JP2016021071A - 環状ブロックコポリマーを含むプラスチック光ファイバ - Google Patents

環状ブロックコポリマーを含むプラスチック光ファイバ Download PDF

Info

Publication number
JP2016021071A
JP2016021071A JP2015163501A JP2015163501A JP2016021071A JP 2016021071 A JP2016021071 A JP 2016021071A JP 2015163501 A JP2015163501 A JP 2015163501A JP 2015163501 A JP2015163501 A JP 2015163501A JP 2016021071 A JP2016021071 A JP 2016021071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
plastic optical
core
block copolymer
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015163501A
Other languages
English (en)
Inventor
リン，トーマス，エス．
S Lin Thomas
フロリー，アニー
Flory Anny
ジンクウェグ，ディルク，ビー．
B Zinkweg Dirk
コージェン，ジェフリー，エム．
M Cogen Jeffrey
レウガーズ，マリー，アン
Anne Leugers Mary
チョウ，ウェイジュン
Weijun Zhou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of JP2016021071A publication Critical patent/JP2016021071A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045—Light guides
    • G02B1/046—Light guides characterised by the core material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
    • B23K35/3613—Polymers, e.g. resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F279/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00
    • C08F279/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers having two or more carbon-to-carbon double bonds as defined in group C08F36/00 on to polymers of conjugated dienes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F297/00—Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer
    • C08F297/02—Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type
    • C08F297/04—Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type polymerising vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material

Abstract

【課題】環状ブロックコポリマー（ＣＢＣ）から作製されるプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）を提供する。
【解決手段】光減衰損失に対する良好な高温耐性を有するプラスチック光ファイバまたはプラスチック光ファイバコアが、（Ａ）３５：６５から１０：９０の水素化共役ジエンポリマーブロック：水素化ビニル芳香族ポリマーブロックの重量比、（Ｂ）４０，０００グラム／モル（ｇ／ｍｏｌ）から１５０，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）、ならびに（Ｃ）各水素化ビニル芳香族ポリマーブロックおよび各水素化共役ジエンポリマーブロックが少なくとも９５パーセントの水素化レベルを有している水素化レベルを特徴とする環状ブロックコポリマーから調製される。
【選択図】なし

