JP2007121381A - Method for manufacturing plastic optical member - Google Patents

Method for manufacturing plastic optical member Download PDF

Info

Publication number
JP2007121381A
JP2007121381A JP2005309567A JP2005309567A JP2007121381A JP 2007121381 A JP2007121381 A JP 2007121381A JP 2005309567 A JP2005309567 A JP 2005309567A JP 2005309567 A JP2005309567 A JP 2005309567A JP 2007121381 A JP2007121381 A JP 2007121381A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
preform
optical member
core
plastic optical
outer shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005309567A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshisada Nakamura
善貞 中村
Yuka Hiwatari
由夏 樋渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2005309567A priority Critical patent/JP2007121381A/en
Publication of JP2007121381A publication Critical patent/JP2007121381A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a plastic optical member with ease and precision in which cores are arranged in a matrix form. <P>SOLUTION: A rod-like core part 20 is formed. An outer shell part 21 with a fitting hole 21a is formed. The core part 20 is fitted in the fitting hole 21a to form a preform element piece 23. The preform element pieces 23 are arranged in a 3x3 matrix to form a preform 25. The preform 25 is drawn by heating in a heating furnace to obtain an optical transmission body 27 with 9 pieces of cores. In the heat drawing, heating conditions are controlled so that the cross-sectional form of the optical transmission body after drawn is almost similar to that of the preform 25. The optical transmission body of a multi-core structure can be formed with ease and precision by the heat-drawing. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラスチック光学部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a plastic optical member.

従来、光を伝播させる光伝送体としては、硬度が高く化学的に安定でありながら、伝送損失が低く、さらには、優れた透明性や成形性などの長所を有することから、石英系光伝送体が使用されている。この石英系光伝送体としては、その用途や形状の違いにより、光ファイバ素線や、光導波路、あるいはレンズや電子部品などが挙げられる。ただし、最近では、石英系光伝送体に劣らぬ優れた加工性や透明性を有し、さらには軽量化が可能であるなどの長所を有することから、プラスチック光学部材が注目されている。このプラスチック光学部材は、素材が全てポリマーであるため、石英系に比べて伝送損失がやや大きいという短所を有するが、上記の長所に加えて、良好な可撓性を示し、また石英系よりも大口径化が可能であるなどの長所も有するため、特に、伝送損失の大きさがあまり問題とならない程度の短距離用の光伝送体としての利用が検討されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as an optical transmission body for propagating light, it has high hardness and is chemically stable, but has low transmission loss, and also has advantages such as excellent transparency and moldability. The body is used. Examples of the silica-based optical transmission body include an optical fiber, an optical waveguide, a lens, and an electronic component depending on the use and shape. Recently, however, plastic optical members have attracted attention because they have advantages such as excellent workability and transparency comparable to quartz-based optical transmission bodies, and can be reduced in weight. This plastic optical member has the disadvantage that the transmission loss is slightly larger than that of the quartz-based material because all of the material is a polymer, but in addition to the above-mentioned advantages, it exhibits good flexibility and is also more flexible than the quartz-based material. Since it has an advantage that a large aperture is possible, use as an optical transmission body for a short distance in which the magnitude of transmission loss is not a serious problem is being studied (see, for example, Patent Document 1). ).

プラスチック光学部材は、プラスチックからなり光伝送路となるコア(コア部と称するときもある)と、コアよりも低屈折率のプラスチックからなるクラッド(クラッド部と称するときもある)とを有している。なお、以下の説明では、コアを含む部材を芯部と称し、この芯部の外周に配され、芯部に対する熱ダメージや耐水性などを向上させることを目的とする部材を外殻部と称する。そして、この外殻部には、上記のクラッドや芯部を保護する保護層が含まれる。   The plastic optical member includes a core made of plastic and serving as an optical transmission line (sometimes referred to as a core portion), and a clad made of plastic having a lower refractive index than the core (sometimes referred to as a clad portion). Yes. In the following description, a member including a core is referred to as a core portion, and a member that is disposed on the outer periphery of the core portion and is intended to improve thermal damage, water resistance, and the like on the core portion is referred to as an outer shell portion. . The outer shell includes a protective layer that protects the cladding and the core.

芯部、特にコアは、径の中心から外側に向かうにしたがい次第に屈折率が変化する屈折率分布を有するものが好ましく用いられる。そして、屈折率分布の違いにより、グレーテッドインデックス(GI)型、ステップインデックス(SI)型、マルチステップインデックス(MSI)型などに分類される。GI型プラスチック光学部材とは、径の中心から外側に向かって屈折率が連続的に低くなるものであり、SI型プラスチック光学部材は、径の中心から外側に向かって屈折率が段階的に低くなるものである。そして、MSI型プラスチック光学部材は、このGI型とSI型との中間的な屈折率分布を有するものである。   As the core, particularly the core, one having a refractive index distribution in which the refractive index gradually changes from the center of the diameter toward the outside is preferably used. Then, it is classified into a graded index (GI) type, a step index (SI) type, a multi-step index (MSI) type, etc., depending on the difference in refractive index distribution. The GI type plastic optical member has a refractive index that continuously decreases from the center of the diameter toward the outside. The SI type plastic optical member has a refractive index that decreases stepwise from the center of the diameter toward the outside. It will be. The MSI plastic optical member has an intermediate refractive index distribution between the GI type and the SI type.

屈折率分布の違いに関わらず、プラスチック光学部材の製造方法としては、例えば、溶融押出法によりパイプ状のクラッド部(以下、クラッドパイプと称する)を形成した後、このクラッドパイプ中にコア部を形成する方法が挙げられる。そして、GI型プラスチック光学部材の製造方法としては、例えば、重合法により光伝送体を構成するポリマーを重合させてプリフォーム(母材)を作製した後、このプリフォームを加熱炉で加熱溶融延伸する方法(例えば、特許文献2参照)が知られている。また、一般に、プラスチック光学部材は、その外径断面が円形であるものが多い。しかしながら、用途によっては、外形が円形ではなく矩形や長円などであることが望ましい場合がある。そこで、このように外形が非円形である光伝送体の製造方法としては、例えば、断面の外形が円形である光伝送体を製造後、これを加工して断面が長円のプラスチック光学部材を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Regardless of the difference in the refractive index distribution, a plastic optical member can be produced by, for example, forming a pipe-shaped clad portion (hereinafter referred to as a clad pipe) by a melt extrusion method, and then placing a core portion in the clad pipe. The method of forming is mentioned. As a method for producing a GI type plastic optical member, for example, a polymer constituting an optical transmission body is polymerized by a polymerization method to prepare a preform (base material), and then the preform is heated and melt stretched in a heating furnace. There is a known method (for example, see Patent Document 2). In general, many plastic optical members have a circular outer diameter cross section. However, depending on the application, it may be desirable that the outer shape is not a circle but a rectangle or an ellipse. Therefore, as a method of manufacturing an optical transmission body having a non-circular outer shape as described above, for example, after manufacturing an optical transmission body having a circular cross-sectional outer shape, a plastic optical member having an elliptical cross-section is processed. A manufacturing method has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

また、プラスチック光学部材は、そのままの形状でも利用されるが、パラレル信号伝送や画像取り込み、画像出力などの用途においては、複数のプラスチック光学部材を密接に配列または円柱状、角柱状に結束させて利用する場合が多い。このような、単一の光伝送体を複数用いた集合体を形成する方法としては、複数の光伝送体を並列状態で熱圧着する方法(例えば、特許文献4参照)や、フォトレジストやエッチングを利用して光伝送体を製造する方法(特許文献5参照)、さらには、複数の中空部が並列に形成されたクラッド部に、複数のコア部を挿入して光伝送体を製造する方法(例えば、特許文献6参照)、複数個のMI型プラスチック光学部材をその最外層において融着一体化して製造する方法(例えば、特許文献7参照)などが提案されている。
特開昭61−130904号公報 特許第3332922号公報 特願2004−019968号公報 特開平6−317716号公報 特開2001−166165号公報 特開2005−003899号公報 特開平11−52147号公報
In addition, plastic optical members can be used as they are, but in applications such as parallel signal transmission, image capture, and image output, a plurality of plastic optical members are closely arranged or bound in a cylindrical or prismatic shape. Often used. As a method for forming an aggregate using a plurality of such single optical transmission bodies, a method of thermocompression bonding a plurality of optical transmission bodies in a parallel state (for example, see Patent Document 4), photoresist or etching For manufacturing an optical transmission body using a laser (see Patent Document 5), and further, a method for manufacturing an optical transmission body by inserting a plurality of core parts into a clad part in which a plurality of hollow parts are formed in parallel (For example, refer to Patent Document 6), and a method of manufacturing a plurality of MI-type plastic optical members by fusing and integrating them in the outermost layer (for example, refer to Patent Document 7).
JP-A-61-130904 Japanese Patent No. 3332922 Japanese Patent Application No. 2004-019968 JP-A-6-317716 JP 2001-166165 A JP 2005-003899 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-52147

しかし、上記に挙げた各特許文献のうち、特許文献6は、石英系光伝送体の製造方法であり、プラスチック光学部材に関する記載ではない。また、上記いずれの方法においても、光伝送体を製造する際に、加工のために特別な装置を必要とし、設備コストの増大を招くなどの問題がある。しかも、各種の光伝送体に対応させて加工装置を用いると、製造時間が長くなるとともに、製造コストが上昇してしまう。くわえて、特許文献3のように、所望の断面を有する光伝送体を形成する場合には、微細な加工を必要とするため、その精度を確保することが困難であるとともに、製造効率が低下してしまうという問題を有する。また、上記いずれの方法も、複数の光伝送体を高密度で集積することには手間がかかり、大量生産するには向いていないという問題がある。   However, among each of the patent documents listed above, Patent Document 6 is a method for manufacturing a quartz-based optical transmission body, and is not a description regarding a plastic optical member. In any of the above methods, there is a problem that, when manufacturing an optical transmission body, a special device is required for processing, resulting in an increase in equipment cost. In addition, when a processing device is used corresponding to various optical transmission bodies, the manufacturing time is increased and the manufacturing cost is increased. In addition, as in Patent Document 3, when an optical transmission body having a desired cross section is formed, fine processing is required, so that it is difficult to ensure the accuracy and the manufacturing efficiency is reduced. Have the problem of In addition, any of the above methods has a problem that it takes time to integrate a plurality of optical transmission bodies at a high density and is not suitable for mass production.

本発明の目的は、光伝送路となる複数のコアを二次元方向に配置したプラスチック光学部材を精度良く且つ低コストで量産可能な製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of mass-producing a plastic optical member in which a plurality of cores serving as optical transmission paths are arranged in a two-dimensional direction with high accuracy and low cost.

