JPS5818880A - 燃料電池用隔膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料電池用隔膜に関し、詳しくは燃料溶解型
燃料電池用隔膜に関し、特にメタノールに代表される液
体燃料を燃料とする燃料電池用隔膜に関するものである
。

従来、燃料溶解型燃料電池において、例えば、燃料を溶
解した電解質（アノライトという）と陽極（空気電極と
いう）との間に、イオン導電性を有する固体膜を上記空
気電極に密着させて介在させ使用することが知られてい
る（特開昭５４−１５４０４８号公報参照）。上記公報
によれば、固体膜として、ポリスチレンとポリエチレン
のグラフトポリマーに適当量のスルホン基を導入したも
のやナフィオン（商品名、米国デュポン社製）のような
スルホン基を有するフッ素系樹脂膜を使用することが開
示されている。

一般に従来開示されている燃料電池用隔膜は厚みが厚く
、かつ、電気抵抗が高く、また、燃料（例えばメタノー
ル）の透過が大きい等の性能面での欠点と、価格面でも
高価であるという欠点があるだめいまだに燃料電池は特
殊な用途にしか実用化されていない。

ところで、このような従来の燃料電池の一例として一般
的なメタノール電池を図示すれば第１図のようになる。

第１図において、１は陽極（空気極ン、２は親水性膜、
３は多孔膜、４は陰極（メタノール極）、５はアノライ
ト、すなわちメタノールを含有した希硫酸溶液であり、
６はメタノール水溶液供給口、７は炭酸ガス放出口、８
は空気供給口、９は空気放出口、１０は陰極槽、１１は
陽極槽である。空気のように酸素を含む気体と接触する
陽極とアノライトに接触する陰極との間に親水性膜を介
在させて燃料電池を構成しである。

陰極槽１０において、メタノールは炭酸ガスにまで酸化
されて電子を陰極４に放出し、生成した水は空気供給口
８がら空気放出口９へ矢印方向に流れる空気によって運
び去られる。第１図に示されたメタノール電池のような
燃料溶解型燃料電池用いてさらに詳細に説明すると、 ■使用される電解液中で化学的にも物理的にも安定であ
ること、 ■使用される電解液中での電気抵抗が小さいこと、■水
及び燃料に対するバリヤー性が優れること、等の特性が
特に必要となる。

例えば（イ）化学的に不安定力隔膜では、長期間の使用
が困難、 （ロ）物理的に不安定な隔膜では燃料電池へ隔膜を装着
するのが困難なばかりか、寸法変化の大きい膜では、使
用中にシワ等の発生により、膜の乾き及びガス等の付着
により、みかけの抵抗が増大し、電池電圧が低下する、 （ハ）電気抵抗が大′きい隔膜では電池の内部抵抗が増
大し、高電流密度の放電時電池電圧が極端に低下する、 に）水に対するパリヤニ性の劣る隔膜では、陽極で発生
する水が陰極側に拡散移動し、電解液の濃度が低下する
ため、しばしば電解液を交換する必要がある、 （ホ）燃料に対するバリヤー性が劣る隔膜では、燃料が
陰極側から陽極側に拡散移動するため燃料効率が悪く、
シかも燃料が陽極で反応し電圧が低下する、 等の問題を生じるため上記の■〜■の特性を有すること
が必須となる。しかしながら、現状では上記の要求特性
を実用的に十分満足する隔膜は知られていなかった。

本発明者らは、上記の従来隔膜の欠点を改良すべく種々
検討を実施した結果、特願昭５６−２４９９５号におい
て特定のエチレン系共重合体にスルホン基を導入した親
水性膜が極めて優れた燃料電池用隔膜として使用できる
ことを提案した。

