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퍼플루오로사이클로부탄기를 포함하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록공중합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전해질막

  • 기술번호 : KST2015000685
  • 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 퍼플루오로사이클로부탄기를 포함하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전해질막에 관한 것으로, 본 발명에 따른 퍼플루오로사이클로부탄기를 포함하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체는 제조방법을 통해 용액 또는 용융 상태에서 퍼플로오사이클로부탄기를 포함하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체를 용이하게 제조할 수 있고, 고분자 골격 내의 술폰산기의 분포, 위치, 수 등을 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 이온전도가 용이한 브랜치 및 블록 구조에 의해 높은 수소이온 전도도, 기계적 물성 및 화학적 안정성을 가지고, 술폰산기의 증가에 따른 막 물성 저하를 수반하지 않기 때문에 고분자블렌드막, 고분자가교막, 고분자복합막, 평막, 중공사막, 튜브막 등의 다양한 형태로 가공되어, 연료전지막, 이온교환막, 제습막, 가습막 등에 유용하게 사용할 수 있다.
Int. CL C08L 65/00 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01) C08G 61/12 (2006.01) C08J 5/22 (2006.01)
CPC C08G 61/12(2013.01) C08G 61/12(2013.01) C08G 61/12(2013.01) C08G 61/12(2013.01) C08G 61/12(2013.01) C08G 61/12(2013.01)
출원번호/일자 1020110144635 (2011.12.28)
출원인 한국화학연구원
등록번호/일자 10-1307482-0000 (2013.09.05)
공개번호/일자 10-2013-0076164 (2013.07.08) 문서열기
공고번호/일자 (20130911) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.12.27)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국화학연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김정훈 대한민국 대전광역시 유성구
2 장봉준 대한민국 대전광역시 유성구
3 김은희 대한민국 부산광역시 수영구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이원희 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠빌딩*차 ***호 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국화학연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.12.28 수리 (Accepted) 1-1-2011-1044491-10
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2012.12.27 수리 (Accepted) 1-1-2012-1085344-46
3 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2012.12.27 수리 (Accepted) 1-1-2012-1085279-76
4 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2013.01.02 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2013.01.04 수리 (Accepted) 9-1-2013-0000493-80
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.03.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0166489-37
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.04.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0383463-94
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.04.30 수리 (Accepted) 1-1-2013-0383460-57
9 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2013.07.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0458066-54
10 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2013.07.31 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2013-0697532-77
11 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.07.31 수리 (Accepted) 1-1-2013-0697531-21
12 등록결정서
Decision to Grant Registration		 2013.09.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0610288-16
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149242-13
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149265-52
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번호 청구항
1 1
