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JP2006089624A - Method for producing polymer for optical part and plastic optical fiber preform - Google Patents

Method for producing polymer for optical part and plastic optical fiber preform Download PDF

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JP2006089624A
JP2006089624A JP2004277429A JP2004277429A JP2006089624A JP 2006089624 A JP2006089624 A JP 2006089624A JP 2004277429 A JP2004277429 A JP 2004277429A JP 2004277429 A JP2004277429 A JP 2004277429A JP 2006089624 A JP2006089624 A JP 2006089624A
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polymerization
core
monomer
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outer core
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Application number
JP2004277429A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukio Shirokura
幸夫 白倉
Kosuke Yamaki
孝介 八牧
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the generation of bubbles and cracks in a preform. <P>SOLUTION: An outer core is formed on the inner surface of a clad 12 by pouring a monomer for outer core into the hollow part of a cylindrical clad 12 and polymerizing the monomer. Thereafter, an inner core is formed by pouring a monomer for inner core into the hollow part of the outer core and polymerizing the monomer. The monomer for outer core and the monomer for inner core are purified in a 1st monomer pouring step 14 and a 2nd monomer pouring step 18 to decrease the existing polymerization inhibitor content to <3.0 ppm. The produced plastic optical fiber preform is free from bubbles and cracks and a POF (plastic optical fiber) produced by drawing the preform is also free from bubbles and cracks. Accordingly, the produced POF has good transmission characteristics. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学部材用重合体及び光ファイバプリフォームの製造方法に関し、特に詳しくはプラスチック光ファイバに用いることができる光学部材用重合体及びプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a polymer for an optical member and a method for producing an optical fiber preform, and more particularly to a polymer for an optical member that can be used for a plastic optical fiber and a method for producing a plastic optical fiber preform.

光伝送体等の光学用途においては、プラスチック系材料は、石英系材料に比べて、一般には成型加工性、部材の軽量化、低コスト化、可撓性、耐衝撃性等における優位性を有している。例えばプラスチック光ファイバ(POF)は、石英系光ファイバと較べると、光の伝送損失が大きいために長距離の光伝送には向いていないが、上記のプラスチックの性質により、光ファイバのコア部を数100μm以上とするようないわゆる大口径化を図ることができる。この大口径化により、光ファイバの分岐や接続に用いる各種周辺部品や機器の、光ファイバとの接続精度を上げる必要がなくなる。そのため、POFは、周辺部品や機器との接続容易性、端末加工容易性、高精度の調芯が不要になるメリットを有する。その他にもPOFは、上記のようなコネクタ部分の低コスト化の他に、上記のプラスチックの性質により、人体への突き刺し災害等の危険性の低さ、高い柔軟性による易加工性や易敷設性や耐振動性、そして低価格等のメリットがある。これにより、POFは、家庭や、車載用途に注目されているだけでなく、高速データ処理装置の内部配線や、DVI(digital Video Interface)リンクなどの極短距離かつ大容量のケーブルとしても、利用が検討されている。   In optical applications such as optical transmitters, plastic materials generally have advantages in terms of molding processability, weight reduction, cost reduction, flexibility, impact resistance, etc., compared to quartz materials. is doing. For example, a plastic optical fiber (POF) is not suitable for long-distance optical transmission because of a large optical transmission loss compared to a quartz optical fiber. A so-called large diameter can be achieved so as to be several hundred μm or more. This increase in the diameter eliminates the need to increase the connection accuracy of various peripheral parts and devices used for branching and connection of the optical fiber with the optical fiber. Therefore, POF has the merit that connection with peripheral parts and devices, ease of terminal processing, and high-precision alignment are unnecessary. In addition to the cost reduction of the connector part as described above, the POF has a low risk of puncture accidents to the human body due to the properties of the plastic, easy workability and easy laying due to high flexibility. There are merits such as safety, vibration resistance, and low price. As a result, POF is not only attracting attention for home and in-vehicle use, but also can be used as an internal wiring of a high-speed data processing device and an extremely short distance and large capacity cable such as a DVI (digital video interface) link. Is being considered.

POFは、コア部とクラッド部とから構成され、クラッド部は外殻部分であり、コア部はクラッドの中を満たす芯部分であってクラッド部よりも屈折率が高いものとなっている。そして、高い伝送容量を有する光ファイバとして、中心から外側に向かって屈折率の高低分布を有するコア部を備えた屈折率分布型POFが最近注目されている。この屈折率分布型POFの製法の一つに、まず光ファイバ母材(プリフォーム)を作製し、その後、このプリフォームを溶融延伸する方法が知られている。   The POF is composed of a core part and a clad part. The clad part is an outer shell part, and the core part is a core part that fills the clad and has a higher refractive index than the clad part. As an optical fiber having a high transmission capacity, a refractive index distribution type POF having a core portion having a high and low refractive index distribution from the center toward the outside has recently attracted attention. As one of the manufacturing methods of this gradient index POF, there is known a method in which an optical fiber preform (preform) is first produced and then the preform is melt-drawn.

このプリフォームの作製においては、クラッド用パイプの中にコア部を生成するための重合性化合物を重合禁止剤とともに入れて、このクラッド用パイプを管状容器に入れ、この管状容器を回転させながらコア部を生成させる。このコア部生成においては、コア部をクラッド用パイプ側から中央部に向かって管状に順次形成していくとともに、屈折率調整用の化合物の含有量を中央に向かうにつれて変化させて重合性化合物を重合させる。この重合方法により形成されたコア部には、含有される屈折率調整剤等の濃度分布があり、これにより、コア部には屈折率の分布が生じる。このようにして得られたプリフォームを、所定の温度で延伸することにより、屈折率分布型プラスチック光ファイバが得られる(例えば、特許文献1参照。)。   In the preparation of this preform, a polymerizable compound for generating a core part is placed in a cladding pipe together with a polymerization inhibitor, the cladding pipe is placed in a tubular container, and the core is rotated while the tubular container is rotated. Parts. In the generation of the core part, the core part is sequentially formed in a tubular shape from the cladding pipe side toward the central part, and the content of the compound for adjusting the refractive index is changed toward the center to change the polymerizable compound. Polymerize. The core portion formed by this polymerization method has a concentration distribution of the refractive index adjusting agent and the like contained therein, thereby causing a refractive index distribution in the core portion. The preform thus obtained is stretched at a predetermined temperature to obtain a gradient index plastic optical fiber (see, for example, Patent Document 1).

このようなプリフォームを製造するためには、例えばコア部を、メタクリル酸エステル系化合物の重合により形成すると、優れた光伝送特性を示すようになることが知られている。
特開平5−173025号公報
In order to produce such a preform, for example, it is known that when the core portion is formed by polymerization of a methacrylic ester compound, excellent optical transmission characteristics are exhibited.
JP-A-5-173025

しかしながら、特許文献1等に提案される製造方法により得られたプリフォームでは、その長手方向において中空状に重合して形成されたコア部の厚みが不均一になることがあり、このようなプリフォームを延伸したプラスチック光ファイバ(POF)はその外径が不均一と傾向がある。そして、メタクリル酸エステル系化合物は、その重合物が優れた伝送特性を発現する点では好ましい原料といえるが、上記のようなプリフォームのコア部における長手方向での厚み不均一性やこれから得られるPOFの外径の不均一性の発生頻度は必ずしも低いとはいえず、特許文献1等の従来の製造方法はこの問題に言及していない。このように線径変動が大きなPOFは、その後の被覆工程において均一な被覆層を形成することが困難となる。このため、得られる製品の品質が著しく損ねられたり、またコネクタとの接続においては固定不良や接続不良による接合損失の増大、さらにはコネクタに被覆済みのPOF挿入できないといった問題を生じる。   However, in the preform obtained by the manufacturing method proposed in Patent Document 1 or the like, the thickness of the core portion formed by polymerization in a hollow shape in the longitudinal direction may become uneven, and such a preform may be formed. A plastic optical fiber (POF) obtained by stretching the reform tends to have a non-uniform outer diameter. The methacrylic acid ester compound is a preferable raw material in that the polymer exhibits excellent transmission characteristics. However, the thickness non-uniformity in the longitudinal direction in the core portion of the preform as described above or obtained therefrom is obtained. The frequency of occurrence of non-uniformity in the outer diameter of the POF is not necessarily low, and conventional manufacturing methods such as Patent Document 1 do not mention this problem. Such a POF having a large variation in wire diameter makes it difficult to form a uniform coating layer in the subsequent coating process. For this reason, the quality of the obtained product is remarkably impaired, and in connection with the connector, there are problems such as improper fixing and increased joining loss due to connection failure, and further, POF that has been coated on the connector cannot be inserted.

そこで、本発明は、重合性モノマー、特にメタクリル酸エステル系化合物を重合させて所定の形状に精度よく重合体を形成するための光学部材用重合体の製造方法を提供することを目的とするとともに、長手方向に厚みが均一なコア部を形成して中空状とし、延伸したときに外径が均一なPOFとすることができるプラスチック光ファイバプリフォームを製造する方法を提供することを目的とする。   Then, this invention aims at providing the manufacturing method of the polymer for optical members for superposing | polymerizing a polymerizable monomer, especially a methacrylic ester compound, and forming a polymer accurately in a predetermined shape. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a plastic optical fiber preform that can be formed into a hollow shape by forming a core portion having a uniform thickness in the longitudinal direction and having a uniform outer diameter when stretched. .

上記課題を解決するために、本発明の光学部材用重合体の製造方法では、重合性モノマーに含まれる重合禁止剤の濃度が3.0ppm未満となるように前記重合性モノマーを精製し、精製された前記重合性モノマーを重合させることを特徴として構成されている。   In order to solve the above-mentioned problems, in the method for producing a polymer for an optical member of the present invention, the polymerizable monomer is purified so that the concentration of the polymerization inhibitor contained in the polymerizable monomer is less than 3.0 ppm. The polymerizable monomer thus prepared is polymerized.

そして、前記重合禁止剤を含む前記重合性モノマーは、蒸留により前記精製されることが好ましく、前記重合禁止剤が重合性モノマーの沸点において非揮発性であることが好ましい。そして、前記重合禁止剤がアルミニウムp−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンであることが好ましい。前記重合性モノマーは、メタクリル酸エステル系化合物であることが好ましい。   The polymerizable monomer containing the polymerization inhibitor is preferably purified by distillation, and the polymerization inhibitor is preferably non-volatile at the boiling point of the polymerizable monomer. The polymerization inhibitor is preferably aluminum p-nitrosophenylhydroxylamine. The polymerizable monomer is preferably a methacrylic ester compound.

また、本発明のプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法は、重合性モノマーに含まれる重合禁止剤の濃度が3.0ppm未満となるように前記重合性モノマーを精製し、精製された前記重合性モノマーを重合させてプラスチック光ファイバプリフォームを形成することを特徴として構成されている。   Further, the method for producing a plastic optical fiber preform of the present invention includes purifying the polymerizable monomer so that the concentration of the polymerization inhibitor contained in the polymerizable monomer is less than 3.0 ppm, and purifying the polymerizable monomer. Is polymerized to form a plastic optical fiber preform.

そして、前記精製された重合性モノマーを円管状の第1部材の中空部内に注入した後に重合させて重合体を生成させることにより、第1部材よりも高い屈折率である第2部材を前記第1部材の内面に形成することが好ましい。   Then, the purified polymerizable monomer is injected into the hollow portion of the tubular first member and then polymerized to form a polymer, whereby a second member having a higher refractive index than the first member is obtained. It is preferable to form on the inner surface of one member.

本発明により、重合性モノマー、特にメタクリル酸エステル系化合物を重合させて所定の形状に精度よく重合体を形成して光学部材用重合体を得ることができるとともに、長手方向に厚みが均一なコア部を形成して中空状とし、延伸したときに外径が均一なPOFとすることができるプリフォームを製造することができる。   According to the present invention, a polymerizable monomer, particularly a methacrylic ester compound, is polymerized to form a polymer in a predetermined shape with high accuracy to obtain a polymer for an optical member, and a core having a uniform thickness in the longitudinal direction. It is possible to manufacture a preform that can be formed into a hollow shape by forming a portion and can be made into a POF having a uniform outer diameter when stretched.

本発明の実施の形態について図を引用しながら説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。図1は、プラスチック光ケーブルの製造工程図である。それぞれの工程については後で詳細に説明するものとし、ここでは工程の流れについてのみ説明する。まず、クラッド作製工程11により、管形状のクラッド12を作製する。クラッド12は、後で生成するプリフォーム21の外殻部分をなす部分である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a plastic optical cable. Each process will be described in detail later, and only the flow of the process will be described here. First, a tube-shaped clad 12 is produced by the clad production step 11. The clad 12 is a portion that forms an outer shell portion of a preform 21 to be produced later.

次に、クラッド12の中にコアを生成させる。本実施形態では2重構造のコアを生成させ、以降の説明においては、外側、つまりクラッド12の内面と接して生成される部分をアウターコアと称し、内側、つまりアウターコアの中に生成される部分をインナーコアと称する。まず、アウターコアを生成させるための重合性化合物(以降、アウターコア用モノマーと称する。)をクラッド12の中に注入する第1注入工程13と、アウターコア用モノマーを注入する前に予め精製するための第1モノマー精製工程14と、注入されたアウターコア用モノマーを重合させて、断面円形の中央が空洞となるようにアウターコアを生成するためのアウターコア生成工程15がある。ところで、重合体へ重合性化合物が接触し、しみ込む等して重合体が膨潤、溶解することにより所定の反応が進む塊状重合の一種である界面ゲル重合反応が起こる場合には、この重合反応の進行により先に形成されていた重合体が溶解する。したがって、例えば後に述べるインナーコアの生成反応により、先に形成されたアウターコアがインナーコアと一体となって、アウターコアが認められなくなる場合がある。   Next, a core is generated in the cladding 12. In the present embodiment, a double-structured core is generated, and in the following description, a portion generated in contact with the outer side, that is, the inner surface of the clad 12, is referred to as an outer core, and is generated inside, that is, in the outer core. The part is referred to as an inner core. First, a first injection step 13 for injecting a polymerizable compound (hereinafter referred to as an outer core monomer) for generating an outer core into the clad 12, and purification before the outer core monomer is injected. There are a first monomer purification step 14 for polymerizing and an outer core production step 15 for polymerizing the injected outer core monomer to produce an outer core such that the center of the circular cross section becomes a cavity. By the way, in the case where an interfacial gel polymerization reaction, which is a kind of bulk polymerization in which a predetermined reaction proceeds as a result of swelling and dissolution of the polymer due to the polymer compound coming into contact with and soaking into the polymer, this polymerization reaction occurs. The polymer previously formed dissolves as it progresses. Therefore, for example, the outer core formed earlier may be integrated with the inner core due to the inner core generation reaction described later, and the outer core may not be recognized.