しかしながら、上記の親水性膜は、従来公知の燃料電池
用隔膜に比較して極めて優れる性能を有するものの、燃
料の透過性において改善の余地があった。

そして、本発明者らは、上記の改善を種々実施する中で
本発明に到達した。

本発明について説明すると、本発明は、塩化ビニル系樹
脂を成形した薄膜を基材とし、交換容量Ｋして０．１〜
３ミリ当量／グラムのスルホン基を有し、希硫酸中の電
気抵抗が０．０５〜２Ω・ｃＩ／Ｌ２でかつメタノール
の透過係数が５Ｘ１０　０Ｉｎ／ｍ以下である親水性膜
からなることを特徴とするイオン導電性に優れた燃料電
池用隔膜である。

本発明の燃料電池用隔膜は、本来イオン導電性を有さな
い塩化ビニル系樹脂を成形した薄膜にスルホン基を導入
して、イオン導電性を付与した親水性膜よりなるもので
あるから、電気抵抗が極端に低いものでも燃料に対する
優れたバリヤー性を有する特徴があり、性能面及び価格
面の両面から燃料溶解型燃料電池用隔膜として特に好適
となる。

本発明についてさらに詳細に説明すると、本発明は塩化
ビニル系樹脂を成形した薄膜を基材とし、交換容量にし
て、０．１〜３ミリ当量／グラム、好ましくは０．２〜
２ミリ当量／グラムのスルホン基を有し、希硫酸中の電
気抵抗が０．０５〜２Ω・ひ２、好ましくは１Ω・ｏ！
ＩＬ２以下でかつメタノールの透過係数が５　Ｘ　１０
　　ＣＩｎ＋、　／　ｍ以下、好ましくはｉ　’ｊ１０
−’ａｎ　／　ｍ以下である親水性膜単独あるいは基材
が微多孔膜、織布、不織布及び編物よりなる群から選択
される補強材の１枚以上と一体化した親水性膜からなる
燃料電池用隔膜であって、特に好ましくは酸素を含む気
体と接触する陽極と、アノライトに接触する陰極との間
に介在させて使用される燃料電池用隔膜である。

そして、本発明の燃料電池用隔膜が適用できる燃料電池
について、具体的に説明すると、例えば、酸性電解液で
は、メタノール、エタノール、ギ酸、ホルムアルデヒド
、アルカリ性電解液では、メタノール、エタノ−、ル、
エチレングリコールの他ニ、ベンジルアルコール、フロ
ピレンゲリコール、ギ酸ソーダ、イソプロパツール、Ｓ
−ブタノール等の有機物及び、アンモニア、ヒドラジン
等の無機物を電解液に溶解した燃料を使用す、る燃料電
池に適用できる。

そして、本発明の燃料電池用隔膜が■酸性、中性、アル
カリ性のいずれの電解液中でも電気抵抗が極めて低い、
■燃料透過に対する優れたバリヤー性を有する、■厚み
が薄い、（４）酸性及びアルカリ性のいずれの水溶液で
も化学的に安定である、■価格が安い、等々の特徴を有
するために、酸性あるいはアルカリ性のいずれの電解液
を使用する燃料電池に使用しても、■の特性から内部抵
抗を低くできるため、高電流密度で電流を取り出しても
電圧降下が小さい、■の特性から陽極での分極が小さい
ため電圧の高い燃料電池になるとともに燃料効率が高い
、■の特性から燃料電池を小さくできるため、容積あた
りの出力が大きい、等々の特徴を有した実用的な燃料電
池となる。

次に、本発明の燃料電池用隔膜の製法例について説明す
ると、本発明の燃料電池用隔膜は、塩化ビニル系樹脂１
００重量部に対し塩化ビニル系樹脂に相溶性を有し、し
かも抽出可能な可塑剤を１０〜２００重量部含有する混
合物よりなる薄膜を発煙硫酸と反応させることにより極
めて短時間に得られるもので、交換容量にして０．１〜
３ミリ当楡／グラム、好ましくは０．２〜２ミリ当量／
グラムのスルホン基を有し、希硫酸中の電気抵抗が０．
０５〜２Ω・ａｎ２、好ましくは１Ω・ＣＩｒＩＬ２以
下、かつメタノールの透過係数が５Ｘ１ｏ　　ｏｒｔｂ
／ｍ以下、好ましくは１×１、Ｏａｒｔ／ｍ以下の特性
を有する燃料電池用隔膜を得ることができる。

