JP2003183244A - モノマーおよびスルホン酸樹脂 - Google Patents
モノマーおよびスルホン酸樹脂Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 新規なスルホン酸樹脂を提供することを目的
とする。 【解決手段】 スルホン酸樹脂の合成法はつぎの通りで
ある。ナスフラスコにＡＢ2 型モノマーとＰＰＭＡを加
え、窒素雰囲気下で所定温度に加熱し所定時間反応させ
る。その後Ａｎｉｓｏｌｅ等の末端封止剤を反応溶液中
に加え、所定温度に加熱し所定時間反応させ末端を修飾
する。 【化２０】
とする。 【解決手段】 スルホン酸樹脂の合成法はつぎの通りで
ある。ナスフラスコにＡＢ2 型モノマーとＰＰＭＡを加
え、窒素雰囲気下で所定温度に加熱し所定時間反応させ
る。その後Ａｎｉｓｏｌｅ等の末端封止剤を反応溶液中
に加え、所定温度に加熱し所定時間反応させ末端を修飾
する。 【化２０】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モノマーに関す
る。また、本発明は、このモノマーより合成されるスル
ホン酸樹脂に関する。
る。また、本発明は、このモノマーより合成されるスル
ホン酸樹脂に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は水素と酸素から燃焼を伴わず
直接電気を発生させる環境調和型の次世代電源である。
エネルギー効率が高く、二酸化炭素など環境汚染物質を
排出しないためにアメリカではここ３５年の間重点的に
開発が進められてきた。
直接電気を発生させる環境調和型の次世代電源である。
エネルギー効率が高く、二酸化炭素など環境汚染物質を
排出しないためにアメリカではここ３５年の間重点的に
開発が進められてきた。
【０００３】日本でもニューサンシャイン計画の一部と
して経済産業省工業技術院主体で研究が続けられてい
る。
して経済産業省工業技術院主体で研究が続けられてい
る。
【０００４】特に高分子電解質型の燃料電池（ＰＥＦ
Ｃ）は小型化ができるため携帯型電源として注目されて
おり、実際に車載電源として用いた電気自動車が試作さ
れている。
Ｃ）は小型化ができるため携帯型電源として注目されて
おり、実際に車載電源として用いた電気自動車が試作さ
れている。
【０００５】小型燃料電池に使用される電解質膜には、
多数のスルホン酸基等の酸性基があることと、酸素によ
る酸化反応に耐えることが要求される。
多数のスルホン酸基等の酸性基があることと、酸素によ
る酸化反応に耐えることが要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】現在最も一般的に使用
されているのは、耐酸化性の直鎖フッ素化ポリオレフィ
ンにスルホン酸基をペンダントした構造のもの（ナフィ
オン膜）である。この膜を使用した場合の燃料電池の駆
動温度は８０℃であり、より高温にすることでより高効
率の燃料電池の開発が可能となる。
されているのは、耐酸化性の直鎖フッ素化ポリオレフィ
ンにスルホン酸基をペンダントした構造のもの（ナフィ
オン膜）である。この膜を使用した場合の燃料電池の駆
動温度は８０℃であり、より高温にすることでより高効
率の燃料電池の開発が可能となる。
【０００７】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、新規なモノマーおよびこのモノマーより
合成される新規なスルホン酸樹脂を提供することを目的
とする。
たものであり、新規なモノマーおよびこのモノマーより
合成される新規なスルホン酸樹脂を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のモノマーは、以
下の化学式（化８、化９、および化１０）からなるもの
である。本発明のスルホン酸樹脂は、以下の化学式（化
１１、化１２、および化１３）を含むものである。上述
のスルホン酸樹脂は、以下の化学式（化１４）を含む場
合がある。
下の化学式（化８、化９、および化１０）からなるもの
である。本発明のスルホン酸樹脂は、以下の化学式（化
１１、化１２、および化１３）を含むものである。上述
のスルホン酸樹脂は、以下の化学式（化１４）を含む場
合がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、モノマーおよびスルホン酸
樹脂にかかる発明の実施の形態について説明する。
樹脂にかかる発明の実施の形態について説明する。
【００１０】最初にモノマーについて説明する。このモ
