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JP2008238134A - Ion exchange filter and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2008238134A
JP2008238134A JP2007086424A JP2007086424A JP2008238134A JP 2008238134 A JP2008238134 A JP 2008238134A JP 2007086424 A JP2007086424 A JP 2007086424A JP 2007086424 A JP2007086424 A JP 2007086424A JP 2008238134 A JP2008238134 A JP 2008238134A
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JP
Japan
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ion exchange
nonwoven fabric
fluorine
filter
mass
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Pending
Application number
JP2007086424A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Uyama
浩 宇山
Chie Matsubara
千恵 松原
Shogo Kodera
省吾 小寺
Ichiro Terada
一郎 寺田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
University of Osaka NUC
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Osaka University NUC
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Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd, Osaka University NUC filed Critical Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

【課題】耐久性に優れ、気体に含まれるイオン成分の除去性能が高いイオン交換性フィルタ、および該イオン交換性フィルタを容易に製造できる製造方法を提供する。また、イオン交換膜用補強体、液体処理用フィルタとしても有用な不織布を提供する。
【解決手段】フッ素系イオン交換ポリマーを含む繊維を含む不織布からなり、フッ素系イオン交換ポリマーの割合が、不織布(100質量%)のうち、95質量%以上であるイオン交換性フィルタ;不織布を、フッ素系イオン交換ポリマーと溶媒とを含む紡糸原液を用いた電界紡糸法にて製造するイオン交換性フィルタの製造方法。
【選択図】図1
An ion exchange filter having excellent durability and high performance of removing ion components contained in a gas, and a production method capable of easily producing the ion exchange filter. Moreover, the nonwoven fabric useful also as a reinforcement body for ion exchange membranes and a filter for liquid processing is provided.
An ion-exchange filter comprising a nonwoven fabric containing fibers containing a fluorine-based ion exchange polymer, wherein the proportion of the fluorine-based ion exchange polymer is 95% by mass or more of the nonwoven fabric (100% by mass); A method for producing an ion-exchange filter produced by an electrospinning method using a spinning stock solution containing a fluorine-based ion exchange polymer and a solvent.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、イオン交換性フィルタ、その製造方法、該イオン交換性フィルタ等に用いる不織布に関する。   The present invention relates to an ion exchange filter, a production method thereof, and a nonwoven fabric used for the ion exchange filter and the like.

気体に含まれるイオン成分を除去するフィルタとしては、イオン交換性フィルタが知られている。該フィルタは、たとえば、固体高分子形燃料電池に供給される燃料ガス(水素ガス等。)、酸化剤ガス(空気、酸素ガス等。)に含まれるイオン成分を除去し、イオン成分による該燃料電池の固体高分子電解質膜の電気抵抗の上昇を抑えるためのフィルタとして用いられている。   An ion exchange filter is known as a filter for removing ion components contained in gas. The filter removes an ionic component contained in, for example, a fuel gas (hydrogen gas, etc.) and an oxidant gas (air, oxygen gas, etc.) supplied to the polymer electrolyte fuel cell, and the fuel is produced by the ionic component. It is used as a filter for suppressing an increase in electric resistance of a solid polymer electrolyte membrane of a battery.

イオン交換性フィルタとしては、下記フィルタが提案されている。
(1)ポリプロピレンが島成分でポリスチレンが海成分である多芯海島型複合繊維のポリスチレンにイオン交換基を導入したイオン交換繊維からなるフィルタ(非特許文献1)。
(2)ポリオレフィン等からなる基材フィルタの表面にイオン交換ポリマーを塗布したイオン交換性フィルタ(特許文献1)。
The following filters have been proposed as ion exchange filters.
(1) A filter comprising ion-exchange fibers obtained by introducing ion-exchange groups into polystyrene of a multi-core sea-island composite fiber in which polypropylene is an island component and polystyrene is a sea component (Non-patent Document 1).
(2) An ion exchange filter in which an ion exchange polymer is applied to the surface of a base filter made of polyolefin or the like (Patent Document 1).

しかし、(1)のフィルタは、繊維の海成分がポリスチレンにイオン交換基を導入したものから構成されるため、繊維が剛直でもろく、耐久性に劣る。
(2)のフィルタは、基材フィルタが柔軟であり、耐久性に優れるものの、フィルタに含まれるイオン交換ポリマーの割合が少ないため、イオン成分の除去性能が低い。
However, the filter of (1) is composed of a fiber in which the sea component of the fiber introduces an ion exchange group into polystyrene, so that the fiber is rigid and brittle and has poor durability.
The filter of (2) has a flexible base material filter and excellent durability, but has a low ion component removal performance because the ratio of the ion exchange polymer contained in the filter is small.

また、該フィルタに用いられる不織布は、イオン交換膜用補強体、液体濾過処理フィルタ等の他の用途にも用いられる。
従来のイオン交換膜用補強体としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等のイオン交換基を含有していないポリマーを含む不織布、織布、多孔体等が挙げられる。しかし、該補強体では、イオン交換基がないため、イオン交換膜の抵抗が上昇する。
Moreover, the nonwoven fabric used for this filter is used also for other uses, such as a reinforcement body for ion exchange membranes, and a liquid filtration processing filter.
Examples of conventional ion exchange membrane reinforcements include nonwoven fabrics, woven fabrics, porous bodies, and the like containing polymers that do not contain ion exchange groups such as polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, and polyimide. However, since the reinforcing body has no ion exchange group, the resistance of the ion exchange membrane is increased.

従来の液体処理用フィルタとしては、前記フィルタと同様に、ポリスチレンをベースとするイオン交換繊維からなるフィルタ、ポリオレフィン等からなる基材フィルタの表面にイオン交換ポリマーを塗布したフィルタ等が挙げられる。しかし、該液体処理用フィルタは、耐久性に劣ったり、イオン交換性能が不足したりする。
竹内雍監修、「多孔質体の性質とその応用技術」、フジテクノシステム、1999年3月、p.747 特開2001−137717号公報
Examples of the conventional liquid processing filter include a filter made of an ion exchange fiber based on polystyrene, a filter in which an ion exchange polymer is coated on the surface of a base material filter made of polyolefin, and the like. However, the liquid processing filter is inferior in durability or lacks ion exchange performance.
Supervised by Satoshi Takeuchi, “Properties of porous materials and their applied technologies”, Fuji Techno System, March 1999, p. 747 JP 2001-137717 A

本発明は、耐久性に優れ、気体に含まれるイオン成分の除去性能が高いイオン交換性フィルタ、および該イオン交換性フィルタを容易に製造できる製造方法を提供する。また、イオン交換膜用補強体、液体処理用フィルタとしても有用な不織布を提供する。   The present invention provides an ion exchange filter having excellent durability and high performance for removing ion components contained in a gas, and a production method capable of easily producing the ion exchange filter. Moreover, the nonwoven fabric useful also as a reinforcement body for ion exchange membranes and a filter for liquid processing is provided.

本発明のイオン交換性フィルタは、フッ素系イオン交換ポリマーを含む繊維を含む不織布からなり、前記フッ素系イオン交換ポリマーの割合が、不織布(100質量%)のうち、95質量%以上であることを特徴とする。   The ion exchange filter of the present invention is made of a nonwoven fabric containing fibers containing a fluorine-based ion exchange polymer, and the proportion of the fluorine-based ion exchange polymer is 95% by mass or more of the nonwoven fabric (100% by mass). Features.

前記フッ素系イオン交換ポリマーのイオン交換容量は、1.1〜1.8ミリ当量/g乾燥樹脂であることが好ましい。
前記フッ素系イオン交換ポリマーは、テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位と、下式(1)で表される繰り返し単位とを有する共重合体であることが好ましい。
The ion exchange capacity of the fluorine ion exchange polymer is preferably 1.1 to 1.8 meq / g dry resin.
The fluorine-based ion exchange polymer is preferably a copolymer having a repeating unit based on tetrafluoroethylene and a repeating unit represented by the following formula (1).

Figure 2008238134
Figure 2008238134

ただし、Xはフッ素原子またはトリフルオロメチル基であり、mは0〜3の整数であり、nは1〜12の整数であり、pは0または1である。   However, X is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 1 to 12, and p is 0 or 1.

