概要
GPC(SEC)法を用いることにより、高分子の劣化状態を評価することができます。ここでは、耐候性試験を行ったポリ塩化ビニル(PVC)について、GPC(SEC)による分子量測定を行いました。
内容のご紹介
多くの高分子は長時間光の照射を受けると、劣化を生じ、やがて分子鎖切断して分子量が低下したり、架橋形成したりすることが知られています。今回は、アイスーパーUVテスターを用いて一定時間光を照射（耐候性試験）したPVCについて分子量測定を行いました。
1．試料
| 市販の硬質PVC板 | 耐候性試験後の試料表面約50μmをサンプリング |
2．耐候性試験
| 装置 | アイスーパーUVテスター SUV-W161（岩崎電機製） |
3．分析条件
| 装置 | HLC-8120GPC (東ソー製) |
| カ ラ ム | TSKgel GMHHR –H (7.8mmφ×30cm) 2本 (東ソー製) |
| 溶離液 | THF |
| カラム温度 | 40℃ |
| 流速 | 1mL/min. |
| 試 料 濃 度 | 1mg/mL (測定前に0.5μmのPTFEフィルターでろ過) |
| 注 入 量 | 100μL |
結果
GPCによって得られた各試料の分子量分布曲線を図１に示します。また、光照射時間と数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、およびz平均分子量(Mz)との関係を図2に示します。光照射が比較的短い時間で、Mn、Mwが大きく低下することが確認されました。しかしこれとは逆に、Mzは増加する傾向が見られています。Mnは主に低分子量成分に影響を受ける平均分子量であり、Mzは(超)高分子量成分に影響を受ける平均分子量であることから、PVCの光劣化では、分解による分子量の低下と、架橋反応に伴う(超)高分子量成分の生成が起こっていることを示していると考えられます。
図3にクロマトグラムの相対ピーク面積(未照射試料のピーク面積を100%とした場合のピーク面積)を示しました。光照射時間と共にピーク面積が急激に減少しており、架橋成分が増加して、試料の不溶化が進行していると考えられます。
以上のように、高分子の劣化を評価する手法としてのGPC(SEC)法は、有効な手段となります。
