論文 - 小池　康博

Synthesis and Characterization of an Amorphous Perfluoropolymer: Poly(perfluoro-2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane)

Frantisˇek Mikesˇ、Yu Yang、Iwao Teraoka、石榑 崇明、小池 康博、岡本 善之

Macromolecules Vol. 38 （ No. 10 ） 4237 – 4245 2005年05月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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A perfluorinated monomer, perfluoro-2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane (PFMMD), was synthesized by various methods. The monomer was polymerized in bulk and/or in the solution by a free radical mechanism using perfluorodibenzoyl peroxide and/or perfluorodi-tert-butyl peroxide as an initiators. The polymers obtained (poly(PFMMD)) were colorless and transparent. However, a polymer rod exposed to the atmosphere turned hazy. When the polymers were purified by precipitating the polymer solution into chloroform, they did not turn hazy when exposed to air for a long period of time and remained clear with a high UV-vis light transmittance. The glass transition temperature of the purified polymer was 130-134 °C. NMR measurements indicate that the purified polymers have mostly vinyl addition polymer structure. Nevertheless, we suppose that the pristine polymers contain structural units formed by ringopening polymerization. The molecular weight of poly(PFMMD) samples can be regulated using carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, and sulfuryl chloride as chain transfer agents. Polymerization in the presence of these regulators is characterized by nondegradative chain transfer. The intrinsic viscosity of poly(PFMMD) samples was determined in hexafluorobenzene. Hexafluorobenzene is a thermodynamically good solvent for poly(PFMMD). The molecular weights of poly(PFMMD)s were characterized by the intrinsic viscosity and dynamic light scattering (DLS). The refractive index of poly(PFMMD) between 400 and 1550 nm was between 1.3360 and 1.3270. The material dispersion of poly(PFMMD) is superior to that of a commercial poly(1,1,2,4,4,5,5,6,7,7-decafluoro-3-oxa-1,6-heptadiene) (Cytop).

ナノ粒子添加ゼロ複屈折性ポリマー

多加谷明広、小池康博

月刊ディスプレイ 11 （ 4 ） 19-24 2005年05月

共著

ゼロ複屈折光学フィルムと高輝度光散乱ポリマー導光体の研究動向

小池 康博

社団法人高分子学会高分子同友会勉強会 （社団法人高分子学会高分子同友会）  2005年04月

単著

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これまで行ってきた研究成果を光の偏波（またはフォトン）と高分子物質との係わりという視点で原子系のディメンジョンからマクロな不均質構造にわたって順に述べ、特にゼロ複屈折光学フィルムと高輝度光散乱ポリマー導光体の最新の研究動向について詳しく報告した。

ナノ粒子添加ゼロ複屈折性ポリマー

多加谷　明広、小池 康博

月刊ディスプレイ （(株）テクノタイムズ社）  第１１ （ 第４ ） 19-24 2005年04月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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これまでに実証したゼロ複屈折性光学ポリマーを紹介した。特に最も新しいナノ粒子を添加したゼロ複屈折性光学ポリマーについて、詳細なデータとともにその可能性を詳しく解説した。複屈折制御という観点から、LCDへの応用が期待できる。

Modal Bandwidth Enhancement in a Plastic Optical Fiber by W-Refractive Index Profile

石榑 崇明、遠藤 英樹、大床 国広、高橋 慶太小池 康博

Journal of Lightwave Technology Vol. 23 （ No. 4 ） pp. 1754-1762 2005年04月

研究論文（学術雑誌）, 単著, 査読有り

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A plastic optical fiber (POF) having a W-shaped refractive index profile (W-shaped POF) was prepared for the first time that had a possibility to realize a higher bit rate transmission than those of the conventional silica-based multimode fiber and graded index (GI) POF links. Since the W-shaped POF has a valley of the refractive index at the boundary of the core and cladding of the conventional graded-index (GI) POF, the group delay of higher order modes is strongly influenced, and the modal dispersion in the GI POF is compensated. By comparing the propagating mode properties of the W-shaped POF with those of the GI POF, we clarified theoretically and experimentally that the index valley has a remarkable modal dispersion compensation effect.

ゼロ複屈折性光学フィルム

小池 康博

社団法人高分子学会2004年度印刷・情報記録・表示研究講座 （社団法人高分子学会）  2005年02月

単著

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ゼロ複屈折性光学ポリマーの液晶ディスプレイへの応用とその波及効果について解説する。LCDのコストの内、ポリマー関連部材のコストは約６割を占めるといわれ、それらの高性能化とコスト低減ができれば、LCDにさらなる普及に貢献できる可能性が高い。

低損失・広帯域重水素化PMMA系GI-POF

近藤篤志、石榑崇明、小池康博

40th International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) International Symposium on Macromolecules, World Polymer Congress, MACRO 2004 （E-Polymers, the Scientific E-Only Polymer Journal, Conference Papers (Proceedings)/The French National Center for Scientific Research (CNRS)）  2005年01月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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低損失広帯域GI-POFを得るために、作製方法と材料から検討した。POFのコア作製行程を2つに分けて行うことで広帯域化、PMMAの水素原子を重水素原子に置換することで低損失化を達成した。実際に作製されたGI-POFは、300m伝送後でも1Gbps以上の広帯域を有すことを明らかにした。

