−3(38000MHz,出力360W)を用いて10分間超音波照射を行った。次に、クラッドパイプ内にアウターコア液を注液した後に減圧濾過装置を用いてクラッドパイプ内を大気圧に対して0.01MPa減圧した。減圧脱気しつつ前記超音波洗浄装置を用いて超音波処理を5分間行った。   Next, an outer core polymerization process was performed. In an Erlenmeyer flask, 205.0 g of deuterated methyl methacrylate (MMA-d8 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 0.0512 g of 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl, 1-dodecanethiol (lauryl) Mercaptan) 0.766 g was weighed to prepare an outer core solution. This outer core solution was irradiated with ultrasonic waves for 10 minutes using an ultrasonic cleaning device USK-3 (38000 MHz, output 360 W) manufactured by Inoue Seieido Co., Ltd. Next, after the outer core liquid was poured into the clad pipe, the inside of the clad pipe was depressurized by 0.01 MPa with respect to atmospheric pressure using a vacuum filtration device. Ultrasonic treatment was performed for 5 minutes using the ultrasonic cleaning apparatus while degassing under reduced pressure.

クラッドパイプの先端部分の空気をアルゴンにて置換後、クラッドパイプの先端部をシリコン栓とシールテープとを用いて密閉した。アウターコア液を含んだクラッドパイプごと60℃の湯浴中にいれ、震盪させつつ2時間予備重合を行った。その後、前記予備重合を行ったクラッドパイプを水平状態(クラッドパイプの長さ方向が水平になる状態)で60℃の温度を保持しつつ500rpmにて回転させながら2時間加熱重合(回転重合)を行った。その後に回転速度3000rpmで60℃,16時間、さらに3000rpmで90℃,4時間の回転重合を行った。クラッドパイプの内側にPMMA−d8からなるアウターコアを有する円筒管を得た。   After replacing the air at the tip of the clad pipe with argon, the tip of the clad pipe was sealed with a silicon stopper and a seal tape. The clad pipe containing the outer core solution was placed in a 60 ° C. hot water bath and prepolymerized for 2 hours while shaking. Thereafter, the prepolymerized clad pipe is heated for 2 hours (rotational polymerization) while rotating at 500 rpm while maintaining a temperature of 60 ° C. in a horizontal state (a state in which the length direction of the clad pipe is horizontal). went. Thereafter, rotational polymerization was performed at a rotational speed of 3000 rpm at 60 ° C. for 16 hours, and further at 3000 rpm at 90 ° C. for 4 hours. A cylindrical tube having an outer core made of PMMA-d8 inside the clad pipe was obtained.

次に、インナーコア部作製前処理を行った。前述したアウターコアが形成されているクラッドパイプを90℃の熱オーブンにて圧力を(大気圧に対して−0.08MPa)として3時間、減圧処理を行った。さらに、インナーコア重合工程を行った。三角フラスコ内に重水素化メチルメタクリレート(MMA−d8)82.0gと、2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル0.070gと、1−ドデカンチオール0.306gと、ドーパントとしてジフェニルスルフィド(DPS)6.00gとをそれぞれ計量してインナーコア液を調製した。その後に超音波洗浄装置USK−3を用いて10分間超音波照射を行った。   Next, an inner core part preparation pretreatment was performed. The above-described clad pipe on which the outer core was formed was subjected to a pressure reduction treatment for 3 hours in a 90 ° C. heat oven at a pressure (−0.08 MPa with respect to atmospheric pressure). Furthermore, an inner core polymerization process was performed. In an Erlenmeyer flask, 82.0 g of deuterated methyl methacrylate (MMA-d8), 0.070 g of 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl, 0.306 g of 1-dodecanethiol, and diphenyl sulfide (DPS) as a dopant ) 6.00 g each was weighed to prepare an inner core solution. Thereafter, ultrasonic irradiation was performed for 10 minutes using an ultrasonic cleaning apparatus USK-3.

