JP2003335835A - Sulfo group-containing resin varnish and sulfo group- containing crosslinked resin - Google Patents

Sulfo group-containing resin varnish and sulfo group- containing crosslinked resin

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JP2003335835A JP2002147341A JP2002147341A JP2003335835A JP 2003335835 A JP2003335835 A JP 2003335835A JP 2002147341 A JP2002147341 A JP 2002147341A JP 2002147341 A JP2002147341 A JP 2002147341A JP 2003335835 A JP2003335835 A JP 2003335835A
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智之 中田
Satoko Fujiyama
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Takehiko Onomi
毅彦 尾身
Masaji Tamai
正司 玉井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a varnish which is a raw material for a protonic acid group-containing crosslinked resin having a high ionic conductivity, excellent resistance to water and methanol, and a low methanol permeability; an ionically conductive polymer film for a fuel cell comprising the crosslinked resin; and a fuel cell using the film. <P>SOLUTION: The sulfo group-containing resin varnish contains a polymer and a curing agent. The polymer contains specific sulfo group-containing structural units in a specified ratio to all the repeating structural units and has active hydrogen-containing groups at the molecular chain terminals. The sulfo group-containing crosslinked resin is obtained by heat-treating the varnish. <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】本発明は水素、アルコールな
どを燃料に用いる燃料電池などに適用できるイオン伝導
性高分子膜を形成するスルホン酸基含有架橋樹脂および
その原料であるスルホン酸基含有樹脂ワニスに関する。
さらに詳しくは、イオン伝導性が高く、耐水性、耐メタ
ノール性に優れ、メタノール透過率が低い、スルホン酸
基を持った架橋樹脂および該架橋樹脂の原料であるスル
ホン酸基含有樹脂ワニスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sulfonic acid group-containing crosslinked resin forming an ion conductive polymer membrane applicable to a fuel cell using hydrogen, alcohol, etc. as a fuel and a sulfonic acid group-containing resin varnish which is a raw material thereof. Regarding
More specifically, the present invention relates to a sulfonic acid group-containing crosslinked resin having high ionic conductivity, excellent water resistance and methanol resistance, and low methanol permeability, and a sulfonic acid group-containing resin varnish which is a raw material of the crosslinked resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境問題の点から新エネルギー蓄
電あるいは発電素子が社会で強く求められてきている。
燃料電池もその1つとして注目されており、低公害、高
効率という特徴から最も期待される発電素子である。燃
料電池とは、水素やメタノール等の燃料を酸素または空
気を用いて電気化学的に酸化することにより、燃料の化
学エネルギーを電気エネルギーに変換して取り出すもの
である。
2. Description of the Related Art In recent years, new energy storage or power generation elements have been strongly demanded in society from the viewpoint of environmental problems.
Fuel cells are also attracting attention as one of them, and are the most promising power generation elements because of their characteristics of low pollution and high efficiency. A fuel cell is a cell in which a fuel such as hydrogen or methanol is electrochemically oxidized using oxygen or air to convert the chemical energy of the fuel into electric energy and to extract it.

【0003】このような燃料電池は、用いる電解質の種
類によってりん酸型、溶融炭酸塩型、固体酸化物型およ
び高分子電解質型に分類される。りん酸型燃料電池は、
すでに電力用に実用化されている。しかし、りん酸型燃
料電池は高温(200℃前後)で作用させる必要があ
り、そのため起動時間が長い、システムの小型化が困難
であること、また、りん酸のプロトン伝導度が低いため
に大きな電流を取り出せないという欠点を有していた。
Such fuel cells are classified into phosphoric acid type, molten carbonate type, solid oxide type and polymer electrolyte type depending on the type of electrolyte used. The phosphoric acid fuel cell is
It has already been put to practical use for electric power. However, the phosphoric acid fuel cell needs to be operated at a high temperature (around 200 ° C.), so that the startup time is long, it is difficult to downsize the system, and the proton conductivity of phosphoric acid is low. It has a drawback that it cannot take out an electric current.

【0004】これに対して、高分子型燃料電池は操作温
度が最高で約80〜100℃程度である。また、用いる
電解質膜を薄くすることによって燃料電池内の内部抵抗
を低減できるため高電流で操作でき、そのため小型化が
可能である。このような利点から高分子型燃料電池の研
究が盛んになってきている。
On the other hand, the operating temperature of the polymer fuel cell is about 80 to 100 ° C. at the highest. Further, since the internal resistance in the fuel cell can be reduced by thinning the electrolyte membrane used, it is possible to operate at a high current, and therefore the size can be reduced. Due to these advantages, research on polymer fuel cells has been actively conducted.

【0005】この高分子型燃料電池に用いる高分子電解
質膜には、燃料電池の電極反応に関与するプロトンの高
いイオン伝導性が要求される。このようなイオン伝導性
高分子電解質膜材料としては、パーフルオロカーボンス
ルホン酸などの超強酸基含有フッ素系高分子が知られて
いる。しかし、これらの高分子電解質材料はフッ素系の
高分子であるために、非常に高価であるという問題を抱
えている。また、これらの高分子の持つガラス転移温度
が低いことおよび操作温度である100℃前後での水分
保持が十分でないことより、100℃以上の高温ではイ
オン伝導度が急激に低下し電池として作用できなくなる
という問題があった。さらにメタノール透過性が高いた
めにダイレクトメタノール型燃料電池には適用できなか
った。
The polymer electrolyte membrane used in this polymer fuel cell is required to have high ionic conductivity of protons involved in the electrode reaction of the fuel cell. As such an ion conductive polymer electrolyte membrane material, a super strong acid group-containing fluoropolymer such as perfluorocarbon sulfonic acid is known. However, since these polymer electrolyte materials are fluorine-based polymers, they have a problem of being extremely expensive. Moreover, since the glass transition temperature of these polymers is low and the water retention at around 100 ° C. which is the operating temperature is not sufficient, the ionic conductivity sharply decreases at a temperature of 100 ° C. or higher, and the polymer can function as a battery. There was a problem of disappearing. Further, it cannot be applied to a direct methanol fuel cell due to its high methanol permeability.

【0006】これらの問題を克服するために、耐熱性や
耐薬品性が高いポリエーテルケトンやポリスルホンなど
のエンジニアリングプラスチックにスルホン酸基を導入
しイオン伝導膜とする試みが数多くなされている。イオ
ン伝導性高分子電解質膜のプロトン伝導性を高めるため
には、ポリマーのスルホン化度を高めイオン交換基当量
を小さくする必要がある。しかし、ポリマー中のスルホ
ン酸基の量を増やすと、ポリマーの耐水性および耐メタ
ノール性が低下し、ポリマーの分解や、水やメタノール
に溶解してしまうなどの問題が生じた。このため、スル
ホン化度を抑制したプロトン伝導性が小さいポリエーテ
ルケトンやポリスルホンしか燃料電池に適用できなかっ
た。
In order to overcome these problems, many attempts have been made to introduce sulfonic acid groups into engineering plastics such as polyetherketone and polysulfone having high heat resistance and chemical resistance to form an ion conductive membrane. In order to increase the proton conductivity of the ion conductive polymer electrolyte membrane, it is necessary to increase the sulfonation degree of the polymer and reduce the ion exchange group equivalent. However, when the amount of sulfonic acid groups in the polymer is increased, water resistance and methanol resistance of the polymer are lowered, and problems such as decomposition of the polymer and dissolution in water or methanol occur. For this reason, only polyetherketone or polysulfone having a reduced sulfonation degree and a small proton conductivity can be applied to the fuel cell.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術が持つ問題を解決しようとしたものである。イオ
ン伝導性が高い、すなわちイオン交換基当量が小さくか
つ耐水、耐メタノール性に優れたスルホン酸基を持つ架
橋樹脂およびその原料であるワニス、さらに該架橋樹脂
からなる燃料電池用イオン伝導性高分子膜および燃料電
池を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the problems of the prior art. A crosslinked resin having a high ionic conductivity, that is, a small ion exchange group equivalent and excellent water resistance and methanol resistance, a crosslinked resin having a sulfonic acid group, a varnish which is a raw material thereof, and an ion conductive polymer for a fuel cell, which comprises the crosslinked resin It is intended to provide a membrane and a fuel cell.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を進めた結果、分子鎖末端がアルコール性水酸基または
アミノ基であるスルホン酸基を有するポリマー溶液に、
硬化剤としてイソシアネート化合物、変性イソシアネー
ト化合物またはエポキシ化合物を添加することにより、
ポリマー分子間に架橋構造を形成させることができるこ
とを見出した。さらに、得られたスルホン酸基含有架橋
樹脂が優れたイオン伝導性、優れた耐メタノール性およ
びメタノール遮断性を有することを見出し、本発明を完
成するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that a polymer solution having a sulfonic acid group whose molecular chain end is an alcoholic hydroxyl group or an amino group,
By adding an isocyanate compound, a modified isocyanate compound or an epoxy compound as a curing agent,
It was found that a crosslinked structure can be formed between polymer molecules. Further, they have found that the obtained sulfonic acid group-containing crosslinked resin has excellent ion conductivity, excellent methanol resistance and methanol barrier property, and completed the present invention.

【0009】本発明は、以下の[1]〜[9]に記載し
た事項により特定される。 [1] 全繰り返し構造単位に対して、一般式(1)
The present invention is specified by the matters described in [1] to [9] below. [1] General formula (1) for all repeating structural units

【化6】 [Chemical 6]

【0010】〔一般式(1)中、Aは−CO−または−
SO2−を表し、Bは直接結合、−CH2−、−C(CH
32−、―C(CF32―、−O−、−S−、−SO2
−または−CO−を表す。hおよびiは0以上2以下の
整数であり、かつh+iが1以上の数である。Mは水
素、リチウム、ナトリウムまたはカリウムを表す。mは
0または2以下の正の整数である。〕で表されるスルホ
ン酸基を有する繰り返し構造単位20〜99モル%と、
一般式(2)
[In the general formula (1), A is -CO- or-
SO 2 -, B stands direct bond, -CH 2 -, - C ( CH
3) 2 -, - C ( CF 3) 2 -, - O -, - S -, - SO 2
Represents -or-CO-. h and i are integers of 0 or more and 2 or less, and h + i is a number of 1 or more. M represents hydrogen, lithium, sodium or potassium. m is 0 or a positive integer of 2 or less. ] 20-99 mol% of repeating structural units having a sulfonic acid group represented by
General formula (2)

【0011】[0011]

【化7】 [Chemical 7]

【0012】〔一般式(2)中、B、nは一般式(1)
のB、nと同じ意味である。Eは直接結合、−CH
2−、−C(CH32−、―C(CF32―、−O−、
−S−、−SO2−または−CO−を表す。nは0また
は2以下の正の整数である。〕で表される繰り返し構造
単位1〜80モル%からなり、かつ分子鎖末端に活性水
素を含む基を有するポリマーと、硬化剤を含むことを特
徴とするスルホン酸基含有樹脂ワニス。
[In the general formula (2), B and n are the general formula (1)
Has the same meaning as B and n. E is a direct bond, -CH
2 -, - C (CH 3 ) 2 -, - C (CF 3) 2 -, - O-,
-S -, - representing the or -CO- - SO 2. n is 0 or a positive integer of 2 or less. ] A sulfonic acid group-containing resin varnish comprising a polymer having a repeating structural unit represented by 1 to 80 mol% and having an active hydrogen-containing group at a molecular chain terminal, and a curing agent.

【0013】[2] 一般式(1)および一般式(2)
の繰り返し構造単位からなるポリマーの分子鎖末端の活
性水素を含む基が、一般式(3)
[2] General formula (1) and general formula (2)
The group containing active hydrogen at the terminal of the molecular chain of the polymer consisting of the repeating structural unit of

【化8】 [Chemical 8]

【0014】〔一般式(3)中、B、mは一般式(1)
中のB、mと同じ意味である。Rは炭素数2から4のア
ルキル基である。kは1以上9以下の正の整数であ
る。〕で表わされるアルコール性水酸基であることを特
徴とする[1]記載のスルホン酸基含有樹脂ワニス。
[In the general formula (3), B and m are the general formula (1).
It has the same meaning as B and m in the inside. R is an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms. k is a positive integer of 1 or more and 9 or less. ] It is an alcoholic hydroxyl group represented by these, The resin varnish containing a sulfonic acid group as described in [1].

【0015】[3] 一般式(1)および一般式(2)
の繰り返し構造単位からなるポリマーの分子鎖末端の活
性水素を含む基が、一般式(4)
[3] General formula (1) and general formula (2)
The group containing active hydrogen at the molecular chain end of the polymer consisting of the repeating structural unit of

【化9】 [Chemical 9]

【0016】〔一般式(4)中、Arは、[In the general formula (4), Ar is

【化10】 である。GおよびG’は直接結合、−CH2−、−C
(CH32−、―C(CF32―、−O−、−SO2
または−CO−を表す。〕であることを特徴とする
[1]記載のスルホン酸基含有樹脂ワニス。
[Chemical 10] Is. G and G 'is a direct bond, -CH 2 -, - C
(CH 3) 2 -, - C (CF 3) 2 -, - O -, - SO 2 -
Alternatively, it represents -CO-. ] The sulfonic-acid-group containing resin varnish as described in [1].

【0017】[4] 硬化剤が分子内に2個以上のイソ
シアネート基を有するイソシアネート化合物、またはそ
のイソシアネート基をフェノール類でマスク(ブロッ
ク)した変性イソシアネート化合物であることを特徴と
する[1]〜[3]のいずれかに記載のスルホン酸基含
有樹脂ワニス。
[4] The curing agent is an isocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule, or a modified isocyanate compound obtained by masking (blocking) the isocyanate groups with phenols. The resin varnish containing a sulfonic acid group according to any one of [3].

【0018】[5] 硬化剤が分子内に2個以上のエポ
キシ基を有するエポキシ化合物であることを特徴とする
[1]〜[3]のいずれかに記載のスルホン酸基含有樹
脂ワニス。
[5] The resin varnish containing a sulfonic acid group according to any one of [1] to [3], wherein the curing agent is an epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule.

【0019】[6] [1]〜[5]のいずれかに記載
のスルホン酸基含有樹脂ワニスを熱処理して得られるス
ルホン酸基含有架橋樹脂。
[6] A sulfonic acid group-containing crosslinked resin obtained by heat-treating the sulfonic acid group-containing resin varnish according to any one of [1] to [5].

【0020】[7] [6]に記載のスルホン酸基含有
架橋樹脂よりなる燃料電池用イオン伝導性高分子膜。
[7] An ion conductive polymer membrane for a fuel cell, which comprises the sulfonic acid group-containing crosslinked resin according to [6].

【0021】[8] イオン交換基当量が1000g/
mol以下かつメタノール溶解性が15wt%未満であ
る[7]記載の燃料電池用イオン伝導膜。
[8] Ion exchange group equivalent is 1000 g /
The ion conductive membrane for a fuel cell according to [7], which is less than or equal to mol and has a methanol solubility of less than 15 wt%.

【0022】[9] 本発明は[7]または[8]記載
の燃料電池用イオン伝導性高分子膜を用いて得られる燃
料電池。
[9] The present invention provides a fuel cell obtained by using the ion conductive polymer membrane for a fuel cell according to [7] or [8].

【0023】本発明は、一般的なウレタン樹脂やエポキ
シ樹脂と同じ条件で簡便に架橋させることができ、耐メ
タノール性に優れた、燃料電池用プロトン伝導膜として
有用なスルホン酸基含有架橋樹脂およびその原料である
スルホン酸基含有架橋樹脂ワニスを提供する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a sulfonic acid group-containing crosslinked resin which can be easily crosslinked under the same conditions as general urethane resins and epoxy resins, and which is excellent in methanol resistance and is useful as a proton conductive membrane for fuel cells. Provided is a sulfonic acid group-containing crosslinked resin varnish which is a raw material thereof.

【0024】本発明に係るイオン導電性高分子膜は、高
いイオン伝導性を有し、かつ耐水性、耐溶剤性に優れて
いる。特に、本発明に係るイオン導電性高分子膜を用い
て燃料電池を形成すると、耐久性に優れた、低抵抗で高
電流操作可能な燃料電池を得ることができる。
The ion conductive polymer film according to the present invention has high ion conductivity, and is excellent in water resistance and solvent resistance. In particular, when a fuel cell is formed using the ion conductive polymer film according to the present invention, a fuel cell having excellent durability, low resistance and high current operation can be obtained.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるスルホン酸
基含有架橋樹脂およびその原料であるスルホン酸基含有
樹脂のワニスについて具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The sulfonic acid group-containing crosslinked resin according to the present invention and the varnish of the sulfonic acid group-containing resin which is the raw material thereof will be specifically described below.

【0026】本発明のスルホン酸基含有樹脂ワニスは、
分子鎖内にスルホン酸基を含有しかつ分子鎖末端に活性
水素を含む基を有するポリマーと硬化剤とを含むことを
特徴とする。なお、本発明における活性水素とは酸素原
子や窒素原子に結合した水素のことであり、具体的には
水酸基やアミノ基の水素を示す。
The sulfonic acid group-containing resin varnish of the present invention is
It is characterized by containing a polymer having a sulfonic acid group in the molecular chain and having a group containing active hydrogen at the terminal of the molecular chain, and a curing agent. In addition, the active hydrogen in the present invention is hydrogen bonded to an oxygen atom or a nitrogen atom, and specifically represents hydrogen of a hydroxyl group or an amino group.

