JP4934822B2 - Polyimide resin and electrolyte membrane - Google Patents

Polyimide resin and electrolyte membrane Download PDF

Info

Publication number
JP4934822B2
JP4934822B2 JP2007520077A JP2007520077A JP4934822B2 JP 4934822 B2 JP4934822 B2 JP 4934822B2 JP 2007520077 A JP2007520077 A JP 2007520077A JP 2007520077 A JP2007520077 A JP 2007520077A JP 4934822 B2 JP4934822 B2 JP 4934822B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide resin
group
acid
carbon atoms
hydrophobic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007520077A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2006132144A1 (en
Inventor
政廣 渡辺
健治 宮武
裕之 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Yamanashi NUC
Original Assignee
University of Yamanashi NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Yamanashi NUC filed Critical University of Yamanashi NUC
Priority to JP2007520077A priority Critical patent/JP4934822B2/en
Publication of JPWO2006132144A1 publication Critical patent/JPWO2006132144A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4934822B2 publication Critical patent/JP4934822B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/102Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
    • H01M8/103Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having nitrogen, e.g. sulfonated polybenzimidazoles [S-PBI], polybenzimidazoles with phosphoric acid, sulfonated polyamides [S-PA] or sulfonated polyphosphazenes [S-PPh]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1057Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
    • C08G73/1064Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1085Polyimides with diamino moieties or tetracarboxylic segments containing heterocyclic moieties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/122Ionic conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/102Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
    • H01M8/1027Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having carbon, oxygen and other atoms, e.g. sulfonated polyethersulfones [S-PES]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/102Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
    • H01M8/1032Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having sulfur, e.g. sulfonated-polyethersulfones [S-PES]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/1039Polymeric electrolyte materials halogenated, e.g. sulfonated polyvinylidene fluorides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1016Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
    • H01M8/1018Polymeric electrolyte materials
    • H01M8/1069Polymeric electrolyte materials characterised by the manufacturing processes
    • H01M8/1081Polymeric electrolyte materials characterised by the manufacturing processes starting from solutions, dispersions or slurries exclusively of polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0017Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065Solid electrolytes
    • H01M2300/0082Organic polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

本発明は、ポリイミド樹脂及び電解質膜に関する。   The present invention relates to a polyimide resin and an electrolyte membrane.

燃料電池は、燃料(例えば、水素、メタノールなど。)と酸素との化学反応エネルギーを電気エネルギーに直接変換する発電装置であり、温室ガスや有害物質を発生しないクリーンな次世代エネルギー源として有望視されている。とりわけ高分子固体電解質型燃料電池(以下、PEFCという。)やメタノール直接型燃料電池(以下、DMFCという。)は小型軽量化が可能で、電気自動車用、家庭用、携帯機器用などの電源として有望視されているため、現在活発に研究開発が行われている。PEFCやDMFCに用いられる電解質膜としては、湿潤状態でプロトンのみを透過する電解質膜が求められており、現在では主にパーフルオロアルキルスルホン酸高分子を含む電解質膜が用いられている。   A fuel cell is a power generation device that directly converts the chemical reaction energy of fuel (eg, hydrogen, methanol, etc.) and oxygen into electrical energy, and is promising as a clean next-generation energy source that does not generate greenhouse gases or harmful substances. Has been. In particular, solid polymer electrolyte fuel cells (hereinafter referred to as PEFC) and methanol direct fuel cells (hereinafter referred to as DMFC) can be reduced in size and weight, and can be used as power sources for electric vehicles, homes, and portable devices. Because it is viewed as promising, research and development is actively underway. As an electrolyte membrane used for PEFC or DMFC, an electrolyte membrane that transmits only protons in a wet state is required. Currently, an electrolyte membrane mainly containing a perfluoroalkylsulfonic acid polymer is used.

ところで、PEFCやDMFCについて、現在よりも性能を高めて広範な実用化を図るためには、運転温度を現在(例えば、80℃以下。)よりも高く(例えば、120℃以上。)することが求められている。しかしながら、上記したパーフルオロアルキルスルホン酸高分子を含む電解質膜は、100℃以上の温度条件下でプロトン伝導度及び機械的強度が低下してしまうため、100℃以上の高温運転に供することは困難であるという問題がある。また、燃料ガス(水素又はメタノール)を透過し易いという問題やコストが高いなどの問題がある。   By the way, with respect to PEFC and DMFC, in order to improve the performance from the current level and to achieve a wide range of practical applications, the operating temperature may be higher (for example, 120 ° C. or higher) than the current temperature (for example, 80 ° C. or lower). It has been demanded. However, the electrolyte membrane containing the perfluoroalkylsulfonic acid polymer described above is difficult to be subjected to high-temperature operation at 100 ° C. or higher because proton conductivity and mechanical strength decrease under temperature conditions of 100 ° C. or higher. There is a problem that. In addition, there are problems such as easy permeation of fuel gas (hydrogen or methanol) and high cost.

このような問題を解決するため、ポリマー内にスルホン酸基が導入されたポリイミド樹脂を含む電解質膜が提案されている。ポリマー内にスルホン酸基が導入されたポリイミド樹脂を含む電解質膜は、耐熱性、耐酸化性及び機械的強度が高く、製造コストが安価で、置換基導入が容易であり、さらには高いプロトン伝導度を有するため、燃料電池用の電解質膜の有望な候補の一つとして考えられている(例えば、特許文献1〜4参照。)。このような、ポリマー内にスルホン酸基が導入されたポリイミド樹脂を含む電解質膜は、上記したパーフルオロアルキルスルホン酸高分子を含む電解質膜と比較しても、100℃以上でプロトン伝導度及び機械的強度が低下してしまうという問題が抑制されている。   In order to solve such a problem, an electrolyte membrane including a polyimide resin in which a sulfonic acid group is introduced into a polymer has been proposed. An electrolyte membrane containing a polyimide resin having a sulfonic acid group introduced in the polymer has high heat resistance, oxidation resistance and mechanical strength, low manufacturing cost, easy introduction of substituents, and high proton conductivity. Therefore, it is considered as one of promising candidates for an electrolyte membrane for a fuel cell (see, for example, Patent Documents 1 to 4). Such an electrolyte membrane containing a polyimide resin in which a sulfonic acid group is introduced into a polymer has a proton conductivity and mechanical properties at 100 ° C. or higher as compared with the electrolyte membrane containing a perfluoroalkylsulfonic acid polymer. The problem that the mechanical strength is reduced is suppressed.

なかでも、特許文献2〜4に記載されたポリイミド樹脂を含む電解質膜は、ポリマーの側鎖にスルホン酸基を含む置換基(例えば、酸アルコキシ基。)が導入されたポリイミド樹脂を含む電解質膜であるため、ポリマーの主鎖の芳香環にスルホン酸基が直接導入された特許文献1に記載されたポリイミド樹脂を含む電解質膜と比較しても、100℃以上でプロトン伝導度及び機械的強度が低下してしまうという問題がさらに抑制されている。   Especially, the electrolyte membrane containing the polyimide resin described in Patent Documents 2 to 4 includes the polyimide resin in which a substituent containing a sulfonic acid group (for example, an acid alkoxy group) is introduced into the side chain of the polymer. Therefore, even when compared with an electrolyte membrane containing a polyimide resin described in Patent Document 1 in which a sulfonic acid group is directly introduced into an aromatic ring of a polymer main chain, proton conductivity and mechanical strength at 100 ° C. or higher Is further suppressed.

特表2000−510511号公報JP 2000-510511 A 特開2002−105199号公報JP 2002-105199 A 特開2002−105200号公報JP 2002-105200 A 特開2004−155998号公報JP 2004-155998 A

しかしながら、特許文献1〜4に記載されたポリイミド樹脂を含む電解質膜は耐加水分解性が低いという問題がある。
すなわち、燃料電池用の電解質膜としての性能を高めるためにポリイミド樹脂におけるプロトン伝導度を高めようとすれば、ポリイミド樹脂にスルホン酸基を高濃度に導入することが必要となる。しかしながら、スルホン酸基は極めて高い親水性を有するため、ポリイミド樹脂にスルホン酸基を高濃度に導入することに伴い、ポリイミド樹脂全体が親水性化される結果、ポリイミド樹脂におけるイミド結合が加水分解を受け易くなり、耐加水分解性が低下するのである。
However, the electrolyte membrane containing the polyimide resin described in Patent Documents 1 to 4 has a problem of low hydrolysis resistance.
That is, in order to increase the proton conductivity in the polyimide resin in order to improve the performance as an electrolyte membrane for a fuel cell, it is necessary to introduce a high concentration of sulfonic acid groups into the polyimide resin. However, since the sulfonic acid group has extremely high hydrophilicity, the introduction of the sulfonic acid group to the polyimide resin at a high concentration causes the entire polyimide resin to become hydrophilic, resulting in hydrolysis of the imide bond in the polyimide resin. It becomes easy to receive, and hydrolysis resistance falls.

なお、この問題は、ポリイミド樹脂にスルホン酸基を高濃度に導入した場合だけに見られるのではなく、ポリイミド樹脂にスルホン酸基以外の強い酸性基を高濃度に導入した場合にも同様に見られる問題である。   This problem is not only seen when a high concentration of sulfonic acid groups are introduced into the polyimide resin, but also when a strong acidic group other than a sulfonic acid group is introduced into the polyimide resin at a high concentration. Problem.

そこで、本発明は、耐加水分解性の向上されたポリイミド樹脂を提供することを目的とする。また、そのような優れたポリイミド樹脂を含む電解質膜を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyimide resin having improved hydrolysis resistance. Moreover, it aims at providing the electrolyte membrane containing such the outstanding polyimide resin.

本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、ポリイミド樹脂の側鎖に導入する酸性基として、(a)炭素数が7以上の酸アルコキシ基、(b)酸パーフルオロアルコキシ基、(c)酸アルキル基又は(d)酸アルキルチオ基のうちのいずれかの酸性基を用いることにより、耐加水分解性を向上させることが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have, as an acidic group to be introduced into the side chain of the polyimide resin, (a) an acid alkoxy group having 7 or more carbon atoms, and (b) an acid. It has been found that by using an acidic group of any one of a perfluoroalkoxy group, an (c) acid alkyl group, and a (d) acid alkylthio group, it is possible to improve hydrolysis resistance. It came to complete.

