特開 2022-137474 織物用光ファイバ、光ファイバ織物、光ファイバ編物、及び光ファイバ照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022137474

(43)【公開日】2022-09-22

(54)【発明の名称】織物用光ファイバ、光ファイバ織物、光ファイバ編物、及び光ファイバ照明装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/00 20060101AFI20220914BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20220914BHJP

   G02B 6/036 20060101ALI20220914BHJP

   F21V 8/00 20060101ALI20220914BHJP

   D03D 15/54 20210101ALI20220914BHJP

   F21Y 101/00 20160101ALN20220914BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20220914BHJP

【ＦＩ】

G02B6/00 326

G02B6/02 391

G02B6/036

F21V8/00 241

F21V8/00 282

D03D15/00 102Z

F21Y101:00 300

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021036989

(22)【出願日】2021-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000006035

【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 晋旦

(72)【発明者】

【氏名】北山 武史

(72)【発明者】

【氏名】森中 剛

【テーマコード（参考）】

2H038

2H250

4L048

【Ｆターム（参考）】

2H038AA01

2H038AA41

2H038BA42

2H250AA30

2H250AA33

2H250AB32

2H250AB33

2H250AB34

2H250AB37

2H250AB43

2H250AB70

2H250AD14

2H250AD32

2H250AH02

2H250AH07

2H250AH37

2H250AH38

2H250AH50

4L048AA15

4L048AA16

4L048AB10

4L048AC02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】輝度の保持率が高く、高い輝度を有することができる、織物用光ファイバ、光ファイバ織物、光ファイバ編物、及び光ファイバ照明装置を提供する。
【解決手段】１つのコア１１と、コアの外周に形成された第１クラッド１２ａを有し、ファイバ側面から照光する織物用光ファイバ１０であって、第１クラッドが、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体からなり、理論開口数（ＮＡ）が、０．５６～０．６８である、織物用光ファイバ。織物用光ファイバを経糸として用い、織物用光ファイバの間に配列された緯糸により、織物用光ファイバが保持されるように織成された、光ファイバ織物。織物用光ファイバをモノフィラメントとして、経編により、織物用光ファイバが保持されるように編成された、光ファイバ編物。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つのコアと、該コアの外周に形成された第１クラッドを有し、ファイバ側面から照光する織物用光ファイバであって、
前記第１クラッドが、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体からなり、
理論開口数（ＮＡ）が、０．５６～０．６８である、織物用光ファイバ。

【請求項2】

前記コアを構成する材料が、メチルメタクリレートの単独重合体、又は、メチルメタクリレートと１種類以上のビニル系単量体との共重合体である、請求項１に記載の織物用光ファイバ。

【請求項3】

前記第１クラッドは、屈折率が、１．３４０～１．３９５である、請求項１又は２に記載の織物用光ファイバ。

【請求項4】

前記コアと前記第１クラッドの間に、フッ素化（メタ）アクリレート系重合体を含み、屈折率が１．４００～１．４８５である、第２クラッドを有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の織物用光ファイバ。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の織物用光ファイバを経糸として用い、
前記織物用光ファイバの間に配列された緯糸により、前記織物用光ファイバが保持されるように織成された、光ファイバ織物。

【請求項6】

請求項１～４のいずれか一項に記載の織物用光ファイバをモノフィラメントとして、経編により、前記織物用光ファイバが保持されるように編成された、光ファイバ編物。

【請求項7】

請求項５に記載の光ファイバ織物と、該光ファイバ織物に含まれる織物用光ファイバの少なくとも一端部に光を照射する光源とを備え、前記光源からの光を前記織物用光ファイバ内に入光させることにより、前記光ファイバ織物が照明装置として機能する、光ファイバ照明装置。

【請求項8】

請求項６に記載の光ファイバ編物と、該光ファイバ編物に含まれる織物用光ファイバの少なくとも一端部に光を照射する光源とを備え、前記光源からの光を前記織物用光ファイバ内に入光させることにより、前記光ファイバ編物が照明装置として機能する、光ファイバ照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、織物用光ファイバ、光ファイバ織物、光ファイバ編物、及び光ファイバ照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に照明用途に用いられるプラスチック光ファイバは、透明樹脂からなるコアと、前記コアの外周に同心円状に形成されたクラッドから構成されている。
上記の構成からなるプラスチック光ファイバにおいて、光ファイバの一方の末端から入射した光が、コアとクラッドとの界面で全反射を繰り返しつつ、光ファイバ側面から光の一部が漏光しながら、他方片側の末端にむけ伝達することができれば、光ファイバを線状発光体として用いることができる。
さらに、このような光ファイバを織物や編物の形状にすることで、面状発光体として用いることができる。
このような、側面照光タイプの光ファイバを用いた面状発光体は、工業用や自動車用の照明部材の用途や、屋内外の照明用途、ネオンサインや電光表示の代替用途、その他装飾用途など、更にはセンサー用途などに用途展開することができる。