【0027】また、本発明のスルホン酸基含有架橋樹脂
は、分子鎖内にスルホン酸基を含有しかつ分子鎖末端が
アルコール性水酸基であるポリマーと硬化剤とを含むス
ルホン酸基含有樹脂ワニスより得られる。
Further, the sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention comprises a sulfonic acid group-containing resin varnish containing a polymer having a sulfonic acid group in the molecular chain and having an alcoholic hydroxyl group at the molecular chain end and a curing agent. can get.

【0028】また、本発明のスルホン酸基含有架橋樹脂
は、分子鎖内にスルホン酸基を含有しかつ分子鎖末端が
アミノ基であるポリマーと硬化剤とを含むスルホン酸基
含有樹脂ワニスより得られる。
The sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention is obtained from a sulfonic acid group-containing resin varnish containing a polymer having a sulfonic acid group in the molecular chain and having an amino group at the molecular chain end and a curing agent. To be

【0029】本発明のスルホン酸基含有ポリマーは、好
ましくは、全繰り返し構造単位に対して、下記一般式
(1)で表される繰り返し構造単位20〜99モル%
と、下記一般式(2)で表される繰り返し構造単位1〜
80モル%からなり、かつ下記一般式(3)で表される
アルコール性水酸基末端または下記一般式(4)で表さ
れるアミノ基末端を有する。
The sulfonic acid group-containing polymer of the present invention is preferably 20 to 99 mol% of the repeating structural unit represented by the following general formula (1), based on all repeating structural units.
And a repeating structural unit 1 represented by the following general formula (2)
80 mol% and has an alcoholic hydroxyl group terminal represented by the following general formula (3) or an amino group terminal represented by the following general formula (4).

【0030】[0030]

【化11】 [Chemical 11]

【0031】一般式(1)中、Aは−CO−または−S
2−を表し、Bは直接結合、−CH2−、−C(C
32−、―C(CF32―、−O−、−S−、−SO
2−または−CO−を表す。hおよびiは0以上2以下
の整数であり、かつh+iが1以上の数である。Mは水
素、リチウム、ナトリウムまたはカリウムを表す。mは
0または2以下の正の整数である。
In the general formula (1), A is --CO-- or --S.
O 2 -, B stands direct bond, -CH 2 -, - C ( C
H 3) 2 -, - C (CF 3) 2 -, - O -, - S -, - SO
Represents 2- or -CO-. h and i are integers of 0 or more and 2 or less, and h + i is a number of 1 or more. M represents hydrogen, lithium, sodium or potassium. m is 0 or a positive integer of 2 or less.

【0032】一般式(2)中、B、nは一般式(1)の
B、nと同じ意味である。Eは直接結合、−CH2−、
−C(CH32−、―C(CF32―、−O−、―S
―、−SO2−または−CO−を表す。nは0または2
以下の正の整数である。
In the general formula (2), B and n have the same meanings as B and n in the general formula (1). E is a direct bond, -CH 2 -,
-C (CH 3) 2 -, - C (CF 3) 2 -, - O -, - S
-, - representing the or -CO- - SO 2. n is 0 or 2
The following positive integers.

【0033】また、前記一般式(1)および(2)中、
芳香環の水素は、ハロゲン、アルキル基で置換されてい
ても構わない。
In the general formulas (1) and (2),
Hydrogen on the aromatic ring may be substituted with halogen or an alkyl group.

【0034】一般式(3)中、B、mは一般式(1)中
のB、mと同じ意味である。Rは炭素数2から4のアル
キル基である。kは1以上9以下の正の整数である。
In the general formula (3), B and m have the same meanings as B and m in the general formula (1). R is an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms. k is a positive integer of 1 or more and 9 or less.

【0035】また、以下で述べるアルコール性水酸基末
端1モルとは前記一般(3)式で表わされる末端構造単
位1モルを表わす。
The term "1 mol of the terminal alcoholic hydroxyl group" means 1 mol of the terminal structural unit represented by the general formula (3).

【0036】また、一般式(3)においてRで表される
アルキレン基としてはエチレン基、1,2−プロピレン
基、1,2−ブチレン基、1,4−ブチレン基などが挙
げられる。
Examples of the alkylene group represented by R in the general formula (3) include ethylene group, 1,2-propylene group, 1,2-butylene group and 1,4-butylene group.

【0037】一般式(4)中、Arは、In the general formula (4), Ar is

【化12】 である。GおよびG’は直接結合、−CH2−、−C
(CH32−、―C(CF32―、−O−、−SO2
または−CO−を表す。また、前記一般式(4)中、芳
香環の水素は、ハロゲン、アルキル基、アミノ基で置換
されていても構わない。
[Chemical 12] Is. G and G 'is a direct bond, -CH 2 -, - C
(CH 3) 2 -, - C (CF 3) 2 -, - O -, - SO 2 -
Alternatively, it represents -CO-. Further, in the general formula (4), hydrogen of the aromatic ring may be substituted with halogen, an alkyl group or an amino group.

【0038】また、以下で述べるアミノ基末端1モルと
は前記一般(4)式で表わされる末端構造1モルを表わ
す。
Further, 1 mol of the terminal amino group described below means 1 mol of the terminal structure represented by the general formula (4).

【0039】本発明のスルホン酸基含有樹脂は、前記一
般式(1)のAが−CO−であるスルホン化ポリエーテ
ルケトン類と、Aが−SO2−であるスルホン化ポリス
ルホン類に大別される。
The sulfonic acid group-containing resin of the present invention is roughly classified into sulfonated polyether ketones in which A in the general formula (1) is —CO— and sulfonated polysulfones in which A is —SO 2 —. To be done.

【0040】前記一般式(1)のAが−CO−でありか
つ分子鎖末端が一般式(3)で表されるアルコ−ル性水
酸基であるスルホン化ポリエーテルケトン類とその製造
方法について説明する。
The sulfonated polyether ketones in which A in the general formula (1) is —CO— and the molecular chain terminal is an alcoholic hydroxyl group represented by the general formula (3), and a method for producing the same will be described. To do.

【0041】本発明で用いることのできるスルホン化ポ
リエーテルケトン類は、ポリマーの全繰り返し構造単位
に対して、好ましくは前記一般式(1)で表される繰り
返し構造単位を20〜99モル%および前記一般式
(2)で表される繰り返し構造単位を1〜80モル%、
より好ましくは前記一般式(1)で表される繰り返し構
造単位を30〜80モル%および前記一般式(2)で表
される繰り返し構造単位を20〜70モル%を有し、か
つ前記一般式(3)で表わされるアルコール性水酸基末
端を有する。一般式(1)で表される繰り返し構造単位
と一般式(2)で表される繰り返し構造単位の配列はラ
ンダムでもブロックでも構わない。
The sulfonated polyether ketones that can be used in the present invention preferably contain 20 to 99 mol% of the repeating structural unit represented by the general formula (1) based on the total repeating structural units of the polymer. 1 to 80 mol% of the repeating structural unit represented by the general formula (2),
More preferably, the repeating structural unit represented by the general formula (1) has 30 to 80 mol% and the repeating structural unit represented by the general formula (2) has 20 to 70 mol%, and the general formula It has an alcoholic hydroxyl group terminal represented by (3). The arrangement of the repeating structural unit represented by the general formula (1) and the repeating structural unit represented by the general formula (2) may be random or block.

【0042】本発明で用いることのできるアルコール性
水酸基末端を有するスルホン化ポリエーテルケトン類
は、フェノール性水酸基末端を有するスルホン化ポリエ
ーテルケトン類に公知の方法でアルキレンオキシドまた
は環状エーテルを付加させることにより得ることが出来
る。フェノール性水酸基末端を有するスルホン化ポリエ
ーテルケトン類は、下記一般式(7)で表される芳香族
ジオールに対し、等量未満の下記一般式(5)で表され
るスルホン化ベンゾフェノン化合物と下記一般式(6)
で表されるジハロゲン芳香族化合物との混合物を、従来
公知の方法で反応させることにより得ることができる。
The sulfonated polyether ketones having an alcoholic hydroxyl group terminal which can be used in the present invention are prepared by adding an alkylene oxide or a cyclic ether to a sulfonated polyether ketone having a phenolic hydroxyl group terminal by a known method. Can be obtained by The sulfonated polyetherketones having a phenolic hydroxyl group terminal are less than an equivalent amount of the sulfonated benzophenone compound represented by the following general formula (5) with respect to the aromatic diol represented by the following general formula (7) and the following. General formula (6)
It can be obtained by reacting a mixture with a dihalogenated aromatic compound represented by

【0043】[0043]

【化13】 [Chemical 13]

【0044】一般式(5)中、M、h、iは一般式
(1)の、M、h、iと同じ意味である。Z1はフッ素
または塩素である。
In the general formula (5), M, h and i have the same meanings as M, h and i in the general formula (1). Z 1 is fluorine or chlorine.

【0045】一般式(6)中、E、nは一般式(2)の
E、nと同じ意味である。Z2はフッ素または塩素であ
る。
In the general formula (6), E and n have the same meanings as E and n in the general formula (2). Z 2 is fluorine or chlorine.

【0046】一般式(7)中、B、mは一般式(1)の
B、mと同じ意味である。
In the general formula (7), B and m have the same meanings as B and m in the general formula (1).

【0047】原料のスルホン化ベンゾフェノン化合物、
ジハロゲン芳香族化合物および芳香族ジオールの装入の
順序、反応の濃度、温度、時間には何ら制限はない。な
お、通常ポリエーテルケトン類は、窒素、アルゴンなど
の不活性ガス雰囲気下、非プロトン性極性溶媒中で、ス
ルホン化ベンゾフェノン化合物と芳香族ジオールを塩基
性触媒の共存下で、0〜200℃程度で数時間反応させ
ることにより得られる。
A raw material, a sulfonated benzophenone compound,
There is no limitation on the order of charging the dihalogenated aromatic compound and the aromatic diol, the reaction concentration, the temperature and the time. In addition, normally, polyetherketones are in the atmosphere of an inert gas such as nitrogen and argon, in an aprotic polar solvent, in the coexistence of a sulfonated benzophenone compound and an aromatic diol with a basic catalyst, at about 0 to 200 ° C. It can be obtained by reacting for several hours.

【0048】本発明で使用することができる前記一般式
(5)で表されるスルホン化ベンゾフェノンの具体例と
しては、5,5’−カルボニルビス(2−フルオロベン
ゼンスルホン酸)、4,4’−カルボニルビス(2−フ
ルオロベンゼンスルホン酸)、6,6’−カルボニルビ
ス(3−フルオロベンゼンスルホン酸)、2−フルオロ
−5−[(4−フルオロフェニル)カルボニル]ベンゼ
ンスルホン酸、2−フルオロ−4−[(3−フルオロフ
ェニル)カルボニル]ベンゼンスルホン酸、5,5’−
カルボニルビス(2−フルオロベンゼンスルホン酸リチ
ウム)、4,4’−カルボニルビス(2−フルオロベン
ゼンスルホン酸リチウム)、6,6’−カルボニルビス
(3−フルオロベンゼンスルホン酸リチウム)、2−フ
ルオロ−5−[(4−フルオロフェニル)カルボニル]
ベンゼンスルホン酸リチウム、2−フルオロ−4−
[(3−フルオロフェニル)カルボニル]ベンゼンスル
ホン酸リチウム、5,5’−カルボニルビス(2−フル
オロベンゼンスルホン酸ナトリウム)、4,4’−カル
ボニルビス(2−フルオロベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム)、6,6’−カルボニルビス(3−フルオロベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム)、2−フルオロ−5−[(4
−フルオロフェニル)カルボニル]ベンゼンスルホン酸
ナトリウム、2−フルオロ−4−[(3−フルオロフェ
ニル)カルボニル]ベンゼンスルホン酸ナトリウム、
5,5’−カルボニルビス(2−フルオロベンゼンスル
ホン酸カリウム)、4,4’−カルボニルビス(2−フ
ルオロベンゼンスルホン酸カリウム)、6,6’−カル
ボニルビス(3−フルオロベンゼンスルホン酸カリウ
ム)、2−フルオロ−5−[(4−フルオロフェニル)
カルボニル]ベンゼンスルホン酸カリウム、2−フルオ
ロ−4−[(3−フルオロフェニル)カルボニル]ベン
ゼンスルホン酸カリウム、5,5’−カルボニルビス
(2−クロロベンゼンスルホン酸)、4,4’−カルボ
ニルビス(2−クロロベンゼンスルホン酸)、6,6’
−カルボニルビス(3−クロロベンゼンスルホン酸)、
2−クロロ−5−[(4−クロロフェニル)カルボニ
ル]ベンゼンスルホン酸、2−クロロ−4−[(3−ク
ロロフェニル)カルボニル]ベンゼンスルホン酸、5,
5’−カルボニルビス(2−クロロベンゼンスルホン酸
リチウム)、4,4’−カルボニルビス(2−クロロベ
ンゼンスルホン酸リチウム)、6,6’−カルボニルビ
ス(3−クロロベンゼンスルホン酸リチウム)、2−ク
ロロ−5−[(4−クロロフェニル)カルボニル]ベン
ゼンスルホン酸リチウム、2−クロロ−4−[(3−ク
ロロフェニル)カルボニル]ベンゼンスルホン酸リチウ
ム、5,5’−カルボニルビス(2−クロロベンゼンス
ルホン酸ナトリウム)、4,4’−カルボニルビス(2
−クロロベンゼンスルホン酸ナトリウム)、6,6’−
カルボニルビス(3−クロロベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム)、2−クロロ−5−[(4−クロロフェニル)カ
ルボニル]ベンゼンスルホン酸ナトリウム、2−クロロ
−4−[(3−クロロフェニル)カルボニル]ベンゼン
スルホン酸ナトリウム、5,5’−カルボニルビス(2
−クロロベンゼンスルホン酸カリウム)、4,4’−カ
ルボニルビス(2−クロロベンゼンスルホン酸カリウ
ム)、6,6’−カルボニルビス(3−クロロベンゼン
スルホン酸カリウム)、2−クロロ−5−[(4−クロ
ロフェニル)カルボニル]ベンゼンスルホン酸カリウ
ム、2−クロロ−4−[(3−クロロフェニル)カルボ
ニル]ベンゼンスルホン酸カリウムなどが挙げられる。
これらのスルホン化ベンゾフェノン化合物は単独である
いは2種以上を混合して使用することができる。
Specific examples of the sulfonated benzophenone represented by the general formula (5) that can be used in the present invention include 5,5'-carbonylbis (2-fluorobenzenesulfonic acid) and 4,4 '. -Carbonylbis (2-fluorobenzenesulfonic acid), 6,6'-carbonylbis (3-fluorobenzenesulfonic acid), 2-fluoro-5-[(4-fluorophenyl) carbonyl] benzenesulfonic acid, 2-fluoro -4-[(3-fluorophenyl) carbonyl] benzenesulfonic acid, 5,5'-
Carbonylbis (lithium 2-fluorobenzenesulfonate), 4,4′-carbonylbis (lithium 2-fluorobenzenesulfonate), 6,6′-carbonylbis (lithium 3-fluorobenzenesulfonate), 2-fluoro- 5-[(4-fluorophenyl) carbonyl]
Lithium benzenesulfonate, 2-fluoro-4-
[(3-Fluorophenyl) carbonyl] benzenesulfonate lithium, 5,5′-carbonylbis (sodium 2-fluorobenzenesulfonate), 4,4′-carbonylbis (sodium 2-fluorobenzenesulfonate), 6, 6'-Carbonylbis (sodium 3-fluorobenzenesulfonate), 2-fluoro-5-[(4
-Fluorophenyl) carbonyl] sodium benzenesulfonate, 2-fluoro-4-[(3-fluorophenyl) carbonyl] sodium benzenesulfonate,
5,5'-carbonylbis (potassium 2-fluorobenzenesulfonate), 4,4'-carbonylbis (potassium 2-fluorobenzenesulfonate), 6,6'-carbonylbis (potassium 3-fluorobenzenesulfonate) , 2-fluoro-5-[(4-fluorophenyl)
Carbonyl] potassium benzenesulfonate, 2-fluoro-4-[(3-fluorophenyl) carbonyl] potassium benzenesulfonate, 5,5′-carbonylbis (2-chlorobenzenesulfonic acid), 4,4′-carbonylbis ( 2-chlorobenzenesulfonic acid), 6,6 '
-Carbonylbis (3-chlorobenzenesulfonic acid),
2-chloro-5-[(4-chlorophenyl) carbonyl] benzenesulfonic acid, 2-chloro-4-[(3-chlorophenyl) carbonyl] benzenesulfonic acid, 5,
5'-carbonylbis (lithium 2-chlorobenzenesulfonate), 4,4'-carbonylbis (lithium 2-chlorobenzenesulfonate), 6,6'-carbonylbis (lithium 3-chlorobenzenesulfonate), 2-chloro- Lithium 5-[(4-chlorophenyl) carbonyl] benzenesulfonate, lithium 2-chloro-4-[(3-chlorophenyl) carbonyl] benzenesulfonate, 5,5′-carbonylbis (sodium 2-chlorobenzenesulfonate), 4,4'-carbonylbis (2
-Sodium chlorobenzene sulfonate), 6,6'-
Carbonylbis (sodium 3-chlorobenzenesulfonate), sodium 2-chloro-5-[(4-chlorophenyl) carbonyl] benzenesulfonate, sodium 2-chloro-4-[(3-chlorophenyl) carbonyl] benzenesulfonate, 5 , 5'-carbonylbis (2
-Potassium chlorobenzenesulfonate), 4,4'-carbonylbis (potassium 2-chlorobenzenesulfonate), 6,6'-carbonylbis (potassium 3-chlorobenzenesulfonate), 2-chloro-5-[(4-chlorophenyl ) Carbonyl] potassium benzenesulfonate, potassium 2-chloro-4-[(3-chlorophenyl) carbonyl] benzenesulfonate, and the like.
These sulfonated benzophenone compounds can be used alone or in admixture of two or more.

