JP2000080166A - Polyelectrolyte and ion exchanger - Google Patents

Polyelectrolyte and ion exchanger

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JP2000080166A
JP2000080166A JP11191403A JP19140399A JP2000080166A JP 2000080166 A JP2000080166 A JP 2000080166A JP 11191403 A JP11191403 A JP 11191403A JP 19140399 A JP19140399 A JP 19140399A JP 2000080166 A JP2000080166 A JP 2000080166A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide polyelectrolytes excellent in resistance to acids and alkalis and oxidation resistance, heat resistance and solvent resistance, a method for preparing the same and further, ion exchangers using the same. SOLUTION: Ion-exchange groups are introduced into a polyarylene sulfide sulfone and/or polyarylene sulfone. Further, polyelectrolytes containing a base polymer and a polyarylene sulfide sulfone and/or polyarylene sulfone and ion- exchange groups are introduced into the base polymer. Further, when the average degree X of oxidation of the sulfur atom in the sulfide group (-S-), the sulfoxide group (-SO-) and the sulfone group (-SO2-) which are contained in the polyarylene sulfide sulfone and/or polyarylene sulfone is represented in the form of (-SOx-), x is set in the range of 0.8-2.0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水処理装置や電解
槽、透析装置、燃料電池などに好適に使用できる高分子
電解質およびその製造方法、さらにはそれを用いたイオ
ン交換体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymer electrolyte which can be suitably used for a water treatment device, an electrolytic cell, a dialysis device, a fuel cell and the like, a method for producing the same, and an ion exchanger using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】高分子電解質は、イオン交換基を含む高
分子として、その物性や機能などの面から注目されてお
り、たとえば、表面改質や界面活性化、水溶化、イオン
交換の機能を利用して、表面処理などのコーティング前
処理や樹脂の親水化処理などに利用されたり、界面活性
剤や増粘剤、イオン交換樹脂、イオン交換膜、イオン交
換繊維などの用途に用いられたりしている。
2. Description of the Related Art Polymer electrolytes have attracted attention as polymers containing ion exchange groups in terms of their physical properties and functions. For example, they have functions of surface modification, surface activation, water solubilization, and ion exchange. It is used for pre-coating treatment such as surface treatment and hydrophilic treatment of resin, and for applications such as surfactants and thickeners, ion exchange resins, ion exchange membranes and ion exchange fibers. ing.

【0003】中でも、イオン交換機能に着目したイオン
交換体としての利用には、これまで様々な試みがなされ
ており、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、スチレ
ン−ジビニルベンゼン−(メタ)アクリル酸エステル共
重合体、フェノール樹脂、パーフルオロビニルエーテル
−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリエーテルスル
ホン(PES)、ポリエーテルエーテルケトン(PEE
K)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)などの高分
子を用いた例が報告されている。
In particular, various attempts have been made for use as an ion exchanger focusing on the ion exchange function, and styrene-divinylbenzene copolymer and styrene-divinylbenzene- (meth) acrylate copolymer have been used. Polymer, phenolic resin, perfluorovinylether-tetrafluoroethylene copolymer, polyethersulfone (PES), polyetheretherketone (PEE)
K) and examples using polymers such as polyphenylene sulfide (PPS) have been reported.

【0004】このうち、スチレン−ジビニルベンゼン共
重合体を用いたイオン交換体は、安価であり、電解質濃
縮による食塩製造、酸などのイオン性物質の分離や回
収、脱塩などを目的とする水処理や食品製造に用いられ
ている。また、パーフルオロビニルエーテル−テトラフ
ルオロエチレン共重合体などのフッ素系樹脂を用いたイ
オン交換体は、高価ではあるが、耐酸・アルカリ性、耐
酸化性、耐熱性、耐溶剤性に優れているため、食塩電解
による苛性ソーダ製造や固体高分子型燃料電池の陽イオ
ン交換膜など、高濃度の塩素やアルカリ、高温酸化雰囲
気といった過酷な条件での使用がなされている。
[0004] Among them, an ion exchanger using a styrene-divinylbenzene copolymer is inexpensive, and is used for water production for salt production by electrolyte concentration, separation and recovery of ionic substances such as acids, and desalination. Used in processing and food production. Further, an ion exchanger using a fluororesin such as a perfluorovinyl ether-tetrafluoroethylene copolymer is expensive, but is excellent in acid / alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance, and solvent resistance. It has been used under severe conditions such as high-concentration chlorine, alkali, and high-temperature oxidizing atmosphere, such as caustic soda production by salt electrolysis and a cation exchange membrane of a polymer electrolyte fuel cell.

【0005】しかしながら、上記のようなフッ素系樹脂
を用いると、高温での含水率が低下し、イオン伝導度が
低下するといった問題があり、また、これらを用いた固
体高分子型燃料電池が自動車用途に用いられるために
は、安価である必要もある。
However, when the above-mentioned fluororesins are used, there is a problem that the water content at a high temperature is lowered and the ionic conductivity is lowered, and a polymer electrolyte fuel cell using these is used in automobiles. In order to be used for applications, it must be inexpensive.

【0006】そこで、安価で、しかも耐酸・アルカリ
性、耐溶剤性に優れ、高温や酸化雰囲気にも耐えられ、
燃料電池に用いることが可能なイオン交換膜として、P
ES、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルイミド
(PEI)、PPS、PEEK、ポリフェニレンオキシ
ド(PPO)などの耐熱性エンジニアリングプラスチッ
クにイオン交換基を導入したイオン交換膜を用いること
が検討されている。このうち、PESやPSF、PPS
などの芳香族含硫黄高分子は、耐熱性や耐薬品性、成型
性に加えて機械的強度にも優れているため、膜素材とし
て好適に用いられている。また、PES、PSFなどへ
のイオン交換基導入については、「先端高分子材料シリ
ーズ2高性能芳香族系高分子材料」((社)高分子学会
編、丸善(株))に記載があり、また、スルホン酸基を
導入した例についてはWO97/05191号公報が知
られている。
Therefore, it is inexpensive, has excellent resistance to acids, alkalis, and solvents, and can withstand high temperatures and oxidizing atmospheres.
As an ion exchange membrane that can be used for fuel cells, P
The use of ion exchange membranes in which ion exchange groups are introduced into heat-resistant engineering plastics such as ES, polysulfone (PSF), polyetherimide (PEI), PPS, PEEK, and polyphenylene oxide (PPO) has been studied. Of these, PES, PSF, PPS
Such aromatic sulfur-containing polymers are preferably used as a film material because they have excellent mechanical strength in addition to heat resistance, chemical resistance, and moldability. The introduction of ion exchange groups into PES, PSF, etc. is described in “Advanced Polymer Materials Series 2 High Performance Aromatic Polymer Materials” (edited by The Society of Polymer Science, Maruzen Co., Ltd.) WO 97/05191 discloses an example in which a sulfonic acid group is introduced.

【0007】しかしながら、上述した従来の芳香族含硫
黄高分子にイオン交換基を導入した高分子電解質は、安
価ではあるものの、耐酸・アルカリ性や耐酸化性、耐熱
性、耐溶剤性に関して不十分であり、高濃度の塩素やア
ルカリ、高温酸化雰囲気といった過酷な条件では、十分
な性能が得られないという問題があった。
[0007] However, the above-mentioned conventional polymer electrolytes obtained by introducing an ion exchange group into an aromatic sulfur-containing polymer are inexpensive, but insufficient in acid / alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance and solvent resistance. There is a problem that sufficient performance cannot be obtained under severe conditions such as high-concentration chlorine, alkali, and high-temperature oxidizing atmosphere.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来の問題を解決し、耐酸・アルカリ性や耐酸化
性、耐熱性、耐溶剤性に優れた高分子電解質およびその
製造方法、さらにそれを用いたイオン交換体を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a polymer electrolyte excellent in acid / alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance and solvent resistance, and a method for producing the same. An object of the present invention is to provide an ion exchanger using the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、ポリアリーレンスルフィドスルホンおよび
/またはポリアリーレンスルホンにイオン交換基が導入
されている高分子電解質を特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a polymer electrolyte having an ion exchange group introduced into polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone.

【0010】また、ベースポリマと、ポリアリーレンス
ルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホ
ンとを含み、かつ、前記ベースポリマにイオン交換基が
導入されている高分子電解質を特徴とするものである。
[0010] The present invention is also characterized by a polymer electrolyte containing a base polymer and polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone, and having an ion exchange group introduced into the base polymer.

【0011】ここで、上記のベースポリマが、フッ素系
ポリマであることも好ましく、ベースポリマが、下記構
造式(A)および/または(B)で表される構造単位を
含んでいることも好ましい。
Here, it is preferable that the base polymer is a fluorine-based polymer, and it is also preferable that the base polymer contains a structural unit represented by the following structural formula (A) and / or (B). .

【0012】[0012]

【化7】 Embedded image

【0013】[0013]

【化8】 Embedded image

【0014】m、n:0〜10の整数 また、上記のベースポリマを用いる場合に、ポリアリー
レンスルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレン
スルホンの含有量が、高分子電解質全体に対して10〜
80重量%の範囲内にあることも好ましい。
M, n: integers of 0 to 10 When the base polymer is used, the content of polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is 10 to 10
It is also preferred that it is in the range of 80% by weight.

【0015】さらに、ポリアリーレンスルフィドスルホ
ンおよび/またはポリアリーレンスルホンが細孔を有す
る多孔膜形状を有し、ベースポリマが前記細孔内部に存
在していることも好ましい。
Further, it is also preferable that the polyarylene sulfide sulfone and / or the polyarylene sulfone has a porous membrane shape having pores, and the base polymer is present inside the pores.

【0016】また、ポリアリーレンスルフィドスルホン
および/またはポリアリーレンスルホンに含まれるスル
フィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)およ
びスルホン基(−SO2−)の硫黄原子の平均の酸化度
Xを(−SOX−)の形で表したときのXが、0.8〜
2.0の範囲内にあることも好ましい。
Further, the average degree of oxidation of sulfur atoms of the sulfide group (-S-), sulfoxide group (-SO-) and sulfone group (-SO 2- ) contained in polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone. When X is represented in the form of (-SO X- ), X is 0.8 to
It is also preferred that it be in the range of 2.0.

【0017】さらに、ポリアリーレンスルフィドスルホ
ンおよび/またはポリアリーレンスルホンが、下記構造
式(C)、(D)および(E)からなる群から選ばれる
少なくとも1つで表される構造単位を含んでいることも
好ましい。
Further, the polyarylene sulfide sulfone and / or the polyarylene sulfone contains a structural unit represented by at least one selected from the group consisting of the following structural formulas (C), (D) and (E). It is also preferred.

【0018】[0018]

【化9】 Embedded image

【0019】[0019]

【化10】 Embedded image

【0020】[0020]

【化11】 Embedded image

【0021】Ar1、Ar2、Ar3:炭素数6〜24の
アリーレン基 また、イオン交換基が、酸性陽イオン交換基、塩基性陰
イオン交換基およびキレート生成基からなる群から選ば
れる少なくとも1つの基であることも好ましい。
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 : an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, wherein the ion exchange group is at least selected from the group consisting of an acidic cation exchange group, a basic anion exchange group and a chelate-forming group. It is also preferred that it is one group.

【0022】さらに、ポリアリーレンスルフィドスルホ
ンおよび/またはポリアリーレンスルホンを第1の溶媒
に溶解して得た溶液と、ポリアリーレンスルフィドスル
ホンおよび/またはポリアリーレンスルホンを凝固可能
な第2の溶媒とを接触させて、ポリアリーレンスルフィ
ドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホンを多
孔膜形状に製膜する上記の高分子電解質の製造方法も好
ましい。
Further, a solution obtained by dissolving polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone in a first solvent is brought into contact with a second solvent capable of coagulating polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone. The above-described method for producing a polymer electrolyte, in which polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is formed into a porous film, is also preferable.