そして、インナーコアを生成させるための重合性化合物(以降、インナーコア用モノマーと称する。)をアウターコアの中に入れる第2注入工程17と、インナーコア用モノマーを注入する前に予め精製するための第2モノマー精製工程18と、インナーコアを生成するためのインナーコア生成工程20がある。このようにしてPOFのプリフォーム21が得られる。なお本実施形態では、アウターコアとインナーコアとをそれぞれ形成する重合性化合物は、アウターコア用モノマー、インナーコア用モノマーとして説明をするが、本発明では単量体に限定されるものではなく、2量体や3量体等の他、後述する各種の重合体を形成するための重合性化合物を含んでいる。   And in order to refine | purify before inject | pouring the 2nd injection | pouring process 17 which puts the polymeric compound (henceforth an inner core monomer) for producing | generating an inner core in an outer core, and inject | pouring an inner core monomer. There are a second monomer purification step 18 and an inner core production step 20 for producing an inner core. In this way, a POF preform 21 is obtained. In this embodiment, the polymerizable compound that forms the outer core and the inner core, respectively, will be described as an outer core monomer and an inner core monomer, but the present invention is not limited to monomers. In addition to dimers and trimers, it contains a polymerizable compound for forming various polymers described below.

プリフォーム21は、延伸工程22により延伸されて、POF(plastic optical fiber)25となる。この延伸工程16では、円柱状のプリフォーム21が、加熱されて、長手方向に延伸される。なお、プリフォーム21は、POF25とされなくとも、この状態のままでも光伝送体としての機能を発現する。そして、POF25は、その外周を被覆材により被覆される被覆工程26を経る。なお、後で詳細に述べるが、被覆工程26では、通常は、先に一次被覆が実施され、この一次被覆の後に二次被覆が実施される。ただし、被覆層の数については1層または2層に限定されるものではない。被覆工程26を経たPOF25はプラスチック光ファイバ心線またはプラスチック光ファイバコード(ともに、plastic optical code)と称される。本発明においては、このファイバ心線が1本のままであって必要に応じてさらに被覆を施されたものをシングルファイバケーブルと称し、一方、ファイバ心線がテンションメンバ等とともに複数本組み合わされてさらなる被覆材を被されたものをマルチファイバケーブルと称することとし、プラスチック光ケーブル27(plastic optical cable)とは、これらのシングルファイバケーブルとマルチファイバケーブルとの両方を含む。   The preform 21 is stretched by a stretching step 22 to become a POF (plastic optical fiber) 25. In this stretching step 16, the cylindrical preform 21 is heated and stretched in the longitudinal direction. Even if the preform 21 is not the POF 25, the preform 21 exhibits a function as an optical transmission body even in this state. Then, the POF 25 undergoes a coating process 26 in which the outer periphery is coated with a coating material. As will be described in detail later, in the coating step 26, the primary coating is usually performed first, and the secondary coating is performed after the primary coating. However, the number of coating layers is not limited to one or two. The POF 25 that has undergone the coating process 26 is called a plastic optical fiber core or a plastic optical fiber cord (both are plastic optical code). In the present invention, this fiber core wire remains one and is further coated if necessary, and is referred to as a single fiber cable. On the other hand, a plurality of fiber core wires are combined with a tension member or the like. Those covered with a further covering material will be referred to as a multi-fiber cable, and the plastic optical cable 27 includes both the single fiber cable and the multi-fiber cable.

次に、本実施形態としてのPOF25及びその製造方法を説明する。図2は、本発明により製造されたプリフォーム21の一例の断面図であり、図3の(a)はプリフォーム21の断面円形の径方向における屈折率、(b)はプリフォーム21の断面円形の径方向における屈折率調整剤の含有率を示す図である。図2に示すプリフォーム21は、外殻部であるクラッド12と、コア31を有し、コア31は上記のように、クラッド12の内面に接するアウターコア32と、アウターコア32の内部のインナーコア33とを有している。そして、インナーコア33の中央部は空洞部34となっている。クラッド12は、外径及び内径が長手方向に一定で、厚みが均一の管形状となっている。クラッド12は、ポリマーの中でも屈折率が低いもので形成されており、本実施形態として例示するものはポリフッ化ビニリデン(以降、PVDFと称する。)を溶融押出成型により成型したものである。この溶融押出成型は、市販の溶融押出成型機を用いて実施している。ただし、クラッド12は、例えば回転重合により得られるPMMAであってもよいし、後に詳細に述べるような他の材料であってもよい。   Next, the POF 25 as the present embodiment and the manufacturing method thereof will be described. 2 is a cross-sectional view of an example of a preform 21 manufactured according to the present invention. FIG. 3A is a refractive index in the radial direction of the cross-section of the preform 21, and FIG. 2B is a cross-section of the preform 21. It is a figure which shows the content rate of the refractive index regulator in the circular radial direction. A preform 21 shown in FIG. 2 has a clad 12 that is an outer shell portion and a core 31, and the core 31 has an outer core 32 in contact with the inner surface of the clad 12 and an inner core inside the outer core 32 as described above. And a core 33. The central portion of the inner core 33 is a hollow portion 34. The clad 12 has a tubular shape with a constant outer diameter and inner diameter in the longitudinal direction and a uniform thickness. The clad 12 is formed of a polymer having a low refractive index, and what is exemplified as this embodiment is formed by melt extrusion molding of polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as PVDF). This melt extrusion molding is performed using a commercially available melt extrusion molding machine. However, the clad 12 may be, for example, PMMA obtained by rotational polymerization, or may be another material described in detail later.

アウターコア32は、クラッド12と同様に外径及び内径が長手方向に一定で、厚みが均一の管形状となっている。アウターコア32の材料は、クラッド12とインナーコア33との少なくとも一方との関係を考慮して選択され、メタクリル酸エステル系化合物である。本実施形態におけるアウターコア用モノマーのメタクリル酸エステル系化合物は、メチルメタクリレート(MMA)または重水素化メチルメタクリレート(MMA−d)であり、したがって、これによって生成されたアウターコア32の材料はPMMAまたは重水素化ポリメチルメタクリレート(PMMA−d)となる。そして、本実施形態においては、インナーコア用モノマーもアウターコア用モノマーと同じものを用いているが、メタクリル酸エステル系化合物であればこれに限定されるものではない。   As with the clad 12, the outer core 32 has a tube shape in which the outer diameter and inner diameter are constant in the longitudinal direction and the thickness is uniform. The material of the outer core 32 is selected in consideration of the relationship between at least one of the clad 12 and the inner core 33, and is a methacrylic ester compound. The methacrylic ester compound of the outer core monomer in this embodiment is methyl methacrylate (MMA) or deuterated methyl methacrylate (MMA-d). Therefore, the material of the outer core 32 produced thereby is PMMA or Deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d). In this embodiment, the inner core monomer is the same as the outer core monomer, but is not limited to this as long as it is a methacrylic ester compound.

なお、図2に示したプリフォーム21の中央部には空洞部34が形成されているが、この空洞部の断面円形の径と、この径のプリフォームの外径に対する比率とは、図2に示す様態に限定されるものではなく、製造条件に応じて変動する。   A cavity 34 is formed at the center of the preform 21 shown in FIG. 2. The diameter of the circular section of the cavity and the ratio of this diameter to the outer diameter of the preform are shown in FIG. It is not limited to the mode shown in FIG.

図3の(a)において、横軸はプリフォーム21の断面径方向を示し、縦軸は屈折率を示す。屈折率は、上方向が高い値であることを意味している。また、図3の(b)においては、横軸は(a)と同じであり、縦軸は屈折率調整剤の含有率を示している。(b)の縦軸では、上方向が高い値であることを意味しており、最も低い値はゼロである。(a)、(b)ともに、横軸の符号(A)で示される範囲は、図2におけるクラッド12に対応しており、符号(B)で示される範囲は図2におけるアウターコア32に対応しており、また、符号(C)で示される範囲は図2におけるインナーコア33に対応している。そして、符号(D)で示される範囲は、図2における空洞部34に対応する範囲であるので、値がないあるいはゼロとして示している。   In FIG. 3A, the horizontal axis indicates the cross-sectional radial direction of the preform 21, and the vertical axis indicates the refractive index. The refractive index means that the upper direction has a high value. In FIG. 3B, the horizontal axis is the same as (a), and the vertical axis indicates the content of the refractive index adjusting agent. On the vertical axis of (b), it means that the upward direction is a high value, and the lowest value is zero. In both (a) and (b), the range indicated by the symbol (A) on the horizontal axis corresponds to the cladding 12 in FIG. 2, and the range indicated by the symbol (B) corresponds to the outer core 32 in FIG. In addition, the range indicated by the symbol (C) corresponds to the inner core 33 in FIG. Since the range indicated by the symbol (D) is a range corresponding to the cavity 34 in FIG. 2, it has no value or is shown as zero.

インナーコア33は、図3の(a)に示されるように、アウターコア32との境界から空洞部34に向けて屈折率が連続的に高くなっている。クラッド12はアウターコア32よりも屈折率が低く、アウターコア32はインナーコア33よりも屈折率が低い。そして、本発明の実施形態として例示するものにおいては、製造されたプリフォーム21のインナーコア33の屈折率が、図3の(a)に示すように、断面円形の径の外側から空洞部34に向けて連続的に屈折率が高くなるように、インナーコア33の生成方法として後述のような回転ゲル重合法を適用している。なお、断面円形の径方向において、屈折率の最大値と最小値との差が0.001以上0.3以下であることが好ましい。本発明の実施形態として例示するもののインナーコア用モノマーはMMAまたは重水素化メチルメタクリレート(MMA−d)であり、重合後のアウターコア32とインナーコア33とは主成分がPMMAまたは重水素化ポリメチルメタクリレート(PMMA−d)となる。したがって、図2では両者の境界は、説明の便宜上示されてはいるが、得られたプリフォーム21では、例えば界面ゲル重合反応等が生起進行する場合には図2のように明確でない場合や上記のように界面が消失する場合がある。   As shown in FIG. 3A, the inner core 33 has a refractive index that continuously increases from the boundary with the outer core 32 toward the cavity 34. The clad 12 has a lower refractive index than the outer core 32, and the outer core 32 has a lower refractive index than the inner core 33. And in what is illustrated as embodiment of this invention, as shown to (a) of FIG. 3, the refractive index of the inner core 33 of the manufactured preform 21 is a cavity part 34 from the outer side of the diameter of a circular cross section. As described above, a rotating gel polymerization method as described below is applied as a method of generating the inner core 33 so that the refractive index continuously increases toward the surface. In the radial direction of the circular cross section, the difference between the maximum value and the minimum value of the refractive index is preferably 0.001 or more and 0.3 or less. The monomer for the inner core that is exemplified as the embodiment of the present invention is MMA or deuterated methyl methacrylate (MMA-d), and the outer core 32 and the inner core 33 after the polymerization are mainly composed of PMMA or deuterated poly (ethylene). Methyl methacrylate (PMMA-d) is obtained. Therefore, although the boundary between the two is shown in FIG. 2 for convenience of explanation, in the obtained preform 21, for example, when an interfacial gel polymerization reaction or the like occurs and is not clear as shown in FIG. As described above, the interface may disappear.

また、図3の(b)に示すように、本発明により得られるプリフォームは断面円形の径方向において、屈折率調整剤の含有率が中心に向かうほど高くなっている。具体的には、クラッド及びアウターコアには屈折率調整剤は含まれておらず、一方、インナーコアではその径方向の中央に向かうほど含有率が高くなるように含まれている。この屈折率調整剤の濃度分布により、図3(a)の範囲(B)及び(C)で示されるコアの屈折率が発現する。そして、屈折率調整剤のこの濃度分布は、後述する回転ゲル重合法により制御される。   As shown in FIG. 3 (b), the preform obtained by the present invention has a higher content of the refractive index adjusting agent toward the center in the radial direction of the circular cross section. Specifically, the refractive index adjusting agent is not included in the clad and the outer core, while the inner core is included so that the content rate increases toward the center in the radial direction. The refractive index of the core shown in the ranges (B) and (C) of FIG. And this density | concentration distribution of a refractive index regulator is controlled by the rotation gel polymerization method mentioned later.

ところで、プリフォーム21ならびにPOF25の屈折率分布係数は、以下の式(1)におけるgの値として知られている。以下の式(1)においては、Rはプリフォーム21またはPOF25の外径、rは断面円形の中心から測定位置までの距離、n1は断面径方向における屈折率の最大値、n2は断面径方向における屈折率の最小値、Δは(n1−n2)/n1で表される値である。プリフォーム21ならびにPOF25の屈折率分布係数は0.5〜4であり、より好ましくは1.5〜3であり、理想的には2である。
n(r)=n1{1−(r/R)g ×Δ}1/2
=n1(1−Δ) ・・・(1)
By the way, the refractive index distribution coefficient of the preform 21 and the POF 25 is known as a value of g in the following formula (1). In the following formula (1), R is the outer diameter of the preform 21 or POF 25, r is the distance from the center of the cross-sectional circle to the measurement position, n1 is the maximum refractive index in the cross-sectional radial direction, and n2 is the cross-sectional radial direction. The minimum value of the refractive index at Δ, Δ is a value represented by (n1−n2) / n1. The refractive index distribution coefficient of the preform 21 and the POF 25 is 0.5 to 4, more preferably 1.5 to 3, and ideally 2.
n (r) = n1 {1- (r / R) g × Δ} 1/2
= N1 (1-Δ) (1)

次にPOFについて説明する。図4は、上記のプリフォーム21を加熱延伸することにより得られるPOF25の断面図であり、図5の(a)は、POFの断面径方向における屈折率、(b)は断面径方向における屈折率調整剤の含有率を示す概略図である。図4に示すように、POFは、クラッド112と、クラッド112の内面にコア131とを有し、コア131はアウターコア132とインナーコア133とを有する。ただし、POF25は、プリフォーム21(図2参照)を加熱溶融して長手方向に延伸されるために空洞部がなくなっている。   Next, POF will be described. 4 is a cross-sectional view of the POF 25 obtained by heating and stretching the preform 21. FIG. 5A is a refractive index in the cross-sectional radial direction of the POF, and FIG. 4B is a refractive index in the cross-sectional radial direction. It is the schematic which shows the content rate of a rate regulator. As shown in FIG. 4, the POF has a clad 112 and a core 131 on the inner surface of the clad 112, and the core 131 has an outer core 132 and an inner core 133. However, since the POF 25 is stretched in the longitudinal direction by heating and melting the preform 21 (see FIG. 2), the cavity portion is eliminated.

図5の(a)及び(b)の縦軸及び横軸は、図3の(a)及び(b)とそれぞれ同様に示しているので説明を略す。そして、図5の(a)及び(b)においては、横軸の符号(E)で示される範囲は、図4におけるクラッド112に対応しており、符号(F)で示される範囲は図4におけるアウターコア32に対応し、符号(G)で示される範囲は図4におけるインナーコア133に対応している。このように、POFの断面径方向における屈折率はプリフォームと同様に、クラッド112が最も低く、アウターコア132、インナーコア133の順に高くなっている。そしてインナーコア133の屈折率はPOFの断面中心に向かうほど連続的に高くなっている。また、このようにして得られるPOF25の屈折率分布係数は、上記で得られたプリフォーム21(図2参照)とほぼ同じ値を示すようになり、先に述べた通りである。   The vertical and horizontal axes in FIGS. 5A and 5B are the same as those in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the range indicated by the symbol (E) on the horizontal axis corresponds to the cladding 112 in FIG. 4, and the range indicated by the symbol (F) is the same as that shown in FIG. 4 corresponds to the inner core 133 in FIG. 4. Thus, the refractive index in the cross-sectional radial direction of the POF is the lowest in the clad 112 and higher in the order of the outer core 132 and the inner core 133 in the same manner as the preform. The refractive index of the inner core 133 continuously increases toward the cross-sectional center of the POF. Further, the refractive index distribution coefficient of the POF 25 obtained in this way shows almost the same value as that of the preform 21 (see FIG. 2) obtained above, and is as described above.

