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JPH0476367B2 - - Google Patents
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JPH0476367B2 - - Google Patents

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JPH0476367B2
JPH0476367B2 JP61217064A JP21706486A JPH0476367B2 JP H0476367 B2 JPH0476367 B2 JP H0476367B2 JP 61217064 A JP61217064 A JP 61217064A JP 21706486 A JP21706486 A JP 21706486A JP H0476367 B2 JPH0476367 B2 JP H0476367B2
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meth
acrylate
polymerization
plasma
fluorinated
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Tooru Takahashi
Kazuhiro Shimoda
Takeshi Shimomura
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Terumo Corp
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は(メタ)アクリレート−フツ化(メ
タ)アクリレート共重合体に関するものである。
詳しく述べると本発明は、各モノマーの単独重合
体の有する屈折率間における任意の屈折率を有
し、耐熱性、機械的強度等に優れた超高分子量
(メタ)アクリレート−フツ化(メタ)アクリレ
ート共重合体に関するものである。 (従来の技術) 近年、計測、あるいは情報の伝送・処理等の分
野において、電気・電子技術に代わり光技術の使
用が注目されている。このような光技術におい
て、例えば伝送路等を構成する光学材料として
は、現在、石英ガラス系、多成分ガラス系および
プラスチツク系素材が用いられている。このなか
でプラスチツク系のものは、伝送損失などの特性
面では、石英ガラス系のものに劣るものの、経済
性、加工性、作業性に優れ、軽量で耐衝撃性、耐
振動性等の性能において良好なものである。また
例えば光フアイバーとした場合、大口径で可視光
を使用でき、大開口数とでき、さらに曲げやすい
といつた利点が生じている。 しかしながら、プラスチツク系素材は、石英ガ
ラス系、多成分ガラス系などの無機材料に比べて
耐熱性が劣り、また光学特性の温度依存性が大き
いために、光学材料としてのプラスチツク系素材
の使用範囲は、かなり限定されてしまうものとな
つてしまつていた。 例えばポリメチルメタクリレートは、優れた透
明性、低複屈折性等を有し、従来より光学材料と
して汎用されているが、光導波路、光フアイバー
などを屈折率の異なる他のプラスチツク系素材と
組合せて作製した場合は、ポリメチルメタクリレ
ートあるいは、他方のプラスチツク系素材の耐熱
温度以下でしか使用できず、通常100℃前後がそ
の限界であつた。さらに石英ガラス系、多成分ガ
ラス系などの無機材料と組合せると、両者の屈折
率の温度に対する変化率が大幅に異なる(102
ーダーの差程度)ため両者の屈折率差が温度によ
り大きく変動し、温度変化のある環境においては
実質上使用できないものとなつてしまうものであ
つた。 ところで本発明者らは、先に、モノマー蒸気を
含む気相中にプラズマを照射し、発生した重合開
始活性種をモノマーの凝固相へ導きモノマーの連
鎖成長重合を行なうプラズマ開始重合法におい
て、少なくとも上記気相中にはラジカル重合開始
剤を存在させておくというラジカル重合開始剤を
併用するプラズマ開始重合法を開発した(特開昭
60−22001号)。この方法によれば、超高分子重合
体を容易にかつ高収率で得ることが可能であり、
例えばポリメチルメタクリレートの場合、分子量
が107のオーダーにある超高分子量ポリメチルメ
タクリレートを得ることができる。このような超
高分子量ポリメチルメタクリレートは、従来のポ
リメチルメタクリレートと同様に優れた透明性、
低複屈折性などを備えているのみならず、優れた
高温力学特性を有しまた耐摩耗性や引つかき強度
等も優れており、光学材料として好適に使用でき
るものである。 これゆえに、このような超高分子量ポリ(メ
タ)アクリレートに対して適当な屈折率差を有
し、かつその他の特性においては該超高分子量ポ
リ(メタ)アクリレートとほぼ同様なものを有す
る素材が開発されればプラスチツク系素材の光学
材料としての使用範囲が非常に広がるものと思わ
れる。 (発明が解決しようとする問題点) 従つて、本発明は、新規なプラスチツク系光学
材料を提供することを目的とする。本発明はま
た、超高分子量ポリ(メタ)アクリレートに対し
て適当な屈折率差を有し、かつ耐熱性、機械的強
度等に優れたプラスチツク系光学材料を提供する
ことを目的とする。本発明はさらに、各モノマー
の単独重合体を有する屈折率間における任意の屈
折率差を有し、ラジカル重合開始剤を併用するプ
ラズマ開始重合法により得られる(メタ)アクリ
ル共重合体であるプラスチツク系光学材料を提供
することを目的とする。 (問題点を解決するための手段) 上記諸目的は、主鎖が実質的に下記の繰返し単
位(A)と(B)とが4:1〜200:1のモル比で配列さ
れてなり、30℃のベンゼン中での極限粘度ηが1
×103〜4×103であることを特徴とする(メタ)
アクリレート−フツ化(メタ)アクリレート共重
合体により達成される。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer.
Specifically, the present invention provides an ultra-high molecular weight (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate having an arbitrary refractive index between the refractive indexes of the homopolymers of each monomer and having excellent heat resistance, mechanical strength, etc. It relates to acrylate copolymers. (Prior Art) In recent years, the use of optical technology in place of electrical and electronic technology has been attracting attention in the fields of measurement, information transmission and processing, and the like. In such optical technology, quartz glass-based, multi-component glass-based, and plastic-based materials are currently used as optical materials constituting, for example, transmission paths. Among these, plastic-based materials are inferior to quartz glass-based materials in terms of characteristics such as transmission loss, but they are superior in economy, processability, and workability, and are lightweight and have excellent performance such as impact resistance and vibration resistance. It is in good condition. For example, when an optical fiber is used, it has the advantage of being able to use visible light with a large diameter, having a large numerical aperture, and being easy to bend. However, plastic materials have inferior heat resistance compared to inorganic materials such as quartz glass and multi-component glass, and their optical properties are highly dependent on temperature, so the scope of use of plastic materials as optical materials is limited. , it had become quite limited. For example, polymethyl methacrylate has excellent transparency and low birefringence, and has been widely used as an optical material. When produced, it can only be used at temperatures below the heat resistance temperature of polymethyl methacrylate or other plastic materials, and its limit is usually around 100°C. Furthermore, when combined with inorganic materials such as silica glass and multi-component glass, the rate of change of the refractive index of the two with respect to temperature is significantly different (about a difference of 10 2 orders of magnitude), so the refractive index difference between the two varies greatly depending on the temperature. However, it was practically unusable in an environment with temperature changes. By the way, the present inventors have discovered that a plasma-initiated polymerization method in which a gas phase containing monomer vapor is first irradiated with plasma, and the generated polymerization-initiating active species are guided to the solidified phase of the monomer to perform chain growth polymerization of the monomer, at least We developed a plasma-initiated polymerization method that uses a radical polymerization initiator in combination with a radical polymerization initiator that is present in the gas phase (Japanese Patent Application Laid-Open No.
