JPH06118236A - 照光プラスチック光ファイバおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 照光プラスチック光ファイバの製造法は、芯
材がポリメタクリル酸メチルを主成分とする重合体であ
り、鞘材が７０重量％以上含有する重合体であり、光フ
ァイバの側面から漏光するプラスチック光ファイバの製
造法であって、鞘材の全部若しくは漏光すべき所望部分
を選択的に結晶化する条件で湿熱処理することを特徴と
する。 【効果】 伝送損失が小さく芯材内を光が良好に伝送し
実用可能なファイバ長が長くすることができると共に有
効に光ファイバ側面から漏光することができ、入射端か
ら遠い部分程、より強く湿熱処理を施して結晶化の程度
を高め、光ファイバ全体として均一に側面漏光する光フ
ァイバとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバの側面の
全部若しくは所望部分から漏光するプラスチック光ファ
イバに関し、より詳細には、特定の湿熱条件で湿熱処理
して効率的に光ファイバの側面から漏光するプラスチッ
ク光ファイバを製造する方法並びに、そのようにして製
造された照光プラスチック光ファイバに関する。

【０００２】

【従来の技術】側面から漏光するプラスチック光ファイ
バは、照明、装飾、意匠、ディスプレイなどに利用され
ている。照光プラスチック光ファイバについては、従来
から、種々のファイバ構造や製造が提案されている。

【０００３】例えば、漏光性の光ファイバに関するもの
は、特公昭４７−４２５３４号がある。この発明は、機
械的に又は熱的に光ファイバの全反射を選択的に破壊し
て漏光し、この光ファイバを繊維製品に使用するもので
ある。上記従来技術以外に、伝送する光を側面から漏ら
す漏光化技術には、光ファイバの材質・構成に特徴のあ
るものとして、光ファイバ内部に透明小片を分散させる
もの（特公昭51-29951号）と、鞘（クラッド）材として
エラストマーを使用するもの（実開昭60-112204号）
と、光ファイバのコア（芯）にガラス粒子などの半透明
若しくは不透明な材料又は気泡などの拡散中心を分散さ
せ、好ましくは光ファイバ端部から離れるに従って拡散
中心密度を高くして均一な照光を得るもの（特開昭63-2
47705号）とがある。

【０００４】また、光ファイバ表面に刃などで切傷を形
成するものには、旋回中の光ファイバを刃物で切傷を刻
むもの（特開昭50-83044号）と、特定形状の傷を光ファ
イバ表面に形成するもの（特開昭63-253903 号）と、特
定位置に傷を形成するもの（実開平04-18801号）とがあ
る。

【０００５】更に、光ファイバ表面に熱処理で粗面、歪
を形成するものには、光ファイバの回りを合成繊維で螺
旋状に巻き付けこれを熱収縮させるもの（特公昭52-325
82号）と、加熱した突起を光ファイバに押しつけて所定
間隔の漏光凹部を形成するもの（特開昭60-159707号）
と、加熱した粗面プレートを光ファイバに押しつけて表
面に細かい凹凸を形成するもの（特開昭63-293505号、
特開昭63-318502号、実開平01-3803号）とがある。

【０００６】光ファイバを撚る若しくは機械的に押下し
て歪などを形成するものには、光ファイバを加撚して歪
を残留させるもの（特開昭50-83049号）と、微細な突起
を有するローラーの間に光ファイバを通して表面に細か
い凹凸を形成するもの（特開平01-273007号）と、テン
ションメンバの回りを光ファイバで撚るもの（特開平02
-108007号、特開平02-108008号）と、光ファイバをギヤ
間に通して所定間隔の傷・歪を形成するもの（特開平03
-123302号、特開平04-66904号）とがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】種々の先行技術が実施
され提案されているが、これらは、光ファイバ側面から
多量に漏光するが伝送損失が大きくて実用可能なファイ
バ長が短くなる若しくは、伝送損失が小さくて芯材内を
光が良好に伝送するが有効に光ファイバ側面から漏光し
ない。この発明は、上述の背景に基づきなされたもので
あり、その目的とするところは、伝送損失が小さく芯材
内を光が良好に伝送し実用可能なファイバ長が長くする
ことができると共に有効に光ファイバ側面から漏光する
ことができる照光プラスチック光ファイバおよびその製
造法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、この発明の
照光プラスチック光ファイバおよびその製造法により解
決される。すなわち、この発明の照光プラスチック光フ
ァイバは、透明物質の芯材、例えば、ポリメタクリル酸
メチルを主成分とする重合体と、例えば、フッ化ビニリ
デンを５０重量％以上含有する重合体の鞘材とからな
り、光ファイバの側面の全部若しくは所望部分から漏光
するプラスチック光ファイバであって、全部若しくは、
漏光すべき所望部分の鞘材が結晶化されていることを特
徴とするものである。

