JPH1010377A - 照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバ - Google Patents
照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバInfo
- Publication number
- JPH1010377A JPH1010377A JP8167779A JP16777996A JPH1010377A JP H1010377 A JPH1010377 A JP H1010377A JP 8167779 A JP8167779 A JP 8167779A JP 16777996 A JP16777996 A JP 16777996A JP H1010377 A JPH1010377 A JP H1010377A
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- Japan
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- plastic optical
- resistant plastic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温高湿下においてもコアへの透湿を防ぎ、
安定した光量を保つことができる照明用大口径耐熱プラ
スチック光ファイバを提供する。 【解決手段】 耐熱プラスチック光ファイバ１０の外周
に、金属蒸着層３と電解めっき層３とからなる防湿層２
０を形成し、この上にジャケット５を押出し又は被覆す
る。これにより、ジャケット５を透湿しても防湿層２０
が湿気を遮断し、耐熱プラスチック光ファイバ１０への
透湿を防ぐことができる。
安定した光量を保つことができる照明用大口径耐熱プラ
スチック光ファイバを提供する。 【解決手段】 耐熱プラスチック光ファイバ１０の外周
に、金属蒸着層３と電解めっき層３とからなる防湿層２
０を形成し、この上にジャケット５を押出し又は被覆す
る。これにより、ジャケット５を透湿しても防湿層２０
が湿気を遮断し、耐熱プラスチック光ファイバ１０への
透湿を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱プラスチック
光ファイバに係り、特に湿熱環境下で使用される照明用
大口径耐熱プラスチック光ファイバに関するものであ
る。
光ファイバに係り、特に湿熱環境下で使用される照明用
大口径耐熱プラスチック光ファイバに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラスチック光ファイバは、コ
ア、クラッド（又はクラッド兼ジャケット）、及びジャ
ケットからなり、一般的にセンサー用途、短距離伝送用
途、バンドル状での照明用途等で使われている。しか
し、最近ではプラスチック光ファイバは大口径にでき、
かつ柔軟性があるものが開発されていることからイルミ
ネーション照明用途、自動車照明用途、防爆照明用途に
も使われており、特に湿熱環境が高い場所での適用要求
が増えてきている。
ア、クラッド（又はクラッド兼ジャケット）、及びジャ
ケットからなり、一般的にセンサー用途、短距離伝送用
途、バンドル状での照明用途等で使われている。しか
し、最近ではプラスチック光ファイバは大口径にでき、
かつ柔軟性があるものが開発されていることからイルミ
ネーション照明用途、自動車照明用途、防爆照明用途に
も使われており、特に湿熱環境が高い場所での適用要求
が増えてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大口径
用のプラスチック光ファイバに柔軟性を持たせるために
はコア自体が柔軟であることが必要である。しかし柔軟
性のある樹脂をコアに用いている大口径プラスチック光
ファイバは、高温高湿下の状況にさらされると、ジャケ
ットだけでなくクラッドも透湿し、水蒸気がコアにまで
達してしまう。このためこの水蒸気が、柔軟なコアを形
成する高分子材料内の自由体積部に入り込んでしまい、
冷却されるとコア材料内部で光の波長以上の大きさの凝
集体を形成し、この凝集体が通過光の散乱体となるため
にコアが白濁し、光が通らなくなってしまう欠点があっ
た。
用のプラスチック光ファイバに柔軟性を持たせるために
はコア自体が柔軟であることが必要である。しかし柔軟
性のある樹脂をコアに用いている大口径プラスチック光
ファイバは、高温高湿下の状況にさらされると、ジャケ
ットだけでなくクラッドも透湿し、水蒸気がコアにまで
達してしまう。このためこの水蒸気が、柔軟なコアを形
成する高分子材料内の自由体積部に入り込んでしまい、
冷却されるとコア材料内部で光の波長以上の大きさの凝
集体を形成し、この凝集体が通過光の散乱体となるため