ノマーは、以下の化学式（化８、化９、および化１０）
からなる。
ノマーは、以下の化学式（化８、化９、および化１０）
からなる。
【００１１】
【化８】
【００１２】
【化９】
【００１３】
【化１０】
【００１４】つぎに、スルホン酸樹脂について説明す
る。このスルホン酸樹脂は上述のモノマーから合成され
るものである。このスルホン酸樹脂は、多分岐構造を有
している。スルホン酸樹脂は、以下の化学式（化１１、
化１２、および化１３）で示すような骨格構造を含むも
のである。
る。このスルホン酸樹脂は上述のモノマーから合成され
るものである。このスルホン酸樹脂は、多分岐構造を有
している。スルホン酸樹脂は、以下の化学式（化１１、
化１２、および化１３）で示すような骨格構造を含むも
のである。
【００１５】
【化１１】
【００１６】
【化１２】
【００１７】
【化１３】
【００１８】また、上述のスルホン酸樹脂は、以下の化
学式（化１４）で示すような末端基を含むものである。
学式（化１４）で示すような末端基を含むものである。
【００１９】
【化１４】
【００２０】また、上述のスルホン酸樹脂は、末端に上
述の末端基がないところでは、末端はスルホン酸基、ま
たはスルホン酸塩（Ｎａ、Ｋ、またはＬｉ等）基となっ
ている。
述の末端基がないところでは、末端はスルホン酸基、ま
たはスルホン酸塩（Ｎａ、Ｋ、またはＬｉ等）基となっ
ている。
【００２１】つぎに、モノマーおよびスルホン酸樹脂の
合成方法について説明する。最初に、モノマーの合成方
法について説明する。このモノマーの合成方法は以下の
通りである。
合成方法について説明する。最初に、モノマーの合成方
法について説明する。このモノマーの合成方法は以下の
通りである。
【００２２】すなわち、化１５に示すような、シアノ
基、ニトロ基、クロロ基、フルオロ基等の電位吸引基と
クロロ基またはフルオロ基を１つのベンゼン環に有する
化合物とスルホン酸基（またはスルホン酸塩基）を持つ
フェノールとの反応である。
基、ニトロ基、クロロ基、フルオロ基等の電位吸引基と
クロロ基またはフルオロ基を１つのベンゼン環に有する
化合物とスルホン酸基（またはスルホン酸塩基）を持つ
フェノールとの反応である。
【００２３】
【化１５】
【００２４】なお、モノマーの合成方法は、上述の方法
に限定されるわけではない。このほか、モノマーの合成
法にはつぎの方法を採用することができる。
に限定されるわけではない。このほか、モノマーの合成
法にはつぎの方法を採用することができる。
【００２５】すなわち、ｐ−クロロまたはｐ−フルオロ
ベンゼンスルホン酸（またはスルホン酸塩）とビスフェ
ノール類との反応例（化１６）に示す様に、ビスフェノ
ール類のｐ−クロロまたはｐ−フルオロベンゼンスルホ
ン酸（またはスルホン酸塩）への求電子置換反応であ
る。
ベンゼンスルホン酸（またはスルホン酸塩）とビスフェ
ノール類との反応例（化１６）に示す様に、ビスフェノ
ール類のｐ−クロロまたはｐ−フルオロベンゼンスルホ
ン酸（またはスルホン酸塩）への求電子置換反応であ
る。
【００２６】
【化１６】
【００２７】つぎに、スルホン酸樹脂の合成方法につい
て説明する。このスルホン酸樹脂の合成法は以下の通り
である。すなわち、ナスフラスコに上述のＡＢ2 型モノ
マーとＰＰＭＡを加え、窒素雰囲気下で所定温度に加熱
し所定時間反応させる。その後Ａｎｉｓｏｌｅ等の末端
封止剤を反応溶液中に加え、所定温度に加熱し所定時間
反応させ末端を修飾する。
て説明する。このスルホン酸樹脂の合成法は以下の通り
である。すなわち、ナスフラスコに上述のＡＢ2 型モノ
マーとＰＰＭＡを加え、窒素雰囲気下で所定温度に加熱
し所定時間反応させる。その後Ａｎｉｓｏｌｅ等の末端
封止剤を反応溶液中に加え、所定温度に加熱し所定時間
反応させ末端を修飾する。
【００２８】なお、スルホン酸樹脂の合成方法は、上述
の方法に限定されるわけではない。このほか、スルホン
酸樹脂の合成法にはつぎの２種の方法を採用することが
できる。
の方法に限定されるわけではない。このほか、スルホン
酸樹脂の合成法にはつぎの２種の方法を採用することが
できる。
【００２９】１つは、モノマーを硫酸、リン酸、ポリリ
ン酸、五酸化リン、またはメタンスルホン酸、トリクロ
ロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、
ベンゼンスルホン酸、フルオロスルホン酸等のスルホン
酸類の単独液体中、０℃から２００℃（好ましくは３０
℃から１５０℃である。低温では反応が遅すぎ、高温で
