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전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015115780
  • 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 자가 금속화 공정을 통해 고전도성 금속 전극층을 갖는 전기활성 고분자 작동기를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 고분자 필름 제조시 고온에서 합성 공정과 동시에 자가 금속화 공정을 도입하여 고전도성 금속 전극층을 형성시키는 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법 및 이로부터 제조된 고분자 작동기에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 고분자 필름을 제조하는 고온 이미드화 과정 중에 동시에 자가 금속화 공정을 도입하여 고전도성의 금속 전극층을 적층시킴으로써 기존의 무전해 도금을 통해 전극을 적층하는 방법에 비해 획기적으로 전극 적층 시간을 단축할 수 있었으며 제작비용 또한 절감할 수 있다. 또한, 전기 활성 고온 작동기 제조 공정에서 통상 필요했던 이온 교환 과정을 고분자 합성 단계에서 미리 도입함으로써 전체 작동기 제작 공정 시간을 현저히 단축시킬 수 있다. 특히, 작동기로서 성능 평가를 했을 때 기존의 나피온 기반 작동기와 비교하여 더 우수한 성능 특성을 나타낼 수 있다.
Int. CL C08G 73/10 (2006.01) H01L 41/193 (2006.01) C08J 7/00 (2006.01) H01B 5/14 (2006.01)
CPC C08J 7/047(2013.01) C08J 7/047(2013.01) C08J 7/047(2013.01) C08J 7/047(2013.01) C08J 7/047(2013.01) C08J 7/047(2013.01) C08J 7/047(2013.01)
출원번호/일자 1020120017152 (2012.02.20)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1384772-0000 (2014.04.07)
공개번호/일자 10-2013-0095583 (2013.08.28) 문서열기
공고번호/일자 (20140421) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.02.20)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 오일권 대한민국 대전 유성구
2 송강선 대한민국 대전 유성구
3 전진한 대한민국 광주 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 유미특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 서림빌딩 **층 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.02.20 수리 (Accepted) 1-1-2012-0136587-85
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2012.02.21 수리 (Accepted) 1-1-2012-0141153-02
3 보정요구서
Request for Amendment		 2012.03.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2012-0028044-43
4 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2012.04.09 수리 (Accepted) 1-1-2012-0282613-10
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.11.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.12.17 수리 (Accepted) 9-1-2012-0092904-09
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.07.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0500841-53
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.09.23 수리 (Accepted) 1-1-2013-0859424-00
10 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.10.22 수리 (Accepted) 1-1-2013-0954464-77
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.11.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-1067179-21
12 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.11.22 수리 (Accepted) 1-1-2013-1067178-86
13 등록결정서
Decision to grant		 2014.03.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0208312-85
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
