JPH11295530A

JPH11295530A - 光ファイバー

Info

Publication number: JPH11295530A
Application number: JP6278098A
Authority: JP
Inventors: Michiru Hata; みちる畑
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-10-29
Also published as: AU756618B2; AU2902599A; EP1062459A1; WO1999046537A1

Abstract

(57)【要約】【課題】従来用いられていた反射性の漏光手段だけで
は達成困難な、高い発光輝度を有する、側面漏光型の光
ファイバーを提供する．【解決手段】長さ方向に沿って光伝送可能なコアと、
そのコアの長さ方向に沿って、コアの外周側面の少なく
とも一部に配置された漏光手段とを備えてなる、光ファ
イバーにおいて、上記漏光手段が、ａ）反射性の第１漏
光要素と、ｂ）その第１漏光要素により反射された光が
コア外部へ漏光するコア外周側面上に配置された光透過
性の第２漏光要素とを含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、側面漏光型の光フ
ァイバーの改良に関し、特に、長さ方向に沿って光伝送
可能なコアと、そのコアの長さ方向に沿って、コアの外
周側面に配置された２種類の漏光要素（反射性の第１漏
光要素、および光透過性の第２漏光要素）とを備えてな
る光ファイバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、長さ方向に沿って、長さ方向
の一端から入射した光を他端に向けて伝送可能なコア
と、コアの外周側面にコアの長さ方向に沿って配置され
た反射性の漏光手段とを備えてなる光ファイバーが知ら
れている。この反射性の漏光手段は、コア内を進行する
光のうち、コアの内面で全反射を繰り返して他端に到達
するはずの光を、たとえば拡散反射し、漏光手段が配置
された側面と対向する側面（漏光側面）から光を漏出さ
せる。したがって、上記コアの長さ方向に沿って、漏光
側面から漏光（ＬｉｇｈｔＥｘｔｒａｃｔｉｏｎ）さ
せることができる。この様な側面漏光型光ファイバー
は、蛍光管、冷陰極管、ネオン管等のガラス管型線状光
源の代用として利用できる。

【０００３】たとえば、特公平４−７０６０４号公報、
特公平１−５８４８２号公報、特開平６−２１９４０号
公報等に、反射性の漏光手段として、拡散反射粒子を分
散して含む平坦な樹脂フィルムからなり、樹脂フィルム
の平坦な密着面においてコアと密着した拡散反射膜が開
示されている。この様な拡散反射膜は、通常、光透過性
樹脂と拡散反射粒子とを含有する分散液の塗膜から形成
された、実質的に光を透過しない膜である。コア内部を
進む光のうち、拡散反射膜とコアとの密着側面に到達
し、拡散反射膜により反射された光の一部は、漏光側面
からコア外部へ漏出される。一方、拡散反射膜を透過し
ては、コア外部へほとんど漏光されない。したがって、
この様な拡散反射膜は、光ファイバーの漏光側面からの
発光輝度を高めるのに最も適した反射性の漏光手段の１
つである。

【０００４】上記拡散反射性粒子は、通常、高屈折率を
有する白色の無機粉末である。上記光透過性樹脂は、通
常、光ファイバーの材料よりも高く、かつ拡散反射性粒
子とは異なる屈折率を有する光透過性樹脂である。拡散
反射膜を用いた光ファイバーの発光輝度を高めるには、
通常、無機粉末の屈折率を高くし、無機粉末の含有率を
可及的に大きくする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の様に、拡散反射
膜等の漏光手段を用いれば、コアの長さ方向に沿って漏
光させることができ、光ファイバーを蛍光管等の線状光
源の代用として利用できる。しかしながら、拡散反射膜
だけを用い、発光輝度を高めることは非常に困難であっ
た。なぜならば、上記無機粉末の屈折率はせいぜい３程
度であり、これ以上の高屈折率を有する粉末を入手した
り、この様な粉末を樹脂中に高含有率で分散させること
は非常に困難であるからである。そこで、本発明の目的
は、反射性の漏光手段だけでは達成困難な、高い発光輝
度を有する、側面漏光型の光ファイバーを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、長さ方向に沿って光伝送可能なコアと、
そのコアの長さ方向に沿って、コアの外周側面の少なく
とも一部に配置された漏光手段とを備えてなる、光ファ
イバーにおいて、上記漏光手段が、ａ）反射性の第１漏光要素と、ｂ）その第１漏光要素により反射された光がコア外部へ
漏光するコア外周側面上に配置された光透過性の第２漏
光要素とを含んでなることを特徴とする、光ファイバー
を提供する。

