【事件の表示】
　特許第３０３５８８５号「固体イオン導電体」の請求項１〜６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０３５８８５号の請求項に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３０３５８８５号の手続の経緯は次のとおりである。
　　特許出願　　　　　　　　　　　　　　　平成　８年　３月１５日
　　設定登録　　　　　　　　　　　　　　　平成１２年　２月２５日
　　特許掲載公報発行　　　　　　　　　　　平成１２年　４月２４日
　　特許異議申立（異議申立人大湯佳子）　　平成１２年１０月２４日
　　取消理由通知　　　　　　　　　　　　　平成１３年　４月１６日付
　　　　　　　　　　　　　　　　（発送日　平成１３年　７月　６日）
　　訂正請求　　　　　　　　　　　　　　　平成１３年　７月３０日
　　特許異議意見書　　　　　　　　　　　　平成１３年　７月３０日
　
２．訂正の適否についての判断
２−１．訂正の内容
（１）訂正事項ａ        
　特許請求の範囲の請求項３を、
「【請求項３】　前記吸湿性無機多孔質粒子が、シリカゲルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の固体イオン導電体。」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ
　明細書の段落【００１２】を、
「本発明の固体イオン導電体は、イオン交換樹脂を高分子マトリックスとする固体イオン導電体であって、下記の吸湿性無機多孔質粒子がそのイオン交換樹脂中に分散混合されていることを特徴とするものである。すなわち、本発明にかかる吸湿性無機多孔質粒子は無機材料からなる多孔質粒子であり、かかる無機材料としてはＳｉＯ2、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2及びＹ2Ｏ3からなる群から選択される少なくとも一つの金属酸化物を構成要素とする無機材料が好適なものとして挙げられ、シリカゲルが特に好ましい。」と訂正する。
（３）訂正事項ｃ
　明細書の段落【００４１】〜【００４４】を削除する。
（４）訂正事項ｄ
　明細書の段落【００４５】の段落番号を、
「【００４１】」と訂正する。
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａは、訂正前の請求項３の「前記吸湿性無機多孔質粒子が、シリカゲル、合成ゼオライト、アルミナゲル、チタニアゲル、ジルコニアゲル、イットリアゲルからなる群から選択されたものである」を、「前記吸湿性無機多孔質粒子が、シリカゲルである」と訂正するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　訂正事項ｂは、上記訂正事項ａに伴い発明の詳細な説明の記載を整合させるために、明細書の段落【００１２】の「シリカゲル、合成ゼオライト、アルミナゲル、チタニアゲル、ジルコニアゲル、イットリアゲルが特に好ましい」を、「シリカゲルが特に好ましい」と訂正するものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　訂正事項ｃは、請求項１に規定される「平均細孔径１〜３５０ｎｍ」に含まれない「平均細孔径０．３ｎｍ」の合成ゼオライトを用いた実施例２及び該合成ゼオライトを用いない比較例３（ブランク）に関する記載箇所である明細書の段落【００４１】〜【００４４】を削除するもので、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　訂正事項ｄは、上記訂正事項ｃに伴い、発明の詳細な説明の記載を整合させるためのものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　そして、上記いずれの訂正も願書に添付した明細書の範囲内での訂正であり、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
２−３．むすび
　したがって、上記訂正は、特許法１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立についての判断
３−１．特許異議申立の理由の概要
　特許異議申立人大湯佳子は、下記の甲第１〜５号証を提出して、特許権者が審査官の拒絶理由に対し請求項１に規定される吸湿性無機多孔質粒子に係る数値範囲の優位性を明らかにするために、平成１１年８月４日付けの意見書に添付した「比較試験１〜５」に関する資料（以下、「添付資料」という。）は、上記数値範囲の優位性を示すものではなく、請求項１〜６に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから取り消されるべき旨、主張している。
　甲第１号証：特開平６−１１１８３４号公報
　甲第２号証：特開平６−１１１８２７号公報
　甲第３号証：特開平７−３２６３６１号公報
　甲第４号証：特開昭６２−２４１２６５号公報
　甲第５号証：日本セラミックス協会編「セラミック工学ハンドブック」（１９８９年４月１０日発行）、技報堂出版株式会社、第８５４〜８５７頁
　　
３−２．本件発明
　上記２で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１〜６に係る発明（以下、「本件発明１〜６」という。）は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜６に記載された以下の事項により特定されるとおりのものである。（上記２．２−１．（１）訂正事項ａ参照）
「【請求項１】　イオン交換樹脂を高分子マトリックスとする固体イオン導電体であって、０．１μｍ〜３００μｍの粒子径を有する吸湿性無機多孔質粒子が該イオン交換樹脂中に分散混合されており、
　前記吸湿性無機多孔質粒子が、１５０〜９００ｍ2／ｇの比表面積、１〜３５０ｎｍの平均細孔径及び０．２〜３ｍｌ／ｇの細孔容積を有しており、かつ関係湿度が２０％、５０％、９０％である場合の吸湿容量がそれぞれ２〜１５％、４〜４０％、２０〜９０であることを特徴とする固体イオン導電体。
【請求項２】　前記吸湿性無機多孔質粒子の比表面積が、２００〜６００ｍ2／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の固体イオン伝導体。
【請求項３】　前記吸湿性無機多孔質粒子が、シリカゲルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の固体イオン導電体。