(1)すなわち、本発明のポリイミド樹脂は、一般式(1)で示される構造単位を含むことを特徴とする。

Figure 0004934822
(一般式(1)中、Arは、炭素数6〜20の芳香環であり、隣接するイミド基とともに原子数5又は6のイミド環を形成する。なお、この芳香環における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部又は全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。
また、Arは、炭素数6〜13の芳香環であり、この芳香環における水素原子の少なくとも一部は炭素数7以上の酸アルコキシ基で置換されている。なお、この酸アルコキシ基における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部または全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。)(1) That is, the polyimide resin of this invention is characterized by including the structural unit shown by General formula (1).
Figure 0004934822
(In General Formula (1), Ar 1 is an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms, and forms an imide ring having 5 or 6 atoms with an adjacent imide group. In addition, some carbons in this aromatic ring The atoms may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms may be substituted with aliphatic groups, halogen atoms or perfluoroaliphatic groups. Good.
Ar 2 is an aromatic ring having 6 to 13 carbon atoms, and at least a part of hydrogen atoms in the aromatic ring is substituted with an acid alkoxy group having 7 or more carbon atoms. In addition, some carbon atoms in this acid alkoxy group may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms are aliphatic groups, halogen atoms or It may be substituted with a perfluoroaliphatic group. )

このため、本発明のポリイミド樹脂においては、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸アルコキシ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがより良好に分離されるようになる。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性が向上する。   For this reason, in the polyimide resin of the present invention, a long-chain acid alkoxy group having 7 or more carbon atoms exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are better separated. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, since the imide bond existing in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, the comparison has 6 or less carbon atoms. Compared with a polyimide resin having a short-chain acid alkoxy group, hydrolysis resistance is improved.

また、本発明のポリイミド樹脂においては、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とがより良好に分離されるようになる。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   In the polyimide resin of the present invention, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are better separated. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, protons generated in the hydrophilic region move well through the hydrophilic region that is unevenly distributed in the polyimide resin, so that the number of carbon atoms is relatively low. Compared with a polyimide resin having a short-chain acid alkoxy group, proton conductivity is improved.

上記(1)に記載のポリイミド樹脂においては、前記酸アルコキシ基が炭素数7以上9以下の酸アルコキシ基である場合ももちろん好ましいが、上記に鑑みれば、前記酸アルコキシ基が炭素数10以上の酸アルコキシ基であることがさらに好ましい。   In the polyimide resin described in (1) above, it is of course preferable that the acid alkoxy group is an acid alkoxy group having 7 to 9 carbon atoms. However, in view of the above, the acid alkoxy group has 10 or more carbon atoms. More preferably, it is an acid alkoxy group.

なお、この明細書で、「S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよい」とは、炭素原子のみが置換される場合のほか、炭素原子に結合している水素原子もあわせて置換されることを含む意味である。また、Nで置換される場合には、結合した水素原子の数が変化することもある。In this specification, “may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO” means not only a case where only a carbon atom is substituted, but also a hydrogen atom bonded to the carbon atom. It is meant to include substitution. In addition, when N is substituted, the number of bonded hydrogen atoms may change.

(2)上記(1)に記載のポリイミド樹脂においては、Arが一般式(2)で示される構造を有する基であることが好ましい。

Figure 0004934822
(一般式(2)中、X及びXは、酸性基を含む置換基であり、同一であっても異なっていてもよい。l及びlは、前記酸アルコキシ基の炭素数を表し、それぞれ7以上の整数である。また、l及びlは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。)(2) In the polyimide resin described in (1) above, Ar 2 is preferably a group having a structure represented by the general formula (2).
Figure 0004934822
(In General Formula (2), X 1 and X 2 are substituents containing an acidic group and may be the same or different. L 1 and l 2 represent the number of carbon atoms of the acid alkoxy group. Each represents an integer greater than or equal to 7. In addition, l 1 and l 2 may be the same or different.

このように、Arとして一般式(2)で示される構造を有する基を用いることにより、ポリイミド樹脂における耐加水分解性及びプロトン伝導度がさらに向上する。Thus, by using the group having a structure represented by the general formula (2) as Ar 2 , hydrolysis resistance and proton conductivity in the polyimide resin are further improved.

(3)本発明のポリイミド樹脂は、一般式(3)で示される構造単位を含むことを特徴とする。

Figure 0004934822
(一般式(3)中、Arは、炭素数6〜20の芳香環であり、隣接するイミド基とともに原子数5又は6のイミド環を形成する。なお、この芳香環における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部又は全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。
また、Arは、炭素数6〜13の芳香環であり、この芳香環における水素原子の少なくとも一部は酸パーフルオロアルコキシ基で置換されている。なお、この酸パーフルオロアルコキシ基における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部または全部のフッ素原子は、脂肪族基、他のハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。)(3) The polyimide resin of this invention is characterized by including the structural unit shown by General formula (3).
Figure 0004934822
(In General Formula (3), Ar 1 is an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms and forms an imide ring having 5 or 6 atoms with an adjacent imide group. In addition, some carbons in this aromatic ring The atoms may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms may be substituted with aliphatic groups, halogen atoms or perfluoroaliphatic groups. Good.
Ar 3 is an aromatic ring having 6 to 13 carbon atoms, and at least a part of hydrogen atoms in the aromatic ring is substituted with an acid perfluoroalkoxy group. In addition, some carbon atoms in this acid perfluoroalkoxy group may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the fluorine atoms may be aliphatic groups, other May be substituted with a halogen atom or a perfluoroaliphatic group. )

このため、本発明のポリイミド樹脂においては、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、高い疎水性を有する酸パーフルオロアルコキシ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性が向上する。   For this reason, in the polyimide resin of the present invention, an acid perfluoroalkoxy group having high hydrophobicity exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The acidic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, since the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, the acid alkoxy group having the same carbon number Hydrolysis resistance is improved as compared with a polyimide resin having.

また、本発明のポリイミド樹脂においては、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになる。また、パーフルオロアルコキシ基はアルコキシ基と比較して高い電子吸引性を有している。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、酸性基における酸性度が高まり、酸性基からプロトンが放出され易くなる。このため、本発明のポリイミド樹脂によれば、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   In the polyimide resin of the present invention, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, protons generated in the hydrophilic region move well through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin. Perfluoroalkoxy groups have higher electron withdrawing properties than alkoxy groups. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, the acidity of the acidic group is increased, and protons are easily released from the acidic group. For this reason, according to the polyimide resin of this invention, proton conductivity improves compared with the polyimide resin which has the acid alkoxy group of the same carbon number.

(4)上記(3)に記載のポリイミド樹脂においては、前記酸パーフルオロアルコキシ基が炭素数6以下の酸パーフルオロアルコキシ基である場合ももちろん好ましいが、前記酸パーフルオロアルコキシ基が炭素数7以上の酸パーフルオロアルコキシ基であることがより好ましい。 (4) In the polyimide resin as described in (3) above, it is of course preferable that the acid perfluoroalkoxy group is an acid perfluoroalkoxy group having 6 or less carbon atoms, but the acid perfluoroalkoxy group has 7 carbon atoms. The acid perfluoroalkoxy group is more preferable.

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸パーフルオロアルコキシ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃をさらに受け難くなるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸パーフルオロアルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By configuring in this way, a long-chain acid perfluoroalkoxy group having 7 or more carbon atoms exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. As a result, the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, and therefore a relatively short-chain acid perfluoroalkoxy having 6 or less carbon atoms. Compared with a polyimide resin having a group, the hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝ってさらに良好に移動するようになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸パーフルオロアルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度がさらに向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are more favorably separated. As a result, protons generated in the hydrophilic region move more favorably through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin, and thus a relatively short-chain acid perfluoroalkoxy group having 6 or less carbon atoms. Compared with a polyimide resin having a proton conductivity, the proton conductivity is further improved.

また、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸パーフルオロアルコキシ基が存在することになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の場合と比較して、パーフルオロアルコキシ基による電子吸引性がさらに高くなる。その結果、酸性基における酸性度がさらに高くなるため、酸性基からプロトンがさらに放出され易くなり、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸パーフルオロアルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度がさらに向上する。   In addition, since a long-chain acid perfluoroalkoxy group having 7 or more carbon atoms exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin, the carbon number is 6 or less. Compared with a relatively short chain, the electron withdrawing property by the perfluoroalkoxy group is further increased. As a result, since the acidity in the acidic group is further increased, protons are more easily released from the acidic group, and compared with a polyimide resin having a relatively short-chain acid perfluoroalkoxy group having 6 or less carbon atoms, Proton conductivity is further improved.

(5)上記(3)に記載のポリイミド樹脂においては、Arが一般式(4)で示される構造を有する基であることが好ましい。

Figure 0004934822
(一般式(4)中、X及びXは、酸性基を含む置換基であり、同一であっても異なっていてもよい。m及びmは、前記酸パーフルオロアルコキシ基の炭素数を表し、それぞれ1以上の整数である。また、m及びmは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。)(5) In the polyimide resin according to (3) it is preferably a group having a structure Ar 3 is represented by the general formula (4).
Figure 0004934822
(In General Formula (4), X 1 and X 2 are substituents containing an acidic group and may be the same or different. M 1 and m 2 are carbon atoms of the acid perfluoroalkoxy group. Each represents an integer of 1 or more, and m 1 and m 2 may be the same or different.)

このように、Arとして一般式(4)で示される構造を有する基を用いることにより、ポリイミド樹脂における耐加水分解性及びプロトン伝導性がさらに向上する。Thus, by using the group having the structure represented by the general formula (4) as Ar 3 , hydrolysis resistance and proton conductivity in the polyimide resin are further improved.

(6)本発明のポリイミド樹脂は、一般式(5)で示される構造単位を含むことを特徴とする。

Figure 0004934822
(一般式(5)中、Arは、炭素数6〜20の芳香環であり、隣接するイミド基とともに原子数5又は6のイミド環を形成する。なお、この芳香環における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部又は全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。
また、Arは、炭素数6〜13の芳香環であり、この芳香環における水素原子の少なくとも一部は酸アルキル基で置換されている。なお、この酸アルキル基における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部又は全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。)(6) The polyimide resin of this invention is characterized by including the structural unit shown by General formula (5).
Figure 0004934822
(In General Formula (5), Ar 1 is an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms, and forms an imide ring having 5 or 6 atoms with an adjacent imide group. In addition, some carbons in this aromatic ring The atoms may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms may be substituted with aliphatic groups, halogen atoms or perfluoroaliphatic groups. Good.
Ar 4 is an aromatic ring having 6 to 13 carbon atoms, and at least a part of hydrogen atoms in the aromatic ring is substituted with an acid alkyl group. In addition, some carbon atoms in this acid alkyl group may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms are aliphatic groups, halogen atoms or It may be substituted with a perfluoroaliphatic group. )

このため、本発明のポリイミド樹脂においては、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、疎水性の酸アルキル基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性が向上する。   For this reason, in the polyimide resin of the present invention, a hydrophobic acidic alkyl group exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. And the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, since the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, the acid alkoxy group having the same carbon number Hydrolysis resistance is improved as compared with a polyimide resin having.

また、本発明のポリイミド樹脂においては、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになるため、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   In the polyimide resin of the present invention, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, protons generated in the hydrophilic region move well through the hydrophilic region that is unevenly distributed in the polyimide resin. Compared with the polyimide resin having, proton conductivity is improved.

(7)上記(6)に記載のポリイミド樹脂においては、前記酸アルキル基が炭素数6以下の酸アルキル基である場合ももちろん好ましいが、前記酸アルキル基が炭素数7以上の酸アルキル基であることがより好ましい。 (7) In the polyimide resin as described in (6) above, it is naturally preferable that the acid alkyl group is an acid alkyl group having 6 or less carbon atoms, but the acid alkyl group is an acid alkyl group having 7 or more carbon atoms. More preferably.

