(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機粒子の表面に結合基を介して結合する有機基を有し、かつ、前記有機基の立体障害により、前記無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有している粒子であって、
前記有機基が、イオン伝導性基を含有し、
前記無機粒子が、酸化セリウムであり、
前記イオン伝導性基が、スルホ基、カルボキシル基、ホスホノ機およびアミノ基からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、イオン伝導性有機無機複合粒子。
【請求項２】
前記イオン伝導性基は、アミノ基であることを特徴とする、請求項１に記載のイオン伝導性有機無機複合粒子。
【請求項３】
前記イオン伝導性基は、スルホ基、カルボキシル基およびホスホノ機からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１に記載のイオン伝導性有機無機複合粒子。
【請求項４】
イオン伝導性基の存在割合が、０．０１〜１０（ｍｍｏｌ／ｇ）であることを特徴とする、請求項１に記載のイオン伝導性有機無機複合粒子。
【請求項５】
樹脂と、
前記樹脂中に混合されているイオン伝導性有機無機複合粒子と
を含み、
前記イオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に有機基を有し、かつ、前記有機基の立体障害により、前記無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有している粒子であって、
前記有機基が、イオン伝導性基を含有し、
前記無機粒子が、酸化セリウムであり、
前記イオン伝導性基が、スルホ基、カルボキシル基、ホスホノ機およびアミノ基からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、粒子含有樹脂組成物。
【請求項６】
樹脂と、
前記樹脂中に混合されているイオン伝導性有機無機複合粒子と
を含む粒子含有樹脂組成物樹脂から成形されるイオン伝導性成形体であって、
前記イオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に有機基を有し、かつ、前記有機基の立体障害により、前記無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有している粒子であって、
前記有機基が、イオン伝導性基を含有し、
前記無機粒子が、酸化セリウムであり、
前記イオン伝導性基が、スルホ基、カルボキシル基、ホスホノ機およびアミノ基からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、イオン伝導性成形体。  
【請求項７】
イオン伝導性フィルムであることを特徴とする、請求項６に記載のイオン伝導性成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン伝導性有機無機複合粒子、粒子含有樹脂組成物およびイオン伝導性成形体、詳しくは、各種産業用途に用いられるイオン伝導性成形体、それを形成するための粒子含有樹脂組成物、および、それに含まれるイオン伝導性有機無機複合粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナノメーターサイズの粒子（ナノ粒子）が、エネルギー用途を含む各種産業用途に用いられている。【０００３】
例えば、プロトン伝導性基が結合された無機ナノ粒子を、高分子および溶媒に配合して調製した組成物を、塗布および乾燥することにより、電解質膜を得ることが提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９１３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、無機ナノ粒子は、比表面積が大きく、高い表面エネルギーを下げて安定化しようとするため、凝集し易い。一旦、凝集した無機ナノ粒子を分散させることは、困難であり、凝集した無機ナノ粒子に表面処理を行う必要があるが、かかる表面処理を均一に実施することは困難である。【０００６】
そのため、無機ナノ粒子は、高分子に対して高い配合割合で配合する場合には、ナノメーターサイズにすることにより大きくした比表面積の効果を存分に発揮させることができず、つまり、上記した凝集を生じるので、かかる無機ナノ粒子が高分子に混合された電解質膜において、プロトン伝導性などの各種物性が低下するという不具合がある。【０００７】
本発明の目的は、イオン伝導性有機基同士が互いに近接することによって、イオンが伝導し易いパスを少なくとも形成することのできる、イオン伝導性有機無機複合粒子、粒子含有樹脂組成物およびイオン伝導性成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に有機基を有し、かつ、前記有機基の立体障害により、前記無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有している粒子であって、前記有機基が、イオン伝導性基を含有していることを特徴としている。【０００９】
また、本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子では、前記イオン伝導性基は、カチオン伝導性基であること、または、アニオン伝導性基であることが好適である。【００１０】
また、本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子では、イオン伝導性基の存在割合が、０．０１〜１０（ｍｍｏｌ／ｇ）であることが好適である。【００１１】
また、本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子は、水熱合成により得られることが好適である。【００１２】
また、本発明の粒子含有樹脂組成物は、樹脂と、前記樹脂中に混合されているイオン伝導性有機無機複合粒子とを含み、前記イオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に有機基を有し、かつ、前記有機基の立体障害により、前記無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有している粒子であって、前記有機基が、イオン伝導性基を含有していることを特徴としている。【００１３】
また、本発明のイオン伝導性成形体は、樹脂と、前記樹脂中に混合されているイオン伝導性有機無機複合粒子とを含む粒子含有樹脂組成物樹脂から成形されるイオン伝導性成形体であって、前記イオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に有機基を有し、かつ、前記有機基の立体障害により、前記無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有している粒子であって、前記有機基が、イオン伝導性基を含有していることを特徴としている。【００１４】
また、本発明のイオン伝導性成形体は、イオン伝導性フィルムであることが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に存在する有機基の立体障害により、無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有しており、有機基がイオン伝導性基を有しているので、有機基同士が近接する、イオンが伝導し易いパスを形成することができる。【００１６】
そのため、樹脂と、イオン伝導性有機無機複合粒子とを含む本発明の粒子含有樹脂組成物から成形される本発明のイオン伝導性成形体では、イオン伝導性有機無機複合粒子が、かかるパスによって、イオン伝導性成形体のイオン伝導性を向上させることができる。【００１７】
また、本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子は、寸法安定性（寸法維持性）に優れているので、かかるイオン伝導性有機無機複合粒子からなる構造体、および、イオン伝導性有機無機複合粒子が樹脂中に含まれる本発明の粒子含有樹脂組成物から成形される本発明のイオン伝導性成形体は、寸法安定性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施例１７のイオン伝導性有機無機複合粒子のＴＥＭ写真（１，０００，０００倍）の画像処理図を示す。
【図２】図２は、実施例２０のイオン伝導性有機無機複合粒子のＴＥＭ写真（１，０００，０００倍）の画像処理図を示す。
【図３】図３は、実施例２０のイオン伝導性有機無機複合粒子のＴＥＭ写真（２００，０００倍）の画像処理図を示す。
【図４】図４は、実施例においてプロトン伝導度の測定（交流インピーダンス法）に用いられるサンプルの断面図を示す。
【発明の実施形態】
【００１９】
本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に、有機基を有している。
【００２０】
具体的には、イオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子を有機化合物で表面処理することにより得られる。
【００２１】
