JPS5968703A - プラスチツク光フアイバの製造方法及びその製造装置 - Google Patents

プラスチツク光フアイバの製造方法及びその製造装置

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JPS5968703A
JPS5968703A JP57179443A JP17944382A JPS5968703A JP S5968703 A JPS5968703 A JP S5968703A JP 57179443 A JP57179443 A JP 57179443A JP 17944382 A JP17944382 A JP 17944382A JP S5968703 A JPS5968703 A JP S5968703A
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JP
Japan
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cylinder
polymer
spinning head
optical fiber
monomer composition
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Pending
Application number
JP57179443A
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English (en)
Inventor
Shigezo Murakami
村上 茂三
Yoshinobu Ueha
上羽 良信
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663Production of light guides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、低損失で、かつ、機械的性質に優れたプラス
チック光ファイバの製造方法及びその製造装置に関する
ものである。
〔発明の背景〕
一般にプラスチック光ファイバは、モノマーを一担プリ
フォームに重合する工程と、押出機を用いた紡糸工程を
経て製造されていた。
ところが、モノマーを重合して成るプリフォームは、紡
糸工程の前において一担空気中に取り出されるために、
ゴミやホコリなどによりプリフォームが汚染され、それ
を防ぐことは極めて困難であった。例えば、特開昭54
−65555号にて開示された方法は、金メツキジリン
ダ内で、ポリメチルメタアクリレート(以下PMMAと
称す)のロンドつまりプリフォームを形成し、それをラ
ム押出機により押出紡糸すると同時にクラツド材を他の
押出機により押出すことにより、PMMAファイバとそ
の上にクラッド層を設けて、光ファイバを成形するもの
である。しかし、この方法においてはP脇プリフォーム
を一担空気中に出さなければならず、得られた光ファイ
バとしての性能も、損失が300dB/Kmに過ぎない
。特開昭54−65556号tて開示された方法も同様
に、そこで得られた重水素化メチルメタアクリレート共
重合体(以下p〜MA−dB)と称する)ファイバは、
損失が225 dBAm程度である。
紡糸工程においてスクリュー押出機を用いる方法として
、特公昭53−42260号及び特公昭53−4226
1号に開示されている例がある。これらの方れ 法は、プリフォームを形成せずに、重合後、そ傘まで得
られたポリマーを、そこに含まれるモノマーや揮発分を
除去しながら、二軸押出機により、ペレット或はファイ
バに成形するものである。しかし、この方法によって得
られに光ファイバは、スクリュー押出機を用いているた
め、スクリューの摩耗による金属などの不純物により、
汚染される。従って得られたファイバは、損失がせいぜ
い2003いし300 dB;/Km程度のものである
プリフォームを一担空気中に晒さずに、ファイバを形成
する方法として、例えば特開昭57−84403号に開
示され方法がある。この方法はモノマーの重合をシリン
ダ内で行ない、得られた重合体を押出機を用いずに、シ
リンダ内圧をかけることによりシリンダの一端より紡糸
するものである。この方法により得られたファイバの性
能は、PMMAでは555−125dBA 、 P (
MMA−ds)では20 dBAmと失損については改
善されたものの、シリンダ内圧により紡糸するため、重
合体の粘度、すなわち重合度を十分に上げることができ
ず、また、延伸せずにファイバ化しているために、ファ
イバの機械的強度の劣るものである。
本発明は、上記従来の製造方法の欠点を解決するために
為されたものであって、低損失で、かつ、機械的性質に
優れたプラスチック光ファイバの製造方法及びその方法
の実施に直接使用する製造装置を提供するものである。
〔発明の要約〕