にコアが白濁し、光が通らなくなってしまう欠点があっ
た。
【０００４】そこで、本発明は、高温高湿下においても
コアへの透湿を防ぎ、安定した光量を保つことができる
柔軟な照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバを提供
することを目的とする。
コアへの透湿を防ぎ、安定した光量を保つことができる
柔軟な照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバを提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、コアとその外周に設けられたクラ
ッドとからなる耐熱プラスチック光ファイバの外周に、
金属蒸着層と電解めっき層とを順に形成した防湿層を設
けたものである。
に請求項１の発明は、コアとその外周に設けられたクラ
ッドとからなる耐熱プラスチック光ファイバの外周に、
金属蒸着層と電解めっき層とを順に形成した防湿層を設
けたものである。
【０００６】請求項２の発明は、上記防湿層は、金、
銀、銅、錫、鉛、アルミ、クロム又はこれらの合金で形
成されたものである。
銀、銅、錫、鉛、アルミ、クロム又はこれらの合金で形
成されたものである。
【０００７】請求項３の発明は、上記コアはシリコーン
樹脂又はアクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂で形成
され、かつクラッドはふっ素樹脂で形成されたものであ
る。
樹脂又はアクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂で形成
され、かつクラッドはふっ素樹脂で形成されたものであ
る。
【０００８】請求項４の発明は、上記コア径が２．０mm
〜３０mmであるものである。
〜３０mmであるものである。
【０００９】本発明者らは多々検討した結果、耐熱プラ
スチック光ファイバの外周に金属蒸着層と電解めっき層
とからなる防湿層を設けることとし、この防湿層を次の
ように形成した。すなわち、本発明の防湿層は、クラッ
ドの外周にスパッタリング等の蒸着方法にて金属を蒸着
させて薄い金属膜を形成し、この上から電解めっきを施
すことによって薄いパイプ状に形成される。
スチック光ファイバの外周に金属蒸着層と電解めっき層
とからなる防湿層を設けることとし、この防湿層を次の
ように形成した。すなわち、本発明の防湿層は、クラッ
ドの外周にスパッタリング等の蒸着方法にて金属を蒸着
させて薄い金属膜を形成し、この上から電解めっきを施
すことによって薄いパイプ状に形成される。
【００１０】このように構成することで、本発明の照明
用大口径耐熱プラスチック光ファイバを高温高湿下で使
用する際に、防湿層の電解めっき層に湿気は遮断される
ので、コア及びクラッドへの透湿を防ぐことができ、フ
ァイバの白濁による光量低下を防ぐことができる。
用大口径耐熱プラスチック光ファイバを高温高湿下で使
用する際に、防湿層の電解めっき層に湿気は遮断される
ので、コア及びクラッドへの透湿を防ぐことができ、フ
ァイバの白濁による光量低下を防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適実施の形態を
図１及び図２を用いて詳述する。
図１及び図２を用いて詳述する。
【００１２】図１に本発明の照明用大口径耐熱プラスチ
ック光ファイバの構成図を示し、図２（ａ）は図１の横
断面図を示し、図２（ｂ）は図１の縦断面図を示す。
ック光ファイバの構成図を示し、図２（ａ）は図１の横
断面図を示し、図２（ｂ）は図１の縦断面図を示す。
【００１３】図１中、１０は耐熱プラスチック光ファイ
バを示し、このファイバ１０は、光の通路となる断面が
円形状のコア１と、そのコア１の外周に設けられ、コア
１よりも屈折率の小さなクラッド２とから構成されてい
る。
バを示し、このファイバ１０は、光の通路となる断面が
円形状のコア１と、そのコア１の外周に設けられ、コア
１よりも屈折率の小さなクラッド２とから構成されてい
る。
【００１４】本発明の照明用大口径耐熱プラスチック光
ファイバ３０は、図示するように、この耐熱プラスチッ
ク光ファイバ１０と、そのファイバ１０の外周に設けら
れ、コア１及びクラッド２への透湿を防止する防湿層２
０と、この防湿層２０の外周に設けられ、これらコア
１、クラッド２及び防湿層２０を保護するためのジャケ
ット５とから構成されている。
ファイバ３０は、図示するように、この耐熱プラスチッ
ク光ファイバ１０と、そのファイバ１０の外周に設けら
れ、コア１及びクラッド２への透湿を防止する防湿層２
０と、この防湿層２０の外周に設けられ、これらコア
１、クラッド２及び防湿層２０を保護するためのジャケ
ット５とから構成されている。
