屈折率分散の限界線を超える新規光学ポリマーの基本構造の探索と検証

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19655067
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 安藤 慎治 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00272667)
• キーワード: 光学ポリマー / 高屈折率 / 波長分散 / 密度汎関数法 / 高アッベ数 / 高透明性 / 含硫黄ポリマー / 脂環式ポリマー

研究概要

H19年度は、既存光学ポリマー群において屈折率(n)とアッベ数(ν)の間にトレードオフの相関が存在し、それを超えることが困難であった理由を、光学ポリマー基本構造群に密度汎関数法(DFT)計算を系統的に適用することで解明した.次いで、高いnと高いνを同時に有し、上記の相関を超える可能性のある基本骨格を探索した結果、複数の硫黄原子を橋渡し(ブリッジ)構造として含む脂環構造(シクロヘキサンやノルボルナン骨格)が有望であることを明らかにし、それらの合成可能性と光学ポリマーに導入した際の構造や物性の妥当性について予測した.また、可視域での屈折率分散を高精度に評価するため、プリズムカプラー法に基づく可視短波長域での精密光学測定系を新たに構築するとともに、DFT計算により高いnと高いνが予測された基本骨格を有する化合物の合成を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Optically Transparent Sulfur-Containing Polyimide-TiO2 Nanocomposite Films with High Refractive Index and Negative Pattern Formation ffrom Poly (amic acid)-TiO2 Nanocomposite Film (2008)
  • 著者名/発表者名: Jin-gang LIU, Yasuhiro, NAKAMURA, Tomohito OGURA, Yuji SHIBASAKI, Shinji ANDO, and M. UEDA
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 20 ページ: 273-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光学ポリマーの物性予測と高屈折率ポリイミド光学材料の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安藤 慎治・劉 金剛・上田 充
  • 雑誌名: 成形加工 20 ページ: 170-176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Highly Refractive Polyimides from 4,40-Thiobis [(p-phenylenesulfanyl) aniline] and Various Aromatic Tetracarboxylic Dianhydrides (2007)
  • 著者名/発表者名: Jin-gang LIU, Yasuhiro NAKAMURA, Yasuo SUZUKI, Yuji SHIBASAKI, Shinji ANDO, and M. UEDA
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. Part A, Polym Chem 45 ページ: 5606-5617
  • 査読あり
• [学会発表] 高屈折率を示す含硫黄ポリイミドの光透過性と屈折率の波長分散 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村 康広・劉 金剛・芝崎 祐司・上田 充・安藤 慎治
  • 学会等名: 日本ポリイミド・芳香族系高分子会議
  • 発表場所: 東邦大学
  • 年月日: 2007-11-16
• [学会発表] 高透明性・高屈折率含硫黄ポリイミド[III]-DFT計算による物性予測と光学測定による解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安藤 慎治・劉 金剛・中村 康広・芝崎祐二・鈴木 康夫・上田 充
  • 学会等名: 高分子学会予稿
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2007-09-19
• [備考]
  • URL: http://www.op.titech.ac.jp/polymer/lab/sando/results.htm