60−22001). According to this method, it is possible to easily obtain an ultrahigh molecular weight polymer in high yield,
For example, in the case of polymethyl methacrylate, ultra-high molecular weight polymethyl methacrylate with a molecular weight on the order of 10 7 can be obtained. Such ultra-high molecular weight polymethyl methacrylate has the same excellent transparency and properties as conventional polymethyl methacrylate.
It not only has low birefringence, but also has excellent high-temperature mechanical properties, as well as excellent abrasion resistance and attraction strength, and can be suitably used as an optical material. Therefore, a material that has an appropriate refractive index difference with respect to such ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate and has almost the same properties as the ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate in other properties is needed. If developed, the scope of use of plastic materials as optical materials will be greatly expanded. (Problems to be Solved by the Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide a novel plastic optical material. Another object of the present invention is to provide a plastic optical material that has an appropriate refractive index difference with respect to ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate and has excellent heat resistance, mechanical strength, etc. The present invention further provides a plastic (meth)acrylic copolymer having an arbitrary refractive index difference between homopolymers of each monomer and obtained by a plasma initiated polymerization method using a radical polymerization initiator. The purpose is to provide a system optical material. (Means for Solving the Problems) The above objects are such that the main chain is substantially composed of the following repeating units (A) and (B) arranged in a molar ratio of 4:1 to 200:1, Intrinsic viscosity η in benzene at 30℃ is 1
Characterized by ×10 3 to 4 × 10 3 (meta)
This is achieved using an acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer.

【式】【formula】

【式】 (ただし式中R1、R3は水素またはメチル基、R2
は炭素数1〜5個のアルキル基、R4は1〜11個
のフツ素置換基を有する炭素数1〜5個のフツ化
アルキル基である。) 本発明はまた熱変形温度が150℃以上、全光線
透過率が90%以上である(メタ)アクリレート−
フツ化(メタ)アクリレート共重合体を示すもの
である。 (作用) しかして、本発明は、極限粘度ηが1×103
4×103であることを特徴する(メタ)アクリレ
ート−フツ化(メタ)アクリレート共重合体であ
るので、一般的な(メタ)アクリレート−フツ化
(メタ)アクリレート共重合体と比べて分子量が
10倍から100倍程度も大きな超高分子量重合体で
あり、優れた高温力学特性を有し、また機械的強
度も良好なものとなる。また該超高分子量重合体
の有する屈折率は、(メタ)アクリレート単独重
合体の有する屈折率と比べてフツ素含有量に応じ
て、すなわち(メタ)アクリレートとフツ化(メ
タ)アクリレート共重合体との組成比に応じて低
いものとなり、これゆえ、(メタ)アクリレート
単独重合体に対して適当な任意の屈折率差を有す
るものとすることができる。さらに、本発明の
(メタ)アクリレート−フツ化(メタ)アクリレ
ート共重合体は、ラジカル重合開始剤を併用する
プラズマ開始重合法により容易にかつ収率よく得
られうるものである。ラジカル重合開始剤を併用
するプラズマ開始重合法により得られる重合体
は、前記したように超高分子量重合体とすること
ができ、例えばモノマーとしてメチルメタクリレ
ートを用いた場合には、極限粘度ηが103のオー
ダーにあるポリメチルメタクリレートを調製し得
る。したがつてこのような超高分子量ポリ(メ
タ)アクリレートと同様に優れた光学特性を有し
かつ該超高分子量ポリ(メタ)アクリレートの屈
折率に対して適当な屈折率差のある屈折率を有す
る重合体を上記のプラズマ開始重合法により得る
ことができれば、これらの光学材料としての用途
は有望である。しかしながら、一般にプラスマ開
始重合法により重合可能なモノマーは、(メタ)
アクリレート、(メタ)アクリル酸、(メタ)アク
リルアミドなどであると考えられており、前記の
要望を満たす重合体を得ることは、困難なことで
あつた。本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、
(メタ)アクリレート−フツ化(メタ)アクリレ
ート共重合体の重合が、ラジカル重合開始剤を併
用するプラズマ開始重合法により容易に進行し超
高分子量重合となり得ることを見出し本発明に至
つたものである。 以下、本発明を実施態様に基づきより詳細に説
明する。 本発明の(メタ)アクリレート−フツ化(メ
タ)アクリレート共重合体は、極限粘度ηが1×
103〜4×103であることを特徴とするものであ
り、主鎖が実質的に繰返し単位
[Formula] (In the formula, R 1 and R 3 are hydrogen or methyl groups, R 2
is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and having 1 to 11 fluorine substituents. ) The present invention also provides (meth)acrylate having a heat distortion temperature of 150°C or higher and a total light transmittance of 90% or higher.
It shows a fluorinated (meth)acrylate copolymer. (Function) Therefore, in the present invention, the intrinsic viscosity η is 1 × 10 3 ~
Since it is a (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer characterized by a molecular weight of 4×10 3 , it has a lower molecular weight than a general (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer.