図5の(b)に示すように、本発明により得られるプリフォームを用いて得られるPOFは、断面円形の径方向において、屈折率調整剤の含有率が中心に向かうほど高くなっている。具体的には、クラッド及びアウターコアには屈折率調整剤は含まれておらず、一方、インナーコアではその径方向の中央に向かうほど含有率が高くなるように含まれている。この屈折率調整剤の濃度分布により、図5(a)の(B)及び(C)の範囲で示されるコアの屈折率が発現しており、この屈折率調整剤の濃度分布は、プリフォームの製造段階に概ね依存する。   As shown in FIG. 5 (b), the POF obtained using the preform obtained by the present invention becomes higher as the content of the refractive index adjusting agent becomes closer to the center in the radial direction of the cross section. Specifically, the refractive index adjusting agent is not included in the clad and the outer core, while the inner core is included so that the content rate increases toward the center in the radial direction. Due to the concentration distribution of the refractive index adjusting agent, the refractive index of the core shown in the range of (B) and (C) in FIG. 5A is expressed. It largely depends on the manufacturing stage.

次に、プリフォームの製造方法について図6〜図8を参照しながら詳細に説明する。図6は重合容器の断面図であり、図7は、回転重合装置の概略斜視図であり、図8は重合装置による重合反応についての説明図である。ただし、本発明は図6〜図8に示す重合装置及び重合容器に依存するものではなく、また、本実施形態は、本発明の一様態としての例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。   Next, the preform manufacturing method will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 6 is a cross-sectional view of the polymerization vessel, FIG. 7 is a schematic perspective view of a rotary polymerization apparatus, and FIG. 8 is an explanatory view of a polymerization reaction by the polymerization apparatus. However, the present invention does not depend on the polymerization apparatus and the polymerization vessel shown in FIGS. 6 to 8, and the present embodiment is an example as one aspect of the present invention, and the present invention is limited to this. It is not a thing.

所定の材料からなる栓37によりクラッド12の片端部を塞ぐ。この栓はコア31を形成する重合性化合物に溶解しない素材からなり、可塑剤等を溶出させるような化合物も含まないものとする。このような素材としてはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等があげられる。片端部を栓37で塞いだあとに、アウターコア用モノマーをはじめとするアウターコア用原料32aをクラッド12の中に注入する。そして、他方の端部も栓37で塞いだ後、回転させながらアウターコア用モノマーを重合させてアウターコア32(図2参照)を生成する。このアウターコア生成時においては、クラッド12は、図6に示されるような重合容器38の中に収容される。重合容器38は、円管状の容器本体38aとこの容器本体38aの両端をそれぞれ塞ぐ蓋38bとを有し、本実施形態においてはSUS製とされている。重合容器38は、図6に示すように、その内径がクラッド12の外径よりもわずかに大きいものであり、後に述べるような重合容器38の回転に同期してクラッド12が回転することができるようにされている。なお、クラッド12が重合容器38の回転に上記のように応じることができるように、重合容器38の内面等にクラッド12を支持する支持部材等を設けてもよい。   One end of the clad 12 is closed with a plug 37 made of a predetermined material. This stopper is made of a material that does not dissolve in the polymerizable compound forming the core 31, and does not include a compound that elutes a plasticizer or the like. An example of such a material is polytetrafluoroethylene (PTFE). After one end is closed with a plug 37, an outer core raw material 32 a including an outer core monomer is injected into the clad 12. Then, after the other end portion is also closed with the plug 37, the outer core monomer is polymerized while rotating to produce the outer core 32 (see FIG. 2). At the time of generating the outer core, the clad 12 is accommodated in a polymerization vessel 38 as shown in FIG. The superposition | polymerization container 38 has the cylindrical container main body 38a and the lid | cover 38b which each plugs up both ends of this container main body 38a, and is made from SUS in this embodiment. As shown in FIG. 6, the inner diameter of the polymerization container 38 is slightly larger than the outer diameter of the clad 12, and the clad 12 can rotate in synchronization with the rotation of the polymerization container 38 as described later. Has been. A support member for supporting the clad 12 may be provided on the inner surface of the polymerization vessel 38 so that the clad 12 can respond to the rotation of the polymerization vessel 38 as described above.

アウターコア生成工程15(図1参照)は、上記のような重合容器38が回転重合装置41にセットされて実施される。回転重合装置41は、図7に示すように、装置本体42の中に複数の回転部材43と、装置本体42の外側に駆動部46と、装置本体42内の温度を検知してその検知結果に応じて内部温度を制御するための温度コントローラ47とを有している。   The outer core generation step 15 (see FIG. 1) is performed with the polymerization vessel 38 as described above set in the rotary polymerization apparatus 41. As shown in FIG. 7, the rotation polymerization apparatus 41 detects a plurality of rotating members 43 in the apparatus main body 42, a drive unit 46 outside the apparatus main body 42, and the temperature in the apparatus main body 42, and the detection result. And a temperature controller 47 for controlling the internal temperature.

回転部材43は、円柱形状であり、2本の周面で少なくともひとつの重合容器38を支持することができるように、長手方向が互いに概ね平行かつ略水平となっている。各回転部材43は、その一端が装置本体42の側面に回動自在に取り付けられており、駆動部46によりそれぞれ独立した条件で回転駆動される。駆動部46にはコントローラ(図示なし)が備えられており、このコントローラにより駆動部46の駆動が制御される。そして、所定の重合反応時においては、図8に示すように、隣り合う回転部材43の周面により形成される谷部に重合容器38は載せられて回転部材43の回転に応じて回転する。図8においては、回転部材43の回転軸を符号43aで示している。このように、ここに例示される本実施形態においては、重合容器38の回転はサーフェスドライブ式としているが、この回転方式については限定されるものではない。   The rotating member 43 has a cylindrical shape, and the longitudinal directions thereof are substantially parallel to each other and substantially horizontal so that at least one polymerization vessel 38 can be supported by two peripheral surfaces. One end of each rotating member 43 is rotatably attached to the side surface of the apparatus main body 42, and is rotated by the driving unit 46 under independent conditions. The drive unit 46 is provided with a controller (not shown), and the drive of the drive unit 46 is controlled by this controller. Then, at the time of a predetermined polymerization reaction, as shown in FIG. 8, the polymerization container 38 is placed on a trough formed by the peripheral surfaces of adjacent rotating members 43 and rotates according to the rotation of the rotating member 43. In FIG. 8, the rotating shaft of the rotating member 43 is indicated by reference numeral 43a. Thus, in this embodiment illustrated here, rotation of the superposition | polymerization container 38 is made into the surface drive type, However, About this rotation system, it is not limited.

なお、図8に示すように、重合容器38の両端の蓋38bには磁石38cがそれぞれ備えられているとともに、隣り合う2本の回転部材43の間の下方にも磁石45が備えられている。これにより、回転時において重合容器38が回転部材43から浮くことを防止している。重合容器38の回転部材43からの浮きを防止する方法としては磁石を用いる上記方法に加えて、回転部材43と同様な回転手段を、セットされた重合容器38の上部に接するようにさらに設けて、同様に回転させ、これにより重合容器38の浮きを防止することもある。またこの方法の他に、例えば重合容器38に上方に押さえ手段等を設けて、重合容器38に所定の荷重をかける方法等もあるが、本発明は浮き防止方法に依存するものではない。   As shown in FIG. 8, the lids 38 b at both ends of the polymerization vessel 38 are each provided with a magnet 38 c, and a magnet 45 is also provided below between two adjacent rotating members 43. . This prevents the polymerization container 38 from floating from the rotating member 43 during rotation. In addition to the above method using a magnet as a method of preventing the polymerization container 38 from floating from the rotation member 43, a rotation means similar to the rotation member 43 is further provided in contact with the upper part of the set polymerization container 38. The rotation of the polymerization vessel 38 may be prevented in the same manner, thereby preventing the polymerization vessel 38 from floating. In addition to this method, for example, there is a method of applying a predetermined load to the polymerization vessel 38 by providing a pressing means or the like above the polymerization vessel 38, but the present invention does not depend on the floating prevention method.

続いて、アウターコアの生成方法について説明する。アウターコア用モノマーを始めとするアウターコア用原料32aについては、それぞれ後で詳細に述べる。アウターコアは、クラッドとインナーコアとの間に存在し、インナーコア用モノマーの重合反応にも関与する。ただし、アウターコアは、インナーコアの生成条件によっては不要である場合もあるし、また、前述のようにインナーコアの生成過程においてインナーコアと一体化して消失する場合もある。   Next, the outer core generation method will be described. The outer core raw material 32a including the outer core monomer will be described later in detail. The outer core exists between the clad and the inner core and is also involved in the polymerization reaction of the inner core monomer. However, the outer core may not be necessary depending on the inner core generation conditions, and may be lost together with the inner core in the inner core generation process as described above.

本実施形態におけるアウターコア用モノマーは、重合禁止剤が予め共存している混合物(例えば、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンを重合禁止剤として100ppm含有する全重水素化メタクリル酸メチル(MMA−d8);和光純薬工業(株)社製)であり、これに所定の処理を施した後、処理済みのものをアウターコア用原料32aの組成成分として用いている。重合禁止剤は、メタクリル酸エステル系化合物のメーカーにおいて、ユーザーが使用するまでに化合物が重合してしまわないことを主たる目的に添加されている。そして、重合禁止剤の含有濃度は、通常は、ユーザーがメタクリル酸エステル系化合物を重合させるときに、その重合反応を阻害しない程度を基準に定められる。したがって、この含有濃度はユーザーにおける使用までの保存性の観点から、従来の市販品においては、その含有濃度の最も低いものであっても3.0ppmとなっていた。これに対し、本発明者らは、重合禁止剤の含有濃度の高さがプリフォームにおけるコア層の長手方向の厚みの不均一性の原因となることを見いだし、均一厚みのコア層を安定的に得るために重合禁止剤の含有濃度を定めたものである。   The outer core monomer in this embodiment is a mixture in which a polymerization inhibitor coexists in advance (for example, all-deuterated methyl methacrylate (MMA-d8) containing 100 ppm of aluminum N-nitrosophenylhydroxylamine as a polymerization inhibitor). Manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and after being subjected to a predetermined treatment, the treated one is used as a composition component of the outer core raw material 32a. Polymerization inhibitors are added mainly by manufacturers of methacrylic acid ester compounds to prevent the compounds from polymerizing before use by the user. The content of the polymerization inhibitor is usually determined on the basis of the degree of not inhibiting the polymerization reaction when the user polymerizes the methacrylic ester compound. Therefore, from the viewpoint of storage stability until use by the user, this content concentration is 3.0 ppm even in the conventional commercially available product even at the lowest content concentration. On the other hand, the present inventors have found that the high concentration of the polymerization inhibitor causes the non-uniformity of the longitudinal thickness of the core layer in the preform, and the uniform thickness of the core layer is stable. Therefore, the content of the polymerization inhibitor is determined.

本発明は、第1注入工程の前に、前記混合物における重合禁止剤の含有濃度を3.0ppm未満とした。これにより、メタクリル酸エステル系化合物の重合反応が、円筒状の反応容器の長手方向で均一に進行し、回転振動などによる定在波の影響を受けにくくなるので、長手方向の厚み変動が極めて小さいプリフォームを得ることができる。また、プリフォーム中に残留する重合禁止剤が後のプリフォーム加熱時や溶融延伸時で発泡の起因となることもない。そして、重合禁止剤の濃度を上記とすることにより、プリフォーム以外の光学部材であっても、重合中における外乱による影響が発現しないようにして、寸法精度良く所定の形状に重合体を形成させることができる。   In the present invention, the concentration of the polymerization inhibitor in the mixture is less than 3.0 ppm before the first injection step. As a result, the polymerization reaction of the methacrylic ester compound proceeds uniformly in the longitudinal direction of the cylindrical reaction vessel, and is less susceptible to standing waves due to rotational vibrations, etc., so the thickness variation in the longitudinal direction is extremely small. A preform can be obtained. In addition, the polymerization inhibitor remaining in the preform does not cause foaming during subsequent heating of the preform or melt stretching. By setting the concentration of the polymerization inhibitor to the above, even in an optical member other than a preform, the polymer is formed in a predetermined shape with high dimensional accuracy so that the influence of disturbance during polymerization does not occur. be able to.

重合禁止剤の含有濃度は小さいほど好ましく、3.0ppm以上の場合には、回転重合によって得られた中空状のコアは長手方向に不規則または規則的な厚みむらを生じ、中空部を形成する内面が波うっていることが多い。この状態のプリフォームを延伸しても、得られたPOFの外径はプリフォームのコアの厚みむら対応して大きく変動してしまうため、一定の外径のPOFは得られない。なお、重合禁止剤の含有濃度については、1.0ppm以下とすることがより好ましく、0.5ppm以下とすることがさらに好ましい。   The content of the polymerization inhibitor is preferably as low as possible. When the concentration is 3.0 ppm or more, the hollow core obtained by rotational polymerization causes irregular or regular thickness unevenness in the longitudinal direction to form a hollow portion. The inner surface is often wavy. Even if the preform in this state is stretched, the outer diameter of the obtained POF varies greatly corresponding to the uneven thickness of the core of the preform, so that a POF having a constant outer diameter cannot be obtained. The content of the polymerization inhibitor is more preferably 1.0 ppm or less, and further preferably 0.5 ppm or less.

重合禁止剤を上記含有濃度とする方法としては、メタクリル酸エステル系化合物の公知の各種精製方法を適用することができ、メタクリル酸エステル系化合物と重合禁止剤との両方の種類に応じて、例えば、蒸留による精製法や、モレキュラーシーブス、活性アルミナなどの吸着剤による吸着法や、これらの吸着剤をカラムに詰めて通液するカラム分離法、クロマトグラフ法、抽出法、またはアルカリ水溶液での洗浄法等の各種方法がある。本実施形態では、MMAまたはMMA−dに対する重合開始剤の含有濃度を3ppm未満とするために、重合禁止剤が含まれた状態のMMAまたはMMA−dを蒸留または活性アルミナを円筒状に充填したカラムに通液するカラム分離法にて処理した。アウターコア用モノマーと重合開始剤との混合物が液体状態であるときには、蒸留が最も簡易的、かつ重合禁止剤の除去の確実性の点で特に好ましいものとして挙げられる。   As a method for setting the polymerization inhibitor to the above-mentioned concentration, various known purification methods for methacrylic ester compounds can be applied, and depending on both types of methacrylic ester compounds and polymerization inhibitors, for example, Purification methods by distillation, adsorption methods using adsorbents such as molecular sieves and activated alumina, column separation methods in which these adsorbents are packed in a column, and chromatographic methods, extraction methods, or washing with alkaline aqueous solutions There are various methods such as law. In this embodiment, in order to make the content concentration of the polymerization initiator with respect to MMA or MMA-d less than 3 ppm, MMA or MMA-d containing a polymerization inhibitor is distilled or filled with activated alumina in a cylindrical shape. The column separation method in which the liquid was passed through the column was used. When the mixture of the outer core monomer and the polymerization initiator is in a liquid state, distillation is the simplest and particularly preferable in terms of the reliability of removal of the polymerization inhibitor.

