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1차원의 고분자 나노섬유들이 준정렬된 그리드 형상으로 직교하여 적층되어 기공 분포 및 기공 크기가 제어된 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2019024032
  • 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 1차원의 고분자 나노섬유들이 준정렬된 그리드 형상으로 직교하여 적층되어 기공 분포 및 기공 크기가 제어된 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인 및 이의 제조방법이 제시된다. 전기장을 변형하여 나노섬유를 특정 방향으로 준 정렬 시킬 수 있는 이중 절연블록 및 90°로 회전이 가능한 집전체가 포함된 전기방사 방식의 패턴 형성 장치를 이용, 기공 크기 및 기공도를 조절 할 수 있는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인이 형성될 수 있다. 또한 기능성 표면 코팅을 통해 다양한 특성을 부여하여 에어필터, 분리막, 수처리 필터, 세포배양 멤브레인 등에 사용될 수 있다.
Int. CL C08J 5/22 (2006.01.01) B01D 71/06 (2006.01.01) D04H 1/498 (2012.01.01) D04H 1/728 (2012.01.01) B29C 41/00 (2006.01.01)
CPC C08J 5/22(2013.01) C08J 5/22(2013.01) C08J 5/22(2013.01) C08J 5/22(2013.01) C08J 5/22(2013.01) C08J 5/22(2013.01)
출원번호/일자 1020160089649 (2016.07.15)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1821049-0000 (2018.01.16)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20180123) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.07.15)
심사청구항수 21

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김일두 대한민국 대전광역시 유성구
2 김찬훈 대한민국 대전광역시 유성구
3 조수호 대한민국 대전광역시 유성구
4 황원태 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 양성보 대한민국 서울특별시 강남구 선릉로***길 ** (논현동) 삼성빌딩 *층(피앤티특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2016.07.15 수리 (Accepted) 1-1-2016-0685347-15
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2017.01.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2017.03.13 수리 (Accepted) 9-1-2017-0007808-25
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.05.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0372862-35
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.07.24 수리 (Accepted) 1-1-2017-0707615-97
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.07.24 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0707616-32
7 등록결정서
Decision to grant		 2017.12.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0905168-14
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
10 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
1차원 고분자 나노섬유들이 준정렬된 그리드 형상으로 직교하여 적층되어 기공의 분포 및 크기가 제어되고,고전압 발생기, 전도성 집전체, 정량펌프에 연결된 고분자용액 분사노즐 및 이중 절연블록을 포함하는 전기방사 방식의 패턴 형성 장치에 의해서 만들어지며,상기 이중 절연블록은 스티로폼 재료, 테프론 재료, 나무 재료, 플라스틱 재료, 유리 재료, 석영 재료, 실리콘산화물 재료 및 금속 재료 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하며, 상대 유전율이 50 이하로서, 전기장의 특정방향으로의 차폐를 통해 전기장을 변형시켜 상기 분사노즐을 통해 상기 전도성 집전체로 토출되는 나노섬유를 일방향으로 정렬시키는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
2 2
제1항에 있어서,상기 1차원의 고분자 나노섬유는, 직경이 50 nm ~ 5 μm의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
3 3
제1항에 있어서,상기 1차원의 고분자 나노섬유는, 적층 두께가 5 ~ 200 μm의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
4 4
제1항에 있어서,상기 1차원 고분자 나노섬유들은 서로 직교 또는 평행하거나 적어도 80% 이상의 1차원 고분자 나노섬유들이 인접한 1차원 고분자 나노섬유와 10° 이하의 각도 차이를 보이는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
5 5
제1항에 있어서,상기 1차원 고분자 나노섬유들을 구성하는 고분자는 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리우레탄 공중합체, 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose acetate), 셀룰로오스(Cellulose), 아세테이트 부틸레이트(Acetate butyrate), 셀룰로오스 유도체, 스타이렌 아크릴로나이트릴(SAN, Styrene-acrylonitrile), 폴리아크릴로나이트릴(PAN, Polyacrylonitrile), 폴리비닐아세테이트(PVAc, Poly(vinyl acetate)), 폴리비닐피롤리돈(PVP, Polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐알코올(PVA, Polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌옥사이드(PEO, Polyethylene oxide), 폴리아크릴릭액시드(PAA,Polyacrylic acid), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC, Hydroxypropyl cellulose), 폴리메틸메타클릴레이트(PMMA, Polymethylmethacrylate), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA, Polyfurfuryl alcohol), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리스티렌 공중합체, 폴리아닐린(PANI, Polyaniline), 폴리비닐클로라이드(PVC, Polyvinylchloride), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF, Poly(vinylidene fluoride)), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate), 폴리프로필렌(PP, Polypropylene) 또는 폴리에틸렌(PE, Polyethylene), 폴리이미드(Polyimide) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
