特開 2024-110294 樹脂成形体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110294

(43)【公開日】2024-08-15

(54)【発明の名称】樹脂成形体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 48/475 20190101AFI20240807BHJP

   B29C 48/05 20190101ALI20240807BHJP

   B29C 48/21 20190101ALI20240807BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20240807BHJP

【ＦＩ】

B29C48/475

B29C48/05

B29C48/21

G02B6/02 391

G02B6/02 366

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014815

(22)【出願日】2023-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004314

【氏名又は名称】弁理士法人青藍国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100107641

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 耕一

(74)【代理人】

【識別番号】100143236

【弁理士】

【氏名又は名称】間中 恵子

(72)【発明者】

【氏名】永谷 勇人

【テーマコード（参考）】

2H250

4F207

【Ｆターム（参考）】

2H250AA30

2H250AB34

2H250BA02

2H250BA34

2H250BB02

2H250BB35

4F207AA16

4F207AG03

4F207AG14

4F207AH77

4F207AR02

4F207AR12

4F207KA01

4F207KA17

4F207KK37

4F207KK38

4F207KL94

4F207KL99

(57)【要約】

【課題】気泡の発生を低減することができる樹脂成形体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の樹脂成形体の製造方法は、（Ａ）樹脂組成物１を収容する収容部１０２を有し、かつ収容部１０２にガスを導入することによって樹脂組成物１を収容部１０２から前記ガスによって押し出す押出装置１０１を用いて、収容部１０２に収容された樹脂組成物１を押出装置１０１から押し出すことと、（Ｂ）押出装置１０１から押し出された樹脂組成物１を、ファイバー状に成形することと、を含む。押出装置１０１から樹脂組成物１を押し出す前記ガスの押出圧力は、０．０２ＭＰａ以上かつ０．６ＭＰａ以下である。収容部１０２において、樹脂組成物１の表面上に、樹脂組成物１とガスとの接触面積を低減するカバー部材１１４が配置される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（Ａ）樹脂組成物を収容する収容部を有し、かつ前記収容部にガスを導入することによって前記樹脂組成物を前記収容部から前記ガスによって押し出す押出装置を用いて、前記収容部に収容された前記樹脂組成物を前記押出装置から押し出すことと、
（Ｂ）前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物を、ファイバー状に成形することと、
を含み、
前記押出装置から前記樹脂組成物を押し出す前記ガスの押出圧力が、０．０２ＭＰａ以上かつ０．６ＭＰａ以下であり、
前記収容部において、前記樹脂組成物の表面上に、前記樹脂組成物と前記ガスとの接触面積を低減するカバー部材が配置される、
樹脂成形体の製造方法。

【請求項2】

（Ｃ）前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物をギヤポンプに通過させること、をさらに含み、
前記ギヤポンプを通過した前記樹脂組成物を、前記（Ｂ）においてファイバー状に成形する、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。

【請求項3】

前記樹脂組成物と前記ガスとの前記接触面積は、１０ｍｍ²以上８００ｍｍ²以下である、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。

【請求項4】

前記カバー部材は、前記収容部における前記樹脂組成物の前記表面の面積の７０％以上９８％以下をカバーする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。

【請求項5】

前記カバー部材は、球状または半球状である、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。

【請求項6】

前記ガスの前記押出圧力が、０．２５ＭＰａ未満である、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。

【請求項7】

前記樹脂組成物は光学用樹脂材料である、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。

【請求項8】

前記光学用樹脂材料は含フッ素重合体を含む、
請求項７に記載の樹脂成形体の製造方法。

【請求項9】

前記樹脂成形体が、プラスチック光ファイバーを構成する、
請求項８に記載の樹脂成形体の製造方法。

【請求項10】

前記樹脂成形体が、前記プラスチック光ファイバーのコア及びクラッドからなる群より選択される少なくとも１つである、
請求項９に記載の樹脂成形体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂成形体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プラスチック光ファイバー（以下、「ＰＯＦ」と記載する。）などのファイバー状の樹脂成形体を製造する方法の一例として、溶融紡糸法が知られている。溶融紡糸法では、例えば、加熱溶融された樹脂材料を押出装置から押し出し、押し出された樹脂材料を所定の形状を有するノズルに通過させる等することによって、ファイバー状に成形する。

【0003】

樹脂材料の押出装置として、一般に、スクリューを備えた押出装置が用いられる。しかし、スクリューを備えた押出装置では、樹脂材料を押し出すときに、スクリューを形成している材料の成分、例えば金属成分が、異物として樹脂材料に混入する。このような異物の混入は、その樹脂材料から形成された樹脂成形体の品質を低下させる。特に、樹脂材料が光学用途に用いられる場合、そのような異物が製品の品質に及ぼす影響は大きい。一方、スクリューを用いずに、押出装置にガスを導入し、当該ガスにより樹脂材料を押圧して押し出す方法も提案されている。例えば特許文献１には、押出装置にガスを導入し、当該ガスにより樹脂組成物を押圧して、樹脂組成物を押出装置から押し出すことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第６５２７９８６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ガスによって樹脂材料を押し出す場合、押し出された樹脂材料を成形することで、成形体に気泡が発生する場合がある。