【０００９】また、この発明による照光プラスチック光
ファイバの製造法は、例えば、芯材がポリメタクリル酸
メチルを主成分とする重合体であり、鞘材がフッ化ビニ
リデンを５０重量％以上含有する重合体であり、光ファ
イバの側面の全部若しくは所望部分から漏光するプラス
チック光ファイバの製造法であって、鞘材の全部若しく
は漏光すべき所望部分を選択的に結晶化する湿熱条件で
湿熱処理することを特徴とするものである。この発明に
よる好ましい態様では、湿熱条件が、６０℃以上の温度
および５０％ＲＨ以上の湿度の下で、５時間以上１００
０時間以下、湿熱処理する条件である。更に、この発明
のより好ましい態様において、光源から光が入射する入
射端から遠い部分に程、より強く湿熱処理を施して結晶
化の程度を高め、光ファイバ全体として均一に側面漏光
する光ファイバとすることができる。

【００１０】この発明で用いられる光ファイバは、クラ
ッド（鞘）とコア（芯）とを有するプラスチック系のも
のであり、その構造としては、屈折率が段階的に変化す
るステップインデックス型マルチモード光ファイバ、屈
折率が段階的に変化し単一モードからなるステップイン
デック型シングルモード光ファイバ、異なるモードを伝
搬するグレーデッドインデックス型マルチモード光ファ
イバがある。コア（芯）材を構成する素材としては、ポ
リメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ、本明細書にお
いてメタクリル酸メチルの単独重合体及び共重合体を含
む）、重水素化ＰＭＭＡ、ポリスチレン系重合体、ポリ
−４−メチルペンテン−１、シリコン系重合体などを用
いることができる。クラッド（鞘）材としては、コア材
より屈折率が小さいものであり、例えば、フッ素系重合
体、例えば、フッ化ビニリデン系重合体（本明細書にお
いて、共重合体を含み、例えば、フッ化ビニリデン−テ
トラフルオロエチレン共重合体（例えば、フッ化ビニリ
デンを５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上９０
重量％以下含有する共重合体）、フッ化ビニリデン−六
フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサ
フルオロアセトン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフ
ルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデンの３元以上
の共重合体などを含む）、パーフルオロアルキルメタク
リレート系重合体、メタクリル酸エステル系重合体など
がある。

【００１１】鞘材の全部若しくは漏光すべき所望部分を
選択的に結晶化する湿熱条件は、所望の側面漏光量およ
び芯材や鞘材に材質に応じて任意に設定可能である。例
えば、芯材がポリメタクリル酸メチルを主成分とする重
合体であり、鞘材がフッ化ビニリデンを５０重量％以上
含有する重合体である場合、６０℃以上の温度および５
０％ＲＨ以上の湿度の雰囲気が必要であり、５時間以上
１０００時間以下の熱処理時間が必要である。これは、
熱処理時間が５時間未満では、フッ化ビニリデン共重合
体の結晶化が少なく効果が少ないからである。また、１
０００時間を超えると、結晶化度が高くなりすぎて光フ
ァイバの伝送損失が極端に大きくなり使用可能なファイ
バ長が短く実用に耐えないからである。

【００１２】熱処理を施す箇所は、光ファイバの全部若
しくは漏光すべき所望部分であり、任意の箇所に施すこ
とができる。また、光源から光が入射する入射端から遠
い部分に程、より強く湿熱処理を施して結晶化の程度を
高め、光ファイバ全体として均一に側面漏光を得ること
ができる。

【００１３】

【作用】上記構成を有するこの発明による照光プラスチ
ック光ファイバでは、以下のように作用・動作する。透
明物質の芯材と鞘材とからなるプラスチック光ファイバ
の全部若しくは所望部分に、所定の湿熱条件で湿熱処理
すると、処理した全部若しくは所望部分が選択的に結晶
化する。この様に結晶化された光ファイバでは、結晶化
された部分の芯−鞘界面において光の散乱が著しく増大
する。その結果、光ファイバ側面から漏光する。