本発明のイオン交換性フィルタの製造方法は、フッ素系イオン交換ポリマーを含む繊維を含む不織布からなり、前記フッ素系イオン交換ポリマーの割合が、不織布(100質量%)のうち、95質量%以上であるイオン交換性フィルタの製造方法であって、前記不織布を、前記フッ素系イオン交換ポリマーと溶媒とを含む紡糸原液を用いた電界紡糸法にて製造することを特徴とする。   The manufacturing method of the ion exchange filter of this invention consists of a nonwoven fabric containing the fiber containing a fluorine-type ion exchange polymer, The ratio of the said fluorine-type ion exchange polymer is 95 mass% or more in a nonwoven fabric (100 mass%). A method for producing an ion exchange filter, wherein the nonwoven fabric is produced by an electrospinning method using a spinning stock solution containing the fluorine ion exchange polymer and a solvent.

本発明の不織布は、フッ素系イオン交換ポリマーおよびポリアルキレンオキシドを含む繊維を含み、前記ポリアルキレンオキシドの割合が、フッ素系イオン交換ポリマーおよびポリアルキレンオキシドの合計(100質量%)のうち、0.01〜5質量%であることを特徴とする。
前記ポリアルキレンオキシドは、ポリエチレンオキシドであることが好ましい。
前記ポリエチレンオキシドの重量平均分子量は、10万〜1000万であることが好ましい。
The nonwoven fabric of this invention contains the fiber containing a fluorine-type ion exchange polymer and a polyalkylene oxide, and the ratio of the said polyalkylene oxide is 0.00 of the sum total (100 mass%) of a fluorine-type ion exchange polymer and a polyalkylene oxide. It is 01-5 mass%.
The polyalkylene oxide is preferably polyethylene oxide.
The polyethylene oxide preferably has a weight average molecular weight of 100,000 to 10,000,000.

本発明のイオン交換性フィルタは、耐久性に優れ、気体に含まれるイオン成分の除去性能が高い。
本発明のイオン交換性フィルタの製造方法によれば、耐久性に優れ、気体に含まれるイオン成分の除去性能が高いイオン交換性フィルタを容易に製造できる。
本発明の不織布は、抵抗が低く、強度の高いイオン交換膜が得られるイオン交換膜用補強体;耐久性に優れ、液体に含まれるイオン成分の除去性能が高い液体処理用フィルタとして有用である。
The ion exchange filter of the present invention is excellent in durability and has a high ability to remove ion components contained in gas.
According to the method for producing an ion exchange filter of the present invention, it is possible to easily produce an ion exchange filter having excellent durability and high performance of removing ion components contained in a gas.
The nonwoven fabric of the present invention is useful as a filter for liquid treatment that has a low resistance and a strong ion exchange membrane from which an ion exchange membrane can be obtained; excellent durability and removal performance of ion components contained in the liquid. .

本明細書においては、式(2)で表される化合物を化合物(2)と記す。他の式で表される化合物も同様に記す。   In this specification, a compound represented by the formula (2) is referred to as a compound (2). The same applies to compounds represented by other formulas.

(イオン交換性フィルタ)
本発明のイオン交換性フィルタは、フッ素系イオン交換ポリマーを含む繊維を含む不織布からなる。
(Ion exchange filter)
The ion exchange filter of this invention consists of a nonwoven fabric containing the fiber containing a fluorine-type ion exchange polymer.

フッ素系イオン交換ポリマーとしては、スルホン酸基を有するパーフルオロカーボンポリマー(以下、スルホン酸型パーフルオロカーボンポリマーと記す。)が挙げられる。
スルホン酸型パーフルオロカーボンポリマーとしては、パーフルオロオレフィン(テトラフルオロエチレン(以下、TFEと記す。)、ヘキサフルオロプロピレン等。)、クロロトリフルオロエチレン、およびパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)からなる群から選ばれる1種以上に基づく繰り返し単位と、スルホン酸基を有する繰り返し単位とを有する共重合体が好ましく、TFEに基づく繰り返し単位と、下式(1)で表される繰り返し単位とを有する共重合体Hが特に好ましい。
Examples of the fluorine ion exchange polymer include perfluorocarbon polymers having a sulfonic acid group (hereinafter referred to as sulfonic acid type perfluorocarbon polymer).
The sulfonic acid type perfluorocarbon polymer is selected from the group consisting of perfluoroolefins (tetrafluoroethylene (hereinafter referred to as TFE), hexafluoropropylene, etc.), chlorotrifluoroethylene, and perfluoro (alkyl vinyl ether). A copolymer having a repeating unit based on one or more types and a repeating unit having a sulfonic acid group is preferred, and a copolymer H having a repeating unit based on TFE and a repeating unit represented by the following formula (1) Is particularly preferred.

Figure 2008238134
Figure 2008238134

ただし、Xはフッ素原子またはトリフルオロメチル基であり、mは0〜3の整数であり、nは1〜12の整数であり、pは0または1である。   However, X is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 1 to 12, and p is 0 or 1.

共重合体Hは、TFEおよび−SOF基を有する化合物を含む単量体混合物を重合して前駆体ポリマーFを得た後、前駆体ポリマーF中の−SOF基をスルホン酸基に変換することにより得られる。−SOF基のスルホン酸基への変換は、加水分解および酸型化処理により行われる。 Copolymer H after obtaining a precursor polymer F by polymerizing a monomer mixture containing a compound having a TFE and -SO 2 F group, a sulfonic acid group -SO 2 F groups in the precursor polymer F Can be obtained by converting to Conversion of the —SO 2 F group into a sulfonic acid group is performed by hydrolysis and acidification treatment.

−SOF基を有する化合物としては、化合物(2)が好ましい。
CF=CF−(OCFCFX)−O−(CF−SOF ・・・(2)。
ただし、Xはフッ素原子またはトリフルオロメチル基であり、mは0〜3の整数であり、nは1〜12の整数であり、pは0または1である。
As the compound having a —SO 2 F group, the compound (2) is preferable.
CF 2 = CF- (OCF 2 CFX ) m -O p - (CF 2) n -SO 2 F ··· (2).
However, X is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 1 to 12, and p is 0 or 1.

化合物(2)としては、化合物(21)〜(24)が好ましい。
CF=CFO(CFSOF ・・・(21)、
CF=CFOCFCF(CF)O(CFSOF ・・・(22)、
CF=CF(CFSOF ・・・(23)、
CF=CF(OCFCF(CF))O(CFSOF ・・・(24)。
ただし、qは、1〜8の整数であり、rは、1〜8の整数であり、sは、1〜8の整数であり、tは、1〜5の整数である。
As the compound (2), compounds (21) to (24) are preferable.
CF 2 = CFO (CF 2 ) q SO 2 F (21),
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) r SO 2 F (22),
CF 2 = CF (CF 2 ) s SO 2 F (23),
CF 2 = CF (OCF 2 CF (CF 3)) t O (CF 2) 2 SO 2 F ··· (24).
However, q is an integer of 1-8, r is an integer of 1-8, s is an integer of 1-8, and t is an integer of 1-5.

フッ素系イオン交換ポリマーのイオン交換容量は、1.0〜1.8ミリ当量/グラム乾燥樹脂が好ましく、1.1〜1.5ミリ当量/グラム乾燥樹脂がより好ましい。イオン交換容量が1.1ミリ当量/グラム乾燥樹脂以上であれば、イオン成分の除去性能が充分に高くなる。イオン交換容量が1.8ミリ当量/グラム乾燥樹脂以下であれば、フッ素系イオン交換ポリマーを含む繊維の強度の低下が抑えられる。   The ion exchange capacity of the fluorinated ion exchange polymer is preferably 1.0 to 1.8 meq / g dry resin, more preferably 1.1 to 1.5 meq / g dry resin. If the ion exchange capacity is 1.1 meq / g dry resin or more, the ion component removal performance is sufficiently high. When the ion exchange capacity is 1.8 meq / g dry resin or less, a decrease in strength of the fiber containing the fluorine-based ion exchange polymer can be suppressed.

フッ素系イオン交換ポリマーの割合は、不織布(100質量%)のうち、95質量%以上であり、99質量%以上が好ましい。フッ素系イオン交換ポリマーの割合が95質量%以上であれば、イオン成分の除去性能が充分に高くなる。   The proportion of the fluorine-based ion exchange polymer is 95% by mass or more, preferably 99% by mass or more, in the nonwoven fabric (100% by mass). When the ratio of the fluorine-based ion exchange polymer is 95% by mass or more, the ion component removal performance is sufficiently high.

