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히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체 및 그 제조방법, 연료전지용 고분자 전해질막 및 이를 포함하는 막 전극 접합체

  • 기술번호 : KST2014050453
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 본 발명은 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체 및 그 제조방법과 연료전지용 고분자 전해질막 및 이를 포함하는 막 전극 접합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 전해질막 및 이를 포함하는 막 전극 접합체를 연료전지에 채용함으로써 종래 술폰화 고분자 전해질막에 비하여 이온전도도가 매우 높은 고분자 전해질막에 관한 것이다.본 발명에 따라 제조된 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체 전해질막은 종래의 술폰화 고분자 전해질막에 비하여도 다양한 온도 및 습도 조건에서 훨씬 높은 이온전도도를 나타내므로, 고가의 나피온계와 같은 불소계 고분자 전해질막을 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 게다가 본 발명에 따라 제조된 연료전지용 고분자 전해질막을 애노드와 캐소드 사이에 배치함으로써, 연료전지용 막 전극 접합체에 적용할 수 있고, 이러한 막 전극 접합체를 고분자 전해질형 연료전지의 핵심 부품으로 응용할 수 있는 것이다.
Int. CL C08L 81/06 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01) C08G 75/23 (2006.01) C08J 5/22 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020130049490 (2013.05.02)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1370806-0000 (2014.02.28)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20140312) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.05.02)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김형준 대한민국 경기 수원시 영통구
2 권연혜 대한민국 서울 강남구
3 한준영 대한민국 서울특별시 강서구
4 함형철 대한민국 서울 성북구
5 장종현 대한민국 서울 노원구
6 남석우 대한민국 서울 동대문구
7 조은애 대한민국 서울특별시 성북구
8 유성종 대한민국 서울 중구
9 윤창원 대한민국 서울특별시 용산구

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
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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		 2013.05.02 수리 (Accepted) 1-1-2013-0389505-53
2 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2013.05.02 수리 (Accepted) 1-1-2013-0390485-52
3 [우선심사신청]선행기술조사의뢰서
[Request for Preferential Examination] Request for Prior Art Search		 2013.05.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 [우선심사신청]선행기술조사보고서
[Request for Preferential Examination] Report of Prior Art Search		 2013.05.13 수리 (Accepted) 9-1-2013-0038930-65
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.07.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0463980-88
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.09.02 수리 (Accepted) 1-1-2013-0797682-29
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.10.02 수리 (Accepted) 1-1-2013-0894482-03
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.11.01 수리 (Accepted) 1-1-2013-0994244-66
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.11.29 수리 (Accepted) 1-1-2013-1091471-67
10 지정기간연장관련안내서
Notification for Extension of Designated Period		 2013.12.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0150708-70
11 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.01.02 수리 (Accepted) 1-1-2014-0001795-12
12 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.01.02 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0001803-01
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
14 등록결정서
Decision to grant		 2014.02.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0138854-33