【０００７】本発明の光ファイバー（１００）は、それ
を図２の例に沿って説明すれば、そのコア（１）の長さ
方向に沿って、コア（１）の外周側面に配置された漏光
手段が、ａ）外周側面（１１）に配置された反射性の第
１漏光手段（２）と、ｂ）その第１漏光手段（２）によ
り反射された光がコア（１）の外部へ漏光する側面部分
（漏光側面）（１２）に配置された光透過性の第２漏光
手段と（図示の例では、次に説明する漏光フィルム
（３）である。）を含んでなる。したがって、反射性の
第１漏光手段（２）だけでは達成困難なレベルの輝度で
発光可能である。

【０００８】上記第２漏光手段は、たとえば、光透過性
の漏光フィルムから形成される。この様な漏光フィルム
として、たとえば、（ｉ）略平坦な２つの主要面を有す
る光透過性の基体（３２）と、（ｉｉ）その基体（３
２）の一方の主要面に配置され、基体（３２）と一体的
に成形された、略同一の高さを有する複数の光透過性凸
部（３１）とを有してなり、コア（１）と漏光フィルム
（３）との間に空隙（凹部）（４）を形成し、維持する
様に、コア（１）の漏光側面（１２）に密着可能な漏光
フィルム（３）が使用できる。なお、この意味における
「一体的に成形された」という用語は、それらが単一部
品（Single Piece）であることを意味する。

【０００９】上記凸部の屈折率は、通常１．１以上であ
る。したがって、光透過性漏光フィルムがない場合には
コア内部を進行し上記凸部と密着した漏光側面に到達し
て全反射し長さ方向に沿って進行するはずの光の一部
は、漏光フィルムを透過してコア外部に漏光可能であ
る。すなわち、上記凸部との密着面に到達した光は、凸
部内部へ進入し、上記空隙と上記凸部との界面で反射ま
たは散乱され、漏光フィルムを透過してコア外部に漏光
可能である。

【００１０】凸部の屈折率は、好適には１．２〜２．
５、特に好適には、１．３〜２．０の範囲である。凸部
の屈折率が１．２未満であると発光輝度を高められない
おそれがあり、反対に２．５を超えると、光入射端近傍
でのみ輝度が上昇し、コアの長さ方向に亙って均一な輝
度で発光させることができないおそれがある。また、凸
部の屈折率は、好適にはコアの屈折率とほぼ同じか、そ
れよりも大きい。コアの屈折率（Ｃ）と漏光フィルムの
屈折率（Ｆ）との差（Δ＝Ｆ−Ｃ）は、通常−０．１〜
＋１．０の範囲である。凸部の光透過率は、本発明の効
果を損なわない限り、特に限定されない。通常は、４０
０〜８００ｎｍの波長帯域の全帯域において、分光光度
計によって測定された値で７０％以上である。なお、本
明細書におけるその他の材料等の光透過率も、同様にし
て測定した値である。

【００１１】上記漏光フィルムがコアの外周側面に密着
された時に形成される空隙の寸法は、本発明の効果を損
なわない限り特に限定されない。たとえば、隣接する２
つの凸部の頂部間の距離が、通常０．００１〜５００ｍ
ｍ、好適には０．０１〜５０ｍｍの範囲、特に好適には
０．０２〜１０ｍｍである。空隙の高さ（コア側面から
凹部の底面までの距離は、通常０．００１〜１０ｍｍ、
好適には０．０１〜５ｍｍの範囲である。これらの空隙
寸法が小さすぎると、漏光が困難になり、輝度が低下す
るおそれがあり、反対に大きすぎると、ファイバー全体
が嵩高くなり、外観が悪くなったり、光ファイバーの加
工性が低下するおそれがある。また、凸部の弾性率にも
よるが、空隙寸法が大きすぎる場合、空隙の維持が困難
になるおそれもある。

【００１２】一方、上記漏光フィルムの凸部の頂部の１
つ当たりの面積は、通常１０^-4〜２５ｍｍ²、好適には
１０^-3〜１０ｍｍ²の範囲である。頂部の面積が小さす
ぎると、光ファイバーからの発光輝度が低下するおそれ
があり、反対に大きすぎると、漏光輝度の均一性が低下
し、発光した状態でのファイバーの外観が悪くなるおそ
れがある。

【００１３】上記第２漏光要素として、上記光透過性漏
光フィルム以外の漏光フィルムも使用できる。たとえ
ば、光透過性の樹脂と、その樹脂内に分散された気泡と
を含むフィルムも使用できる。あるいは、上記気泡の代
わりに、上記樹脂と異なる屈折率を有するポリマー粒子
を分散して含むフィルムも使用できる。後者の場合、上
記樹脂の屈折率と上記ポリマー粒子の屈折率との差は、
通常０．０５以上である。