はゲル化等の副反応が起こるからである。）で０．１時
間から７２時間（好ましくは３時間から４８時間であ
る。短いと十分な分子量が得られないからであり、あま
り長くしても分子量の増加速度が小さくなるからであ
る。）撹はんする方法である。
ン酸、五酸化リン、またはメタンスルホン酸、トリクロ
ロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、
ベンゼンスルホン酸、フルオロスルホン酸等のスルホン
酸類の単独液体中、０℃から２００℃（好ましくは３０
℃から１５０℃である。低温では反応が遅すぎ、高温で
はゲル化等の副反応が起こるからである。）で０．１時
間から７２時間（好ましくは３時間から４８時間であ
る。短いと十分な分子量が得られないからであり、あま
り長くしても分子量の増加速度が小さくなるからであ
る。）撹はんする方法である。
【００３０】他の１つは、モノマーを硫酸、リン酸、ポ
リリン酸、五酸化リンと、メタンスルホン酸、トリクロ
ロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、
ベンゼンスルホン酸、フルオロスルホン酸等のスルホン
酸類が、５から９５％（好ましくは３０から７０％であ
る。）含む混合物中で０℃から２００℃（好ましくは３
０℃から１５０℃である。低温では反応が遅すぎ、高温
ではゲル化等の副反応が起こるからである。）で０．１
時間から７２時間（好ましくは３時間から４８時間であ
る。短いと十分な分子量が得られないからであり、あま
り長くしても分子量の増加速度が小さくなるからであ
る。）撹はんする方法である。
リリン酸、五酸化リンと、メタンスルホン酸、トリクロ
ロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、
ベンゼンスルホン酸、フルオロスルホン酸等のスルホン
酸類が、５から９５％（好ましくは３０から７０％であ
る。）含む混合物中で０℃から２００℃（好ましくは３
０℃から１５０℃である。低温では反応が遅すぎ、高温
ではゲル化等の副反応が起こるからである。）で０．１
時間から７２時間（好ましくは３時間から４８時間であ
る。短いと十分な分子量が得られないからであり、あま
り長くしても分子量の増加速度が小さくなるからであ
る。）撹はんする方法である。
【００３１】以上のことから、本実施の形態によれば、
新規なモノマーを提供することができる。また、新規な
スルホン酸樹脂を提供することができる。
新規なモノマーを提供することができる。また、新規な
スルホン酸樹脂を提供することができる。
【００３２】このスルホン酸樹脂は多分岐高分子（ハイ
パーブランチポリマー）である。このスルホン酸樹脂
は、直鎖状高分子が２個の末端しか持たないのに対し
て、その分子量に比例した数の多くの末端を有してい
る。また、このスルホン酸樹脂は、主鎖が耐酸化性であ
る芳香族構造で末端にスルホン酸（またはスルホン酸
塩）基を有している。
パーブランチポリマー）である。このスルホン酸樹脂
は、直鎖状高分子が２個の末端しか持たないのに対し
て、その分子量に比例した数の多くの末端を有してい
る。また、このスルホン酸樹脂は、主鎖が耐酸化性であ
る芳香族構造で末端にスルホン酸（またはスルホン酸
塩）基を有している。
【００３３】このスルホン酸樹脂を電解質膜に使用すれ
ば、スルホン酸基数が多いことや燃料電池の駆動温度を
高くできることにより、より高効率な燃料電池を開発で
きる。
ば、スルホン酸基数が多いことや燃料電池の駆動温度を
高くできることにより、より高効率な燃料電池を開発で
きる。
【００３４】なお、このスルホン酸樹脂の用途は上述の
燃料電池用イオン交換膜に限定されるわけではない。こ
のスルホン酸樹脂の用途は、このほか、電気分解用イオ
ン交換膜、純水製造用イオン交換樹脂、帯電防止剤等を
あげることができる。
燃料電池用イオン交換膜に限定されるわけではない。こ
のスルホン酸樹脂の用途は、このほか、電気分解用イオ
ン交換膜、純水製造用イオン交換樹脂、帯電防止剤等を
あげることができる。
【００３５】また、本発明は上述の実施の形態に限らず
本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採
り得ることはもちろんである。
本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採
り得ることはもちろんである。
【００３６】
【実施例】つぎに、本発明にかかる実施例について具体