繊維は、不織布中のフッ素系イオン交換ポリマーの割合が95質量%以上となる範囲内で、他の成分を含んでいてもよい。
不織布は、不織布中のフッ素系イオン交換ポリマーの割合が95質量%以上となる範囲内で、他の繊維を含んでいてもよい。
The fiber may contain other components as long as the ratio of the fluorine-based ion exchange polymer in the nonwoven fabric is 95% by mass or more.
The nonwoven fabric may contain other fibers as long as the ratio of the fluorine-based ion exchange polymer in the nonwoven fabric is 95% by mass or more.

不織布の厚さは、10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましい。また、不織布の厚さは、100μm以下が好ましく、60μm以下がより好ましい。不織布の厚さが10μm以上であれば、イオン交換性フィルタの強度が充分に高くなる。不織布の厚さが100μm以下であれば、イオン交換性フィルタの圧損が充分に小さくなる。
不織布の厚さは、断面の顕微鏡写真から測定し、その最大値とする。
The thickness of the nonwoven fabric is preferably 10 μm or more, and more preferably 20 μm or more. In addition, the thickness of the nonwoven fabric is preferably 100 μm or less, and more preferably 60 μm or less. If the thickness of the nonwoven fabric is 10 μm or more, the strength of the ion exchange filter is sufficiently high. When the thickness of the nonwoven fabric is 100 μm or less, the pressure loss of the ion exchange filter is sufficiently small.
The thickness of the non-woven fabric is measured from a cross-sectional photomicrograph and is the maximum value.

不織布の目付量は、5g/m以上が好ましく、10g/m以上がより好ましい。また、不織布の目付量は、70g/m以下が好ましく、40g/m以下がより好ましい。不織布の目付量が5g/m以上であれば、イオン交換性フィルタの強度が充分に高くなる。不織布の目付量が70g/m以下であれば、イオン交換性フィルタの圧損が充分に小さくなる。
不織布の目付量は、25℃において、不織布に粘着剤付きのポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記す。)フィルムを押し付け、該フィルムに不織布を移しとり、移しとられた不織布の面積と、PETフィルムの質量増加とから不織布の目付量(g/m)を求める。
The basis weight of the nonwoven fabric is preferably 5 g / m 2 or more, and more preferably 10 g / m 2 or more. Also, the basis weight of the nonwoven fabric is preferably 70 g / m 2 or less, 40 g / m 2 or less is more preferable. If the fabric weight of a nonwoven fabric is 5 g / m < 2 > or more, the intensity | strength of an ion exchange filter will become high enough. When the basis weight of the nonwoven fabric is 70 g / m 2 or less, the pressure loss of the ion exchange filter is sufficiently small.
The weight per unit area of the nonwoven fabric was 25 ° C., a polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) film with an adhesive was pressed against the nonwoven fabric, the nonwoven fabric was transferred to the film, the area of the transferred nonwoven fabric, The basis weight (g / m 2 ) of the nonwoven fabric is determined from the mass increase.

不織布の空隙率は、66%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。また、不織布の空隙率は、95%以下が好ましく、90%以下がより好ましい。不織布の空隙率が66%以上であれば、イオン交換性フィルタの圧損が充分に小さくなる。不織布の空隙率が95%以下であれば、イオン交換性フィルタの強度が充分に高くなる。
不織布の空隙率は、下記式から算出する。
空隙率(%)=100−A×100/(B×C)。
ただし、Aは、不織布の目付量(g/m)であり、Bは、不織布の材料であるフッ素系イオン交換ポリマーの密度(g/m)であり、Cは、不織布の厚さ(m)である。
The porosity of the nonwoven fabric is preferably 66% or more, and more preferably 70% or more. Further, the porosity of the nonwoven fabric is preferably 95% or less, and more preferably 90% or less. When the porosity of the nonwoven fabric is 66% or more, the pressure loss of the ion exchange filter is sufficiently small. If the porosity of the nonwoven fabric is 95% or less, the strength of the ion-exchange filter is sufficiently high.
The porosity of the nonwoven fabric is calculated from the following formula.
Porosity (%) = 100−A × 100 / (B × C).
However, A is a fabric weight (g / m < 2 >) of a nonwoven fabric, B is the density (g / m < 3 >) of the fluorine-type ion exchange polymer which is a material of a nonwoven fabric, C is the thickness (( m).

本発明のイオン交換性フィルタは、基材フィルタ上に積層してもよい。基材フィルタとしては、織布、不織布、多孔体等が挙げられる。基材フィルタの材料としては、ポリオレフィン、ポリフルオロオレフィン、ポリオレフィン−ポリフルオロオレフィン共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレン、ポリフェニレンスルフィド等が挙げられる。   The ion exchange filter of the present invention may be laminated on a substrate filter. Examples of the substrate filter include woven fabric, non-woven fabric, and porous material. Examples of the material for the base filter include polyolefin, polyfluoroolefin, polyolefin-polyfluoroolefin copolymer, polyester, polyamide, polyamideimide, polyimide, polysulfone, polyethersulfone, polyarylene, and polyphenylene sulfide.

(イオン交換性フィルタの製造方法)
本発明においては、イオン交換性フィルタを構成する不織布を電界紡糸法にて製造する。
電界紡糸法とは、紡糸原液に高電圧を印加することによって電気的に繊維を紡糸する方法である。
(Method for producing ion-exchange filter)
In this invention, the nonwoven fabric which comprises an ion exchange filter is manufactured by the electrospinning method.
The electrospinning method is a method of spinning fibers electrically by applying a high voltage to the spinning dope.

電界紡糸法は、下記特徴を有する。
(i)他の方法に比べ、簡便な装置で製造できる。
不織布を製造する方法としては、メルトブローン法、スパンボンド法、抄紙法等が知られているが、いずれも大掛かりな不織布製造装置が必要となる、原料繊維を準備するために別に繊維製造装置が必要である等、装置コストがかかる。
(ii)極細の繊維の集積体が得られる。
通常の不織布設備を用いて極細の繊維で構成される不織布を製造することは、条件的にも厳しく、原料の粘度、延伸性等、多くの制約がある。一方、電界紡糸法は、溶液を用いた紡糸法であるため、その乾燥過程において体積収縮が起こること、および原料自体が低粘度あるため、極細ノズルでの成形が可能であることにより、極細の繊維を得やすい。
(iii)繊維集積体は、通常、繊維同志が結合した不織布として得られる。
電界紡糸法においては、溶液からの固化と延伸による紡糸とが同時に、または、逐次的に起こるため、繊維集積体は、繊維同士が結合した不織布として得られる。
図1は、電界紡糸法による不織布製造装置の一例を示す概略構成図である。不織布製造装置10は、紡糸原液が充填されるシリンジ12と、シリンジ12の針14に対向するように設置された、回転自在のドラム16と、針14とドラム16との間に高電圧を印加する高電圧電源18と、シリンジ12のプランジャー部分を吐出方向に一定速度で動かすことで一定の流量で紡糸原液をシリンジから吐出させるシリンジポンプ(図示略)とを具備する。
The electrospinning method has the following characteristics.
(I) Compared with other methods, it can be manufactured with a simple apparatus.
Known methods for producing nonwoven fabrics include meltblown, spunbond, and papermaking methods, all of which require large-scale nonwoven fabric production equipment, and separate fiber production equipment is required to prepare the raw material fibers. The device cost is high.
(Ii) An ultrafine fiber aggregate is obtained.
Manufacturing a non-woven fabric composed of ultrafine fibers using a normal non-woven fabric facility is severe in terms of conditions and has many limitations such as the viscosity of the raw material and stretchability. On the other hand, since the electrospinning method is a spinning method using a solution, volume shrinkage occurs in the drying process, and since the raw material itself has a low viscosity, molding with an ultrafine nozzle is possible. Easy to get fiber.
(Iii) The fiber assembly is usually obtained as a nonwoven fabric in which fibers are combined.
In the electrospinning method, since solidification from a solution and spinning by stretching occur simultaneously or sequentially, the fiber assembly is obtained as a nonwoven fabric in which fibers are bonded to each other.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a nonwoven fabric manufacturing apparatus using an electrospinning method. The nonwoven fabric manufacturing apparatus 10 applies a high voltage between the syringe 12 filled with the spinning dope, the rotatable drum 16 disposed so as to face the needle 14 of the syringe 12, and the needle 14 and the drum 16. And a syringe pump (not shown) for discharging the spinning solution from the syringe at a constant flow rate by moving the plunger portion of the syringe 12 at a constant speed in the discharge direction.

