ポリマーおよびポリマーナノコンポジットにおける物理的老化：最近の成果と未解決の問題

物理的老化はガラス状材料において普遍的な現象であり、一般的に平衡状態から外れているという事実に起因します。この現象は、技術的および基本的な影響があるため、特にガラス状ポリマーにおいて過去数十年にわたり深く研究されてきました。本稿では、ポリマーおよびポリマーナノコンポジットにおける物理的老化に関する最新の議論されているテーマについての批判的レビューを提供します。まず、物理的老化の基本的な側面を要約し、ポリマーのセグメント移動度との関係を強調します。物理的老化を監視するために用いられる方法のレビューも提供し、特に熱力学変数の時間依存の進行を探るものや（準）瞬時のポリマーセグメント移動度を探るものに焦点を当てています。その後、ポリマーの物理的老化の領域における次の二つの議論されているトピックに注意を向けます：（i）ガラス転移温度（Tg）以下におけるガラス状ポリマーの動力学および熱力学の運命、すなわち物理的老化が発生する温度；（ii）ポリマーナノコンポジットにおける無機ナノフィラーの存在によって誘発される物理的老化の変化。前者については、ガラス状態の深いところでの動力学と熱力学の両方において、Tg以上で通常観察される挙動からの可能な逸脱に関する最近の発見に特に注意が払われます。ナノフィラーの存在が物理的老化の速度に与える影響に関しては、ポリマーのセグメント移動度の変化および純粋な幾何学的要因の役割について議論し、このテーマにおける最近の進展に特に重点を置いています。他のナノ構造系、例えばポリマー薄膜における物理的老化の速度の変化も議論し、ポリマーナノコンポジットとの界面の大きな量という観点での類似性に特に重点を置いています。