【0049】前記一般式(6)で表されるジハロゲン芳
香族化合物の具体例としては、1,4−ジフルオロベン
ゼン、1,3−ジフルオロベンゼン、2,5−ジフルオ
ロトルエン、2,5−ジフルオロエチルベンゼン、2,
5−ジフルオロ−p−キシレン、4,4’−ジフルオロ
ビフェニル、3,3’―ジメチル―4,4’−ジフルオ
ロビフェニル、2,2’−ジフルオロビフェニル、3,
3’−ジブロモ−4,4’−ジフルオロビフェニル、
4,4’−ジフルオロベンゾフェノン、2,2’−ジメ
チル−4,4’−ジフルオロベンゾフェノン、3,3’
−ジメチル−4,4’−ジフルオロベンゾフェノン、
3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジフル
オロベンゾフェノン、2,2’−ジフルオロベンゾフェ
ノン、4,4’−ビス(4−フルオロベンゾイル)ベン
ゼン、4,4’−ビス(4−フルオロベンゾイル)ビフ
ェニル、4,4’−ジフルオロジフェニルスルフィド、
2,2’−ジフルオロジフェニルスルフィド、4,4’
−ジフルオロジフェニルメタン、2,2’−ジフルオロ
ジフェニルメタン、4,4’−ジフルオロジフェニルエ
ーテル、2,2’−ジフルオロジフェニルエーテル、
4,4’−ジフルオ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、2,2−ビス(4−フ
ルオロフェニル)プロパン、2,2−ビス(2−フルオ
ロフェニル)プロパン、α,α’−ビス(4−フルオロ
フェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、α,
α’−ビス(2−フルオロフェニル)−1,4−ジイソ
プロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−フルオロフェ
ニル)−1,3−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−
ビス(2−フルオロフェニル)−1,3−ジイソプロピ
ルベンゼン、1,4−ジクロロベンゼン、1,3−ジク
ロロベンゼン、4,4’−ジクロロビフェニル、2,
2’−ジクロロビフェニル、3,3’−ジブロモ−4,
4’−ジクロロビフェニル、4,4’−ジクロロベンゾ
フェノン、2,2’−ジクロロベンゾフェノン、4,
4’−ジクロロジフェニルスルフィド、2,2’−ジク
ロロジフェニルスルフィド、4,4’−ジクロロジフェ
ニルメタン、2,2’−ジクロロジフェニルメタン、
4,4’−ジクロロジフェニルエーテル、2,2’−ジ
クロロジフェニルエーテル、4,4’−ジクロロジフェ
ニルスルホン、2,2’−ジクロロジフェニルスルホ
ン、2,2−ビス(4−クロロフェニル)プロパン、
2,2−ビス(2−クロロフェニル)プロパン、α,
α’−ビス(4−クロロフェニル)−1,4−ジイソプ
ロピルベンゼン、α,α’−ビス(2−クロロフェニ
ル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビ
ス(4−クロロフェニル)−1,3−ジイソプロピルベ
ンゼン、α,α’−ビス(2−クロロフェニル)−1,
3−ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。これらの
二官能性芳香族化合物は単独であるいは2種以上を混合
して使用することができる。
Specific examples of the dihalogenated aromatic compound represented by the general formula (6) include 1,4-difluorobenzene, 1,3-difluorobenzene, 2,5-difluorotoluene and 2,5-difluoroethylbenzene. , 2,
5-difluoro-p-xylene, 4,4'-difluorobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-difluorobiphenyl, 2,2'-difluorobiphenyl, 3,
3'-dibromo-4,4'-difluorobiphenyl,
4,4'-difluorobenzophenone, 2,2'-dimethyl-4,4'-difluorobenzophenone, 3,3 '
-Dimethyl-4,4'-difluorobenzophenone,
3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-difluorobenzophenone, 2,2′-difluorobenzophenone, 4,4′-bis (4-fluorobenzoyl) benzene, 4,4′-bis ( 4-fluorobenzoyl) biphenyl, 4,4′-difluorodiphenyl sulfide,
2,2'-difluorodiphenyl sulfide, 4,4 '
-Difluorodiphenylmethane, 2,2'-difluorodiphenylmethane, 4,4'-difluorodiphenyl ether, 2,2'-difluorodiphenyl ether,
4,4'-difluorodiphenyl sulfone, 2,2'-
Difluorodiphenyl sulfone, 2,2-bis (4-fluorophenyl) propane, 2,2-bis (2-fluorophenyl) propane, α, α′-bis (4-fluorophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, α,
α'-bis (2-fluorophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, α, α'-bis (4-fluorophenyl) -1,3-diisopropylbenzene, α, α'-
Bis (2-fluorophenyl) -1,3-diisopropylbenzene, 1,4-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 4,4′-dichlorobiphenyl, 2,
2'-dichlorobiphenyl, 3,3'-dibromo-4,
4'-dichlorobiphenyl, 4,4'-dichlorobenzophenone, 2,2'-dichlorobenzophenone, 4,
4'-dichlorodiphenyl sulfide, 2,2'-dichlorodiphenyl sulfide, 4,4'-dichlorodiphenylmethane, 2,2'-dichlorodiphenylmethane,
4,4'-dichlorodiphenyl ether, 2,2'-dichlorodiphenyl ether, 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone, 2,2'-dichlorodiphenyl sulfone, 2,2-bis (4-chlorophenyl) propane,
2,2-bis (2-chlorophenyl) propane, α,
α'-bis (4-chlorophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, α, α'-bis (2-chlorophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, α, α'-bis (4-chlorophenyl) -1, 3-diisopropylbenzene, α, α′-bis (2-chlorophenyl) -1,
3-diisopropylbenzene etc. are mentioned. These bifunctional aromatic compounds may be used alone or in admixture of two or more.

【0050】ジハロゲン芳香族化合物の仕込み比率は、
スルホン化ベンゾフェノン化合物とジハロゲン芳香族化
合物の合計量に対して1〜80モル%、好ましくは10
〜70モル%である。
The charging ratio of the dihalogenated aromatic compound is
The amount of the sulfonated benzophenone compound and the dihalogenated aromatic compound is 1 to 80 mol%, preferably 10% by mol.
˜70 mol%.

【0051】また、本発明で使用できる前記一般式
(7)で表される芳香族ジオール類の具体例としては、
ハイドロキノン、レゾルシン、2−メチルハイドロキノ
ン、2−エチルハイドロキノン、2−プロピルハイドロ
キノン、2−ブチルハイドロキノン、2−ヘキシルハイ
ドロキノン、2−オクチルハイドロキノン、2−デカニ
ルハイドロキノン、2,3−ジメチルハイドロキノン、
2,3−ジエチルハイドロキノン、2,5−ジメチルハ
イドロキノン、2,5−ジエチルハイドロキノン、2,
6−ジメチルハイドロキノン、2,3,5−トリメチル
ハイドロキノン、2,3,5,6−テトラメチルハイド
ロキノン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,
2’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジメチル−
4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,5,
5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニ
ル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジヒドロキシビフ
ェニル、3,3’,5,5’−テトラクロロ−4,4’
−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジブロモ−4,
4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,5,5’−
テトラブロモ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、
3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロキシビフェ
ニル、3,3’,5,5’−テトラフルオロ−4,4’
−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、2,2’−ジヒドロキシジフェニルメ
タン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジヒドロキシジ
フェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−
4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、3,3’−
ジクロロ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、
3,3’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジヒド
ロキシジフェニルメタン、3,3’−ジブロモ−4,
4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、3,3’,5,
5’−テトラブロモ−4,4’−ジヒドロキシジフェニ
ルメタン、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロ
キシジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラフ
ルオロ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、
4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2’
−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’−ジメチ
ル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,
3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキ
シジフェニルエーテル、3,3’−ジクロロ−4,4’
−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’,5,
5’−テトラクロロ−4,4’−ジヒドロキシジフェニ
ルエーテル、3,3’−ジブロモ−4,4’−ジヒドロ
キシジフェニルエーテル、3,3’,5,5’−テトラ
ブロモ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、
3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロキシジフェ
ニルエーテル、3,3’,5,5’−テトラフルオロ−
4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’
−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、2,2’−ジヒ
ドロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジメチル−
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,
3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキ
シジフェニルスルフィド、3,3’−ジクロロ−4,
4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’,
5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジヒドロキシジフ
ェニルスルフィド、3,3’−ジブロモ−4,4’−ジ
ヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’,5,5’
−テトラブロモ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルス
ルフィド、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロ
キシジフェニルスルフィド、3,3’,5,5’−テト
ラフルオロ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフ
ィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、
2,2’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、3,3’
−ジメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホ
ン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジ
ヒドロキシジフェニルスルホン、3,3’−ジクロロ−
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、3,
3’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジヒドロキ
シジフェニルスルホン、3,3’−ジブロモ−4,4’
−ジヒドロキシジフェニルスルホン、3,3’,5,
5’−テトラブロモ−4,4’−ジヒドロキシジフェニ
ルスルホン、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒド
ロキシジフェニルスルホン、3,3’,5,5’−テト
ラフルオロ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(2−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジク
ロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(3,5−ジジブロモ−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フルオロ−4−
ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5
−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−
ビス(2−ヒドロキシフェニル)−1,4−ジイソプロ
ピルベンゼン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−1,3−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビ
ス(2−ヒドロキシフェニル)−1,3−ジイソプロピ
ルベンゼン、α,α’−ビス(3−メチル−4−ヒドロ
キシフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、
α,α’−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、α,α’
−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1,
3−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(3,5
−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1,3−ジイ
ソプロピルベンゼン等が挙げられる。これらの芳香族ジ
オール類は単独であるいは2種以上を混合して使用する
ことができる。
Specific examples of the aromatic diols represented by the general formula (7) that can be used in the present invention include:
Hydroquinone, resorcin, 2-methylhydroquinone, 2-ethylhydroquinone, 2-propylhydroquinone, 2-butylhydroquinone, 2-hexylhydroquinone, 2-octylhydroquinone, 2-decanylhydroquinone, 2,3-dimethylhydroquinone,
2,3-diethylhydroquinone, 2,5-dimethylhydroquinone, 2,5-diethylhydroquinone, 2,
6-dimethylhydroquinone, 2,3,5-trimethylhydroquinone, 2,3,5,6-tetramethylhydroquinone, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 2,
2'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-dimethyl-
4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3 ', 5
5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'
-Dihydroxybiphenyl, 3,3'-dibromo-4,
4'-dihydroxybiphenyl, 3,3 ', 5,5'-
Tetrabromo-4,4'-dihydroxybiphenyl,
3,3'-difluoro-4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3 ', 5,5'-tetrafluoro-4,4'
-Dihydroxybiphenyl, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 2,2'-dihydroxydiphenylmethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 3,3 ', 5,5'-tetramethyl-
4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 3,3'-
Dichloro-4,4'-dihydroxydiphenylmethane,
3,3 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 3,3'-dibromo-4,
4'-dihydroxydiphenylmethane, 3,3 ', 5
5'-tetrabromo-4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 3,3'-difluoro-4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 3,3 ', 5,5'-tetrafluoro-4,4'-dihydroxydiphenylmethane,
4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 2,2 '
-Dihydroxydiphenyl ether, 3,3'-dimethyl-4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 3,
3 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 3,3'-dichloro-4,4'
-Dihydroxydiphenyl ether, 3,3 ', 5,
5'-tetrachloro-4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 3,3'-dibromo-4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 3,3 ', 5,5'-tetrabromo-4,4'-dihydroxydiphenyl ether,
3,3'-difluoro-4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 3,3 ', 5,5'-tetrafluoro-
4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4 '
-Dihydroxydiphenyl sulfide, 2,2'-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3'-dimethyl-
4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,
3 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3'-dichloro-4,
4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3 ',
5,5'-tetrachloro-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3'-dibromo-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3 ', 5,5'
-Tetrabromo-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3'-difluoro-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 3,3 ', 5,5'-tetrafluoro-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone,
2,2'-dihydroxydiphenyl sulfone, 3,3 '
-Dimethyl-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 3,3 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 3,3'-dichloro-
4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 3,
3 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 3,3'-dibromo-4,4'
-Dihydroxydiphenyl sulfone, 3,3 ', 5
5'-tetrabromo-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 3,3'-difluoro-4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 3,3 ', 5,5'-tetrafluoro-4,4'-dihydroxydiphenyl Sulfone, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (2-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-bromo-4-hydroxyphenyl) propane,
2,2-bis (3,5-didibromo-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-fluoro-4-)
Hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5
-Difluoro-4-hydroxyphenyl) propane,
2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) -1,4-diisopropylbenzene, α, α′-
Bis (2-hydroxyphenyl) -1,4-diisopropylbenzene, α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) -1,3-diisopropylbenzene, α, α′-bis (2-hydroxyphenyl) -1, 3-diisopropylbenzene, α, α′-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1,4-diisopropylbenzene,
α, α′-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1,4-diisopropylbenzene, α, α ′
-Bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1,
3-diisopropylbenzene, α, α′-bis (3,5
-Dimethyl-4-hydroxyphenyl) -1,3-diisopropylbenzene and the like. These aromatic diols can be used alone or in admixture of two or more.

【0052】芳香族ジオール類、スルホン化ベンゾフェ
ノン化合物、ジハロゲン芳香族化合物を重合系内に仕込
み反応させる方法には特に制限はないが、好適には イ)芳香族ジオール類、スルホン化ベンゾフェノン化合
物、ジハロゲン芳香族化合物の全てと、更に塩基性触媒
を重合系内に装入し反応を行う方法、または ロ)芳香族ジオール類と塩基性触媒を反応させて塩を形
成した後、スルホン化ベンゾフェノン化合物、芳香族二
官能性化合物を添加して反応を行う方法の何れかが望ま
しい。
The method of charging the aromatic diols, the sulfonated benzophenone compounds and the dihalogenated aromatic compounds into the polymerization system and carrying out the reaction is not particularly limited, but preferably a) the aromatic diols, the sulfonated benzophenone compounds and the dihalogenated compounds. A method in which all of the aromatic compounds and a basic catalyst are further charged into the polymerization system to carry out the reaction, or (b) after reacting the aromatic diols with the basic catalyst to form a salt, a sulfonated benzophenone compound, Any method of adding an aromatic bifunctional compound and carrying out the reaction is desirable.

【0053】触媒の種類や反応条件等は特に規定される
ことはなく、公知の触媒や反応条件等を適用できる。触
媒としてはアルカリ金属、アルカリ土類金属、酸化亜鉛
などの塩基性金属化合物、各種金属の炭酸塩、酢酸塩、
水酸化物、第四級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、有
機塩基などが挙げられる。これら触媒の使用量は、用い
る芳香族ジオール1モルに対して、通常0.1から5.
0モル比である。好ましくは0.5から2.0モル比で
ある。
The type of catalyst and reaction conditions are not particularly limited, and known catalysts and reaction conditions can be applied. As the catalyst, alkali metal, alkaline earth metal, basic metal compounds such as zinc oxide, carbonates and acetates of various metals,
Examples thereof include hydroxides, quaternary ammonium salts, phosphonium salts and organic bases. The amount of these catalysts to be used is usually 0.1 to 5. with respect to 1 mol of the aromatic diol used.
It is 0 molar ratio. The molar ratio is preferably 0.5 to 2.0.

【0054】本発明で用いることのできるスルホン化ポ
リエーテルケトン類を製造する反応は、通常、溶媒中で
行う。好ましい溶媒としては、下記のようなものが挙げ
られる。 a)非プロトン性アミド系溶媒 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,N−ジエチルアセトアミド、N−メチル
−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリ
ジノン、N−メチルカプロラクタム、ヘキサメチルホス
ホロトリアミドなど。 b)エーテル系溶媒 1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチ
ル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)
エタン、テトラヒドロフラン、ビス[2−(2−メトキ
シエトキシ)エチル]エーテル、1,4−ジオキサンな
ど。 c)アミン系溶媒 ピリジン、キノリン、イソキノリン、α−ピコリン、β
−ピコリン、γ−ピコリン、イソホロン、ピペリジン、
2,4−ルチジン、2,6−ルチジン、トリメチルアミ
ン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチ
ルアミンンなど。 d)その他の溶媒 ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ジフェニル
エーテル、スルホラン、ジフェニルスルホン、テトラメ
チル尿素、アニソールなど。
The reaction for producing the sulfonated polyether ketones that can be used in the present invention is usually carried out in a solvent. The following are mentioned as a preferable solvent. a) aprotic amide solvent N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N -Methylcaprolactam, hexamethylphosphorotriamide and the like. b) Ether solvent 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy)
Ethane, tetrahydrofuran, bis [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] ether, 1,4-dioxane and the like. c) Amine-based solvents pyridine, quinoline, isoquinoline, α-picoline, β
-Picoline, γ-picoline, isophorone, piperidine,
2,4-lutidine, 2,6-lutidine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine and the like. d) Other solvents Dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, diphenyl ether, sulfolane, diphenyl sulfone, tetramethyl urea, anisole and the like.

【0055】これらの溶媒は、単独または2種以上混合
して用いても差し支えない。また、下記e)項に示す溶
媒を用いて、それらの1種または2種以上とを更に混合
して用いることもできる。混合して用いる場合は、必ず
しも相互に溶解するような溶媒の組み合わせを選択する
必要はなく、混合し合わなく不均一な混合系でも差し支
えない。
These solvents may be used alone or in admixture of two or more. Further, the solvent shown in the item e) below may be used, and one or more of them may be further mixed and used. When mixed and used, it is not always necessary to select a combination of solvents that dissolve each other, and a heterogeneous mixed system may be used without mixing.

