JP2002260687A5 - - Google Patents

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【特許請求の範囲】
【請求項1】
スルホン酸基を持つブロック共重合体と芳香族ポリイミドとを含有することを特徴とする高分子電解質組成物
【請求項2】
芳香族ポリイミドの含量が、スルホン酸基を持つブロック共重合体と芳香族ポリイミドの総和にし、通常0.5〜80重量%であることを特徴とする請求項1記載の高分子電解質組成物
【請求項3】
スルホン酸基を持つブロック共重合体が、スルホン酸基を持つブロックとスルホン酸基を実質的に持たないブロックをそれぞれ一つ以上有し、かつ全てのブロックのうち少なくとも一つのブロックがその主鎖に芳香環を有するブロックであることを特徴とする請求項1または2に記載の高分子電解質組成物
【請求項4】
スルホン酸基を含むブロックが、一般式(1)で表される繰り返し単位を有するブロックにスルホン酸基が導入されたブロックであることを特徴とする請求項3記載の高分子電解質組成物
Figure 2002260687
(式中、Xは、−O−、−S−、−NH−または直接結合を表し、R1は、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基、またはフェニル基を表わし、aは0〜3の整数である。R1が複数ある場合は、これらは同一であっても異なっていてもよい。)
【請求項5】
Xが−O−であることを特徴とする請求項4記載の高分子電解質組成物
【請求項6】
スルホン酸基を含むブロックが、一般式(2)で表される繰り返し単位を有するブロックにスルホン酸基が導入されたブロックであることを特徴とする請求項3記載の高分子電解質組成物
−(O−CH2CH(CH2OAr2))− (2)
(式中、Ar2は、置換基を有することもある1価の芳香族基を表す。)
【請求項7】
置換基を有することもある1価の芳香族基が、下記から選ばれることを特徴とする請求項6記載の高分子電解質組成物
Figure 2002260687
(式中、R2は、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基、フェニル基、またはフェノキシ基を表わし、bは0〜4の整数を、cは0〜6の整数を表す。R2が複数ある場合は、これらは同一であっても異なっていてもよい。)
【請求項8】
スルホン酸基を含むブロックが、エポキシ樹脂からなるブロックにスルホン酸基が導入されたブロックであることを特徴とする請求項3記載の高分子電解質組成物
【請求項9】
エポキシ樹脂からなるブロックが、一般式(3)で表される繰り返し単位を有するブロックであることを特徴とする請求項8記載の高分子電解質組成物
−(O−Ar3−O−CH2CH(OH)CH2)− (3)
(式中、Ar3は、置換基を有することもある2価の芳香族基を表す。)
【請求項10】
置換基を有することもある2価の芳香族基が、下記から選ばれることを特徴とする請求項9記載の高分子電解質組成物
Figure 2002260687
(式中、R3は、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、またはフェニル基を表わし、dは0〜3の整数であり、eは0〜2の整数である。R3が複数ある場合は、これらは同一でも異なっていてもよい。Yは、直接結合、−O−、−S−、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数1〜10のアルキリデン基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキレン基、または炭素数1〜20のアルキレンジオキシ基を表わす。Yが複数ある場合は、これらは同一であっても異なっていてもよい。)
【請求項11】
スルホン酸基を実質的に持たないブロックが、一般式(4)で表わされる繰り返し単位を有することを特徴とする請求項3〜8のいずれかに記載の高分子電解質組成物
Figure 2002260687
(式中、R4は、炭素数1〜6のアルキル基を表わし、fは0〜4の整数である。R4が複数ある場合はこれらは同一であっても異なっていてもよい。Zは−CO−または−SO2−を表わす。)
【請求項12】
Zが−SO2−であることを特徴とする請求項11記載の高分子電解質組成物
【請求項13】
スルホン酸基が実質的に導入されていないブロックがブロック共重合体全体に対して60〜95重量%であることを特徴とする請求項3〜12いずれかに記載の高分子電解質組成物
【請求項14】
請求項1〜13のいずれかに記載の高分子電解質組成物から得られてなることを特徴とする高分子電解質フィルム。
【請求項15】
請求項14記載の高分子電解質フィルムを用いてなることを特徴とする燃料電池。
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子電解質組成物、なかでも燃料電池の隔膜として好適に用いられる高分子電解質組成物に関する。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の高分子電解質組成物は、成分の一つとして、スルホン酸基を持つブロック共重合体を含有するものである。ここで、ブロックとは1種の繰り返し単位が2個以上連結した状態をいい、ブロック共重合体とは2種以上のブロックが直接結合あるいは連結基を介して結合した高分子、すなわち2種類以上の繰り返し単位からなる複数のブロックを含む高分子をいう。
ここで、HO−Ar3−OHで表わされるジオール化合物としては、例えばハイドロキノン、レゾルシノール、カテコール、2−メチルハイドロキノン、2,6−ジメチルハイドロキノン、2−フェニルハイドロキノン、2,6−ジフェニルハイドロキノン、2−メチルレゾルシノール、2,6−ジメチルレゾルシノール、2−フェニルレゾルシノール、2,6−ジフェニルレゾルシノール、1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、
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