JP2003292608A - Aromatic polymer, its producing method and its use - Google Patents

Aromatic polymer, its producing method and its use

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JP2003292608A JP2002095653A JP2002095653A JP2003292608A JP 2003292608 A JP2003292608 A JP 2003292608A JP 2002095653 A JP2002095653 A JP 2002095653A JP 2002095653 A JP2002095653 A JP 2002095653A JP 2003292608 A JP2003292608 A JP 2003292608A
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Shigeru Sasaki
繁 佐々木
Daizaburo Yashiki
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new polymer compound which is high in proton conduction and suitable for a polymeric electrolyte for a fuel cell. <P>SOLUTION: The polymer comprises a repeating unit represented by formula (1) [wherein m is an integer of 1-3, n is an integer of 1-6, M is hydrogen, an alkali metal or ammonium, R is H, SO<SB>3</SB>H, F, a lower alkyl group or a lower alkoxy group, A is a direct bond or a bivalent group of formula (4), (5) or (6), and B is a direct bond of a group of formula (7) or (8) (wherein R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each independently H, a lower alkyl group or a lower fluoroalkyl group; #means bonding to the benzene ring of formula (1); L is a direct bond, O or S; m is the same as described above; m<SP>1</SP>and m<SP>2</SP>are each an integer and summed to be an integer of 1-3; * means bonding to -SO<SP>-</SP><SB>3</SB>M<SP>+</SP>; and a benzene ring may be optionally substituted)]. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、芳香族系高分子に
関し、詳しくは主鎖が芳香族系であって、この主鎖にス
ルホン酸基が連結基を介して結合しているという特定の
芳香族系高分子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aromatic polymer, and more particularly to a polymer having an aromatic main chain, to which a sulfonic acid group is bonded via a linking group. The present invention relates to an aromatic polymer.

【0002】[0002]

【従来の技術、発明が解決しようとする課題】一次電
池、二次電池、あるいは固体高分子型燃料電池等の電気
化学デバイスの隔膜として、プロトン伝導性を有する高
分子すなわち高分子電解質が用いられている。例えば、
ナフィオン(デュポン社の登録商標)をはじめとするパ
ーフルオロスルホン酸系の材料が、燃料電池としての特
性に優れることから従来主に使用されてきている。しか
しながらこの材料は非常に高価であること、耐熱性が低
いこと、膜強度が低く何らかの補強をしないと実用的で
ないことなどの問題が指摘されている。
2. Description of the Related Art Polymers having proton conductivity, that is, polymer electrolytes are used as diaphragms for electrochemical devices such as primary batteries, secondary batteries, and solid polymer fuel cells. ing. For example,
Perfluorosulfonic acid-based materials such as Nafion (registered trademark of DuPont) have been mainly used conventionally because of their excellent properties as fuel cells. However, it has been pointed out that this material is very expensive, has a low heat resistance, and has a low film strength and is not practical without some reinforcement.

【0003】こうした状況において、上記高分子電解質
に替わり得る安価な高分子電解質の開発が近年活発化し
てきている。なかでも耐熱性に優れフィルム強度の高い
芳香族ポリエーテルにスルホン酸基を導入した高分子す
なわち主鎖が芳香族系であって、この主鎖にスルホン酸
基が直接結合した芳香族系高分子が有望視されている。
例えば、スルホン化ポリエーテルケトン系(特表平11
−502249号公報)、スルホン化ポリエーテルスル
ホン系(特開平10−45913号公報、特開平10−
21943号公報)の高分子が提案されている。しかし
ながらこれらは、プロトン伝導性等が十分満足し得る状
態ではなく、この点の改良が望まれていた。
Under these circumstances, the development of inexpensive polymer electrolytes that can replace the above-mentioned polymer electrolytes has been activated in recent years. Among them, polymers that have sulfonic acid groups introduced into aromatic polyethers that have excellent heat resistance and high film strength, that is, aromatic chains whose main chain is a sulfonic acid group directly bonded to this main chain Are seen as promising.
For example, sulfonated polyetherketone type
No. 502249), sulfonated polyether sulfone system (JP-A-10-45913, JP-A-10-
The polymer of JP-A-21943) has been proposed. However, these are not in a state where the proton conductivity and the like are sufficiently satisfied, and improvement in this point has been desired.

【0004】本発明の目的は、プロトン伝導性等が高
く、燃料電池用高分子電解質等に適した新規な高分子化
合物を提供することに有る。
An object of the present invention is to provide a novel polymer compound having high proton conductivity and suitable for a polymer electrolyte for fuel cells.

【0005】本発明者らは、従来の高分子電解質の上記
問題点を改善すべく、鋭意研究を行った結果、主鎖が芳
香族系であって、この主鎖にスルホン酸基が連結基を介
して結合しているという特定の高分子が、その目的を達
成し得、燃料電池等のプロトン伝導膜として優れた特性
を有することを見出すとともに、さらに種々の検討を加
えて本発明を完成した。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to improve the above-mentioned problems of conventional polymer electrolytes, and as a result, the main chain is aromatic and the sulfonic acid group is a linking group on the main chain. It was found that a specific polymer, which is bound via a polymer, can achieve its purpose and has excellent characteristics as a proton conductive membrane for fuel cells and the like, and further completed various studies to complete the present invention. did.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、一般
式(1) (式中、mは1〜3の整数を、nは1〜6の整数を表
し、Mは水素原子、アルカリ金属又はアンモニウムを表
わす。RはH、SO3H、F、低級アルキル基又は低級
アルコキシ基を表わす。Aは直接結合、下式(4)、
(5)又は(6)の2価の基を、Bは直接結合、下式
(7)又は(8)の基を表わす。)
That is, the present invention is based on the general formula (1) (In the formula, m represents an integer of 1 to 3, n represents an integer of 1 to 6, M represents a hydrogen atom, an alkali metal or ammonium. R represents H, SO 3 H, F, a lower alkyl group or a lower alkyl group. Represents an alkoxy group, A is a direct bond,
In the divalent group of (5) or (6), B represents a direct bond or a group of the following formula (7) or (8). )

【0007】 (式中、R1及びR2は、独立にH、低級アルキル基又は
低級フルオロアルキル基を表わす。#は式(1)のベン
ゼン環と結合していることを表す。Lは直接結合、O又
はSを表わし、mは前記と同じ意味を表す。m1、m
2は、それぞれ整数を表し、その和は1〜3の整数であ
る。*は-SO- 3M+と結合結合していることを表わす。ベ
ンゼン環は置換されていてもよい。))で示される繰り
返し構造を有することを特徴とする実用的に優れた高分
子、その製造方法及びその用途を提供するものである。
[0007] (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent H, a lower alkyl group or a lower fluoroalkyl group. # Represents a bond to the benzene ring of the formula (1). L represents a direct bond, O Or S, and m has the same meaning as described above, m 1 , m
2 represents an integer, and the sum thereof is an integer of 1 to 3. * Is -SO - it represents that it is bound binds to 3 M +. The benzene ring may be substituted. )) It has a practically excellent polymer having a repeating structure represented by the formula (1), a method for producing the same, and an application thereof.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の高分子は、前記一般式(1)で示される繰り返
し構造を有するものであり、式中、mは1〜3の整数
を、nは1〜6の整数を表す。nは4〜6であることが
好ましい。Mは水素原子、アルカリ金属又はアンモニウ
ムを表わす。ここで、アルカリ金属としては、例えば、
リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。Mと
しては、本発明の高分子を燃料電池用高分子電解質とし
て用いる場合、水素原子であることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
The polymer of the present invention has a repeating structure represented by the general formula (1), and m represents an integer of 1 to 3 and n represents an integer of 1 to 6. n is preferably 4 to 6. M represents a hydrogen atom, an alkali metal or ammonium. Here, as the alkali metal, for example,
Examples thereof include lithium, sodium and potassium. When M is used as the polymer electrolyte for fuel cells, M is preferably a hydrogen atom.

【0009】またRはH、SO3H、F、低級アルキル
基又は低級アルコキシ基を表わす。ここで低級アルキル
基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基
等の炭素数1〜6のアルキル基が、低級アルコキシ基と
しては、例えばメトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜
6のアルコキシ基が挙げられる。またRは複数有してい
ても良く、その場合は、それらの置換基は互いに異なっ
ていてもよい。なかでもRは、SO3H、Fであること
が好ましい。
R represents H, SO 3 H, F, a lower alkyl group or a lower alkoxy group. Here, examples of the lower alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as methyl group, ethyl group and propyl group, and examples of the lower alkoxy group include 1 to 6 carbon atoms such as methoxy group and ethoxy group.
6 alkoxy groups can be mentioned. Moreover, R may have two or more, and in that case, those substituents may mutually differ. Among them, R is preferably SO 3 H or F.

