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2개 이상의 술폰화 방향족기로 치환된 페닐 펜던트를 포함하는 고분자 이온전도체

  • 기술번호 : KST2014044802
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 2개 이상의 술폰화 방향족기로 치환된 페닐 펜던트를 포함하는 고분자, 상기 고분자의 제조방법, 상기 고분자를 포함하는 이온전도체, 상기 고분자를 포함하는 수지 조성물로부터 형성된 성형체 및 상기 고분자를 포함하는 수지 조성물로부터 성형된 전해질막을 구비한 전지에 관한 것이다.
Int. CL C08L 65/00 (2006.01) C08G 61/02 (2006.01) H01M 8/02 (2006.01) C08J 5/22 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020120134076 (2012.11.23)
출원인 한국화학연구원
등록번호/일자 10-1532306-0000 (2015.06.23)
공개번호/일자 10-2014-0066932 (2014.06.03) 문서열기
공고번호/일자 (20150630) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.04.01)
심사청구항수 16

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국화학연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 홍영택 대한민국 대전 유성구
2 이장용 대한민국 대전 동구
3 김태호 대한민국 대전광역시 유성구
4 유덕만 대한민국 경기 안산시 단원구
5 조은애 대한민국 경기 고양시 일산동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 손민 대한민국 서울특별시 송파구 법원로 ***, *층(문정동)(특허법인한얼)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국화학연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.11.23 수리 (Accepted) 1-1-2012-0970895-72
2 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.04.01 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0312928-15
3 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2014.04.01 수리 (Accepted) 1-1-2014-0313002-20
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.05.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0470554-04
5 등록결정서
Decision to grant		 2015.06.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0365417-08
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149265-52
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149242-13
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번호 청구항
1 1
하나 이상의 하기 화학식 1로 표시되는 페닐렌 반복단위 및 하나 이상의 하기 화학식 2로 표시되는 페닐렌 반복단위를 포함하는 골격을 갖는 고분자:[화학식 1][화학식 2]상기 화학식 1및 2에서,A1 및 A2는 각각 독립적으로 단일결합, -(C=O)-, -(P=O)-, -(SO2)-, -CF2- 또는 -(C(CF3)2)-이고;B는 -O-, -S-, -(SO2)-, -(C=O)-, -NH- 또는 -NR15-이며, 이때 R15는 C1 내지C6 알킬기;R1 내지 R5 중 둘 이상 또는 모두는 술폰산기 또는 이의 알칼리 금속염으로 치환된 페닐기(sulfonated phenyl), 피리디닐기(sulfonated pyridinyl) 또는 나프탈레닐기(sulfonated naphthalenyl)이고, 이들로 치환되지 아니한 R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소원자(-H), 할로겐원자(-X), 술폰산기(-SO3H), 인산기(-PO3H2), 아세트산기(-CO2H), 니트로기(-NO2), 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 및 -O-퍼플루오로아릴기, 또는 하나 이상의 할로겐, 술폰산기, 인산기, 아세트산기 또는 니트로기로 치환된 아릴기(aryl)이며, 상기 퍼플루오로기는 술폰산, 인산, 아세트산 및 니트로로 구성된 군으로부터 선택되는 치환기를 포함할 수 있고, 상기 술폰산기, 인산기 및 아세트산기는 알칼리 금속염의 형태일 수 있으며;R6 내지 R10은 각각 독립적으로 모두 수소원자이거나, 적어도 하나의 플루오린원자(F)(모두 플루오린인 경우는 제외), 아릴기, 퍼플루오르알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 및/또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 및 -O-퍼플루오로아릴기이며;R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기로 구성된 군으로부터 선택되는 치환기를 포함할 수 있고, 상기 술폰산기, 인산기 및 아세트산기는 알칼리 금속염의 형태일 수 있으며;a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 이상 10 이하의 정수임
2 2
제1항에 있어서,R1 내지 R5 중 술폰산기 또는 이의 알칼리 금속염으로 치환된 페닐기(sulfonated phenyl), 피리디닐기(sulfonated pyridinyl) 또는 나프탈레닐기(sulfonated naphthalenyl)로 치환된 위치는 대칭적인 것을 특징으로 하는 고분자