MMA中に含まれる重合禁止剤がMMAの沸点において揮発性を示さないもの、または、高沸点でかつMMAとの共沸による沸点の降下を起こさないようなものであるとき、例えば、アルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンであるときは、他の化合物が重合禁止剤であるときに比べて、蒸留によるMMA留分への同伴が極めて起こりにくいため製品中への混入が少なく、よって炊き残りが少なくなるために蒸留ロス量を少なくできることから好ましい。したがって、プリフォームの原料としてMMAやMMA−dをはじめとするメタクリル酸エステル系化合物を用いるときには、重合禁止剤として含まれている化合物がアルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンであることが最も好ましい。なお、p−メトキシフェノールが重合禁止剤として含まれている場合には、カラム分離処理が濃度を低くする効果の点で好適である。   When the polymerization inhibitor contained in MMA is not volatile at the boiling point of MMA, or has a high boiling point and does not cause a drop in boiling point due to azeotropy with MMA, for example, aluminum N- When it is nitrosophenylhydroxylamine, it is less likely to be entrained in the MMA fraction by distillation than when other compounds are polymerization inhibitors, so there is less contamination in the product and therefore less cooking residue. Therefore, it is preferable because the amount of distillation loss can be reduced. Therefore, when a methacrylic ester compound such as MMA or MMA-d is used as a preform raw material, the compound contained as a polymerization inhibitor is most preferably aluminum N-nitrosophenylhydroxylamine. In addition, when p-methoxyphenol is contained as a polymerization inhibitor, column separation treatment is preferable in terms of the effect of reducing the concentration.

なお、蒸留やカラム分離する前後の少なくともいずれか一方でエステル系化合物をろ過する等により、蒸留やカラム分離により除去できなかった不純物等を予め十分に除去しておくことが好ましい。さらにモノマーや重合開始剤を混合した後で、この混合物を超音波処理して、溶存気体や揮発成分が除去されることが好ましい。なお、第1注入工程13(図1参照)の前後では、必要に応じて、公知の減圧装置により、クラッド12や注入物を減圧処理してもよい。   In addition, it is preferable to sufficiently remove impurities and the like that could not be removed by distillation or column separation by filtering the ester compound at least one of before and after distillation or column separation. Furthermore, after mixing a monomer and a polymerization initiator, it is preferable that this mixture is subjected to ultrasonic treatment to remove dissolved gases and volatile components. Before and after the first implantation step 13 (see FIG. 1), the clad 12 and the implanted material may be decompressed by a known decompression device as necessary.

その後クラッド12を装填した重合容器38を、その長手方向を略水平状態にして回転(水平回転)させながら重合を生起進行させるとアウターコアが生成する。このように、アウターコアは、クラッドの円管軸を回転中心にしながら重合する回転重合により生成される。なお、回転重合の前には、クラッドを立てた状態で予備重合をしてもよく、この予備重合の際には必要に応じて所定の回転機構により、クラッドの円管軸を回転中心として回転させる。このような回転重合においては、クラッド12の長手方向を概ね水平に保ちながら回転させるために、クラッド12の内面全体にアウターコアが生成しやすくなる。なお、本発明では、アウターコアの重合時においては、クラッド12の長手方向を水平とすることが、クラッド12の内面全体にアウターコアを形成する上で最も好ましいが、略水平であれば好適であり、回転軸の許容される角度は水平に対して概ね5°以内である。   After that, when the polymerization vessel 38 loaded with the clad 12 is rotated (horizontal rotation) with the longitudinal direction thereof being set in a substantially horizontal state, the outer core is generated. As described above, the outer core is generated by rotational polymerization in which polymerization is performed with the circular tube axis of the clad as a rotation center. Prior to the rotation polymerization, pre-polymerization may be performed with the clad upright, and when this pre-polymerization is performed, the clad tube axis is rotated around the rotation axis by a predetermined rotation mechanism as necessary. Let In such rotational polymerization, the outer core is easily formed on the entire inner surface of the clad 12 because the clad 12 is rotated while keeping the longitudinal direction thereof substantially horizontal. In the present invention, at the time of polymerization of the outer core, it is most preferable to make the longitudinal direction of the cladding 12 horizontal in order to form the outer core on the entire inner surface of the cladding 12, but it is preferable if it is substantially horizontal. Yes, the allowable angle of the rotation axis is generally within 5 ° with respect to the horizontal.

アウターコアの原料について説明する。本発明においては、アウターコア用モノマーと、所定の重合開始剤(反応開始剤)とをアウターコアの原料として用いている。なお、アウターコア用モノマーとしては、前述のようにメタクリル酸エステル系化合物を用いている。これにより、光伝送特性の優れたコア部を形成することができる。また、連鎖移動剤(分子量調整剤)をアウターコアの原料中に添加してもよい。   The raw material for the outer core will be described. In the present invention, an outer core monomer and a predetermined polymerization initiator (reaction initiator) are used as raw materials for the outer core. As the outer core monomer, a methacrylic ester compound is used as described above. Thereby, the core part excellent in the optical transmission characteristic can be formed. Moreover, you may add a chain transfer agent (molecular weight regulator) in the raw material of an outer core.

メタクリル酸エステル系化合物として用いたMMAまたは重水素化MMA−dは、ラジカル重合により重合反応することができる化合物である。また、アウターコアを生成するための重合開始剤は、アウターコア用モノマーに対して0.001〜5モル%となるように使用しており、この添加率を0.01〜0.1モル%とすることがより好ましい。   MMA or deuterated MMA-d used as the methacrylic ester compound is a compound that can undergo a polymerization reaction by radical polymerization. Moreover, the polymerization initiator for producing | generating an outer core is used so that it may become 0.001-5 mol% with respect to the monomer for outer cores, and this addition rate is 0.01-0.1 mol%. More preferably.

本実施形態では、重合開始剤としてジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート(V−601)を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、使用するアウターコア用モノマーの種類に応じて、適宜重合開始剤を決定することができる。特に好ましい重合開始剤は、重合開始剤として市販されているもののうち、中低温用重合開始剤と分類されているものである。この中低温用重合開始剤とは、一般に、10時間半減期温度が40〜90℃であるような重合開始剤を指す。このような重合開始剤を用いることにより、例えば高温用重合開始剤を用いた時の反応最適温度が90〜130℃であった反応を概ね50〜80℃で実施することができるとともに、所定時間における転化率を好適に制御して所定の重合反応速度とすることができるので、従来法に比べてアウターコアの生成時間を短縮することができる。また、反応温度を低くするとともに反応時間を短縮することができるために、クラッドの劣化を防止することができる。なお重合開始剤の具体的例示については、インナーコア重合工程における重合開始剤とともにまとめて後述するものとする。   In this embodiment, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate (V-601) is used as a polymerization initiator, but the present invention is not limited to this, and the outer core used is not limited to this. The polymerization initiator can be appropriately determined according to the type of monomer used, and particularly preferred polymerization initiators are those classified as medium-low temperature polymerization initiators among those commercially available as polymerization initiators. The medium / low temperature polymerization initiator generally refers to a polymerization initiator having a 10-hour half-life temperature of 40 to 90 ° C. By using such a polymerization initiator, for example, high temperature polymerization is started. The reaction at an optimum reaction temperature of 90 to 130 ° C. when using an agent can be carried out generally at 50 to 80 ° C., and the conversion rate in a predetermined time is suitably controlled to achieve a predetermined polymerization reaction rate. Therefore, the outer core generation time can be shortened compared to the conventional method, and the reaction temperature can be lowered and the reaction time can be shortened, thereby preventing the cladding from deteriorating. Specific examples of the polymerization initiator will be described later together with the polymerization initiator in the inner core polymerization step.

また、前記連鎖移動剤は、アウターコア用モノマーに対して0.05〜0.8モル%となるように使用されており、この添加率を0.05〜0.4モル%とすることがより好ましい。   Moreover, the said chain transfer agent is used so that it may become 0.05-0.8 mol% with respect to the monomer for outer cores, and this addition rate shall be 0.05-0.4 mol%. More preferred.

連鎖移動剤は特に限定されるものではなく、使用するアウターコア用モノマーの種類に応じて決定される。具体的例示については、インナーコア重合工程における連鎖移動剤とともにまとめて後述するものとする。   The chain transfer agent is not particularly limited, and is determined according to the type of the outer core monomer to be used. Specific examples will be described later together with the chain transfer agent in the inner core polymerization step.

ただし、本発明は、上記の実施形態以外の方法にも適用することができる。例えば、クラッドの代わりに所定の内径を有するガラス製等の管状部材を用い、この中空部に、蒸留処理等を予め施されたメタクリル酸エステル系化合物を注入して重合させてアウターコアを形成し、その後、このガラス製管状部材をはずして、このアウターコアに対して別途作製された管状のクラッドを取り付けたり、あるいはこのアウターコアの外周面に所定の方法によりクラッドを生成させてもよい。   However, the present invention can also be applied to methods other than the above embodiment. For example, a tubular member made of glass or the like having a predetermined inner diameter is used instead of the clad, and a methacrylic ester compound preliminarily subjected to a distillation treatment is injected into this hollow portion and polymerized to form an outer core. Thereafter, the glass tubular member may be removed, and a tubular clad prepared separately may be attached to the outer core, or the clad may be generated on the outer peripheral surface of the outer core by a predetermined method.

以上のようにしてアウターコアが形成されたクラッドを、回転重合装置35から取り出した後、本実施形態では、所定温度に設定された恒温槽等の加熱手段により所定時間の加熱処理をしている。   After the clad with the outer core formed as described above is taken out of the rotation polymerization apparatus 35, in this embodiment, the heating treatment for a predetermined time is performed by a heating means such as a thermostatic bath set to a predetermined temperature. .

次に、インナーコアを生成させる。図9には、インナーコア生成開始時における重合容器の断面図であり、この重合容器はアウターコア生成時に用いたものと同様である。図9に示すように、インナーコア用モノマーをはじめとするインナーコア用原料33aをアウターコア32の中空部中に注入する。その後、注入口37に栓37をして塞ぎ、アウターコアが形成されたクラッドの長手方向を略水平状態とし、クラッド12の断面円形の中心が回転軸となるように回転させながら反応を開始し重合を進めるとインナーコアが生成する。   Next, an inner core is generated. FIG. 9 is a cross-sectional view of the polymerization container at the start of inner core generation, and this polymerization container is the same as that used when generating the outer core. As shown in FIG. 9, the inner core raw material 33 a including the inner core monomer is injected into the hollow portion of the outer core 32. Thereafter, the plug 37 is plugged into the inlet 37 to close it, the longitudinal direction of the clad in which the outer core is formed is set to a substantially horizontal state, and the reaction is started while rotating so that the center of the circular cross section of the clad 12 is the rotation axis. As the polymerization proceeds, an inner core is formed.

そして、インナーコア用モノマーの注入の前後では、必要に応じて、公知の減圧装置により、アウターコアが形成されたクラッドや注入物を減圧処理してもよい。   Then, before and after the injection of the inner core monomer, if necessary, the clad or the injection body on which the outer core is formed may be subjected to a reduced pressure treatment by a known decompression device.

インナーコア用モノマーの重合は、アウターコア生成工程で用いた回転重合装置41(図7参照)を用い、アウターコア生成時と同様にクラッド12の長手方向が略水平で回転する状態となるように重合容器38を回転させて実施する。   Polymerization of the inner core monomer is carried out using the rotation polymerization apparatus 41 (see FIG. 7) used in the outer core generation step so that the longitudinal direction of the clad 12 rotates in a substantially horizontal manner as in the outer core generation. The polymerization vessel 38 is rotated.

インナーコア用モノマーが重合を開始すると、アウターコアの内壁がインナーコア用モノマーにより膨潤し、重合初期段階では膨潤層を形成する。この膨潤層は、ゲル状態となっており、そのため、重合速度が加速(ゲル効果と称する)する。このような現象から、本明細書中では、予め作製された管状部材を回転させながら、この管状部材と注入された重合性化合物との反応により膨潤層を形成して、この重合性化合物を重合する反応を回転ゲル重合法を称するものとする。この重合反応は、本実施形態のように、管状部材の長手方向が水平とされることがより好ましい。そして、重合は、アウターコアの内面から開始し、クラッド12の断面円形の中心に向かって進行する。このとき、膨潤層の内部へは、分子体積の小さい化合物ほど優先的に入り込むため、重合の進行と共に、共存する他の化合物と比べて分子体積の大きなドーパントが膨潤層から前記中心方向へと押し出される。この結果、形成されたインナーコアの中心部は、高屈折率のドーパントの濃度が高くなり、図3に示したように、断面円形の径方向における中心に向かって屈折率が徐々に高くなったプリフォームを得ることができる。   When the inner core monomer starts polymerization, the inner wall of the outer core is swollen by the inner core monomer, and a swelling layer is formed in the initial stage of polymerization. This swelling layer is in a gel state, and therefore the polymerization rate is accelerated (referred to as gel effect). From this phenomenon, in this specification, while rotating a tubular member prepared in advance, a swelling layer is formed by a reaction between the tubular member and the injected polymerizable compound, thereby polymerizing the polymerizable compound. This reaction is referred to as a rotational gel polymerization method. In this polymerization reaction, it is more preferable that the longitudinal direction of the tubular member is horizontal as in this embodiment. Then, the polymerization starts from the inner surface of the outer core and proceeds toward the center of the circular section of the cladding 12. At this time, since the compound having a smaller molecular volume enters the inside of the swelling layer preferentially, as the polymerization proceeds, a dopant having a larger molecular volume is pushed out from the swelling layer toward the center as compared with other coexisting compounds. It is. As a result, the concentration of the dopant having a high refractive index is increased in the central portion of the formed inner core, and the refractive index is gradually increased toward the center in the radial direction of the circular cross section as shown in FIG. A preform can be obtained.

なお、上記膨潤層形成は、本実施形態においては、クラッドとアウターコアとの界面及びその周辺でも確認されている。したがって、例えばPVDFのクラッドとMMAのコアとを有するプリフォームを製造するときには、アウターとインナーとの両コアを段階的に生成させるような上記実施形態の製造方法でなくともよく、本発明は、例えば、クラッドの中に屈折率調整剤を混合させたコア用モノマーを注入して水平回転させながら重合し、一度にコアを生成する方法も含まれる。   In the present embodiment, the formation of the swelling layer has also been confirmed at the interface between the cladding and the outer core and the periphery thereof. Therefore, for example, when manufacturing a preform having a PVDF clad and a MMA core, the manufacturing method of the above-described embodiment is not necessarily required to generate both the outer and inner cores in stages. For example, a method of injecting a core monomer mixed with a refractive index adjusting agent into a clad and polymerizing while rotating horizontally to produce a core at one time is also included.