【００１４】上記第１漏光要素としては、たとえば、従
来公知の拡散反射膜が使用できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】〈コア〉コアは、コアの長さ方向
の一端から内部に入射された光を他端に向けて伝送可能
なレベルの透明性を有する材料、たとえば、屈折率１．
４〜２．０の範囲の材料から形成される。この様な材料
としては、たとえば、石英ガラス、光学ガラス、プラス
チック等が例示できる。コアとしては、上記透明材料か
ら形成された中実コア；可撓性プラスチックチューブの
中にシリコーンジェル等の比較的高屈折率の液体を封入
した液体封入型コア等が使用できる。中実コアの場合、
コアの汚損を防止するために、漏光手段を配置した後、
通常クラッドで被覆される。クラッドの材料は、コアの
屈折率未満の屈折率を有する透明材料から形成される。

【００１６】コアの材料となるポリマーは、アクリル系
ポリマー、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル−塩化ビニル共
重合体等の光透過性ポリマーであり、ポリマーの屈折率
は、通常１．４〜１．７、光透過率は通常８０％以上で
ある。また、コア自体の撓みに対する十分な機械的強度
を付与するために、ポリマーを架橋することができる。

【００１７】中実コアの製法を、アクリル系ポリマーコ
アを例にして次に説明する。まず、コアの原料であるア
クリルモノマーを、長さ方向に延び、少なくとも一端に
開口部を有するチューブに充填した後、チューブに充填
されたモノマーの重合反応が、該チューブの他端側から
開口端に向けて順送りに生じる様に、反応温度以上の温
度にてモノマーを順送りに加熱する。すなわち、加熱位
置を他端側から開口端に向けて移動させる。反応は、モ
ノマーと接触する加圧ガスにより混合物を加圧しながら
行う。また、開口端までの加熱が済んだ後、完全に反応
を終了させるために、チューブ全体を数時間、さらに加
熱することが好ましい。

【００１８】コアの原料となるアクリルモノマーは、た
とえば、（ｉ）ホモポリマーのＴｇが０℃より高い（メ
タ）アクリレート（たとえば、ｎ−ブチルメタクリレー
ト、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタク
リレート、フェニルメタクリレートなど）や、（ｉｉ）
ホモポリマーのＴｇが０℃未満である（メタ）アクリレ
ート（たとえば、２−エチルヘキシルメタクリレート、
エチルアクリレート、トリデシルメタクリレート、ドデ
シルメタクリレートなど）、あるいは（ｉ）と（ｉｉ）
の混合物を使用することができる。混合物の場合、上記
（ｉ）の（メタ）アクリレート（Ｈ）と、上記（ｉｉ）
の（メタ）アクリレート（Ｌ）の重量比（Ｈ：Ｌ）は、
通常１５：８５〜６０：４０の範囲である。また、架橋
剤として、ジアリルフタレート、トリエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールビス
アリルカーボネート等の多官能性モノマーを上記混合物
に添加することもできる。

【００１９】上記の様にして形成されたアクリル系ポリ
マーコアは、コアの長さ方向一端から他端まで均一な重
合体から形成することができ、良好な光伝送性能と、コ
ア自体の撓み対する十分な機械的強度とを有し、光ファ
イバーの加工が容易になるので好適である。

【００２０】上記製法において用いられるチューブは、
好ましくはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフルオロポリマーから
作られる。なお、この様な可撓性光ファイバー（コア）
の製法は、特開昭６３−１９６０４号公報に開示されて
いる。

【００２１】コアの長さ方向に垂直な断面は、本発明の
効果を損なわない限り、円形、楕円形、半円形、中心角
が半円より大きな弓形等、コアの可撓性を維持可能な形
状であれば、どの様なものでも良い。コアの直径は、長
さ方向に垂直な断面が円形である場合で、通常５〜４０
ｍｍ、好適には１０〜３０ｍｍの範囲である。

【００２２】〈第１漏光要素〉第１漏光要素としては、
（Ｉ）コアの外周面に密着された拡散反射膜、（ＩＩ）
コアの外周面を粗面化して形成した拡散反射部（ＩＩ
Ｉ）コアの外周面に、ファイバーの長さ方向に直行する
方向に沿って設けられた複数の直線状の傷からなるもの
などが使用できる。

【００２３】拡散反射膜としては、（ａ）拡散反射粒子
を分散して含む樹脂膜（ｂ）拡散反射性の基材と、その
基材を光ファイバー周面に密着させる透明接着剤とから
なる接着フィルム、（ｃ）反射性基材と、その基材の上
に設けられ、接着面が凹凸を有する様に形成された透明
接着層とを有する接着フィルムなどが使用できる。