It is an ultra-high molecular weight polymer that is about 10 to 100 times larger, has excellent high-temperature mechanical properties, and also has good mechanical strength. In addition, the refractive index of the ultra-high molecular weight polymer varies depending on the fluorine content compared to the refractive index of the (meth)acrylate homopolymer, that is, the refractive index of the (meth)acrylate and fluorinated (meth)acrylate copolymer. Therefore, it can have any suitable refractive index difference with respect to the (meth)acrylate homopolymer. Furthermore, the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention can be easily obtained in good yield by a plasma-initiated polymerization method using a radical polymerization initiator. As mentioned above, the polymer obtained by the plasma initiated polymerization method using a radical polymerization initiator can be an ultra-high molecular weight polymer. For example, when methyl methacrylate is used as a monomer, the intrinsic viscosity η is 10. Polymethyl methacrylates on the order of 3 can be prepared. Therefore, a refractive index that has excellent optical properties similar to such ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate and has an appropriate refractive index difference with respect to the refractive index of the ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate is needed. If polymers having the above-mentioned properties can be obtained by the plasma-initiated polymerization method described above, their use as optical materials is promising. However, monomers that can be polymerized by plasma-initiated polymerization are generally (meth)
It is believed that the polymers are acrylate, (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, etc., and it has been difficult to obtain a polymer that meets the above requirements. As a result of extensive research, the present inventors found that
We have discovered that the polymerization of a (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer can easily proceed and become ultra-high molecular weight polymerization by a plasma-initiated polymerization method that uses a radical polymerization initiator in combination, leading to the present invention. be. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on embodiments. The (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention has an intrinsic viscosity η of 1×
10 3 to 4×10 3 , and the main chain is substantially a repeating unit.

【式】【formula】

【式】 とからなる(ただし式中R1、R3は水素またはメ
チル基、R2は炭素数1〜5個、より好ましくは
1〜3個のアルキル基、R4は1〜11個、より好
ましくは1〜7個のフツ素置換基を有する炭素数
1〜5個、より好ましくは1〜3個のフツ化アル
キル基である。)構造を有するものである。極限
粘度η=3.6×103はポリメタアクリレートの粘度
平均分子量に換算すると5×107に相当する。こ
のように本発明の(メタ)アクリレート−フツ化
(メタ)アクリレート共重合体は極限粘度が極め
て高く、換言すれば超高分子量であるために、耐
熱性、機械的強度等が優れたものとなり、光学特
性の温度依存性が低くおさえられる。また、本発
明の(メタ)アクリレート−フツ化(メタ)アク
リレート共重合体は、(メタ)アクリレート共重
合体であるために、透明性、全光線透過率等の光
学特性が良好であつて光学材料として好適であ
り、同様な超高分子量ポリ(メタ)アクリレート
と屈折率を除きほぼ同様の物性を有していること
からこれらを組合せて種々の光学的分野に適用で
きるものである。 本発明の(メタ)アクリレート−フツ化(メ
タ)アクリレート共重合体の屈折率は、各モノマ
ーの単独重合体、すなわちポリ(メタ)アクリレ
ートとポリフツ化(メタ)アクリレートの有する
屈折率の間の値とすることができ、下記に示す組
成比の範囲内において任意に変動させることがで
き、例えばメチルメタクリレート−トリフルオロ
エチルメタクリレート共重合体においては、 ポリメチルメタクリレートの屈折率n25 D=1.49
とポリトリフルオロエチルメタクリレートの屈折
率n25 D=1.42との間の値とすることができるが、
特に、ポリ(メタ)アクリレートに対する屈折率
差が10-3〜3×10-1程度のものが望まれる。 また本発明の(メタ)アクリレート−フツ化
(メタ)アクリレート共重合体において、熱変形
温度150℃以上、全光線透過率90%以上であるこ
とは、光学材料として用いられる場合に特に望ま
しいことである。 本発明の(メタ)アクリメート−フツ化(メ
タ)アクリレート共重合体は、モノマー蒸気を含
む気相中にラジカル重合開始剤を存在させてお
き、この気相中にプラズマを照射し、発生した重
合開始活性種をモノマーの凝固相へ導きモノマー
の連鎖成長重合を行なうラジカル重合開始剤を併
用するプラズマ開始重合法により容易にかつ収率
よく調製され得る。なお該重合法において、気相
中には、必ずしも共重合体を構成するすべての種
類のモノマーを存在させておく必要はなく、プラ
ズマ照射後の後重合過程においてすべての種類の
モノマーが存在さえしておれば気相中に存在する
モノマーは1種のみであつてもよい。また後重合
を行なう凝固相中にアルコールを存在させとおく
と重合時間が短縮されさらに収率も良好なものと
なる(特開昭60−224892号)。 本発明の(メタ)アクリレート−フツ化(メ
タ)アクリレート共重合体を構成する一方のモノ
マーである(メタ)アクリレートとしては、メチ
ルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−
ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エ
チルアクリレート、n−ブチルアクリレートなど
の炭素数1〜5のアルキル基を有する(メタ)ア
クリレートが挙げられ、他方のモノマーであるフ
ツ化(メタ)アクリレートとしては、モノフルオ
ロメチルメタクリレート、ジフルオロエチルメタ
クリレート、トリフルオロエチルメタクリレー
ト、トリフルオロイソピルメタクリレート、ヘキ
サフルオロイソピルメタクリレート、モノフルオ
ロメチルアクリレート、ジフルオロエチルアクリ
レート、トリフルオロエチルアクリレート、トリ
フルオロイソピルアクリレート、ヘキサフルオロ
イソピルアクリレートなどの炭素数1〜5のフツ
化アルキル基を有するフツ化(メタ)アクリレー
トが挙げられ、該フツ化アルキル基におけるフツ
素置換数は1〜7程度のものが好ましい。 これらのモノマーの組成比は、(メタ)アクリ
レート:フツ化(メタ)アクリレートがモル比で
4:1〜200:1、より好ましくは8:1〜20:
1、とくに好ましくは10:1〜15:1の範囲内に
あることが、重合収率および得られる共重合体の
物性の面より望ましいが、この範囲内であれば得
ようとする共重合体に付与しようとする屈折率に
応じて任意に変えることができる。また、本発明
の(メタ)アクリレート−フツ化(メタ)アクリ
レート共重合体において(メタ)アクリレート成
分とフツ化(メタ)アクリレート成分とは、必ず
しもそれぞれ1種のものでなくともよく、複数の
ものを組合せた多元重合体とすることも可能であ
る。なお、これらのモノマーの組合せのうち特に
好ましくはメチルメタクリレートとトリフロロエ
チルメタクリレートなどである。 一方、プラズマ開始重合法において用いられる
ラジカル重合開始剤としては、モノマーの一般的
ラジカル重合に用いられるものであればいずれで
あつてもよいが、例えば、アセチルシクロヘキシ
ルスルホニルパーオキシド、イソブチリルパーオ
キシド、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ
イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n
−プロピルパーオキシジカーボネート、ジシクロ
ヘキシルパーオキシジカーボネート、ジミリスチ
ルパーオキシジカーボネート、ジ−(2−エトキ
シエチル)パーオキシジカーボネート、ジ−(メ
トキシイソプロピル)パーオキシ)ジカーボネー
ト、ジ−(2−エチルヘキシルパーオキシ)ジカ