【請求項４】　前記吸湿性無機多孔質粒子の含量が、前記イオン交換樹脂１００重量部に対して０．５〜６０重量部であることを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれかに記載の固体イオン導電体。
【請求項５】　前記イオン交換樹脂が、パーフルオロカーボンスルホン酸樹脂、ポリサルホン樹脂、パーフルオロカルボン酸樹脂、スルホン酸基を有するポリスチレン系陽イオン交換樹脂、フルオロカーボンマトリックスとトリフルオロエチレンとのグラフト共重合樹脂、ポリエチレンスルホン酸樹脂及びポリビニルスルホン酸樹脂からなる群から選択される樹脂であることを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれかに記載の固体イオン導電体。
【請求項６】　アノードと、カソードと、該アノードと該カソードとの間に配置されている高分子固体電解質膜とを備えた燃料電池であって、該高分子固体電解質膜が請求項１〜５のうちのいずれかに記載の固体イオン導電体からなることを特徴とする燃料電池。
　
３−３．特許異議申立人が提出した甲各号証記載の発明
（イ）甲第１号証：特開平６−１１１８３４号公報
　「【請求項１】　パーフルオロカーボンスルホン酸、ポリサルフォン、パーフルオロカルボン酸、スチレン−ジビニルベンゼンスルフォン酸のカチオン交換樹脂及びスチレン−ブタジエン系アニオン交換樹脂の群から選ばれた高分子固体電解質に、微細粒子のシリカ・・・を前記高分子固体電解質の重量に対して０．０１〜５０重量％含有して成ることを特徴とする高分子固体電解質組成物。
【請求項２】　前記シリカは平均一次粒度が０．１μｍ以下である・・・ことを特徴とする請求項１の高分子固体電解質組成物。
【請求項３】　アノード、高分子固体電解質層、カソードから成る電気化学
セルに於いて、前記アノード及び／又はカソード内部に含まれる電解質として、又は前記高分子固体電解質層として、それらのうちの１つ以上に前記高分子固体電解質組成物を用いたことを特徴とする電気化学セル。」（特許請求の範囲の請求項１〜３）
　「本発明は・・・高分子固体電解質の比抵抗を小さくすると共に含水率を大きくしてイオン伝導性を改良し、電気化学セルの膜として最適な高分子固体電解質組成物を提供することを目的とする。」（段落【０００８】）
　「・・・高分子固体電解質のイオン伝導機構はイオン交換基同志が集まって４ｎｍ程度の空間を形成し 、この空間同志が１ｎｍ程度の連通管で接続されている。そして、前記空間に水が存在することによりイオンの移動が起こるとされている。一方、微粒子即ち高比表面積のシリカは高い吸湿性を示す。このことから、シリカ・・・が含有された高分子固体電解質組成物は、前記空間における水の存在率が高まることにより、高分子固体電解質組成物の比抵抗が小さくなり、イオン伝導性が改良されるものと考えられる。」（段落【００１２】）　
　「本発明において、含有される微細粒子のシリカは無定形の結晶構造を有し、平均一次粒度が０．１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下が望ましい。尚、このシリカは高純度、高比表面積（ＢＥＴ法１３０ｍ2 ／ｇ以上）のものが好ましい。・・・」（段落【００１４】）
　「・・・高分子固体電解質の５重量％イソプロパノール溶液と、前記高分子固体電解質重量に対して０．０１〜５０重量％相当のシリカ（例えば、商品名…アエロジル３８０、日本アエロジル社製、平均一次粒度０．００７μｍを用いることができる）のイソプロパノール分散液（濃度…５ｇ／ｌ）を混合して超音波ホモジナイザーで良く攪拌する。次に、この溶液を膜成型容器に流し込み、６０°Ｃで減圧乾燥してイソプロパノールを除去して成膜し、成膜された膜を加水分解して所望のイオン交換基とする。尚、押出し成型又はスクリーン印刷による成膜も可能である。」（段落【００１７】）
（ロ）甲第２号証：特開平６−１１１８２７号公報
　「【請求項１】カソード用集電体、カソード用触媒層、イオン交換膜、アノード用触媒層、及びアノード用集電体が積層され、前記カソード用触媒層に酸化性ガスが、前記アノード用触媒層に燃料ガスが供給される固体電解質燃料電池に於いて、前記イオン交換膜、カソード用触媒層、及びアノード用触媒層のうち少なくともその１つに微細粒子のシリカ・・・が含有されていることを特徴とする高分子固体電解質型燃料電池。
【請求項２】　前記シリカは平均一次粒度が０．１μｍ以下である・・・ことを特徴とする請求項１の高分子固体電解質型燃料電池。」（特許請求の範囲の請求項１，２）
　「本発明者らは・・・シリカ・・・が含有された高分子固体電解質（ナフィオンを使用）は比抵抗が小さくなりイオン伝導性が改良されると共に含水率を高めることを見いだした。そして、これに基づいてイオン交換膜、カソード触媒層、及びアノード触媒層のうち、少なくともその１つに微細粒子のシリカ・・・が含有されていることにより、高分子固体電解質型燃料電池の電池性能を向上させたものである。」（段落【０００８】）
　「・・・高分子固体電解質のイオン伝導機構はイオン交換基同志が集まって４ｎｍ程度の空間を形成し、この空間同志が１ｎｍ程度の連通管で接続されている。そして前記空間に水が存在することによりイオンの移動が起こるとされている。一方、微粒子すなわち高比表面積のシリカは高い吸湿性を示す。このことから、イオン交換膜にシリカ・・・が含有されることにより、前記空間における水の存在率が高まり、イオン交換膜のイオン伝導性が改良されるものと考えられる。」（段落【０００９】）
　「本発明において、含有される微細粒子のシリカは無定形の結晶構造を有し、平均一次粒度が０．１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下が望ましい。」（段落【００１１】）
　「また、カソード触媒層、アノード触媒層に含有されるシリカ・・・は、イオン交換膜に含有されたものと同じである。・・・」（段落【００１４】）
（ハ）甲第３号証：特開平７−３２６３６１号公報
  「【請求項１】電解質を挟んで対向する電極であって、導電性とガス透過性を有する電極基材と、吸水性を有する吸水性材料とを用いて形成したことを特徴とする電極。
【請求項２】請求項１記載の電極であって、前記吸水性材料は、・・・吸水性無機物の粒状体・・・であり、該粒状体・・・を前記電極基材中に分散保持した電極。
【請求項３】請求項２記載の電極であって、前記電極基材における前記・・・吸水性無機物の粒状体・・・の分散保持の状況は、電極表面の一方の面側において密である電極。
【請求項８】　アノードとカソードの両電極を固体高分子電解質膜を挟んで対向して備える燃料電池であって、前記両電極のうちの少なくともカソードを、請求項１又は請求項２記載の電極としたことを特徴とする燃料電池。