本発明のプラスチック光学部材の製造方法は、光伝送部となる芯部と、この芯部の外周に配置される外殻部とからなる光学部材プリフォームを長手方向に延伸してプラスチック光学部材を製造する方法において、前記芯部を前記長手方向に直交する方向に複数配置して前記光学部材プリフォームを形成する光学部材プリフォーム形成工程と、前記光学部材プリフォームを加熱延伸し前記光学部材プリフォームの横断面形状と略相似形の横断面形状を有する前記プラスチック光学部材を得る加熱延伸工程を有することを特徴とする。なお、前記芯部が規則的に配置されていることが好ましい。また、前記芯部の外周に光伝送部より屈折率が低いクラッドを有するか、前記外殻部の芯部と接する面に、光伝送部より屈折率が低いクラッドを有することが好ましい。   The method for producing a plastic optical member of the present invention includes a plastic optical member formed by stretching an optical member preform comprising a core portion serving as an optical transmission portion and an outer shell portion disposed on the outer periphery of the core portion in the longitudinal direction. In the manufacturing method, an optical member preform forming step for forming the optical member preform by arranging a plurality of the core portions in a direction orthogonal to the longitudinal direction, and heating and stretching the optical member preform to form the optical member preform. It has a heating and drawing step for obtaining the plastic optical member having a cross-sectional shape substantially similar to the cross-sectional shape of the reform. In addition, it is preferable that the said core part is arrange | positioned regularly. Moreover, it is preferable that the outer periphery of the core portion has a clad having a refractive index lower than that of the optical transmission portion, or the outer shell portion has a clad having a refractive index lower than that of the optical transmission portion on the surface in contact with the core portion.

前記光学部材プリフォーム形成工程では、複数の前記光学部材プリフォームを束ねてプリフォーム集合体を構成し、前記加熱延伸工程では、前記プリフォーム集合体を延伸することが好ましい。または、前記光学部材プリフォーム形成工程では、前記芯部からなるプリフォーム素片及び外殻部からなるプリフォーム素片を集積して前記光学部材プリフォームを形成することが好ましい。   In the optical member preform forming step, it is preferable that a plurality of the optical member preforms are bundled to form a preform assembly, and in the heating and stretching step, the preform assembly is stretched. Alternatively, in the optical member preform forming step, it is preferable to form the optical member preform by accumulating the preform pieces made of the core portion and the preform pieces made of the outer shell portion.

前記光学部材プリフォーム形成工程では、複数の前記光学部材プリフォームを束ねてプリフォーム集合体を構成し、前記加熱延伸工程では、前記プリフォーム集合体を延伸することが好ましい。また、前記外殻部はその側面で連結されていることが好ましい。   In the optical member preform forming step, it is preferable that a plurality of the optical member preforms are bundled to form a preform assembly, and in the heating and stretching step, the preform assembly is stretched. Moreover, it is preferable that the said outer shell part is connected by the side surface.

前記芯部は複数種類のものから構成されていることが好ましい。また、前記外殻部が複数種類の材料もしくは形状から構成されていることが好ましい。また、前記芯部の横断面中心から外側に向って屈折率が徐々に低下する屈折率分布を有することが好ましい。さらに、前記コア部の横断面形状が円形であり、前記クラッド部の横断面形状が多角形、特に正方形、長方形、または正6角形であることが好ましい。   It is preferable that the core portion is composed of a plurality of types. Moreover, it is preferable that the said outer shell part is comprised from multiple types of material or shape. Moreover, it is preferable to have a refractive index distribution in which the refractive index gradually decreases from the center of the cross section of the core toward the outside. Furthermore, it is preferable that the cross-sectional shape of the core portion is circular, and the cross-sectional shape of the clad portion is a polygon, particularly a square, a rectangle, or a regular hexagon.

本発明のプラスチック光学部材の製造方法によれば、芯部を長手方向に直交する方向に複数配置して光学部材プリフォームを形成し、この光学部材プリフォームを加熱延伸し前記光学部材プリフォームの横断面形状と略相似形の横断面形状を有するプラスチック光学部材を作成するようにしたから、複数の芯部を有するプラスチック光学部材を簡単にしかも特別な製造装置を用いることなく、精度よく製造することができる。また、延伸倍率を変えることにより、または複数回に分けて加熱延伸することにより、高密度の多芯プラスチック光学部材を簡単に製造することができる。   According to the method for producing a plastic optical member of the present invention, an optical member preform is formed by arranging a plurality of core portions in a direction perpendicular to the longitudinal direction, and the optical member preform is heated and stretched to form the optical member preform. Since the plastic optical member having a cross-sectional shape substantially similar to the cross-sectional shape is created, the plastic optical member having a plurality of core parts can be easily manufactured with high accuracy without using a special manufacturing apparatus. be able to. Moreover, a high-density multi-core plastic optical member can be easily manufactured by changing the draw ratio or by heating and drawing in multiple steps.

芯部の外周に光伝送部より屈折率が低いクラッドを有するか、前記外殻部の芯部と接する面に、光伝送部より屈折率が低いクラッドを有することにより、光がそれらの界面で全反射し、芯部で光伝送される。   By having a clad having a refractive index lower than that of the optical transmission part on the outer periphery of the core part, or having a clad having a refractive index lower than that of the optical transmission part on the surface in contact with the core part of the outer shell part, light is transmitted at the interface between them. It is totally reflected and transmitted through the core.

前記光学部材プリフォーム形成工程では、前記芯部及び外殻部からなるプリフォーム素片を集積して前記光学部材プリフォームを形成したり、前記芯部からなるプリフォーム素片及び外殻部からなるプリフォーム素片を集積して前記光学部材プリフォームを形成したりすることにより、多種多様な横断面形状を有するプラスチック光学部材を簡単に製造することができる。さらに、前記光学部材プリフォーム形成工程では、複数の前記光学部材プリフォームを束ねてプリフォーム集合体を構成し、前記加熱延伸工程では、前記プリフォーム集合体を延伸することにより、延伸倍率が上がって、より精緻な横断面形状を有するプラスチック光学部材が得られるようになる。   In the optical member preform formation step, the optical element preform is formed by accumulating the preform pieces including the core portion and the outer shell portion, or from the preform piece and outer shell portion including the core portion. A plastic optical member having a wide variety of cross-sectional shapes can be easily manufactured by accumulating the preform pieces to form the optical member preform. Further, in the optical member preform forming step, a plurality of optical member preforms are bundled to form a preform assembly, and in the heating and stretching step, the preform assembly is stretched to increase the draw ratio. Thus, a plastic optical member having a more precise cross-sectional shape can be obtained.

また、芯部を複数種類のものから構成したり、外殻部を複数種類の材料もしくは形状から構成したりすることにより、より一層多種多様な形態のプラスチック光学部材が得られるようになる。芯部の横断面中心から外側に向って屈折率が徐々に低下する屈折率分布を有することにより、伝送特性に優れた光伝送体を製造することができる。   In addition, by configuring the core portion from a plurality of types and forming the outer shell portion from a plurality of types of materials or shapes, plastic optical members of a wider variety of forms can be obtained. By having a refractive index distribution in which the refractive index gradually decreases from the center of the cross section of the core portion toward the outside, an optical transmission body excellent in transmission characteristics can be manufactured.

以下、本発明について詳細に説明する。実施の形態については、本発明の好適な適用例を記載しているものであり、本発明を何ら制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The preferred embodiment describes a preferred application example of the present invention, and does not limit the present invention.

図1に示すように、本発明のプラスチック光学部材の製造方法は、大きく分けてプリフォーム形成工程11と加熱延伸工程12とからなる。プリフォーム形成工程11は、芯部形成工程13、外殻部形成工程14、嵌合工程15、組み立て工程16を有する。   As shown in FIG. 1, the method for producing a plastic optical member of the present invention is roughly composed of a preform forming step 11 and a heat stretching step 12. The preform forming step 11 includes a core portion forming step 13, an outer shell portion forming step 14, a fitting step 15, and an assembly step 16.

まず、芯部形成工程13において芯部20を形成する。また、外殻部形成工程14において外殻部21を形成する。次に、嵌合工程15において、芯部20と外殻部21とを嵌合させてプリフォーム素片23を得る。次に、組み立て工程16において、複数のプリフォーム素片23を組み合わせて束ね、プリフォーム25を形成する。   First, the core part 20 is formed in the core part forming step 13. Further, the outer shell portion 21 is formed in the outer shell portion forming step 14. Next, in the fitting step 15, the core portion 20 and the outer shell portion 21 are fitted to obtain a preform piece 23. Next, in the assembly step 16, a plurality of preform pieces 23 are combined and bundled to form a preform 25.

加熱延伸工程12では、図2に示すようにプリフォーム25を加熱炉30内に配置する。そして、この加熱炉30により、プリフォーム25を加熱してプリフォーム25の一部を軟化させた後、この軟化箇所の先端部25aを始点として長手方向に線引き(延伸)を行い、光伝送体27を得る。ここで長手方向とは芯部及び外殻部の横断面が同一もしくは相似となる面に対して垂直な方向、つまり軸方向となる。この軟化温度は、特に限定されるものではないが、80〜500℃の温度であることが好ましく、より好ましくは180〜240℃であり、最も好ましくは190〜220℃である。線径モニタ32は光伝送体27の外径をモニタリングする。このモニタリング結果に応じて加熱炉30内のプリフォーム25の位置や加熱炉30の温度、巻取装置33の巻取速度などを適宜調整して、光伝送体27の外径が常に一定になるようにする。巻取装置33は、線引きした光伝送体27を芯材33aに巻き取る。以上により、ロール状に巻き取り収納された光伝送体27が得られる。   In the heating and stretching step 12, the preform 25 is placed in the heating furnace 30 as shown in FIG. Then, the preform 25 is heated by the heating furnace 30 to soften a part of the preform 25, and then drawn (stretched) in the longitudinal direction starting from the leading end 25 a of the softened portion. Get 27. Here, the longitudinal direction is a direction perpendicular to a plane in which the cross sections of the core portion and the outer shell portion are the same or similar, that is, an axial direction. Although this softening temperature is not specifically limited, It is preferable that it is a temperature of 80-500 degreeC, More preferably, it is 180-240 degreeC, Most preferably, it is 190-220 degreeC. The wire diameter monitor 32 monitors the outer diameter of the optical transmission body 27. The outer diameter of the optical transmission body 27 is always constant by appropriately adjusting the position of the preform 25 in the heating furnace 30, the temperature of the heating furnace 30, the winding speed of the winding device 33 and the like according to the monitoring result. Like that. The winding device 33 winds the drawn optical transmission body 27 around the core material 33a. Thus, the optical transmission body 27 wound up and stored in a roll shape is obtained.