【００１４】

【実施例】以下に、この発明を実施例に基づき具体的に
説明するが、この発明はその要旨を超えない限り以下の
例に限定されるものではない。

【００１５】〔実施例１〕芯材としてＰＭＭＡ、鞘材と
して、フッ化ビニリデン８０モル％／テトラフルオロエ
チレン２０モル％共重合体を用いた外径１０００μｍ、
鞘厚１０μｍのプラスチック光ファイバを得た。得られ
たプラスチック光ファイバを、７０℃、８５％ＲＨの恒
湿オーブン内に入れ、１００時間処理した。

【００１６】湿熱処理されたプラスチック光ファイバの
伝送損失の波長依存性を評価した。その結果、湿熱処理
により波長に依存しない散乱損失が増加していることが
わかった。更に、湿熱処理した５０ｍの光ファイバの両
端面から白色光を入射したところ、光ファイバ全体、約
５０ｍに亘って明るく側面漏光した。

【００１７】〔実施例２〕実施例と同様にしてプラスチ
ック光ファイバを得た。得られたプラスチック光ファイ
バを両端部と中央部とそれらの中間部とに区画し、７０
℃、８５％ＲＨの恒湿オーブン内に入れ、両端部を１０
０時間湿熱処理し、中間部を１５０時間湿熱処理し、中
央部を２００時間湿熱処理した。その結果、両端部と中
央部とそれらの中間部とで鞘材の結晶化度が異なる光フ
ァイバを得た。

【００１８】湿熱処理した５０ｍの光ファイバの両端面
から白色光を入射したところ、両端部は、結晶化度が低
いが伝送光量が多く、逆に、中央部は、結晶化度が高い
が伝送光量が少ないので、両端部から中間部、中央部ま
で光ファイバ全体、約５０ｍに亘って明るく均一に側面
漏光した。

【００１９】〔比較例１〕実施例と同様にしてプラスチ
ック光ファイバを得た。得られたプラスチック光ファイ
バを、７０℃、８５％ＲＨの恒湿オーブン内に入れ、１
２００時間湿熱処理した。得られたプラスチック光ファ
イバの伝送損失は、１３００dB/Km(６５０μｍ)とな
り、湿熱処理した５０ｍの光ファイバの両端面から白色
光を入射したところ、端面より約３ｍ程度までしか側面
漏光しなかった。

【００２０】

【発明の効果】上記実施例から実証されるように、この
発明による照光プラスチック光ファイバでは、伝送損失
が小さく芯材内を光が良好に伝送し実用可能なファイバ
長が長くすることができると共に有効に光ファイバ側面
から漏光することができる。また、この発明の好ましい
態様では、入射端から遠い部分に程、より強く湿熱処理
を施して結晶化の程度を高め、光ファイバ全体として均
一に側面漏光する光ファイバとすることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 菊枝 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明物質の芯材と鞘材とからなり、光フ
   ァイバの側面の全部若しくは所望部分から漏光するプラ
   スチック光ファイバであって、 全部若しくは、漏光すべき所望部分の鞘材が結晶化され
   ていることを特徴とする照光プラスチック光ファイバ。
2. 【請求項２】 芯材がポリメタクリル酸メチルを主成分
   とする重合体であり、鞘材がフッ化ビニリデンを５０重
   量％以上含有する重合体である、請求項１記載の照光プ
   ラスチック光ファイバ。
3. 【請求項３】 光ファイバの入射端から遠い部分ほど、
   より結晶化の程度が高い、請求項１記載の照光プラスチ
   ック光ファイバ。
4. 【請求項４】 透明物質の芯材と鞘材とからなり、光フ
   ァイバの側面の全部若しくは所望部分から漏光するプラ
   スチック光ファイバの製造法であって、 鞘材の全部若しくは漏光すべき所望部分を選択的に結晶
   化する湿熱条件で湿熱処理することを特徴とする照光プ
   ラスチック光ファイバの製造法。
5. 【請求項５】 芯材がポリメタクリル酸メチルを主成分
   とする重合体であり、鞘材がフッ化ビニリデンを５０重
   量％以上含有する重合体である、請求項４記載の照光プ
   ラスチック光ファイバの製造法。
6. 【請求項６】 湿熱条件が、６０℃以上の温度および５
   ０％ＲＨ以上の湿度の下で、５時間以上１０００時間以
   下、湿熱処理する条件である、請求項５記載の照光プラ
   スチック光ファイバの製造法。
7. 【請求項７】 光ファイバの入射端から遠い部分に程、
   より強く湿熱処理を施す、請求項４記載の照光プラスチ
   ック光ファイバの製造法。