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하기 화학식 1로 표시되는 반복단위체 내에 4급 수산화암모늄기가 포함되는 폴리(테트라페닐에테르)설폰 공중합체:[화학식 1]상기 식에서, Ar1은 또는 이고,E는 단일결합, O, S, C(=O), S(=O), S(=O)2, C(CH3)2, C(CF3)2, Si(CH3)2, P(=O)CH3 또는 C(=O)NH이고, Z1과 Z2는 서로 같거나 다르며, 각각 독립적으로 수소 또는 C1~C6의 알킬기이고, 상기 C1~C6 알킬기는 할로겐, 시아노기 또는 설폰기로 치환될 수 있으며, R은 C1~C6의 알킬아미노기이며, R1 내지 R4는 서로 같거나 다르며, 각각 독립적으로 수소 또는 방향족기로서, 이들 중 2개 이상은 방향족기이고, 상기 R1 내지 R4는 2개 이상의 4급 수산화암모늄기로 치환되고,x는 0
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제1항에 있어서, 상기 R1 내지 R4는 4개 이상의 4급 수산화암모늄기로 치환된 페닐기인 것을 특징으로 하는 폴리(테트라페닐에테르)설폰 공중합체
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제1항에 있어서, 상기 E는 S(=O2)이고, Z1 및 Z2는 수소 원자이고, R은 CH2N(CH3)3이고, R1 내지 R4는 4~8 개의 4급 수산화암모늄기로 치환된 페닐기이고, x는 0
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제1항에 있어서, 상기 공중합체는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 폴리(테트라페닐에테르)설폰 공중합체
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5
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 폴리(테트라페닐에테르)설폰 공중합체를 포함하는 고분자 전해질막
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제5항에 있어서, 수산기(OH-) 이온을 전도하는 음이온 교환 전해질 막인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질막
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제5항에 있어서, 상기 전해질막은 폴리술폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 및 폴리벤즈이미다졸계 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질막
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8
제5항에 있어서, 상기 전해질막은 실리카(SiO2), 티타니아(TiO2), 무기인산, 설폰화된 실리카, 설폰화된 지르코늄 산화물(ZrO), 및 설폰화된 지르코늄인산염(ZrP)으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질막
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9
제5항에 있어서, 상기 전해질막은 다공성 지지체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질막
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제5항의 고분자 전해질막을 포함하는 막전극 접합체(MEA)
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제5항의 고분자 전해질막을 구비하는 연료전지
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제11항에 있어서, 상기 연료전지는 알칼리형 연료전지인 것을 특징으로 하는 연료전지
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(i) 화학식 3로 표시되는 멀티 페닐 단량체, 화학식 4의 디하이드록시 단량체, 화학식 5의 디할라이드 단량체를 중합하여 화학식 6으로 표시되는 중합체를 합성하는 단계; (ⅱ) 화학식 6의 중합체를 클로로메틸화 반응하여 화학식 7의 중합체를 합성하는 단계; 및(ⅲ) 화학식 7의 중합체를 4급 암모늄화(quarternization) 반응하고, 알칼리 용액으로 처리하는 단계를 포함하는 화학식 1로 표시되는 폴리(테트라페닐에테르)설폰 공중합체의 제조방법:[반응식 1]상기 반응식 1에서, X는 F, Cl, Br, 또는 I이고, R5 내지 R8은 서로 같거나 다르며, 각각 독립적으로 수소 또는 방향족 기로서, 이들 중 적어도 2개는 방향족기이고,R9 내지 R12는 서로 같거나 다르며, 각각 독립적으로 수소 또는 방향족 기로서, 이들 중 적어도 2개는 방향족기이며, 상기 R9 내지 R12는 2개 이상의 클로로메틸기로 치환되고, Y는 클로로메틸기(CH2Cl)이고, Ar1, R1 내지 R4, R, x, m, n은 제1항에서 정의된 바와 같다
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제13항에 있어서, 상기 R5 내지 R8은 모두 페닐기인 것을 특징으로 하는 제조방법
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제13항에 있어서, 상기 단계 (ⅱ)는 ZnCl2 및 SOCl2로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 루이스산 촉매 존재하에서, 화학식 6의 화합물과 클로로메틸화제를 30 내지 90℃ 에서 클로로메틸화 반응하는 것을 특징으로 하는 제조방법
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제15항에 있어서, ZnCl2 : SOCl2의 몰 비율은 1 : 3
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