高分子材料及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種高分子材料的制造方法及高分子材料，高分子材料由于結(jié)晶化度高、結(jié)晶化度的偏差小、具備3維各向同性的結(jié)晶性，因此，耐熱性高、樹脂物性的各向同性高、樹脂物性的偏差小。高分子材料的制造方法包括：將熱塑性樹脂加熱至根據(jù)由DSC測定的溶解峰值求出的熔點(diǎn)以上，制成熱塑性樹脂熔液的工序；對(duì)熱塑性樹脂熔液施加比大氣壓高的壓力的工序；在對(duì)上述熱塑性樹脂熔液施加了比大氣壓高的壓力的狀態(tài)下開始冷卻的工序；在冷卻至比結(jié)晶化溫度范圍上限溫度低的冷卻結(jié)束溫度后進(jìn)行脫壓的工序，通過在冷卻中維持或提高壓力的高分子材料的制造方法及由上述制造方法得到的高分子材料。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及由熱塑性樹脂構(gòu)成的，更詳細(xì)而言，涉及具備具有3維各向同性的晶體結(jié)構(gòu)且高結(jié)晶化度的。
技術(shù)介紹
目前，聚丙烯及聚乙烯是廉價(jià)的，但耐熱性差。因此，對(duì)于要求優(yōu)異的耐熱性的用途，例如電子部件及電氣設(shè)備的材料的應(yīng)用受到了限制。因此，為了提高聚丙烯等聚烯烴及聚氯乙烯等熱塑性樹脂的機(jī)械強(qiáng)度及耐熱性，嘗試了提高結(jié)晶性。例如，已知有，在得到熱塑性樹脂的熔融液之后，慢慢冷卻該熱塑性樹脂的方法。但是，在這種方法中，具有不能充分提高結(jié)晶化度的問題。在下述專利文獻(xiàn)I中，公開了一種可以更進(jìn)一步提高結(jié)晶化度的高分子取向結(jié)晶體的生產(chǎn)方法。在專利文獻(xiàn)I中，將聚丙烯熔融液等高分子熔融液以臨界伸長應(yīng)變速率以上的應(yīng)變速率伸長，使高分子熔融液成為取向熔融液狀態(tài)。接著，進(jìn)行維持高分子熔融液的取向熔融液狀態(tài)的冷卻結(jié)晶化。由此，能夠得到提高了結(jié)晶化度的片狀的高分子取向結(jié)晶體。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:W02007 / 026832A
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的問題在專利文獻(xiàn)I中，通過上述生產(chǎn)方法能夠提高高分子取向結(jié)晶體的結(jié)晶化度。但是，由于形成取向熔融液狀態(tài)，因此，得到的高分子取向結(jié)晶體在結(jié)晶性方面具有各向異性。因此，不能得到具有3維各向同性的高結(jié)晶化度的高分子材料。并且，在專利文獻(xiàn)I記載的生產(chǎn)方法中，記載有得到片狀或薄壁狀形態(tài)的高分子取向結(jié)晶體，但在專利文獻(xiàn)I記載的生產(chǎn)方法中，難以得到厚壁的成形體或3維的復(fù)雜形狀的成形體。另外，在專利文獻(xiàn)I中，如上述，由于不能得到具有3維各向同性的較高的結(jié)晶化度，因此，不能提高機(jī)械強(qiáng)度等樹脂物性的各向同性。由于同樣的原因，在各種形狀的高分子材料中也難以提高熔點(diǎn)、提高耐熱性。本專利技術(shù)的目的在于，提供一種由于結(jié)晶化度高、結(jié)晶化度的偏差小、具備3維各向同性的結(jié)晶性，因此，耐熱性高、樹脂物性的各向同性高、樹脂物性的偏差小的高分子材料的制造方法及高分子材料。解決問題的方法本專利技術(shù)提供一種高分子材料的制造方法，其具備:將熱塑性樹脂加熱至根據(jù)由DSC測定的熔解峰值求出的熔點(diǎn)以上，制成熱塑性樹脂熔融液的工序；對(duì)熱塑性樹脂熔融液施加比大氣壓高的壓力的工序；在對(duì)所述熱塑性樹脂熔融液施加了比大氣壓高的壓力的狀態(tài)下開始冷卻的工序；在冷卻至比結(jié)晶化溫度范圍上限溫度低的冷卻結(jié)束溫度后進(jìn)行脫壓的工序，在進(jìn)行冷卻時(shí)，從冷卻開始至少到所述冷卻結(jié)束溫度，維持比所述大氣壓高的所述壓力或提高比該壓力高的壓力。