的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではないことはもちろんである。ここでは、モ
ノマーおよびスルホン酸樹脂の合成方法と、生成物の分
析結果について説明する。
的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではないことはもちろんである。ここでは、モ
ノマーおよびスルホン酸樹脂の合成方法と、生成物の分
析結果について説明する。
【００３７】［実施例１］最初に、以下の方法によりモ
ノマーを合成した（化１７参照）。３００ｍｌの三口フ
ラスコにＤｅａｎ−ｓｔａｒｋ抽出器と窒素導入管をつ
け、窒素気流下で、１１．８ｇのｐ−ｐｈｅｎｏｌ ｓ
ｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔと炭
酸カリウム６．６ｇ、１５０ｍｌのＤＭＳＯおよび６０
ｍｌのトルエンを加え、１６５℃で二時間共沸脱水を行
った。トルエンを留去した後、２，６- ｄｉｃｈｌｏｒ
ｏｂｅｎｚｏｎｉｔｒｉｌｅを３．４ｇ加え、１５０℃
で４８時間反応させた。反応溶液をガラスフィルターで
ろ別後、８００ｍｌのクロロホルムに投入し沈澱を析出
させた。得られた沈澱をメタノールで一時間還流洗浄し
た後、水で２度再結晶を行いＡＢ2 型モノマー１を得
た。収率は４６％であった。
ノマーを合成した（化１７参照）。３００ｍｌの三口フ
ラスコにＤｅａｎ−ｓｔａｒｋ抽出器と窒素導入管をつ
け、窒素気流下で、１１．８ｇのｐ−ｐｈｅｎｏｌ ｓ
ｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔと炭
酸カリウム６．６ｇ、１５０ｍｌのＤＭＳＯおよび６０
ｍｌのトルエンを加え、１６５℃で二時間共沸脱水を行
った。トルエンを留去した後、２，６- ｄｉｃｈｌｏｒ
ｏｂｅｎｚｏｎｉｔｒｉｌｅを３．４ｇ加え、１５０℃
で４８時間反応させた。反応溶液をガラスフィルターで
ろ別後、８００ｍｌのクロロホルムに投入し沈澱を析出
させた。得られた沈澱をメタノールで一時間還流洗浄し
た後、水で２度再結晶を行いＡＢ2 型モノマー１を得
た。収率は４６％であった。
【００３８】
【化１７】
【００３９】構造は 1Ｈ- ＮＭＲおよびＩＲにより確認
した。図１は、モノマー１の 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを
示す図である。図２は、モノマー１の赤外吸収スペクト
ルを示す図である。
した。図１は、モノマー１の 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを
示す図である。図２は、モノマー１の赤外吸収スペクト
ルを示す図である。
【００４０】つぎに、以下の方法により、アニソールで
末端修飾したスルホン酸樹脂を合成した（化１８）。２
０ｍｌのナスフラスコに０．５ｇの上述ＡＢ2 型モノマ
ーと５ｍｌのＰＰＭＡを加え、窒素雰囲気下で１２０℃
で４５時間反応させた。０．５ｍｌのＡｎｉｓｏｌｅを
反応溶液中に加え、１２０℃で更に３時間反応させ末端
を修飾した。反応終了後、８００ｍｌの水に投入し反応
物を析出させた後、メタノールで一時間還流洗浄し、１
００℃で一晩減圧乾燥し、多分岐スルホン酸樹脂２を得
た。
末端修飾したスルホン酸樹脂を合成した（化１８）。２
０ｍｌのナスフラスコに０．５ｇの上述ＡＢ2 型モノマ
ーと５ｍｌのＰＰＭＡを加え、窒素雰囲気下で１２０℃
で４５時間反応させた。０．５ｍｌのＡｎｉｓｏｌｅを
反応溶液中に加え、１２０℃で更に３時間反応させ末端
を修飾した。反応終了後、８００ｍｌの水に投入し反応
物を析出させた後、メタノールで一時間還流洗浄し、１
００℃で一晩減圧乾燥し、多分岐スルホン酸樹脂２を得
た。
【００４１】
【化１８】
【００４２】構造は 1Ｈ- ＮＭＲおよびＩＲにより確認
した。図３は、スルホン酸樹脂２の 1Ｈ−ＮＭＲスペク
トルを示す図である。図４は、スルホン酸樹脂２の赤外
吸収スペクトルを示す図である。収率は４９％であっ
た。重量平均分子量ＭW ：１９００，分子量分散ＰＤ
Ｉ：１．２３，固有粘度：０．１２，重合度：３．７で
あった。
した。図３は、スルホン酸樹脂２の 1Ｈ−ＮＭＲスペク
トルを示す図である。図４は、スルホン酸樹脂２の赤外
吸収スペクトルを示す図である。収率は４９％であっ
た。重量平均分子量ＭW ：１９００，分子量分散ＰＤ
Ｉ：１．２３，固有粘度：０．１２，重合度：３．７で
あった。
【００４３】［実施例２］反応温度を１４０℃とし、反
応時間を４５時間とした以外は、実施例１と同様であ