Description

本発明は、プラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）に関する。一態様において、本発明は、
環状ブロックコポリマー（ＣＢＣ）から作製されるＰＯＦに関し、別の態様において、本
発明は、ＰＯＦを作製するために使用されるＣＢＣ組成物に関する。さらに別の態様にお
いて、本発明は、自動車、工業、医療および消費者向け用途におけるそのようなＰＯＦの
使用に関する。
プラスチック光ファイバは、特に狭い範囲の用途（例えば１００メートル以内）におい
て、光信号を伝送するために使用されている。プラスチック光ファイバは、取扱いの容易
性、軽量性および良好な延性の点で、ガラスファイバよりも有利である。ＰＯＦはまた、
その大きいコア（core）径および高い開口数のため、互いに繋ぐことも光源に繋ぐことも
より容易である。さらに、プラスチック光ファイバは一般にガラスファイバより製造コス
トが低い。
プラスチック光ファイバのコアとしての使用に好適なポリマー材料は、例えば優れた透
明性および低い光学的損失、良好な熱安定性、良好な化学安定性、ならびに屈曲のための
可撓性等の、一連の厳しい特性要件を有さなければならない。さらに、ポリマーは、光フ
ァイバを作製するための典型的なファイバ紡糸工程に対して矯正可能であるべきである。
ＰＯＦに関して調査された各種ポリマーの最近の進展は、Lawrence A. Hornak著、「Poly
mers for Lightwave and Integrated Optics」、Marcel Dekker, Inc （1992）という表
題のモノグラフにおいて見出すことができる。従来、プラスチック光ファイバのコアを製
造するための材料として、主にポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）が選択されて
きた。しかしながら、ＰＭＭＡは、水分を吸収する傾向があり、これは信号強度を低下さ
せる（または減衰を増加させる）可能性がある。さらに、ＰＭＭＡは、８５℃を超える温
度に対する十分な耐性を提供しない。８５℃を超える温度では、ＰＭＭＡプラスチック光
ファイバにおける光学的損失が、望ましくないレベルまで増加する。
多くの用途は、８５℃を超える温度に対する耐熱性を有するプラスチック光ファイバを
必要とし、一部の用途、例えば、自動車向け用途は、１２５℃までの耐熱性を必要とする
。したがって、耐熱性能（heat performance）の高いＰＯＦが極めて望ましい。１００℃
を超える温度でのプラスチック光ファイバの使用に好適なＰＭＭＡ以外の新たな光学材料
の開発に向けて、相当な量の研究がなされてきた。例えば、米国特許第５，５９９，８９
７号は、芳香族ポリカーボネートを使用した耐熱プラスチック光ファイバ（high tempera
ture plastic optical fiber）組成物を教示している。米国特許第４，７９８，４４５号
は、溶融紡糸製造工程を用いて作製されたポリカーボネートを使用した耐熱プラスチック
光ファイバ組成物を教示している。米国特許第４，９９９，１４１号および欧州特許第０
，２６４，８１８Ｂ１号は、シリコーンゴムおよび電子ビーム照射架橋工程を使用した耐
熱プラスチック光ファイバ組成物を教示している。欧州特許第０，１７１，２９４Ｂ１号
は、電子ビーム照射に曝露したＰＭＭＡを用いた耐熱プラスチック光ファイバ組成物を教
示している。米国特許第４，８１０，０５５号は、モノマー単位としての脂肪族Ｎ−置換
マレイミド、ならびにメチルメタクリレートおよび／またはスチレンモノマーから作製さ
れた耐熱プラスチック光ファイバ組成物を教示している。米国特許第７，５１２，３０９
号は、良好な耐熱性および透明性を有するプラスチック光ファイバの構成単位としての、
５質量％から１００質量％のラクトン化合物の単位（Ａ）と、０質量％から９５質量％の
メタクリレートの単位（Ｂ）とを含むポリマー組成物を教示している。
特に、ポリカーボネート、非晶質環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）または環状オレフ
ィンコポリマー（ＣＯＣ）、および脂肪族Ｎ−置換マレイミドが、ＰＯＦへの使用に提案
されている。しかしながら、これらの材料はいずれも、ＰＯＦの性能要件を完全に満たす
ことはできない。特開平６−２００００４に教示されるように、ポリカーボネートは、密
度の不均一性およびポリマー中の不純物による光散乱に起因して、大きな光学的損失を有
する。ＣＯＰまたはＣＯＣは、主鎖に脂環式基を含有し、高い耐熱性を示す（特開平０４
−３６５００３）が、不純物の完全除去が困難であること等の問題もまた有する。さらに
、環状オレフィン材料は、脆性であり屈曲可撓性に欠ける傾向がある。米国特許第４，８
１０，０５５号に記載のような脂肪族Ｎ−置換マレイミドに関しては、材料からファイバ
への加工が困難であることが判明している。さらに、ポリカーボネートおよびマレイミド
の手法は、潜在的に、信号伝送に有害な水分吸収を生じ易い。
米国特許第６，８１５，４７５号は、水素化ブロックコポリマーを含む組成物が、フィ
ルム、形材、シート、引抜成形品、ファイバ、被覆物品、射出成形品および吹込成形品ま
たは回転成形品を含む、数多くの用途を有することを教示している。組成物は、水素化重
合ビニル芳香族モノマーの少なくとも２つの異なるブロック、および水素化重合共役ジエ
ンモノマーの１つのブロックを有する、完全または実質的に完全に水素化された硬質ブロ
ックコポリマーを含む。水素化ジエンブロック（複数可）および水素化ビニル芳香族ブロ
ックは、４０：６０以下の重量比で存在する。
一実施形態において、本発明は、
（Ａ）３５：６５から１０：９０、好ましくは３０：７０から１０：９０、より好まし
くは３０：７０から１５：８５の水素化共役ジエンポリマーブロック：水素化ビニル芳香
族ポリマーブロックの重量比、
（Ｂ）４０，０００グラム／モル（ｇ／ｍｏｌ）から１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ま
しくは５０，０００ｇ／ｍｏｌから９０，０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは６０，００
０ｇ／ｍｏｌから９０，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）、ならびに
（Ｃ）各水素化ビニル芳香族ポリマーブロックおよび各水素化共役ジエンポリマーブロ
ックが少なくとも９５パーセント、好ましくは少なくとも９８パーセント、より好ましく
は少なくとも９９パーセントの水素化レベルを有している水素化レベル
を特徴とする環状ブロックコポリマーを含む、好ましくは本質的にそのような環状ブロッ
クコポリマーからなる、プラスチック光ファイバコアである。
一実施形態において、環状ブロックコポリマーは、ビニル芳香族および共役ジエンブロ
ックコポリマーを実質的に完全に水素化することにより調製される。
一実施形態において、本発明は、コア−クラッディング構成を有するプラスチック光フ
ァイバであって、コアが、
（Ａ）３５：６５から１０：９０、好ましくは３０：７０から１０：９０、より好まし
くは３０：７０から１５：８５の水素化共役ジエンポリマーブロック：水素化ビニル芳香
族ポリマーブロックの重量比、
（Ｂ）４０，０００ｇ／ｍｏｌから１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは５０，００
０ｇ／ｍｏｌから９０，０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは６０，０００ｇ／ｍｏｌから
９０，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）、ならびに
（Ｃ）各水素化ビニル芳香族ポリマーブロックおよび各水素化共役ジエンポリマーブロ
ックが少なくとも９５パーセント、好ましくは少なくとも９８パーセント、より好ましく
は少なくとも９９パーセントの水素化レベルを有している水素化レベル
を特徴とする環状ブロックコポリマーを含む、好ましくは本質的にそのような環状ブロッ
クコポリマーからなる、プラスチック光ファイバである。
一実施形態において、本発明は、コアの屈折率よりも低い、例えば少なくとも０．０１
２低い屈折率を有する外側クラッディング層をさらに備える、プラスチック光ファイバコ
アである。一実施形態において、本発明は、６５０ナノメートル（ｎｍ）の波長で測定し
て１デシベル／メートル（ｄＢ／ｍ）以下の１０５℃から２５℃の間の減衰の変化をさら
に特徴とする、プラスチック光ファイバコアである。
一実施形態において、プラスチック光ファイバコアが作製される環状ブロックコポリマ
ーは、（Ｄ）少なくとも１２０℃のガラス転移温度、（Ｅ）１３８０キロパスカル（ｋＰ
ａ）（２００，０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））を超える引張係数（tensile modu
lus）、および（Ｆ）少なくとも１１０ジュール／メートル（Ｊ／ｍ）（２フィート−ポ
ンド／インチ（ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ．））の室温（２３℃）ノッチ無しアイゾッド衝撃靭性
のうちの少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つ、より好ましくは少なくとも３つ、
さらにより好ましくは少なくとも４つをさらに特徴とする。
一実施形態において、本発明は、上述のようなプラスチック光ファイバコアを備える、
自動車、工業、医療または消費者向けシステムである。
反対の意味が示されない、文脈から暗示されない、または当技術分野において慣習的で
ない限り、全ての部およびパーセントは重量を基準とし、全ての試験法は本開示の出願日
の時点で最新のものである。米国特許上の慣例のため、任意の参照される特許、特許出願
または出版物の内容は、特に合成技術、生成物およびプロセス設計、ポリマー、触媒、定
義（本開示において具体的に示される任意の定義と一致する限り）、ならびに当技術分野
における一般的知識に関して、参照によりその全体が組み込まれる（またはその対応する
米国版が同様に参照により組み込まれる）。
本開示における数値および数値範囲は近似値であり、したがって、別段に指定されない
限り、その範囲外の値を含み得る。数値範囲は、任意のより低い値と任意のより高い値と
の間が少なくとも２単位離れている限り、１単位刻みのより低い値およびより高い値から
の、およびそれらを含む全ての値を含む。例えば、組成特性、物理的特性または他の特性
、例えば分子量、重量パーセント等が、１００から１，０００である場合、全ての個々の
値、例えば１００、１０１、１０２等、および部分範囲、例えば１００から１４４、１５
５から１７０、１９７から２００等が、明示的に列挙されることが意図される。１未満の
値、または１より大きい分数を含む値（例えば、０．０１、０．１、１．１等）を含む範
囲の場合、１単位は、必要に応じて０．００１、０．０１または０．１であるとみなされ
る。１０未満の１桁の数字を含む範囲（例えば、１から５）の場合、１単位は、典型的に
は０．１であるとみなされる。これらは、具体的に意図されることの例に過ぎず、列挙さ