なお、本発明での加熱延伸での軟化とは、非円形のプリフォーム25を加熱延伸したときに、略相似形の断面が得られる状態をいい、本発明での加熱延伸での溶融とは、非円形のプリフォームを加熱延伸したときに、略相似形が保持されず略円形などの断面になる状態をいう。プリフォームが軟化する温度は、ポリマーの温度特性に依存し、一概には規定することはできないため、ポリマー毎に加熱延伸時の軟化する温度を実験などにより求めておき、この求めた温度範囲で加熱延伸を行う。   The softening in the heat stretching in the present invention refers to a state in which a substantially similar cross section is obtained when the non-circular preform 25 is heat stretched, and the melting in the heat stretching in the present invention means When the non-circular preform is stretched by heating, the substantially similar shape is not maintained and the cross-section is substantially circular. Since the temperature at which the preform softens depends on the temperature characteristics of the polymer and cannot be specified unconditionally, the temperature at which the preform softens at the time of heating and stretching is determined for each polymer by experiments, etc. Heat stretching is performed.

これにより、プリフォーム25の横断面と略相似形の光伝送体27が得られる。得られた光伝送体27に対しては、その外周面を保護するために樹脂を被覆して保護膜を形成させても良い。この被覆による保護膜は、放射線硬化樹脂の塗布後に放射線を照射して形成してもよいし、熱可塑性樹脂の押出成形により形成してもよい。なお、保護膜を形成させる場合には、光伝送体の製造工程とは別ラインとして行っても良いし、加熱延伸工程の後に行うなどして光伝送体の製造工程中に組み込んでもよい。   Thereby, an optical transmission body 27 having a shape substantially similar to the cross section of the preform 25 is obtained. In order to protect the outer peripheral surface of the obtained optical transmission body 27, a protective film may be formed by covering with resin. The protective film by this coating may be formed by irradiating radiation after application of the radiation curable resin, or may be formed by extrusion molding of a thermoplastic resin. In addition, when forming a protective film, you may carry out as a separate line from the manufacturing process of an optical transmission body, and you may incorporate in the manufacturing process of an optical transmission body by performing after a heating extending process.

図3(A)に示すように、芯部20は、コア20aとクラッド20bとを有する。コア20aは、光の伝送路となる部材であり、クラッド20bは、コア20aよりも低屈折率であり、コア20aとの界面で光を全反射させる中空状の部材である。また、本実施形態では、コア20aは、径の中心から外側に向かうにしたがい次第に屈折率が低くなるように屈折率分布が調整されている。このような屈折率分布を有する芯部20は、GI型プラスチック光ファイバ素線(POF)用プリフォームと同様に構成される。   As shown in FIG. 3A, the core part 20 has a core 20a and a clad 20b. The core 20a is a member that becomes a light transmission path, and the clad 20b is a hollow member that has a lower refractive index than the core 20a and totally reflects light at the interface with the core 20a. In this embodiment, the refractive index distribution of the core 20a is adjusted so that the refractive index gradually decreases from the center of the diameter toward the outside. The core portion 20 having such a refractive index distribution is configured in the same manner as a preform for a GI type plastic optical fiber (POF).

コア20aやクラッド20bの製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、PVDFを用いて溶融押出成形により形成したクラッドパイプの中に、コア20aを形成させるPMMAを注入後、ラジカル重合させる方法が挙げられ、本実施形態ではこの方法を適用している。その他にも、共押出することができる複合型ノズルを備えた溶融押出装置を用いてコア20aの外周にクラッド20bが設けられた芯部20を形成してもよい。なお、コア20aを形成させるポリマーの中に屈折率調整剤を添加し、その分散具合や濃度を調整すると、所望の屈折率分布を発現させることができる。具体的には、特許3332922号公報に記載されているラジカル重合による製造方法や、特願2004−354786号に記載されている溶融押出方法などが挙げられ、これらの記載も本発明に適用することができる。   The manufacturing method of the core 20a and the clad 20b is not particularly limited. For example, there is a method of radical polymerization after injecting PMMA for forming the core 20a into a clad pipe formed by melt extrusion using PVDF, and this method is applied in this embodiment. In addition, the core part 20 in which the clad 20b is provided on the outer periphery of the core 20a may be formed by using a melt extrusion apparatus equipped with a composite type nozzle capable of co-extrusion. It should be noted that a desired refractive index distribution can be expressed by adding a refractive index adjusting agent to the polymer for forming the core 20a and adjusting the dispersion and concentration. Specific examples include a production method by radical polymerization described in Japanese Patent No. 3332922 and a melt extrusion method described in Japanese Patent Application No. 2004-354786, and these descriptions also apply to the present invention. Can do.

図3(A)に示すように、外殻部21は嵌合孔21aを有する部材である。外殻部21の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、外殻部21を形成する材料(例えば、PMMAやPVDFなど)を用いた溶融押出成形法が挙げられる。なお、本実施形態では、PMMAを用いて溶融押出により成形している。嵌合孔21aの横断面形状は、芯部20の断面形状と略一致していればよい。したがって、芯部20の横断面形状が円形以外の、楕円形、長方形などの多角形又は直線と曲線,円弧,楕円とが組み合わされた形状などから構成される場合には、これと略一致した形状とされる。なお、クラッド20bをコア20aの外周に形成する代わりに、外殻部21の嵌合孔21aに形成してもよい。   As shown in FIG. 3A, the outer shell portion 21 is a member having a fitting hole 21a. The manufacturing method of the outer shell portion 21 is not particularly limited, and examples thereof include a melt extrusion molding method using a material (for example, PMMA, PVDF, etc.) that forms the outer shell portion 21. In the present embodiment, molding is performed by melt extrusion using PMMA. The cross-sectional shape of the fitting hole 21a only needs to substantially match the cross-sectional shape of the core portion 20. Therefore, when the cross-sectional shape of the core part 20 is composed of a polygon other than a circle, such as an ellipse or a rectangle, or a combination of a straight line and a curve, an arc, or an ellipse, it substantially coincides with this. Shaped. Instead of forming the clad 20b on the outer periphery of the core 20a, the clad 20b may be formed in the fitting hole 21a of the outer shell portion 21.

そして、芯部20を嵌合孔21aに挿入して嵌合させ、図3(B)に示すようなプリフォーム素片23を形成する。このとき、芯部20および嵌合孔21aのサイズは、嵌合時に空隙24が形成されるようにそれぞれ調整されている。本発明では、この空隙24のクリアランスX(mm)が0<X≦8を満たすようにする。これにより、芯部20と外殻部21とを容易に嵌合させることができる。ただし、8<Xの場合には、クリアランスが大きすぎるので、光伝送体とした場合、芯部と嵌合部との整合性が低下してしまうおそれがある。   And the core part 20 is inserted and fitted in the fitting hole 21a, and the preform piece 23 as shown in FIG.3 (B) is formed. At this time, the sizes of the core portion 20 and the fitting hole 21a are adjusted so that the gap 24 is formed during fitting. In the present invention, the clearance X (mm) of the air gap 24 satisfies 0 <X ≦ 8. Thereby, the core part 20 and the outer shell part 21 can be easily fitted. However, in the case of 8 <X, since the clearance is too large, when the optical transmission body is used, the consistency between the core portion and the fitting portion may be lowered.

次に、プリフォーム素片23の端部のうち、どちらか一方の端部を固定する。この固定した端部は、加熱延伸時において延伸側の端部となる。これにより、外殻部21から芯部20が落下したり、嵌合位置がずれたりすることなく、プリフォーム素片23を加熱炉30内で延伸することができる。端部の固定は、嵌合孔21aの一端部に設けた固定部材により行う。固定部材としては、市販の耐熱テープや接着剤などが挙げられる。ただし、プリフォーム素片23を形成するポリマー材料との親和性を考慮して選択すると、界面での優れた接着性を得ることができるので好ましい。この他にも、固定部材を用いる代わりに、プリフォーム素片23の一端部を加熱融着させてもよい。加熱装置としては、固定端部を直接加熱して融着することができるものであればよく、例えば、ホットプレートや電熱ヒータなどが用いられる。   Next, either one of the ends of the preform piece 23 is fixed. This fixed end portion becomes an end portion on the stretching side during heating and stretching. As a result, the preform piece 23 can be stretched in the heating furnace 30 without dropping the core portion 20 from the outer shell portion 21 or shifting the fitting position. The end is fixed by a fixing member provided at one end of the fitting hole 21a. Examples of the fixing member include commercially available heat-resistant tapes and adhesives. However, it is preferable to select in consideration of the affinity with the polymer material forming the preform piece 23 because excellent adhesiveness at the interface can be obtained. In addition to this, instead of using the fixing member, one end of the preform piece 23 may be heat-sealed. Any heating device may be used as long as the fixed end portion can be directly heated and fused. For example, a hot plate or an electric heater is used.

図3(C)に示すように、プリフォーム素片23は、例えば3×3のマトリックスに並べられ、プリフォーム25が形成される。各プリフォーム素片23同士の接合は、例えば加熱により行われる。加熱は加熱延伸前に行ってもよく、または加熱延伸時の熱融着で行ってもよい。事前に接合する場合には、芯部20及び外殻部21の固定と同時に行ってもよい。また、加熱延伸時に熱融着させる場合には、クランプなどでプリフォーム素片23を保持しておく。なお、プリフォーム素片23の配置例は、3×3に限られず、N×MやN×N(Nは2以上の整数、Mは3以上の整数)であってもよい。   As shown in FIG. 3C, the preform pieces 23 are arranged in a 3 × 3 matrix, for example, and a preform 25 is formed. The joining of the preform pieces 23 is performed by heating, for example. Heating may be performed before heat stretching or may be performed by heat fusion during heat stretching. When joining beforehand, you may carry out simultaneously with fixation of the core part 20 and the outer shell part 21. FIG. Further, when heat fusion is performed at the time of heating and stretching, the preform piece 23 is held by a clamp or the like. In addition, the example of arrangement | positioning of the preform piece 23 is not restricted to 3x3, NxM and NxN (N is an integer greater than or equal to 2 and M is an integer greater than or equal to 3) may be sufficient.

なお、本実施形態では径の中心から外側に向かうにしたがい次第に屈折率が低くなるGI型を示したが、屈折率分布が径の中心から外側に向かって次第に低下する形態であればよく、特に限定されるものではない。GI型のほかにも、例えば、径の中心から外側に向かうにしたがい段階的に屈折率が低下するSI型や、GI型とSI型のほぼ中間の特性を示すMSI型なども用いることができる。   In the present embodiment, the GI type is shown in which the refractive index gradually decreases from the center of the diameter toward the outside. However, the refractive index distribution may be any form that gradually decreases from the center of the diameter toward the outside. It is not limited. In addition to the GI type, for example, an SI type in which the refractive index decreases stepwise as it goes from the center of the diameter to the outside, or an MSI type that exhibits characteristics approximately halfway between the GI type and the SI type can be used. .