なお、本実施形態においては、アウターコアとインナーコアとは、膨潤層を形成しながらプリフォームが作製されることから、アウターコアとインナーコアとは明確な境界を有するものではない。つまり、図2では説明の便宜上クラッドとコアとの境界を示しているが、このように、アウターコアとインナーコアとの材料の互いの親和性、または膨潤層形成の有無等の製造条件に応じて、得られたプリフォームにおけるアウターコアとインナーコアとの境界の明確度は異なったものとなる。また、本発明の回転ゲル重合法においては、ゲル層の形成により上記のようにアウターコアが消失する場合の他、アウターコアがインナーコアの生成前よりも小さな厚みとなる場合もある。   In the present embodiment, the outer core and the inner core do not have a clear boundary between the outer core and the inner core because the preform is produced while forming the swelling layer. That is, FIG. 2 shows the boundary between the clad and the core for convenience of explanation, but in this way, depending on the manufacturing conditions such as the affinity of the materials of the outer core and the inner core or the presence or absence of the formation of the swelling layer. Thus, the clarity of the boundary between the outer core and the inner core in the obtained preform is different. In the rotating gel polymerization method of the present invention, the outer core may be thinner than before the inner core is formed, in addition to the case where the outer core disappears as described above due to the formation of the gel layer.

また、アウターコアの中空部でインナーコア用モノマーが重合しない状態としたまま、回転または水平回転させても良い。これにより、アウターコアの内壁が膨潤して、インナーコア用モノマーに溶解する。その結果、アウターコアの内面に存在する微細な凹凸部が積極的に削られ、この内面の平滑性が向上し、より良いインナーコア領域を形成させることができることがある。   Alternatively, the inner core monomer may be rotated or horizontally rotated while the inner core monomer is not polymerized in the hollow portion of the outer core. As a result, the inner wall of the outer core swells and dissolves in the inner core monomer. As a result, fine irregularities present on the inner surface of the outer core are actively scraped, the smoothness of the inner surface is improved, and a better inner core region may be formed.

以上のように、本発明では回転ゲル重合法を実施することにより、従来の製造方法、例えば、重合性化合物等の組成物の注入と重合とを繰り返し実施し、外側から順次円筒状に重合物を生成させる方法において発生していたような、アウターコアとインナーコアとの界面やインナーコア内における気泡の発生が抑制される。そして、本発明では、クラッドの長手方向を水平にして回転させながら、アウターコア及びインナーコアの重合生成を実施するので、各モノマーの重合生成における体積収縮に影響を抑制してクラッドの内面全体にコアを生成することができ、クラッド全体をPOFプリフォームとして利用することが可能になる。さらに、この回転ゲル重合法によると、加圧が不要であるので、反応操作が容易である。なお、本発明では、インナーコアの重合時においては、クラッドの長手方向が水平とすることが、アウターコアの内面全体にインナーコアを形成する上で最も好ましいが、略水平であれば十分に好適であり、回転軸の許容される角度は水平に対して概ね5°以内である。   As described above, in the present invention, by carrying out the rotational gel polymerization method, the conventional production method, for example, injection and polymerization of a composition such as a polymerizable compound are repeatedly performed, and the polymer is sequentially formed into a cylindrical shape from the outside. The generation of bubbles in the interface between the outer core and the inner core and in the inner core, which has been generated in the method of generating the gas, is suppressed. In the present invention, the polymerization of the outer core and the inner core is carried out while rotating with the longitudinal direction of the clad being horizontal, so that the volume shrinkage in the polymerization production of each monomer is suppressed and the entire inner surface of the clad is suppressed. A core can be generated and the entire cladding can be used as a POF preform. Furthermore, according to this rotating gel polymerization method, since no pressurization is required, the reaction operation is easy. In the present invention, during polymerization of the inner core, it is most preferable that the longitudinal direction of the clad is horizontal in order to form the inner core on the entire inner surface of the outer core, but it is sufficiently preferable if it is substantially horizontal. The allowable angle of the rotation axis is approximately within 5 ° with respect to the horizontal.

本実施形態ではインナーコア用モノマーの重合反応とともに、アウターコアとインナーコア用モノマーとを反応させており、これらの反応はいずれも塊状重合反応とみなされる。なお、上記に示した実施形態では、クラッドとアウターコアとの反応及びアウターコアの重合も塊状重合反応とみなされる。これにより、コアでは、気泡の発生が抑制される。   In the present embodiment, the outer core and the inner core monomer are reacted together with the polymerization reaction of the inner core monomer, and these reactions are regarded as bulk polymerization reactions. In the embodiment described above, the reaction between the clad and the outer core and the polymerization of the outer core are also regarded as a bulk polymerization reaction. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed in a core.

上記のような回転ゲル重合法において、反応温度は用いる重合性化合物の沸点以下とすることが好ましい。本実施形態のように、重合性化合物としてメタクリル酸エステル系化合物を用いた場合には、反応温度は、30〜100℃とすることが好ましく、40〜80℃とすることがより好ましい。また、反応時間は、0.5〜30時間とすることが好ましく、1.5〜20時間とすることがより好ましい。回転速度については、500〜4000rpmとすることが好ましく、1500〜3500rpmとすることがより好ましい。   In the above rotating gel polymerization method, the reaction temperature is preferably not higher than the boiling point of the polymerizable compound used. As in this embodiment, when a methacrylic ester compound is used as the polymerizable compound, the reaction temperature is preferably 30 to 100 ° C, and more preferably 40 to 80 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 30 hours, and more preferably 1.5 to 20 hours. About a rotational speed, it is preferable to set it as 500-4000 rpm, and it is more preferable to set it as 1500-3500 rpm.

インナーコアの原料について説明する。本発明においては、インナーコア用モノマーと、所定の重合開始剤(反応開始剤)と、屈折率調整剤(ドーパント)とをインナーコアの原料として用いており、屈折率調整剤以外の原料についてはアウターコアと同じものとした。しかし、必ずしもアウターコア用原料と同一のものを用いなくてもよい。そして、メタクリル酸エステル系化合物としては、アウターコア用のものと同じように選択することができるので詳細は略す。   The raw material for the inner core will be described. In the present invention, an inner core monomer, a predetermined polymerization initiator (reaction initiator), and a refractive index adjusting agent (dopant) are used as raw materials for the inner core. For raw materials other than the refractive index adjusting agent, The same as the outer core. However, it is not always necessary to use the same material as the outer core raw material. The methacrylic ester compound can be selected in the same manner as that for the outer core, and the details are omitted.

インナーコアを生成するための重合開始剤は、インナーコア用モノマーに対して0.001〜5質量%となるように使用しており、この添加率を0.010〜0.1質量%とすることがより好ましい。   The polymerization initiator for producing the inner core is used in an amount of 0.001 to 5 mass% with respect to the inner core monomer, and the addition rate is set to 0.010 to 0.1 mass%. It is more preferable.

本実施形態では、重合開始剤としてジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート(V−601)を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、使用するメタクリル酸エステル系化合物の種類に応じて、適宜重合開始剤または触媒を決定することができる。特に好ましい重合開始剤は、重合開始剤として市販されているもののうち、アウターコア重合方法において説明した中低温用重合開始剤である。このような重合開始剤を用いることにより、例えば高温用重合開始剤を用いた時の反応最適温度が80〜110℃あった反応を概ね40〜80℃で実施することができるとともに、好適反応進行範囲を満たすように反応速度と転化率とを制御することが容易となるので、従来法に比べてインナーコアの生成時間を短縮することができる。また、反応温度を低くしても反応時間を延長する必要がないために、クラッドの劣化を防止することができる。なお具体的な好ましい重合開始剤または触媒としては、以下のものを例示することができる。具体的例示については、アウターコア重合工程における重合開始剤とともにまとめて後述するものとする。   In this embodiment, dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate (V-601) is used as a polymerization initiator, but the present invention is not limited to this, and methacrylic acid to be used is used. The polymerization initiator or catalyst can be appropriately determined according to the type of the ester compound, and particularly preferred polymerization initiators are those that are commercially available as polymerization initiators, for the medium and low temperatures described in the outer core polymerization method. By using such a polymerization initiator, for example, a reaction having an optimum reaction temperature of 80 to 110 ° C. when using a high temperature polymerization initiator can be carried out at about 40 to 80 ° C. In addition, it is easy to control the reaction rate and conversion rate so as to meet the preferred reaction progress range, so the inner core generation time is shortened compared to the conventional method. Further, since it is not necessary to extend the reaction time even if the reaction temperature is lowered, the cladding can be prevented from being deteriorated. Specific examples will be described later together with the polymerization initiator in the outer core polymerization step.

また、反応時間を短くするためには、ラジカル重合開始剤等を用いて、このラジカル重合開始剤を40〜90℃の範囲で2時間以内の半減期を有するものとすると特に効果がある。このラジカル重合開始剤として、重合させる化合物の沸点近傍における半減期が2時間よりも長いものを用いると、重合性化合物の沸騰を抑制するために加圧させる必要性が生じる場合がある。   Further, in order to shorten the reaction time, it is particularly effective to use a radical polymerization initiator or the like and to make this radical polymerization initiator have a half life of 2 hours or less in the range of 40 to 90 ° C. If a radical polymerization initiator having a half-life in the vicinity of the boiling point of the compound to be polymerized is longer than 2 hours, it may be necessary to pressurize to suppress boiling of the polymerizable compound.

また、前記連鎖移動剤は、インナーコア用モノマーに対して0.05〜0.80モル%となるように使用されており、この添加率を0.15〜0.4モル%とすることがより好ましい。   The chain transfer agent is used in an amount of 0.05 to 0.80 mol% with respect to the inner core monomer, and the addition rate may be 0.15 to 0.4 mol%. More preferred.

連鎖移動剤は特に限定されるものではなく、使用するインナーコア用モノマーの種類に応じて決定される。具体的例示については、アウターコア重合工程における連鎖移動剤とともにまとめて後述するものとする。   The chain transfer agent is not particularly limited, and is determined according to the type of the inner core monomer used. Specific examples will be described later together with the chain transfer agent in the outer core polymerization step.

ドーパントの添加率は、インナーコア用モノマーに対して、0.01重量%以上25重量%以下とすることが好ましく、1重量%以上20重量%以下とすることがより好ましい。   The addition rate of the dopant is preferably 0.01% by weight or more and 25% by weight or less, and more preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less with respect to the inner core monomer.

上記に例示した実施形態においては、ドーパントとしては高屈折率で分子体積が大きく、重合に関与しない低分子化合物としての硫化ジフェニルを用い、これを添加することによりコアの径方向における屈折率を変化させている。なお、ドーパントを用いずに、例えばインナーコア用モノマーを2種以上用いる等によっても、コア31(図2参照)の断面の径方向における屈折率を変化させることもできる。この場合の方法としては、例えば、共重合性である第1及び第2の化合物を用い、第2の化合物が第1の化合物よりも大きな屈折率のものとし、そして、第1化合物間の反応性と、第1と第2との化合物間の反応性との、両者の違いを利用して重合させる方法が挙げられる。なおドーパントの具体的例示については、重合開始剤や連鎖移動剤とともにまとめて後述するものとする。   In the embodiment exemplified above, diphenyl sulfide as a low-molecular compound that has a high refractive index and a large molecular volume and does not participate in polymerization is used as a dopant, and the refractive index in the radial direction of the core is changed by adding this dopant. I am letting. The refractive index in the radial direction of the cross section of the core 31 (see FIG. 2) can also be changed by using, for example, two or more types of inner core monomers without using a dopant. As a method in this case, for example, first and second compounds that are copolymerizable are used, the second compound has a higher refractive index than the first compound, and the reaction between the first compounds. And a method of polymerizing using the difference between the first property and the reactivity between the first and second compounds. Specific examples of the dopant will be described later together with the polymerization initiator and the chain transfer agent.

また、本実施形態では、上記のような条件下で重合反応した後、さらに、所定条件での熱処理をして重合を進め、さらに、この重合完了後には所定の冷却速度で冷却する。   In the present embodiment, after the polymerization reaction is performed under the above-described conditions, the polymerization is further performed by performing a heat treatment under a predetermined condition. Further, after the polymerization is completed, the polymerization is performed at a predetermined cooling rate.

このようにして、コアおよびクラッドがプラスチックからなり、かつコアがアウターコアとインナーコアとの2重構造である、円柱状の光伝送体であるプリフォームを作製することができ、得られたプリフォームは延伸工程に供される。なお、得られるプリフォームは、断面円形の中央部に中空部を有するものとなる場合があるが、延伸工程における延伸によりこの中空部はなくなり、良好な伝送損失を有するPOFとなる。   In this way, a preform that is a cylindrical optical transmission body in which the core and the clad are made of plastic and the core has a double structure of the outer core and the inner core can be manufactured. The reform is subjected to a stretching process. In addition, although the preform obtained may have a hollow portion at the center of a circular cross section, the hollow portion disappears due to stretching in the stretching step, and a POF having good transmission loss is obtained.

プリフォームの延伸方法としては、特開平07−234322号公報等に記載される各種延伸方法を適用することができ、これにより、所望の直径、例えば200μm以上1000μm以下のPOFが得られる。   As a preform stretching method, various stretching methods described in JP-A-07-234322 can be applied, whereby a POF having a desired diameter, for example, 200 μm or more and 1000 μm or less is obtained.

本発明においては、プリフォーム及びPOFを構成するクラッド及びコアの材料として特に好ましく用いられるものは、有機材料として光透過性が高いものである。ただし、コアを伝送する光がコアとクラッドとの界面で全反射するように、クラッドの材料は、コアの屈折よりも低い屈折率を有するようなポリマーとする。また、光学的異方性を生じないポリマーとすることが好ましい。さらに、コアとクラッドとは、互いに密着性に優れるポリマーとし、これらがタフネス等に示される機械的特性に優れ、耐湿熱性にも優れていることがより好ましい。   In the present invention, a material that is particularly preferably used as a material for the clad and core constituting the preform and POF is an organic material having high light transmittance. However, the material of the clad is a polymer having a refractive index lower than that of the core so that light transmitted through the core is totally reflected at the interface between the core and the clad. Moreover, it is preferable to set it as the polymer which does not produce optical anisotropy. Furthermore, it is more preferable that the core and the clad are polymers having excellent adhesion to each other, and these are excellent in mechanical properties indicated by toughness and the like and excellent in heat and moisture resistance.

例としては、(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))等を重合性化合物として用いて重合させたものとすることができる。そして、クラッド形成ポリマーとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)も好ましい。これらを原料として、各々を重合させたホモポリマー、あるいはこれらのうち2種以上を組み合わせて重合させた共重合体、および上記のホモポリマーや共重合体の各種組み合わせによる混合物も例として挙げることができる。そして、これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル類を成分として含むものが光伝送体を構成する上でより好ましい。次に、上記の例について、より詳細に示す。   Examples include (meth) acrylic acid esters (fluorine-free (meth) acrylic acid ester (a), fluorine-containing (meth) acrylic acid ester (b)) and the like, which are polymerized as polymerizable compounds. can do. As the clad forming polymer, polyvinylidene fluoride (PVDF) is also preferable. Examples include homopolymers obtained by polymerizing each of these as raw materials, copolymers obtained by combining two or more of these, and mixtures of various combinations of the above homopolymers and copolymers. it can. And among these, what contains (meth) acrylic acid ester as a component is more preferable when comprising an optical transmission body. Next, the above example will be described in more detail.

