JP6784862B1 - プラスチック光ファイバーの製造装置及びギヤポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
樹脂組成物を収容する収容部を有し、前記収容部にガスを導入することによって前記樹脂組成物を前記収容部から押し出す押出装置と、
前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物の流量を調整するギヤポンプと、
を備えた、プラスチック光ファイバーの製造装置を提供する。
樹脂組成物を押し出す押出装置と、
前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物の流量を調整するギヤポンプと、
を備え、
前記ギヤポンプは、内部を前記樹脂組成物が通過するハウジングと、前記ハウジングに収容され、互いに噛み合わされた一対以上のギヤとを有し、
前記一対以上のギヤのうちの1つのギヤの歯部と前記ハウジングとの間において、前記樹脂組成物に生じるせん断応力の最大値をτTC(kPa)と表示し、前記ギヤの側面と前記ハウジングとの間において、前記樹脂組成物に生じるせん断応力の最大値をτSC(kPa)と表示したときに、以下の関係式(I)を満たす、プラスチック光ファイバーの製造装置を提供する。
τSC≦−τTC+1200 (I)
内部を流体が通過するハウジングと、前記ハウジングに収容され、互いに噛み合わされた一対以上のギヤとを有し、
前記一対以上のギヤのうちの1つのギヤの歯部と前記ハウジングとの間において、前記流体に生じるせん断応力の最大値をτTC(kPa)と表示し、前記ギヤの側面と前記ハウジングとの間において、前記流体に生じるせん断応力の最大値をτSC(kPa)と表示したときに、以下の関係式(I)を満たす、ギヤポンプを提供する。
τSC≦−τTC+1200 (I)
図1に示すとおり、本実施形態1のプラスチック光ファイバー(POF)の製造装置100は、押出装置1及びギヤポンプ2を備える。押出装置1は、樹脂組成物5を収容する収容部10を有し、収容部10にガスを導入することによって樹脂組成物5を収容部10から押し出すことができる。ギヤポンプ2は、押出装置1から押し出された樹脂組成物5の流量を調整する。
τSC≦−τTC+1200 (I)
樹脂組成物を押し出す押出装置と、
押出装置から押し出された樹脂組成物の流量を調整するギヤポンプと、
を備え、
ギヤポンプは、内部を樹脂組成物が通過するハウジングと、ハウジングに収容され、互いに噛み合わされた一対以上のギヤとを有し、
一対以上のギヤのうちの1つのギヤの歯部とハウジングとの間において、樹脂組成物に生じるせん断応力の最大値をτTC(kPa)と表示し、当該ギヤの側面とハウジングとの間において、樹脂組成物に生じるせん断応力の最大値をτSC(kPa)と表示したときに、以下の関係式(I)を満たす、プラスチック光ファイバーの製造装置を提供する。
τSC≦−τTC+1200 (I)
内部を流体(例えば樹脂組成物)が通過するハウジングと、ハウジングに収容され、互いに噛み合わされた一対以上のギヤとを有し、
一対以上のギヤのうちの1つのギヤの歯部とハウジングとの間において、当該流体に生じるせん断応力の最大値をτTC(kPa)と表示し、当該ギヤの側面とハウジングとの間において、当該流体に生じるせん断応力の最大値をτSC(kPa)と表示したときに、以下の関係式(I)を満たす、ギヤポンプを提供する。このようなギヤポンプは、流体への不純物の混入を抑制しつつ、目的の流量で安定して流体を吐出できる。
τSC≦−τTC+1200 (I)
τSC≦−τTC+500 (II)
CF2=CFOCF2CF=CF2
CF2=CFOCF(CF3)CF=CF2
CF2=CFOCF2CF2CF=CF2
CF2=CFOCF2CF(CF3)CF=CF2
CF2=CFOCF(CF3)CF2CF=CF2
CF2=CFOCFClCF2CF=CF2
CF2=CFOCCl2CF2CF=CF2
CF2=CFOCF2OCF=CF2
CF2=CFOC(CF3)2OCF=CF2
CF2=CFOCF2CF(OCF3)CF=CF2
CF2=CFCF2CF=CF2
CF2=CFCF2CF2CF=CF2
CF2=CFCF2OCF2CF=CF2
CF2=CFOCF2CFClCF=CF2
CF2=CFOCF2CF2CCl=CF2
CF2=CFOCF2CF2CF=CFCl
CF2=CFOCF2CF(CF3)CCl=CF2
CF2=CFOCF2OCF=CF2
CF2=CFOCCl2OCF=CF2
CF2=CClOCF2OCCl=CF2
実施形態1の製造装置100は、ファイバー状の成形体の側面を、この成形体を構成する樹脂組成物5とは異なる他の樹脂組成物によって被覆するための装置をさらに備えていてもよい。図5に示すように、本実施形態2にかかる製造装置110は、実施形態1で上述した押出装置1(1a)及びギヤポンプ2(2a)の他に、複数の押出装置1b及び3と、複数のギヤポンプ2b及び2cとを備えている。製造装置110は、第1室40及び第2室41をさらに備えている。第1室40及び第2室41は、鉛直方向下方にこの順で並んでいる。ギヤポンプ2aから送り出され、ファイバー状に成形された成形体(樹脂組成物5)は、第1室40及び第2室41のそれぞれに、この順で供給される。
まず、ハウジング及び一対のギヤを有するギヤポンプを準備した。一対のギヤの寸法及び形状は、互いに同じであった。一対のギヤについて、ギヤの歯部とハウジングとの間の距離の最小値(トップクリアランス)TCは、100μmであった。ギヤの側面とハウジングとの間の距離の最小値(サイドクリアランス)SCは、110μmであった。ギヤの側面の直径は、12mmであった。ハウジング及び一対のギヤは、その全体がステライトで構成されていた。ギヤポンプを構成するステライトは、コバルトを主成分として含み、かつ鉄を含んでいなかった。