れる最低値と最高値との間の数値の全ての可能な組合せが、本開示において明示的に示さ
れるとみなされる。本開示内において、数値範囲は、特に、本発明の組成物中の各種成分
の量、ならびにこれらの組成物を定義する様々な特徴および特性に関して示される。
「含む」、「含有する」、「有する」および同様の用語は、任意の追加の成分、ステッ
プまたは手順が具体的に開示されているか否かに関わらず、それらの存在を除外すること
を意図しない。いかなる疑念も排除するために、「含む」という用語の使用により請求さ
れる全ての組成物は、反対の意味が示されない限り、１つまたは複数の追加の成分物質、
部および／または材料を含み得る。一方、「本質的に〜からなる」という用語は、それに
続く任意の列挙の範囲から、実施可能性に不可欠でないものを除く任意の他の成分、ステ
ップまたは手順を除外する。「〜からなる」という用語は、具体的に明確な記載も列挙も
されていない任意の成分、ステップまたは手順を除外する。「または」という用語は、別
段に示されない限り、個別に、および任意の組合せとして列挙された要素を示す。
「組成物」および同様の用語は、２種以上の成分の混合物またはブレンドを意味する。
「ポリマーブレンド」および同様の用語は、２種以上のポリマーのブレンドを意味する
。そのようなブレンドは、混和性であってもよく、または混和性でなくてもよい。そのよ
うなブレンドは、層分離していてもよく、または層分離していなくてもよい。そのような
ブレンドは、電子透過分光法、光散乱、Ｘ線散乱、および当技術分野において知られてい
る任意の他の方法から決定されるように、１つまたは複数のドメイン構成を含有してもよ
く、または含有しなくてもよい。
「ポリマー」および同様の用語は、同じまたは異なる種類のモノマーを反応（すなわち
重合）させることにより調製される、高分子化合物を意味する。「ポリマー」は、ホモポ
リマーおよびインターポリマーを含む。
「インターポリマー」、「コポリマー」および同様の用語は、少なくとも２種の異なる
モノマーの重合により調製されるポリマーを意味する。これらの一般用語は、古典的なコ
ポリマー、すなわち、２種の異なるモノマーから調製されるポリマー、および３種以上の
異なるモノマーから調製されるポリマー、例えば、ターポリマー、テトラポリマー等を含
む。
「オレフィン系ポリマー」および同様の用語は、１種または複数種のオレフィンモノマ
ー、例えばエチレンまたはプロピレンから得られる単位を過半数の重量パーセントで含有
するポリマーを意味する。オレフィン系ポリマーの非限定的例には、エチレン系ポリマー
、プロピレン系ポリマーおよびエチレン／プロピレン系ポリマーが含まれる。
本発明に関連して使用される「ブロック」は、コポリマーの構造的または組成的に異な
るポリマーセグメントからのミクロ相分離を示す、コポリマーのポリマーセグメントを意
味する。ミクロ相分離は、ブロックコポリマー中のポリマーセグメントの不適合性に起因
して生じる。ミクロ相分離およびブロックコポリマーは、「Block Copolymers-Designer
Soft Materials」、PHYSICS TODAY、1999年2月号、32〜38頁において広く議論されている
。
環状ブロックコポリマー
環状ブロックコポリマー（ＣＢＣ）は、ビニル芳香族／共役ジエンブロックコポリマー
を実質的に完全に水素化することにより調製される。水素化の前、ビニル芳香族／共役ジ
エンブロックコポリマーは、異なるブロック、テーパ状ブロック、および放射状ブロック
を含む任意の既知の構造を有し得る。ビニル芳香族ブロックおよび共役ジエンブロックを
交互に含む異なるブロック構造は、特に、そのようなブロック構造が、それぞれビニル芳
香族末端ブロックを有するトリブロックコポリマーまたはペンタブロックコポリマーをも
たらす場合、好ましい結果をもたらす。ペンタブロックコポリマーは、特に好ましいブロ
ックコポリマーを構成する。ビニル芳香族ブロックは、所望により同じまたは異なる分子
量を有し得る。同様に、共役ジエンブロックは、同じまたは異なる分子量を有し得る。
典型的なビニル芳香族モノマーは、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンの
全ての異性体（特にパラ−ビニルトルエン）、エチルスチレン、プロピルスチレン、ブチ
ルスチレン、ビニルビフェニル、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等の全ての異性
体、またはこれらの混合物を含む。ブロックコポリマーは、１種または２種以上の重合ビ
ニル芳香族モノマーを各ビニル芳香族ブロックに含有し得る。ビニル芳香族ブロックは、
好ましくはスチレンを含み、より好ましくは本質的にスチレンからなり、さらにより好ま
しくはスチレンからなる。
共役ジエンブロックは、２つの共役二重結合を有する任意のモノマーを含み得る。共役
ジエンモノマーの例示的であるが非限定的な例には、ブタジエン、２−メチル−１，３−
ブタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、イソプレン、またはこれらの混合物が
含まれる。ビニル芳香族ブロックと同様に、ブロックコポリマーは、１種（例えばブタジ
エンもしくはイソプレン）または２種以上（例えばブタジエンおよびイソプレンの両方）
を含有し得る。水素化前のブロックコポリマー中の好ましい共役ジエンポリマーブロック
は、ポリブタジエンブロック、ポリイソプレンブロック、または混合ポリブタジエン／ポ
リイソプレンブロックを含み得る。水素化前のブロックコポリマーは、１つのポリブタジ
エンブロックおよび１つのポリイソプレンブロックを含み得るが、ポリブタジエンブロッ
クのみ、またはポリイソプレンブロックのみである共役ジエンブロックを水素化前に有す
るブロックコポリマーを使用すると、好ましい結果が得られる。単一ジエンモノマーが好
ましいのは、主に製造が単純であるためである。いずれにしても、ポリマー骨格へのジエ
ン組込みの微細構造は、実質的に、または完全に非晶質であるＣＢＣポリマーを達成する
ように制御可能である。
各ビニル芳香族ブロックがスチレン（Ｓ）を含み、各共役ジエンブロックがブタジエン
（Ｂ）またはイソプレン（Ｉ）を含む例示的な好ましいビニル芳香族／共役ジエンブロッ
クコポリマーは、ＳＢＳおよびＳＩＳトリブロックコポリマーならびにＳＢＳＢＳおよび
ＳＩＳＩＳペンタブロックコポリマーを含む。ブロックコポリマーは、トリブロックコポ
リマー、またはより好ましくはペンタブロックコポリマーであってもよいが、ブロックコ
ポリマーは、１つもしくは複数の追加のビニル芳香族ポリマーブロック、１つもしくは複
数の追加の共役ジエンポリマーブロック、または１つもしくは複数の追加のビニル芳香族
ポリマーブロックおよび１つもしくは複数の追加の共役ジエンポリマーブロックの両方を
有するマルチブロックであってもよく、あるいは、星型ブロックコポリマー（例えばカッ
プリングにより生成されるもの）であってもよい。所望により、２種のブロックコポリマ
ー（例えば、２種のトリブロックコポリマー、２種のペンタブロックコポリマー、または
１種のトリブロックコポリマーおよび１種のペンタブロックコポリマー）のブレンドが使
用されてもよい。また、単一ブロック内に２種の異なるジエンモノマーが使用されてもよ
く、これにより、例えばＳＩＢＳとして示し得る構造が提供される。これらの代表的な構
造は、本発明の実施形態における第１のポリマーとしての使用に好適となり得るブロック
コポリマーを例示するものであり、それを限定するものではない。
「実質的に完全に水素化された」とは、水素化前のビニル芳香族ブロック内に存在する
二重結合の少なくとも９５パーセントが水素化または飽和しており、水素化前のジエンブ
ロック内に存在する二重結合の少なくとも９７パーセントが水素化または飽和しているこ
とを意味する。ブロックの相対的長さ、全分子量、ブロック構造（例えば、ジブロック、
トリブロック、ペンタブロック、複数の腕を持つ放射状ブロック等）およびプロセス条件
を変更することにより、このブロックコポリマーから様々な種類のナノ構造形態を得るこ
とができ、それにより主要相の光学特性を改質することができる。特定の非限定的例には
、層状形態、共連続ジャイロイド形態（bi-continuous gyroid morphology）、円筒形態
、および球状形態等が含まれる。ブロックコポリマーの形態およびミクロ相分離挙動は周
知であり、例えば、The Physics of Block Copolymers、Ian Hamley著、Oxford Universi
ty Press、1998に見出すことができる。特に好ましいＣＢＣポリマーは、水素化前に６５
ｗｔ％から９０ｗｔ％未満までのスチレン量および１０ｗｔ％を超え３５ｗｔ％までの共
役ジエン量を有するＣＢＣポリマーである。
数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）は共に、ＣＢＣを説明するために
使用できる。これらのポリマーは非常に狭い分子量多分散性を有する傾向があるため、Ｍ
ｎとＭｗとの間の差は僅かである。Ｍｎに対するＭｗの比は、典型的には１．１以下であ
る。実際に、いくつかの場合において、数平均分子量および数平均分子量は、ほぼ同じで
ある。したがって、本出願全体を通して、ＭｎはＭｗとみなすこともできる。
ブロックコポリマーの作製方法は、当技術分野において周知である。典型的には、ブロ
ックコポリマーはアニオン重合により作製され、その例は、Anionic Polymerization: Pr
inciples and Practical Applications、H. L. HsiehおよびR. P. Quirk、Marcel Dekker
、New York、1996に挙げられている。一実施形態において、ブロックコポリマーは、ｓｅ
ｃ−ブチルリチウムまたはｎ−ブチルリチウム等のカルボアニオン開始剤への逐次モノマ
ー付加により作製される。別の実施形態において、コポリマーは、１，２−ジブロモエタ
ン、ジクロロジメチルシラン、またはフェニルベンゾエート等の二価カップリング剤を用
いてトリブロック材料をカップリングすることにより作製される。この実施形態において
、共役ジエンポリマーの小さい鎖（１０モノマー反復単位未満）をビニル芳香族ポリマー
カップリング末端と反応させ、カップリング反応を促進することができる。ビニル芳香族
ポリマーブロックは、典型的にはカップリングが困難であるため、この技術は、ビニル芳
香族ポリマー末端のカップリングを達成するために一般的に使用される。ジエンポリマー
の小さい鎖は、ミクロ相分離が達成されないため異なるブロックを構成しない。様々なア
ニオン重合において実証されているカップリング試薬およびカップリング方法は、Hsieh
およびQuirk、第12章、307〜331頁で議論されている。別の実施形態において、二官能性
アニオン開始剤を使用してブロック系の中心から重合を開始し、それに続くモノマー付加
は、成長ポリマー鎖の両端に同等に付加する。そのような二官能性開始剤の例は、米国特
許第４，２００，７１８号および米国特許第４，１９６，１５４号に記載のような、有機
リチウム化合物で処理された１，３−ビス（１−フェニルエテニル）ベンゼンである。