【0010】Aは直接結合、前記式(4)、(5)又は
(6)の2価の基を表す。これらの2価の基は、置換基
を有していても良く、かかる置換基としては、例えばメ
チル、エチル、2−プロピル、t−ブチル、ヒドロキシ
メチル、トリフルオロメチルなどの水酸基、ハロゲン等
で置換されていてもよい直鎖状または分岐状のアルキル
基;メトキシ、エトキシ、トリフルオロメトキシなどの
ハロゲン原子で置換されていてもよい直鎖状または分岐
状のアルコキシ基;フェニル、メチルフェニル、メトキ
シフェニル、ビフェニル、フェノキシフェニル、クロロ
フェニル、スルホフェニルなどのアルキル、アルコキ
シ、フェニル、フェノキシ、ハロゲン、スルホン酸等で
置換されていてもよいフェニル基;フェノキシ、メチル
フェノキシ、メトキシフェノキシ、スルホフェノキシな
どのアルキル、アルコキシ、スルホン酸等で置換されて
いてもよいフェノキシ基;エトキシカルボニルなどのア
ルキルオキシカルボニル基;エチルカルボニルオキシな
どのアルキルカルボニルオキシ基;アミノカルボキシ基
またはN−アルキルアミノカルボキシ基;アミノ基、ジ
メチルアミノ基などの窒素原子がアルキル基で置換され
ていてもよいアミノ基;フッ素、塩素、臭素、ヨウ素な
どのハロゲン原子;ウレイド基;アシルアミノ基;カル
ボキシル基;ヒドロキシ基;シアノ基;スルホン酸基;
アミノスルホニル基などが挙げられる。
A represents a direct bond or a divalent group of the above formula (4), (5) or (6). These divalent groups may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxyl group such as methyl, ethyl, 2-propyl, t-butyl, hydroxymethyl and trifluoromethyl, and halogen. A linear or branched alkyl group which may be substituted; a linear or branched alkoxy group which may be substituted with a halogen atom such as methoxy, ethoxy or trifluoromethoxy; phenyl, methylphenyl, methoxy Alkyl such as phenyl, biphenyl, phenoxyphenyl, chlorophenyl, sulfophenyl and the like, phenyl group which may be substituted with alkoxy, phenyl, phenoxy, halogen, sulfonic acid and the like; alkyl such as phenoxy, methylphenoxy, methoxyphenoxy and sulfophenoxy, Place with alkoxy, sulfonic acid, etc. Optionally substituted phenoxy group; alkyloxycarbonyl group such as ethoxycarbonyl; alkylcarbonyloxy group such as ethylcarbonyloxy; aminocarboxy group or N-alkylaminocarboxy group; nitrogen atom such as amino group and dimethylamino group is alkyl An amino group which may be substituted with a group; a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine and iodine; a ureido group; an acylamino group; a carboxyl group; a hydroxy group; a cyano group; a sulfonic acid group;
Aminosulfonyl group etc. are mentioned.

【0011】ここで、式(4)で表される2価の基とし
ては、例えば1,2−フェニレン、1,3−フェニレ
ン、1,4−フェニレン、3−メチル−1,2−フェニ
レン基、3−エチル−1,2−フェニレン基、3,6−ジ
メチル−1,2−フェニレン基、2−メチル−1,3−
フェニレン基、2−エチル−1,3−フェニレン基、5
−メチル−1,3−フェニレン基、5−ブロモ−1,3
−フェニレン基、2−メチル−1,4−フェニレン基、2
−エチル−1,4−フェニレン基、2,6−ジメチル−
1,4−フェニレン基、2−フェニル−1,4−フェニ
レン基、2,3−ジフェニル−1,4−フェニレン基等
が挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (4) include 1,2-phenylene, 1,3-phenylene, 1,4-phenylene and 3-methyl-1,2-phenylene groups. , 3-ethyl-1,2-phenylene group, 3,6-dimethyl-1,2-phenylene group, 2-methyl-1,3-
Phenylene group, 2-ethyl-1,3-phenylene group, 5
-Methyl-1,3-phenylene group, 5-bromo-1,3
-Phenylene group, 2-methyl-1,4-phenylene group, 2
-Ethyl-1,4-phenylene group, 2,6-dimethyl-
1,4-phenylene group, 2-phenyl-1,4-phenylene group, 2,3-diphenyl-1,4-phenylene group and the like can be mentioned.

【0012】式(5)で表される2価の基としては、例
えば 等のフェニレンエーテル基が挙げられる。また式(6)
で表される2価の基において、R1及びR2は、独立に
H、低級アルキル基又は低級フルオロアルキル基を表わ
すが、かかる低級アルキル基としては、前記と同様の炭
素数1〜6のアルキル基があげられる。低級フルオロア
ルキル基としては、例えばトリフルオロメチル、ペンタ
フルオロメチル等の炭素数1〜6のフルオロアルキル基
が挙げられる。 式(6)で表される2価の基として
は、例えば 等の1,4−フェニレンメチレン基が挙げられる。
Examples of the divalent group represented by the formula (5) include, for example, And other phenylene ether groups. Also, formula (6)
In the divalent group represented by, R 1 and R 2 independently represent H, a lower alkyl group or a lower fluoroalkyl group, and the lower alkyl group has the same carbon number of 1 to 6 as described above. An alkyl group is mentioned. Examples of the lower fluoroalkyl group include fluoroalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as trifluoromethyl and pentafluoromethyl. Examples of the divalent group represented by the formula (6) include, for example, 1,4-phenylene methylene groups such as

【0013】中でも、Aとしては、直接結合、m−フェ
ニレン基、p−フェニレン基、p−フェニレンオキシ
基、m−フェニレンメチレン基、1,4−フェニレンメ
チレン基等が好ましい。
Of these, as A, a direct bond, m-phenylene group, p-phenylene group, p-phenyleneoxy group, m-phenylenemethylene group, 1,4-phenylenemethylene group and the like are preferable.

【0014】また式(1)中、Bは直接結合、前記式
(7)又は(8)の基を表わす。これらの基は、置換基
を有していても良く、かかる置換基としては、例えばA
におけると同様の置換基が挙げられる。ここで、式
(7)で表される基としては、例えば式(4)における
と同様の2価の基の他に、 等の単環芳香基が挙げられる。
In the formula (1), B represents a direct bond or a group of the formula (7) or (8). These groups may have a substituent, and examples of such a substituent include A
Substituents similar to the above can be mentioned. Here, as the group represented by the formula (7), for example, in addition to the same divalent group as in the formula (4), And other monocyclic aromatic groups.

【0015】また式(8)で表される基において、Lは
直接結合、O又はSを表わし、m1、m2は、それぞれ整
数を表し、その和は1〜3の整数である。式(8)で表
される基としては、例えば 等の二環芳香基が挙げられる。
In the group represented by the formula (8), L represents a direct bond, O or S, m 1 and m 2 each represent an integer, and the sum thereof is an integer of 1 to 3. Examples of the group represented by formula (8) include And the like bicyclic aromatic groups.

【0016】中でも、Bとしては、直接結合 等が好ましい。Among them, B is a direct bond. Etc. are preferred.

【0017】本発明の高分子は、上記のような式(1)
で示される繰返し構造を有することを特徴とするもので
あるが、かかる繰返し構造は、全繰返し単位のうち通常
1〜100%の範囲で存在する。好ましくは10〜70%で
ある。また高分子中の繰り返し単位の総数は通常10〜10
0000の範囲であり、好ましくは100〜10000の範囲であ
る。本発明の高分子においては、上記のような式(1)
で示される繰返し構造の他に、さらに式(2) (式中、Zは、SO2又はCOを表す。)で示される繰
り返し構造を有することもできる。この場合、それらの
繰返し単位の配列は、ランダム、交互、ブロックのいず
れであってもよい。
The polymer of the present invention has the above formula (1).
The repeating structure is represented by the formula (1), and the repeating structure is usually present in the range of 1 to 100% of all repeating units. It is preferably 10 to 70%. The total number of repeating units in the polymer is usually 10 to 10
It is in the range of 0000, and preferably in the range of 100 to 10,000. In the polymer of the present invention, the above formula (1)
In addition to the repeating structure represented by (In the formula, Z represents SO 2 or CO.), And may have a repeating structure. In this case, the arrangement of these repeating units may be random, alternating, or block.

【0018】本発明の好ましい態様としては、例えば式
(2’) (式中、xとyはそれぞれの繰返し構造の数を表し、x
とyの合計は10〜100000であり、xはyの0倍〜100倍
である。繰返し構造はランダム、交互、ブロックのいず
れであってもよい。Z、A、R、B、M、m、nは前記
と同じ意味を表わす。)で示される高分子が挙げられ
る。
A preferred embodiment of the present invention is, for example, formula (2 ') (In the formula, x and y represent the number of each repeating structure, and x
And y are 10 to 100,000, and x is 0 to 100 times y. The repeating structure may be random, alternating, or block. Z, A, R, B, M, m and n have the same meanings as described above. ).