【0056】これらの溶媒中で行う反応物質の濃度(以
下、重合濃度と称する。)には、なんら制限はない。本
発明では、溶媒中で行う重合濃度を、用いた全溶媒の全
質量とモノマーの全質量との合計量に対する、用いたモ
ノマーの全質量の割合を百分率で示した値と定義する。
好ましい重合濃度は、5から40%であり、更に好まし
くは8から35%であり、最も好ましい重合濃度は10
から30%である。
There is no limitation on the concentration of the reaction substance (hereinafter referred to as polymerization concentration) carried out in these solvents. In the present invention, the polymerization concentration carried out in the solvent is defined as a value indicating the ratio of the total mass of the used monomers to the total amount of the total mass of all the solvents used and the total mass of the monomers, as a percentage.
The preferred polymerization concentration is 5 to 40%, more preferably 8 to 35%, and the most preferred polymerization concentration is 10%.
To 30%.

【0057】上記の溶媒中で、芳香族ジオール類、スル
ホン化ベンゾフェノン化合物、ジハロゲン芳香族化合物
を重縮合させることにより本発明のスルホン酸基含有架
橋性ポリエーテルケトン類が得られる。
By subjecting aromatic diols, sulfonated benzophenone compounds and dihalogenated aromatic compounds to polycondensation in the above solvent, the sulfonic acid group-containing crosslinkable polyether ketones of the present invention can be obtained.

【0058】この反応で特に好ましい溶媒は、上記a)
項の非プロトン性アミド系溶媒とd)項のジメチルスル
ホキシドが挙げられる。雰囲気ガスには空気、窒素、ヘ
リウム、ネオン、アルゴンが用いられ特に制限はない
が、好ましくは不活性気体である窒素やアルゴンを選択
する。
A particularly preferred solvent for this reaction is a) above.
The aprotic amide solvent in the item and dimethyl sulfoxide in the item d) are mentioned. Air, nitrogen, helium, neon, or argon is used as the atmospheric gas, and there is no particular limitation, but nitrogen or argon, which is an inert gas, is preferably selected.

【0059】更に、反応によって生成する水を系外に除
く為に、別の溶媒を共存させることもできる。ここで用
いられる溶媒としては、下記e)項のようなものが挙げ
られる。 e)ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレ
ン、p−キシレン、クロルベンゼン、o−ジクロルベン
ゼン、m−ジクロルベンゼン、p−ジクロルベンゼン、
ブロムベンゼン、o−ジブロモベンゼン、m−ジブロモ
ベンゼン、p−ジブロモベンゼン、o−クロルトルエ
ン、m−クロルトルエン、p−クロルトルエン、o−ブ
ロモトルエン、m−ブロモトルエン、およびp−ブロモ
トルエンなど。これら溶媒は、単独または2種以上混合
して用いても差し支えない。
Further, in order to remove the water generated by the reaction out of the system, another solvent can be made to coexist. Examples of the solvent used here include those described in the following item e). e) benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dichlorobenzene,
Brombenzene, o-dibromobenzene, m-dibromobenzene, p-dibromobenzene, o-chlorotoluene, m-chlorotoluene, p-chlorotoluene, o-bromotoluene, m-bromotoluene, p-bromotoluene and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

【0060】また、上記a)からe)項に示す溶媒を用
いて、それら1種または2種以上とを更に混合して用い
ることもできる。混合して用いる場合は、必ずしも相互
に溶解するような溶媒の組み合わせを選択する必要はな
く、混合し合わなく不均一な混合系でも差し支えない。
それら脱水剤の使用量は、なんら制限はない。
It is also possible to use the solvent shown in the above items a) to e) and further mix them with one kind or two or more kinds. When mixed and used, it is not always necessary to select a combination of solvents that dissolve each other, and a heterogeneous mixed system may be used without mixing.
There is no limitation on the amount of the dehydrating agent used.

【0061】反応温度、反応時間および反応圧力には、
特に制限はなく公知の条件が適用できる。すなわち、反
応温度は、およその範囲として、100℃から300℃
が好ましいが、更に好ましくは120から280℃前後
の範囲であり、実施面で最も好ましくは140℃から2
50℃である。また、反応時間は、使用するモノマーの
種類、溶媒の種類、および反応温度により異なるが、1
〜48時間が好ましい。更に好ましくは2、3時間から
数十時間前後であり、実施面で最も好ましくは、5から
20時間である。更に、反応圧力は常圧で十分である。
The reaction temperature, reaction time and reaction pressure include
There is no particular limitation and known conditions can be applied. That is, the reaction temperature is approximately 100 to 300 ° C.
However, it is more preferably in the range of about 120 to 280 ° C, and most preferably 140 ° C to 2 in terms of implementation.
It is 50 ° C. The reaction time varies depending on the type of monomer used, the type of solvent, and the reaction temperature.
~ 48 hours is preferred. It is more preferably a few hours to several tens of hours, and most preferably 5 to 20 hours in terms of implementation. Further, the reaction pressure is usually atmospheric pressure.

【0062】本発明で用いることのできるスルホン化ポ
リエーテルケトン類は、芳香族ジオール類に対するスル
ホン化ベンゾフェノン化合物とジハロゲン芳香族化合物
の合計量を調整することで、得られるポリマーの末端水
酸基量、ワニスの粘度、得られる架橋樹脂の架橋密度
(架橋点間距離)を制御することができる。本発明で用
いることのできるスルホン化ポリエーテルケトン類の合
成においては、芳香族ジオール1モルに対してスルホン
化ベンゾフェノン化合物とジハロゲン芳香族化合物の合
計量を0.8〜0.99モルとすることが好ましい。用
いるジアミンが0.8モルよりも少ない場合には、得ら
れるポリマーの強度が低くなり過ぎる傾向が見られ、ワ
ニスを塗布、硬化する際に塗膜が割れることがあるため
好ましくない。また、0.99モルよりも多い場合に
は、得られるスルホン化ポリエーテルケトン類のフェノ
ール性水酸基末端が少なくなり過ぎるため、十分に架橋
させることが出来ないことがある。
The sulfonated polyether ketones that can be used in the present invention can be prepared by adjusting the total amount of the sulfonated benzophenone compound and the dihalogenated aromatic compound with respect to the aromatic diols to obtain the amount of terminal hydroxyl groups and varnish of the resulting polymer. And the crosslink density (distance between crosslink points) of the obtained crosslinked resin can be controlled. In the synthesis of the sulfonated polyether ketones that can be used in the present invention, the total amount of the sulfonated benzophenone compound and the dihalogenated aromatic compound is 0.8 to 0.99 mol with respect to 1 mol of the aromatic diol. Is preferred. When the amount of diamine used is less than 0.8 mol, the strength of the obtained polymer tends to be too low, and the coating film may crack when the varnish is applied and cured, which is not preferable. On the other hand, if the amount is more than 0.99 mol, the sulfonated polyether ketones obtained will have too few phenolic hydroxyl group terminals, and therefore sufficient crosslinking may not be possible in some cases.

【0063】なお、芳香族ジオール1モルとスルホン化
ベンゾフェノン化合物とジハロゲン芳香族化合物の合計
量αモルとを用いた場合、得られるスルホン化ポリエー
テルケトン類の末端水酸基量は(1−α)×2モルとな
る。
When 1 mol of the aromatic diol, and the total amount α mol of the sulfonated benzophenone compound and the dihalogenated aromatic compound are used, the amount of terminal hydroxyl groups of the sulfonated polyether ketones obtained is (1-α) × 2 mol.

【0064】次に、フェノール性水酸基末端のスルホン
化ポリエーテルケトン類をアルキレンオキシド類または
環状エーテルと反応させてアルコール性水酸基末端とす
る方法について説明する。
Next, a method of reacting phenolic hydroxyl group-terminated sulfonated polyether ketones with alkylene oxides or cyclic ethers to obtain alcoholic hydroxyl group termini will be described.

【0065】本発明で用いることのできるアルコール性
水酸基末端スルホン化ポリエーテルケトンはフェノール
性水酸基末端のスルホン化ポリエーテルケトン類に酸化
エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、酸化スチレ
ン等の分子内にエポキシ基を有するアルキレンオキシ
ド、あるいはテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン
等の環状エーテルを、無触媒あるいはKOH,CsOH
等のアルカリ金属の水酸化物、第3級アミン、ルイス酸
等を触媒とする、通常のポリオールの公知の製造方法で
付加反応させることにより製造できる。
The alcoholic hydroxyl group-terminated sulfonated polyetherketone which can be used in the present invention is a phenolic hydroxyl group-terminated sulfonated polyetherketone, and an epoxy group in the molecule of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide or the like. Alkylene oxides having OH, or cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane are used without catalyst or KOH, CsOH.
It can be produced by an addition reaction according to a known production method of a usual polyol using an alkali metal hydroxide, a tertiary amine, a Lewis acid or the like as a catalyst.

【0066】本発明においては、末端フェノール性水酸
基1モルに対し、アルキレンオキシドまたは環状エーテ
ルを1〜10モル用いることが好ましい。アルキレンオ
キシドまたは環状エーテルが少なすぎる場合は、架橋し
たポリマー鎖が少なくなるため、架橋による物性向上の
効果が少ない。また、多すぎる場合は、耐熱性があまり
高くないアルキル鎖部分が増加し架橋膜の耐熱性が低下
するため好ましくない。
In the present invention, it is preferable to use 1 to 10 moles of alkylene oxide or cyclic ether for 1 mole of the terminal phenolic hydroxyl group. When the amount of alkylene oxide or the amount of cyclic ether is too small, the number of crosslinked polymer chains is small, and the effect of improving physical properties by crosslinking is small. On the other hand, if the amount is too large, the number of alkyl chain portions having not so high heat resistance increases and the heat resistance of the crosslinked film decreases, which is not preferable.

【0067】また、本発明で用いることのできる分子末
端がアルコール性水酸基であるスルホン化ポリエーテル
ケトン類の分子量に特に制限はなく、ワニスの粘度、得
られるスルホン酸基含有架橋ポリエーテルケトン類の物
性等に合わせ、任意に設定することが出来るが、対数粘
度で示した場合、0.3から2.0dl/g(ジメチル
スルホキシド中、濃度0.5g/dl、35℃で測
定。)の範囲であることが好ましい。対数粘度が0.3
未満では、ポリマーの強度が低くなり過ぎることがあ
り、ワニスを塗布、硬化する際に塗膜が割れる恐れがあ
る。また、2.0を超える場合には、得られるスルホン
化ポリエーテルケトン類のアルコール性水酸基末端が少
なくなり過ぎることがあり、架橋による物性向上の効果
が得られ難くなる傾向がみられる。
The molecular weight of the sulfonated polyetherketones having an alcoholic hydroxyl group at the molecular end which can be used in the present invention is not particularly limited, and the viscosity of the varnish and the obtained sulfonated crosslinked polyetherketones are It can be arbitrarily set according to the physical properties and the like, but when it is expressed by logarithmic viscosity, it is in the range of 0.3 to 2.0 dl / g (measured in dimethyl sulfoxide at a concentration of 0.5 g / dl at 35 ° C.). Is preferred. Logarithmic viscosity is 0.3
If it is less than the above range, the strength of the polymer may be too low, and the coating film may be broken when the varnish is applied and cured. On the other hand, when it exceeds 2.0, the number of alcoholic hydroxyl group terminals of the obtained sulfonated polyetherketone may be too small, and it tends to be difficult to obtain the effect of improving the physical properties by crosslinking.

【0068】次に、分子鎖末端が前記一般式(4)で表
されるアミノ基であるスルホン化ポリエーテルケトン類
について説明する。
Next, the sulfonated polyether ketones whose molecular chain ends are amino groups represented by the above general formula (4) will be described.

【0069】本発明で用いることのできる分子鎖末端が
前記一般式(4)で表されるアミノ基であるスルホン化
ポリエーテルケトン類は、前記のフェノール性水酸基を
有するポリエーテルケトン類の製造において、さらに下
記一般式(8)で表される分子内に水酸基を1個有する
芳香族アミンを添加し、スルホン化ベンゾフェノン、ジ
ハロゲン化合物および芳香族ジオールと反応させること
により得ることができる。
The sulfonated polyether ketones whose molecular chain terminal which can be used in the present invention is an amino group represented by the above general formula (4) can be used in the production of the above polyether ketones having a phenolic hydroxyl group. Further, it can be obtained by further adding an aromatic amine having one hydroxyl group in the molecule represented by the following general formula (8) and reacting it with a sulfonated benzophenone, a dihalogen compound and an aromatic diol.

【0070】[0070]

【化14】 [Chemical 14]

【0071】一般式(8)中、Arは前記一般式(4)
のArと同じ意味である。重合方法および重合条件はフ
ェノール性水酸基を有するポリエーテルケトン類の合成
と同じ条件で構わない。
In the general formula (8), Ar is the above general formula (4).
Has the same meaning as Ar. The polymerization method and the polymerization conditions may be the same as those for the synthesis of polyether ketones having a phenolic hydroxyl group.

【0072】前記一般式(8)で表される水酸基を1個
有する芳香族アミンとしては、p−ヒドロキシアニリ
ン、m−ヒドロキシアニリン、o−ヒドロキシアニリ
ン、4−ヒドロキシ−4’−アミノビフェニル、3−ヒ
ドロキシ−3’−アミノビフェニル、4−ヒドロキシ−
4’−アミノジフェニルエーテル、4−ヒドロキシ−
4’−アミノベンゾフェノン、4−ヒドロキシ−4’−
アミノジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−ア
ミノジフェニルスルフィド、(4−ヒドロキシフェニ
ル)(4−アミノフェニル)メタン、2,2−(4−ヒ
ドロキシフェニル)(4−アミノフェニル)プロパン、
2,2−(4−ヒドロキシフェニル)(4−アミノフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパン、(4−ヒドロキシフェ
ニル)(4−アミノフェニル)ベンゼン、(4−ヒドロ
キシフェノキシ)(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、
(4−ヒドロキシベンジル)(4−アミノベンジル)ベ
ンゼン、(4−ヒドロキシベンゾイル)(4−アミノベ
ンゾイル)ベンゼン、3−ヒドロキシ−1,3−ジアミ
ノベンゼンなどが挙げられる。水酸基を有する芳香族ア
ミンの使用量は、モノマーの種類、スルホン化ベンゾフ
ェノン化合物と芳香族ジオールのモル比などにより異な
るが、芳香族ジオール1モルに対し好ましくは0.01
〜0.2モル、より好ましくは0.02〜0.1モルで
ある。
Examples of the aromatic amine having one hydroxyl group represented by the above general formula (8) include p-hydroxyaniline, m-hydroxyaniline, o-hydroxyaniline, 4-hydroxy-4'-aminobiphenyl and 3 -Hydroxy-3'-aminobiphenyl, 4-hydroxy-
4'-aminodiphenyl ether, 4-hydroxy-
4'-aminobenzophenone, 4-hydroxy-4'-
Aminodiphenyl sulfone, 4-hydroxy-4′-aminodiphenyl sulfide, (4-hydroxyphenyl) (4-aminophenyl) methane, 2,2- (4-hydroxyphenyl) (4-aminophenyl) propane,
2,2- (4-hydroxyphenyl) (4-aminophenyl) hexafluoropropane, (4-hydroxyphenyl) (4-aminophenyl) benzene, (4-hydroxyphenoxy) (4-aminophenoxy) benzene,
(4-Hydroxybenzyl) (4-aminobenzyl) benzene, (4-hydroxybenzoyl) (4-aminobenzoyl) benzene, 3-hydroxy-1,3-diaminobenzene and the like can be mentioned. The amount of the aromatic amine having a hydroxyl group used varies depending on the type of the monomer, the molar ratio of the sulfonated benzophenone compound and the aromatic diol, etc., but is preferably 0.01 per 1 mol of the aromatic diol.
˜0.2 mol, more preferably 0.02 to 0.1 mol.

【0073】また、本発明で用いることのできる分子鎖
末端がアミノ基であるスルホン化ポリエ−テルケトン類
の分子量に特に制限はなく、ワニスの粘度、得られる架
橋樹脂の物性等に合わせ、任意に設定することが出来る
が、アルコール性水酸基末端を有するスルホン化ポリエ
−テルケトン類と同じく、対数粘度で表して0.3から
2.0dl/g(ジメチルスルホキシド中、濃度0.5
g/dl、35℃で測定。)の範囲であることが好まし
い。芳香族ジオールと水酸基を有する芳香族アミンの合
計量1モルに対するスルホン化ベンゾフェノン化合物と
ジハロゲン芳香族化合物の合計量は、好ましくは0.8
5〜1.1モル、より好ましくは0.9〜1.05モル
である。
The molecular weight of the sulfonated polyetherketones having an amino group at the terminal of the molecular chain that can be used in the present invention is not particularly limited, and may be optionally adjusted according to the viscosity of the varnish, the physical properties of the resulting crosslinked resin and the like. Although it can be set, it is 0.3 to 2.0 dl / g expressed in logarithmic viscosity (concentration: 0.5 in dimethyl sulfoxide, as in sulfonated polyether ketones having an alcoholic hydroxyl group).
g / dl, measured at 35 ° C. ) Is preferable. The total amount of the sulfonated benzophenone compound and the dihalogenated aromatic compound is preferably 0.8 with respect to 1 mol of the total amount of the aromatic diol and the aromatic amine having a hydroxyl group.
It is 5 to 1.1 mol, and more preferably 0.9 to 1.05 mol.