a) 방향족 디아민계 모노머와 방향족 무수물계 모노머를 반응시켜 카르복실기를 포함하는 고분자 전구체를 합성하는 단계; b) 상기 고분자 전구체와 금속염 화합물을 반응시켜 양이온 교환을 수행하는 단계; 및c) 상기 양이온 교환을 통해 얻어진, 금속 이온이 포함된 고분자 전구체를 150 ℃ 이상에서 열처리하여 고분자 전구체의 이미드화 반응과 동시에 상기 금속 이온을 환원시키는 단계;를 포함하고, 상기 a) 단계의 방향족 디아민계 모노머로는 설폰화된 방향족 디아민계 모노머와 비설폰화된 방향족 디아민계 모노머를 함께 사용하며, 상기 설폰화된 방향족 디아민계 모노머는 2,2-벤즈인딘디설포닉 에시드(2,2-benzidinedisulfonic acid, BDSA), 4,4'-디아미노 바이페닐-2,2'-디설포닉 에시드(BDSA), 2,4-디아미노벤젠설포닉 에시드(2,5-DASA), 3,5-디아미노벤젠설포닉 에시드(3,5-DASA), 4,4'-설포닉 디아민(4,4'-DDS), 3,3'-설포닉 디아민(3,3'-DDS), 9,9-비스(4-아미노페닐)플로오린-2,7-디설포닉 에시드(BAPFDS), 및 2,4-디아미노벤젠 설포닉 에시드(2,4-DABSA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 비설폰화된 방향족 디아민계 모노머는 3,5-디아미노벤조익 에시드(3,5-DABA), 4,4'-옥시디페닐렌 디아민(4,4'-oxydianiline, 4,4'-ODA), 3,4'-옥시디페닐렌 디아민(3,4-ODA), 1,4-페닐렌 디아민(PDA), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-Q), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-R), 4,4'-비스(4-아미노페녹시)-바이페닐, 탄소수 4 내지 10의 디아미노 알칸(H2N∼(CH)ℓ∼NH2, 여기서, ℓ= 4 내지 10)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 a) 단계의 방향족 무수물계 모노머는 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 이무수물(6FDA), 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 이무수물(2
2 2
삭제
3 3
삭제
4 4
제1항에 있어서,상기 a) 단계의 방향족 디아민계 모노머는 리튬, 나트륨, 칼륨, 및 구리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속 이온을 추가로 포함하는 것인 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법
5 5
제4항에 있어서,상기 방향족 디아민계 모노머는 리튬 함유 벤즈인딘설포닉 에시드(BDSA-Li, lithium-containing Benzidinedisulfonic acid)인 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 a) 단계의 고분자 전구체는 설폰화된 폴리아믹 에시드(SPAA, sulfonated polyamic acid)인 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법
7 7
삭제
8 8
제1항에 있어서,상기 a) 단계에서 방향족 디아민계 모노머와 방향족 무수물계 모노머는 60 내지 90 ℃의 조건 하에서 반응시키는 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법
9 9
제1항에 있어서,상기 a) 단계에서 방향족 디아민계 모노머와 방향족 무수물계 모노머는 N-메틸-2-피롤리돈(Nmethyl-2-pyrrolidone, NMP), 디메틸아세트아미드(dimethyl acetamide, DMAc), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF), m-크레졸(m-cresol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유기 용매 존재 하에서 반응시키는 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법
10 10
제1항에 있어서,상기 b) 단계에서 상기 고분자 전구체는 금속염 화합물을 포함하는 용액에 함침시키는 반응을 통해 양이온 교환을 수행하는 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법
11 11
제1항에 있어서,상기 c) 단계에서 상기 고분자 전구체의 금속 이온을 환원시켜 금속 이온의 자가 금속화 공정으로, 상기 고분자 전구체의 이미드화 반응을 통해 생성된 고분자 필름의 표면에 금속 전극층을 생성시키는 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법
12 12
제1항, 제4항 내지 제6항, 또는 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되는 전기 활성 고분자 작동기
13 13
제12항에 있어서,고분자 필름, 및 상기 고분자 필름의 표면에 형성된 금속 전극층을 포함하고,상기 고분자 필름은 설폰화된 폴리이미드(SPI, sulfonated polyimides), 설폰화된 폴리우레탄이미드(sulfonated polyurethaneimide), 설폰화된 폴리에테르에테르케톤(SPEEK, sulfonated poly(ether ether ketone)), 설폰화된 폴리에테르에테르케톤케톤(SPEEKKs, sulfonated poly(ether ether ketone ketone)s), 설폰화된 폴리에테르설폰(SPES, sulfonated poly(ether sulfone)), 및 설폰화된 폴리벤즈이미다졸(SPBI, sulfonated polybenzimidazole)으로 이루어진 군에서 선택된 고분자 성분 1종 이상을 포함하는 것이며, 상기 금속 전극층은 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 및 팔라듐(Pd)으로 이루어진 군에서 선택된 금속 성분 1종 이상을 포함하는 것이고, 상기 고분자 필름의 함수도는 10% 내지 30%인 전기 활성 고분자 작동기
14 14
삭제
15 15
삭제
16 16
제13항에 있어서,상기 고분자 필름의 함수도는 17% 내지 20%인 전기 활성 고분자 작동기
17 17
제13항에 있어서,상기 고분자 필름의 양이온 교환량은 0
18 18
제13항에 있어서,상기 고분자 필름의 양이온 전도도는 0
19 19
제13항에 있어서,상기 고분자 필름의 표면 저항은 200 mΩ/sq 이하인 전기 활성 고분자 작동기
20 20
제12항에 있어서,0
21 21
제12항에 있어서,0
22 22
제1항에 있어서,상기 a) 단계의 설폰화된 방향족 디아민계 모노머 : 비설폰화된 방향족 디아민계 모노머 : 방향족 무수물계 모노머의 몰비는 1:1:2로 반응시키는 전기 활성 고분자 작동기의 제조 방법
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1 교육과학기술부 한국과학기술원 기초연구사업 중견연구자지원사업 도약연구지원사업 생체모방성과 생체적합성을 갖는 기전 고분자 작동기에 기반한 지능형 생체의료장비 개발