【請求項９】　アノードとカソードの両電極を固体高分子電解質膜を挟んで対向して備える燃料電池であって、前記カソードを、請求項３・・・記載の電極とし、前記粒状体・・・の分散保持状況が密である側の電極表面又は前記電極基材表面の吸水導電性シートが前記固体高分子電解質膜側に位置することを特徴とする燃料電池。」（特許請求の範囲の請求項１〜３，８，９）
　「・・・  吸水性無機物としては、シリカゲル，塩化カルシウム（無水物），アルミナゲル，合成ゼオライトの無機物を例示することができる。」（段落【００２２】）
　「電解質膜１０は、固体高分子電解質膜、即ち水素イオンに対するイオン交換基としてスルホン基を有する高分子陽イオン交換膜（以下、単に陽イオン交換膜ともいう）であり、水素イオンを膜厚方向に沿って選択的に透過する。具体的に説明すると、電解質膜１０は、フッ素系スルホン酸高分子樹脂から作製された陽イオン交換膜（例えばパーフルオロカーボンスルホン酸高分子膜（商品名：ナフィオン， Du Pont社製））であり・・・」（段落【００３１】）
　「・・・カソード２０に乾燥酸素ガスが供給されるような通常運転時には見られない事態が起きても、乾燥酸素ガスが電解質膜１０にいたる手前で加湿することできる。よって、電解質膜１０の不用意な破損や電池性能の低下を回避して高い電池特性を維持することができる。しかも、このような優れた電池特性を得るに当たり、特別な水分管理を要しないので、膜の水分管理を簡略化することができる。しかも、酸素ガスの加湿調整を不要に或いは簡略化できるので、ガス供給構成の簡略化と配管腐食の防止を図ることができる。」（段落【００４０】）
　「【発明の効果】　以上詳述したように請求項１に記載した電極によれば、電極基材と共に用いた吸水性材料により、積極的にかつ電極基材単独の場合に比べて多量の水分を電極中の或いは電極表面において吸水することができるので、電極における過剰水分の除去効率を向上させることができる。しかも、請求項１に記載した電極によれば、吸水性材料の吸水状態を通して電極の乾燥を防止でき、水分管理の簡略化を図ることができる。」（段落【００６５】）
（ニ）甲第４号証：特開昭６２−２４１２６５号公報
　「燃料電池の陰陽極間に介在する電解質マトリックスにおいて、ゼオライトから成る組成物を少なくとも該マトリックスの一部分として用いることを特徴とする燃料電池のマトリックス。」（特許請求の範囲第１項）
　「従来燃料電池の電解質であるリン酸、硫酸等の無機酸を保持するマトリックスとして炭化硅素やジルコニアの微粒子をフッ素樹脂で結着したシート状のものが用いられてきている。ところが、例えば、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレンは、高撥水性であるためにリン酸の親和性に欠け、該マトリックスのリン酸の含浸量が少なく保液性に欠けるため・・・問題があった。また炭化硅素自身のリン酸の保持性も十分と言えるものではなかった。・・・本発明は・・・特に電解液の保持量を増加させたマトリックスを提供することにある。」（第１頁左下欄第１４行〜右上欄第８行）
（ホ）甲第５号証：日本セラミックス協会編「セラミック工学ハンドブック」（１９８９年４月１０日発行）、技報堂出版株式会社
　「（３）非晶質シリカ　
ａ．シリカゲル　・・・シリカゲルを粒子径１〜１０μｍ程度に粉砕した・・・化学工業製品添加用の微粉末シリカゲルがある。」（第８５６頁第９〜２１行）
　表６．２には、シリカゲルの諸性質として、以下の数値が記載されている。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ型　　　　　Ｂ型
平均細孔径［Å］　　　　　　　　　　　　30　　　　　　　100
比表面積［m2/g］　　　　　　　　　　　　700　　　　　　　350
細孔容積［ml/g］　　　　　　　　　　　　0.50　　　　　　　0.85
平衡吸水量［％］　関係湿度　20％　　　　12.0　　　　　　5.5
　　　　　　　　　　　　　　90％　　　　36.0　　　　　　75.0
　　
３−４．対比・判断
３−４−１．本件発明１について
　本件発明１と甲第１号証記載の発明を対比する。
　本件発明１の吸湿性無機多孔質粒子は、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2及びＹ2Ｏ3からなる群から選択される少なくとも一つの金属酸化物を構成要素とする無機材料が好適であるが、シリカゲルが特に好ましいものであり（上記「２．２−１．（２）訂正事項ｂ」により訂正された本件明細書の段落【００１２】参照）、このような吸湿性無機多孔質粒子は、その表面から内部へ通じる無数の微細孔の中に水分子を保持するために、水分子を保持した微細孔が樹脂中にある親水クラスターやチャネルの役目を担うのでイオンの輸送経路を新たに供与することができるとともに、より多くの水分子が導電体中に保持され、かかる水分子によってイオンが水和され、樹脂中の狭い空間内においては、水分子同士の押し合いにより水和したイオンを押し出す力が働くことにより、導電体中のイオン交換基上におけるイオンの移動速度が向上し、イオン伝導性が促進されるものであって（本件明細書の段落【００２１】〜【００２２】参照）、請求項１に規定される数値の物性を有する吸湿性無機多孔質粒子をイオン交換樹脂中に分散混合することにより、固体イオン導電体の電気抵抗の充分な低減すなわちイオン伝導性の充分な向上が可能となるものである（本件明細書の段落【００４５】参照）。
　これに対して、甲第１号証には、パーフルオロカーボンスルホン酸、ポリサルフォン、パーフルオロカルボン酸、スチレン−ジビニルベンゼンスルフォン酸のカチオン交換樹脂及びスチレン−ブタジエン系アニオン交換樹脂の群から選ばれた高分子固体電解質に、無定形の結晶構造を有し、平均一次粒度が０．１μｍ以下、比表面積（ＢＥＴ法）１３０ｍ２／ｇ以上の微細粒子のシリカ（ＳｉＯ２）を含有した高分子固体電解質組成物が記載され、シリカは、微粒子即ち高比表面積で高い吸湿性を示し（段落【００１２】参照）、イオン交換樹脂中に分散混合される（段落【００１７】参照）ことにより、高分子固体電解質組成物は水の存在率が高まることにより比抵抗が小さくなり、イオン伝導性が改良されるものであって、イオン交換樹脂であるカチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂は、高分子固体電解質として高分子マトリックスを構成しており、高分子固体電解質組成物は、本件発明１の固体イオン導電体に相当する。
　したがって、両者は、イオン交換樹脂を高分子マトリックスとする固体イオン導電体であって、０．１μｍの粒子径を有する吸湿性無機粒子が該イオン交換樹脂中に分散混合された固体イオン導電体である点で一致し、前者が、吸湿性無機粒子は０．１μｍ〜３００μｍの粒子径、１５０〜９００ｍ2／ｇの比表面積、１〜３５０ｎｍの平均細孔径及び０．２〜３ｍｌ／ｇの細孔容積を有しており、かつ関係湿度が２０％、５０％、９０％である場合の吸湿容量がそれぞれ２〜１５％、４〜４０％、２０〜９０である多孔質粒子であるのに対し、後者は、吸湿性無機粒子は１３０ｍ２／ｇ以上の比表面積を有するものであることしか記載されていない点で、両者は相違する。