【0006】

そこで、本発明は、気泡の発生を低減することができる樹脂成形体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の樹脂成形体の製造方法は、
（Ａ）樹脂組成物を収容する収容部を有し、かつ前記収容部にガスを導入することによって前記樹脂組成物を前記収容部から前記ガスによって押し出す押出装置を用いて、前記収容部に収容された前記樹脂組成物を前記押出装置から押し出すことと、
（Ｂ）前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物を、ファイバー状に成形することと、
を含み、
前記押出装置から前記樹脂組成物を押し出す前記ガスの押出圧力が、０．０２ＭＰａ以上かつ０．６ＭＰａ以下であり、
前記収容部において、前記樹脂組成物の表面上に、前記樹脂組成物と前記ガスとの接触面積を低減するカバー部材が配置される。

【0008】

また、本発明の樹脂成形体の製造方法において、上述される（Ｂ）は、前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物を、成形体とすることであってもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明の製造方法によれば、気泡の発生が低減された樹脂成形体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施形態による樹脂成形体の製造方法を実施しうる装置の一例である、樹脂成形体の製造装置の概略断面図である。

【図2】図２は、樹脂組成物とガスとの接触面積を低減するカバー部材の別の例を示す、樹脂成形体の製造装置の概略断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態による樹脂成形体の製造方法を利用してＰＯＦを製造できるＰＯＦの製造装置の一例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の樹脂成形体の製造方法の実施形態について説明する。

【0012】

本実施形態の樹脂成形体の製造方法は、
（Ａ）樹脂組成物を収容する収容部を有し、かつ収容部にガスを導入することによって樹脂組成物を収容部からガスによって押し出す押出装置を用いて、収容部に収容された樹脂組成物を前記押出装置から押し出すことと、
（Ｂ）押出装置から押し出された樹脂組成物を、ファイバー状に成形することと、
を含む。押出装置から樹脂組成物を押し出すガスの押出圧力は、０．０２ＭＰａ以上かつ０．６ＭＰａ以下である。収容部において、樹脂組成物の表面上に、樹脂組成物とガスとの接触面積を低減するカバー部材が配置される。

【0013】

本実施形態の製造方法は、押出装置におけるガスの押出圧力（以下、「ガス押出圧力」と記載する。）を０．０２ＭＰａ以上かつ０．６ＭＰａ以下とすることにより、当該樹脂組成物によって形成された樹脂成形体における気泡の発生を抑制することができる。したがって、本実施形態の製造方法によれば、気泡の発生が低減された樹脂成形体を製造することができる。

【0014】

樹脂成形体における気泡の発生をさらに抑制するために、押出装置におけるガス押出圧力は、０．５ＭＰａ以下であることが望ましく、０．２ＭＰａ以下であることがより望ましい。

【0015】

さらに、押出装置におけるガス押出圧力は、樹脂成形体における気泡の発生を抑制するために、以下のような範囲であってもよい。

【0016】

押出装置におけるガス押出圧力の例：
０．０２ＭＰａ以上０．６ＭＰａ未満、０２ＭＰａ以上０．５５ＭＰａ以下、０．０２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、０．０２ＭＰａ以上０．４５ＭＰａ以下、０．１ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、０．１ＭＰａ以上０．４５ＭＰａ以下、０．１５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、０．１５ＭＰａ以上０．５５ＭＰａ以下、０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下、０．２ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下

【0017】

本実施形態の製造方法は、押出装置から押し出された樹脂組成物をギヤポンプ（一般的に、歯車ポンプということもある。）に通過させることをさらに含むことが望ましい。この場合、ギヤポンプを通過した樹脂組成物が、上記（Ｂ）においてファイバー状に成形される。

【0018】

ギヤポンプは、押出装置から押し出された樹脂組成物の流量を調整する。したがって、本実施形態の製造方法において押出装置から押し出された樹脂組成物をギヤポンプに通過させることによって、樹脂組成物を安定的に供給することができる。すなわち、本実施形態の製造方法において、ガスによって樹脂組成物を押し出す押出装置と、ギヤポンプとを組み合わせることによって、ガス押出圧力を相対的に低い範囲（例えば、ギヤポンプの出口側の安定性と樹脂成形体の気泡の発生防止との両方を考慮して、０．１ＭＰａ以上０．６ＭＰａ以下）に設定しても、樹脂組成物を十分に安定的に供給することができる。

【0019】

図１は、本実施形態による樹脂成形体の製造方法を実施しうる装置の一例である、樹脂成形体の製造装置１００の概略断面図である。なお、図１には、ガスによって樹脂組成物を押し出す押出装置と、ギヤポンプとが組み合わされた製造装置の例が示されている。