【0003】

このような側面照光タイプの光ファイバとして、例えば、特許文献１には、クラッドの結晶化度を制御した照光プラスチック光ファイバが開示されている。

【0004】

特許文献２には、コアの断面形状が非円形で、クラッドの断面形状が真円形である側面照光タイプのプラスチック光ファイバが開示されている。

【0005】

特許文献３には、クラッドが除去されたコアが露出した露出領域が形成された光ファイバが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平６－１１８２３６号公報

【特許文献2】特開平９－２５８０２８号公報

【特許文献3】特開２００６－０３９２８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１～４に開示されている光ファイバは、光ファイバの一方の末端から入射した光が、入射して直ぐに光ファイバ側面から漏光してしまうため、光路長の長い製品用途や、サイズの大きな製品用途に使用することが困難であった。即ち、輝度の保持率が低いという課題があった。

【0008】

また、前記光ファイバを織物に用いる場合、光ファイバは経糸として用いられることが一般的である。そして、前記光ファイバの間に配列された緯糸により、光ファイバは湾曲した状態で織物中に保持されることになり、その湾曲した部分において、光ファイバのマイクロベンディングによる曲げ光量損失の効果により、光ファイバ側面からの漏光が顕著になる傾向がある。その結果、輝度の減衰がより顕著になるという課題もあった。

【0009】

本発明はこれらの問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明の課題は、輝度の保持率が高く、高い輝度を有する、光ファイバ織物又は光ファイバ編物を得るための、織物用光ファイバを提供することにある。
さらに、本発明の課題は、前記織物用光ファイバを用いた光ファイバ織物又は光ファイバ編物、並びに、前記光ファイバ織物又は前記光ファイバ編物を含む光ファイバ照明装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第一の要旨は、１つのコアと、該コアの外周に形成された第１クラッドを有し、ファイバ側面から照光する織物用光ファイバであって、前記第１クラッドが、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体からなり、理論開口数（ＮＡ）が、０．５６～０．６８である、織物用光ファイバにある。

【0011】

本発明の第二の要旨は、前記織物用光ファイバを経糸として用い、前記織物用光ファイバの間に配列された緯糸により、前記織物用光ファイバが保持されるように織成された、光ファイバ織物にある。

【0012】

本発明の第三の要旨は、前記織物用光ファイバをモノフィラメントとして、経編により、前記織物用光ファイバが保持されるように編成された、光ファイバ編物にある。

【0013】

本発明の第四の要旨は、前記光ファイバ織物と、該光ファイバ織物に含まれる織物用光ファイバの少なくとも一端部に光を照射する光源とを備え、前記光源からの光を前記織物用光ファイバ内に入光させることにより、前記光ファイバ織物が照明装置として機能する、光ファイバ照明装置にある。

【0014】

本発明の第五の要旨は、前記光ファイバ編物と、該光ファイバ編物に含まれる織物用光ファイバの少なくとも一端部に光を照射する光源とを備え、前記光源からの光を前記織物用光ファイバ内に入光させることにより、前記光ファイバ編物が照明装置として機能する、光ファイバ照明装置にある。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、輝度の保持率が高く、高い輝度を有する、光ファイバ織物又は光ファイバ編物を得るための、織物用光ファイバを提供することができる。

【0016】

前記織物用光ファイバを用いた光ファイバ織物又は光ファイバ編物、並びに、前記光ファイバ織物又は前記光ファイバ編物を含む光ファイバ照明装置は、輝度の保持率が高く、高い輝度を有するので、工業用や自動車用の照明部材の用途や、屋内外の照明用途、ネオンサインや電光表示の代替用途、その他装飾用途など、更にはセンサー用途などに好適に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の光ファイバケーブル中の光ファイバの一例であるステップ・インデックス型光ファイバの一例を示す模式的断面図である。図１（ａ）は鞘が１層の光ファイバ、図１（ｂ）は鞘が２層の光ファイバである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書における以下の用語の意味は、下記の通りである。
「（メタ）アクリル酸」は、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」から選ばれる少なくとも１種以上を意味する。
「単量体」は、重合性の化合物であって、未重合の化合物を意味する。
「繰り返し単位」及び「構造単位」は単量体が重合することによって形成された該単量体に由来する単位を意味する。繰り返し単位及び構造単位は、重合反応によって直接形成された単位であってもよく、ポリマーを処理することによって該単位の一部が別の構造に変換されたものであってもよい。
「質量％」は全体量１００質量％中に含まれる当該成分の含有割合を示す。
「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。例えば「Ａ～Ｂ」は、Ａ以上Ｂ以下であることを意味する。