　上記相違点について検討する。
　甲第１号証記載のシリカ粒子は、粒子径が０．１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下の無定形の結晶構造を有する微粒子であって、微粒子即ち高比表面積であることにより吸湿性を有するものであると認められるから、本件発明１のように、多孔質であることにより吸湿性を有するものではなく、無孔質のものであると認められる（平成１１年８月４日付け意見書の第８頁の引用文献４（特開平６−１１１８３４号公報）に関係する記載参照。）。
　甲第２号証には、固体電解質燃料電池において、カソード用触媒層とアノード用触媒層間のイオン交換膜（高分子固体電解質）に、平均一次粒度が０．１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下の無定形の結晶構造を有するシリカ（ＳｉＯ２）の微細粒子が含有された高分子固体電解質型燃料電池が記載され、該シリカは、微粒子即ち高比表面積であるため高い吸湿性を有することから、イオン交換膜のイオン伝導性が改良されるものである（段落【０００９】参照）。
　よって、甲第２号証記載のシリカは、甲第１号証記載のシリカと同様に、微粒子即ち高比表面積であることにより吸湿性を有するものと認められ、多孔質のものではない。
　甲第３号証には、アノードとカソードの両電極をイオン交換膜からなる固体高分子電解質膜を挟んで対向して備える燃料電池であって、前記両電極の少なくともカソードを、導電性とガス透過性を有する電極基材中に吸水性無機物の粒状体を分散保持して形成した燃料電池が記載され、吸水性無機物としてシリカゲル、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）ゲル、ゼオライトが開示されている（段落【００２２】参照）。
　しかし、甲第３号証記載のシリカゲル、アルミナゲル、ゼオライトは電極基材中に分散混合されて、電極基材単独の場合に比べて多量の水分を電極中或いは電極表面において吸水し、電極における過剰水分の除去効率を向上させ、また、電極の乾燥を防止し、水分管理の簡略化を図ることができるものであり（段落【００６５】参照）、さらに、カソードに乾燥酸素ガスが供給されるような通常運転時には見られない事態が起きても、乾燥酸素ガスが電解質膜にいたる手前で加湿することできるため、電解質膜の不用意な破損や電池性能の低下を回避して高い電池特性を維持することができるることができるものであって（段落【００４０】参照）、イオン交換膜からなる固体高分子電解質膜に分散混合されて固体高分子電解質膜のイオン伝導性を向上させるものではない。
　甲第４号証には、リン酸、硫酸等の無機酸を保持する電解質マトリックスとしての炭化硅素やジルコニアの微粒子をフッ素樹脂で結着した従来のシート状物は保液性に欠けるが、ゼオライトを該マトリックスに混合して用いることにより、電解液の保持量が増加することが記載されているが、甲第４号証記載の電解質は液体電解質であるから、甲第４号証には、ゼオライトを固体電解質であるイオン交換樹脂中に分散混合させることは記載も示唆もされていない。
　甲第５号証において、表６．２の平均細孔径［Å］が「３０」、「１００」はそれぞれ「３ｎｍ」、「１０ｎｍ」に相当するから、甲第５号証には、粒子径、比表面積、平均細孔径、細孔容積、関係湿度が２０％、９０％である場合の吸湿容量の各数値が本件発明１の吸湿性無機多孔質粒子と重複するシリカゲルが記載されているが、該シリカゲルを、イオン交換樹脂を高分子マトリックスとする固体イオン導電体のイオン交換樹脂中に分散混合することは、記載も示唆もされていない。
  よって、甲第１号証記載の発明において、イオンの輸送経路を新たに供与するとともに、イオンの移動速度を向上することにより、固体イオン導電体のイオン伝導性の充分な向上をはかる目的で、吸湿性無機粒子として上記相違点に関する多孔質粒子を採用することは、甲第１〜５号証に記載される事項から当業者が容易になし得ることではない。
　なお、甲第２号証には、触媒層（甲第３号証記載の「電極基材」に相当）に、イオン交換膜に含有させたものと同じシリカを含有させることが記載されているが、甲第３号証記載の電極基材にシリカゲルを含有させる目的が甲第１号証及び甲第２号証に記載の固体イオン導電体にシリカを含有させる目的と相違する以上、該固体イオン導電体に含有されたシリカの代わりに、甲第３号証記載のシリカゲルを用いることを当業者が容易になし得るとはいえない。
　そして、本件発明１は、上記相違点に関する構成を備えることにより、無孔質の吸湿性無機粒子を用いた場合に比較して、優れた電気伝導度の向上が可能となるものである（本件明細書の表１参照）。
　したがって、本件発明１は、甲第１〜５号証に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　なお、特許異議申立人は、添付資料に記載される比較試験１〜５は、それぞれ粒子径、比表面積、平均細孔径、細孔容積、関係湿度２０％の場合の吸湿容量に対する電気伝導度のブランクに対する比を参考図１〜５として示したものであるが、本件明細書の段落【００１３】〜【００１７】には、上記各ファクターの数値をはずれると不利となる理由として、固体イオン導電体の硬化、無機多孔質粒子の凝集、固体イオン導電体の吸湿性（含水率）、固体イオン導電体の過剰な膨潤等電気伝導度に関するものではない理由が記載されているから、各ファクターと電気伝導度の関係に関する上記添付資料は、本件明細書の記載からもたらされる効果を認識できるものではなく、また、吸水性無機多孔質粒子を使用しているにもかかわらず、請求項１に規定された数値範囲をはずれた粒子はすべてブランクより劣った結果になっていることは、きわめて不自然であり、特に実施例２（請求項１に規定される粒子径をはずれるゼオライト粒子が使用されている。）とも明らかに矛盾し、信憑性に疑問があるものであって、添付資料は、請求項１に規定される数値範囲の優位性を示すものではなく、本件発明は、甲各号証との比較において進歩性を有するものではない旨、主張するが、上記訂正により実施例２及び比較例３は削除された（「２．２−１．（３）訂正事項ｃ」参照）。
　そして、固体イオン導電体の硬化、無機多孔質粒子の凝集、固体イオン導電体の吸湿性（含水率）、固体イオン導電体の過剰な膨潤等は、いずれも固体イオン導電体の電気伝導度に影響する要因であり、また、イオン交換樹脂中に吸湿性無機多孔質粒子を分散させたからといって必ずしも高分子固体電解質の電気伝導度が向上するとは限らす、添付資料の参考図は不自然とはいえない（平成１３年７月３０日付け特許異議意見書の第５頁第２行〜１２頁第３行参照）から、上記特許異議申立人の主張は採用できない。
