理想的な光学特性を実現する！

光学用透明樹脂の高屈折率化、低複屈折化技術

－微粒子分散、有機無機ハイブリッド、ポリマーアロイ/ブレンド、共重合、電子線・光照射－

• 「ＬＥＤ封止材・コート材」 「耐熱レンズ」 「太陽電池用反射防止膜」の高屈折率化のために！
• 『微粒子分散』による屈折率制御！粒子・フィラーの最適選定と樹脂とのマッチングとは！
• 透明分散液の塗布による高屈折率膜形成への新しい展開！

高屈折率化、低屈折率化をわかり易く解説！

• 波長分散性を低下させることなく高屈折率にするための分子設計がわかる！
• 光の回折・散乱による光損失を著しく低減する手法がわかる！
• 微粒子分散による屈折率制御：「樹脂」と「微粒子」の最適な組合せは？
• 分子オーダーでのナノ分散手法がわかる！
• レイリー散乱の領域までナノ分散するポイントとは？
• 着色、白化せずに屈折率を制御する方法とは？
• 屈折率は硫黄含有率によりコントロールが可能？
• フォトオプティカル効果による屈折率制御と最適反応設計がわかる！
• 電子線照射量の調整により欲しい屈折率を得るには？

如何にゼロに近づけるか？複屈折の低減化を紐解く！

• 共重合による複屈折制御の鍵とは？
• 完全ゼロ複屈折高分子を合成するための考え方と実例を紹介！
• ポリマーブレンド法による複屈折の低減化のポイントを理解！
• ポリマー中に含有している低分子の複屈折への影響とは？
• 成形時の流動性と複屈折の関係性は？
• 応力複屈折を低減化する方法：繰返し単位の分極率異方性、残留応力歪みの低減手法のポイントとは？

高透明化への最適設計がわかる！

• ポリマーアロイ・ブレンドの相溶性が及ぼす透明性への影響とは？
• ポリマーの屈折率が近いとアロイ/ブレンドは透明になるか？
• ロールブレンドする場合の投入順序による、分散状態と透明性への影響とは？
• 高透明化のための分子設計：光散乱損失・光吸収損失の小さい原子団から構成する分子設計とは？
• 高透明化のための高次構造制御：不均一構造の大きさと屈折率差を小さくする高次構造制御とは？
• ポリイミドの耐熱性・透明化両立への機能設計と具体的事例が満載！

※敬称略

谷尾　宣久

千歳科学技術大学

松川　公洋

大阪市立工業研究所

瀬川　浩代

東京工業大学

岩崎　光伸

近畿大学

村田　一紀

(株)ソーラー

南　　有紀

(株)ソーラー

今井　祐介

(独)産業技術総合研究所

寺　　原淳

(独)産業技術総合研究所

松井　啓太郎

(独)産業技術総合研究所

伯田　幸也

(独)産業技術総合研究所

林　　拓道

(独)産業技術総合研究所

上野　信彦

(株)三菱化学科学技術研究センター

山下　俊

東京理科大学

高谷　克彦

芝浦工業大学

工藤　宏人

神奈川大学

小原　禎二

日本ゼオン(株)

後藤　幸平

ＪＳＲ(株)

山田　光昭

大阪ガスケミカル(株)

山田　昌宏

大阪ガスケミカル(株)

落合　文吾

山形大学

遠藤　剛

近畿大学

西田　裕文

ナガセケムテックス(株)