第1の発明の要旨は、精製モノマーに重合開始5− 剤と連鎖移動剤を加えてなるモノマー組成物を、気密シ
リンダ内に移送し、該シリンダ内において不活性ガス雰
囲気中で攪拌しながら、常圧〜10kg/crn”の圧
力下で80〜150°Cの温度にて、上記モノマー組成
物を重合せしめ、該重合体が一定粘度に達したとき以降
は攪拌せずに更に重合を継続して重合を完成せしめ、次
いで、減圧下にて上記重合体を軟化点以上まで昇温した
後、上記重合体を上記シリンダの一端と連絡した紡糸ヘ
ッドに移送することによりファイバコアを成形せしめる
と共に、該ファイバコアの外方にクラツド材をクラツデ
ィングして引取ることを特徴とするプラスチック光ファ
イバの製造方法にある。
第2の発明の要旨は、シリンダと、該シリンダ内で攪拌
しかつ該シリンダ内から退去し得る攪拌装置と、上記シ
リンダ内にモノマー組成物を供給する供給口と、上記モ
ノマー組成物の重合体を上記シリンダの一端と連結した
紡糸ヘッドへ移送す機構と、上記モノマー組成物の重合
体をファイバコアに成形する上記紡糸ヘッドと、上記フ
ァイバ6一 コアの外方にクラツド材を設けるための装置であって上
記紡糸ヘッドと連結するクラツディング装置と、得られ
たファイバの引取装置とから成ることを特徴とするプラ
スチック光ファイバの製造装置にある。
〔発明の詳細な説明〕
第1図は、第2の発明におけるプラスチック光ファイバ
の製造装置の概略図であって、第1の発明におけるモノ
マー組成物の攪拌、重合工程を示す。第2図は、第2の
発明において、重合完了後、重合体を紡糸ヘッドに移送
してファイバコアを成形すると共に、クラツド材を被覆
し、得られたファイバを引取るときを示す概略図である
以下、第1の発明及び第2の発明について図に従い説明
する。
モノマー精製装置(1)において、モノマーに重合開始
剤及び連鎖移動剤を混合したモノマー組成物を減圧蒸留
により精製するか、又はモノマー、重合開始剤及び連鎖
移動剤をそれぞれ精製したものを混合することによって
精製モノマー組成物を作成した後、該モノマー組成物を
精製モノマータンク(2)に移送する。次いでモノマー
組成物を一定量モツマー供給口(3)よりシリンダ(4
)に供給する。その際シリンダ(4)内を減圧にしてお
き、モノマー組成物がシリンダ(4)内における反応部
(5)に移送された後、窒素ガス等の不活性ガスを送入
する。図において(6)は反応部(5)内に移送された
精製モノマー組成物で、その中に攪拌装置(7)が挿入
される。シリンダ(4)の一端は、ラム(8)が挿入さ
れていて気密状態となっており、他端は紡糸ヘッド(9
)と連結されていて、そこに設けられた弁(図示せず)
によって気密されている。
精製モノマー(6)の重合は、圧力が常圧〜10kg/
cm”(「) の不活性ガス雰囲気中でシリンダ(4)の°反応部槽に
設けられた加熱装置(10)により、80〜150 ’
Cに加熱され行なわれる。
重合がある程度進行して、粘稠になたとき、攪拌装置(
7)を反応部(5)中から退去させ、更して重合を継続
する。
重合完了後は、シリンダ(4)内を減圧しながら、未反
応の残留モノマー等の揮発成分を除去し、同時に、得ら
れた重合体を融点点景上例えば230〜250°Cにな
るように加熱する。
然る後、油圧作動のラム(8)をシリンダ(4)の反応
部(5)へ挿入することにより、溶融重合体面を紡糸ヘ
ッド(9)へ定圧、押出し、紡糸ヘッド(9)にてファ
イバコアに成形される。重合体面を紡糸ヘッド(9)へ
移送する機構はラム(8)に限られるものではなくガス
圧によってもよい。紡糸ヘッド(9)はスクリュー又は
ラム押出機等のクランディング装置(11)と連結され
ていて、ファイバコアの成形とほぼ同時に押出機(11
)より移送されたクラツド材がファイバコアの外方にク
ラツディング(被覆)される。押出機(11)の先端に
はギヤポンプ(121を設けると押出量が安定しより好
ましい。クラツディング装置は押出機以外に、例えばク
ラツド材を塗布するものであっても良い。
ファイバコアと該ファイバコアの外方にクラツド材がク
ラツディングされてなるファイバは、紡糸ヘット(9)
から押し出された後、引取装置(図示9− せず)により引取られ、延伸する。引取速度は、ラム(
8)及び押出機Qllの押出速度にもよるが、1m/分
〜40m/分であり、特に1m/分〜5越えのときファ
イバコアとクラッド層との界面に波うちなどの乱れが生
ずるからである。特に5m/分以下のとき乱れが殆ど認
められなくなる。
・ 本発明においてファイバコアに用いルーv−77−
とじて、メチルメタクリレート、フェニルメタクリレー
ト、イソボルニルメタクリレートなどメタクリル酸エス
テル、スチレン、p−tert、スチレン、などスチレ
ンとその置換体、など非晶質透明重合体を与えるモノマ
ーを挙げることができる。
これらモノマーは、全て、或いは一部の水素原子が重水
素で置換されている場合も含むものである。
