JPS58116505A - 光伝導シ−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】 本発明は光伝導７−トに関するものである。

従来、成子通信、電子制御、磁子演算等の分野では専ら
、電気的信号によって種々の処理力；なされて線たが、
近年、光信号の利用がさかんになってきた。

光信号を伝達する手段の最も代表的なものとしては、光
伝導コアイノ（−があり、無機質及び壱機員の光伝導コ
アイノく−が開発されて（・る。

しかしながらいずれの場合も光コアイノく−は、コｒと
これを被覆するクラッドより成る複雑な構造をもってお
り、製造工程も［１１ｆあり、高価なものである。

さらにこのように製造さ７ｔた心ＩＩｉを多数組合せて
ケーブル化する場合の手段も複雑であり、光フアイバー
製品を高価なものとしている。

本発明の目的は先ずコアとクラッドを作るという従来の
光ファイバーとは異り、ノート状物に多数の光伝導−状
体を一挙に印刷する事により、前述の欠点を解消するこ
とＫある。

従って本発明によれば多数の光伝導体の集合物が一挙に
作られ、しかも製造工程が簡単である。その結果本発明
の元気導体集合体は極めて安価に＃！造出来る。

さらに本発明によれば、最初から多数の光伝導体の集合
物が得られるので、先ず光ファイバーを一本一本作る作
業が不要であり、また光伝導ファイバーのように特別の
ケーブル化を必要としないか、あるいはケーブル化が極
めて簡単である。従って光伝導体ｊ１Ｍｊｌ！１品が極
めて安価に得られる。

しかもまた、本発明の元気４）−トは光ファイバーの持
つ可撓性、良好な光伝導性など優れた点を損じることも
ない。

本発明の光伝導シートは可撓性シート上に該シートより
屈折率の大きい透明−状体を印刷して配列してなる可撓
性光伝導シートである。

本発明において印刷とは、透明−状体の前駆体ｆｒ−／
　−トヒに塗付した後に固体化して、目的とする透明固
体線状体を形成する操作を意味する。但し該前駆体は基
体シートに対して高屈折（１゜ 印刷の方法としては、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版
印刷といった通常の印刷方法を用いてもよいし、ドツト
プリンタ一方式、あるいはノズル吹付けによる方法、ま
た感光印刷、感熱印刷も使用出来る。ま友静電気的に印
刷する方法でもよい。さらにまた烏口のような綱線を利
用した手動的印刷方法でもよい。

すなわち印刷の方法としてはｌ１１ｍ１シたように透ｄ
Ａ巌状体の前駆体がシート上に塗付でき、固体化出来れ
ばいかなる方法でもよい、また片面だけでなく両面の印
刷もｏＴ能である。

印刷に使用される前駆体の例としては、重合　２性モノ
マー、プレポリマー、ポリマーｇｇ、ポリマー溶融吻振
及びこれらの混合物を挙げることができる 但し本発明においては、いずれの前駆体を使用するにし
ても印刷によって基体となるシート上にシートよりも高
い屈折率の透明機状体が形成されることが必要である、 前駆体が重合性七ツマ−である場合の例としては、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、酢
酸ビニル、アクリロニトリル等のビニル系化合物、ジア
リルフタレートｅのアリル化合物、エポキシ化合物、ラ
クトン、ラクタム等の開環重合性化合物等を挙げること
ができる。その他のＪｌ会性七ツマ−の例としては大有
機化学（朝倉書店）２２巻、２３舎記教の液状あるいは
、固体上ツマ−であって透明な重合物を与えるものを挙
げることができる。アクリル酸エステル、メタクリル改
エステルのガとしては、メチルエステル、エチルエステ
ル寺の他に大有機化学（朝倉壷店）２２巻３２０〜３３
１貞記載のものを挙げることができる、スチレンの透明
体の例としてはα−メチルスチレン、クロルスチレ７等
の他に大官Ｍ＆化学Ｃ十の混合物あるいはモノマーとプ
レポリマ〒。