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸アルキル基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃をさらに受け難くなるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルキル基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By comprising in this way, a long-chain acid alkyl group having 7 or more carbon atoms is present between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. As a result, since the imide bond existing in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, a relatively short-chain acid alkyl group having 6 or less carbon atoms is formed. Compared with the polyimide resin it has, the hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝ってさらに良好に移動するようになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルキル基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度がさらに向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are more favorably separated. As a result, protons generated in the hydrophilic region move more favorably through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin, and thus have a relatively short-chain acid alkyl group having 6 or less carbon atoms. Compared with polyimide resin, proton conductivity is further improved.

(8)上記(6)に記載のポリイミド樹脂においては、前記酸アルキル基がパーフルオロ化されていないものであることも好ましいが、前記酸アルキル基が酸パーフルオロアルキル基であることがより好ましい。 (8) In the polyimide resin according to the above (6), the acid alkyl group is preferably not perfluorinated, but the acid alkyl group is more preferably an acid perfluoroalkyl group. .

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、高い疎水性を有する酸パーフルオロアルキル基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃をさらに受け難くなるため、パーフルオロ化されていない酸アルキル基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By comprising in this way, there exists an acid perfluoroalkyl group having high hydrophobicity between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The groups and the main chain of the hydrophobic polyimide resin can be separated more satisfactorily. As a result, the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from hydrophilic acidic groups, so it is compared with polyimide resins that have non-perfluorinated acid alkyl groups. Thus, the hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝ってさらに良好に移動するようになる。また、パーフルオロアルキル基はアルキル基と比較して高い電子吸引性を有している、その結果、酸性基における酸性度がさらに高まり、酸性基からプロトンがさらに放出され易くなる。これらのため、パーフルオロ化されていない酸アルキル基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度がさらに向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are more favorably separated. As a result, protons generated in the hydrophilic region move better through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin. In addition, the perfluoroalkyl group has a higher electron withdrawing property than the alkyl group. As a result, the acidity of the acidic group is further increased, and protons are more easily released from the acidic group. For these reasons, proton conductivity is further improved as compared with a polyimide resin having an acid alkyl group that is not perfluorinated.

(9)上記(6)に記載のポリイミド樹脂においては、Arが一般式(6)で示される構造を有する基であることが好ましい。

Figure 0004934822
(一般式(6)中、X及びXは、酸性基を含む置換基であり、同一であっても異なっていてもよい。n及びnは、前記酸アルキル基の炭素数を表し、それぞれ1以上の整数である。また、n及びnは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。)(9) In the polyimide resin as described in (6) above, Ar 4 is preferably a group having a structure represented by the general formula (6).
Figure 0004934822
(In General Formula (6), X 1 and X 2 are substituents containing an acidic group and may be the same or different. N 1 and n 2 represent the number of carbon atoms of the acid alkyl group. Each represents an integer of 1 or more, and n 1 and n 2 may be the same or different.

このように、Arとして一般式(6)で示される構造を有する基を用いることにより、ポリイミド樹脂における耐加水分解性及びプロトン伝導性がさらに向上する。Thus, by using the group having the structure represented by the general formula (6) as Ar 4 , hydrolysis resistance and proton conductivity in the polyimide resin are further improved.

(10)本発明のポリイミド樹脂は、一般式(7)で示される構造単位を含むことを特徴とする。

Figure 0004934822
(一般式(7)中、Arは、炭素数6〜20の芳香環であり、隣接するイミド基とともに原子数5又は6のイミド環を形成する。なお、この芳香環における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部又は全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。
また、Arは、炭素数6〜13の芳香環であり、この芳香環における水素原子の少なくとも一部は酸アルキルチオ基で置換されている。なお、この酸アルキルチオ基における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部又は全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。)(10) The polyimide resin of the present invention is characterized by including a structural unit represented by the general formula (7).
Figure 0004934822
(In General Formula (7), Ar 1 is an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms and forms an imide ring having 5 or 6 atoms together with an adjacent imide group. In addition, some carbons in this aromatic ring The atoms may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms may be substituted with aliphatic groups, halogen atoms or perfluoroaliphatic groups. Good.
Ar 5 is an aromatic ring having 6 to 13 carbon atoms, and at least a part of hydrogen atoms in the aromatic ring is substituted with an acid alkylthio group. In addition, some carbon atoms in this acid alkylthio group may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms are aliphatic groups, halogen atoms or It may be substituted with a perfluoroaliphatic group. )

このため、本発明のポリイミド樹脂においては、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、酸素原子よりも大きな硫黄原子を有する酸アルキルチオ基が存在することになる。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、硫黄原子の立体障害により、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性が向上する。   For this reason, in the polyimide resin of the present invention, an acid alkylthio group having a sulfur atom larger than an oxygen atom exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, due to the steric hindrance of the sulfur atom, the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, Compared with a polyimide resin having an acid alkoxy group having the same carbon number, hydrolysis resistance is improved.

(11)上記(10)に記載のポリイミド樹脂においては、前記酸アルキルチオ基が炭素数6以下の酸アルキルチオ基である場合ももちろん好ましいが、前記酸アルキルチオ基が炭素数7以上の酸アルキルチオ基であることがより好ましい。 (11) In the polyimide resin as described in (10) above, it is naturally preferable that the acid alkylthio group is an acid alkylthio group having 6 or less carbon atoms, but the acid alkylthio group is an acid alkylthio group having 7 or more carbon atoms. More preferably.

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸アルキルチオ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルキルチオ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By comprising in this way, a long-chain acid alkylthio group having 7 or more carbon atoms exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. As a result, since the imide bond existing in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, it has a relatively short-chain acid alkylthio group having 6 or less carbon atoms. Compared with a polyimide resin, hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルキルチオ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, since the proton generated in the hydrophilic region moves well through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin, the polyimide having a relatively short-chain acid alkylthio group having 6 or less carbon atoms. Compared with resin, proton conductivity is improved.

(12)上記(10)に記載のポリイミド樹脂においては、前記酸アルキルチオ基がパーフルオロ化されていないものであることも好ましいが、前記酸アルキルチオ基が酸パーフルオロアルキルチオ基であることがより好ましい。 (12) In the polyimide resin according to (10), the acid alkylthio group is preferably not perfluorinated, but the acid alkylthio group is more preferably an acid perfluoroalkylthio group. .

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、高い疎水性を有する酸パーフルオロアルキルチオ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃をより受け難くなるため、パーフルオロ化されていない酸アルキルチオ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By comprising in this way, since the acid perfluoroalkylthio group which has high hydrophobicity exists between a hydrophilic acidic group and the principal chain of hydrophobic polyimide resin, hydrophilic acidic group The group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. As a result, the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from hydrophilic acidic groups, so it is compared with polyimide resins that have non-perfluorinated acid alkylthio groups. Thus, the hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、本発明のポリイミド樹脂によれば、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになる。また、パーフルオロアルキルチオ基はアルキルチオ基と比較して高い電子吸引性を有している、その結果、酸性基における酸性度が高まり、酸性基からプロトンが放出され易くなる。これらのため、パーフルオロ化されていない酸アルキルチオ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, according to the polyimide resin of the present invention, protons generated in the hydrophilic region move well through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin. In addition, the perfluoroalkylthio group has a higher electron withdrawing property than the alkylthio group. As a result, the acidity of the acidic group is increased, and protons are easily released from the acidic group. For these reasons, proton conductivity is improved as compared with a polyimide resin having an alkylthio group that is not perfluorinated.

(13)上記(10)に記載のポリイミド樹脂においては、Arが一般式(8)で示される構造を有する基であることが好ましい。

Figure 0004934822
(一般式(8)中、X及びXは、酸性基を含む置換基であり、同一であっても異なっていてもよい。o及びoは、前記酸アルキルチオ基の炭素数を表し、それぞれ1以上の整数である。また、o及びoは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。)(13) In the polyimide resin as described in (10) above, Ar 5 is preferably a group having a structure represented by the general formula (8).
Figure 0004934822
(In the general formula (8), X 1 and X 2 are substituents containing an acidic group and may be the same or different. O 1 and o 2 represent the number of carbon atoms of the acid alkylthio group. Each represents an integer of 1 or more, and o 1 and o 2 may be the same or different.)

このように、Arとして一般式(8)で示される構造を有する基を用いることにより、ポリイミド樹脂における耐加水分解性及びプロトン伝導性がさらに向上する。Thus, by using the group having the structure represented by the general formula (8) as Ar 5 , hydrolysis resistance and proton conductivity in the polyimide resin are further improved.

なお、上記(1)、(3)、(6)又は(10)に記載のポリイミド樹脂においては、酸アルコキシ基、酸パーフルオロアルコキシ基、酸アルキル基又は酸アルキルチオ基の炭素数は20以下であることが好ましい。   In the polyimide resin described in the above (1), (3), (6) or (10), the acid alkoxy group, the acid perfluoroalkoxy group, the acid alkyl group or the acid alkylthio group has 20 or less carbon atoms. Preferably there is.

このように構成することにより、原料の入手や製造が容易になり、製造コストも安価なものとなる。また、ポリイミド樹脂の一定重量当たりに含まれる酸性基の割合が減じられることがなくなり、高いプロトン伝導度を実現することができる。   By comprising in this way, acquisition and manufacture of a raw material become easy and manufacturing cost will also become cheap. In addition, the ratio of acidic groups contained per certain weight of the polyimide resin is not reduced, and high proton conductivity can be realized.

(14)上記(2)、(5)、(9)又は(13)に記載のポリイミド樹脂においては、X及びXが、スルホン酸基、ホスホン酸基、カルボン酸基又はフェノール性水酸基を含む置換基であることが好ましい。(14) In the polyimide resin as described in (2), (5), (9) or (13) above, X 1 and X 2 are sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, carboxylic acid groups or phenolic hydroxyl groups. It is preferable that it is a substituent to contain.

このように構成することにより、酸性基の酸解離度が高くなり、酸性基からプロトンが放出され易くなるため、プロトン伝導性がさらに向上する。   By comprising in this way, the acid dissociation degree of an acidic group becomes high and it becomes easy to discharge | release a proton from an acidic group, Therefore Proton conductivity further improves.

(15)上記(1)〜(14)に記載のポリイミド樹脂においては 前記構造単位が、炭素数7以上の酸アルコキシ基、酸パーフルオロアルコキシ基、酸アルキル基又は酸アルキルチオ基を含むジアミン化合物と、四カルボン酸二無水物との重縮合により得られる構造単位であることが好ましい。 (15) In the polyimide resin according to the above (1) to (14), the structural unit includes a diamine compound containing an acid alkoxy group having 7 or more carbon atoms, an acid perfluoroalkoxy group, an acid alkyl group, or an acid alkylthio group. And a structural unit obtained by polycondensation with tetracarboxylic dianhydride.

このように構成することにより、ポリイミド樹脂の合成が容易で、製造コストも安価なものになる。   By comprising in this way, the synthesis | combination of a polyimide resin is easy and the manufacturing cost becomes cheap.

