学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate
工学部
時間割コード
Registration Code
0816350
科目区分【日本語】
Course Category
専門科目
科目区分【英語】
Course Category
Specialized Courses
科目名 【日本語】
Course Title
高分子物理化学
科目名 【英語】
Course Title
Physical Chemistry of Macromolecules
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員 【日本語】
Instructor
髙野 敦志 ○ 野呂 篤史
担当教員 【英語】
Instructor
TAKANO Atsushi ○ NORO Atsushi
単位数
Credits
2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period
秋 金曜日 2時限
Fall Fri 2
授業形態
Course style
講義
Lecture
学科・専攻【日本語】
Department / Program
化学生命工学科
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Chemistry and Biotechnology
必修・選択【日本語】
Required / Selected
選択
必修・選択【英語】
Required / Selected
Elective


授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN)
 私たちの身の周りには、繊維、ゴム、樹脂、フィルムなどの高分子からなる材料があふれている。すでに高分子物質を製造・加工してそれら利用する巨大産業が成立しており、現在の人類の営みは高分子技術の恩恵なしには成り立たない。高分子物質のほとんどは鎖状の巨大分子からなるため、この形状から特徴的な諸物性、構造形成が生まれる。これらの特質を理解して技術へと結びつけるには、低分子化合物とは異なる特徴的な取り扱い、知識、解析法などを理解する必要がある。高分子科学は大きく分けて、高分子合成と高分子構造・物性の2分野からなるが、本講義では後者の内容を扱い、高分子物質の理論的な取り扱い、実験法、解析法、高分子物質の化学構造と構造・物性との相関などを学ぶことにより、応用展開可能な基礎力を身につけることを目的とする。特に、高分子鎖の分子特性の基礎を学び、様々な高分子物質が溶液中や固体・膜状態で示す性質すなわち物性を学ぶ。
 本講義を修得することで、受講者が講義終了時に以下の知識を身につけていることを目標とする。
1、分子の両末端間距離と回転半径 
2、平均分子量と分子量分布 
3、格子モデルと希薄溶液の性質 
4、排除体積効果と実在鎖 
5、溶融状態のホモポリマーの形態 
6、異種高分子混合系の性質 
授業の目的 【英語】
Goals of the Course
The purpose of this course is to learn basic physical properties of polymer solutions and solids in terms of molecular characteristics of polymer chains.
到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
 私たちの身の周りには、繊維、ゴム、樹脂、フィルムなどの高分子からなる材料があふれている。すでに高分子物質を製造・加工してそれら利用する巨大産業が成立しており、現在の人類の営みは高分子技術の恩恵なしには成り立たない。高分子物質のほとんどは鎖状の巨大分子からなるため、この形状から特徴的な諸物性、構造形成が生まれる。これらの特質を理解して技術へと結びつけるには、低分子化合物とは異なる特徴的な取り扱い、知識、解析法などを理解する必要がある。高分子科学は大きく分けて、高分子合成と高分子構造・物性の2分野からなるが、本講義では後者の内容を扱い、高分子物質の理論的な取り扱い、実験法、解析法、高分子物質の化学構造と構造・物性との相関などを学ぶことにより、応用展開可能な基礎力を身につけることを目的とする。特に、高分子鎖の分子特性の基礎を学び、様々な高分子物質が溶液中や固体・膜状態で示す性質すなわち物性を学ぶ。
 本講義を修得することで、受講者が講義終了時に以下の知識を身につけていることを目標とする。
1、分子の両末端間距離と回転半径 
2、平均分子量と分子量分布 
3、格子モデルと希薄溶液の性質 
4、排除体積効果と実在鎖 
5、溶融状態のホモポリマーの形態 
6、異種高分子混合系の性質 
到達目標 【英語】
Objectives of the Course
The purpose of this course is to learn basic physical properties of polymer solutions and solids in terms of molecular characteristics of polymer chains.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
高分子基礎化学、高分子合成化学、化学基礎、熱力学及び演習、構造・電気化学及び演習
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Fundamentals of Polymer Chemistry, Elements of Physical Chemistry, Thermodynamics with Exercises, Structural Chemistry and Electrochemistry with Exercises
授業の内容【日本語】
Course Content
1.高分子物性を学ぶ意義・必要性
2.高分子鎖の統計的性質
3.高分子溶液の熱力学
4.光散乱法
5.粘度法、SECおよびその他の分子量測定法
6.濃厚溶液
7.高分子溶液の相挙動
8.非晶質高分子溶融体の性質(高分子均一系、ホモポリマー)