【0019】本発明の高分子は、モノマーとして、例え
ば式(3) (式中、X'は水素原子、クロロ基、ブロモ基、ヨード
基、又は−A−OHを表わし、m、n、M、R、A、B
は前記と同じ意味を表わす。)で示される芳香族化合物
を用いることにより製造し得る。ここで、式(3)で示
される芳香族化合物は、X'が水素原子の場合について
は、例えば(メトキシアリール)アルキルブロミドと、
アリールブロミドを前記の公知の方法に準じてグリニャ
ールカップリングした後、脱メチル化するなどの方法に
より製造することができる。またX'がハロゲン原子の
場合については、例えば塩素原子、臭素原子の場合は、
X'が水素原子である式(3)の芳香族化合物を、塩
素、臭素で処理するなどの公知の方法に準じてクロロ
化、ブロモ化する方法などにより製造することができ
る。またヨウ素原子の場合は、X'が臭素原子である式
(3)の芳香族化合物ををn−ブチルリチウムで処理し
アリールリチウムを発生させた後、ヨウ素で処理するな
どの方法により製造することができる。
The polymer of the present invention may be represented by the formula (3) as a monomer. (In the formula, X ′ represents a hydrogen atom, a chloro group, a bromo group, an iodo group, or —A—OH, and m, n, M, R, A, B
Represents the same meaning as described above. ) It can manufacture by using the aromatic compound shown by. Here, when X ′ is a hydrogen atom, the aromatic compound represented by the formula (3) is, for example, (methoxyaryl) alkyl bromide,
The aryl bromide can be produced by a method such as Grignard coupling according to the above-mentioned known method, followed by demethylation. When X ′ is a halogen atom, for example, when it is a chlorine atom or a bromine atom,
The aromatic compound of the formula (3) in which X ′ is a hydrogen atom can be produced by a method such as chlorination or bromination according to a known method such as treatment with chlorine or bromine. In the case of an iodine atom, the aromatic compound of the formula (3), in which X ′ is a bromine atom, is treated with n-butyllithium to generate aryllithium, and then treated with iodine. You can

【0020】またX'がA−OHである式(3)の芳香
族化合物は、例えば(ジメトキシアリール)アルキルブ
ロミドと、アリールブロミドを公知の方法(Organic Sy
ntheses,Collective Volume 6, 407など)に準じてグ
リニャールカップリングした後、脱メチル化するなどの
方法により製造することができる(参考文献:J.A
m.Chem.Soc.,115,11735(199
3))。また(ジメトキシアリール)アルキルブロミド
に亜硫酸ナトリウムを作用させる公知の方法(特開平9
−295962号公報など)により(ジメトキシアリー
ル)アルキルスルホン酸塩に変換した後、前述の脱メチ
ル化法により脱メチル化しても製造することができる。
As the aromatic compound of the formula (3) in which X'is A-OH, for example, (dimethoxyaryl) alkyl bromide and aryl bromide can be prepared by a known method (Organic Sy).
ntheses, Collective Volume 6, 407, etc.) followed by Grignard coupling, followed by demethylation and the like (Reference: JA)
m. Chem. Soc. , 115, 11735 (199
3)). In addition, a known method of reacting (dimethoxyaryl) alkyl bromide with sodium sulfite (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 9-163242)
It can also be produced by converting the compound into a (dimethoxyaryl) alkyl sulfonate according to JP-A-295962) and then demethylating it by the above-described demethylation method.

【0021】上記のようなモノマーを用いることによ
り、本発明の高分子は製造し得るが、例えば、X'が水
素原子である場合、酸化重合法により目的物を製造する
方法が挙げられる。またmが0に相当するモノマーを用
い、酸化重合法により、対応する単独重合体を得、これ
をスルホン化する方法も採用し得る。酸化重合は、例え
ば特開2001−250567号公報に記載の方法に準
拠し得る。X'が、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等で
ある場合、ウルマン型の反応を素反応とする重合により
目的物を製造する方法等が挙げられる。またmが0に相
当するモノマーを用い、重合することにより、対応する
単独重合体を得、これをスルホン化する方法も採用し得
る。なお、重合は、例えば、「POLYMER SYNTHESESVolum
e 1」(Stanley R. Sandler, Wolf Karo, Academic Pre
ss, Inc. 1974)の239頁「5.POLYPHENYLENE ETHER
S」に記載の方法に準拠し得る。
The polymer of the present invention can be produced by using the above-mentioned monomers. For example, when X ′ is a hydrogen atom, a method of producing an intended product by an oxidative polymerization method can be mentioned. Further, a method in which a corresponding homopolymer is obtained by an oxidative polymerization method using a monomer corresponding to m of 0 and the resulting homopolymer is sulfonated may also be employed. The oxidative polymerization can be based on the method described in JP 2001-250567 A, for example. When X ′ is a chloro group, a bromo group, an iodo group, or the like, a method of producing the target product by polymerization in which an Ullmann-type reaction is a basic reaction can be mentioned. A method in which a corresponding homopolymer is obtained by polymerizing a monomer corresponding to m = 0 and sulfonation is also applicable. The polymerization can be performed, for example, with "POLYMER SYNTHESES Volum
e 1 ”(Stanley R. Sandler, Wolf Karo, Academic Pre
ss, Inc. 1974) pp. 239, "5. POLYPHENYLENE ETHER
The method described in "S" can be followed.

【0022】またX'が、A−OHの場合、これとジハ
ロゲノ芳香族化合物とを共重合又はこれとジハロゲノ芳
香族化合物と芳香族ジオール化合物とを共重合すること
により目的物を製造する方法等が挙げられる。またmが
0に相当するモノマーを用い、これとジハロゲノ芳香族
化合物とを共重合又はこれとジハロゲノ芳香族化合物と
芳香族ジオール化合物とを共重合することにより、対応
する共重合体を得、これをスルホン化する方法も採用し
得る。
When X'is A-OH, a method for producing the desired product by copolymerizing this with a dihalogeno aromatic compound or by copolymerizing this with a dihalogeno aromatic compound and an aromatic diol compound, etc. Is mentioned. Also, a monomer corresponding to m = 0 is used, and this is copolymerized with a dihalogenoaromatic compound or with this and a dihalogenoaromatic compound and an aromatic diol compound to obtain a corresponding copolymer. It is also possible to employ a method of sulfonation.

【0023】上記のジハロゲノ芳香族化合物としてはモ
ノマーであっても高分子であってもよく、またその両方
を用いてもよい。ここで、モノマーとしては例えば、
1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼ
ン、1,4−ジクロロベンゼン、1,2−ジブロモベン
ゼン、1、3−ジブロモベンゼン、1,4−ジブロモベ
ンゼン、1,2−ジヨードベンゼン、1、3−ジヨード
ベンゼン、1,4−ジヨードベンゼン等の単環性のジハ
ロゲノ芳香族化合物、2,2'−ジフルオロジフェニル
スルホン、2,3'−ジフルオロジフェニルスルホン、
2,4'−ジフルオロジフェニルスルホン、3,3'−ジ
フルオロジフェニルスルホン、3,4'−ジフルオロジ
フェニルスルホン、4,4'−ジフルオロジフェニルス
ルホン、2,2'− ジクロロジフェニルスルホン、2,
3'−ジクロロジフェニルスルホン、2,4'−ジクロロ
ジフェニルスルホン、3,3'−ジクロロジフェニルス
ルホン、3,4'−ジクロロジフェニルスルホン、4,
4'−ジクロロジフェニルスルホン、2,2'−ジフルオ
ロジフェニルスルホン、2,3'−ジフルオロジフェニ
ルスルホン、2,4'−ジフルオロベンゾフェノン、
3,3'−ジフルオロベンゾフェノン、3,4'−ジフル
オロベンゾフェノン、4,4'−ジフルオロベンゾフェ
ノン、2,2'− ジクロロベンゾフェノン、2,3'−
ジクロロベンゾフェノン、2,4'− ジクロロベンゾフ
ェノン、3,3'―ジクロロベンゾフェノン、3,4'−
ジクロロベンゾフェノン、4,4'− ジクロロベンゾ
フェノン等の2環性のジハロゲノ芳香族化合物があげら
れる。この中でも特に4,4'−ジフルオロジフェニル
スルホン、4,4'−ジクロロジフェニルスルホン、
4,4'−ジフルオロベンゾフェノン、4,4'−ジクロ
ロベンゾフェノン等が好ましく使用される。
The above dihalogeno aromatic compound may be a monomer or a polymer, or both may be used. Here, as the monomer, for example,
1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,2-dibromobenzene, 1,3-dibromobenzene, 1,4-dibromobenzene, 1,2-diiodobenzene, Monocyclic dihalogeno aromatic compounds such as 1,3-diiodobenzene and 1,4-diiodobenzene, 2,2′-difluorodiphenyl sulfone, 2,3′-difluorodiphenyl sulfone,
2,4'-difluorodiphenyl sulfone, 3,3'-difluorodiphenyl sulfone, 3,4'-difluorodiphenyl sulfone, 4,4'-difluorodiphenyl sulfone, 2,2'-dichlorodiphenyl sulfone, 2,
3'-dichlorodiphenyl sulfone, 2,4'-dichlorodiphenyl sulfone, 3,3'-dichlorodiphenyl sulfone, 3,4'-dichlorodiphenyl sulfone, 4,
4'-dichlorodiphenyl sulfone, 2,2'-difluorodiphenyl sulfone, 2,3'-difluorodiphenyl sulfone, 2,4'-difluorobenzophenone,
3,3'-difluorobenzophenone, 3,4'-difluorobenzophenone, 4,4'-difluorobenzophenone, 2,2'-dichlorobenzophenone, 2,3'-
Dichlorobenzophenone, 2,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-dichlorobenzophenone, 3,4'-
Examples thereof include bicyclic dihalogeno aromatic compounds such as dichlorobenzophenone and 4,4′-dichlorobenzophenone. Among these, 4,4'-difluorodiphenyl sulfone, 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone,
4,4'-difluorobenzophenone and 4,4'-dichlorobenzophenone are preferably used.