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 갖는, 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체를 포함하는 연료전지용 고분자 전해질막
2 2
제1항에 있어서, 술폰화도가 30~70%인 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체
3 3
i) 반응물인 비스(4-플루오로-3-술포페닐)술폰 이나트륨염 또는 이칼륨염, 비스(4-플루오로페닐)술폰, 알콕시히드로퀴논, 4,4'-비페놀계 화합물 및 탄산칼륨을 중합용매하에서 반응시켜 나트륨 또는 칼륨술포네이트기 및 알콕시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체 I을 합성하는 단계;ii) 공중합체 I의 나트륨 또는 칼륨술포네이트기를 술포닐클로라이드기로 전환반응시켜 술포닐클로라이드기 및 알콕시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체 II를 합성하는 단계;iii) 공중합체 II의 알콕시기를 히드록시기로 전환반응시켜 술포닐클로라이드기 및 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체 III을 합성하는 단계; 및,iv) 공중합체 III의 술포닐클로라이드기를 술폰산기로 전환반응시키는 단계;를 포함하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
4 4
제3항에 있어서, 상기 알콕시히드로퀴논은 메톡시히드로퀴논, 에톡시히드로퀴논, n-프로폭시히드로퀴논, 이소프로폭시히드로퀴논, n-부톡시히드로퀴논, 이소부톡시히드로퀴논, 및 터셔리부톡시히드로퀴논으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
5 5
제3항에 있어서, 상기 4,4'-비페놀계 화합물은 하기 화학식 I로 표시되는 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
6 6
제3항에 있어서, 상기 (i) 단계의 공중합체 I은 상기 반응물을 중합용매와 혼합하여 130~140℃에서 3~4시간 환류시켜 탈수한 후, 160~180℃로 승온하여 12~24시간 반응시킴으로써 중합체 용액을 얻고, 그 중합체 용액을 이소프로필알코올에 침전, 물로 세척 및 진공 건조하여 합성되는 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
7 7
제3항 또는 제6항에 있어서, 상기 중합용매는 디메틸아세트아미드(DMAc)또는 디메틸술폭시드(DMSO)와 톨루엔의 2:1(부피비) 혼합물인 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
8 8
제3항에 있어서, 상기 ii) 단계의 전환반응은 공중합체 I을 디메틸포름아미드에 용해시키고 50~60℃에서 3~4시간 동안 티오닐클로라이드와 반응시킨 후, 과량의 티오닐클로라이드가 증류에 의해 제거된 중합체 용액을 얻고, 그 중합체 용액을 이소프로필알코올에 침전, 물로 세척 및 진공 건조하여 수행되는 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
9 9
제3항에 있어서, 상기 iii) 단계의 전환반응은 공중합체 II를 0℃ 이하에서 디클로로메탄에 용해시키고, 아르곤 분위기하에서 과량의 탈알킬화제를 서서히 첨가하여 6~8시간 반응시킨 후, 침전된 생성물을 필터를 통하여 회수, 물로 세척 및 진공 건조하여 수행되는 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
10 10
제9항에 있어서, 탈알킬화제는 강한 루이스산 또는 할로겐화 수소인 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
11 11
제10항에 있어서, 강한 루이스산은 보론트리브로마이드인 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
12 12
제3항에 있어서, 상기 iv) 단계의 전환반응은 공중합체 III을 묽은 황산 또는 염산 용액에 3~4시간 침지시킨 후, 끓는 물로 12~24시간 처리 및 건조하여 수행되는 것을 특징으로 하는 히드록시기를 함유하는 술폰화 폴리에테르술폰 공중합체의 제조방법
13 13
삭제
14 14
i) 제3항에 따른 공중합체 III을 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드 또는 N-메틸피롤리돈에 용해시켜 2~5 중량%의 중합체 용액을 얻는 단계;ii) 상기 중합체 용액을 유리판에 도포한 후 건조하여 막을 형성하는 단계; 및, iii) 상기 막을 묽은 황산 또는 염산 용액에 3~4시간 침지시킨 후, 끓는 물로 세척하는 단계;를 포함하는 연료전지용 고분자 전해질막의 제조방법
15 15
제1항에 따른 연료전지용 고분자 전해질막이 애노드와 캐소드 사이에 배치된, 연료전지용 막 전극 접합체
16 16
제15항에 따른 막 전극 접합체를 포함하는 연료전지
지정국 정보가 없습니다
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP02816069 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
2 EP02816069 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
3 JP05740030 JP 일본 FAMILY
4 JP26218661 JP 일본 FAMILY
5 US20140329169 US 미국 FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 EP2816069 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
2 EP2816069 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
3 JP2014218661 JP 일본 DOCDBFAMILY
4 JP5740030 JP 일본 DOCDBFAMILY
5 US2014329169 US 미국 DOCDBFAMILY
국가 R&D 정보가 없습니다.