ブロードバンド社会を拓くフォトニクスポリマー

小池 康博

40th International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) International Symposium on Macromolecules, World Polymer Congress, MACRO 2004 （E-Polymers, the Scientific E-Only Polymer Journal, Conference Papers (Proceedings)/The French National Center for Scientific Research (CNRS)）  2005年01月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 単著

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我々は一貫して光とポリマーの相互作用を基礎から検討し、その結果を分子デザインに適合し、GI-POF、HSOTポリマー、ゼロ複屈折性ポリマー等のフォトニクスポリマーを開発し、ブロードバンド社会において重要なリアルタイムコミュニケーションのための技術として提案している。そこで今回は、これらのポリマーの基礎から応用、今後の展開等について詳しく解説した。

弾性変形下において複屈折の生じないゼロ複屈折性光学ポリマーの合成

石橋 香代子、大喜田 尚紀、鶴本 大作、多加谷 明広、小池 康博

40th International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) International Symposium on Macromolecules, World Polymer Congress, MACRO 2004 （E-Polymers, the Scientific E-Only Polymer Journal, Conference Papers (Proceedings)/The French National Center for Scientific Research (CNRS)）  2005年01月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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ポリマー中に分極率異方性を持つ低分子を添加することにより、ポリマーの光弾性複屈折を消去する方法を提案した。実際にtrans-stilbene添加によりPMMAの光弾性複屈折消去にはじめて成功した。

短距離ネットワーク使用に向けたGI型POFの伝搬モード解析と最適導波路設計

大床　国広、石榑　崇明、小池　康博

IEEE Photonics Technology Letters Vol. 17 （ No. 1 ） 79-81 2005年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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GI型POF中のモードカップリングに対する検討を行い、高開口数化することでモードカップリングの影響が抑制される事を明らかとした。さらに、短距離ネットワーク使用下でのUFL条件におけるGI型POFの新たな最適導波路設計を提案し、その優越性を明らかとした。

A novel Copolymeric System of Perfluoro-1,3-Dioxolane Compounds

Y. Okamoto, Y. Yang, W. Liu, F. Mikeš, and Y. Koike

Abstracts of Papers of the American Chemical Society 230   U4309 2005年

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

高画質ディスプレイのためのフォトニクスポリマー

小池 康博

電気学会東京支部山梨支所講演会 （電気学会東京支部山梨支所）  2004年11月

単著

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これまでディスプレイの主役であったCRTディスプレイは、急速にフラットパネルディスプレイに置き換わりつつある。本講演では、これからの液晶ディスプレイ支えていくと期待される「ゼロ複屈折性光学ポリマー」と「光散乱ポリマー導光体」について紹介する。

Preparation of A Zero-Birefringence Polymer Doped with A Birefringent Crystal and Analysis of Its Characteristics

大喜田 尚紀、多加谷 明広、小池 康博

Macromolecules Vol. 37 （ No. 22 ） pp. 8342-8348 2004年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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光学ポリマーの配向複屈折を消去する方法として複屈折性結晶ドープ法を提案した。この方法により光学ポリマーの配向複屈折を透明性・耐熱性を損なうことなく消去できることを明らかとした。また、赤外吸収2色法を用いることでポリマー中の結晶の配向度を見積もった。

Synthesis and Properties of Partially Fluorinated Amorphous Ring Containing Polymers: Poly[bis(2,2-difluorovinyl) formal], Poly[bis(2,2-difluorovinyl) difluoroformal], and Poly[bis(1-deutorio-2,2- difluorovinyl)difluoroformal]

Yu Yang, Frantisek Mikes, 小池 康博、岡本 善之

Macromolecules Vol. 37 （ No. 21 ） 7918-7923 2004年10月

研究論文（学術雑誌）, 単著, 査読有り

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Three novel partially fluorinated monomers, bis(2,2-difluorovinyl)formal (I), bis(2,2-difluorovinyl)difluoroformal (II), and bis(1-deutrio-2,2-difluorovinyl)difluoroformal (III) , were prepared. These monomers were polymerized in bulk via free radical mechanism. Monomer I produced a cross-linked polymer, but monomers II and III yielded amorphous polymers (II-P and III-P) having five – and six- membered rings along the backbone. Polymers II-P and III-P were soluble not only in fluorinated solvents but also in nonfluorinated solvents such as THF, 1, 4-dioxane, DMF, and DMSO. They have good thermal stability, high glass transmission temperature, and low dielectric constant. Furthermore, these polymers are completely amorphous and possess outstanding optical clarity extending from visible to near-IR region. The refractive indices of both polymers were measured at various wavelengths to evaluate material dispersion. The material dispersion of II-P and III-P were similar and had low values, which are comparable to perfluorinated polymers and much lower than perdeuterioPMMA. The unique optical properties of these polymers make them attractive for use optical materials.

