ポリエーテルエーテルケトンへのグラフト重合と燃料電池膜への応用; 結晶化度によるグラフト率の制御

Graft polymerization of poly(ether ether ketone)s for fuel cell application; Enhancement of grafting degrees by crystallinity control

長谷川 伸; 高橋 周一; 佐藤 賢*; 成田 正*; 岩瀬 裕希; 小泉 智; 前川 康成

Hasegawa, Shin; Takahashi, Shuichi; Sato, Ken*; Narita, Tadashi*; Iwase, Hiroki; Koizumi, Satoshi; Maekawa, Yasunari

放射線グラフト法は、機械特性や耐熱性に優れたフッ素系高分子膜高分子電解質膜(それは電解質膜中で疎水性マトリックスとして働く)に、イオン電導性領域をグラフト鎖として直接導入できるため、家庭向けコージェネレーション電源,燃料電池自動車電源の電解質膜への応用が期待されている。今回、高温での機械特性,耐久性に優れたポリエーテルエーテルケトン(PEEK)へのスチレン誘導体の放射線グラフト重合を検討し、低結晶性PEEK膜のアニーリング処理により結晶化度を制御することで、グラフト率が大幅に向上し、燃料電池として優れた特性を有する電解質膜の作製が可能となった。

Radiation grafting of ethyl styrylsulfonate (EtSS) onto poly(ether ether ketone) (PEEK) film with various crystallinity was performed. The crystallinity in the range of 10 30% has strong influence on the grafting degrees. The PEEK film with crystallinity of 11% did now show any dose effect on grafting degrees but those with about 20 25% showed increases of grafting degrees with more than 80%. As a result, by increasing the crystallinity from 11 to 26%, the ion conductivity of the resulting electrolyte membranes increased from 0.01 S/cm to 0.08 S/cm, which is higher than that of Nafion.