另外，在本專利技術(shù)中，結(jié)晶化溫度范圍是指，在由示差掃描熱量分析(DSC)測量的DSC圖表中，從DSC曲線離開基線時(shí)的溫度，到DSC曲線再次返回基線時(shí)的溫度范圍。將所述結(jié)晶化溫度范圍內(nèi)的最高的溫度設(shè)定為結(jié)晶化溫度范圍上限溫度，將所述結(jié)晶化溫度范圍內(nèi)的最低的溫度設(shè)定為結(jié)晶化溫度范圍下限溫度。在本專利技術(shù)的高分子材料的制造方法的某個(gè)特定方面，所述冷卻結(jié)束溫度為結(jié)晶化溫度范圍下限溫度以下的溫度。在該情況下，能夠更進(jìn)一步提高得到的高分子材料的結(jié)晶性。因此，能夠更進(jìn)一步提高得到的高分子材料的熔點(diǎn)及耐熱性。在本專利技術(shù)的高分子材料的制造方法的某個(gè)特定方面，在從所述冷卻開始到所述冷卻結(jié)束溫度的冷卻工序中提高壓力。在該情況下，由于結(jié)晶密度更高，因此，能夠更進(jìn)一步得到聞結(jié)晶化度的聞分子材料。因此，能夠更進(jìn)一步提聞得到的聞分子材料的耐熱性。在本專利技術(shù)的高分子材料的制造方法的又一其它的特定方面，在對(duì)所述熱塑性樹脂熔融液施加壓力時(shí)，賦予靜水壓。在該情況下，能夠?qū)崴苄詷渲廴谝焊飨蛲缘亍⒋_實(shí)地施加壓力。因此，能夠更確實(shí)地提高得到的高分子材料的耐熱性及更確實(shí)地提高樹脂物性的各向同性。而且，對(duì)作為目標(biāo)高分子材料的形狀也沒有限定。即，能夠容易地得到具有各種形狀的高分子材料。在本專利技術(shù)的高分子材料的制造方法中，作為熱塑性樹脂，優(yōu)選使用聚烯烴。通過使用高通用性的聚烯烴，能夠得到廉價(jià)且高結(jié)晶化度的高分子材料。因此，能夠廉價(jià)地得到高耐熱性的高分子材料。本專利技術(shù)提供一種高分子材料，其是通過本專利技術(shù)的高分子材料的制造方法得到的，其中，結(jié)晶化度為50%以上，樹脂物性具有各向同性。就結(jié)晶化度的偏差而言，結(jié)晶化度的最大值優(yōu)選為最小值的1.5倍以內(nèi)，更優(yōu)選為1.2倍。在該情況下，能夠有效地縮小機(jī)械強(qiáng)度及耐熱性等樹脂物性的偏差。在本專利技術(shù)的高分子材料的其它特定的方面，本專利技術(shù)的高分子材料，是通過本專利技術(shù)的高分子材料的制造方法得到的，其中，在將原來的熱塑性樹脂的所述熔點(diǎn)設(shè)為TmO，將根據(jù)得到的高分子材料的通過DSC測定的溶解峰值求出的熔點(diǎn)設(shè)為Tm時(shí)，Tm比TmO高10°C 20。。。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)的高分子材料的制造方法，由于在對(duì)高分子熔融液施加了比大氣壓高的壓力的狀態(tài)下進(jìn)行冷卻，因此，伴隨著冷卻，即使在從熔融液狀態(tài)開始向限制熱塑性樹脂的分子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)下，上述加壓力也發(fā)揮作用。因此，在施加了所述壓力的狀態(tài)下，通過將高分子熔融液冷卻成比結(jié)晶化溫度范圍上限溫度低的冷卻結(jié)束溫度，則可形成具有3維各向同性的晶體結(jié)構(gòu)。另外，在具有所述晶體結(jié)構(gòu)的高分子材料中，也能夠縮小結(jié)晶化度的偏差。并且，由于在施加了所述壓力的狀態(tài)下，開始進(jìn)行結(jié)晶化，因此，能夠提高得到的高分子材料的結(jié)晶化度。