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【この講座で学べること】
・ポリマーの屈折率の測定方法
・高屈折率材料の開発方法と応用
・高屈折率材料の合成方法
・高屈折率材料の物理的特性の評価方法
【講座概要】
熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、およびUV硬化性樹脂材料として応用されるポリマー材料には、高屈折率特性が強く求められている。特に、熱硬化性樹脂に代表される眼鏡レンズでは、次世代材料として屈折率1.8以上の実現が目標とされている。一方、熱可塑性樹脂を用いたマイクロプラスチックレンズ材料においては、1.7以上の屈折率が求められており、さらに液状のUV硬化性樹脂材料では1.6以上の屈折率が期待されている。このような高屈折率化への要求は産業界において極めて強いが、学術研究においては、単に屈折率の向上のみを追求したポリマー合成が行われることも多く、必ずしも実用用途と整合しない場合が少なくない。一般に、ポリマーの屈折率は、その分子屈折率および密度に依存する。そのため、屈折率を向上させるには、硫黄、ハロゲン、芳香環、重原子などの分子屈折率の高い構造要素を導入することが有効である。しかしながら、これらの要素を単に付与するだけでは、透明性、耐熱性、加工性、機械特性などとのトレードオフが生じるため、実用材料としては不十分である。また、屈折率の評価方法としては、アッベ屈折計、エリプソメーター、プリズムカップラーの三手法が代表的である。これらは測定原理や適用可能な試料形態（バルク、薄膜など）が異なるため、高屈折率材料の用途に応じて適切な測定手法を選択する必要がある。したがって、高屈折率ポリマー材料の開発においては、単なる屈折率の向上にとどまらず、想定される応用分野を明確にした上で、それに適合した分子設計および合成手法を構築することが重要である。
本セミナーでは、高屈折率材料の応用展開を念頭に置き、ポリマーの分子設計指針と合成法について体系的に解説する。
１．ポリマーの屈折率の測定方法
・屈折率の原理
・アッベ数
・測定方法
２．高屈折率ポリマーの開発例
・プラスチックレンズ材料の開発例
・ストランドの作成方法
・マイクロレンズへの応用
３．含硫黄ポリマー
・合成法
・性質
・屈折率制御
４．特殊構造高分子とそれらの物理的特性
・ケイ素元素を有する高密度なポリマーの合成
・屈折率特性
５．高アッベ数ポリマーの分子設計
・原理
・分子設計方法
６．含テルルポリマーの合成と屈折率特性
・合成法
・屈折率と性質
７．含ヨウ素ポリマーの合成と屈折率1.8以上のマイクロプラスチックレンズ材料の可能性
・合成法
・屈折率と性質
８．屈折率変換材料の開発
・合成法
・屈折率変換の原理
・測定
【質疑応答】
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