無機粒子を形成する無機物としては、例えば、典型元素、遷移元素などの金属元素からなる金属、例えば、ホウ素、ケイ素などの非金属元素からなる非金属、例えば、金属元素および／または非金属を含む無機化合物などが挙げられる。
【００２２】
金属元素または非金属元素としては、例えば、長周期型周期表（ＩＵＰＡＣ、１９８９）で第ＩＩＩＢ属のホウ素（Ｂ）−第ＩＶＢ属のケイ素（Ｓｉ）−第ＶＢ属のヒ素（Ａｓ）−第ＶＩＢ属のテルル（Ｔｅ）−第ＶＩＩＢ属のアスタチン（Ａｔ）を境界として、これらの元素およびその境界より、長周期型周期表において左側および下側にある元素が挙げられ、具体的には、例えば、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓなどのアルカリ金属など第ＩＡ属元素、例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａなどのアルカリ土類金属などの第ＩＩＡ属元素、例えば、Ｓｃ、Ｙなどの第ＩＩＩＡ属元素、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆなどの第ＩＶＡ属元素、例えば、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａなどの第ＶＡ属元素、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗなどの第ＶＩＡ属元素、例えば、Ｍｎ、Ｒｅなどの第ＶＩＩＡ属元素、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔなどの第ＶＩＩＩＡ属元素、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの第ＩＢ属元素、例えば、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇなどの第ＩＩＢ属元素、例えば、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌなどの第ＩＩＩＢ属元素、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂなどの第ＩＶＢ属元素、例えば、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉなどの第ＶＢ元素、例えば、Ｔｅ、Ｐｏなどの第ＶＩＢ属元素、例えば、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタニド系列元素、例えば、Ａｃ、Ｔｈ、Ｕなどのアクチニウム系列元素などが挙げられる。
【００２３】
無機化合物としては、例えば、水素化物、水酸化物、窒化物、ハロゲン化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、金属錯体、有機金属化合物、硫化物、炭化物、リン化物などが挙げられる。また、無機化合物として、例えば、酸化窒化物、複合酸化物などの複合化合物も挙げられる。
【００２４】
無機物のうち、好ましくは、無機化合物が挙げられ、さらに好ましくは、例えば、酸化物、硫酸塩が挙げられる。
【００２５】
酸化物において、酸素と化合する元素としては、上記した金属、具体的には、第ＩＶＡ属元素、ランタニド系列元素が挙げられる。酸素と化合する元素として、好ましくは、Ｔｉ、Ｃｅが挙げられる。
【００２６】
酸化物として、具体的には、酸化チタン（二酸化チタン、酸化チタン（ＩＶ）、チタニア：ＴｉＯ２）、酸化セリウム（二酸化セリウム、酸化セリウム（ＩＶ）、セリア：ＣｅＯ２）などが挙げられる。
【００２７】
これら酸化物は、単独使用または２種以上併用することができる。
【００２８】
硫酸塩は、硫酸イオン（ＳＯ４２−）と、金属のカチオンとの化合物（より具体的には、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の水素原子が金属と置換した化合物）であって、硫酸塩に含まれる金属としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが挙げられる。アルカリ金属およびアルカリ土類金属としては、上記と同様のものが挙げられる。
【００２９】
金属のうち、好ましくは、アルカリ土類金属が挙げられる。
【００３０】
具体的には、硫酸塩としては、好ましくは、アルカリ土類金属を含む硫酸塩が挙げられ、そのような硫酸塩としては、例えば、硫酸ベリリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム、硫酸ラジウムなどが挙げられ、好ましくは、硫酸バリウムが挙げられる。
【００３１】
これら硫酸塩は、単独使用または２種以上併用することができる。
【００３２】
上記した無機物は、単独使用または２種以上併用することができる。
【００３３】
有機化合物は、例えば、無機粒子の表面に有機基を導入する（配置させる）ための有機基導入化合物である。有機化合物は、具体的には、無機粒子の表面と結合可能な結合基と、有機基とを含有している。
【００３４】
結合基としては、無機粒子の種類に応じて適宜選択され、例えば、カルボキシル基、リン酸基（−ＰＯ（ＯＨ）２、ホスホノ基）、アミノ基、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ、スルホン酸基）、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基（シアノ基）、ニトロ基、アゾ基、シリルオキシ基、イミノ基、アルデヒド基（アシル基）、ニトリル基、ビニル基（重合性基）などの官能基（結合性官能基）がなど挙げられる。好ましくは、カルボキシル基、リン酸基、アミノ基が挙げられる。
【００３５】
カルボキシル基には、例えば、エチルエステルなどのアルキルエステル基、例えば、酸無水物基などが含まれる。
【００３６】
リン酸基には、例えば、ジエトキシホスホニルエステルなどの、ジまたはモノアルコキシホスホニルエステル基などのホスホニルエステル基などが含まれる。
【００３７】
これら結合基は、有機化合物に１つあるいは複数含まれる。結合基が、有機化合物に複数含まれる場合には、好ましくは、カルボキシル基およびアミノ基の組合せが挙げられる。
【００３８】
また、結合基は、有機基の末端または側鎖に結合されている。
【００３９】
有機基は、イオン伝導性基を含有しており、具体的には、イオン伝導性基および炭化水素基を含有している。
【００４０】
イオン伝導性基としては、例えば、プロトン（Ｈ＋）、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）、リチウムイオン（Ｌｉ＋）、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）などのカチオンを伝導できるカチオン伝導性基、例えば、水酸化物イオン（ＯＨ−）、炭酸イオン（ＣＯ３２−）などのアニオンを伝導できるアニオン伝導性基などが挙げられる。
【００４１】
カチオン伝導性基は、電離によってアニオンを生ずることができ、具体的には、例えば、スルホ基、カルボキシル基、ホスホノ基などが挙げられる。
【００４２】
カチオン伝導性基として、カチオン伝導性の向上の観点から、好ましくは、スルホ基、カルボキシル基が挙げられ、カチオン伝導性のより一層の向上の観点から、さらに好ましくは、スルホ基が挙げられる。
【００４３】
アニオン伝導性基は、電離によってカチオンを生ずることができ、具体的には、例えば、アミノ基などが挙げられる。
【００４４】
これらイオン伝導性基は、単独使用または異なる種類を複数併用することができる。
【００４５】
イオン伝導性基は、有機基の末端（好ましくは、他端、つまり、結合基に結合される一端の逆側端部）または側鎖に結合されている。
【００４６】
炭化水素基には、結合基およびイオン伝導性基が結合しており、そのような炭化水素基としては、例えば、脂肪族基、脂環族基、芳香脂肪族基、芳香族基などの２価の炭化水素基などが挙げられる。
【００４７】
脂肪族基としては、例えば、飽和脂肪族基、不飽和脂肪族基などが挙げられる。
【００４８】
飽和脂肪族基としては、例えば、炭素数１〜３０のアルキレン基などが挙げられる。
【００４９】
アルキレン基としては、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ｓ−ブチレン、ｔ−ブチレン、ペンチレン、イソペンチレン、ネオペンチレン、ヘキシレン、へプチレン、オクチレン、イソオクチレン、ノニレン、イソノニレン、デシレン、イソデシレン、ウンデシレン、ドデシレン、トリデシレン、テトラデシレン、ペンタデシレン、ヘキサデシレン、ヘプタデシレン、オクタデシレン、ノナデシレン、イコシレン、トリアコンチレンなどの、炭素数１〜３０の直鎖または分岐アルキレン基（パラフィン系炭化水素基）などが挙げられる。好ましくは、炭素数４〜３０の直鎖アルキル基が挙げられる。
【００５０】
不飽和脂肪族基としては、例えば、炭素数２〜２０のアルケニレン基、炭素数４〜２０のジエニレン基、炭素数６〜２０のトリエニレン基などの二重結合を有する二重結合含有脂肪族基、例えば、炭素数２〜２０のアルキニレン基などの三重結合を有する三重結合含有脂肪族基などが挙げられる。
【００５１】