　　
３−４−２．本件発明２について
　本件発明２は、本件発明１において、吸湿性無機多孔質粒子の比表面積を本件発明１の１５０〜９００ｍ２／ｇの範囲内の２００〜６００ｍ２／ｇに規定するものであるから、上記「３−４−１．本件発明１について」で述べた理由により、甲第１〜５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　　
３−４−３．本件発明３について
　本件発明３は、本件発明１又は２において、吸湿性無機多孔質粒子をシリカゲルに特定するものであるから、上記「３−４−１．本件発明１について」及び「３−４−２．本件発明２について」で述べた理由により、甲第１〜５号証に記載された発明  に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　　
３−４−４．本件発明４について
　本件発明４は、本件発明１〜３のうちのいずれかにおいて、吸湿性無機多孔質粒子の含有量を、イオン交換樹脂１００重量部に対して０．５〜６０重量部に限定するものであるから、上記「３−４−１．本件発明１について」、「３−４−２．本件発明２について」及び「３−４−３．本件発明３について」で述べた理由により、甲第１〜５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　　
３−４−５．本件発明５について
　本件発明５は、本件発明１〜４のうちのいずれかにおいて、イオン交換樹脂を、パーフルオロカーボンスルホン酸樹脂、ポリサルホン樹脂、パーフルオロカルボン酸樹脂、スルホン酸基を有するポリスチレン系陽イオン交換樹脂、フルオロカーボンマトリックスとトリフルオロエチレンとのグラフト共重合樹脂、ポリエチレンスルホン酸樹脂及びポリビニルスルホン酸樹脂からなる群から選択される樹脂に特定するものであるから、上記「３−４−１．本件発明１について」、「３−４−２．本件発明２について」、「３−４−３．本件発明３について」及び「３−４−４．本件発明４について」で述べた理由により、甲第１〜５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　　
３−４−６．本件発明６について
　本件発明６は、アノードと、カソードと、該アノードと該カソードとの間に配置されている高分子固体電解質膜とを備えた燃料電池であって、該高分子固体電解質膜が本件発明１〜５のうちのいずれかの固体イオン導電体からなる燃料電池であるから、上記「３−４−１．本件発明１について」、「３−４−２．本件発明２について」、「３−４−３．本件発明３について」、「３−４−４．本件発明４について」及び「３−４−５．本件発明５について」で述べた理由により、甲第１〜５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
３−５．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては本件発明１〜６に係る特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１〜６に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１月２１日（２００２．１．２１）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
（ａ）特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項３を、
「【請求項３】　前記吸湿性無機多孔質粒子が、シリカゲルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の固体イオン導電体。」と訂正する。
（ｂ）明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書の段落【００１２】を、
「本発明の固体イオン導電体は、イオン交換樹脂を高分子マトリックスとする固体イオン導電体であって、下記の吸湿性無機多孔質粒子がそのイオン交換樹脂中に分散混合されていることを特徴とするものである。すなわち、本発明にかかる吸湿性無機多孔質粒子は無機材料からなる多孔質粒子であり、かかる無機材料としてはＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２及びＹ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも一つの金属酸化物を構成要素とする無機材料が好適なものとして挙げられ、シリカゲルが特に好ましい。」と訂正する。
（ｃ）明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書の段落【００４１】〜【００４４】を削除する。
（ｄ）明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書の段落【００４５】の段落番号を、
「【００４１】」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
固体イオン導電体
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　イオン交換樹脂を高分子マトリックスとする固体イオン導電体であって、０．１μｍ〜３００μｍの粒子径を有する吸湿性無機多孔質粒子が該イオン交換樹脂中に分散混合されており、
　前記吸湿性無機多孔質粒子が、１５０〜９００ｍ２／ｇの比表面積、１〜３５０ｎｍの平均細孔径及び０．２〜３ｍｌ／ｇの細孔容積を有しており、かつ関係湿度が２０％、５０％、９０％である場合の吸湿容量がそれぞれ２〜１５％、４〜４０％、２０〜９０であることを特徴とする固体イオン導電体。
　【請求項２】　前記吸湿性無機多孔質粒子の比表面積が、２００〜６００ｍ２／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の固体イオン伝導体。
　【請求項３】　前記吸湿性無機多孔質粒子が、シリカゲ
ルで
　【請求項４】　前記吸湿性無機多孔質粒子の含量が、前記イオン交換樹脂１００重量部に対して０．５〜６０重量部であることを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれかに記載の固体イオン導電体。
