[发明专利]离子性聚合物膜的制造方法

权利要求书

1.离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)将具有含以下式(1)表示的基团的构成单元的聚合物(i)的所述以式(1)表示的基团转化为以下式(2)表示的基团而形成聚合物(ii)的工序；

(B)使所述聚合物(ii)与以下式(a)表示的化合物反应，将所述聚合物(ii)的以式(2)表示的基团转化为以下式(3)表示的基团而形成聚合物(iii)的工序；

(C)将所述聚合物(iii)的以式(3)表示的基团转化为以下式(4)表示的基团而形成聚合物(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)与所述工序(B)之间，形成包含所述聚合物(ii)的聚合物膜，或者

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

在所述工序(C)与下述工序(E)之间，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)与下述工序(F)之间，对包含所述聚合物(iv)的聚合物膜进行热处理的工序；

(F)将所述聚合物(iv)的以式(4)表示的基团转化为以下式(5)表示的基团而形成聚合物(v)，获得包含该聚合物(v)的离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分别独立地为选自氢原子、1价金属元素和Si(R)₃的基团；

R为氢原子、或可含醚性氧原子的碳数1～12的1价有机基团，3个R可以是相同的基团，也可以是不同的基团；

M_α⁺为1价金属阳离子或来源于有机胺的1价阳离子；

M_β⁺为氢离子、1价金属阳离子或来源于有机胺的1价阳离子。

2.如权利要求1所述的离子性聚合物膜的制造方法，其特征在于，所述以式(2)表示的基团为-SO₂NH₂。

3.如权利要求1或2所述的离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)的使用量以相对于聚合物(ii)所具有的以式(2)表示的基团的摩尔比计为0.5～20。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的离子性聚合物膜的制造方法，其特征在于，所述工序(E)中，在160℃以下对所述聚合物膜进行热处理。

5.如权利要求1～4中的任一项所述的离子性聚合物膜的制造方法，其特征在于，所述聚合物(i)为全氟聚合物。

6.固体高分子型燃料电池用电解质膜的制造方法，其特征在于，通过权利要求1～5中的任一项所述的离子性聚合物膜的制造方法，制造所述离子性聚合物膜作为电解质膜。

7.如权利要求6所述的固体高分子型燃料电池用电解质膜的制造方法，其特征在于，所述电解质膜还包含选自铈和锰的1种以上的原子。