【００１５】コア１は熱硬化樹脂であるシリコーン樹脂
で形成され、クラッド２はふっ化エチレンプロピレン
（ＦＥＰ）で形成されている。また、防湿層２０は、湿
気を遮断する電解めっき層４と、クラッド２の外周にそ
のめっき層４を形成しやすくするための金属蒸着層３と
から構成されている。
で形成され、クラッド２はふっ化エチレンプロピレン
（ＦＥＰ）で形成されている。また、防湿層２０は、湿
気を遮断する電解めっき層４と、クラッド２の外周にそ
のめっき層４を形成しやすくするための金属蒸着層３と
から構成されている。
【００１６】尚、金属蒸着層３の蒸着は膜厚の均一性、
ピンホールが少ない点からスパッタリング法を用いると
良い。また、蒸着及びめっきに使われる金属は特に限定
しないが、金、銀、銅、錫、鉛、亜鉛、アルミ、クロム
又はこれらの金属の合金であることが望ましい。蒸着膜
の厚さは特に規定しないが、ピンホールの有無により透
湿の可能性があるので、電解めっきとの合計厚さが２０
μｍ以上であることが望ましい。
ピンホールが少ない点からスパッタリング法を用いると
良い。また、蒸着及びめっきに使われる金属は特に限定
しないが、金、銀、銅、錫、鉛、亜鉛、アルミ、クロム
又はこれらの金属の合金であることが望ましい。蒸着膜
の厚さは特に規定しないが、ピンホールの有無により透
湿の可能性があるので、電解めっきとの合計厚さが２０
μｍ以上であることが望ましい。
【００１７】かかる耐熱プラスチック光ファイバ１０の
コア１としては、耐熱性と柔軟性があるシリコーン樹
脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート等が望ましい。ま
た、クラッド２も透明性が良く、かつ耐熱性のあるふっ
化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ＰＦＡ、プロピレ
ン，四ふっ化エチレン共重合体（ＰＴＦＥ）、クロロト
リフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、エチレン，四ふっ化
エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のふっ素樹脂を使うこ
とが望ましい。ファイバ１０のコア径及びクラッドの肉
厚は必要に応じて選択されれば良い。しかしコア径とし
ては、２mm以下では照明用として実用的な光量は得られ
ず、３０mm以上になるとファイバ状に形成した場合柔軟
性が失われて曲がらなくなる。また、ジャケット５には
曲げ性、柔軟性、めっき層の保護等を考慮してＰＶＣ、
ポリエチレン（ＰＥ）、ウレタン等の柔軟な樹脂を被覆
することが望ましい。
コア１としては、耐熱性と柔軟性があるシリコーン樹
脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート等が望ましい。ま
た、クラッド２も透明性が良く、かつ耐熱性のあるふっ
化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ＰＦＡ、プロピレ
ン，四ふっ化エチレン共重合体（ＰＴＦＥ）、クロロト
リフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、エチレン，四ふっ化
エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のふっ素樹脂を使うこ
とが望ましい。ファイバ１０のコア径及びクラッドの肉
厚は必要に応じて選択されれば良い。しかしコア径とし
ては、２mm以下では照明用として実用的な光量は得られ
ず、３０mm以上になるとファイバ状に形成した場合柔軟
性が失われて曲がらなくなる。また、ジャケット５には
曲げ性、柔軟性、めっき層の保護等を考慮してＰＶＣ、
ポリエチレン（ＰＥ）、ウレタン等の柔軟な樹脂を被覆
することが望ましい。
【００１８】次に、本発明の照明用大口径耐熱プラスチ
ック光ファイバ３０の作用を説明する。
ック光ファイバ３０の作用を説明する。
【００１９】照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバ
３０を高温高湿下で使用するに際しては、ジャケット５
を透湿しても、ファイバ１０自体に透湿する前に防湿層
２０のめっき層４に湿気が遮断されるので、コア１及び
クラッド２へ透湿しない。従って、ファイバ１０の白濁
による光量低下を防ぐことができる。
３０を高温高湿下で使用するに際しては、ジャケット５
を透湿しても、ファイバ１０自体に透湿する前に防湿層
２０のめっき層４に湿気が遮断されるので、コア１及び
クラッド２へ透湿しない。従って、ファイバ１０の白濁
による光量低下を防ぐことができる。
【００２０】また、ジャケット５がめっき層４を腐食や
衝撃等から保護するので、長期間の使用にも耐えること