【0019】

＜織物用光ファイバ＞
本発明の織物用光ファイバの一つの態様は、後述する１つのコアと、該コアの外周に形成された後述する第１クラッドを有する光ファイバである。具体的には、図１（ａ）に示すようなコア（１１）の外周に１層の第１クラッド（１２）を有する光ファイバが挙げられる。
前記織物用光ファイバは、前記コアと前記第１クラッドの間に、さらに、後述する第２クラッドを有することができる。具体的には、図１（ｂ）に示すようなコア（１１）の外周に２層以上の第２クラッド（１２ａ）、第１クラッド（１２ｂ）を有する光ファイバが挙げられる。

【0020】

また、本発明の織物用光ファイバの別の一つの態様は、１つのコアと、該コアの外周面上に形成された少なくとも２層からなるクラッドとを有する光ファイバであってもよい。具体的には、コアと、該コアの外周に前記第２クラッド、前記第１クラッドの順で同心円状に積層された少なくとも２層のクラッドを有する光ファイバが挙げられる。

【0021】

本発明の織物用光ファイバは、ファイバ側面から照光する側面照光タイプの光ファイバである。

【0022】

本発明の織物用光ファイバの様態は限定されず、例えば、公知のステップ・インデックス型光ファイバ、マルチステップ・インデックス型光ファイバ等が挙げられる。これらの光ファイバの種類の中でも、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性の両立に優れ、光ファイバの受光量が大きく、長距離の通信を可能とすることから、ステップ・インデックス型光ファイバが好ましい。

【0023】

図１は、本発明の実施形態によるステップ・インデックス型光ファイバの一例を示す模式的断面図である。図１に示す光ファイバ１０は、クラッドが２層からなる光ファイバであり、コア１１の外周を第１クラッド１２ａが取り囲み、第１クラッド１２ａの外周を第２クラッド１２ｂが取り囲んでいる。

【0024】

本発明の織物用光ファイバにおいて、下記式（１）で示される理論開口数（ＮＡ）は、０．５６～０．６８の範囲内にある。
理論開口数は下記式（１）のようにコア、および第１クラッドの屈折率差にて表される。
開口数＝（（コアの屈折率）^２－（第１クラッドの屈折率）^２）^１／２ （１）

【0025】

光ファイバ織物又は光ファイバ編物において、本発明の織物用光ファイバは経糸として用いられ、織物用光ファイバの間に配列された緯糸により、織物用光ファイバは湾曲した状態で織物中に保持され、その湾曲した部分において、光ファイバのマイクロベンディングによる曲げ光量損失の効果により、光ファイバ側面からの漏光が顕著する。このとき、織物用光ファイバの理論開口数を０．５６～０．６８の範囲内であれば、織物用光ファイバに入射した光が光ファイバ側面から急激に漏光することを抑制できるので、得られた光ファイバ織物又は光ファイバ編物において輝度の保持率を高くできる。物用光ファイバの理論開口数は、０．５８～０．６６の範囲内にあることがより好ましく、０．５９～０．６４の範囲内にあることがさらに好ましい。

【0026】

＜コア＞
本発明の光ファイバのコアを構成する材料（コア材）は、透明性の高い樹脂であれば特に限定されず、使用目的等に応じて適宜選択することができる。

【0027】

透明性の高い樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、カーボネート樹脂等が挙げられる。これらの透明性の高い樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらの透明性の高い重合体の中でも、光ファイバの伝送損失を低減させることができることから、アクリル樹脂が好ましい。

【0028】

アクリル樹脂としては、例えば、メチルメタクリレートの単独重合体（ＰＭＭＡ）、又はメチルメタクリレートと１種類以上のビニル系単量体との共重合体が挙げられる。
コアを構成するアクリル樹脂の屈折率は、特に限定されるものではなく、後述する第１クラッドを用いるときに、光ファイバの理論開口数（ＮＡ）が０．５６～０．６８の範囲となるような、数値範囲にあればよい。

【0029】

前記共重合体としては、具体的には、メチルメタクリレート単位を５０質量％以上含む共重合体等が挙げられる。これらのアクリル樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらのアクリル樹脂の中でも、光学特性、機械特性、耐熱性、透明性に優れることから、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレート単位を５０質量％以上含む共重合体（メチルメタクリレート系共重合体）が好ましい。メチルメタクリレート系共重合体としては、メチルメタクリレート単位を６０質量％以上含む共重合体が好ましく、メチルメタクリレート単位を７０質量％以上含む共重合体が更に好ましい。メチルメタクリレートの単独重合体がコア材として特に好ましい。
尚、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート又はその両方をいう。