【0074】次に、前記一般式(1)のAがーSO2
であり、かつ前記一般式(3)で表されるアルコール性
水酸基の分子鎖末端を有するスルホン化ポリスルホン類
について説明する。アルコール性水酸基の分子鎖末端を
有するスルホン化ポリスルホン類は、スルホン化ベンゾ
フェノンの代わりに下記一般式(9)で表されるスルホ
ン化ジフェニルスルホン化合物を使用し、他はスルホン
化ポリエーテルケトン類と同様に前記一般式(6)で表
されるジハロゲン芳香族化合物、前記一般式(7)で表
される芳香族ジオールと重合させることにより製造する
ことができる。
Next, A in the general formula (1) is —SO 2
And the sulfonated polysulfones having the molecular chain terminal of the alcoholic hydroxyl group represented by the general formula (3) will be described. Sulfonated polysulfones having a molecular chain terminal of an alcoholic hydroxyl group use a sulfonated diphenyl sulfone compound represented by the following general formula (9) in place of sulfonated benzophenone, and other than the sulfonated polyether ketones. Can be produced by polymerizing with the dihalogenated aromatic compound represented by the general formula (6) and the aromatic diol represented by the general formula (7).

【0075】[0075]

【化15】 一般式(9)中、M、h、iは一般式(1)の、M、
h、iと同じ意味である。Z3はフッ素または塩素であ
る。
[Chemical 15] In the general formula (9), M, h, and i are M in the general formula (1),
It has the same meaning as h and i. Z 3 is fluorine or chlorine.

【0076】使用できるスルホン化ジフェニルスルホン
類としては、ビス(4−フルオロ−3−ベンゼンスルホ
ン酸)スルホン、ビス(4−フルオロ−2−ベンゼンス
ルホン酸)スルホン、3−フルオロ−4−ベンゼンスル
ホン酸)スルホン、ビス(4−フルオロ−3−ベンゼン
スルホン酸ナトリウム)スルホン、ビス(4−フルオロ
−2−ベンゼンスルホン酸ナトリウム)スルホン、3−
フルオロ−4−ベンゼンスルホン酸ナトリウム)スルホ
ン、ビス(4−フルオロ−3−ベンゼンスルホン酸ナト
リウム)スルホン、ビス(4−フルオロ−2−ベンゼン
スルホン酸ナトリウム)スルホン、3−フルオロ−4−
ベンゼンスルホン酸ナトリウム)スルホン、ビス(4−
フルオロ−3−ベンゼンスルホン酸ナトリウム)スルホ
ン、ビス(4−フルオロ−2−ベンゼンスルホン酸ナト
リウム)スルホン、3−フルオロ−4−ベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム)スルホン、ビス(4−フルオロ−3−
ベンゼンスルホン酸カリウム)スルホン、ビス(4−フ
ルオロ−2−ベンゼンスルホン酸カリウム)スルホン、
3−フルオロ−4−ベンゼンスルホン酸カリウム)スル
ホン、ビス(4−クロロ−3−ベンゼンスルホン酸)ス
ルホン、ビス(4−クロロ−2−ベンゼンスルホン酸)
スルホン、3−クロロ−4−ベンゼンスルホン酸)スル
ホン、ビス(4−クロロ−3−ベンゼンスルホン酸ナト
リウム)スルホン、ビス(4−クロロ−2−ベンゼンス
ルホン酸ナトリウム)スルホン、3−クロロ−4−ベン
ゼンスルホン酸ナトリウム)スルホン、ビス(4−クロ
ロ−3−ベンゼンスルホン酸ナトリウム)スルホン、ビ
ス(4−クロロ−2−ベンゼンスルホン酸ナトリウム)
スルホン、3−クロロ−4−ベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム)スルホン、ビス(4−クロロ−3−ベンゼンスル
ホン酸ナトリウム)スルホン、ビス(4−クロロ−2−
ベンゼンスルホン酸ナトリウム)スルホン、3−クロロ
−4−ベンゼンスルホン酸ナトリウム)スルホン、ビス
(4−クロロ−3−ベンゼンスルホン酸カリウム)スル
ホン、ビス(4−クロロ−2−ベンゼンスルホン酸カリ
ウム)スルホン、3−クロロ−4−ベンゼンスルホン酸
カリウム)スルホン、ビス(3−メチル−4−フルオロ
フェニル)スルホン、ビス(3−エチル−4−フルオロ
フェニル)スルホン、ビス(3−メチル−5−フルオロ
フェニル)スルホン、ビス(3,5−ジメチル−4−フ
ルオロフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジエチル−
4−フルオロフェニル)スルホン、ビス(3−メチル−
4−クロロフェニル)スルホン、ビス(3−エチル−4
−クロロフェニル)スルホン、ビス(3−メチル−5−
クロロフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジメチル−
4−クロロフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジエチ
ル−4−クロロフェニル)スルホン、ビス(3−メチル
−5−ニトロフェニル)スルホン等が挙げられる。
Examples of the sulfonated diphenyl sulfones that can be used include bis (4-fluoro-3-benzenesulfonic acid) sulfone, bis (4-fluoro-2-benzenesulfonic acid) sulfone and 3-fluoro-4-benzenesulfonic acid. ) Sulfone, bis (sodium 4-fluoro-3-benzenesulfonate) sulfone, bis (sodium 4-fluoro-2-benzenesulfonate) sulfone, 3-
Sodium fluoro-4-benzenesulfonate) sulfone, bis (sodium 4-fluoro-3-benzenesulfonate) sulfone, bis (sodium 4-fluoro-2-benzenesulfonate) sulfone, 3-fluoro-4-
Sodium benzenesulfonate) sulfone, bis (4-
Sodium fluoro-3-benzenesulfonate) sulfone, bis (sodium 4-fluoro-2-benzenesulfonate) sulfone, sodium 3-fluoro-4-benzenesulfonate) sulfone, bis (4-fluoro-3-)
Potassium benzenesulfonate) sulfone, bis (4-fluoro-2-potassium benzenesulfonate) sulfone,
3-Fluoro-4-benzenesulfonic acid potassium) sulfone, bis (4-chloro-3-benzenesulfonic acid) sulfone, bis (4-chloro-2-benzenesulfonic acid)
Sulfone, 3-chloro-4-benzenesulfonic acid) sulfone, bis (4-chloro-3-benzenesulfonic acid sodium) sulfone, bis (4-chloro-2-benzenesulfonic acid sodium) sulfone, 3-chloro-4- Sodium benzenesulfonate) sulfone, bis (sodium 4-chloro-3-benzenesulfonate) sulfone, bis (sodium 4-chloro-2-benzenesulfonate)
Sulfone, sodium 3-chloro-4-benzenesulfonate) sulfone, bis (sodium 4-chloro-3-benzenesulfonate) sulfone, bis (4-chloro-2-)
Sodium benzene sulfonate) sulfone, 3-chloro-4-sodium benzenesulfonate) sulfone, bis (potassium 4-chloro-3-benzenesulfonate) sulfone, bis (potassium 4-chloro-2-benzenesulfonate) sulfone, 3-chloro-4-benzenesulfonic acid potassium) sulfone, bis (3-methyl-4-fluorophenyl) sulfone, bis (3-ethyl-4-fluorophenyl) sulfone, bis (3-methyl-5-fluorophenyl) Sulfone, bis (3,5-dimethyl-4-fluorophenyl) sulfone, bis (3,5-diethyl-
4-fluorophenyl) sulfone, bis (3-methyl-)
4-chlorophenyl) sulfone, bis (3-ethyl-4)
-Chlorophenyl) sulfone, bis (3-methyl-5-
Chlorophenyl) sulfone, bis (3,5-dimethyl-
4-chlorophenyl) sulfone, bis (3,5-diethyl-4-chlorophenyl) sulfone, bis (3-methyl-5-nitrophenyl) sulfone and the like can be mentioned.

【0077】ジハロゲン芳香族化合物は、スルホン化ポ
リエーテルケトン類と同じ化合物を使用できる。得られ
たフェノール性水酸基末端を有するスルホン化ポリスル
ホン類は、スルホン化ポリエーテルケトン類と同様に、
アルキレンオキシドまたは環状エーテルと反応させるこ
とによりアルコール性末端のスルホン化ポリスルホン類
が得られる。
As the dihalogenated aromatic compound, the same compounds as the sulfonated polyether ketones can be used. The obtained sulfonated polysulfones having a phenolic hydroxyl group end, like the sulfonated polyether ketones,
Alcoholic terminated sulfonated polysulfones are obtained by reaction with alkylene oxides or cyclic ethers.

【0078】アルコール性水酸基末端を有するプロトン
化ポリスルホン類分子量に特に制限はなく、ワニスの粘
度、得られる架橋樹脂の物性等に合わせ、任意に設定す
ることが出来るが、アルコール性水酸基末端を有するス
ルホン化ポリエ−テルケトン類と同じく、対数粘度で表
して0.3から2.0dl/g(N,N−ジメチルアセ
トアミド中、濃度0.5g/dl、35℃で測定。)の
範囲であることが好ましい。
The molecular weight of the protonated polysulfone having an alcoholic hydroxyl group terminal is not particularly limited and can be arbitrarily set according to the viscosity of the varnish, the physical properties of the resulting crosslinked resin and the like. As in the case of the modified polyether ketones, it may be in the range of 0.3 to 2.0 dl / g (measured in N, N-dimethylacetamide at a concentration of 0.5 g / dl at 35 ° C.) in terms of logarithmic viscosity. preferable.

【0079】次に、前記一般式(1)のAが−SO2
であり、かつ前記一般式(4)で表されるアミノ基の分
子鎖末端を有するスルホン化ポリスルホン類について説
明する。
Next, A in the general formula (1) is -SO 2-.
And the sulfonated polysulfones having an amino group molecular chain terminal represented by the general formula (4) will be described.

【0080】アミノ基の分子鎖末端を有するスルホン化
ポリスルホン類は、スルホン化ベンゾフェノンの代わり
に一般式(9)で表されるスルホン化ジフェニルスルホ
ン化合物を使用し、他はアミノ基末端スルホン化ポリエ
ーテルケトン類と同様に芳香族ジオールおよび水酸基を
1個有する芳香族アミンと反応させることにより得るこ
とができる。水酸基を1個有する芳香族アミンはスルホ
ン化ポリエーテルケトン類で挙げた化合物が使用でき
る。
As the sulfonated polysulfone having a molecular chain terminal of an amino group, a sulfonated diphenylsulfone compound represented by the general formula (9) is used instead of the sulfonated benzophenone, and other amino group terminated sulfonated polyethers. It can be obtained by reacting with an aromatic diol and an aromatic amine having one hydroxyl group like the ketones. As the aromatic amine having one hydroxyl group, the compounds listed as the sulfonated polyether ketones can be used.

【0081】本発明で用いることのできるアミン末端を
有するスルホン化ポリスルホン類の分子量に特に制限は
なく、ワニスの粘度、得られる架橋樹脂の物性等に合わ
せ任意に設定することが出来るが、アルコール性水酸基
末端を有するスルホン化ポリエ−テルケトン類と同じ
く、対数粘度で表して0.3から2.0dl/g(N,
N−ジメチルアセトアミド中、濃度0.5g/dl、3
5℃で測定。)の範囲であることが好ましい。
The molecular weight of the sulfonated polysulfones having amine terminals that can be used in the present invention is not particularly limited and can be arbitrarily set depending on the viscosity of the varnish, the physical properties of the resulting crosslinked resin, etc. As with the sulfonated polyether ketones having a hydroxyl group terminal, the logarithmic viscosity is 0.3 to 2.0 dl / g (N,
Concentration 0.5 g / dl, 3 in N-dimethylacetamide
Measured at 5 ° C. ) Is preferable.

【0082】次に、本発明のワニスに含まれる硬化剤に
ついて説明する。本発明で使用できる硬化剤は分子内に
2個以上のイソシアネ−ト基を有するイソシアネ−ト化
合物または変性イソシアネート化合物と、分子内に2個
以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物とに大別され
る。
Next, the curing agent contained in the varnish of the present invention will be described. The curing agent that can be used in the present invention is roughly classified into an isocyanate compound or a modified isocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule and an epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule. .

【0083】本発明のイソシアネート化合物とは、イソ
シアネート基を分子内に2個以上有する公知の化合物で
あり、具体的には、分子内にイソシアネート基を2個有
するトリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニル
メタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、キシレンジイソシアネート、1,5−ナフタレン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノル
ボルネンジイソシアネナート等や、分子内にイソシアネ
ート基を3個有するトリス(4−イソシアネートフェニ
ル)メタン、トリス(3−イソシアネートフェニル)メ
タン、チオリン酸トリス(4−イソシアネートフェニル
エステル)、N−イソシアネートヘキサアミノカルボニ
ル―N’,N”―ビス(イソシアネートヘキシル)ウレ
ア、1,3,5−トリス(3−イソシアネートー4−メ
チルフェニル)−2,4,6−トリオキソヘキサヒドロ
−1,3,5−トリアジン(TDIトリマー)等や、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアナート(ポリメリ
ックMDI)が挙げられる。また、変性イソシアネート
化合物としては、前記のイソシアネート化合物のイソシ
アネート基をフェノール、クレゾール、クロロフェノー
ルなどのフェノール系化合物でブロックした公知の化合
物が挙げられる。
The isocyanate compound of the present invention is a known compound having two or more isocyanate groups in the molecule. Specifically, tolylene diisocyanate having two isocyanate groups in the molecule, 4,4'- Diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornene diisocyanate, etc., and tris (4-isocyanatophenyl) methane having three isocyanate groups in the molecule, tris (3- Isocyanate phenyl) methane, thiophosphoric acid tris (4-isocyanate phenyl ester), N-isocyanatohexaaminocarbonyl-N ', N "-bis (isocyanatehexyl) urea, 1,3,5-tol Sus (3-isocyanate-4-methylphenyl) -2,4,6-trioxohexahydro-1,3,5-triazine (TDI trimer) and the like, and polymethylene polyphenyl polyisocyanate (polymeric MDI). Examples of the modified isocyanate compound include known compounds in which the isocyanate group of the above isocyanate compound is blocked with a phenol compound such as phenol, cresol, or chlorophenol.

【0084】これらのイソシアネート化合物または変性
イソシアネート化合物は単独で、または二種類以上を組
み合わせて使用することが出来る。イソシアネート化合
物を硬化剤としたワニスはゲル化し易いため、ワニスを
製造後直ちに使用せず保管する場合は変性イソシアネー
ト化合物を硬化剤として使用することが好ましい。
These isocyanate compounds or modified isocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more kinds. Since a varnish containing an isocyanate compound as a curing agent easily gels, it is preferable to use a modified isocyanate compound as a curing agent when the varnish is not used immediately after its production but is stored.

【0085】本発明において、イソシアネート化合物ま
たは変性イソシアネート化合物の使用量は、分子内のイ
ソシアネート基の数、ポリマーの末端基の種類、イソシ
アネート化合物の種類などにより異なるが、用いるスル
ホン酸基含有ポリマーのアルコール性水酸基またはアミ
ノ基末端1モルに対し、0.2〜4.0モル、好ましく
は0.3〜2.0モルである。該イソシアネート化合物
の使用量が多い場合あるいは少ない場合には、得られる
ポリマー中の架橋していない分子鎖の割合が多くなるた
め、耐熱性、耐薬品性の向上効果が小さい。また、使用
量が多い場合にはポリマー内に未反応のイソシアネート
基が残存するため好ましくない。
In the present invention, the amount of the isocyanate compound or modified isocyanate compound used varies depending on the number of isocyanate groups in the molecule, the type of the terminal group of the polymer, the type of the isocyanate compound, etc., but the alcohol of the sulfonic acid group-containing polymer used. The amount is 0.2 to 4.0 mol, preferably 0.3 to 2.0 mol, based on 1 mol of the terminal hydroxyl group or amino group. When the amount of the isocyanate compound used is large or small, the proportion of uncrosslinked molecular chains in the obtained polymer is large, and the effect of improving heat resistance and chemical resistance is small. Further, when the amount used is large, unreacted isocyanate groups remain in the polymer, which is not preferable.

【0086】溶媒にスルホン化ポリマーとイソシアネー
ト化合物または変性イソシアネート化合物を溶解する
か、スルホン化ポリマーの溶液にイソシアネート化合物
または変性イソシアネート化合物を添加するか、または
ポリマー溶液とイソシアネート化合物溶液を混合するこ
とにより本発明のワニスを得ることができる。溶媒とし
てはスルホン化ポリエーテルケトン類の製造で挙げた溶
媒が使用できる。
By dissolving the sulfonated polymer and the isocyanate compound or the modified isocyanate compound in a solvent, adding the isocyanate compound or the modified isocyanate compound to the solution of the sulfonated polymer, or mixing the polymer solution and the isocyanate compound solution, The varnish of the invention can be obtained. As the solvent, the solvents mentioned in the production of sulfonated polyether ketones can be used.

【0087】本発明のワニスに含まれる分子鎖末端がア
ルコール性水酸基またはアミノ基であるポリマーの濃度
に特に制限はなく、ワニスの保存安定性や塗布性に応じ
任意に調製することができるが、良好なスルホン酸基含
有架橋樹脂薄膜を得るためには、ポリマーの濃度が好ま
しくは5〜50wt%、より好ましくは10〜40wt
%の範囲であることが望ましい。
There is no particular limitation on the concentration of the polymer having an alcoholic hydroxyl group or an amino group at the molecular chain end contained in the varnish of the present invention, and it can be optionally prepared depending on the storage stability and coating property of the varnish. In order to obtain a good sulfonic acid group-containing crosslinked resin thin film, the polymer concentration is preferably 5 to 50 wt%, more preferably 10 to 40 wt%.
It is preferably in the range of%.

