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배연가스 분리용 가교구조의 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이미드) 공중합체 중공사막 및 그 제조방법(Crosslinked thermally rearranged poly(benzoxazole-co-imide) hollow fiber membrane for flue gas separation and preparation method thereof)

  • 기술번호 : KST2016016028
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체 중공사막의 가교반응 및 후속 열전환에 의하여, 가교구조를 갖는 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이미드) 공중합체 중공사막을 제조하고, 이를 배연가스 분리용으로 응용하는 기술에 관한 것이다.본 발명에 따라 제조된 가교구조를 갖는 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이미드) 공중합체 중공사막은 유효 선택층의 두께가 얇고, 기계적 물성이 뛰어날 뿐만 아니라, 기체투과도 및 선택도가 동시에 우수하여 모듈화 및 상업화가 가능하다.
Int. CL B01D 69/08 (2006.01) B01D 53/22 (2006.01) B01D 63/02 (2006.01) B01D 71/62 (2006.01) B01D 67/00 (2006.01)
CPC B01D 71/62(2013.01) B01D 71/62(2013.01) B01D 71/62(2013.01) B01D 71/62(2013.01) B01D 71/62(2013.01) B01D 71/62(2013.01)
출원번호/일자 1020150026652 (2015.02.25)
출원인 한양대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2016-0103810 (2016.09.02) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 취하
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.02.25)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성동구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이영무 대한민국 서울특별시 서초구
2 이종명 대한민국 서울특별시 관악구
3 조혜진 대한민국 충청남도 논산시 광석면
4 김주성 대한민국 인천광역시 남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2015.02.25 취하 (Withdrawal) 1-1-2015-0188271-29
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2015.11.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2015.12.10 수리 (Accepted) 9-1-2015-0076472-15
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2017.04.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0268475-17
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2017.06.12 수리 (Accepted) 1-1-2017-0553903-18
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2017.07.14 수리 (Accepted) 1-1-2017-0675281-45
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2017.08.11 수리 (Accepted) 1-1-2017-0776318-37
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)
2017.09.04 수리 (Accepted) 1-1-2017-0853955-30
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2017.09.04 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0853961-15
10 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2018.01.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0064385-12
11 [법정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
2018.02.27 수리 (Accepted) 1-1-2018-0200525-18
12 법정기간연장승인서
2018.03.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2018-0036282-53
13 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2018.03.23 수리 (Accepted) 1-1-2018-0291153-48
14 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)
2018.03.23 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2018-0291152-03
15 협의요구서
Request for Consultation
2018.04.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0280884-94
16 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2018.04.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0280883-48
17 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2018.06.22 수리 (Accepted) 1-1-2018-0613319-95
18 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2018.07.23 수리 (Accepted) 1-1-2018-0722911-38
19 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2018.08.24 수리 (Accepted) 1-1-2018-0839949-72
20 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2018.09.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-0945774-98
21 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2018.09.21 수리 (Accepted) 1-1-2018-0945775-33
22 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2018.09.21 수리 (Accepted) 1-1-2018-0945808-52
23 [특허 등 절차 취하]취하(포기)서
[Withdrawal of Procedure such as Patent, etc.] Request for Withdrawal (Abandonment)
2019.01.25 수리 (Accepted) 1-1-2019-0090594-90
24 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.05 수리 (Accepted) 4-1-2019-5155816-75
25 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.06 수리 (Accepted) 4-1-2019-5156285-09
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
하기 003c#화학식 1003e# 내지 003c#화학식 4003e#로 표시되는 반복단위를 갖는 것 중에서 선택되는 어느 하나의 배연가스 분리용 가교구조의 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이미드) 공중합체 중공사막
2 2
제1항에 있어서, 상기 중공사막은 외부에서 내부를 향하는 방향으로 외부층, 전이층 및 내부층을 포함하고, 내부에 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 배연가스 분리용 가교구조의 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이미드) 공중합체 중공사막
3 3
제2항에 있어서, 상기 외부층은 그 두께가 200 내지 1000 ㎛인 것을 특징으로 하는 배연가스 분리용 가교구조의 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이미드) 공중합체 중공사막
4 4
제3항에 있어서, 상기 외부층은 그 기공 크기가 10 내지 100 pm인 것을 특징으로 하는 배연가스 분리용 가교구조의 열전환 폴리(벤즈옥사졸-이미드) 공중합체 중공사막
5 5
I) 카르복실산을 갖는 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체를 합성하는 단계;II) 상기 폴리이미드 공중합체, 유기용매 및 첨가제를 포함하는 도프용액을 얻는 단계;III) 상기 도프용액을 보어용액과 함께 이중 방사노즐로 공급 및 토출한 후 응고조 내 응고액에 접촉시켜 상전이된 중공사를 형성한 다음, 상기 중공사의 권취, 세정 및 건조과정을 거쳐 중공사막을 얻는 단계; IV) 상기 중공사막의 열적 가교반응에 의하여 가교구조를 갖는 중공사막을 얻는 단계; 및 V) 상기 가교구조를 갖는 중공사막을 열전환 하는 단계;를 포함하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
6 6