ーボネート、ジ−(3−メチル−3−メトキシブ
チル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパ
ーオキシネオデカノエート、過硫酸カリウム、過
硫酸アンモニウム等の過酸化物、2,2′−アゾビ
ス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニト
リル)、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)等のアゾ化合物などの低温活性ラ
ジカル重合開始剤、およびt−ブチルクミルパー
オキシド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパー
オキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、p−メ
ンタンハイドロパーオキシド、2,5−ジメチル
−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン−3、1,1,3,3−テトラメチルブチルハ
イドロパーオキシド、2,5−ジメチルヘキサン
−2,5−ジハイドロパーオキシド、クメンハイ
ドロパーオキシド、t−ブチルハイドロパーオキ
シド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1
−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサ
ン、t−ブチルパーオキシマレエート、t−ブチ
ルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ
−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−
ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、
シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルパ
ーオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘ
キサン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)
オクタン、t−ブチルパーオキシアセテート、
2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、
t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル
−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレ
ート、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレー
ト、メチルエチルケトンパーオキシド、α,α′−
ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベン
ゼン、ジクミルパーオキシド、2,5−ジメチル
−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、t−ブチルハイドロパーオキシド、m−トル
オイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、
t−ブチルパーオキシイソブチレート、オクタノ
イルパーオキシド、デカノイルパーオキシド、ラ
ウロイルパーオキシド、ステアロイルパーオキシ
ド、プロピオニルパーオキシド、サクシニツクア
シツドパーオキシド等の過酸化物、1,1′−アゾ
ビス(シクロヘキサン1−カーボニトリル)、ア
ゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物などの
高温活性ラジカル重合開始剤がある。ここで低温
活性ラジカル重合開始剤としては、10時間半減期
を得るための分解温度が50℃以下のものであり、
一方高温活性ラジカル重合開始剤として10時間半
減期を得るための分解温度が60〜220℃程度のも
のである。 これらのラジカル重合開始剤のモノマーへの添
加量は、得ようとするポリマーの重合度ならびに
モノマーおよびラジカル重合開始剤の種類により
左右されるため一概には言えない。しかしなが
ら、必要以上にラジカル重合開始剤を添加する
と、ラジカル重合開始剤がポリマーの重合期間中
に消失することなく、生成ポリマー中に残存して
しまうことになるので好ましくない。例えば、極
限粘度ηが103オーダーのメチルメタクリレート
−トリフルオロエチルメタクリレート共重合体を
得ようとする場合、ベンゾイルパーオキシド
(BPO)では4×10-5〜2×10-2モル/、また
アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)では6×
10-5〜6×10-3モル/程度である。 上記プラズマ開始重合法において用いられるプ
ラズマとしては、非平衡プラズマ、特にグロー放
電による低温プラズマが好ましく、該低温プラズ
マは、減圧下、例えば0.1〜10mmHgの圧力下にあ
る気体に20〜100W、好ましくは30〜50Wの電圧
を加えることによつて得られる。用いられる電極
としては外部または内部平行平板電極あるいはコ
イル状電極等があり、好ましくは外部平行板電極
である。プラズマ発生源の気体は、水素、メタ
ン、窒素、アルゴン、エチレン等の任意の気体、
あるいはモノマーガス自体であつてもよい。 またプラズマ開始重合法において、一般的には
第1a〜b図に示す様にプラズマ照射の際、モノ
マーの凝固相2とモノマーの気相1とは隔壁等で
仕切られることなく、容器3中で平衡状態に保た
れており、気相1にプラズマ照射を行なうことに
より発生した重合活性種が凝固相表面に接触する
ことで、後重合が開始されるものである。しかし
ながら公知のごとく、例えばプラズマ開始重合法
において、第2a〜b図に示す様に、プラズマ照
射の際、モノマーの凝固相2とモノマーの気相1
とは、例えば隔壁3等で隔離させておき、気相1
にプラズマ照射を行なつた後、隔壁3を取り除
き、重合活性種を含む気相1を凝固相2へ導い
て、重合活性種を凝固相2に接触させ後重合を開
始させることも、また第3a〜d図に示す様にプ
ラズマ照射の際、プラズマ反応器4内には、モノ
マー蒸気を含む気相1のみを封入しておき、プラ
ズマ照射後、反応器4より気相1を系外へ除去
し、その後プラズマ照射を行なつた反応器4中へ
再び新たなモノマーを封入して凝固相2において
後重合を行なわせることも可能である。このよう
な方法が可能であるのは、プラズマ開始重合時に
おいてもガラス等の材質からなるプラズマ反応器
4の表面上に極超薄膜性の高分子がコーテイング
され、重合活性種がこの高分子のマトリツクス構
造に捕促されるため、また気相1中にも同様の重
合活性種が捕促された微粉末性プラズマ重合高分
子が存在しているためである(葛谷昌之、「プラ
ズマ開始重合機構」、プラズマ化学シンポジウム
予稿集(1984年11月14日)参照)。 なお、第1a〜b図または第3a〜c図に示す
ような方法でプラズマ開始重合法を行なう場合
に、用いられるプラズマ反応器4の材質として
は、特に上気極超薄膜性の高分子によるコーテイ
ングが行なわれやすいもの、石英ガラス、パイレ
ツクスガラス等の各種ガラスなど、好ましくはパ
イレツクスガラスであることが望ましい。 なお、第1a図、第2a図および第3a図にお
いて符号5は電極、符号6はRF発振装置、符号
7はコントロールユニツトをそれぞれ示してい
る。 しかして、気相1へのプラズマ照射は、減圧さ
れた気相2中にモノマー蒸気が存在し得る温度、
一般的には室温付近の温度条件下で行なわれ、照
射時間は、特に限定されることはないが、重合活
性種を発生させるには、短時間でも十分であり、
通常数秒〜数分間程度である。また凝固相2にお
ける後重合は、用いられるラジカル重合開始剤等
の種類などにも左右されるが、室温温度で行なわ
れる。すなわち、後重合においてあまり高い温度
条件下で行なわせると、熱重合的に反応が進み、
重合度の低いポリマーを生起する虞れがあるため
である。またあまり低い温度条件下で行なうと重
合がうまく進行しない虞れがあるためである。し
かしながら、ラジカル重合開始剤として低温活性
ラジカル重合開始剤を用いた場合、凝固相におけ
る後重合は、従来のプラズマ開始重合法において
は、後重合の進行が困難である程の低温域、例え
ば0〜−20℃においても十分に進行した。 さらに、本発明のプラズマ開始重合法において
得られるポリマーの重合度の調節は、プラズマ照
射により重合活性種を得る場合において、重合活
性種を理論量発生させることで行ない得る。 また、反応系内に上記したように添加する場合
において用いられるアルコールとしては、メタノ
ール、エタノール、n−プロパノール、イソプロ
パノール、n−ブタノール、sec−ブタノル、
tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソ
アミルアルコール、ヘキサノール、ペプタノー
ル、オクタノール、カプリルアルコール、ノニル
アルコール、デシルアルコール等の炭素原子数1
〜10個程度のアルコール類が挙げられるが、中で
も低級アルコール、特にメタノールが望ましい。
なおこれらのアルコール類はプラズマ照射の際、
気相中には、存在してもまたしていなくてもよ
い。 このようにして得られる本発明の(メタ)アク
リレート−フツ化(メタ)アクリレート共重合体
は、光学材料としての種々の用途に用いられ得る
が、同様のプラズマ開始重合法によつて得られう
る超高分子量ポリ(メタ)アクリレートと組合せ
て、例えば光フアイバー、または分波器、偏光器
等に用いる光導波路、あるいはさらに特開昭59−
113660号に示されるような密着型カラーイメージ
センサの導光系を構成する素材として好適に用い
られ得る。このように超高分子量ポリ(メタ)ア
クリレートと組合せた場合、各部材を構成する超
高分子量ポリ(メタ)アクリレートと超高分子量
(メタ)アクリレート−フツ化(メタ)アクリレ
ート共重合体は、いずれも高い耐熱性、耐振動
性、耐衝撃性を有しているために苛酷な環境下に
おいても十分な性能を発揮し、特に双方の重合体
を構成する主成分が同一となるために、温度に対
する屈折率変化および膨張係数等をほぼ一致させ
ることができ、温度変化による屈折率差の変動お
よび温度変化により生じる応力による複屈折等の
光学的歪みの発生などの虞れがなくなり、高い熱
変形温度近くまで光学特性が安定したものとな
る。 (実施例) 以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説
明する。 実施例 1 内径15mmのパイレツクスガラス製重合管(容量
42ml)にトリフルオロエチルメタクリレート
(TFEMA)1.71ml、メチルメタクリレート
(MMA)12.82mlおよび過酸化ベンゾイル
(BPO)4.13×10-3mol/を入れ、重合管を真
空ラインに接続し液体窒素で凍結した。この系を
10-3Torr以下で脱気し十分系内の酸素を送り出
し再び融解した。この操作を3回繰返した後、コ
ツクを閉じ重合管中のモノマーを再度液体窒素を
