JPH01114805A - プラスチック光ファイバシート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は各種センサヘッドやデイスプレー用に使用され
るプラスチック光フアイバシートに関するものである。

［従来の技術］ 従来、光フアイバシートは各種センサヘッドの素子とし
て、あるいはデイスプレー用として使用され、応用範囲
は益々広がりつつある。

光フアイバシートとして種々の製造方法で作られたもの
が提案されている。例えば、光ファイバを一列にドラム
に巻き取り固着した光フアイバシートや、給糸クリール
から多数本の光°ファイバを筬等のガイドを多数使用し
て整経、接着した光フアイバシートのような接着タイプ
の光フアイバシートがある。一方、光ファイバの紡糸過
程で繊条を互いに融着させるタイプの光フアイバシー１
−についても、特公昭３９−２９６４８号公報、特公昭
４２−２７５８５号公報あるいは特開昭５０−８５４０
号公報、特開昭５０−１０６４５号公報、特開昭６０−
１１７２０２号公報に開示されている。前記特開昭５０
−８５４０号公報、特開昭５０−１０６４５号公報に開
示された光フアイバシートは、互いに融着する鞘成分が
ポリメチルメタクリレートであったり、ガラスであった
りする。このため１、構成ファイバ相互の剥離強力が低
く、かつ可撓性が劣るため光学シートとしては、取扱性
の劣ったものしか得られない。また、前記特開昭６０−
１１７２０２号公報に開示された光学シートも互いに融
着する鞘成分が含弗素メタクリレートから成るため、構
成ファイバ相互の剥離強力が劣り、かつ可撓性に劣った
ものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上記のような従来の光フアイバシートの
有する欠点を解決し、構成ファイバ相互の剥離強力が高
く、可撓性や引張強力に優れ、かつ透光性良好な高品位
の光フアイバシートを提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記の目的を達成するため、次の構成を有する
ものである。

（１）　　鞘成分がポリ弗化ビニリデン系共重合体より
成るプラスチック光ファイバからなり、該鞘が相互に融
着されていることを特徴とするプラスチック光フアイバ
シート。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のプラスチク光フアイバシートの１例を
示す一部断面斜視図である。プラスチック光フアイバシ
ートは、鞘２が相互に融着されている。第２図は本発明
のプラスチック光フアイバシートを構成するファイバの
断面形状の１例を示した図である。第２図（ａ）は２成
分２層複合ファイバの断面であり、１は芯成分、２は融
着部を形成する鞘材層を示す。第２図（ｂ）は３成分３
層複合ファイバの断面であり、１は芯成分、２は融着部
を形成する鞘材層、３は２とは異なるポリマより成る鞘
材層を示す。第２図（Ｃ）は複数の島状に存在する芯成
分１とそのまわりを取囲む海状の融着部を形成する鞘成
分２とから成る海鳥構造のファイバの断面を示す。　第
１図において、融着部を形成する最外部の鞘材層のポリ
マとしては、芯材層ポリマとの密着性が良く透光性能、
機械物性、耐熱性、曳糸性等の諸特性を真価し、かつ、
融着部の剥離強力が高いポリマは極めて少ないものにつ
いて鋭意検討したところ、ポリ弗化ビニリデンが総合的
に優れていることを見出だした。

ポリ弗化ビニリデンおよびその共重合体は、プラスチッ
ク光ファイバ粗忽材層ポリマとして一般的に用いられる
ポリメチルメタクリレートおよびその共重合体との密着
性が著しく優れ、かつ、防糸性や一般的な機械物性等の
特性に優れているばかりでなく、他のポリマに比較して
融着面積を大きくとり易く、かつ、破断応力が高いため
に引裂強力を高くすることができる。このため、ファイ
バ相互の融着部が強く破壊されにくいことが要求される
シー１状の用途には好適である。第２図において、融着
部を形成する鞘材層２がポリ弗化ビニリデン系ポリマで
構成され、芯成分層１が光、伝送性ポリマ、例えばポリ
メチルメタクリレートやポリカーボネートで構成される
。

また第２図（ｂ）の３成分３層複合ファイバ内部の鞘材
層３は、芯成分層１の光伝送性ポリマよりも低屈折率な
ポリマより成り、複合紡糸される溶融温度において粘度
が芯成分層１を形成するポリマの粘度と最も低粘性であ
る鞘材層２を形成するポリマの粘度との中間の粘度レベ
ルであることが良好な複合形態を形成する上で好ましく
、かつ、界面不整が少ないために、透光性能に優れた光
フアイバシートとすることが可能である。

第３図は第２図に示したファイバから成る紡糸繊条を口
金下で固化前に相互に融着させて本発明のファイバシー
トを製造する方法を示したものである。４は直列した吐
出孔（列数は１〜３列〉を有する複合紡糸用口金であり
、そこから吐出された紡糸繊条５は口金下におかれた曲
率を有する０字状やＶ字状または鼓状の集合ガイドによ
り相互に融着され、光フアイバシートが形成される。