【0020】

図１に示された製造装置１００は、押出装置１０１及びギヤポンプ１１０を備える。

【0021】

押出装置１０１は、樹脂組成物１を収容する収容部１０２を有し、かつ収容部１０２にガスを導入することによって樹脂組成物１を収容部１０２からガスによって押し出す。収容部１０２は、上方の第１開口部１０３と下方の第２開口部１０４とにおいてその内部空間が外部と連通する筒状の部材である。収容部１０２は、例えば、第１筒状部１０５、第２筒状部１０６、及び第１筒状部１０５と第２筒状部１０６とを接続する筒状の縮径部１０７を有する。第１筒状部１０５、第２筒状部１０６、及び縮径部１０７のそれぞれの形状は、例えば、円筒状である。第１筒状部１０５の内径は、縮径部１０７の内径よりも大きい。縮径部１０７の内径は、第２筒状部１０６の内径よりも大きい。縮径部１０７は、第１筒状部１０５から第２筒状部１０６に向かって縮径する円錐台の形状を有していてもよい。収容部１０２において、第１開口部１０３が第１筒状部１０５の端部に形成され、第２開口部１０４が第２筒状部１０６の端部に形成されている。収容部１０２の第２開口部１０４は、後述するギヤポンプ１１０の入口１１１に接続されている。

【0022】

押出装置１０１は、蓋１０８をさらに備えている。収容部１０２が樹脂組成物１を収容している状態で、収容部１０２の第１開口部１０３は、蓋１０８によって閉じられている。蓋１０８には、配管１０９が接続されている。配管１０９を通じて、収容部１０２にガスを送ることができる。収容部１０２に送られるガスは、窒素ガスなどの不活性ガスであることが好ましい。配管１０９は、例えば、高圧ガスボンベに接続され、減圧弁を操作する事でガス圧を調整することができる。

【0023】

押出装置１０１は、収容部１０２に収容された樹脂組成物１を加熱するヒーター（図示せず）をさらに備えていてもよい。ヒーターの種類、設置場所などは、特に限定されない。一例として、ヒーターは、収容部１０２の縮径部１０７付近に設置されていてもよい。

【0024】

収容部１０２の第１筒状部１０５には、例えば、第１開口部１０３を通じて、ロッド状の樹脂組成物（言い換えると、プリフォーム）１が挿入される。ロッド状の樹脂組成物１は、例えば、加熱されることによって軟化して流動可能となる。軟化した樹脂組成物１は、例えば、第１開口部１０３と第２開口部１０４との間の圧力差を利用して、収容部１０２から押し出される。具体的には、第１開口部１０３から収容部１０２内にガスを導入して樹脂組成物１の上面を押圧することにより、軟化した樹脂組成物１が縮径部１０７及び第２筒状部１０６に移動し、第２開口部１０４から押し出される。第２開口部１０４から押し出された樹脂組成物１は、ギヤポンプ１１０に送られる。

【0025】

ギヤポンプ１１０は、ハウジング１１１及び一対以上のギヤ（例えば、一対のギヤ１１２）を有する。ハウジング１１１の内部には、樹脂組成物１が通過する流路１１３が形成されている。一対のギヤ１１２は、ハウジング１１１に収容されており、詳細には、ハウジング１１１内の流路１１３に配置されている。言い換えると、ハウジング１１１内に、一対のギヤ１１２が配置される空間が設けられている。

【0026】

一対のギヤ１１２によって流量が調整された樹脂組成物１は、流路１１３を通過し、ギヤポンプ１１０から送り出される。ギヤポンプ１１０を通過した樹脂組成物１は、例えば、鉛直方向下方に移動し、ファイバー状に成形される。

【0027】

押出装置１０１の収容部１０２において、収容部１０２内の樹脂組成物１の表面上に、樹脂組成物１とガスとの接触面積を低減するカバー部材１１４が配置される。カバー部材１１４によって樹脂組成物１とガスとの接触面積が低減されることにより、当該樹脂組成物１によって形成された樹脂成形体における気泡の発生をさらに抑制することができる。

【0028】

カバー部材１１４の形状は、特には限定されない。樹脂成形体における気泡の発生をさらに抑制するために、カバー部材は、例えば、樹脂組成物１とガスとの接触面積が１０ｍｍ²以上８００ｍｍ²以下である。さらに、樹脂組成物１とガスとの接触面積は、以下のように例示される。

【0029】

樹脂組成物１とガスとの接触面積の例：
１０ｍｍ²以上７００ｍｍ²以下、１００ｍｍ²以上７００ｍｍ²以下、２００ｍｍ²以上７００ｍｍ²以下、３００ｍｍ²以上７００ｍｍ²以下、４００ｍｍ²以上７００ｍｍ²以下、５００ｍｍ²以上７５０ｍｍ²以下、１０ｍｍ²以上１０００ｍｍ²以下