まず、シリンジ12内に紡糸原液を充填する。ドラム16を回転させながら、高電圧電源18によって針14とドラム16との間に高電圧を印加する。シリンジポンプを作動させ、シリンジ12の先の針14から紡糸原液を一定の速度で吐出させる。針14の先端に電圧を印加した際、静電的な引力が紡糸原液の表面張力を超えると、紡糸原液が針14の先端においてTaylor coneと呼ばれる円錐状に変形し、さらに該coneの先端は引き伸ばされる。引き伸ばされた紡糸原液は、正に帯電した紡糸原液の静電反発により微細化する。微細化した紡糸原液から溶媒が瞬時に蒸発し、極細の繊維が形成される。正に帯電した繊維は、負に帯電したドラム16に付着する。該繊維が回転するドラム16上にしだいに堆積することにより、ドラム16上にフッ素系不織布が形成される。   First, the spinning solution is filled into the syringe 12. While rotating the drum 16, a high voltage is applied between the needle 14 and the drum 16 by the high voltage power source 18. The syringe pump is operated, and the spinning solution is discharged from the needle 14 at the tip of the syringe 12 at a constant speed. When a voltage is applied to the tip of the needle 14 and the electrostatic attractive force exceeds the surface tension of the spinning stock solution, the spinning stock solution is deformed into a conical shape called Taylor cone at the tip of the needle 14, and the tip of the cone Stretched. The stretched spinning dope is refined by electrostatic repulsion of the positively charged spinning dope. The solvent instantly evaporates from the refined spinning dope, and ultrafine fibers are formed. Positively charged fibers adhere to the negatively charged drum 16. As the fibers gradually accumulate on the rotating drum 16, a fluorine-based nonwoven fabric is formed on the drum 16.

紡糸原液は、フッ素系イオン交換ポリマーと溶媒とを含む溶液または分散液である。
溶媒としては、水酸基を有する有機溶媒および水を含む混合溶媒が挙げられる。
水酸基を有する有機溶媒としては、主鎖の炭素数が1〜4の有機溶媒が好ましく、たとえば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、2−メトキシエタノール、n−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、tert−ブタノール、2−エトキシエタノール等が挙げられる。
The spinning dope is a solution or dispersion containing a fluorinated ion exchange polymer and a solvent.
Examples of the solvent include a mixed solvent containing an organic solvent having a hydroxyl group and water.
The organic solvent having a hydroxyl group is preferably an organic solvent having 1 to 4 carbon atoms in the main chain. For example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, 2-methoxyethanol, n-butanol, 2-methyl-1- Examples include propanol, tert-butanol, and 2-ethoxyethanol.

水の割合は、混合溶媒(100質量%)のうち、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がさらに好ましい。また、水の割合は、99質量%以下が好ましく、80質量%がより好ましい。水の割合が10質量%以上であれば、繊維を形成しやすい。水の割合が99質量%以下であれば、紡糸原液の粘度を調整しやすい。   The proportion of water is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, in the mixed solvent (100% by mass). Moreover, 99 mass% or less is preferable and the ratio of water is more preferable 80 mass%. If the ratio of water is 10% by mass or more, fibers are easily formed. If the ratio of water is 99% by mass or less, it is easy to adjust the viscosity of the spinning dope.

フッ素系イオン交換ポリマーの割合は、紡糸原液(100質量%)のうち、20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましい。また、フッ素系イオン交換ポリマーの割合は、40質量%以下が好ましく、35質量%以下がより好ましい。フッ素系イオン交換ポリマーの割合が該範囲であれば、繊維を形成しやすい。   The proportion of the fluorine-based ion exchange polymer is preferably 20% by mass or more, and more preferably 25% by mass or more in the spinning dope (100% by mass). Further, the proportion of the fluorinated ion exchange polymer is preferably 40% by mass or less, and more preferably 35% by mass or less. If the ratio of the fluorinated ion exchange polymer is within this range, fibers are easily formed.

紡糸原液は、安定して繊維を形成できる点から、ポリアルキレンオキシドを含んでいることが好ましい。
ポリアルキレンオキシドとしては、ポリエチレンオキシド(以下、PEOと記す。)が好ましい。
The spinning dope preferably contains a polyalkylene oxide from the viewpoint that fibers can be stably formed.
As the polyalkylene oxide, polyethylene oxide (hereinafter referred to as PEO) is preferable.

PEOの分子量は、10万以上が好ましく、20万以上がより好ましい。また、PEOの分子量は、1000万以下が好ましく、800万以下がより好ましく、500万以下がさらに好ましい。PEOの分子量が該範囲であれば、安定して繊維を形成できる。
PEOの分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、)によって測定される、重量平均分子量Mwである。
The molecular weight of PEO is preferably 100,000 or more, and more preferably 200,000 or more. The molecular weight of PEO is preferably 10 million or less, more preferably 8 million or less, and further preferably 5 million or less. If the molecular weight of PEO is within this range, fibers can be formed stably.
The molecular weight of PEO is the weight average molecular weight Mw as measured by GPC (gel permeation chromatography).

ポリアルキレンオキシドの割合は、紡糸原液(100質量%)のうち、0.02質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましい。また、ポリアルキレンオキシドの割合は5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましい。ポリアルキレンオキシドの割合が該範囲であれば、安定して繊維を形成できる。   The proportion of the polyalkylene oxide is preferably 0.02% by mass or more and more preferably 0.05% by mass or more in the spinning dope (100% by mass). The proportion of polyalkylene oxide is preferably 5% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less. If the ratio of the polyalkylene oxide is within this range, fibers can be formed stably.

紡糸原液の粘度は、100mPa・s以上が好ましく、200mPa・s以上がより好ましい。また、該粘度は、5000mPa・s以下が好ましく、2500mPa・s以下がより好ましい。紡糸原液の粘度が該範囲であれば、繊維を形成しやすい。
紡糸原液の粘度は、コーンプレートタイプ(ロータコード:01、ロータNo.:1°34’XR24)を装着したTV−20型粘度計(東機産業社製)を用い、25℃で測定する。
The viscosity of the spinning dope is preferably 100 mPa · s or more, and more preferably 200 mPa · s or more. The viscosity is preferably 5000 mPa · s or less, and more preferably 2500 mPa · s or less. If the viscosity of the spinning dope is in this range, fibers are easily formed.
The viscosity of the spinning dope is measured at 25 ° C. using a TV-20 viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) equipped with a cone plate type (rotor code: 01, rotor No .: 1 ° 34′XR24).

紡糸原液の吐出量は、0.5mL/時以上が好ましく、1mL/時以上がより好ましい。また、紡糸原液の吐出量は、20mL/時以下が好ましく、10mL/時がより好ましい。紡糸原液の吐出量0.5mL/時以上であれば、針14が詰まりにくく、また繊維が切れにくい。紡糸原液の吐出量20mL/時以下であれば、細い繊維を形成できる。   The discharge amount of the spinning dope is preferably 0.5 mL / hour or more, and more preferably 1 mL / hour or more. Further, the discharge amount of the spinning dope is preferably 20 mL / hour or less, more preferably 10 mL / hour. If the discharge rate of the spinning dope is 0.5 mL / hour or more, the needle 14 is hardly clogged and the fibers are not easily cut. If the discharge rate of the spinning solution is 20 mL / hour or less, fine fibers can be formed.

針14の先端の内径は、0.05mm以上が好ましく、0.1mm以上がより好ましい。また、該内径は、2mm以下が好ましく、1mm以下がより好ましい。針14の先端の内径が0.05mm以上であれば、針14が詰まりにくい。針14の先端の内径が2mm以下であれば、細い繊維を形成できる。   The inner diameter of the tip of the needle 14 is preferably 0.05 mm or more, and more preferably 0.1 mm or more. The inner diameter is preferably 2 mm or less, and more preferably 1 mm or less. If the inner diameter of the tip of the needle 14 is 0.05 mm or more, the needle 14 is not easily clogged. If the inner diameter of the tip of the needle 14 is 2 mm or less, fine fibers can be formed.

針14の先端からドラム16までの距離は、3cm以上が好ましく、5cm以上がより好ましい。また、該距離は30cm以下が好ましく、20cm以下がより好ましい。該距離が3cm以上であれば、放電が抑えられる。該距離が30cm以下であれば、繊維を形成しやすい。   The distance from the tip of the needle 14 to the drum 16 is preferably 3 cm or more, and more preferably 5 cm or more. The distance is preferably 30 cm or less, and more preferably 20 cm or less. If the distance is 3 cm or more, discharge can be suppressed. If the distance is 30 cm or less, fibers are easily formed.