【0088】本発明のワニスには、イソシアネート基の
反応を促進する公知の触媒を添加しても構わない。触媒
としては、通常ウレタン樹脂製造に用いられるアミン
類、アジリジン類、第4級アンモニウム化合物、アルカ
リ金属塩、鉛化合物、錫化合物、アルコラート化合物、
フェノラート化合物、金属ハロゲン化合物、金属錯体化
合物等が使用でき、これらの混合物を使用しても良い。
A known catalyst for accelerating the reaction of the isocyanate group may be added to the varnish of the present invention. As the catalyst, amines, aziridines, quaternary ammonium compounds, alkali metal salts, lead compounds, tin compounds, alcoholate compounds, which are usually used in the production of urethane resins,
A phenolate compound, a metal halogen compound, a metal complex compound or the like can be used, and a mixture thereof may be used.

【0089】アミン類としてはトリメチルアミノエチル
ピペラジン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、
N−メチルモルフォリン、N−エチルモルフォリン、ト
リエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、テト
ラメチルヘキサメチレンジアミン、ジメチルシクロヘキ
シルアミン、ジアゾビシクロウンデセン、1,3,5−
トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−S−
エチルアジリジン等を挙げることができる。第4級アン
モニウム化合物としては、第3級アミンのカルボン酸塩
等を挙げることができる。アルカリ金属塩類としては、
オクチル酸カリウム、酢酸ナトリウム等が挙げることが
できる。鉛化合物としては、ナフテン酸鉛、オクチル酸
鉛等を挙げることができる。錫化合物としてはジブチル
錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ラウリン酸
錫、オクタン酸錫等を挙げることができる。アルコラー
ト化合物としてはナトリウムメトキシド、ナトリウムエ
トキシド等を挙げることができる。フェノラート化合物
としては、カリウムフェノキシド、リチウムフェノキシ
ド、ナトリウムフェノキシド等を挙げることができる。
金属ハロゲン化物としては、塩化鉄、塩化亜鉛、臭化亜
鉛、塩化錫等を挙げることができる。金属錯体化合物と
しては、アセチルアセトン金属塩等の金属錯体化合物等
を挙げることができる。
Examples of amines include trimethylaminoethylpiperazine, triethylamine, tripropylamine,
N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine, dimethylethanolamine, tetramethylhexamethylenediamine, dimethylcyclohexylamine, diazobicycloundecene, 1,3,5-
Tris (dimethylaminopropyl) hexahydro-S-
Examples thereof include ethylaziridine. Examples of the quaternary ammonium compound include carboxylic acid salts of tertiary amines. As alkali metal salts,
Examples thereof include potassium octylate and sodium acetate. Examples of the lead compound include lead naphthenate and lead octylate. Examples of the tin compound include dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, tin laurate, and tin octoate. Examples of the alcoholate compound include sodium methoxide and sodium ethoxide. Examples of the phenolate compound include potassium phenoxide, lithium phenoxide, sodium phenoxide and the like.
Examples of metal halides include iron chloride, zinc chloride, zinc bromide, tin chloride and the like. Examples of the metal complex compound include metal complex compounds such as acetylacetone metal salt.

【0090】また、助触媒を併用することもできる。助
触媒として例えば、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネー等のカーボネート化合物やリン酸エステル、
亜リン酸エステル等のリン酸化合物を挙げることができ
る。これらの触媒は、単独または2種以上併用して用い
ることができる。
It is also possible to use a cocatalyst together. As a cocatalyst, for example, ethylene carbonate, a carbonate compound such as propylene carbonate or a phosphoric acid ester,
Examples thereof include phosphoric acid compounds such as phosphite. These catalysts can be used alone or in combination of two or more kinds.

【0091】次に、本発明で硬化剤として使用すること
のできる分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ化合物について説明する。エポキシ化合物はエポキシ
樹脂などの製造に使用される公知のエポキシ化合物が使
用できる。具体的には、芳香族多価アルコールまたは芳
香族多価アミンとエピクロロヒドリンを反応させて得ら
れる、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフ
ェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールCジ
グリシジルエーテル、ビスフェノールMジグリシジルエ
ーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、テト
ラメチルビスフェノールAジグリシジルエーテル、レゾ
ルシノールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジル
エーテル、ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテ
ル、ビスフェノールヘキサトリフルオロアセトンジグリ
シジルエーテル、フロログリシノールトリグリシジルエ
ーテル、テトラグリシジルベンゾフェノン、ビスレゾル
シノールテトラグリシジルエーテル、1,1,2,2−
テトラキス(4−(2,3−エポキシプロピル)フェニ
ル)エタン、トリス(4−(2,3−エポキシプロピ
ル)フェニル)メタン、テトラグリシジルジアミノジフ
ェニルメタン、テトラグリシジルキシレンジアミン、ト
リグリシジルーp−アミノフェノールなどや、環状アル
ケンを酸化して得られる2,2−ビス(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)プロパン、4−エポキシエチル−
1,2−エポキシシクロヘキサンなどが挙げられる。
Next, the epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule which can be used as a curing agent in the present invention will be described. As the epoxy compound, a known epoxy compound used for producing an epoxy resin or the like can be used. Specifically, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol C diglycidyl ether, bisphenol M diglycidyl obtained by reacting an aromatic polyhydric alcohol or an aromatic polyhydric amine with epichlorohydrin Ether, bisphenol S diglycidyl ether, tetramethylbisphenol A diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, hydroquinone diether, dihydroxybiphenyl diglycidyl ether, bisphenol hexatrifluoroacetone diglycidyl ether, phlorogricinol triglycidyl ether, tetraglycidyl benzophenone , Bisresorcinol tetraglycidyl ether, 1,1,2,2-
Tetrakis (4- (2,3-epoxypropyl) phenyl) ethane, tris (4- (2,3-epoxypropyl) phenyl) methane, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, tetraglycidylxylenediamine, triglycidyl p-aminophenol, and the like, 2,2-bis (3,4-epoxycyclohexyl) propane, 4-epoxyethyl-, obtained by oxidizing a cyclic alkene
1,2-epoxycyclohexane etc. are mentioned.

【0092】本発明において、エポキシ化合物の使用量
は、分子内のエポキシ基の数、ポリマーの末端基の種
類、エポキシ化合物の種類などにより異なるが、用いる
スルホン酸基含有ポリマーのアルコール性水酸基または
アミノ基末端1モルに対し、好ましくは0.1〜4.0
モル、より好ましくは0.2〜2.0モルである。該エ
ポキシ化合物の使用量が少ない場合には、得られるポリ
マー中の架橋していない分子鎖の割合が多くなるため、
耐熱性、耐薬品性の向上効果が小さい。多い場合にはポ
リマー内に未反応のエポキシ基が残存するため好ましく
ない。
In the present invention, the amount of the epoxy compound used varies depending on the number of epoxy groups in the molecule, the type of the terminal group of the polymer, the type of the epoxy compound, and the like, but the alcoholic hydroxyl group or amino group of the sulfonic acid group-containing polymer used. It is preferably 0.1 to 4.0 with respect to 1 mol of the terminal group.
The amount is more preferably 0.2 to 2.0 mol. When the amount of the epoxy compound used is small, the proportion of uncrosslinked molecular chains in the obtained polymer increases,
The effect of improving heat resistance and chemical resistance is small. If the amount is large, unreacted epoxy groups remain in the polymer, which is not preferable.

【0093】溶媒にスルホン化ポリマーとエポキシ化合
物を溶解するか、スルホン化ポリマー溶液にエポキシ化
合物を添加するか、またはポリマー溶液とエポキシ化合
物溶液を混合することなどにより本発明のワニスを得る
ことができる。溶媒としては先にスルホン化ポリエーテ
ルケトン類の製造で挙げた溶媒が使用できる。本発明の
ワニスには、エポキシ基の反応を促進する公知の触媒を
添加しても構わない。
The varnish of the present invention can be obtained by dissolving the sulfonated polymer and the epoxy compound in a solvent, adding the epoxy compound to the sulfonated polymer solution, or mixing the polymer solution and the epoxy compound solution. . As the solvent, the solvents mentioned above in the production of the sulfonated polyether ketones can be used. A known catalyst that accelerates the reaction of epoxy groups may be added to the varnish of the present invention.

【0094】本発明のワニスに含まれる分子鎖末端がア
ルコール性水酸基またはアミノ基であるポリマーの濃度
に特に制限はなく、ワニスの保存安定性や塗布性に応じ
任意に調製することができるが、良好なスルホン酸基含
有架橋樹脂薄膜を得るためには、ポリマーの濃度が好ま
しくは5〜50wt%、より好ましくは10〜40wt
%の範囲であることが望ましい。
There is no particular limitation on the concentration of the polymer having an alcoholic hydroxyl group or an amino group at the molecular chain end contained in the varnish of the present invention, and it can be optionally prepared depending on the storage stability and the coating property of the varnish. In order to obtain a good sulfonic acid group-containing crosslinked resin thin film, the polymer concentration is preferably 5 to 50 wt%, more preferably 10 to 40 wt%.
It is preferably in the range of%.

【0095】次に、本発明のワニスを熱処理して得られ
る架橋樹脂およびその製造方法について説明する。本発
明のスルホン酸基含有架橋樹脂は、ポリマーの全繰り返
し構造単位に対して、前記一般式(1)で表されるスル
ホン酸基を有する繰り返し構造単位20〜99モル%
と、前記一般式(2)で表される繰り返し構造単位1〜
80モル%を有し、かつ前記一般式(3)で表される分
子鎖末端のアルコール性水酸基とイソシアネート化合物
のイソシアネート基とが反応してできるウレタン結合、
さらにウレタン結合とイソシアネート基との反応による
アロファナート結合によりポリマー末端同士が架橋した
樹脂である。
Next, the crosslinked resin obtained by heat treating the varnish of the present invention and the method for producing the same will be described. The sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention has a repeating structural unit of 20 to 99 mol% having a sulfonic acid group represented by the general formula (1), based on all repeating structural units of the polymer.
And the repeating structural units 1 to 1 represented by the general formula (2).
A urethane bond having 80 mol% and formed by reacting an alcoholic hydroxyl group at the molecular chain terminal represented by the general formula (3) with an isocyanate group of an isocyanate compound,
Further, it is a resin in which polymer terminals are cross-linked by an allophanate bond due to a reaction between a urethane bond and an isocyanate group.

【0096】また、本発明のスルホン酸基含有架橋樹脂
は、ポリマーの全繰り返し構造単位に対して、前記一般
式(1)で表されるスルホン酸基を有する繰り返し構造
単位20〜99モル%と、前記一般式(2)で表される
繰り返し構造単位1〜80モル%を有し、かつ前記一般
式(4)で表される分子鎖末端のアミノ基とイソシアネ
ート化合物のイソシアネート基とが反応してできる尿素
結合、さらに尿素結合とイソシアネート基の反応による
ビウレット結合によりポリマー末端同士が架橋した樹脂
である。
The sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention contains 20 to 99 mol% of the repeating structural unit having a sulfonic acid group represented by the general formula (1), based on the total repeating structural units of the polymer. Having 1 to 80 mol% of the repeating structural unit represented by the general formula (2) and reacting the amino group at the terminal of the molecular chain represented by the general formula (4) with the isocyanate group of the isocyanate compound. It is a resin in which the polymer ends are cross-linked by the resulting urea bond and further by the biuret bond resulting from the reaction of the urea bond and the isocyanate group.

【0097】また、本発明のスルホン酸基含有架橋樹脂
は、ポリマーの全繰り返し構造単位に対して、前記一般
式(1)で表されるスルホン酸基を有する繰り返し構造
単位20〜99モル%と、前記一般式(2)で表される
繰り返し構造単位1〜80モル%を有し、かつ前記一般
式(3)で表される分子鎖末端のアルコール性水酸基と
エポキシ化合物のエポキシ基とが反応してできるエーテ
ル結合や、さらにエポキシ基の反応により生じる水酸基
と別のエポキシ基との反応によるエーテル結合によりポ
リマー末端同士が架橋した樹脂である。
Further, the sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention comprises 20 to 99 mol% of repeating structural units having a sulfonic acid group represented by the general formula (1), based on all repeating structural units of the polymer. Having 1 to 80 mol% of the repeating structural unit represented by the general formula (2) and reacting the alcoholic hydroxyl group at the terminal of the molecular chain represented by the general formula (3) with the epoxy group of the epoxy compound. It is a resin in which polymer ends are cross-linked by an ether bond formed by the above, or an ether bond by a reaction between a hydroxyl group generated by a reaction of an epoxy group and another epoxy group.

【0098】また、本発明のスルホン酸基含有架橋樹脂
は、ポリマーの全繰り返し構造単位に対して、前記一般
式(1)で表されるスルホン酸基を有する繰り返し構造
単位20〜99モル%と、前記一般式(2)で表される
繰り返し構造単位1〜80モル%を有し、かつ前記一般
式(4)で表される分子鎖末端のアミノ基とエポキシ化
合物のエポキシ基とが反応してできるエーテル結合や、
さらにエポキシ基の反応により生じる水酸基と別のエポ
キシ基との反応によるエーテル結合により、ポリマー末
端同士が架橋した樹脂である。
The sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention contains 20 to 99 mol% of the repeating structural unit having a sulfonic acid group represented by the general formula (1) with respect to the total repeating structural units of the polymer. Having 1 to 80 mol% of the repeating structural unit represented by the general formula (2) and reacting the amino group at the terminal of the molecular chain represented by the general formula (4) with the epoxy group of the epoxy compound. Ether bond that can be made,
Further, it is a resin in which polymer terminals are cross-linked by an ether bond due to a reaction between a hydroxyl group generated by a reaction of an epoxy group and another epoxy group.

【0099】本発明の架橋樹脂は、従来の架橋構造を有
しない直鎖状のスルホン化ポリエーテルケトン、スルホ
ン化ポリスルホンに比べ、高い耐薬品性を示す。さら
に、本発明の架橋樹脂は、架橋構造を有しないスルホン
化ポリエーテルケトン、スルホン化ポリスルホンに比
べ、高い機械強度やメタノール遮断性を有する。
The crosslinked resin of the present invention exhibits higher chemical resistance than conventional linear sulfonated polyetherketones and sulfonated polysulfones having no crosslinked structure. Further, the crosslinked resin of the present invention has higher mechanical strength and methanol blocking property than sulfonated polyetherketone and sulfonated polysulfone having no crosslinked structure.

【0100】本発明のスルホン酸基含有架橋樹脂は、本
発明のワニスを基板上に塗布し、溶媒を除去した後、塗
布膜を硬化させることにより得ることができる。硬化方
法に特に限定はなく、従来公知の熱的な硬化方法を用い
ることが出来る。公知の方法としては、例えば、基材上
に塗布したワニスを熱風乾燥した後、キャスト膜を基材
より剥離し熱処理する方法、キャスト膜を基材に付けた
まま熱処理する方法などがあげられる。
The sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention can be obtained by coating the substrate with the varnish of the present invention, removing the solvent, and then curing the coating film. The curing method is not particularly limited, and a conventionally known thermal curing method can be used. Known methods include, for example, a method in which the varnish applied on the base material is dried with hot air, and then the cast film is peeled from the base material and heat-treated, and a method in which the cast film is heat-treated while attached to the base material.

【0101】本発明のワニスをキャストして得られた膜
を熱処理することによりスルホン酸基含有架橋樹脂を製
造する場合、その条件は、通常のウレタン結合形成条件
やエポキシ硬化条件で十分であり、長時間の高温アニー
ル処理を行う必要はない。硬化時の温度に制限はない
が、得られるスルホン酸基含有架橋ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルスルホンの酸化等による劣化やウレタ
ン結合の分解を抑制するために、250℃以下であるこ
とが特に好ましい。
When a sulfonic acid group-containing crosslinked resin is produced by heat-treating a film obtained by casting the varnish of the present invention, the usual urethane bond forming conditions and epoxy curing conditions are sufficient. It is not necessary to perform high temperature annealing for a long time. The temperature at the time of curing is not limited, but it is particularly preferably 250 ° C. or lower in order to suppress deterioration of the obtained sulfonic acid group-containing crosslinked polyetherketone and polyethersulfone due to oxidation or the like and decomposition of urethane bonds.

【0102】熱処理時のスルホン酸基はプロトン酸型で
も構わないが、200℃以上に加熱する場合はスルホン
酸基の脱離を抑えるためリチウム、ナトリウムまたはカ
リウム金属塩型であることが好ましい。
The sulfonic acid group at the time of heat treatment may be of a protic acid type, but when heated to 200 ° C. or higher, it is preferably a lithium, sodium or potassium metal salt type in order to suppress elimination of the sulfonic acid group.

【0103】本発明のイオン伝導性高分子膜は、前記の
スルホン酸基含有樹脂ワニスを熱により架橋させて得ら
れる膜である。このイオン伝導性高分子膜の厚みには特
に制限はないが、通常10〜100μm、特には30〜
80μmが好ましい。前記の範囲内であれば、実用に耐
える膜の機械的強度が得られ、かつ膜抵抗が実用上十分
な程度に低くなる、すなわち十分な発電性能を得ること
ができる。膜厚はワニスのポリマー濃度あるいは基板上
への塗布厚により制御できる。
The ion conductive polymer membrane of the present invention is a membrane obtained by thermally crosslinking the sulfonic acid group-containing resin varnish. The thickness of the ion conductive polymer film is not particularly limited, but is usually 10 to 100 μm, and particularly 30 to
80 μm is preferable. Within the above range, the mechanical strength of the film that can withstand practical use can be obtained, and the film resistance can be reduced to a level that is practically sufficient, that is, sufficient power generation performance can be obtained. The film thickness can be controlled by the polymer concentration of the varnish or the coating thickness on the substrate.

