[发明专利]高分子电解质膜的制造方法及高分子电解质膜

权利要求书

1.高分子电解质膜的连续制造方法，其特征在于，包含以下工序：

(i)制备工序，将含有离子导电性高分子的高分子电解质溶解在可溶解该高分子电解质的有机溶剂中，来制备高分子电解质溶液，所述离子导电性高分子具有离子交换基；

(ii)涂布工序，在连续移动的支撑基材上流延涂布前述(i)中得到的高分子电解质溶液，连续地得到支撑基材和含有离子导电性高分子的层叠层而形成的叠层膜1；以及

(iii)干燥工序，使前述(ii)中得到的叠层膜1通过干燥炉，除去前述含有离子导电性高分子的层中残留的前述有机溶剂，连续地得到支撑基材和高分子电解质膜中间体叠层而形成的叠层膜2，

其中，前述(iii)中的叠层膜1在干燥炉中的滞留时间为50分钟以内，刚通过干燥炉后的叠层膜2中所存在的高分子电解质膜中间体中的残留有机溶剂浓度为40重量％以下。

2.权利要求1所述的高分子电解质膜的连续制造方法，其中，前述干燥炉具有60～130℃的加热区域。

3.权利要求1或2所述的高分子电解质膜的连续制造方法，其中，在即将放入前述干燥炉之前的叠层膜1中所存在的含有离子导电性高分子的层中的残留有机溶剂浓度超过70重量％。

4.权利要求1～3中任一项所述的高分子电解质膜的连续制造方法，其进一步具有(iv)工序：将前述(iii)中得到的叠层膜2卷绕在卷芯上的卷绕工序。

5.权利要求1～4中任一项所述的高分子电解质膜的连续制造方法，其中，前述离子导电性高分子具有构成主链的芳香环，且具有与构成主链的芳香环直接键合的离子交换基、或者与构成主链的芳香环通过其他原子或原子团间接键合的离子交换基。

6.权利要求1～5中任一项所述的高分子电解质膜的连续制造方法，其中，前述离子导电性高分子包含：1种以上选自下述式(1a)、(2a)、(3a)及(4a)的具有离子交换基的结构单元，以及1种以上选自下述式(1b)、(2b)、(3b)及(4b)的不具有离子交换基的结构单元，

所述式(1a)、(2a)、(3a)及(4a)为：

式中，Ar¹～Ar⁹互相独立地表示2价芳香族基，该2价芳香族基具有构成主链的芳香环、且任选具有含芳香环的侧链，并且具有与构成该主链的芳香环或侧链的芳香环的至少任一个芳香环直接键合的离子交换基；Z、Z’互相独立地表示-CO-或-SO₂-；X、X’、X”互相独立地表示-O-或-S-；Y表示直接键合或下述式(100)表示的基团；p表示0、1或2；q、r互相独立地表示1、2或3，

所述式(1b)、(2b)、(3b)及(4b)为：

式中，Ar¹¹～Ar¹⁹互相独立地表示任选具有取代基作为侧链的2价芳香族基；Z、Z’互相独立地表示-CO-或-SO₂-；X、X’、X”互相独立地表示-O-或-S-；Y表示直接键合或下述式(100)表示的基团；p’表示0、1或2；q’、r’互相独立地表示1、2或3，

所述式(100)为：

式中，R^a及R^b互相独立地表示：氢原子、任选具有取代基的碳原子数1～10的烷基、任选具有取代基的碳原子数1～10的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数6～18的芳基、任选具有取代基的碳原子数6～18的芳氧基或任选具有取代基的碳原子数2～20的酰基；R^a和R^b可以相互连接并与它们所键合的碳原子一起形成环。

7.权利要求1～6中任一项所述的高分子电解质膜的连续制造方法，其中，前述离子导电性高分子分别具有一个以上具有离子交换基的嵌段(A)、和实质上不具有离子交换基的嵌段(B)，且所述离子导电性高分子是共聚合样式为嵌段共聚合或接枝共聚合的共聚物。

8.权利要求7所述的高分子电解质膜的连续制造方法，其中，前述离子导电性高分子具有离子交换基与构成主链的芳香族环直接键合的嵌段作为前述具有离子交换基的嵌段(A)。