通过具有冲模（３０）和喷嘴（３１）的涂布设备使用由热塑性树脂（３２）形成的保护层（３９）涂布塑料光纤（１１）。所述冲模的直径Ｔ↓［Ａ］（μｍ）、所述喷嘴的外径Ｔ↓［Ｂ１］（μｍ）、所述喷嘴的内径Ｔ↓［Ｂ２］（μｍ）和所述塑料光纤的直径Ｄ（μｍ）满足下面的公式：２０（μｍ）≤（Ｔ↓［Ａ］－Ｔ↓［Ｂ１］）≤１５００（μｍ）、２０（μｍ）≤（Ｔ↓［Ｂ２］－Ｄ）≤６００（μｍ）、４００（μｍ）＜（Ｔ↓［Ｂ１］－Ｔ↓［Ｂ２］）≤１５００（μｍ）。因而，将热塑性树脂（３２）涂布到塑料光纤（１１）上而不会引起对塑料光纤（１１）的应力分布。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用树脂涂布塑料光纤的方法和装置。
技术介绍
因为传输损失大于玻璃光纤，塑料光纤不适合长距离传输光学信号。尽管传输损失大于玻璃光纤，但是塑料光纤具有许多优点，例如由于大的直径而有利于连接、有利于光纤的终端处理、不需要高精度地纤芯对准、连接器的成本降低、刺入人体的危险小、容易构建、抗振性高和价格低。因此，计划将塑料光纤不仅用作家用和汽车用途，而且作为短距离、高容量光缆，例如用于高速数据处理装置的内部引线和数字视频接口(DVI)连接。塑料光纤包括主要组分是聚合物基质的有机化合物的纤芯部分和由与纤芯部分具有不同折射率的有机材料组成的包层部分。通过拉丝或者挤出预聚物形成同时包括纤芯部分和包层部分的纤维来制备塑料光纤。还可以通过形成光纤基材料(以下称作“预制棒(preform)”)并且熔融拉丝该预制棒来制备塑料光纤。在从预制棒制备塑料光纤(以下称作“POF”)中，通过在180℃至260℃的温度下熔拉预制棒来形成具有所需直径的POF。在熔拉过程期间，在用电加热器在圆柱形加热炉中加热预制棒的同时对预制棒的下端进行拉丝以延长预制棒。例如，在夹住预制棒后，将预制棒缓慢地向下移入加热炉中，从而在加热炉中熔化预制棒。当预制棒足够软化而预制棒的熔融部分由于其重力而部分地向下移动时，拉丝熔融预制棒的前端并且钩在拉丝辊上，从而连续拉丝预制棒以形成POF(例如参见日本特开(JP-A)第11-337781号)。尽管裸POF也用于一些有限的用途，但是为了将如此制备的POF用于许多用途，涂布POF的外表面以进行保护(例如形成保护层)，或者将POF保持在内径足以插入POF的管内。通过保护POF，可以在恶劣的环境中处理光纤或者使用光纤时防止缺陷、损伤、例如微弯曲的结构不规则性、光学性质降低等等。保护POF的材料的实例是热塑性树脂，例如聚氯乙烯、尼龙(商标)、聚丙烯、聚酯、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)。还可以施加上述以外的其它热塑性树脂。传统上，如在日本特开(JP-A)第11-337781号中所述，通过使POF穿过包含熔融聚合物或者可聚合组合物的室中，并且通过在穿过所述室后固化POF上的聚合物或者可聚合组合物来在POF上形成保护层。具有冲模和喷嘴的涂布装置可以降低POF外径的变化，并且即使连续地形成涂层也可以长期防止POF的断裂(例如参见JP-A第4-254441号)。在JP-A第10-194793号中描述的涂布装置可以防止热塑性树脂在涂布过程中溢出喷嘴，从而可以形成具有均匀厚度的保护层。另外，如在JP-A第2002-18926号中所述，可以防止围绕POF的保护层中的厚度偏差。但是，因为POF本身是塑料(例如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)，所以POF的性质(例如传输损失)归因于在150℃或更高的温度下会熔化保护层树脂(通常使用热塑性树脂)的热能而趋向于变差。在JP-A第4-254441号中描述的涂布方法中，通过解决热塑性树脂溢出喷嘴的问题，可以降低保护层直径的波动，因而获得具有优异外观的塑料光纤束(光纤束)。但是，这种涂布方法没有涉及由于在涂布过程期间由对POF的热损伤引起的传输损失的恶化问题。另外，在JP-A第10-194793和2002-18926号中描述的涂布方法和装置没有解决对POF的热损伤问题，尽管这些文献中的技术可以改善涂层的尺寸精度和稳定性。在POF上涂布保护层中，在层中分布了应力并因此使制造的POF中的折射率出现偏差。结果，因为通过POF的透射光被散射，传输损失将增加。另外，当在POF上形成保护层中引入了外部空气时，POF和保护层之间的界面变得不均匀，并因此传输损失将增加。本专利技术的目的是提供能够快速且稳定的涂布而且不会引起热损伤和归因于应力分布的机械损伤的用于涂布塑料光纤的方法和设备。
技术实现思路