私にとってのファンダメンタルズ

小池 康博

若手社員のための高分子基礎講座 （社団法人高分子学会関東支部）  2004年10月

単著

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これまで行ってきた研究成果を光の偏波（またはフォトン）と高分子物質との係わりという視点で原子系のディメンジョンからマクロな不均質構造にわたって順に述べた。

Free-Radical Polymerization of Dioxolane and Dioxane Derivatives: Effect of Fluorine Substituents on the Ring Opening Polymerization

Weihong Liu, Frantisek Mikes, Yinzhong Guo, 小池 康博、岡本 善之

Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry Vol. 42 （ Issue 20 ） 5180-5188 2004年09月

研究論文（学術雑誌）, 単著, 査読有り

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Partially fluorinated and perfluorinated dioxolane and dioxane derivatives have been prepared to investigate the effect of fluorine substituents on their free-radical polymerization products. The partially fluorinated monomer 2-difluoromethylene-1,3-dioxolane (I) was readily polymerized with free-radical initiators azobisisobutyronitrile or tri (n-butyl) borane-air and yielded a vinyl addition product. However, the hydrocarbon analogue, 2-methylene-1,3-dioxolane (II), produced as much as 50% ring opening product at 60 °C by free-radical polymerization. 2-Difluoromethylene-4-methyl-1,3-dioxolane (III) was synthesized and its free-radical polymerization yielded ring opening products: 28% at 60 °C, decreasing to 7 and 4% at 0 °C and -78 °C, respectively. All the fluorine-substituted, perfluoro-2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane (IV) produced only a vinyl addition product with perfluorobenzoylperoxide as an initiator. The six-membered ring monomer, 2-methylene-1,3-dioxane (V), caused more than 50% ring opening during free-radical polymerization. However, the partially fluorinated analogue, 2-difluoromethylene-1,3-dioxane (VI), produced only 22% ring opening product with free-radical polymerization and the perfluorinated compound, perfluoro-2-methylene-1,3-dioxane (VII), yielded only the vinyl addition polymer. The ring opening reaction and the vinyl addition steps during the free-radical polymerization of these monomers are competitive reactions. We discuss the reaction mechanism of the ring opening and vinyl addition polymerizations of these partially fluorinated and perfluorinated dioxolane and dioxane derivatives.

High-Bandwidth Plastic Optical Fiber with W-Refractive Index Profile

石榑 崇明、遠藤 英樹、大床 国広、小池 康博

IEEE Photonics Technology Letters Vol. 16 （ No. 9 ） pp. 2081-2083, 2004年09月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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A plastic optical fiber having a W-shaped refractive index profile [W-shaped plastic optical fiber (POF)] was prepared for the first time to realize a higher bit rate transmission than those of the conventional silica-based multimode fiber and graded-index (GI) POF links. Since the W-shaped POF has a valley of the refractive index at the boundary of the core and cladding of the conventional GI POF, the group delay of higher order modes is strongly influenced, thus compensating the modal dispersion that exists in the GI POF. The modal dispersion compensation effect by the W-shaped index profile was theoretically and experimentally confirmed.

プラスチック光ファイバー

小池 康博、近藤　篤志

化学工学 （社団法人　化学工学会）  Vol. 68 （ No. 8 ） 442-444 2004年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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通信媒体となりうるプラスチック光ファイバーのうち、高速通信が可能な屈折率分布型プラスチックファイバー(GI型POF)について解説する。

Stereochemistry of The Radical Polymerization of Vinyl Pentafluorobenzoate

Weihong Liu、小池 康博、岡本 善之

Polymer Vol. 45 （ Issue 16 ） pp. 5491-5495 2004年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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The free-radical polymerization of vinyl pentafluorobenzoate (VPBz) was carried out under various conditions in order to compare its stereochemistry to that of the vinyl benzoate (VBz) polymerization using similar conditions. Contrary to the stereochemistry of the radical polymerization of VBz, VPBz favors syndiotactic propagation. The poly(VPBz) obtained in hexafluoroisopropanol (HFIP) with nBu3B–air at −30 °C has a triad syndiotacticity (rr) of 52% which achieved the highest syndiotacticity reported for the radical polymerization of vinyl esters. The stereochemistry difference for the VPBz polymerization was ascribed to the electron-withdrawing effect of the fluorine on the aromatic ring. The solvent effect of enhancing the rr specificity in HFIP may be related to the hydrogen-bonding between HFIP and VPBz or the growing species. It was also found that the glass transition temperatures (Tg) of the VPBz polymers apparently increased with an increase in their diad syndiotacticities (r): the Tg of poly(VPBz) with r=72% was 79 °C, which was 25 °C higher than that of poly(VPBz) with r=56% obtained in toluene.

ゼロ複屈折性フォトニクスポリマーフィルム

多加谷　明広、小池 康博

化学と工業 （日本化学会）  57 （ 7 ） 749-751 2004年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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複屈折性結晶により、世界で初めて光学ポリマーの複屈折を相殺したことについて、その原理，学術的意義および工業的意義について平易に紹介する。