　【請求項５】　前記イオン交換樹脂が、パーフルオロカーボンスルホン酸樹脂、ポリサルホン樹脂、パーフルオロカルボン酸樹脂、スルホン酸基を有するポリスチレン系陽イオン交換樹脂、フルオロカーボンマトリックスとトリフルオロエチレンとのグラフト共重合樹脂、ポリエチレンスルホン酸樹脂及びポリビニルスルホン酸樹脂からなる群から選択される樹脂であることを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれかに記載の固体イオン導電体。
　【請求項６】　アノードと、カソードと、該アノードと該カソードとの間に配置されている高分子固体電解質膜とを備えた燃料電池であって、該高分子固体電解質膜が請求項１〜５のうちのいずれかに記載の固体イオン導電体からなることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は固体イオン導電体に関し、より詳細には、燃料電池、一次電池、二次電池、エレクトロミックディスプレイ、イオンセンサー、ガスセンサー等に有用な固体イオン導電体に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、燃料電池、一次電池、二次電池、エレクトロミックディスプレイ、イオンセンサー、ガスセンサー等において電極間の短絡を防止しつつ電極間のイオン伝導を可能とする為に固体イオン導電体が使用されており、例えば固体高分子型燃料電池においてはアノードからカソードに水素イオンが移動しやすいようにパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂からなる高分子膜等が使用されていた。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、このような従来の高分子膜を使用すると、放電電流が増大するにつれて電圧が低下するため放電電流に限界があるという問題があり、このような現象の原因の一つとして高分子膜自身が有している電気抵抗が挙げられていた。
　【０００４】
　そのため、かかる高分子膜の電気抵抗を低減する、すなわちイオン伝導性を向上させるための研究がなされており、特開平６−１１１８３４号公報には平均一次粒度が０．１μｍ以下である微細粒子のシリカ及び／又は太さが６μｍ以下である繊維状のシリカファイバーをイオン交換樹脂に配合した高分子固体電解質組成物が開示されている。
　【０００５】
　しかしながら、上記従来の固体イオン導電体にあっても未だ、イオン伝導性の向上すなわち電気抵抗の低減は充分に達成されず、しかも物性が充分に均一な導電体を得るのは困難であった。
　【０００６】
　そこで、本発明の目的は、固体イオン導電体の電気抵抗の充分な低減すなわちイオン伝導性の充分な向上を可能とし、しかも物性が充分に均一な固体イオン導電体を提供することにある。
　【０００７】
　また、本発明の他の目的は、上記本発明の固体イオン導電体を用いて放電特性に優れた燃料電池を提供することにある。
　【０００８】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の固体イオン導電体は、イオン交換樹脂を高分子マトリックスとする固体イオン導電体であって、０．１μｍ〜３００μｍの粒子径を有する吸湿性無機多孔質粒子が該イオン交換樹脂中に分散混合されており、この吸湿性無機多孔質粒子が、１５０〜９００ｍ２／ｇの比表面積、１〜３５０ｎｍの平均細孔径及び０．２〜３ｍｌ／ｇの細孔容積を有しており、かつ関係湿度が２０％、５０％、９０％である場合の吸湿容量がそれぞれ２〜１５％、４〜４０％、２０〜９０であることを特徴とするものである。
　【０００９】
　また、本発明の燃料電池は、アノードと、カソードと、該アノードと該カソードとの間に配置されている高分子固体電解質膜とを備えた燃料電池であって、該高分子固体電解質膜が上記本発明の固体イオン導電体からなることを特徴とするものである。
　【００１０】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
　【００１１】
　先ず、本発明の固体イオン導電体について説明する。
　【００１２】
　本発明の固体イオン導電体は、イオン交換樹脂を高分子マトリックスとする固体イオン導電体であって、下記の吸湿性無機多孔質粒子がそのイオン交換樹脂中に分散混合されていることを特徴とするものである。すなわち、本発明にかかる吸湿性無機多孔質粒子は無機材料からなる多孔質粒子であり、かかる無機材料としてはＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２及びＹ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも一つの金属酸化物を構成要素とする無機材料が好適なものとして挙げられ、シリカゲ
ルが
　【００１３】
　また、本発明にかかる無機多孔質粒子は表面から内部にかけて無数の細孔を有するものであり、これらの細孔の多くが一方の面から他方の面へ貫通していることが好ましい。具体的には、比表面積が１５０〜９００ｍ２／ｇ、特に好ましくは２００〜６００ｍ２／ｇ、でありかつ平均細孔径が１．０〜３５０ｎｍ、であることが好ましい。比表面積が上記下限未満のものを添加してもキャスト後の再生樹脂中にイオン輸送を促進するに充分な水分量を保持することができないためイオン伝導性の向上は達成されない傾向にあり、他方、上記上限を超えるものを添加すると再生樹脂が吸湿した過剰な水分により膨潤し過ぎるため成形時に力学的強度が低下する傾向にある。また、平均細孔径が上記下限未満のものを添加しても吸湿機能を充分発揮しないためイオン伝導性の向上は達成されない傾向にあり、他方、上記上限を超えるものを添加すると無機多孔質粒子中に一旦捕捉された水分が逃げ出る性質が大きくなるため再生樹脂の含水率が電気伝導度を向上させるに充分な水分量を保持できなくなる傾向にある。なお、比表面積はＢＥＴ吸着等温式に基づく値である。
　【００１４】
　更に、本発明にかかる無機多孔質粒子は０．２〜３ｍｌ／ｇ、の細孔容積を有していることが好ましい。細孔容積が上記上限を超えるものを添加すると再生樹脂を関係湿度が８０％以下の条件下で使用する際に吸湿性が非常に低下して再生膜に充分な水分を保持できなくなる傾向にあり、他方、上記下限未満のものを添加すると無機多孔質粒子同士の自己凝集が起こって溶液中での均一分散性が低下する傾向にある。
　【００１５】
　また、本発明にかかる無機多孔質粒子の真比重は１．６〜７．０、充填嵩密度は３００〜９００ｋｇ／ｍ３、気孔率は０．２〜０．９５、充填空間率は０．２〜０．７であることが好ましい。
　【００１６】
