[发明专利]质子传导性膜、膜-电极接合体及固体高分子型燃料电池

权利要求书

1.一种质子传导性膜，其特征在于，

所述质子传导性膜是通过硅-氧键将含有利用硅-氧键形成的交联结构 的硅-氧键型结构体(A)和与硅烷化合物形成共价键、且具有酸基的含酸 基结构体(B)连结而成的，

所述硅-氧键型结构体(A)为下述通式表示的结构体，

式(I)中，R₁表示碳数1～50的取代及/或可以含有杂原子的链状烃基或 氧原子，R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇表示氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、 苯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、羟基、O-Si-的任一种，它们可 以分别相同或不同，R₁～R₇中的至少1个含有氧原子，R₂、R₃、R₆中的至 少1个为参与交联的O-Si，且R₄、R₅、R₇中的至少1个为参与交联的O-Si，

而且，在所述含酸基结构体(B)中，含有使具有聚合性不饱和双键 的硅烷化合物(α)和具有酸基及聚合性不饱和双键的含酸基化合物(β) 进行共价键合而成的结构体。

2.根据权利要求1所述的质子传导性膜，其特征在于，

在所述含酸基结构体(B)中，构成所述酸基的原子和与所述硅-氧键 型结构体(A)键合的硅原子通过至少4个连续的碳原子的键来键合。

3.根据权利要求1所述的质子传导性膜，其特征在于，

所述含酸基化合物(β)为具有3个以上可加成质子的杂原子且含有 亚甲基的丙烯酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的任一种。

4.根据权利要求3所述的质子传导性膜，其特征在于，

所述含酸基化合物(β)具有磺酸基。

5.根据权利要求1所述的质子传导性膜，其特征在于，

还含有：1分子中具有2个以上能与所述硅-氧键型结构体(A)、所述 硅烷化合物(α)或所述含酸基化合物(β)形成键的官能团的交联剂(C)。

6.根据权利要求5所述的质子传导性膜，其特征在于，

所述硅-氧键型结构体(A)和所述硅烷化合物(α)的总重量相对于 交联剂(C)为40～120重量％，其中，所述交联剂(C)的所述键中的至 少1个为聚合性不饱和双键。

7.根据权利要求5所述的质子传导性膜，其特征在于，

所述硅烷化合物(α)的重量相对于所述交联剂(C)为10～70重量％， 其中，所述交联剂(C)的所述键中的至少1个为聚合性不饱和双键。

8.根据权利要求5所述的质子传导性膜，其特征在于，

包含所述硅-氧键型结构体(A)、所述含酸基结构体(B)及所述交联 剂(C)的化合物的结构为粒子状结构，该粒子状结构为各个粒子相键合 的连续体。

9.根据权利要求8所述的质子传导性膜，其特征在于，

所述粒子的平均粒径为3～200nm。

10.根据权利要求5所述的质子传导性膜，其特征在于，

所述硅-氧键型结构体(A)、所述含酸基结构体(B)及所述交联剂(C) 相互以共价键来键合，其中，所述交联剂(C)的所述键中的至少1个为 聚合性不饱和双键。

11.根据权利要求1所述的质子传导性膜，其特征在于，

在所述质子传导性膜中，存在于一侧表面中的硅原子数X₀和存在于 另一侧表面中的硅原子数X_Z满足X₀/X_Z≥1.3的关系。