栗田　公夫

日本大学

齋藤　和也

豊田工業大学

原口　雅宣

徳島大学

井上　正志

大阪大学

斎藤　拓

東京農工大学

第１章　光学ポリマーの屈折率制御・低複屈折化・高透明化・エイジング

• 第１節　屈折率制御
• １．屈折率と分子構造
• 1.1　屈折率の定義
• 1.2　屈折率と分子構造
• ２．屈折率の波長依存性
• ３．屈折率の温度依存性
• ４．屈折率の制御
• 4.1　Lorentz-Lorenz式に基づいた屈折率の制御
• 4.2　高屈折率化
• 4.3　低屈折率化
• ５．屈折率の精密測定
• ６．光学ポリマーの屈折率予測システム
• 第２節　低複屈折化
• １．複屈折と屈折率楕円体
• 1.1　等方性と異方性
• 1.2　複屈折と屈折率楕円体
• 1.3　複屈折媒体に入射した光の振る舞い
• ２．配向複屈折
• 2.1　ポリマーの配向複屈折
• 2.2　配向複屈折の低減化
• ３．応力複屈折
• 3.1　光弾性効果と応力複屈折
• 3.2　応力複屈折の低減化
• ４．複屈折の低減化
• 第３節　高透明化
• １．ポリマーの透明性
• ２．高透明化のための高次構造制御
• 2.1　光散乱法による高次構造解析と透明性の評価
• 2.2　非晶性ポリマー固体の屈折率不均一構造
• 2.3　高透明化のための高次構造制御
• ３．高透明化のための分子設計
• 3.1　光散乱損失と分子構造
• 3.2　光吸収損失と分子構造
• 3.2.1　電子遷移吸収
• 3.2.2　原子振動吸収
• 3.3　高透明化のための分子設計
• ４．光学ポリマーの透明性予測システム
• 第４節　光学ポリマーのエイジング
• １．光学ポリマーのエイジング
• ２．エイジングに伴うエンタルピー変化
• ３．エイジングに伴う屈折率変化
• ４．エイジングと透明性

第２章　微粒子分散による樹脂の屈折率コントロール

• 第１節　シリカナノ粒子分散ポリマーハイブリッドによる低屈折率薄膜の作製と応用
• １．有機溶剤分散シリカナノ粒子の特性
• ２．ポリシランの構造と特性
• ３．ポリシラン－シリカナノ粒子ハイブリッド薄膜の作製
• ４．ポリシラン－シリカナノ粒子ハイブリッド薄膜の屈折率変化
• ５．ポリシラン－シリカナノ粒子ハイブリッド薄膜から低屈折率膜の作製
• 第２節　チタニア系ハイブリッド材料の作製と高屈折率化技術
• １．共有結合型ハイブリッド材料
• ２．水素結合型有機-無機ハイブリッド材料
• ３．配位結合型ハイブリッド材料
• 第３節　金属イオンドープ有機無機ハイブリッド材料の作製とその光学特性制御
• １．有機無機ハイブリッド材料
• ２．材料の屈折率
• 2.1　無機ガラスの屈折率
• 2.2　屈折率の加成性
• 2.3　屈折率の主要因
• ３．いくつかの有機無機複合材料の光学的性質
• 3.1　La2O3-TiO2-SiO2系有機無機複合材料
• 3.2　Euイオンドープ有機無機複合材料
• 3.3　有機無機複合材料中にドープした金属イオンの配位子場制御
• 第４節　酸化ジルコニウムスラリーによるポリマーハイブリッド薄膜の屈折率制御
• １．有機－無機ハイブリッド
• 1.1　無機ナノ粒子の有用性
• 1.2　散乱の影響
• 1.3　酸化ジルコニウムの一般特性
• 1.4　酸化ジルコニウムの光学特性
• ２．有機－無機ハイブリッドによる屈折率制御
• 2.1　酸化ジルコニウムの分散
• 2.2　光学特性
• 2.3　ポリマーハイブリッドの表面観察
• 2.4　機械特性
• ３．酸化ジルコニウムスラリーの用途
• 第５節　高屈折率無機ナノ粒子／ポリカーボネートナノコンポジット材料の合成と光学特性
• １．ポリカーボネート
• ２．超臨界水反応場を用いたナノ粒子合成
• 2.1　反応場としての超臨界水の特徴
• 2.2　流通式超臨界水熱反応装置
• 2.3　流通式超臨界水熱反応装置により合成した高屈折率ナノ粒子
• 2.4　高屈折率ナノ粒子の表面修飾
• ３．高屈折率ナノ粒子／PCナノコンポジットの合成と光学特性
• 3.1　PC鎖へのスルホン酸基の導入
• 3.2　高屈折率ナノ粒子／PCナノコンポジットの合成と透明性評価
• 3.3　高屈折率ナノ粒子／PCナノコンポジットの屈折率評価

