Netsu Sokutei, 31 (5), p. 241, (2004)

講座

高分子のDSCとTMA

DSC and TMA of High Polymers

高分子材料のDSCとTMAについて,装置と解析の両面から基礎的な点に主眼を置いてのべた。装置面では,測定原理のみならず,現在なぜ熱流束型DSCと入力補償型DSCが存在しているのか,なぜ両DSCでチャートの吸発熱が逆になっているのか,についても歴史的なことを交えてのべた。解析面では,DSC・TMA曲線の解釈の基礎となる低分子物質の状態図について復習したのち高分子の特異性を列挙し,これらも結果的にはこの状態図の枠内に納まる現象であるとした。最後に,この特異性の中で最も重要と考えられる高分子結晶のナノサイズ性を取り上げ,結晶サイズ固有の融点の実測例を示した。これは通常のDSCで観測される高分子の融点とは何か,という根本問題の提起であり,それに対する答えでもある。
Fundamentals of apparatuses and analyses of DSC and TMA were described for polymeric materials. In apparatuses, measuring principles were explained firstly and secondly the two confusing problems of DSC, i.e., why two types of DSC, heat-flux DSC and power-compensation DSC, do still exist, and why their charts adopt opposite direction for Y-axis were elucidated from their historical and measuring aspects. In analyses, enthalpy and volume-temperature relationships of low molecular weight substance were reviewed and apparently unusual behaviors of polymers were pointed out. Finally nanosize behavior of polymer crystals was emphasized as the most important topic among them and their zero-entropy-production melting was exemplified for nylon 6 fibers, comparing with their conventional melting.