用いて十分冷却し凍結させた。この重合管中のモ
ノマーの一部が室温付近で溶解しはじめた時点で
気相中にプラズマを発生させた。なお用いられた
電極は、銅製15.0×10.0cm、電極間距離18mmの平
行平板電極であり該電極は、13.56MHzのコント
ロールユニツト付ラジオ波(RF)発信装置によ
り50Wの出力で印加された。プラズマ照射時間は
60秒間であつた。プラズマ照射を行なつた後、重
合管を封管し、25℃で5日間振盪重合(後重合)
を行なつた。得られた重合反応物をベンゼンに溶
解しメタノールで再沈澱させて濾過することによ
つて精製し、80℃で真空乾燥して白色のポリマー
を得た。収率は19.7重量%であつた。得られたポ
リマーを赤外吸収スペクトルにかけたところ、
υCE3660cm-1、フツ化アリール系に基づくと思わ
れる吸収1040cm-1が観察され、またポリメチルメ
タクリレート骨格であるυC=01740cm-1、δC-H1240
cm-1、υC-01300〜1160cm-1が観察されることから
TFEMA−MMA共重合体であることが確認でき
た。赤外吸収スペクトルチヤートを第4図に示
す。このTFEMA−MMA共重合体の諸物性を以
下に述べる方法にて測定した。結果を第1表に示
す。 参考例 1 TFEMA5.0ml、BPO4.13×10-3mol/を重合
管に入れた以外は実施例1と同様に重合を行な
い、ややゴム弾性を有する白色のポリマーを得
た。収率は1.5重量%であつた。このポリマーを
赤外吸収スペクトルにかけたところ第5図に示す
ようなチヤートが得られ、ポリトリフルオロエチ
ルメタクリレートであることが確認できた。この
ポリマーの諸物性を以下に述べる方法にて測定し
た。結果を第1表に示す。 参考例 2 MMA15.0ml、BPO4.13×10-3mol/を重合
管に入れた以外は実施例1と同様に重合を行な
い、収率77.0重量%で、無色のポリマーを得た。
このポリマーを赤外吸収スペクトルにかけたとこ
ろ、第6図に示すようなチヤートが得られ、ポリ
メチルメタクリレートであることが確認できた。
このポリマーの諸物性を以下に述べる方法にて測
定した。結果を第1表に示す。 参考例 3 BPOを添加しない以外は、参考例1と同様に
して重合を行なつた。収率0であつたことから
重合反応が生起しなかつたものと思われた。 極限粘度 極限粘度ηを測定するために、ポリマーをベン
ゼンに溶解し、30℃にて極限粘度ηを測定した。
マルク−ホウインク式(Mark−Howink式)η
−KM〓に従つてPMMAの平均分子量Mが算出し
た。但しPMMAにおいてはK=5.2×10-3、α=
0.76とした。 屈折率 ポリマー0.1gをクロロホルム10mlに溶解し、
キヤステイングにより厚さ20μmのフイルムを作
製した。溶媒を完全に除去したフイルムをアツベ
屈折計((株)アタゴ製、No.302型)を用いてD線
(589nm)に対する屈折率を求めた。なお中間液
として5mol/ヨウ化水銀カリウム水溶液を用
いて、25℃にて測定した。 融解温度 ポリマー粉末を、微量融点測定装置(柳本製作
所(株)製)を用いて測定した。 全光線透過率 ASTM D1003試験法により測定を行つた。
[Formula] (wherein R 1 and R 3 are hydrogen or methyl groups, R 2 is an alkyl group with 1 to 5 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, R 4 is 1 to 11 carbon atoms, More preferably, it is a fluorinated alkyl group having 1 to 7 carbon atoms and 1 to 5 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms. The intrinsic viscosity η=3.6×10 3 corresponds to 5×10 7 when converted to the viscosity average molecular weight of polymethacrylate. As described above, the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention has an extremely high intrinsic viscosity, or in other words, an ultra-high molecular weight, so it has excellent heat resistance, mechanical strength, etc. , the temperature dependence of optical properties can be kept low. Furthermore, since the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention is a (meth)acrylate copolymer, it has good optical properties such as transparency and total light transmittance. Since it is suitable as a material and has almost the same physical properties as the similar ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate except for the refractive index, it can be combined and applied to various optical fields. The refractive index of the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention is a value between the refractive index of the homopolymer of each monomer, that is, the refractive index of poly(meth)acrylate and polyfluorinated (meth)acrylate. The composition ratio can be arbitrarily varied within the range of the composition ratio shown below. For example, in the case of methyl methacrylate-trifluoroethyl methacrylate copolymer, the refractive index of polymethyl methacrylate n 25 D = 1.49
and the refractive index of polytrifluoroethyl methacrylate n 25 D = 1.42, but
In particular, it is desired that the refractive index difference with respect to poly(meth)acrylate be about 10 -3 to 3×10 -1 . Furthermore, it is particularly desirable for the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention to have a heat distortion temperature of 150°C or higher and a total light transmittance of 90% or higher when used as an optical material. be. The (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention is produced by allowing a radical polymerization initiator to exist in a gas phase containing monomer vapor, and irradiating plasma into this gas phase to generate a polymerization reaction. It can be prepared easily and with good yield by a plasma-initiated polymerization method that uses a radical polymerization initiator in combination with a radical polymerization initiator that introduces the activated species into the monomer solidification phase to perform chain growth polymerization of the monomers. In addition, in this polymerization method, it is not necessary that all types of monomers constituting the copolymer be present in the gas phase, and all types of monomers may even be present in the post-polymerization process after plasma irradiation. Only one type of monomer may be present in the gas phase. In addition, when alcohol is present in the coagulation phase for post-polymerization, the polymerization time is shortened and the yield is also improved (JP-A-60-224892). The (meth)acrylate that is one of the monomers constituting the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention includes methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-