【００２４】拡散反射性粒子は、たとえば、１．５〜
３．０の範囲の屈折率を有する白色の無機粉末である。
この様な無機粉末としては、硫酸バリウム（屈折率：
１．５１）、マグネシア（屈折率：１．８）、チタニア
（屈折率：２．６）等が好ましい。拡散反射膜を形成す
る樹脂は、コアの材料よりも高く、かつ拡散反射性粒子
とは異なる屈折率を有する光透過性樹脂が好ましい。こ
の様な樹脂としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が好
適である。樹脂と拡散反射粒子との混合割合は、通常粒
子１００重量部に対して、樹脂が５〜１０，０００重量
部の範囲である。また、拡散反射膜に着色顔料を含有さ
せ、コアに供給された白色光を、着色光として漏光させ
ることもできる。

【００２５】拡散反射膜は、上記樹脂と拡散反射粒子と
を含有する分散液の塗膜から容易に形成できる。たとえ
ば、上記分散液を直接コアの外周面に塗布したり、仮基
材の上に形成した上記塗膜を、コア外周面に転写する等
の方法により形成できる。転写法を利用する場合、上記
樹脂に粘着性ポリマーを含有させておけば、反射膜の転
写が容易に行える。分散液の調製には、サンドミル、ニ
ーダー、ロールミル、プラネタリーミキサー等の分散装
置が使用できる。塗膜の形成には、ロールコーター、ナ
イフコーター、バーコーター、ダイコーター等の塗布装
置が使用できる。

【００２６】拡散反射膜の厚みは、通常１〜２，０００
μｍ、好適には５〜１，０００μｍ、特に好適には１０
〜８００μｍの範囲である。厚みが薄すぎると、コアか
ら漏光する光量が減り、発光面の輝度が低下するおそれ
があり、反対に厚すぎると、光ファイバーの柔軟性が低
下し、反射膜が破損するおそれがある。拡散反射膜の幅
（長さ方向と直行する方向の寸法）は、漏光させるべき
光量にもよるが、通常１〜３５ｍｍの範囲である。

【００２７】拡散反射膜は、コアの長さ方向に沿って配
置された、１本または複数本のストライプ状の膜から構
成してよい。また、拡散反射膜は長さ方向に連続して、
または不連続に設けることもできる。不連続に設ける場
合、複数に分割された拡散反射膜の長さ方向の寸法を異
なる様にすることもできるし、長さ方向の寸法が略等し
く、幅方向に長い複数の細縞を略等しい間隔にて配置し
た、「等間隔のバーコード」状に形成することもでき
る。また、網点（ドット）状に印刷して拡散反射膜を形
成してもよい。

【００２８】拡散反射膜で反射された光は、拡散反射膜
と対向するコアの外周側面（漏光面）に向けて最も強く
反射され、その光のほとんどが漏光する。一方、光透過
性の拡散反射膜も使用でき、この場合、拡散反射膜を透
過して漏光する光も利用できる。しかしながら、光の指
向性を高め、輝度を効果的に高めるために、拡散反射膜
の光透過率は低い方（たとえば、３０％以下）が好適で
ある。

【００２９】また、本発明の効果を損なわない限り、拡
散反射膜は上記材料の他、各種添加剤を含むことができ
る。添加剤は、架橋剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、界面
活性剤、可塑剤、酸化防止剤、防黴剤、着色材、蓄光性
材料、粘着付与剤等である。着色材には、通常の顔料や
染料の他、蛍光性の染料や顔料も使用できる。

【００３０】〈第２漏光要素〉第２漏光要素は、通常、
光透過性漏光フィルムからなる。この様な漏光フィルム
の好適な１形態は、（ｉ）略平坦な２つの主要面を有す
る光透過性の基体と、（ｉｉ）その基体の１方の主要面
に配置され、基体と一体的に成形された、略同一の高さ
を有する複数の光透過性凸部とを有してなり、上記凸部
の屈折率は１．１以上であり、上記光がコア外部へ漏光
する側面と上記漏光フィルムとの間に空隙を形成し、維
持する様に、その側面に密着可能である様に作製され
る。漏光フィルムの密着は、たとえば、凸部の自己接着
作用を利用するか、または光透過性の接着剤を介して行
うことができる。光透過性の接着剤としては、たとえ
ば、アクリル系粘着剤が使用できる。

【００３１】上記凸部の弾性率は、上記空隙が維持可能
である様に適宜決定される。通常は、凸部の２５℃にお
ける弾性率Ｇは、好適には５×１０⁵〜１×１０¹⁰ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ²の範囲である。５×１０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²
未満では、凸部が経時で塑性流動し、空隙の形状維持が
困難になるおそれがあり、反対に１×１０¹⁰ｄｙｎｅ／
ｃｍ²を超えると、漏光フィルムの密着作業の際に、コ
ア表面が損傷するおそれがある。