(16)本発明の電解質膜は、上記(1)〜(15)のいずれかに記載のポリイミド樹脂を含むことを特徴とする。 (16) The electrolyte membrane of the present invention includes the polyimide resin according to any one of (1) to (15) above.

このため、本発明の電解質膜は、上記したように耐加水分解性及びプロトン伝導度の高い、優れたポリイミド樹脂を含む電解質膜であるため、燃料電池の運転温度を100℃以上にすることが可能になり、燃料電池の性能を現在よりも高めて広範な実用化を図ることが可能になる。   For this reason, since the electrolyte membrane of the present invention is an electrolyte membrane containing an excellent polyimide resin having high hydrolysis resistance and high proton conductivity as described above, the operating temperature of the fuel cell can be set to 100 ° C. or higher. It becomes possible, and it becomes possible to improve the performance of the fuel cell than at present and to achieve wide practical use.

また、従来から汎用されているパーフルオロアルキルスルホン酸高分子よりも低コストで製造することが可能になる。   In addition, it can be produced at a lower cost than conventional perfluoroalkylsulfonic acid polymers.

本発明のポリイミド樹脂及び電解質膜を実施形態に基づいて詳細に説明する。   The polyimide resin and electrolyte membrane of this invention are demonstrated in detail based on embodiment.

[実施形態1]
(ポリイミド樹脂)
実施形態1に係るポリイミド樹脂は、上記した一般式(1)で示される構造単位を含むポリイミド樹脂である。
[Embodiment 1]
(Polyimide resin)
The polyimide resin according to Embodiment 1 is a polyimide resin including the structural unit represented by the above general formula (1).

実施形態1に係るポリイミド樹脂においては、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸アルコキシ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがより良好に分離されるようになる。その結果、実施形態1に係るポリイミド樹脂によれば、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性が向上する。   In the polyimide resin according to Embodiment 1, as described above, a long-chain acid alkoxy group having 7 or more carbon atoms exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. Therefore, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. As a result, according to the polyimide resin according to the first embodiment, the imide bond existing in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, and thus has 6 or less carbon atoms. Compared with a polyimide resin having a relatively short-chain acid alkoxy group, hydrolysis resistance is improved.

また、実施形態1に係るポリイミド樹脂においては、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、実施形態1に係るポリイミド樹脂によれば、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   Further, in the polyimide resin according to Embodiment 1, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, according to the polyimide resin according to the first embodiment, protons generated in the hydrophilic region move well through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin, and therefore the number of carbon atoms is 6 or less. Compared with a polyimide resin having a relatively short-chain acid alkoxy group, proton conductivity is improved.

なお、実施形態1に係るポリイミド樹脂においては、酸アルコキシ基が炭素数10以上の酸アルコキシ基であることがさらに好ましい。   In addition, in the polyimide resin which concerns on Embodiment 1, it is further more preferable that an acid alkoxy group is a C10 or more acid alkoxy group.

上記した一般式(1)におけるArとしては、例えば、以下に示す置換基を好ましく用いることができる。As Ar 1 in the above general formula (1), for example, the following substituents can be preferably used.

(Ar

Figure 0004934822
(Ar 1 )
Figure 0004934822

また、上記した一般式(1)におけるArとしては、例えば、以下に示す置換基を好ましく用いることができる。Moreover, as Ar < 2 > in above-mentioned General formula (1), the substituent shown below can be used preferably, for example.

(Ar

Figure 0004934822
(Ar 2 )
Figure 0004934822

なかでも、Arが上記した一般式(2)で示される構造を有する基であることが好ましい。Among them, it is preferred that Ar 2 is a group having the structure represented by the general formula described above (2).

なお、Ar及びArで示されるそれぞれの化学構造は、すべて同じである必要はなく、複数の置換基が混在した共重合体又は混合物であってもよい。The chemical structures represented by Ar 1 and Ar 2 are not necessarily the same, and may be a copolymer or a mixture in which a plurality of substituents are mixed.

上記した一般式(2)におけるX又はXとしては、以下に示す置換基を好ましく用いることができる。As X 1 or X 2 in the above general formula (2), the following substituents can be preferably used.

(X、X

Figure 0004934822
(X 1 , X 2 )
Figure 0004934822

実施形態1に係るポリイミド樹脂においては、分子量は特に限定されないが、電解質膜としたときの機械的強度を維持する観点から、重合平均分子量が少なくとも5000以上であることが好ましい。   In the polyimide resin according to Embodiment 1, the molecular weight is not particularly limited, but the polymerization average molecular weight is preferably at least 5000 or more from the viewpoint of maintaining the mechanical strength of the electrolyte membrane.

なお、ポリイミド樹脂の構造は、上記した一般式(1)で示される構造単位を含むものであるが、他の構造単位(共重合成分)を含んでいてもよい。この場合、ブロック共重合体、交互共重合体又はランダム共重合体のいずれでも構わない。   In addition, although the structure of a polyimide resin contains the structural unit shown by above-mentioned General formula (1), it may contain the other structural unit (copolymerization component). In this case, any of a block copolymer, an alternating copolymer, or a random copolymer may be used.

次に、実施形態1に係るポリイミド樹脂を製造する方法について、一例を挙げて説明する。なお、実施形態1に係るポリイミド樹脂の製造方法は、これに限定されるものではない。   Next, a method for producing the polyimide resin according to Embodiment 1 will be described with an example. In addition, the manufacturing method of the polyimide resin which concerns on Embodiment 1 is not limited to this.

実施形態1に係るポリイミド樹脂は、酸アルコキシ基を含むジアミノ化合物と、四カルボン酸二無水物化合物とからなる複数のモノマーを、有機酸、第三級アミン及び有機溶媒の存在下で重合させて製造することができる。   The polyimide resin according to Embodiment 1 is obtained by polymerizing a plurality of monomers composed of a diamino compound containing an acid alkoxy group and a tetracarboxylic dianhydride compound in the presence of an organic acid, a tertiary amine, and an organic solvent. Can be manufactured.

この製造方法においては、ジアミノ化合物のアミノ基の部分が、四カルボン酸二無水物化合物の酸無水物の部分と反応することで重合反応が進行し、イミド結合を持つポリイミド樹脂が形成される。   In this production method, the amino group portion of the diamino compound reacts with the acid anhydride portion of the tetracarboxylic dianhydride compound, whereby the polymerization reaction proceeds, and a polyimide resin having an imide bond is formed.

酸アルコキシ基を含むジアミノ化合物としては、例えば、以下に示す化合物を好ましく用いることができる。   As the diamino compound containing an acid alkoxy group, for example, the following compounds can be preferably used.

(酸アルコキシ基を含むジアミノ化合物)

Figure 0004934822
(Diamino compounds containing acid alkoxy groups)
Figure 0004934822

ジアミノ化合物は、単一の化合物で用いてもよいし、複数の化合物を混合して用いてもよい。   The diamino compound may be used as a single compound or a mixture of a plurality of compounds.

得られるポリイミド樹脂の安定性を向上させるための架橋剤として、例えば、下記のジアミノ化合物、トリアミノ化合物、テトラアミノ化合物などを適宜添加することもできる。   As a crosslinking agent for improving the stability of the obtained polyimide resin, for example, the following diamino compound, triamino compound, tetraamino compound and the like can be appropriately added.

(ジアミノ化合物)

Figure 0004934822
(Diamino compound)
Figure 0004934822

(トリアミノ化合物)

Figure 0004934822
(Triamino compound)
Figure 0004934822

(テトラアミノ化合物)

Figure 0004934822
(Tetraamino compound)
Figure 0004934822

四カルボン酸二無水物化合物としては、例えば、以下に示す化合物を好ましく用いることができる。   As the tetracarboxylic dianhydride compound, for example, the following compounds can be preferably used.

(四カルボン酸二無水物化合物)

Figure 0004934822
(Tetracarboxylic dianhydride compound)
Figure 0004934822

上記した四カルボン酸二無水物化合物のなかでも、得られるポリイミド樹脂の安定性の観点から、ナフタレン−1,8:4,5−四カルボン酸二無水物を特に好ましく用いることができる。   Among the tetracarboxylic dianhydride compounds described above, naphthalene-1,8: 4,5-tetracarboxylic dianhydride can be particularly preferably used from the viewpoint of the stability of the resulting polyimide resin.

四カルボン酸二無水物化合物は、単一の化合物で用いてもよいし、複数の化合物を混合して用いてもよい。   The tetracarboxylic dianhydride compound may be used as a single compound or a mixture of a plurality of compounds.

ジアミノ化合物と四カルボン酸二無水物化合物とは、1:1のモル比で反応する。従って、ジアミノ化合物と四カルボン酸二無水物化合物とを加える量は、モル比が1:1程度になるように調整する。   The diamino compound and the tetracarboxylic dianhydride compound react at a molar ratio of 1: 1. Therefore, the amount of the diamino compound and the tetracarboxylic dianhydride compound is adjusted so that the molar ratio is about 1: 1.

実施形態1に係るポリイミド樹脂の製造方法は、溶解工程、重合工程及び改質工程を含む。その他必要に応じた工程を含むこともできる。   The method for producing a polyimide resin according to Embodiment 1 includes a dissolution process, a polymerization process, and a modification process. In addition, the process according to need can be included.

溶解工程は、ジアミノ化合物(0.1mM〜5M)と、第三級アミン(0.1mM〜20M)と、有機溶媒との混合物を加熱して溶解する工程である。第三級アミンは、酸性基を有するジアミノ化合物を有機溶媒に溶解させるために用いる。混合物を加熱する温度としては特に限定しないが、20〜150℃程度とすることでモノマーを容易に均一に溶媒中に溶解することができる。   The dissolution step is a step of heating and dissolving a mixture of a diamino compound (0.1 mM to 5 M), a tertiary amine (0.1 mM to 20 M), and an organic solvent. The tertiary amine is used for dissolving a diamino compound having an acidic group in an organic solvent. Although it does not specifically limit as temperature which heats a mixture, A monomer can be easily melt | dissolved in a solvent easily by setting it as about 20-150 degreeC.

第三級アミンとしては特に限定されず、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、ジアザビシクロウンデセン等を好ましく用いることができる。なかでも、トリエチルアミンを特に好ましく用いることができる。これら第三級アミンは、単独で用いてもよいし、2つ以上の第三級アミンの混合物として用いてもよい。   The tertiary amine is not particularly limited, and trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, diazabicycloundecene and the like can be preferably used. Of these, triethylamine can be particularly preferably used. These tertiary amines may be used alone or as a mixture of two or more tertiary amines.

有機溶媒としては、高沸点、高極性のものが好ましく、フェノール、m−クレゾール、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリジノン、N−シクロヘキシル−2−ピロリジノン等を好ましく用いることができる。なかでも、m−クレゾール、ジメチルスルホキシド及びN−メチル−2ピロリジノンを特に好ましく用いることができる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、2つ以上の有機溶媒の混合物として用いてもよい。   As the organic solvent, those having a high boiling point and a high polarity are preferable. Phenol, m-cresol, m-chlorophenol, p-chlorophenol, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidinone, N- Cyclohexyl-2-pyrrolidinone and the like can be preferably used. Of these, m-cresol, dimethyl sulfoxide and N-methyl-2pyrrolidinone can be particularly preferably used. These organic solvents may be used alone or as a mixture of two or more organic solvents.

