【著者】
蒲池　幹治　大阪大学　名誉教授／福井工業大学　工学部応用理化学科　教授

著者
蒲池　幹治  大阪大学　名誉教授／福井工業大学　工学部応用理化学科　教授

発刊にあたって

　

改訂版の出版にあたって

　我々の身の周りを見渡すと、ポリバケツから携帯電話に至るまで高分子化合物で作られた製品で満ちている。　２０世紀を振り返ってみると、数々の発明・発見がなされ、我々の生活様式や工業技術に大きな変革をもたらして来たが、中でも、コンピューターや原子力の活用と共に特記すべき事は、高分子化合物の実証とそれを契機に登場した様々な合成高分子の出現である。合成繊維、合成ゴム、合成樹脂の製造に端を発した高分子合成は、その進歩により、次々と新たな高分子物質を生み出し、その物性は、金属やセラミックスにはない特有のものであるため、その代替え品に止まらず、さまざまな新しい材料開発を促した。現在、耐衝撃性、耐熱性などでは天然物を凌駕する高性能の構造材料が出現している。コンピューターの発明は、20世紀後半の人間の生活様式を一新したが、その発展に大きく貢献したのは高分子材料の活用であり、情報・通信の発展の牽引的役割を果たしたといっても過言ではない。
　機能材料という面からも、イオン交換樹脂や膜としての活用は古くから知られていたが、電子・光・情報・医用材料への展開はハイテクの時代の契機を作った。例えば、絶縁体であると考えられていた合成高分子に電気伝導性を導入してノーベル賞を受賞された白川英樹博士の研究は、新たな機能材料を産み出し、IT産業への道を開いた。また、カテーテルや人工臓器のような生医学材料への展開は、人間の平均寿命を著しく延ばす大きな要因ともなっている。このように合成高分子は、機能面でも大きな進歩を遂げてきたが、現在利用されている機能は、生体高分子の示す精緻な高機能発現と比べると、まだまだ格差は大きく、高機能を有する高分子材料の設計は、今世紀の夢多き研究課題でもある。高分子物質の活用は、専門家のみならず異分野の技術者にも益々広がることになるであろう。しかし、生活が豊かになり、消費の伸びに伴って、資源・エネルギーの枯渇、地球環境、廃棄物処理等の問題も避けられなくなっている。このような、人類の存亡に係わる事態の解決のためには、リサイクルも考慮した高機能高分子の設計が強く望まれている。
　このような時代背景を考慮すると、色々な分野で、高分子物質の基本的な概念の正しい認識教育が必要である。高分子化学や高分子科学の教科書に注目すると、優れた教科書が多数出版されている。一方、特に材料という立場でも、豊富なイラストを入れて分かり易い解説書も、書店の書棚に並んでいる。その点では、今さら教科書を世に出す必要はないようにも思えるが、筆者が実際、教壇にたって感じる事は、高分子の本質を基礎から分かり易く解説した本の必要性を痛感した。また、色々な方から、学問としての体系を崩さず、分かり易く解説した入門書を待望している声を聴く機会も多く、３年前に本書を出版した。講義に使ってみると、あちこちに改訂したい処があり、改訂版としての再版を願っていた。幸いNTS社の御厚意により、この度、改訂版を出版することになった。
　今回も、入門書であるから、あえて専門家との共著にせず、分かり易さを念頭に、一人で書く事に決心した。改訂にあたっては、初版での不備な点を改善してより分り易くすると共に、高分子化学が、益々、夢のある研究分野であることを初心者に感じ取って貰うために、高分子物質の精密制御に基づく最近の研究を「高分子とナノテクノロジー」として16章に付け加えた。また、コラムを充実させ、基礎的な知識がどのように活用されているかの一端を紹介した。一方、高分子と高分子物質とを使い分け、分子と物質との概念を理解してもらうような点にも配慮した。
　初版の出版後、一人で書く事の危険性を痛切に感じたので、今回は、長年の朋友である伊藤浩一豊橋技術科学大学名誉教授と大阪大学大学院理学研究科橋爪章仁博士に査読をお願いした。両先生の献身的な御協力と御助言お陰で本書を出版する事ができた。両先生には筆舌に尽くし難い感謝の気持ちで一杯である。
　また、大阪大学理学部高分子学科、大学院理学研究科高分子学専攻で同僚であった足立桂一郎教授、佐藤尚弘教授、則末尚志教授、原田　明教授、金子文俊助教授、四方俊幸助教授、浦川　理博士、山口浩靖博士、豊田工業大学田代孝二教授、奈良教育大学梶原　篤助教授には、御多忙な中、それぞれ御専門の処をお読み戴き、問題点の指摘を含めて多くの御助言を戴いた。お陰様で、“わかりやすい”教科書になったのではないかと思っている。しかし、初版のしみじみ感じたことであったが、一旦出来上がってみると、更に改善したい処も散見する。内容などについても、読者からの御指摘、御叱正をいただければ幸いである。 　なお、改訂にあたり、巻末にやさしい問題を追加した。今回も、それぞれの問題には解答のヒントだけを与え、あえて解答は付けなかった。近年、問題とその解答が書かれた教科書を目にするが、教育的な面では、理解に苦しむ。各問題にはヒントを付け、分からない場合には、ヒントに示した節を読めば、その答が自然に出てくる様になっている。読者は理解を深めるために問題をといていただきたい。そして本書を基礎がきっちり書かれた分かり易い入門的教科書として愛用していただける様祈っている。
　最後に、本書の執筆にあたり数多くの書籍・論文を参考にさせて戴いた。これらについては、巻末に纏め、心より感謝の意を表する。また、より分かり易い内容を目指す余り、エヌ・ティー・エス社には、図表の差替えなど、多大の御迷惑をかけてしまった。本書の出版は、吉田　隆社長、松風まさみ部長、臼井唯伸副部長はじめエヌ・ティー・エスの皆様の御尽力によるものであり、深甚の謝意を表したい