モノマーとポリマーとの混合物も使用出来る。

これらの七ツマ−を重合させるためＪ／Ｃｋ”！、適当
な直置触媒が混合使用される、 前駆体がプレポリマーである場合の例としては、エボキ
７系プレポリマーウレタン系プレポリマー、アミノ系架
橋型プレポリマー、シアＩＪルフタレート系プレポリマ
ー、アルデヒドフェノール系−脂プレボリマー、アルデ
ヒドアミノ１錦膚糸プレポリマー、不飽和ポリエステル
、未加硫ゴム、光硬化性ｍｍ、放射−硬化性樹脂、／リ
コン糸プＶポリマー等を挙げること１！＋−できる。

また水ガラス等の無機系プレポリマーも使用することが
できる。エボキン糸グレポリマーの例としては、芳香族
系多価エポキシ化合物あるいは脂環系多価エポキシ化合
物と斧価アミｙ’ｐ多価カルボ／酸の組合せ、クレタ／
糸プレポリマーの例としてはポリエーテル系、ポリエス
テル系、ビニル系ポリオールと種々の多価イン７アネー
トの組合せ、了ミノ系架橋型プレポリマーの例としては
、複数の水酸ムを待つアクリル酸エステル重合体、また
はメタアクリル酸エステル系重合体とメチロールメラミ
ンやメチロール尿素との組合せ等を挙げることができる
。

またジアリルフタレート系プレポリマーの例としてはジ
アリルフタレートの低重合度嵐合朱及びアルデヒドフェ
ノール樹脂系プレポリマー、アルデヒドアミノ４Ｍ脂系
プレポリマーのガとしてはフェノール、メラミン、尿素
等とフォルムアルデヒドとの初期縮合豐を華げることか
できる。

不飽和ポリエステルの例としては、二チＶ／グリ」−ル
とマレイン酸の低分子共電合体やこの重合体とスチレン
の混合物等が挙げられる。

未加硫ゴムの例としては、ブタシェフ系系未加硫ゴム、
流状ブタジェン系ゴム等が皐げらべ分子鎗の大きいもの
は適当な溶剤に溶解して使用される。

光硬化性樹脂、放射極硬化性樹脂の例としては、重合性
二重結合を持つポリマーまたはポリマーとモノマーの混
合物に光または放射−増感ラジカル触媒を添加したもの
や桂皮酸のような光架債恭を持ったポリマー等を挙げる
ことができ、シリコン系プレポリマーの例としては、シ
リコン系流状ゴムを挙げることができる。

前駆体がポリマー溶液である場合の例としては、前駆体
がモノマーである場合に例示し九各檀モノマーの重合あ
るいは共重合によって得られる各種のポリマーの溶液あ
るいは各種のコーポリマーの溶液を挙げることが出来る
。

その他にポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共電合
体、ポリカーボネート、飽和ポリエステル、ポリアミド
、ポリイミド、熱ｉＴ塑性ポリウレタン、ポリエーテル
、７リコ／樹脂、ポリ尿素樹脂、天然高分子の＃！液等
も例示できる。

これらのポリマーに対する溶剤は一般に’ｊＥｎられた
ものは、いずれも使用小米、この種の前駆体は溶剤の除
去により、固体透明−状体を作る。

一般にポリマーの種類としては非結晶性のものが透明性
に優れる場合が多いので好適に使用できる。

前駆体がポリマーの溶融体である場合の例としては、ポ
リマー溶液の場合に列示し九ポリマーはいずれも挙げる
ことかでき、ポリマーは溶融された状態で線状に印刷さ
れ、冷却によって固化されてもよいし、ポリマー粉末ｔ
−巌状に散布し、これを加熱し溶融させてノートＨＣ′
ｌ！ｊ着させ、冷却固化してもよい。

本発明におけるシートは、前述した透明固体線状体を支
え、かつ光が透明固体−状体からもれるのを防ぐための
ものであり、透明固体−状体よりも屈折率が小さいこと
が必要である、好ましくは屈折率の差は０．０３以上、
更に好ましくは０．０７以上である。また該シートは印
刷されることが可能であれば、その厚さ、大きさ、形状
に例等制約を受けるものではない、またシート全体の屈
折率が小さいことは必要ではなく、シートの印刷面のみ
が低屈折率のものでコートされているものでもよい。

