섬유 표면 개질 다공성 지지체 및 이를 활용한 강화복합막
Fiber surface-modified porous support and its application as reinforcement composite membrane
특허 요약
본 발명은 연료전지, 레독스흐름전지, 수전해 등 에너지 변환용 소자관련 섬유 표면 개질 다공성 지지체 및 이를 활용한 강화복합막에 관한 것이며, 구체적으로 친수성 작용기가 도입된 파릴렌 고분자를 다공성 지지체 표면에 고르게 코팅하여 유기용재에 대한 젖음성 향상과 우수한 코팅 두께 제어 기술 제공에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

불소계 다공성 지지체에 파릴렌 또는 파릴렌계 유도체로 증착 코팅하여 개질 다공성 지지체를 제조하고,상기 개질 다공성 지지체에 이오노머 용액을 함침하여 제조된 강화복합막으로서,상기 이오노머 용액의 용매는 물 또는 알코올이 아닌 DMSO, NMP, DMF 및 DMAC에서 선택되는 어느 하나 이상인, 강화복합막.

2

제 1항에 있어서,상기 파릴렌계 유도체는 극성기를 포함하는 파릴렌을 포함하는, 강화복합막.

3

제 2항에 있어서,상기 불소계 다공성 지지체는 확장형 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)인 것을 포함하는 것인, 강화복합막.

4

제 2항에 있어서,상기 극성기를 포함하는 파릴렌은 하기 화학식 1의 다이머로 제조되는 것인, 강화복합막.[화학식 1](R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, 클로린기(chlorinate), 브로민기(brominate), 아미노기, 카르복실기, 히드록시기, 포밀기 또는 아세틸기이며, R1, R2, R3 및 R4는 동시에 수소인 경우는 제외한다.)

5

제 4항에 있어서,상기 화학식 1에서 R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, 아미노기, 카르복실기, 히드록시기, 포밀기 또는 아세틸기이며, R1, R2, R3 및 R4는 동시에 수소인 경우는 제외하는 것인 강화복합막.

6

제 2항에 있어서,상기 코팅의 두께는 20 ㎚ 내지 100㎚인 것인 강화복합막.

7

삭제

8

제 1항에 있어서,상기 강화복합막은 이온전도도가 80℃, 상대습도가 20 내지 80%의 조건에서 1.0 x 10-3 내지 3.0 x 10-1 S/cm인, 강화복합막.

9

제 1항에 있어서,상기 강화복합막의 인장강도는 30 MPa 이상이며, 신율은 90% 이상인, 강화복합막.

10

제 1항에 있어서,상기 강화복합막을 포함하는 것인, 전자소재.

11

제 10항에 있어서,상기 전자소재는 연료전지, 흐름전지, 이차전지 및 슈퍼캐패시터에서 선택되는 어느 하나인 것인, 전자소재.

12

불소계 다공성 지지체에 극성기를 포함하는 파릴렌으로 박막 코팅하여 개질 다공성 지지체를 제조하는 단계;상기 개질 다공성 지지체에 이오노머 용액을 함침하여 강화복합막을 제조하는 단계를 포함하며,상기 불소계 다공성 지지체는 ePTFE인 것을 포함하는 것이며,상기 이오노머 용액의 용매는 물 또는 알코올이 아닌 DMSO, NMP, DMF 및 DMAC에서 선택되는 어느 하나 이상인, 강화복합막 제조방법.

13

제 12항에 있어서,상기 극성기를 포함하는 파릴렌은 하기 화학식 1의 다이머로 제조되는 것인, 강화복합막 제조방법.[화학식 1](R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로 수소, 클로린기(chlorinate), 브로민기(brominate), 아미노기, 카르복실기, 히드록시기, 포밀기 또는 아세틸기이며, R1, R2, R3 및 R4는 동시에 수소인 경우는 제외한다.)

14

제 12항에 있어서,상기 코팅 방식은 화학기상증착(chemical vapor deposition) 공정으로 코팅되는 것인, 강화복합막 제조방법.

15

제 14항에 있어서,상기 화학기상증착 조건은 불활성 캐리어 가스 10 내지 20 sccm, 고체 승화온도 100 내지 150 ℃, 내부 기압 0.01 내지 0.20 torr, 증착부 기판 온도는 0 내지 10 ℃인, 강화복합막 제조방법.

16

제 14항에 있어서,상기 코팅의 두께는 10 ㎚ 내지 100㎚인 것인 강화복합막 제조방법.