　更に、上記本発明にかかる無機多孔質粒子は吸湿性であることが必要であり、具体的には、関係湿度が２０％、５０％、９０％である場合の吸湿容量がそれぞれ２〜１５％、４〜４０％、２０〜９０％であることが好ましい。吸湿容量が上記下限未満のものを添加してもイオン輸送を促進させるに充分な樹脂含水率まで到達することができないためイオン伝導性の向上は達成されない傾向にあり、他方、上記上限を超えるものを添加すると再生樹脂中の水分量が増大し過ぎるために樹脂が膨潤し、再生樹脂を加工成形する際の加工性が劣ってくる傾向にある。なお、吸湿容量は静的方法（ＪＩＳ−Ｋ　１１５０−１９９４）による測定値である。
　【００１７】
　そして、本発明にかかる吸湿性無機多孔質粒子の粒子径は０．１〜３００μｍであることが必要である。粒子径が３００μｍを超えたものを使用すると、導電体の膜を形成することが困難になると共に、導電体が硬化して脆くなる。他方、粒子径が０．１μｍ未満のものを使用すると、多孔質粒子が凝集してしまい、均一に分散させることが困難になるため、物性が充分に均一な固体イオン導電体が得られない。なお、ここでいう粒子径は平均粒子径であり、例えばコールターカウンター法によって求められる。
　【００１８】
　なお、このような吸湿性無機多孔質粒子は例えば以下のようにして製造される。すなわち、上記金属酸化物を含むコロイド溶液中で無機材料の結晶を析出させかつ成長させることによってかかる無機材料のゲルを得、次いで粒状に成形されたゲルを洗浄、乾燥、焼成することによって吸湿性無機多孔質粒子が得られる。
　【００１９】
　本発明の固体イオン導電体においては、高分子マトリックスであるイオン交換樹脂中に上記の吸湿性無機多孔質粒子が分散混合されている。本発明にかかる好適なイオン交換樹脂としては、パーフルオロカーボンスルホン酸樹脂、ポリサルホン樹脂、パーフルオロカルボン酸樹脂、スルホン酸基を有するポリスチレン系陽イオン交換樹脂（例えばスチレン−ジビニルベンゼンスルホン酸樹脂）、フルオロカーボンマトリックスとトリフルオロエチレンとのグラフト共重合樹脂、ポリエチレンスルホン酸樹脂及びポリビニルスルホン酸樹脂が挙げられ、特にパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂が好ましい。このようなパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂としてはポリテトラフルオロエチレンよりなる主鎖とスルホン酸基を有する側鎖とからなるものが挙げられ、特に下記一般式（１）：
　【化１】
［一般式（１）中、ｍは５〜１３．５であり、ｎは５〜１００００（好ましくは約１０００）であり、ｚは１〜３０である］
で表わされるものが好ましい。一般式（１）で表わされるパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂は、「ナフィオン」の商品名（デュポン社製）で市販されている。このようなパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂は、図１に示すようなクラスター構造を有しており、イオン伝導性が特に優れている。すなわち、パーフルオロカーボンスルホン酸樹脂においてはスルホン酸基１が図１に示すように外径約４．８ｎｍ、内径約４．２ｎｍの複数の球２を構成しており、隣接する球２の内部が直径約１ｎｍの連通管３で接続されている。そして、球２の内部に水が存在し、イオン４がその内部でスルホン酸基と着脱を繰り返すことによって効率良く伝搬すると考えられている。
　【００２０】
　そして、本発明の固体イオン導電体における前記吸湿性無機多孔質粒子の含量は、前記イオン交換樹脂１００重量部に対して０．５〜６０重量部、特に好ましくは１〜３０重量部、であることが好ましい。上記の含量が０．５重量部未満ではイオン伝導度が充分に向上しない傾向にある。他方、上記の含量が６０重量部を超えると、膜が硬くなり、脆くなる傾向にある。
　【００２１】
　なお、本発明の固体イオン導電体において、このようにイオン交換樹脂中に吸湿性無機多孔質粒子を分散混合せしめることによってイオン伝導性が向上する、すなわち電気抵抗が減少する理由を本発明者らは以下のように考える。すなわち、このような吸湿性無機多孔質粒子はその表面から内部へ通じる無数の微細孔の中に水分子を捕捉し、水分子で囲まれた状態となる。例えば、シリカゲルの表面は、その２．０〜５．５重量％の水酸基で覆われており、これらの水酸基が水に対して非常に強い親和性を発揮する。そのため、吸湿性無機多孔質粒子によってより多くの水分子が導電体中に保持され、かかる水分子によってイオンが水和される。また、かかる樹脂中の狭い空間内においては、水分子同士の押し合いが生じるので、水和したイオンを押し出す力も働く。従って、導電体中のイオン交換基上におけるイオンの移動速度が向上し、イオン伝導性が促進される。
　【００２２】
　また、吸湿性無機多孔質粒子はその微細孔の中に水分子を保持することができるので、イオンの輸送経路を新たに供与することができる。すなわち、水分子を保持した微細孔がパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂中にある親水クラスターやチャネルの役目を担うのである。なお、無機多孔質粒子にはイオン交換基は存在しないため、イオンは無機粒子の構成元素である酸素原子の非共有電子対を足場にして移動し、樹脂全体から見たイオンの移動量が増大することとなる。
　【００２３】
　更に、一般に水分が樹脂膜の中に入ってくる速度は膜表面層が最も遅い（表面拡散律速）のであるが、本発明の固体イオン導電体においては無機多孔質粒子が保持する水分によって樹脂表面の親水性が増大し、濡れ易くなっているため、樹脂内部への水分の侵入が促進される。かかる性質は、特に燃料電池のような加湿条件下で使用する場合に重要である。
　【００２４】
　本発明の固体イオン導電体の形状は特に制限されず、用途に応じて適宜選択されるが、固体高分子型燃料電池等用の高分子膜として使用する場合は、膜厚が１０〜３００μｍ、特に好ましくは３０〜２５０μｍ、であることが好ましい。膜厚が３００μｍを超えると、イオン伝導性の低下が顕著となり、使用に耐え得る電流電圧を発現するのが困難となる傾向にある。他方、膜厚が１０μｍ未満では、膜の力学的強度が小さく、加工性が低下し、加工する際にピンホールや裂け目が生じる傾向にある。
　【００２５】
　次に、本発明の固体イオン導電体の製造方法について説明する。本発明の固体イオン導電体の製造方法においては先ず、イオン交換樹脂を溶媒に溶解させて樹脂溶液を得る。例えば、パーフルオロカーボンスルホン酸樹脂を使用する場合は、パーフルオロカーボンスルホン酸樹脂を溶媒、例えばエタノールと水との混合溶媒、プロパノールと水との混合溶媒、に浸し、加熱して溶解させて樹脂溶液を得る。この際、樹脂濃度が０．５〜３０重量％であることが好ましい。樹脂濃度が３０重量％を超えると溶液の粘度が高過ぎるため吸湿性無機多孔質粒子を均一に混合することが困難となり、また溶液に気泡が入ってイオン伝導性を低下させる空孔が生じる傾向にある。他方、樹脂濃度が０．５重量％未満では膜を形成することが困難となる傾向にある。