【0023】この場合、第1の溶媒が、ジメチルホルム
アミド、N−メチルピロリドン、p−クロロフェノー
ル、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、m−クレゾ
ール、ジクロロ酢酸およびジメチルイミダゾリジノンか
らなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒を含んでい
ることも好ましく、第2の溶媒が、水、メタノール、エ
タノール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアル
コール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸
イソプロピル、酢酸ブチルおよび酢酸イソブチルからな
る群から選ばれる少なくとも1種の溶媒を含んでいるこ
とも好ましい。
In this case, the first solvent is at least one selected from the group consisting of dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, p-chlorophenol, hexamethylphosphoric triamide, m-cresol, dichloroacetic acid and dimethylimidazolidinone. It is also preferred to include one solvent, wherein the second solvent is water, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate and acetic acid. It is also preferable to include at least one solvent selected from the group consisting of isobutyl.

【0024】また、下記構造式(F)で表される構造単
位を含むポリアリーレンスルフィドスルホンのスルフィ
ド基を酸化することも好ましい。
It is also preferable to oxidize a sulfide group of polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the following structural formula (F).

【0025】[0025]

【化12】 Embedded image

【0026】Ar4、Ar5:炭素数6〜24のアリーレ
ン基 この場合、過酢酸、過安息香酸、過プロピオン酸、過ブ
チリック酸、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、塩
素、臭素、硝酸およびペルオキシ一硫酸からなる群から
選ばれる少なくとも1種の物質を用いて酸化することも
好ましい。
Ar 4 , Ar 5 : an arylene group having 6 to 24 carbon atoms In this case, peracetic acid, perbenzoic acid, perpropionic acid, perbutylic acid, hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, chlorine, bromine, nitric acid It is also preferable to oxidize using at least one substance selected from the group consisting of peroxymonosulfuric acid and peroxymonosulfuric acid.

【0027】また、上記の高分子電解質を含んでいるイ
オン交換体も好ましく、このイオン交換体が粒状、繊維
状および膜状からなる群から選ばれるいずれか1つの形
状を有していることも好ましい。
Further, an ion exchanger containing the above-mentioned polymer electrolyte is also preferable, and the ion exchanger may have any one shape selected from the group consisting of granular, fibrous and membrane-like. preferable.

【0028】さらに、上記のイオン交換体を有している
燃料電池も好ましく、この燃料電池を有している自動車
も好ましい。
Further, a fuel cell having the above-mentioned ion exchanger is preferable, and an automobile having this fuel cell is also preferable.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明の高分子電解質は、ポリア
リーレンスルフィドスルホンおよび/またはポリアリー
レンスルホンにイオン交換基が導入されていることを特
徴としている。本発明においては、ポリアリーレンスル
フィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホン
を用いているので、耐酸・アルカリ性や耐酸化性、耐熱
性、耐溶剤性が改善された高分子電解質を得ることがで
きる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polymer electrolyte of the present invention is characterized in that an ion exchange group is introduced into polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone. In the present invention, since polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is used, a polymer electrolyte having improved acid / alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance, and solvent resistance can be obtained.

【0030】また、ベースポリマと、ポリアリーレンス
ルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホ
ンとを含み、かつ、前記ベースポリマにイオン交換基が
導入されていても、上記特性が改善された高分子電解質
を得ることができる。
Further, even if a base polymer and a polyarylene sulfide sulfone and / or a polyarylene sulfone are contained and an ion-exchange group is introduced into the base polymer, a polymer electrolyte having the above-mentioned properties is obtained. be able to.

【0031】上記のイオン交換基は、酸性陽イオン交換
基、塩基性陰イオン交換基およびキレート生成基からな
る群から選ばれる少なくとも1つの基であると好まし
い。酸性陽イオン交換基としては、スルホン酸基やスル
フィン酸基、スルフェン酸基、カルボン酸基、チオカル
ボン酸基、ジチオカルボン酸基、ホスホン酸基、フェノ
ール基であると好ましい。また、塩基性陰イオン交換基
としては、1級アミノ基や2級アミノ基、3級アミノ
基、4級アンモニウム基であると好ましい。キレート生
成基としては、イミノジ酢酸基であると好ましい。特
に、高分子電解質をイオン交換膜やイオン交換繊維、イ
オン交換樹脂に用いる場合には、上記のイオン交換基が
スルホン酸基やカルボン酸基であると、イオン交換性能
が向上し、さらに、耐熱性や耐酸化性も向上するため好
ましい。
The above-mentioned ion-exchange group is preferably at least one group selected from the group consisting of an acidic cation-exchange group, a basic anion-exchange group and a chelate-forming group. The acidic cation exchange group is preferably a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a sulfenic acid group, a carboxylic acid group, a thiocarboxylic acid group, a dithiocarboxylic acid group, a phosphonic acid group, or a phenol group. The basic anion exchange group is preferably a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, or a quaternary ammonium group. The chelating group is preferably an iminodiacetic acid group. In particular, when a polymer electrolyte is used for an ion exchange membrane, an ion exchange fiber, or an ion exchange resin, if the above ion exchange group is a sulfonic acid group or a carboxylic acid group, the ion exchange performance is improved, It is preferable because the properties and oxidation resistance are also improved.

【0032】高分子電解質に含まれるイオン交換基は、
必要量を適宜導入すればよいが、高分子電解質をイオン
交換樹脂やイオン交換繊維、イオン交換膜として用いる
場合には、イオン交換容量(meq/g:イオン交換基
のミリ当量/高分子電解質重量)が、0.05〜20m
eq/gの範囲内にあることが好ましく、0.1〜10
meq/gの範囲内にあることがより好ましく、0.3
〜5meq/gの範囲内にあることがさらに好ましい。
イオン交換量が0.05meq/gを下回ると、イオン
交換能力が不十分となりやすく、20meq/gを超え
ると、親水性が高まって高分子電解質がゲル状になりや
すく、膜や繊維などの形態を付与しにくくなる。
The ion exchange group contained in the polymer electrolyte is
The necessary amount may be appropriately introduced, but when the polymer electrolyte is used as an ion exchange resin, an ion exchange fiber, or an ion exchange membrane, the ion exchange capacity (meq / g: milliequivalent of ion exchange group / weight of polymer electrolyte) ) Is 0.05-20m
eq / g, preferably 0.1 to 10 eq / g.
It is more preferably in the range of meq / g, 0.3
More preferably, it is in the range of 5 to 5 meq / g.
If the ion exchange amount is less than 0.05 meq / g, the ion exchange capacity tends to be insufficient, and if it exceeds 20 meq / g, the hydrophilicity is increased and the polymer electrolyte tends to be in a gel state, and the form of the membrane or fiber is increased. Is difficult to impart.

【0033】ここで、イオン交換容量とは以下に示す方
法により算出した値をいう。
Here, the ion exchange capacity means a value calculated by the following method.

【0034】高分子電解質を1〜2g秤量する(質量:
wg)。
Weigh 1-2 g of the polymer electrolyte (mass:
wg).

【0035】この高分子電解質に0.1N−NaOHを
100ml加えて24時間攪拌する。
100 ml of 0.1N NaOH is added to the polymer electrolyte and stirred for 24 hours.

【0036】次いで、高分子電解質を取り出し、0.1
N−HClで滴定する(滴定量:aml) イオン交換容量(meq/g)を計算式:1,000×
(0.01−0.001×a)/wにて算出する。
Next, the polymer electrolyte was taken out, and
Titrate with N-HCl (Titration: aml) Calculate ion exchange capacity (meq / g): 1,000 ×
It is calculated by (0.01-0.001 × a) / w.

【0037】上記の、ポリアリーレンスルフィドスルホ
ンおよび/またはポリアリーレンスルホンに含まれるス
ルフィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)お
よびスルホン基(−SO2−)の硫黄原子の平均の酸化
度を(−SOX−)の形で表したときのXは、0.8〜
2.0の範囲内にあると好ましく、1.2〜2.0の範
囲内にあるとより好ましく、1.6〜2.0の範囲内に
あるとさらに好ましい。Xが0.8を下回ると耐酸・ア
ルカリ性や耐酸化性、耐熱性、耐溶剤性が不十分となり
やすい。また、硫黄原子の酸化度を考慮すると、Xが
2.0を超えることはないと考えられる。
The average oxidation of the sulfur atoms of the sulfide group (—S—), sulfoxide group (—SO—) and sulfone group (—SO 2 —) contained in the polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone described above. the degree (-SO X -) X when expressed in the form of, 0.8
It is preferably in the range of 2.0, more preferably in the range of 1.2 to 2.0, and even more preferably in the range of 1.6 to 2.0. When X is less than 0.8, acid-alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance, and solvent resistance tend to be insufficient. Further, considering the degree of oxidation of the sulfur atom, it is considered that X does not exceed 2.0.

【0038】ここで、酸化度Xとは以下の方法により算
出される値をいう。
Here, the oxidation degree X refers to a value calculated by the following method.

【0039】元素分析により高分子電解質の硫黄と酸素
の含有量を求める(それぞれ、SW、OWとする)。
[0039] Elemental analysis determining the content of sulfur and oxygen polyelectrolyte (respectively, and S W, O W).

【0040】高分子電解質のイオン交換容量の値を用い
てスルホン酸基に由来する硫黄と酸素の高分子電解質中
の含有量を求める(それぞれ、SS、OSとする)。
Using the value of the ion exchange capacity of the polymer electrolyte, the contents of sulfur and oxygen derived from the sulfonic acid group in the polymer electrolyte are determined (S S and O S respectively).

【0041】さらに、ベースポリマを用いる場合には、
NMR法を用いてエーテル基に由来する酸素の高分子電
解質中の含有量を求める(OEとする)。
Further, when a base polymer is used,
(And O E) determining the content of the polymer electrolyte of the oxygen derived from ether groups using NMR technique.

【0042】上記の各値から、スルフィド基、スルホキ
シド基およびスルホン基に由来する硫黄と酸素との原子
数比を求め、Xを算出する(((OW−OS−OE)/1
6)/((SW−SS)/32)を計算する)。
[0042] From the values of above, determine the atomic ratio of sulfur and oxygen derived from the sulfide group, a sulfoxide group and sulfone group, calculates the X (((O W -O S -O E) / 1
6) / ((S W -S S) / 32) to calculate a).

【0043】また、ポリアリーレンスルフィドスルホン
および/またはポリアリーレンスルホンが、下記構造式
(C)、(D)および(E)からなる群から選ばれる少
なくとも1つで表される構造単位を含んでいると好まし
い。
In addition, the polyarylene sulfide sulfone and / or the polyarylene sulfone contains a structural unit represented by at least one selected from the group consisting of the following structural formulas (C), (D) and (E). Is preferred.

【0044】[0044]

【化13】 Embedded image

【0045】[0045]

【化14】 Embedded image

【0046】[0046]

【化15】 Embedded image

【0047】Ar1、Ar2、Ar3:炭素数6〜24の
アリーレン基 中でも、アリーレン基が下記構造式で表される構造単位
を含んでいると好ましい。
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 : Among the arylene groups having 6 to 24 carbon atoms, the arylene group preferably contains a structural unit represented by the following structural formula.

【0048】[0048]

【化16】 Embedded image

【0049】また、上記の中では、(1)、(4)、
(5)、(7)が特に好ましい。
In the above, (1), (4),
(5) and (7) are particularly preferred.