アウターコアが形成されているクラッドパイプを80℃で20分保温した後にインナーコア液を中空部に注入した。クラッドパイプの一端をテフロン(登録商標)栓で密閉した。70℃で5時間、回転速度3000rpmで回転ゲル重合法を行った。その後に120℃で更に24時間の加熱重合及び熱処理を行いインナーコアを形成した。その後にオートクレーブ外にプリフォームとして取り出した。   After the clad pipe on which the outer core was formed was kept at 80 ° C. for 20 minutes, the inner core liquid was injected into the hollow portion. One end of the clad pipe was sealed with a Teflon (registered trademark) stopper. The rotating gel polymerization method was performed at 70 ° C. for 5 hours at a rotation speed of 3000 rpm. Thereafter, heat polymerization and heat treatment were further performed at 120 ° C. for 24 hours to form an inner core. Thereafter, it was taken out as a preform out of the autoclave.

プリフォームをアダプタ(図示しない)に取り付けた5区画に分割されている加熱炉を用い、上段から215℃,164℃,144℃,111℃,60℃の内温となるようにヒータユニットの温度を設定した。約2mm/minの一定速度でプリフォームを加熱炉内に送り込んだ。加熱炉内に送り込まれたプリフォームの先端部が溶融して、糸状に垂れ落ちてきたところで、線引速度を10m/minで行い外径300μmのPOFを500mを得た。ヒータユニットの内部温度の変動値は、±0.2℃であった。得られたPOFを650nm波長のレーザー光を用いて、POFの伝送損失値を測定したところ、97dB/kmと良好であった。このPOFに実験1と同じ条件で熱硬化性ウレタン組成物を用いて保護層を形成し、プラスチック光ファイバ芯線を得た。伝送損失値は97dB/kmと悪化は生じなかった。UL燃焼性試験ではVW−1グレードに合格した。   Using a heating furnace divided into 5 sections with a preform attached to an adapter (not shown), the temperature of the heater unit is adjusted so that the internal temperature is 215 ° C, 164 ° C, 144 ° C, 111 ° C, 60 ° C from the top. It was set. The preform was fed into the heating furnace at a constant speed of about 2 mm / min. When the tip of the preform fed into the heating furnace melted and dropped down into a filament shape, the drawing speed was 10 m / min to obtain a POF with an outer diameter of 300 μm of 500 m. The variation value of the internal temperature of the heater unit was ± 0.2 ° C. The obtained POF was measured with a laser beam having a wavelength of 650 nm and the POF transmission loss value was measured and found to be as good as 97 dB / km. A protective layer was formed on this POF using a thermosetting urethane composition under the same conditions as in Experiment 1 to obtain a plastic optical fiber core wire. The transmission loss value was 97 dB / km, and no deterioration occurred. The UL flammability test passed the VW-1 grade.

実験5では、液槽34に投入するものを純水のみとしたほかは、実験4と同じ条件でお実験を行った。POF12と光ファイバ芯線36との伝送損失は実験4と同じ値であった。しかしながら、光ファイバ芯線36についてUL燃焼性試験(UL1581に基づくVW−1燃焼性試験)を行ったところ。VW−1グレードは不合格であった。   In Experiment 5, the experiment was performed under the same conditions as Experiment 4 except that only pure water was added to the liquid tank 34. The transmission loss between the POF 12 and the optical fiber core 36 was the same value as in Experiment 4. However, a UL flammability test (VW-1 flammability test based on UL1581) was performed on the optical fiber core wire 36. The VW-1 grade was unacceptable.