【0030】

また、樹脂成形体における気泡の発生をさらに抑制するために、収容部１０２内の樹脂組成物１の表面の面積（つまり、ガスと接触できる面積）の７０％以上９８％以下をカバーすることが好ましく、７５％以上９５％以下をカバーすることがより好ましく、８０％以上９０％以下をカバーすることがさらに好ましい。樹脂組成物１の気泡を抑制する観点から、カバー部材は、高い面積割合で樹脂組成物１の表面をカバーすることが望ましい。さらに、カバーが収容部１０２の内壁に引っかかる観点を考慮すると、低い範囲をカバーすることが望ましい。

【0031】

例えば、図１に示すような円柱状のカバー部材１１４が樹脂組成物１の表面上に配置されてもよいし、図２に示すような球状のカバー部材１１５が樹脂組成物１の表面上に配置されていてもよい。溶融した状態の樹脂組成物１上で常に安定的に配置されるために、カバー部材は、カバー部材１１５のような球状、または半球状であることが望ましい。半球状とは、半球の形状を意味する。

【0032】

カバー部材は、沈降することなく、溶融した状態の樹脂組成物１の表面に位置し続けられるように、比重が適切な範囲に設計されることが望ましい。例えば、カバー部材は、中空状であってもよい。カバー部材の材料は、特には限定されないが、比重、溶融した樹脂組成物１への成分の溶出等を考慮して、適切な材料が選択される。

【0033】

本実施形態の樹脂成形体の製造方法において、樹脂組成物は光学用樹脂材料であってもよい。この場合、本実施形態の樹脂成形体の製造方法によれば、気泡の発生が抑制された、高品質な光学部品（例えば、ＰＯＦ）を製造することができる。

【0034】

本実施形態の樹脂成形体の製造方法において製造される樹脂成形体は、ＰＯＦを構成してもよい。ＰＯＦは、例えば、コアと、コアの外周に配置されたクラッドとを含む。したがって、本実施形態の樹脂成形体の製造方法において製造される樹脂成形体は、例えば、ＰＯＦのコア及びクラッドからなる群より選択される少なくとも１つであってもよい。

【0035】

本実施形態による樹脂成形体の製造方法は、ＰＯＦの製造方法であってもよい。

【0036】

図３は、本実施形態による樹脂成形体の製造方法を利用してＰＯＦを製造できるＰＯＦの製造装置の一例を示す概略断面図である。図３に示された製造装置２００は、本実施形態の樹脂成形体の製造方法を利用してＰＯＦのコア及びクラッドを製造することができる装置である。製造装置２００には、コア形成用の押出装置及びクラッド形成用の押出装置として、それぞれ、図１に示されている押出装置１０１と同様の構成を有する装置が適用されている。また、製造装置２００には、図１に示された製造装置１００と同様に、コア形成用の押出装置から押し出された樹脂組成物が流入するギヤポンプ、及び、クラッド形成用の押出装置から押し出された樹脂組成物が流入するギヤポンプも設けられている。なお、図３において、図１に示された構成と同様の機能を有する構成については、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。なお、図３に示された製造装置２００においては、コア形成用の押出装置及びクラッド形成用の押出装置が共に図１に示されている押出装置１０１と同様の構成を有しているが、製造装置２００は、図１に示されている押出装置１０１と同様の構成を有する押出装置を少なくとも１つ備えていればよい。すなわち、製造装置２００において、コア形成用の押出装置及びクラッド形成用の押出装置からなる群より選択される少なくとも１つが、図１に示されている押出装置１０１と同様の構成を有していればよい。カバー部材としては、図１に示されたカバー部材１１４に限定されず、図２に示されたカバー部材１１５が用いられてもよい。

【0037】

図３に示された製造装置２００は、コア形成用の押出装置１０１ａ、クラッド形成用の押出装置１０１ｂ、及び被覆層形成用の押出装置２０１を備える。製造装置２００は、コア形成用の押出装置１０１ａから押し出された樹脂組成物が流入するギヤポンプ１１０ａ、及び、クラッド形成用の押出装置１０１ｂから押し出された樹脂組成物が流入するギヤポンプ１１０ｂをさらに備えている。

【0038】

製造装置２００は、第１室１２０及び第２室１３０をさらに備えている。第１室１２０及び第２室１３０は、鉛直方向下方にこの順で並んでいる。

【0039】

コア形成用の押出装置１０１ａは、図１に示された押出装置１０１と同様の構成を有する。ここで、樹脂組成物１ａは、コア形成用材料である。押出装置１０１ａは、図１に示された押出装置１０１と同様の構成を有するので、樹脂組成物１ａによって形成される樹脂成形体である、コアにおける気泡の発生を抑制することができる。さらに、コア形成用の押出装置１０１ａから押し出された樹脂組成物１ａが流入するギヤポンプ１１０ａも設けられているので、ガス押出圧力を低い範囲に設定しても、樹脂組成物１ａを十分に安定的に供給することができる。なお、ギヤポンプ１１０ａは、図１に示されたギヤポンプ１１０と同じ構成を有する。