【0024】ジハロゲノ芳香族化合物としての高分子と
しては、主鎖が主として芳香族環で構成されているもの
で末端に2つハロゲン基を有していれば特に限定はな
く、例えば、ポリフェニレンエーテル系、ポリナフチレ
ン系、ポリフェニレン系、ポリエーテルスルホン系、ポ
リフェニレンスルフィド系、ポリエーテルエーテルケト
ン系、ポリエーテルエーテルスルホン系、ポリスルホン
系、ポリエーテルケトン系、ポリベンズイミダゾール系
などの高分子が挙げられる。この中でも特にポリフェニ
レンエーテル系、ポリナフチレン系、ポリフェニレン
系、ポリエーテルスルホン系高分子等が好ましく使用さ
れる。
The polymer as a dihalogenoaromatic compound is not particularly limited as long as it has two halogen groups at the ends and has a main chain mainly composed of an aromatic ring. For example, polyphenylene ether type Polymers such as polynaphthylene, polyphenylene, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyetherethersulfone, polysulfone, polyetherketone, and polybenzimidazole. Among these, polyphenylene ether-based, polynaphthylene-based, polyphenylene-based, polyether sulfone-based polymers and the like are particularly preferably used.

【0025】また芳香族ジオール化合物としてはモノマ
ーであっても高分子ジオールであってもよく、またその
両方を用いてもよい。かかるモノマーとしては、例えば
4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4'−
ジヒドロキシベンゾフェノン、カテコール、レゾルシノ
ール、p-ヒドロキノン、4,4'−ビフェノール、ビス
フェノールA等があげられる。高分子ジオールとして
は、主鎖が主として芳香族環で構成されているもので末
端に2つ水酸基を有していれば特に限定はなく、例え
ば、ポリフェニレンエーテル系、ポリナフチレン系、ポ
リフェニレン系、ポリエーテルスルホン系、ポリフェニ
レンスルフィド系、ポリエーテルエーテルケトン系、ポ
リエーテルエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリ
エーテルスルホン系、ポリエーテルケトン系、ポリベン
ズイミダゾール系などの高分子が挙げられる。この中で
も特にポリフェニレンエーテル系、ポリナフチレン系、
ポリフェニレン系、ポリエーテルスルホン系高分子等が
好ましく使用される。
The aromatic diol compound may be a monomer or a high molecular weight diol, or both of them may be used. Examples of such a monomer include 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone and 4,4′-
Examples thereof include dihydroxybenzophenone, catechol, resorcinol, p-hydroquinone, 4,4′-biphenol and bisphenol A. The polymer diol is not particularly limited as long as the main chain is mainly composed of an aromatic ring and has two hydroxyl groups at the terminals, and examples thereof include polyphenylene ether-based, polynaphthylene-based, polyphenylene-based, and polyether. Polymers such as sulfone-based, polyphenylene sulfide-based, polyether ether ketone-based, polyether ether sulfone-based, polysulfone-based, polyether sulfone-based, polyether ketone-based, and polybenzimidazole-based polymers are mentioned. Among them, especially polyphenylene ether type, polynaphthylene type,
Polyphenylene-based and polyether sulfone-based polymers are preferably used.

【0026】上記のようなジハロゲノ芳香族化合物、芳
香族ジオール化合物等と、式(3)におけるX'が、A
−OHの場合の芳香族化合物とを共重合するに当たって
は、アルカリの共存下に実施する公知の方法に準拠し得
る。ここで、アルカリとしては、重合活性を有する公知
のものが使用できる。好ましくはアルカリ金属水酸化
物、アルカリ金属炭酸塩などが使用される。中でも炭酸
カリウムが好適に用いられる。アルカリは、通常、水酸
基と当量乃至小過剰用いるのが好ましい。また溶媒とし
て、共沸脱水性を有する溶媒と極性溶媒との混合溶媒が
用いられる。極性溶媒としては式(3)の芳香族化合
物、ジハロゲノ芳香族、生成する重合物等の溶解度がで
きるだけ高いものが好ましく、例えば芳香族炭化水素系
溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、
スルホン系溶媒、スルホキシド系溶媒などが挙げられる
が、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N
−メチルピロリドン、N,N’−ジメチルイミダゾリジ
ノン等が好ましく用いられる。これらは式(3)の芳香
族化合物とアルカリとの反応によりフェノキシドが生成
する際に副生する水を共沸除去する目的で、トルエン、
ベンゼンなどの共沸脱水性を有する溶媒と混合して用い
られる。
The above dihalogenoaromatic compound, aromatic diol compound and the like, and X'in the formula (3) are A
Copolymerization with an aromatic compound in the case of —OH can be based on a known method carried out in the presence of an alkali. Here, as the alkali, a known one having polymerization activity can be used. Alkali metal hydroxides and alkali metal carbonates are preferably used. Among them, potassium carbonate is preferably used. Usually, it is preferable to use the alkali in an amount equivalent to the hydroxyl group or in a small excess. Further, as the solvent, a mixed solvent of a solvent having an azeotropic dehydration property and a polar solvent is used. As the polar solvent, those having the highest possible solubility of the aromatic compound of the formula (3), the dihalogenoaromatic, the polymer to be produced, etc. are preferable, and examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents, ether solvents, ketone solvents, amide solvents. ,
Examples thereof include sulfone-based solvents and sulfoxide-based solvents, but dimethyl sulfoxide, sulfolane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N
-Methylpyrrolidone, N, N'-dimethylimidazolidinone and the like are preferably used. These are toluene, for the purpose of azeotropically removing water by-produced when phenoxide is produced by the reaction of the aromatic compound of the formula (3) and an alkali,
It is used as a mixture with a solvent having an azeotropic dehydration property such as benzene.

【0027】重合反応の反応温度は20℃〜250℃が
好ましく、より好ましくは50℃〜200℃である。ジ
ハロゲノ芳香族化合物と式(3)の芳香族化合物とのモ
ル比は通常90:110〜110:90の範囲であり、
特に好ましくは97:103〜103:97である。ジ
ハロゲノ芳香族化合物が過剰の場合は高分子主鎖の末端
がハロゲンである割合が高く、式(3)の芳香族化合物
が過剰の場合は高分子主鎖の末端が水酸基である割合が
高い。また、芳香族ジオール化合物を用いる場合、式
(3)の芳香族化合物との合計量とジハロゲノ芳香族化
合物とのモル比が、上述した式(3)単独でジハロゲノ
芳香族化合物と共重合する場合と同様になるように調整
するのが好ましい。
The reaction temperature of the polymerization reaction is preferably 20 ° C to 250 ° C, more preferably 50 ° C to 200 ° C. The molar ratio of the dihalogeno aromatic compound to the aromatic compound of formula (3) is usually in the range of 90: 110 to 110: 90,
Particularly preferably, it is 97: 103 to 103: 97. When the dihalogeno aromatic compound is in excess, the end of the polymer main chain has a high proportion of halogen, and when the aromatic compound of the formula (3) is in excess, the end of the polymer main chain has a high proportion of hydroxyl group. When an aromatic diol compound is used, when the total amount of the aromatic compound of the formula (3) and the dihalogeno aromatic compound are copolymerized with the dihalogeno aromatic compound by the above formula (3) alone. It is preferable to adjust so that it becomes similar to.

【0028】mが0に相当するモノマーを用いた場合
は、上記のようにして得られた共重合体を、スルホン化
するが、スルホン化剤としては、例えば濃硫酸、クロロ
硫酸、発煙硫酸などの公知のスルホ化剤を用いることが
できる。これらの中でも電子密度がより高い繰り返し単
位に選択的にスルホン酸基を導入しやすいことから濃硫
酸が好ましく使用される(特開2001−250567
公報など)。
When a monomer corresponding to m of 0 is used, the copolymer obtained as described above is sulfonated. Examples of the sulfonating agent include concentrated sulfuric acid, chlorosulfuric acid, fuming sulfuric acid, etc. The publicly known sulfonating agent can be used. Among these, concentrated sulfuric acid is preferably used because it is easy to selectively introduce a sulfonic acid group into a repeating unit having a higher electron density (JP 2001-250567 A).
Gazette).