ブロックコポリマーの調製後、コポリマーの共役ジエンポリマーブロックおよびビニル
芳香族ポリマーブロックセグメントの両方の不飽和部位を除去するために、コポリマーは
水素化される。任意の水素化方法を使用することができ、そのような方法は、典型的には
、ＢａＳＯ４上のＰｄ（米国特許第５，３５２，７４４号）および珪藻土上のＮｉ（米国
特許第３，３３３，０２４号）等の、無機基材上に担持された金属触媒の使用を含む。さ
らに、Die Makromolekulare Chemie、第160巻、291頁、1972に記載のように、２−エチル
ヘキサン酸の遷移金属塩およびアルキルリチウムの組合せから調製される触媒等の、可溶
性の均質系触媒を使用して、ブロックコポリマーを完全に飽和させることができる。コポ
リマーの水素化はまた、水素および不均一系触媒、例えば米国特許第５，３５２，７４４
号、米国特許第５，６１２４２２号および米国特許第５，６４５，２５３号に記載のもの
等を使用して達成することができる。
水素化反応は、溶媒の非存在下で行うことができるが、好ましくは、ポリマーが可溶で
あり、水素化反応を妨げない炭化水素溶媒中で行われる。好ましくは、溶媒は、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロオクタン、シクロヘプタ
ン、ドデカン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、イソペンタン、デカヒドロナフタレンまたは２種以上のそのような溶媒の混合物等の
飽和溶媒であり、シクロヘキサンが最も好ましい。
典型的な水素化温度は、４０℃から、好ましくは１００℃から、より好ましくは２００
℃から、最も好ましくは１２０℃から、２５０℃まで、好ましくは２００℃まで、より好
ましくは１８０℃まで、最も好ましくは１７０℃までである。水素化反応の圧力は重要で
はないが、水素化速度は圧力の増加と共に増加する。典型的な圧力は、大気圧から７０Ｍ
Ｐａの範囲であり、０．７ＭＰａから１０．３ＭＰａが好ましい。
反応容器は、反応領域から酸素を除去するために不活性ガスでパージされる。不活性ガ
スとしては、窒素、ヘリウムおよびアルゴンが挙げられるがこれらに限定されず、窒素が
好ましい。
水素化剤は、不飽和ポリマーを効率的に水素化する任意の水素生成化合物であり得る。
水素化剤としては、水素ガス、ヒドラジンおよび水素化ホウ素ナトリウムが挙げられるが
これらに限定されない。好ましい実施形態において、水素化剤は水素ガスである。
「水素化のレベル」および同様の用語は、水素化の際に飽和になる元の不飽和結合のパ
ーセンテージを意味する。水素化ビニル芳香族ポリマーにおける水素化レベルはＵＶ−Ｖ
ＩＳ分光光度法を使用して決定され、水素化ジエンポリマーにおける水素化レベルはプロ
トンＮＭＲを使用して決定される。
一実施形態において、組成物は、ビニル芳香族および共役ジエンの水素化ブロックコポ
リマーを含み、ブロックコポリマーは、３ブロックの水素化ビニル芳香族ポリマーおよび
２ブロックの共役ジエンポリマーを含むペンタブロックコポリマーである。水素化ペンタ
ブロックコポリマーは、水素化ブロックコポリマーの全重量を基準として９０重量パーセ
ント未満の水素化ビニル芳香族ポリマーブロックを含み、少なくとも９５パーセントの芳
香族およびジエン水素化レベルを有する。
プラスチック光ファイバ
プラスチック光ファイバは、コア−クラッディング構成を有し、コア材料、例えばポリ
マーは、より高い屈折率および優れた光透過性を有し、クラッディング材料、例えばより
低い屈折率を有する透明ポリマーで被覆される。一実施形態において、クラッディングは
、（ｉ）フッ素修飾を有する、実質的に完全に水素化されたビニル芳香族ブロックコポリ
マー、（ｉｉ）環状オレフィンポリマー、および（ｉｉｉ）フッ素修飾環状オレフィンコ
ポリマーのうちの少なくとも１種を含む。コアの外周上に施されるクラッディング材料は
、単層に制限されず、２つ以上の層を備えてもよい。構成は、中心軸様のコアがコアより
低い屈折率を有するクラッドで囲まれているコア／クラッド構造を備えてもよく、または
、複数のコアもしくはコア／クラッド構造を含む島部分がクラッドを含む海部分内に散在
した、海島構造を有するマルチコアであってもよい。構成はこれらの例に制限されない。
プラスチック光ファイバの他の構成としては、マルチコアステップインデックスファイバ
（multi-core step index fiber）、微細構造ファイバ、ブラッグファイバ、空孔アシス
トファイバ、およびグレイデッドインデックスファイバ（graded index fiber）が挙げら
れる。これらの構成は、O. Ziemann、J Krauser、P. E. Zamzow、およびW. Daum、「POF
Handbook: Optical Short Range Transmission Systems」、第2版、Springer-Verlag、Be
rlin、2008の文献に見出すことができる。
光ファイバのクラッド成分は、フッ素含有オレフィン樹脂、フッ素化メタクリレートポ
リマー、シリコーン樹脂、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、エチレン酢酸ビニル等か
ら適切に選択できる。そのような樹脂の例には、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオ
ロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテ
ルコポリマー、エチレン／テトラフルオロエチレン、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎ
ｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．Ｉｎｃ製のＴｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦ、旭硝子株式会社製のＣ
ＹＴＯＰ、ならびにＤｙｎｅｏｎ社製のＴＨＶＰ２０３０Ｇ、ＴＨＶ２２０ＡおよびＴＨ
Ｖ５００Ｇが挙げられる。クラッディング層はまた、ＣＢＣコアをフッ素化ＣＢＣでコー
ティングすることにより形成できる。さらに、クラッディング層はまた、ＣＢＣで作製さ
れたコアの表面を直接フッ素化することにより形成できる。
クラッドに使用されるフッ素含有オレフィン樹脂は、好ましくは、テトラフルオロエチ
レン（ＴＦＥ）単位を含む。そのようなフッ素含有オレフィン樹脂の例には、１０質量％
から６０質量％のフッ化ビニリデン（ＶｄＦ）単位、２０質量％から７０質量％のＴＦＥ
単位、および５質量％から３５質量％のヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）単位からな
るターポリマー、５質量％から２５質量％のＶｄＦ単位、５０質量％から８０質量％のＴ
ＦＥ単位、および５質量％から２５質量％のパーフルオロ（フルオロ）アルキルビニルエ
ーテル単位からなるターポリマー、１０質量％から３０質量％のＶｄＦ単位、４０質量％
から８０質量％のＴＦＥ単位、５質量％から４０質量％のＨＦＰ単位、および０．１質量
％から１５質量％のパーフルオロ（フルオロ）アルキルビニルエーテル単位からなるテト
ラポリマー、４０質量％から９０質量％のＴＦＥ単位および１０質量％から６０質量％の
パーフルオロ（フルオロ）アルキルビニルエーテル単位からなるバイポリマー（bipolyme
r）、３０質量％から７５％質量％のＴＦＥ単位および２５質量％から７０質量％のＨＦ
Ｐ単位からなるバイポリマー等を挙げることができる。
プラスチック光ファイバは、その外周上に保護層を備えてもよい。保護層用の材料の例
としては、限定されることなく、上述のクラッディング材料用の材料、例えばＶｄＦおよ
びＴＦＥのコポリマー、ＶｄＦ、ＴＦＥおよびＨＦＰのコポリマー、ＶｄＦ、ＴＦＥ、Ｈ
ＦＰ、およびパーフルオロ（フルオロ）アルキルビニルエーテルのコポリマー、ＶｄＦ、
ＴＦＥ、およびパーフルオロ（フルオロ）アルキルビニルエーテルのコポリマー、エチレ
ン、ＴＦＥ、およびＨＦＰのコポリマー、ＴＦＥおよびＨＦＰのコポリマー、またはＶｄ
Ｆ、ＴＦＥ、およびヘキサフルオロアセトンのコポリマーが挙げられる。保護層は、コー
ティング法または浸漬法により、コア／クラッド構造上に形成させることができる。保護
層はまた、コンジュゲートファイバ紡糸ノズルを用いた押出により、コアおよびクラッド
と共に形成させることができる。
コアおよびクラッディング材料は共に、その屈折率を変更するため、１種または複数種
のドーパント、例えばナノサイズの二酸化チタン、ＺｒＯ２、ＣｕＯもしくはＳｉＯ２粒
子、または、例えばブロモベンゼン、ベンジルｎ−ブチルフタレート、硫化ジフェニル、
リン酸トリフェニル、安息香酸ベンジル等の有機染料を含んでもよい。また、コアおよび
クラッディング材料は共に、１種または複数種の他の添加剤、例えば、酸化防止剤、ＵＶ
安定剤等を含んでもよい。ドーパントおよび添加剤は、既知の量および既知の様式で使用
される。
プラスチック光ファイバを製造するための方法の一例は、コアを形成し、次いで任意の
従来のコーティング技術または浸漬技術によりクラッディング材料の溶液を適用すること
である。この溶液は、代表的には、酢酸エチル、ジメチルホルムアミドまたはジメチルア
セトアミド等の溶媒に溶解したクラッディング材料を含む。光ファイバを製造する方法の
別の例は、コアがクラッディング材料でコーティングされている光ファイバを形成するた
めの、コンジュゲートファイバ紡糸ノズルを用いたコンジュゲート紡糸法による押出であ
る。プラスチック光ファイバはまた、O. Ziemann、J Krauser、P. E. Zamzow、およびW.
Daum、「POF Handbook: Optical Short Range Transmission Systems」、第2版、Springe
r-Verlag、Berlin、2008の文献に記載される一般的に知られている技術に基づく、１台の
コア押出機および１台のクラッド押出機を用いた共押出工程により製造することができる
。所望により、ＣＢＣコアを照射に晒してＣＢＣを架橋させ、その耐熱性をさらに増加さ
せることができる。
光ファイバの耐摩耗性、耐熱性、耐湿性および耐燃性を改善するために、プラスチック
光ファイバのクラッドの外周上または保護層の外周上に外側コーティング層を施してもよ
い。コーティング層は、例えば光ファイバが使用される環境に依存して、ポリアミド樹脂
、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、湿気架橋（moisture-crosslinked）ポリエチ
レン樹脂、湿気架橋ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリエチレン
樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、および各種ＵＶまたは紫外線硬化樹脂
からなる群から選択される、１種または２種以上の材料の混合物であってもよい。コーテ
ィング層は、コアに直接接触しない。この外側コーティング材料はまた、酸化防止剤、加
工助剤、ＵＶ安定剤、難燃剤等の様々な成分を含有し得る。
以下の例により本発明をより十分に説明する。別段に指定されない限り、全ての部およ