【0104】また、好ましいイオン伝導性高分子膜のイ
オン交換基当量は、燃料電池の種類や用途により異なる
が、好ましくは1000g/mol以下、より好ましく
は250〜950g/molである。さらに、イオン伝
導性高分子膜として使用する際のスルホン酸基含有架橋
樹脂のスルホン酸基の様態としては、最もプロトン伝導
度が大きいフリーのプロトン酸の状態が好ましい。
The ion-exchange group equivalent of the ion-conductive polymer membrane is preferably 1,000 g / mol or less, more preferably 250 to 950 g / mol, though it varies depending on the type and application of the fuel cell. Further, as a state of the sulfonic acid group of the sulfonic acid group-containing crosslinked resin when used as the ion conductive polymer membrane, a free protonic acid state having the highest proton conductivity is preferable.

【0105】次に、本発明のイオン伝導性高分子膜を用
いて得られる燃料電池について説明する。本発明の燃料
電池は、水素を燃料とする一般の高分子電解質型燃料電
池(PEMFC)とメタノールを燃料とする直接メタノ
ール型高分子電解質燃料電池(DMFC)に大別でき、
いずれもイオン伝導性高分子膜の両面に、電極用の触媒
および集電体としての導電性物質を接合する公知の方法
により製造することができる。
Next, a fuel cell obtained by using the ion conductive polymer membrane of the present invention will be described. The fuel cell of the present invention can be roughly classified into a general polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) using hydrogen as a fuel and a direct methanol polymer electrolyte fuel cell (DMFC) using methanol as a fuel.
Any of them can be manufactured by a known method in which a conductive material as a catalyst for an electrode and a current collector is bonded to both surfaces of an ion conductive polymer film.

【0106】PEMFCの電極用触媒としては、水素と
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、水素
極、空気極ともに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。
The PEMFC electrode catalyst is not particularly limited as long as it can activate the redox reaction between hydrogen and oxygen, and known ones can be used. It is preferable to use fine particles. 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, but a porous carbon nonwoven fabric or carbon paper is preferable for efficiently transporting the raw material gas to the catalyst.

【0107】DMFCの場合も電極用の触媒としては公
知のものを使用できる。たとえば、メタノール極用の触
媒としては白金触媒、白金−ルテニウム合金や白金−ス
ズ合金などの合金触媒、又はこれらの触媒の微粒子をカ
ーボンなどの担体上に分散担持させた担持触媒などが用
いられる。空気極用の触媒は、PEMFCと同様の白金
微粒子などが用いられる。集電体としての導電性物質は
PEMFCと同様に多孔質性のカーボン不織布またはカ
ーボンペーパーなどの公知の材料を用いることができ
る。
Also in the case of DMFC, a known catalyst can be used for the electrode. For example, as the catalyst for the methanol electrode, a platinum catalyst, an alloy catalyst such as a platinum-ruthenium alloy or a platinum-tin alloy, or a supported catalyst in which fine particles of these catalysts are dispersed and supported on a carrier such as carbon is used. As the catalyst for the air electrode, platinum fine particles similar to PEMFC are used. As the conductive material as the current collector, a known material such as porous carbon nonwoven fabric or carbon paper can be used as in the PEMFC.

【0108】ガス拡散電極とイオン伝導性高分子膜との
接合体の製造方法としては、イオン伝導性高分子膜上に
ガス拡散電極を直接形成する方法、PTFE(ポリテト
ラフルオロエチレン)フィルムなどの基材上に一旦ガス
拡散電極を層状に形成した後にこれをイオン交換膜に転
写する方法、ガス拡散電極とイオン伝導性高分子膜とを
ホットプレスする方法、接着液により密着して形成させ
る方法など種々の公知の方法を適用できる。
As a method for producing a bonded body of a gas diffusion electrode and an ion conductive polymer film, a method of directly forming a gas diffusion electrode on the ion conductive polymer film, a PTFE (polytetrafluoroethylene) film, or the like is used. A method in which a gas diffusion electrode is once formed into a layer on a substrate and then transferred to an ion exchange membrane, a method in which a gas diffusion electrode and an ion conductive polymer membrane are hot-pressed, and a method in which they are adhered to each other with an adhesive liquid Various known methods can be applied.

【0109】本発明の燃料電池は、従来の高価なパーフ
ルオロカーボンスルホン酸を使用する燃料電池に比べ製
造価格が安価である。また、本発明のスルホン酸基含有
架橋樹脂は従来のパーフルオロカーボンスルホン酸に比
べ耐熱性が高いため高温で使用することができる。さら
に本発明のスルホン酸基含有架橋樹脂はイオン交換基当
量が小さいためにイオン伝導度が高く、このため高電流
操作可能な燃料電池を製造することが可能である。
The fuel cell of the present invention is less expensive to manufacture than the conventional fuel cell using expensive perfluorocarbon sulfonic acid. Moreover, since the sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention has higher heat resistance than conventional perfluorocarbon sulfonic acids, it can be used at high temperatures. Furthermore, since the sulfonic acid group-containing crosslinked resin of the present invention has a small ion exchange group equivalent, it has a high ionic conductivity, which makes it possible to produce a fuel cell capable of operating at high current.

【0110】[0110]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれにより何等制限されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail by way of examples, which should not be construed as limiting the invention thereto.

【0111】実施例中の各種試験の試験方法は次に示す
とおりである。 (イ)ポリマーの対数粘度 ポリマー粉末 0.50gをジメチルスルホキシド(D
MSO)またはジメチルアセトアミド(DMAc)溶媒
100mlに溶解、またはポリマー溶液を濃度0.00
5g/mlにDMSOまたはDMAcで希釈し、35℃
においてウベローデ粘度計で測定した。 (ロ)プロトン交換 プロトン酸の金属塩等は以下の方法でフリーのプロトン
酸に戻した。 1)プロトン酸基含有架橋樹脂膜を2N硫酸に一晩浸し
た。 2)酸処理した膜を蒸留水に一晩浸した。 3)酸処理および蒸留水で洗浄した膜を150℃で4時
間乾燥して、フリーのプロトン酸を含有する膜を得た。
The test methods of various tests in the examples are as follows. (B) 0.50 g of a polymer powder having a logarithmic viscosity was added to dimethyl sulfoxide (D
MSO) or dimethylacetamide (DMAc) solvent dissolved in 100 ml, or polymer solution at a concentration of 0.00
Dilute to 5g / ml with DMSO or DMAc, 35 ° C
In Ubbelohde viscometer. (B) Proton exchange The metal salt of protonic acid was returned to free protonic acid by the following method. 1) The protonic acid group-containing crosslinked resin film was immersed in 2N sulfuric acid overnight. 2) The acid-treated membrane was immersed in distilled water overnight. 3) The membrane treated with acid and washed with distilled water was dried at 150 ° C. for 4 hours to obtain a membrane containing free protonic acid.

【0112】(ハ)イオン伝導度 イオン伝導膜を幅5mm、長さ40mmに切り出した
後、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ホルダー
上に設置し、4本の電極を圧接し、4端子法の交流イン
ピーダンス法で求まるCole−Coleプロットの円
弧から抵抗率を測定した。電圧端子間は20mmとし
た。インピーダンスの測定はLCRメーター(日置電機
社製3532)を使用した。温度変化は電極を接続した
サンプルをアルミブロック製の恒温槽内に設置すること
により行い、30℃から110℃の範囲の伝導度を測定
した。測定は全て加湿下で行ったが、この加湿は常圧の
恒温槽内への蒸気の導入により行い、水蒸気発生器にて
測定温度が100℃未満では恒温槽温+5℃、100℃
以上では120℃の一定温度に蒸留水を加熱し、生成す
る蒸気を使用した。また、イオン伝導度の計算に必要な
膜厚は乾燥状態でマイクロメータを用いて測定した。 (ニ)メタノール溶解性 150℃で4時間乾燥させたイオン伝導膜をメタノール
に浸し、25℃で24時間静置した。取り出したイオン
交換膜を再度150℃で4時間乾燥させた後、重量減少
率を測定した。
(C) Ion conductivity After cutting out the ionic conductive membrane to a width of 5 mm and a length of 40 mm, it was placed on a polytetrafluoroethylene (PTFE) holder, and four electrodes were pressure-welded to each other, and an alternating current of a four-terminal method was used. The resistivity was measured from the arc of the Cole-Cole plot obtained by the impedance method. The distance between the voltage terminals was 20 mm. The impedance was measured using an LCR meter (3532 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.). The temperature change was carried out by placing a sample to which an electrode was connected in a thermostat made of an aluminum block, and measuring the conductivity in the range of 30 ° C to 110 ° C. All measurements were carried out under humidification, but this humidification was carried out by introducing steam into a thermostatic chamber at normal pressure. If the temperature measured by the steam generator was less than 100 ° C, the thermostatic chamber temperature was + 5 ° C, 100 ° C.
In the above, the distilled water was heated to a constant temperature of 120 ° C. and the generated steam was used. Further, the film thickness required for calculation of ionic conductivity was measured in a dry state using a micrometer. (D) Methanol solubility The ion conductive membrane dried at 150 ° C. for 4 hours was immersed in methanol and allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours. The taken out ion exchange membrane was dried again at 150 ° C. for 4 hours, and then the weight loss rate was measured.

【0113】(ホ)メタノール透過性 室温にて蒸留水と 1mol/L のメタノール水溶液を
直径 23mmφのプロトン伝導膜を介して接し、3時
間までの蒸留水側のメタノール濃度変化をガスクロにて
測定した。得られたメタノール濃度増加直線の傾きより
メタノール透過性を計算した。 (ヘ)イオン交換基当量 スルホン化光硬化膜を密閉できるガラス容器中に精秤
し、そこに過剰量の塩化カルシウム水溶液を添加して一
晩攪拌した。系内に発生した塩化水素を0.1N水酸化
ナトリウム標準水溶液にてフェノールフタレイン指示薬
を用いて滴定し、計算した。
(V) Methanol permeability Distilled water and a 1 mol / L methanol aqueous solution were contacted at room temperature through a proton conductive membrane having a diameter of 23 mmφ, and changes in methanol concentration on the distilled water side for up to 3 hours were measured by gas chromatography. . The methanol permeability was calculated from the slope of the obtained methanol concentration increase straight line. (F) The ion-exchange group equivalent sulfonated photocurable film was precisely weighed in a glass container capable of being sealed, an excess amount of calcium chloride aqueous solution was added thereto, and the mixture was stirred overnight. The hydrogen chloride generated in the system was titrated with a 0.1N sodium hydroxide standard aqueous solution using a phenolphthalein indicator and calculated.

【0114】(実施例1)窒素導入管、温度計、冷却管
及び撹拌装置を備えた 300mlの 5つ口反応器に、
5,5’−カルボニルビス(2−フルオロベンゼンスル
ホン酸ナトリウム)4.22g(10mmol)、4,
4’−ジフルオロベンゾフェノン1.96g(9mmo
l)およびビスフェノールA4.57g(20mmo
l)および炭酸カリウム3.46g(25mmol)秤
取した。これにジメチルスルホキシド(DMSO)40
mlとトルエン30mlを加え、窒素雰囲気下で撹拌
し、130℃で2時間加熱し、生成する水を系外に除去
した後、トルエンを留去した。引き続き、160℃で1
4時間反応を行い、粘稠なポリマー溶液を得た。得られ
た溶液にDMSO30mlを加えて希釈した後濾過し
た。このポリマー溶液をアセトン400mlに排出し、
析出したポリマー粉を濾過後、160℃で4時間乾燥し
てポリマー粉 8.49g(収率 85%)を得た。得ら
れたポリエーテルケトン粉の対数粘度は0.65dl/
g(DMSO、35℃)であった。
(Example 1) A 300 ml five-necked reactor equipped with a nitrogen introducing tube, a thermometer, a cooling tube and a stirrer was used.
5,5′-Carbonylbis (sodium 2-fluorobenzenesulfonate) 4.22 g (10 mmol), 4,
1.96 g of 4'-difluorobenzophenone (9 mmo
l) and 4.57 g of bisphenol A (20 mmo
1) and 3.46 g (25 mmol) of potassium carbonate were weighed. Dimethyl sulfoxide (DMSO) 40
ml and 30 ml of toluene were added, and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere and heated at 130 ° C. for 2 hours to remove produced water out of the system, and then toluene was distilled off. 1 at 160 ℃
The reaction was carried out for 4 hours to obtain a viscous polymer solution. The resulting solution was diluted with 30 ml of DMSO and then filtered. The polymer solution was discharged into 400 ml of acetone,
The precipitated polymer powder was filtered and then dried at 160 ° C. for 4 hours to obtain 8.49 g (yield 85%) of polymer powder. The obtained polyetherketone powder has an inherent viscosity of 0.65 dl /
g (DMSO, 35 ° C).

【0115】次に耐圧容器に、得られたスルホン化ポリ
エーテルケトン 6.16g、DMSO 20ml、KO
H 0.10g、トルエン10mlを仕込み、120℃
で2時間加熱し生成する水を系外に除去した後、トルエ
ンを留去した。系を冷却後、酸化プロピレン 0.28
gを仕込み加圧下120℃で2時間反応させた。DMS
O40mlを加えて濾過後、ポリマー溶液をアセトン4
00mlに排出し、160℃で4時間乾燥させてアルコ
ール性水酸基末端のスルホン化ポリエーテルスルホン
5.80gを得た。
Next, in a pressure vessel, 6.16 g of the obtained sulfonated polyether ketone, 20 ml of DMSO, and KO
Charge H 0.10g and toluene 10ml, 120 ℃
The resulting water was removed from the system by heating for 2 hours, and then toluene was distilled off. After cooling the system, propylene oxide 0.28
g was charged and reacted at 120 ° C. for 2 hours under pressure. DMS
After adding 40 ml of O and filtering, the polymer solution was added with acetone 4
It is discharged to 00 ml and dried at 160 ° C. for 4 hours to give a sulfonated polyether sulfone having alcoholic hydroxyl groups.
Obtained 5.80 g.

【0116】得られたアルコール性水酸基末端のポリエ
ーテルケトン 4.20gと変性イソシアネート化合物
としてフェノールでマスクしたトリス(4−イソシアネ
ートフェニル)メタン 0.52gをDMSO 14.2
gに溶かしワニスを作製した。得られたワニスをガラス
基板上に塗布し、イナートオーブンにて常圧の窒素雰囲
気下で室温より170℃まで4時間で昇温後、170℃
で2時間保持することにより溶媒の除去および架橋を行
った。ガラス板を水に浸してスルホン化架橋ポリエーテ
ルケトン膜を剥離し、(ロ)記載の方法でポリマーのス
ルホン酸基をナトリウム塩型よりフリーのプロトン酸型
に戻した。得られた膜は可とう性に富み、強靭であっ
た。この膜について、(ハ)記載の方法でイオン伝導
度、(ニ)記載の方法でメタノール溶解度、(ホ)記載
の方法でメタノール透過性、(ヘ)記載の方法でイオン
交換基当量を測定した。測定結果を表1に記す。
DMSO 14.2 was obtained by adding 4.20 g of the obtained polyetherketone having an alcoholic hydroxyl group and 0.52 g of tris (4-isocyanatophenyl) methane masked with phenol as a modified isocyanate compound.
It was dissolved in g to prepare a varnish. The obtained varnish was applied on a glass substrate, heated from room temperature to 170 ° C. in 4 hours in an inert oven under a normal pressure nitrogen atmosphere, and then heated to 170 ° C.
The solvent was removed and cross-linking was carried out by maintaining the temperature for 2 hours. The glass plate was immersed in water to remove the sulfonated crosslinked polyetherketone film, and the sulfonic acid group of the polymer was returned to the free protonic acid type from the sodium salt type by the method described in (b). The obtained film was flexible and tough. For this membrane, the ion conductivity was measured by the method described in (c), the methanol solubility was measured by the method described in (d), the methanol permeability was measured by the method described in (e), and the ion exchange group equivalent was measured by the method described in (f). .. The measurement results are shown in Table 1.

【0117】(実施例2)4,4’−ジフルオロベンゾ
フェノンを2.18g(10.0mmol)、ビスフェ
ノールAを4.45g(19.5mmol)とし、p−
ヒドロキシアニリン0.22g(2.0mmol)を添
加して、他は実施例1と同様にしてアミノ基末端のスル
ホン化ポリエーテルケトンを合成した。スルホン化ポリ
エーテルケトンの収量 9.04g(収率 88%)、対
数粘度η 0.71dl/g(DMSO、35℃)であ
った。
Example 2 2.18 g (10.0 mmol) of 4,4′-difluorobenzophenone and 4.45 g (19.5 mmol) of bisphenol A were added, and p-
0.22 g (2.0 mmol) of hydroxyaniline was added, and the sulfonated polyetherketone having an amino group terminal was synthesized in the same manner as in Example 1 except for the above. The yield of the sulfonated polyether ketone was 9.04 g (yield 88%), and the inherent viscosity η was 0.71 dl / g (DMSO, 35 ° C.).