なお、上記実施形態では、1個の外殻部21に1個の芯部20を有する単芯型のプリフォーム素片23を形成したが、これに代えて、図4に示すように、1個の外殻部34に複数個の芯部20を有する多芯型のプリフォーム素片35を形成してもよい。以下の各実施形態において、上記実施形態と同一構成部材には同一符号を付して重複した説明を省略している。本実施形態の場合には、1個の外殻部34に3個の嵌合孔34aを並べて設けて、横断面を矩形状に形成する。この外殻部34の各嵌合孔34aに芯部20を嵌合して、図4(B)に示すようなプリフォーム素片35を構成する。次に、図4(C)に示すように、このプリフォーム素片35を3個重ねることで、3×3のマトリックス状に芯部20が配置されたプリフォーム36を構成する。このプリフォーム36を加熱延伸することにより、図1に示す光伝送体27と同様な光伝送体が得られる。   In the above embodiment, the single core type preform piece 23 having one core portion 20 is formed in one outer shell portion 21, but instead of this, as shown in FIG. A multi-core preform piece 35 having a plurality of core portions 20 may be formed on each outer shell portion 34. In each of the following embodiments, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the case of this embodiment, three fitting holes 34a are provided side by side in one outer shell portion 34, and the cross section is formed in a rectangular shape. The core portion 20 is fitted into each fitting hole 34a of the outer shell portion 34 to form a preform piece 35 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 4C, three preform pieces 35 are stacked to form a preform 36 in which the core portions 20 are arranged in a 3 × 3 matrix. By heating and stretching the preform 36, an optical transmission body similar to the optical transmission body 27 shown in FIG. 1 can be obtained.

また、図5に示すように、プリフォーム素片23を組み合わせてプリフォーム37を構成する際に、間隔調整材38を外殻部21の間に配置し、各芯部20の間隔を調節してもよい。間隔調整材38は、外殻部21と同じ材質のものが好ましく用いられる。このようなプリフォーム37を加熱延伸することにより、各芯部20の間隔を任意に変更可能な光伝送体39が得られる。   Further, as shown in FIG. 5, when the preform 37 is combined to form the preform 37, the interval adjusting member 38 is disposed between the outer shell portions 21 to adjust the interval between the core portions 20. May be. The spacing adjusting member 38 is preferably made of the same material as that of the outer shell portion 21. By heating and stretching such a preform 37, an optical transmission body 39 capable of arbitrarily changing the interval between the core portions 20 is obtained.

図6は他の実施形態におけるプリフォーム40を示す断面図である。このプリフォーム40では、(A)に示すように、円筒状のパイプを外殻部41とし、内側に芯部42を設けて、プリフォーム素片43を形成する。プリフォーム素片43としては、図1に示す芯部20そのものを用いてもよく、または、外殻部41内に芯部42を嵌合させて形成してもよい。組み立て工程では、これらプリフォーム素片43を2×4のマトリックスに並べ、各プリフォーム素片43同士を接着し、プリフォーム40を構成する。プリフォーム素片43の接着は、接着剤を用いる他に、加熱による溶着等で行ってもよい。このプリフォーム40を加熱延伸工程で加熱延伸することにより、プリフォーム40と略相似形の横断面形状を有する光伝送体44が得られる。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a preform 40 in another embodiment. In this preform 40, as shown in (A), a cylindrical pipe is used as an outer shell portion 41, and a core portion 42 is provided inside to form a preform piece 43. As the preform piece 43, the core portion 20 itself shown in FIG. 1 may be used, or the core portion 42 may be fitted in the outer shell portion 41. In the assembly process, the preform pieces 43 are arranged in a 2 × 4 matrix, and the preform pieces 43 are bonded together to form the preform 40. The preform piece 43 may be bonded by heating or the like in addition to using an adhesive. The preform 40 is heat-stretched in a heat-stretching step, whereby an optical transmission body 44 having a cross-sectional shape substantially similar to the preform 40 is obtained.

なお、図6(B)に示すように、プリフォーム素片43を縦及び横方向で接合したプリフォーム40に代えて、図7に示すように、上下の各プリフォーム素片43を千鳥状に配列して接合したプリフォーム45としてもよい。図6に示すプリフォーム40から得られた光伝送体44では、各コアをターミナルなどに接合する際の各コアの分離性が向上し接続作業が容易になる。また、図7に示すプリフォーム45から得られた光伝送体46では、各コアを高密度で束ねることができ、光伝送体46のコンパクトが図れる。   As shown in FIG. 6B, instead of the preform 40 in which the preform pieces 43 are joined in the vertical and horizontal directions, the upper and lower preform pieces 43 are staggered as shown in FIG. Alternatively, the preform 45 may be arranged and bonded to each other. In the optical transmission body 44 obtained from the preform 40 shown in FIG. 6, the separability of each core when the core is joined to a terminal or the like is improved, and the connection work is facilitated. Moreover, in the optical transmission body 46 obtained from the preform 45 shown in FIG. 7, each core can be bundled with high density, and the optical transmission body 46 can be made compact.

また、上記実施形態では、嵌合工程で芯部及び外殻部を嵌合させ、プリフォーム素片を構成したが、この他に、パイプ状の外殻部内に芯部となるポリマーを充填して例えばラジカル重合させることにより、プリフォーム素片を構成してもよい。また、芯部や外殻部は複数の素片を組み合わせて構成してもよい。   In the above embodiment, the preform and the outer shell are formed by fitting the core and the outer shell in the fitting step. In addition to this, the pipe-shaped outer shell is filled with a polymer that becomes the core. For example, the preform piece may be constituted by radical polymerization. Moreover, you may comprise a core part and an outer shell part combining several element pieces.

また、図8に示すように、プリフォーム形成工程49において、プリフォーム素片23に対して第1加熱延伸工程50で加熱延伸を行い、横断面のサイズを縮小した中間プリフォーム素片51を形成し、組み立て工程16で、この中間プリフォーム素片51を組み合わせて、プリフォーム53を成形してもよい。この場合には、第2加熱延伸工程54で加熱延伸を行い、光伝送体55を得る。なお、プリフォーム素片23のサイズ縮小のための加熱延伸は1回に限られず、複数回行ってよい。   In addition, as shown in FIG. 8, in the preform forming step 49, the preform piece 23 is heated and stretched in the first heating and drawing step 50 to reduce the cross section size of the intermediate preform piece 51. In the assembly step 16, the preform 53 may be formed by combining the intermediate preform pieces 51. In this case, the heat transmission body 55 is obtained by performing heat stretching in the second heat stretching process 54. The heating and stretching for reducing the size of the preform piece 23 is not limited to one time, and may be performed a plurality of times.

また、図10に示すように、複数個の芯部70と外殻部71とを組み合わせてプリフォーム72を構成してもよい。この場合には、芯部70をPMMA製の角棒から構成し、クラッド用外殻部71をPVDF製の角棒から構成する。そして、芯部70の側面を覆うように、4個の外殻部71を配置して、プリフォーム72を構成する。また、図11に示すように、外殻部71の側面を覆うようにPMMA製の角棒73を配置してプリフォーム75を構成してもよい。この場合には、角棒73からなる外殻部が保護層の機能を有する。   Further, as shown in FIG. 10, the preform 72 may be configured by combining a plurality of core portions 70 and an outer shell portion 71. In this case, the core part 70 is comprised from the square bar made from PMMA, and the outer shell part 71 for a clad is comprised from the square bar made from PVDF. Then, the four outer shell portions 71 are arranged so as to cover the side surface of the core portion 70 to constitute the preform 72. In addition, as shown in FIG. 11, a preform 75 may be configured by arranging a square bar 73 made of PMMA so as to cover the side surface of the outer shell portion 71. In this case, the outer shell portion made of the square bar 73 has the function of a protective layer.

以下に、本発明に係わる実施形態での製造条件の詳細を説明する。本発明において、複数本のプリフォーム素片を用いてプリフォームを製造する場合、プリフォーム素片の数は特に限定されるものではないが、2本以上100本以下であることが好ましく、より好ましくは2本以上50本以下であり、最も好ましくは2本以上10本以下である。また、その配置も特に限定されるものではなく、隣接するように配列させたり、結束させたりしてもよい。   Details of the manufacturing conditions in the embodiment according to the present invention will be described below. In the present invention, when a preform is produced using a plurality of preform pieces, the number of preform pieces is not particularly limited, but is preferably 2 or more and 100 or less, more Preferably they are 2 or more and 50 or less, Most preferably, they are 2 or more and 10 or less. Further, the arrangement is not particularly limited, and they may be arranged adjacent to each other or bound together.

また、プリフォームを形成する際に使用するプリフォーム素片または中間プリフォーム素片は、それぞれが溶着もしくは接着によって接合されることにより連結して、一体化されたプリフォームが形成される。複数本のプリフォーム素片を配列または束ねる場合には、その界面に接着剤(例えば、ウレタン系化合物,エポキシ系化合物,アクリル系化合物など)を用いればよい。ただし、加熱加圧法,超音波溶着法,振動溶着法などを用いて、各界面などを接着しても良い。なお、溶着または接着は、加熱延伸の前に行う他に、加熱延伸時の熱で行ってもよい。   Further, the preform pieces or the intermediate preform pieces used for forming the preform are joined together by welding or adhesion to form an integrated preform. When a plurality of preform pieces are arranged or bundled, an adhesive (for example, urethane compound, epoxy compound, acrylic compound, etc.) may be used at the interface. However, the interfaces and the like may be bonded using a heating and pressing method, an ultrasonic welding method, a vibration welding method, or the like. In addition, welding or adhesion may be performed by heat at the time of heat stretching in addition to being performed before heat stretching.

また、プリフォームに対して、その外周に被覆を施しても良い。これにより、耐水性や強靭性の向上を図ることができる。なお、プリフォームは、これを構成する複数のプリフォーム素片または中間プリフォーム素片を束ねる際に、接着を行わずに整列した状態のままで、これを延伸させてもよい。この場合には、光伝送体を形成する際に行う加熱延伸工程において加熱軟化する段階で、複数のプリフォーム素片または中間プリフォーム素片の表面同士が接着し、プリフォームの横断面と略相似形の横断面形状を有する光伝送体を得ることができる。この方法は、特にプリフォームを構成するプリフォーム素片などの数が少ない場合に好適であり、接着工程が省略できるという利点がある。   Moreover, you may coat | cover the outer periphery with respect to a preform. Thereby, water resistance and toughness can be improved. In addition, when a plurality of preform pieces or intermediate preform pieces constituting the preform are bundled, the preform may be stretched in an aligned state without bonding. In this case, the surfaces of the plurality of preform pieces or intermediate preform pieces are bonded to each other at the stage of heating and softening in the heating and stretching step performed when forming the optical transmission body, and the cross section of the preform is substantially the same. An optical transmission body having a similar cross-sectional shape can be obtained. This method is particularly suitable when the number of preform pieces constituting the preform is small, and has an advantage that the bonding step can be omitted.