る。収率は３７％であった。重量平均分子量ＭW ：３５
４００，分子量分散ＰＤＩ：１．５２，固有粘度：０．
１４，重合度：７０，ガラス転移点Ｔｇ：１５４℃であ
った。
応時間を４５時間とした以外は、実施例１と同様であ
る。収率は３７％であった。重量平均分子量ＭW ：３５
４００，分子量分散ＰＤＩ：１．５２，固有粘度：０．
１４，重合度：７０，ガラス転移点Ｔｇ：１５４℃であ
った。
【００４４】［実施例３］反応温度を１４０℃とし、反
応時間を６９時間とした以外は、実施例１と同様であ
る。収率は８１％であった。重量平均分子量ＭW ：２７
５０００，分子量分散ＰＤＩ：１．８３，固有粘度：
０．１９，重合度：５４５，ガラス転移点Ｔｇ：１５４
℃であった。
応時間を６９時間とした以外は、実施例１と同様であ
る。収率は８１％であった。重量平均分子量ＭW ：２７
５０００，分子量分散ＰＤＩ：１．８３，固有粘度：
０．１９，重合度：５４５，ガラス転移点Ｔｇ：１５４
℃であった。
【００４５】［実施例４］反応温度を１４０℃とし、反
応時間を９１時間とした以外は、実施例１と同様であ
る。収率は７９％であった。樹脂は不溶である。ガラス
転移点Ｔｇ：１５６℃であった。
応時間を９１時間とした以外は、実施例１と同様であ
る。収率は７９％であった。樹脂は不溶である。ガラス
転移点Ｔｇ：１５６℃であった。
【００４６】［実施例５］ここでは、以下の方法により
フェノール基を末端にもつ多分岐スルホン酸樹脂を合成
した（化１９）。２０ｍｌのナスフラスコに１．０ｇの
上述ＡＢ2 型モノマーと１０ｍｌのＰＰＭＡを加え、窒
素雰囲気下で１４０℃で６９時間反応させた。２，６-
ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｏｌを０．１９ｇ加えて更に
３時間反応させ末端を修飾した。２００ｍｌの水に投入
し水酸化ナトリウムを用いて中和した。透析膜で４日間
透析し、ポリマーを分離した後、フリーズドライにてス
ルホン酸樹脂３を得た。
フェノール基を末端にもつ多分岐スルホン酸樹脂を合成
した（化１９）。２０ｍｌのナスフラスコに１．０ｇの
上述ＡＢ2 型モノマーと１０ｍｌのＰＰＭＡを加え、窒
素雰囲気下で１４０℃で６９時間反応させた。２，６-
ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｏｌを０．１９ｇ加えて更に
３時間反応させ末端を修飾した。２００ｍｌの水に投入
し水酸化ナトリウムを用いて中和した。透析膜で４日間
透析し、ポリマーを分離した後、フリーズドライにてス
ルホン酸樹脂３を得た。
【００４７】
【化１９】
【００４８】構造は 1Ｈ- ＮＭＲおよびＩＲにより確認
した。図５は、スルホン酸樹脂３の 1Ｈ−ＮＭＲスペク
トルを示す図である。図６は、スルホン酸樹脂３の赤外
吸収スペクトルを示す図である。収率は８９％であっ
た。ガラス転移点Ｔｇ：２５３℃であった。
した。図５は、スルホン酸樹脂３の 1Ｈ−ＮＭＲスペク
トルを示す図である。図６は、スルホン酸樹脂３の赤外
吸収スペクトルを示す図である。収率は８９％であっ
た。ガラス転移点Ｔｇ：２５３℃であった。
【００４９】［実施例６］反応温度を１４０℃とし、反
応時間を４５時間とし、２，６- ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈ
ｅｎｏｌを０．３７ｇ加えた以外は、実施例５と同様で
ある。収率は５３％であった。重量平均分子量ＭW ：４
２０００，分子量分散ＰＤＩ：１．４，重合度：８０，
ガラス転移点Ｔｇ：１５２℃であった。
応時間を４５時間とし、２，６- ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈ
ｅｎｏｌを０．３７ｇ加えた以外は、実施例５と同様で
ある。収率は５３％であった。重量平均分子量ＭW ：４
２０００，分子量分散ＰＤＩ：１．４，重合度：８０，
ガラス転移点Ｔｇ：１５２℃であった。
【００５０】上述の実施例１〜６で得られたスルホン酸
樹脂の性状は、表１に示すとおりである。
樹脂の性状は、表１に示すとおりである。
【００５１】
【表１】
【００５２】最初に、アニソールで末端修飾したスルホ
ン酸樹脂（実施例１〜４）についてみてみる。まず、実
施例１，２をみてみる。両者は反応時間は４５時間と同
じである。反応温度が１２０℃（実施例１）から１４０
℃（実施例２）と高くなると、重量平均分子量は１９０
０から３５４００と大きくなる。また、分子量分散は
１．２３から１．５２と高くなり、固有粘度も０．１２
