[發明專利]用于燃料電池的功能膜和電解質膜及其制造方法

有效

• 申請號: 200680006063.1
• 申請日: 2006-02-20
• 公開（公告）號: CN101128254A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 高木繁治;小林美咲;齋藤俊哉;吉田勝;淺野雅春;八卷徹也
• 申請（專利權）人: 獨立行政法人日本原子力研究開發機構;豐田自動車株式會社
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/14;H01M8/10;C08J5/22
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

1.制造功能膜的方法，包括：

離子輻射步驟，其中用高能重離子輻射含有非傳導性無機粒子的聚合物膜基材達10⁴/平方厘米至10¹⁴/平方厘米的程度，從而在所述膜基材中生成活性物；和

在離子輻射步驟之后的接枝聚合步驟，其中添加一種或多種選自由含有有用官能團的單體構成的A組的單體以使所述單體與膜基材接枝聚合。

2.根據權利要求1的制造功能膜的方法，其中在離子輻射步驟中由高能重離子輻射造成的損傷產生的潛徑跡穿透所述膜。

3.制造功能膜的方法，包括：

離子輻射步驟，其中用高能重離子輻射含有非傳導性無機粒子的聚合物膜基材達10⁴/平方厘米至10¹⁴/平方厘米的程度，從而對其造成輻射損傷；

在離子輻射步驟之后的蝕刻步驟，其中對所述輻射損傷進行化學或熱蝕刻處理，從而在所述膜基材上形成通孔；和

接枝聚合步驟，其中在由此獲得的被穿透的膜基材中加入一種或多種選自由含有有用官能團的單體構成的A組的單體，利用殘留在作為由離子輻射造成的受損部位的潛徑跡中的活性物、或由在真空中或在惰性氣氛下的γ射線、電子束或等離子體輻射新生成的活性物，使得所述單體只與膜基材的表面或孔壁接枝聚合。

4.根據權利要求3的制造功能膜的方法，其中當使用殘留在潛徑跡中的活性物時，單體只與孔徑大小為1納米至250納米的通孔的孔壁接枝聚合。

5.根據權利要求3的制造功能膜的方法，其中當使用由在真空中或在惰性氣氛下的γ射線、電子束或等離子體輻射新生成的活性物時，單體只與孔徑大小為1納米至5微米的通孔的孔壁和膜基材的表面接枝聚合。

6.根據權利要求5的制造功能膜的方法，其中，在接枝聚合步驟中，單體在γ射線、電子束或等離子體輻射之后接枝聚合。

7.根據權利要求5的制造功能膜的方法，其中在接枝聚合步驟中，單體在引入膜基材之后通過γ射線、電子束或等離子體輻射同時接枝聚合。

8.根據權利要求1至7任一項的制造功能膜的方法，包括在離子輻射步驟之后的接枝聚合步驟，其中在一種或多種選自由含有有用官能團的單體構成的A組的單體中加入5至80摩爾％的由A組的交聯劑構成的B組單體，從而使所述單體與膜基材接枝聚合。

9.根據權利要求1至8任一項的制造功能膜的方法，其中所述非傳導性無機粒子是二氧化硅(SiO₂)、氧化鋁(Al₂O₃)、氧化鋯(ZrO₂)和H⁺型絲光沸石中一種或多種的細粒。

10.根據權利要求1至9任一項的制造功能膜的方法，其中所述聚合物膜基材在室溫具有10.0[cc*mm/(m²*天*大氣壓)]或更低的透氧系數。

11.根據權利要求1至10任一項的制造功能膜的方法，其中所述聚合物膜基材與一種或多種選自由含有有用官能團的單體構成的A組的單體包含被分類為是相同種類的元素。

12.根據權利要求11的制造功能膜的方法，其中所述聚合物膜基材包含烴聚合物，且一種或多種選自由含有有用官能團的單體構成的A組的單體是烴單體。

13.根據權利要求11的制造功能膜的方法，其中所述聚合物膜基材包含碳氟聚合物，且一種或多種選自由含有有用官能團的單體構成的A組的單體是碳氟化合物單體。

14.根據權利要求1至13任一項的制造功能膜的方法，其中在接枝聚合步驟中添加一種或多種選自由分子量為200或更高的官能單體構成的C組的單體。

15.根據權利要求1至14任一項的制造功能膜的方法，其中在接枝聚合步驟中添加一種或多種選自由難以接枝聚合的含有有用官能團的單體構成的D組的單體。

16.根據權利要求1至15任一項的制造功能膜的方法，其中在離子輻射步驟后，使膜基材與氣體接觸以使活性物消失，然后用γ射線、電子束或等離子體在真空中或在惰性氣氛下輻射膜基材，從而再生成活性物。