重合工程は、溶媒中にジアミノ化合物を均一に溶解して得られる溶液に四カルボン酸二無水物化合物(0.1mM〜5M)を加えて、有機酸(0.01mM〜20M)の存在下で加熱して重合させる工程である。有機酸は、重合・閉環反応触媒としての役割を果たし、ポリアミック酸の生成とこれの閉環によるイミド環形成を促進する。   In the polymerization step, a tetracarboxylic dianhydride compound (0.1 mM to 5 M) is added to a solution obtained by uniformly dissolving a diamino compound in a solvent, and in the presence of an organic acid (0.01 mM to 20 M). This is a step of polymerizing by heating. The organic acid serves as a polymerization / ring-closure reaction catalyst, and promotes the formation of a polyamic acid and the formation of an imide ring by the ring closure.

有機酸としては、高沸点、かつ、上記有機溶媒への溶解性が高い化合物が好ましく、安息香酸、メチル安息香酸、ジメチル安息香酸、サリチル酸等を好ましく用いることができる。なかでも、安息香酸を特に好ましく用いることができる。有機酸は重合工程で存在するならば上記した溶解工程で添加してもよい。有機酸を添加する量としては特に限定しないが、安息香酸の場合には、四カルボン酸二無水物化合物に対して1〜6倍モル程度加えることが好ましい。また、混合物を加熱する温度としては少なくとも40℃以上であり、好ましくは150〜180℃程度とすることで効率よく重合反応が進行し、高分子量ポリイミド樹脂を得ることができる。   As the organic acid, a compound having a high boiling point and high solubility in the above organic solvent is preferable, and benzoic acid, methylbenzoic acid, dimethylbenzoic acid, salicylic acid and the like can be preferably used. Of these, benzoic acid can be particularly preferably used. If the organic acid is present in the polymerization step, it may be added in the dissolution step described above. The amount of the organic acid to be added is not particularly limited, but in the case of benzoic acid, it is preferable to add about 1 to 6 moles relative to the tetracarboxylic dianhydride compound. Moreover, as temperature which heats a mixture, it is at least 40 degreeC or more, Preferably a polymerization reaction advances efficiently by setting it as about 150-180 degreeC, and can obtain a high molecular weight polyimide resin.

改質工程は、混合物(重合したポリイミド樹脂)中の構造欠陥を是正して、ポリイミド樹脂の物理的・化学的・熱的特性を向上する工程である。構造欠陥とは、ポリイミド樹脂中の未閉環部分(アミック酸)に基づく欠陥である。改質工程では、混合物を重合工程よりもさらに高い温度で加熱することで脱水反応を行い、未閉環部分のイミド化を生起させる。混合物を加熱する温度としては少なくとも150℃以上が好ましく、190〜220℃がさらに好ましい。このような温度とすることで閉環反応が効率よく進行し、構造欠陥のないポリイミド樹脂を得ることができる。   The modification step is a step of correcting physical defects in the mixture (polymerized polyimide resin) and improving physical, chemical, and thermal characteristics of the polyimide resin. The structural defect is a defect based on an unclosed portion (amic acid) in the polyimide resin. In the reforming step, the mixture is heated at a temperature higher than that in the polymerization step to perform a dehydration reaction, thereby causing imidation of the unclosed portion. The temperature for heating the mixture is preferably at least 150 ° C or higher, more preferably 190 to 220 ° C. With such a temperature, the ring closure reaction proceeds efficiently, and a polyimide resin free of structural defects can be obtained.

(電解質膜)
実施形態1に係る電解質膜は、実施形態1に係るポリイミド樹脂を公知の方法で製膜することによって製造することができる。製膜方法としては、例えば、溶液を平板上にキャストするキャスト法、ダイコータ、コンマコータ等により平板上に溶液を塗布する方法、溶融液を延伸等する方法などの一般的な方法を好ましく用いることができる。この場合、ポリイミド樹脂を単独で用いるほか、その他の高分子化合物、高分子電解質、低分子可塑剤等と混合して用いることができる。
(Electrolyte membrane)
The electrolyte membrane according to Embodiment 1 can be manufactured by forming the polyimide resin according to Embodiment 1 by a known method. As the film forming method, for example, a general method such as a casting method in which a solution is cast on a flat plate, a method in which a solution is applied on a flat plate by a die coater, a comma coater, or a method in which a melt is stretched is preferably used. it can. In this case, the polyimide resin can be used alone or in combination with other polymer compounds, polymer electrolytes, low molecular plasticizers and the like.

[実施形態2]
(ポリイミド樹脂)
実施形態2に係るポリイミド樹脂は、上記した一般式(3)で示される構造単位を含むポリイミド樹脂である。
[Embodiment 2]
(Polyimide resin)
The polyimide resin according to Embodiment 2 is a polyimide resin including the structural unit represented by the general formula (3).

実施形態2に係るポリイミド樹脂においては、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、高い疎水性を有する酸パーフルオロアルコキシ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。その結果、実施形態2に係るポリイミド樹脂によれば、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性が向上する。   In the polyimide resin according to the second embodiment, an acid perfluoroalkoxy group having high hydrophobicity exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. As a result, according to the polyimide resin according to the second embodiment, the imide bond existing in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group. Compared with a polyimide resin having an alkoxy group, hydrolysis resistance is improved.

また、実施形態2に係るポリイミド樹脂においては、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、実施形態2に係るポリイミド樹脂によれば、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになる。また、パーフルオロアルコキシ基はアルコキシ基と比較して高い電子吸引性を有している。その結果、実施形態2に係るポリイミド樹脂によれば、酸性基における酸性度が高まり、酸性基からプロトンが放出され易くなる。このため、実施形態2に係るポリイミド樹脂によれば、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   Moreover, in the polyimide resin which concerns on Embodiment 2, as mentioned above, a hydrophilic acidic group and the principal chain of hydrophobic polyimide resin come to be isolate | separated favorably. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, according to the polyimide resin according to the second embodiment, protons generated in the hydrophilic region move well through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin. Perfluoroalkoxy groups have higher electron withdrawing properties than alkoxy groups. As a result, according to the polyimide resin according to Embodiment 2, the acidity of the acidic group is increased, and protons are easily released from the acidic group. For this reason, according to the polyimide resin which concerns on Embodiment 2, proton conductivity improves compared with the polyimide resin which has the acid alkoxy group of the same carbon number.

実施形態2に係るポリイミド樹脂においては、酸パーフルオロアルコキシ基は、炭素数6以下の酸パーフルオロアルコキシ基であることももちろん好ましいが、炭素数7以上の酸パーフルオロアルコキシ基であることがより好ましい。   In the polyimide resin according to Embodiment 2, the acid perfluoroalkoxy group is preferably an acid perfluoroalkoxy group having 6 or less carbon atoms, but more preferably an acid perfluoroalkoxy group having 7 or more carbon atoms. preferable.

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸パーフルオロアルコキシ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃をさらに受け難くなるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸パーフルオロアルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By configuring in this way, a long-chain acid perfluoroalkoxy group having 7 or more carbon atoms exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. As a result, the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, and therefore a relatively short-chain acid perfluoroalkoxy having 6 or less carbon atoms. Compared with a polyimide resin having a group, the hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝ってさらに良好に移動するようになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸パーフルオロアルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度がさらに向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are more favorably separated. As a result, protons generated in the hydrophilic region move more favorably through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin, and thus a relatively short-chain acid perfluoroalkoxy group having 6 or less carbon atoms. Compared with a polyimide resin having a proton conductivity, the proton conductivity is further improved.

また、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸パーフルオロアルコキシ基が存在することになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の場合と比較して、パーフルオロアルコキシ基による電子吸引性がさらに高くなる。その結果、酸性基における酸性度がさらに高くなるため、酸性基からプロトンがさらに放出され易くなり、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸パーフルオロアルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度がさらに向上する。   In addition, since a long-chain acid perfluoroalkoxy group having 7 or more carbon atoms exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin, the carbon number is 6 or less. Compared with a relatively short chain, the electron withdrawing property by the perfluoroalkoxy group is further increased. As a result, since the acidity in the acidic group is further increased, protons are more easily released from the acidic group, and compared with a polyimide resin having a relatively short-chain acid perfluoroalkoxy group having 6 or less carbon atoms, Proton conductivity is further improved.

上記した一般式(3)におけるArとしては、実施形態1の場合と同様、上記した一般式(1)におけるArと同様の置換基を好ましく用いることができる。As Ar 1 in the above general formula (3), the same substituents as Ar 1 in the above general formula (1) can be preferably used as in the case of the first embodiment.

上記した一般式(3)におけるArとしては、以下に示す置換基を好ましく用いることができる。As Ar 3 in the above general formula (3), the following substituents can be preferably used.

(Ar

Figure 0004934822
(Ar 3 )
Figure 0004934822

なお、Ar及びArで示されるそれぞれの化学構造はすべて同じである必要はなく、複数の置換基が混在した共重合体または混合物であってもよい。The chemical structures represented by Ar 1 and Ar 3 do not have to be the same, and may be a copolymer or a mixture in which a plurality of substituents are mixed.

酸パーフルオロアルコキシ基を含むジアミノ化合物としては、例えば、以下に示す化合物を好ましく用いることができる。   As the diamino compound containing an acid perfluoroalkoxy group, for example, the following compounds can be preferably used.

(酸パーフルオロアルコキシ基を含むジアミノ化合物)

Figure 0004934822
(Diamino compound containing acid perfluoroalkoxy group)
Figure 0004934822

(電解質膜)
実施形態2に係る電解質膜は、実施形態2に係るポリイミド樹脂を公知の方法で製膜することによって製造することができる。実施形態1に係る電解質膜の場合と同様である。
(Electrolyte membrane)
The electrolyte membrane according to Embodiment 2 can be manufactured by forming the polyimide resin according to Embodiment 2 by a known method. This is similar to the case of the electrolyte membrane according to the first embodiment.

[実施形態3]
(ポリイミド樹脂)
実施形態3に係るポリイミド樹脂は、上記した一般式(5)で示される構造単位を含むポリイミド樹脂である。
[Embodiment 3]
(Polyimide resin)
The polyimide resin according to Embodiment 3 is a polyimide resin including the structural unit represented by the general formula (5).

実施形態3に係るポリイミド樹脂においては、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、疎水性の酸アルキル基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。その結果、実施形態3に係るポリイミド樹脂によれば、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性が向上する。   In the polyimide resin according to Embodiment 3, since a hydrophobic acid alkyl group is present between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin, the hydrophilic acidic group and The main chain of the hydrophobic polyimide resin is well separated. As a result, according to the polyimide resin according to the third embodiment, the imide bond existing in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group. Compared with a polyimide resin having an alkoxy group, hydrolysis resistance is improved.

