[發明專利]離子性聚合物膜的制造方法

在審

• 申請號: 201380059232.8
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104885272A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 平居丈嗣
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: H01M8/02
• 分類號: H01M8/02;C08J5/22;H01B13/00;H01M4/88;H01M8/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡燁;金明花

1.離子性聚合物膜的制造方法，其特征在于，包括下述工序(A)～(F)：

(A)將具有含以下式(1)表示的基團的構成單元的聚合物(i)的所述以式(1)表示的基團轉化為以下式(2)表示的基團而形成聚合物(ii)的工序；

(B)使所述聚合物(ii)與以下式(a)表示的化合物反應，將所述聚合物(ii)的以式(2)表示的基團轉化為以下式(3)表示的基團而形成聚合物(iii)的工序；

(C)將所述聚合物(iii)的以式(3)表示的基團轉化為以下式(4)表示的基團而形成聚合物(iv)的工序；

(D)在所述工序(A)之前，形成包含所述聚合物(i)的聚合物膜，或者

在所述工序(A)與所述工序(B)之間，形成包含所述聚合物(ii)的聚合物膜，或者

在所述工序(B)與所述工序(C)之間，形成包含所述聚合物(iii)的聚合物膜，或者

在所述工序(C)與下述工序(E)之間，形成包含所述聚合物(iv)的聚合物膜的工序；

(E)在所述工序(C)之后，且在所述工序(D)與下述工序(F)之間，對包含所述聚合物(iv)的聚合物膜進行熱處理的工序；

(F)將所述聚合物(iv)的以式(4)表示的基團轉化為以下式(5)表示的基團而形成聚合物(v)，獲得包含該聚合物(v)的離子性聚合物膜的工序；

-SO₂F…(1)，

-SO₂NZ¹Z²…(2)，

FSO₂(CF₂)₂SO₂F…(a)，

-SO₂N^-(M_α⁺)SO₂(CF₂)₂SO₂F…(3)，

-SO₂N^-(H⁺)SO₂(CF₂)₂SO₂F…(4)，

-SO₂N^-(M_β⁺)SO₂(CF₂)₂SO₃^－M_β⁺…(5)；

式中，

Z¹和Z²分別獨立地為選自氫原子、1價金屬元素和Si(R)₃的基團；

R為氫原子、或可含醚性氧原子的碳數1～12的1價有機基團，3個R可以是相同的基團，也可以是不同的基團；

M_α⁺為1價金屬陽離子或來源于有機胺的1價陽離子；

M_β⁺為氫離子、1價金屬陽離子或來源于有機胺的1價陽離子。

2.如權利要求1所述的離子性聚合物膜的制造方法，其特征在于，所述以式(2)表示的基團為-SO₂NH₂。

3.如權利要求1或2所述的離子性聚合物膜的制造方法，其特征在于，所述工序(B)中，化合物(a)的使用量以相對于聚合物(ii)所具有的以式(2)表示的基團的摩爾比計為0.5～20。

4.如權利要求1～3中的任一項所述的離子性聚合物膜的制造方法，其特征在于，所述工序(E)中，在160℃以下對所述聚合物膜進行熱處理。

5.如權利要求1～4中的任一項所述的離子性聚合物膜的制造方法，其特征在于，所述聚合物(i)為全氟聚合物。

6.固體高分子型燃料電池用電解質膜的制造方法，其特征在于，通過權利要求1～5中的任一項所述的離子性聚合物膜的制造方法，制造所述離子性聚合物膜作為電解質膜。

7.如權利要求6所述的固體高分子型燃料電池用電解質膜的制造方法，其特征在于，所述電解質膜還包含選自鈰和錳的1種以上的原子。