アルケニレン基としては、例えば、エテニレン（ビニレン）、プロペニレン、ブテニレン、ペンテニレン、ヘキセニレン、オクテニレン、ノネニレン、デセニレン、ウンデセニレン、ドデセニレン、テトラデセニレン、ヘキサデセニレン、オクタデセニレン、イコセニレンなどの炭素数２〜２０のアルケニル基（オレフィン系炭化水素基）などが挙げられる。
【００５２】
ジエニレン基としては、例えば、１，３−ブタジエニレンなどの共役二重結合を有する炭素数４〜２０のジエニレン基などが挙げられる。
【００５３】
トリエニレン基としては、１，３，５−ヘキサトリエニルなどの共役二重結合を有する炭素数６〜２０のトリエニレン基などが挙げられる。
【００５４】
アルキニレン基としては、例えば、プロピニレン、ブチニレン、ペンチニレン、ヘキシニレン、ヘプチニレン、オクチニレン、デシニレン、ウンデシニレン、ドデシニレン、トリデシニレン、テトラデシニレン、ペンタデシニレン、ヘキサデシニレン、ヘプタデシニレン、オクタデシニレンなどの炭素数２〜２０のアルキニレン基（アセチレン系炭化水素基）が挙げられる。
【００５５】
不飽和脂肪族基として、好ましくは、二重結合含有脂肪族基が挙げられる。
【００５６】
脂環族基としては、例えば、シクロプロピレン、シクロブチレン、シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロヘプチレン、シクロオクチレンなどの炭素数３〜２０のシクロアルキレン基などが挙げられる。
【００５７】
芳香脂肪族基としては、例えば、フェニルエチレン、フェニルプロピレン、フェニルブチレン、フェニルペンチレン、フェニルヘキシレン、フェニルオクチレン、フェニルデシレン、フェニルヘプチレン、ジフェニルメチレン、ジフェニルプロピレン、ビフェニルエチレンなどの炭素数７〜２０のアラルキレン基などが挙げられる。
【００５８】
芳香族基としては、例えば、フェニレン、キシリレン、ナフチレンなどの炭素数６〜２０のアリーレン基が挙げられる。
【００５９】
炭化水素基のうち、好ましくは、脂肪族基、芳香脂肪族基、芳香族基が挙げられる。
【００６０】
そして、上記した炭化水素基には、イオン伝導性基が結合されており、かかるイオン伝導性基および炭化水素基を含有する有機基は、イオン伝導性基含有炭化水素基とされる。
【００６１】
イオン伝導性基含有炭化水素基として、具体的には、スルホ基含有炭化水素基、カルボキシル基含有炭化水素基、ホスホノ基含有炭化水素基、アミノ基含有炭化水素基などの、１価のイオン伝導性基含有炭化水素基が挙げられる。
【００６２】
スルホ基含有炭化水素基としては、例えば、２−スルホエチル、３−スルホプロピル、４−スルホブチル、５−スルホペンチル、６−スルホヘキシル、７−スルホヘプチル、８−スルホオクチル、９−スルホノニル、１０−スルホデシルなどのスルホ飽和脂肪族基（スルホ脂肪族基）、例えば、スルホフェニルプロピル、スルホフェニルブチル、スルホフェニルペンチル、スルホフェニルへキシル、スルホフェニルオクチル、スルホフェニルデシルなどのスルホ芳香脂肪族基、例えば、スルホフェニル、スルホキシリル、スルホナフチルなどのスルホ芳香族基などの、スルホ基を１つ含有するスルホ基含有炭化水素基が挙げられる。さらに、例えば、５，７−ジスルホヘプチルなどのジスルホ飽和脂肪族基（モノスルホ脂肪族基）などの、スルホ基を２つ含有するジスルホ基含有炭化水素基も挙げられる。
【００６３】
カルボキシル基含有炭化水素基としては、例えば、３−カルボキシプロピル、４−カルボキシブチル、５−カルボキシペンチル、６−カルボキシヘキシル、８−カルボキシオクチル、１０−カルボキシデシルなどのカルボキシ飽和脂肪族基や、３−カルボキシ−２−メチルプロペニルなどのカルボキシ不飽和脂肪族基などのカルボキシ脂肪族基、例えば、カルボキシフェニルへキシルなどのカルボキシ芳香脂肪族基、例えば、カルボキシフェニルなどのカルボキシ芳香族基などが挙げられる。また、カルボキシル基含有炭化水素基としてとして、プロピオン酸エチルエステル基などのカルボン酸アルキルエステル基なども挙げられる。
【００６４】
ホスホノ基含有炭化水素基としては、例えば、３−ホスホノプロピル、４−ホスホノブチル、５−ホスホノペンチル、６−ホスホノヘキシル、８−ホスホノクチルなどのホスホノ飽和脂肪族基などのホスホノ基含有脂肪族基、例えば、ホスホノフェニルへキシルなどのホスホノ基含有芳香脂肪族基、例えば、ホスホノフェニルなどのホスホノ基含有芳香族基などが挙げられる。
【００６５】
アミノ基含有炭化水素基としては、例えば、３−アミノプロピル、４−アミノブチル、５−アミノペンチル、６−アミノヘキシル、８−アミノオクチルなどのアミノ飽和脂肪族基などのアミノ脂肪族基、例えば、アミノフェニルへキシルなどのアミノ芳香脂肪族基、例えば、アミノフェニル、ピリジニルなどのアミノ芳香族基などが挙げられる。
【００６６】
上記したイオン伝導性基含有炭化水素基として、具体的には、イオン伝導性の向上の観点から、好ましくは、スルホ基含有炭化水素基、カルボキシル基含有炭化水素基、アミノ基含有炭化水素基が挙げられ、イオン伝導性のより一層の向上の観点から、さらに好ましくは、スルホ基含有炭化水素基、アミノ基含有炭化水素基が挙げられる。
【００６７】
有機化合物は、上記したイオン伝導性基含有炭化水素基の炭化水素基に、結合基が結合された、イオン伝導性基／結合基併有炭化水素（第１の有機化合物）とされる。
【００６８】
そのような有機化合物（第１の有機化合物）としては、具体的には、スルホ基含有有機化合物、カルボキシル基含有機化合物、ホスホノ基含有機化合物、アミノ基含有有機化合物などが挙げられる。
【００６９】
スルホ基含有有機化合物は、イオン伝導性基がスルホ基であって、結合基がカルボキシル基である場合には、例えば、２−スルホエタン酸（スルホ酢酸）、３−スルホプロパン酸、４−スルホブタン酸、５−スルホペンタン酸、６−スルホヘキサン酸、７−スルホヘプタン酸、８−スルホオクタン酸、９−スルホノナン酸、１０−スルホデカン酸などのスルホ飽和脂肪族基含有カルボン酸（スルホ脂肪族基含有カルボン酸）、例えば、スルホフェニルプロピオン酸、ジ（スルホフェニル）プロピオン酸、スルホフェニルブタン酸、スルホフェニルペンタン酸、スルホフェニルへキサン酸、スルホフェニルオクタン酸、スルホフェニルデカン酸などのスルホ芳香脂肪族基含有カルボン酸、例えば、スルホ安息香酸などのスルホ芳香族基含有カルボン酸などの、モノスルホカルボン酸が挙げられる。
【００７０】
また、スルホ基含有有機化合物として、例えば、５，７−ジスルホヘプタン酸などのジスルホカルボン酸も挙げられる。
【００７１】
さらに、スルホ基含有有機化合物としては、結合基がカルボキシル基およびアミノ基である場合には、例えば、２−アミノ−３−スルホ−プロパン酸（システイン酸）などのスルホアミノ酸（スルホ−モノアミノモノカルボン酸）も挙げられる。
【００７２】
カルボキシル基含有機化合物は、イオン伝導性基がカルボキシル基であって、結合基もカルボキシル基である場合には、例えば、プロパン二酸（マロン酸）、ブタン二酸（コハク酸）、ペンタン二酸（グルタル酸）、ヘキサン二酸（アジピン酸）、オクタン二酸（セバシン酸）、デカン二酸などの飽和脂肪族ジカルボン酸、例えば、イタコン酸（２−メチリデンコハク酸）などの不飽和脂肪族ジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる。また、例えば、６−カルボキシフェニルヘキサン酸などの芳香脂肪族ジカルボン酸、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸なども挙げられる。
【００７３】
また、カルボキシル基含有有機化合物としては、結合基がホスホニルエステル基である場合には、例えば、３−（ジエトキシ−ホスホニル）プロピオン酸エチルエステル、８−デシルホスホン酸ジエチルエステル、１０−オクチルホスホン酸ジエチルエステル、１０−（ジエトキシ−ホスホニル）デカン酸エチルエステルなどのリン酸基（ホスホニルエステル基）含有アルキルエステルなども挙げられる。
【００７４】
ホスホノ基含有有機化合物としては、イオン伝導性基がホスホノ基であって、結合基がカルボキシル基である場合には、例えば、３−ホスホノプロパン酸、４−ホスホノブタン酸、５−ホスホノペンタン酸、６−ホスホノヘキサン酸、８−ホスホノオクタン酸などのホスホノ飽和脂肪族基含有カルボン酸（ホスホノ飽和脂肪酸）などのホスホノ基含有脂肪族基含有カルボン酸（ホスホノ脂肪酸）、例えば、ホスホノフェニルへキサン酸などのホスホノ基含有芳香脂肪族基カルボン酸、例えば、ホスホノ安息香酸などのホスホノ基含有芳香族カルボン酸などが挙げられる。
【００７５】
アミノ基含有機化合物は、イオン伝導性基がアミノ基であって、結合基がカルボキシル基である場合には、例えば、３−アミノプロパン酸（β−アラニン）、４−アミノブタン酸（γ−アミノ酸）、６−アミノヘキサン酸、８−アミノオクタン酸などのアミノ飽和脂肪族基含有カルボン酸などのアミノ脂肪族基含有カルボン酸、例えば、アミノフェニルへキサン酸などのアミノ芳香脂肪族基含有カルボン酸、例えば、アミノ安息香酸などのアミノ芳香族基含有カルボン酸などが挙げられる。
【００７６】
これら有機化合物は、単独使用または２種以上併用することができる。
【００７７】
有機化合物として、具体的には、イオン伝導性の向上の観点から、好ましくは、スルホ基含有有機化合物、カルボキシル基含有有機化合物、アミノ基含有有機化合物が挙げられ、イオン伝導性のより一層の向上の観点から、さらに好ましくは、スルホ基含有有機化合物、アミノ基含有有機化合物が挙げられる。