하기 반응식 1에 나타난 바와 같이, 화학식 2 및 화학식 4의 비스(트리플루오로비닐옥시) 단량체를 올리고머화하여 화학식 3 및 화학식 5로 표시되는 올리고머를 제조하는 단계(단계 1);화학식 2의 비스(트리플루오로비닐옥시) 단량체, 화학식 5의 비스(트리플로오로비닐옥시) 올리고머 및 화학식 6의 트리스(트리플로오로비닐옥시) 단량체를 중합, 또는 화학식 4의 비스(트리플루오로비닐옥시) 단량체, 화학식 3의 비스(트리플로오로비닐옥시) 올리고머 및 화학식 6의 트리스(트리플로오로비닐옥시) 단량체를 중합, 또는 화학식 3의 비스(트리플루오로비닐옥시) 올리고머, 화학식 5의 비스(트리플로오로비닐옥시) 올리고머 및 화학식 6의 트리스(트리플로오로비닐옥시) 단량체를 중합하여 화학식 7로 표시되는 퍼플루오로사이클로부탄기를 포함하는 브랜치된 멀티블록 공중합체를 제조하는 단계(단계 2); 및 상기 화학식 7로 표시되는 멀티블록 공중합체를 술폰화제와 반응시켜 술폰화시키는 단계(단계 3);를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1로 표시되는 퍼플루오로사이클로부탄기를 포함하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체:[반응식 1](상기 반응식 1에서,상기 Q는 1,2-퍼플루오로사이클로부탄기(C4F6)를 나타내고;상기 R1은 1개 이상의 벤젠 고리를 포함하되 화학반응을 유도하지 않는 불활성 방향족 관능기이고, 여기서 R1이 2개의 벤젠 고리를 포함하는 경우 이들은 서로 직접 연결되거나 -(CO)-, -(SO2)-, -(SO)-, -(PO)- 및 -(C(CF3)2)-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나를 통해 연결되고;상기 R2는 1개 이상의 벤젠 고리를 포함하는 방향족 관능기이고, 여기서 R2가 2개의 벤젠 고리를 포함하는 경우 이들은 서로 직접 연결되거나 -O-, -S-, -(CH2)-, -(C(CH3)2)-, -(SO2)-, -(CO)-, -(PO)-, -(Si(CH3)2)-, -(Si(C6H5)2)-, -NH-, -NRa-, -Rb- 및 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나를 통해 연결되며, 이때 상기 Ra는 C1-C25의 알킬기 또는 아릴기이고, 상기 Rb는 C1-C25의 알킬렌기 또는 아릴렌기이고;상기 R3은 상기 R2의 벤젠 고리에 1개 이상의 SO3H 또는 SO3M이 도입된 방향족 관능기이고, 이때 M은 K, Na, Li, 또는 Mg이고;상기 R4는 1개 이상의 벤젠 고리를 포함하는 방향족 관능기이고, 여기서 R4가 2개의 벤젠 고리를 포함하는 경우, 상기 벤젠 고리는 서로 직접 연결되거나, -O-, -S-, -(CH2)-, -(C(CH3)2)-, -(SO2)-, -(CO)-, -(PO)-, -(Si(CH3)2)-, -(Si(C6H5)2)-, -NH-, -NRa-, -Rb- 및 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나를 통해 연결되며, 이때 상기 Ra는 C1-C25의 알킬기 또는 아릴기이고, 상기 Rb는 C1-C25의 알킬렌기 또는 아릴렌기이고, 여기서 R4가 3개의 벤젠 고리를 포함하는 경우, 상기 벤젠고리는 , , , , 및 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나를 통해 연결되며;상기 a, b1, b2, c, a', b1', b2' 및 c'는 정수이고, 이때 10≤ a+b1+b2+c+a'+b1'+b2'+c' ≤10,000이고,b=b1+b2, b'=b1'+b2'이며, a" 및 b"는 서로 독립적으로 2 내지 5,000의 정수이고,상기 반응식 1의 화학식 1 및 화학식 7에서 는 의 블록화된 중합체를 나타낸다)
2 2
제1항에 있어서, 상기 R1은 하기 화학구조식으로 표시되는 술폰화 활성이 낮은 방향족 관능기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체:
3 3
제1항에 있어서, 상기 R2는 하기 화학구조식으로 표시되는 술폰화 활성이 높은 방향족 관능기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체:
4 4
제1항에 있어서, 상기 R4는 하기 화학구조식으로 표시되는 것 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체:
5 5
제1항에 있어서, 상기 각각의 블록의 중량평균 분자량이 1,000 내지 100,000이고, 멀티블록 공중합체의 중량평균 분자량이 10,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체
6 6
하기 반응식 1에 나타난 바와 같이, 화학식 2 및 화학식 4의 비스(트리플루오로비닐옥시) 단량체를 올리고머화하여 화학식 3 및 화학식 5로 표시되는 올리고머를 제조하는 단계(단계 1);화학식 2의 비스(트리플루오로비닐옥시) 단량체, 화학식 5의 비스(트리플로오로비닐옥시) 올리고머 및 화학식 6의 트리스(트리플로오로비닐옥시) 단량체를 중합, 또는 화학식 4의 비스(트리플루오로비닐옥시) 단량체, 화학식 3의 비스(트리플로오로비닐옥시) 올리고머 및 화학식 6의 트리스(트리플로오로비닐옥시) 단량체를 중합, 또는 화학식 3의 비스(트리플루오로비닐옥시) 올리고머, 화학식 5의 비스(트리플로오로비닐옥시) 올리고머 및 화학식 6의 트리스(트리플로오로비닐옥시) 단량체를 중합하여 화학식 7로 표시되는 퍼플루오로사이클로부탄기를 포함하는 브랜치된 멀티블록 공중합체를 제조하는 단계(단계 2); 및 상기 화학식 7로 표시되는 멀티블록 공중합체를 술폰화제와 반응시켜 술폰화시키는 단계(단계 3)를 포함하는 화학식 1로 표시되는 퍼플루오로사이클로부탄기를 포함하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체의 제조방법:[반응식 1] (상기 반응식 1에서, R1, R2, R3, R4 및 Q는 제1항에서 정의한 바와 같고,상기 a, b1, b2, c, a', b1', b2' 및 c'는 정수이고, 이때 10≤ a+b1+b2+c+a'+b1'+b2'+c' ≤10,000이고,b=b1+b2, b'=b1'+b2'이며, a" 및 b"는 서로 독립적으로 2 내지 5,000의 정수이고,상기 반응식 1의 화학식 1 및 화학식 7에서 는 의 블록화된 중합체를 나타낸다)
7 7
제6항에 있어서, 상기 단계 1 및 단계 2는 130-450 ℃, 불활성 기체 분위기에서 30분 내지 72시간 동안 가열하여 용융상태 또는 용액상태에서 수행되고, 또한 디메틸설폭사이드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아마이드 및 디메틸아세트아마이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 비양성자성 극성용매 또는 디페닐에테르 및 1,3,5-트리메틸벤젠으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유기용매 하에서 수행되며,상기 단계 3의 술폰화제는 클로로술폰산, 삼산화황, 황산, 발연황산 및 아실 술페이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체의 제조방법
8 8
제1항에 따른 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체를 포함하는 고분자 전해질막에 있어서,평막, 중공사막 또는 튜브막 형태의 연료전지막, 이온교환막, 제습막 또는 가습막인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질막
9 9
캐소드; 애노드; 및 상기 캐소드 및 상기 애노드 사이에 위치하는 고분자 전해질막을 포함하는 막전극 접합체에 있어서, 제1항에 따른 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체를 고분자 전해질막으로 포함하는 것을 특징으로 하는 막전극 접합체
10 10
제1항에 따른 브랜치된 후술폰화 멀티블록 공중합체를 고분자 전해질막으로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업기술연구회 한국화학연구원 기관고유사업 매립지 발생가스로부터 차량연료용 고순도 CH4 분리 정제 기술(전략과제)