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高分子物質成形体の製造方法 UPDATE 新技術説明会

国内特許コード P210017779
整理番号 H30-G016
掲載日 2021年6月10日
出願番号 特願2019-102231
公開番号 特開2020-012224
登録番号 特許第6803624号
出願日 令和元年5月31日(2019.5.31)
公開日 令和2年1月23日(2020.1.23)
登録日 令和2年12月3日(2020.12.3)
発明者
  • 佐藤 貴哉
  • 森永 隆志
  • 佐藤 涼
出願人
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
発明の名称 高分子物質成形体の製造方法 UPDATE 新技術説明会
発明の概要 【課題】乾式での成形が可能であり、これにより製造により発生する廃液の量を低減でき、かつ、配向性および強伸度が高く、タスネスに優れた高分子物質成形体の製造方法の提供。
【解決手段】高分子物質、イオン液体、および溶媒を含む混合溶液20を吐出口40から、気相中に押し出す押出工程と、気相中に押し出した前記混合溶液に含まれる溶媒を、気相中において、気化させることにより、高分子物質およびイオン液体を含む固化体を得る固化工程と、気相中において、前記固化体を加熱延伸する加熱延伸工程とを備える、高分子物質成形体の製造方法。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

タンパク質を原料として成形加工を行う際に用いる溶媒として、トリフルオロエタノール、テトラヒドロフラン、ヘキサフルオロイソプロパノール (HFIP) 、トリフルオロ酢酸、ギ酸、水、ジメチルホルムアミドなどが知られている(たとえば、非特許文献1参照)。なかでもヘキサフルオロイソプロパノールは、精練したシルクフィブロインを良く溶解し、高揮発性であることから、シルク人造繊維を作るプロセスに用いられている(たとえば、特許文献1参照)。

しかしながら、シルクフィブロイン溶液から溶媒を揮発、あるいは、凝固浴中で脱溶媒して得られた成形体は、柔軟性・伸度が低く、加工性に乏しく、延伸による強伸度の向上が困難であり、そのため、強伸度が不十分なものであった。

産業上の利用分野

本発明は、乾式での成形が可能であり、これにより製造により発生する廃液の量を低減でき、かつ、配向性および強伸度が高く、タスネスに優れた高分子物質成形体の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
高分子物質、イオン液体、および溶媒を含む混合溶液を吐出口から、気相中に押し出す押出工程と、
気相中に押し出した前記混合溶液に含まれる溶媒を、気相中において、気化させることにより、高分子物質およびイオン液体を含む固化体を得る固化工程と、
気相中において、前記固化体を加熱延伸する加熱延伸工程とを備える、高分子物質成形体の製造方法であって、
前記高分子物質として、タンパク質、多糖類、スチレン系高分子、アクリル系高分子、メタクリル系高分子、カルボン酸ビニルエステル系高分子、ポリ-N-ビニル化合物系高分子、ポリジエン系高分子、ポリエステル系高分子、シリコーン系高分子、ポリウレタン系高分子、ポリアミド系高分子、ポリイミド系高分子、エポキシ系高分子、ポリビニルブチラール系高分子、フェノール系高分子、アミノ系高分子、オキサゾリン系高分子、およびカルボジイミド系高分子から選択される少なくとも1種を用いる高分子物質成形体の製造方法。

【請求項2】
前記固化工程において、気相中に押し出した前記混合溶液を、気相中において、重力に従って50cm以上流れ落ちさせることで、気相中に押し出した前記混合溶液に含まれる溶媒を、気相中において、気化させることにより、高分子物質およびイオン液体を含む固化体を得る、請求項1に記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項3】
前記加熱延伸工程による延伸後の前記固化体に含まれるイオン液体を除去するイオン液体除去工程をさらに備える、請求項1または2に記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項4】
前記イオン液体除去工程において、前記固化体中に含まれるイオン液体の含有量が、延伸後の固化体全体に対して、1重量%以下となるように、前記イオン液体の除去を行う請求項に記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項5】
前記イオン液体除去工程における前記イオン液体の除去を、延伸後の前記固化体を、イオン液体の良溶媒中に浸漬させることにより行う請求項またはに記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項6】
前記高分子物質として、2種類以上の高分子物質を用いる請求項1~のいずれかに記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項7】
前記溶媒として、沸点が300℃以下であり、かつ、前記高分子物質および前記イオン液体を1重量%以上溶解可能なものを用いる請求項1~のいずれかに記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項8】
前記イオン液体は、融点が100℃未満、加熱重量減少率が10質量%である温度が200℃以上である請求項1~のいずれかに記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項9】
前記イオン液体が、イミダゾリウム構造含有カチオンを含有する請求項1~のいずれかに記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項10】
前記イミダゾリウム構造含有カチオンが、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムカチオンである請求項に記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項11】
前記イオン液体が、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムクロリドである請求項10に記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項12】
前記溶媒が、ヘキサフルオロイソプロパノールである請求項1~11のいずれかに記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項13】
前記加熱延伸工程における延伸倍率が3倍以上である請求項1~12のいずれかに記載の高分子物質成形体の製造方法。

【請求項14】
前記押出工程において、前記混合溶液を前記吐出口から連続的に、気相中に押し出し、
前記固化工程において、連続的に押し出した前記混合溶液に含まれる溶媒を、気相中において、気化させることにより、前記固化体を連続的に得て、
前記加熱延伸工程において、連続的に得られた前記固化体を延伸することで、繊維状の成形体を得る、請求項1~13のいずれかに記載の高分子物質成形体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019102231thum.jpg
出願権利状態 登録


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