　【００２６】
　続いて、上記樹脂溶液に、用いたイオン交換樹脂１００重量部に対して０．５〜６０重量部、特に好ましくは１〜３０重量部、の吸湿性無機多孔質粒子を添加し、混合して分散液を得る。
　【００２７】
　次いで、上記分散液を基材上に流延（キャスト）した後、乾燥させることによって本発明の固体イオン導電体が得られる。基材は特に制限されず、表面が平滑であっても、凹凸を有するものでもよい。また、乾燥方法として真空乾燥法を採用すると、乾燥時間が短縮され、更にイオン交換樹脂及び吸湿性無機多孔質粒子の凝集やこれらの相分離が防止されるので好適である。
　【００２８】
　次に、本発明の燃料電池について説明する。図２は、本発明の燃料電池（固体高分子型燃料電池）の好適な一形態を概念的に示す模式図である。図２に示す燃料電池５は、アノード６と、カソード７と、アノード６とカソード７との間に配置されている高分子固体電解質膜８とを備えており、高分子固体電解質膜８が上記本発明の固体イオン導電体からなるものである。そして、アノード６に水素９を供給しかつカソード７に酸素１０を供給すると、高分子固体電解質膜８を介してプロトン１１がアノード６からカソード７に移動し、カソード７において水１２が生成されると同時に、電子１３が負荷１４を介してアノード６からカソード７に流れる。このように、図２に示す燃料電池５における反応そのものは従来の燃料電池における反応と同様であるが、前述のように本発明の固体イオン導電体はイオン伝導性が高いことから、本発明にかかる燃料電池５は放電効率に優れており、放電電流の増大に伴う電圧低下が低減される。
　【００２９】
　以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、本発明の固体イオン導電体は、燃料電池以外にも一次電池、二次電池、エレクトロミックディスプレイ、イオンセンサー、ガスセンサー等にも有用であり、本発明の固体イオン導電体の使用によって高性能化が図られる。
　【００３０】
　【実施例】
　以下、実施例と比較例により、本発明の内容を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
　【００３１】
　
実施例１及び比較例１〜２
　パーフルオロカーボンスルホン酸樹脂（商品名：「ナフィオン１１７膜」、デュポン社製）を２×２ｍｍ程度の大きさに裁断し、これをエタノールと水との混合溶媒（容量比１：１）に浸し、２３０℃に加熱して１時間撹拌して溶解させて樹脂溶液を得た。樹脂溶液中の樹脂濃度は１０重量％であった。
　【００３２】
　続いて、上記樹脂溶液に、表１に示す添加物（実施例１：シリカゲル、比較例１：無孔質シリカ）を同表に示す量（用いたパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂１００重量部に対する重量部）添加し、混合して分散液を得た。なお、使用したシリカゲル及び無孔質シリカは以下の特性を有するものであった。
　【００３３】
（シリカゲル）
　商品名：サイリシア３１０、富士シリシア化学株式会社製
　粒子径（平均粒子径）：１．４μｍ
　比表面積：３００ｍ２／ｇ
　平均細孔径：２１ｎｍ
　真比重：２．１５
　充填嵩密度：４７０ｋｇ／ｍ３
　気孔率：０．７７（全体が孔になっていると擬制した
　　　　　場合の気孔率＝１に対する比率）
　充填空間率：０．２３（全体が充填されていると擬制
　　　　　　　した場合の充填空間率＝１に対する比率）
　細孔容積：１．６０ｍｌ／ｇ
　吸湿容量：（関係湿度２０％）　５％
　　　　　（関係湿度５０％）１０％
　　　　　（関係湿度９０％）４０％。
　【００３４】
（無孔質シリカ）
　商品名：アエロジル２００、日本アエロジル社製
　粒子径（平均粒子径）：０．０１４μｍ
　比表面積：２００ｍ２／ｇ
　真比重：２．１５。
　【００３５】
　次いで、上記分散液をシャレー上に流延（キャスト）した後、１００℃で真空乾燥させることによって固体イオン導電膜を得、更に、重量減少率が０．１％未満になるまで固体イオン導電膜の乾燥を継続して恒量化処理し、電気伝導度を低下させる残存アルコール分を完全に除去した。
　【００３６】
　得られた固体イオン導電膜の厚さ及び電気伝導度を測定し、その結果を表１に示す。なお、比較例２は上記添加物を添加しなかったブランク試験であり、電気伝導度のブランクに対する比率として実施例１及び比較例１の固体イオン導電膜のイオン伝導性を評価した。
　【００３７】
　また、実施例１の固体イオン導電膜においてはシリカゲル粒子が均一に分散しており、充分に均一な物性を有するものであったのに対して、比較例１の固体イオン導電膜においてはシリカ微粒子が部分的に凝集しており、物性が均一ではなかった。
　【００３８】
　なお、電気伝導度は、下記条件下で交流法（コール・コールプロット）によって膜抵抗を求め、その値に基づいて以下の式：
により算出した。
　【００３９】
（電気伝導度測定条件）
　白金電極（白金黒めっき付）面積：０．３５ｃｍ２
　電極間距離：０．５ｃｍ
　導電膜寸法：１．０ｃｍＬ×０．５ｃｍＷ
　膜接触液：脱イオン水（０．３ｍｌ）。
　【００４０】
　【表１】
　表１に示す結果から明らかなように、本発明にかかるシリカゲルをパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂中に分散混合してなる本発明の固体イオン導電膜（実施例１）は、シリカゲルを含有しないもの（比較例２）に比べて電気伝導度が非常に優れており、しかも本発明にかかるシリカゲルを添加した場合（実施例１）の電気伝導度の向上率は従来の無孔質シリカを添加した場合（比較例１）の電気伝導度の向上率に比べて顕著であった。
　
【００４１】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明によれば、固体イオン導電体の電気抵抗の充分な低減すなわちイオン伝導性の充分な向上が可能となり、しかも充分に均一な物性を有する固体イオン導電体を得ることが可能となる。さらに、本発明の固体イオン導電体を用いれば、放電特性に優れた燃料電池が得られる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明にかかるパーフルオロカーボンスルホン酸樹脂のクラスター構造を概念的に示す模式図である。
　【図２】
　本発明の燃料電池の好適な一形態を概念的に示す模式図である。
　【符号の説明】
１…スルホン酸基、２…球、３…連通管、４…イオン、５…燃料電池、６…アノード、７…カソード、８…高分子固体電解質膜、９…水素、１０…酸素、１１…プロトン、１２…水、１３…電子、１４…負荷。