【0118】得られたアミノ基末端のスルホン化ポリエ
ーテルケトン4.11gおよびイソシアネート化合物と
してフェノールでマスクしたトリス(4−イソシアネー
トフェニル)メタン 0.52gをDMSO溶媒13.
9gに溶かしワニスを作製した。実施例1と同様にして
キャスト膜を熱処理後、ポリマーのスルホン酸基をプロ
トン酸型にイオン交換し、各種測定を行った。結果を表
1に記す。
4.11 g of the obtained amino group-terminated sulfonated polyether ketone and 0.52 g of tris (4-isocyanatophenyl) methane masked with phenol as an isocyanate compound were added to DMSO solvent 13.
It was dissolved in 9 g to prepare a varnish. After heat-treating the cast film in the same manner as in Example 1, the sulfonic acid group of the polymer was ion-exchanged into a protonic acid type, and various measurements were performed. The results are shown in Table 1.

【0119】(実施例3)実施例2で得られたアミノ基
末端スルホン化ポリエーテルケトン4.11gとエポキ
シ化合物としてテトラグリシジルジアミノジフェニルメ
タン 0.34gをDMSO溶媒13.4gに溶解させ
てワニスを作成した。実施例1と同様にしてキャスト膜
を作成し、(ロ)記載の方法でプロトン酸型にイオン交
換後、各種測定を行った。結果を表1に記す。
(Example 3) 4.11 g of the amino group-terminated sulfonated polyether ketone obtained in Example 2 and 0.34 g of tetraglycidyldiaminodiphenylmethane as an epoxy compound were dissolved in 13.4 g of DMSO solvent to prepare a varnish. did. A cast film was prepared in the same manner as in Example 1, and various measurements were performed after ion exchange with a protonic acid type by the method described in (b). The results are shown in Table 1.

【0120】(実施例4)5,5’−カルボニルビス
(2−フルオロベンゼンスルホン酸ナトリウム)の代わ
りに5,5’−スルホニルビス(2−クロロベンゼンス
ルホン酸ナトリウム)4.91g(10mmol)、
4,4’−ジフルオロベンゾフェノンの代わりに4,
4’−ジクロロジフェニルスルホン2.58g(9mm
ol)、DMSOの代わりにジメチルアセトアミド(D
MAc)を等量使用し、他は実施例1と同様にして反応
を行った。ポリマー粉 8.79g(収率 82%)が得
られた。得られたポリスルホンの対数粘度は0.62d
l/g(DMAc、35℃)であった。
Example 4 In place of 5,5'-carbonylbis (sodium 2-fluorobenzenesulfonate), 5,5'-sulfonylbis (sodium 2-chlorobenzenesulfonate) was 4.91 g (10 mmol),
4,4'-difluorobenzophenone instead of 4,
2.58 g of 4'-dichlorodiphenyl sulfone (9 mm
ol), dimethylacetamide (D
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that MAc) was used in the same amount. 8.79 g (yield 82%) of polymer powder was obtained. The polysulfone obtained had an inherent viscosity of 0.62d.
It was 1 / g (DMAc, 35 ° C).

【0121】実施例1と同様にしてポリマー6.41g
を酸化プロピレンと反応させ、アルコール性水酸基末端
のスルホン化ポリスルホン5.96gを得た。得られた
ポリマー 4.36gと変性イソシアネート化合物とし
てフェノールでマスクしたトリス(4−イソシアネート
フェニル)メタン 0.52gをDMAc 14.6gに
溶かしてワニスを作製した。実施例1と同様にワニスを
ガラス板上にキャストし架橋膜を作成した。プロトン酸
型にイオン交換後、各種測定を行った。結果を表1に記
す。
6.41 g of polymer as in Example 1
Was reacted with propylene oxide to obtain 5.96 g of sulfonated polysulfone having an alcoholic hydroxyl group. A varnish was prepared by dissolving 4.36 g of the obtained polymer and 0.52 g of tris (4-isocyanatephenyl) methane masked with phenol as a modified isocyanate compound in 14.6 g of DMAc. As in Example 1, the varnish was cast on a glass plate to form a crosslinked film. After ion exchange with the protonic acid type, various measurements were performed. The results are shown in Table 1.

【0122】(実施例5)5,5’−カルボニルビス
(2−フルオロベンゼンスルホン酸ナトリウム)の代わ
りに5,5’−スルホニルビス(2−クロロベンゼンス
ルホン酸ナトリウム)4.92g(10mmol)、
4,4’−ジフルオロベンゾフェノンの代わりに4,
4’−ジクロロジフェニルスルホン2.87g(10m
mol)を使用し、他は実施例2と同様にしてアミノ基
末端のスルホン化ポリスルホンを合成した。収量9.4
6g(収率86%)、対数粘度η0.69dl/g(D
MAc、35℃)であった。
Example 5 In place of 5,5′-carbonylbis (sodium 2-fluorobenzenesulfonate), 5,5′-sulfonylbis (sodium 2-chlorobenzenesulfonate), 4.92 g (10 mmol),
4,4'-difluorobenzophenone instead of 4,
2.87 g of 4'-dichlorodiphenyl sulfone (10 m
mol) was used and otherwise the same as in Example 2 to synthesize an amino group-terminated sulfonated polysulfone. Yield 9.4
6 g (86% yield), logarithmic viscosity η 0.69 dl / g (D
MAc, 35 ° C).

【0123】実施例2と同様に得られたアミノ基末端の
スルホン化ポリスルホン4.40gおよびイソシアネー
ト化合物としてフェノールでマスクしたトリス(4−イ
ソシアネートフェニル)メタン 0.52gをDMAc
14.8gに溶かし、得られたワニスからキャスト膜を
作成した。プロトン酸型にイオン交換後、各種測定を行
った。結果を表1に記す。
DMAc was added with 4.40 g of amino group-terminated sulfonated polysulfone obtained in the same manner as in Example 2 and 0.52 g of tris (4-isocyanatophenyl) methane masked with phenol as an isocyanate compound.
It melt | dissolved in 14.8 g and the cast film was created from the obtained varnish. After ion exchange with the protonic acid type, various measurements were performed. The results are shown in Table 1.

【0124】(実施例6)実施例5で得られたアミノ基
末端スルホン化ポリエーテルケトン4.40gとエポキ
シ化合物としてテトラグリシジルジアミノジフェニルメ
タン0.34gをDMAc 14.2gに溶解させてワ
ニスを作製した。実施例1と同様にしてキャスト膜を作
成し、スルホン酸基をプロトン酸型にイオン交換後、各
種測定を行った。結果を表1に記す。
Example 6 A varnish was prepared by dissolving 4.40 g of the amino group-terminated sulfonated polyether ketone obtained in Example 5 and 0.34 g of tetraglycidyldiaminodiphenylmethane as an epoxy compound in 14.2 g of DMAc. . A cast membrane was prepared in the same manner as in Example 1, and after performing ion exchange of the sulfonic acid group into a protonic acid type, various measurements were performed. The results are shown in Table 1.

【0125】(比較例1)ジフルオロベンゾフェノン
(10mmol)を用い、他は実施例1と同様にしてポ
リエーテルケトンを合成した。収量8.25g(収率8
1%)であった。実施例1と同様にしてキャスト膜を作
成し、スルホン酸基をプロトン酸型にイオン交換後、各
種測定を行った。結果を表1に記す。
Comparative Example 1 Polyether ketone was synthesized in the same manner as in Example 1 except that difluorobenzophenone (10 mmol) was used. Yield 8.25g (Yield 8
1%). A cast membrane was prepared in the same manner as in Example 1, and after performing ion exchange of the sulfonic acid group into a protonic acid type, various measurements were performed. The results are shown in Table 1.

【0126】(比較例2)ジクロロジフェニルスルホン
(10mmol)を用い、他は実施例1と同様にしてポ
リスルホンを合成した。収量10.13g(収率93
%)であった。実施例1と同様にしてキャスト膜を作成
し、スルホン酸基をプロトン酸型にイオン交換後、各種
測定を行った。結果を表1に記す。
(Comparative Example 2) Polysulfone was synthesized in the same manner as in Example 1 except that dichlorodiphenyl sulfone (10 mmol) was used. Yield 10.13 g (yield 93
%)Met. A cast membrane was prepared in the same manner as in Example 1, and after performing ion exchange of the sulfonic acid group into a protonic acid type, various measurements were performed. The results are shown in Table 1.

【0127】(比較例3)パーフルオロカーボンスルホ
ン酸膜(ナフィオン(登録商標)膜、Aldrich社試
薬)を用いて、実施例1と同様にして各種測定を行っ
た。測定結果を表1に示す
Comparative Example 3 Various measurements were carried out in the same manner as in Example 1 using a perfluorocarbon sulfonic acid film (Nafion (registered trademark) film, Aldrich reagent). The measurement results are shown in Table 1.

【0128】[0128]

【表1】 [Table 1]

【0129】実施例1〜6は比較例1、2の非架橋型ポ
リマーに比べ、メタノール溶解性が小さい、即ち耐メタ
ノール性が大きく向上していることは明らかである。ま
た、比較例4のナフィオン(登録商標)膜に比べてイオン
伝導度は同程度のオーダーであるが、メタノール透過性
は低いことが分かる。
It is clear that Examples 1 to 6 have a lower methanol solubility, that is, a significantly improved methanol resistance, as compared with the non-crosslinked polymers of Comparative Examples 1 and 2. Further, it can be seen that although the ionic conductivity is on the same order as that of the Nafion (registered trademark) membrane of Comparative Example 4, the methanol permeability is low.

【0130】[0130]

【発明の効果】本発明のワニスを用いることにより、耐
久性に優れた、低抵抗で高電流操作可能な燃料電池を可
能とする、イオン伝導性が高く耐メタノール性およびメ
タノール遮断性に優れたプロトン酸基含有架橋樹脂より
なるイオン伝導性高分子膜が提供される。さらに、それ
を用いた優れた燃料電池が提供される。
EFFECTS OF THE INVENTION By using the varnish of the present invention, a fuel cell having excellent durability, low resistance and high current operation can be obtained, and the ionic conductivity is high and the methanol resistance and the methanol barrier property are excellent. There is provided an ion conductive polymer membrane made of a crosslinked resin containing a protonic acid group. Furthermore, an excellent fuel cell using the same is 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) C08J 5/22 CFF C08J 5/22 CFF H01M 8/02 H01M 8/02 P 8/10 8/10 // C08L 63:00 C08L 63:00 A 75:04 75:04 (72)発明者 尾身 毅彦 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 (72)発明者 玉井 正司 千葉県袖ヶ浦市長浦580−32 三井化学株 式会社内 Fターム(参考) 4F071 AA42 AA53 AH15 FA05 FB07 FC01 FD02 4J034 BA03 DA01 DA02 DB01 DB04 DB07 DC02 DC42 DC43 DD02 DN03 HA01 HA06 HA07 HA08 HB05 HB09 HB15 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC63 HC64 HC67 HC71 HC73 HD03 JA06 QB06 RA14 4J036 AC03 AC05 AD07 AD08 AD09 AD20 AH07 AH09 AJ09 FB12 FB15 JA15 5H026 AA06 BB01 CX05 EE18 HH00─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08J 5/22 CFF C08J 5/22 CFF H01M 8/02 H01M 8/02 P 8/10 8/10 // C08L 63:00 C08L 63:00 A 75:04 75:04 (72) Inventor Takehiko Omi 580-32 Nagaura, Sodegaura City, Chiba Prefecture Mitsui Chemicals Co., Ltd. (72) Masaji Tamai 580- Nagaura, Sodegaura City, Chiba Prefecture 32 Mitsui Chemicals Co., Ltd. In-house F-term (reference) 4F071 AA42 AA53 AH15 FA05 FB07 FC01 FD02 4J034 BA03 DA01 DA02 DB01 DB04 DB07 DC02 DC42 DC43 DD02 DN03 HA01 HA06 HA07 HA08 HB05 HB09 HB15 HC03 HC12 HC13 HC17 HC22 HC46 HC52 HC61 HC61 HC52 HC61 HC61 HC52 HC61 HC HC71 HC73 HD03 JA06 QB06 RA14 4J036 AC03 AC05 AD07 AD08 AD09 AD20 AH07 AH09 AJ09 FB12 FB15 JA15 5H026 AA06 BB01 CX05 EE18 HH00

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】全繰り返し構造単位に対して、一般式
(1) 【化1】 〔一般式(1)中、Aは−CO−または−SO2−を表
し、Bは直接結合、−CH2−、−C(CH32−、―
C(CF32―、−O−、−S−、−SO2−または−
CO−を表す。hおよびiは0以上2以下の整数であ
り、かつh+iが1以上の数である。Mは水素、リチウ
ム、ナトリウムまたはカリウムを表す。mは0または2
以下の正の整数である。〕で表されるスルホン酸基を有
する繰り返し構造単位20〜99モル%と、一般式
(2) 【化2】 〔一般式(2)中、B、nは一般式(1)のB、nと同
じ意味である。Eは直接結合、−CH2−、−C(C
32−、―C(CF32―、−O−、−S−、−SO
2−または−CO−を表す。nは0または2以下の正の
整数である。〕で表される繰り返し構造単位1〜80モ
ル%からなり、かつ分子鎖末端に活性水素を含む基を有
するポリマーと、硬化剤とを含むことを特徴とするスル
ホン酸基含有樹脂ワニス。
1. A compound represented by the general formula (1): [In general formula (1), A represents —CO— or —SO 2 —, B is a direct bond, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —
C (CF 3) 2 -, - O -, - S -, - SO 2 - or -
Represents CO-. h and i are integers of 0 or more and 2 or less, and h + i is a number of 1 or more. M represents hydrogen, lithium, sodium or potassium. m is 0 or 2
The following positive integers. A repeating structural unit having a sulfonic acid group represented by the following formula: 20 to 99 mol% and a compound represented by the general formula (2): [In the general formula (2), B and n have the same meanings as B and n in the general formula (1). E is a direct bond, -CH 2 -, - C ( C
H 3) 2 -, - C (CF 3) 2 -, - O -, - S -, - SO
Represents 2- or -CO-. n is 0 or a positive integer of 2 or less. ] A sulfonic acid group-containing resin varnish comprising a polymer having a repeating structural unit represented by 1 to 80 mol% and having a group containing active hydrogen at a molecular chain terminal, and a curing agent.
【請求項2】一般式(1)および一般式(2)の繰り返
し構造単位からなるポリマーの分子鎖末端の活性水素を
含む基が、一般式(3) 【化3】 〔一般式(3)中、B、mは一般式(1)中のB、mと
同じ意味である。Rは炭素数2から4のアルキル基であ
る。kは1以上9以下の正の整数である。〕で表わされ
るアルコール性水酸基であることを特徴とする請求項1
記載のスルホン酸基含有樹脂ワニス。
2. A group comprising an active hydrogen at the terminal of the molecular chain of a polymer composed of repeating structural units of the general formulas (1) and (2) has the general formula (3): [In the general formula (3), B and m have the same meanings as B and m in the general formula (1). R is an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms. k is a positive integer of 1 or more and 9 or less. ] An alcoholic hydroxyl group represented by the formula [1].
The sulfonic acid group-containing resin varnish described.
【請求項3】一般式(1)および一般式(2)の繰り返
し構造単位からなるポリマーの分子鎖末端の活性水素を
含む基が、一般式(4) 【化4】 〔一般式(4)中、Arは、 【化5】 である。GおよびG’は直接結合、−CH2−、−C
(CH32−、―C(CF32―、−O−、−SO2
または−CO−を表す。〕であることを特徴とする請求
項1記載のスルホン酸基含有樹脂ワニス。
3. A group comprising an active hydrogen at the terminal of the molecular chain of a polymer comprising repeating structural units of the general formulas (1) and (2) has the general formula (4): [In the general formula (4), Ar is Is. G and G 'is a direct bond, -CH 2 -, - C
(CH 3) 2 -, - C (CF 3) 2 -, - O -, - SO 2 -
Alternatively, it represents -CO-. ] The resin varnish containing a sulfonic acid group according to claim 1, wherein
【請求項4】硬化剤が分子内に2個以上のイソシアネー
ト基を有するイソシアネート化合物、またはそのイソシ
アネート基をフェノール類でマスク(ブロック)した変
性イソシアネート化合物であることを特徴とする請求項
1〜3のいずれかに記載のスルホン酸基含有樹脂ワニ
ス。
4. The curing agent is an isocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule, or a modified isocyanate compound obtained by masking (blocking) the isocyanate groups with phenols. 7. A resin varnish containing a sulfonic acid group according to any one of 1.
【請求項5】硬化剤が分子内に2個以上のエポキシ基を
有するエポキシ化合物であることを特徴とする請求項1
〜3のいずれかに記載のスルホン酸基含有樹脂ワニス。
5. The curing agent is an epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule.
A resin varnish containing a sulfonic acid group according to any one of to 3.
【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載のスルホン
酸基含有樹脂ワニスを熱処理して得られるスルホン酸基
含有架橋樹脂。
6. A sulfonic acid group-containing crosslinked resin obtained by heat-treating the sulfonic acid group-containing resin varnish according to claim 1.
【請求項7】請求項6に記載のスルホン酸基含有架橋樹
脂よりなる燃料電池用イオン伝導性高分子膜。
7. An ion conductive polymer membrane for a fuel cell, which comprises the sulfonic acid group-containing crosslinked resin according to claim 6.
【請求項8】イオン交換基当量が1000g/mol以
下かつメタノール溶解性が15wt%未満である請求項
7記載の燃料電池用イオン伝導性高分子膜。
8. The ion conductive polymer membrane for a fuel cell according to claim 7, which has an ion exchange group equivalent of 1000 g / mol or less and a methanol solubility of less than 15 wt%.
【請求項9】請求項7または8記載の燃料電池用イオン
伝導性高分子膜を用いて得られる燃料電池。
9. A fuel cell obtained by using the ion conductive polymer membrane for a fuel cell according to claim 7.
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