【００３２】また、上記弾性率Ｇの限定に加えて、２５
℃〜１２５℃の範囲でのｌｏｇ₁₀Ｇの低下が１．０未満
である場合、漏光フィルムとコアとの間に形成された空
隙の維持性能が効果的に高められる。ｌｏｇ₁₀Ｇの低下
が１．０より大きいと、すなわち、ｌｏｇ₁₀Ｇのこの温
度範囲での変動が−１．０を下回ると、凸部が経時で塑
性流動するおそれがある。

【００３３】一方、基体の弾性率Ｇは、特に限定されな
いが、凸部と一体的に形成される場合、凸部と同様な範
囲であるのが好適である。なお、本明細書における「弾
性率Ｇ」は、１ｒａｄ／秒の周波数、シェアモードにて
動的粘弾性法により測定された値であると定義する。

【００３４】上記の様な所定の弾性率特性を有する様に
凸部または／および基体を形成するには、たとえば、ア
クリル系ポリマーを用いる。この様なポリマーは、たと
えば、アルキル（メタ）アクリレートと、エチレン性不
飽和酸とを含む原料成分の重合により調製する。また、
ウレタンアクリレート等のアクリル変性重合性プレポリ
マーまたはオリゴマーを含む原料成分の重合により調製
することもできる。アクリル系ポリマーの他、シリコー
ンゴム、ブチルゴム、スチレン系ゴム等のゴム系ポリマ
ー、ポリウレタンなどのポリマーも使用できる。

【００３５】凸部の形状は、本発明の効果を損なわない
限り、あらゆる形状を採用することができる。好適に
は、断面形状が略矩形である。これらは、充分な面積の
接触面を有しつつ、かつ加工性が良好である。たとえ
ば、凸部の断面形状は、幅が０．０１〜５ｍｍの長方
形、または上底が０．０１〜５ｍｍ、下底が０．０２〜
１０ｍｍの台形である。

【００３６】基体は、たとえば、架橋されたアクリル系
ポリマーを含む凸部と同一材料からなり、凸部と一体に
形成される。基体の厚みは、通常０．０１〜２ｍｍ、好
適には０．０５〜１ｍｍ、特に好適には０．１〜０．５
ｍｍである。薄すぎる場合、使用中に基体が破損するお
それがあり、反対に厚すぎると、漏光フィルムが嵩高に
なり、取扱いやすさやコア側面に貼り付けられた時の外
観が損なわれる。

【００３７】凹部（互いに隣接する凸部間の部分）は、
たとえば、基体の一方の主要面のほぼ全面にわたり規則
的な幾何学パターンを形成する様に配置される。この様
な幾何学パターンは、たとえば、格子模様状、千鳥状
（市松模様状）、平行縞状（複数の縞が平行に配列され
たパターン）等のパターンが採用できる。単位面積当た
りの凹部の配置個数は、通常０．３〜５０個／ｃｍ²、
好適には０．５〜２５個／ｃｍ²である。凹部の数が少
なすぎると、輝度の向上効果が低下するおそれがあり、
反対に多すぎると、輝度の均一性が低下するおそれがあ
る。

【００３８】凹部は、種々の形状を採用することができ
る。たとえば、円柱、半円柱、角柱、角錐、円錐、半円
錐、角錐台、円錐台、亜球体、亜楕円体等の幾何学的立
体である。凹部は、これらの形状からなる群から選ばれ
た１種または２種以上からなる複合形状を採用すること
ができる。また、凹部とコア表面との間の空隙は、密封
空間であっても良いし、外部と連通する開放空間でも良
い。

【００３９】漏光フィルムの幅（長さ方向と直行する方
向の寸法）は、所望の照射角（または視野角）が得られ
る様に適宜決定できる。たとえば、照射角（または視野
角）を最大にするには、コアの第１漏光要素が配置され
ていない部分全部を覆う様に漏光フィルムを配置する。
また、比較的狭い照射角（または視野角）で輝度を効果
的に高めるには、漏光フィルムは漏光側面を含む様に部
分的に配置する。通常、コアの長さ方向と直行する断面
において、漏光フィルムが密着したコアの部分を円弧に
見立てた時の中心角が、２０〜１２０°の範囲になる様
に設定される。なお、上記の様な漏光フィルムは、本願
出願人による別の米国特許出願、出願番号０８／７５５
７６７号に記載されている。