重合開始剤としては、アゾエタン、アゾプロパン、アゾ
−t−ブタンなどのアゾアルカン、ジー1−フチルバー
オキサイド、酢酸−t−ブチ/1/ ’7’z ト17
) バーオキサイド等が用いられ、連鎖移動剤としては
、10− エチルメルカプタン、プロピルメルカプタン、プロルメ
ルカプタンなどのメルカプタン等が用いられる。
クラツド材として用いられるものは、ファイバコアとな
る重合体の屈折率より小さい重合体であって、例えば、
フッ素含有メタクリレートの単独重合体又はメチルメタ
クリレートなどとの共重合体、シリコーン樹脂、フッ化
ビニリデン重合体、フッ化ビニリデンとテトラフルオロ
エチレンの共重合体、エチレンビニルアセテート共重合
体などが挙げられる。
以下本発明を実施例により説明する。
実施例 モノマーとしてメチルメタアクリレート(以下MMAと
略す)を用い、これに重合開始剤としてアゾビスイソブ
チロニトリルを0.01MoJ%、連鎖移動剤としてタ
ーシャリブチルメルカプタンを0.3Mo/%混合して
成る精製モノマー組成物を作成し、精製モノマータンク
より800mz  の上記精製モノマー組成物を内面を
鏡面仕上げした5TJS製シリンダの反応部に移送した
。その後、シリンダ内に窒素ガスを送入し、圧力5〜8
 H/cn? に保ち、120〜130°Cの温度で約
3時間モノマー溶液が粘稠になるまで攪拌しながら重合
させた。
攪拌装置を反応部から退去させて攪拌を止め、引き継ぎ
重合を進め、重合開始から8時間後、減圧し、240°
Cまで昇温しながら、重合体即ち、ポリメチルメタクリ
レート(以下PMMAと略す)中に残留する未反応のM
MA等の揮発成分を4時間除去するとともに、PMMA
を溶融させた。次いで再び窒素ガス雰囲にした後、ラム
をシリンダの反応部に挿入して、溶融PMMAを紡糸ヘ
ッドへ押出し、紡糸ヘッドにおいて径0.80mのファ
イバコアを成形した。一方、紡糸ヘッドと連結するスク
リュー押出機によりクラツド材としてフッ素含有へキシ
ルメタクリレートとメチルメタアクリレートの共重合体
を紡糸ヘッドへ押出し、上記ファイバコアの成形の直後
に、0.05 mm厚のクラッド層を形成させ、紡糸ヘ
ッドより押し出されたファイバコアとその外方にクラッ
ド層を設けたファイバを4m/分の速度で引取った。
得られたファイバについて性能試験したところ大損はH
e −N eレーザ光源を用いて、100 d B/T
mで、引張強度は1oH7wであり、いずれの性能も優
れたものであった。
〔発明の効果] 第1の発明及び第2の発明に上記の構成から成るもので
あるから、以下の如き効果を奏するものである。
(1)ファイバコアは、スクリュー押出機を用いないの
でスクリュー及びシリンダの摩耗による金属粉等の汚染
がなく、又、重合体をプリフォームとして空気中に取り
出さず、密閉系中で重合及び紡糸を行うので、ゴミやホ
コリ等の汚染もないため、損失が100 d B7Km
以下と非常に低いものである。
(11)ファイバコアとなる重合体を紡糸ヘッドへ移送
する機構が油圧等を用いたラム押出であるから高重合度
の重合体も押出でき、従って機械的強度に優れたファイ
バコアを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
13− 第1図は第1の発明における重合工程を示すと共に、第
2の発明における製造装置の概略図、第2図は第1の発
明におけるファイバコアノ成形及びり九ツディング工程
を示す概略図である。 (3)・・・−T−/マー供給口、(4)・・・シリン
ダ、(5)・・・反応部、(6)・・・精製上ツマ−1
(61・・・重合体、(7)・・・攪拌装置、(8)・
・・ラム、(9)・・・紡糸ヘラへ(10)・・・加熱
装置、(11)・・・タラッディング装置、(12)・
・・ギヤポンプ 14− ア1図 芳2図 手続補正書 1、事件の表示 昭和57年特許願 第、179443  号2、発明の
名称 プラスチック光ファイバの製造方法 及びその製造装置 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住所    大阪市東区北浜5丁目15番地名称(21
8)住友電気工業株式会社 社長 用上哲部 4、代理人 住所     大阪市此花区島屋1丁目1番3号住友電
気工業株式会社内 (電話 大阪461.−1031) 氏名(7881)弁理士 上代哲司 5、補正命令の日付 自  発  補  正 6、補正の対象 明細書中特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄及
び図面。 7、補正の内容 (])明細書中特許請求の範囲の欄を別紙の如く訂正し
ます。 (2)明細書第5頁第3行「開示され方法」を「開示さ
れた方法」に訂正する。 (3)明細書第5頁第9行「大損」を「損失」に訂正す
る。 (4)明細書第6頁第8行「軟化魚具」二まで」を「溶
融温度に」に訂正する。 (5)明細書第8頁第17行「粘稠になたとき」を「粘