第３章　樹脂の配合・設計による光学特性制御

• 第１節　ポリマーアロイ/ブレンドにおける屈折率,透明性,複屈折等の光学特性制御
• １．分子量と分子量分布に依存する高分子材料の性質
• 1.1　高分子材料の分子量
• 1.1.1　重合反応に依存する高分子の分子量と分子量分布
• 1.1.2　重量平均分子量と数平均分子量等の基本的な分子量測定方法と測定分子量域
• 1.2　リビングポリマー
• 1.3　高分子共重合体もポリマーブレンドである
• 1.4　材料を特定する指標としての分子量
• 1.5　超分子量高密度ポリエチレンの摩耗性の分子量依存性
• 1.6　高分子材料の光学特性の分子量依存性
• ２．ポリマーアロイ・ブレンドの光学的性質
• 2.1　ポリマーアロイ/ブレンドの光学的性質
• 2.1.1　ポリマーの屈折率が近いとアロイ/ブレンドは透明になるか？
• 2.1.2　溶解度パラメータと透明性
• ３．ポリマーアロイ・ブレンドの光学的応用
• 3.1　ポリマーブレンド系の光記録材料へ応用
• 3.1.1　記録材料への応用
• 3.1.2　調光材料への応用
• 3.1.3　透明ボトル
• 3.2　光情報通信の高品質維持と屈折率分布傾斜構造
• 3.2.1　傾斜構造による低光学損失材料
• 3.3　その他のポリマーアロイ・ブレンドの応用について　
• 3.3.1　フロストボトル等つや消し等の光沢製品
• 3.4　ポリマーアロイ・ブレンドと複屈折
• 3.4.1　ポリマーアロイ・ブレンドによる低複屈折性材料の開発
• 3.4.2　ポリマーアロイ・ブレンドによる低複屈折性材料の開発
• 第２節　屈折率変換材料の合成と特性
• １．光反応による屈折率変換官能基
• 1.1　薄膜の屈折率変化
• 1.2　光異性化反応性基を有するポリマー薄膜の屈折率変化
• 1.3　光二量化反応性基を有するポリマー薄膜の屈折率変化
• 1.4　特殊構造化合物を基盤とした薄膜の屈折率変化
• 1.4.1　カリックスアレーンを基盤とした薄膜の屈折率変化
• 1.4.2　ポリシルセスキオキサンを基盤とした薄膜の屈折率変化
• 1.5　屈折率上昇変化薄膜材料
• ２．温度と屈折率特性
• 第３節　シクロオレフィンポリマーの屈折率コントロールと応用
• １．シクロオレフィンポリマー
• ２．光学用プラスチック
• ３．COPの特長
• 3.1　吸湿性
• 3.2　複屈折
• ４．プラスチックの成形条件と光学特性
• 4.1　屈折率
• 4.2　レンズの複屈折
• 第４節　ポリイミドの透明化設計の例
• １．耐熱性ポリイミドの透明性発現
• ２．透明性発現の機能設計の具体例
• 2.1　芳香族系ポリイミド
• 2.1.1　 整列しにくい構造の導入
• 2.1.2　市販の芳香族系透明ポリイミド
• 2.2　半芳香族系ポリイミド
• 2.2.1　脂環族テトラカルボン酸２無水物／芳香族ジアミン
• 2.2.2　脂環族ジアミン／芳香族テトラカルボン酸２無水物
• 2.2.3　全脂環族ポリイミド
• ３．市販の脂環族系透明ポリイミド
• 第５節　フルオレンポリエステルの特徴と応用
• １．光学レンズ用プラスチック
• ２．フルオレン系ポリエステル
• １）高屈折率
• ２）低複屈折
• ３）低アッベ数
• ４）高流動性　
• ３．新グレード・新用途への展開
• 第６節　二酸化炭素および二硫化炭素を利用する高分子合成と高屈折材料設計への展開
• １．二酸化炭素の有機材料への変換と高屈折率材料への応用
• 1.1　二酸化炭素からのカーボナートの合成とカーボナートの性質
• 1.2　環状カーボナートを経由する二酸化炭素をカルボニル源とするポリカーボナートの合成
• 1.3　二官能性環状カーボナートとジアミンの重付加による ポリヒドロキシウレタンの合成とその変換・性質
• 1.4　環状カーボナート構造をもつポリマーの合成とその性質
• ２．二硫化炭素の有機材料への変換と高屈折率材料への応用
• 2.1　二硫化炭素をモノマーとするポリマー合成
• 2.2　二硫化炭素から得られるモノマーの重合によるポリマー合成
• 2.2.1　環状ジチオカーボナート類の合成と重合ならびに得られるポリマーの性質
• 2.2.2　環状チオウレタン類の合成と重合ならびに得られるポリマーの性質
• 第７節　高屈折率含硫黄ポリマーの合成とその屈折率特性
• １．カリックスアレーンをコアに有するスターポリスルフィドの合成
• 1.1　t-ブチルカリックス[8]アレーンをコアに有する
• 　　　 スターポリスルフィドの合成と屈折率特性（８本腕スターポリスルフィド）
• 1.2　c-メチルカリックレゾルシンアレーン、 c-ヒドロキシベンズカリックスレゾルシンアレーンを
• 　　　 コアに有するスターポリスルフィドの合成と屈折率特性
• 1.3　4本腕スターポリスルフィドの合成と屈折率特性
• 第８節　シルセスキオキサンを骨格とする樹脂の透明性・耐熱性の向上と光学用途への応用
• １．透明封止材料の分子設計
• ２．シルセスキオキサンを骨格とするエポキシ樹脂の合成
• ３．シルセスキオキサン骨格エポキシ樹脂の硬化物特性
• ４．シルセスキオキサン骨格エポキシ樹脂の改良
• ５．更なる耐熱透明安定性の向上
• 第９節　ゾル-ゲル法による透明・高屈折率ポリウレタンハイブリッド材料の調製と物性
• １．原料
• 1.1　ポリオール
• 1.2　イソシアナート
• 1.3　金属アルコキシド
• ２．合成およびハイブリッド化の基本操作
• ３．チタニア複合量および分子鎖長の違いによる構造と物性の変化
• 3.1　ポリオール/チタニアハイブリッド
• 3.1.1　PTMO/TiO2ハイブリッドおよびPPG/TiO2ハイブリッド
• 3.1.2　ポリカーボネートジオール/チタニアハイブリッド
• 3.1.3　PEG/チタニアハイブリッド
• ４．骨格構造および分子鎖長の違いによる光学特性ならびに微細構造への影響
• 4.1　PTMO系ポリウレタン/チタニアハイブリッド
• 4.2　難黄変性PU/チタニアハイブリッド
• ５．鎖延長剤にイオウ系を用いたときの屈折率向上効果
• 5.1　鎖延長剤に2-メルカプトエチルスルフィド(MES)を用いたポリチオウレタン(PTU)/チタニアハイブリッド7)