【００４０】〈漏光フィルムのアクリル系ポリマー〉漏
光フィルムに用いられ得るアクリル系ポリマーは、架橋
されているのが好適である。架橋アクリル系ポリマー
は、たとえば、アルキル（メタ）アクリレートと、エチ
レン性不飽和酸と、２以上の（メタ）アクリル基を分子
内に有する架橋剤モノマーとから実質的になる原料成分
の重合により調製することができる。

【００４１】アルキル（メタ）アクリレート（「アルキ
ルアクリレート」または「アルキルメタクリレート」を
表す用語。）としては、アルキル基が、メチル、エチ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、２−エチルヘ
キシル、イソオクチル、ラウリル、ステアリル、シクロ
ヘキシル、イソボルニル、２−ヒドロキシエチル、２−
ヒドロキシプロピル、メトキシエチル、エトキシエチ
ル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、グ
リシジルのうちのいずれか１つであるアルキルアクリレ
ートまたはアルキルメタクリレートの１種、またはこれ
らから選ばれた２種以上の混合物が好ましく使用でき
る。

【００４２】エチレン性不飽和酸としては、（メタ）ア
クリル酸（「アクリル酸」または「メタクリル酸」を表
す用語。）が好適である。（メタ）アクリル酸は、アク
リル系ポリマーの凝集力を効果的に高めて、凸部の形状
維持性および機械的強度を向上させる。他のエチレン性
不飽和酸として、β−ヒドロキシエチルカルボン酸、イ
タコン酸、マレイン酸、フマール酸の１種またはこれら
から選ばれた２種以上の混合物が使用できる。

【００４３】アルキル（メタ）アクリレート（Ａ）とエ
チレン性不飽和酸（Ｅ）との配合割合は、凸部の弾性率
が所定の範囲になる様に選択されるが、好適には重量比
Ａ：Ｅが８０：２０〜９９：１の範囲である。

【００４４】また、２以上の（メタ）アクリル基を分子
内に有する架橋剤モノマーとしては、１，６−ヘキサン
ジオールジアクリレートが好適である。１，６−ヘキサ
ンジオールジアクリレートは、アクリル系ポリマーの架
橋密度を効果的に高め、凸部の形状維持性と機械的強度
とをバランス良く向上させることができる。架橋剤モノ
マーの含有量は、原料成分全体に対して、通常０．５〜
５重量％の範囲である

【００４５】さらに、上記エチレン性不飽和酸および／
または架橋剤モノマーに代えて、ウレタンアクリレート
等のアクリル変性プレポリマーまたはオリゴマーを用
い、架橋されたアクリル系ポリマーを調製することもで
きる。この様な材料を用いた場合、凸部の弾性率を効果
的に高め、凸部の形状維持性を容易に高めることができ
る。

【００４６】アクリル系ポリマーは、上記各成分を含有
する原料成分を出発原料として、熱により、または紫外
線、電子線等の放射線の照射により重合させて得ること
ができる。たとえば、後述する様にして、所定の幾何学
構造を有する型に原料成分を接触させながら、型上で重
合（架橋を含む）を完了させて漏光フィルムを形成す
る。この場合、架橋剤モノマーを含まない原料成分を予
め部分的に重合させ、粘度調節された部分重合シロップ
を用意し、このシロップと架橋剤モノマーとの混合物を
型と接触させながら、その重合および架橋を完了させる
こともできる。また、重合を効率的に行うために重合開
始剤を使用することができる。この様な重合開始剤は、
たとえば、ベンゾフェノン系光開始剤（たとえば、チバ
ガイギー社製の「（商標）イルガキュア６５１」）等で
ある。

【００４７】〈漏光フィルムの製造方法〉本発明の好適
な一形態において、漏光フィルムは次の様な製法によっ
て製造する。上記材料を所定の割合で含有する原料成分
と、重合開始剤とを攪拌装置内に入れ、攪拌を行いなが
ら紫外線重合を行う。この段階では部分的に重合させ
て、反応液の粘度が１００〜１００，０００ｃｐｓの範
囲になる様にし、部分重合シロップを調製する。架橋剤
を添加する場合、このシロップに、所定量の架橋剤モノ
マーと、追加の光重合開始剤とを添加し、それらが均一
になる様に混合し、漏光フィルムの原料組成物を調製す
る。重合の際、攪拌装置内は、通常窒素ガス等の不活性
ガスにてパージされる。

【００４８】一方、所定の幾何学構造（凹凸）を有する
漏光フィルム成形用の型を次の様にして準備する。ま
ず、所定の幾何学構造を有する、比較的硬質なプラスチ
ックまたは金属からなるポジ型を用意する。プラスチッ
クとしては、アクリル、ポリカーボネート等が使用でき
る。このポジ型に、剥離性樹脂を接触させ、剥離性樹脂
を紫外線硬化させたものをポジ型から剥離してネガ型と
する。この様なポジ型の具体例には、アクリサンデー
（株）社製の「（品名）アクリサンデー板」シリーズを
挙げることができ、剥離性樹脂具体例には、東レダウコ
ーニング（株）社製の型どりシリコンＳＥ９５５５を挙
げることができる。

