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公開番号2024125073
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023033162
出願日2023-03-03
発明の名称多層樹脂ファイバーの製造装置及び製造方法
出願人日東電工株式会社
代理人弁理士法人青藍国際特許事務所,個人,個人
主分類B29C 48/16 20190101AFI20240906BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】コアの偏心量を制御することができる多層樹脂ファイバーの製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】多層樹脂ファイバーの製造装置100は、第1押出装置101aと、第2押出装置101dと、ノズル150と、第2押出装置101aとノズル150との間に設けられた第1合流金型140と、第1合流金型140の周囲に配置された第1加熱部及び第2加熱部と備える。第1押出装置101aは、第1樹脂材料1aを溶融させて押し出し、第2押出装置101dは、第2樹脂材料1dを溶融させて押し出す。第1合流金型140は、第1押出装置101aから押し出された1樹脂材料1aによって形成された第1樹脂層2の外周を、第2押出装置104dから押し出された第2樹脂材料1dが覆うように、第2樹脂材料1dを第1樹脂層2に合流させる。第1加熱部及び第2加熱部は、第1合流金型140の中心軸に対して互いに向かい合う位置に配置され、かつそれぞれ個別に温度を制御することが可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コアを形成する第１樹脂層と、前記第１樹脂層を同心円状に覆う第２樹脂層とを含む多層樹脂ファイバーの製造装置であって、
前記製造装置は、
第１押出装置と、
第２押出装置と、
ノズルと、
前記第２押出装置と前記ノズルとの間に設けられた第１合流金型と、
前記第１合流金型の周囲の少なくとも一部を覆うように配置された第１加熱部及び第２加熱部と、
を備え、
前記第１押出装置は、前記第１樹脂層を形成するための第１樹脂材料を溶融させて押し出し、
前記第２押出装置は、前記第２樹脂層を形成するための第２樹脂材料を溶融させて押し出し、
前記第１合流金型は、前記第１押出装置から押し出された前記１樹脂材料によって形成された前記第１樹脂層の外周を、前記第２押出装置から押し出された前記第２樹脂材料が覆うように、前記第２樹脂材料を前記第１樹脂層に合流させ、
前記第１加熱部及び前記第２加熱部は、前記第１合流金型の中心軸に対して互いに向かい合う位置に配置され、かつそれぞれ個別に温度を制御することが可能であり、
前記ノズルは、前記第１合流金型によって得られた前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層を含む第１積層体を、ファイバー状に吐出する、
多層樹脂ファイバーの製造装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記製造装置は、前記第１合流金型の前記周囲の少なくとも一部を覆うように配置された第３加熱部及び第４加熱部をさらに備え、
前記第３加熱部及び前記第４加熱部は、前記第１合流金型の中心軸に対して互いに向かい合う位置に配置され、かつそれぞれ個別に温度を制御することが可能である、
請求項１に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
【請求項３】
前記多層樹脂ファイバーは、前記第１樹脂層を同心円状に覆い、かつ前記第１樹脂層と前記第２樹脂層との間に配置された第３樹脂層をさらに含み、
前記製造装置は、第３押出装置及び第２合流金型をさらに備え、
前記第３押出装置は、前記第３樹脂層を形成するための第３樹脂材料を溶融させて押し出し、
前記第２合流金型は、前記製造装置における前記第１樹脂層の流れを基準として前記第１合流金型よりも上流側の位置に配置されており、かつ前記第１押出装置から押し出された前記１樹脂材料によって形成された前記第１樹脂層の外周を、前記第３押出装置から押し出された前記第３樹脂材料が覆うように、前記第３樹脂材料を前記第１樹脂層に合流させ、
前記第１合流金型は、前記第２合流金型によって得られた前記第１樹脂層及び前記第３樹脂層を含む第２積層体の外周を、前記第２押出装置から押し出された前記第２樹脂材料が覆うように、前記第２樹脂材料を前記第２積層体に合流させる、
請求項１に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
【請求項４】
前記製造装置は、前記第１合流金型の前記周囲の少なくとも一部を覆うように配置された第３加熱部及び第４加熱部をさらに備え、
前記第３加熱部及び前記第４加熱部は、前記第１合流金型の中心軸に対して互いに向かい合う位置に配置され、かつそれぞれ個別に温度を制御することが可能である、
請求項３に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
【請求項５】
前記多層樹脂ファイバーは、前記第１樹脂層を同心円状に覆い、かつ前記第３樹脂層と前記第２樹脂層との間に配置された第４樹脂層をさらに含み、
前記製造装置は、第４押出装置及び第３合流金型をさらに備え、
前記第４押出装置は、前記第４樹脂層を形成するための第４樹脂材料を溶融させて押し出し、
前記第３合流金型は、前記製造装置における前記第１樹脂層の流れを基準として前記第２合流金型よりも下流であって、かつ前記第１合流金型よりも上流側の位置に配置されており、かつ前記第２合流金型によって得られた前記第１樹脂層及び前記第３樹脂層を含む前記第２積層体の外周を、前記第４押出装置から押し出された前記第４樹脂材料が覆うように、前記第４樹脂材料を前記第２積層体に合流させ、
前記第１合流金型は、前記第３合流金型によって得られた前記第１樹脂層、前記第３樹脂層、及び前記第４樹脂層を含む第３積層体の外周を、前記第２押出装置から押し出された前記第２樹脂材料が覆うように、前記第２樹脂材料を前記第３積層体に合流させる、
請求項３に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
【請求項６】
前記製造装置は、前記第１合流金型の前記周囲の少なくとも一部を覆うように配置された第３加熱部及び第４加熱部をさらに備え、