6 6
제1항에 있어서,상기 기공은 평균 직경이 10 nm ~ 10 μm 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
7 7
제1항에 있어서,상기 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인은 기공률이 50 ~ 90%의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
8 8
제1항에 있어서,상기 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인은 면적이 1 cm2 ~ 1 m2 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
9 9
삭제
10 10
제1항에 있어서,상기 고전압 발생기는 1 ~ 30 kV 의 전압을 인가하며,상기 정량펌프는 5 μl/분 ~ 200 μl/분의 범위에 포함되는 용액의 토출 속도로 고분자 용액을 토출하는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
11 11
삭제
12 12
제1항에 있어서,상기 이중 절연블록의 가로 길이와 세로 길이는 3 ~ 8 cm 의 범위에 포함되고, 상기 이중 절연블록의 높이는 2 ~ 5 cm 의 범위에 포함되며 상기 이중 절연블록이 포함하는 두 절연블록 사이의 거리는 1 ~ 6 cm 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
13 13
제1항에 있어서,상기 이중 절연블록의 상부면과 상기 분사노즐의 노즐 팁 간의 거리는 2 ~ 5 cm 의 범위에 포함되고, 상기 이중 절연블록의 하부면과 상기 전도성 집전체 사이의 거리는 2 ~ 5 cm 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
14 14
제1항에 있어서,상기 전기방사 방식의 패턴 형성 장치에서, 상기 이중 절연블록에 의해 나노섬유들이 한쪽 방향으로 정렬되면서 토출되고, 이동 및 90°로 회전 가능한 상기 전도성 집전체의 이동 및 회전으로 인해 그리드 형상의 멤브레인이 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인
15 15
제1항 내지 제8항, 제10항 또는 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항의 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인을 포함하고, 에어필터, 분리막, 수처리 필터 및 세포배양 멤브레인 중 적어도 하나를 형성하는 여과 및 분리용 멤브레인
16 16
3차원 고분자 나노섬유 멤브레인의 제조방법 있어서,(a) 고분자를 용매에 녹여서 고분자 용액을 제조하는 단계;(b) 이중 절연블록에 의해서 한쪽 방향으로 정렬된 고분자 나노섬유를 전기방사 토출하는 단계; (c) 전도성 집전체를 나노섬유의 정렬 방향과 서로 수직이 되도록 이동시키는 단계;(d) 상기 전도성 집전체를 나노섬유의 정렬방향과 평행한 방향으로 90°만큼 회전시키는 단계;(e) 상기 (c) 단계 및 상기 (d) 단계의 반복을 통해, 정렬된 나노섬유를 그리드 형상으로 직교하여 적층하여 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인을 제조하는 단계; 및(f) 상기 제조된 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인을 상기 전도성 집전체로부터 박리하는 단계를 포함하고,상기 이중 절연블록은 스티로폼 재료, 테프론 재료, 나무 재료, 플라스틱 재료, 유리 재료, 석영 재료, 실리콘산화물 재료 및 금속 재료 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하며, 상대 유전율이 50 이하로서, 전기장의 특정방향으로의 차폐를 통해 전기장을 변형시켜 상기 전도성 집전체로 토출되는 고분자 나노섬유를 일방향으로 정렬시키는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인의 제조방법
17 17
제16항에 있어서,상기 고분자는 상기 용매 대비 5 내지 15 중량%가 되도록 상기 용매에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인의 제조방법
18 18
제16항에 있어서,상기 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인은 나노섬유의 적층 두께가 5 내지 200 μm 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인의 제조방법
19 19
제16항에 있어서,상기 (a) 단계는,상기 고분자 용액을 정량적으로 투입 가능한 정량펌프에 연결된 적어도 하나의 분사노즐, 고전압 발생기, 이중 절연블록 및 전도성 집전체를 포함하는 전기방사 방식의 패턴 형성 장치에서 상기 적어도 하나의 분사노즐을 통해 상기 고분자 용액을 전기방사하는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인의 제조방법
20 20
삭제
21 21
제16항에 있어서,상기 (c) 단계는,상기 전도성 집전체의 이동 속도가 1 내지 50 mm/s 의 범위에 포함되고, 상기 전도성 집전체의 이동 범위는 1 내지 20 cm 의 범위에 포함되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인의 제조방법
22 22
제16항에 있어서,(g) 상기 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인에 친수성, 소수성, 내산화성, 내열성 및 내화학성 중 적어도 하나의 기능성을 부여하기 위해, 상기 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인의 표면을 고분자, 세라믹 재료, 금속, 금속산화물 중 적어도 하나로 코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인의 제조방법
23 23
고분자 및 용매가 혼합된 용액을 정량적으로 투입하는 정량펌프;상기 정량펌프에 연결된 분사노즐;상기 분사노즐을 통해 토출되는 나노섬유를 수용하고, 이동 및 회전이 가능한 전도성 집전체;상기 분사노즐과 상기 전도성 집전체 사이에 전압을 인가하는 고전압 발생기; 및상기 분사노즐과 상기 전도성 집전체 사이에 위치하여 상기 토출되는 나노섬유를 일방향으로 정렬하기 위해 전기장을 변형시키는 이중 절연블록을 포함하고,상기 이중 절연블록은 스티로폼 재료, 테프론 재료, 나무 재료, 플라스틱 재료, 유리 재료, 석영 재료, 실리콘산화물 재료 및 금속 재료 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하며, 상대 유전율이 50 이하로서, 전기장의 특정방향으로의 차폐를 통해 전기장을 변형시켜 상기 전도성 집전체로 토출되는 나노섬유를 일방향으로 정렬시키는 전기방사 방식의 패턴 형성 장치
24 24
제23항에 있어서,상기 전도성 집전체의 이동 및 회전을 통해 상기 분사노즐을 통해 토출되는 나노섬유들간의 간격과 각도가 조절되어 상기 나노섬유들이 준정렬된 그리드 형상으로 직교하여 적층되어 기공 분포 및 기공 크기가 제어된 3차원 고분자 나노섬유 멤브레인이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기방사 방식의 패턴 형성 장치
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 CN107617345 CN 중국 FAMILY
2 US20180015423 US 미국 FAMILY
3 WO2018012932 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 CN107617345 CN 중국 DOCDBFAMILY
2 US2018015423 US 미국 DOCDBFAMILY
3 WO2018012932 WO 세계지적재산권기구(WIPO) DOCDBFAMILY
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