稠になったとき」に訂正する。 (6)明細書第9頁第1行「除去し」を「除去しながら
」に訂正する。 (7)明細書第9頁第2行「融点点以上例えば280」
を「溶融温度例えば200」に訂正する。 (8)明細書第9頁第9行「ガス圧」を「ガス圧やギヤ
ポンプ」に訂正する。 2− (9)明細書第9頁第9行「によってもよい。」の後に
、「ギヤポンプにより移送する場合は反応部(5)と紡
糸ヘッド(9)との間にある移送路にギヤポンプが設け
られ、ラム又はガス圧による場合はギヤポンプに代りバ
ルブが設けられる。」を続ける。 01図面中第1図を別紙の如く訂正します。 0[F]図面中第2図を別紙の如く訂正します。 3− 特許請求の範囲 [(1)精製モノ゛7−に重合開始剤と連鎖移動剤を加
えてなるモノマー組成物を、気密シリンダ内に移送し、
該シリンダ内において不活性ガス雰囲気中で攪拌しなが
ら、常圧〜10 K9/cm”の圧力下で、80〜15
0℃の温度にて、上記モノマー組成物を重合せしめ、該
重合体が一定粘度に達したとき以降は攪拌をせずに更に
重合を継続して重合を完成せしめ、次いで、減圧下にて
上記重合体を溶融温度上にまで昇温した後、上記重合体
を上記シリンダの一端と連絡した紡糸ヘッドに移送する
ことによりファイバコアを成形せしめると共に、該ファ
イバコアの外方にクラツド材をクラツディングして引取
ることを特徴とするプラスチック光ファイバの製造方法
。 (2)シリンダと、該シリンダ内で攪拌しかつ該シリン
ダ内から退去し得る攪拌装置と、上記シリンダ内にモノ
マー組成物を供給する供給口と、上記モノマー組成物の
重合体を上記シリンダの一端と連結した紡糸ヘッドへ移
送する機構と、上記モノマー組成物の重合体をファイバ
コアに成形する上記紡糸ヘッドと、上記ファイバコアの
外方にクラッド利を設けるための装置であって上記紡糸
ヘッドを連結するクラツディング装置と、得られたファ
イバの引取装置とから成ることを特徴とするプラスチッ
ク光ファイバの製造装置。 (3)モノマー組成物の重合体を紡止ヘッドへ移送する
機構が、シリンダの他端より挿入されるラムである特許
請求の範囲第(2)項記載のプラスチック光ファイバの
製造装置。 (4)クラツディング装置が、押出機である特許請求の
範囲第(2)項記載のプラスチック光ファイバの製造装
置。 (5)押出機が、ギヤポンプを具備するものである特許
請求の範囲第(4)項記載のプラスチック光ファイバの
製造装置。」 211

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)精製モノマーに重合開始剤と連鎖移動剤を加えて
    なるモノマー組成物を、気密シリンダ内に移送し、該シ
    リンダ内において不活性ガス雰囲気中で攪拌しながら、
    常圧〜10#/cm2の圧力下で、80〜150°Cの
    温度にて、上記モノマー組成物を重合せしめ、該重合体
    が一定粘度に達したとき以降は攪拌をせずに更に重合を
    継続して重合を完成せしめ、次いで、減圧下にて上記重
    合体を軟化点以上にまで昇温した後、上記重合体を上記
    シリンダの一端と連絡した紡糸ヘッドに移送することに
    よりファイバコアを成形せしめると共に、該ファイバコ
    アの外方にクラツド材をクラツディングして引取ること
    を特徴とするプラスチック光ファイバの製造方法。
  2. (2)シリンダと、該シリンダ内で攪拌しかつ該シリン
    ダ内から退去し得る攪拌装置と、上記シリンダ内にモノ
    マー組成物を供給する供給口と、上記モノマー組成物の
    重合体を上記シリンダの一端と連結した紡糸ヘッドへ移
    送する機構と、上記モノマー組成物の重合体をファイバ
    コアに成形する上記紡糸ヘッドと、上記ファイバコアの
    外方にクラツド材を設けるための装置であって上記紡糸
    ヘッドを連結するクラツディング装置と得られたファイ
    バの引取装置とから成ることを特徴とするプラスチック
    光ファイバの製造装置。
  3. (3)モノマー組成物の重合体を紡止ヘッドへ移送する
    機構が、シリンダの他端より挿入されるラムである特許
    請求の範囲第(2)項記載のプラスチック光ファイバの
    製造装置。
  4. (4)クラツディング装置が、押出機である特許請求の
    範囲第(2)項記載のプラスチック光ファイバの製造装
    置。
  5. (5)押出機が、ギヤポンプを具備するものである特許
    請求の範囲第(4)項記載のプラスチック光ファイバの
    製造装置。
JP57179443A 1982-10-13 1982-10-13 プラスチツク光フアイバの製造方法及びその製造装置 Pending JPS5968703A (ja)

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