【0029】かくして、本発明の高分子が得られるが、
本発明の高分子は、燃料電池等の高分子電解質として使
用し得る。この場合は、通常、膜の状態で使用される。
本発明の高分子を高分子電解質膜へ転化する方法に特に
制限はないが、溶液状態より製膜する方法(溶液キャス
ト法)が好ましい。具体的には、本発明の高分子を適当
な溶媒に溶解し、その溶液をガラス板上に流延塗布し、
溶媒を除去することにより高分子電解質膜が製造し得
る。製膜に用いる溶媒は、芳香族系高分子ホスホン酸類
を溶解可能であり、その後に除去し得るものであるなら
ば特に制限はなく、例えばN,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−
ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極
性溶媒、、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジ
クロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の
塩素系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等
のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノエチルエーテル等のアルキレングリコールモノア
ルキルエーテルが好適に用いられる。これらは単独で用
いることもできるが、必要に応じて2種以上の溶媒を混
合して用いることもできる。中でも、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、
ジメチルスルホキシド等がポリマーの溶解性が高く好ま
しい。
Thus, the polymer of the present invention is obtained,
The polymer of the present invention can be used as a polymer electrolyte for fuel cells and the like. In this case, it is usually used in the form of a film.
The method of converting the polymer of the present invention into a polymer electrolyte membrane is not particularly limited, but a method of forming a membrane from a solution state (solution casting method) is preferable. Specifically, the polymer of the present invention is dissolved in a suitable solvent, the solution is cast and coated on a glass plate,
A polymer electrolyte membrane can be produced by removing the solvent. The solvent used for film formation is not particularly limited as long as it can dissolve aromatic polymer phosphonic acids and can be removed thereafter, and examples thereof include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-
Aprotic polar solvents such as pyrrolidone and dimethyl sulfoxide, chlorine-based solvents such as dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene and dichlorobenzene, alcohols such as methanol, ethanol and propanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol Alkylene glycol monoalkyl ethers such as monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether are preferably used. These may be used alone, or may be used as a mixture of two or more kinds of solvents, if necessary. Among them, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone,
Dimethyl sulfoxide and the like are preferable because they have high polymer solubility.

【0030】また本発明の高分子を燃料電池に使用する
際には、該高分子を支持体と複合化する事により得られ
る高分子電解質複合膜を用いることもできる。 ここで、支持体は、本発明の高分子電解質を含浸する母
材となるものであり、主に本発明の高分子電解質の強度
や柔軟性、耐久性のさらなる向上のために使用される。
そのため、上記使用目的を満たすものであれば、フィブ
リル形状や多孔膜形状等、その形状や材質によらず用い
ることができるが、固体高分子電解質型燃料電池の隔膜
として良好に使用することを念頭に置いた場合、多孔膜
を用いる事が非常に有効である。
When the polymer of the present invention is used in a fuel cell, it is also possible to use a polymer electrolyte composite membrane obtained by compositing the polymer with a support. Here, the support serves as a base material for impregnating the polymer electrolyte of the present invention, and is mainly used for further improving the strength, flexibility and durability of the polymer electrolyte of the present invention.
Therefore, as long as it meets the above-mentioned purpose of use, it can be used regardless of its shape or material such as fibril shape or porous membrane shape, but keep in mind that it is preferably used as a membrane of a solid polymer electrolyte fuel cell. It is very effective to use a porous film when placed in the.

【0031】該目的に用いられる多孔膜としては、膜厚
が通常1〜100μm、好ましくは3〜30μm、さら
に好ましくは5〜20μm、孔径は通常0.01〜10
μm、好ましくは0.02〜7μm、空隙率は通常20
〜98%、好ましくは30〜95%である。多孔性支持
膜の膜厚が薄すぎると複合化後の強度補強の効果あるい
は、柔軟性や耐久性を付与するといった補強効果が不十
分となり、ガス漏れ(クロスリーク)が発生しやすくな
る。また膜厚が厚すぎると電気抵抗が高くなり、得られ
た複合膜が固体高分子型燃料電池の隔膜として好ましく
ない。孔径が小さすぎると高分子固体電解質の含浸が非
常に困難となり、大きすぎると高分子固体電解質への補
強効果が弱くなる傾向にある。空隙率が小さすぎると固
体電解質膜としての抵抗が大きくなり、大きすぎると一
般に多孔膜自体の強度が弱くなり補強効果が減少する。
また、多孔性支持膜の材質としては、耐熱性の観点や、
物理的強度の補強効果を鑑みれば、脂肪族系高分子また
は、含フッ素高分子が好ましい。
The porous film used for the purpose has a film thickness of usually 1 to 100 μm, preferably 3 to 30 μm, more preferably 5 to 20 μm, and a pore size of usually 0.01 to 10 μm.
μm, preferably 0.02 to 7 μm, porosity is usually 20
~ 98%, preferably 30-95%. If the thickness of the porous support film is too thin, the effect of reinforcing the strength after compounding or the reinforcing effect of imparting flexibility and durability becomes insufficient, and gas leakage (cross leak) easily occurs. On the other hand, if the film thickness is too thick, the electric resistance will be high, and the obtained composite membrane is not preferable as a diaphragm for a polymer electrolyte fuel cell. If the pore size is too small, impregnation with the polymer solid electrolyte becomes very difficult, and if too large, the reinforcing effect on the polymer solid electrolyte tends to be weak. If the porosity is too small, the resistance as a solid electrolyte membrane increases, and if it is too large, the strength of the porous membrane itself generally weakens and the reinforcing effect decreases.
Further, as the material of the porous support film, from the viewpoint of heat resistance,
From the viewpoint of reinforcing the physical strength, an aliphatic polymer or a fluorine-containing polymer is preferable.

【0032】好適に使用できる脂肪族系高分子としては
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン
共重合体等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。また、含フッ素高分子としては、分子内に炭素
−フッ素結合を少なくとも1個有する公知の熱可塑性樹
脂が使用される。通常は、脂肪族系高分子の水素原子の
すべてまたは大部分がフッ素原子によって置換された構
造のものが好適に使用される。
The aliphatic polymer which can be preferably used includes, but is not limited to, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer and the like. As the fluorine-containing polymer, a known thermoplastic resin having at least one carbon-fluorine bond in the molecule is used. Usually, an aliphatic polymer having a structure in which all or most of the hydrogen atoms are replaced by fluorine atoms is preferably used.

【0033】好適に使用できる含フッ素高分子を例示す
れば、ポリトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロ
エチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリ(テ
トラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン)、
ポリ(テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキル
エーテル)、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。このうち、本発明で
は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン)が好ましく、
特にポリテトラフルオロエチレンが好ましい。また、こ
れらのフッ素系樹脂は、機械的強度の良好さから平均分
子量が10万以上のものが好ましい。
Examples of fluorine-containing polymers that can be preferably used include polytrifluoroethylene, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, poly (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene),
Examples include poly (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl ether) and polyvinylidene fluoride.
It is not limited to these. Of these, in the present invention, polytetrafluoroethylene and poly (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene) are preferable,
Polytetrafluoroethylene is particularly preferable. Further, these fluororesins preferably have an average molecular weight of 100,000 or more in terms of good mechanical strength.

【0034】本発明の高分子からなる電解質膜、あるい
は複合膜を燃料電池に使用する場合、膜の厚みに特に制
限はないが、3〜200μmが好ましく、4〜100μ
mがより好ましく、5〜50μmがさらに好ましい。膜
厚が薄すぎると膜強度が低下する傾向にあり、膜厚が厚
すぎると電気抵抗が高くなり、固体高分子型燃料電池の
隔膜として好ましくない。膜厚は、高分子電解質溶液濃
度あるいは、高分子電解質溶液の塗工量、多孔性支持膜
の厚み、多孔性支持膜への塗布厚を適切に選択すること
により制御できる。また、本発明の目的を損なわない範
囲で、酸化防止剤などの添加剤も含有し得る。
When the polymer electrolyte membrane or composite membrane of the present invention is used in a fuel cell, the thickness of the membrane is not particularly limited, but is preferably 3 to 200 μm, and 4 to 100 μm.
m is more preferable, and 5 to 50 μm is even more preferable. If the film thickness is too thin, the film strength tends to decrease, and if the film thickness is too thick, the electrical resistance increases, which is not preferable as a diaphragm for a polymer electrolyte fuel cell. The film thickness can be controlled by appropriately selecting the concentration of the polyelectrolyte solution, the coating amount of the polyelectrolyte solution, the thickness of the porous support membrane, and the coating thickness on the porous support membrane. Further, additives such as antioxidants may be contained within a range not impairing the object of the present invention.

【0035】次に本発明の燃料電池について説明する。
本発明の燃料電池は、高分子電解質膜または複合膜の両
面に、触媒および集電体としての導電性物質を接合する
ことにより製造することができる。該触媒としては、水
素または酸素との酸化還元反応を活性化できるものであ
れば特に制限はなく、公知のものを用いることができる
が、白金の微粒子を用いることが好ましい。白金の微粒
子はしばしば活性炭や黒鉛などの粒子状または繊維状の
カーボンに担持されて用いられる。集電体としての導電
性物質に関しても公知の材料を用いることができるが、
多孔質性のカーボン不織布またはカーボンペーパーが、
原料ガスを触媒へ効率的に輸送するために好ましい。
Next, the fuel cell of the present invention will be described.
The fuel cell of the present invention can be manufactured by bonding a catalyst and a conductive substance as a current collector to both surfaces of the polymer electrolyte membrane or the composite membrane. The catalyst is not particularly limited as long as it can activate the redox reaction with hydrogen or oxygen, and known catalysts can be used, but platinum fine particles are preferably used. Platinum fine particles are often used by being supported on particulate or fibrous carbon such as activated carbon or graphite. Known materials can be used for the conductive substance as the current collector,
Porous carbon nonwoven fabric or carbon paper
It is preferable for efficiently transporting the raw material gas to the catalyst.