また、実施形態3に係るポリイミド樹脂においては、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、実施形態3に係るポリイミド樹脂によれば、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになる。このため、実施形態3に係るポリイミド樹脂によれば、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   Moreover, in the polyimide resin which concerns on Embodiment 3, as mentioned above, a hydrophilic acidic group and the principal chain of hydrophobic polyimide resin come to be isolate | separated favorably. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, according to the polyimide resin according to the third embodiment, protons generated in the hydrophilic region move well through the hydrophilic region that is unevenly distributed in the polyimide resin. For this reason, according to the polyimide resin which concerns on Embodiment 3, a proton conductivity improves compared with the polyimide resin which has the acid alkoxy group of the same carbon number.

実施形態3に係るポリイミド樹脂においては、酸アルキル基は、炭素数6以下の酸アルキル基であることももちろん好ましいが、炭素数7以上の酸アルキル基であることがより好ましい。   In the polyimide resin according to Embodiment 3, the acid alkyl group is preferably an acid alkyl group having 6 or less carbon atoms, but more preferably an acid alkyl group having 7 or more carbon atoms.

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸アルキル基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃をさらに受け難くなるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルキル基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By comprising in this way, a long-chain acid alkyl group having 7 or more carbon atoms is present between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. As a result, since the imide bond existing in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, a relatively short-chain acid alkyl group having 6 or less carbon atoms is formed. Compared with the polyimide resin it has, the hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝ってさらに良好に移動するようになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルキル基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度がさらに向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are more favorably separated. As a result, protons generated in the hydrophilic region move more favorably through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin, and thus have a relatively short-chain acid alkyl group having 6 or less carbon atoms. Compared with polyimide resin, proton conductivity is further improved.

実施形態3に係るポリイミド樹脂においては、酸アルキル基が、酸パーフルオロアルキル基であることも好ましい。   In the polyimide resin according to Embodiment 3, the acid alkyl group is preferably an acid perfluoroalkyl group.

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、高い疎水性を有する酸パーフルオロアルキル基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃をさらに受け難くなるため、パーフルオロ化されていない酸アルキル基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By comprising in this way, there exists an acid perfluoroalkyl group having high hydrophobicity between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The groups and the main chain of the hydrophobic polyimide resin can be separated more satisfactorily. As a result, the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from hydrophilic acidic groups, so it is compared with polyimide resins that have non-perfluorinated acid alkyl groups. Thus, the hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とがさらに良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とがさらに良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝ってさらに良好に移動するようになる。また、パーフルオロアルキル基はアルキル基と比較して高い電子吸引性を有しているため、酸性基における酸性度がさらに高まり、酸性基からプロトンがさらに放出され易くなる。このため、パーフルオロ化されていない酸アルキル基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度がさらに向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are more favorably separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are more favorably separated. As a result, protons generated in the hydrophilic region move better through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin. In addition, since the perfluoroalkyl group has higher electron withdrawing properties than the alkyl group, the acidity of the acidic group is further increased, and protons are more easily released from the acidic group. For this reason, proton conductivity is further improved as compared with a polyimide resin having an acid alkyl group that is not perfluorinated.

上記した一般式(5)におけるArとしては、実施形態1〜2の場合と同様に、上記した一般式(1)におけるArと同様の置換基を好ましく用いることができる。As Ar < 1 > in above-described General formula (5), the substituent similar to Ar < 1 > in above-mentioned General formula (1) can be used preferably similarly to the case of Embodiment 1-2.

上記した一般式(5)におけるArとしては、例えば、以下に示す置換基を好ましく用いることができる。As Ar 4 in the above general formula (5), for example, the following substituents can be preferably used.

(Ar

Figure 0004934822
(Ar 4 )
Figure 0004934822

なお、Ar及びArで示されるそれぞれの化学構造はすべて同じである必要はなく、複数の置換基が混在した共重合体または混合物であってもよい。The chemical structures represented by Ar 1 and Ar 4 do not have to be the same, and may be a copolymer or a mixture in which a plurality of substituents are mixed.

酸アルキル基を含むジアミ化合物としては、例えば、以下に示す化合物を好ましく用いることができる。   As the diami compound containing an acid alkyl group, for example, the following compounds can be preferably used.

(酸アルキル基を含むジアミノ化合物)

Figure 0004934822
(Diamino compounds containing acid alkyl groups)
Figure 0004934822

(電解質膜)
実施形態3に係る電解質膜は、実施形態3に係るポリイミド樹脂を公知の方法で製膜することによって製造することができる。実施形態1に係る電解質膜の場合と同様である。
(Electrolyte membrane)
The electrolyte membrane according to Embodiment 3 can be manufactured by forming the polyimide resin according to Embodiment 3 by a known method. This is similar to the case of the electrolyte membrane according to the first embodiment.

[実施形態4]
(ポリイミド樹脂)
実施形態4に係るポリイミド樹脂は、上記した一般式(7)で示される構造単位を含むポリイミド樹脂である。
[Embodiment 4]
(Polyimide resin)
The polyimide resin according to Embodiment 4 is a polyimide resin including the structural unit represented by the general formula (7).

実施形態4に係るポリイミド樹脂においては、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、酸素原子よりも大きな硫黄原子を有する酸アルキルチオ基が存在することになる。その結果、実施形態4に係るポリイミド樹脂によれば、硫黄原子の立体障害により、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、同じ炭素数の酸アルコキシ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性が向上する。   In the polyimide resin according to Embodiment 4, an acid alkylthio group having a sulfur atom larger than an oxygen atom exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. As a result, according to the polyimide resin according to Embodiment 4, the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is not easily attacked by water molecules from the hydrophilic acidic group due to the steric hindrance of the sulfur atom. Therefore, compared with the polyimide resin which has the acid alkoxy group of the same carbon number, hydrolysis resistance improves.

実施形態4に係るポリイミド樹脂においては、酸アルキルチオ基は、炭素数6以下の酸アルキルチオ基であることももちろん好ましいが、炭素数7以上の酸アルキルチオ基であることがより好ましい。   In the polyimide resin according to Embodiment 4, the acid alkylthio group is naturally preferably an acid alkylthio group having 6 or less carbon atoms, but more preferably an acid alkylthio group having 7 or more carbon atoms.

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、炭素数が7以上の長鎖の酸アルキルチオ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃を受け難くなるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルキルチオ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By comprising in this way, a long-chain acid alkylthio group having 7 or more carbon atoms exists between the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin. The acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. As a result, since the imide bond existing in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from the hydrophilic acidic group, it has a relatively short-chain acid alkylthio group having 6 or less carbon atoms. Compared with a polyimide resin, hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになるため、炭素数が6以下の比較的短鎖の酸アルキルチオ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, since the proton generated in the hydrophilic region moves well through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin, the polyimide having a relatively short-chain acid alkylthio group having 6 or less carbon atoms. Compared with resin, proton conductivity is improved.

実施形態4に係るポリイミド樹脂においては、酸アルキルチオ基が、酸パーフルオロアルキルチオ基であることも好ましい。   In the polyimide resin according to Embodiment 4, the acid alkylthio group is preferably an acid perfluoroalkylthio group.

このように構成することにより、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖との間には、高い疎水性を有する酸パーフルオロアルキルチオ基が存在することになるため、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。その結果、疎水性のポリイミド樹脂の主鎖に存在するイミド結合が親水性の酸性基からの水分子による攻撃をより受け難くなるため、パーフルオロ化されていない酸アルキルチオ基を有するポリイミド樹脂と比較して、耐加水分解性がさらに向上する。   By comprising in this way, since the acid perfluoroalkylthio group which has high hydrophobicity exists between a hydrophilic acidic group and the principal chain of hydrophobic polyimide resin, hydrophilic acidic group The group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. As a result, the imide bond present in the main chain of the hydrophobic polyimide resin is less susceptible to attack by water molecules from hydrophilic acidic groups, so it is compared with polyimide resins that have non-perfluorinated acid alkylthio groups. Thus, the hydrolysis resistance is further improved.

また、上記したように、親水性の酸性基と疎水性のポリイミド樹脂の主鎖とが良好に分離されるようになる。すなわち、親水性領域と疎水性領域とが良好に分離されるようになる。その結果、親水性領域で発生したプロトンは、ポリイミド樹脂中に偏在する親水性領域を伝って良好に移動するようになる。また、パーフルオロアルキルチオ基はアルキルチオ基と比較して高い電子吸引性を有している、その結果、酸性基における酸性度が高まり、酸性基からプロトンが放出され易くなる。これらのため、パーフルオロ化されていない酸アルキルチオ基を有するポリイミド樹脂と比較して、プロトン伝導度が向上する。   Further, as described above, the hydrophilic acidic group and the main chain of the hydrophobic polyimide resin are well separated. That is, the hydrophilic region and the hydrophobic region are well separated. As a result, protons generated in the hydrophilic region move well through the hydrophilic region unevenly distributed in the polyimide resin. In addition, the perfluoroalkylthio group has a higher electron withdrawing property than the alkylthio group. As a result, the acidity of the acidic group is increased, and protons are easily released from the acidic group. For these reasons, proton conductivity is improved as compared with a polyimide resin having an alkylthio group that is not perfluorinated.

上記した一般式(7)におけるArとしては、実施形態1〜3の場合と同様に、上記した一般式(1)におけるArと同様の置換基を好ましく用いることができる。As Ar < 1 > in above-described General formula (7), the substituent similar to Ar < 1 > in General formula (1) mentioned above can be used preferably similarly to the case of Embodiment 1-3.

上記した一般式(7)におけるArとしては、例えば、以下に示す置換基を好ましく用いることができる。As Ar 5 in the general formula (7), for example, the following substituents can be preferably used.

(Ar

Figure 0004934822
(Ar 5 )
Figure 0004934822

なお、Ar及びArで示されるそれぞれの化学構造はすべて同じである必要はなく、複数の置換基が混在した共重合体または混合物であってもよい。The chemical structures represented by Ar 1 and Ar 5 do not have to be the same, and may be a copolymer or a mixture in which a plurality of substituents are mixed.

酸アルキルチオ基を含むジアミノ化合物としては、例えば、以下に示す化合物を好ましく用いることができる。   As the diamino compound containing an acid alkylthio group, for example, the following compounds can be preferably used.

(酸アルキルチオ基を含むジアミノ化合物)

Figure 0004934822
(Diamino compound containing an alkylthio group)
Figure 0004934822

(電解質膜)
実施形態4に係る電解質膜は、実施形態4に係るポリイミド樹脂を公知の方法で製膜することによって製造することができる。実施形態1に係る電解質膜の場合と同様である。
(Electrolyte membrane)
The electrolyte membrane according to Embodiment 4 can be manufactured by forming the polyimide resin according to Embodiment 4 by a known method. This is similar to the case of the electrolyte membrane according to the first embodiment.