ができる。
衝撃等から保護するので、長期間の使用にも耐えること
ができる。
【００２１】
【実施例】次に、より具体的な実施例を比較例と併せて
説明する。
説明する。
【００２２】先ず、実施例と比較例に使用する光ファイ
バとして、クラッドとなる内径９mm外径１１mmのＦＥＰ
チューブにコアとなるシリコーン樹脂を注入し、熱処理
することで耐熱プラスチック光ファイバ１０を３本作製
した。この耐熱プラスチック光ファイバ１０の初期分光
スペクトル、及び耐熱試験（１２０℃、１５００時間）
後の分光スペクトルを図３に示す。
バとして、クラッドとなる内径９mm外径１１mmのＦＥＰ
チューブにコアとなるシリコーン樹脂を注入し、熱処理
することで耐熱プラスチック光ファイバ１０を３本作製
した。この耐熱プラスチック光ファイバ１０の初期分光
スペクトル、及び耐熱試験（１２０℃、１５００時間）
後の分光スペクトルを図３に示す。
【００２３】図示するように、耐熱試験後も伝送損失の
増加は見られなかった。
増加は見られなかった。
【００２４】実施例 この耐熱プラスチック光ファイバ１０の外周にスパッタ
リング等の蒸着方法にて金を蒸着させて薄金膜を形成
し、この上から銀で電解めっきを施すことによって約３
０μｍの防湿層をパイプ状に形成する。更に、この防湿
層を形成させたファイバの上から難燃ポリエチレン（Ｐ
Ｅ）収縮チューブを被覆することで、照明用大口径耐熱
プラスチック光ファイバ３０を作製した。
リング等の蒸着方法にて金を蒸着させて薄金膜を形成
し、この上から銀で電解めっきを施すことによって約３
０μｍの防湿層をパイプ状に形成する。更に、この防湿
層を形成させたファイバの上から難燃ポリエチレン（Ｐ
Ｅ）収縮チューブを被覆することで、照明用大口径耐熱
プラスチック光ファイバ３０を作製した。
【００２５】比較例１〜３ この実施例の照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバ
３０のほかに、比較例１として何も被覆していない耐熱
プラスチック光ファイバ１０と、また、比較例２として
耐熱プラスチック光ファイバ１０の外周に難燃ＰＥ収縮
チューブを被覆したジャケット付耐熱プラスチック光フ
ァイバを作製した。さらに、比較例３として、コア径
１．５mm、クラッド径２．２mmの耐熱プラスチック光フ
ァイバを作製し、その光ファイバの外周に樹脂では最も
透湿性が低いといわれているＰＣＴＦＥを被覆したジャ
ケット付耐熱プラスチック光ファイバを作製した。
３０のほかに、比較例１として何も被覆していない耐熱
プラスチック光ファイバ１０と、また、比較例２として
耐熱プラスチック光ファイバ１０の外周に難燃ＰＥ収縮
チューブを被覆したジャケット付耐熱プラスチック光フ
ァイバを作製した。さらに、比較例３として、コア径
１．５mm、クラッド径２．２mmの耐熱プラスチック光フ
ァイバを作製し、その光ファイバの外周に樹脂では最も
透湿性が低いといわれているＰＣＴＦＥを被覆したジャ
ケット付耐熱プラスチック光ファイバを作製した。
【００２６】次に、これら各サンプルを６０℃９０％Ｒ
Ｈの恒温恒湿槽に２００時間投入後、室温に１時間放置
した後、光量保持率を測定することで各サンプルの耐湿
評価を行った。但し、測定波長は６６０nmとし、初期光
量と比較してサンプルの光量保持率が９０％以下になっ
た場合をＮＧとした。この結果を表１に示す。
Ｈの恒温恒湿槽に２００時間投入後、室温に１時間放置
した後、光量保持率を測定することで各サンプルの耐湿
評価を行った。但し、測定波長は６６０nmとし、初期光
量と比較してサンプルの光量保持率が９０％以下になっ
た場合をＮＧとした。この結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】表に示すように、比較例１〜３より、高温
高湿下ではコア及びクラッドの径やジャケットによる防
湿性は期待できず、防湿層がなければコアに透湿してし
まい白濁して光量の低下を招くことが分かる。また、実
施例１と比較例１〜３とから、防湿層を設けたものが初
期の光量を保持している時間が格段に長いことが分か
る。
高湿下ではコア及びクラッドの径やジャケットによる防
湿性は期待できず、防湿層がなければコアに透湿してし
まい白濁して光量の低下を招くことが分かる。また、実
施例１と比較例１〜３とから、防湿層を設けたものが初
期の光量を保持している時間が格段に長いことが分か
る。
【００２９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、耐熱プラ
スチック光ファイバの外周に防湿層を設けることによ
り、ファイバへの透湿を防ぐことができる。従って、柔
軟性があり、かつ湿熱環境下でも透湿による光量低下が
ない照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバを実現す