【0030】

アクリル樹脂等のコア材の屈折率は、１．４８５～１．５０の範囲内にあることが好ましく、１．４９０～１．４９５の範囲内にあることがより好ましい。
尚、本明細書において、屈折率は、後述する方法に従って測定した値とする。

【0031】

コア材の製造は、公知の重合方法で行うことができる。コア材を製造するための重合方法としては、例えば、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法等が挙げられる。これらの重合方法の中でも、異物の混入を抑制することができることから、塊状重合法、溶液重合法が好ましい。

【0032】

＜クラッド＞
本発明の光ファイバのクラッドを構成する材料（クラッド材）は、コア材より屈折率の低い材料である。
本発明の織物用光ファイバのクラッドは、コアの外周に前記第１クラッドが積層された１層のクラッドとすることができる。
本発明の織物用光ファイバにおいては、前記コアと前記第１クラッドの間に、さらに、後述する第２クラッドを設けて、２層のクラッドとすることができる。

【0033】

本発明の織物用光ファイバのクラッドは、該コアの外周に前記第２クラッド、前記第１クラッドの順で同心円状に積層された少なくとも２層のクラッドとすることができる。

【0034】

また、本発明の織物用光ファイバの別の一つの態様は、１つのコアと、該コアの外周面上に形成された少なくとも１層からなるクラッドであってもよい。本発明の織物用光ファイバのクラッドは、コアの外周に前記第２クラッド、前記第１クラッドの順で同心円状に積層された少なくとも２層のクラッドであってもよい

【0035】

＜第１クラッド＞
コア材として上記の透明性の高い樹脂（好ましくはアクリル樹脂）を用いる場合、第１クラッド材は、含フッ素オレフィン系重合体を用いることができる。

【0036】

含フッ素オレフィン系重合体としては、具体的には、織物用光ファイバの長期耐熱性、柔軟性、機械的耐久性に優れることから、テトラフルオロエチレン単位を含み、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）における結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下である含フッ素オレフィン系重合体を用いる。
含フッ素オレフィン系重合体が、テトラフルオロエチレン単位を含むことで、第１クラッド中に光の散乱点となる結晶層が形成されるので、得られた光ファイバ織物又は光ファイバ編物において輝度が良好となる。
含フッ素オレフィン系重合体の、ＤＳＣの結晶融解熱が４０ｍＪ／ｍｇ以下であれば、第１クラッドの結晶層の含有割合を低く抑えることができ、織物用光ファイバに入射した光が光ファイバ側面から急激に漏光することを抑制できるので、得られた光ファイバ織物又は光ファイバ編物において輝度の保持率を高くできる。３５ｍＪ／ｍｇ以下がより好ましく、３０ｍＪ／ｍｇ以下がさらに好ましい。

【0037】

第１クラッド材は、屈折率が１．３４０～１．３９５の範囲内にある材料が好ましい。織物用光ファイバの第１クラッド材の屈折率が１．３４０～１．３９５の範囲内にあれば、光ファイバの理論開口数を所望の範囲内に制御できるので、織物用光ファイバに入射した光が光ファイバ側面から急激に漏光することを抑制できるので、得られた光ファイバ織物又は光ファイバ編物において輝度の保持率を高くできる。屈折率が１．３５０～１．３９０の範囲内にある材料がより好ましく、屈折率が１．３６０～１．３９０の範囲内にある材料が更に好ましい。

【0038】

具体的には、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）／テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）／ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）共重合体、ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等の含フッ素オレフィン系重合体が好ましい。

【0039】

前記ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体として、具体的には、ＶＤＦ単位２５．０１～９２モル％、ＴＦＥ単位０．０１～５４モル％、ＨＦＰ単位３．０～２０．９９モル％を含む重合体が挙げられる。ＶＤＦ単位３７．０１～９２モル％、ＴＦＥ単位０．０１～５４モル％、ＨＦＰ単位４．０～７．９９モル％を含む重合体は、光ファイバの長期耐熱性、機械的耐久性がより良好となるので好ましい。
特に、含フッ素オレフィン系重合体の結晶融解熱を４０ｍＪ／ｍｇ以下とし、且つ、光ファイバの理論開口数（ＮＡ）を０．５６以上とするために、ＶＤＦ単位の含有割合は、前記含フッ素オレフィン系重合体を構成する単量体の総モル数を１００モル％として、９２モル％以下が好ましく、８０モル％以下がより好ましく、７０モル％以下がさらに好ましく、６０モル％以下が特に好ましい。