为了实现上面的目的，本专利技术人已经发现通过最优化塑料光纤的直径和具有作为用于保护层的热塑性树脂通道的冲模(die)和喷嘴的模具形状之间的关系，可以用保护层涂布塑料光纤并且防止传输损失的增加。在用保护层涂布塑料光纤中，冲模的直径TA(μm)、喷嘴的外径TB1(μm)、喷嘴的内径TB2(μm)和塑料光纤的直径D(μm)满足下面的公式20(μm)≤(TA-TB1)≤1500(μm) ……(1)20(μm)≤(TB2-D)≤600(μm)……(2)400(μm)＜(TB1-TB2)≤1500(μm)……(3)当塑料光纤的直径D为200μm至1500μm时，热塑性树脂保护层的厚度Tc优选为100μm至500μm。塑料光纤的直径D优选为200μm至800μm。上面公式(1)中的值(TA-TB1)优选为200μm至1200μm，并且更优选为400μm至1000μm。上面公式(2)中的值(TB2-D)优选为50μm至400μm，并且更优选为70μm至150μm。上面公式(3)中的值(TB1-TB2)优选等于或小于1000μm，并且更优选等于或小于500μm。在一些例如管型和压力型的涂布设备中，冲模和喷嘴的位置相对于塑料光纤的进料方向是不同的，所以冲模的直径TA(μm)、外径TB1(μm)和内径TB2(μm)不总是在与塑料光纤进料方向垂直的同一平面中。在190℃的熔化温度下热塑性树脂的熔体流动速率优选为5克/10分钟至150克/10分钟。根据本专利技术，因为如上所述最优化了冲模的直径TA(μm)、喷嘴的外径TB1(μm)、喷嘴的内径TB2(μm)和塑料光纤的直径D(μm)，所以涂布过程中对塑料光纤的应力降低，并因此可以防止传输损失的增加。另外，可以稳定地形成涂层而不会增加塑料光纤的传输损失，所以塑料光纤的生产率增加。此外，因为涂布过程期间塑料光纤被屏蔽而与外部空气隔绝，所以可以防止由于塑料光纤和作为涂层的热塑性树脂之间界面的不均匀引起的传输损失的增加。另外，改善了塑料光纤的外观。附图说明图1是根据本专利技术的涂布生产线的示意图；和图2是根据本专利技术的涂布设备的主要部分的截面图。具体实施例方式首先，解释在本实施方式中优选使用的原料聚合物、聚合引发剂、链转移剂、折射率控制剂(掺杂剂)。然后，作为塑料光纤(POF)的一个实施例，解释制备渐变折射率(GI)型POF的预制棒和POF的方法。高透射比的GI型POF具有折射率从中心向纤芯部分表面逐渐改变的折射率分布。然后，解释涂布POF的方法和设备。应当指出下面说明的实施方式并不限制本专利技术的范围。作为纤芯部分的原料，优选选择容易本体聚合的可聚合的单体。具有高的光学透射比并且容易本体聚合的原料的实例是甲基丙烯酸酯、(c)苯乙烯型化合物、(d)乙烯基酯、聚碳酸酯等。纤芯部分可以从由这些单体之一组成的均聚物、由至少两种这些单体组成的共聚物，或者所述均聚物和/或所述共聚物的混合物形成。其中，可以使用(甲基)丙烯酸酯作为可聚合单体。具体地说，作为可聚合单体的(a)无氟的(甲基)丙烯酸酯的实例是甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸苄酯(BzMA)、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸二苯基甲酯、甲基丙烯酸三环癸酯、甲基丙烯酸金刚烷(adamanthyl)酯、甲基丙烯酸异龙脑(isobonyl)酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
通过利用喷嘴和冲模使用热塑性树脂涂布塑料光纤的涂布方法，所述喷嘴被装配到形成于所述冲模中的开孔中，通过使热塑性树脂流过形成于所述冲模和所述喷嘴之间的树脂通道并且通过经由所述树脂通道围绕塑料光纤涂布所述热塑性树脂来用热塑性树脂涂布所述塑料光纤，所述塑料光纤通过形成于所述喷嘴中的光纤通道；其中，所述冲模和所述喷嘴满足如下条件：２０（μｍ）≤（Ｔ↓［Ａ］－Ｔ↓［Ｂ１］）≤１５００（μｍ）２０（μｍ）≤（Ｔ↓［Ｂ２］－Ｄ）≤６００（μｍ）４００（μｍ） ＜（Ｔ↓［Ｂ１］－Ｔ↓［Ｂ２］）≤１５００（μｍ）其中，Ｔ↓［Ａ］（μｍ）表示所述冲模的直径、Ｔ↓［Ｂ１］（μｍ）表示所述喷嘴的外径、Ｔ↓［Ｂ２］（μｍ）表示所述喷嘴的内径，并且Ｄ（μｍ）表示所述塑料光纤的直径。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫坂怜，气贺泽忠宏，竹田明彦，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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