から０．１４と高くなる。また、重合度も３．７から７
０と高くなる。
ン酸樹脂（実施例１〜４）についてみてみる。まず、実
施例１，２をみてみる。両者は反応時間は４５時間と同
じである。反応温度が１２０℃（実施例１）から１４０
℃（実施例２）と高くなると、重量平均分子量は１９０
０から３５４００と大きくなる。また、分子量分散は
１．２３から１．５２と高くなり、固有粘度も０．１２
から０．１４と高くなる。また、重合度も３．７から７
０と高くなる。
【００５３】つぎに、実施例２，３をみてみる。両者は
反応温度が１４０℃と同じである。反応時間が、４５時
間（実施例２）から６９時間（実施例３）と長くなる
と、重量平均分子量は３５４００であったものが２７５
０００と大きくなる。また、分子量分散は１．５２から
１．８３と高くなり、固有粘度も０．１４から０．１９
と高くなる。また、重合度も７０から５４５と高くな
る。しかし、ガラス転移点は１５４と同じである。
反応温度が１４０℃と同じである。反応時間が、４５時
間（実施例２）から６９時間（実施例３）と長くなる
と、重量平均分子量は３５４００であったものが２７５
０００と大きくなる。また、分子量分散は１．５２から
１．８３と高くなり、固有粘度も０．１４から０．１９
と高くなる。また、重合度も７０から５４５と高くな
る。しかし、ガラス転移点は１５４と同じである。
【００５４】つぎに、実施例３，４をみてみる。両者は
反応温度が１４０℃と同じである。反応時間が、６９時
間（実施例３）から９１時間（実施例４）と長くなる
と、重量平均分子量が２７５０００であったものが不溶
状態になる。しかし、ガラス転移点は１５４℃，１５６
℃と大きな変化はない。
反応温度が１４０℃と同じである。反応時間が、６９時
間（実施例３）から９１時間（実施例４）と長くなる
と、重量平均分子量が２７５０００であったものが不溶
状態になる。しかし、ガラス転移点は１５４℃，１５６
℃と大きな変化はない。
【００５５】つぎに、２，６−ジメチルフェノールで末
端修飾したスルホン酸樹脂（実施例５，６）についてみ
てみる。実施例５，６をみてみると、反応温度は１４０
℃と同じである。反応時間を６９時間から４５時間と短
くし、末端修飾を５０％から１００％と高くすると、ガ
ラス転移点は実施例５では２５３℃と高いのに対して、
実施例６では１５２℃と実施例２〜４のガラス転移点と
同程度であった。
端修飾したスルホン酸樹脂（実施例５，６）についてみ
てみる。実施例５，６をみてみると、反応温度は１４０
℃と同じである。反応時間を６９時間から４５時間と短
くし、末端修飾を５０％から１００％と高くすると、ガ
ラス転移点は実施例５では２５３℃と高いのに対して、
実施例６では１５２℃と実施例２〜４のガラス転移点と
同程度であった。
【００５６】このように実施例５において、ガラス転移
点が高くなったのは、末端に導入した２，６−ジメチル
フェノールの量が５０％であり、スルホン酸基が残って
いるため、これらが水素結合で引きあうためであると考
えられる。
点が高くなったのは、末端に導入した２，６−ジメチル
フェノールの量が５０％であり、スルホン酸基が残って
いるため、これらが水素結合で引きあうためであると考
えられる。
【００５７】以上のことから、本実施例によれば、新規
なモノマーを提供することができる。また、新規なスル
ホン酸樹脂を提供することができる。
なモノマーを提供することができる。また、新規なスル
ホン酸樹脂を提供することができる。
【００５８】
【発明の効果】本発明は、以下に記載されるような効果
を奏する。新規なモノマーを提供することができる。新
規なスルホン酸樹脂を提供することができる。
を奏する。新規なモノマーを提供することができる。新
規なスルホン酸樹脂を提供することができる。
【図１】モノマー１の 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す図
である。
である。
【図２】モノマー１の赤外吸収スペクトルを示す図であ
る。
る。
【図３】スルホン酸樹脂２の 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを
示す図である。
示す図である。
【図４】スルホン酸樹脂２の赤外吸収スペクトルを示す
図である。
図である。
【図５】スルホン酸樹脂３の 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを
示す図である。
示す図である。
【図６】スルホン酸樹脂３の赤外吸収スペクトルを示す