【0040】

クラッド材を３層以上に積層する場合、各層の屈折率は、その層に接する内層の屈折率より低ければ、構成する材料は特に限定されないが、光ファイバの伝送帯域を広くすることができることから、前述のフッ素化（メタ）アクリレート系重合体が好ましい。

【0041】

＜第２クラッド＞
本発明の織物用光ファイバは、前記コアと前記第１クラッドの間に、第２クラッドを有することができる。
本発明の織物用光ファイバは、第２クラッドを有することで、第１クラッドの作用と相まって、織物用光ファイバに入射した光が光ファイバ側面から急激に漏光することをより抑制できるので、得られた光ファイバ織物又は光ファイバ編物において輝度の保持率をより高くできる。

【0042】

コア材として上記の透明性の高い樹脂（好ましくはアクリル樹脂）を用いる場合、第１クラッドを構成する材料（第２クラッド材）は、織物用光ファイバに入射した光が光ファイバ側面から急激に漏光することを抑制できることから、屈折率が１．４００～１．４８５の範囲内にある材料が好ましく、屈折率が１．４４０～１．４８０の範囲内にある材料がより好ましく、屈折率が１．４５０～１．４７５の範囲内にある材料が更に好ましい。

【0043】

第２クラッド材を構成する材料としては、フッ素化（メタ）アクリレート系重合体を用いることができる。具体的には、フルオロアルキル（メタ）アクリレート重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート／アルキル（メタ）アクリレート共重合体等のフッ素化（メタ）アクリレート系重合体を挙げることができる。

【0044】

第２クラッド材を構成する材料は、特に限定されるものではないが、２－（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート（１３ＦＭ）由来の繰り返し単位（以下、「１３ＦＭ単位」と略する。）を含む共重合体、又は、１３ＦＭ単位と下記式（１）又は下記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートの少なくとも一種（但し、式（１）は１３ＦＭを除く）に由来する繰り返し単位を含む共重合体であることが好ましく、該材料の総質量に対して、下記式（１）又は下記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートの少なくとも一種に由来する繰り返し単位（以下、「フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位」と略する。）０～７０質量％と、１３ＦＭ単位７～５５質量％を含む共重合体であれば、得られる光ファイバは、伝送帯域が広く、長期耐熱性、柔軟性及び機械的耐久性に優れることから好ましい。

【0045】

【化1】

（式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、５～１３の整数である。）

【0046】

【化2】

（式中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、１～４の整数である。）

【0047】

特に、第２クラッド材に、１３ＦＭ単位を含む共重合体を用いることにより、光ファイバの長期耐熱性と伝送帯域を維持しつつ、光ファイバの機械的耐久性を良好にできるので好ましい。

【0048】

第２クラッド材を構成する共重合体に含まれる１３ＦＭ単位の含有量の下限値は、該共重合体の総質量に対して、７質量％以上が、光ファイバの機械的耐久性が良好となる観点から好ましく、１０質量％以上がより好ましく、１５質量％以上がさらに好ましい。一方、１３ＦＭ単位の含有量の上限値は、該共重合体の総質量に対して、５５質量％以下が、光ファイバの長期耐熱性が良好となる観点から好ましく、４５質量％以下がより好ましく、３５質量％以下がさらに好ましい。

【0049】

また、第２クラッド材が、前記フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位を含む共重合体であれば、第１クラッドが透明性に優れるので長距離通信に好適であり、また、光ファイバの柔軟性や伝送帯域が良好となることから好ましい。

【0050】

第２クラッド材を構成する共重合体に含まれる、前記フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位の含有量の下限値は、該共重合体の総質量に対して、５質量％以上が、光ファイバの柔軟性が良好となる観点から好ましく、８質量％以上がより好ましく、１３質量％以上がさらに好ましい。一方、含有量の上限値は、該共重合体の総質量に対して、７０質量％以下が、光ファイバの長期耐熱性が良好となる観点から好ましく、６５質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。

【0051】

前記式（１）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートを用いることにより、光ファイバの柔軟性が良好となる。具体的には、２－（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレート（１７ＦＭ）、２－（パーフルオロデシル）エチルメタクリレート（２１ＦＭ）等の長鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【0052】

前記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートを用いることにより、光ファイバの伝送帯域が良好となる。具体的には、２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート（３ＦＭ）、２，２，３，３－テトラフルオロプロピルメタクリレート（４ＦＭ）、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルメタクリレート（５ＦＭ）、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ－オクタフルオロペンチルメタクリレート（８ＦＭ）等の短鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【0053】