【0050】さらに、下記構造式で表される構造単位を
含んでいるポリフェニレンスルフィドスルホン(PPS
S)やポリフェニレンスルホン(PPSO)も好まし
い。
Further, polyphenylene sulfide sulfone (PPS) containing a structural unit represented by the following structural formula
S) and polyphenylene sulfone (PPSO) are also preferred.

【0051】[0051]

【化17】 Embedded image

【0052】これらのポリマは、PESやPSFなど従
来用いられてきたポリスルホンと異なり、主鎖にエーテ
ル結合を含まないので、耐酸・アルカリ性や耐酸化性、
耐熱性、耐溶剤性に特に優れており好ましい。
Unlike conventional polysulfones such as PES and PSF, these polymers do not contain an ether bond in the main chain.
Heat resistance and solvent resistance are particularly excellent and are preferred.

【0053】また、上記のようにベースポリマを用いる
場合は、ベースポリマがフッ素系ポリマであると、耐酸
・アルカリ性や耐酸化性、耐熱性、耐溶剤性が向上し好
ましい。特に、ベースポリマが下記構造式(A)および
/または(B)で表される構造単位を含んでいると好ま
しい。
When a base polymer is used as described above, it is preferable that the base polymer is a fluorine-based polymer because acid resistance, alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance and solvent resistance are improved. In particular, it is preferable that the base polymer contains a structural unit represented by the following structural formula (A) and / or (B).

【0054】[0054]

【化18】 Embedded image

【0055】[0055]

【化19】 Embedded image

【0056】m、n:0〜10の整数 中でも、mが0〜3の範囲内にあり、かつ、nが1〜5
の範囲内にあると、イオン交換性能を高めることができ
るので好ましい。
M, n: an integer of 0 to 10 Among them, m is in the range of 0 to 3, and n is 1 to 5
Within this range, ion exchange performance can be improved, which is preferable.

【0057】また、構造式(A)で表される構造単位の
数が構造式(B)で表される構造単位の数に対して0.
1〜1,000の範囲内にあると好ましく、1〜500
の範囲内にあるとさらに好ましい。上記の値が0.1を
下回るとイオン交換能力が不十分となりやすく、また、
1,000を超えると親水性が高まって高分子電解質が
ゲル状になりやすく、膜や繊維などの形態を付与しにく
くなる。
Further, the number of the structural units represented by the structural formula (A) is set at 0. 0 to the number of the structural units represented by the structural formula (B).
It is preferably in the range of 1 to 1,000, and 1 to 500
More preferably, it is within the range. If the above value is less than 0.1, the ion exchange capacity tends to be insufficient, and
If it exceeds 1,000, the hydrophilicity is increased and the polymer electrolyte tends to be in a gel state, and it is difficult to give a form such as a membrane or a fiber.

【0058】また、ベースポリマが、分子中に芳香環や
架橋構造を含んでいると、耐酸・アルカリ性や耐酸化
性、耐熱性、耐溶剤性が向上し好ましい。
Further, it is preferable that the base polymer contains an aromatic ring or a crosslinked structure in the molecule, because acid resistance, alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance and solvent resistance are improved.

【0059】さらに、ベースポリマを用いる場合におい
て、ポリアリーレンスルフィドスルホンおよび/または
ポリアリーレンスルホンの含有量が、高分子電解質全体
に対して10〜80重量%の範囲内にあると好ましく、
20〜60重量%の範囲内にあるとより好ましい。上記
の含有量が10重量%を下回ると、十分な耐酸・アルカ
リ性や耐酸化性、耐熱性、耐溶剤性を得にくく、また、
80重量%を超えると、イオン交換能力が不十分となり
やすい。
Further, when a base polymer is used, the content of polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is preferably in the range of 10 to 80% by weight based on the whole polymer electrolyte.
More preferably, it is in the range of 20 to 60% by weight. When the content is less than 10% by weight, it is difficult to obtain sufficient acid / alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance, and solvent resistance.
If it exceeds 80% by weight, the ion exchange capacity tends to be insufficient.

【0060】高分子電解質の形態は、粒状や膜状、繊維
状など、用途に合わせて選択するとよいが、表面積を増
加させてイオン交換能力を高めやすい膜形状とすると特
に好ましい。
The form of the polymer electrolyte may be selected according to the intended use, such as a granular form, a membrane form, or a fibrous form. However, it is particularly preferable to adopt a membrane form in which the surface area is increased and the ion exchange capacity is easily increased.

【0061】また、ベースポリマを用いて高分子電解質
を得る場合には、ポリアリーレンスルフィドスルホンお
よび/またはポリアリーレンスルホンと、ベースポリマ
とが層状構成を有していると好ましく、また、ポリアリ
ーレンスルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレ
ンスルホンが海成分をなし、ベースポリマが島成分をな
す海島構造を有していることも好ましい。さらに、ポリ
アリーレンスルフィドスルホンおよび/またはポリアリ
ーレンスルホンが網目構造を有し、この網目の内部にベ
ースポリマが存在している構造であることも好ましい。
When a polymer electrolyte is obtained using the base polymer, it is preferable that the polyarylene sulfide sulfone and / or the polyarylene sulfone and the base polymer have a layered structure. It is also preferable that the sulfone and / or the polyarylene sulfone form a sea component and the base polymer has a sea-island structure forming an island component. Further, it is also preferable that the polyarylene sulfide sulfone and / or the polyarylene sulfone have a network structure, and the base polymer is present inside the network.

【0062】また、ポリアリーレンスルフィドスルホン
および/またはポリアリーレンスルホンが細孔を有する
多孔膜形状を有し、ベースポリマがこの細孔内部に存在
している構造であると、膜の表面積を増大させ、イオン
交換能力を高めることができ好ましい。この場合、上記
多孔膜の一方の表面付近にのみベースポリマが存在する
非対称構造とすることも好ましい。
If the polyarylene sulfide sulfone and / or the polyarylene sulfone has a porous membrane shape having pores, and the base polymer is present inside the pores, the surface area of the membrane is increased. It is preferable because the ion exchange capacity can be increased. In this case, it is also preferable to have an asymmetric structure in which the base polymer exists only near one surface of the porous film.

【0063】本発明の高分子電解質に用いられる高分子
の数平均分子量は、5,000〜1,000,000の
範囲内にあることが好ましく、10,000〜200,
000の範囲内にあるとより好ましい。数平均分子量が
5,000を下回ると、耐酸・アルカリ性や耐酸化性、
耐熱性、耐溶剤性が不十分となる傾向があり、1,00
0,000を超えると、溶媒に溶けにくくなるなどし
て、高分子電解質を製造するうえで困難を伴いやすくな
る。
The number average molecular weight of the polymer used in the polymer electrolyte of the present invention is preferably in the range of 5,000 to 1,000,000, and is preferably in the range of 10,000 to 200,000.
More preferably, it is in the range of 000. When the number average molecular weight is less than 5,000, the acid resistance, alkali resistance and oxidation resistance,
Heat resistance and solvent resistance tend to be insufficient,
If it exceeds 000, it becomes difficult to dissolve in a solvent and the like, so that it becomes difficult to produce a polymer electrolyte.

【0064】また、本発明の高分子電解質は、耐溶剤性
に優れるものであるが、特に、極性非プロトン性溶媒に
実質的に溶解しないことが好ましい。
The polymer electrolyte of the present invention has excellent solvent resistance, but it is particularly preferable that the polymer electrolyte does not substantially dissolve in a polar aprotic solvent.

【0065】次に、本発明の高分子電解質の製造方法に
ついて述べる。
Next, a method for producing the polymer electrolyte of the present invention will be described.

【0066】本発明の高分子電解質は、イオン交換基を
導入する工程を含む方法により製造されるが、その他
に、形態を付与する工程や酸化反応を行う工程、ベース
ポリマを付加する工程などを必要に応じて適宜選択し製
造することができる。これらの各工程は、必要とする形
態や、導入するイオン交換基の特性、用いるベースポリ
マの性質などによって、様々に組み合わせて行うことが
でき、また、その順序についても任意に行うことができ
る。
The polymer electrolyte of the present invention is produced by a method including a step of introducing an ion exchange group. In addition, a step of imparting a form, a step of performing an oxidation reaction, a step of adding a base polymer, and the like are performed. It can be appropriately selected and manufactured as needed. These steps can be performed in various combinations depending on the required form, the characteristics of the ion-exchange group to be introduced, the properties of the base polymer to be used, and the like, and the order can be arbitrarily determined.

【0067】まず、イオン交換基を導入する工程である
が、本工程は、ポリアリーレンスルフィドスルホンおよ
び/またはポリアリーレンスルホンに対して行ってもよ
いし、ベースポリマに対して行ってもよい。たとえば、
スルホン酸基を導入する場合には、濃硫酸やクロロスル
ホン酸、三酸化硫黄−トリエチルホスフェート、トリメ
チルシリルクロロサルフェートなどのスルホン酸基導入
剤を用いると好ましい。
First, the step of introducing an ion exchange group may be carried out on polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone, or on a base polymer. For example,
When a sulfonic acid group is introduced, it is preferable to use a sulfonic acid group-introducing agent such as concentrated sulfuric acid, chlorosulfonic acid, sulfur trioxide-triethyl phosphate, or trimethylsilyl chlorosulfate.

【0068】次に、形態を付与する工程であるが、本工
程では、目的に応じて粒状や繊維状、膜状の形状を付与
する。いずれも、溶融状態や溶液状態のポリアリーレン
スルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスル
ホンなどを、間欠的または連続的に口金から押し出すこ
とにより粒状や繊維状、膜状に成型することができる
が、特に、膜状に製膜する場合には、多孔膜形状とする
ことが好ましく、湿式製膜法を用いると製造も簡便であ
り好ましい。すなわち、ポリアリーレンスルフィドスル
ホンおよび/またはポリアリーレンスルホンを第1の溶
媒に溶解して得た溶液と、ポリアリーレンスルフィドス
ルホンおよび/またはポリアリーレンスルホンを凝固可
能な第2の溶媒とを接触させて、ポリアリーレンスルフ
ィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホンを
多孔膜形状に製膜する方法が好ましい。
Next, in the step of imparting a form, in this step, a granular, fibrous, or film-like shape is imparted according to the purpose. In any case, a polyarylene sulfide sulfone and / or a polyarylene sulfone in a molten state or a solution state can be molded into a granular form, a fibrous form, or a film form by intermittently or continuously extruding from a die. In the case of forming a film, it is preferable to form a porous film, and it is preferable to use a wet film forming method because the production is simple and easy. That is, a solution obtained by dissolving polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone in a first solvent and a second solvent capable of coagulating polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone are brought into contact with each other, A method in which polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is formed into a porous film is preferable.

【0069】この場合、上記の第1の溶媒に溶解して得
た溶液と第2の溶媒とを接触させる方法としては、たと
えば、第1の溶媒に溶解して得た溶液を基材上に塗布し
た後に、この基材上の上記溶液に第2の溶媒を塗布など
により接触させる方法を用いることができる。このよう
にして基材上に多孔膜を形成する方法を用いると、多孔
膜の膜厚や、細孔の密度や大きさ、空孔率などを調整し
たり、多孔膜の機械的強度を高めることができ好まし
い。
In this case, as a method of bringing the solution obtained by dissolving in the first solvent into contact with the second solvent, for example, the solution obtained by dissolving in the first solvent is placed on a substrate. After the application, a method in which the second solvent is brought into contact with the solution on the substrate by application or the like can be used. When the method of forming a porous film on a substrate in this manner is used, the thickness of the porous film, the density and size of pores, the porosity, etc. are adjusted, and the mechanical strength of the porous film is increased. This is preferable.