この方゛法によって得られる燃料電池用隔膜は、スルホ
ン化以外の副反応が少なく、膜の表層部から内部までほ
ぼ均一にスルホン基が結合しているために、低電気抵抗
のものでも、物理的にも化学的にも安定て、しかも電解
液中での面積膨潤性が小さく、かつ、メタノール等の有
機物に対するバリヤー性に優れた、極めて実用性に富ん
だ燃料電池用隔膜となる。

上記の製法例についてさらに詳細に説明すると、従来公
知の方法で得られる塩化ビニル系樹脂１００重量部に対
し、塩化ビニル系樹脂に対し相溶性であり、かつ、スル
ホン化前、あるいはスルホン化中、あるいはスルホン化
後の少なくともいずれかにおいて抽出可能な可塑剤を１
０〜２００重量部含有する混合物を、例えば、５〜１０
０μｍ厚みのフィルムに成形し、発煙硫酸にて可塑剤を
抽出しながらスルホン化反応させるか、あるいはスルホ
ン化する前に溶剤にて可塑剤を少なくとも１部抽出し、
次いで発煙硫酸と反応させることにより得られる。

そして、本発明で言う塩化ビニル系樹脂とは、塩化ビニ
ルモノマーの重合体、及び／又は、塩化ビニルと共重合
可能なビニル系モノマー例えば、酢酸ビニルアクリロニ
トリル、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル類等と塩
化ビニルの共重合体である。また、本発明における塩化
ビニル共重合体とは、塩化ビニル含有量５０重量−以上
、コモノマー５０重量％以下の共重合体である。

また、本発明で言う、塩化ビニル系樹脂に相溶性を有し
、しかも抽出可能な可塑剤とは、塩化ビニル系樹脂１０
０重量部に対して、少なくとも１０重量部が均一に分散
でき、溶融成形法あるいは酌液キャスティング法等によ
り薄肉フィルムが成形できるものであって、しかも塩化
ビニル系樹脂をｌｌとんど溶解しない溶剤あるいは発煙
硫酸等により反応前、反応中あるいは反応後、すみやか
にフィルムあるいは親水性膜から抽出できるものであれ
ば良い。

可塑剤の例としては、例えば、ジブチルフタレート、ジ
エチルフタレート、ジー２−エチルへキシルフタレート
、ジ−ｎ−オクチル７タレート、ブチルラウリルフタレ
ート、ジラウリルフタレート、ブチルベンジルフタレー
ト等の７タル酸エステル類、ジオクチルアジペート、ジ
オクチルアゼレート、ジオクチルセバケート等の直鎖二
塩基酸エステル類、トリクレジルホスフェート、トリキ
ンレニルホスフェート、モノオクチルジフェニルホスフ
ェート、モツプチル−ジキシレニルホスフェート、トリ
オクチルホスフェート等のリン酸エステル類、エポキシ
化植物油のようなエポキシ系可塑剤、ポリエステル系可
塑剤、塩化パラフィン、五塩化ブチルステアレート等の
塩素化物、塩素化脂肪酸エステル類、パラフィン類等の
通常、グラスチック用可塑剤として使用されるものある
いは上記の特性を有するその他種々の添加剤から少なく
とも１種選ばれ、塩化ビニル系樹脂に分子状に近い状態
で分散でき、かつ塩化ビニル系樹脂を可塑化できるもの
から選ばれるものである。

そして、可塑剤の混合割合は、塩化ビニル系樹脂１００
重量部に対し１０〜２００重量部、好ましくは１５〜１
００重量部が適当であり、２００重量部を越えると薄肉
フィルムの成形性が難がしく、ま７１１０重量部未満で
はその添加効果が小さく低電気抵抗の親水性膜が得がた
いため、上記した１０〜２００重量部好ましくは１５〜
１００重量部となる。