針14とドラム16との間に印加する電圧は、3kV以上が好ましく、10kV以上がより好ましい。該印加電圧は50kV以下が好ましく、30kV以下がより好ましい。
該電圧が3kV以上であれば、繊維を形成しやすい。該電圧が50kV以下であれば、放電が抑えられる。
The voltage applied between the needle 14 and the drum 16 is preferably 3 kV or more, and more preferably 10 kV or more. The applied voltage is preferably 50 kV or less, and more preferably 30 kV or less.
If the voltage is 3 kV or more, fibers are easily formed. If the voltage is 50 kV or less, the discharge can be suppressed.

(固体高分子形燃料電池)
本発明のイオン交換性フィルタは、固体高分子形燃料電池に供給される燃料ガス(水素ガス等。)、酸化剤ガス(空気、酸素ガス等。)に含まれるイオン成分を除去するフィルタとして好適である。
固体高分子形燃料電池の種類としては、水素/酸素型燃料電池、直接メタノール型燃料電池(DMFC)等が挙げられる。
(Solid polymer fuel cell)
The ion exchange filter of the present invention is suitable as a filter for removing ion components contained in fuel gas (hydrogen gas, etc.) and oxidant gas (air, oxygen gas, etc.) supplied to a polymer electrolyte fuel cell. It is.
Examples of the polymer electrolyte fuel cell include a hydrogen / oxygen fuel cell and a direct methanol fuel cell (DMFC).

以上説明した本発明のイオン交換性フィルタにあっては、該フィルタを構成する不織布が、従来の、海成分のポリスチレンにイオン交換基を導入した多芯海島型複合繊維に比べ柔軟性が高い、フッ素系イオン交換ポリマーを含む繊維を含むため、フッ素系イオン交換ポリマーの割合を不織布(100質量%)のうち95質量%以上としても耐久性に優れる。また、フッ素系イオン交換ポリマーの割合が、不織布(100質量%)のうち、95質量%以上であるため、イオン交換性能が高く、気体に含まれるイオン成分の除去性能が高い。   In the ion exchange filter of the present invention described above, the nonwoven fabric constituting the filter is high in flexibility compared to a conventional multicore sea-island type composite fiber in which an ion exchange group is introduced into polystyrene as a sea component. Since the fiber containing the fluorine ion exchange polymer is included, the durability is excellent even when the proportion of the fluorine ion exchange polymer is 95% by mass or more in the nonwoven fabric (100% by mass). Moreover, since the ratio of a fluorine-type ion exchange polymer is 95 mass% or more among nonwoven fabrics (100 mass%), ion exchange performance is high and the removal performance of the ion component contained in gas is high.

また、以上説明した本発明のイオン交換性フィルタの製造方法にあっては、該フィルタを構成する不織布を、フッ素系イオン交換ポリマーと溶媒とを含む紡糸原液を用いた電界紡糸法にて製造するため、耐久性に優れ、気体に含まれるイオン成分の除去性能が高いイオン交換性フィルタを容易に製造できる。   Moreover, in the manufacturing method of the ion exchange filter of this invention demonstrated above, the nonwoven fabric which comprises this filter is manufactured by the electrospinning method using the spinning stock solution containing a fluorine-type ion exchange polymer and a solvent. Therefore, it is possible to easily manufacture an ion exchange filter that is excellent in durability and has high performance of removing ion components contained in the gas.

<不織布>
本発明の不織布は、フッ素系イオン交換ポリマーおよびポリアルキレンオキシドを含む繊維を含む。
<Nonwoven fabric>
The nonwoven fabric of this invention contains the fiber containing a fluorine-type ion exchange polymer and a polyalkylene oxide.

フッ素系イオン交換ポリマーとしては、上述のイオン交換性フィルタに用いたものと同様のフッ素系イオン交換ポリマーが挙げられる。
フッ素系イオン交換ポリマーの割合は、フッ素系イオン交換ポリマーおよびポリアルキレンオキシドの合計(100質量%)のうち、95〜99.99質量%以上である。
Examples of the fluorine-based ion exchange polymer include the same fluorine-based ion exchange polymers as those used for the above-described ion-exchange filter.
The ratio of the fluorine-based ion exchange polymer is 95 to 99.99% by mass or more in the total (100% by mass) of the fluorine-based ion exchange polymer and the polyalkylene oxide.

ポリアルキレンオキシドとしては、PEOが好ましい。
PEOの分子量は、10万以上が好ましく、20万以上がより好ましい。また、PEOの分子量は、1000万以下が好ましく、800万以下がより好ましく、500万以下がさらに好ましい。
PEO is preferable as the polyalkylene oxide.
The molecular weight of PEO is preferably 100,000 or more, and more preferably 200,000 or more. The molecular weight of PEO is preferably 10 million or less, more preferably 8 million or less, and further preferably 5 million or less.

ポリアルキレンオキシドの割合は、フッ素系イオン交換ポリマーおよびポリアルキレンオキシドの合計(100質量%)のうち、0.01〜5質量%である。
本発明の不織布は、上述の電界紡糸法にて製造できる。
The ratio of the polyalkylene oxide is 0.01 to 5% by mass in the total (100% by mass) of the fluorine-based ion exchange polymer and the polyalkylene oxide.
The nonwoven fabric of the present invention can be produced by the above-described electrospinning method.

(イオン交換膜用補強体)
本発明の不織布は、イオン交換膜用補強体として好適である。
該補強体で補強されたイオン交換膜は、下記の方法で製造できる。
(i)補強体にイオン交換ポリマー溶液を含浸した後、乾燥する方法。
(ii)2枚のイオン交換膜の間に補強体を挟み、加熱プレスする方法。
(Ion exchange membrane reinforcement)
The nonwoven fabric of this invention is suitable as a reinforcement body for ion exchange membranes.
The ion exchange membrane reinforced with the reinforcing body can be produced by the following method.
(I) A method in which the reinforcing body is impregnated with an ion exchange polymer solution and then dried.
(Ii) A method in which a reinforcing body is sandwiched between two ion exchange membranes and heat-pressed.

(液体処理用フィルタ)
本発明の不織布は、気体処理用のフィルタだけでなく、液体処理用フィルタとしても用いることができる。
該液体処理用フィルタを用いることによって、液体中のカチオンを除去できる。該液体処理用フィルタは、燃料電池から排出される水を再利用する際に特に有用である。
(Filter for liquid processing)
The nonwoven fabric of the present invention can be used not only as a gas processing filter but also as a liquid processing filter.
By using the liquid processing filter, cations in the liquid can be removed. The liquid processing filter is particularly useful when the water discharged from the fuel cell is reused.

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されない。
例1〜3、5、7は、実施例であり、例4、6は、比較例である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Examples 1-3, 5, and 7 are examples, and examples 4 and 6 are comparative examples.

(イオン交換容量)
共重合体のイオン交換容量は、下記方法により求めた。
前駆体ポリマーFを0.7g正確に秤量し、キャップつき試験管に入れ、0.7N−NaOHメタノール水溶液をホールピペットで5mL計り、試料が入った試験管に入れた。密栓後、60℃の恒温槽で16時間保持し、全量ビーカーに取り出してフェノールフタレインを指示薬として、0.1N−HClで滴定しイオン交換容量を求めた。
(Ion exchange capacity)
The ion exchange capacity of the copolymer was determined by the following method.
0.7 g of the precursor polymer F was accurately weighed and put into a test tube with a cap, and 5 mL of a 0.7N NaOH aqueous methanol solution was measured with a whole pipette and put into a test tube containing a sample. After sealing, it was kept in a constant temperature bath at 60 ° C. for 16 hours, and the whole amount was taken out into a beaker and titrated with 0.1N HCl using phenolphthalein as an indicator to obtain the ion exchange capacity.

(紡糸原液の粘度)
紡糸原液の粘度は、コーンプレートタイプ(ロータコード:01、ロータNo.:1°34’XR24)を装着したTV−20型粘度計(東機産業社製)を用い、25℃で測定し、ずり速度が1/秒のときの粘度を求めた。
(繊維の繊維径)
レーザー顕微鏡によって、不織布の断面を観察し、不織布の断面に現れた繊維の繊維径を測定した。
(Viscosity of spinning dope)
The viscosity of the spinning dope is measured at 25 ° C. using a TV-20 viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) equipped with a cone plate type (rotor code: 01, rotor No .: 1 ° 34′XR24). The viscosity when the shear rate was 1 / second was determined.
(Fiber diameter of fiber)
The cross section of the nonwoven fabric was observed with a laser microscope, and the fiber diameter of the fibers that appeared on the cross section of the nonwoven fabric was measured.