【００４９】次に、ネガ型に上記漏光フィルムの原料組
成物を接触させ、組成物の上から透明な剥離フィルムで
覆う。この時、組成物を重合および架橋反応（すなわ
ち、硬化反応）させた時に、漏光フィルムの基体となる
部分と凸部となる部分とが形成される様に、ネガ型と剥
離フィルムとを所定間隔で離して配置する。この状態
で、剥離フィルムの上から紫外線を照射して硬化反応を
完了し、ネガ型と剥離フィルムとを取り除いた後、組成
物の硬化物からなる漏光フィルムが得る。剥離フィルム
は、酸素を遮断するために使用されるが、漏光フィルム
の基体の他方の主要面を平坦に成形する効果も有する。
通常、剥離フィルムには、ポリエステル（ＰＥＴ）等の
可撓性プラスチックフィルムを使用する。

【００５０】また、基体の厚みを決定するためには、次
の様な方法を採用することができる。すなわち、過剰量
の原料組成物をネガ型上に流し込み、剥離フィルムでそ
の上を覆い、組成物含有積層体を形成した後、所定距離
に固定されたギャップを有するナイフコーターの、その
ギャップ中を上記積層体を通過させ、上記積層体の縁部
から原料組成物の過剰分を排出させて、基体となる部分
の厚さと平坦度を調節する。上記の様に紫外線を用いる
場合、通常、紫外線の波長は３００〜４００ｎｍであ
り、照射強度は３３０〜１，０００Ｊ／ｃｍ²の範囲で
ある。

【００５１】本発明の漏光フィルムは、本発明の効果を
損なわない限り、各種添加剤を含んでも良い。添加剤と
は、たとえば、粘着付与剤、可塑剤、紫外線吸収材、酸
化防止剤、着色材、フィラー等である。また、基体の他
方の主要面に、非粘着性のプラスチックフィルムを積層
することもできる。この様なプラスチックフィルムの光
透過率は、４００〜８００ｎｍの波長帯域の全帯域にお
いて、分光光度計によって測定された値で８０％以上で
ある。

【００５２】

【実施例】実施例１本例の光ファイバーを、以下に説明するコア、第１漏光
要素、および第２漏光要素とを組み合わせて作製した。（１）コア：Ｌｕｍｅｎｙｔｅ（株）社製ライトファイ
バー「（品番）ＥＬ７００」のコアの部分を用いた。こ
のコアは中実コアであり、コア長は１ｍ、コア断面（円
形）の直径は１８ｍｍ、屈折率は１．４９であった。

【００５３】（２）第１漏光要素（拡散反射膜）：ま
ず、拡散反射性粒子としての二酸化チタン１００重量部
と、光透過性樹脂としての分散性ポリウレタン（東洋紡
（株）社製「品番；ＵＲ−８７００」、スルホン酸ナト
リウム基を親水性官能基として分子内に有する芳香族ポ
リウレタン）１０重量部と、溶剤（メチルエチルケト
ン）とからなる混合物から、サンドミルを用いてプレデ
ィスパージョンを調製した。次いで、そのプレディスパ
ージョンと、アクリル系粘着剤３００重量部とを混合し
て調製した塗料を、剥離フィルム上に塗布、乾燥し、転
写型の拡散反射膜形成用粘着フィルムを形成した。粘着
剤は、イソオクチルアクリレートを主成分とするモノマ
ー混合物を重合してなるアクリル共重合体であり、剥離
フィルムとして、厚み５０μｍのＰＥＴフィルムの片面
をシリコーン剥離処理を施したものを使用した。塗布操
作では、ナイフコーターを用いた。

【００５４】上記粘着フィルムを５ｍｍ幅のテープ状に
スリットした後、その塗膜面を上記コアの外周側面に長
さ方向に沿って圧着した後、剥離フィルムを除去し、拡
散反射膜を転写した。拡散反射膜の厚みは約３００μｍ
であり、十分な隠蔽性を有していた。

【００５５】（３）第２漏光要素（光透過性漏光フィル
ム）：イソオクチルアクリルレート９０重量部とアクリ
ル酸１０重量部とからなる原料成分と、光重合開始剤と
してのイルガキュア６５１、０．１重量部とからなる予
備成分から、紫外線重合による部分重合シロップを調製
した。このシロップに、架橋剤モノマーとして１，６−
ヘキサンジオールジアクリレート１重量部と、追加の光
重合開始剤（イルガキュア６５１）０．２重量部とを添
加し、それらが均一になる様に混合し、漏光フィルムの
原料組成物を調製した。