塩化ビニル系樹脂と上記の可塑剤の混合方法は特に制限
されるものではなく、通常のプラスチック加工で使用さ
れる方法、例えば粉末塩化ビニル系樹脂に可塑剤を含浸
させてヘンシェルミキサーで混合する方法、あるいは塩
化ビニル系樹脂及び可塑剤を溶解可能な溶剤に希釈して
均一分散する方法がある、そして、上記混合物を、溶剤
を含まない混合物では圧縮成形法、押出法等の方法で、
溶剤を含有する混合物では、溶液キャスティング法等に
より薄肉フィルムを成形する。そして本発明の燃料電池
用隔膜を製造するにあたり、補強材で複合化されないも
のでは上記したフィルム厚み５〜１００譚が好適で、５
Ｉｉｎ未満では機械強度が弱くなり実用的に取り扱いが
困難であり、また、１００／Ｉｒｎを越えるとスルホン
化に要する時間が長くなるため上記した５〜１００虜の
フィルムが好適である・ そして、上記フィルム“にスルホン基を導入するにあた
り、例えば上記し産可塑剤を塩化ビニル系樹脂をほとん
ど溶解することなく可塑剤を溶解し得る溶剤でフィルム
から抽出した後、あるいは可塑剤を抽出することなく含
有した状態で発煙硫酸でスルホン化する。

そして好ましいスルホン化反応条件は、温度が６００Ｃ
以下、より好ましくは４５°Ｃ〜２０℃、時間が３時間
以内、好ましくは１５０分以内、より好ましくは５〜１
−００分であり、この条件を越える反応では、酸化劣化
反応、その他の好ましからぬ副反応が発生しやすくなる
。この条件内でフィルム厚み、可塑剤の混合割合に応じ
て発煙硫酸中の三酸化イオウの濃度を適宜選−択するこ
とにより目的とする燃料電池用隔膜に好適の特性を有す
る親水性膜を得ることができる。

そして上記方法においてスルホン化処理した後、膜に付
着している反応液を濃硫酸及び希硫酸等で希釈した後充
分水洗し、炭酸カリウム、水酸化カリウム等のアルカリ
性試薬にて中和し充分水洗して乾燥させ取り扱うことが
便利である。また、フィルム内に分散した可塑剤は、ス
ルホン化中にスルホン化剤と置換するか、あるいはスル
ホン化物となって発煙硫酸あるいはスルホン化反応以降
で実施される洗浄及び／又は中和工程で除去され、最終
的に得られる親水性膜にはほとんど残らない。

そして、上記方法において得られる親水性膜が特に燃料
電池用隔膜に好適な特性を有することは、可塑剤を含有
する薄肉の塩化ビニル系樹脂フィルムが、可塑剤を含有
した状態、あるいは可塑剤を抽出後のいずれの場合でも
、発塩硫酸と反応させることにより、■極めて大きい反
応速度で反応すること、■スルホン化以外の副反応が少
ないこと、（５）膜表層部が過処理になることなく膜の
中心部にすみやかにスルホン基を導入できること、及び
■可塑剤が抜けて生じる微孔の表面が主体的にスルホン
化されるため電解液中での膨潤性が著しく小さくできる
こと、等により、機械強度が大きく、低電気抵抗でかつ
メタノール等の有機物に対するバリヤー性に優れた特性
を有する親水性膜となるものと推察される。

また、塩化ビニル系樹脂スルホン化膜が微多孔膜、織布
、不織布及び４又は編物等で複合化されたものよりなる
燃料電池用隔膜の製法例について説明すると、前記の基
孔ビニル系樹脂１００重量部に対し、塩化ビニル系樹脂
に相溶性を有し、しかも抽出可能な可塑剤を１０〜２０
０重量部含有する混合物あるいは、この混合物よりなる
薄膜の少なくとも１枚と、多孔膜、織布、不織布及び編
物よりなる群から選ばれた少なくとも１枚の補強材とを
一体化してなる複合フィルムを可塑剤を抽出後あるいは
含有した状態で、前記の製法例と同様に発煙硫酸と反応
させることにより交換容量にして０．１〜６ミリ当量／
グラム好ましくは０２〜２ミリ当量／グラムのスルホン
基を有し、希硫酸中の電気抵抗が０．０５〜２Ω・薗２
、好ましくは１Ω・ｄ以下、かつメタノールの透過係数
が５Ｘ１０−３５ ｃｍ　／　ｖｉａ以下、好ましくは１×１０　驚／−以
下の特性を有する燃料電池用隔膜を得ることができる。

