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하기 화학식 1로 표시되는 분자 내 이온가교가 가능한 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체:
화학식 1
상기 식에서, R 은 -S-, -SO2-, 및 -C=O- 중에서 선택된 어느 하나 또는 그들의 조합으로 이루어지고, R'는 직접 결합, -O-, -SO2-, -C=O-, -C(CH3)2- 이고, X는 이탈기로서 F, Cl, Br를 포함하는 할로겐원자 또는 니트로기이고, (a+c)/(a+b+c+d)는 0
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제1항에 있어서, 상기 (a+c)/(a+b+c+d)가 0
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제1항에 있어서, 상기 공중합체가 방향족 단량체 및 디하이드록실기 단량체의 중합에 의해 제조되되, 상기 디하이드록실기 단량체에 대하여, 분자 내 이온결합이 가능한 디하이드록실기 단량체가 1 내지 10몰% 함유된 것을 특징으로 하는 상기 분자 내 이온가교가 가능한 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체
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하기 반응식 1에서 (2)로 표시되는 술폰화된 방향족 단량체,
하기 반응식 1에서 (3)으로 표시되는 술폰산기를 포함하지 않은 방향족 단량체,
하기 반응식 1에서 (4)로 표시되는 디하이드록실기 단량체 및
하기 반응식 1에서 (5)로 표시되는 분자 내 이온결합이 가능한 디하이드록실기 단량체를 직접 중합반응에 의하여, 하기 반응식 1에서 (6)으로 표시되는 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체를 합성하는 제1단계 및
하기 반응식 1에서 (6)으로 표시되는 공중합체를 극성 용매에 용해시킨 후, 유리판에 캐스팅하고, 용매를 증발시켜 제거하여 술폰화 형태로 전환하여 하기 반응식 1에서 (1)로 표시되는 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체를 제조하는 제2단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 분자 내 이온가교가 가능한 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체로 이루어진 고분자 전해질 막의 제조방법:
반응식 1
상기 식에서, R, R', X, a, b, c, d 및 ＼는 제1항에서 정의한 바와 같다
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제4항에 있어서, 상기 반응식 1에서 (6)으로 표시되는 단계 1)의 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체가
상기 반응식 1에서 (2)로 표시되는 술폰화된 방향족 단량체 40 내지 50 몰% 및 반응식 1에서 (3)으로 표시되는 술폰산기를 포함하지 않은 방향족 단량체 50 내지 60 몰%로 이루어진 공중합체 100중량부에 대하여,
상기 반응식 1에서 (4)로 표시되는 디하이드록실기 단량체 90 내지 99몰% 및 상기 반응식 1에서 (5)로 표시되는 분자 내 이온결합이 가능한 디하이드록실기 단량체 1 내지 10몰%로 이루어진 100중량부가 직접 중합법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 상기 고분자 전해질 막의 제조방법
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제4항에 있어서, 상기 반응식 1에서 (6)으로 표시되는 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체의 술폰화도[(a+c)/(a+b+c+d)]가 0
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7
제4항에 있어서, 상기 고분자 전해질 막의 두께가 1 내지 1000㎛인 것을 특징으로 하는 상기 고분자 전해질 막의 제조방법
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8
제4항에 있어서, 상기 반응식 1에서 (6)으로 표시되는 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체가 N-메틸-2-피롤리디논 용매 상에서 고유점도가 2
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제4항에 있어서, 상기 극성 용매가 N-메틸-2-피롤리디논, N,N-디메틸아세트아마이드 및 디메틸포름아마이드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 고분자 전해질 막의 제조방법
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10
제4항의 제조방법으로부터 제조되되, 분자 내 이온가교가 가능한 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체로 이루어진 1 내지 1000㎛ 두께의 고분자 전해질 막을 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지
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11
제10항에 있어서, 상기 분자 내 이온가교가 가능한 폴리(아릴렌 에테르 술폰) 공중합체가 디하이드록실기 단량체에 대하여, 분자 내 이온가교가 가능한 구조를 가지는 디하이드록실기 단량체 1 내지 10몰%가 함유된 것을 특징으로 하는 상기 연료전지
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