【0040】

押出装置１０１ａによって押し出された樹脂組成物１ａは、ギヤポンプ１１０ａを通過し、その後鉛直方向下方に移動し、コア２を形成するようにファイバー状に成形される。ギヤポンプ１１０ａから送り出され、コア２を形成するようにファイバー状に成形された樹脂組成物１ａは、第１室１２０及び第２室１３０のそれぞれに、この順で供給される。

【0041】

クラッド形成用の押出装置１０１ｂは、図１に示された押出装置１０１と同様の構成を有する。ここで、樹脂組成物１ｂは、クラッド形成用材料である。押出装置１０１ｂは、図１に示された押出装置１０１と同様の構成を有するので、樹脂組成物１ｂによって形成される樹脂成形体である、クラッドにおける気泡の発生を抑制することができる。さらに、クラッド形成用の押出装置１０１ｂから押し出された樹脂組成物１ｂが流入するギヤポンプ１１０ｂも設けられているので、ガス押出圧力を低い範囲に設定しても、樹脂組成物１ｂを十分に安定的に供給することができる。なお、ギヤポンプ１１０ｂは、図１に示されたギヤポンプ１１０と同じ構成を有する。

【0042】

押出装置１０１ｂによって押し出された樹脂組成物１ｂは、ギヤポンプ１１０ｂを通過し、第１室１２０に供給される。第１室１２０内において、樹脂組成物１ａによって形成されるコア２を樹脂組成物１ｂで被覆することによって、コア２の外周を覆うクラッド３を形成することができる。コア２と、コア２の外周を被覆するクラッド３とで形成された積層体は、第１室１２０から第２室１３０に移動する。

【0043】

被覆層形成用の押出装置２０１は、例えば、被覆層材料１ｃを収容する収容部２０２、収容部２０２内に配置されたスクリュー２０３、及び、収容部２０２に接続されたホッパー２０４を備えている。押出装置２０１では、例えばペレット状の被覆層材料１ｃが、ホッパー２０４を通じて、収容部２０２に供給される。収容部２０２に供給された被覆層材料１ｃは、例えば、加熱されながらスクリュー２０３によって混錬されることによって、軟化して流動可能となる。軟化した被覆層材料１ｃは、スクリュー２０３によって収容部２０２から押し出される。

【0044】

押出装置２０１から押し出された被覆層材料１ｃは、ギヤポンプ２０５に送られる。ギヤポンプ２０５は、押出装置２０１から押し出された被覆層材料１ｃの流量を調整する。

【0045】

ギヤポンプ２０５から送り出された被覆層材料１ｃは、第２室１３０に供給される。第２室１３０内において、コア２及びクラッド３で形成された積層体の表面を被覆層材料１ｃで被覆することによって、クラッド３の外周を覆う被覆層４を形成することができる。

【0046】

コア２、クラッド３、及び被覆層４が同心円状に積層された積層体５は、第２室１３０から、第２室１３０の鉛直方向下方に配置された拡散管１４０に移動する。拡散管１４０には、例えば、この積層体を加熱するためのヒーター（図示せず）が配置されていてもよい。拡散管１４０において、例えば、内部を通過する積層体５の温度及び粘度が適切に調整される。すなわち、積層体５は、例えば拡散管１４０において、所定の温度に加熱されながら引き落とされる。拡散管１４０は、拡散管１４０の内部を通過する積層体５に含まれる屈折率調整剤等のドーパントを、積層体５において拡散させることができる。

【0047】

拡散管１４０は、ノズル１５０の内部流路に連結している。すなわち、拡散管１４０の下方の開口部は、ノズル１５０の流入口と連結しており、拡散管１４０を通過した積層体５が、ノズル１５０の流入口を介して内部流路に流入する。積層体５は、内部流路を通過して縮径されて、ノズル１５０の吐出口からファイバー状に吐出される。

【0048】

第２室１３０と拡散管１４０の位置関係は、入れ替わっていてもよい。すなわち。第１室１２０の下に拡散管１４０が配置され、その下方に第２室１３０が配置され、第２室のさらに下方にノズル１５０が設置される装置構成であってもよい。

【0049】

ノズル１５０の吐出口からファイバー状に吐出された積層体５は、例えば、冷却管１６０の内部空間１６１内に流入し、内部空間１６１内を通過しながら冷却されて、開口部（すなわち、冷却管１６０の排出口）から冷却管１６０の外へ放出される。