この方法で得られる燃料電池用隔膜は、微多孔膜、織布
、不織布及び編物等の補強材により補強されているため
に塩化ビニル系樹脂フィルム単独から得られる膜に比べ
てさらに電解液中での膨潤性が小さく、かつ耐？化劣化
性に優れさらに機械強度に優れる特徴がある。

そして、本発明で言う微多孔膜、織布、不織布及び編物
とは、無機系の素材又は有機高分子材料を膜状に形成し
たものあるいは有機高分子繊維より従来公知の方法で得
られるものから選ばれるものであって、電解液中でのイ
オン導電性に優れ、かつ塩化ビニル樹脂と一体化でき、
しかも発煙硫酸及びアルカリ性試薬等に比較的不活性な
素材であれば良く、特に限定するものではない。例えば
、微多孔膜では、硬質の塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリ
デン系樹脂等が塩化ビニル系樹脂と複合化しゃすく、ま
た、発煙硫酸等の薬品に対して比較的不活性なため好適
と彦る。また、織布、不織布及び編物では、硬質の塩化
ビニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素
系樹脂よりなるものが塩化ビニル系樹脂と複合化しやす
く、また発煙硫酸等の薬品に比較的不活性なため好適で
ある。

そして、可塑剤を含有する塩化ビニル系樹脂と上記の補
強材から複合フィルムを得る方法は、例えば、可塑剤及
び塩化ビニル系樹脂を溶剤に溶解した溶液を補強材に塗
布あるいは溶液中に補強材を浸漬し、補強材に溶液を含
浸させた後、溶剤を除去して複合化する方法、フィルム
と補強材を接着剤により接着して複合化する方法、ある
いは、可塑剤を混合した塩化塩化ビニル系樹脂混合物を
直接熱間で補強材と接触させて複合化する方法、あるい
は、可塑剤を混合した塩化ビニル系樹脂混合物から薄肉
フィルムを成形し補強材と複合化する方法等の種々の方
法で薄肉フィルムにピンホール等の欠陥部分を形成しな
い状態で実施すれば良い。

そして、上記の複合フィルムの構成は、特に限定するも
のではないが、例えば、前記薄肉フィルムとポリプロピ
レン製織布から複合フィルムを形成する場合には薄肉フ
ィルム／織布／薄肉フィルム、また前記薄肉フィルムと
塩化ビニル系樹脂製微多孔膜から複合フィルムを形成す
る場合には薄肉フィルム／微多孔膜、薄肉フイケム／微
多孔膜／薄肉フィルム、微多孔膜／薄肉フィルム／微多
孔膜等々の構成で実施することが実用的に好適であるＯ また、前記の製法例において、可塑剤を含有する塩化ビ
ニル系樹脂フィルムを例えば電離性放射線を照射して架
橋、あるいは塩化ビニル系樹脂と可塑剤の混合物に有機
過酸化物あるいはへキサメチレンジアミン等を添加して
、フィルム成形後架橋する等の方法で架橋した薄肉フィ
ルムを使用することが好ましいことは言うまでもない。

また、本発明の燃料電池用隔膜を製造する場合に、通常
プラスチックの加工で添加される安定剤、滑剤、着色剤
等の添加剤を本発明の目的に反しない範囲内で使用でき
ることは自明である。

そして、上記の製法例から得られる本発明の燃料電池用
隔膜は、酸あるいはアルカリ性の電解液のいずれの電解
液を使用する燃料電池にも使用できることは前記したと
おシであり、燃料としてメタノール、ヒドラ、ジン等の
液体燃料を使用する燃料溶解型燃料電池隔膜、例えば、
第１図に示したような燃料電池用の隔膜として特に好適
である。