上記の(a)フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−tert−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、トリシクロ[5・2・1・02,6 ]デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボニルメタクリレート等が挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−tert−ブチル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。   As the above (a) fluorine-free methacrylic acid ester and fluorine-free acrylic acid ester, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, methacrylic acid Examples include cyclohexyl, diphenylmethyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.02,6] decanyl methacrylate, adamantyl methacrylate, isobornyl methacrylate, norbornyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid- Examples thereof include tert-butyl and phenyl acrylate.

また、(b)含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1 −トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート等が挙げられる。   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.

また、クラッドを形成する好ましいポリマーとしては、コアよりも低い屈折率を示す限りにおいて特に限定されず、上記の各種化合物や、その他に以下のものを例示することができる。例えば、メチルメタクリレート(MMA)とトリフルオロエチルメタクリレート(FMA)やヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート等のフッ化(メタ)アクリレートとの共重合体を挙げることができる。また、MMAと,tert−ブチルメタクリレートなどの分岐を有する(メタ)アクリレート、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、トリシクロデカニルメタクリレートなどの脂環式(メタ)アクリレートなどとの共重合体がある。さらにはポリカーボネート(PC)、ノルボルネン系樹脂(例えば、ZEONEX(登録商標:日本ゼオン(株)製))、ファンクショナルノルボルネン系樹脂(例えば、ARTON(登録商標:JSR製)など)、フッ素樹脂(例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)など)を用いることもできる。また、フッ素樹脂の共重合体(例えば、PVDF系共重合体)や、テトラフルオロエチレンパーフルオロ(アルキルビニルエーテル(PFA)ランダム共重合体、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)共重合体などを用いることもできる。また、これらのポリマーの水素原子(H)を重水素原子(D)に置換して伝送損失の低減を図ることもできる。   Moreover, as a preferable polymer which forms a clad, as long as the refractive index lower than a core is shown, it is not specifically limited, Said various compounds and the following can be illustrated. For example, a copolymer of methyl methacrylate (MMA) and a fluorinated (meth) acrylate such as trifluoroethyl methacrylate (FMA) or hexafluoroisopropyl methacrylate can be given. In addition, a copolymer of MMA and an alicyclic (meth) acrylate such as (meth) acrylate having a branch such as tert-butyl methacrylate, isobornyl methacrylate, norbornyl methacrylate, tricyclodecanyl methacrylate, etc. is there. Furthermore, polycarbonate (PC), norbornene-based resin (for example, ZEONEX (registered trademark: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)), functional norbornene-based resin (for example, ARTON (registered trademark: manufactured by JSR)), fluorine resin (for example, Polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.) can also be used. In addition, a fluororesin copolymer (for example, PVDF copolymer), tetrafluoroethylene perfluoro (alkyl vinyl ether (PFA) random copolymer, chlorotrifluoroethylene (CTFE) copolymer, or the like may be used. In addition, the hydrogen atom (H) of these polymers can be replaced with a deuterium atom (D) to reduce transmission loss.

さらに、光学部材を近赤外光用途に用いる場合は、光が通るコアを構成するC−H結合に起因した吸収損失が起こるために、特許3332922号公報や特開2003−192708号公報などに記載されているような、C−H結合の水素原子を重水素原子やフッ素などで置換したポリマーを用いることで、この伝送損失を生じる波長域を長波長化することができ、伝送信号光の損失を軽減することができる。このようなポリマーとしては、例えば、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)などを例示することができる。なお、原料となる化合物は、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除去されることが望ましい。   Furthermore, when the optical member is used for near-infrared light, an absorption loss due to a C—H bond that constitutes a core through which light passes occurs, and therefore, in Japanese Patent No. 3332922 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-192708 By using a polymer in which a hydrogen atom of a C—H bond is substituted with a deuterium atom or fluorine as described, the wavelength region causing this transmission loss can be lengthened, and the transmission signal light Loss can be reduced. Examples of such polymers include deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d8), polytrifluoroethyl methacrylate (P3FMA), polyhexafluoroisopropyl 2-fluoroacrylate (HFIP 2-FA), and the like. it can. In addition, in order not to impair the transparency after polymerization of the compound as a raw material, it is desirable that impurities and foreign substances serving as scattering sources are sufficiently removed before polymerization.

ラジカルを生成する重合開始剤としては、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、また、2種類以上を併用してもよい。   Polymerization initiators that generate radicals include benzoyl peroxide (BPO), tert-butylperoxy-2-ethylhexanate (PBO), di-tert-butyl peroxide (PBD), and tert-butylperoxyisopropyl carbonate. And peroxide compounds such as (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, Moreover, you may use 2 or more types together.

ポリマーとしたときの機械特性や熱物性などの各種物性値を全体にわたって均一に保つために、重合度の調整を行うことが好ましい。重合度の調整のためには、連鎖移動剤を使うことができる。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できる。各モノマーに対する連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマーハンドブック第3版(J.BRANDRUPおよびE.H.IMMERGUT編、JOHN WILEY&SON発行)を参照することができる。また、該連鎖移動定数は大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊を参考にして、実験によっても求めることができる。   In order to keep various physical property values such as mechanical properties and thermophysical properties uniform when used as a polymer, it is preferable to adjust the degree of polymerization. A chain transfer agent can be used to adjust the degree of polymerization. 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 (edited by J. BRANDRUP and EH IMMERGUT, published by JOHN WILEY & SON). The chain transfer constant can also be obtained by experiment with reference to Takayuki Otsu and Masaaki Kinoshita "Experimental Method for Polymer Synthesis", Kagaku Dojin, published in 1972.

連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類(例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ペンチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等)、チオフェノール類(チオフェノール、m−ブロモチオフェノール、p−ブロモチオフェノール、m−トルエンチオール、p−トルエンチオール等)などを用いることが好ましい。特に、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンのアルキルメルカプタンを用いるのが好ましい。また、C−H結合の水素原子が重水素原子やフッ素原子で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。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 the chain transfer agent include alkyl mercaptans (for example, n-butyl mercaptan, n-pentyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, etc.), thiophenols (thiophenol, m-bromothio). Phenol, p-bromothiophenol, m-toluenethiol, p-toluenethiol, etc.) are preferably used. In particular, it is preferable to use an alkyl mercaptan such as n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, and tert-dodecyl mercaptan. A chain transfer agent in which a hydrogen atom of a C—H bond is substituted with a deuterium atom or a fluorine atom can also be used. Of course, the chain transfer agent is not limited to these, and two or more of these chain transfer agents may be used in combination.

GI型POFは、伝送性能に優れているため、他の型のPOFよりも広帯域の光通信を行うことができ、高性能通信用途に好ましく用いることができる。屈折率の分布を付与する方法としては、コアとなるポリマーに、複数の重合単位を組み入れたり、それらのポリマーをさらに組合わせた共重合体を用いたり、または、ドーパントを添加する必要がある。   Since the GI-type POF is excellent in transmission performance, it can perform optical communication over a wider band than other types of POF, and can be preferably used for high-performance communication applications. As a method for imparting a refractive index distribution, it is necessary to incorporate a plurality of polymerized units into the core polymer, use a copolymer obtained by further combining these polymers, or add a dopant.

ドーパントは、上記のような重合性化合物とは異なる屈折率を有する化合物である。その屈折率差は0.005以上であることが好ましい。ドーパントは、これを含有するポリマーが無添加のポリマーと比較して、屈折率が高くなる性質を有する。これらは、特許3332922号公報や特開平5−173026号公報に記載されているような、モノマーの合成によって生成されるポリマーとの比較において、溶解性パラメータとの差が5.4×103 (J/m3 1/2 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(加熱および加圧等の重合条件)下において安定であるものを、いずれも用いることができる。 The dopant is a compound having a refractive index different from that of the polymerizable compound as described above. The refractive index difference is preferably 0.005 or more. The dopant has the property that the polymer containing it has a higher refractive index than the additive-free polymer. These have a difference from the solubility parameter of 5.4 × 10 3 (in comparison with a polymer produced by the synthesis of monomers as described in Japanese Patent No. 3332922 and JP-A-5-173026. J / m 3 ) is 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 of those which can stably coexist with the polymer and which are stable under the polymerization conditions (polymerization conditions such as heating and pressurization) of the polymerizable monomer which is the above-mentioned raw material can be used.

また、ドーパントは重合性化合物であってもよい。重合性化合物のドーパントを用いた場合には、これを共重合成分として含む共重合体が、これを含まない重合体と比較して、屈折率が上昇する性質を有するものを用いることが好ましい。上記性質を有し、重合体と安定した共存が可能で、かつ、前述のコアあるいはクラッドの原料である重合性化合物の各種重合条件(加熱および加圧等の重合条件)下において安定であるものを、ドーパントとして用いることができる。本実施の形態では、インナーコア用モノマーあるいはコア用モノマーにドーパントを含有させ、その重合工程において界面ゲル重合法により重合の進行方向を制御し、屈折率調整剤の濃度に傾斜を持たせ、コアに屈折率調整剤の濃度分布に基づく屈折率分布構造を形成する方法を例示しているが、それ以外にもプリフォーム形成後に屈折率調整剤を拡散させる方法も知られている(以下、屈折率の分布を有するコアを「屈折率分布型コア」と称する)。屈折率分布型コアを形成することにより、得られる光学部材は、広い伝送帯域を有する屈折率分布型プラスチック光学部材となる。   The dopant may be a polymerizable compound. When a dopant of a polymerizable compound is used, it is preferable to use a copolymer that has a property of increasing the refractive index compared to a polymer that does not include the copolymer as a copolymer component. Having the above properties, stable coexistence with the polymer, and stable under various polymerization conditions (polymerization conditions such as heating and pressurization) of the polymerizable compound that is the raw material of the core or clad described above Can be used as a dopant. In the present embodiment, the inner core monomer or the core monomer contains a dopant, and the polymerization progress direction is controlled by an interfacial gel polymerization method in the polymerization step, and the concentration of the refractive index adjusting agent is given a gradient. Exemplifies a method of forming a refractive index distribution structure based on the concentration distribution of the refractive index adjusting agent, but there is also known a method of diffusing the refractive index adjusting agent after forming a preform (hereinafter referred to as refraction). A core having a refractive index distribution is referred to as a “refractive index distribution type core”). By forming the gradient index core, the obtained optical member becomes a gradient index plastic optical member having a wide transmission band.

前記ドーパントとしては、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)などが挙げられ、中でも、BEN、DPS、TPP、DPSOが好ましい。また、ドーパントは、例えばトリブロモフェニルメタクリレートのように重合性化合物でもよく、その場合、ポリマーマトリックスを形成する際に、重合性モノマーと重合性ドーパント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。ドーパントの、コア部における濃度および分布を調整することによって、プラスチック光ファイバの屈折率を所望の値に変化させることができる。   Examples of the dopant include benzyl benzoate (BEN), diphenyl sulfide (DPS), triphenyl phosphate (TPP), benzyl-n-butyl phthalate (BBP), diphenyl phthalate (DPP), and diphenyl (DP). , Diphenylmethane (DPM), tricresyl phosphate (TCP), diphenyl sulfoxide (DPSO) and the like, among which BEN, DPS, TPP and DPSO are preferable. The dopant may be a polymerizable compound such as tribromophenyl methacrylate. In that case, when forming the polymer matrix, the polymerizable monomer and the polymerizable dopant are copolymerized, and thus various properties (especially optical properties). (Characteristic) is more difficult to control, but may be advantageous in terms of heat resistance. By adjusting the concentration and distribution of the dopant in the core, the refractive index of the plastic optical fiber can be changed to a desired value.

その他、コア、クラッド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、その他の添加剤を添加することができる。例えば、コア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。該化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することができ、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することができる。これらの添加剤も、前記原料となる各種重合性化合物に添加した後、重合することによって、コア、クラッドもしくはそれらの一部に含有させることができる。   In addition, other additives can be added to the core, the clad, or a part of them in a range that does not deteriorate the optical transmission performance. For example, a stabilizer can be added to the core or a part thereof for the purpose of improving the weather resistance and durability. Further, for the purpose of improving optical transmission performance, a stimulated emission functional compound for optical signal amplification can be added. By adding the compound, the attenuated signal light can be amplified by the pumping light, and the transmission distance is improved. For example, it can be used as a fiber amplifier in a part of the optical transmission link. These additives can also be contained in the core, the clad, or a part of them by adding to the various polymerizable compounds as the raw material and then polymerizing.

GI型POFのプリフォームの製造方法は、特許3332922号公報に記載されているように、クラッドとなる樹脂の中空管を作製し、その管内にコアを形成する樹脂組成物を注入し、塊状重合法の一種である界面ゲル重合法によりポリマーを重合することによりコアを形成する方法を例示することができる。この場合の重合条件、つまり重合温度や重合時間は、用いるモノマーや重合開始剤により異なるが、一般的に好ましい条件がある。その条件とは、例えば重合温度は、60℃以上で、かつ生成するポリマーのガラス転移点以下であることが好ましく、60℃以上150℃以下であることが好ましい。また例えば重合時間は、5〜72時間であることが好ましく、5〜48時間であることがより好ましい。不活性ガス雰囲気中で重合反応を行うことが好ましく、必要に応じて、加圧や減圧を実施してもよい。この他にも、国際公開第03/19252号パンフレット記載の重合条件を適用することにより、密度のばらつきがないコアを形成することができる。また、その他には、重合後の屈折率が異なる重合性組成物を逐次添加するコアの形成法も知られている。また、樹脂組成物は前述のように、単一の屈折率を持つ樹脂組成物に屈折率調整剤を添加するものや、屈折率の異なる樹脂を混合するもの、共重合などが用いられる。   As described in Japanese Patent No. 3332922, a method for producing a GI-type POF preform is to produce a hollow resin tube as a clad, and inject a resin composition forming a core into the tube, A method of forming a core by polymerizing a polymer by an interfacial gel polymerization method which is a kind of polymerization method can be exemplified. The polymerization conditions in this case, that is, the polymerization temperature and the polymerization time vary depending on the monomers used and the polymerization initiator, but there are generally preferred conditions. With respect to the conditions, for example, the polymerization temperature is preferably 60 ° C. or higher and preferably not higher than the glass transition point of the polymer to be produced, and preferably 60 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. For example, the polymerization time is preferably 5 to 72 hours, and more preferably 5 to 48 hours. The polymerization reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere, and pressurization or decompression may be performed as necessary. In addition, by applying the polymerization conditions described in International Publication No. 03/19252 pamphlet, a core having no variation in density can be formed. In addition, a core forming method in which polymerizable compositions having different refractive indexes after polymerization are sequentially added is also known. As described above, as the resin composition, a resin composition having a single refractive index to which a refractive index adjusting agent is added, a resin having a different refractive index, a copolymer, or the like is used.