Examples include (meth)acrylates having an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate, and the other monomer, fluorinated (meth)acrylate, includes monofluoromethyl Methacrylate, difluoroethyl methacrylate, trifluoroethyl methacrylate, trifluoroisopyl methacrylate, hexafluoroisopyl methacrylate, monofluoromethyl acrylate, difluoroethyl acrylate, trifluoroethyl acrylate, trifluoroisopylacrylate, hexafluoroisopylacrylate, etc. Examples include fluorinated (meth)acrylates having a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the number of fluorine substitutions in the fluorinated alkyl group is preferably about 1 to 7. The composition ratio of these monomers is (meth)acrylate:fluorinated (meth)acrylate in a molar ratio of 4:1 to 200:1, more preferably 8:1 to 20:
1. Particularly preferably, it is within the range of 10:1 to 15:1 from the viewpoint of polymerization yield and physical properties of the obtained copolymer, but if it is within this range, the desired copolymer It can be arbitrarily changed depending on the refractive index to be imparted to. Furthermore, in the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention, the (meth)acrylate component and the fluorinated (meth)acrylate component do not necessarily have to be one type of each, but a plurality of them. It is also possible to make a multi-component polymer by combining these. Among these monomer combinations, particularly preferred are methyl methacrylate and trifluoroethyl methacrylate. On the other hand, the radical polymerization initiator used in the plasma-initiated polymerization method may be any one used in general radical polymerization of monomers, such as acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, isobutyryl peroxide, Cumyl peroxyneodecanoate, diisopropyl peroxydicarbonate, di-n
-Propyl peroxydicarbonate, dicyclohexyl peroxydicarbonate, dimyristyl peroxydicarbonate, di-(2-ethoxyethyl)peroxydicarbonate, di-(methoxyisopropyl)peroxy)dicarbonate, di-(2-ethylhexyl) Peroxides such as peroxy) dicarbonate, di-(3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, t-butyl peroxyneodecanoate, potassium persulfate, ammonium persulfate, 2,2'- Low-temperature active radical polymerization initiators such as azo compounds such as azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), and t-butylcumyl peroxide. , diisopropylbenzene hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, p-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexane-3,1,1,3 , 3-tetramethylbutyl hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, 1,1-bis(t-butylperoxy) −
3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1
-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, t-butylperoxymaleate, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-
butyl peroxy-2-ethylhexanoate,
Cyclohexanone peroxide, t-butylperoxyisopropyl carbonate, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, 2,2-bis(t-butylperoxy)
Octane, t-butyl peroxyacetate,
2,2-bis(t-butylperoxy)butane,
t-Butyl peroxybenzoate, n-butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)valerate, di-t-butyl diperoxyisophthalate, methyl ethyl ketone peroxide, α,α'-
Bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, t-butyl hydroperoxide, m-toluoyl peroxide, benzoyl peroxide,
Peroxides such as t-butyl peroxyisobutyrate, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearoyl peroxide, propionyl peroxide, succinic acid peroxide, 1,1'-azobis(cyclohexane) There are high temperature active radical polymerization initiators such as azo compounds such as 1-carbonitrile) and azobisisobutyronitrile. Here, the low-temperature active radical polymerization initiator is one with a decomposition temperature of 50°C or less to obtain a 10-hour half-life,
On the other hand, as a high-temperature active radical polymerization initiator, the decomposition temperature to obtain a 10-hour half-life is about 60 to 220°C. The amount of these radical polymerization initiators to be added to the monomer cannot be determined unconditionally because it depends on the degree of polymerization of the polymer to be obtained and the types of monomer and radical polymerization initiator. However, it is not preferable to add more radical polymerization initiator than necessary because the radical polymerization initiator will not disappear during the polymerization period and will remain in the resulting polymer. For example, when trying to obtain a methyl methacrylate-trifluoroethyl methacrylate copolymer with an intrinsic viscosity η on the order of 10 3 , benzoyl peroxide ( BPO ) has a 6× for bisisobutyronitrile (AIBN)
It is about 10 -5 to 6×10 -3 mol/. The plasma used in the above plasma-initiated polymerization method is preferably non-equilibrium plasma, especially low-temperature plasma generated by glow discharge. Obtained by applying a voltage of 30-50W. The electrodes used include external or internal parallel plate electrodes or coiled electrodes, preferably external parallel plate electrodes. The plasma generation source gas may be any gas such as hydrogen, methane, nitrogen, argon, ethylene, etc.