光が透明固体線状体からもれるのを防ぐためにシートの
屈折率は透明固体線状体よりも小さいことが必要ｉなる
。この条件が満足されればシートの材質は何であっても
よいが、フッ素を含むポリマーは屈折率が低いので特に
好ましい。

例えばテトラフロロプロピレン含フツ素アルコールの−
ｆクリル酸エステル、含フツ素アルコールのメタクリル
酸エステル、フッ化ビニル、フッ化ビニリ≠ンのポリマ
ーまたはコーポリマーのシート、またはこれらポリマー
またはコーポリマーをコートした１材は本発明において
使用される好ましい岡として挙げられる。しかしその他
ＶＣも低屈折率エポキシ樹脂をコートした１体等も使用
できる。

さらに具体的に好ましいシートの例を挙げれハ、テトラ
７０口エチレン、ヘキサフロロプロピレンコーポリマー
、テトラフロロエチレン。

エチレンコーポリマー、テトラフロロエチレ／。

フッ化ビニルコーポリマー、テトラフロロエチレン、フ
ッ化ビニリデンコーポリマー、１、Ｌλ２テトラフロロ
プロピルアル７−ルのメタアクリル酸エステルのポリマ
ーのフィルム及びこれらフィルムと他のフィルムのラミ
ネートフィルム等がある。

また別の好ましい例としては、ポリエステルフィルム、
ポリ塩化ビニルフィルム等のフィルムに低屈折率エポキ
シ樹脂、またはポリ７ノ化ビニリデンをコートしたもの
、アルミホイル等の金属シートにこれら低油折本コート
剤をコートしたものなどを挙げることができる。

これらのシートの表面は印刷される透明−状体との密着
性を向上するために、コロナ放電などの前処理をほどこ
しておくこともよい、特く好ましい列として含フツ素化
合物を主体に例示したが、一般のポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、ポリアミドのフィルムやシートであっても、印
刷される透明−状体の屈折率をシートのそれ以上に選べ
ば充分に使用できる。

本発明の光伝導シートの形態の例を第１図〜第１０図に
示した。各図中記号１は特許請求の範囲に記載した透明
線状体を示し、記号２は低屈折率シートを示す。第１図
（ａ）〜（Ｃ）は最も単純な形態のものであるが、透明
線状体断面の形は図に例示されるように任意に選ぶこと
ができる。

また第２図（ａｌ、（ｂ）、第３図、１ｇ４図、第５図
１ａｌ、（ｂ）は本発明の光伝導シートにおける透明−
状体の断面か晃える方向の断面図を示すが、本発明の／
〜トはこのような形態をとることもできる。

こｎらの図の中で第２図−（ｂ）、第４図、第５図−ｆ
ａ）、（ｂｌにおける３、３′は光を連断する層であり
本発明に必屓のものではないか、外部から透明１面状体
に他の光が混入するのを防ぐなどの目的で、適宜設ける
ことかできる。

また４２図−ｆｂｌＫ示すように低屈廿「率シート（第
２図−（ｂｌ−記号２）に第２図−１１））−記号３で
示すような光遮断ノーを成形することもできる。

また第４図に示されるように、透明−状体が低屈折率シ
ート２に印刷された後、別の低屈折率シートでラミネー
トされることもでさる。

さらに第４図の（３１に示すように透明−状体ｌからも
れた光が他の透明線状体（例えば１′）に入ることを防
ぐための光遮断−をコートすることもできる。また第３
図、第５図−ｆａ）、ｆｂｌのように透明線状体は低屈
折率シートの両面に印刷されることもできる。

