具有良好高温耐光学衰减损耗性的塑料光学纤维或塑料光学纤维芯由特征在于以下的环状嵌段共聚物制备：A.35:65－10:90的氢化共轭二烯聚合物嵌段与氢化乙烯基芳族聚合物嵌段的重量比；B.40,000－150,000g/mol的数均分子量(Mn)；和C.使得每一氢化乙烯基芳族聚合物嵌段和每一氢化共轭二烯聚合物嵌段具有至少95%的氢化水平的氢化水平。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及塑料光学纤维(P0F)。在ー个方面，本专利技术涉及由环状嵌段共聚物(CBC)制备的P0F，而在另ー个方面，本专利技术涉及用于制备POF的CBC组合物。在仍然另一个方面，本专利技术涉及这类POF在汽车、エ业、医学和消费应用中的用途。
技术介绍
塑料光学纤维已经用于传输光学信号，特别是用于短跨度应用(例如100米或更少)。就容易处理、轻质和好的延展性而言，它们优于玻璃纤维。由于它们大的芯直径和高数值的孔，因此POF还更容易彼此接合并且与光源接合。此外，在生产中塑料光学纤维通常比玻璃纤维成本低。适合用作塑料光学纤维的芯的聚合物材料必须具有一组严格的性能要求，例如优越的透明性和低光学损耗、良好的热稳定性、良好的化学稳定性和弯曲柔性等。另外，聚合物应该可以改善而适用于制备光学纤维的典型纤维纺丝エ艺。近年来对于POF所研究的各种聚合物的进展可以在题为“Polymers for Lightwave and Integrated Optics”，MarcelDekker, Inc (1992), Lawrence A. Hornak的专论中找到。传统上，聚(甲基丙烯酸甲酷)(PMMA)是用于制造塑料光学纤维芯的材料的主要选择。然而，PMMA容易吸收水分，这可能使信号強度退化(或增加衰減)。此外，对于超过85°C的温度PMMA不能提供足够的抵抗性。在高于85°C的温度下，PMMA塑料光学纤维中的光学损耗将增至不希望的水平。许多应用需要对于超过85°C的温度具有耐热性的塑料光学纤维，并且ー些应用例如汽车应用需要高达125°C的耐热性。因此非常希望高热性能P0F。已经有显著量的研究致力于开发在超过100°C的温度下适合于塑料光学纤维应用的不同于PMMA的新光学材料。例如，USP 5，599，897教导了使用芳族聚碳酸酯的高温塑料光学纤维组合物。USP 4，798，445教导了使用用熔纺生产エ艺制备的聚碳酸酯的高温塑料光学纤维组合物。USP 4，999，141和EP 0，264，818 BI教导了使用硅橡胶和电子束辐射交联エ艺的高温塑料光学纤维组合物。EP 0，171，294 BI教导了使用暴露于电子束辐射的PMMA的高温塑料光学纤维组合物。USP 4，810，055教导了由脂族N-取代的马来酰亚胺作为单体単元和甲基丙烯酸甲酯和/或苯こ烯单体制备的高温塑料光学纤维组合物。USP 7，512，309教导了包含5 — 100质量％内酷化合物的単元(A)和0 — 95质量％甲基丙烯酸酯単元(B)作为结构単元的用于具有良好耐热性和透明性的塑料光学纤维的聚合物组合物。特别地，已经建议将聚碳酸酯、无定形环状烯烃聚合物(COP)或环状烯烃共聚物(COC)和脂族N-取代的马来酰亚胺用于POF应用。然而，这些材料没有一种可以完全符合POF的性能要求。如JP 06-200004中教导，由于聚合物中密度不均匀和杂质导致的光散射，因此聚碳酸酯具有大的光学损耗。COP或COC在它们的主链中包含脂环族基团并且表现出高耐热性(JP04-365003)，但它们也遭受ー些问题例如难以完全除去杂质。另外，环状烯烃材料往往较脆并且缺少弯曲柔性。关于例如描述于USP 4，810，055中的脂族N-取代的马来酰亚胺，发现材料加工成纤维有挑战性。此外，聚碳酸酯和马来酰亚胺的方法潜在地容易受到水分吸收的影响，这对于信号传输是有害的。USP 6，815，475教导了包含氢化嵌段共聚物的组合物具有大量应用，包括膜、型材、片材、拉挤成型的制品、纤维、涂覆的制品、注塑制品和吹塑或滚塑的制品。所述组合物包含完全或基本完全氢化的硬嵌段共聚物，所述共聚物具有至少两个氢化的聚合的こ烯基芳族单体的不同嵌段和一个氢化的聚合共轭ニ烯单体的嵌段。氢化ニ烯嵌段和氢化こ烯基芳族嵌段以40:60或更少的重量比存在。
