主な違い – 分岐ポリマーと直鎖ポリマーの違い
ポリマーは、モノマーと呼ばれる小さな単位の重合によって生成される高分子の一種である。
高分子は多様な高分子の集まりです。
したがって、高分子を分類するには、起源（天然高分子、合成高分子など）、性質（エラストマー、熱硬化性、熱可塑性など）、重合機構（付加重合、縮合重合など）、構造などに基づいていくつもの分類があります。
ポリマーの構造から、直鎖状ポリマー、分岐状ポリマー、ネットワークポリマーがあります。
分岐ポリマーと線状ポリマーの主な違いは、分岐ポリマーが分岐した構造であるのに対し、線状ポリマーは線状の構造であることである。
分岐ポリマーとは
分岐ポリマーとは、モノマーが重合してできた高分子で、分岐した構造を持っています。
ポリマーの分岐は、ポリマー鎖の一部の原子を置換基で置き換えることによって起こります。
これらのポリマーの特性は、主に分岐の量に影響される。
置換基は、共有結合したモノマー単位からなる別のポリマー鎖です。
これらの側鎖は、短鎖でも長鎖でもよい。
分岐ポリマーの種類
グラフトポリマー
グラフトポリマーとは，主鎖とは異なるモノマーで構成された側鎖を持つ分岐型ポリマーのことである。
つまり、直鎖状の骨格に異種ポリマーの枝が置換されたセグメント共重合体です。
図1：グラフトポリマー
コームポリマー
IUPACのゴールドブックによると、櫛形ポリマーは櫛形高分子からなるポリマーです。
つまり、骨格の同じ側にある側鎖で構成され、そのポリマーが櫛のように見える。
ブラシポリマー
高分子の骨格を異なる箇所から側鎖で置換したブラシのような高分子。
高密度です。
星型ポリマー
他の分岐型ポリマーの中で最も単純な形態です。
中心核に複数の直鎖状高分子鎖が結合した構造です。
図2：さまざまな分岐ポリマーの構造
分岐したポリマーのいくつかの例
- デンプン
- グリコーゲン
- 低密度ポリエチレン
分岐ポリマーは、分岐があるために規則正しくパッキングできないので、非晶質であることが多い。
そのため、密度も線状ポリマーに比べると小さい。
また、融点や沸点も低くなっています。
リニアポリマーとは
線状ポリマーとは、多数のモノマーユニットが一直線に並んだ高分子のことである。
線状ポリマーは、繰り返し単位が連続した1本の鎖で構成されています。
互いに共有結合している原子がポリマーの骨格を形成しています。
線状ポリマーは、骨格に側鎖基を持つことができる。
このような側鎖はペンダント基と呼ばれる。
しかし、これらの側鎖は側鎖ではありません。
もし、側鎖であったら、そのポリマーはもはや線状ではなく、分岐したポリマーになる。
線状ポリマーでは、ペンダント基はさまざまなパターンで配置することができる。
これらのパターンは、ポリマー鎖の相対的な規則性である「タクティシティ」という概念で説明される。
タクティシティとは、ポリマーの主鎖にあるユニットの立体化学的な配置のことである。
ポリマーのタクティシティによって、これらの線状ポリマーはアイソタクチックポリマー、シンジオタクチックポリマー、アタクチックポリマーの3つのグループに大別される。
高分子のタクティシティ
アイソタクチックポリマー
アイソタクチックポリマーは、ペンダント基がポリマー鎖の同じ側にあるポリマーです。
このポリマーは通常、半結晶化する。
シンジオタクチックポリマー
シンジオタクチックポリマーは、ペンダント基が交互に並んでいる。
結晶性ポリマーであることが多い。
アタックポリマー
アタクチックポリマーは、ペンダント基がランダムに配置されています。
アタクチックポリマーはアモルファスです。
骨格は、同じモノマーから作られることも、異なるモノマーから作られることもあります。
同じポリマーであれば、線状のホモポリマーと呼ばれる。
異なるモノマーから骨格が作られている場合は、線状のコポリマーと呼ばれる。
この共重合体には、交互共重合体（ポリマー鎖が規則的な交互モノマーで構成されている）、周期共重合体（モノマーが繰り返し配列されている）、ブロック共重合体（異なるモノマーのブロックが線形鎖に配列されている）など、異なる形態があります。
線状高分子のいくつかの例
- テフロン
- ポリプロピレン
- ポリスチレン
線状ポリマーは、半結晶または結晶性であることが多く、分岐がないため、ポリマー鎖が密に詰まることができる。
そのため密度が高い。
この密に詰まった高分子鎖を切り離すのに高いエネルギーが必要なため、融点や沸点が高くなる。
分岐型ポリマーと直鎖型ポリマーの類似性
- どちらも高分子です。
- 両方ともモノマーの重合によって形成される。
- どちらも高い分子量を持っています。
- 両者とも、互いに共有結合した原子からなる骨格を持つ。
- 両者とも触覚があります。
分岐型高分子と直鎖型高分子の違いについて
定義
分岐した高分子。
モノマーが重合してできた高分子で、枝分かれした構造を持つ。
線状高分子。
多数のモノマーが一直線に並んだ高分子。
構造
分岐したポリマー。
直鎖状ポリマーが1本以上のポリマー鎖（短鎖または長鎖）で置換されたもの。
直鎖状ポリマー。
直鎖状ポリマー：直鎖状ポリマーで、ペンダント基を有していても有していなくてもよい。
ブランチング
分岐したポリマー。
分岐ポリマー：分岐があります。
線状ポリマー。
直鎖状ポリマー：直鎖状ポリマーには分岐がない。
サイドグループ
分岐したポリマー。
高分子鎖を側鎖に持つ高分子。
直鎖状ポリマー。
直鎖状ポリマー：ペンダント基を側鎖に持つポリマー。
ポリマー鎖ではない。
梱包
分岐したポリマー。
分岐したポリマーは緩くパッキングされている。
直鎖状ポリマー。
直鎖状ポリマーは密にパッキングできる。
密度
分岐したポリマー。
分岐したポリマーは密度が低い。
線状ポリマー。
直鎖状ポリマーの密度は高い。
融点・沸点
分岐したポリマー。
分岐ポリマーの融点，沸点は，直鎖ポリマーより低い。
線状ポリマー。
直鎖状ポリマーの融点，沸点は分岐状ポリマーより高い。
複雑さ
分岐したポリマー。
分岐したポリマーは、複雑な構造を持っています。
線状ポリマー。
線状ポリマー：単純な構造。
例
分岐したポリマー。
分岐型ポリマー：デンプン、グリコーゲンなど。
直鎖状ポリマー。
直鎖状ポリマー：テフロン、ポリプロピレンなどが挙げられる。
結論
ポリマーは、多数の繰り返し単位を含む巨大な分子です。
高分子は、その構造によって、線状高分子と分岐高分子に分類される。
分岐ポリマーと直鎖ポリマーの主な違いは、分岐ポリマーが分岐した構造を持っているのに対し、直鎖ポリマーは直鎖の構造を持っていることである。