また、プリフォーム素片は、異なる形状または異なる光学特性のものを混在させて用いてもよい。プリフォーム素片の横断面の外周形状は、略円形に限定されるものでなく、略楕円形、多角形、直線と曲線とを組み合わせた形状であればよい。また、異なる光学特性のプリフォーム素片を製造する方法としては、その構成材料を変更したり、後で説明する屈折率調整剤を用いて屈折率分布を変更したり、添加物を選択することにより、所望の光学特性を発現させる方法が挙げられるが、特に限定されるものではない。   Further, the preform pieces may be used in a mixture of different shapes or different optical characteristics. The outer peripheral shape of the cross section of the preform piece is not limited to a substantially circular shape, and may be any shape that is a combination of a substantially elliptical shape, a polygonal shape, a straight line and a curved line. In addition, as a method of manufacturing preform pieces having different optical characteristics, the constituent materials are changed, the refractive index distribution is changed using a refractive index adjusting agent described later, or additives are selected. However, it is not particularly limited to a method of developing desired optical characteristics.

本発明の光伝送体のうち、コア部について説明する。コア部の原料となる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)など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。   A core part is demonstrated among the optical transmission bodies of this invention. As the polymerizable monomer that is a raw material for the core part, it is preferable to select a raw material that is easily bulk-polymerized. Examples of raw materials that are highly light transmissive and easy to bulk polymerize include 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.

以上に挙げた重合性モノマーとしては、具体的に、(a)フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル(MMA)、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−tert−ブチル、メタクリル酸ベンジル(BzMA)、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、トリシクロ[5・2・1・02 ,6 ]デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレートなどが挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−tert−ブチル、アクリル酸フェニルなどが挙げられる。また、(b)含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレートなどが挙げられる。さらに、(c)スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレンなどが挙げられる。そして、(d)ビニルエステル類としては、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテートなどが挙げられる。勿論、これらに限定されるものではない。モノマーの単独あるいは共重合体からなるコア部のポリマーの屈折率は、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,組成比を選択する。特に好ましいポリマーとしては、透明樹脂であるポリメタクリル酸メチル(PMMA)が挙げられる。   Specific examples of the polymerizable monomers listed above include (a) fluorine-free methacrylic acid ester and fluorine-free acrylic acid ester: methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, methacrylic acid. -Tert-butyl, benzyl methacrylate (BzMA), phenyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, diphenylmethyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0.2,6] decanyl methacrylate, adamantyl methacrylate, isobornyl methacrylate, nor Examples include bornyl methacrylate, and examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, tert-butyl acrylate, and phenyl acrylate. In addition, (b) fluorine-containing acrylic acid ester and fluorine-containing methacrylate ester include 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3 , 3-pentafluoropropyl methacrylate, 1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 2,2, Examples include 3,3,4,4-hexafluorobutyl methacrylate. Furthermore, (c) styrene compounds include styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and the like. Examples of (d) vinyl esters include vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl phenyl acetate, and vinyl chloroacetate. Of course, it is not limited to these. The type and composition ratio of the constituent monomers are selected so that the refractive index of the polymer of the core portion made of a monomer alone or a copolymer is equal to or higher than that of the cladding portion. A particularly preferred polymer is polymethyl methacrylate (PMMA), which is a transparent resin.

さらに、光伝送体を近赤外線用途に用いる場合は、コア部のポリマーを構成するC−H結合に起因した吸収損失が起こるために、特許第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)などを始めとする、C−H結合の水素原子(H)を重水素原子(D)やフッ素(F)などで置換した重合体を用いる。これにより、伝送損失が生じる波長域を長波長化することができ、伝送信号光の損失を軽減することができる。なお、原料モノマーは重合後の透明性を損なわないためにも、不純物や散乱源となる異物は重合前に十分に低減することが望ましい。   Further, when the optical transmission body is used for near-infrared applications, absorption loss due to the C—H bond constituting the polymer of the core portion occurs, so deuterium as described in Japanese Patent No. 3332922 and the like. Hydrogen atoms (H) of C—H bonds, including polymethyl methacrylate (PMMA-d8), polytrifluoroethyl methacrylate (P3FMA), polyhexafluoroisopropyl 2-fluoroacrylate (HFIP 2-FA), etc. A polymer substituted with a deuterium atom (D), fluorine (F), or the like is used. As a result, the wavelength region where transmission loss occurs can be lengthened, and loss of transmission signal light can be reduced. In addition, in order not to impair the transparency after polymerization of the raw material monomer, it is desirable to sufficiently reduce impurities and foreign substances that become scattering sources before polymerization.

本発明の光伝送体のうち、クラッド部について説明する。クラッド部の素材には、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、コア部よりも低屈折率であり、コア部との密着性に優れるものを用いることが好ましい。ただし、素材の選択によってコア部とクラッド部との界面において不整が起こりやすかったり、もしくは、製造適性上、好ましくなかったりする場合などでは、コア部とクラッド部との間に、さらに層を設けて、その整合性を向上させても良い。この場合、例えば、コア部との界面(即ち、中空管の内壁面)に、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーからなるアウターコア層を形成すると、コア部とクラッド部との界面状態を矯正することができる。勿論、アウターコア層を形成せずに、クラッド部そのものを、コア部のマトリックスと同一組成のポリマーから形成してもよい。   Of the optical transmission body of the present invention, the cladding portion will be described. As the material of the clad part, it is preferable to use a material having a lower refractive index than that of the core part and having excellent adhesion to the core part, because light transmitted through the core part is totally reflected at the interface between them. However, if irregularities are likely to occur at the interface between the core part and the clad part due to the selection of the material, or it is not preferable in terms of manufacturing suitability, an additional layer is provided between the core part and the clad part. The consistency may be improved. In this case, for example, when an outer core layer made of a polymer having the same composition as the matrix of the core part is formed on the interface with the core part (that is, the inner wall surface of the hollow tube), the interface state between the core part and the cladding part is changed. It can be corrected. Of course, the clad part itself may be formed from a polymer having the same composition as the matrix of the core part without forming the outer core layer.

クラッド部の素材としては、タフネス及び耐湿熱性にも優れているものが好ましく用いられる。例えば、好適な素材としては、フッ素含有モノマーの単独重合体または共重合体が挙げられる。フッ素含有モノマーとしては、フッ化ビニリデン(PVDF)が好ましく、フッ化ビニリデンを10質量%以上含有する1種以上の重合性モノマーを重合させて得られるフッ素樹脂が好ましく用いられる。   As the material for the clad part, a material excellent in toughness and heat-and-moisture resistance is preferably used. For example, suitable materials include homopolymers or copolymers of fluorine-containing monomers. As the fluorine-containing monomer, vinylidene fluoride (PVDF) is preferable, and a fluorine resin obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers containing 10% by mass or more of vinylidene fluoride is preferably used.

また、溶融押出法により重合体を成形し、クラッド部を作製する場合は、重合体の溶融粘度が適当であることが必要である。この溶融粘度については、相関する物性として分子量が用いられ特に重量平均分子量との相関がある。本発明においては、重量平均分子量が1〜100万の範囲であることが適当であり、より好ましくは5〜50万の範囲である。   In addition, when a polymer is formed by melt extrusion to produce a clad part, it is necessary that the polymer has an appropriate melt viscosity. As for the melt viscosity, the molecular weight is used as a correlated physical property, and particularly has a correlation with the weight average molecular weight. In the present invention, the weight average molecular weight is suitably in the range of 1 to 1,000,000, more preferably in the range of 5 to 500,000.

さらに、コア部への水分の侵入を防ぐことが好ましく、そのためには、吸水率が低いポリマーをクラッド部の素材(材料)として用いる。すなわち飽和吸水率(以下、吸水率と称する)が1.8%未満のポリマーを用いてクラッド部を作製するのが好ましい。より好ましくは1.5%未満のポリマー、さらに好ましくは1.0%未満のポリマーを用いてクラッド部を作製することが好ましい。また、前記アウターコア層を作製する場合にも同様の吸水率のポリマーを用いることが好ましい。吸水率(%)は、ASTM D 570試験法に従い、23℃の水中に試験片を1週間浸漬し、そのときの吸水率を測定することにより算出することができる。   Furthermore, it is preferable to prevent moisture from entering the core portion. For this purpose, a polymer having a low water absorption rate is used as a material (material) for the cladding portion. That is, it is preferable to produce a clad part using a polymer having a saturated water absorption rate (hereinafter referred to as a water absorption rate) of less than 1.8%. More preferably, the clad portion is formed using less than 1.5% polymer, and more preferably less than 1.0% polymer. Further, it is preferable to use a polymer having the same water absorption rate when the outer core layer is produced. The water absorption rate (%) can be calculated by immersing the test piece in water at 23 ° C. for 1 week according to the ASTM D 570 test method and measuring the water absorption rate at that time.

コア部及び/又はクラッド部が、重合性モノマーから重合されたポリマーから作製される場合、重合の際に重合開始剤が用いられる。重合開始剤としては、用いるモノマーや重合方法に応じて適宜選択することができ、例えば、過酸化ベンゾイル(BPO)、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート(PBO)、ジ−tert−ブチルパーオキシド(PBD)、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(PBI)、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バラレート(PHV)などのパーオキサイド系化合物が挙げられる。また、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルヘキサン)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルヘキサン)、3,3’−アゾビス(3,4−ジメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−エチルペンタン)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジエチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジ−tert−ブチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などのアゾ系化合物が挙げられる。なお、重合開始剤はこれらに限定されるものではなく、更には2種類以上を併用してもよい。   When the core part and / or the clad part are made from a polymer polymerized from a polymerizable monomer, a polymerization initiator is used in the polymerization. As a polymerization initiator, it can select suitably according to the monomer and polymerization method to be used, for example, benzoyl peroxide (BPO), tert- butyl peroxy-2-ethyl hexanate (PBO), di-tert-butyl. Examples thereof include peroxide compounds such as peroxide (PBD), tert-butyl peroxyisopropyl carbonate (PBI), and n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate (PHV). 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropane), 2,2′-azobis (2-methylbutane), 2,2′-azobis (2-methylpentane), 2,2′-azobis (2,3-dimethylbutane), 2,2 '-Azobis (2-methylhexane), 2,2'-azobis (2,4-dimethylpentane), 2,2'-azobis (2,3,3-trimethylbutane), 2,2'-azobis (2 , 4,4-trimethylpentane), 3,3′-azobis (3-methylpentane), 3,3′-azobis (3-methylhexane), 3,3′-azobis (3,4-dimethylpentane), 3,3'-azobis 3-ethylpentane), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), diethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), di-tert-butyl-2,2 ′ -Azo compounds such as azobis (2-methylpropionate). In addition, a polymerization initiator is not limited to these, Furthermore, you may use 2 or more types together.