びパーセンテージは重量基準である。
材料
樹脂Ａ−１、Ａ−２、ＣＲ−１およびＣＲ−２はＣＢＣ材料である。これらは、溶媒と
してのシクロヘキサン中でのスチレンと共役ジエンとの逐次アニオン重合により調製され
る。逐次重合は、第１のポリマーブロックを完成するために必要な第１の精製モノマー（
例えばスチレン）のシクロヘキサン溶液を調製し、その溶液を重合温度まで加熱し、アル
キルリチウム開始剤を添加することにより行う。重合はモノマーが尽きるまで進行し、そ
の後、第２の精製モノマー（例えば共役ジエン）を添加し、第２のモノマーが尽きるまで
重合を継続する。ブロックコポリマー配列（例えばトリブロックまたはペンタブロック）
が達成されるまで第１モノマーと第２モノマーとを交互させることによりこの工程を繰り
返し、その後、アルコール等の酸性種で重合を停止させ、ブロックコポリマー配列のリビ
ング端部または連鎖端部を効果的にプロトン化し、副生成物としてリチウム塩を生成させ
る。
Ａ−１は、８５ｗｔ％の水素化前スチレン含量および１５ｗｔ％のブタジエン含量、７
５，０００ｇ／ｍｏｌの水素化前数平均分子量（Ｍｎ）、１０ｗｔ％の水素化前１，２−
ビニル含量を有するペンタブロックコポリマーである。
Ａ−２は、７０ｗｔ％の水素化前スチレン含量および３０ｗｔ％のブタジエン含量、７
５，０００ｇ／ｍｏｌの水素化前数平均分子量（Ｍｎ）、８ｗｔ％の水素化前１，２−ビ
ニル含量を有するペンタブロックコポリマーである。
ＣＲ−１は、９０ｗｔ％の水素化前スチレン含量および１０ｗｔ％のイソプレン含量、
６５，０００ｇ／ｍｏｌの水素化前数平均分子量（Ｍｎ）、１０ｗｔ％の水素化前１，２
−ビニル含量を有するペンタブロックコポリマーである。
ＣＲ−２は、６０ｗｔ％の水素化前スチレン含量および４０ｗｔ％のブタジエン含量、
６８，０００ｇ／ｍｏｌの水素化前数平均分子量（Ｍｎ）、８ｗｔ％の水素化前１，２−
ビニル含量を有するペンタブロックコポリマーである。
ＣＲ−３は、Ｔｉｃｏｎａ社からＴＯＰＡＳ（商標）５０１３の商品名で市販されてい
る環状オレフィンコポリマーである。
ＣＲ−４は、Ａｒｋｅｍａ社からＰｌｅｘｉｇｌａｓ Ｖ８２５の商品名で市販されて
いるポリメチルメタクリレート樹脂である。
環状ブロックコポリマー（Ａ−１、Ａ−２、ＣＲ−１およびＣＲ−２）ならびに環状オ
レフィンコポリマー（材料ＣＲ−３）のガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量測定法
（ＤＳＣ）により１０℃／分の走査速度で測定し、報告値は２回目の熱走査を使用したも
のである。
水素化後の完全水素化ビニル芳香族−共役ジエンブロックコポリマーの分子量分析の測
定は、示差屈折率検出器（ＰＬ２１０ＤＲＩ）、粘度計（Ｖｉｓｃｏｔｅｋ（商標）モデ
ルＰＬ２１０−Ｒ）およびデュアルアングルレーザ光散乱検出器（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ
Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ，Ｉｎｃ．製、モデルＰＤ２０２０）を装備した高温ＧＰＣ機器（Ｐ
ｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．製、モデルＰＬ２１０）を用いて行
う。Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｐｌｇｅｌ Ｏｌｅｘｉｓカラムを使
用してＧＰＣ分離を実行する。カラムを、分子量分布の狭いポリスチレン標準（Ｐｏｌｙ
ｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．製）を使用して較正する。機器は、１４５
℃の温度設定点で操作し、１，２，４−トリクロロベンゼンを使用し、１，２，４−トリ
クロロベンゼン１００万重量部当たり約１００重量部（ｐｐｍ）の、担持溶媒としての２
，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールで安定化する。１，２，４−トリク
ロロベンゼン（２００ｐｐｍの２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールで
安定化）中、１．０ｍｇ／ｍＬの濃度で試料を調製する。１６０℃の温度設定点で動作す
る炉内で１時間加熱することにより試料を溶解する。試料瓶を２０分毎に手で撹拌する。
溶解したら、１．８ｍＬの一定分量の試料溶液を高温ガラスピペットでＰＬ２１０システ
ム用の注入バイアルに移す。各試料瓶から２つの注入バイアルを充填する。クロマトグラ
フシステムに各バイアルから２００マイクロリットル（μＬ）の注入を行う。水素化ブロ
ックコポリマー（水素化後）の数平均分子量（Ｍｎ）または重量平均分子量（Ｍｗ）を、
ポリスチレン当量値として報告する。
ＡＳＴＭ Ｄ−２５６に従い、室温でのノッチ無しアイゾッド衝撃を測定する。１１０
Ｊ／ｍ（２ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ）以上のノッチ無しアイゾッド（ＵＮＩ）を良好とする。ノ
ッチ無しアイゾッド衝撃試験に使用する検体を、厚さ０．１２５インチ（０．３ｃｍ）の
射出成形引張試験片から、長さ２．５インチ（６．４ｃｍ）および幅０．５インチ（１．
３ｃｍ）に切り出す。
ＡＳＴＭ Ｄ−６３８に従い、厚さ０．１２５インチ（０．３ｃｍ）の引張試験片を使
用して室温での引張係数を測定する。引張検体は、２５０℃の溶融温度および３８℃の金
型温度で射出成形する。
ポリマーの溶融粘度は、平行板レオメータ、例えばＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製
ＡＲＥＳレオメータを使用して、２５０℃で測定する。複素せん断粘度（η＊）は、１ｒ
ａｄ／ｓの発振周波数で測定する。複素せん断粘度η＊の測定には、直径２５ｍｍおよび
厚さ約２ｍｍの圧縮成形ディスクを使用する。複素せん断粘度測定の実験手順は、当技術
分野において周知であり、Rheology: Principles, Measurements, and Applications、Ch
ristopher W. Macosko著（VCH、1994）等のモノグラフにおいて見出すことができる。
材料の屈折率は、ＡＢＢＥ屈折計（Ａｔａｇｏ Ｄ２）を使用して、厚さ約１５０ミク
ロン（μｍ）の圧縮成形フィルムに対して測定する。屈折率は、２５℃でのナトリウムＤ
線で測定する。
各コア材料の屈折率は１．５１であり、コア材料より低い屈折率を有するフッ素ポリマ
ーで各コアをコーティングする。対照として、Ａｒｋｅｍａ社から入手可能なＰＭＭＡ
Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ Ｖ８２５からも光ファイバコアを作製し、ＰＭＭＡは１．４９の屈
折率を有する。ポリマーＡからＥの主要な特性を表１に示す。
Figure 2016021071
光ファイバは、コア材料およびクラッディング材料の両方に対して３／４インチ、アス
ペクト比２４：１のスクリューを有する２台の押出機を使用した共押出工程で作製する。
両方の押出機をクラス１０００クリーンルーム内に収容する。ポリマー（クラッディング
／コア）は、ポリマー溶融物をシース／コア複合構造として形成するように設計された、
独立に温度制御されたダイブロックで合流する。光ファイバは、１ｍｍの直径および２５
ミクロンのクラッディング厚さを有する。Ａ−１、ＣＲ−１およびＣＲ−３光ファイバは
、２３３℃のダイ温度で押し出される。Ａ−２およびＣＲ−２光ファイバは、２４４℃の
ダイ温度で押し出される。Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ Ｖ８２５（ＣＲ−４）光ファイバは、２
１４℃で押し出される。
減衰の測定には、距離の全てにわたって強度の変化を測定しながら、ファイバを通して
既知の波長の光を伝達させることが必要である。「カットバック法」として知られる従来
技術の方法は、ファイバを光源に連結し、他端で出力を測定することを含む。次いで、試
験ファイバを光源の近くで切断し、出力を再測定する。光源での出力およびファイバ端部
での出力、ならびにファイバの長さを知ることにより、以下の式を用いた計算によって減
衰係数を決定することができる。長さＬのファイバにおけるデシベル（ｄＢ）単位の光学
的損失は、以下：
Figure 2016021071
 ［式中、Ｉ０およびＩは、それぞれ、入力光および出力光の出力である］
により与えられる。この「カットバック法」は、ファイバの減衰を測定するために使用さ
れる。例えば、長さ６メートル（ｍ）のＰＯＦにより伝達される光強度を測定し、値を記
録し、次いで２ｍの長さに切断し、これもまた測定する。次いで、６ｍでの値と２ｍでの
値との間の差を、長さの差、すなわち４ｍで除算すると、１メートル当たりの最終的損失
が得られる。光減衰を測定するために使用される機器は、光源（Ｓ７６０）および検出器
（Ｍ７０２Ａ）からなるＦｏｔｅｃ Ｍｉｎｉ Ｔｅｓｔ Ｋｉｔ７０１である。Ｍ７０
２Ａは、シリコンフォトダイオード検出器を使用し、Ｓ７６０は、６６５ナノメートル（
ｎｍ）のＬＥＤを有する。光検出器は、６５０ｎｍでの測定値を読み取るように設定され
る。
光ファイバコアの１メートル当たりの光学損失または減衰（ｄＢ／ｍ）は、炉の設定温
度で１０分間光ファイバコアを平衡化した後、室温（約２５℃）、８５℃、９５℃、１０
５℃、および１２５℃で測定する。コアの減衰の温度安定性は、設定温度で測定した減衰
と室温で測定した減衰との間の差を考慮することにより評価する。表２は、各プラスチッ
ク光ファイバ試料に対する、高温対室温での減衰の差（Δα）を報告している。結果は、
Ａ−１およびＡ−２の減衰の変化が、１２５℃までＣＲ−４の減衰の変化より大幅に小さ
いことを示している。また、Ａ−１は、１０５℃までＡ−２よりも非常に良好な減衰安定
性を示す。
Figure 2016021071
表２の結果は、好ましい範囲のＣＢＣ組成物のみが耐熱プラスチック光ファイバの製造
に好適であることを示している。比較例Ａの場合のようにＣＢＣの引張係数が高過ぎると
、材料は非常に脆性である。ファイバ紡糸工程は困難であり、ファイバは実用的となるに
はあまりに脆性である。比較例Ｂの場合のようにＣＢＣの引張係数が低過ぎると、材料は
、典型的には過度に高い粘度を有し、これはファイバ紡糸における困難をもたらす。実際
、ＣＲ−２材料から調製されたファイバは、プラスチック光ファイバコアの表面上におけ
る押出に関連した欠陥によって完全に透明ですらなかった。
実施例１および２ならびに比較例Ｃを比較することにより、プラスチック光ファイバ用
途におけるランダムコポリマー（すなわち環状オレフィンコポリマーＣＲ−３）に対する
ブロックコポリマー設計の利点は明白である。
表２の結果はまた、耐熱性の改善の点で、ＰＭＭＡ光ファイバ（比較例Ｄ）に対するＣ
ＢＣプラスチック光ファイバ（実施例１および２）の優れた性能を示している。
上記の具体的実施形態により、本発明をある程度詳細に説明したが、この詳細は例示を
主な目的とする。当業者によって、以下の特許請求の範囲に記載されるような本発明の精
神および範囲から逸脱せずに、多くの変形および修正がなされてもよい。