i) 카르복실산을 갖는 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체를 합성하는 단계;ii) 상기 폴리이미드 공중합체와 디올을 반응시켜 모노에스테르화 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체를 합성하는 단계; iii) 상기 모노에스테르화 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체, 유기용매 및 첨가제를 포함하는 도프용액을 얻는 단계;iv) 상기 도프용액을 보어용액과 함께 이중 방사노즐로 공급 및 토출한 후 응고조 내 응고액에 접촉시켜 상전이된 중공사를 형성한 다음, 상기 중공사의 권취, 세정 및 건조과정을 거쳐 중공사막을 얻는 단계;v) 상기 중공사막의 트랜스에스테르화 가교반응에 의하여 가교구조를 갖는 중공사막을 얻는 단계; 및 vi) 상기 가교구조를 갖는 중공사막을 열전환 하는 단계;를 포함하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
7 7
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 카르복실산을 갖는 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체는 산이무수물, 오르쏘-히드록시 디아민 및 공단량체로서 3,5-디아미노벤조산을 반응시켜 폴리아믹산 용액을 얻은 후, 공비 열 이미드화법에 의하여 합성하는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
8 8
제7항에 있어서, 상기 산이무수물은 하기 003c#일반식 1003e# 또는 003c#일반식 2003e#로 표시되는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
9 9
제7항에 있어서, 상기 오르쏘-히드록시 디아민은 하기 003c#일반식 3003e#으로 표시되는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
10 10
제7항에 있어서, 상기 공비 열 이미드화법은 폴리아믹산 용액에 톨루엔 또는 자일렌을 첨가하고 교반하여 180~200℃에서 6~24시간 동안 이미드화 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
11 11
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 카르복실산을 갖는 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체는 산이무수물, 오르쏘-히드록시 디아민 및 공단량체로서 방향족 디아민, 3, 5-디아미노벤조산을 반응시켜 폴리아믹산 용액을 얻은 후, 공비 열 이미드화법에 의하여 카르복실산을 갖는 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체를 합성하는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
12 12
제11항에 있어서, 상기 산이무수물은 하기 003c#일반식 1003e# 또는 003c#일반식 2003e#로 표시되는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
13 13
제11항에 있어서, 상기 오르쏘-히드록시 디아민은 하기 003c#일반식 3003e#으로 표시되는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
14 14
제11항에 있어서, 상기 방향족 디아민은 하기 003c#일반식 4003e#로 표시되는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
15 15
제11항에 있어서, 상기 공비 열 이미드화법은 폴리아믹산 용액에 톨루엔 또는 자일렌을 첨가하고 교반하여 180~200℃에서 6~24시간 동안 이미드화 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
16 16
제6항에 있어서, 상기 디올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 및 벤젠디메탄올로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
17 17
제6항에 있어서, 상기 ii) 단계의 모노에스테르화는 파라-톨루엔술폰산 촉매하에서 i) 단계의 공중합체에 함유된 카르복실산 당량의 50배 이상에 해당하는 과량의 디올을 140~160℃에서 18~24시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
18 18
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 카르복실산을 갖는 오르쏘-히드록시 폴리이미드 공중합체는 중량평균분자량이 50,000 내지 400,000인 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
19 19
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 유기용매는 N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸술폭시드(DMSO), γ-부티로락탐(GBL), 프로피온산(PA), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
20 20
제19항에 있어서, 상기 유기용매는 N-메틸피롤리돈(NMP)과 프로피온산(PA)의 혼합물(NMP : PA = 99:1~50:50 몰 %)인 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
21 21
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 첨가제는 아세트산, 테트라히드로퓨란, 아세톤, 1,4-디옥산, 트리클로로에탄, 에틸렌글리콜, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 2-메틸-1-부탄올, 2-메틸-2-부탄올, 2-펜탄올, 글리세롤, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
22 22
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 도프용액은 폴리이미드 공중합체 10~30 중량%, 유기용매 20~80 중량% 및 첨가제 5~30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
23 23
제22항에 있어서, 상기 도프용액은 점도가 1,000 내지 100,000 cp인 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
24 24
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 보어용액은 N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸술폭시드(DMSO), γ-부티로락탐(GBL), 프로피온산(PA), 물, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세롤, 디메톡시에탄올, 디에톡시에탄올, 부톡시메탄올, 디메톡시부틸렌옥시드, 디글리시딜디메틸에테르, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
25 25
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 응고조는 온도를 5~90℃로 조절하고, 중공사의 방향을 잡아주는 이동형 롤을 구비한 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
26 26
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 응고액은 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 펜탄, 헥산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
27 27
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 권취과정은 상전이된 중공사가 1개 이상의 세척조를 통과하면서 잔류용매가 제거된 후 수행되는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
28 28
제27항에 있어서, 상기 세척조는 온도를 5~90℃로 조절하고, 세척조를 통과하여 배출되는 고정형 롤을 구비한 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
29 29
제5항에 있어서, 상기 열적 가교반응은 상기 (III) 단계에서 얻어진 중공사막을 불활성 가스 분위기에서 1~20℃/min 승온속도로 250~350℃까지 승온한 후 0
30 30
제5항에 있어서, 상기 열전환은 상기 (IV)단계에서 얻어진 가교구조를 갖는 중공사막을 불활성 가스 분위기에서 1~20℃/min의 승온속도로 350~450℃까지 가열하거나 또는 350~450℃에서 6시간 이내의 등온 상태를 유지함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
31 31
제6항에 있어서, 상기 트랜스에스테르화 가교반응은 상기 (iv) 단계에서 얻어진 중공사막을 진공하에서 200~250℃로 18~24 시간 열처리한 후, 불활성 가스 분위기에서 1~20℃/min 승온속도로 250~350℃까지 승온한 후 0
32 32
제6항에 있어서, 상기 열전환은 상기 (v)단계에서 얻어진 가교구조를 갖는 중공사막을 불활성 가스 분위기에서 1~20℃/min의 승온속도로 350~450℃까지 가열하거나 또는 350~450℃에서 6시간 이내의 등온 상태를 유지함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 중공사막의 제조방법
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2 KR102055343 KR 대한민국 FAMILY
3 WO2016137151 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 한양대학교 산학협력단 거대과학기술개발사업 / 기후변화대응기술개발사업 / KCCS2020사업 Highflux 고분자 분리막 개발