第４章　透明樹脂の透明性・屈折率測定のポイントと評価

• 第１節　透過率・透過特性測定のポイントとその解析方法
• １．物質の透過特性を決める要因
• ２．透過率測定における反射率の補正
• ３．薄膜での測定の注意点
• ４．光学的異方性
• ５．透過率測定における散乱の補正
• 第２節　フィルムの光学的評価法
• １．反射・透過測定
• ２．エリプソメトリ法による評価
• ３．フィルムの評価例
• 3.1　厚さ方向に屈折率異方性のあるフィルムの評価
• 3.2　赤外域での測定
• ４．透明性の評価
• 4.1　伝搬光ストリーク測定法
• 4.2　ストリーク測定法
• 4.3　カットバック法

第５章　透明樹脂の低複屈折化のポイント

• 第１節　共重合による複屈折制御
• 1. 高分子の複屈折の指標
• 1.1　配向複屈折
• 1.2　高分子ガラスの複屈折
• 1.3　形態複屈折
• 1.4　樹脂の複屈折能と複屈折マップ
• 2. 共重合による複屈折制御
• 2.1　ランダム共重合の複屈折の組成依存性
• 2.2　共重合による複屈折制御　
• 3．共重合による複屈折の波長依存性の制御
• 3.1 複屈折の波長依存性
• 3.2 複屈折の波長依存性の制御　
• 第２節　ポリマーブレンドの複屈折挙動
• １．ポリマーの複屈折　
• ２．ポリマーブレンド法による複屈折の低減化
• ３．ポリマー／ポリマー系の複屈折挙動
• ４．ポリマー／低分子系の複屈折挙動
• ５．ブロック共重合体の複屈折挙動