【００７８】
また、上記した有機化合物（第１の有機化合物、イオン伝導性基／結合基併有炭化水素）とともに、イオン伝導性基を含有しない有機化合物（第２の有機化合物、イオン伝導性基不含／結合基含有炭化水素）を併用することもできる。
【００７９】
第２の有機化合物は、上記した第１の有機化合物において、イオン伝導性基を水素に置換した有機化合物であって、具体的には、ヘキシル、デシルなどの１価の（飽和）脂肪族基などの、１価の炭化水素基を有するカルボン酸が挙げられる。具体的には、ヘキサン酸、デカン酸などが挙げられる。
【００８０】
そして、イオン伝導性有機無機複合粒子は、無機物と有機化合物とを、反応処理、好ましくは、高温処理することによって得ることができる。
【００８１】
高温処理は、溶媒中で実施される。溶媒としては、例えば、水、例えば、上記した有機化合物が挙げられる。
【００８２】
具体的には、無機物および有機化合物を水中で高圧下において高温処理する（水熱合成、水熱反応）か、または、無機物を有機化合物中で高温処理（有機化合物中での高温処理）することにより、イオン伝導性有機無機複合粒子を得る。つまり、無機物により形成される無機粒子の表面を有機化合物で表面処理することにより、イオン伝導性有機無機複合粒子を得ることができる。
【００８３】
水熱合成では、例えば、上記した無機物と有機化合物とを、高温および高圧下において、水の存在下で、反応させる（第１の水熱合成）。
【００８４】
第１の水熱合成に供せられる無機物として、好ましくは、硫酸塩が挙げられる。
【００８５】
各成分の配合割合は、無機物１００質量部に対して、有機化合物の総量が、例えば、１〜１５００質量部、好ましくは、５〜５００質量部、さらに好ましくは、５〜２５０質量部であり、水が、例えば、５０〜８０００質量部、好ましくは、８０〜６６００質量部、さらに好ましくは、５〜４５００質量部である。
【００８６】
なお、有機化合物の密度が、通常、０．８〜１．１ｇ／ｍＬであることから、有機化合物の総量の配合割合は、無機物１００ｇに対して、例えば、０．９〜１８８０ｍＬ、好ましくは、４．５〜６３０ｍＬ、さらに好ましくは、４．５〜３２０ｍＬである。
【００８７】
また、有機化合物の総モル数は、無機物１モルに対して、例えば、０．０１〜１０００モル、好ましくは、０．０２〜５０モル、さらに好ましくは、０．１〜１０モルである。
【００８８】
また、水の密度が、通常、１ｇ／ｍＬ程度であることから、水の配合割合は、無機物１００ｇに対して、例えば、５０〜８０００ｍＬ、好ましくは、８０〜６６００ｍＬ、さらに好ましくは、５００〜４５００ｍＬである。
【００８９】
水熱反応における反応条件は、具体的には、加熱温度が、例えば、１００〜５００℃、好ましくは、２００〜４００℃である。また、圧力が、例えば、０．２〜５０ＭＰａ、好ましくは、１〜５０ＭＰａ、さらに好ましくは、１０〜５０ＭＰａである。また、反応時間が、例えば、１〜２００分間、好ましくは、３〜１５０分間である。一方、連続式の反応装置を用いた場合、その反応時間は、例えば、１分間以下である。
【００９０】
上記の反応において、得られる反応物は、主に水中に沈殿する沈殿物と、容器の内壁に付着する付着物とを含んでいる。
【００９１】
沈殿物は、例えば、反応物を、重力または遠心力場によって、沈降させる沈降分離によって得る。好ましくは、遠心力場によって沈降させる遠心沈降（遠心分離）によって、反応物の沈殿物として得られる。
【００９２】
また、付着物は、例えば、へら（スパ−テル）などによって、回収する。
【００９３】
なお、反応物は、溶媒を加えて未反応の有機化合物を洗浄し（つまり、有機化合物を溶媒に溶解させ）、その後、溶媒を除去して、回収（分離）することができる。
【００９４】
溶媒としては、有機溶媒が挙げられ、そのような有機溶媒としては、具体的には、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコール（ヒドロキシル基含有脂肪族炭化水素）、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケトン（カルボニル基含有脂肪族炭化水素）、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素、例えば、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン（具体的には、オルトジクロロベンゼン）などのハロゲン化芳香族炭化水素、例えば、テトラヒドロフランなどのエーテル、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、例えば、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピリジン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミドなどの含窒素化合物、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミドなど非プロトン性溶媒などが挙げられる。
【００９５】
また、溶媒として、例えば、アンモニア水などのｐＨ調整水溶液などの水系溶媒も挙げられる。
【００９６】
上記した溶媒のうち、好ましくは、アルコールが挙げられる。
【００９７】
洗浄後における反応物は、例えば、濾過、デカンテーションなどによって、溶媒（上澄み液）から分離して、回収する。その後、必要に応じて、反応物を、例えば、加熱または気流などにより乾燥する。
【００９８】
これにより、無機粒子の表面に、有機基（イオン伝導性基含有炭化水素基）を含有する有機無機複合粒子を得ることができる。
【００９９】
なお、第１の水熱合成では、反応前の無機物と、反応後の無機粒子を形成する無機物とが、同一である。
【０１００】
一方、無機物（仕込み原料）と、有機化合物とを水熱合成させることにより、仕込み原料である無機物と異なる無機物から形成される無機粒子を含むイオン伝導性有機無機複合粒子を得ることもできる（第２の水熱合成）。
【０１０１】
第２の水熱合成に供せられる無機物としては、例えば、水酸化物、金属錯体、有機金属化合物などが挙げられる。好ましくは、水酸化物、金属錯体が挙げられる。
【０１０２】
水酸化物において、水酸化物に含まれる元素（水酸化物イオン（ＯＨ−）と化合するカチオンを構成する元素。）としては、上記した酸化物における酸素と化合する元素と同様のものが挙げられる。
【０１０３】
水酸化物としては、具体的には、水酸化セリウム（Ｃｅ（ＯＨ）４）が挙げられる。
【０１０４】
金属錯体において、金属錯体に含まれる元素（配位子と配位結合するカチオンを構成する元素。）としては、例えば、チタン、鉄、スズ、ジルコニウムなどが挙げられる。好ましくは、チタンが挙げられる。
【０１０５】
金属錯体の配位子としては、例えば、２−ヒドロキシオクタン酸、乳酸などのヒドロキシカルボン酸、例えば、乳酸アンモニウム塩などのヒドロキシカルボン酸塩などが挙げられる。
【０１０６】
金属錯体としては、例えば、２−ヒドロキシオクタン酸チタネート、チタンラクテート、チタンビス（アンモニウムラクテート）ジヒドロキシドなどが挙げられる。なお、金属錯体は、上記した元素および配位子から、公知の方法によって、得ることができる。
【０１０７】
有機化合物としては、例えば、上記した第１の水熱合成に用いられる有機化合物と同様のものが挙げられる。
【０１０８】
そして、第２の水熱合成では、無機物と有機化合物とを、高温および高圧下において、水の存在下で、反応させる。
【０１０９】
各成分の配合割合は、無機物１００質量部に対して、有機化合物が、例えば、１〜１５００質量部、好ましくは、５〜５００質量部、さらに好ましくは、５〜２５０質量部であり、水が、例えば、５０〜８０００質量部、好ましくは、８０〜６６００質量部、さらに好ましくは、８０〜４５００質量部である。
【０１１０】
また、有機化合物の配合割合は、無機物１００ｇに対して、例えば、０．９〜１８８０ｍＬ、好ましくは、４．５〜６３０ｍＬ、さらに好ましくは、４．５〜３２０ｍＬであり、有機化合物の配合モル数は、無機物１モルに対して、例えば、０．０１〜１００００モル、好ましくは、０．１〜１０モルである。
【０１１１】
また、水の配合割合は、無機物１００ｇに対して、例えば、５０〜８０００ｍＬ、好ましくは、８０〜６６００ｍＬ、さらに好ましくは、５〜４５００ｍＬである。
【０１１２】
第２の水熱合成における反応条件は、上記した第１の水熱合成における反応条件と同一である。
【０１１３】
これにより、仕込み無機原料と異なる無機物から形成される無機粒子の表面に、有機基（イオン伝導性基含有炭化水素基）を含有するイオン伝導性有機無機複合粒子を得る。
【０１１４】
また、上記した第２の水熱合成の処方では、各成分に、さらに、炭酸源または水素源を配合することもできる。
【０１１５】
炭酸源としては、例えば、二酸化炭素（炭酸ガス）、例えば、蟻酸および／または尿素が挙げられる。
【０１１６】
水素源としては、例えば、水素（水素ガス）、例えば、蟻酸、乳酸などの酸、例えば、メタン、エタンなどの炭化水素などが挙げられる。
【０１１７】
炭酸源または水素源の配合割合は、無機物１００質量部に対して、例えば、５〜１４０質量部、好ましくは、１０〜７０質量部である。
【０１１８】
