JP5383984B2 - プラスチックファイバーオプティックプレート - Google Patents
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Description
また、プラスチックマルチファイバーを整列して熱溶着することで光ファイバーアレイを得る製造方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、この方法で製造された光ファイバーアレイにおいては、上述の接着剤に関する解像度の問題点は解消されるが、プラスチックマルチファイバーの断面からクラッドに入る迷光の防止という点では不十分なものであった。
本発明においてプラスチックファイバーオプティックプレートとは、0.2〜3φmmの直径のプラスチックマルチファイバーを配列して、それを相互に溶融接着し板状にして両面を研磨した光ファイバアレイであり、厚さ0.4〜50mmで、面積100〜1000000mm2のプレート状のものをさす。
本発明において、プラスチックマルチファイバーの断面における島の数は7〜10000が好ましく、19〜1000がより好ましい。また、該島の直径は5〜550μmが好ましく、20〜250μmがより好ましい。該島を構成するコアの直径は4〜549μmが好ましく、19〜249μm がより好ましい。また該島を構成するクラッドの厚さは0.1〜20μmが好ましく、0.8〜10μmがより好ましい。
該PMMA系樹脂は、モノマー成分としてメタクリル酸メチルを80重量%以上含有する透明重合体であり、メタクリル酸メチルの単独重合体の他に、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイミドなどの一成分以上とメタクリル酸メチルとの共重合体を用いることができる。本発明で用いるPMMA系樹脂としては、メルトフローインデックスが、230℃、荷重3.8Kg、オリフィスの直径2mm、長さ8mmの条件で、0.1〜45g/10分の範囲のものを好ましく使用することができる。
透明フッ素樹脂として、具体的には、フルオロアルキルメタクリレートやフルオロアルキルアクリレート或いはα位がフッ素に置換されたα−フロロ−フルオロアルキルアクリレートのいずれか1成分以上からなる重合体や、ビニリデンフロライド系の透明樹脂が挙げられる。該ビニリデンフロライド系の透明樹脂としては、例えばビニリデンフロライドとヘキサフロロアセトンの共重合体、或いはこれら2元成分にさらにトリフロロエチレンやテトラフロロエチレンを加えた3元以上の共重合体、さらに、ビニリデンフロライドとヘキサフロロプロペンとの共重合体、或いはこれら2元成分にさらにトリフロロエチレンやテトラフロロエチレンを加えた3元以上の共重合体、さらに、ビニリデンフロライドとテトラフロロエチレンの2元共重合体、ビニリデンフロライドとトリフロロエチレンの2元共重合体などが挙げられる。
本発明において、海を構成するポリマー組成物(以下「海樹脂」ともいう。)としては、ビニリデンフロライド構造単位を50重量%以上含有するビニリデンフロライド系樹脂にカーボンブラックを添加した組成物が好ましい。該組成物において、カーボンブラックの占める割合は、迷光を防止し黒色を鮮明にさせるために 0.1重量%以上が好ましく、1重量%以上がより好ましい。また、プラスチックマルチファイバーの紡糸を滑らかに行なうためには、7重量%以下が好ましく、より好ましくは5重量%以下である。
このマルチファイバーを所定の長さにカットし、金型内に平行に並べて、この金型を熱プレスで、加熱し、若干の圧力を加えたり、又は、マルチファイバーの加熱収縮力を利用して、マルチファイバーの海部分のポリマーを熱溶融接着させ、一体化した後、金型を冷却し金型より取り出す事によって、接着剤層の無い一体化したプラスチックファイバーオプティックプレートを容易に得る事ができる。得られたプラスチックファイバーオプティックプレートの一例の断面の模式図を図1に示す。
[実施例1]
コアを構成する透明樹脂としてポリメチルメタクリレート、クラッドを構成する透明樹脂としてテトラフロロエチレン35質量%とヘキサフロロプロピレン19質量%とビニリデンフロライド46質量%のコポリマー(ショアD硬度45)、海樹脂としてビニリデンフロライド72質量%とテトラフロロエチレン28質量%の共重合体100質量部に対してカーボンブラック5質量部を添加した組成物を準備した。これらを3層同時に複合紡糸する37芯のダイで240℃で紡糸し、2.0倍に延伸熱処理して、外径(海径)1000μm(コアの直径130μm、クラッドの厚み5μm)のプラスチックマルチファイバーを得た。
実施例1のプラスチックファイバーオプティックプレートを用いて、白色の背景に幅0.5mmの黒色の直線を描いた画像を見たところ、白色の背景に黒色が連続した直線として観測された。
コアを構成する透明樹脂としてポリメチルメタクリレート、クラッドを構成する樹脂としてビニリデンフロライド72質量%とテトラフロロエチレン28質量%の共重合体100質量部に対してカーボンブラック5質量部を添加した組成物を準備した。これらを2層同時に複合紡糸する37芯のダイで240℃で紡糸し、2.0倍に延伸熱処理して、外径(海径)1000μm(コアの直径140μm)のプラスチックマルチファイバーを得た。
次いで、上記プラスチックマルチファイバーを長さ50mmにカットし、下金型内に50本ずつ、2段に並べ、上金型をセットし、プレス成形した。条件は、120℃で20分間加熱し、そのまま全体を冷却させ、金型内より取り出し、プラスチックファイバーオプティックプレートを作成した。この時のプラスチックマルチファイバーの断面形状は、5角形が向き合う断面を有していた。できたプラスチックファイバーオプティックプレートのサイズは、厚み1.6mm、長さ50mm、巾50mmであったが、これを必要長さ(5mm)に分割カットし、更にカットした端面を研磨仕上げする事により、比較例1のプラスチックファイバーオプティックプレートが得られた。
比較例1のプラスチックファイバーオプティックプレートを用いて、白色の背景に幅0.5mmの黒色の直線を描いた画像を見たところ、灰色の背景に黒色が連続した直線として観測された。
実施例1において海樹脂にカーボンブラックを添加しないこと以外は同条件で、比較例2のプラスチックファイバーオプティックプレートを得た。
比較例2のプラスチックファイバーオプティックプレートを用いて、白色の背景に幅0.5mmの黒色の直線を描いた画像を見たところ、白色の背景に黒色の点が集合した直線として観測された。
2 コア
3 クラッド
4 海
5 プラスチックファイバーオプティックプレート
Claims (1)
- プラスチックマルチファイバーから構成されるプラスチックファイバーオプティックプレートであって、該プラスチックマルチファイバーの断面が直径20〜550μmの複数の島と海とからなる海島構造を有し、該島が高屈折率のポリマーからなるコアと該コアを取り囲む低屈折率のポリマーからなるクラッドとからなり、該海が黒色に着色されたポリマー組成物からなり、
前記島の数は19〜37であり、前記クラッドの厚さは5〜10μmであることを特徴とする画像表示装置用のプラスチックファイバーオプティックプレート。
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