【0036】多孔質性のカーボン不織布またはカーボン
ペーパーに白金微粒子または白金微粒子を担持したカー
ボンを接合させる方法、およびそれを高分子電解質フィ
ルムと接合させる方法については、例えば、Journal of
Electrochemical Society:Electrochemical Science a
nd Technology, Vol. 135(9), 2209 (1988) に記載さ
れている方法等の公知の方法等を用いることができる。
The method of joining platinum fine particles or carbon carrying platinum fine particles to a porous carbon nonwoven fabric or carbon paper, and the method of joining it to a polymer electrolyte film are described in, for example, the Journal of
Electrochemical Society: Electrochemical Science a
Known methods such as the method described in nd Technology, Vol. 135 (9), 2209 (1988) can be used.

【0037】[0037]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらの例により何ら限定されるもので
はない。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0038】合成例1 (1,4−ジメトキシ−2−
(6−ブロモヘキシル)ベンゼンの製造) 室温下、フラスコに1,4−ジメトキシベンゼン13.
8g(100mmol)とテトラヒドロフラン25mlをア
ルゴン気流下で導入した。0℃に冷却しn−ブチルリチ
ウム1.6Mヘキサン溶液(Aldrich製)62.
5ml(n−ブチルリチウム:100mmol)を15分か
けて滴下しさらに1時間撹拌し、次いで1,6−ジブロ
モヘキサン30.8g(126mmol)とTHF10ml
の混合物を滴下した後、室温で1.5時間撹拌した。次
いで、反応マスを水50mlに注ぎテトラヒドロフラン
を減圧留去した後、ジエチルエーテル50mlで3回抽
出した。有機層を飽和食塩水100mlで洗浄した後、
硫酸ナトリウムを加え水分を除去し、溶媒留去すること
により粗生成物37.7gを得た。シリカゲルカラムク
ロマトグラフィー(展開溶媒 ヘキサン:トルエン=1
0:1)にて1,4−ジメトキシ−2−(6−ブロモヘ
キシル)ベンゼン13.7g(45.5mmol)を得た。
収率46%。以下この化合物をP1と略記する。
Synthesis Example 1 (1,4-dimethoxy-2-
(Production of 6-bromohexyl) benzene) 1,4-dimethoxybenzene 13.
8 g (100 mmol) and 25 ml of tetrahydrofuran were introduced under an argon stream. Cooled to 0 ° C. and n-butyllithium 1.6M hexane solution (manufactured by Aldrich) 62.
5 ml (n-butyllithium: 100 mmol) was added dropwise over 15 minutes and the mixture was further stirred for 1 hour, and then 30.8 g (126 mmol) of 1,6-dibromohexane and 10 ml of THF.
After the mixture was added dropwise, the mixture was stirred at room temperature for 1.5 hours. Then, the reaction mass was poured into 50 ml of water and the tetrahydrofuran was distilled off under reduced pressure, followed by extraction with 50 ml of diethyl ether three times. After washing the organic layer with 100 ml of saturated saline,
Sodium sulfate was added to remove water, and the solvent was distilled off to obtain 37.7 g of a crude product. Silica gel column chromatography (developing solvent hexane: toluene = 1)
At 0: 1), 13.7 g (45.5 mmol) of 1,4-dimethoxy-2- (6-bromohexyl) benzene was obtained.
Yield 46%. Hereinafter, this compound is abbreviated as P1.

【0039】1H−NMR(300MHz,CDCl3) 1.2〜2.0ppm(8H、4種のメチレン)、2.6ppm(2
H、ベンジル位のメチレン)、3.4ppm(2H、ブロモメ
チル)、3.76、3.77ppm(各3H、メチル)、6.6〜6.9p
pm(3H、芳香族)
1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) 1.2 to 2.0 ppm (8 H, 4 kinds of methylene), 2.6 ppm (2
H, methylene at benzyl position), 3.4 ppm (2H, bromomethyl), 3.76, 3.77 ppm (3H, methyl for each), 6.6 to 6.9p
pm (3H, aromatic)

【0040】合成例2 (P1と4−ブロモジフェニル
エーテルとのグリニャールカップリング) 室温下、フラスコに金属マグネシウム73mg(3.1
mmol)とジエチルエーテル12.8gをアルゴン気流下
で導入した。P1 903mg(3.0mmol)をジエチ
ルエーテル2.0mlで希釈して0℃で滴下し室温で
1.5時間撹拌した後、1.5時間加熱還流した。室温ま
で放冷した後、アルゴン気流下で4−ブロモジフェニル
エーテル623mg(2.5mmol)、ジクロロ[1,3-
ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ニッケル(I
I)10mg(0.018mmol)及びジエチルエーテル
14.8gの混合物に0℃にて滴下した。室温で0.5
時間撹拌した後、8時間加熱還流した後、2N希塩酸に
注ぎジエチルエーテルにて抽出した。取り出したジエチ
ルエーテル溶液を硫酸ナトリウムで処理し水分を除いて
溶媒留去し粗生成物1.1gを得た。シリカゲルカラム
クロマトグラフィー(展開溶媒はヘキサン:トルエン=1
0:0〜3:1)にて精製し、下記カップリング生成物
0.37g(0.95mmol)を得た。収率32%。以下
この化合物をP2と略記する。
Synthesis Example 2 (Grignard Coupling of P1 and 4-Bromodiphenylether) 73 mg of magnesium metal (3.1 mg) in a flask at room temperature.
mmol) and 12.8 g of diethyl ether were introduced under an argon stream. 903 mg (3.0 mmol) of P1 was diluted with 2.0 ml of diethyl ether, added dropwise at 0 ° C., stirred at room temperature for 1.5 hours, and then heated under reflux for 1.5 hours. After allowing to cool to room temperature, under an argon stream, 623 mg (2.5 mmol) of 4-bromodiphenyl ether and dichloro [1,3-
Bis (diphenylphosphino) propane] nickel (I
I) A mixture of 10 mg (0.018 mmol) and 14.8 g of diethyl ether was added dropwise at 0 ° C. 0.5 at room temperature
After stirring for 1 hour, the mixture was heated under reflux for 8 hours, poured into 2N dilute hydrochloric acid and extracted with diethyl ether. The diethyl ether solution thus taken out was treated with sodium sulfate to remove water and the solvent was distilled off to obtain 1.1 g of a crude product. Silica gel column chromatography (Developing solvent is hexane: toluene = 1)
Purification at 0: 0 to 3: 1) gave 0.37 g (0.95 mmol) of the following coupling product. Yield 32%. Hereinafter, this compound is abbreviated as P2.

【0041】1H−NMR(300MHz,CDCl3) 1.3〜1.7ppm(8H、4種のメチレン)、2.5〜2.6ppm
(4H、ベンジル位のメチレン)、3.76、3.77ppm(各
3H、メチル)、6.7〜6.8ppm(3H、ヒドロキノン部
分)、6.9〜7.4ppm(9H、フェノキシフェニル部分)
1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) 1.3 to 1.7 ppm (8 H, 4 kinds of methylene), 2.5 to 2.6 ppm
(4H, methylene at benzyl position), 3.76, 3.77ppm (each 3H, methyl), 6.7 to 6.8ppm (3H, hydroquinone moiety), 6.9 to 7.4ppm (9H, phenoxyphenyl moiety)

【0042】合成例3 (P2の脱メチル化) 1.0M三臭化ホウ素ジクロロメタン溶液(和光純薬
製)29ml(三臭化ホウ素:29mmol)をアルゴン雰
囲気下で−78℃に冷却した後、P2 3.72g
(9.53mmol)をジクロロメタン36mlに溶解した
ジクロロメタン溶液を滴下しながら撹拌した。室温まで
昇温しながら8時間撹拌した。反応混合物を氷水に開
け、クロロホルム200mlで3回抽出した。クロロホ
ルム溶液を水洗した後、硫酸ナトリウムで処理し水分を
除き溶媒留去し粗生成物4.0gを得た。得られた粗生
成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒
はトルエン:酢酸エチル=4:1)にて精製し、下記脱
メチル体1.91g(5.27mmol)を得た。収率55
%。この化合物をP3と略記する。
Synthesis Example 3 (Demethylation of P2) 29 ml of 1.0 M boron tribromide dichloromethane solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (boron tribromide: 29 mmol) was cooled to −78 ° C. under an argon atmosphere, P2 3.72 g
A dichloromethane solution prepared by dissolving (9.53 mmol) in 36 ml of dichloromethane was added dropwise while stirring. The mixture was stirred for 8 hours while warming to room temperature. The reaction mixture was opened in ice water and extracted with 200 ml of chloroform three times. The chloroform solution was washed with water, treated with sodium sulfate to remove water, and the solvent was distilled off to obtain 4.0 g of a crude product. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: toluene: ethyl acetate = 4: 1) to obtain 1.91 g (5.27 mmol) of the following demethylated product. Yield 55
%. This compound is abbreviated as P3.