ギヤポンプにおけるトップクリアランスTC、サイドクリアランスSC、ギヤの側面の直径D、ギヤの回転数N及びシリコンオイルの粘度μを表1に示す値に変更したことを除き、測定例1と同じ方法によって、ギヤポンプを通過する前後でのシリコンオイルにおけるコバルトの濃度の増加量を測定した。
ガスを用いて樹脂組成物を押し出すことができる押出装置と、測定例1で用いたギヤポンプとを備えた製造装置(図1参照)を準備した。この押出装置を用いて樹脂組成物をガスによって押し出し、さらに、押し出された樹脂組成物の流量をギヤポンプによって調整した。樹脂組成物は、ポリカーボネートから構成されていた。樹脂組成物は、押出装置から押し出される前に240℃に加熱された。加熱された樹脂組成物の粘度は、2000Pa・sであった。ギヤポンプから送り出された樹脂組成物の流量は、5.9mL/minであった。押出装置は、鉄で構成されていた。
製造装置がギヤポンプを備えていないこと、及び、押出装置から押し出された樹脂組成物をファイバー状に成形したことを除き、実施例1と同じ方法によって、ファイバー状の成形体を得た。さらに、実施例1と同じ方法によって、成形体の外径の変動(3σ/Ave.)、及び、製造装置を通過する前後での樹脂組成物における金属の濃度の増加量を特定した。
押出装置として、スクリューを備えた一軸押出機を用いたことを除き、実施例1と同じ方法によって、ファイバー状の成形体を得た。一軸押出機は、クロムモリブデン鋼(SCM435)でできていた。SCM435は、鉄を主成分として含み、かつコバルトを含んでいなかった。さらに、実施例1と同じ方法によって、成形体の外径の変動(3σ/Ave.)、及び、製造装置を通過する前後での樹脂組成物における金属の濃度の増加量を特定した。
2 ギヤポンプ
5 樹脂組成物
10 収容部
20 ハウジング
21 一対のギヤ
22 駆動ギヤ
22a 歯部
22b,22c 側面
23 被動ギヤ
23a 歯部
23b,23c 側面
100,110 POFの製造装置
TC トップクリアランス
SC1,SC2 サイドクリアランス
Claims (13)
- 樹脂組成物を収容する収容部を有し、前記収容部にガスを導入することによって前記樹脂組成物を前記収容部から前記ガスによって押し出す押出装置と、
前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物の流量を調整するギヤポンプと、
を備えた、プラスチック光ファイバーの製造装置。 - 請求項1に記載の製造装置を用いてプラスチック光ファイバーを製造する製造方法であって、
前記製造方法は、前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物を前記ギヤポンプに通過させることを含み、
前記ギヤポンプは、内部を前記樹脂組成物が通過するハウジングと、前記ハウジングに収容され、互いに噛み合わされた一対以上のギヤとを有し、
前記一対以上のギヤのうちの1つのギヤの歯部と前記ハウジングとの間において、前記樹脂組成物に生じるせん断応力の最大値をτTC(kPa)と表示し、前記ギヤの側面と前記ハウジングとの間において、前記樹脂組成物に生じるせん断応力の最大値をτSC(kPa)と表示したときに、以下の関係式(I)を満たす、プラスチック光ファイバーの製造方法。
τSC≦−τTC+1200 (I) - 前記ギヤの前記歯部と前記ハウジングとの間の距離、及び、前記ギヤの前記側面と前記ハウジングとの間の距離からなる群より選ばれる少なくとも1つが5μm以上である、請求項2に記載のプラスチック光ファイバーの製造方法。
- 前記ギヤの前記側面の直径が80mm以下である、請求項2又は3に記載のプラスチック光ファイバーの製造方法。
- 前記ギヤの回転数が100rpm以下である、請求項2〜4のいずれか1項に記載のプラスチック光ファイバーの製造方法。
- 前記ハウジングの内部側表面は、前記樹脂組成物に対する耐食性を有する材料によって構成されている、請求項2〜5のいずれか1項に記載のプラスチック光ファイバーの製造方法。
- 前記一対以上のギヤの表面は、前記樹脂組成物に対する耐食性を有する材料によって構成されている、請求項2〜6のいずれか1項に記載のプラスチック光ファイバーの製造方法。
- 前記材料は、ハステロイ及びステライトからなる群より選ばれる少なくとも1つを含む、請求項6又は7に記載のプラスチック光ファイバーの製造方法。
- 請求項1に記載の製造装置を用いてプラスチック光ファイバーを製造する製造方法であって、
前記製造方法は、前記樹脂組成物を前記押出装置から押し出すことを含み、
前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物の粘度が1〜7000Pa・sである、プラスチック光ファイバーの製造方法。 - 請求項1に記載の製造装置を用いてプラスチック光ファイバーを製造する製造方法であって、
前記製造方法は、前記樹脂組成物を、前記ギヤポンプから送り出すことを含み、
前記ギヤポンプから送り出された前記樹脂組成物の流量が20L/min以下である、プラスチック光ファイバーの製造方法。 - 請求項1に記載の製造装置を用いてプラスチック光ファイバーを製造する製造方法であって、
前記製造方法は、前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物を前記ギヤポンプに通過させることを含み、
前記ギヤポンプを通過する前後での前記樹脂組成物における金属の濃度の増加量が100質量ppm以下である、プラスチック光ファイバーの製造方法。 - 請求項1に記載の製造装置を用いてプラスチック光ファイバーを製造する製造方法であって、
前記製造方法は、前記ギヤポンプから送り出された前記樹脂組成物をファイバー状に成形することを含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
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