さらに、第５図（ｂ）のように、１５図ｆａｌを変形さ
せたようなものでもかまわない。里だ第６図のように、
透明線状体は１ｉ、に平行である必要はない。また第７
図の記号４のように第１図−（ａｌの透明線状体の印刷
されていない＋１４！ＩＫ接麿剤をコード口たり、接層
性シートをはり付けたりすることも可能である７第７図
における記号４は襞層剤あるいは従層７−トを示してい
る、さらに、第９図のように８ｇ１図−（ｃ）を同筒状
にして両端を記号８のようにつないだものである。第１
０図−１ａ）における記号５はアルミホイルを示し、第
１θ図−ｆｂｌにおける記号６は黒色顔料を添加したポ
リ塩化ビニルのシートを示している。その他の形態の例
は実施例において示される。

本発明の光伝導シートは前述のように極めて簡単に製造
出来るので紅済的に極めて有利なものである。また前述
のように種々の材料を使って作ることがでとるので、そ
の選択範囲は極めて広い。

さらに本発明の光伝導シートは−ｆＫ多数の光を導くこ
とができ、透明−状体の太さを変えること罠よって、光
伝導の面積も簡単に自由に１ぶことができる。透明−状
体の断面積は例えばｌ／１００．０００−〜ｌ〇−程度
に変化することは容易である。

また本発明の光伝導シートにおいて、光の通路である透
明−状体の外周の大部分が空気に接するように作ること
も出来る（第２図参照）。

空気は極めて低屈折率の′４ＩＪ責であるため、本発明
の光伝導シートの光損失を極めて小さくすることが出来
る。これも本発明の光体４シートの大きな特徴である。

また本発明の光伝導シートは印刷によってつくられるの
で集積化が容易であり、フレキシブルであるため、複雑
な機械内部の配−にも適している。従ってこの光伝導シ
ートの応用範囲は広く、複零磯、カメラ等の光学機械、
通信器、計算機等に使用出来、これらの機器を小型化し
、安価にするのに憔めで有用である。さらに光全長距離
に伝導することにも有用である。

次に実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ メタクリル酸メチルとアクリル置ブチルとのコポリマー
（屈折率１．４９２）２０ｆｉ６をメチルエチルケトン
８０ｓＫ＃Ｉ）ｌ＄させ、これを透明−状体の前駆体と
した。

上記の透明−状体の＃躯体が印刷されるシ−トトシては
テトラフロロエチレンとヘキサフルオログロピレンの共
重合物をフィルム状に成形したもの（屈折率１．３３Ｂ
、厚さ１００μ）を用いた。

このノートに上記透明−状体の前駆体を烏口を用いて幅
０．３ル４１間隔５Ｗ気長さ３００ｉの線を互いに平行
に１０本引き、その後溶剤としてのメチルエチルケトン
を光分に、１１発させた。

このものを光の伝導方向である透明線状体の方向Ｋ　２
８０ｇ／ｍになるよう九両端をカッターで切断した。こ
のものは良好な光伝導性を示した。

できたものの概略図ｆ第１図（ａ）Ｋ示す、実施例２ ビスフェノールＮタイプのポリカーボネート（屈折、１
１．５８４）をジクロメタンに溶解させ、２５９６溶液
を作成し、これを透明−状体の前躯体とした。印刷され
るシートとしては厚さ２０μのアルミホイル（ｍｌ　Ｌ
１図（ａ）ｍ１号５）の上に低屈折率エポキン系粛脂（
屈折率１．３９４）第１　ＩＪ図ａ記吋２を塗布し、室
温で３０分乾燥固化したものを用いた。

このシートのエポキシ樹脂伍付面に上記前躯体を実施例
１と同じ透明線状体のパターン（第１Ｏ図ａの１）をス
クＩノー７印刷した。充分に溶剤を蒸発させた後にさら
に別のアルミホイル（第１０図ａ５）にエポキシ系の接
着剤（屈折率１．３９４）（第１０図ａ２′）を塗布し
た直後のものを塗布面が印刷した面を覆うように、既に
透明線状体を印刷しである／−トの上Ｋ］ｌ［ねた。そ
の後未乾燥のエポキシ系接着剤を光分乾燥固化させた。