2006年6月　著者しるす
－読後の感想－
平成18年度春期紫綬褒章受賞者 正本 順三 様


　本書は、物理化学および有機電子論を基礎において、高分子の合成、反応、材料の特性などを分子論（原理・原則）にさかのぼって、そのフィジカルミーニングをわかりやすく書かれております。企業で長年高分子材料開発に取り組んできました私にとって、本書を読むと、これまで曖昧なイメージで私なりに理解してきたつもりの多くの事項が、私の誤解であったことに気づかされました。また、曖昧模糊としたことについても、はっきりとそのイメージを描くことができるようになりました。まさに、目からうろこが落ちたとはこのことを言うのでしょう。 　本書では、高分子の基礎から最近の科学、および基礎的知見がどのようにして工業化技術にまで発展したかを幅広く、かつわかりやすく書かれております。元々、本書は学生さんの入門書で書かれたものと思われますが、企業で高分子関係の技術開発に取り組んでいる方々の自分の知識をリニューアルし、整理し、体系化するのに最適かと思います。おそらくこれほどわかりやすく、本質をついて、書かれた本はないかと思います。 　本書は、蒲池先生が単著にこだわった良さがよく現れております。枝葉末節にとらわれずに全体を捕まえるという蒲池先生の想いがよく出ております。
 
 

書籍・DVDの内容

　高分子と日常生活
1.	高分子とは
2.	高分子と人間の生活
　	
3.	高分子の実証
4.	高分子の発展と豊かな物質社会
　
	
　高分子物質の特徴
1.	高分子物質の構成
2.	高分子物質のおもしろさ
3.	高分子物質の分類
4．	高分子物質の特徴
　	
4.1	熱的性質
4.2	溶解と膨潤
4.3	力学的性質
4.4	光学的性質
　
	
　高分子の構造
1.	はじめに
2.	分子間力
3.	一次構造
3.1	単独重合体
　	
3.2	共重合体
4．	二次構造
5．	三次構造（高次構造）
　
	
　高分子の分子量測定
1.	はじめに
2.	分子量の測定
3.	凝固点降下法および沸点上昇法
4．	浸透圧法
5．	光散乱法
　	
6.	超遠心法
7.	粘度法
8.	ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（GPC)
9.	質量分析法
10.	末端定量法
　
	
　高分子の形
1.	はじめに
2.	高分子鎖の広がりとそれを規制する因子
3.	高分子鎖の広がりの見積もり
3.1	両末端間距離, 二乗回転半径
3.2	高分子鎖の広がりに対する諸効果
　	
4.	持続長
5.	高分子電解質
6.	高分子の溶解性
6.1	高分子の溶解
6.2	溶媒探索
　
	
　高分子物質の熱的性質
1.	物質の３態と分子間相互作用
2.	高分子物質の状態変化
3.	ガラス転移点と高分子構造
　	
4.	耐熱性高分子
5.	熱硬化性樹脂
6.	高分子物質の熱伝導
　
	
　高分子物質の力学的性質
1.	はじめに
2.	外力と変形
3.	高分子物質の力学特性──粘弾性の評価
4.	分子レベルでみた力学特性
5.	高強度・高弾性率高分子
　	
5.1	繊 維
5.2	プラスチック
6.	液晶性高分子
7.	高分子鎖のからみあい
　
	
　ゴム弾性
1.	はじめに
2.	ゴムの特性
3.	結晶弾性とゴム弾性
　	
4.	ゴムの種類と化学構造
5.	熱力学的背景
　
	
　高分子物質の結晶と非晶
1.	はじめに
2.	固体と結晶
3.	結晶領域における高分子の立体構造
4.	化学構造と結晶性
4.1	ポリオレフィン
4.2	ポリスチレン
　	
4.3	脂肪族ポリアミドとポリエステル
5.	結晶化度
5.1	密 度
5.2	Ｘ線回折
5.3	核磁気共鳴法（NMR）
6.	非晶
　
	