なお、炭酸源の配合割合を、無機物１００ｇに対して、例えば、５〜１００ｍＬ、好ましくは、１０〜５０ｍＬにすることもできる。また、炭酸源の配合モル数を、無機物１モルに対して、例えば、０．４〜１００モル、好ましくは、１．０１〜１０．０モル、さらに好ましくは、１．０５〜１．３０モルに設定することもできる。
【０１１９】
また、水素源の配合割合を、無機物１００ｇに対して、例えば、５〜１００ｍＬ、好ましくは、１０〜５０ｍＬにすることができる。また、水素源の配合モル数を、無機物１モルに対して、例えば、０．４〜１００モル、好ましくは、１．０１〜１０．０モル、さらに好ましくは、１．０５〜２．０モルに設定することもできる。
【０１２０】
有機化合物中での高温処理では、無機物と有機化合物とを配合し、例えば、常圧下において、それらを加熱する。なお、有機化合物は、有機基導入化合物と、無機物を分散または溶解させるための溶媒とを兼ねながら、高温処理に供される。
【０１２１】
有機化合物の総量の配合割合は、無機物１００質量部に対して、例えば、１０〜１００００質量部、好ましくは、１００〜１０００質量部である。また、有機化合物の総量の体積基準の配合割合は、無機物１００ｇに対して、例えば、１０〜１００００ｍＬ、好ましくは、１００〜１０００ｍＬである。
【０１２２】
加熱温度は、例えば、１００℃を超過する温度、好ましくは、１２５℃以上、さらに好ましくは、１５０℃以上であり、通常、例えば、３００℃以下、好ましくは、２７５℃以下である。加熱時間は、例えば、１〜６０分間、好ましくは、３〜３０分間である。
【０１２３】
上記した各合成方法（第１、第２の水熱合成、および、有機化合物中での高温処理）のうち、好ましくは、第１および第２の水熱合成が挙げられる。
【０１２４】
なお、有機化合物が、第１および第２の有機化合物を含有する場合には、各高温処理において、それらを同時に無機物に対して配合する。あるいは、無機物に対して、第１の有機化合物および第２の有機化合物を、順次配合にして、その都度、反応処理することができる。あるいは、その逆であって、第２の有機化合物および第１の有機化合物を、順次配合にして、反応処理することもできる。
【０１２５】
好ましくは、第２および第１の有機化合物を、順次配合にして、その都度、反応処理する。
【０１２６】
すなわち、まず、無機物と、第２の有機化合物とを、配合して、上記と同様の条件で反応処理を実施することにより、表面に、イオン伝導性基を含有しない炭化水素基を含有する有機無機複合粒子を得る。その後、有機無機複合粒子と、第１の有機化合物とを配合して、上記と同様の条件で、再度、反応処理を実施することり、イオン伝導性有機無機複合粒子を得る。得られたイオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に、イオン伝導性基不含／結合基含有炭化水素およびイオン伝導性基含有炭化水素基を含有している。
【０１２７】
また、前駆体粒子を得た後、前駆体粒子を反応させて、イオン伝導性有機無機複合粒子を生成することもできる。
【０１２８】
前駆体粒子は、イオン伝導性基を生成する前駆体基を含有しており、具体的には、かかる前駆体基を含有する有機基を無機粒子の表面に含有している。そのような前駆体粒子は、無機物と、前駆体基含有炭化水素とを、上記と同様の条件で、反応処理することにより得られる。前駆体基含有炭化水素は、前駆体基を含有している。
【０１２９】
前駆体基としては、イオン伝導性基がスルホ基の場合には、例えば、チオール基（−ＳＨ）、スルフィド基（−Ｓ−基）、ジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−基）など、酸化反応によってスルホ基を生成する含硫黄基、例えば、１価の芳香脂肪族基（具体的には、フェニルヘキシル、ジフェニルプロピル）、１価の芳香族基（具体的には、フェニル）など、スルホン化反応によってスルホ基が付加（水素原子と置換）される含芳香族環基が挙げられる。
【０１３０】
前駆体基含有炭化水素としては、例えば、１０−チオ−デカン酸（１０−カルボキシ−１−デカンチオール）、１１−チオーウンデカン酸（１１−カルボキシ−１−ウンデカンチオール）、β−リポ酸などのチオール基含有カルボン酸、例えば、α−リポ酸などの−Ｓ−Ｓ−基含有カルボン酸、例えば、６−フェニルヘキサン酸、３，３−ジフェニルプロピオン酸などの芳香脂肪族基含有カルボン酸、例えば、安息香酸などの芳香族基含有カルボン酸が挙げられる。
【０１３１】
前駆体粒子を調製するための反応処理の条件は、イオン伝導性有機無機複合粒子を調製するための反応処理の条件と同様である。前駆体基含有炭化水素は、結合基と、前駆体と、それらに結合される２価の炭化水素基とを含有している。結合基および炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
【０１３２】
その後、得られた前駆体粒子を反応、具体的には、酸化反応またはスルホン化反応させて、前駆体基からイオン伝導性基を生成させることにより、イオン伝導性有機無機複合粒子を得る。
【０１３３】
酸化反応は、前駆体粒子に、酸化剤を配合して、高温処理することにより実施する。
【０１３４】
酸化剤としては、例えば、過酸化水素、過酸化カルボン酸（具体的には、過酢酸などの過カルボン酸）などの過酸化物などが挙げられる。
【０１３５】
スルホン化反応は、前駆体粒子に、スルホン化剤を配合して、高温処理することにより実施する。
【０１３６】
スルホン化剤としては、例えば、硫酸、例えば、塩化スルホン酸（クロロ硫酸）などのハロゲン化スルホン酸（ハロゲン化硫酸）、例えば、１，３，５−トリメチルベンゼンスルホン酸、デシル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸ナトリウムなどの硫酸類などが挙げられる。
【０１３７】
高温処理の条件は、上記と同様である。
【０１３８】
また、スルホン化反応は、例えば、公知の触媒を、系中に適宜の割合で添加することができる。
【０１３９】
また、上記した酸化反応およびスルホン化反応は、上記した溶媒を配合して実施することもできる。
【０１４０】
また、前駆体基からイオン伝導性基への生成率（転化率）を高めるために、酸化反応およびスルホン化反応をそれぞれ繰り返し実施することもできる。つまり、転化率に応じて、酸化反応および／またはスルホン化反応を複数回実施する。具体的には、酸化反応およびスルホン化反応を、それぞれ、例えば、１〜１０回、好ましくは、１〜５回、さらに好ましくは、１〜３回、実施する。
【０１４１】
酸化剤またはスルホン化剤の配合割合は、前駆体粒子１００質量部に対して、例えば、０．１〜１０００質量部、好ましくは、１〜５００質量部、さらに好ましくは、１０〜５００質量部である。
【０１４２】
また、上記した説明では、無機物から前駆体粒子を調製し、次いで、前駆体粒子からイオン伝導性有機無機複合粒子を調製しているが、例えば、無機物と前駆体基含有炭化水素とから、イオン伝導性有機無機複合粒子を一度に調製することもできる。
【０１４３】
具体的には、無機物と、前駆体基含有炭化水素と、酸化剤またはスルホン化剤とを水中で高圧下において高温処理する（水熱合成、水熱反応）。
【０１４４】
酸化剤またはスルホン化剤の配合割合および条件は、上記と同様である。
【０１４５】
このようにして得られるイオン有機無機複合粒子（１次粒子）の形状は特に限定されず、例えば、異方性または等方性を有していてもよく、その平均粒子径（異方性を有している場合には、最大長さの平均値）が、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１ｎｍ〜２００μｍ、さらに好ましくは、１ｎｍ〜５０μｍ、とりわけ好ましくは、３ｎｍ〜１０μｍである。
【０１４６】
イオン伝導性有機無機複合粒子の平均粒子径は、後の実施例で詳述するが、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）および／または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の画像解析によって、算出される。
【０１４７】
また、上記により得られたイオン伝導性有機無機複合粒子を、湿式分級することもできる。
【０１４８】
すなわち、イオン伝導性有機無機複合粒子に溶媒を加えて、それらを攪拌後、静置し、その後、上澄みと沈殿物とに分離する。溶媒としては、上記と同様のものが挙げられ、好ましくは、脂肪族炭化水素が挙げられる。
【０１４９】
その後、上済みを回収することにより、粒子径の小さいイオン伝導性有機無機複合粒子を得る。
【０１５０】
湿式分級により、得られるイオン伝導性有機無機複合粒子（１次粒子）の平均粒子径を、例えば、１ｎｍ〜４５０ｎｍ、好ましくは、１ｎｍ〜２００ｎｍ、さらに好ましくは、１ｎｍ〜１００ｎｍに調整することができる。
【０１５１】
このようにして得られるイオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に、有機基を含有しており、また、その有機基がイオン伝導性基を含有している。
【０１５２】
なお、無機粒子の無機物は、例えば、Ｘ線回折法（ＸＲＤ）などにより同定され、有機基は、例えば、フーリエ変換赤外分光光度法（ＦＴ−ＩＲ）などにより同定され、イオン伝導性基は、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）などにより同定される。
【０１５３】