【0070】また、第1の溶媒に溶解して得た溶液を第
2の溶媒中に直接吐出したり、第1の溶媒に溶解して得
た溶液を塗布した基材を第2の溶媒中に浸漬したり、第
1の溶媒に溶解して得た溶液を基材上に塗布した後に第
2の溶媒をスプレー塗布したりすることもできる。
Further, the solution obtained by dissolving in the first solvent is directly discharged into the second solvent, or the substrate coated with the solution obtained by dissolving in the first solvent is coated in the second solvent. Or a solution obtained by dissolving in a first solvent is applied on a substrate, and then a second solvent is applied by spraying.

【0071】第1の溶媒としては、ポリアリーレンスル
フィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホン
を溶解することができるものであれば用いることができ
るが、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、
p−クロロフェノール、ヘキサメチルホスホリックトリ
アミド、m−クレゾール、ジクロロ酢酸およびジメチル
イミダゾリジノンからなる群から選ばれる少なくとも1
種の溶媒を含むものであれば、溶解性が増し好ましい。
As the first solvent, any solvent capable of dissolving polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone can be used, but dimethylformamide, N-methylpyrrolidone,
at least one selected from the group consisting of p-chlorophenol, hexamethylphosphoric triamide, m-cresol, dichloroacetic acid and dimethylimidazolidinone
A solvent containing a kind of solvent is preferable because solubility is increased.

【0072】基材としては、膜形状を維持しうるもので
あれば好ましく用いることができるが、特に、水処理装
置や電極反応装置、透析装置、電池、燃料電池、電解槽
などに用いる場合には、電気電導性が高く、かつ、イオ
ンやガス、電解液に対する透過性も高いことが求められ
るため、導電性多孔体をシート状にしたものを用いるこ
とが好ましく、導電性を有する炭素繊維シートを用いる
と特に好ましい。
As the substrate, any material can be preferably used as long as it can maintain the membrane shape. In particular, when the substrate is used for a water treatment device, an electrode reaction device, a dialysis device, a battery, a fuel cell, an electrolytic cell and the like. Is required to have high electric conductivity and high permeability to ions, gases, and electrolytes. Therefore, it is preferable to use a conductive porous body in a sheet shape, and a conductive carbon fiber sheet. It is particularly preferred to use

【0073】なお、この基材は、ポリアリーレンスルフ
ィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホンの
含有量を算出したり、イオン交換容量など高分子電解質
の物性を測定する場合には、高分子電解質には含めな
い。
When calculating the content of polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone or measuring the physical properties of the polymer electrolyte such as ion exchange capacity, the base material is not included in the polymer electrolyte. Absent.

【0074】第2の溶媒としては、ポリアリーレンスル
フィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホン
を凝固可能な溶媒であれば用いることができるが、上記
第1の溶媒と実質的に混和しうるものであれば好まし
い。特に、水、メタノール、エタノール、n−プロピル
アルコール、i−プロピルアルコール、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチ
ルおよび酢酸イソブチルからなる群から選ばれる少なく
とも1種の溶媒を含むものであれば、凝固を効率的に行
うことができ好ましい。
As the second solvent, any solvent can be used as long as it can coagulate polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone. However, any solvent which can be substantially miscible with the first solvent can be used. preferable. In particular, it contains at least one solvent selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate and isobutyl acetate. This is preferable because solidification can be performed efficiently.

【0075】また、第2の溶媒は、第1の溶媒に合わせ
て適宜選択されるものであるが、第1の溶媒にN−メチ
ルピロリドンを用いた場合には、第2の溶媒として水を
用いると特に好ましい。
The second solvent is appropriately selected in accordance with the first solvent. When N-methylpyrrolidone is used as the first solvent, water is used as the second solvent. It is particularly preferred to use.

【0076】次に、酸化工程であるが、本工程は必要に
応じて行う。すなわち、ポリアリーレンスルホンや、ス
ルホン基の含有量が多いポリアリーレンスルフィドスル
ホンを用いる場合は、溶媒などに溶解しにくく、膜形状
などの形態を付与することが困難であるため、スルホン
基の含有量が比較的少ないポリアリーレンスルフィドス
ルホンを所望の形状とした後に、分子中に含まれるスル
フィド基を酸化して、ポリアリーレンスルフィドスルホ
ンおよび/またはポリアリーレンスルホンを得ることが
好ましい。
Next, regarding the oxidation step, this step is performed as necessary. That is, when polyarylene sulfone or polyarylene sulfide sulfone having a large content of sulfone groups is used, it is difficult to dissolve in a solvent or the like, and it is difficult to impart a form such as a film shape. It is preferable to obtain polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone by oxidizing a sulfide group contained in a molecule after forming the polyarylene sulfide sulfone having a relatively small amount into a desired shape.

【0077】特に、下記構造式(F)で表される構造単
位を含むポリアリーレンスルフィドスルホンのスルフィ
ド基を酸化する方法を用いると好ましい。
In particular, it is preferable to use a method of oxidizing a sulfide group of polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the following structural formula (F).

【0078】[0078]

【化20】 Embedded image

【0079】Ar4、Ar5:炭素数6〜24のアリーレ
ン基 この場合、アリーレン基がフェニレン基であると、安価
であり、耐酸・アルカリ性や耐酸化性、耐熱性、耐溶剤
性に優れるため特に好ましい。
Ar 4 , Ar 5 : arylene group having 6 to 24 carbon atoms In this case, if the arylene group is a phenylene group, it is inexpensive and has excellent acid / alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance and solvent resistance. Particularly preferred.

【0080】上記の酸化は、過酢酸、過安息香酸、過プ
ロピオン酸、過ブチリック酸、過酸化水素、次亜塩素酸
ナトリウム、塩素、臭素、硝酸およびペルオキシ一硫酸
からなる群から選ばれる少なくとも1種の物質を酸化剤
として用いると好ましい。中でも、ペルオキシ一硫酸を
用いると酸化反応を効率よく行うことができるので好ま
しい。
The oxidation is at least one selected from the group consisting of peracetic acid, perbenzoic acid, perpropionic acid, perbutylic acid, hydrogen peroxide, sodium hypochlorite, chlorine, bromine, nitric acid and peroxymonosulfuric acid. Preference is given to using certain substances as oxidizing agents. Among them, peroxymonosulfuric acid is preferable because the oxidation reaction can be efficiently performed.

【0081】次に、ポリアリーレンスルフィドスルホン
および/またはポリアリーレンスルホンにベースポリマ
を付加する工程であるが、本工程は、たとえば上記の湿
式製膜法を用いる場合は、ポリアリーレンスルフィドス
ルホンおよび/またはポリアリーレンスルホンを第1の
溶媒に溶解して得た溶液にベースポリマを溶解させた
り、ベースポリマの微粒子を分散させた分散液を混合し
たりすることにより行うことができる。また、第2の溶
媒にベースポリマを溶解したり、ベースポリマの微粒子
を分散させたりして得たものを、上記の第1の溶媒に溶
解して得た溶液に接触させて行うこともできる。さら
に、ポリアリーレンスルフィドスルホンおよび/または
ポリアリーレンスルホンを多孔膜の形状とした後に、ベ
ースポリマの溶液やベースポリマの微粒子を分散させた
液を塗布したり、含浸させたりして行うこともできる。
Next, a step of adding a base polymer to polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is performed. This step is performed, for example, when the above-mentioned wet film forming method is used. It can be carried out by dissolving the base polymer in a solution obtained by dissolving the polyarylene sulfone in the first solvent, or by mixing a dispersion in which fine particles of the base polymer are dispersed. Alternatively, it can be performed by dissolving the base polymer in the second solvent or dispersing fine particles of the base polymer in contact with the solution obtained by dissolving in the first solvent. . Furthermore, after forming a polyarylene sulfide sulfone and / or a polyarylene sulfone in the form of a porous membrane, a solution of a base polymer or a liquid in which fine particles of a base polymer are dispersed may be applied or impregnated.

【0082】さて、上記の各工程のうち、イオン交換基
を導入する工程以外の工程は、必要に応じて行われる工
程であり、たとえば、形態を付与する工程を省略して、
溶液状で高分子電解質として用いることもできる。
Of the above steps, the steps other than the step of introducing an ion-exchange group are steps that are performed as necessary.
It can be used as a polymer electrolyte in the form of a solution.

【0083】また、上記の各工程を行う順序について
も、製造の容易性や性能向上を達成するために、任意に
行うことができる。
The order in which the above steps are performed can be arbitrarily set in order to achieve ease of manufacture and improvement in performance.

【0084】たとえば、上記した構造式(F)で表され
る構造単位を含むポリアリーレンスルフィドスルホンに
あらかじめイオン交換基を導入し、ついで膜状や繊維状
の形態を付与した後に、分子中に含まれるスルフィド基
を酸化することにより高分子電解質を得ることができ
る。
For example, an ion-exchange group is introduced in advance into a polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the above structural formula (F), and then a film-like or fibrous form is added thereto. By oxidizing the sulfide group to be obtained, a polymer electrolyte can be obtained.

【0085】また、上記した構造式(F)で表される構
造単位を含むポリアリーレンスルフィドスルホンに膜状
や繊維状の形態を付与した後に、イオン交換基を導入
し、その後に分子中に含まれるスルフィド基を酸化する
ことにより高分子電解質を得ることができる。
Further, after a polyarylene sulfide sulfone containing the structural unit represented by the above structural formula (F) is imparted with a membrane or fibrous form, an ion exchange group is introduced, and then the compound is contained in the molecule. By oxidizing the sulfide group to be obtained, a polymer electrolyte can be obtained.

【0086】さらに、上記した構造式(F)で表される
構造単位を含むポリアリーレンスルフィドスルホンに含
まれるスルフィド基を酸化してポリアリーレンスルフィ
ドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホンとし
た後、イオン交換基を導入することにより高分子電解質
を得ることができる。
Further, the sulfide group contained in the polyarylene sulfide sulfone containing the structural unit represented by the above structural formula (F) is oxidized to polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone, and then the ion exchange group By introducing the above, a polymer electrolyte can be obtained.

【0087】また、上記した構造式(F)で表される構
造単位を含むポリアリーレンスルフィドスルホンに膜状
や繊維状の形態を付与した後に、分子中に含まれるスル
フィド基を酸化してポリアリーレンスルフィドスルホン
および/またはポリアリーレンスルホンとし、その後に
イオン交換基を導入することにより高分子電解質を得る
ことができる。
Further, after a polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the above structural formula (F) is given a film-like or fibrous form, a sulfide group contained in the molecule is oxidized to give a polyarylene sulfide. A polymer electrolyte can be obtained by using sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone and then introducing an ion exchange group.

【0088】さらに、上記した構造式(C)で表される
構造単位を含むポリアリーレンスルフィドに、あらかじ
めイオン交換基を導入した後に、分子中に含まれるスル
フィド基を酸化することにより高分子電解質を得ること
ができる。
Further, after introducing an ion exchange group into the polyarylene sulfide containing the structural unit represented by the structural formula (C), the sulfide group contained in the molecule is oxidized to convert the polymer electrolyte. Obtainable.

【0089】また、上記した構造式(C)で表される構
造単位を含むポリアリーレンスルフィドに含まれるスル
フィド基をあらかじめ酸化した後に、イオン交換基を導
入することにより高分子電解質を得ることができる。
Further, a polymer electrolyte can be obtained by previously oxidizing a sulfide group contained in a polyarylene sulfide containing a structural unit represented by the above structural formula (C) and then introducing an ion exchange group. .

【0090】さらに、上記した構造式(C)または
(F)で表される構造単位を含むポリアリーレンスルフ
ィドスルホンに膜状や繊維状の形態を付与した後に、分
子中に含まれるスルフィド基を酸化してポリアリーレン
スルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスル
ホンとし、その後にベースポリマを付加することにより
高分子電解質を得ることができる。
Further, after a polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the above structural formula (C) or (F) is given a film-like or fibrous form, a sulfide group contained in the molecule is oxidized. Then, a polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is obtained, and then a base polymer is added to obtain a polymer electrolyte.