Claims (15)

  1. （Ａ）３５：６５から１０：９０の水素化共役ジエンポリマーブロック：水素化ビニル
    芳香族ポリマーブロックの重量比、
    （Ｂ）４０，０００ｇ／ｍｏｌから１５０，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）
    、ならびに
    （Ｃ）各水素化ビニル芳香族ポリマーブロックおよび各水素化共役ジエンポリマーブロ
    ックが少なくとも９５パーセントの水素化レベルを有している水素化レベル
    を特徴とする環状ブロックコポリマーを備える、プラスチック光ファイバコア。
  2. 環状ブロックコポリマーが、（Ｄ）少なくとも１２０℃のガラス転移温度、（Ｅ）１３
    ８０キロパスカル（ｋＰａ）（２００，０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））を超える
    引張係数、および（Ｆ）少なくとも１１０ジュール／メートル（Ｊ／ｍ）（２フィート−
    ポンド／インチ（ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ．））の室温（２３℃）ノッチ無しアイゾッド衝撃靭
    性のうちの少なくとも１つをさらに特徴とする、請求項１に記載のプラスチック光ファイ
    バコア。
  3. コア上面でコアと接触しているクラッディングをさらに備え、コアおよびクラッディン
    グの各々が屈折率を有し、クラッディングの屈折率がコアの屈折率とは異なっている、請
    求項２に記載のプラスチック光ファイバコア。
  4. クラッディングの屈折率が、コアの屈折率より少なくとも０．０１２低い、請求項３に
    記載のプラスチック光ファイバコア。
  5. クラッディングが、フッ素含有オレフィン樹脂、フッ素化メタクリレートポリマー、シ
    リコーン樹脂、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）およびエチレン酢酸ビニルのうちの少
    なくとも１種を含む、請求項４に記載のプラスチック光ファイバコア。
  6. クラッディングが、（ｉ）フッ素修飾を有する、実質的に完全に水素化されたビニル芳
    香族ブロックコポリマー、（ｉｉ）環状オレフィンポリマー、および（ｉｉｉ）フッ素修
    飾環状オレフィンコポリマーのうちの少なくとも１種を含む、請求項４に記載のプラスチ
    ック光ファイバコア。
  7. 環状ブロックコポリマーが、６５０ｎｍの波長で測定して１ｄＢ／ｍ以下の１０５℃か
    ら２５℃の間の減衰の変化をさらに特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載のプラ
    スチック光ファイバコア。
  8. 水素化前の環状ブロックコポリマーが、共役ジエンを含む少なくとも１つのブロック、
    およびビニル芳香族モノマーを含む少なくとも２つのブロックを有する、請求項７に記載
    のプラスチック光ファイバコア。
  9. ビニル芳香族ポリマーブロックが、スチレンおよびα−メチルスチレンのうちの少なく
    とも１種から得られる単位を含む、請求項８に記載のプラスチック光ファイバコア。
  10. 水素化前のスチレンブロックコポリマーが、スチレン−ブタジエン−スチレン−ブタジ
    エン−スチレンペンタブロックコポリマーである、請求項９に記載のプラスチック光ファ
    イバコア。
  11. 水素化前の環状ブロックコポリマーの重合ビニル芳香族含量が７０ｗｔ％から８５ｗｔ
    ％であり、各重量パーセントが水素化前の全ブロックコポリマー重量に基づく、請求項１
    ０に記載のプラスチック光ファイバコア。
  12. 環状ブロックコポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）が、５０，０００ｇ／ｍｏｌから９０
    ，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１１に記載のプラスチック光ファイバコア。
  13. （Ａ）水素化共役ジエンポリマーブロック：水素化ビニル芳香族ポリマーブロックの重
    量比が３０：７０から１５：８５であり、
    （Ｂ）数平均分子量（Ｍｎ）が６０，０００ｇ／ｍｏｌから９０，０００ｇ／ｍｏｌで
    あり、
    （Ｃ）各水素化ビニル芳香族ポリマーブロックおよび各水素化共役ジエンポリマーブロ
    ックが少なくとも９８パーセントの水素化レベルを有している、
    請求項１２に記載のプラスチック光ファイバコア。
  14. 請求項１３に記載のプラスチック光ファイバコアを備える、自動車、工業、医療または
    消費者向けシステム。
  15. コア−クラッディング構成を備えるプラスチック光ファイバであって、コアが、
    （Ａ）３５：６５から１０：９０の水素化共役ジエンポリマーブロック：水素化ビニル
    芳香族ポリマーブロックの重量比、
    （Ｂ）４０，０００ｇ／ｍｏｌから１５０，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）
    、ならびに
    （Ｃ）各水素化ビニル芳香族ポリマーブロックおよび各水素化共役ジエンポリマーブロ
    ックが少なくとも９５パーセントの水素化レベルを有している水素化レベル
    を特徴とする環状ブロックコポリマーを含む、プラスチック光ファイバ。
JP2015163501A 2009-12-18 2015-08-21 環状ブロックコポリマーを含むプラスチック光ファイバ Pending JP2016021071A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28779009P 2009-12-18 2009-12-18
US61/287,790 2009-12-18