そして、このイオン伝導性有機無機複合粒子は、乾燥状態で、無機粒子同士が凝集しにくくなっており、たとえ、乾燥状態で見かけ上凝集しても、微視的には無機粒子同士の接触（つまり、２次粒子の形成）が防止されている。すなわち、凝集（２次粒子の形成）が防止され、樹脂中に１次粒子としてほぼ均一に分散される。
【０１５４】
換言すれば、イオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に有する有機基の立体障害により、無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有している。具体的には、イオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子が自己組織化し、かつ、組織間（無機粒子間）に空隙がある構造を少なくとも有している。
【０１５５】
さらに、イオン伝導性有機無機複合粒子において、有機基がイオン伝導性を発現することから、イオン伝導性有機無機複合粒子、さらには、イオン伝導性有機無機複合粒子を含有する粒子含有樹脂組成物（後述）およびイオン伝導性成形体（後述）は、イオン伝導性を有する。
【０１５６】
なお、イオン伝導性有機無機複合粒子において、有機基の量の、無機粒子の表面積に対する割合、つまり、イオン伝導性有機無機複合粒子における有機基の表面被覆率（＝（有機基の数／無機粒子の表面の結合基の数）×１００）は、例えば、１％以上、好ましくは、１０％以上であり、通常、１００％以下である。
【０１５７】
なお、表面被覆率の算出では、まず、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によりイオン伝導性有機無機複合粒子の形状を確認するとともに、露出面（結合基に結合されていない無機粒子の表面）の表面積を仮定する。そして、平均粒子径を算出し、無機粒子の形状と、平均粒子径と、露出面の表面積とからイオン伝導性有機無機複合粒子において粒子表面に露出する原子の数（結合基と結合可能な原子の数）を算出する。
【０１５８】
また、示差熱重量同時測定（ＴＧ−ＤＴＡ）によりイオン伝導性有機無機複合体粒子を６００℃まで加熱したときの重量変化から、イオン伝導性有機無機複合体粒子に占める有機基の割合を算出する。その後、有機基の分子量、粒子の密度、平均体積から、粒子表面に露出する原子（結合基と結合可能な原子１個に占める有機基の量）を算出する。そして、それらから、表面被覆率を求める。２種類以上のイオン伝導性基を含む場合には、必要に応じて、結合基を脱離させて、後の実施例で詳述するＥＳＣＡ、ＴＧ−ＤＴＡ、ＧＣ−ＭＳの分析から有機基の定量により算出する。
【０１５９】
また、イオン伝導性基の存在割合は、例えば、０．０１ｍｍｏｌ/ｇ以上、好ましくは、０．０５ｍｍｏｌ/ｇ以上であり、通常、１０ｍｍｏｌ/ｇ以下である。
【０１６０】
イオン伝導性基の存在割合は、上記した表面被覆率から算出することができる。また、後の実施例で詳述するが、ＩＥＣ（イオン交換容量）の分析結果からも算出される。
【０１６１】
イオン伝導性基の存在割合が上記した範囲内であれば、所望のイオン伝導度を得ることができる。
【０１６２】
そして、上記したイオン伝導性有機無機複合粒子と、樹脂とを配合して、粒子含有樹脂組成物を調製することができる。具体的には、イオン伝導性有機無機複合粒子を、樹脂に混合する（分散させる）。
【０１６３】
イオン伝導性有機無機複合粒子が分散される樹脂としては、特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【０１６４】
熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂などが挙げられる。
【０１６５】
熱可塑性樹脂としては、例えば、熱可塑性フッ素樹脂（具体的には、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶｄＦ）、エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体（ＥＴＦＥ）、四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体（ＦＥＰ）など）、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、マレイミド樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリアリルスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、セルロース樹脂、液晶ポリマーなどが挙げられる。
【０１６６】
また、熱可塑性樹脂として、例えば、アイオノマー、ポリアニリン、ポリアセチレンなどの導電性樹脂、例えば、スチレン・ブタジエンゴム、フッ素ゴムなどの合成ゴムなども挙げられる。
【０１６７】
さらに、熱可塑性樹脂としては、例えば、上記した樹脂の変性物、混合物、さらには、上記した樹脂の単量体の共重合体も挙げられる。
【０１６８】
なお、上記した熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、例えば、１万〜１０００万、好ましくは、１０万〜１００万である。
【０１６９】
また、上記した樹脂は、イオン伝導性を有するイオン伝導性樹脂であってもよく、具体的には、そのようなイオン伝導性樹脂としては、例えば、スルホン酸基含有ポリマーとＰＶｄＦとのグラフト共重合体（スルホン酸基含有ＰＶｄＦ）、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、スルホン化ポリエーテルスルホン樹脂、スルホン化ＰＥＥＫなどのスルホン化熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【０１７０】
これら樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【０１７１】
好ましくは、熱可塑性樹脂が挙げられる。
【０１７２】
また、上記した樹脂（具体的には、熱可塑性樹脂）の溶融温度は、例えば、２００〜３００℃であり、軟化温度は、例えば、１５０〜２８０℃である。
【０１７３】
イオン伝導性有機無機複合粒子を樹脂中に分散させるには、例えば、少なくともイオン伝導性有機無機複合粒子および樹脂を配合して、それらを、混合する。
【０１７４】
上記したイオン伝導性有機無機複合粒子および樹脂を混合するには、それらを配合して、例えば、攪拌または振盪（震盪）する。あるいは、例えば、ボールミル、ロールミルなどのミル、例えば、混練機、例えば、乳鉢などの、イオン伝導性有機無機複合粒子および樹脂に剪断力を付与する公知の攪拌方法によってそれらを混合することもできる。なお、上記した各成分の混合後、必要により、ハイブリッドミキサーなどの攪拌脱泡機によって、粒子含有樹脂組成物中の気泡を除去することもできる。
【０１７５】
イオン伝導性有機無機複合粒子の配合割合は、樹脂１００質量部に対して、例えば、０．１〜９，９００質量部、好ましくは、１〜９，０００質量部、さらに好ましくは、５〜９００質量部である。換言すれば、イオン伝導性成形体におけるイオン伝導性有機無機複合粒子の濃度が、例えば、０．１〜９９質量％、好ましくは、１〜９０質量％、さらに好ましくは、１〜８０質量％となるように、調整される。
【０１７６】
好ましくは、イオン伝導性有機無機複合粒子、溶媒および樹脂を配合して、それらを攪拌して、粒子含有樹脂組成物（ワニス）を調製する。溶媒を配合することにより、粒子含有樹脂組成物の取扱性を向上させることができる。
【０１７７】
溶媒としては、特に限定されず、例えば、上記した洗浄で用いられる溶媒が挙げられ、さらには、それら以外に、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素、例えば、酢酸エチルなどのエステル、例えば、エチレングリコール、グリセリンなどのポリオール、イソステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソボロニルアクリレート、ブチルアクリレート、メタクリレート、アクリル酸、テトラヒドロフルフリルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、アクロイルモルフォリンなどのアクリル系モノマー、例えば、スチレン、エチレンなどのビニル基含有モノマー、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などが挙げられる。
【０１７８】
これら溶媒は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【０１７９】
溶媒の配合割合は、樹脂１００質量部に対して、例えば、１〜９９００質量部、好ましくは、４０〜２０００質量部、さらに好ましくは、５０〜１０００質量部である。
【０１８０】
なお、粒子含有樹脂組成物を調製するには、例えば、樹脂が常温で液化する場合（液状である場合）や、樹脂が加熱により溶融する場合には、溶媒を用いずに、樹脂をイオン伝導性有機無機複合粒子と配合することもできる。
【０１８１】
このようにして調製される粒子含有樹脂組成物は、溶媒を含まない粒子含有樹脂組成物の溶融物とされる。
【０１８２】
加熱温度は、樹脂が熱可塑性樹脂からなる場合には、その溶融温度と同一あるいはそれ以上であり、具体的には、１５０〜３５０℃である。また、樹脂が熱硬化性樹脂からなる場合には、樹脂がＢステージ状態となる温度であって、例えば、８５〜１４０℃である。