　化学反応と高分子合成
1.	はじめに
2.	高分子合成に利用される化学反応
2.1	不飽和結合の付加反応
2.2	錯体生成と重合反応
2.3	ヘテロ原子を含む多重結合への付加反応
3.	環状化合物の開裂
　	
4.	二つの官能基の反応
4.1	縮合反応
4.2	重縮合
4.3	重付加
4.4	付加縮合
5.	高分子合成の特徴
　
	
　連鎖重合
1.	はじめに
2.	ラジカル重合
2.1	ラジカルの化学反応性とラジカル重合
2.2	ラジカルの実証とラジカル重合の分類
3.	ラジカル共重合
3.1	共重合体とその意義
3.2	組成の制御
4.	イオン重合
4.1	イオン重合の特徴
4.2	カチオン重合
4.2.1	開始剤と重合反応
4.2.2	リビングカチオン重合
4.3	アニオン重合
4.3.1	開始剤とモノマー
　	
4.3.2	リビングアニオン重合
4.3.3	立体規則性
5.	配位重合
6.	グループ移動重合
6.1	シリル基移動重合
6.2	ラジカル移動重合（リビングラジカル重合）
6.3	可逆的付加開裂型連鎖移動重合（リビングラジカル重合）
6.4	原子移動重合（リビングラジカル重合）
7.	開環重合
7.1	イオン重合
7.2	配位重合（メタセシス重合）
7.3	ラジカル重合
　
	
　非連鎖重合
1.	はじめに
2.	非連鎖重合の特性
2.1	反応度と平均分子量
2.2	分子量分布
2.3	分子量制御
3.	重合法とその改良
3.1	溶融重合
3.2	固相重縮合
3.3	溶液重合
　	
3.4	界面重合
3.5	相間移動触媒重合
3.6	活性化エステル法
4.	構造制御
4.1	配列規制
4.2	連鎖的重縮合
4.3	デンドリマー
4.4	酵素触媒重合
　
	
　生体高分子
1.	はじめに
2.	タンパク質
2.1	タンパク質の化学構造
2.2	タンパク質の立体構造と機能
2.3	タンパク質の合成
2.4	固相合成法
3.	核酸
　	
3.1	核酸の成分
3.2	核酸の化学構造
4.	糖鎖高分子
4.1	セルロース
4.2	デンプン
4.3	キチンとキトサン
　
	
　高分子物質の電気的性質
1.	はじめに
2.	高分子物質の誘電性
2.1	誘電性
2.2	強誘電性
　	
3.	導電性高分子
3.1	導電性高分子
3.2	イオン伝導性高分子
　
	
　生活環境と高分子
1.	はじめに
2.	生分解性高分子
2.1	生分解性高分子と化学構造
2.2	化学合成
2.3	天然高分子の活用
2.4	微生物を使った高分子合成
3.	高吸水性樹脂と砂漠の緑化への期待
3.1	ゲル
3.2	高吸水性ポリマー
　	
4.	分離膜
4.1	気体の浄化
4.2	水の浄化
5.	二酸化炭素から作られる高分子
5.1	モノマーとしての二酸化炭素
5.2	二酸化炭素から作ったエンジニアリングプラスチック
6.	高分子物質の転移と刺激応答性
　
	
　ナノテクノロジーと高分子
1.	ナノテクノロジーとは何か
2.	ナノテクノロジーの可能性を開いたすすの研究―フラーレンの発見
3.	ナノチューブ
3.1	カーボンナノチューブ
3.2	チューブ状高分子
　	
4.	高分子ナノ粒子
4.1	マクロモノマーの利用
4.2	デンドリマーによるナノ粒子
5.	ナノ界面
5.1	相分離
5.2	高分子ブラシ
　
　
コラム
自動車に使われているプラスチック
ドーム球場
明石海峡大橋
医用高分子の最先端
らせん高分子
動的光散乱
分子量分布
水膨潤性おもちゃ
ガムと米
ゴムのおもしろい性質
地震に安全なビル
ビニールハウス
増えつづける廃棄物
リビング重合の発見
触媒開発のもたらした夢の実現
自己組織化と超分子ポリマー
燃料電池を支える高分子
新素材としてのDNA
高分子微粒子の展開

巻末付録
演習問題と解答のヒント
参考書籍一覧
高分子科学に関連する内容でノーベル賞を受けた人たち
プラスチックの種類，特徴，用途
市販の繊維
高分子命名法
基本的な定数・SI基本単位と位どり接頭語・特別な名称と記号をもつSI誘導単位
単位変換表
元素の周期表