【0043】1H−NMR(300MHz,CDCl3) 1.3〜1.7ppm(8H、メチレン)、2.5〜2.6ppm(4H、
ベンジル位のメチレン)、4.32、4.36ppm(各1H、水
酸基)、6.5〜6.7ppm(3H、ヒドロキノン部分)、6.9
〜7.4ppm(9H、フェノキシフェニル部分)
1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) 1.3 to 1.7 ppm (8 H, methylene), 2.5 to 2.6 ppm (4 H,
Methylene at benzyl position), 4.32, 4.36 ppm (each 1H, hydroxyl group), 6.5 to 6.7ppm (3H, hydroquinone moiety), 6.9
~ 7.4ppm (9H, phenoxyphenyl part)

【0044】合成例4 (6-(2,5−ジメトキシフ
ェニル)ヘキサンスルホン酸ナトリウムの製造) 室温下、アルゴン気流下でP1 12.1g(40.0
mmol)をエタノール130mlに溶解した後、亜硫酸ナ
トリウム7.56g(60.0mmol)と水130mlの
混合物を加え12時間加熱還流した。次いで溶媒留去
し、ヘキサン100mlで3回洗浄した後、水溶液を濃
縮乾固した。粗生成物にメタノール500mlを加え懸
濁し、不溶物をろ過により除去した。次いで、ろ過母液
を濃縮乾固して6-(2,5−ジメトキシフェニル)ヘ
キサンスルホン酸ナトリウム12.3g(38.0mmo
l)を得た。収率95%。この化合物をP4と略記す
る。
Synthesis Example 4 (Production of sodium 6- (2,5-dimethoxyphenyl) hexanesulfonate) 12.1 g (40.0%) of P1 at room temperature under an argon stream.
mmol) was dissolved in 130 ml of ethanol, a mixture of 7.56 g (60.0 mmol) of sodium sulfite and 130 ml of water was added, and the mixture was heated under reflux for 12 hours. Then, the solvent was distilled off and the residue was washed with 100 ml of hexane three times, and then the aqueous solution was concentrated to dryness. 500 ml of methanol was added to the crude product to suspend it, and the insoluble matter was removed by filtration. Then, the filtered mother liquor was concentrated to dryness, and 12.3 g (38.0 mmo) of sodium 6- (2,5-dimethoxyphenyl) hexanesulfonate.
l) got. Yield 95%. This compound is abbreviated as P4.

【0045】1H−NMR(300MHz,D2O) 1.3〜1.9ppm(8H、4種のメチレン)、2.66、2.96ppm
(各2H、ベンジル位のメチレン)、3.87、3.88ppm
(各3H、メチル)、6.9〜7.1ppm(3H、芳香族)
1 H-NMR (300 MHz, D 2 O) 1.3 to 1.9 ppm (8 H, 4 kinds of methylene), 2.66, 2.96 ppm
(Each 2H, methylene at benzyl position), 3.87, 3.88ppm
(Each 3H, methyl), 6.9-7.1ppm (3H, aromatic)

【0046】合成例5(P4の脱メチル化) 1.0M三臭化ホウ素ジクロロメタン溶液(和光純薬
製)200ml(三臭化ホウ素:200mmol)をアルゴ
ン雰囲気下で−78℃に冷却した後、P3 10.8g
(33.3mmol)を加え撹拌した。5.5時間かけて室
温まで昇温した後、室温で24時間撹拌し、反応混合物
を氷水にあけた。ジクロロメタンを減圧留去した後、エ
タノールを加え析出した無機塩をろ別した。ろ液からエ
タノールを減圧留去し、5%炭酸水素ナトリウム水溶液
を加えてpH4にした。溶媒留去した後、真空乾燥し粗
生成物10.6gを得た。逆相シリカゲルカラムクロマ
トグラフィーにて精製し、6-(2,5−ジヒドロキシ
フェニル)ヘキサンスルホン酸ナトリウム9.8g(3
3.1mmol)を得た。収率99%。この化合物をP5と
略記する。
Synthesis Example 5 (Demethylation of P4) 200 ml of a 1.0 M boron tribromide dichloromethane solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (boron tribromide: 200 mmol) was cooled to −78 ° C. under an argon atmosphere, P3 10.8g
(33.3 mmol) was added and stirred. After warming to room temperature over 5.5 hours, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours, and the reaction mixture was poured into ice water. After distilling dichloromethane off under reduced pressure, ethanol was added and the precipitated inorganic salt was filtered off. Ethanol was distilled off from the filtrate under reduced pressure, and 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added to adjust the pH to 4. After distilling off the solvent, the residue was vacuum dried to obtain 10.6 g of a crude product. Purified by reverse-phase silica gel column chromatography, sodium 6- (2,5-dihydroxyphenyl) hexanesulfonate 9.8 g (3
3.1 mmol) was obtained. Yield 99%. This compound is abbreviated as P5.

【0047】MS(測定法:ESI法(−)):295
(Na塩)、2731 H−NMR(300MHz,D2O) 1.2〜1.9ppm(8H、4種のメチレン)、2.47、2.83ppm
(各2H、ベンジル位のメチレン)、6.5〜6.8ppm(3
H、芳香族)
MS (measurement method: ESI method (-)): 295
(Na salt), 273 1 H-NMR ( 300MHz, D 2 O) 1.2~1.9ppm (8H, 4 or methylene), 2.47,2.83ppm
(Each 2H, methylene at benzyl position), 6.5 to 6.8 ppm (3
H, aromatic)

【0048】実施例1 P3 0.71g、4,4'−ジフルオロジフェニルス
ルホン 0.50gを炭酸カリウム0.31g共存下に
N,N−ジメチルアセトアミド5mlを溶媒として13
0〜150℃の温度で縮重合した。続いて両末端水酸基
のポリエーテルスルホン(住友化学製:PES4003
P、数平均分子量:39000)2.20gを加え80
℃でカップリングさせた。 得られた上式のブロック共重合体を濃硫酸によりスルホ
ン化して、側鎖の芳香環および/またはヒドロキノンユ
ニットにスルホン酸基が導入されたブロック共重合体を
合成した。ジメチルアセトアミドよりキャスト製膜した
フィルムのプロトン伝導度等の測定結果を表1に示す。
Example 1 P3 (0.71 g) and 4,4'-difluorodiphenylsulfone (0.50 g) were coexistent with potassium carbonate (0.31 g) in the presence of N, N-dimethylacetamide (5 ml) as a solvent.
Polycondensation was carried out at a temperature of 0 to 150 ° C. Subsequently, polyether sulfone having hydroxyl groups at both ends (manufactured by Sumitomo Chemical: PES4003
P, number average molecular weight: 39000)
Coupling was performed at ° C. The obtained block copolymer of the above formula was sulfonated with concentrated sulfuric acid to synthesize a block copolymer in which a sulfonic acid group was introduced into a side chain aromatic ring and / or hydroquinone unit. Table 1 shows the measurement results of the proton conductivity and the like of the film cast from dimethylacetamide.

【0049】実施例2 P5 0.604g、4,4'−ジフルオロジフェニル
スルホン 0.50gを炭酸カリウム0.31g共存下
にN,N−ジメチルアセトアミド5mlを溶媒として1
30〜150℃の温度で縮重合し、側鎖にアルキルスル
ホン酸基が導入された共重合体を合成した。該共重合体
を遊離酸の形で表すと下記の通りである。
Example 2 P04 (0.604 g) and 4,4'-difluorodiphenylsulfone (0.50 g) were coexisted with potassium carbonate (0.31 g) in the presence of N, N-dimethylacetamide (5 ml) as a solvent.
Polycondensation was carried out at a temperature of 30 to 150 ° C. to synthesize a copolymer having an alkylsulfonic acid group introduced into its side chain. The copolymer is shown below in the form of free acid.

【0050】実施例3 特開2001−250567号公報に記載の方法に準拠
し、2−ベンジルフェノール11.2g、臭化銅(I)
0.28g、2−フェニルイミダゾール0.28gを用
い、トルエン−メタノール混合溶媒中、室温で20時間
酸化重合させることにより、酸化重合物を得た。得られ
た酸化重合物4.5gと、両末端水酸基のPES(住友
化学工業製PES−5003P)10.5gを、ジメチ
ルアセトアミド−トルエン混合溶媒中、炭酸カリウム存
在下、4,4'−ジフルオロビフェニル0.87gを連
結員として用いてブロック重合し、下式で表されるブロ
ック共重合体を得た。 得られたブロック共重合体を濃硫酸によりスルホン化し
て、2−ベンジルフェノール由来のブロックの主鎖およ
び/または側鎖のベンゼン環にスルホン酸基が導入され
たブロック共重合体を合成した。ジメチルアセトアミド
よりキャスト製膜したフィルムのプロトン伝導度等の測
定結果を表1に示す。
Example 3 According to the method described in JP 2001-250567 A, 11.2 g of 2-benzylphenol and copper (I) bromide were used.
Using 0.28 g and 0.28 g of 2-phenylimidazole, an oxidative polymerization product was obtained by oxidative polymerization in a toluene-methanol mixed solvent at room temperature for 20 hours. 4.5 g of the obtained oxidative polymer and 10.5 g of PES (PES-5003P manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having hydroxyl groups at both ends were combined with 4,4′-difluorobiphenyl in the presence of potassium carbonate in a dimethylacetamide-toluene mixed solvent. Block polymerization was performed using 0.87 g as a linking member to obtain a block copolymer represented by the following formula. The obtained block copolymer was sulfonated with concentrated sulfuric acid to synthesize a block copolymer in which a sulfonic acid group was introduced into the benzene ring of the main chain and / or side chain of the block derived from 2-benzylphenol. Table 1 shows the measurement results of the proton conductivity and the like of the film cast from dimethylacetamide.