(不織布の厚さ)
レーザー顕微鏡によって、不織布の断面を観察し、最も厚い部分の厚さを測定した。
(Thickness of nonwoven fabric)
The cross section of the nonwoven fabric was observed with a laser microscope, and the thickness of the thickest part was measured.

(不織布の目付量)
不織布の目付量は、25℃において、不織布に粘着剤付きのPETフィルムを押し付け、該フィルムに不織布を移しとり、移しとられた不織布の面積と、PETフィルムの質量増加とから不織布の目付量(g/m)を求めた。
(Amount of non-woven fabric)
The basis weight of the nonwoven fabric was determined by pressing a PET film with an adhesive on the nonwoven fabric at 25 ° C., transferring the nonwoven fabric to the film, and determining the basis weight of the nonwoven fabric from the area of the transferred nonwoven fabric and the increase in mass of the PET film ( g / m 2 ).

(不織布の空隙率)
不織布の空隙率を下記式から算出した。
空隙率(%)=100−A×100/(B×C)。
ただし、Aは、不織布の目付量(g/m)であり、Bは、不織布の材料である共重合体Hの密度(g/m)であり、Cは、不織布の厚さ(m)である。
(Porosity of nonwoven fabric)
The porosity of the nonwoven fabric was calculated from the following formula.
Porosity (%) = 100−A × 100 / (B × C).
However, A is the fabric weight (g / m < 2 >) of a nonwoven fabric, B is the density (g / m < 3 >) of the copolymer H which is a material of a nonwoven fabric, C is the thickness (m of a nonwoven fabric) ).

(イオン成分の除去性能)
イオン交換性フィルタを直径10cmの円盤状に切り、フィルタホルダに収容した。該ホルダを、カソード側の空気を供給するコンプレッサと燃料電池セルとの間に設置し、カソード側の空気が、該フィルタを通過した後、燃料電池セルに供給されるようにした。
燃料電池セルの温度を80℃に保ち、カソードにフィルタを通過した空気、アノードに水素をそれぞれ1.5気圧で供給した。電流密度1A/cmのときの端子電圧を測定した。燃料電池セルの温度を80℃に保ち、電流密度0.2A/cmで連続運転した。1000時間後、電流密度1A/cmのときの端子電圧を測定した。初期の端子電圧と1000時間後の端子電圧との比較から、イオン成分の除去性能を評価した。
(Ion component removal performance)
The ion exchange filter was cut into a disk shape having a diameter of 10 cm and accommodated in a filter holder. The holder was placed between the compressor supplying the cathode side air and the fuel cell, so that the cathode side air was supplied to the fuel cell after passing through the filter.
The temperature of the fuel cell was kept at 80 ° C., and air that passed through the filter was supplied to the cathode and hydrogen was supplied to the anode at 1.5 atm. The terminal voltage at a current density of 1 A / cm 2 was measured. The fuel cell was kept at a temperature of 80 ° C. and continuously operated at a current density of 0.2 A / cm 2 . After 1000 hours, the terminal voltage at a current density of 1 A / cm 2 was measured. From the comparison between the initial terminal voltage and the terminal voltage after 1000 hours, the ion component removal performance was evaluated.

燃料電池セルは、下記のようにして作製した。
TFEに基づく繰り返し単位と下式(14−1)で表される繰り返し単位とからなる共重合体(イオン交換容量:1.1ミリ当量/g乾燥樹脂)と白金担持カーボンとを、共重合体/白金担持カーボン=1/3質量比で含み、エタノールを溶媒とする塗工液を、カーボン布上にダイコート法で塗工し、乾燥して厚さ10μm、白金担持量0.5mg/cmのガス拡散電極層が形成されたガス拡散電極を作製した。
The fuel battery cell was produced as follows.
A copolymer comprising a repeating unit based on TFE and a repeating unit represented by the following formula (14-1) (ion exchange capacity: 1.1 meq / g dry resin) and platinum-supported carbon. / Platinum-supported carbon = 1/3 mass ratio, and a coating solution containing ethanol as a solvent is coated on a carbon cloth by a die coating method, dried and 10 μm thick, and a platinum-supported amount of 0.5 mg / cm 2 A gas diffusion electrode in which the gas diffusion electrode layer was formed was prepared.

Figure 2008238134
Figure 2008238134

該ガス拡散電極2枚の間に、TFEに基づく繰り返し単位と式(14−1)で表される繰り返し単位とからなる共重合体(イオン交換容量:1.1ミリ当量/g乾燥樹脂)からなる固体高分子電解質膜(厚さ:50μm)を挟み、平板プレス機を用いてプレスして膜電極接合体を作製した。
該膜電極接合体の外側にチタン製の集電体、さらにその外側にポリテトラフルオロエチレン製のガス供給室、さらにその外側にヒーターを配置し、有効膜面積25cmの燃料電池セルを組み立てた。
Between the two gas diffusion electrodes, from a copolymer (ion exchange capacity: 1.1 meq / g dry resin) comprising a repeating unit based on TFE and a repeating unit represented by formula (14-1) A solid polymer electrolyte membrane (thickness: 50 μm) was sandwiched and pressed using a flat plate press to produce a membrane electrode assembly.
A titanium current collector is disposed outside the membrane electrode assembly, a polytetrafluoroethylene gas supply chamber is disposed outside the membrane electrode assembly, and a heater is disposed outside the titanium current collector to assemble a fuel cell having an effective membrane area of 25 cm 2 . .

〔例1〕
TFEに基づく繰り返し単位と化合物(24−1)に基づく繰り返し単位とからなる前駆体ポリマーF1の粉末(イオン交換容量:1.1ミリ当量/g乾燥樹脂)5000gを、10質量%の水酸化カリウム水溶液20000gおよびメタノール5000gを含む水溶液中で加水分解処理し、水洗した。
CF=CFOCFCF(CF)O(CFSOF ・・・(24−1)。
[Example 1]
Precursor polymer F1 powder (ion exchange capacity: 1.1 meq / g dry resin) consisting of a repeating unit based on TFE and a repeating unit based on compound (24-1) is mixed with 10% by weight of potassium hydroxide. Hydrolysis treatment was carried out in an aqueous solution containing 20000 g of an aqueous solution and 5000 g of methanol, followed by washing with water.
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3) O (CF 2) 2 SO 2 F ··· (24-1).

加水分解処理された共重合体粉末を1.5モル/Lの硫酸20Lに室温にて0.5時間浸漬した後、脱液した。該操作を合計で7回繰り返して酸型化処理した。再度、水洗した後、乾燥して、TFEに基づく繰り返し単位と式(14−1)で表される繰り返し単位とからなる共重合体H1の粉末(イオン交換容量:1.1ミリ当量/g乾燥樹脂)4960gを得た。   The hydrolyzed copolymer powder was immersed in 20 L of 1.5 mol / L sulfuric acid at room temperature for 0.5 hours and then drained. This operation was repeated a total of 7 times for acidification treatment. After washing again with water and drying, a powder of copolymer H1 composed of a repeating unit based on TFE and a repeating unit represented by formula (14-1) (ion exchange capacity: 1.1 meq / g dried) Resin) 4960 g was obtained.

共重合体H1の粉末に、エタノール/水の混合溶媒(エタノール/水=60/40質量比)を加え、固形分濃度を30質量%に調整し、オートクレーブを用いて105℃で4時間撹拌し、共重合体H1が混合溶媒に分散した液状組成物Aを得た。
液状組成物Aの9.95gにPEO(分子量:20万)0.05gを加え、室温で撹拌して、紡糸原液Aを得た。紡糸原液Aの粘度を測定した。結果を表1に示す。
A mixed solvent of ethanol / water (ethanol / water = 60/40 mass ratio) is added to the copolymer H1 powder, the solid content concentration is adjusted to 30 mass%, and the mixture is stirred at 105 ° C. for 4 hours using an autoclave. A liquid composition A in which the copolymer H1 was dispersed in a mixed solvent was obtained.
0.05 g of PEO (molecular weight: 200,000) was added to 9.95 g of the liquid composition A, and the mixture was stirred at room temperature to obtain a spinning dope A. The viscosity of the spinning dope A was measured. The results are shown in Table 1.