Alternatively, it may be the monomer gas itself. In addition, in the plasma initiated polymerization method, generally, during plasma irradiation, the solidified phase 2 of the monomer and the gas phase 1 of the monomer are not separated by a partition wall or the like, but in a container 3, as shown in FIGS. 1a and 1b. An equilibrium state is maintained, and post-polymerization is initiated when polymerization active species generated by plasma irradiation of the gas phase 1 come into contact with the surface of the solidified phase. However, as is known, for example, in a plasma initiated polymerization method, as shown in FIGS.
For example, the gas phase 1 is separated by a partition wall 3, etc.
It is also possible to remove the partition wall 3 after performing plasma irradiation, guide the gas phase 1 containing the polymerization active species to the coagulation phase 2, and bring the polymerization active species into contact with the coagulation phase 2 to initiate post-polymerization. As shown in Figures 3a to 3d, during plasma irradiation, only the gas phase 1 containing monomer vapor is sealed in the plasma reactor 4, and after the plasma irradiation, the gas phase 1 is discharged from the reactor 4 to the outside of the system. It is also possible to carry out post-polymerization in the coagulation phase 2 by reintroducing new monomer into the reactor 4 that has been removed and then subjected to plasma irradiation. This method is possible because an ultra-thin film of polymer is coated on the surface of the plasma reactor 4 made of a material such as glass even during plasma-initiated polymerization, and the polymerization active species are absorbed by this polymer. This is because the matrix structure traps the polymer, and also because there is a finely powdered plasma-polymerized polymer in which similar polymerization active species are trapped in the gas phase 1 (Masayuki Kuzuya, "Plasma-initiated polymerization mechanism") , Proceedings of the Plasma Chemistry Symposium (November 14, 1984)). In addition, when carrying out the plasma-initiated polymerization method by the method shown in FIGS. 1a-b or 3a-c, the material of the plasma reactor 4 used is particularly one made of an ultra-thin polymer film for the upper gas electrode. It is desirable to use a material that can be easily coated, such as various glasses such as quartz glass and pyrex glass, and preferably pyrex glass. In FIGS. 1a, 2a, and 3a, reference numeral 5 indicates an electrode, 6 indicates an RF oscillation device, and 7 indicates a control unit. Therefore, the plasma irradiation to the gas phase 1 is carried out at a temperature at which monomer vapor can exist in the reduced pressure gas phase 2;
Generally, irradiation is carried out under temperature conditions near room temperature, and the irradiation time is not particularly limited, but a short time is sufficient to generate polymerization active species.
Usually it takes several seconds to several minutes. Further, the postpolymerization in the coagulation phase 2 is carried out at room temperature, although it depends on the type of radical polymerization initiator used. In other words, if the post-polymerization is carried out at too high a temperature, the reaction will proceed thermally.
This is because there is a risk of producing a polymer with a low degree of polymerization. In addition, if the polymerization is carried out at too low a temperature, there is a possibility that the polymerization will not proceed properly. However, when a low-temperature active radical polymerization initiator is used as a radical polymerization initiator, post-polymerization in the coagulation phase is carried out in a low-temperature range, such as 0 to It progressed satisfactorily even at -20°C. Further, the degree of polymerization of the polymer obtained in the plasma-initiated polymerization method of the present invention can be adjusted by generating a stoichiometric amount of the polymerizable active species when the polymerizable active species is obtained by plasma irradiation. In addition, examples of the alcohol used when adding it to the reaction system as described above include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol,
1 carbon atom such as tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, hexanol, peptanol, octanol, caprylic alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, etc.
About 10 alcohols can be mentioned, among which lower alcohols, particularly methanol, are preferable.
Note that these alcohols may be used during plasma irradiation.
It may or may not be present in the gas phase. The (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention obtained in this manner can be used for various purposes as an optical material, and can be obtained by a similar plasma-initiated polymerization method. In combination with ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate, it can be used for example in optical fibers, optical waveguides used in splitters, polarizers, etc., or in addition, in JP-A-59-
It can be suitably used as a material constituting the light guide system of a contact type color image sensor as shown in No. 113660. When combined with ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate in this way, the ultra-high molecular weight poly(meth)acrylate and ultra-high molecular weight (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer constituting each member will eventually It also has high heat resistance, vibration resistance, and impact resistance, so it exhibits sufficient performance even in harsh environments. It is possible to almost match the refractive index change and expansion coefficient, etc. with respect to the temperature change, eliminating the risk of optical distortion such as birefringence due to fluctuations in the refractive index difference due to temperature changes and stress caused by temperature changes, and high thermal deformation. The optical properties are stable up to temperatures close to that of the original. (Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples. Example 1 Polymer tube made of Pyrex glass with an inner diameter of 15 mm (capacity
1.71 ml of trifluoroethyl methacrylate (TFEMA), 12.82 ml of methyl methacrylate (MMA), and 4.13×10 -3 mol of benzoyl peroxide (BPO) were added to a 42 ml tube, and the polymerization tube was connected to a vacuum line and frozen with liquid nitrogen. . This system
It was degassed at 10 -3 Torr or less to sufficiently remove oxygen from the system and melt again. After repeating this operation three times, the pot was closed and the monomer in the polymerization tube was again sufficiently cooled and frozen using liquid nitrogen. Plasma was generated in the gas phase when a portion of the monomer in the polymerization tube began to dissolve at around room temperature. The electrodes used were parallel plate electrodes made of copper, 15.0 x 10.0 cm, with a distance between the electrodes of 18 mm, and an output of 50 W was applied to the electrodes by a radio frequency (RF) transmitter with a 13.56 MHz control unit. Plasma irradiation time is
It was hot in 60 seconds. After plasma irradiation, the polymerization tube was sealed and polymerized by shaking at 25℃ for 5 days (post-polymerization).
I did this. The resulting polymerization reaction product was purified by dissolving it in benzene, reprecipitating it with methanol, filtering it, and drying it under vacuum at 80°C to obtain a white polymer. The yield was 19.7% by weight. When the obtained polymer was subjected to infrared absorption spectrum,
υ CE3 660cm -1 , an absorption of 1040cm -1 thought to be based on the aryl fluoride system was observed, and υ C=0 1740cm -1 , δ CH 1240 which is a polymethyl methacrylate skeleton.
cm -1 , υ C-0 1300 to 1160 cm -1 is observed.