ることができる。
スチック光ファイバの外周に防湿層を設けることによ
り、ファイバへの透湿を防ぐことができる。従って、柔
軟性があり、かつ湿熱環境下でも透湿による光量低下が
ない照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバを実現す
ることができる。
【図１】本発明の照明用大口径耐熱プラスチック光ファ
イバの構造図である。
イバの構造図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】本発明の耐熱プラスチック光ファイバの初期及
び１２０℃耐熱試験後の分光スペクトルを示す図であ
る。
び１２０℃耐熱試験後の分光スペクトルを示す図であ
る。
１ コア ２ クラッド ３ 金属蒸着層 ４ 電解めっき層 ５ ジャケット １０ 耐熱プラスチック光ファイバ ２０ 防湿層 ３０ 照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバ
フロントページの続き (72)発明者 阿部 富也 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 松本 雅則 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 佐々木 徹 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 根元 重則 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 コアとその外周に設けられたクラッドと
からなる耐熱プラスチック光ファイバの外周に、金属蒸
着層と電解めっき層とを順に形成した防湿層を設けたこ
とを特徴とする照明用大口径耐熱プラスチック光ファイ
バ。 - 【請求項２】 上記防湿層は、金、銀、銅、錫、鉛、ア
ルミ、クロム又はこれらの合金で形成された請求項１記
載の照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバ。 - 【請求項３】 上記コアはシリコーン樹脂又はアクリル
樹脂又はポリカーボネート樹脂で形成され、かつクラッ
ドはふっ素樹脂で形成された請求項１記載の照明用大口
径耐熱プラスチック光ファイバ。 - 【請求項４】 上記コア径が２．０mm〜３０mmである請
求項１記載の照明用大口径耐熱プラスチック光ファイ
バ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8167779A JPH1010377A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8167779A JPH1010377A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1010377A true JPH1010377A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15855960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8167779A Pending JPH1010377A (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 照明用大口径耐熱プラスチック光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1010377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6420020B1 (en) | 1999-11-19 | 2002-07-16 | Central Glass Company Limited | Article with antifogging film and process for producing same |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP8167779A patent/JPH1010377A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6420020B1 (en) | 1999-11-19 | 2002-07-16 | Central Glass Company Limited | Article with antifogging film and process for producing same |
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