【００５６】この原料組成物と、前述の成形型とを用い
た方法により、原料組成物の紫外線硬化物からなる本例
の漏光フィルムを作製した。なお、剥離フィルムとして
東レ（株）社製のＰＥＴフィルム「（商標）ルミラー５
０Ｔ（厚み５０μｍ）」を用いた。

【００５７】なお、本例の漏光フィルムは、基体と、そ
の基体と一体的に成形された略同一の高さを有する複数
の凸部とを有し、その凹凸構造は平行縞状であった。凹
部の横断方向（平行縞の長さ方向と直行する方向）の断
面積は、約０．４ｍｍ²であり、凸部の頂部の幅は約
０．５ｍｍであった。また、基体の厚みは０．２ｍｍで
あった。さらに、凹部は５個／ｃｍの割合で配置されて
いた。

【００５８】上記の漏光フィルムの凸部の弾性率の測定
値Ｇは、レオメトリックス社製ダイナミック・アナライ
ザー「型番：ＲＤＡＩＩ」を用い、上記条件にて測定し
た。なお、測定に用いられた試料保持具は、直径７．９
ｍｍの平行プレートであった。弾性率Ｇは、６．７×１
０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²であり、適度な粘着性を有してい
た。また、ｌｏｇ₁₀Ｇの変化（低下）は、２５℃〜１２
５℃の範囲で得られた粘弾性スペクトルから読取られた
２５℃におけるＧを基準とした変動値から計算した。ｌ
ｏｇ₁₀Ｇの変化はゼロであった。一方、分光光度計で測
定した凸部の光透過率は約８０％であり、凸部および基
体の屈折率は１．４７であった。

【００５９】上記の漏光フィルムを、平行縞と直行する
方向に沿って５ｍｍ幅（平行縞と平行な方向の寸法）の
テープ状にスリットした後、凸部側を上記コアの漏光側
面を含む様に、コアの長さ方向に沿って密着させた。す
なわち、縞状凸部は、コアの長さ方向と直行する様に配
置された。なお、漏光フィルムの凹部に対応する空隙
は、５か月経過した後も形状および寸法を維持してい
た。

【００６０】（４）光ファイバー：上記の様にして２種
類の漏光要素をコアに配置して形成した本例の光ファイ
バーをの輝度（被証明面の照度）の評価を次の様にして
行った。図１に示す様にして、光ファイバー（長さ１
ｍ）を床面から１ｍ離して配置し、光ファイバーの長さ
方向一端から光をコア内に誘導し、長さ方向のほぼ中心
位置の真下の床面における照度を測定した。照度は１７
７ルクスであった。なお、照度計にはミノルタ（株）社
製のルミノメーター「（品番）Ｔ−１Ｈ」を用いた。光
源には、反射鏡付きの３０Ｗのハロゲンランプ（岩崎電
気（株）社製「品番：ＪＣＲ−３０Ｗ」）を用いた。

【００６１】参考例として、上記第１漏光要素のみを漏
光手段として有するの場合と、上記第２漏光要素のみを
漏光手段として有するの場合の照度も同様にして測定し
たところ、それぞれ、１０９ルクスおよび１３８ルクス
であった。これらの結果から、本発明の光ファイバーで
は、反射性の漏光手段（第１漏光要素）だけでは達成で
きない高い輝度（照度）を実現できることが明らかにな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例での照度測定における光ファイバーと
光源との配置を示す図。

【図２】本発明の光ファイバーの一例の模式断面図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さ方向に沿って光伝送可能なコアと、
そのコアの長さ方向に沿って、コアの外周側面の少なく
とも一部に配置された漏光手段とを備えてなる、光ファ
イバーにおいて、上記漏光手段が、ａ）反射性の第１漏光要素と、ｂ）その第１漏光要素により反射された光がコア外部へ
漏光するコア外周側面上に配置された光透過性の第２漏
光要素とを含んでなることを特徴とする、光ファイバ
ー。
【請求項２】前記第２漏光要素は光透過性の漏光フィ
ルムからなり、その漏光フィルムは、（ｉ）略平坦な２つの主要面を有する光透過性の基体
と、（ｉｉ）その基体の１方の主要面に配置され、基体と一
体的に成形された、略同一の高さを有する複数の光透過
性凸部とを有してなり、上記凸部の屈折率は少なくとも１．１であり、上記反射された光がコア外部へ漏光するコア外周側面と
上記漏光フィルムとの間に空隙を維持する様に、上記凸
部を介して上記コアの側面に密着した、請求項１の光フ
ァイバー。