高分子电解质膜、膜-电极接合体及固体高分子型燃料电池

摘要

本发明关于高分子电解质膜，其含有嵌段共聚物当作主成分，该嵌段共聚物系以具有芳香族乙烯系化合物单元当作主要重复单元的聚合物嵌段(A)及用于形成柔软相的聚合物嵌段(B)当作构成成分，于聚合物嵌段(A)中具有离子传导性基，该芳香族乙烯系化合物单元之键结于α－碳原子的氢原子系被烷基或可具有取代基的芳基所取代，而且直接键结于芳香环的氢原子中的至少1个系被烷基所取代；及使用其的膜－电极接合体；以及固体高分子型燃料电池。;聚合物嵌段(A)可更具有拘束相，且亦可被交联。该电解质膜系对环境温和、具有高的离子传导度及与电极的良好接合性、成形性优异、不易受甲醇的影响之高分子电解质膜，在固体高分子型燃料电池中，尤其在直接型甲醇燃料电池中，发挥优异的性能。

主权项

一种高分子电解质膜，其含有嵌段共聚物，该嵌段共聚物系以聚合物嵌段(A)及聚合物嵌段(B)当作构成成分，于聚合物嵌段(A)中具有离子传导性基，聚合物嵌段(A)系由以下述通式(II)(式中，Ar2表示可具有1~3个取代基的碳数6~14之芳基，R1表示氢原子、碳数1~4的烷基或可具有1~3个取代基的碳数6~14之芳基)所表示的芳香族乙烯系化合物单元当作重复单元的聚合物嵌段(A2a)及以下述通式(III)(式中，R2~R4各自独立地表示氢原子或碳数1~8的烷基，但至少1个系碳数1~8的烷基，R5表示氢原子或碳数1~4的烷基)所表示的芳香族乙烯系化合物单元当作重复单元的聚合物嵌段(A2b)所构成；聚合物嵌段(B)系具有以碳-碳双键之一部分或全部被加氢之碳数为4~8的共轭二烯单元当作重复单元之聚合物嵌段；而该离子传导性基存在于聚合物嵌段(A2a)上，该离子传导性基为以-SO3M基或-PO3HM(式中，M表示氢原子、铵根离子或硷金属离子)所示之基；在该高分子电解质膜中之该嵌段聚合物的含量为90质量%以上。