技术实现思路
在一种实施方式中,本专利技术是ー种塑料光学纤维芯，其包含环状嵌段共聚物，优选基本由环状嵌段共聚物组成，所述共聚物特征在于A. 35:65-10:90、优选为30:70-10:90并且更优选为30:70-15:85的氢化共轭ニ烯聚合物嵌段与氢化こ烯基芳族聚合物嵌段的重量比； B. 40，000 — 150，000、优选为 50，000 — 90，000 并且更优选为 60，000 — 90，000克/摩尔(g/mol)的数均分子量(Mn);和C.使得每ー氢化こ烯基芳族聚合物嵌段和每ー氢化共轭ニ烯聚合物嵌段具有至少95%、优选为至少98%并且更优选为至少99%的氢化水平的氢化水平。在一种实施方式中，环状嵌段共聚物通过基本完全氢化こ烯基芳族和共轭ニ烯嵌段共聚物制备。在一种实施方式中，本专利技术是ー种具有芯-包覆层结构的塑料光学纤维，其中所述芯包含特征在于以下的环状嵌段共聚物，优选基本由特征在于以下的环状嵌段共聚物组成A. 35:65 - 10:90、优选为 30:70 — 10:90 并且更优选为 30:70 — 15:85 的氢化共轭ニ烯聚合物嵌段与氢化こ烯基芳族聚合物嵌段的重量比；B. 40，000 — 150，000、优选为 50，000 — 90，000 并且更优选为 60，000 — 90，OOOg/mol的数均分子量(Mn);和C.使得每ー氢化こ烯基芳族聚合物嵌段和每ー氢化共轭ニ烯聚合物嵌段具有至少95%、优选为至少98%并且更优选为至少99%的氢化水平的氢化水平。在一种实施方式中，本专利技术是进ー步包含折射率比芯低(例如低至少0. 012)的外包覆层的塑料光学纤维芯。在一种实施方式中，本专利技术是进ー步特征在于以下的塑料光学纤维芯在650纳米(nm)波长测量，在105°C — 25°C的衰减变化不多于I分贝/米(dB/m)。在一种实施方式中，由其制得塑料光学纤维芯的环状嵌段共聚物进一步特征在于以下的至少ー个，优选至少两个，更优选至少三个并且甚至更优选至少四个(D)至少120°C的玻璃化转变温度，(E)大于1380千帕(kPa) (200，000磅/平方英寸(psi))的拉伸模量，和(F)至少110焦耳/米(J/m) (2英尺-磅/英寸(ft-lb/in.))的室温(23°C )无缺ロ伊佐德冲击韧性。在一种实施方式中，本专利技术是包含如上所述的塑料光学纤维芯的汽车、エ业、医疗或消费系统。优选实施方式的详述除非指出，从上下文暗示或现有技术惯例，所有的份和百分比均基于重量，而且所有的测试方法是与本申请的提交日期同步的。针对美国专利实践的目的，任何涉及的专利、专利申请或公开的内容在此全部引入作为參考(或其等价的US同族也引入作为參考)，特别是关于本领域中的合成技术、产品和加工设计、聚合物、催化剂、定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和常识的披露。本申请中的数值和数值范围是近似值，因此除非另有所指，否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以I个单位増加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质，如分子量、重量百分比等是100至1，000，意味着明确地列举了所有的单个数值，如100、101、102等，以及所有的子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于I的数值或者包含大于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：TS林，A弗洛里，DB津克韦格，JM科根，MA鲁格斯，周伟俊，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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