【0091】また、上記した構造式(C)または(F)
で表される構造単位を含むポリアリーレンスルフィドス
ルホンに膜状や繊維状の形態を付与した後に、ベースポ
リマを付加し、その後分子中に含まれるスルフィド基を
酸化してポリアリーレンスルフィドスルホンおよび/ま
たはポリアリーレンスルホンとすることにより高分子電
解質を得ることができる。
Further, the above structural formula (C) or (F)
After imparting a membrane-like or fibrous form to the polyarylene sulfide sulfone containing the structural unit represented by the formula, a base polymer is added, and then sulfide groups contained in the molecule are oxidized to polyarylene sulfide sulfone and / or By using polyarylene sulfone, a polymer electrolyte can be obtained.

【0092】さらに、上記した構造式(C)または
(F)で表される構造単位を含むポリアリーレンスルフ
ィドスルホンに膜状や繊維状の形態を付与した後に、分
子中に含まれるスルフィド基を酸化してポリアリーレン
スルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスル
ホンとし、その後イオン交換基を導入して、次にベース
ポリマを付加することにより高分子電解質を得ることが
できる。
Further, after a polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the above structural formula (C) or (F) is given a film-like or fibrous form, a sulfide group contained in the molecule is oxidized. Thus, a polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is obtained, and then a polymer electrolyte can be obtained by introducing an ion exchange group and then adding a base polymer.

【0093】また、上記した構造式(C)または(F)
で表される構造単位を含むポリアリーレンスルフィドス
ルホンに膜状や繊維状の形態を付与した後に、分子中に
含まれるスルフィド基を酸化してポリアリーレンスルフ
ィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホンと
し、その後ベースポリマを付加して、次にイオン交換基
を導入することにより高分子電解質を得ることができ
る。
Further, the above structural formula (C) or (F)
After imparting a membrane-like or fibrous form to the polyarylene sulfide sulfone containing the structural unit represented by the formula, the sulfide group contained in the molecule is oxidized to obtain polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone, and then the base A polymer electrolyte can be obtained by adding a polymer and then introducing an ion exchange group.

【0094】さらに、上記した構造式(C)または
(F)で表される構造単位を含むポリアリーレンスルフ
ィドスルホンに膜状や繊維状の形態を付与した後に、イ
オン交換基を導入し、その後分子中に含まれるスルフィ
ド基を酸化してポリアリーレンスルフィドスルホンおよ
び/またはポリアリーレンスルホンとした後、ベースポ
リマを付加することにより高分子電解質を得ることがで
きる。
Further, after a polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the above structural formula (C) or (F) is imparted with a membrane or fibrous form, an ion exchange group is introduced, and then the molecule is added. A polymer electrolyte can be obtained by oxidizing a sulfide group contained therein to obtain a polyarylene sulfide sulfone and / or a polyarylene sulfone, and then adding a base polymer.

【0095】また、上記した構造式(C)または(F)
で表される構造単位を含むポリアリーレンスルフィドス
ルホンに膜状や繊維状の形態を付与した後に、イオン交
換基を導入し、その後ベースポリマを付加して、次に分
子中に含まれるスルフィド基を酸化してポリアリーレン
スルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスル
ホンとすることにより高分子電解質を得ることができ
る。
Further, the above structural formula (C) or (F)
After imparting a membrane or fibrous form to the polyarylene sulfide sulfone containing the structural unit represented by, an ion exchange group is introduced, and then a base polymer is added, and then the sulfide group contained in the molecule is removed. A polymer electrolyte can be obtained by oxidizing to polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone.

【0096】さらに、上記した構造式(C)または
(F)で表される構造単位を含むポリアリーレンスルフ
ィドスルホンに膜状や繊維状の形態を付与した後に、ベ
ースポリマを付加し、その後分子中に含まれるスルフィ
ド基を酸化してポリアリーレンスルフィドスルホンおよ
び/またはポリアリーレンスルホンとした後、イオン交
換基を導入することにより高分子電解質を得ることがで
きる。
Further, a polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the above structural formula (C) or (F) is given a membrane or fibrous form, and then a base polymer is added thereto. Is oxidized to polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone, and then a polymer electrolyte can be obtained by introducing an ion exchange group.

【0097】また、上記した構造式(C)または(F)
で表される構造単位を含むポリアリーレンスルフィドス
ルホンに膜状や繊維状の形態を付与した後に、ベースポ
リマを付加し、その後イオン交換基を導入して、次に分
子中に含まれるスルフィド基を酸化してポリアリーレン
スルフィドスルホンおよび/またはポリアリーレンスル
ホンとすることにより高分子電解質を得ることができ
る。
Further, the above structural formula (C) or (F)
After imparting a membrane or fibrous form to the polyarylene sulfide sulfone containing the structural unit represented by, a base polymer is added, and then an ion exchange group is introduced, and then the sulfide group contained in the molecule is removed. A polymer electrolyte can be obtained by oxidizing to polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone.

【0098】本発明の高分子電解質は、耐酸・アルカリ
性、耐酸化性、耐熱性、耐溶剤性などに優れ、かつ、安
価であり、イオン交換体として好適に使用できる。ま
た、このイオン交換体に粒状や繊維状、膜状などの形態
を付与すると好ましく、これにより、イオン交換樹脂や
イオン交換繊維、イオン交換膜として好適に用いること
が可能となる。このイオン交換体は、たとえば、水処理
装置のイオン交換樹脂やイオン交換膜として好適に使用
することができ、また、電極反応装置や透析装置、電池
などのイオン交換膜としても好適に使用することができ
る。特に、電解槽のイオン交換膜や燃料電池のイオン交
換樹脂やイオン交換膜として使用すると好ましい。ま
た、たとえば、燃料電池がアノードガス拡散層、アノー
ド触媒層、イオン交換膜、カソード触媒層、カソードガ
ス拡散層を含んでいる固体高分子型燃料電池である場合
には、そのイオン交換膜として、また、アノード触媒層
やカソード触媒層に添加するイオン交換樹脂として好適
に用いることができる。さらに、この燃料電池を自動車
に用いると特に好ましい。
The polymer electrolyte of the present invention is excellent in acid / alkali resistance, oxidation resistance, heat resistance, solvent resistance, etc., is inexpensive, and can be suitably used as an ion exchanger. Further, it is preferable to give the ion exchanger a form such as a granular form, a fibrous form, and a film form, and thereby, it is possible to suitably use the ion exchanger as an ion exchange resin, an ion exchange fiber, or an ion exchange membrane. This ion exchanger can be suitably used, for example, as an ion exchange resin or an ion exchange membrane of a water treatment apparatus, and is also suitably used as an ion exchange membrane of an electrode reaction apparatus, a dialysis apparatus, a battery, or the like. Can be. In particular, it is preferable to use it as an ion exchange membrane for an electrolytic cell, an ion exchange resin or an ion exchange membrane for a fuel cell. Further, for example, when the fuel cell is a solid polymer fuel cell including an anode gas diffusion layer, an anode catalyst layer, an ion exchange membrane, a cathode catalyst layer, and a cathode gas diffusion layer, as the ion exchange membrane, Further, it can be suitably used as an ion exchange resin added to the anode catalyst layer or the cathode catalyst layer. Further, it is particularly preferable to use this fuel cell in an automobile.

【0099】[0099]