POFは、曲げ、耐候性の向上,吸湿による性能低下抑制,引張強度の向上,耐踏付け性付与,難燃性付与,薬品による損傷からの保護,外部光線によるノイズ防止,着色などによる商品価値の向上などを目的として、通常、その表面に1層以上の保護層を被覆して使用される。   POF has improved product value by bending, improving weather resistance, suppressing performance degradation due to moisture absorption, improving tensile strength, imparting stepping resistance, imparting flame resistance, protecting against chemical damage, preventing noise from external light, and coloring. For the purpose of improvement or the like, the surface is usually coated with one or more protective layers.

上述のように、本発明により得られるプリフォームを延伸してPOFとし、このPOFは第1の被覆工程を経て光ファイバ心線となり、1本の心線または複数本の心線を束ねた形態で第2の被覆工程により被覆をされて光ケーブルとなる。ただし、光ケーブルの中でもシングルファイバケーブルとする場合には、第2の被覆工程を経ることなく、第1被覆工程における被覆層を外表としたままで光ケーブルとして用いることもある。光ケーブルとされるときの被覆の形態としては、一本の前記心線と被覆材との界面、あるいは複数本束ねた状態の光ファイバ心線の外周と被覆材との界面が、すべて接するように被覆されている密着型の被覆と、被覆材と光ファイバ心線との界面に空隙を有するルース型被覆とがある。ルース型被覆では、たとえばコネクタとの接続部において被覆層を剥離した場合、その端面の空隙から水分が浸入して長手方向に拡散されるおそれがあるため、通常は密着型が好ましい。   As described above, the preform obtained by the present invention is stretched to form POF, and this POF becomes an optical fiber core wire through the first coating step, and is formed by bundling one core wire or a plurality of core wires. In the second coating step, the optical cable is formed. However, when a single fiber cable is used among the optical cables, the optical fiber may be used as the optical cable with the coating layer in the first coating process being outside, without passing through the second coating process. As the form of the coating when it is used as an optical cable, the interface between the single core wire and the coating material, or the outer periphery of the bundled optical fiber core wire and the coating material are all in contact with each other. There are a close-contact type coating and a loose type coating having a gap at the interface between the coating material and the optical fiber core. In loose type coating, for example, when the coating layer is peeled off at the connection portion with the connector, moisture may enter from the gaps at the end face and diffuse in the longitudinal direction.

しかし、被覆材と光ファイバ心線とが密着していないので、光ケーブルにかかる応力や熱等のダメージの多くを、被覆層により緩和させることができるという利点を有する。そのため、ルース型の被覆は、使用目的によっては好ましく用いることができる。ルース型被覆の場合のコネクタ接続部からの水分の伝播については、光ファイバ心線と被覆材との界面の空隙部に流動性を有するゲル状の半固体や粉粒体を充填することにより、防止することができる。さらに、これらの半固体や粉粒体に対して耐熱や機械的機能の向上などの他の異なる機能を付与させることにより、多機能な被覆層を形成した光ファイバケーブルを製造することができる。なお、ルース型の被覆とする際には、クロスヘッドダイのニップルを通線方向の適当な位置に調整することと、通線部を減圧装置で適当な圧力に減圧することとの少なくともいずれか一方により、前記空隙を有する層を形成することができる。この空隙層の厚みは、前述のニップル位置と、空隙層及び被覆材の吐出量の調整とにより決定することができる。   However, since the coating material and the optical fiber core wire are not in close contact with each other, there is an advantage that most of damage such as stress and heat applied to the optical cable can be alleviated by the coating layer. Therefore, the loose type coating can be preferably used depending on the purpose of use. About the propagation of moisture from the connector connection part in the case of loose type coating, by filling a gel-like semi-solid or granular material having fluidity in the gap part of the interface between the optical fiber core wire and the coating material, Can be prevented. Furthermore, an optical fiber cable in which a multifunctional coating layer is formed can be produced by imparting other different functions such as heat resistance and improvement of mechanical function to these semi-solids and granular materials. When the loose type coating is used, at least one of adjusting the nipple of the crosshead die to an appropriate position in the direction of passage and reducing the passage portion to an appropriate pressure with a decompression device. On the other hand, the layer having the voids can be formed. The thickness of the gap layer can be determined by adjusting the nipple position and adjusting the discharge amount of the gap layer and the covering material.

第1、第2の被覆工程で設けられる被覆材には、難燃剤や、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑材等を、光伝送特性に影響を及ぼさない条件範囲で添加してもよい。   A flame retardant, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a lubricant, or the like may be added to the coating material provided in the first and second coating processes in a condition range that does not affect the light transmission characteristics.

なお、前記難燃剤としては、臭素を始めとするハロゲン含有の樹脂や添加剤、リン含有のものがあるが、燃焼時における毒性ガス低減等の安全性の観点では、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物が主流となりつつある。   In addition, as the flame retardant, there are halogen-containing resins and additives such as bromine, and phosphorus-containing ones. From the viewpoint of safety such as reduction of toxic gases during combustion, aluminum hydroxide or magnesium hydroxide Metal hydroxides such as are becoming mainstream.

また、光ケーブルに複数の他の機能を付与させるために、適宜機能性層としての被覆層をさらに積層させてもよい。例えば、前述の難燃化層以外に、POFの吸湿を抑制するためのバリア層や、POFに含有された水分を除去するための吸湿材料層等がある。このような吸湿材料層の付与方法としては、例えば、吸湿テープや吸湿ジェルを、所定の被覆層内や被覆層間に設ける方法がある。他の機能性層としては、可撓時の応力緩和のための柔軟性素材層、外部からの応力を緩衝するための緩衝材としての発泡材料層、剛性を向上させるための強化層などがある。樹脂以外にも光ケーブルの耐引っ張り性向上のための構造材として、高い弾性率を有する繊維(いわゆる抗張力繊維)および/または剛性の高い金属線等の線材を被覆層またはケーブル化層をなす熱可塑性樹脂に含有すると、得られるケーブルの力学的強度を補強することができることから好ましい。   Moreover, in order to give a plurality of other functions to the optical cable, a coating layer as a functional layer may be appropriately further laminated. For example, in addition to the flame retardant layer described above, there are a barrier layer for suppressing moisture absorption of POF, a moisture absorbing material layer for removing moisture contained in POF, and the like. As a method for applying such a hygroscopic material layer, for example, there is a method of providing a hygroscopic tape or a hygroscopic gel in a predetermined coating layer or between coating layers. As other functional layers, there are a flexible material layer for relaxing stress at the time of flexibility, a foam material layer as a buffer material for buffering external stress, and a reinforcing layer for improving rigidity. . In addition to resin, as a structural material for improving the tensile resistance of optical cables, thermoplastics that form a coating layer or a cabled layer of highly elastic fibers (so-called tensile fibers) and / or high-rigidity metal wires, etc. When contained in the resin, it is preferable because the mechanical strength of the obtained cable can be reinforced.

前記抗張力繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維が挙げられる。また、前記金属線としてはステンレス線、亜鉛合金線、銅線などが挙げられる。いずれのものも前述したものに限定されるものではない。その他に、保護のための金属管の外装、架空用の支持線や、配線時の作業性を向上させるための機構を、光ファイバケーブルの施工の際には使用することができる。   Examples of the tensile strength fibers include aramid fibers, polyester fibers, and polyamide fibers. Examples of the metal wires include stainless steel wires, zinc alloy wires, and copper wires. None of these are limited to those described above. In addition, a metal tube exterior for protection, an aerial support line, and a mechanism for improving workability during wiring can be used in the construction of the optical fiber cable.

また、光ケーブルの形状は使用形態によって、光ファイバ心線を同心円上にまとめた集合型のものや、一列に並べたテープ型のもの、さらにそれらを押え巻やラップシースなどでまとめたものなど用途に応じてその形態が選ばれる。   Also, depending on the type of use, the shape of the optical cable is a collective type in which optical fiber cores are concentrically arranged, a tape type in which the optical fibers are arranged in a row, and a type in which they are gathered together with a presser roll or wrap sheath. The form is selected according to

本発明のプリフォームから得られた光ケーブルは、従来の光ケーブルに比べて、軸ずれに対する許容度が高いために、突き合せにより接合しても用いることができるが、より好ましくは、光ケーブルの端部に接続用光コネクタを備えて、互いの接続部を確実に固定することが好ましい。コネクタとしては一般に知られている、PN型、SMA型、SMI型などの市販の各種コネクタを利用することが可能である。   The optical cable obtained from the preform of the present invention has a higher tolerance for axial misalignment than conventional optical cables, and can be used even if joined by butt, more preferably the end of the optical cable. It is preferable to provide an optical connector for connection to each other and securely fix the connecting portions. As the connector, various commercially available connectors such as PN type, SMA type, and SMI type that are generally known can be used.

本発明のプリフォームから得られた光ケーブルは、種々の発光素子や受光素子、光スイッチ、光アイソレータ、光集積回路、光送受信モジュールなどの光部品を含む光信号処理装置等が組み合わされて好適に用いられる。この際には、必要に応じて他の光ファイバ等と組合わせてもよい。それらに関連する技術としてはいかなる公知の技術も適用でき、例えば、プラスティックオプティカルファイバの基礎と実際(エヌ・ティー・エス社発行)、日経エレクトロニクス2001.12.3号110頁〜127頁「プリント配線基板に光部品が載る,今度こそ」などを参考にすることができる。前記文献に記載の種々の技術と組み合わせることによって、コンピュータや各種デジタル機器内の装置内配線、車両や船舶などの内部配線、光端末とデジタル機器、デジタル機器同士の光リンクや一般家庭や集合住宅・工場・オフィス・病院・学校などの屋内や域内の光LAN等をはじめとする、高速大容量のデータ通信や電磁波の影響を受けない制御用途などの短距離に適した光伝送システムに好適に用いることができる。   The optical cable obtained from the preform of the present invention is suitably combined with an optical signal processing device including optical components such as various light emitting elements and light receiving elements, optical switches, optical isolators, optical integrated circuits, and optical transceiver modules. Used. In this case, you may combine with another optical fiber etc. as needed. Any known technique can be applied as a technique related to them. For example, the basic and actual of plastic optical fiber (published by NTS Corporation), Nikkei Electronics 2001.1.2.3, pp. 110-127 “Printed Wiring You can refer to "This time, optical components are mounted on the board." Combined with various technologies described in the above documents, internal wiring in computers and various digital devices, internal wiring in vehicles and ships, optical terminals and digital devices, optical links between digital devices, general households and housing complexes・ Suitable for optical transmission systems suitable for short distances such as high-speed, large-capacity data communications and control applications that are not affected by electromagnetic waves, including optical LANs in factories, offices, hospitals, schools, etc. Can be used.

さらに、IEICE TRANS. ELECTRON.,VOL.E84−C,No.3,MARCH 2001,p.339−344 「High−Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission」,エレクトロニクス実装学会誌 Vol.3,No.6,2000 476頁〜480頁「光シートバス技術によるインタコネクション」の記載されているものや、特開2003−152284号公報に記載の導波路面に対する発光素子の配置;特開平10−123350号、特開2002−90571号、特開2001−290055号等の各公報に記載の光バス;特開2001−74971号、特開2000−329962号、特開2001−74966号、特開2001−74968号、特開2001−318263号、特開2001−311840号等の各公報に記載の光分岐結合装置;特開2000−241655号等の公報に記載の光スターカプラ;特開2002−62457号、特開2002−101044号、特開2001−305395号等の各公報に記載の光信号伝達装置や光データバスシステム;特開2002−23011号等に記載の光信号処理装置;特開2001−86537号等に記載の光信号クロスコネクトシステム;特開2002−26815号等に記載の光伝送システム;特開2001−339554号、特開2001−339555号等の各公報に記載のマルチファンクションシステム;や各種の光導波路、光分岐器、光結合器、光合波器、光分波器などと組み合わせることで、多重化した送受信などを使用した、より高度な光伝送システムを構築することができる。以上の光伝送用途以外にも照明(導光)、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, which are described in “Interconnection by Optical Sheet Bus Technology”, and the arrangement of light emitting elements on the waveguide surface described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-152284; , JP-A-2002-90571, JP-A-2001-290055, and the like; JP-A-2001-74971, JP-A-2000-329962, JP-A-2001-74966, JP-A-2001-74968 , JP 2001-318263, JP 2001-31840, etc .; optical branch couplers described in JP 2000-241655 A; optical star couplers described in JP 2000-241655, etc .; Optical signal transmission devices described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2002-101044 and 2001-305395 An optical data bus system; an optical signal processing apparatus described in JP-A No. 2002-23011; an optical signal cross-connect system described in JP-A No. 2001-86537; an optical transmission system described in JP-A No. 2002-26815; Multi-function systems described in JP 2001-339554 A, JP 2001-339555 A, etc .; and various optical waveguides, optical splitters, optical couplers, optical multiplexers, optical demultiplexers, etc. Thus, a more advanced optical transmission system using multiplexed transmission / reception can be constructed. In addition to the above light transmission applications, it can also be used in the fields of illumination (light guide), energy transmission, illumination, and sensors.

以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、実施例3は、実施例1及び2に対する比較実験として行ったものである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to this. In the following examples, Example 3 was conducted as a comparative experiment with respect to Examples 1 and 2.

溶融押出成形により作製した内径18.7mm、長さ90cmのPVDFの中空管をクラッド12とし、この中空部に、アウターコア用の原料を注入した。アウターコア用の原料は、蒸留処理によって水分を100ppm以下に除去したMMA−d8(全重水素化メチルメタクリレート)204.1gと、重合開始剤としてのジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(商品名;V−601、和光純薬(株)製)(70℃での半減期時間:5時間)と、連鎖移動剤としてのn−ラウリルメルカプタンとの混合物であり、この混合物は所定温度に調整してから注入された。なお、MMA−d8は重合禁止剤としてのアルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンを100ppm含んでいたので、これを蒸留して、重合禁止剤の含有濃度を0.1ppm未満とした。ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)とn−ラウリルメルカプタンとのMMA−d8に対する添加率は、それぞれ0.012モル%と0.2モル%とした。アウターコア用の原料を注入されたクラッド12を、回転重合装置35の重合器本体44aに長手方向が水平となるようにセットし、3000rpmで回転しながら60℃の雰囲気下で22時間加熱重合を行った。このとき、回転する重合容器38の近傍、具体的には1〜2cm離れたところに非接地型熱電対を設け、この熱電対による測定温度を、重合反応による温度としてみなした。そしてこの方法により測定された重合反応の発熱における温度ピーク(以降、発熱ピークと称する。)を求めた。本実施例1においては、重合開始から約15時間経過したときに60.8℃の発熱ピークが認められた。そして、これによりクラッド12の内面にPMMA−d8からなる層を形成してこの層をアウターコア32とした。   A PVDF hollow tube having an inner diameter of 18.7 mm and a length of 90 cm produced by melt extrusion molding was used as a clad 12, and a raw material for an outer core was injected into this hollow portion. The raw material for the outer core was 204.1 g of MMA-d8 (fully deuterated methyl methacrylate) from which water was removed to 100 ppm or less by distillation, and dimethyl-2,2′-azobis (2-methyl) as a polymerization initiator. Propionate) (trade name; V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (half-life time at 70 ° C .: 5 hours) and n-lauryl mercaptan as a chain transfer agent. The mixture was injected after adjusting to a predetermined temperature. Since MMA-d8 contained 100 ppm of aluminum N-nitrosophenylhydroxylamine as a polymerization inhibitor, this was distilled to make the content concentration of the polymerization inhibitor less than 0.1 ppm. Addition ratios of dimethyl-2,2'-azobis (2-methylpropionate) and n-lauryl mercaptan to MMA-d8 were 0.012 mol% and 0.2 mol%, respectively. The clad 12 injected with the raw material for the outer core is set in the polymerization vessel main body 44a of the rotation polymerization apparatus 35 so that the longitudinal direction is horizontal, and is heated and polymerized for 22 hours in an atmosphere of 60 ° C while rotating at 3000 rpm. went. At this time, an ungrounded thermocouple was provided in the vicinity of the rotating polymerization vessel 38, specifically at a distance of 1 to 2 cm, and the temperature measured by this thermocouple was regarded as the temperature due to the polymerization reaction. And the temperature peak (henceforth an exothermic peak) in the exotherm of the polymerization reaction measured by this method was calculated | required. In Example 1, an exothermic peak of 60.8 ° C. was observed when about 15 hours passed from the start of polymerization. Thus, a layer made of PMMA-d8 was formed on the inner surface of the clad 12, and this layer was used as the outer core 32.