電界紡糸法による不織布製造装置(井内製作所社製)を用意した。容量10mLのディスポーザブルシリンジの先端に30G(内径:0.13mm、外径:0.3mm、長さ:2cm)のステンレス製注射針を装着した。
前記不織布製造装置および紡糸原液Aを用い、針の先端からドラムまでの距離:10.0cm、印加電圧:20kV、吐出量:5mL/時の条件で電界紡糸を行った。ドラム上に繊維径0.3〜1.5μmの繊維で構成される不織布Aを得た。
A non-woven fabric production apparatus (manufactured by Iuchi Seisakusho Co., Ltd.) was prepared by electrospinning. A stainless syringe needle of 30 G (inner diameter: 0.13 mm, outer diameter: 0.3 mm, length: 2 cm) was attached to the tip of a disposable syringe with a capacity of 10 mL.
Using the nonwoven fabric production apparatus and the spinning dope A, electrospinning was performed under the conditions of a distance from the tip of the needle to the drum: 10.0 cm, an applied voltage: 20 kV, and a discharge amount: 5 mL / hour. A nonwoven fabric A composed of fibers having a fiber diameter of 0.3 to 1.5 μm was obtained on the drum.

不織布Aの厚さ、目付量、空隙率を測定した。結果を表1に示す。なお、共重合体H1の25℃における密度は2g/cmであった。
不織布Aに含まれるPEOの割合は、共重合体H1およびPEOの合計(100質量%)のうち、1.6質量%であった。
また、不織布Aをイオン交換性フィルタとして用い、燃料電池セルの初期の端子電圧および1000時間後の端子電圧を測定した。結果を表1に示す。端子電圧はほとんど変化しなかった。
The thickness, basis weight, and porosity of the nonwoven fabric A were measured. The results are shown in Table 1. The density of the copolymer H1 at 25 ° C. was 2 g / cm 3 .
The ratio of PEO contained in the nonwoven fabric A was 1.6% by mass in the total (100% by mass) of the copolymer H1 and PEO.
Moreover, the nonwoven fabric A was used as an ion exchange filter, and the initial terminal voltage of the fuel cell and the terminal voltage after 1000 hours were measured. The results are shown in Table 1. The terminal voltage hardly changed.

〔例2〕
液状組成物Aの9.99gにPEO(分子量:100万)0.01gを加え、室温で撹拌して、紡糸原液Bを得た。紡糸原液Bの粘度を測定した。結果を表1に示す。
紡糸原液Aの代わりに紡糸原液Bを用いた以外は、例1と同様にして繊維径0.5〜3.0μmの繊維で構成される不織布Bを得た。
[Example 2]
0.01 g of PEO (molecular weight: 1,000,000) was added to 9.99 g of the liquid composition A, and the mixture was stirred at room temperature to obtain a spinning dope B. The viscosity of the spinning dope B was measured. The results are shown in Table 1.
A nonwoven fabric B composed of fibers having a fiber diameter of 0.5 to 3.0 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the spinning stock solution B was used instead of the spinning stock solution A.

不織布Bの厚さ、目付量、空隙率を測定した。結果を表1に示す。
不織布Bに含まれるPEOの割合は、共重合体H1およびPEOの合計(100質量%)のうち、0.3質量%であった。
また、不織布Bをイオン交換性フィルタとして用い、燃料電池セルの初期の端子電圧および1000時間後の端子電圧を測定した。結果を表1に示す。端子電圧はほとんど変化しなかった。
The thickness, basis weight, and porosity of the nonwoven fabric B were measured. The results are shown in Table 1.
The ratio of PEO contained in the nonwoven fabric B was 0.3% by mass in the total (100% by mass) of the copolymer H1 and PEO.
Moreover, the nonwoven fabric B was used as an ion exchange filter, and the initial terminal voltage of the fuel cell and the terminal voltage after 1000 hours were measured. The results are shown in Table 1. The terminal voltage hardly changed.

〔例3〕
共重合体H1の代わりに、TFEに基づく繰り返し単位と式(14−1)で表される繰り返し単位とからなる共重合体H2(イオン交換容量:1.3ミリ当量/g乾燥樹脂)を用いた以外は、例1と同様にして液状組成物Cを得た。
[Example 3]
Instead of copolymer H1, copolymer H2 (ion exchange capacity: 1.3 meq / g dry resin) consisting of a repeating unit based on TFE and a repeating unit represented by formula (14-1) is used. A liquid composition C was obtained in the same manner as in Example 1 except that.

液状組成物Aの代わりに液状組成物Cを用いた以外は、例1と同様にして紡糸原液Cを得た。紡糸原液Cの粘度を測定した。結果を表1に示す。
紡糸原液Aの代わりに紡糸原液Cを用いた以外は、例1と同様にして繊維径0.6〜4.0μmの繊維で構成される不織布Cを得た。
A spinning dope C was obtained in the same manner as in Example 1 except that the liquid composition C was used instead of the liquid composition A. The viscosity of the spinning dope C was measured. The results are shown in Table 1.
A nonwoven fabric C composed of fibers having a fiber diameter of 0.6 to 4.0 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the spinning stock solution C was used instead of the spinning stock solution A.

不織布Cの厚さ、目付量、空隙率を測定した。結果を表1に示す。なお、共重合体H2の25℃における密度は2g/cmであった。
また、不織布Cをイオン交換性フィルタとして用い、燃料電池セルの初期の端子電圧および1000時間後の端子電圧を測定した。結果を表1に示す。端子電圧はほとんど変化しなかった。
The thickness, basis weight, and porosity of the nonwoven fabric C were measured. The results are shown in Table 1. The density of copolymer H2 at 25 ° C. was 2 g / cm 3 .
Moreover, the nonwoven fabric C was used as an ion exchange filter, and the initial terminal voltage of the fuel cell and the terminal voltage after 1000 hours were measured. The results are shown in Table 1. The terminal voltage hardly changed.

〔例4〕
イオン交換性フィルタを用いずに(フィルタを通過させずにカソードに空気を直接供給して)、燃料電池セルの初期の端子電圧および1000時間後の端子電圧を測定した。結果を表1に示す。端子電圧の低下が見られた。
[Example 4]
Without using an ion exchange filter (by supplying air directly to the cathode without passing through the filter), the initial terminal voltage of the fuel cell and the terminal voltage after 1000 hours were measured. The results are shown in Table 1. A decrease in terminal voltage was observed.

〔例5〕
例1の液状組成物Aを基材上に塗布、乾燥して、キャスト法による厚さ10μmのイオン交換膜を得た。例2の不織布Bを、2枚のイオン交換膜の間に挟み、130℃で加熱プレスして、厚さ25μmの補強されたイオン交換膜を得た。
該イオン交換膜の25℃、相対湿度50%での寸法を測定した。ついで、90℃の温水に2時間浸漬した後の寸法を測定した。寸法変化率は15%であり、無補強のイオン交換膜の寸法変化率(30%)の約1/2となった。
また、80℃、相対湿度50%におけるプロトン伝導率を測定した。プロトン伝導率は、5mm幅のフィルムに、5mm間隔で4端子電極が配置された基板を密着させ、公知の4端子法により前記恒温恒湿条件下で交流10kHz、1Vの電圧で測定した。プロトン伝導率は0.048S/cmであり、無補強のイオン交換膜のプロトン伝導率(0.05S/cm)とほぼ同等であった。結果を表2に示す。
[Example 5]
The liquid composition A of Example 1 was applied onto a substrate and dried to obtain an ion exchange membrane having a thickness of 10 μm by a casting method. The nonwoven fabric B of Example 2 was sandwiched between two ion exchange membranes and heated and pressed at 130 ° C. to obtain a reinforced ion exchange membrane having a thickness of 25 μm.
The dimensions of the ion exchange membrane at 25 ° C. and 50% relative humidity were measured. Subsequently, the dimension after being immersed in 90 degreeC warm water for 2 hours was measured. The dimensional change rate was 15%, which was about ½ of the dimensional change rate (30%) of the unreinforced ion exchange membrane.
In addition, proton conductivity at 80 ° C. and 50% relative humidity was measured. The proton conductivity was measured at a voltage of 10 kHz AC and 1 V under the constant temperature and humidity conditions by a well-known four-terminal method by closely contacting a substrate having four-terminal electrodes arranged at 5 mm intervals on a 5 mm wide film. The proton conductivity was 0.048 S / cm, which was almost equivalent to the proton conductivity (0.05 S / cm) of an unreinforced ion exchange membrane. The results are shown in Table 2.