前記第３加熱部及び前記第４加熱部は、前記第１合流金型の中心軸に対して互いに向かい合う位置に配置され、かつそれぞれ個別に温度を制御することが可能である、
請求項５に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
【請求項７】
前記第１加熱部と、前記第２加熱部とは、前記第１合流金型の周方向に沿って、互いに接触しないように配置されている、
請求項１に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
【請求項８】
前記製造装置は、制御器をさらに備え、
前記制御器は、前記第１加熱部の設定温度が前記第２加熱部の設定温度と異なるように、前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御する、
請求項１に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
【請求項９】
前記第１合流金型は、前記第２樹脂材料が前記第１合流金型内で前記第１樹脂層に合流する際に、所定の複数の方向から合流するように構成されており、
前記製造装置は、前記第１加熱部および前記第２加熱部によって前記第１合流金型の温度を周方向に変化させることで、前記第１合流金型内で任意の方向から合流する前記第２樹脂材料の温度を制御可能である、
請求項１に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
【請求項１０】
前記第１加熱部と、前記第２加熱部と、前記第３加熱部と、前記第４加熱部とは、前記第１合流金型の周方向に沿って、隣り合う加熱部同士が互いに接触しないように配置されている、
請求項２に記載の多層樹脂ファイバーの製造装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、多層樹脂ファイバーの製造装置及び製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
多層樹脂ファイバーの一例として、プラスチック光ファイバー（以下、「ＰＯＦ」と記載する。）が挙げられる。ＰＯＦは、例えば、光を伝送する部分としての中心部のコアと、当該コアの外周を覆うクラッドとを備えている。コアは、高屈折率を有する樹脂材料によって形成されている。クラッドは、光をコア内に留めるために、コアの樹脂材料よりも低い屈折率を有する樹脂材料によって形成されている。さらに、ＰＯＦには、補強のために、クラッドの外周に被覆層がさらに設けられた構成を有するものもある。
【０００３】
ＰＯＦのような多層樹脂ファイバーは、溶融紡糸法により製造できる。溶融紡糸法では、原料の樹脂を溶融押出成形することによって、多層樹脂ファイバーを構成する各層を形成する。特許文献１には、樹脂を加熱溶融し、溶融した樹脂をファイバー状に押出し成形してＰＯＦを製造する方法が開示されている。
特開２０００－３５６７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶融紡糸法によって製造された多層樹脂ファイバーには、コアの中心の位置が多層樹脂ファイバーの中心の位置からずれるという問題、すなわちコアの偏心が生じやすいという問題がある。なお、多層樹脂ファイバーの中心とは、多層樹脂ファイバーの外径の中心である。また、コアの偏心量とは、多層樹脂ファイバーの外径の中心とコア径の中心との距離である。
【０００５】
多層樹脂ファイバーにおけるコアの偏心は、多層樹脂ファイバーの特性に影響を及ぼす。例えば、多層樹脂ファイバーがＰＯＦである場合、コアの偏心量がＰＯＦの特性に大きな影響を及ぼすことが知られている。したがって、多層樹脂ファイバーを溶融紡糸法によって製造する場合に、コアの偏心量を制御できる技術が求められている。
【０００６】
上記のようなコアの偏心が生じる原因の１つとして、コアに対して外層の樹脂を合流させるために用いられる合流金型のずれ（すなわち、設備の公差）が考えられる。また、合流金型は、溶融紡糸装置を使用する際にその都度組み立てる場合もある。したがって、このような合流金型に起因するコアの偏心は、合流金型ごと、そしてその合流金型の組立ごとに異なる。したがって、コアの偏心量を制御することは容易ではない。
【０００７】
本開示は、コアの偏心量を制御することができる多層樹脂ファイバーの製造装置及び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】
【０００８】
本開示の第１態様は、コアを形成する第１樹脂層と、前記第１樹脂層を同心円状に覆う第２樹脂層とを含む多層樹脂ファイバーの製造装置であって、
前記製造装置は、
第１押出装置と、
第２押出装置と、
ノズルと、
前記第２押出装置と前記ノズルとの間に設けられた第１合流金型と、
前記第１合流金型の周囲の少なくとも一部を覆うように配置された第１加熱部及び第２加熱部と、
を備え、
前記第１押出装置は、前記第１樹脂層を形成するための第１樹脂材料を溶融させて押し出し、
前記第２押出装置は、前記第２樹脂層を形成するための第２樹脂材料を溶融させて押し出し、
前記第１合流金型は、前記第１押出装置から押し出された前記１樹脂材料によって形成された前記第１樹脂層の外周を、前記第２押出装置から押し出された前記第２樹脂材料が覆うように、前記第２樹脂材料を前記第１樹脂層に合流させ、
前記第１加熱部及び前記第２加熱部は、前記第１合流金型の中心軸に対して互いに向かい合う位置に配置され、かつそれぞれ個別に温度を制御することが可能であり、
前記ノズルは、前記第１合流金型によって得られた前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層を含む第１積層体を、ファイバー状に吐出する。
【０００９】
本開示の第２態様に係る多層樹脂ファイバーの製造方法は、上記第１態様に係る多層樹脂ファイバーの製造装置を用いて、多層樹脂ファイバーを製造する製造方法であって、
前記製造方法は、
（ａ）前記第１合流金型の周方向の温調を不均一に設定すること、
を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の多層樹脂ファイバーの製造装置及び製造方法によれば、コアの偏心量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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