高分子材料の平均分子量・分子量分布測定（ＧＰＣ）

GPCは高速液体クロマトグラフィー（HPLC）の一種であり、溶媒に溶かした試料を多孔質充填剤を詰めたカラムに通し、分子の大きさ（体積）によりカラムを通過する速度（溶出速度）が異なる原理を利用した分析方法です。分子量既知の標準高分子試料（標準ポリスチレン等）を用いて、分子量と溶出時間から較正曲線（検量線）を作成し、この較正曲線を用いて、測定試料の溶出時間から分子量を算出します。SEC法(Size Exclusion Chromatography；サイズ排除クロマトグラフィー)と呼ばれることもあります。

一般的に高分子材料はその平均分子量、分子量分布によって物性（引張強度、 衝撃強度、溶融時の流動性（MFR、MVR）、溶液粘度等）が大きく変化します。そのため、高分子材料の特性把握には、分子構造情報だけではなく、平均分子量 や分子量分布を把握することが重要になります。

GPCは一度の測定で、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、Z平均分子量(Mz)、多分散度(Mw/Mn)などを求めることができ、分布状態を試料間で比較することも可能です。
Mn、Mw、Mzは試料の分子量Miとその分子数Ni、ピーク高さHiから以下のように算出されます。

多分散度は、大きいほど分子量分布が広く、１（すなわちMn=Mwの時）に近い値であるほど分子量分布が狭い試料であるといえます。

実際にアクリル樹脂を測定した例を以下に示します。
左の図がGPCクロマトグラムで、右の図が微分分子量分布と積分分子量分布の重ね描き図です。

GPC測定結果のイメージ

標準高分子試料を用いて作成した較正曲線とクロマトグラムとの対応から、平均分子量や分子量分布が算出されます。測定結果から、Mn= 2.4×10⁴、Mw = 8.8×10⁴、Mw/Mn= 3.7 のアクリル樹脂であることがわかりました。

• 材料特性評価（物性との相関把握）
• 品質管理（ロット間や異なる試料間の差異の確認）
• 劣化分析　等

下記の条件以外にも様々な条件の対応が可能です。詳細はお問合せください。