紡糸繊条を相互に融着させるには、融着部を形成する最
外層のポリマ温度が融点近傍まで低下してからでは十分
な融着が生ぜず引裂強力として低い値を示したり、部分
的に剥離し品位の劣った光フアイバシートになりやすい
。一方、融着温度Ｔａが芯部を形成する重合体のガラス
転移点ＴＱ＋８０’Ｃ以上になると、融着時の集合ガイ
ドでの内側への力により歪みが生じてゆがんだ断面とな
り、透光性能が低下したり、集合ガイドへのタックの程
度が激しくなるために、シート幅変動が増大したり、極
端な場合には集合ガイドとの接触点で切断が生じる。融
着温度の調整は紡糸温度、ポリマ吐出量、引取速度、集
合ガイドの口金上距離、紡糸繊条の太さによって可能で
ある。また、集合ガイド中を流れる冷却水の温度および
水量も融着状態を規制する上で重要でおる。

第４図は本発明の光フアイバシートの製造法の一例を示
したものであり、紡糸口金４から吐出された紡糸繊条５
はチムニからの冷風により冷却されながら落下し、適正
な融着温度になるように口金上距離が決められた集合ガ
イド６により繊条相互に融着し、引取りと延伸部への供
給を兼ねたローラ８とローラ１２との間で加熱空気から
熱を受けながら延伸される。図に示した通り、プロワ１
０から送り込まれた空気はヒータ１１で所定温度に加熱
されてブロックヒーター９の内側に形成されたファイバ
シート通路中を流れ、再びブロワ１０へ循環される。こ
のようにファイバシート７は加熱空気流の中で非接触下
で延伸され、強度や耐屈曲性等が賦与される。

非接触加熱延伸された光フアイバシート７は５０℃程度
以下にまで冷却された後、ローラ１２とローラ１６との
間で延伸用加熱炉と同様の熱風循環式加熱炉中で熱処理
される。これは延伸により生じた残留応力を低下させ、
使用時に受ける温度変化による寸法変化を小さくさせる
目的であり、非晶性ポリマからなる光フアイバシートの
場合、機械物性を低下させずに寸法安定性を賦与するに
は定長熱処理が好ましい。延伸同様に約５０℃程度以下
に冷却された後に最終引出ローラ１６からワインダ１７
によりボビン１８に捲取られる。

以下、本発明を実施例により説明する。

［実施例］ 実施例１〜８、比較例１〜５ 第２図（ａ）に示したファイバ断面を形成する吐出孔が
直列配列した口金から、紡糸温度２５０℃、引取速度１
５ｍ／分、チムニ冷風風速０．４ｍ／秒で吐出されたコ
ア：ポリメチルメタクリレートまたはポリスチレン、ク
ラッド：ビニリデンフルオライド／テトラフルオロエチ
レン（８０／２０重量％）二元共重合体またはパーフル
オロメタクリレートもしくはポリメチルメタクリ、レー
トからなる芯鞘複合された紡糸繊条を口金下に設定され
たＵ字型集合ガイドで融着させて未延伸の光フアイバシ
ートとし、引続いて、第４図に示した装置により延伸お
よび定長熱処理を施し、３０ｍ／分で捲き取った。

結果を表１に示した。

本発明による実施例１〜８のプラスチック光フアイバシ
ートは、シートの裂けや構成ファイバの重なり、クラッ
ドの損傷脱落もなく、透光性も各。

構成ファイバの線径を考慮に入れると優れており、引裂
強力で見た剥離強力も高い。一方、比較例１〜５に示し
たように、裂けや構成ファイバの重なり、クラッドの損
傷脱落などの欠点を有し、接着状態が不良であった。

［発明の効果］ 本発明の光フアイバシートは、従来のプラスチック光フ
アイバシートが有する欠点を解消し、構成ファイバ相互
の剥離強力が高く、可撓性や引張強力も優れ、かつ、透
光性良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラスチック光フアイバシートの一部
断面斜視図、第２図（ａ）〜第２図（Ｃ）は本発明のプ
ラスチック光フアイバシートを構成するファイバの１例
を示す断面図、第３図は光ファイバの集合方法を示す説
明図であって、第３図（ａ）は正面図、第３図（ｂ）は
側面図、第４図は光フアイバシートの製造方法を示す説
明図である。 １：芯成分層　　　２：鞘成分層 特許出願人　　東　し　株　式　会　壮図面の浄書〔内
容に変更なし） 第２図 １、事件の表示 昭和６２年特許願第２７２３３６号 住所　東京都中央区日本橋室町２丁目２番１号昭和６３
年１月２６日（発進口） ５、補正の対象 図面のｔ国 ６、補正の内容 「願書に最初に添付した図面の浄書・別紙の通り（内容
に変更なし）」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鞘成分がポリ弗化ビニリデン系共重合体より成る
   プラスチック光ファイバからなり、該鞘が相互に融着さ
   れていることを特徴とするプラスチック光ファイバシー
   ト。