【0050】

冷却管１６０から放出された積層体５は、紡糸される。積層体５は、例えば、ニップロール１７０が有する２つのロール１７１及び１７２の間を通過し、さらにガイドロール１７３～１７５を経由して、ＰＯＦ６として巻き取りロール１７６に巻き取られる。巻き取りロール１７６の近傍、例えばガイドロール１７５と巻き取りロール１７６との間、においてＰＯＦ６の外径を測定する変位計１８０をさらに備えていてもよい。

【0051】

なお、図３に示された装置２００は、クラッドが１層設けられたＰＯＦを製造する装置であるが、クラッド層が複数設けられたＰＯＦを製造する場合は、例えば、クラッド層形成用の押出装置がさらに設けられた構成を有する装置を用いればよい。

【0052】

コア形成用材料及びクラッド形成用材料として用いられる樹脂組成物には、例えば含フッ素重合体が用いられる。含フッ素重合体は、例えば含フッ素脂肪族環構造を有していてもよい。含フッ素脂肪族環構造は、含フッ素重合体の主鎖に含まれていてもよく、含フッ素重合体の側鎖に含まれていてもよい。含フッ素重合体は、例えば、下記構造式（１）で表される構成単位（Ａ）を有する。

【化1】

【0053】

式（１）中、Ｒ_ff ¹～Ｒ_ff ⁴は各々独立に、フッ素原子、炭素数１～７のパーフルオロアルキル基、又は炭素数１～７のパーフルオロアルキルエーテル基を表す。Ｒ_ff ¹及びＲ_ff ²は、連結して環を形成してもよい。「パーフルオロ」は、炭素原子に結合している全ての水素原子がフッ素原子に置換されていることを意味する。式（１）において、パーフルオロアルキル基の炭素数は、１～５が好ましく、１～３がより好ましく、１であることがさらに好ましい。パーフルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。パーフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基などが挙げられる。

【0054】

式（１）において、パーフルオロアルキルエーテル基の炭素数は、１～５が好ましく、１～３がより好ましい。パーフルオロアルキルエーテル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。パーフルオロアルキルエーテル基としては、パーフルオロメトキシメチル基などが挙げられる。

【0055】

Ｒ_ff ¹及びＲ_ff ²が連結して環を形成している場合、当該環は、５員環であってもよく、６員環であってもよい。この環としては、パーフルオロテトラヒドロフラン環、パーフルオロシクロペンタン環、パーフルオロシクロヘキサン環などが挙げられる。

【0056】

構成単位（Ａ）の具体例としては、例えば、下記式（Ａ１）～（Ａ８）で表される構成単位が挙げられる。

【化2】

【0057】

構成単位（Ａ）は、上記式（Ａ１）～（Ａ８）で表される構成単位のうち、構成単位（Ａ２）、すなわち下記式（２）で表される構成単位であってもよい。

【化3】

【0058】

含フッ素重合体は、構成単位（Ａ）を１種又は２種以上含んでいてもよい。含フッ素重合体において、構成単位（Ａ）の含有量は、全構成単位の合計に対し、２０モル％以上であってもよく、４０モル％以上であってもよい。構成単位（Ａ）が２０モル％以上含まれることにより、含フッ素重合体は、より高い耐熱性を有する傾向がある。構成単位（Ａ）が４０モル％以上含まれる場合、含フッ素重合体は、高い耐熱性に加えて、より高い透明性及び高い機械的強度も有する傾向がある。含フッ素重合体において、構成単位（Ａ）の含有量は、全構成単位の合計に対し、９５モル％以下であってもよいし、７０モル％以下であってもよい。

【0059】

構成単位（Ａ）は、例えば、下記式（３）で表される化合物に由来する。式（３）において、Ｒ_ff ¹～Ｒ_ff ⁴は、式（１）と同じである。なお、式（３）で表される化合物は、例えば特表２００７－５０４１２５号公報に開示された製造方法をはじめ、すでに公知である製造方法によって得ることができる。

【化4】

【0060】

上記式（３）で表される化合物の具体例としては、例えば、下記式（Ｍ１）～（Ｍ８）で表される化合物が挙げられる。

【化5】

【0061】

含フッ素重合体は、構成単位（Ａ）以外に、他の構成単位をさらに含んでいてもよい。

【0062】

含フッ素重合体は、下記式（４）で表される構成単位（Ｂ）を含有する含フッ素重合体であってもよい。

【化6】

【0063】

コア形成用材料及びクラッド形成用材料は、上記の含フッ素重合体の他に、添加物をさらに含んでいてもよい。コア形成用材料は、添加物として、例えば屈折率調整剤を含む。

【実施例0064】

［樹脂成形体の作製］
（実施例１）
樹脂成形体として、ＰＯＦを作製した。本実施例で作製されたＰＯＦは、コアと、コアの外周に配置されたクラッドと、クラッドの外周に配置された被覆層とで構成されたものであった。すなわち、コア、クラッド層、及び被覆層で構成されたＰＯＦが作製された。