It was confirmed that it was a TFEMA-MMA copolymer. An infrared absorption spectrum chart is shown in FIG. Various physical properties of this TFEMA-MMA copolymer were measured by the methods described below. The results are shown in Table 1. Reference Example 1 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 5.0 ml of TFEMA and 4.13×10 -3 mol/BPO were added to the polymerization tube, to obtain a white polymer with a slight rubber elasticity. The yield was 1.5% by weight. When this polymer was subjected to an infrared absorption spectrum, a chart as shown in FIG. 5 was obtained, and it was confirmed that it was polytrifluoroethyl methacrylate. Various physical properties of this polymer were measured by the methods described below. The results are shown in Table 1. Reference Example 2 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 15.0 ml of MMA and 4.13×10 -3 mol/BPO were added to the polymerization tube, and a colorless polymer was obtained with a yield of 77.0% by weight.
When this polymer was subjected to an infrared absorption spectrum, a chart as shown in FIG. 6 was obtained, and it was confirmed that it was polymethyl methacrylate.
Various physical properties of this polymer were measured by the methods described below. The results are shown in Table 1. Reference Example 3 Polymerization was carried out in the same manner as Reference Example 1 except that BPO was not added. Since the yield was 0, it was assumed that no polymerization reaction occurred. Intrinsic Viscosity To measure the intrinsic viscosity η, the polymer was dissolved in benzene and the intrinsic viscosity η was measured at 30°C.
Mark-Howink equation η
-KM〓, the average molecular weight M of PMMA was calculated. However, in PMMA, K=5.2×10 -3 , α=
It was set to 0.76. Refractive index Dissolve 0.1g of polymer in 10ml of chloroform,
A film with a thickness of 20 μm was produced by casting. The refractive index for the D-line (589 nm) of the film from which the solvent had been completely removed was determined using an Atsube refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd., model No. 302). The measurement was performed at 25°C using 5 mol/potassium mercury iodide aqueous solution as an intermediate solution. Melting temperature The polymer powder was measured using a micro melting point measuring device (manufactured by Yanagimoto Seisakusho Co., Ltd.). Total light transmittance was measured using ASTM D1003 test method.

【表】 共重合体
(1:10)
[Table] Copolymer
(1:10)

【表】 (発明の効果) 以上述べたように、本発明は主鎖が実質的に下
記の繰返し単位(A)と(B)とが4:1〜200:1のモ
ル比で配列されてなり、30℃のベンゼン中での極
限粘度ηが1×103〜4×103であることを特徴と
する(メタ)アクリレート−フツ化(メタ)アク
リレート共重合体であり、超高分子量構造を有す
るゆえに、耐熱性、機械的強度等に優れ、屈折率
等の光学特性の温度依存性も低いことから種々の
光学材料として好適に使用され得るものであり、
例えば適当な屈折率差の同様な超高分子量ポリ
(メタ)アクリレートを組合せて、光フアイバー、
光導波路、密着型カラーイメージセンサの導光系
などの用途に応用できるものとなる。また本発明
の(メタ)アクリレート−フツ化(メタ)アクリ
レート共重合体が、熱変形温度150℃以上、全光
線透過率が90%以上のものであるとさらに光学系
に良好な特性を与え得るものとなる。
[Table] (Effect of the invention) As described above, the present invention has a main chain in which the following repeating units (A) and (B) are substantially arranged in a molar ratio of 4:1 to 200:1. It is a (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer characterized by an intrinsic viscosity η of 1×10 3 to 4×10 3 in benzene at 30°C, and has an ultra-high molecular weight structure. Because of this, it has excellent heat resistance, mechanical strength, etc., and has low temperature dependence of optical properties such as refractive index, so it can be suitably used as various optical materials.
For example, by combining similar ultra-high molecular weight poly(meth)acrylates with appropriate refractive index differences, optical fibers,
It can be applied to applications such as optical waveguides and light guide systems for contact type color image sensors. Further, when the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention has a heat distortion temperature of 150°C or higher and a total light transmittance of 90% or higher, it can provide even better characteristics to the optical system. Become something.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1a〜b図、第2a〜b図および第3a〜d
図はそれぞれ本発明の(メタ)アクリレート−フ
ツ化(メタ)アクリレート共重合体の調製に用い
られるプラズマ開始重合法の一実施態様を示す
図、第4図は、本発明の(メタ)アクリレート−
フツ化(メタ)アクリレート共重合体の一実施例
の赤外吸収スペクトルチヤート、第5図はポリト
リフルオロエチルメタクリレートの赤外吸収スペ
クトルチヤートであり、また第6図はポリメチル
メタクリレートの赤外吸収スペクトルチヤートで
ある。 1……モノマー気相、2……モノマー凝固相、
3……プラズマ反応器。
Figures 1a-b, 2a-b and 3a-d
The figures each show an embodiment of the plasma-initiated polymerization method used to prepare the (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer of the present invention.
An infrared absorption spectrum chart of an example of a fluorinated (meth)acrylate copolymer, FIG. 5 is an infrared absorption spectrum chart of polytrifluoroethyl methacrylate, and FIG. 6 is an infrared absorption spectrum chart of polymethyl methacrylate. This is a spectrum chart. 1... Monomer gas phase, 2... Monomer solidification phase,
3...Plasma reactor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 主鎖が実質的に下記の繰返し単位(A)と(B)とが
4:1〜200:1のモル比で配列されてなり、30
℃のベンゼン中での極限粘度ηが1×103〜4×
103であることを特徴とする(メタ)アクリレー
ト−フツ化(メタ)アクリレート共重合体。 【式】【式】 (ただし式中R1、R3は水素またはメチル基、R2
は炭素数1〜5個のアルキル基、R4は1〜11個
のフツ素置換基を有する炭素数1〜5個のフツ化
アルキル基である。)
[Scope of Claims] 1. The main chain is substantially composed of the following repeating units (A) and (B) arranged in a molar ratio of 4:1 to 200:1, and 30
The intrinsic viscosity η in benzene at °C is 1×10 3 to 4×
10 3 A (meth)acrylate-fluorinated (meth)acrylate copolymer. [Formula] [Formula] (In the formula, R 1 and R 3 are hydrogen or methyl groups, R 2
is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is a fluorinated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and having 1 to 11 fluorine substituents. )
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