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a) 고분자 및 신장제를 각각 제공하는 단계;b) 상기 고분자와 신장제의 조합물을 가열하여 용액 상 또는 용융물을 형성하는 단계;c) 상기 용액 상 또는 용융물을 고분자의 유리전이온도(Tg) 미만으로 급속 응고(rapid solidification)시켜 계면에서 잔류 응력을 유도함으로써 단축 메타-결정이 성장된 고분자를 형성하는 단계; 및d) 상기 단축 메타-결정이 성장된 고분자로부터 신장제를 제거하는 단계;를 포함하는, 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 b)에 앞서, (i) 상기 제공된 고분자 및 신장제를 용매에 용해시킨 후에 건조하거나 또는 건조/분쇄하여 고분자와 신장제의 조합물을 형성하는 단계, 또는 (ii) 상기 제공된 고분자 및 신장제를 함께 분쇄하여 고분자와 신장제의 조합물을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 a)에서 제공된 고분자는 20% 이하의 결정화도를 갖거나, 또는 비정질 특성을 갖는 고분자인 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 a)에서 제공된 고분자의 분자량(Mw)은 30,000 내지 1,500,000 g/mol 범위인 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 a)에서 제공된 고분자는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리페닐렌옥사이드(PPO) 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리설폰, 폴리부타디엔, 폴리아세토니트릴(PAN), 폴리비닐아세테이트 (PVAC), 및 폴리이서이미드(PEI)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 신장제는 비등방성 결정 구조를 갖는 것으로, 고분자 사슬과 5 내지 200 kJ/mol의 에너지에 상당하는 비공유 결합 상호작용을 가지며, 이때 비공유 결합 상호작용은 반데르발스 힘, 파이 상호작용, 분산력, 수소결합, 및 할로겐 결합 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 신장제는 벤조산(benzoic acid), 나프탈렌(naphthalene), 비페닐(biphenyl), 살리실산(salicylic acid), 1,3,5-트리클로로벤젠(1,3,5-trichlorobenzene), 디브로모테트라플루오로벤젠(dibromotetrafluorobenzene) 및 2-브로모-1,3,4,5,6,7,8-헵타플루오로나프탈렌(2-bromo-1,3,4,5,6,7,8-heptafluoronaphthalene)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 신장제는 고분자에 대하여 적어도 80 중량% 범위 내에서 선택되는 량으로 조합되는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 고분자와 신장제의 조합물은 2 내지 20 중량%의 고분자, 및 98 내지 80 중량%의 신장제를 포함하는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 b) 중 가열은 신장제의 융점에서 50℃ 더 낮은 온도에서 융점에서 100℃ 더 높은 온도까지의 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 b)는,(i) 친수성 또는 소수성으로 표면 개질되거나, 추가적인 표면 개질 없이, 상기 고분자 및/또는 신장제와 화학 반응하지 않는 기판 상에서 수행되거나, 또는 (ii) 친수성 또는 소수성으로 표면 개질되거나, 추가적인 표면 개질 없이, 상기 고분자 및/또는 신장제와 화학 반응하지 않는 용기 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 c)는 상기 고분자의 유리전이온도(Tg)에서 40 내지 300 ℃ 더 낮은 온도로 냉각되는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제12항에 있어서, 상기 단계 c) 중 급속 응고는 -300 내지 -0
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제1항에 있어서, 상기 단계 c)는 몰드 프레싱(mold pressing), 압출(extrusion), 사출(injection molding), 닥터블레이드(doctor blade) 및 방사(spinning)로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 성형 프로세스를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 c)는 용액 상 또는 용융물을 냉각시켜 덩어리 또는 분말을 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 d) 중 신장제는 승화 또는 신장제에 대하여 선택적 용해도를 가지면서 고분자의 비용매를 이용한 추출에 의하여 제거되는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제16항에 있어서, 상기 승화는 고분자의 Tg보다 낮은 온도 및 감압 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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제17항에 있어서, 상기 추출 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 및 이소프로필알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 증가된 결정성을 갖는 고분자의 제조방법
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3차원 좌표에서 고분자 사슬의 신장 방향의 축 기준으로, 나머지 다른 축 중 어느 한 방향으로 고분자 사슬 사이의 분자 간 거리가 일정하도록 배열함으로써 장거리 정렬(long-range order) 특성을 나타내는 한편, 나머지 2개의 축 방향으로는 분자 간 거리가 일정하도록 배열되지 않아 장거리 정렬 특성을 나타내지 않는 단축 메타-결정성의 고분자
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제19항에 있어서, 상기 고분자는 폴리메틸메타크릴레이트로서, X선 회절(XRD) 분석 시 5 Å 이하의 결정 간격(d-spacing)를 갖고, 그리고 3
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