本发明专利技术提供含有具有芴骨架的二胺成分的新型聚酰亚胺以及含有该聚酰亚胺作为主要成分、并且具有基于该聚酰亚胺的特性（例如，高耐甲醇透过特性）的新型聚酰亚胺类聚合物电解质膜。本发明专利技术的聚酰亚胺，含有以下的式（1）表示的构成单元（P）。本发明专利技术的聚酰亚胺类聚合物电解质膜，含有本发明专利技术的聚酰亚胺作为主要成分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供含有具有芴骨架的二胺成分的新型聚酰亚胺以及含有该聚酰亚胺作为主要成分、并且具有基于该聚酰亚胺的特性（例如，高耐甲醇透过特性）的新型聚酰亚胺类聚合物电解质膜。本专利技术的聚酰亚胺，含有以下的式（1）表示的构成单元（P）。本专利技术的聚酰亚胺类聚合物电解质膜，含有本专利技术的聚酰亚胺作为主要成分。【专利说明】聚酰亚胺、聚酰亚胺类聚合物电解质膜、膜-电极组件及固体聚合物型燃料电池
本专利技术涉及新型聚酰亚胺及使用其的聚酰亚胺类聚合物电解质膜、以及具备该电解质膜的膜-电极组件以及固体聚合物型燃料电池。
技术介绍
近年来，作为下一代能源，燃料电池受到关注。特别是使用具有质子传导性的聚合物膜作为电解质膜的固体聚合物型燃料电池(PEFC)，其能量密度高，期待用于家用热电联产系统、便携设备用电源、汽车用电源等广泛的领域。PEFC的电解质膜，要求具有作为在燃料极与空气极之间传导质子的电解质的功能、以及将供给到燃料极的燃料与供给到空气极的氧气(空气)分离的隔膜的功能。作为电解质和隔膜的任意一项的功能不充分时，燃料电池的发电效率下降。因此，期望质子传导性、电化学稳定性和机械强度优良，并且燃料和氧气(空气)的透过性低的聚合物电解质膜。目前，以全氟化碳磺酸(例如，杜邦公司制造的“Nafion”(注册商标))为代表的含氟聚合物的膜作为PEFC的电解质膜广泛使用。全氟化碳磺酸具有磺酸基作为质子传导基团。含氟聚合物电解质膜的电化学稳定性优良，但是，作为原料的含氟聚合物并非通用品，其合成过程复杂，因此价格很高。电解质膜的高价成为对于PEFC的实用化的很大的障碍。另外，作为PEFC的一种，有将含甲醇的溶液供给到燃料极的直接甲醇型燃料电池(DMFC)。DMFC的燃料供给性、便携性优良，因此今后的实际应用受到关注。但是，含氟聚合物电解质膜容易透过甲醇，因此难以用于DMFC。作为这样的含氟聚合物电解质膜的替代物，进行了烃类聚合物电解质膜的开发。作为烃类聚合物电解质膜的原料的树脂比含氟聚合物便宜，可以期待实现使用该树脂的低成本的PEFC。`在日本特表2000-510511号公报中，作为烃类聚合物电解质膜，公开了含有通过四羧酸二酐与具有质子传导基团的芳香族二胺和不具有质子传导基团的芳香族二胺的缩聚而形成的聚酰亚胺的聚酰亚胺类聚合物电解质膜。在日本特表2000-510511号公报中，记载了该电解质膜的机械和电化学稳定性优良，并且可以比含氟聚合物电解质膜低成本地制造。但是，日本特表2000-510511号公报中，未考虑电解质膜的耐甲醇透过特性(甲醇阻隔特性)，该公报中公开的电解质膜的耐甲醇透过特性不一定优良。与此同样的聚酰亚胺类聚合物电解质膜也公开在日本特开2003-68326号公报中。日本特开2003-68326号公报中，尝试制造克服酰亚胺键容易水解的缺点，耐水解特性(长期耐水性)优良的聚酰亚胺类聚合物电解质膜。但是，日本特开2003-68326号公报的技术中，也未考虑电解质膜的耐甲醇透过特性，该公报中公开的电解质膜的耐甲醇透过特性不一定优良。不过，作为聚酰亚胺的形成中使用的二胺成分，例如有9，9-双(4-氨基苯基)芴、9,9-双(4_氛基-3-甲基苯基)荷、9，9-双(4_氛基_3_氣苯基)荷、9，9-双芴等二胺(参见专利文献3、4)。这些二胺全部具有在芴骨架的9位碳原子上键合有具有氨基的取代基的分子结构。这样的二胺，芴骨架的9位碳原子为亚甲基的碳原子，其反应性高于该骨架中的其它碳原子，因此，以往合成并市售了许多种。以下，有时省略“芴骨架中的”，将芴骨架中的I-9位的位置分别简称为“I位”-“9位”。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特表2000-510511号公报专利文献2:日本特开2003-68326号公报专利文献3:日本特开2005-187661号公报专利文献4: 日本特开2004-506795号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的一个目的在于提供含有具有芴骨架的二胺成分的新型聚酰亚胺，以及含有该聚酰亚胺作为主要成分、并且具有基于该聚酰亚胺的特性(例如，高耐甲醇透过特性)的新型聚酰亚胺类聚合物电解质膜。本专利技术的另一个目的在于提供具备该聚酰亚胺类聚合物电解质膜的膜-电极组件和固体聚合物型燃料电池。用于解决问题的手段本专利技术的聚酰亚胺含有以下的式(I)表示的构成单元(P)，【权利要求】1.一种聚酰亚胺，其含有以下的式(I)表示的构成单元(P)， 2.如权利要求1所述的聚酰亚胺，其含有前述构成单元(P)和以下的式(2)表示的构成单元(Q)， 3.如权利要求1所述的聚酰亚胺，其通过含有以下的式(3)表示的二胺和四羧酸二酐的单体组的缩聚而得到， 4.如权利要求2所述的聚酰亚胺，其通过含有以下的式(3)表示的二胺、以下的式(4)表示的具有质子传导基团的二胺和四羧酸二酐的单体组的缩聚而得到， 5.如权利要求3所述的聚酰亚胺，其中，所述四羧酸二酐为选自由萘-1，4，5，8-四甲酸二酐、4，4’ -二萘甲酮-1，I’，8，8’ -四甲酸二酐和4，4’ -联萘-1，I’，8，8’ -四甲酸二酐组成的组中的至少一种。6.如权利要求4所述的聚酰亚胺，其中，所述四羧酸二酐为选自由萘-1，4，5，8-四甲酸二酐、4，4’ -二萘甲酮-1，I’，8，8’ -四甲酸二酐和4，4’ -联萘-1，I’，8，8’ -四甲酸二酐组成的组中的至少一种。7.一种聚酰亚胺类聚合物电解质膜，其含有权利要求1-6中任一项所述的聚酰亚胺作为主要成分。8.一种膜-电极组件，其具有聚合物电解质膜和以夹持所述聚合物电解质膜的方式配置的一对电极， 所述聚合物电解质膜具有权利要求7所述的聚酰亚胺类聚合物电解质膜。9.一种固体聚合物型燃料电池，其具有权利要求8所述的膜-电极组件和以夹持所述膜-电极组件的方式配置的一对隔板。10.如权利要求9所述的固体聚合物型燃料电池，其为直接甲醇型。【文档编号】H01M8/02GK103459466SQ201280016023 【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年3月28日 优先权日:2011年3月30日【专利技术者】杉谷彻, 岛津彰, 西井弘行 申请人:日东电工株式会社本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杉谷彻，岛津彰，西井弘行，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：
国别省市：
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