コア部形成用重合性組成物及びクラッド部形成用重合性組成物は、連鎖移動剤を含有していることが好ましい。連鎖移動剤は、主に重合体の分子量を調整するために用いられる。クラッド部およびコア部形成用重合性組成物がそれぞれ連鎖移動剤を含有していると、重合性モノマーからポリマーを形成する際に、重合速度および重合度を前記連鎖移動剤によってより制御することができ、重合体の分子量を所望の分子量に調整することができる。例えば、得られたプリフォームを延伸により線引して光伝送体を形成する際に、分子量を調整することによって延伸時における機械的特性を所望の範囲とすることができ、生産性の向上にも寄与する。   The polymerizable composition for forming a core part and the polymerizable composition for forming a clad part preferably contain a chain transfer agent. Chain transfer agents are mainly used to adjust the molecular weight of the polymer. When the polymerizable composition for forming the cladding part and the core part each contains a chain transfer agent, the polymerization rate and the degree of polymerization can be more controlled by the chain transfer agent when forming the polymer from the polymerizable monomer. The molecular weight of the polymer can be adjusted to a desired molecular weight. For example, when forming an optical transmission body by drawing the obtained preform by stretching, the mechanical properties at the time of stretching can be set to a desired range by adjusting the molecular weight, thereby improving productivity. Also contribute.

連鎖移動剤については、併用する重合性モノマーの種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択することができる。各モノマーに対する連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマーハンドブック第3版(J.BRANDRUPおよびE.H.IMMERGUT編、JOHN WILEY&SON発行)を参照することができる。また、前記連鎖移動定数は大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊を参考にして、実験によっても求めることができる。   About a chain transfer agent, according to the kind of polymerizable monomer used together, a kind and addition amount can be selected suitably. The chain transfer constant of the chain transfer agent for each monomer can be referred to, for example, Polymer Handbook 3rd Edition (J. BRANDRUP and EH IMMERGUT edition, published by JOHN WILEY & SON). The chain transfer constant can also be obtained by experiment with reference to Takayuki Otsu and Masato Kinoshita, “Experimental Methods for Polymer Synthesis”, Kagaku Dojin, published in 1972.

連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類(例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ペンチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンなど)、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のアルキルメルカプタンを用いるのが好ましい。また、C−H結合の水素原子が重水素原子(D)やフッ素原子(F)で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではなく、これら連鎖移動剤は2種類以上を併用してもよい。   Examples of 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, it is preferable to use an alkyl mercaptan such as n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, and tert-dodecyl mercaptan. A chain transfer agent in which a hydrogen atom of a C—H bond is substituted with a deuterium atom (D) or a fluorine atom (F) can also be used. Of course, the chain transfer agent is not limited to these, and two or more of these chain transfer agents may be used in combination.

コア部用重合性組成物には、屈折率調整剤を含有させることが好ましい。屈折率調整剤はドーパントとも称され、併用する前記重合性モノマーの屈折率と異なる化合物である。なお、必要に応じて、クラッド部重合性組成物に屈折率調整剤を含有させても良い。屈折率調整剤の濃度に分布を持たせることによって、濃度の分布に基づいて屈折率分布型のコアを容易に作製することができる。このとき、その屈折率差は0.005以上であるのが好ましい。ただし、屈折率調整剤を用いなくとも、コア部の形成に2種以上の重合性モノマーを用いて、コア部内に共重合比の分布を持たせることにより、屈折率分布構造を導入することもできるが、共重合の組成比制御などと比較して、製造の簡便さなどを鑑みると屈折率調整剤を用いることが好ましい。   The core part polymerizable composition preferably contains a refractive index adjusting agent. The refractive index adjusting agent is also called a dopant, and is a compound different from the refractive index of the polymerizable monomer used together. In addition, you may make a clad part polymeric composition contain a refractive index adjusting agent as needed. By providing a distribution in the concentration of the refractive index adjusting agent, a refractive index distribution type core can be easily produced based on the concentration distribution. At this time, the difference in refractive index is preferably 0.005 or more. However, it is possible to introduce a refractive index distribution structure by using two or more kinds of polymerizable monomers for forming the core portion and providing a distribution of the copolymerization ratio in the core portion without using a refractive index adjusting agent. However, it is preferable to use a refractive index adjusting agent in view of the ease of production and the like as compared with the composition ratio control of copolymerization.

ドーパントは、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して、屈折率が高くなる性質を有する。これらは、特許第3332922号公報や特開平5−173026号公報に記載されているような、モノマーの合成によって生成される重合体との比較において溶解性パラメータとの差が7(cal/cm1/2 以内であると共に、屈折率の差が0.001以上であり、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して屈折率が変化する性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件(加熱および加圧などの重合条件)下において安定であるものを、いずれも用いることができる。 The dopant has the property that the polymer containing it has a higher refractive index than the additive-free polymer. These have a difference in solubility parameter of 7 (cal / cm 3) in comparison with a polymer produced by monomer synthesis as described in Japanese Patent No. 3332922 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-173026. ) Within 1/2 , the difference in refractive index is 0.001 or more, and the polymer containing this has the property that the refractive index changes compared to the additive-free polymer. Any one that can stably coexist and is stable under the polymerization conditions (polymerization conditions such as heating and pressurization) of the polymerizable monomer that is the above-described raw material can be used.

上記性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件(加熱および加圧などの重合条件)下において安定であるものを、ドーパントとして用いることができる。例えば、コア部形成用重合性組成物にドーパントを含有させ、コア部を形成する工程においてラジカル重合により重合の進行方向を制御し、ドーパントの濃度に傾斜を持たせ、コア部にドーパントの濃度分布に基づく屈折率分布構造を形成する方法が挙げられる。この屈折率分布構造は、GI型やMSI型があり、これらGI型またはMSI型の光伝送体は、広い伝送帯域を有する。   Using the above-mentioned properties as a dopant that can stably coexist with a polymer and is stable under the polymerization conditions (polymerization conditions such as heating and pressurization) of the above-described raw material polymerizable monomer. Can do. For example, the core portion-forming polymerizable composition contains a dopant, and in the step of forming the core portion, the polymerization progress direction is controlled by radical polymerization, the dopant concentration is inclined, and the dopant concentration distribution in the core portion. And a method of forming a refractive index distribution structure based on the above. This refractive index distribution structure includes a GI type and an MSI type, and these GI type and MSI type optical transmitters have a wide transmission band.

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, and when a dopant of the polymerizable compound is used, a copolymer containing this as a copolymerization component has a higher refractive index than a polymer not containing this. Use those with properties. Examples of such a copolymer include MMA-BzMA copolymer.

ドーパントとしては、特許第3332922号や特開平11−142657号公報に記載されているような、例えば、安息香酸ベンジル(BEN)、硫化ジフェニル(DPS)、リン酸トリフェニル(TPP)、フタル酸ベンジル−n−ブチル(BBP)、フタル酸ジフェニル(DPP)、ジフェニル(DP)、ジフェニルメタン(DPM)、リン酸トリクレジル(TCP)、ジフェニルスルホキシド(DPSO)、硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体などが挙げられる。中でも、BEN、DPS、TPP、DPSOおよび硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体が好ましい。なお、これらの化合物中に存在する水素原子を重水素原子に置換した化合物も広い波長域での透明性を向上させる目的で用いることができる。また、重合性化合物として、例えば、トリブロモフェニルメタクリレートなどが挙げられる。屈折率調整成分として重合性化合物を用いる場合は、マトリックスを形成する際に、重合性モノマーと重合性屈折率成分とを共重合させるので、種々の特性(特に光学特性)の制御がより困難となるが、耐熱性の面では有利となる可能性がある。   Examples of the dopant include, for example, benzyl benzoate (BEN), diphenyl sulfide (DPS), triphenyl phosphate (TPP), and benzyl phthalate, as described in Japanese Patent No. 3332922 and JP-A-11-142657. -N-butyl (BBP), diphenyl phthalate (DPP), diphenyl (DP), diphenylmethane (DPM), tricresyl phosphate (TCP), diphenyl sulfoxide (DPSO), sulfurized diphenyl derivatives, dithian derivatives and the like. Among them, BEN, DPS, TPP, DPSO, sulfurized diphenyl derivatives, and dithian derivatives are preferable. In addition, compounds obtained by substituting hydrogen atoms present in these compounds with deuterium atoms can also be used for the purpose of improving transparency in a wide wavelength region. Examples of the polymerizable compound include tribromophenyl methacrylate. When a polymerizable compound is used as the refractive index adjusting component, it is difficult to control various characteristics (particularly optical characteristics) because the polymerizable monomer and the polymerizable refractive index component are copolymerized when forming the matrix. However, it may be advantageous in terms of heat resistance.

ドーパントの濃度および分布を調整することによって、光伝送体の屈折率を所望の値に変化させることができる。その添加量は、用途および組み合わされる部材に応じて適宜選ばれる。なお、ドーパントは、複数種類添加してもよい。   By adjusting the concentration and distribution of the dopant, the refractive index of the optical transmission body can be changed to a desired value. The amount added is appropriately selected according to the use and the member to be combined. A plurality of dopants may be added.

ドーパントなどの他にも、コア部やクラッド部、もしくはそれらの一部には、光伝送性能を低下させない範囲であれば、それらを構成する重合性組成物に添加剤を含有させることができる。例えば、コア部もしくはその一部に耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。前記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でき、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部に光ファイバ増幅器として使用することができる。これらの添加剤も、原料モノマーに添加した後、重合することによって、コア部、クラッド部もしくはそれらの一部に含有させることができる。   In addition to the dopant and the like, the core part, the clad part, or a part thereof may contain an additive in the polymerizable composition constituting the core as long as the optical transmission performance is not deteriorated. For example, a stabilizer can be added to the core portion or a part thereof for the purpose of improving weather resistance, durability, and the like. In addition, for the purpose of improving optical transmission performance, a stimulated emission functional compound for optical signal amplification can also be added. By adding the stimulated emission functional compound, the attenuated signal light can be amplified by the excitation light, and the transmission distance is improved. For example, it can be used as an optical fiber amplifier in a part of the optical transmission link. . These additives can also be contained in the core part, the clad part or a part of them by adding to the raw material monomer and then polymerizing.