図である。
図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 竹内 雅記
東京都目黒区大岡山２−12−１ 東京工業
大学内
Ｆターム(参考） 4H006 AA01 AA03 AB46
4J030 BA10 BA42 BA48 BA49 BB45
BC02 BC11 BD01 BG06 BG11
BG23
5H026 AA06 EE18
Claims (3)
- 【請求項１】 以下の化学式（化１、化２、および化
３）からなるモノマー。 【化１】 【化２】 【化３】 - 【請求項２】 以下の化学式（化４、化５、および化
６）を含むスルホン酸樹脂。 【化４】 【化５】 【化６】 - 【請求項３】 以下の化学式（化７）を含む請求項２記
載のスルホン酸樹脂。 【化７】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001380301A JP4088666B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | モノマーおよびスルホン酸樹脂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001380301A JP4088666B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | モノマーおよびスルホン酸樹脂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003183244A true JP2003183244A (ja) | 2003-07-03 |
| JP4088666B2 JP4088666B2 (ja) | 2008-05-21 |
Family
ID=27591414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001380301A Expired - Fee Related JP4088666B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | モノマーおよびスルホン酸樹脂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4088666B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7388050B2 (en) | 2003-12-25 | 2008-06-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Proton conductor and method for producing the same |
| JP2009046596A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Tokyo Institute Of Technology | ポリマーグラフト炭素材料およびその製造方法 |
| JP2009269960A (ja) * | 2008-05-01 | 2009-11-19 | Tokyo Institute Of Technology | 塩構造を有するポリマー、およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-12-13 JP JP2001380301A patent/JP4088666B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7388050B2 (en) | 2003-12-25 | 2008-06-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Proton conductor and method for producing the same |
| JP2009046596A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Tokyo Institute Of Technology | ポリマーグラフト炭素材料およびその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4088666B2 (ja) | 2008-05-21 |
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