如上所述，通過本專利技術(shù)的制造方法得到的高分子材料具備具有3維各向同性的晶體結(jié)構(gòu)，還提聞了結(jié)晶化度，從則能夠提聞溶點(diǎn)。因此，能夠提聞所述聞分子材料的耐熱性。另外，由于所述高分子材料具備具有3維各向同性的晶體結(jié)構(gòu)，因此，能夠提高所述高分子材料的機(jī)械強(qiáng)度及耐熱性等樹脂物性的各向同性。并且，由于所述高分子材料的結(jié)晶化度的偏差小，因此，能夠縮小樹脂物性的偏差。通過所述制造方法得到的本專利技術(shù)的高分子材料的結(jié)晶化度高、結(jié)晶化度的偏差小、具有3維各向同性的結(jié)晶性，因此，能夠提供結(jié)晶化度為50%以上、樹脂物性具有各向同性的高分子材料。并且，能夠得到熔點(diǎn)比原來的熱塑性樹脂的所述熔點(diǎn)高10°C 20°C的高分子材料。附圖說明圖1是示出實(shí)施例1的加熱及加壓曲線的圖；圖2是示出實(shí)施例2的加熱及加壓曲線的圖；圖3是示出實(shí)施例3的加熱及加壓曲線的圖；圖4是示出實(shí)施例4的加熱及加壓曲線的圖；圖5是示出實(shí)施例5的加熱及加壓曲線的圖；圖6是示出比較例I的加熱及加壓曲線的圖。具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本專利技術(shù)的詳情進(jìn)行說明。在本專利技術(shù)的高分子材料的制造方法中，將熱塑性樹脂加熱至熔點(diǎn)TmO以上。作為使用的熱塑性樹脂，沒有特別限定，可以使用聚丙烯、聚乙烯、乙烯-α-烯烴共聚物等聚烯烴、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、飽和聚酯、聚甲基丙烯酸酯等各種熱塑性樹脂。由于廉價(jià)且可以容易獲得，因此，可以優(yōu)選使用聚丙烯等聚烯烴。另外，通過提高透明樹脂的結(jié)晶化度，可以提高折射率，從而優(yōu)選適用于光學(xué)透鏡等光學(xué)用途。準(zhǔn)備的熱塑性樹脂的形狀沒有特別限定。尤其優(yōu)選使用與最終得到的高分子材料的形狀相應(yīng)的熱塑性樹脂成形體。即，即使將熱塑性樹脂成形體加熱到熔點(diǎn)TmO以上而制成熱塑性樹脂熔融液，通過在加壓下立即冷卻，也能夠得到具有與原來的熱塑性樹脂成形體相同形狀的高分子材料。因此，優(yōu)選的是，在將上述熱塑性樹脂成形體加熱到熔點(diǎn)TmO以上而制成熱塑性樹脂熔融液的情況下，在維持最初的熱塑性樹脂成形體的外形的容器內(nèi)配置熱塑性樹脂成形體。由此，在加壓下進(jìn)行冷卻后，能夠得到具有與原來的熱塑性樹脂成形體相同形狀的高分子材料本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.09.30 JP 2010-222177;2010.10.14 JP 2010-231751.一種高分子材料的制造方法，該方法包括以下工序: 將熱塑性樹脂加熱至熔點(diǎn)以上，制成熱塑性樹脂熔融液的工序，所述熔點(diǎn)是由通過DSC測出的熔解峰值求出的； 對(duì)熱塑性樹脂熔融液施加比大氣壓高的壓力的工序； 在對(duì)所述熱塑性樹脂熔融液施加了比大氣壓高的壓力的狀態(tài)下開始冷卻的工序；在冷卻至比結(jié)晶化溫度范圍的上限溫度低的冷卻結(jié)束溫度后進(jìn)行脫壓的工序，其中，在進(jìn)行所述冷卻時(shí)，從冷卻開始直至至少到達(dá)所述結(jié)晶化溫度，將壓力維持在比所述大氣壓高的壓力，或調(diào)整為比該壓力高的壓力。2.如權(quán)利要求1所述的高分子材料的制造方法，其中， 所述冷卻結(jié)束溫度為結(jié)晶化溫度范圍的下限溫度以下的溫度。3.如權(quán)利要...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：田畑博則，中壽賀章，淺井法廣，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社，
類型：
國別省市：