加熱炉を含む延伸装置の概略図である。It is the schematic of the extending | stretching apparatus containing a heating furnace. 本発明に係るプラスチック光ファイバ芯線を製造するための塗布設備の概略図である。It is the schematic of the coating equipment for manufacturing the plastic optical fiber core wire which concerns on this invention. 本発明に係る保護層付き光学部材であるプラスチック光ファイバ芯線の断面図である。It is sectional drawing of the plastic optical fiber core wire which is an optical member with a protective layer concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

12 プラスチック光ファイバ
30 塗布手段
32 塗布装置
34 液槽
35 液
36 プラスチック光ファイバ芯線
50 難燃性機能付保護層

DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Plastic optical fiber 30 Application | coating means 32 Coating apparatus 34 Liquid tank 35 Liquid 36 Plastic optical fiber core wire 50 Flame-resistant protective layer

Claims (15)

ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材を製造する方法において、
前記光学部材に保護層形成用材料を塗布し、
前記保護層形成用材料が塗布された光学部材を難燃性物質を含む液中に搬送し、
前記保護層形成用材料を硬化させ保護層を形成すると共に前記保護層中に前記難燃性物質を付与させることを特徴とする保護層付き光学部材の製造方法。
In the method of forming an optical member with a protective layer by forming a protective layer on an optical member mainly composed of a polymer,
Applying a protective layer forming material to the optical member,
Transporting the optical member coated with the protective layer forming material into a liquid containing a flame retardant substance,
A method for producing an optical member with a protective layer, comprising: curing the protective layer forming material to form a protective layer; and imparting the flame retardant substance to the protective layer.
ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材を製造する方法において、
前記光学部材に難燃性物質を配合した保護層形成用材料を塗布した後に液中に搬送し、
前記保護層形成用材料を硬化させ、前記光学部材に前記保護層を形成すると共に前記保護層に前記難燃性物質を付与させることを特徴とする保護層付き光学部材の製造方法。
In the method of forming an optical member with a protective layer by forming a protective layer on an optical member mainly composed of a polymer,
After applying a protective layer forming material containing a flame retardant substance to the optical member, it is transported into the liquid,
The manufacturing method of the optical member with a protective layer characterized by making the said protective layer forming material harden | cure, forming the said protective layer in the said optical member, and giving the said flame-retardant substance to the said protective layer.
ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材を製造する方法において、
前記光学部材に第1の難燃性物質を配合した保護層形成用材料を塗布した後に
第2の難燃性物質を含む液中に搬送し、
前記保護層形成用材料を硬化させ保護層を形成すると共に前記保護層に前記難燃性物質を付与させることを特徴とする保護層付き光学部材の製造方法。
In the method of forming an optical member with a protective layer by forming a protective layer on an optical member mainly composed of a polymer,
After applying the protective layer forming material containing the first flame retardant to the optical member, the optical member is conveyed into a liquid containing the second flame retardant,
A method for producing an optical member with a protective layer, comprising: curing the protective layer forming material to form a protective layer; and imparting the flame retardant substance to the protective layer.
前記保護層を硬化させる液を45℃以上95℃以下の温度範囲に調整することを特徴とする請求項1ないし3いずれか1つ記載の保護層付き光学部材の製造方法。   The method for producing an optical member with a protective layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid for curing the protective layer is adjusted to a temperature range of 45 ° C or higher and 95 ° C or lower. 前記保護層形成用材料を硬化させる液が、前記保護層表面に皮膜を形成するバインダー溶液であることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1つ記載の保護層付き光学部材の製造方法。   5. The method for producing an optical member with a protective layer according to claim 1, wherein the liquid for curing the protective layer forming material is a binder solution for forming a film on the surface of the protective layer. 前記保護層形成用材料を硬化させる液が、保護層表面の硬化を促進する触媒溶液であることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1つ記載の保護層付き光学部材の製造方法。   6. The method for producing an optical member with a protective layer according to claim 1, wherein the liquid for curing the protective layer forming material is a catalyst solution that promotes curing of the surface of the protective layer. 