加熱延伸後のクラッド部の外周には、防水性や耐久性などを向上させる目的により、溶融樹脂の押出成形などによって被覆層を設けることが好ましい。この被覆層の材料は特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂が用いられ、特に、耐薬品性や柔軟性が良好であることなどからポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン又はα−オレフィンなどの重合体が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ペプテン、1−オクテンなどが挙げられ、これらの重合体としては、例えば、ポリエチレン、エチレンとプロピレンの共重合体、エチレンとα−オレフィンの共重合体、ポリプロピレン、プロピレンとα−オレフィンの共重合体、ポリブテン、ポリイソプレンなどが挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂は、得られる物性を考慮した上で、適当な組合せにてブレンドされているものを用いてもよい。なお、ポリオレフィン系樹脂の分子量および分子量分布は、特に限定されるものではないが、その重量平均分子量は、通常5000〜5000000であり、好ましくは20000〜300000である。そして、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mnで示される分子量分布は、2〜80であり、好ましくは3〜40とされる。   It is preferable to provide a coating layer on the outer periphery of the clad portion after heat-stretching by extrusion molding of a molten resin or the like for the purpose of improving waterproofness and durability. The material of the coating layer is not particularly limited, and for example, a thermoplastic resin is used. Particularly, a polyolefin-based resin is preferably used because it has good chemical resistance and flexibility. Examples of the polyolefin-based resin include polymers such as ethylene, propylene, and α-olefin. Examples of the α-olefin include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-peptene, and 1-octene. Examples of these polymers include polyethylene. And copolymers of ethylene and propylene, copolymers of ethylene and α-olefin, polypropylene, copolymers of propylene and α-olefin, polybutene, polyisoprene and the like. In addition, the polyolefin resin may be blended in an appropriate combination in consideration of the physical properties to be obtained. In addition, although the molecular weight and molecular weight distribution of polyolefin resin are not specifically limited, The weight average molecular weight is 5000-5 million normally, Preferably it is 20000-300000. And molecular weight distribution shown by weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn is 2-80, Preferably it is set to 3-40.

また、放射線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布した後に、放射線を照射したり、熱をかけたりすることにより硬化させて、被覆材としてもよい。放射線硬化樹脂としては、例えば、アクリル変性の不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂、ポリウレタンなどが挙げられ、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂やメラミン樹脂、ジアクリルフタレート樹脂などが挙げられる。なお、前記被覆層は一層のみならず、複層であってもよい。複層とする場合には、間に抗張力繊維などを配置してもよい。   Further, after applying a radiation curable resin or a thermosetting resin, it may be cured by irradiating with radiation or applying heat to form a coating material. Examples of the radiation curable resin include acrylic-modified unsaturated polyester, epoxy resin, and polyurethane, and examples of the thermosetting resin include phenol resin, melamine resin, and diacryl phthalate resin. The coating layer may be not only a single layer but also a multilayer. In the case of multiple layers, tensile strength fibers or the like may be disposed between them.

前述の各実施形態においてコアには予め光散乱粒子を含有させてもよい。光散乱粒子としては、その大きさは特に限定されるものではないが、平均粒径が1μm以上2μm以下のものが好ましく用いられる。なお、素材も特に限定されるものではないが、シリコン粒子,シリカ粒子,ポリスチレン粒子,ジルコニアビーズ,メラミン粒子などが好ましく用いられ、特に好ましくはシリコン粒子を用いることである。コアに光散乱粒子を含有させることで、特開平10−186184号公報に開示されている光バス(シートバス)のような光インターコネクション技術用途や、また異なる光散乱粒子濃度の単位をパターン状に配置して局部的に光散乱能を変化させた導光板や拡散シートおよび反射板などの導光部材用途などに本発明の光伝送体を用いることができる。   In each of the embodiments described above, the core may contain light scattering particles in advance. The size of the light scattering particles is not particularly limited, but those having an average particle diameter of 1 μm or more and 2 μm or less are preferably used. The material is not particularly limited, but silicon particles, silica particles, polystyrene particles, zirconia beads, melamine particles, and the like are preferably used, and silicon particles are particularly preferably used. By containing light scattering particles in the core, optical interconnection technology applications such as an optical bus (sheet bus) disclosed in JP-A-10-186184, and different light scattering particle concentration units are patterned. The light transmission body of the present invention can be used for a light guide member application such as a light guide plate, a diffusion sheet, and a reflection plate that are arranged in the region and whose light scattering ability is locally changed.

本発明の光伝送材料は、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に用いられ、必要に応じて他の石英やプラスッチ製の光ファイバや光導波路などと組み合わせてもよい。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、本発明の光伝送体は、コンピュータや各種デジタル機器内の装置内配線や、車両・船舶などの内部配線、光伝送システムなどに用いられる。光伝送システムは、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に用いられ、短距離用途であることが特に好ましい。この光伝送システムの具体例としては、データ通信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などがある。   The optical transmission material of the present invention is used in an optical signal processing apparatus including optical components such as various light emitting elements, light receiving elements, optical switches, optical isolators, optical integrated circuits, and optical transmission / reception modules. Alternatively, it may be combined with a plastic fiber or optical waveguide. 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." By combining with various techniques described in the above documents, the optical transmission body of the present invention is used for in-device wiring in computers and various digital devices, internal wiring for vehicles and ships, optical transmission systems, and the like. The optical transmission system is used for high-speed and large-capacity data communication and control applications that are not affected by electromagnetic waves, and particularly preferably for short-distance applications. Specific examples of this optical transmission system include data communication optical terminals and digital devices, optical links between digital devices, and indoor or regional optical LANs in ordinary homes, apartment houses, factories, offices, hospitals, schools, etc. .

さらに、IEICE TRANS. ELECTRON., VOL. E84-C, No.3, MARCH 2001, p.339−344 「High Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission」,エレクトロニクス実装学会誌 Vol.3, No.6, 2000 476頁〜480頁「光シートバス技術によるインターコネクション」に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号など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号などの各公報に記載の光分岐結合装置;特開2000−241655号など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号などの各公報に記載の光信号伝達装置や光バスシステム;特開2002−23011号などに記載の光信号処理装置;特開2001−86537号などに記載の光信号クロスコネクトシステム;特開2002−26815号などに記載の光伝送システム;特開2001−339554号、特開2001−339555号など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て、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、本発明のプラスチック光学部材は、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。   Further, IEICE TRANS. ELECTRON. , VOL. E84-C, no. 3, MARCH 2001, p. 339-344 “High Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission”, Journal of Japan Institute of Electronics Packaging, Vol. 3, no. 6, 2000, pages 476 to 480, as described in "Interconnection by Optical Sheet Bus Technology", and JP-A-10-123350, JP-A-2002-90571, JP-A-2001-290055, etc. Optical buses described: Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-74971, 2000-329962, 2001-74966, 2001-74968, 2001-318263, 2001-31840, etc. Optical star couplers described in JP 2000-241655 A, etc .; JP 2002-624457, JP 2002-101044, JP 2001-305395 A, etc. Optical signal transmission apparatus and optical bus system; optical signals described in JP-A-2002-23011, etc. Processing apparatus; optical signal cross-connect system described in JP-A-2001-86537; optical transmission system described in JP-A-2002-26815; various publications such as JP-A-2001-339554 and JP-A-2001-339555 Multi-function system as described in the above; and various optical waveguides, optical splitters, optical couplers, optical multiplexers, optical demultiplexers, etc., combined with transmission / reception, etc., for more advanced optical transmission A system can be constructed. In addition to the above optical transmission applications, the plastic optical member of the present invention can be used in the fields of illumination, energy transmission, illumination, and sensors.

以下、本発明に係る光伝送体の製造方法について、実施例1〜3を挙げて説明する。なお、以下の実施例に示す材料の種類、それらの割合、処方などは、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更してよい。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例に制限されるものではない。   Hereinafter, the manufacturing method of the optical transmission body which concerns on this invention is given and mentioned about Examples 1-3. It should be noted that the types of materials, ratios thereof, prescriptions, and the like shown in the following examples may be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

実施例1では、図3(A)に示すような横断面形状が10mm角の正方形で、中央部に直径が5mmの丸孔を有するPMMA製角パイプ(外殻部21に相当)を形成し、この断面円形の中空部内に、屈折率調節剤であるDPSを7重量%としてMMAモノマー溶液に加えた混合液を入れて、ラジカル重合により芯部20を形成し、プリフォーム素片23を作製した。このプリフォーム素片23を組み立て工程で3×3のマトリックスに配置して、図3(C)に示すようなプリフォーム25を得た。このプリフォーム25を加熱延伸し、図3(D)に示すような光伝送体27を製造した。この光伝送体27は、横断面において外形寸法が600μm角となり、コアの直径が100μmで3×3の9芯となった。また、この光伝送体27の伝送損失を測定したところ、850nm波長で0.03dB/cmとなり、低伝送損失を示した。   In Example 1, a PMMA square pipe (corresponding to the outer shell portion 21) having a 10 mm square square cross section as shown in FIG. Into the hollow portion having a circular cross section, a mixed solution in which DPS as a refractive index adjusting agent is added to 7% by weight and added to the MMA monomer solution is formed to form the core portion 20 by radical polymerization, and the preform piece 23 is produced. did. The preform pieces 23 were arranged in a 3 × 3 matrix in the assembling process to obtain a preform 25 as shown in FIG. This preform 25 was heated and stretched to produce an optical transmission body 27 as shown in FIG. The optical transmission body 27 had a 600 μm square outer dimension in a cross section, a 9 × 3 × 3 core with a core diameter of 100 μm. Further, when the transmission loss of the optical transmission body 27 was measured, it was 0.03 dB / cm at a wavelength of 850 nm, indicating a low transmission loss.

実施例2では、図8に示すような工程に従い光伝送体55を製造した。先ず、図9に示すように、内径が9mmで外径が10mmのPVDFパイプ60に、重水素化MMAモノマー溶液を加え、ラジカル重合により芯部61を作製した。また、横断面が20mm×30mmの矩形状であり、中心部に直径10mmの丸孔62aを有するPMMA棒からなる外殻部62を作製し、この丸孔62a内に芯部20を嵌めてプリフォーム素片23aを作製した。このプリフォーム素片23aを第1加熱延伸工程50で加熱延伸し、6mm×9mmの横断面が矩形状の中間プリフォーム素片51を作製した。次に、6mm×6mmのPMMA製角棒を間隔調整材63として各中間プリフォーム素片51の間に配置し、2×2の4個の芯部を有するプリフォーム53を作製した。このプリフォーム53を加熱延伸することにより、横断面が400μm×500μmの矩形状であり、コアの直径が180μmの4芯の光伝送体55aを製作した。得られた光伝送体55aは、4芯とも850nm波長で0.02dB/cmとなり、低伝送損失を示した。   In Example 2, the optical transmission body 55 was manufactured according to the process shown in FIG. First, as shown in FIG. 9, a deuterated MMA monomer solution was added to a PVDF pipe 60 having an inner diameter of 9 mm and an outer diameter of 10 mm, and a core portion 61 was produced by radical polymerization. Further, an outer shell portion 62 made of a PMMA rod having a rectangular shape with a cross section of 20 mm × 30 mm and having a diameter of 10 mm at the center is manufactured, and the core portion 20 is fitted into the round hole 62a. A reforming piece 23a was produced. This preform piece 23a was heated and stretched in the first heating and stretching step 50 to produce an intermediate preform piece 51 having a rectangular cross section of 6 mm × 9 mm. Next, a PMMA square bar of 6 mm × 6 mm was placed between the intermediate preform pieces 51 as a spacing adjusting member 63 to prepare a preform 53 having 2 × 2 four cores. The preform 53 was heated and stretched to produce a four-core optical transmission body 55a having a rectangular shape with a cross section of 400 μm × 500 μm and a core diameter of 180 μm. The obtained optical transmission body 55a was 0.02 dB / cm at the wavelength of 850 nm for all the four cores, indicating a low transmission loss.