なお、本発明において記載される種々の特性、交換容量
、希硫酸中の電気抵抗、メタノールの透過係数は下記の
方法によって測定したものである。

（１）交換容量（ミリ当量／グラム） スルホン・酸−（−８ｏ　Ｈ）型の膜を一定量の塩化カ
ルシウム（１Ｎ）水溶液中に入れて平衡と口、その溶液
中に生じた塩化水素を０．１Ｎのカセイソーダ水溶液（
力価＝ｆ）で、指示薬とじてフェノールフタレインを用
いて滴定し、その（Ｗ、　Ｘ（ｃｃ）を、カリウム塩状
態での乾燥時重量Ｗ　（１１）で割った値 但し、微多孔膜等の補強材を含有する親水性膜では、補
強材部分を除く親水性膜の乾燥重量を基準とする。

（２）希硫酸中の電気抵抗（Ω・偏２）比重が１．２　
（ａｔ　２３°Ｃ）の希硫酸を満たした測定装置（ＪＩ
Ｓ　Ｃ２３１５に準拠）に試料をセットし、電極間に２
５　ｍＡ　／　ｔｗｉｇ　の直流定電流を通電したとき
の試料による電圧降下を測定し、下記の式より算出した
値を硫酸中の電気抵抗とする。〔測定前に、試料を、比
重が１．２　（ａｔ２３０Ｃ）の希硫酸に２４時間以上
浸浸漬上２−試料の硫酸中の電気抵抗（Ω・俤２）ｖ３
＝試料をセットしないときの電圧降下（Ｖ）Ｖ４＝試料
をセットしたときの電圧降下（Ｖ）（３）メタノールの
透過係数 比重が１．２（ａｔ２３°Ｃ）の希硫酸（Ａ）と、比重
が１．２（ａｔ２３℃）の希硫酸に４　ｖｏｆｆｉ％の
メタノールを混合した溶液（Ｂ）を試料を介して接触さ
せ、２３℃の温度条件でＣＢ）液から（Ａ）液へのメタ
ノールの透過量゛を測定し、常法に従ってメタノールの
透過係数を算出した値である。

（４）希硫酸中の面積膨潤率（チ］ ２３℃の比重が１．２の希硫酸中での親水性膜面積Ｓｗ
の乾燥面積Ｓｄ　（十分に水洗した試料を６０°Ｃの温
風で１゛時間以上乾燥後、温度２６℃相対湿度５５％の
条件下に２４時間保存後測定ンに対する増加の割合を示
す値である。

以下、実施例にて本発明についてさらに詳細に説明する
。

実施例１．２ 塩化ビニル樹脂（重合度−１１ｏ　ｏ’）　１［１ｏ重
量部、ジオクチルフタレート６２重量部、有機スズ系安
定剤３重量部、及び滑剤０．５重量部をヘンシェルミキ
サー中で混合してコン７くランドを調整した。このコン
パウンドを押出機にて溶融押出酸”形し、５０１ｆｒＬ
厚みのフィルムを得た。上記フィルムを遊離の三酸化イ
オウを１０チ含む発煙硫酸・と反応させ、濃硫酸、希硫
酸、水の順に洗浄し、次いで３１重量−の水酸化−リウ
ム水溶液にて、６００Ｃの条件で中和し、さらに水洗、
乾燥し、親水性膜を得た。

これらの親水性膜の特性は表１に示すとおり電気抵抗が
小さく、メタノールのツクリヤー性に優れ、かつ電解液
中での膨潤性の小さい優れた燃料電池用隔膜の特性を有
する親水性膜であった。

表１ アルカリ性及び酸性のいずれの電解液でも化学的に安定
で、しかも電気抵抗が低く、かつメタノール等に対する
バリヤー性に優れる性能を有することから、従来、燃料
電池用隔膜として提案されているエチレン系共重合体の
スルポン化膜及びスルホン基を有するフッ素系樹脂膜（
商品名：ナフィオン〕と実施例１の親水性膜と、性能比
較したところ、希硫酸中の電気抵抗が実施例１とほぼ同
じ各種のエチレン系共重合体のスルホン化膜及びナフィ
オン膜において実施例１の親水性膜と比べて、エチレン
系共重合体のスルホン化膜で約１０〜２０倍、ナフィオ
ン膜で約２０倍メタノールの透過係数の大きいものであ
った。

