13048[C08J;H01M;H01B;C08F] 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構保有特許出願番号2007-235458 機械的強度に優れる高プロトン伝導性高分子電解質膜、及びその製造方法（特許第5004178号）技術的特長 *高分子物質中に化合物が接ぎ木(graft)状に複数結合(重合)して新たな機能を与える反応発明の効果１．プロトン伝導性、機械的強度・形状安定性に優れる高分子電解質膜を低コストで製造できる。２．高分子型燃料電池に適用する場合、より長寿命・高出力の燃料電池が得られる。本特許の活用用途高強度・高プロトン伝導性電解質膜は、自動車用燃料電池、分散型・携帯型電源用電解質膜の他、水電解、食塩電解、酸素濃縮器、湿度センサ、ガスセンサ等に好適である。 (1)自動車産業 (2)電気・ガス等公益エネルギー産業 (3)燃料電池・化学メーカ (4)水浄化・脱塩等環境関連機器 (5)飲料・食品・化粧品メーカご相談は下記まで御連絡ください〒３１９－１１９５茨城県那珂郡東海村白方白根２－４ＴＥＬ：０２９－２８２－６４６７ＦＡＸ：０２９－２８４－３６７９国立研究開発法人日本原子力研究開発機構研究連携成果展開部プロトン伝導性、膜強度・寸法安定性等に優れた、燃料電池等に最適な高分子電解質膜自動車用燃料電池や電解・透析等に適した高分子電解質膜に関し、芳香族炭化水素系高分子フィルムを基材として、２段階のグラフト重合*によってグラフト率を高めるようにする。これにより、膜強度とプロトン伝導性を両立させた高分子電解質膜を製造できる。 13048[C08J;H01M;H01B;C08F] 更に詳しくは、次のような特許内容、特長を有しています。特許内容従来の問題点【化１】機能性モノマーの化学式・構造１．プロトン伝導性と膜強度の両立が難しく、かつ製造コストが高い。２．膜基材にプロトン伝導性を与えるスルホン化の過程で、膜の強度低下やイオン交換容量不足が生じる。本特許の具体的内容１．芳香族炭化水素系高分子フィルム基材に、ビニルモノマーをグラフト重合した後、得られたグラフト鎖及び／又は基材の高分子主鎖に、【化１】で表されるスルホン酸基*または同等の酸基を有する機能性モノマーをグラフト重合により導入する。 *有機化合物に強酸性・イオン交換性を与える SO3Hで表される原子団(基) ２．その結果、第1のグラフト重合で得られたビニルモノマーのグラフト鎖も、機能性モノマーをグラフト重合する際の足場として利用できるため、高いグラフ率となって基材中により多くのスルホン酸基を有するようになり、膜強度とプロトン伝導性が向上する。３．【表１】の特性評価結果に示すように、実施例のプロトン伝導率、飽和含水率は市販のナフィオン*膜と同等レベル以上である。また、機械的強度は１．６～２倍以上である。 *パーフルオロスルホン酸膜：含フッ素系高分子電解質膜【表１】高分子電解質膜の特性比較結果（プロトン伝導性、機械的強度等）