【実施例】(実施例1)東レ・フィリップスペトローリ
アム(株)製のポリフェニレンスルフィドスルホン(P
PSS)を、N−メチルピロリドン(NMP)に溶解し
た。この溶液を、東レ(株)製カーボンペーパーTGP
−H−060(厚み0.2mm)上に塗布し、ただちに
水中に浸漬して湿式製膜し、PPSSの多孔膜を作成し
た。この多孔膜にイオン交換樹脂溶液であるアルドリッ
チ(株)製ナフィオン5重量%溶液を含浸、乾燥させて
イオン交換膜を作成した。このイオン交換膜のスルホン
酸基以外の硫黄原子平均酸化度は1.0であり、イオン
交換容量を測定したところ、0.5meq/gであっ
た。また、このイオン交換膜をFenton試薬(H 2
2−FeCl2)に浸漬したが、膜に異常はなく耐酸化
性に優れたイオン交換膜であった。 (実施例2)実施例1と同様にしてPPSSの多孔膜を
作成し、この多孔膜をデュポン(株)製オキソンによ
り、スルフィド基を酸化してスルホン基としたのち、ナ
フィオン5重量%溶液を含浸、乾燥させてイオン交換膜
を作成した。このイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫
黄原子平均酸化度は、1.8であり、イオン交換容量を
測定したところ、0.5meq/gであった。また、こ
のイオン交換膜をFenton試薬、塩酸、水酸化ナト
リウムなどに浸漬したが膜に異常はなく、耐酸化性、耐
酸・アルカリ性、耐熱性、耐溶剤性に非常に優れたイオ
ン交換膜が得られた。 (実施例3)実施例1と同様にPPSSの多孔膜を作成
し、この多孔膜をオキソンにより、スルフィド基をスル
ホン基とする酸化反応を2回行ったのち、ナフィオン5
重量%溶液を含浸、乾燥させてイオン交換膜を作成し
た。このイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平
均酸化度は2.0であり、イオン交換容量を測定したと
ころ、0.5meq/gであった。また、このイオン交
換膜をFenton試薬、塩酸、水酸化ナトリウムなど
に浸漬したが膜に異常はなく、耐酸化性、耐酸・アルカ
リ性、耐熱性、耐溶剤性に非常に優れたイオン交換膜が
得られた。 (実施例4)メタノール中に浸漬して湿式製膜したほか
は、実施例1と同様にしてPPSSの多孔膜を作成し、
この多孔膜にナフィオン5重量%溶液を含浸、乾燥させ
てイオン交換膜を作成した。このイオン交換膜のスルホ
ン酸基以外の硫黄原子平均酸化度は1.0であり、イオ
ン交換容量を測定したところ、0.5meq/gであっ
た。このイオン交換膜をFenton試薬に浸漬した
が、膜に異常はなく耐酸化性に優れたイオン交換膜であ
った。 (実施例5)i−プロピルアルコール中に浸漬して湿式
製膜したほかは、実施例1と同様にしてPPSSの多孔
膜を作成し、この多孔膜にナフィオン5重量%溶液を含
浸、乾燥させてイオン交換膜を作成した。このイオン交
換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平均酸化度は1.0
であり、イオン交換容量を測定したところ、0.4me
q/gであった。このイオン交換膜をFenton試薬
に浸漬したが、膜に異常はなく耐酸化性に優れたイオン
交換膜であった。 (実施例6)PPSSをジメチルホルムアミドに溶解し
たほかは、実施例1と同様にしてイオン交換膜を作製し
た。このイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平
均酸化度は1.0であり、イオン交換容量を測定したと
ころ、0.4meq/gであった。このイオン交換膜を
Fenton試薬に浸漬したが、膜に異常はなく耐酸化
性に優れたイオン交換膜であった。 (実施例7)ナフィオン5重量%溶液をスプレー塗布し
て湿式製膜したほかは、実施例1と同様にしてイオン交
換膜を作成した。このイオン交換膜のスルホン酸基以外
の硫黄原子平均酸化度は1.0であり、イオン交換容量
を測定したところ、0.4meq/gであった。このイ
オン交換膜をFenton試薬に浸漬したが、膜に異常
はなく耐酸化性に優れたイオン交換膜であった。 (実施例8)ナフィオン5重量%溶液に同重量のNMP
を加え、加熱して溶媒を重量が半分になるまで蒸発除去
し、ナフィオンのNMP溶液を作成した。このNMP溶
液とPPSSのNMP溶液とを混合し、カーボンペーパ
ー上に塗布し、すぐさま水中に浸漬して湿式製膜し、イ
オン交換膜を作成した。このイオン交換膜のスルホン酸
基以外の硫黄原子平均酸化度は1.0であり、イオン交
換容量を測定したところ、0.4meq/gであった。
このイオン交換膜をFenton試薬に浸漬したが、膜
に異常はなく耐酸化性に優れたイオン交換膜であった。 (実施例9)酢酸ブチル中に浸漬して湿式製膜したほか
は、実施例8と同様にしてイオン交換膜を作成した。こ
のイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平均酸化
度は1.0であり、イオン交換容量を測定したところ、
0.4meq/gであった。このイオン交換膜をFen
ton試薬に浸漬したが、膜に異常はなく耐酸化性に優
れたイオン交換膜であった。 (実施例10)実施例1と同様に、PPSSをNMPに
溶解した。この溶液を、外径1.18mm、内径0.8
mmの口金から水中に吐出して湿式製膜し、PPSSの
多孔中空糸膜を作成した。この多孔中空糸膜にナフィオ
ン5重量%溶液を含浸、乾燥させてイオン交換膜を作成
した。このイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子
平均酸化度は1.0であり、イオン交換容量を測定した
ところ、0.5meq/gであった。また、このイオン
交換膜をFenton試薬に浸漬したが、膜に異常はな
く耐酸化性に優れたイオン交換膜であった。 (実施例11)実施例10と同様にPPSSの多孔中空
糸膜を作成した。この多孔中空糸膜をオキソンにより、
スルフィド基を酸化してスルホン基としたのち、ナフィ
オン5重量%溶液を含浸、乾燥させてイオン交換膜を作
成した。このイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原
子平均酸化度は1.8であり、イオン交換容量を測定し
たところ、0.5meq/gであった。また、このイオ
ン交換膜をFenton試薬、塩酸、水酸化ナトリウム
などに浸漬したが膜に異常はなく、耐酸化性、耐酸・ア
ルカリ性、耐熱性、耐溶剤性に非常に優れたイオン交換
膜が得られた。 (実施例12)東レ・フィリップスペトローリアム
(株)製のポリフェニレンスルフィドスルホン(PPS
S)を、N−メチルピロリドン(NMP)に溶解した。
ついで、スルホン酸基導入剤として濃硫酸を用いてスル
ホン酸基導入反応を行った。得られたスルホン酸導入ポ
リフェニレンスルフィドスルホンを精製し、再度NMP
に溶解してキャスト製膜し、イオン交換膜を作成した。
このイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平均酸
化度Xは1.0であり、イオン交換容量を測定したとこ
ろ1.0meq/gであった。また、このイオン交換膜
をFenton試薬に浸漬したが、膜に異常はなく耐酸
化性に優れたイオン交換膜が得られた。 (実施例13)実施例12において得られたイオン交換
膜に、さらにデュポン(株)製オキソンにより酸化処理
してスルフィド基をスルホン基としイオン交換膜を得
た。このイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平
均酸化度Xは1.8であり、イオン交換容量を測定した
ところ1.0meq/gであった。また、このイオン交
換膜を塩酸、水酸化ナトリウム、Fenton試薬に浸
漬したが、膜に異常はなく耐酸化性、耐酸・アルカリ
性、耐熱性、耐溶剤性に優れたイオン交換膜が得られ
た。 (実施例14)スルホン酸基導入剤として、クロロスル
ホン酸を用いたほかは、実施例12と同様にして得たイ
オン交換膜に、さらにデュポン(株)製オキソンによる
酸化反応を2回行いイオン交換膜を得た。このイオン交
換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平均酸化度Xは2.
0であり、イオン交換容量を測定したところ1.0me
q/gであった。また、このイオン交換膜をFento
n試薬に浸漬したが、膜に異常はなく耐酸化性に優れた
イオン交換膜が得られた。 (実施例15)PPSSをNMPに溶解した後、キャス
ト製膜を行った。得られた膜にスルホン酸基導入剤とし
て、三酸化硫黄−トリエチルホスフェートを用いてスル
ホン酸基導入反応を行った。さらに、デュポン(株)製
オキソンを用いて酸化反応を行いイオン交換膜を得た。
このイオン交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平均酸
化度Xは1.9であり、イオン交換容量を測定したとこ
ろ0.8meq/gであった。また、このイオン交換膜
をFenton試薬に浸漬したが、膜に異常はなく耐酸
化性に優れたイオン交換膜が得られた。 (実施例16)PPSSをNMPに溶解して、湿式製膜
により細孔を有する多孔膜を作成した。この多孔膜に、
デュポン(株)製オキソンを用いて酸化反応を行った
後、スルホン酸基導入剤としてトリメチルシリルクロロ
サルフェートを用いてスルホン酸基導入反応を行いイオ
ン交換膜を得た。このイオン交換膜のスルホン酸基以外
の硫黄原子平均酸化度Xは2.0であり、イオン交換容
量を測定したところ1.2meq/gであった。また、
このイオン交換膜をFenton試薬に浸漬したが、膜
に異常はなく耐酸化性に優れたイオン交換膜が得られ
た。 (比較例1)ポリフェニレンスルフィド(PPS)をN
MPに溶解したほかは、実施例1と同様にしてイオン交
換膜を作成した。このイオン交換膜のスルホン酸基以外
の硫黄原子平均酸化度Xは0、イオン交換容量は0.3
meq/gであり、耐酸化性に劣ったイオン交換膜であ
った。 (比較例2)ポリスルホンであるAmoco(株)製U
delをNMPに溶解したほかは、実施例1と同様にし
てイオン交換膜を作成した。このイオン交換膜のスルホ
ン酸基以外の硫黄原子平均酸化度Xは2.0、イオン交
換容量は0.4meq/gであり、耐酸化性に劣ったイ
オン交換膜であった。 (比較例3)PPSをNMPに溶解したほかは、実施例
12と同様にしてイオン交換膜を作成した。このイオン
交換膜のスルホン酸基以外の硫黄原子平均酸化度Xは
0、イオン交換容量は1.1meq/gであり、耐酸化
性に劣ったイオン交換膜であった。 (比較例4)ポリスルホンであるAmoco(株)製U
delをNMPに溶解したほかは、実施例13と同様に
してイオン交換膜を作成した。このイオン交換膜のスル
ホン酸基以外の硫黄原子平均酸化度Xは2.0、イオン
交換容量は1.1meq/gであったが、Fenton
試薬に浸漬したところ、膜が損傷を受け、耐酸化性に劣
ったイオン交換膜であった。
[Example] (Example 1) Toray Philippe Sptrolley
Polyphenylene sulfide sulfone (P
PSS) dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP)
Was. This solution is supplied to a carbon paper TGP manufactured by Toray Industries, Inc.
-Apply on H-060 (0.2mm thickness) and immediately
Immersed in water to form a wet film to create a porous PPSS film
Was. Aldrich, an ion exchange resin solution, is applied to this porous membrane.
Impregnated with 5% by weight solution of Nafion manufactured by Ji Co., Ltd. and dried
An ion exchange membrane was prepared. The sulfone of this ion exchange membrane
The average degree of oxidation of sulfur atoms other than acid groups is 1.0,
When the exchange capacity was measured, it was 0.5 meq / g.
Was. In addition, this ion exchange membrane was prepared using Fenton's reagent (H Two
OTwo-FeClTwo), But the film has no abnormality
It was an ion exchange membrane with excellent properties. (Example 2) A porous membrane of PPSS was prepared in the same manner as in Example 1.
Oxon manufactured by DuPont Co., Ltd.
After oxidizing the sulfide group to a sulfone group,
Impregnated with 5% by weight of Fion solution, dried and ion exchange membrane
It was created. Sulfur other than sulfonic acid groups of this ion exchange membrane
The average degree of yellow atom oxidation is 1.8, and the ion exchange capacity is
The measured value was 0.5 meq / g. Also,
Fenton's reagent, hydrochloric acid, sodium hydroxide
Immersion in lithium etc., but there is no abnormality in the film, oxidation resistance,
Io with excellent acid / alkali properties, heat resistance and solvent resistance
An exchange membrane was obtained. (Example 3) A porous membrane of PPSS was prepared in the same manner as in Example 1.
Then, the porous membrane is sulfided with oxone to sulfide groups.
After performing the oxidation reaction twice as a hon group, Nafion 5
Impregnated with a weight percent solution and dried to form an ion exchange membrane
Was. Sulfur atoms other than sulfonic acid groups in this ion exchange membrane
The degree of soaking was 2.0, and the ion exchange capacity was measured.
At this time, it was 0.5 meq / g. Also, this ion exchange
Replacement membrane with Fenton reagent, hydrochloric acid, sodium hydroxide, etc.
Immersed in water, but there was no abnormality in the film.
Ion-exchange membranes with excellent resilience, heat resistance and solvent resistance
Obtained. (Example 4) In addition to immersion in methanol to form a wet film
Prepared a porous membrane of PPSS in the same manner as in Example 1,
This porous membrane is impregnated with a 5% by weight solution of Nafion and dried.
To prepare an ion exchange membrane. Sulfo of this ion exchange membrane
The average degree of oxidation of sulfur atoms other than acid groups is 1.0,
When the exchange capacity was measured, it was 0.5 meq / g.
Was. This ion exchange membrane was immersed in Fenton's reagent
However, there is no abnormality in the membrane and it is an ion exchange membrane with excellent oxidation resistance.
Was. (Example 5) Immersion in i-propyl alcohol and wet
Except that the film was formed, the same as in Example 1
A membrane was prepared and a 5% by weight solution of Nafion was added to the porous membrane.
It was immersed and dried to form an ion exchange membrane. This ion exchange
The average degree of oxidation of sulfur atoms other than sulfonic acid groups in the exchange membrane is 1.0.
When the ion exchange capacity was measured, it was 0.4 me.
q / g. This ion exchange membrane is
Immersion in water
It was an exchange membrane. (Example 6) PPSS was dissolved in dimethylformamide
Otherwise, an ion exchange membrane was prepared in the same manner as in Example 1.
Was. Sulfur atoms other than sulfonic acid groups in this ion exchange membrane
The degree of soaking was 1.0, and the ion exchange capacity was measured.
At this time, it was 0.4 meq / g. This ion exchange membrane
I was immersed in Fenton's reagent.
It was an ion exchange membrane with excellent properties. (Example 7) A 5% by weight solution of Nafion was applied by spraying.
Ion-exchanged in the same manner as in Example 1, except that
An exchange membrane was prepared. Other than sulfonic acid groups of this ion exchange membrane
Has an average degree of sulfur atom oxidation of 1.0 and an ion exchange capacity of
Was 0.4 meq / g. This
The on-exchange membrane was immersed in Fenton reagent, but the membrane was abnormal.
However, it was an ion exchange membrane having excellent oxidation resistance. (Example 8) The same weight of NMP was added to a Nafion 5% by weight solution.
And heat to evaporate the solvent until the weight is reduced by half.
Then, an NMP solution of Nafion was prepared. This NMP solution
Liquid and PPSS NMP solution, and mix with carbon paper.
And immediately immersed in water to form a wet film.
An on-exchange membrane was prepared. Sulfonic acid of this ion exchange membrane
The average degree of oxidation of sulfur atoms other than the group is 1.0,
When the exchange capacity was measured, it was 0.4 meq / g.
This ion exchange membrane was immersed in Fenton's reagent.
There was no abnormality and the ion exchange membrane was excellent in oxidation resistance. (Example 9) In addition to immersion in butyl acetate to form a wet film
Prepared an ion exchange membrane in the same manner as in Example 8. This
Average oxidation of sulfur atoms other than sulfonic acid groups in ion exchange membranes
The degree was 1.0, and when the ion exchange capacity was measured,
0.4 meq / g. This ion exchange membrane is
Immersion in ton reagent
It was an ion-exchange membrane obtained. (Embodiment 10) As in Embodiment 1, PPSS is changed to NMP.
Dissolved. This solution was prepared with an outer diameter of 1.18 mm and an inner diameter of 0.8.
mm into the water to form a wet film,
A porous hollow fiber membrane was prepared. This porous hollow fiber membrane
Ion-exchange membrane by impregnating and drying 5% by weight solution
did. Sulfur atoms other than sulfonic acid groups of this ion exchange membrane
The average degree of oxidation was 1.0, and the ion exchange capacity was measured.
However, it was 0.5 meq / g. Also, this ion
The exchange membrane was immersed in Fenton's reagent.
It was an ion exchange membrane having excellent oxidation resistance. (Example 11) A porous hollow of PPSS in the same manner as in Example 10.
A thread membrane was prepared. This porous hollow fiber membrane is
After oxidizing the sulfide group to a sulfone group,
Impregnated with 5% by weight solution and dried to form an ion exchange membrane
Done. Sulfur source other than sulfonic acid group of this ion exchange membrane
The average degree of oxidation is 1.8, and the ion exchange capacity is measured.
As a result, it was 0.5 meq / g. This Io
Exchange membrane with Fenton's reagent, hydrochloric acid, sodium hydroxide
Immersion, etc., but there is no abnormality in the film, oxidation resistance, acid resistance
Ion exchange with excellent lubricity, heat resistance and solvent resistance
A film was obtained. (Example 12) Toray Philippe Sporolurium
Polyphenylene sulfide sulfone (PPS)
S) was dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP).
Then, using concentrated sulfuric acid as a sulfonic acid group-introducing agent,
A phonic acid group introduction reaction was performed. The obtained sulfonic acid introduction port
The phenylene sulfide sulfone was purified, and NMP was again purified.
And made into a cast film to form an ion-exchange membrane.
Sulfur atom average acid other than sulfonic acid group of this ion exchange membrane
The degree of conversion X was 1.0, and the ion exchange capacity was measured.
The filtration yield was 1.0 meq / g. Also, this ion exchange membrane
Was immersed in Fenton's reagent.
An ion-exchange membrane excellent in the conversion property was obtained. (Example 13) Ion exchange obtained in Example 12
Oxidation treatment of the membrane with Oxone manufactured by DuPont
To obtain an ion-exchange membrane with sulfide groups as sulfone groups.
Was. Sulfur atoms other than sulfonic acid groups in this ion exchange membrane
The degree of soaking X was 1.8, and the ion exchange capacity was measured.
However, it was 1.0 meq / g. Also, this ion exchange
Replace the membrane with hydrochloric acid, sodium hydroxide and Fenton's reagent.
Although immersed, there is no abnormality in the film, oxidation resistance, acid resistance, alkali
Ion exchange membrane with excellent heat resistance, heat resistance and solvent resistance
Was. Example 14 As a sulfonic acid group-introducing agent, chlorosulfur
The same procedure as in Example 12 was carried out except that folic acid was used.
On-exchange membrane and Oxon manufactured by DuPont
The oxidation reaction was performed twice to obtain an ion exchange membrane. This ion exchange
The average degree of oxidation X of sulfur atoms other than sulfonic acid groups of the exchange membrane is 2.
0 and the ion exchange capacity was measured to be 1.0 me
q / g. In addition, this ion exchange membrane is
immersed in n-reagent, but with no abnormality in the film and excellent oxidation resistance
An ion exchange membrane was obtained. (Example 15) After dissolving PPSS in NMP, cast
Film formation was performed. The resulting membrane is used as a sulfonic acid group-introducing agent.
With sulfur trioxide-triethyl phosphate
A phonic acid group introduction reaction was performed. In addition, DuPont
An oxidation reaction was performed using oxone to obtain an ion exchange membrane.
Sulfur atom average acid other than sulfonic acid group of this ion exchange membrane
The degree of chemical conversion X was 1.9, indicating that the ion exchange capacity was measured.
The filtration yield was 0.8 meq / g. Also, this ion exchange membrane
Was immersed in Fenton's reagent.
An ion-exchange membrane excellent in the conversion property was obtained. (Example 16) PPSS is dissolved in NMP to form a wet film
Thus, a porous film having pores was prepared. In this porous membrane,
Oxidation reaction was performed using Oxone manufactured by DuPont.
After that, trimethylsilylchloro
A sulfonic acid group introduction reaction is performed using sulfate
An exchange membrane was obtained. Other than sulfonic acid groups of this ion exchange membrane
Has an average sulfur atom oxidation degree X of 2.0,
When the amount was measured, it was 1.2 meq / g. Also,
This ion exchange membrane was immersed in Fenton's reagent.
An ion exchange membrane with excellent resistance to oxidation without any abnormalities
Was. (Comparative Example 1) Polyphenylene sulfide (PPS) was converted to N
Except for dissolving in MP, ion exchange was performed in the same manner as in Example 1.
An exchange membrane was prepared. Other than sulfonic acid groups of this ion exchange membrane
Has a sulfur atom average oxidation degree X of 0 and an ion exchange capacity of 0.3
Meq / g, an ion exchange membrane with poor oxidation resistance
Was. (Comparative Example 2) U manufactured by Amoco Corporation, which is a polysulfone
Except that del was dissolved in NMP,
To prepare an ion exchange membrane. Sulfo of this ion exchange membrane
The average degree of oxidation X of sulfur atoms other than acid groups is 2.0,
The exchange capacity was 0.4 meq / g, and
It was an on-exchange membrane. (Comparative Example 3) Example except that PPS was dissolved in NMP
An ion exchange membrane was prepared in the same manner as in No. 12. This ion
The average oxidation degree X of sulfur atoms other than sulfonic acid groups of the exchange membrane is
0, ion exchange capacity is 1.1 meq / g, oxidation resistant
It was an ion exchange membrane with poor properties. (Comparative Example 4) U which is a polysulfone manufactured by Amoco Corporation
Except that del was dissolved in NMP, the same as in Example 13
As a result, an ion exchange membrane was prepared. The ion exchange membrane
Sulfur atom average oxidation degree X other than phonic acid group is 2.0, ion
The exchange capacity was 1.1 meq / g, but Fenton
When immersed in reagent, the membrane is damaged and has poor oxidation resistance
Was an ion exchange membrane.