3 3
제2항에 있어서,(R1 및 R5), (R2 및 R4), (R1, R3 및 R5) 및 (R1, R2, R4 및 R5) 로 구성된 군에서 선택된 조합의 위치가 술폰산기 또는 이의 알칼리 금속염으로 치환된 페닐기(sulfonated phenyl), 피리디닐기(sulfonated pyridinyl) 또는 나프탈레닐기(sulfonated naphthalenyl)로 치환된 것을 특징으로 하는 고분자
4 4
상기 고분자는 10,000 내지 1,000,000의 Mn(수평균 분자량; number-average molecular weight) 또는 10,000 내지 10,000,000의 Mw(중량평균 분자량; weight-average molecular weight)의 분자량을 갖는 것인 고분자
5 5
제1항에 있어서,상기 골격의 페닐렌기는 서로 파라 위치에 연결된 것을 특징으로 하는 고분자
6 6
제1항에 있어서,랜덤(random), 교차(alternating), 블록(block) 또는 순차적(sequential) 고분자인 것을 특징으로 하는 고분자
7 7
제1항에 있어서,하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 골격을 갖는 고분자:[화학식 3]상기 화학식 3에서,A1, A2, B, R1 내지 R5, R6 내지 R10, a, b, c 및 d는 각각 제1항에서 정의된 바와 같으며, m, n 및 p는 각각 독립적으로 1 이상의 정수임
8 8
제7항에 있어서,상기 화학식 3에서 m과 n의 비는 1:1 내지 1:30인 것을 특징으로 하는 고분자
9 9
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,A1는 -(C=O)-, -(SO2)-, -CF2- 또는 -(C(CF3)2)-;B는 -O-, -S-, -(SO2)- 또는 -(C=O)-;A2는 -(C=O)-; 및R1 내지 R5 모두는 술폰산기 또는 이의 알칼리 금속염으로 치환된 페닐기(sulfonated phenyl), 피리디닐기(sulfonated pyridinyl) 또는 나프탈레닐기(sulfonated naphthalenyl)인 것을 특징으로 하는 고분자
10 10
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,하나 이상의 하기 화학식 8 또는 9로 표시되는 페닐렌 반복단위를 추가로 포함하는 화학식 10의 골격을 갖는 고분자:[화학식 8][화학식 9][화학식 10]상기 화학식 10에서 T는 상기 화학식 8 또는 9로 표시되는 단위이며,상기 A1, A2, B 및 R1 내지 R10은 화학식 1 및 2에서와 동일하고,J는 단일결합이거나 전자끌게기로서 -(C=O)-, -(P=O)-, -(SO2)-, -CF2- 또는 -(C(CF3)2)- 이거나 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR34-이며, 이때 R34는 C1 내지 C6 알킬기이며,R16 내지 R27은 각각 독립적으로 수소원자, 플루오린원자, 시아나이드(CN), 퍼플루오로알킬기(CnF2n+1) 또는 페닐기이며,m, n 및 l은 각각 독립적으로 1 이상인 정수임
11 11
제10항에 있어서,하기 화학식 11로 표시되는 화합물인 것인 고분자:[화학식 11]
12 12
제11항에 있어서,상기 화학식 11에서 m에 대한 n+l의 비는 1:2 내지 1:30인 것을 특징으로 하는 고분자
13 13
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 고분자의 제조방법으로서,하기 반응식 1로 표시되는 측쇄에 전자끌게기로 연결된 반응성 할로겐원소로 치환된 아릴기를 포함하는 디할로벤젠(dihalobenzene)과 측쇄에 전자끌게기로 연결된 반응성 할로겐원소로 치환되지 않은 아릴기를 포함하는 디할로벤젠의 혼합물로부터 콜론 커플링 반응(Colon coupling reaction)에 의해 반응성 할로겐원소로 치환 및 비치환된 아릴기를 측쇄에 가지는 벤젠으로 구성된 골격의 중합체를 제조하는 제1단계;하기 반응식 2로 표시되는 친핵성 치환 반응(Nucleophilic substitution reaction)에 의해 상기 벤젠 골격의 측쇄에 결합된 아릴기에 치환된 할로겐원소를 다중페닐 펜던트로 치환하는 제2단계; 및하기 반응식 3으로 표시되는 상기 다중페닐 펜던트로 치환된 중합체를 술폰화제, 질산화제, 인산화제 또는 할로겐화제로 처리하여 후처리 수식하는 제3단계를 포함하는 고분자의 제조방법:[반응식 1][반응식 2][반응식 3]상기 R1 내지 R5 및 R11 내지 R14는 화학식 1에서와 동일하고,상기 R28 내지 R32는 각각 R1 내지 R5에 상응하는 것으로,n을 1 내지 5의 정수라고 할 때,Rn이 술폰화된 치환기인 경우, Rn+27은 이에 상응하는 술폰화되지 않은 치환기이고,Rn이 비술폰화된 치환기인 경우, Rn+27은 Rn과 동일한 치환기이며,a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 이상 10 이하의 정수임
14 14
제13항에 있어서,상기 술폰화제는 클로로술폰산(HSO3Cl) 또는 트리메틸실리클로로술폰산[(CH3)3SiSO3Cl]인 것을 특징으로 하는 고분자의 제조방법
15 15
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 고분자를 포함하는 이온전도체
16 16
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 고분자를 포함하는 수지 조성물로부터 형성된 성형체
17 17
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18 18
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19 19
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업기술연구회 한국화학연구원 기관고유사업 고효율 고내구성 연료전지 핵심 화학 소재 및 기반기술 개발
2 지식경제부 한국화학연구원 지식경제기술혁신사업 (RCMS)연료전지용 탄화수소계 강화복합막 개발(3차)