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하기 003c#화학식 1003e# 내지 003c#화학식 3003e#에서 선택된 어느 하나의 것으로 표시되는 반복단위를 갖는 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머
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(I) 단량체로서 디페닐알칸, 1-메틸-4-피페리돈 및 하기 구조식으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 것을 유기용매에 용해시켜 용액을 형성하는 단계;,,,,,,,,(II) 상기 용액에 강산 촉매를 서서히 부가, 교반 및 반응시켜 점성 용액을 얻는 단계;(III) 상기 점성 용액을 침전, 세척 및 건조하여 고체상의 중합체를 수득하는 단계;(IV) 상기 고체상의 중합체를 유기용매에 용해시킨 중합체 용액에 K2CO3 및 과량의 할로메탄을 부가 및 반응시켜 4급 피페리디늄 염을 형성하는 단계; 및(V) 중합체 용액을 침전, 세척 및 건조하는 단계;를 포함하는 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머의 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 (I) 단계의 유기용매는 디클로로메탄, 클로로포름, 디클로로에탄, 디브로모메탄 및 테트라클로로에탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 특징으로 하는 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머의 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 (II) 단계의 강산 촉매는 트리플루오로아세트산, 트리플루오로메탄술폰산, 펜타플루오로에탄술폰산, 헵타플루오로-1-프로판술폰산, 퍼플루오로프로피온산, 헵타플루오로부티르산, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머의 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 (IV) 단계의 유기용매는 N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 또는 디메틸포름아미드인 것을 특징으로 하는 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머의 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 (IV) 단계의 할로메탄은 플루오로메탄, 클로로메탄, 브로모메탄 또는 아이오도메탄인 것을 특징으로 하는 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머의 제조방법
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제1항 기재의 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머를 포함하는 음이온교환막
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다공성 고분자 지지체; 및상기 다공성 고분자 지지체에 함침된 제7항에 따른 음이온교환막;을 포함하는 음이온교환 복합막
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(a) 제1항 기재의 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머를 유기용매에 용해시켜 고분자용액을 형성하는 단계;(b) 상기 고분자용액을 유리판에 캐스팅 및 건조함으로써 막을 수득하는 단계; 및(c) 상기 수득한 막을 1M NaHCO3 또는 1M NaOH로 처리한 후, 초순수로 수회 세척 및 건조하는 단계;를 포함하는 음이온교환막의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 유기용매는 N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 또는 디메틸포름아미드인 것을 특징으로 하는 음이온교환막의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 고분자용액의 농도는 2~30 중량%인 것을 특징으로 하는 음이온교환막의 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 (b) 단계의 건조는 80~90℃ 오븐에서 24시간 동안 유기용매를 서서히 제거한 후, 120~150℃ 진공오븐에서 12시간 동안 가열함으로써 유기용매를 완전히 제거하는 것을 특징으로 하는 음이온교환막의 제조방법
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(i) 다공성 고분자 지지체를 준비하는 단계;(ii) 제1항 기재의 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머를 유기용매에 용해시킨 중합체 용액에 공용매를 첨가하여 이오노머 용액을 얻는 단계; 및(iii) 상기 이오노머 용액을 다공성 고분자 지지체 위에 캐스팅하여 함침, 및 건조하는 단계;를 포함하는 음이온교환 복합막의 제조방법
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제13항에 있어서, 상기 (ii) 단계의 공용매는 메탄올, 에탄올 또는 이소프로필알코올인 것을 특징으로 하는 음이온교환 복합막의 제조방법
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제13항에 있어서, 상기 (ii) 단계에서 첨가하는 공용매는 중합체 용액 대비 2~25 중량%인 것을 특징으로 하는 음이온교환 복합막의 제조방법
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제1항에 따른 폴리(알킬-아릴 피페리디늄) 중합체 이오노머를 포함하는 알칼리 연료전지용 바인더
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제7항에 따른 음이온교환막 또는 제8항에 따른 음이온교환 복합막을 포함하는 알칼리 연료전지용 막전극접합체
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제7항에 따른 음이온교환막 또는 제8항에 따른 음이온교환 복합막을 포함하는 알칼리 연료전지
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제7항에 따른 음이온교환막 또는 제8항에 따른 음이온교환 복합막을 포함하는 수전해 장치
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