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明によれば、従来の芳香族含硫黄高
分子にイオン交換基を導入した高分子電解質やそれを用
いたイオン交換膜に比べて、耐酸・アルカリ性、耐熱
性、耐酸化性、耐溶剤性により優れ、特に高濃度の塩素
やアルカリ、高温酸化雰囲気といった過酷な条件でのイ
オン交換性能に優れ、かつ、従来のフッ素系イオン交換
膜に比べて安価である高分子電解質やそれを用いたイオ
ン交換体を提供することができる。
According to the present invention, as compared with a conventional polymer electrolyte in which an ion exchange group is introduced into an aromatic sulfur-containing polymer or an ion exchange membrane using the same, acid resistance, alkali resistance, heat resistance and oxidation resistance are improved. Polymer electrolyte, which has excellent ion exchange performance under severe conditions such as high-concentration chlorine, alkali, and high-temperature oxidizing atmosphere, and is less expensive than conventional fluorine-based ion exchange membranes. An ion exchanger using the same can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01J 47/12 B01J 47/12 B E C08G 75/18 C08G 75/18 75/20 75/20 C08J 5/22 CEZ C08J 5/22 CEZ C08L 71/02 C08L 71/02 81/02 81/02 C25B 13/08 301 C25B 13/08 301 H01B 1/06 H01B 1/06 A H01M 8/02 H01M 8/02 P ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01J 47/12 B01J 47/12 BE EC08G 75/18 C08G 75/18 75/20 75/20 C08J 5 / 22 CEZ C08J 5/22 CEZ C08L 71/02 C08L 71/02 81/02 81/02 C25B 13/08 301 C25B 13/08 301 H01B 1/06 H01B 1/06 A H01M 8/02 H01M 8/02 P