実施例3では、図6に示すように、内径が9mmで外形が10mmのPVDF製丸パイプを外殻部41として、この外殻部41内に、MMAモノマー溶液の混合液を加えラジカル重合により芯部42を形成し、プリフォーム素片43を作製した。このプリフォーム素片43を2×4のマトリックスに配置してプリフォーム40を作製し、このプリフォーム40を加熱延伸して、延伸熱により各プリフォーム素片43が融着された400μm×800μmの光伝送体44を作製した。得られた光伝送体44は、8芯とも850nm波長で0.03dB/cmとなり、低伝送損失を示した。   In Example 3, as shown in FIG. 6, a PVDF round pipe having an inner diameter of 9 mm and an outer diameter of 10 mm was used as an outer shell portion 41, and a mixed liquid of MMA monomer solution was added into the outer shell portion 41 by radical polymerization. The core part 42 was formed and the preform piece 43 was produced. The preform segments 43 are arranged in a 2 × 4 matrix to produce a preform 40. The preform 40 is heated and stretched, and each preform segment 43 is fused by stretching heat to 400 μm × 800 μm. The optical transmission body 44 was produced. The obtained optical transmission body 44 was 0.03 dB / cm at the wavelength of 850 nm for all the 8 cores, indicating a low transmission loss.

本発明に係る光伝送体の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the optical transmission body which concerns on this invention. 本発明の加熱延伸工程の説明図である。It is explanatory drawing of the heating extending process of this invention. 製造工程における芯部、外殻部、プリフォーム素片、プリフォーム及び光伝送体の横断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the core part, outer shell part, preform piece, preform, and optical transmission body in a manufacturing process. 他の実施形態における芯部、外殻部、プリフォーム素片、及びプリフォームの横断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the core part, outer shell part, preform piece, and preform in other embodiment. 他の実施形態におけるプリフォームの横断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the preform in other embodiment. 他の実施形態におけるプリフォーム素片、プリフォーム及び光伝送体を示す断面図であるIt is sectional drawing which shows the preform piece, preform, and optical transmission body in other embodiment. 他の実施形態におけるプリフォーム素片、プリフォーム及び光伝送体を示す断面図であるIt is sectional drawing which shows the preform piece, preform, and optical transmission body in other embodiment. 他の実施形態における光伝送体の製造工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the manufacturing process of the optical transmission body in other embodiment. 実施例2のプリフォーム素片やプリフォームを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a preform piece and a preform of Example 2. 他の実施形態におけるプリフォームの横断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the preform in other embodiment. 他の実施形態におけるプリフォームの横断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the preform in other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

11 プリフォーム形成工程
12 加熱延伸工程
20 芯部
21 外殻部
27,37,44,46,55 光伝送体
23,31,43,47 プリフォーム素片
25,32,37,40,45 プリフォーム
27,39,44,46,55 光伝送体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Preform formation process 12 Heat drawing process 20 Core part 21 Outer shell part 27,37,44,46,55 Optical transmission body 23,31,43,47 Preform piece 25,32,37,40,45 Preform 27, 39, 44, 46, 55 Optical transmission body

Claims (10)

光伝送部となる芯部と、この芯部の外周に配置される外殻部とからなる光学部材プリフォームを長手方向に延伸してプラスチック光学部材を製造する方法において、
前記芯部を前記長手方向に直交する方向に複数配置して前記光学部材プリフォームを形成する光学部材プリフォーム形成工程と、
前記光学部材プリフォームを加熱延伸し前記光学部材プリフォームの横断面形状と略相似形の横断面形状を有する前記プラスチック光学部材を得る加熱延伸工程を有することを特徴とするプラスチック光学部材の製造方法。
In a method for producing a plastic optical member by stretching an optical member preform composed of a core portion serving as an optical transmission portion and an outer shell portion disposed on the outer periphery of the core portion in the longitudinal direction,
An optical member preform forming step of forming the optical member preform by arranging a plurality of the core portions in a direction orthogonal to the longitudinal direction;
A method for producing a plastic optical member, comprising the step of heating and stretching the optical member preform to obtain the plastic optical member having a cross-sectional shape substantially similar to the cross-sectional shape of the optical member preform. .
前記芯部が規則的に配置されていることを特徴とする請求項1記載のプラスチック光学部材の製造方法。   The method of manufacturing a plastic optical member according to claim 1, wherein the core portions are regularly arranged. 前記芯部の外周に光伝送部より屈折率が低いクラッドを有することを特徴とする請求項1または2記載のプラスチック光学部材の製造方法。   The method for producing a plastic optical member according to claim 1, wherein a clad having a refractive index lower than that of the light transmission portion is provided on an outer periphery of the core portion. 前記外殻部の芯部と接する面に、光伝送部より屈折率が低いクラッドを有することを特徴とする請求項1または2記載のプラスチック光学部材の製造方法。   The method for producing a plastic optical member according to claim 1, wherein a clad having a refractive index lower than that of the optical transmission portion is provided on a surface of the outer shell portion that contacts the core portion. 前記光学部材プリフォーム形成工程では、前記芯部及び外殻部からなるプリフォーム素片を集積して前記光学部材プリフォームを形成することを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   5. The optical member preform forming step includes forming the optical member preform by accumulating preform pieces including the core portion and the outer shell portion. 6. A method for producing a plastic optical member. 前記光学部材プリフォーム形成工程では、前記芯部からなるプリフォーム素片及び外殻部からなるプリフォーム素片を集積して前記光学部材プリフォームを形成することを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   5. The optical member preform forming step includes forming the optical member preform by accumulating the preform pieces made of the core portion and the preform pieces made of an outer shell portion. The manufacturing method of the plastic optical member of any one of Claims 1. 前記加熱延伸工程では、複数の前記光学部材プリフォームを束ねてプリフォーム集合体を構成し、このプリフォーム集合体を延伸することを特徴とする請求項1ないし6いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   The plastic optical according to any one of claims 1 to 6, wherein in the heating and stretching step, a plurality of optical member preforms are bundled to form a preform assembly, and the preform assembly is stretched. Manufacturing method of member. 前記芯部は複数種類のものから構成されていることを特徴とする請求項1ないし7いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   The method of manufacturing a plastic optical member according to any one of claims 1 to 7, wherein the core portion includes a plurality of types. 前記外殻部が複数種類の材料もしくは形状から構成されていることを特徴とする請求項1ないし8いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   9. The method of manufacturing a plastic optical member according to claim 1, wherein the outer shell portion is made of a plurality of types of materials or shapes. 前記芯部の横断面中心から外側に向って屈折率が徐々に低下する屈折率分布を有することを特徴とする請求項1ないし9いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   10. The method for manufacturing a plastic optical member according to claim 1, wherein the plastic optical member has a refractive index distribution in which the refractive index gradually decreases from the center of the cross section of the core toward the outside.
JP2005309567A 2005-10-25 2005-10-25 Method for manufacturing plastic optical member Pending JP2007121381A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005309567A JP2007121381A (en) 2005-10-25 2005-10-25 Method for manufacturing plastic optical member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005309567A JP2007121381A (en) 2005-10-25 2005-10-25 Method for manufacturing plastic optical member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007121381A true JP2007121381A (en) 2007-05-17

Family

ID=38145327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005309567A Pending JP2007121381A (en) 2005-10-25 2005-10-25 Method for manufacturing plastic optical member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007121381A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013205557A (en) * 2012-03-28 2013-10-07 Mitsubishi Cable Ind Ltd Optical fiber and method of manufacturing optical fiber
JP2016075918A (en) * 2015-11-13 2016-05-12 三菱電線工業株式会社 Optical fiber and method for manufacturing the optical fiber

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013205557A (en) * 2012-03-28 2013-10-07 Mitsubishi Cable Ind Ltd Optical fiber and method of manufacturing optical fiber
JP2016075918A (en) * 2015-11-13 2016-05-12 三菱電線工業株式会社 Optical fiber and method for manufacturing the optical fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080205840A1 (en) Plastic Optical Member and Producing Method Thereof
JP2006208551A (en) Method and equipment for manufacturing plastic optical fiber
JP2006343455A (en) Manufacturing method of plastic optical material
KR20070047296A (en) Optical connection method and optical transmission apparatus
JP2007121381A (en) Method for manufacturing plastic optical member
JP2007094148A (en) Method of manufacturing plastic optical transmission member
JP2007127882A (en) Method of manufacturing plastic optical member
JP2007127780A (en) Method of manufacturing plastic optical member
KR101041756B1 (en) Plastic optical fibers and processes for producing them
JP2007108271A (en) Method for manufacturing plastic optical member
JP2007034046A (en) Grin lens member, grin lens array, and manufacturing method
US20080116595A1 (en) Plastic Optical Fiber Preform and Method for Manufacturing The Same
JP2005526273A (en) Optical transmission body, manufacturing method thereof, and manufacturing apparatus thereof
JP4727435B2 (en) Manufacturing method of plastic optical fiber
JP2006154761A (en) Producing method of plastic optical member
US7590319B2 (en) Preform for plastic optical material, production method thereof, optical coupling method of plastic optical fiber and connector used for optical coupling
KR100999335B1 (en) Optical members and compositions for producing them
JP2004240122A (en) Plastic optical fiber cable and manufacturing method
JP2007199419A (en) Multi-fiber plastic optical fiber cable and its manufacturing method
JP2007108374A (en) Optical transmission member and method for manufacturing the same
JP2006171258A (en) Manufacturing method of graded index type plastic optical member
JP2007041129A (en) Plastic optical material and manufacturing method thereof
JP2006178102A (en) Plastic primary coated optical fiber and manufacturing method therefor
JP2006163007A (en) Manufacturing method of plastic optical fiber and manufacturing equipment thereof
JP2006215415A (en) Plastic optical fiber cable