高分子合成

科目基礎情報

学校 宇部工業高等専門学校 開講年度 令和07年度 (2025年度)
授業科目 高分子合成
科目番号 73026 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 物質工学専攻 対象学年 専2
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 ネットワークポリマーの分析・物性評価の実際(合成樹脂工業協会)/コンパクト高分子化学(宮下徳治著・三共出版)/プリント
担当教員 山﨑 博人

到達目標

身の回りの材料や新素材である高分子化合物の基本的な合成方法と,高分子合成に必要な分析方法を習得することは日本の将来を支える化学者として極めて重要である。
本講義,【高分子合成】では高分子の分子設計の基礎的概念を修得するため,合成方法〔ラジカル重合・イオン重合〕と,分析方法〔構造解析・形態分析・物性解析〕を紹介する。従って、本科目での到達目標レベルは下記の通りである。
1) ラジカル重合による合成メカニズム,速度論,および共重合を整理できる。
2) イオン(カチオン・アニオン)重合による合成メカニズムを整理できる。
3) 高分子合成に必要な構造解析・形態分析・物性解析の分析方法を整理できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安(優)標準的な到達レベルの目安(良)最低限の到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安(不可)
評価項目1ラジカル重合による合成メカニズム,速度論,および共重合を的確に考察できる。ラジカル重合による合成メカニズム,速度論,および共重合をある程度考察できる。ラジカル重合による合成メカニズム,速度論,および共重合を考察できる。ラジカル重合による合成メカニズム,速度論,および共重合を考察できない。
評価項目2イオン(カチオン・アニオン)重合による合成メカニズムを的確に考察できる。イオン(カチオン・アニオン)重合による合成メカニズムをある程度考察できる。イオン(カチオン・アニオン)重合による合成メカニズムを考察できる。イオン(カチオン・アニオン)重合による合成メカニズムを考察できない。
評価項目3高分子合成に必要な構造解析・形態分析・物性解析の分析方法を的確に考察できる。高分子合成に必要な構造解析・形態分析・物性解析の分析方法をある程度考察できる。高分子合成に必要な構造解析・形態分析・物性解析の分析方法を考察できる。高分子合成に必要な構造解析・形態分析・物性解析の分析方法を考察できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
現在,高分子で作られた製品は,優れた機能や特質をもっているため,私たちがより豊かな生活を送れるよう,日常的に様々な場面で使用されています。更に,より質の高い製品を開発するにはどういった高分子化合物を合成するべきか,企業の製品開発の分野では今後,ますます重要になると予測されます。
本講義では高分子化合物の基本的な合成方法と,その分析方法について学修します。
本講義を通じてこの知識が将来,社会人として働いた折の一助になってもらいたいと思っています。
※実務との関係
この科目は公設機関で機能性繊維の開発を担当していた教員が,その経験を生かし,高分子化学について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
講義の一部には、学生のプレゼンテーション(★)も取り入れて進めます。
レポートは,提出期限を遵守するなどの点を態度・志向性として評価に取り入れます。
再試験は原則として実施しません。本講義の質問は講義時間の他,何時でも受け付けます。
注意点:
学生のプレゼンテーションおよび演習解説では,人に伝える手法を通じながら,学生諸君の理解度を深めてもらいたい

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 講義概要説明

2週 ラジカル重合 ・ラジカル重合の反応とその特徴が説明できる
(教科書p.118-125)
3週 ラジカル重合の速度論 ・ラジカル重合速度論を解説できる
(教科書p.126-128)
4週 ラジカル共重合(1) ・共重合体組成式の誘導ができる
(教科書p.128-132)
5週 ラジカル共重合(2) ・組成曲線と共重合反応性(Q,e理論)が説明できる
(教科書p.132-134)
6週 イオン重合(1) ・カチオン重合が説明できる
(教科書p.136-138)
7週 イオン重合(2) ・アニオン重合が説明できる
(教科書p.134-136)
8週 イオン重合(3) ・リビング重合が説明できる
(教科書p.138-140)
2ndQ
9週 フーリエ変換赤外分光法(★) ・FT-IR構造解析が説明できる(教科書p.1-17)
10週 NMRスペクトル(★) ・NMR構造解析が説明できる(教科書p.29-45)
11週 質量分析法(★) ・TOF-MS構造解析が説明できる(教科書p.46-65)
12週 電子顕微鏡観察(★) ・SEM形態分析が説明できる(教科書p.81-94)
13週 原子間力顕微鏡観察(★) ・AFM形態分析が説明できる(教科書p.95-109)
14週 物性解析(DSC,TG,TMA)測定(★) ・熱分析が説明できる(教科書p.141-154)
15週 定期試験
16週 試験返却
授業評価アンケート
試験問題の解説を通じて間違った箇所を理解できる
後期
3rdQ
1週
2週
3週
4週
5週
6週
7週
8週
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
15週
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験発表レポート取組姿勢ポートフォリオその他合計
総合評価割合401540500100
基礎的能力1571500037
専門的能力2542000049
態度・志向性(人間力)04550014