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリアリーレンスルフィドスルホンおよび
/またはポリアリーレンスルホンにイオン交換基が導入
されていることを特徴とする高分子電解質。
1. A polymer electrolyte wherein an ion exchange group is introduced into polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone.
【請求項2】ベースポリマと、ポリアリーレンスルフィ
ドスルホンおよび/またはポリアリーレンスルホンとを
含み、かつ、前記ベースポリマにイオン交換基が導入さ
れていることを特徴とする高分子電解質。
2. A polymer electrolyte comprising a base polymer and polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone, wherein an ion exchange group is introduced into the base polymer.
【請求項3】ベースポリマが、フッ素系ポリマである、
請求項2に記載の高分子電解質。
3. The base polymer is a fluoropolymer,
The polymer electrolyte according to claim 2.
【請求項4】ベースポリマが、下記構造式(A)および
/または(B)で表される構造単位を含んでいる、請求
項3に記載の高分子電解質。 【化1】 【化2】 m、n:0〜10の整数
4. The polymer electrolyte according to claim 3, wherein the base polymer contains a structural unit represented by the following structural formula (A) and / or (B). Embedded image Embedded image m, n: integers from 0 to 10
【請求項5】ポリアリーレンスルフィドスルホンおよび
/またはポリアリーレンスルホンの含有量が、高分子電
解質全体に対して10〜80重量%の範囲内にある、請
求項2〜4のいずれかに記載の高分子電解質。
5. The method according to claim 2, wherein the content of the polyarylene sulfide sulfone and / or the polyarylene sulfone is in the range of 10 to 80% by weight based on the whole polymer electrolyte. Molecular electrolyte.
【請求項6】ポリアリーレンスルフィドスルホンおよび
/またはポリアリーレンスルホンが細孔を有する多孔膜
形状を有し、ベースポリマが前記細孔内部に存在してい
る、請求項2〜5のいずれかに記載の高分子電解質。
6. The method according to claim 2, wherein the polyarylene sulfide sulfone and / or the polyarylene sulfone has a porous membrane shape having pores, and a base polymer is present inside the pores. Polyelectrolyte.
【請求項7】ポリアリーレンスルフィドスルホンおよび
/またはポリアリーレンスルホンに含まれるスルフィド
基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)およびスル
ホン基(−SO2−)の硫黄原子の平均の酸化度Xを
(−SOX−)の形で表したときのXが、0.8〜2.
0の範囲内にある、請求項1〜6のいずれかに記載の高
分子電解質。
7. A polyarylene sulfide sulfone and / or sulfide groups contained in the polyarylene sulfones (-S-), sulfoxide group (-SO-) and a sulfone group (-SO 2 -) oxidation degree of the average of the sulfur atom of the When X is represented in the form of (-SO X- ), X is 0.8 to 2.
The polymer electrolyte according to any one of claims 1 to 6, which is within a range of 0.
【請求項8】ポリアリーレンスルフィドスルホンおよび
/またはポリアリーレンスルホンが、下記構造式
(C)、(D)および(E)からなる群から選ばれる少
なくとも1つで表される構造単位を含んでいる、請求項
1〜7のいずれかに記載の高分子電解質。 【化3】 【化4】 【化5】 Ar1、Ar2、Ar3:炭素数6〜24のアリーレン基
8. The polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone contains a structural unit represented by at least one selected from the group consisting of the following structural formulas (C), (D) and (E). The polymer electrolyte according to any one of claims 1 to 7. Embedded image Embedded image Embedded image Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 : an arylene group having 6 to 24 carbon atoms
【請求項9】イオン交換基が、酸性陽イオン交換基、塩
基性陰イオン交換基およびキレート生成基からなる群か
ら選ばれる少なくとも1つの基である、請求項1〜8の
いずれかに記載の高分子電解質。
9. The method according to claim 1, wherein the ion exchange group is at least one group selected from the group consisting of an acidic cation exchange group, a basic anion exchange group and a chelate-forming group. Polymer electrolyte.
【請求項10】ポリアリーレンスルフィドスルホンおよ
び/またはポリアリーレンスルホンを第1の溶媒に溶解
して得た溶液と、ポリアリーレンスルフィドスルホンお
よび/またはポリアリーレンスルホンを凝固可能な第2
の溶媒とを接触させて、ポリアリーレンスルフィドスル
ホンおよび/またはポリアリーレンスルホンを多孔膜形
状に製膜することを特徴とする請求項6に記載の高分子
電解質の製造方法。
10. A solution obtained by dissolving polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone in a first solvent, and a second solution capable of coagulating polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone.
The method for producing a polymer electrolyte according to claim 6, wherein the polyarylene sulfide sulfone and / or polyarylene sulfone is formed into a porous film by contacting the solvent with the solvent.
【請求項11】第1の溶媒が、ジメチルホルムアミド、
N−メチルピロリドン、p−クロロフェノール、ヘキサ
メチルホスホリックトリアミド、m−クレゾール、ジク
ロロ酢酸およびジメチルイミダゾリジノンからなる群か
ら選ばれる少なくとも1種の溶媒を含んでいる、請求項
10に記載の高分子電解質の製造方法。
11. The method according to claim 11, wherein the first solvent is dimethylformamide,
The method according to claim 10, comprising at least one solvent selected from the group consisting of N-methylpyrrolidone, p-chlorophenol, hexamethylphosphoric triamide, m-cresol, dichloroacetic acid and dimethylimidazolidinone. A method for producing a polymer electrolyte.
【請求項12】第2の溶媒が、水、メタノール、エタノ
ール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコー
ル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソ
プロピル、酢酸ブチルおよび酢酸イソブチルからなる群
から選ばれる少なくとも1種の溶媒を含んでいる、請求
項10または11に記載の高分子電解質の製造方法。
12. The second solvent is selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate and isobutyl acetate. The method for producing a polymer electrolyte according to claim 10, wherein the method comprises at least one solvent.
【請求項13】下記構造式(F)で表される構造単位を
含むポリアリーレンスルフィドスルホンのスルフィド基
を酸化する、請求項9に記載の高分子電解質の製造方
法。 【化6】 Ar4、Ar5:炭素数6〜24のアリーレン基
13. The method for producing a polymer electrolyte according to claim 9, wherein a sulfide group of polyarylene sulfide sulfone containing a structural unit represented by the following structural formula (F) is oxidized. Embedded image Ar 4, Ar 5: arylene group having 6 to 24 carbon atoms
【請求項14】過酢酸、過安息香酸、過プロピオン酸、
過ブチリック酸、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、
塩素、臭素、硝酸およびペルオキシ一硫酸からなる群か
ら選ばれる少なくとも1種の物質を用いて酸化する、請
求項13に記載の高分子電解質の製造方法。
14. Peracetic acid, perbenzoic acid, perpropionic acid,
Perbutylic acid, hydrogen peroxide, sodium hypochlorite,
14. The method for producing a polymer electrolyte according to claim 13, wherein the oxidation is performed using at least one substance selected from the group consisting of chlorine, bromine, nitric acid, and peroxymonosulfuric acid.
【請求項15】請求項1〜9のいずれかに記載の高分子
電解質を含むことを特徴とするイオン交換体。
15. An ion exchanger comprising the polymer electrolyte according to any one of claims 1 to 9.
【請求項16】粒状、繊維状および膜状からなる群から
選ばれるいずれか1つの形状を有している、請求項15
に記載のイオン交換体。
16. The sheet according to claim 15, wherein the sheet has any one shape selected from the group consisting of granular, fibrous, and film-shaped.
The ion exchanger according to the above.
【請求項17】請求項15または16に記載のイオン交
換体を有していることを特徴とする燃料電池。
17. A fuel cell comprising the ion exchanger according to claim 15 or 16.
【請求項18】請求項17に記載の燃料電池を有してい
ることを特徴とする自動車。
18. An automobile having the fuel cell according to claim 17.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002062896A1 (en) * 2001-02-05 2002-08-15 Kaneka Corporation Proton-conductive polymer film and process for producing the same
US6607856B2 (en) 1999-11-29 2003-08-19 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Solid polymer electrolyte having high-durability
WO2005103161A1 (en) * 2004-04-23 2005-11-03 Asahi Kasei Chemicals Corporation Polyelectrolyte composition containing aromatic hydrocarbon resin
US7060735B2 (en) 2000-02-23 2006-06-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Polymer electrolyte membrane and method of production thereof
JP2006173111A (en) * 2004-12-11 2006-06-29 Samsung Sdi Co Ltd Polymer electrolyte, its manufacturing method and fuel cell
JP2006291065A (en) * 2005-04-12 2006-10-26 Kaneka Corp Polymer composition, and polymer film and polymer electrolyte membrane consisting of the same
WO2008096743A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-14 Sumitomo Chemical Company, Limited Ion conductive composition, ion conductive film containing the same, electrode catalyst material, and fuel cell
JP2008533225A (en) * 2005-03-07 2008-08-21 マツクス−プランク−ゲゼルシャフト ツール フエルデルング デル ヴイツセンシャフテン エー フアウ Sulfonated poly (arylene) as a hydrolytically and thermally oxidatively stable polymer
US7662498B2 (en) 2004-04-23 2010-02-16 Asahi Kasei Chemicals Corporation Polymer electrolyte composition containing aromatic hydrocarbon-based resin
US7833644B2 (en) 2005-03-17 2010-11-16 Teijin Limited Electrolytic membrane
WO2011021648A1 (en) 2009-08-20 2011-02-24 セントラル硝子株式会社 Solid electrolyte membrane for fuel cell and process for producing same
JP2015117417A (en) * 2013-12-19 2015-06-25 旭化成株式会社 Diaphragm for alkaline water electrolysis and alkaline water electrolytic cell using the same
JP2015162502A (en) * 2014-02-26 2015-09-07 トヨタ紡織株式会社 Method for producing organic inorganic hybrid film, and organic inorganic hybrid film
CN107570020A (en) * 2017-10-24 2018-01-12 四川中科兴业高新材料有限公司 A kind of polyaryl ether sulphone compound separation membrane and preparation method thereof
CN113429789A (en) * 2021-07-09 2021-09-24 四川大学 Polyarylene sulfide sulfone-based low-dielectric-constant film and preparation method and application thereof
WO2022065381A1 (en) * 2020-09-24 2022-03-31 学校法人早稲田大学 Sulfur-containing polymer, method for producing same, and sulfur-containing polymer composition
CN115039262A (en) * 2020-09-29 2022-09-09 可隆工业株式会社 Polymer electrolyte membrane and membrane-electrode assembly including the same
US11642631B2 (en) 2019-10-23 2023-05-09 Industrial Technology Research Institute Ion exchange resin and method for preparing the same

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6607856B2 (en) 1999-11-29 2003-08-19 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Solid polymer electrolyte having high-durability
US7060735B2 (en) 2000-02-23 2006-06-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Polymer electrolyte membrane and method of production thereof
WO2002062896A1 (en) * 2001-02-05 2002-08-15 Kaneka Corporation Proton-conductive polymer film and process for producing the same
EP1380619A4 (en) * 2001-02-05 2005-11-16 Kaneka Corp Proton-conductive polymer film and process for producing the same
WO2005103161A1 (en) * 2004-04-23 2005-11-03 Asahi Kasei Chemicals Corporation Polyelectrolyte composition containing aromatic hydrocarbon resin
DE112005000823B4 (en) 2004-04-23 2018-03-29 Asahi Kasei Chemicals Corp. A polymer electrolyte composition containing an aromatic hydrocarbon-based resin, proton exchange membrane, and use thereof
US7662498B2 (en) 2004-04-23 2010-02-16 Asahi Kasei Chemicals Corporation Polymer electrolyte composition containing aromatic hydrocarbon-based resin
US7850873B2 (en) 2004-12-11 2010-12-14 Samsung Sdi Co., Ltd. Polymer electrolyte and fuel cell employing the same
US7648652B2 (en) 2004-12-11 2010-01-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Polymer electrolyte and fuel cell employing the same
JP2006173111A (en) * 2004-12-11 2006-06-29 Samsung Sdi Co Ltd Polymer electrolyte, its manufacturing method and fuel cell
JP4727408B2 (en) * 2004-12-11 2011-07-20 三星エスディアイ株式会社 POLYMER ELECTROLYTE, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND FUEL CELL
JP2008533225A (en) * 2005-03-07 2008-08-21 マツクス−プランク−ゲゼルシャフト ツール フエルデルング デル ヴイツセンシャフテン エー フアウ Sulfonated poly (arylene) as a hydrolytically and thermally oxidatively stable polymer
KR101265971B1 (en) 2005-03-07 2013-05-22 막스-플랑크-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 비쎈샤프텐 에.파우. Sulfonated poly(arylene) as hydrolytically and thermo-oxidatively stable polymers
US8349993B2 (en) 2005-03-07 2013-01-08 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. Sulfonated poly(arylenes) as hydrolytically and thermo-oxidatively stable polymers
US8846854B2 (en) 2005-03-07 2014-09-30 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. Sulfonated poly(arylenes), polymer compounds and methods of producing the same
US7833644B2 (en) 2005-03-17 2010-11-16 Teijin Limited Electrolytic membrane
JP2006291065A (en) * 2005-04-12 2006-10-26 Kaneka Corp Polymer composition, and polymer film and polymer electrolyte membrane consisting of the same
WO2008096743A1 (en) * 2007-02-08 2008-08-14 Sumitomo Chemical Company, Limited Ion conductive composition, ion conductive film containing the same, electrode catalyst material, and fuel cell
US8445551B2 (en) 2009-08-20 2013-05-21 Central Glass Company, Ltd. Solid electrolyte membrane for fuel cell and process for producing same
WO2011021648A1 (en) 2009-08-20 2011-02-24 セントラル硝子株式会社 Solid electrolyte membrane for fuel cell and process for producing same
JP2015117417A (en) * 2013-12-19 2015-06-25 旭化成株式会社 Diaphragm for alkaline water electrolysis and alkaline water electrolytic cell using the same
JP2015162502A (en) * 2014-02-26 2015-09-07 トヨタ紡織株式会社 Method for producing organic inorganic hybrid film, and organic inorganic hybrid film
CN107570020A (en) * 2017-10-24 2018-01-12 四川中科兴业高新材料有限公司 A kind of polyaryl ether sulphone compound separation membrane and preparation method thereof
US11642631B2 (en) 2019-10-23 2023-05-09 Industrial Technology Research Institute Ion exchange resin and method for preparing the same
WO2022065381A1 (en) * 2020-09-24 2022-03-31 学校法人早稲田大学 Sulfur-containing polymer, method for producing same, and sulfur-containing polymer composition
CN115039262A (en) * 2020-09-29 2022-09-09 可隆工业株式会社 Polymer electrolyte membrane and membrane-electrode assembly including the same
JP7427095B2 (en) 2020-09-29 2024-02-02 コーロン インダストリーズ インク Polymer electrolyte membrane and membrane electrode assembly including the same
CN113429789A (en) * 2021-07-09 2021-09-24 四川大学 Polyarylene sulfide sulfone-based low-dielectric-constant film and preparation method and application thereof

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