재활용 및/또는 분해가능 열경화성수지, 이의 제조방법 및 이를 이용한 응용제품
Recyclable and/or degradable polymer thermosets and synthetic method and application thereof
특허 요약
본 발명은 재활용 및/또는 분해가능 열경화성수지기술에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 전체 구조적 붕괴 없이 열경화성 수지를 벌크, 솔리드 스테이트 또는 재구성하여 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 더 이상 필요하지 않아 폐기하고자 할 경우에는 화학적으로 쉽게 분해될 수 있어 환경에 부담이 적은 분해가능 열경화성수지, 이의 제조방법 및 이를 이용한 응용제품에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
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제 19 항에 있어서,상기 열경화성고분자화합물은 가역적 교차 모노머유닛 및 자기희생성 모노머유닛이 1:1 내지 10:1의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성접착제.

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동적 공유 결합 교환이 가능한 가역적 교차 모노머유닛 및 하기 화학식2로 표시되는 자기희생성 모노머유닛이 중합되어 형성된 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물.[화학식 2]여기서, K는 TBS(tert-butyldimethylsilyl) group이다.

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제 5 항에 있어서,상기 가역적 교차 모노머유닛은 triazolium계 모노머, pyridium계 모노머, aniline계 모노머, furan계 모노머, maleimide계 모노머, vinylogous urethane계 모노머로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물.

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제 5 항에 있어서,상기 가역적 교차 모노머유닛 및 자기희생성 모노머유닛의 함량비를 조절하여 기계적 특성이 제어되는 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물.

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제 5 항에 있어서,상기 가역적 교차 모노머유닛이 triazolium계 monomer 중 하나인 1,2,3-triazole-based monomer이고, 상기 K가 TBS group이면, 하기 화학식 3을 반복단위로 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물.[화학식 3]

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제 8 항에 있어서,상기 열경화성고분자화합물은 유리 전이온도가 5 ℃(Tg)인 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물.

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제 8 항에 있어서,상기 열경화성고분자화합물은 300℃까지 열적으로 안정적이며 N, N 디메틸 포름 아미드 (DMF), 테트라 하이드로 푸란 (THF) 및 알코올을 포함하는 유기용매에서 비용해성인 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물.

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제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가역적 교차 모노머유닛에 의해 가역성이 부여되어 재활용이 가능하고, 상기 자기희생성 모노머유닛에 의해 분해가능이 부여되어 화학적으로 분해되는 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물.

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제 11 항에 있어서,상기 자기희생성 모노머유닛은 특정자극이 가해지면 비가역적으로 탈가교 결합을 야기하는데, 상기 특정자극은 플로라이드인 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물.

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가역적 교차 모노머유닛 및 하기 화학식2로 표시되는 자기희생성 모노머유닛을 준비하는 단계; 및[화학식 2]여기서, K는 TBS(tert-butyldimethylsilyl) group이다.상기 가역적 교차 모노머유닛 및 자기희생성 모노머유닛을 가교시키는 중합단계;를 포함하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물 제조방법.

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제 14 항에 있어서, 상기 가역적 교차 모노머유닛은 triazolium계 모노머, pyridium계 모노머, aniline계 모노머, furan계 모노머, maleimide계 모노머, vinylogous urethane계 모노머로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물 제조방법.

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제 14 항에 있어서,상기 중합단계는 1개 이상의 다른 모노머유닛을 추가하여 단일 가교 네트워크 및 이중 가교 네트워크 중 하나 이상을 형성하는 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물 제조방법.

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제 16 항에 있어서,상기 단일 가교 네트워크는 다른 모노머유닛1에 의해 상기 가역적 교차 모노머유닛 및 자기희생성 모노머유닛과 중합되어 단일 가교 네트워크가 형성되고, 상기 이중가교 네트워크는 상기 가역적 교차 모노머유닛 및 자기희생성 모노머유닛이 다른 모노머유닛1에 의해 중합되어 단일 가교 네트워크를 형성하는 동안 가열시 N-알킬화를 야기하는 다른 모노머유닛2를 도입하여 형성되는 추가 가교점으로 인해 형성되는 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물 제조방법.

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제 17 항에 있어서,상기 가역적 교차 모노머유닛이 triazolium계 모노머이고, 상기 자기희생성 모노머유닛의 K가 TBS group이면, 상기 단일가교네트워크는 광개시제의 존재하에서 UV조사에 의한 티올-엔 반응을 통해 형성되고, 상기 N- 알킬화를 야기하는 화합물은 디 브로모 화합물인 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물 제조방법.

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제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물 또는 제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합을 포함하는 재활용 및 분해가능 열경화성접착제.

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제 20 항에 있어서,상기 재활용 및 분해가능 열경화성접착제가 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 열경화성고분자화합물을 포함하면, 접착강도가 0.96±0.22MPa 이상인 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성접착제.[화학식 3]

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접착하고자 하는 2개의 피접착물 사이에 제 20 항의 재활용 및 분해가능 열경화성접착제를 배치하는 단계; 및상기 배치된 열경화성접착제를 100℃ ~200℃에서 가열하여 접착제층을 형성하는 단계;를 포함하는 재활용 및 분해가능 열경화성접착제 사용방법.

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제 22 항의 사용방법을 통해 2개의 피접착물 사이에 형성된 접착제층을 물리적으로 분리하는 단계; 및상기 분리된 접착제층을 부착하고자 하는 2개의 피접착물 사이에 위치시킨 후 100℃ ~ 200℃에서 가열하는 단계;를 포함하는 재활용 및 분해가능 열경화성접착제 재사용방법.

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제 22 항의 사용방법을 통해 2개의 피접착물 사이에 형성된 접착제층을 특정자극에 노출시키는 단계;를 포함하는 재활용 및 분해가능 열경화성접착제 분리방법.

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제 24 항에 있어서,상기 특정자극은 상기 접착제층에 포함된 열경화성고분자화합물을 구성하는 하기 화학식1의 K에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성접착제 분리방법.[화학식 1]여기서, K는 TBS(tert-butyldimethylsilyl) group이다.

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제 25 항에 있어서,상기 K가 TBS group이면, 상기 특정자극은 플로라이드인 것을 특징으로 하는 재활용 및 분해가능 열경화성접착제 분리방법.

27

제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물 또는 제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 재활용 및 분해가능 열경화성고분자화합물로 이루어진 열경화성수지제품.

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제 27 항의 열경화성수지제품을 분말로 분쇄하는 단계; 및상기 얻어진 분말을 100℃ ~200℃에서 가열한 후 성형하는 단계;를 포함하는 열경화성수지제품 재활용방법.