2026年度 (最新) 学院等開講科目 物質理工学院 応用化学系
高分子物性２（固体構造）
- 開講元
- 応用化学系
- 担当教員
- 戸木田 雅利
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 木3-4 (M-B07)
- クラス
- -
- 科目コード
- CAP.Y205
- 単位数
- 100
- 開講時期
- 2026年度
- 開講クォーター
- 4Q
- シラバス更新日
- 2026年9月9日
- 使用言語
- 日本語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
繊維やフィルムをはじめとする高分子固体の物性は，分子鎖の化学構造だけでなく，分子鎖が凝集して形成する結晶構造，非晶構造および分子鎖や結晶の配向などの高次構造にも大きく依存する。本講義では，高分子固体に形成される結晶，非晶，液晶およびミクロ相分離構造を対象として，その形成機構，構造解析法ならびに物性との関係について学ぶ。
本講義のねらいは，高分子固体の高次構造とその形成機構を理解するとともに，高分子固体の物性を構造に基づいて考察できる能⼒を養うことである。
到達目標
本科目を履修した学生は、
1) 高分子固体に見られる結晶、非晶、液晶およびミクロ相分離構造の特徴を説明できる。
2) 結晶性高分子の構造、結晶化機構および結晶形態を説明できる。
3) 高分子固体の状態変化（結晶融解およびガラス転移）を説明できる。
4) 高分子固体における構造と物性との相関を説明できる。
5) 液晶性高分子およびブロック共重合体が形成する自己組織化構造の形成原理を説明できる。
6) 高分子固体の構造および状態変化を評価する解析手法の原理と特徴を説明できる。
キーワード
高分子結晶構造，結晶化機構，ガラス転移，構造物性相関，液晶性高分子，ミクロ相分離構造
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
授業の進め方
講義形式で授業を行う。講義資料を配布し、理解度の確認のために課題または小テストを適宜実施する。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 高分子結晶の構造 |
高分子結晶の階層構造（単位格子，ラメラ結晶，球晶）を説明できる。 |
| 第2回 | 高分子固体の状態変化：結晶の融解と非晶のガラス転移 |
結晶融解とガラス転移を説明できる。 |
| 第3回 | 高分子の結晶化機構 |
結晶形成過程（核形成と結晶成長）を説明できる。 |
| 第4回 | 高分子固体の構造と物性：結晶化度と配向度 |
結晶化度および配向度の概念とその評価法を説明できる。 |
| 第5回 | 液晶相と液晶性高分子 |
液晶相の構造と特徴を説明できる。 |
| 第6回 | ブロック共重合体とミクロ相分離構造 |
ブロック共重合体の分子構造とミクロ相分離構造との関係を説明できる。 |
| 第7回 | 総合演習（期末試験） |
高分子固体構造、その形成過程、構造評価法および物性との関係を体系的に説明できる。 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
各回の授業について，事前に配付資料や参考書を読み，授業で扱う基本概念や用語を確認しておくこと。授業後は，問題演習や課題答案の作成を通して授業内容の理解を深めること。
教科書
教科書は使用しません。講義資料を配布します。
参考書、講義資料等
高分子学会編，基礎高分子科学 第2版，東京化学同人，2020
北野ほか，高分子の化学，三共出版，2008
成績評価の方法及び基準
成績は，第7回に実施する総合問題演習（70%）および第1～6回に課す課題または小テスト（30%）に基づいて評価する。
関連する科目
- CAP.Y201 ： 高分子化学基礎
- CAP.Y204 ： 高分子物性１（溶液物性）
- CAP.Y302 ： 高分子レオロジー
- CAP.Y304 ： 高分子応用物性
- CAP.Y306 ： 高分子特性解析
- CAP.Y307 ： 高分子材料化学
- CAP.F304 ： 応用化学実験第四
- CAP.P422 ： 高分子物性特論
- CAP.P522 ： 高分子構造特論
- CAP.P581 ： 高分子加工特論
履修の条件・注意事項
本講義の受講にあたり，「物理化学１（熱力学）」，「高分子化学基礎」および「高分子物性１（溶液物性）」を履修していることを推奨する。未履修の場合は，これらの科目に相当する知識を各自で補っておくこと。
その他
本科目で扱う内容は，物理化学や有機化学をはじめとするさまざまな学問分野と深く関わっている。本講義を履修することで，高分子の構造と物性との関係について学ぶとともに，関連する既習内容ついても理解を深めていただきたい。