【0065】

コア形成用材料として、パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソラン（上記式（Ｍ２）の化合物、「ＰＦＭＭＤ」）の重合体を準備した。

【0066】

クラッド形成用材料として、テフロン（登録商標）ＡＦ１６００（三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製）とフォンブリン（ＹＲグレード、ＳＯＬＶＡＹ社製）との混合物とを用いた。混合物において、テフロン（登録商標）ＡＦ１６００は７０質量％であり、フォンブリンは３０質量％であった。

【0067】

被覆層材料として、Ｘｙｌｅｘ７２００（Ｓａｂｉｃ社製）を用いた。

【0068】

上記のコア形成用材料、クラッド形成用材料、及び被覆層材料を用い、溶融紡糸法によってＰＯＦを作製した。コア、クラッド、及び被覆層からなるＰＯＦの作製には、図３に示された装置２００と同様の装置が用いられた。押出装置１０１ａ及び１０１ｂにおける収容部１０２は、ハステロイによって形成された円筒状容器であり、当該容器のサイズは内径７２．３ｍｍ、長さ１８０ｍｍであった。押出装置１０１ａ及び１０１ｂにおける収容部１０２に送られるガスとして、空気が用いられた。

【0069】

本実施例では、上述のとおり、図３に示された装置２００と同様の装置が用いられたが、カバー部材は、クラッド形成用の押出装置１０１ｂのみに用いられ、コア形成用の押出装置１０１ａには用いられなかった。また、本実施例では、カバー部材として、クラッド形成用の押出装置１０１ｂにおいて、クラッド形成用材料の表面上に、図２に示すような球状のカバー部材１１５が配置された。本実施例で用いられた球状のカバー部材１１５は、中空の球体であり、直径は６６ｍｍで、厚みは１．６ｍｍであった。本実施例で用いられた球状のカバー部材１１５は、Ｎｉを主とした合金Ｃ２７６相当の材質によって形成されていた。実施例１では、クラッド形成用材料とガスとの接触面積が６８４．３ｍｍ²であり、カバー部材１１５は収容部１０２におけるクラッド形成用材料の表面の面積の８３．３％をカバーしていた。

【0070】

コア形成用材料を２５０℃で溶融し、押出圧力が０．５ＭＰａとなるように収容部１０２に空気を供給して、コア形成用材料を押出装置１０１ａから押し出した。押し出されたコア形成用材料はギヤポンプ１１０ａを通過し、その後鉛直方向下方に移動し、コアを形成するようにファイバー状に成形された。なお、コア形成用材料の吐出量は、０．１ｃｃ／ｍｉｎであった。

【0071】

クラッド形成用材料を２７０℃で溶融し、押出圧力が０．５ＭＰａとなるように収容部１０２内に空気を供給して、クラッド形成用材料を押出装置１０１ｂから押し出した。押し出されたクラッド形成用材料はギヤポンプ１１０ｂを通過し、ファイバー状に成形されたコアの外周を被覆した。これにより、コアの外周を覆うクラッドが形成された。なお、クラッド形成用材料の吐出量は、０．０６ｃｃ／ｍｉｎであった。

【0072】

被覆層材料を２５０℃に加熱して流動可能に軟化させ、スクリュー２０３によって収容部２０２から押し出した。押し出された被覆層材料はギヤポンプ２０５を通過し、コア及びクラッドで形成された積層体の表面を被覆した。これにより、クラッドの外周を覆う被覆層が形成された。なお、被覆層材料の吐出量は、３．２ｃｃ／ｍｉｎであった。

【0073】

コア、クラッド、及び被覆層が同心円状に積層された積層体は、その後、２６０℃に設定された拡散管１４０を通過してノズル１５０に流入し、ノズル１５０の吐出口からファイバー状に吐出されて紡糸され、ＰＯＦが得られた。得られたＰＯＦについて、コア径は４０μｍ、クラッド径は５０μｍ、被覆層径は２３０μｍであった。

【0074】

（実施例２）
クラッド形成用材料の押出圧力を０．５ＭＰａから０．２ＭＰａに変更した点以外は、実施例１と同様の方法でＰＯＦを作製した。得られたＰＯＦについて、コア径は４０μｍ、クラッド径は５０μｍ、被覆層径は２３０μｍであった。

【0075】

（比較例１）
クラッド形成用の押出装置１０１ｂにおいて、クラッド形成用材料の表面上にカバー部材１１５を配置しなかった点以外は、実施例１と同様の方法でＰＯＦを作製した。得られたＰＯＦについて、コア径は４０μｍ、クラッド径は５０μｍ、被覆層径は２３０μｍであった。