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012544511A Division JP5841949B2 (ja) 2009-12-18 2010-11-03 環状ブロックコポリマーを含むプラスチック光ファイバ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016021071A true JP2016021071A (ja) 2016-02-04

Family

ID=43217197

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012544511A Expired - Fee Related JP5841949B2 (ja) 2009-12-18 2010-11-03 環状ブロックコポリマーを含むプラスチック光ファイバ
JP2015163501A Pending JP2016021071A (ja) 2009-12-18 2015-08-21 環状ブロックコポリマーを含むプラスチック光ファイバ

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012544511A Expired - Fee Related JP5841949B2 (ja) 2009-12-18 2010-11-03 環状ブロックコポリマーを含むプラスチック光ファイバ

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9103966B2 (ja)
EP (1) EP2513680B1 (ja)
JP (2) JP5841949B2 (ja)
KR (2) KR20180002892A (ja)
CN (1) CN102770785B (ja)
BR (1) BR112012015024B1 (ja)
CA (1) CA2784387C (ja)
MX (1) MX343915B (ja)
TW (1) TW201122008A (ja)
WO (1) WO2011075229A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021031534A (ja) * 2019-08-20 2021-03-01 Ｍｃｐｐイノベーション合同会社 熱可塑性樹脂組成物及び成形体

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102378927B (zh) * 2009-03-31 2013-05-15 东丽株式会社 塑料光纤和塑料光纤软线
CN103814319B (zh) * 2011-09-14 2017-07-14 三菱化学株式会社 塑料光缆
CN105705973B (zh) * 2013-11-01 2020-06-23 东丽株式会社 投光塑料光纤及其制造方法
CN103601990A (zh) * 2013-12-03 2014-02-26 天津市普立泰高分子科技有限公司 150℃热塑性无卤阻燃聚烯烃薄壁绝缘料及其制备方法
US20150177461A1 (en) * 2013-12-23 2015-06-25 Simon P. Bush Explosion proof fusion splicer for optical fibers
WO2017155712A1 (en) 2016-03-11 2017-09-14 Topas Advanced Polymers, Inc. Injection stretch blow-molding (isbm) enhancement for semi-crystalline polyolefin containers utilizing alicyclic polyolefins
EP3604434B1 (en) * 2017-03-30 2024-04-17 Mitsui Chemicals, Inc. Cyclic olefin resin composition for molding, molded body, and resin
CN108546386A (zh) * 2018-05-02 2018-09-18 安徽九牛塑业科技有限公司 一种纳米材料改性的塑料光纤及其制备方法
WO2019229680A1 (en) * 2018-06-01 2019-12-05 3M Innovative Properties Company Porous membranes including triblock copolymers
US20220291442A1 (en) * 2019-08-14 2022-09-15 Synergia Medical Polymer optical fibre for active implantable medical devices (aimd) and aimd using same
CN116836313A (zh) * 2023-09-01 2023-10-03 中石油(上海)新材料研究院有限公司 一种嵌段共聚物sibs的加氢产物及制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002025108A (ja) * 2000-07-05 2002-01-25 Teijin Ltd 脂環族系ポリオレフィンからなる光ディスク基板
JP2002531598A (ja) * 1998-11-28 2002-09-24 バイエル アクチェンゲゼルシャフト ビニルシクロヘキサン系ブロックコポリマー
JP2003502471A (ja) * 1999-06-11 2003-01-21 ザ ダウ ケミカル カンパニー 水素化ブロックコポリマーを含む組成物およびその最終用途
JP2003507500A (ja) * 1999-08-16 2003-02-25 ザ ダウ ケミカル カンパニー 水素添加ブロック共重合体および光媒体ディスク
JP2003517055A (ja) * 1999-12-15 2003-05-20 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレーテッド 水素化ブロックコポリマーからつくられる多成分物品
JP2003240964A (ja) * 2002-02-22 2003-08-27 Teijin Ltd 導光板
WO2009085346A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Dow Global Technologies Inc. Low birefringent thermoplastic lenses and compositions useful in preparing such lenses