【０１８３】
その後、得られた粒子含有樹脂組成物を、例えば、公知の支持板上に塗布して塗膜を作製し、この塗膜を、冷却、硬化、乾燥することにより、イオン伝導性成形体をイオン伝導性フィルムとして成形する。また、公知のプレス機、混練り機、押し出し機などの成形機を用いて粒子含有樹脂組成物の成形体を作製することもできる。
【０１８４】
溶媒を含む粒子含有樹脂組成物の塗布では、例えば、スピンコータ法、バーコータ法などの公知の塗布方法が用いられる。また、公知のアプリケータを用いて手塗により、粒子含有樹脂組成物を塗布することもできる。
【０１８５】
なお、この粒子含有樹脂組成物の塗布において、塗布と同時にまたは直後に、溶媒が、揮発により除去される。なお、必要により、塗布後に、加熱により、溶媒を乾燥させることもできる。
【０１８６】
なお、塗布の際に、粒子含有樹脂組成物の粘度は、例えば、エバポレーター、乾燥による濃縮などの工程を経て、適宜調節することができる。
【０１８７】
得られるイオン伝導性フィルムの厚みは、用途および目的に応じて適宜設定され、例えば、０．１〜２０００μｍ、好ましくは、１〜１０００μｍ、さらに好ましくは、５〜５００μｍである。
【０１８８】
なお、上記した粒子含有樹脂組成物を押出成形機などによって押出成形する溶融成形方法によって、イオン伝導性フィルムを成形することもできる。
【０１８９】
また、粒子含有樹脂組成物を金型などに注入し、その後、例えば、熱プレスなどの熱成形によって、イオン伝導性成形体としてイオン伝導性ブロック（塊）として成形することもできる。
【０１９０】
そして、本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子は、無機粒子の表面に存在する有機基の立体障害により、無機粒子が互いに接触しない形状を少なくとも有する構造を形成することが可能である。
【０１９１】
また、有機基がイオン伝導性基を有しているので、有機基同士が近接する、イオンが伝導し易いパスを形成することができる。
【０１９２】
そのため、図１〜図３が参照されるように、例えば、自己組織化したイオン伝導性有機無機複合粒子１には、イオン伝導性基からなるイオン伝導性のパス２が形成されるので、かかるパス２によって、イオン伝導性有機無機複合粒子１のイオン伝導性を得ることができる。
【０１９３】
また、本発明のイオン伝導性有機無機複合粒子は、寸法安定性（寸法維持性）に優れているので、かかるイオン伝導性有機無機複合粒子からなる構造体、および、イオン伝導性有機無機複合粒子が樹脂中に混合された本発明のイオン伝導性成形体は、寸法安定性（寸法維持性）に優れている。
【０１９４】
従って、上記により成形されたイオン伝導性成形体は、優れたイオン伝導度および優れた寸法安定性を確保することができ、イオン伝導性フィルムとして好適に用いられる。
【０１９５】
そのようなイオン伝導性フィルムは、例えば、プロトン伝導性フィルムである場合には、具体的には、燃料電池のプロトン交換膜として用いられる。
【０１９６】
また、イオン伝導性フィルムは、例えば、アニオン伝導性フィルムである場合には、具体的には、燃料電池のアニオン交換膜などとして用いられる。
【０１９７】
上記したイオン伝導性フィルムでは、イオン交換容量が、例えば、０．０１〜１０［ｍｍｏｌ／ｇ］であり、イオン伝導度が、例えば、０．１〜５００［ｍＳ／ｃｍ］である。なお、イオン交換容量およびイオン伝導度の測定方法は、次の実施例において詳細に説明する。
【０１９８】
そして、イオン伝導性フィルムを含むイオン伝導成形体は、エネルギー用途などを含む各種産業用途に用いられる。
【実施例】
【０１９９】
以下に、調製例、参考例、実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。
【０２００】
なお、粒子（イオン伝導性有機無機複合粒子、有機無機複合粒子、前駆体粒子などを含む）およびイオン伝導性フィルムの評価方法を以下に記載する。
（評価方法）
＜Ｘ線回折法（ＸＲＤ）＞
粒子をガラスフォルダーに充填し、下記の条件でＸ線回折を実施した。その後、得られたピークから、データベース検索によって無機物の成分を帰属した。【０２０１】
Ｘ線回折装置：Ｄ８  ＤＩＳＣＯＶＥＲ  ｗｉｔｈ  ＧＡＤＤＳ、Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＸＳ社製
（入射側光学系）
・Ｘ線源：ＣｕＫα（λ＝１．５４２Å）、４５ｋＶ、３６０ｍＡ
・分光器（モノクロメータ）：多層膜ミラー
・コリメータ直径：３００μｍ
（受光側光学系）
・カウンタ：二次元ＰＳＰＣ（Ｈｉ−ＳＴＡＲ）
・粒子およびカウンタ間距離：１５ｃｍ
・２θ＝２０、５０、８０度、ω＝１０、２５、４０度、Ｐｈｉ＝０度、Ｐｓｉ＝０度
・測定時間：１０分間
・帰属（半定量ソフトウェア）：ＦＰＭ  ＥＶＡ、Ｂｒｕｋｅｒ  ＡＸＳ社製
＜フーリエ変換赤外分光光度法（ＦＴ−ＩＲ）＞
フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ／ＩＲ−４７０Ｐｌｕｓ、ＪＡＳＣＯ社製）を用いるＫＢｒ法によって、粒子のフーリエ変換赤外分光光度測定を実施した。
＜透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察＞
ＴＥＭ用グリッド（コロジオン膜、カーボン支持膜）上に溶媒で希釈した粒子の粒子分散液（固形分濃度１質量％以下）を滴下して、その後、乾燥し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて粒子を観察した。これによって、
この観察とともに、画像解析によって、粒子の平均粒子径を算出した。【０２０２】
また、ＴＥＭの画像から粒子の形状（構造）を確認した。【０２０３】
その結果、無機粒子が互いに接触しない形状、つまり、無機粒子が自己組織化し、さらに、下記の基準で構造を評価した。【０２０４】
空隙／有：自己組織間（無機粒子間）に空隙がある構造を少なくとも有することを確認した。【０２０５】
空隙／無：無機粒子が互いに接触した状態のみの構造、つまり、無機粒子が自己組織化せずに、単に凝集して、それらの間に隙間がない状態を有することを確認した。
＜Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）＞
粒子を、アルミニウム製パンを用いてタブレット状に成形してサンプルを調製した後、ＥＳＣＡ装置（Ｑｕａｎｔｕｍ  ２０００、アルバック・ファイ社製）の試料台に固定した。このサンプルをワイドスキャン測定することにより、定性分析した。【０２０６】
続いて、検出されたピークに対してナロースキャン測定を実施した。【０２０７】
ナロースキャン測定では、硫黄（Ｓ）の２ｐスペクトルのピークおよびＣ−Ｓ結合に起因するピークの２つのピーク波形解析と、硫黄（Ｓ）の２ｐスペクトルのピークおよびＳ−Ｓ結合に起因するピークの２つのピーク波形解析とを実施した。【０２０８】
その後、上記ピークの波形解析から、−ＳＯＸＨ基とチオール基（−ＳＨ）との比率を算出し、−ＳＯＸＨ基をスルホ基（−ＳＯ３Ｈ）とした。
＜示差熱重量同時測定（ＴＧ−ＤＴＡ）＞
熱分析装置（ＥＸＳＴＡＲ６０００、ＳＥＩＫＯ社製）で粒子を燃焼させて、粒子の仕込みの重量（質量）と、酸素雰囲気中で燃焼した後の残存灰分重量（質量）とから、無機粒子と、有機基との比率（＝無機粒子／有機基）を算出した。
＜ガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣ−ＭＳ）＞
粒子０．１ｇと、メタノール３．１７ｍＬとを、高圧反応器に仕込み、高圧反応器の蓋を締めて３００℃まで昇温、加圧した。到達圧力はおおよそ４０ＭＰａであった。反応温度に到達後１８０分間反応させた。【０２０９】
これにより、無機粒子の表面に存在する有機基を、無機粒子から脱離させて、メタノールに溶解させた。【０２１０】
その後、反応後のメタノール溶液２５ｍｌをメスフラスコに移し、メタノールでメスアップ（希釈）した。次いで、メンブランフィルター（開口径：０．２５μｍ）でろ過し、そのろ液１ｕｌをガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣ−ＭＳ）（７８９０Ａ／５９７５Ｃｉｎｅｒｔ、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）に注入して分析した。【０２１１】
これにより、無機粒子の表面に残存していた有機基の量および分子量を測定した。
＜イオン交換容量（ＩＥＣ）＞
粒子のイオン交換容量（ＩＥＣ）を算出した。【０２１２】
すなわち、イオン交換容量は、−ＳＯ３Ｈ基の量であって、下記式（１）で定義され、下記の測定方法に従って、算出される。【０２１３】
イオン交換容量［ｍｍｏｌ／ｇ］＝ｎ／Ｗｄ          （１）
ｎ（酸基）：粒子が有する酸基のモル量［ｍｍｏｌ］
Ｗｄ：粒子の質量［ｇ］
（イオン交換容量の測定方法）
まず、粒子を秤量して、Ｗｄを測定した。【０２１４】
次いで、粒子を濃度３モル／Ｌの塩化ナトリウム水溶液中に６０℃にて２４時間浸漬することにより、酸基のプロトンをナトリウムイオンで置換した。プロトンが含まれる浸漬後の塩化ナトリウム水溶液を水酸化ナトリウム水溶液で滴定することにより、ｎ（酸基）を求めた。【０２１５】