9.非晶質高分子溶融体の性質(ポリマーブレンド、ブロック共重合体)
10.結晶構造、高次構造
11.高分子の熱的性質(融点、ガラス転移温度)
12.粘弾性(弾性体と粘性体、粘弾性体)
13.粘弾性(高分子の粘弾性挙動)
14.粘弾性(ゴム弾性)
15.粘弾性(粘弾性の分子論)
講義の受講に先立ち、教科書の指定箇所を読んでおくこと。また、講義中に課題を課すことがあるので、出席して対応すること。
授業の内容【英語】
Course Content
1.Introduction for this course
2.Statistical properties of polymer chain
3.Thermodynamics of polymer solution
4.Light scattering
5.Viscometry, SEC and the other method for determiniation of molecular weight of polymers
6.Semi-dilute and concentrated solution
7.Phase behavior of polymer solution
8.Basic property of molten amorphous polymer (homopolymers)
9.Basic property of molten amorphous polymer (polymer blends and block copolymers)
10.Structure of cristalline polymers
11.Thermal properties of polymers
12.Basics of viscoelastic properties of polymers
13.Viscoelastic behavior of polymers
14.Rubber elasticity
15.Molecular theory of viscoelasticity of polymers
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
達成目標に対する評価の重みは同じである。講義出席者に対するミニ演習20%、定期試験80%で評価し、合計100点満点中、60点以上を合格とする。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Short exercise in class (20%) and Examination (80%)
More than 60% is required for credits.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
・履修要件は要しない。
・授業は対面・オンライン・遠隔(オンデマンド型)のいずれかの実施形態、もしくは併用により行う。
・教員への質問は、その回の授業担当教員に、メールにより行うこと。
・授業に関する受講生の意見交換は、NUCT機能「メッセージ」により行うこと。
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
No special requirement.
教科書【日本語】
Textbook
「高分子化学」第5版、村橋俊介、小高忠男、蒲池幹治、則末尚志 編 共立出版(ISBN:978-4-320-04380-0)を使用する。また、適宜、プリントを配布する。
教科書【英語】
Textbook
Syunsuke Murahashi, Tadao Kodaka, Mikiharu Kamachi, Naosi Norisuye “Kobunshikagaku ”5th Edition (kyoritsu) written in Japanese,
and appropriate references will be given in the lecture.
参考書【日本語】
Reference Book
「フローリー高分子化学」 岡 小天・金丸 競 共訳 丸善
「ド・ジャン 高分子の物理学」 久保亮五監修 高野 宏・中西 秀 共訳 吉岡書店
「高分子の構造と物性」松下裕秀編 講談社
参考書【英語】
Reference Book
P.J.Flory, "Principles of Polymer Chemistry" (Cornell University Press, New York, 1953)
P.G.deGenne, "Scaling concepts in Polymer Physics" (Cornell University Press, New York, 1979)
Yushu Matsushita, "Kohunshi no Kozo To Bussei" (Kodansha)
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
授業の後、その日の授業の復習をすること。
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
After the lesson, review what they learned is required.
使用言語【英語】
Language used
使用言語【日本語】
Language used
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
B-3)対面授業科目(一部遠隔:同時双方向・オンデマンドの併用)
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
B-3)Face-to-face course(Including some remote classes using both simultaneous interactive and on-demand methods)
遠隔授業(オンデマンド型)で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業(オンデマンド型)で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)