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3333024A (en) 1963-04-25 1967-07-25 Shell Oil Co Block polymers, compositions containing them and process of their preparation
US4200718A (en) 1975-08-01 1980-04-29 The Dow Chemical Company Multifunctional lithium containing initiator
US4196154A (en) 1977-10-11 1980-04-01 The Dow Chemical Company Soluble multifunctional lithium containing initiator
JPS6145201A (ja) 1984-08-09 1986-03-05 Sumitomo Electric Ind Ltd プラスチツク光フアイバ−の製造方法
JPH0646244B2 (ja) 1985-05-17 1994-06-15 三菱レイヨン株式会社 プラスチック系光ファイバ
US4810055A (en) 1986-10-02 1989-03-07 Toray Industries, Inc. Heat resisting plastic optical fiber and method for its manufacture
JPH0654363B2 (ja) 1986-10-15 1994-07-20 住友電気工業株式会社 プラスチツク光フアイバ−の製造方法
JPH02238403A (ja) 1989-03-13 1990-09-20 Furukawa Electric Co Ltd:The プラスチック光ファイバー
DE4105793A1 (de) 1991-02-23 1992-08-27 Roehm Gmbh Vertraegliche polymermischungen
JP3127490B2 (ja) 1991-06-12 2001-01-22 ジェイエスアール株式会社 光ファイバー
JP3184219B2 (ja) * 1991-09-27 2001-07-09 康博 小池 光散乱導光体とその製造方法及び応用光学装置
US5496913A (en) 1992-11-02 1996-03-05 Furukawa Electric Co., Ltd Aromatic polycarbonate, a method for producing the same, and a plastic optical waveguide using the same
JPH06200004A (ja) 1992-11-02 1994-07-19 Furukawa Electric Co Ltd:The 芳香族ポリカーボネート共重合体
US5352744A (en) 1993-03-15 1994-10-04 University Of Minnesota Method for hydrogenating polymers and products therefrom
JP3014483U (ja) 1995-02-08 1995-08-08 星野楽器株式会社 ドラムの自在保持ホルダ
US5612422A (en) 1995-05-04 1997-03-18 The Dow Chemical Company Process for hydrogenating aromatic polymers
CN1130406C (zh) * 1997-02-07 2003-12-10 埃克森美孚化学专利公司 结合有聚乙烯大分子单体的丙烯聚合物
JPH11189614A (ja) 1997-10-09 1999-07-13 Asahi Chem Ind Co Ltd 光透過用光学材料
US20020061981A1 (en) 1999-06-11 2002-05-23 Donald Robert J. Compositions comprising hydrogenated block copolymers and end-use applications thereof
JP2001074945A (ja) * 1999-09-08 2001-03-23 Asahi Kasei Corp 信号伝送用耐熱プラスチック光ファイバ及び該光ファイバを用いた信号伝送方法
JP4195307B2 (ja) * 2003-01-16 2008-12-10 三菱レイヨン株式会社 難燃光ファイバ用被覆材料および難燃光ファイバケーブル
JP3914228B2 (ja) 2004-11-04 2007-05-16 株式会社吉田製作所 レーザエネルギー伝送用中空導波路及びその製造方法
KR100878084B1 (ko) 2004-12-27 2009-01-13 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 중합체 조성물, 플라스틱 광섬유, 플라스틱 광섬유 케이블및 플라스틱 광섬유의 제조방법
JP2006200004A (ja) 2005-01-20 2006-08-03 Ebara Corp 湿式処理液、めっき方法及びめっき装置
WO2010096106A1 (en) 2009-02-20 2010-08-26 Dow Global Technologies Inc. Cyclic block copolymer composition and thin wall guide plate made thereof
WO2011084323A1 (en) * 2009-12-17 2011-07-14 Dow Global Technologies Llc Composite laminates and uses thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002531598A (ja) * 1998-11-28 2002-09-24 バイエル アクチェンゲゼルシャフト ビニルシクロヘキサン系ブロックコポリマー
JP2003502471A (ja) * 1999-06-11 2003-01-21 ザ ダウ ケミカル カンパニー 水素化ブロックコポリマーを含む組成物およびその最終用途
JP2003507500A (ja) * 1999-08-16 2003-02-25 ザ ダウ ケミカル カンパニー 水素添加ブロック共重合体および光媒体ディスク
JP2003517055A (ja) * 1999-12-15 2003-05-20 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレーテッド 水素化ブロックコポリマーからつくられる多成分物品
JP2002025108A (ja) * 2000-07-05 2002-01-25 Teijin Ltd 脂環族系ポリオレフィンからなる光ディスク基板
JP2003240964A (ja) * 2002-02-22 2003-08-27 Teijin Ltd 導光板
WO2009085346A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Dow Global Technologies Inc. Low birefringent thermoplastic lenses and compositions useful in preparing such lenses

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021031534A (ja) * 2019-08-20 2021-03-01 Ｍｃｐｐイノベーション合同会社 熱可塑性樹脂組成物及び成形体
JP7336310B2 (ja) 2019-08-20 2023-08-31 Ｍｃｐｐイノベーション合同会社 熱可塑性樹脂組成物及び成形体

Also Published As

Publication number Publication date
CN102770785B (zh) 2015-04-08
KR20120107997A (ko) 2012-10-04
CN102770785A (zh) 2012-11-07
MX2012007110A (es) 2012-10-09
CA2784387C (en) 2016-10-04
JP2013514547A (ja) 2013-04-25
EP2513680A1 (en) 2012-10-24
US20120243842A1 (en) 2012-09-27
WO2011075229A1 (en) 2011-06-23
EP2513680B1 (en) 2013-10-23
CA2784387A1 (en) 2011-06-23
JP5841949B2 (ja) 2016-01-13
MX343915B (es) 2016-09-22
BR112012015024B1 (pt) 2020-03-03
KR20180002892A (ko) 2018-01-08
US9103966B2 (en) 2015-08-11
BR112012015024A2 (pt) 2017-06-27
TW201122008A (en) 2011-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5841949B2 (ja) 環状ブロックコポリマーを含むプラスチック光ファイバ
EP1164393B1 (en) Plastic optical fiber
EP0710855B1 (en) Refractive index distribution type optical resin and production method thereof
US4687295A (en) Optical fiber having polymethacrylate core and fluoro-copolymer cladding
US9304251B2 (en) Plastic optical fiber and method for its production
JPH085848A (ja) 屈折率分布型光学樹脂材料及びその製造方法
JP2002071972A (ja) プラスチック光ファイバ
JP2724709B2 (ja) 光伝送フアイバー用クラツド材
JPH10274716A (ja) 高開口数プラスチック光ファイバ
JP4886256B2 (ja) プラスチック光ファイバ
JP2836069B2 (ja) プラスチッククラッド光伝送ファイバ
JP3489764B2 (ja) 屈折率分布型光学樹脂材料
JP2003139971A (ja) プラスチック光ファイバ
JPH06186442A (ja) 屈折率分布型プラスチック光伝送体
JP2013222130A (ja) プラスチック光ファイバ
JP2011095762A (ja) プラスチック光ファイバ
KR20050066213A (ko) 스텝인덱스형 플라스틱 광섬유용 프리폼의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160816

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170328