〔例6〕
多孔度80%、厚さ15μのポリテトラフルオロエチレン製多孔膜に、液状組成物Aを含浸、乾燥し、厚さ25μmの補強されたイオン交換膜を得た。
該イオン交換膜の25℃、相対湿度50%での寸法を測定した。ついで、90℃の温水に2時間浸漬した後の寸法を測定した。寸法変化率は10%であり、無補強のイオン交換膜の寸法変化率(30%)の約1/3となった。
しかし、80℃、相対湿度50%におけるプロトン伝導率を測定したところ、0.03S/cmであり、著しい低下が認められた。結果を表2に示す。
[Example 6]
A polytetrafluoroethylene porous membrane having a porosity of 80% and a thickness of 15 μm was impregnated with the liquid composition A and dried to obtain a reinforced ion exchange membrane having a thickness of 25 μm.
The dimensions of the ion exchange membrane at 25 ° C. and 50% relative humidity were measured. Subsequently, the dimension after being immersed in 90 degreeC warm water for 2 hours was measured. The dimensional change rate was 10%, which was about 1/3 of the dimensional change rate (30%) of the unreinforced ion exchange membrane.
However, when the proton conductivity at 80 ° C. and 50% relative humidity was measured, it was 0.03 S / cm, and a significant decrease was observed. The results are shown in Table 2.

〔例7〕
例1の不織布Aをイオン交換性の水処理用フィルタとして用い、燃料電池セルから排出される水を処理して、加湿に用いる水として再利用した。初期の端子電圧および1000時間後の端子電圧を測定した。端子電圧はほとんど変化しなかった。
[Example 7]
The nonwoven fabric A of Example 1 was used as an ion-exchangeable water treatment filter, and water discharged from the fuel cell was treated and reused as water used for humidification. The initial terminal voltage and the terminal voltage after 1000 hours were measured. The terminal voltage hardly changed.

Figure 2008238134
Figure 2008238134

Figure 2008238134
Figure 2008238134

本発明のイオン交換性フィルタは、固体高分子形燃料電池に供給される燃料ガス(水素ガス等。)、酸化剤ガス(空気、酸素ガス等。)に含まれるイオン成分を除去するフィルタとして有用である。また、本発明の不織布は、イオン交換膜用補強体、液体処理用フィルタとしても有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The ion-exchange filter of the present invention is useful as a filter for removing ion components contained in fuel gas (hydrogen gas etc.) and oxidant gas (air, oxygen gas etc.) supplied to the polymer electrolyte fuel cell. It is. The nonwoven fabric of the present invention is also useful as an ion exchange membrane reinforcement and a liquid processing filter.

電界紡糸法による不織布製造装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the nonwoven fabric manufacturing apparatus by an electrospinning method.

符号の説明Explanation of symbols

10 不織布製造装置   10 Nonwoven fabric manufacturing equipment

Claims (7)

フッ素系イオン交換ポリマーを含む繊維を含む不織布からなり、
前記フッ素系イオン交換ポリマーの割合が、不織布(100質量%)のうち、95質量%以上である、イオン交換性フィルタ。
It consists of a nonwoven fabric containing fibers containing a fluorine-based ion exchange polymer,
The ion exchange filter whose ratio of the said fluorine-type ion exchange polymer is 95 mass% or more among nonwoven fabrics (100 mass%).
前記フッ素系イオン交換ポリマーのイオン交換容量が、1.1〜1.8ミリ当量/g乾燥樹脂である、請求項1に記載のイオン交換性フィルタ。   The ion exchange filter according to claim 1, wherein the ion exchange capacity of the fluorine-based ion exchange polymer is 1.1 to 1.8 meq / g dry resin. 前記フッ素系イオン交換ポリマーが、テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位と、下式(1)で表される繰り返し単位とを有する共重合体である、請求項1または2に記載のイオン交換性フィルタ。
Figure 2008238134
ただし、Xはフッ素原子またはトリフルオロメチル基であり、mは0〜3の整数であり、nは1〜12の整数であり、pは0または1である。
The ion exchange filter according to claim 1 or 2, wherein the fluorine-based ion exchange polymer is a copolymer having a repeating unit based on tetrafluoroethylene and a repeating unit represented by the following formula (1).
Figure 2008238134
However, X is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 1 to 12, and p is 0 or 1.
フッ素系イオン交換ポリマーを含む繊維を含む不織布からなり、前記フッ素系イオン交換ポリマーの割合が、不織布(100質量%)のうち、95質量%以上であるイオン交換性フィルタの製造方法であって、
前記不織布を、前記フッ素系イオン交換ポリマーと溶媒とを含む紡糸原液を用いた電界紡糸法にて製造する、イオン交換性フィルタの製造方法。
A method for producing an ion-exchange filter comprising a nonwoven fabric containing fibers containing a fluorine-based ion exchange polymer, wherein the ratio of the fluorine-based ion exchange polymer is 95% by mass or more of the nonwoven fabric (100% by mass),
A method for producing an ion exchange filter, wherein the nonwoven fabric is produced by an electrospinning method using a spinning stock solution containing the fluorine-based ion exchange polymer and a solvent.
フッ素系イオン交換ポリマーおよびポリアルキレンオキシドを含む繊維を含み、
前記ポリアルキレンオキシドの割合が、フッ素系イオン交換ポリマーおよびポリアルキレンオキシドの合計(100質量%)のうち、0.01〜5質量%である、不織布。
A fiber comprising a fluorinated ion exchange polymer and a polyalkylene oxide;
The nonwoven fabric whose ratio of the said polyalkylene oxide is 0.01-5 mass% among the sum total (100 mass%) of a fluorine-type ion exchange polymer and a polyalkylene oxide.
前記ポリアルキレンオキシドが、ポリエチレンオキシドである、請求項5に記載の不織布。   The nonwoven fabric according to claim 5, wherein the polyalkylene oxide is polyethylene oxide. 前記ポリエチレンオキシドの重量平均分子量が、10万〜1000万である、請求項6に記載の不織布。   The nonwoven fabric according to claim 6, wherein the polyethylene oxide has a weight average molecular weight of 100,000 to 10,000,000.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010158606A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Kurita Water Ind Ltd Filter, method of manufacturing the same, and method of treating fluid
WO2012174463A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Improved composite polymer electrolyte membrane
WO2013051189A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 パナソニック株式会社 Electrolyte membrane for solid polymer-type fuel cell, method for producing same, and solid polymer-type fuel cell
JP2013531867A (en) * 2010-05-25 2013-08-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Reinforced electrolyte membrane

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62288616A (en) * 1986-06-06 1987-12-15 Asahi Glass Co Ltd Production of perfluorocarbon polymer having sulfonic acid type functional group
JPH08171920A (en) * 1994-12-19 1996-07-02 Asahi Glass Co Ltd Improved solid polymer electrolyte fuel cell
JP2006233355A (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Teijin Ltd Nonwoven fabric and method for producing nonwoven fabric

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62288616A (en) * 1986-06-06 1987-12-15 Asahi Glass Co Ltd Production of perfluorocarbon polymer having sulfonic acid type functional group
JPH08171920A (en) * 1994-12-19 1996-07-02 Asahi Glass Co Ltd Improved solid polymer electrolyte fuel cell
JP2006233355A (en) * 2005-02-24 2006-09-07 Teijin Ltd Nonwoven fabric and method for producing nonwoven fabric

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010158606A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Kurita Water Ind Ltd Filter, method of manufacturing the same, and method of treating fluid
JP2013531867A (en) * 2010-05-25 2013-08-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Reinforced electrolyte membrane
US9893373B2 (en) 2010-05-25 2018-02-13 3M Innovative Properties Company Reinforced electrolyte membrane
WO2012174463A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 E. I. Du Pont De Nemours And Company Improved composite polymer electrolyte membrane
WO2013051189A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 パナソニック株式会社 Electrolyte membrane for solid polymer-type fuel cell, method for producing same, and solid polymer-type fuel cell
JP5362144B2 (en) * 2011-10-07 2013-12-11 パナソニック株式会社 ELECTROLYTE MEMBRANE FOR SOLID POLYMER FUEL CELL, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND SOLID POLYMER FUEL CELL
EP2747180A4 (en) * 2011-10-07 2014-06-25 Panasonic Corp ELECTROLYTE MEMBRANE FOR SOLID POLYMER TYPE FUEL CELL, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND SOLID POLYMER TYPE FUEL CELL
US20140242477A1 (en) * 2011-10-07 2014-08-28 Panasonic Corporation Electrolyte membrane for solid polymer-type fuel cell, method for producing same, and solid polymer-type fuel cell
US9368822B2 (en) 2011-10-07 2016-06-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolyte membrane for solid polymer-type fuel cell, method for producing same, and solid polymer-type fuel cell

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