主な違い – 非晶質ポリマーと結晶性ポリマーの違い
高分子とは、モノマーと呼ばれる小さな単位が多数結合してできた大きな高分子のことです。
高分子の分類には様々な種類があります。
最も主要な分類は、ポリマーを形成するモノマーの種類に基づくものです。
この分類では、1種類のモノマーが結合してできるホモポリマー（例：ポリ塩化ビニル）と、2種類以上のモノマー分子が結合してできるヘテロポリマー（例：ポリ（エチレン、プロピレン）コポリマー）に分けられる。
また、ポリマーの物性に基づく分類として、結晶性、非晶性という分類もあります。
しかし、ポリマーには一般的に結晶性と非結晶性の両方があるため、この分類はやや分かりにくい。
100％結晶質のポリマーは存在しないが、ある条件下では100％非晶質になるポリマーもあります。
高分子鎖は、結晶化した領域で特定のパターンで配列している。
完全に結晶化した高分子は存在しないため、結晶領域が多い高分子を半結晶性高分子と呼ぶ。
非晶質ポリマーは、結晶領域がなく、分子が均一に詰まっていないポリマーです。
その代わり、高分子の非晶質領域は分子がランダムに詰まっており、鋭い融点がない。
したがって、非晶質高分子と結晶性高分子の主な違いは、非晶質高分子は分子が均一に詰まっていないのに対し、結晶性高分子は分子が均一に詰まっていることである。
この記事では、以下のことを説明します。
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アモルファスポリマーとは
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結晶性高分子とは？
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非結晶性高分子と結晶性高分子の違い
アモルファスポリマーとは
非晶質高分子とは、分子がランダムに配列した非晶質領域からなる高分子のことです。
高分子には、完全に非晶質なものと、非晶質と結晶質の両方が混在しているものがあります。
非晶質高分子は、その構造と温度によって機械的・物理的性質が大きく異なる。
ガラス転移温度（Tg）以下では、非晶質高分子はガラス状の硬くてもろい性質を示す。
温度を上げると、Tgを通過する間に非晶質高分子は架橋を形成し、弾性的な性質を示す。
Tgは、ポリマーが長距離の配位分子運動により柔らかくなる温度と定義される。
ガラス転移温度以下の非晶質高分子としては、天然ゴムラテックス、スチレンブタジエンゴム（SBR）などが挙げられる。
結晶性高分子とは
結晶性ポリマーはすべて非晶質物質を相当量含んでいるため、単一のポリマーが結晶性であるわけではありません。
したがって、結晶性高分子は一般に半結晶性高分子と呼ばれる。
結晶性ポリマーは、ポリマー鎖中の分子の特定の部分パターンの存在によりX線回折パターンを示し、結晶性の融解温度を示す。
X線回折、密度測定、融解熱の検出は、特定の高分子中に存在する結晶性物質の割合を決定するために行われる。
非結晶性高分子と結晶性高分子の違い
定義
非晶質ポリマーとは、分子がランダムに配列している非晶質領域を持つポリマーをいう。
結晶性高分子とは、分子が部分的に配列した結晶領域を持つ高分子のこと。
分子の配列
非晶質高分子は、分子が均一に詰まっていない。
結晶性高分子は、分子が一様に詰まっている。
融点
非結晶性ポリマーはシャープな融点を持たない。
結晶性ポリマーはシャープな融点を持つ。
クラリティ
非結晶性ポリマーは透明です。
結晶性ポリマーは不透明・半透明。
収縮率
非結晶性ポリマーは収縮率が小さい。
結晶性ポリマーは収縮率が高い。
耐薬品性
非結晶性ポリマーは耐薬品性に劣る。
結晶性ポリマーは耐薬品性に優れている。
硬度
非結晶性ポリマーは柔らかい。
結晶性ポリマーは硬い。
溶融するエネルギー
非結晶性ポリマーはエネルギーが低い。
結晶性ポリマーはエネルギーが高い。
結晶性高分子と異なり、非晶性高分子はTg以下では脆くガラス状であるが、Tg以上ではエラストマー状です。
ガス透過率
非結晶性ポリマーは気体透過性が高い。
結晶性高分子は気体透過性が低い。
結晶性高分子は、非晶質高分子と異なり、融解転移温度（Tm）、ガラス転移温度（Tg）、結晶秩序を示す。
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「アモルファス対結晶性” By CPNikadee – 自作 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