【0076】

[コア径、クラッド径および被覆層径の測定方法]
コア径、クラッド径および被覆層径の測定方法は、（１）ＰＯＦを切断、（２）切断面を研磨フィルム（ＮＴＴ ＡＴ社、型番：ＡＡＳ―ＧＣ．５Ａ―Ｒ１４０―１２）を用いて研磨、（３）顕微鏡（キーエンス社、型番：ＶＨＸ-８０００）を用いて、ＰＯＦの透過光を測定、に基づいて計測された。なお、測定結果は、上述される通りであった。

【0077】

［樹脂成形体の評価］
実施例１、実施例２、及び比較例１において樹脂成形体としてされたＰＯＦについて、５時間ごとに１００ｍのサンプルを採取し、そのサンプルに含まれる気泡の数を目視にて検出した。なお、検出した気泡は、クラッドに含まれる気泡のみである。なお、クラッドに含まれる気泡のみを検出し、その数を求めた。表１は、実施例１、実施例２、及び比較例１のＰＯＦについて、紡糸時間（装置稼働時間）と単位長さ（ｍ）当たりの気泡検出数との関係を示す。表１に示すように、本発明の製造方法、すなわち押出装置から樹脂組成物を押し出すガスの押出圧力を０．０２ＭＰａ以上かつ０．６ＭＰａ以下とし、かつ樹脂組成物の表面上にカバー部材を配置する方法が用いられた実施例１及び２のＰＯＦについては、紡糸時間が経過しても気泡数が増加せず、５時間経過時の気泡数よりも、１０時間、１５時間、及び２０時間経過時の気泡数の方が少なかった。これに対し、本発明の製造方法が用いられなかった比較例１のＰＯＦは、５時間経過時の気泡数は実施例１と同程度であったが、１０時間、１５時間、及び２０時間経過時の気泡数は増加した。このように、本発明の製造方法によれば、樹脂成形体の気泡の発生を低減できることが確認された。

【0078】

【表1】

【0079】

[付記]
以上をまとめると、本開示の発明の一形態は、下記である。

【0080】

（１）
（Ａ）樹脂組成物を収容する収容部を有し、かつ前記収容部にガスを導入することによって前記樹脂組成物を前記収容部から前記ガスによって押し出す押出装置を用いて、前記収容部に収容された前記樹脂組成物を前記押出装置から押し出すことと、
（Ｂ）前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物を、ファイバー状に成形することと、
を含み、
前記押出装置から前記樹脂組成物を押し出す前記ガスの押出圧力が、０．０２ＭＰａ以上かつ０．６ＭＰａ以下であり、
前記収容部において、前記樹脂組成物の表面上に、前記樹脂組成物と前記ガスとの接触面積を低減するカバー部材が配置される、
樹脂成形体の製造方法。

【0081】

（２）
（Ｃ）前記押出装置から押し出された前記樹脂組成物をギヤポンプに通過させること、をさらに含み、
前記ギヤポンプを通過した前記樹脂組成物を、前記（Ｂ）においてファイバー状に成形する、
上記（１）に記載の樹脂成形体の製造方法。

【0082】

（３）
前記樹脂組成物と前記ガスとの前記接触面積は、１０ｍｍ²以上８００ｍｍ²以下である、
上記（１）又は（２）に記載の樹脂成形体の製造方法。

【0083】

（４）
前記カバー部材は、前記収容部における前記樹脂組成物の前記表面の面積の７０％以上９８％以下をカバーする、
上記（１）から（３）のいずれかに記載の樹脂成形体の製造方法。

【0084】

（５）
前記カバー部材は、球状または半球状である、
上記（１）から（４）のいずれかに記載の樹脂成形体の製造方法。

【0085】

（６）
前記ガスの前記押出圧力が、０．２５ＭＰａ未満である、
上記（１）から（５）のいずれかに記載の樹脂成形体の製造方法。

【0086】

（７）
前記樹脂組成物は光学用樹脂材料である、
上記（１）から（６）のいずれかに記載の樹脂成形体の製造方法。

【0087】

（８）
前記光学用樹脂材料は含フッ素重合体を含む、
上記（７）に記載の樹脂成形体の製造方法。

【0088】

（９）
前記樹脂成形体が、プラスチック光ファイバーを構成する、
上記（８）に記載の樹脂成形体の製造方法。

【0089】

（１０）
前記樹脂成形体が、前記プラスチック光ファイバーのコア及びクラッドからなる群より選択される少なくとも１つである、
上記（９）に記載の樹脂成形体の製造方法。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本発明の樹脂成形体の製造方法は、気泡の発生が抑制された高品質な樹脂成形体を製造できるので、例えばＰＯＦ等の光学用途に用いられる部品の製造に有用である。

【符号の説明】

【0091】

１，１ａ，１ｂ 樹脂組成物
１００ 樹脂成形体の製造装置
１０１，１０１ａ，１０１ｂ 押出装置
１０２ 収容部
１１０，１１０ａ，１１０ｂ ギヤポンプ
１１４，１１５ カバー部材
２００ ＰＯＦの製造装置

【図1】

【図2】

【図3】