第２クラッドを構成する前記共重合体は、必要に応じて、本発明の光ファイバの性能を損なわない範囲で、共重合可能な他の単量体に由来する繰り返し単位を含むことができる。

【0054】

前記共重合可能な他の単量体としては、１３ＦＭ並びに前記式（１）又は前記式（２）で表されるフルオロアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能であれば、特に限定されるものではなく、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル等の公知の（メタ）アクリル酸アルキルエステルや、メタアクリル酸等の化合物の単位を挙げることができる。特に、メタクリル酸メチルは、クラッドの透明性が向上するので、光ファイバの光量ロスが少なくなり、長距離通信に好適である。

【0055】

第２クラッド材を構成する材料が、該材料の総質量に対して、前記フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位０～７０質量％と、１３ＦＭ単位７～５５質量％と、前記共重合可能な他の単量体に由来する繰り返し単位２３～８８質量％からなる共重合体であれば、長期耐熱性及び機械的耐久性に優れることから好ましい。

【0056】

具体的には、前記組成の１３ＦＭ／１７ＦＭ／メチルメタクリレート（ＭＭＡ）／メタクリル酸（ＭＡＡ）共重合体、１３ＦＭ／２１ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体、１３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体が好ましい。中でも、１３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体は、光ファイバの機械的耐久性を、より優れたものにできるので好ましい。

【0057】

＜織物用光ファイバの製造＞
光ファイバの製造は、公知の製造方法を用いて行うことができ、例えば、溶融紡糸法で行うことができる。

【0058】

溶融紡糸法による織物用光ファイバの製造は、特に限定されるものではなく、例えば、前記コアの材料、及び前記第１クラッドの材料、さらに必要に応じて前記第２クラッドの材料をそれぞれ溶融し、複合紡糸することにより行うことができる。
本発明における織物用光ファイバは、コアの外周に第１クラッドが形成された２層構造、又は、コアの外周に、第２クラッド及び第１クラッドが順次形成された３層構造からなり、横断面形状が丸断面である。必要に応じで、コアと第１クラッドの間、第１クラッドと第２クラッドの間、第２クラッドの外周に、本発明の織物用光ファイバの性能を損なわない範囲で、公知のクラッド材料からなる、第３クラッド、第４クラッドを形成することができる。

【0059】

また、ファイバのクラッド層の厚みは、３．０μｍ～１５．０μｍであることが好ましく、４．０μｍ～１２．０μｍであることが更に好ましい。

【0060】

３．０μｍよりも小さい場合はコアとクラッドとの界面で全反射ができず、光が側面から照光し、使用可能なファイバ長さが短くなり、実用に耐えなくなってしまい、またファイバの耐屈曲性も悪化する。また、１５．０μｍより大きい場合は前述した高結晶化度の重合体を使用してもクラッド内での吸収が大きくなり、ファイバ側面からの発光効果が低減するため、ファイバに発光ムラを生じる。

【0061】

また、本発明の織物用光ファイバに用いる第１クラッド、第２クラッドのメルトフローレート（以下、ＭＦＲと略記することがある。）値は、一般に、５～１００ｇ／１０分（条件：温度２３０℃、荷重３．８ｋｇ、オリフィス径２ｍｍ、長さ８ｍｍ）であることが好ましい。特に好ましいＭＦＲの範囲は、１０～６０ｇ／１０分である。ＭＦＲを１０～１００ｇ／１０分とすることで押出が容易となり、紡糸が円滑に進む。また、ＭＦＲを１０～１００ｇ／１０分とすることにより、コア層との密着性を適度に保つことができ、均一な厚みのクラッド層を形成することができ、織物用光ファイバとしての外径変動を抑制することができる。
クラッドが、第１クラッド及び第２クラッドからなる２層構造の場合、内層側の第２クラッドのＭＦＲは、外側の第１クラッドのＭＦＲより、小さいと、織物用光ファイバを安定に複合防止できる。

【0062】

次に、本発明の織物用光ファイバの製造方法の例について説明する。

【0063】

本発明の織物用光ファイバは、芯鞘型複合紡糸口金による複合紡糸方法によって容易に製造することができる。また、この複合紡糸方法によって製糸した織物用光ファイバは、コアとクラッドとの断面形状を、長手方向の任意の断面において全く同一にすることができ、織物用光ファイバの長手方向に対して見たときに、織物用光ファイバに入射された光を、光ファイバ側面から均一に漏光できる。

【0064】

さらに、織物用光ファイバの機械特性を向上させる目的で、複合紡糸方法によって製糸した織物用光ファイバに対して、一般的な１．３～３．５倍の延伸処理を行うことができる。
本発明の織物用光ファイバの外径は、通常、０．１ｍｍ～３ｍｍであり、目的に応じて適宜選択すればよい。織物用光ファイバの取扱性などの観点から、０．２５ｍｍ～１．５ｍｍが好ましい。