(実施例1)
〔モノマー合成1:3,3’−ビス(スルホデシルオキシ)ベンジジンの合成〕
300mLのナス型フラスコに無水アセトニトリル150mL、1,10−ジブロモデカン50g及び炭酸カリウム10gを加え、加熱還流しながら攪拌した。そこに、4,4’−ビス(アセトアミド)−3,3’−ジヒドロキシビフェニルを6時間おきに0.5gずつ合計4.0g加え、12時間加熱還流しながら撹拌した。反応混合物をクロロホルムに注いだ後、純水で3回洗浄した。有機層を濃縮し、ヘキサン中に沈殿させ黄色粉末の4,4’−ビス(アセトアミド)−3,3’−ビス(10−ブロモデシルオキシ)ビフェニルを得た。
Example 1
[Monomer Synthesis 1: Synthesis of 3,3′-bis (sulfodecyloxy) benzidine]
To a 300 mL eggplant-shaped flask, 150 mL of anhydrous acetonitrile, 50 g of 1,10-dibromodecane and 10 g of potassium carbonate were added and stirred while heating under reflux. A total of 4.0 g of 0.54 g of 4,4′-bis (acetamido) -3,3′-dihydroxybiphenyl was added every 6 hours, and the mixture was stirred for 12 hours while heating under reflux. The reaction mixture was poured into chloroform and then washed three times with pure water. The organic layer was concentrated and precipitated in hexane to obtain 4,4′-bis (acetamido) -3,3′-bis (10-bromodecyloxy) biphenyl as a yellow powder.

100mLのナス型フラスコに無水1,1,2,2−テトラクロロエタン50mL、4,4’−ビス(アセトアミド)−3,3’−ビス(10−ブロモデシルオキシ)ビフェニル2.0g、臭化テトラブチルアンモニウム0.2g及び飽和亜硫酸ナトリウム水溶液40mLを加えた。この混合物を4日間加熱還流しながら撹拌した。反応混合液に濃塩酸を加えて酸性にした後、クロロホルムを用いて有機成分を抽出した。クロロホルム層を純水で3回洗浄し、蒸発乾固することにより4,4’−ビス(アセトアミド)−3,3’−ビス(10−スルホデシルオキシ)ビフェニルを得た。   In a 100 mL eggplant-shaped flask, 50 g of anhydrous 1,1,2,2-tetrachloroethane, 2.0 g of 4,4′-bis (acetamido) -3,3′-bis (10-bromodecyloxy) biphenyl, tetrabromide Butylammonium 0.2g and saturated sodium sulfite aqueous solution 40mL were added. The mixture was stirred with heating at reflux for 4 days. The reaction mixture was acidified with concentrated hydrochloric acid, and the organic components were extracted with chloroform. The chloroform layer was washed 3 times with pure water and evaporated to dryness to obtain 4,4'-bis (acetamido) -3,3'-bis (10-sulfodecyloxy) biphenyl.

20mLのナス型フラスコに4,4’−ビス(アセトアミド)−3,3’−ビス(10−スルホデシルオキシ)ビフェニル2g、濃塩酸6mL、メタノール50mL及び純水20mLを加え、12時間加熱還流しながら攪拌した。反応終了後、混合物を加熱乾固した。得られた薄黄色粉末を、メタノール/水及びメタノール/クロロホルムを用いて再結晶精製させることにより、白色結晶の3,3’−ビス(スルホデシルオキシ)ベンジジンを得た。   Add 2 g of 4,4′-bis (acetamido) -3,3′-bis (10-sulfodecyloxy) biphenyl, 6 mL of concentrated hydrochloric acid, 50 mL of methanol and 20 mL of pure water to a 20 mL eggplant-shaped flask, and heat to reflux for 12 hours. While stirring. After completion of the reaction, the mixture was heated to dryness. The obtained pale yellow powder was recrystallized and purified using methanol / water and methanol / chloroform to obtain 3,3'-bis (sulfodecyloxy) benzidine as white crystals.

〔ポリイミド樹脂の製造〕
シール付の水銀温度計、窒素導入口及び還流管を付した100mLの四口フラスコに、1.314g(2.0mmol)の3,3’−ビス(スルホデシルオキシ)ベンジジンと、0.38mL(3mmol)のトリエチルアミンと、7.5mLのm−クレゾール(関東化学社製)とを加えて、窒素気流下140℃で10分間加熱した。この混合物を激しく撹拌して、透明均一溶液を得た(溶解工程)。
[Production of polyimide resin]
In a 100 mL four-necked flask equipped with a mercury thermometer with a seal, a nitrogen inlet and a reflux tube, 1.314 g (2.0 mmol) of 3,3′-bis (sulfodecyloxy) benzidine and 0.38 mL ( 3 mmol) of triethylamine and 7.5 mL of m-cresol (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) were added and heated at 140 ° C. for 10 minutes under a nitrogen stream. This mixture was vigorously stirred to obtain a transparent homogeneous solution (dissolution step).

この混合液に0.536g(2.00mmol)のナフタレン−1,8:4,5−四カルボン酸二無水物と、1.000g(8.18mmol)の安息香酸と、15mLのm−クレゾールとを加えた。反応溶液は赤褐色となった。その後、窒素気流下175℃で撹拌しながら15時間加熱した。反応溶液は粘稠となった(重合工程)。   0.536 g (2.00 mmol) of naphthalene-1,8: 4,5-tetracarboxylic dianhydride, 1.000 g (8.18 mmol) of benzoic acid, 15 mL of m-cresol and Was added. The reaction solution became reddish brown. Then, it heated for 15 hours, stirring at 175 degreeC under nitrogen stream. The reaction solution became viscous (polymerization step).

次いで、窒素気流下195℃で5時間加熱した。加熱を止めて60℃にまで冷却した。赤褐色で、粘稠なポリイミド重合体の溶液が得られた(改質工程)。   Subsequently, it heated at 195 degreeC under nitrogen stream for 5 hours. Heating was stopped and cooled to 60 ° C. A red-brown and viscous polyimide polymer solution was obtained (reforming step).

〔電解質膜の製造〕
得られたポリイミド重合体溶液を、キャスト法にて製膜した。キャスト法はガラス板上に製造した共重合体溶液をそのまま流した後に、60℃で一日自然乾燥を行い製膜した。その後、80℃で12時間常圧乾燥を行った後に、さらに80℃で12時間減圧乾燥を行った。
[Manufacture of electrolyte membrane]
The obtained polyimide polymer solution was formed into a film by a casting method. In the casting method, the copolymer solution produced on a glass plate was poured as it was, and then the film was naturally dried at 60 ° C. for one day to form a film. Then, after performing normal-pressure drying at 80 degreeC for 12 hours, the reduced pressure drying was further performed at 80 degreeC for 12 hours.

そして、得られた膜を1N硝酸エタノール溶液400mL中に浸漬し12時間撹拌した(酸処理工程)。この酸処理工程をさらに2回繰り返した。その後、エタノールで洗浄した。その後、60℃で12時間減圧乾燥を行い試験試料とした。   And the obtained film | membrane was immersed in 400 mL of 1N nitric acid ethanol solution, and was stirred for 12 hours (acid treatment process). This acid treatment step was repeated two more times. Thereafter, it was washed with ethanol. Then, it dried under reduced pressure at 60 degreeC for 12 hours, and was set as the test sample.

(実施例2)
3,3’−ビス(スルホデシルオキシ)ベンジジンに代えて、3,3’−ビス(スルホテトラフルオロエチルオキシ)ベンジジンを用いたこと以外は実施例1の方法に従い、試験試料を得た。
(Example 2)
A test sample was obtained according to the method of Example 1 except that 3,3′-bis (sulfotetrafluoroethyloxy) benzidine was used instead of 3,3′-bis (sulfodecyloxy) benzidine.

(実施例3)
3,3’−ビス(スルホデシルオキシ)ベンジジンに代えて、3,3’−ビス(スルホメチル)ベンジジンを用いたこと以外は実施例1の方法に従い、試験試料を得た。
(Example 3)
A test sample was obtained according to the method of Example 1 except that 3,3′-bis (sulfomethyl) benzidine was used instead of 3,3′-bis (sulfodecyloxy) benzidine.

(実施例4)
3,3’−ビス(スルホデシルオキシ)ベンジジンに代えて、3,3’−ビス(スルホエチルチオ)ベンジジンを用いたこと以外は実施例1の方法に従い、試験試料を得た。
Example 4
A test sample was obtained according to the method of Example 1 except that 3,3′-bis (sulfoethylthio) benzidine was used instead of 3,3′-bis (sulfodecyloxy) benzidine.

(比較例1)
3,3’−ビス(スルホデシルオキシ)ベンジジンに代えて、3,3’−ビス(スルホプロピルオキシ)ベンジジンを用いたこと以外は実施例1の方法に従い、試験試料を得た。
(Comparative Example 1)
A test sample was obtained according to the method of Example 1 except that 3,3′-bis (sulfopropyloxy) benzidine was used instead of 3,3′-bis (sulfodecyloxy) benzidine.

(耐酸化性)
実施例1〜4及び比較例1に係る各試験試料を、フェントン試薬(2ppmの硫酸鉄を含有する3%過酸化水素水溶液)中、80℃で加熱した。各試験試料の外観を経時的に観察した。試料の膜が溶解を始めた時間と完全に溶解した時間とを記録した。
(Oxidation resistance)
Each test sample according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was heated at 80 ° C. in Fenton reagent (3% hydrogen peroxide aqueous solution containing 2 ppm of iron sulfate). The appearance of each test sample was observed over time. The time at which the sample film began to dissolve and the time at which it completely dissolved was recorded.

(耐加水分解性)
実施例1〜4及び比較例1に係る各試験試料を高温高湿度(140℃、湿度100%)雰囲気に24時間さらした。試験後、各試験試料の外観を観察した。
(Hydrolysis resistance)
Each test sample according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was exposed to an atmosphere of high temperature and high humidity (140 ° C., humidity 100%) for 24 hours. After the test, the appearance of each test sample was observed.

(プロトン伝導度)
実施例1〜4及び比較例1に係る各試験試料を、5×40mmの大きさに切り取り、4端子法により交流インピーダンスを測定した。測定は、80℃又は100℃、相対湿度65%、電流値として0.005mAの定電流、掃引周波数として10〜20000Hzの条件で行った。得られたインピーダンス、膜端子間距離(10mm)及び膜厚(50μm)からプロトン伝導度を算出した。
(Proton conductivity)
Each test sample according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was cut into a size of 5 × 40 mm, and the AC impedance was measured by the 4-terminal method. The measurement was performed under the conditions of 80 ° C. or 100 ° C., a relative humidity of 65%, a constant current of 0.005 mA as a current value, and 10 to 20000 Hz as a sweep frequency. The proton conductivity was calculated from the obtained impedance, distance between membrane terminals (10 mm), and film thickness (50 μm).

(結果)
実施例1〜4及び比較例1に係る各試験試料についての評価結果を表1に示す。
(result)
Table 1 shows the evaluation results for the test samples according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.

Figure 0004934822
Figure 0004934822

表1からも明らかなように、実施例1〜4に係る各試験試料は、比較例1に係る試験試料と比較して、高い耐酸化性、高い耐加水分解性及び高いプロトン伝導度を有することが明らかになった。   As is clear from Table 1, each test sample according to Examples 1 to 4 has higher oxidation resistance, higher hydrolysis resistance and higher proton conductivity than the test sample according to Comparative Example 1. It became clear.