前記光学部材の搬送速度が、3m/min以上50m/min以下であることを特徴とする請求項1ないし6いずれか1つ記載の保護層付き光学部材の製造方法。   The method for producing an optical member with a protective layer according to claim 1, wherein the conveyance speed of the optical member is 3 m / min or more and 50 m / min or less. 前記保護層形成用材料が、熱硬化性ウレタン組成物を主成分とすることを特徴とする請求項1ないし7いずれか1つ記載の保護層付き光学部材の製造方法。   The method for producing an optical member with a protective layer according to any one of claims 1 to 7, wherein the protective layer-forming material contains a thermosetting urethane composition as a main component. 前記難燃性物質が、無機金属化合物,臭素化合物,リン化合物,シリコーン化合物のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1ないし8いずれか1つ記載の保護層付き光学部材の製造方法。   The method for producing an optical member with a protective layer according to any one of claims 1 to 8, wherein the flame retardant material includes at least one of an inorganic metal compound, a bromine compound, a phosphorus compound, and a silicone compound. . 前記光学部材が、プラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項1ないし9いずれか1つ記載の保護層付き光学部材の製造方法。   The method for producing an optical member with a protective layer according to any one of claims 1 to 9, wherein the optical member is a plastic optical fiber. 前記ポリマーが、少なくともポリメチルメタクリレートを含むものであることを特徴とする請求項1ないし10いずれか1つ記載の保護層付き光学部材の製造方法。   The method for producing an optical member with a protective layer according to any one of claims 1 to 10, wherein the polymer contains at least polymethyl methacrylate. ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成し、保護層付き光学部材とする製造装置において、
前記光学部材に保護層形成用材料を塗布する塗布手段と、
前記保護層形成用材料を硬化させる液が入れられている液槽と、
前記保護層形成用材料が塗布された光学部材を前記液槽中に搬送する搬送手段と、
を備えることを特徴とする保護層付き光学部材の製造装置。
In a manufacturing apparatus for forming a protective layer on an optical member mainly composed of a polymer and forming an optical member with a protective layer,
Application means for applying a protective layer forming material to the optical member;
A liquid tank containing a liquid for curing the protective layer forming material;
Conveying means for conveying the optical member coated with the protective layer forming material into the liquid tank;
An apparatus for producing an optical member with a protective layer, comprising:
前記保護層形成用材料又は前記液の少なくともいずれかに難燃性物質が含まれており、
前記保護層に前記難燃性物質が付与されることを特徴とする請求項13記載の保護層付き光学部材の製造装置。
A flame retardant is contained in at least one of the protective layer forming material and the liquid,
The said flame-retardant substance is provided to the said protective layer, The manufacturing apparatus of the optical member with a protective layer of Claim 13 characterized by the above-mentioned.
前記光学部材が、プラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項12または13記載の保護層付き光学部材の製造装置。   The said optical member is a plastic optical fiber, The manufacturing apparatus of the optical member with a protective layer of Claim 12 or 13 characterized by the above-mentioned. ポリマーを主成分とする光学部材に保護層を形成した保護層付きプラスチック光ファイバにおいて、
前記保護層が、室温高粘稠液の熱硬化性ウレタン組成物から形成され、
前記熱硬化性ウレタン組成物は、
ポリイソシアネート化合物と、活性水素を有する化合物に過剰量のポリイソシアネート化合物と、を反応させて得られる末端活性イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーのそれぞれ単独またはそれらの混合物に
室温固形のポリアミンの表面を被覆してアミノ基を不活性にした微粉体コーティングアミンを主成分として150℃以下で硬化させて得られるポリウレタン系エラストマーであることを特徴とする保護層付きプラスチック光ファイバ。
In a plastic optical fiber with a protective layer in which a protective layer is formed on an optical member mainly composed of a polymer,
The protective layer is formed from a thermosetting urethane composition having a highly viscous liquid at room temperature,
The thermosetting urethane composition is
Each of the terminally active isocyanate group-containing urethane prepolymers obtained by reacting a polyisocyanate compound with an excess amount of a polyisocyanate compound and a compound having active hydrogen, alone or a mixture thereof, coats the surface of a polyamine solid at room temperature. A plastic optical fiber with a protective layer, which is a polyurethane elastomer obtained by curing at a temperature of 150 ° C. or less with a fine powder coated amine having an amino group inactive as a main component.
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