【0065】

本発明の織物用光ファイバはイルミネーシヨン、衣装等の装飾用途や工業用、家庭用照明用途、工業・医療・環境用途など各種センサーとして好適な側面照光用ファイバであり、ファイバの端面に入射させた光をフアイバの側面から漏洩させ、屋内外を光で彩ったり、物体の形状や存在を示したり、行き先や方向を示したり、その他種々の飾り等、また、各種照明等や温度・圧力等を検知するセンサーとして使用される。

【0066】

また、本発明の織物用光ファイバは、その少なくとも一端の端面に光源を接続して使用される。本発明において好ましい光源は、特に高い輝度をもつメタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプやＬＥＤなどが用いられる。なお、反射鏡及びレンズの装着、ランプ形状、消費電力など用途目的に応じて適宜変更することができる。

【0067】

＜光ファイバ織物、光ファイバ編物＞
また、本発明の織物用光ファイバは、光ファイバ織物又は光ファイバ編物として使用できる。

【0068】

光ファイバ織物として使用する場合は、一般的には経糸として本発明の織物用光ファイバを用い、織物用光ファイバの間に配列された緯糸により織物用光ファイバを保持するように織成した織物とすることができる。
なお、織物の形態としては、平織り、綾織り、朱子（しゅす）織り等の公知の織り方が挙げられる。光ファイバ織物を面発光させるために、織物用光ファイバに適当な屈曲が発現できればどの様な織り方であってもよい。

【0069】

光ファイバ編物として使用する場合は、本発明の織物用光ファイバをモノフィラメントとして経編により織物用光ファイバを保持するように編成した編物とすることができる

【0070】

光ファイバ織物として使用する場合は、経糸としては本発明の織物用光ファイバを用い、前記織物用光ファイバを保持する緯糸としては、織物用光ファイバよりも繊度が細く、柔軟性のある糸を用いることができる。緯糸としては、繊度や力学特性を調整しやすい合成繊維を用いるのが好ましいが、合成繊維以外の天然繊維、再生繊維又は半合成繊維を用いることができる。合成繊維としては、例えば、オレフィン系繊維、ナイロン等の脂肪族ポリアミド系繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル系繊維等が挙げられる。

【実施例0071】

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0072】

＜評価方法＞
実施例及び比較例における評価は以下の方法により実施した。

【0073】

（光ファイバの側面輝度）
織物用光ファイバの輝度の指標として、下記の方法で、光ファイバの側面輝度を測定した。
１００Ｗのハロゲンランプを用いたハロゲンランプ光源装置（製品名：ＥＬＩ－１００Ｇ、三菱ケミカル社製）を光源として用いた。前記光源からの出射光を、プラスチック光ファイバ７を多数本束ねた構成の光ファイバライトガイド（製品名：ＰＬ３００－１０００、出射幅３００ｍｍ及び出射角３０度に設定。三菱ケミカル社製）を介してサイズ１０インチの積分球に入射させて全拡散させ、、前記積分球に形成された窓部からの出射光を、対物レンズ群を介して取り出し、実施例、比較例で得られた光ファイバ織物（経糸方向の長さ１６０ｃｍ、緯糸方向の幅１０ｃｍ）の片末端に入射した。入射位置から２０ｃｍ、５０ｃｍ、１００ｃｍ、１５０ｃｍの位置のそれぞれにおいて、光ファイバ織物の表面から１００ｃｍの位置に設置した二次元色彩輝度計測装置（製品名：ＲＩＳＡ－ＣＯＬＯＲ、（有）ハイランド社製）を用いて、光ファイバ織物の表面の側面輝度（単位：ｃｄ）を測定した。側面輝度の値は、入射位置から２０ｃｍ、５０ｃｍ、１００ｃｍ、１５０ｃｍの位置のそれぞれにおいて、緯糸方向のライン上（幅方向の１０ｃｍ）において、１．０１ｍｍ間隔に１００点測定した輝度の平均値を用いた。
光ファイバ織物３点を用いて、各織物につき１回測定を行い、その平均値を光ファイバの側面輝度とした。

【0074】

（輝度保持率）
織物用光ファイバの輝度保持率の指標として、下記の方法で輝度保持率を算出した。
上述した光ファイバの側面輝度の測定において、光源位置から２０ｃｍ、５０ｃｍ、１００ｃｍ、１５０ｃｍの位置で測定した輝度を、光源位置から２０ｃｍの位置で測定した輝度で除して、これを織物用光ファイバの輝度保持率（単位：％）とした。