Claims (4)

一般式(1)で示される構造単位を含むことを特徴とするポリイミド樹脂。
Figure 0004934822
(一般式(1)中、Arは、炭素数6〜20の芳香環であり、隣接するイミド基とともに原子数5又は6のイミド環を形成する。なお、この芳香環における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部又は全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。
また、Arは、芳香環における水素原子の2つが炭素数7以上の酸アルコキシ基で置換され、一般式(2)で示される構造を有する基である。なお、この酸アルコキシ基における一部の炭素原子は、S、N、O、SO又はCOで置換されていてもよく、また、一部または全部の水素原子は、脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。)
Figure 0004934822
(一般式(2)中、X及びXは、酸性基を含む置換基であり、同一であっても異なっ
ていてもよい。l及びlは、前記酸アルコキシ基の炭素数を表し、それぞれ7以上の整数である。また、l及びlは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
A polyimide resin comprising a structural unit represented by the general formula (1).
Figure 0004934822
(In General Formula (1), Ar 1 is an aromatic ring having 6 to 20 carbon atoms, and forms an imide ring having 5 or 6 atoms with an adjacent imide group. In addition, some carbons in this aromatic ring The atoms may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms may be substituted with aliphatic groups, halogen atoms or perfluoroaliphatic groups. Good.
Ar 2 is a group having a structure represented by the general formula (2) in which two hydrogen atoms in an aromatic ring are substituted with an acid alkoxy group having 7 or more carbon atoms. In addition, some carbon atoms in this acid alkoxy group may be substituted with S, N, O, SO 2 or CO, and some or all of the hydrogen atoms are aliphatic groups, halogen atoms or It may be substituted with a perfluoroaliphatic group. )
Figure 0004934822
(In General Formula (2), X 1 and X 2 are substituents containing an acidic group and may be the same or different. L 1 and l 2 represent the number of carbon atoms of the acid alkoxy group. Each represents an integer greater than or equal to 7. In addition, l 1 and l 2 may be the same or different.
及びXが、スルホン酸基、ホスホン酸基、カルボン酸基又はフェノール性水酸基を含む置換基であることを特徴とする請求項1に記載のポリイミド樹脂。The polyimide resin according to claim 1, wherein X 1 and X 2 are substituents containing a sulfonic acid group, a phosphonic acid group, a carboxylic acid group, or a phenolic hydroxyl group. 前記構造単位が、炭素数7以上の酸アルコキシ基、酸パーフルオロアルコキシ基、酸アルキル基又は酸アルキルチオ基を含むジアミン化合物と、四カルボン酸二無水物との重縮合により得られる構造単位であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリイミド樹脂。  The structural unit is a structural unit obtained by polycondensation of a tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound containing an acid alkoxy group having 7 or more carbon atoms, an acid perfluoroalkoxy group, an acid alkyl group or an acid alkylthio group. The polyimide resin according to claim 1 or 2, wherein 請求項1、2又は3に記載のポリイミド樹脂を含むことを特徴とする電解質膜。  An electrolyte membrane comprising the polyimide resin according to claim 1, 2 or 3.
JP2007520077A 2005-06-07 2006-06-02 Polyimide resin and electrolyte membrane Active JP4934822B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007520077A JP4934822B2 (en) 2005-06-07 2006-06-02 Polyimide resin and electrolyte membrane

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005167588 2005-06-07
JP2005167588 2005-06-07
JP2007520077A JP4934822B2 (en) 2005-06-07 2006-06-02 Polyimide resin and electrolyte membrane
PCT/JP2006/311080 WO2006132144A1 (en) 2005-06-07 2006-06-02 Polyimide resin and electrolyte membrane

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011251894A Division JP5493138B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2011251893A Division JP5499275B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2011251895A Division JP5499276B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2006132144A1 JPWO2006132144A1 (en) 2009-01-08
JP4934822B2 true JP4934822B2 (en) 2012-05-23

Family

ID=37498344

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007520077A Active JP4934822B2 (en) 2005-06-07 2006-06-02 Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2011251893A Active JP5499275B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2011251895A Active JP5499276B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2011251894A Active JP5493138B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011251893A Active JP5499275B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2011251895A Active JP5499276B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2011251894A Active JP5493138B2 (en) 2005-06-07 2011-11-17 Polyimide resin and electrolyte membrane

Country Status (2)

Country Link
JP (4) JP4934822B2 (en)
WO (1) WO2006132144A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012087305A (en) * 2005-06-07 2012-05-10 Univ Of Yamanashi Polyimide resin and electrolyte membrane
JPWO2021033482A1 (en) * 2019-08-19 2021-02-25

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5627198B2 (en) * 2009-05-27 2014-11-19 日東電工株式会社 Proton conducting polymer electrolyte membrane, membrane-electrode assembly and polymer electrolyte fuel cell using the same
WO2016089155A1 (en) 2014-12-04 2016-06-09 주식회사 엘지화학 Polymer electrolyte membrane
US10312542B2 (en) 2014-12-04 2019-06-04 Lg Chem, Ltd. Halogenated compound, polymer comprising same, and polymer electrolyte membrane comprising same
KR20160067720A (en) 2014-12-04 2016-06-14 주식회사 엘지화학 Polymer and polymer electrolyte membrane using the same
US10407521B2 (en) 2014-12-04 2019-09-10 Lg Chem, Ltd. Polymer and polymer electrolyte membrane comprising same
CN107501551B (en) * 2017-08-22 2021-04-13 宁波长阳科技股份有限公司 Polyimide resin, transparent polyimide film and preparation method thereof
JP7425593B2 (en) * 2019-01-04 2024-01-31 住友化学株式会社 Acid generator, resist composition, and method for producing resist pattern
JP2023083147A (en) * 2021-12-03 2023-06-15 住友化学株式会社 Film and polyimide-based resin

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002105200A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Proton conductive membrane for direct type alcohol fuel cell and direct type alcohol fuel cell utilizing the same
JP2003234014A (en) * 2002-02-12 2003-08-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Polymer electrolyte film and solid polymer fuel cell
JP2004155998A (en) * 2002-11-08 2004-06-03 Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd Alkoxy-sulfonated aromatic polyimide and electrolyte membrane containing the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100464317B1 (en) * 2002-07-06 2005-01-03 삼성에스디아이 주식회사 Proton-conducting polymer containing acid group in side chain, polymer membrane prepared with them and fuel cell using the same
JP4177625B2 (en) * 2002-09-18 2008-11-05 株式会社カネカ Sulfonic acid group-containing polyimide resin and sulfonic acid group-containing polyimide film comprising the same
JP2005232236A (en) * 2004-02-17 2005-09-02 Univ Of Yamanashi Polyimide resin, manufacturing method of polyimide resin, and electrolyte membrane, catalyst layer, membrane/electrode assembly and device comprising polyimide resin
WO2006132144A1 (en) * 2005-06-07 2006-12-14 University Of Yamanashi Polyimide resin and electrolyte membrane

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002105200A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Proton conductive membrane for direct type alcohol fuel cell and direct type alcohol fuel cell utilizing the same
JP2003234014A (en) * 2002-02-12 2003-08-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Polymer electrolyte film and solid polymer fuel cell
JP2004155998A (en) * 2002-11-08 2004-06-03 Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd Alkoxy-sulfonated aromatic polyimide and electrolyte membrane containing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012087305A (en) * 2005-06-07 2012-05-10 Univ Of Yamanashi Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2012097263A (en) * 2005-06-07 2012-05-24 Univ Of Yamanashi Polyimide resin and electrolyte membrane
JP2012102332A (en) * 2005-06-07 2012-05-31 Univ Of Yamanashi Polyimide resin and electrolyte membrane
JPWO2021033482A1 (en) * 2019-08-19 2021-02-25
CN114026178A (en) * 2019-08-19 2022-02-08 Jsr株式会社 Dispersion composition, dispersant, anisotropic film and method for producing same, and anisotropic film forming apparatus
CN114026178B (en) * 2019-08-19 2024-01-30 Jsr株式会社 Dispersing composition, dispersing agent, anisotropic film, method for producing the same, and anisotropic film forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012102332A (en) 2012-05-31
JP5493138B2 (en) 2014-05-14
JP2012087305A (en) 2012-05-10
JP2012097263A (en) 2012-05-24
JPWO2006132144A1 (en) 2009-01-08
JP5499276B2 (en) 2014-05-21
WO2006132144A1 (en) 2006-12-14
JP5499275B2 (en) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5499275B2 (en) Polyimide resin and electrolyte membrane
Chen et al. Polybenzimidazoles containing bulky substituents and ether linkages for high-temperature proton exchange membrane fuel cell applications
JP5881194B2 (en) Phosphate-doped electrolyte membrane, method for producing the same, and fuel cell including the same
Chen et al. Novel polyimides containing benzimidazole for temperature proton exchange membrane fuel
JP4210659B2 (en) Polyimide having sulfonic acid group at the end of side chain, polymer electrolyte and fuel cell employing the same
Wei et al. Enhanced hydrolytic stability of sulfonated polyimide ionomers using bis (naphthalic anhydrides) with low electron affinity
Chen et al. Synthesis and study of pyridine-containing sulfonated polybenzimidazole multiblock copolymer for proton exchange membrane fuel cells
Chen et al. Polybenzimidazole membranes derived from novel tetraamines containing 2, 2′-disubstituted biphenyl structures for high temperature proton exchange membrane fuel cell application
Zhang et al. Ionomers based on multisulfonated perylene dianhydride: Synthesis and properties of water resistant sulfonated polyimides
JP5050194B2 (en) Polyimide resin, method for producing polyimide resin, electrolyte membrane containing polyimide resin, catalyst layer, membrane / electrode assembly and device
JP3703016B2 (en) POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
Sheng et al. Poly (arylene ether ether nitrile) s containing flexible alkylsulfonated side chains for polymer electrolyte membranes
JP3910026B2 (en) New polymer electrolyte membrane for fuel cells
JP2010006940A (en) Solid polymer electrolyte composition
JP2006152009A (en) Sulfonated aromatic polyimide and electrolyte film composed of the same
Zhang et al. Synthesis of sulfonated poly (arylene-co-naphthalimide) s as novel polymers for proton exchange membranes
JP2006265496A (en) Sulfonated aromatic polyimide and electrolyte film composed of the same
JP2006265497A (en) Sulfonated aromatic carbonylpolyimide and electrolyte film composed of the same
JP4608363B2 (en) Phenoxysulfonated aromatic polyimide and polymer electrolyte membrane
JP2005015541A (en) Sulfo group-containing polyimide membrane and solid polymer type fuel cell
JP2003338298A (en) Polyamide precursor varnish containing protonic acid group and cross-linked polyamide containing protonic acid group
Einsla High temperature polymers for proton exchange membrane fuel cells
JP2010009758A (en) Solid polymer electrolyte
JP2006070116A (en) Sulfonated aromatic polyimide and electrolyte membrane made from the polyimide
JP2005232236A (en) Polyimide resin, manufacturing method of polyimide resin, and electrolyte membrane, catalyst layer, membrane/electrode assembly and device comprising polyimide resin

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20081114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110920

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111111

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120124

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150