アウターコア32の中空部に、インナーコア用の原料を常温常圧下で注入した。インナーコア用の原料は、MMA−d8が81.7gと、重合開始剤としてのジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)と、連鎖移動剤としてのn−ラウリルメルカプタンと、ドーパントとしてのジフェニルスルフィド(DPS)との混合物である。なお、MMA−d8はアウターコア用モノマーと同様に、重合禁止剤としてのアルミニウムN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンを100ppm含んでいたものを蒸留して、重合禁止剤の含有濃度を0.1ppm未満とした。なお、DPSは非重合性化合物である。ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)とn−ラウリルメルカプタンとDPSとのMMAに対する添加率は、それぞれ0.04モル%、0.2モル%、7重量%とした。   The raw material for the inner core was injected into the hollow part of the outer core 32 under normal temperature and normal pressure. The raw materials for the inner core are 81.7 g of MMA-d8, dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate) as a polymerization initiator, n-lauryl mercaptan as a chain transfer agent, It is a mixture with diphenyl sulfide (DPS) as a dopant. In addition, MMA-d8, like the outer core monomer, distilled what contained 100 ppm of aluminum N-nitrosophenylhydroxylamine as a polymerization inhibitor to make the content concentration of the polymerization inhibitor less than 0.1 ppm. . Note that DPS is a non-polymerizable compound. Addition ratios of dimethyl-2,2'-azobis (2-methylpropionate), n-lauryl mercaptan and DPS to MMA were 0.04 mol%, 0.2 mol% and 7 wt%, respectively.

このクラッド12は、長手方向が水平となるように、回転重合装置35の重合器本体44aに再びセットされ、3000rpmで回転されながら70℃の雰囲気下で2時間加熱重合された。そして、90℃に雰囲気温度を上げて5時間、さらに回転速度を500rpmとして回転を継続しつつ120℃で24時間継続した。その後、回転をしながら自然冷却し、プリフォーム21を得た。そして、このプリフォーム21を延伸してPOF25を得た。   The clad 12 was set again on the polymerization vessel main body 44a of the rotary polymerization apparatus 35 so that the longitudinal direction was horizontal, and was polymerized by heating in an atmosphere of 70 ° C. for 2 hours while rotating at 3000 rpm. The ambient temperature was raised to 90 ° C. for 5 hours, and the rotation speed was further set to 500 rpm, and the rotation was continued at 120 ° C. for 24 hours. Thereafter, it was naturally cooled while rotating to obtain a preform 21. The preform 21 was stretched to obtain POF25.

本実施例1の結果得られたプリフォーム21は、インナーコア33の断面円形の中央部に中空部を有しており、気泡もクラックも確認されず、また、アウターコアおよびインナーコアとも均一な厚みを有していた。そして、延伸して得られたPOFは、平均外径が316μm、外径の最大値は320μm、最小値は310μmであり、極めて安定した形状の長さ2800mmのものであった。また、POFには気泡もクラックも確認されなかった。さらに、得られたPOFの伝送損失値を測定したところ、光源波長650nmにて70dB/kmであった。   The preform 21 obtained as a result of Example 1 has a hollow portion at the center of the inner core 33 having a circular cross section, and neither air bubbles nor cracks are confirmed, and both the outer core and the inner core are uniform. It had a thickness. The POF obtained by stretching had an average outer diameter of 316 μm, a maximum value of the outer diameter of 320 μm, and a minimum value of 310 μm, and an extremely stable shape with a length of 2800 mm. Also, neither bubbles nor cracks were confirmed in POF. Furthermore, when the transmission loss value of the obtained POF was measured, it was 70 dB / km at a light source wavelength of 650 nm.

アウターコア用モノマー及びインナーコア用モノマーとしてメチルメタクリレート(MMA)とイソボニルメタクリレート(IBXMA)とをともに用いた。MMAは、重合禁止剤としてp−メトキシフェノールを5ppm含むものを蒸留して重合禁止剤の含有濃度を0.6ppmとしてから用いた。また、IBXMAは、p−メトキシフェノールを100ppm含有するものであったので、これをカラム分離により0.6ppmとした。このときのカラムには、アルミナ粉を分離媒体として充填したものを用いた。そして、アウターコア形成時、インナーコア形成時ともに、MMAとIBXMAとを85:15の重量比で混合して共重合させた。これ以外の条件は実施例1と同様にして実施した。そして、このプリフォーム21を延伸してPOF25を得た。   Both methyl methacrylate (MMA) and isobornyl methacrylate (IBXMA) were used as the outer core monomer and the inner core monomer. MMA was used after distilling what contained 5 ppm of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor to adjust the concentration of the polymerization inhibitor to 0.6 ppm. Moreover, since IBXMA contained 100 ppm of p-methoxyphenol, this was adjusted to 0.6 ppm by column separation. The column used at this time was packed with alumina powder as a separation medium. MMA and IBXMA were mixed at a weight ratio of 85:15 and copolymerized at the time of forming the outer core and at the time of forming the inner core. The other conditions were the same as in Example 1. The preform 21 was stretched to obtain POF25.

本実施例2の結果得られたプリフォーム21は、インナーコア33の断面円形の中央部に中空部を有しており、気泡もクラックも確認されず、また、アウターコアおよびインナーコアとも均一な厚みを有していた。そして、延伸して得られたPOFは、平均外径が750μm、外径の最大値は765μm、最小値は730μmであり、安定した形状の長さ500mmのものであった。また、POFには気泡もクラックも確認されなかった。さらに、得られたPOFの伝送損失値を測定したところ、波長650nmにて165dB/kmであった。   The preform 21 obtained as a result of Example 2 has a hollow portion in the central portion of the inner core 33 having a circular cross section, and neither air bubbles nor cracks are confirmed, and both the outer core and the inner core are uniform. It had a thickness. The POF obtained by stretching had an average outer diameter of 750 μm, a maximum outer diameter of 765 μm, and a minimum value of 730 μm, and a stable shape having a length of 500 mm. Also, neither bubbles nor cracks were confirmed in POF. Furthermore, when the transmission loss value of the obtained POF was measured, it was 165 dB / km at a wavelength of 650 nm.

アウターコア及びインナーコアを形成するために用いたモノマーはMMA−d8であり、これは重合禁止剤としてp−メトキシフェノールを100ppm含有するものであったので、蒸留により5ppmとした。これ以外の条件については実施例1と同様に実施した。そして、このプリフォーム21を延伸してPOF25を得た。   The monomer used to form the outer core and the inner core was MMA-d8, which contained 100 ppm of p-methoxyphenol as a polymerization inhibitor, and thus was made 5 ppm by distillation. About conditions other than this, it implemented similarly to Example 1. FIG. The preform 21 was stretched to obtain POF25.

本実施例3の結果得られたプリフォーム21は、インナーコア33の断面円形の中央部に中空部を有しており、また、アウターコアには長手方向全長域にわたって厚みの変動が確認され、その長手方向における変動周期は1〜3cmであった。そして、得られたプリフォームには、直径が0.5〜1mmの気泡と、クラックとが確認された。また、延伸して得られたPOFは、平均外径が316μm、外径の最大値は355μm、最小値は280μmであった。延伸途中で1回POFは切断され、1000mおよび1350mのPOFが得られた。さらに、得られたPOFの伝送損失値を測定したところ、650nmにて105B/kmであった。   The preform 21 obtained as a result of the present Example 3 has a hollow portion at the center of the inner core 33 having a circular cross section, and the outer core is confirmed to vary in thickness over the entire length in the longitudinal direction. The fluctuation period in the longitudinal direction was 1 to 3 cm. And the bubble with a diameter of 0.5-1 mm and the crack were confirmed by the obtained preform. The POF obtained by stretching had an average outer diameter of 316 μm, a maximum value of the outer diameter of 355 μm, and a minimum value of 280 μm. During the stretching, the POF was cut once, and POFs of 1000 m and 1350 m were obtained. Furthermore, when the transmission loss value of the obtained POF was measured, it was 105 B / km at 650 nm.

以上の実施例1〜3,により、モノマー中の重合禁止剤を0.1ppm未満および0.6ppmにまで減じた場合には、プリフォームのアウターコア、インナーコアはそれぞれ均一な厚みとなり、これを延伸して得たPOFは、外径安定性に優れるとともに、光学性能にも優れていることがわかる。一方、重合禁止剤を5ppm含有するモノマーを使用した場合、回転下で重合して得たれた中空状のアウターコアは長手方向における厚み均一性に劣り、これを延伸して得たPOFは一定外径ではない。また、プリフォームに気泡やクラックが入り易いため、得られるPOFの光学性能も十分なものとは言うことができない。これにより、本発明によると、重合性モノマーであるメタクリル酸エステル系化合物を重合させて所定の形状に精度よく重合体を形成して光学部材用重合体を得ることができるとともに、長手方向に厚みが均一なコア部を形成して中空状とし、延伸したときに外径が均一なPOFとすることができるプリフォームを製造することができることがわかる。   When the polymerization inhibitor in the monomer is reduced to less than 0.1 ppm and 0.6 ppm by the above Examples 1 to 3, the outer core and the inner core of the preform have uniform thicknesses, respectively. It can be seen that the POF obtained by stretching has excellent outer diameter stability and optical performance. On the other hand, when a monomer containing 5 ppm of a polymerization inhibitor is used, the hollow outer core obtained by polymerization under rotation is inferior in thickness uniformity in the longitudinal direction, and the POF obtained by stretching this is not constant. It is not the diameter. Further, since bubbles and cracks are easily generated in the preform, it cannot be said that the optical performance of the obtained POF is sufficient. Thus, according to the present invention, a methacrylate monomer compound that is a polymerizable monomer can be polymerized to accurately form a polymer in a predetermined shape to obtain a polymer for optical members, and the thickness in the longitudinal direction. It can be seen that a preform can be produced in which a uniform core portion is formed into a hollow shape and a POF having a uniform outer diameter when stretched.

本発明の実施形態としてのプラスチック光ファイバ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 plastic optical fiber as embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるプリフォームの断面図である。It is sectional drawing of the preform which is embodiment of this invention. 図3のプリフォームの断面径方向における屈折率を示す図である。It is a figure which shows the refractive index in the cross-sectional radial direction of the preform of FIG. POFの断面図である。It is sectional drawing of POF. 図4のPOFの断面径方向における屈折率を示す図である。It is a figure which shows the refractive index in the cross-sectional radial direction of POF of FIG. 重合容器の断面図である。It is sectional drawing of a superposition | polymerization container. 回転重合装置の概略図である。It is the schematic of a rotation polymerization apparatus. 重合容器の回転方法についての説明図である。It is explanatory drawing about the rotation method of a superposition | polymerization container. 重合容器の断面図である。It is sectional drawing of a superposition | polymerization container.

符号の説明Explanation of symbols

13 第1注入工程
14 第1モノマー精製工程
17 第2注入工程
18 第2モノマー精製工程
20 インナーコア重合工程
31 プリフォームのコア
32 プリフォームのアウターコア
33 プリフォームのインナーコア
38 重合容器
41 回転重合装置
131 POFのコア
132 POFのアウターコア
133 POFのインナーコア
13 First injection step 14 First monomer purification step 17 Second injection step 18 Second monomer purification step 20 Inner core polymerization step 31 Preform core 32 Preform outer core 33 Preform inner core 38 Polymerization vessel 41 Rotation polymerization Equipment 131 POF core 132 POF outer core 133 POF inner core

Claims (7)

重合性モノマーに含まれる重合禁止剤の濃度が3.0ppm未満となるように前記重合性モノマーを精製し、精製された前記重合性モノマーを重合させることを特徴とする光学部材用重合体の製造方法。   Production of a polymer for an optical member, wherein the polymerizable monomer is purified so that the concentration of the polymerization inhibitor contained in the polymerizable monomer is less than 3.0 ppm, and the purified polymerizable monomer is polymerized. Method. 前記重合禁止剤を含む前記重合性モノマーは、蒸留により前記精製されることを特徴とする請求項1記載の光学部材用重合体の製造方法。   2. The method for producing a polymer for an optical member according to claim 1, wherein the polymerizable monomer containing the polymerization inhibitor is purified by distillation. 前記重合禁止剤が、前記重合性モノマーの沸点において非揮発性であることを特徴とする請求項1または2記載の光学部材用重合体の製造方法。   The method for producing a polymer for an optical member according to claim 1 or 2, wherein the polymerization inhibitor is non-volatile at the boiling point of the polymerizable monomer. 前記重合禁止剤がアルミニウムp−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンであることを特徴とする請求項1ないし3いずれかひとつ記載の光学部材用重合体の製造方法。   The method for producing a polymer for an optical member according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymerization inhibitor is aluminum p-nitrosophenylhydroxylamine. 前記重合性モノマーはメタクリル酸エステル系化合物であることを特徴とする請求項1ないし4いずれかひとつ記載の光学部材用重合体の製造方法。   The method for producing a polymer for an optical member according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymerizable monomer is a methacrylic ester compound. 重合性モノマーに含まれる重合禁止剤の濃度が3.0ppm未満となるように前記重合性モノマーを精製し、
前記精製された重合性モノマーを重合させてプラスチック光ファイバプリフォームを形成することを特徴とするプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
Purifying the polymerizable monomer so that the concentration of the polymerization inhibitor contained in the polymerizable monomer is less than 3.0 ppm,
A method for producing a plastic optical fiber preform, wherein the purified polymerizable monomer is polymerized to form a plastic optical fiber preform.
前記精製された重合性モノマーを円管状の第1部材の中空部内に注入した後に重合させて重合体を生成させることにより、前記第1部材よりも高い屈折率である第2部材を前記第1部材の内面に形成することを特徴とする請求項6記載のプラスチック光ファイバプリフォームの製造方法。
The purified polymerizable monomer is injected into the hollow portion of the tubular first member and then polymerized to form a polymer, whereby a second member having a higher refractive index than the first member is obtained. 7. The method for producing a plastic optical fiber preform according to claim 6, wherein the plastic optical fiber preform is formed on an inner surface of the member.
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