【0075】

（屈折率の測定）
各種材料の屈折率については、各種材料を用いて、溶融プレスにより厚さ２００μｍのフィルム状の試験片を作製し、アッベ屈折計（機種名「ＮＡＲ－３Ｔ」、（株）アタゴ製）を用いて、２５℃でナトリウムＤ線により測定した。

【0076】

（材料）
織物用光ファイバのコアを構成するコア材、クラッドを構成するクラッド材は以下の材料を用いた。
コア材（Ａ－１）：アクリル樹脂（メチルメタクリレート１００質量％の重合体、屈折率１．４９２）
フッ素樹脂（Ｂ－１）：フッ素樹脂（ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ：ＴＦＥ：ＨＦＰ＝４８：４３：９（質量比）、屈折率１．３７４、結晶融解熱１５ｍＪ／ｍｇ）
フッ素樹脂（Ｂ－２）：フッ素樹脂（ＶＤＦ／ＴＦＥ共重合体、ＶＤＦ：ＴＦＥ＝８０：２０（質量比）、屈折率１．４０２、結晶融解熱６０ｍＪ／ｍｇ）
フッ素樹脂（Ｃ－１）：フッ素樹脂（１３ＦＭ／３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体、１３ＦＭ：３ＦＭ：ＭＭＡ：ＭＡＡ＝３９：４１：１８：２（質量比）、屈折率１．４１７）

【0077】

実施例、比較例ではコア、およびクラッドを構成する物質は下記のように記載した。
・ＶＤＦ ：フッ化ビニリデン
・ＴＦＥ ：テトラフルオロエチレン
・ＨＦＰ ：ヘキサフルオロプロピレン
・１３ＦＭ：２－（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート
・３ＦＭ：２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート
・ＭＭＡ：メタクリル酸メチル
・ＭＡＡ：メタクリル酸
・ＭＡ：アクリル酸メチル

【0078】

［実施例１］
コア材をアクリル樹脂（Ａ－１）、第１クラッド材をフッ素樹脂（Ｂ－１）、第２クラッド材をフッ素樹脂（Ｃ－１）とし、溶融させたアクリル樹脂（Ａ－１）、フッ素樹脂（Ｂ－１）、フッ素樹脂（Ｃ－１）を、それぞれ２３０℃の紡糸ヘッドへ供給し、３層構造の同心円状複合紡糸ノズルを用いて紡糸し、１５０℃の熱風加熱炉中で繊維軸方向に延伸し、第１クラッドの厚さが７．０μｍ、第２クラッドの厚さが３．０μｍの直径０．５ｍｍの光ファイバ（理論開口数：ＮＡ＝０．５８）を得た（表１）。
得られた織物用光ファイバを経糸とし、市販のポリエステル系繊維（直径０．０４ｍｍ）を緯糸として、市販の織り機を用いて光ファイバ織物（経糸方向の長さ１７０ｃｍ、緯糸方向の幅１０ｃｍ）を作成した。得られた光ファイバ織物の評価結果を、表２に示す。

【0079】

［比較例１］
コア材をアクリル樹脂（Ａ－１）、第１クラッド材をフッ素樹脂（Ｂ－２）に変更し、第２クラッド材を不使用とし、溶融させたアクリル樹脂（Ａ－１）、フッ素樹脂（Ｂ－１）、フッ素樹脂（Ｃ－１）を、溶融させたアクリル樹脂（Ａ－１）、フッ素樹脂（Ｂ－２）を、それぞれ２３０℃の紡糸ヘッドへ供給し、２層構造の同心円状複合紡糸ノズルを用いて紡糸して、１５０℃の熱風加熱炉中で繊維軸方向に延伸し、第１クラッドの厚さが５．０μｍ、直径０．２５ｍｍの光ファイバ（理論開口数：ＮＡ＝０．５１）を得た（表１）。
次いで、得られた織物用光ファイバを経糸とし、実施例１と同様の方法で光ファイバ織物を作成した。得られた光ファイバ織物の評価結果を、表２に示す。

【0080】

実施例１の織物用光ファイバ及び光ファイバ織物は、十分な輝度を有しており、輝度保持率は高く、光路長の増加に対して輝度の減衰は緩やかであった。
比較例１の織物用光ファイバ及び光ファイバ織物は、十分な輝度を有しているが、輝度保持率は低く、光路長の増加とともに急激に輝度が減衰した。

【0081】

【表1】

【0082】

【表2】

【符号の説明】

【0083】

１０ 織物用光ファイバ
１１ コア
１２ 第１クラッド
１２ａ 第２クラッド
１２ｂ 第１クラッド

【図1】