実施例６ ジオクチルフタレートを１８重惜部、厚みを１５岬に変
更した以外は、実施例１とほぼ類似の方法で親水性膜を
作成した。

結果は表２に示すように、電気抵抗が小さく、メタノー
ルのバリヤー性に優れ、かつ電解液中での膨潤性の小さ
い優れた燃料電池用隔膜の特性を有する親水性膜であっ
た、 表２ 実施例４ ５重量係の塩化ビニリデンを含有する塩化ビニル共重合
体１００重量部に対してセバシン酸ジブチル５０重量部
、有機スズ系安定剤３重量部を混合し、実施例１と同様
の方法で５ｏ屡厚みのフィルムを成形し、該フィルム２
枚でポリプロビレ／製の織布〔５０デニール糸（マルチ
フィラメント〕−５０メツシュ織〕をサンドインチ状に
重ね１００℃の温度条件で加圧接着して複合フィルムを
作成した。

該複合フィルムを遊離の三酸化イオウを１５％含む発煙
硫酸と反応させ、以下実施例１と同じ方法で洗浄、中和
、洗浄、乾燥して、交換容量０．９０ミリ当量／グラム
、希硫酸中の電気抵抗が０．２０・ｉｎ？の親水性膜を
作成した。

この親水性膜のメタノールの透過係数、及び希硫酸中の
面積膨潤率を測定したところ各々５×１０ｃＩＩＬ／ｉ
１及び１チであり、極めてメタノールのバリヤー性に優
れ、かつ電解液中での膨潤性の小さい優れた燃料電池用
隔膜としての特性を有するものであった。

実施例５ 実施例２の親水性膜のアルカリ（３１重量俤水酸化カリ
ウム水溶液）中の電気抵抗及びメタノール、エタノール
、エチレングリコールのバリヤー性を測定したところ、
電気抵抗が０．９０・ｄ１メタノール、エタノール、エ
チレングリコールの透過係数がいずれも５　ｘ　１０　
　ｏ！ＩＬ／馴以下であり、この親水性膜がアルカリ性
の電解液を使用する燃料溶解型燃料電池用隔膜としての
優ねた性能を有することかわかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の燃料電池の一例としてのメタノール電
池を説明した概略説明図である。 １・・・陽極（空気極）、２・・・親水性膜、３・・・
多孔膜、４・・・陰極（メタノール極）、５・・・アノ
ライト、６・・・メタノール水溶液供給口、７・・・炭
酸ガス放出口、８・・・空気供給口、９・・・空気放出
口、１０・・・陰極槽、１１・・・陽極槽。 出願人旭ダウ株式会社 代理人　豊　　１）　善　　雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）塩化ビニル系樹脂を成形した薄膜を基材とし、交換
   容量にして０．１〜６ミリ当量／グラムのスルホン基を
   有し、希硫酸中の電気抵抗が０．０５〜２Ω・ｄで、か
   つ、メタノールの透過係数が５Ｘ１０Ｑｌｌｌ／−以下
   である親水性膜からなることを特徴とするイオン導電性
   に優れた燃料電池用隔膜・ ２）基材が微多孔膜、織布、不織布及び編物上りなる群
   から選択される補強材の１枚以上と一体化され゛たもの
   である特許請求の範囲第（１）項記載の燃料電池用隔膜
   。 ３）希硫酸中の電気抵抗が１０・側２以下の親水性膜で
   ある特許請求の範囲第（１）項または第（２）項のいず
   れか１項に記載の燃料電池用隔膜。 ４）メタノールの透過係数が１ｘｔＯ０ＩＩＬ／ｍ以下
   である特許請求の範囲第（１）〜（３）項のいす！■か
   １項に記載の燃料電池用隔膜。