高屈折率材料の開発

高折射率材料的开发

• 批准号: 09J09366
• 负责人: 鈴木 康夫
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09366/
• 关键词: 高屈折率; 高アッベ数; スルフィド; スルホン; レンズ材料; 透明樹脂; 屈折率; 高分子; ポリフェニレンスルフィト; 硫黄; 光導波路; 光学デバイス; アッベ数; チオール

デジタルカメラなどに用いられるレンズ用高分子材料としては、高屈折率であることと共に屈折率の低波長分散性(高アッベ数)が求められる。しかしながら、一般的に透明樹脂において、屈折率とアッベ数は二律背反の関係にあり、高分子・高アッベ数を同時に達成するのは困難であるとされている。当研究室では、スルフィドとスルホンを同時に導入したポリチオエーテルスルホンが高屈折率・高アッベ数を示すことを見出しており、様々なポリチオエーテルスルホンを開発してきた。しかしながら、その柔軟な構造のために、いずれのポリチオエーテルスルホンもガラス転移温度が低いという問題があった。そこで、今年度の研究では、それを解決するため、剛直な構造のトリシクロ[5.2.1.0^<2,6>]デカン骨格を含むジチオール・ビスビニルスルホンを設計・合成し、新規ポリチオエーテルスルホンを開発することを目指した。実際にはトリシクロ[5.2.1.0^<2.6>]デカンジチオール及びビス(ビニルスルホニル)トリシクロ[5.2.1.0^<2.6>]デカンをジシクロペンタジエンからそれぞれ2,3段階で合成した。続いてそれぞれのモノマーをジビニルスルホン及び2,5-ビス(スルファニルメチル)-1,4-ジチアンとマイケル付加により重合させ、二種類のポリチオエーテルスルホンを得た。それぞれのガラス転移温度は74,113℃と、これまでのものに比べ大幅に改善された。また、それらは、屈折率1.605,1.623、アッベ数48.0,45.8という高い値を示すこともわかった。特に後者のポリマーは高屈折率・高アッベ数と共に、レンズ材料として実用化に耐えうる高い耐熱性を持つことから、非常に有用な材料であることが示された。

作为用于数码相机中使用的镜头的聚合物材料，需要具有较高的折射率和低波长的分散性（高ABBE数）的折射率。但是，在透明的树脂中，折射率和ABBE数通常处于直径关系中，据说很难同时实现聚合物和高ABBE数。我们的实验室发现，与硫化物和硫酮同时引入的聚硫酸硫酸磺基硫酮具有高折射率和较高的ABBE数量，并且已经开发了多种聚硫乙醚磺基磺酮。然而，由于其柔性结构，所有聚乙醚磺基磺酮都遭受了低玻璃过渡温度的问题。因此，在今年的研究中，我们旨在设计和合成含有刚性结构三环[5.2.1.0^<2,6>]脱烷骨骼的二硫醇 - 双氯磺酮，以解决此问题，并开发出新的Polythiothioethersulfone。在实践中，三环二硫醇[5.2.1.0^<2.6>] decanedithiol和bis（乙烯基磺酰基）三环体[5.2.1.0^<2.6>]脱烷是从两三个或三个步骤中从双环戊二烯中合成的。随后，通过添加divinylsulfone，2,5-双（磺甲基甲基）-1,4-二氧化基和迈克尔获得两种类型的聚硫代硫磺酮，将每个单体聚合。它们的玻璃过渡温度为74,113°C，比以前的型号明显提高。还发现它们具有1.605、1.623和48.0、45.8的ABBE数量的高折射率。特别是，后一种聚合物已被证明是一种非常有用的材料，因为它具有高折射率和较高的ABBE数量，并且具有高耐热性，可以承受实际用作作为镜头材料的实际用途。

项目成果

Synthesis and characterization of thianthrene-based poly(phenylene sulfide)s with high refractive index over 1.8

• DOI: 10.1039/c1jm12402a
• 发表时间: 2011-09
• 期刊: Journal of Materials Chemistry
• 作者: Yasuo Suzuki;Kimiya Murakami;S. Ando;Tomoya Higashihara;M. Ueda

Synthesis and Study of Redox-Active Acyclic Triazenes : Toward Electrochromic Applications

氧化还原活性无环三氮烯的合成与研究：面向电致变色应用

• 期刊: Journal of Organic Chemistry
• 影响因子: 3.6
• 作者: Ono;Robert J.;Suzuki;Yasuo;Khramov;Dimitri M.;Ueda;Mitsuru;Sessler;Jonathan L.;Bielawski;Christopher W
• 通讯作者: Christopher W

A Recyclable, Self-Supported Organocatalyst Based on a Poly(N-Heterocyclic Carbene)

• DOI: 10.1021/ja200602e
• 发表时间: 2011-04-13
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Powell, Adam B.;Suzuki, Yasuo;Cowley, Alan H.
• 通讯作者: Cowley, Alan H.

Synthesis and characterization of thianthrene-based poly(phenylene sulfide)s with very high refractive index over 1.8

折射率超过1.8的噻蒽基聚苯硫醚的合成与表征

• 发表时间: 2011
• 作者: Suzuki;Y.;Murakami;K.Ando;S.;Higashihara;T.;Ueda;M.
• 通讯作者: M.

Synthesis of High Refractive Index Poly(thioether sulfone)s with High Abbe's Number

高折射率高阿贝数聚硫醚砜的合成

• 发表时间: 2009
• 期刊: Polymer Journal 41
• 作者: Suzuki;Yasuo;Higashihara;Tomoya;Ando;Shinji;Ueda;Mitsuru
• 通讯作者: Mitsuru