[发明专利]挤出原料供给装置及使用该装置的光传输体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及挤出原料供给装置、以及用于光学用途、光纤用途等的光传输体的制造方法，更具体而言，涉及通过熔融挤出成形获得、且在该制造过程中主要适用于光学信号传输损耗的劣化少的光传输体的制造的挤出原料供给装置、以及使用该装置的光传输体的制造方法。

背景技术

作为迄今为止的典型的光传输体(例如光纤)制造技术，已提出了下述方法：1.将由界面凝胶聚合法制得的预制料熔融抽丝的方法；2.螺杆挤出方式；3.利用气体压力的挤出方式(专利文献1)。

在光学用途、光纤用途中，需要透明性、光传输性优异的光学聚合物/纤维。由于构成纤维的聚合物内含有不纯物(不純物)/杂质(異物)，会导致所述光传输性的品质性能发生劣化。作为其中的所述不纯物，包括例如：由空气中、挤出体系内含有的氧引起的聚合物的氧化劣化、因超过适用期(pot life)所带来的热引起的聚合物的热劣化等。此外，作为所述杂质，可代表性地列举：供给原料表面上所附着的纤维等有机物、尘埃等无机物、以及操作者带来的人的皮屑等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6527986号

发明内容

发明要解决的问题

在上述现有的公知技术中，就1.熔融抽丝法而言，不存在使聚合时的原料与环境杂质混合存在的余地，并且，由于对加热熔融部分进行抽丝，因此比较容易抑制不纯物的产生。然而，由于其层比、聚合物种类等原料构成本身依赖于聚合部分，导致其制造自由度不可避免地变窄，因此，存在不得不牺牲生产性的问题。

就2.螺杆挤出方式而言，与常规挤出技术相同，可利用挤出机将几种原料在数分钟内重叠为数层，或者，可以根据模具等对其层厚进行任意变更，即，能够大幅提高制造的自由度，但存在下述问题：无法抑制附着在其原料上的杂质、由螺杆剪切、热引起的不纯物所造成的信号传输损耗的劣化。

此外，就专利文献1所示的3.利用气体压力的方式而言，可以抑制由螺杆剪切引起的不纯物造成的信号传输损耗劣化，然而，加热熔融部是用于使全部塑料原料熔融的部件，因此需要对塑料原料进行长时间(数小时～1周)的加热熔融，存在着不适于热稳定性不良的塑料的问题。

这样，对于光信号传输损耗的问题和生产性问题，如何使两者兼备则成为了最大的课题。

本发明鉴于上述背景而完成，目的在于提供一种适于在熔融挤出成形中使用的挤出原料供给装置，同时提供一种光信号传输损耗劣化极少、且兼具挤出成形法固有的生产性的光传输体的制造方法。

解决问题的方法

本发明的挤出原料供给装置用于使棒状塑料原料加热熔融并将其供给至模具，其中，该挤出原料供给装置具备：收纳棒状塑料原料的容器；设置于容器的下游侧，使棒状塑料原料的下端部分加热熔融的加热熔融部；对加热熔融部进行加热的加热机构；以及通过气体压力将熔融塑料依次供给至模具的气体加压机构。

作为容器，存在将其整体制成与原料棒的形状相对应的形式(该形式的容器具有原料棒的长度加上加热熔融部的长度的程度的长度，且具有比原料棒的外径略大的内径，在该说明书中，将其称作“料斗”)，也存在仅将下端部制成与原料棒的形状相对应的形式(该形式的容器整体上具有原料棒数倍的直径，容器的下端部具有比原料棒的外径略大的内径，且具有原料棒的长度加上容器内置部分(具有将原料棒送至下方的构成)的长度的容器长度，在该说明书中，将其称作“加压罐”)。

容器的“下游侧”，可以是容器内的下游侧(容器的下端部)，也可以是容器外的下游侧(安装于容器下端部的部分)。

通过利用本发明的挤出原料供给装置使棒状塑料原料(以下，也称其为“原料棒”)的下端部分加热熔融，可以仅使必要量熔融，由此，可以缩短塑料原料熔融的时间，即使对于热稳定性不良的塑料，也可以防止由劣化物引起的信号传输的损耗劣化。

作为利用气体加压机构供给的气体压力，优选0.1～3MPa，更优选0.5～2MPa。低于0.1MPa时，无法将塑料原料挤出，超过3MPa时，需要制成耐压结构的装置，不优选。

对于气体没有特别的限定，但氮气、氩气等非活性气体不会使塑料原料变性，因此优选。

塑料原料的截面形状和料斗的内周截面形状没有特别的限定，可以采用圆形、多边形。