【0051】比較例1 スルホン化ポリエーテルエーテ
ルスルホンの製造 4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’
−ジヒドロキシビフェニル、および4,4’−ジクロロ
ジフェニルスルホンを7:3:10のモル比で、炭酸カ
リウム共存下にジフェニルスルホンを溶媒として200
〜290℃の温度で重縮合した。得られたポリマーを濃
硫酸によりスルホン化して、ビフェニルユニットにスル
ホン酸基が導入されたランダム共重合体を合成した。ジ
メチルアセトアミドよりキャスト製膜したフィルムのプ
ロトン伝導度とイオン交換容量の測定結果を表1に示
す。
Comparative Example 1 Preparation of sulfonated polyether ether sulfone 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4 '
-Dihydroxybiphenyl and 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone at a molar ratio of 7: 3: 10 in the presence of potassium carbonate and diphenyl sulfone as a solvent to 200
Polycondensation occurred at a temperature of ~ 290 ° C. The obtained polymer was sulfonated with concentrated sulfuric acid to synthesize a random copolymer having a sulfonic acid group introduced into a biphenyl unit. Table 1 shows the measurement results of the proton conductivity and the ion exchange capacity of the film cast from dimethylacetamide.

【0052】比較例2 スルホン化ポリエーテルエーテルケトンの製造 フラスコに、市販のポリエーテルエーテルケトン25g
と濃硫酸125mlを仕込み、窒素気流下、室温にて4
8時間攪拌して該ポリマーをスルホン化した。反応溶液
を3リットルの脱イオン水に滴下することによりスルホ
ン化ポリエーテルエーテルケトンを析出させ、ろ過回収
した。析出した沈殿は、ミキサーを用いた脱イオン水洗
浄と吸引ろ過器による回収操作を、洗液が中性になるま
で繰り返した後、減圧乾燥することにより重合体を得
た。得られた重合体をジメチルアセトアミドに再溶解さ
せて不溶分をろ別した後キャスト製膜し、厚さ30μm
の膜を得た。このもののイオン交換容量、プロトン伝導
度の測定結果を表1に示す。
Comparative Example 2 Production of Sulfonated Polyetheretherketone In a flask, 25 g of commercially available polyetheretherketone was used.
And 125 ml of concentrated sulfuric acid were charged, and at room temperature under a nitrogen stream, 4
The polymer was sulfonated by stirring for 8 hours. The sulfonated polyetheretherketone was deposited by dropping the reaction solution into 3 liters of deionized water, and collected by filtration. The deposited precipitate was washed with deionized water using a mixer and recovered with a suction filter until the washing liquid became neutral, and then dried under reduced pressure to obtain a polymer. The obtained polymer was redissolved in dimethylacetamide and the insoluble matter was filtered off, followed by casting to form a film having a thickness of 30 μm.
A film of Table 1 shows the measurement results of the ion exchange capacity and the proton conductivity of this product.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【発明の効果】本発明によれば、プロトン伝導性等に優
れ、燃料電池用高分子電解質等に適した芳香族系高分子
を提供し得る。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to provide an aromatic polymer having excellent proton conductivity and suitable for a polymer electrolyte for fuel cells.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 屋鋪 大三郎 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 寺原 淳 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 Fターム(参考) 4J005 AA23 AA24 AA26 BA00 5G301 CA01 CA30 CD01 5H026 AA06 BB10 CX05 EE17    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasaburo Daisaburo             6 Kitahara, Tsukuba, Ibaraki Sumitomo Chemical Co., Ltd.             In the company (72) Inventor Jun Terahara             6 Kitahara, Tsukuba, Ibaraki Sumitomo Chemical Co., Ltd.             In the company F-term (reference) 4J005 AA23 AA24 AA26 BA00                 5G301 CA01 CA30 CD01                 5H026 AA06 BB10 CX05 EE17

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式(1) (式中、mは1〜3の整数を、nは1〜6の整数を表
し、Mは水素原子、アルカリ金属又はアンモニウムを表
わす。RはH、SO3H、F、低級アルキル基又は低級
アルコキシ基を表わす。Aは直接結合、下式(4)、
(5)又は(6)の2価の基を、Bは直接結合、下式
(7)又は(8)の基を表わす。) (式中、R1及びR2は、独立にH、低級アルキル基又は
低級フルオロアルキル基を表わす。#は式(1)のベン
ゼン環と結合していることを表す。Lは直接結合、O又
はSを表わし、mは前記と同じ意味を表す。m1、m
2は、それぞれ整数を表し、その和は1〜3の整数であ
る。*は-SO- 3M+と結合結合していることを表わす。ベ
ンゼン環は置換されていてもよい。))で示される繰り
返し構造を有することを特徴とする高分子。
1. A general formula (1) (In the formula, m represents an integer of 1 to 3, n represents an integer of 1 to 6, M represents a hydrogen atom, an alkali metal or ammonium. R represents H, SO 3 H, F, a lower alkyl group or a lower alkyl group. Represents an alkoxy group, A is a direct bond,
In the divalent group of (5) or (6), B represents a direct bond or a group of the following formula (7) or (8). ) (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent H, a lower alkyl group or a lower fluoroalkyl group. # Represents a bond to the benzene ring of the formula (1). L represents a direct bond, O Or S, and m has the same meaning as described above, m 1 , m
2 represents an integer, and the sum thereof is an integer of 1 to 3. * Is -SO - it represents that it is bound binds to 3 M +. The benzene ring may be substituted. )) A polymer having a repeating structure represented by
【請求項2】さらに式(2) (式中、Zは、SO2及び/又はCOを表す。)で示され
る繰り返し構造を有することを特徴とする請求項1記載
の高分子。
2. The formula (2) The polymer according to claim 1, which has a repeating structure represented by the formula (Z represents SO 2 and / or CO).
【請求項3】式(2’) (式中、xとyはそれぞれの繰返し構造の数を表し、x
とyの合計は10〜100000であり、xはyの0倍〜100倍
である。繰返し構造の配列はランダム、交互、ブロック
のいずれであってもよい。Z、A、R、B、M、m、n
は前記と同じ意味を表わす。)で示される請求項1また
は2記載の高分子。
3. Formula (2 ′) (In the formula, x and y represent the number of each repeating structure, and x
And y are 10 to 100,000, and x is 0 to 100 times y. The arrangement of the repeating structure may be random, alternating, or block. Z, A, R, B, M, m, n
Represents the same meaning as described above. ) The polymer according to claim 1, which is represented by the formula (1).
【請求項4】式(3) (式中、X'は水素原子、クロロ基、ブロモ基、ヨード
基、又はA−OHを表わし、m、n、M、R、B、Aは
前記と同じ意味を表わす。)で示される芳香族化合物を
モノマー成分として、これを単独重合させる又はこれと
ジハロゲノ芳香族化合物とを共重合させることを特徴と
する請求項1〜3いずれかに記載の高分子の製造方法。
4. Formula (3) (In the formula, X'represents a hydrogen atom, a chloro group, a bromo group, an iodo group, or A-OH, and m, n, M, R, B, and A have the same meanings as described above.) 4. The method for producing a polymer according to claim 1, wherein the group compound is used as a monomer component and is homopolymerized or is copolymerized with the dihalogeno aromatic compound.
【請求項5】上記式(3)におけるmが0に相当する芳
香族化合物をモノマー成分として、これを単独重合させ
て又はこれとジハロゲノ芳香族化合物とを共重合させ
て、対応する重合体を得、次いで該重合体をスルホン化
することを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の高
分子の製造方法。
5. A corresponding polymer is obtained by homopolymerizing an aromatic compound having m corresponding to 0 in the above formula (3) as a monomer component or copolymerizing the aromatic compound with a dihalogeno aromatic compound. 4. The method for producing a polymer according to claim 1, wherein the polymer is obtained and then the polymer is sulfonated.
【請求項6】請求項1〜3いずれかに記載の高分子を用
いてなる高分子電解質膜。
6. A polymer electrolyte membrane using the polymer according to claim 1.
【請求項7】請求項6記載の高分子電解質膜を用いた燃
料電池。
7. A fuel cell using the polymer electrolyte membrane according to claim 6.
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