国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

高分子において，架橋反応は架橋体（ゲル）を合成する重要な反応です。ゲルは不溶・不融であり，膨潤等，特異な挙動を示す重要な高分子ですが，合成条件により，その特性を大きく変化させることができます。実際には，高分子から合成するのか，低分子から合成するのか，など様々な合成経路が存在しますが，それぞれ，反応の設計指針が大きく異なります。さらに，どの反応時点からゲルができるのかや，合成できたゲルの特性と反応との関係の理解します。具体的な講義項目は，低分子による高分子の架橋，高分子による高分子の架橋，低分子の反応によるゲルの合成，ゲル化理論，ゲルの膨潤挙動などです。

本講義では，高分子の低分子による架橋反応，高分子－高分子の反応による架橋反応，モノマーから直接ゲルを合成する方法を反応および，反応理論（Floryのゲル化理論とCarothersのゲル化理論）の考え方を理解し，高分子の合成に応用するための基礎を築くことを目的とします。さらに，架橋体（ゲル）の膨潤挙動を熱力学的に理解し，架橋反応との関係から，ゲルおよびゲル化の扱い方の基礎を理解し身につけます。

到達目標

　本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1)高分子の架橋反応を理解し、説明できる。
2)架橋反応によって合成されるゲルの特性を理解できる。
3)架橋反応とゲルの特性の関係を考えることができる。
4)ゲル化点を理論的に予測し、実際のゲルの合成方法を設計できる。

キーワード

架橋反応、ゲル、ゲル化点、高分子複合体、膨潤

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

講義の後半で，その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらいます。
各回の授業内容をよく読み，課題を予習・復習で行って下さい。

授業計画・課題

授業時間外学修（予習・復習等）

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

高分子学会編「基礎高分子科学　第二版」東京化学同人　

参考書、講義資料等

Odian "Principales of polymerization" Wiley ISBN-13: 978-8126513918，
中濱精一ほか 「エッセンシャル高分子科学」 講談社サイエンティフィク ISBN-10: 406153310X，
高分子学会編「高分子科学の基礎」東京化学同人　ISBN-10: 4807904051

成績評価の基準及び方法

架橋反応の設計方法，ゲルの特性と反応の関係の考え方，ゲル化点の計算法及びそれらの応用に関する理解度を評価する。期末試験（80％），演習（20％）で成績を評価する。

関連する科目

• CAP.P211 ： 高分子化学第一（逐次重合）
• CAP.P212 ： 高分子化学第二（連鎖重合）
• CAP.P311 ： 高分子化学第三（高分子反応）

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修は必ずしも必要ではないが、以下の科目の知識を有することが望ましい。高分子化学第一～第三、有機化学第一～第三、高分子物性、高分子構造、物理化学(熱力学)