このものを実施ｔ５１１と同様に２８１の長さに切断し
た。このものは良好な光伝導性を示した。この概略図を
第１０図−１ａｌ　Ｋ示す。

実施例３ イソシアネート硬化型アクリル系オリゴマ＝（重合固化
後の屈折４１．４８）を透明−状体の８１１駆本とした
。

印刷されるシートとしては、フッ化ビニリデントチトラ
フロロエチレンのコーホリーン−（屈折４１．３９２、
厚さ５０μ）のフィルムを用いた。このフィルムにバン
ダークック凸版印刷校正機を用いて、上記透明−状体の
前駆体を幅０．３鴫、間隔３ｍ、長さ６００■に５０本
の＠になる様に印刷した。この透明線状体の前駆体が、
硬化すル前にさらに別の上記コーポリマーのフィルムを
電ね、同じ透明線状体の前駆体の印刷を施した。この作
業を３回くりかえした。

合計３回の凸版印刷を施してでき上った積層シートを常
温で２０時間放置し、印刷しである透明線状体の前駆体
を重合固化させた。このものを実施例１と同様に６００
■の長さにカッターで切断した。このものは良好な光伝
導性を示した。出来上ったものの概略図を第８図に示す
う実施例４ スチレン、アクリル酸ブチル、メタク１１ル酸ヒドロキ
シエチルのコーポリマー（屈折率１．４８９）の５０部
をトルエン、酢酸ブチル（重量比５０：５０）の混合溶
媒ＩＩＣ溶解させ、これを透明−状体の前駆体とした。

印刷されるシートとしては黒色顔料を添加したポリ塩化
ビニルの０．５　ｍのシート上にポリフッ化ビニリデン
とテトラフロロエチレンのコーポリマーのフィルム（屈
折率１．３８９、厚す１０μ）をラミネートしたものを
用いた。

このシートを２改用意した。そのうちの１枚のポリフッ
化ビニリデン、テトラフロロエチレ／のコーポリマーフ
ィルレム四に、−ヒ日己した透明−状体の前駆体を実施
例、ｌと同様の方法で印刷し。

その上に残りの一枚のラミネートされた／−トをポリフ
ッ化ビニリデン、テトラフロロエチレンのコーポリマー
フィルム側が印刷面に接するように重ねた。このものを
第１０図−［ｂ）に示ｔように両側を熱−着させた。や
はり実施例１と同様Ｋ　２８０　ｍの長さＫなるように
カッターで切断した。このものは良好な光伝導性を示し
た。

この概略図を第１θ図−（ｂ）に示す。ＩＡ中の記婦６
はポリ塩化ビニルのシートを示すつ 実施例５ テトラフロロエチレン、ヘキサフロロプロビレ／コーポ
リマーフィルム（屈折＊ｔ、ａａｓ厚さ２５μ）の上に
紫外線硬化型アクリル系プレポリマー（鍍金硬化後屈折
率１．４９０）を厚さく５０μ）に全面印刷した。

この上に実施例１の透明線状体と同じバター７のマスク
をかけ、２５０μｍの波長の紫外線を１０分間照射し４
九部分を重合固化させた。

メチルエチルケトノで未喧合のプレポリマーを溶解除去
した。得られたシートを実施例１と同様に両端をカッタ
ーで切断した。このものは良好な光伝導性を示した。ま
た得られ走光伝導ノートの概略図ｔ−Ｉ！１図（ｂ）に
示す。

【図面の簡単な説明】

、４１図−（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、第２図−（ａ）、
（ｂ）、第３図、４４図、第５図−（ａ）、（ｂ）、第
６図、第７図１、第８図、第９図、第１０図−（ａｌ、
（ｂｌ　、は本発明に係る光伝導シートの構造図である
。 特許出願人　日本か−９ド工業株式会社第１図−（ａ） 第１図−（ｂ） 第１図−（ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ２Ｔ＠性シート上に該シートより屈折率の大きい透明
   細状体を印刷して、配列してなる可撓性光伝導シート・