そして、Ｗｄおよびｎを上記式（１）に代入して、イオン交換容量（ＩＥＣ）を算出した。
＜イオン伝導性基の定量＞
上記したＩＥＣの分析結果から、−ＳＯ３Ｈ基の修飾量を算出した。【０２１６】
また、必要に応じて、ＥＳＣＡ、ＴＧ−ＤＴＡ、ＦＴ−ＩＲおよびＧＣ−ＭＳの分析結果から、−ＳＯ３Ｈ基、カルボキシル基、アミノ基などの修飾量を得て、イオン伝導性基の存在割合を算出した。【０２１７】
具体的には、ＴＧ−ＤＴＡにより求めた無機粒子と有機基との比率（＝無機粒子／有機基）から、１ｇ当たりの修飾量（ｍｍｏｌ／ｇ）を求めた（表８の参考例１５および実施例１７）。さらに、ＴＥＭにより求めた平均粒子径から、１ｇ当たりの有機物量／無機粒子の比表面積を算出した。さらに、無機粒子の露出表面積をＴＥＭ観察より仮定して、無機粒子表面に出ている原子で、結合基と結合可能な原子の数から無機粒子１ｇ当たりの結合基と結合可能な原子の量を求め、（１ｇ当たりの有機物量）／（結合基と結合可能な原子の量）を求めることで、表面被覆率を算出した。
【０２１８】
また、必要に応じて、ＥＳＣＡおよびＧＣの結果から、−ＳＨ基およびアルキル基の存在量を差し引いて、−ＳＯ３Ｈ基、カルボキシル基、アミノ基などの修飾量を得、イオン伝導性基の存在割合を算出した。
＜イオン伝導性フィルムの厚み（膜厚）＞
イオン伝導性フィルムの厚み（膜厚）を、厚み測定器（ダイヤルシックネスゲージＧ−６Ｃ、最小表示:１／１０００ｍｍ、測定子直径：５ｍｍ、尾崎製作所社製）を用いて、温度２５±２℃、湿度６５±２０％ＲＨの下で測定した。
＜イオン伝導性フィルムのプロトン伝導度の測定（交流インピーダンス法）＞
イオン伝導性フィルム（５）を水中で１時間浸漬させて膨潤させた後、図４に示すように、２枚の白金箔電極（３）でイオン伝導性フィルム（５）を挟んでサンプル（４）を作製した。なお、イオン伝導性フィルム（５）を挟むときには、幅１０ｍｍの平板状の白金電極（３）は、厚み方向に投影したときに、１０ｍｍの間隔を隔てて配置した。【０２１９】
その後、イオン伝導性フィルム（５）の抵抗（インピーダンス）をＬＣＲメータ（８）により測定した。インピーダンスは、周波数範囲１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚで測定した。また、測定されたインピーダンスの実数部分を横軸に、虚数部分の絶対値を縦軸にしてプロットし、極小値の実数部分の値を抵抗Ｒ（Ω）とした。【０２２０】
膨潤させたときのイオン伝導性フィルム（５）の厚みをｔ［ｃｍ］、幅をｈ［ｃｍ］、白金電極（３）間の間隔（距離）Ｌ［ｃｍ］として、膜厚換算したプロトン伝導度σ［ｍＳ／ｃｍ］を次式に従って算出した。【０２２１】
σ＝Ｌ／（Ｒ×ｔ×ｈ）
＜イオン伝導性成形体の寸法安定性（寸法維持性）＞
イオン伝導性フィルムを、水中に２４時間浸すことで、含水イオン伝導性フィルムとした。さらに、含水イオン伝導性フィルムを８０度で２４時間乾燥することにより乾燥イオン伝導性フィルムとした。これら、含水イオン伝導性フィルムおよび乾燥イオン伝導性フィルムの寸法（縦×横＝面積）を測定し、各イオン伝導性フィルムの面積を算出した。さらに、下記式より、水中の浸漬前後の増加率を算出することにより、寸法安定性（寸法維持性）を下記の基準で評価した。【０２２２】
増加率（％）＝（含水イオン伝導性フィルムの面積）／（乾燥イオン伝導性フィルムの面積）×１００−１００
（基準）
○：増加率が１０％未満であった。【０２２３】
×：増加率が１０％以上であった。【０２２４】
（調製例）
１．  有機無機複合粒子の調製
調製例１
５ｍＬの高圧反応器（ＳＨＲ−Ｒ６−５００、ＡＫＩＣＯ社製）に、水酸化セリウム（Ｃｅ（ＯＨ）４：和光純薬工業社製）と、デカン酸およびヘキサン酸と、純水とを、表１に記載の配合量で仕込んだ。【０２２５】
次に、高圧反応器の蓋を締めて２００℃まで昇温、加圧した。到達圧力はおおよそ１０ＭＰａであった。反応温度に到達後１８０分間反応させ、その後、５０℃以下になるまで自然冷却した。【０２２６】
次いで、圧力を開放し、反応器のふたを開けて、エタノールを加えて中身を回収した。【０２２７】
回収した生成物は、遠心機（商品名：ＨＰ−２６ＸＰ、ベックマンコールター社製）にて、１２０００Ｇ、１０分間遠心分離して、沈殿物（反応物）と上澄みを分離し、沈殿した生成物にエタノール５ｍｌを加えて分散させた（洗浄工程）。この洗浄工程を５回繰り返した。その後、沈殿物中のエタノールを８０℃で乾燥して、酸化セリウム（ＣｅＯ２）の表面に、デシル基およびヘキシル基が存在する有機無機複合粒子を得た。【０２２８】
次いで、乾燥した有機無機複合粒子にヘキサン３００ｍＬを加えて、遠心機（商品名：ＭＸ−３０１、トミー精工社製）にて、１００００Ｇ、４℃で５分間遠心分離して上澄みを回収した。【０２２９】
次いで、回収した上澄み（粒子分散ヘキサン溶液）は、０．４５μｍのフィルターを用いて粗大な生成物を取り除いた。さらに、これを乾燥させることによって、有機無機複合粒子を得た。【０２３０】
調製例１の配合処方および高温処理の表１に示す。【０２３１】
【表１】
0005879257.tif 000002
２．  イオン伝導性有機無機複合粒子の調製
実施例１
５ｍＬの高圧反応器（ＳＨＲ−Ｒ６−５００、ＡＫＩＣＯ社製）に、水酸化セリウム（Ｃｅ（ＯＨ）４：和光純薬工業社製）と、ＤＬ−α−リポ酸と、３質量％過酸化水素水とを、表２に記載の配合量で仕込んだ。【０２３２】
次に、高圧反応器の蓋を締め、振盪式加熱炉（ＡＫＩＣＯ社製）にて４００℃に加熱し、高圧反応器内は約３０ＭＰａまで加圧されながら、１０分間振盪とうすることにより水熱合成した。【０２３３】
その後、高圧反応器を冷水中に投入することによって、急速冷却した。【０２３４】
次いで、エタノールを加えて攪拌し、遠心機（商品名：ＭＸ−３０１、トミー精工社製）にて、１５０００Ｇで２０分間遠心分離して、沈殿物（反応物）を上澄みから分離した（洗浄工程）。この洗浄操作を５回繰り返した。その後、沈殿物中のエタノールを８０℃で加熱乾燥した。【０２３５】
次いで、スクリュー管瓶に、乾燥した粒子と、ヘキサンとを仕込み、遠心機（商品名：ＭＸ−３０１、トミー精工社製）にて、４０００Ｇで５分間遠心分離して、上澄みと沈殿物とに分離させた。その後、上済みを回収することにより、酸化セリウム（ＣｅＯ２）の表面に、５，７−ジスルホヘプチル基（イオン伝導性基：２つのスルホ基）が存在するイオン伝導性有機無機複合粒子（あるいは前駆体粒子）を得た。【０２３６】
実施例７〜９、参考例１０〜１６、実施例１７〜１８および２７
表２、３および５の記載に準拠して、配合処方および高温処理の条件を変更した以外は、実施例１と同様にして、イオン伝導性有機無機複合粒子を調製した。
２．  前駆体粒子の調製
実施例２〜６、１９〜２５、参考例２６、実施例２７〜２８および３０〜３５
表２、４および５の記載に準拠して、各成分の配合処方を変更した以外は、実施例１と同様にして、前駆体粒子を調製した。
【０２３７】
【表２】
0005879257.tif 000003
【０２３８】
【表３】
0005879257.tif 000004
【０２３９】
【表４】
0005879257.tif 000005
【０２４０】
【表５】
0005879257.tif 000006
３．  前駆体粒子のスルホン化
実施例３６〜５０、参考例５１、実施例５２〜６９
表６および表７の記載に準拠して、前駆体粒子またはイオン伝導性有機無機複合粒子をスルホン化して、実施例３６〜５０、参考例５１、実施例５２〜６９のイオン伝導性有機無機複合粒子を調製した。
【０２４１】
つまり、まず、前駆体粒子０．２５ｇを溶媒（水または１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液などの水系溶媒、アセトニトリル、ジクロロメタン、オルトジクロロベンゼンまたはＤＭＳＯなどの有機溶媒。）４．７５ｇに分散させ、粒子分散液を調製し、次いで、表６および表７に記載の配合量で、粒子分散液と、酸化剤またはスルホン化剤とを配合し、表６および表７に記載された反応条件で高温処理することにより、前駆体粒子をスルホン化した。【０２４２】
なお、実施例３６のイオン伝導性有機無機複合粒子は、実施例１のイオン伝導性有機無機複合粒子をさらにスルホン化することにより得られており、実施例６９のイオン伝導性有機無機複合粒子は、実施例３６のイオン伝導性有機無機複合粒子を、さらにスルホン化することにより得られている。【０２４３】
つまり、実施例３６は、スルホン化反応を２回実施したイオン伝導性有機無機複合粒子であり、実施例６９は、スルホン化反応を３回実施したイオン伝導性有機無機複合粒子である。【０２４４】
【表６】
0005879257.tif 000007
【０２４５】
【表７】
0005879257.tif 000008
４．イオン伝導性フィルムの作製
実施例７０
まず、ポリフッ化ビニリデン樹脂（商品名：ＫＦポリマーＷ＃１１００、ＰＶｄＦ、重量平均分子量２８万、クレハ社製）と、ＮＭＰとを、表８の記載に準拠して、配合して、固形分濃度２０質量％の樹脂溶液を調製した。【０２４６】
別途、実施例４１のイオン伝導性有機無機複合粒子と、ＮＭＰとを、表８の記載に準拠して、配合して、固形分濃度４０質量％の粒子分散液を調製した。【０２４７】
次いで、樹脂溶液と粒子分散液とを、表８の記載に準拠して、配合して、その後、乳鉢で、５分間、混合（攪拌）し、続いて、ハイブリッドミキサーで、２分間、脱泡することにより、イオン伝導性有機無機複合粒子を樹脂溶液に分散させた。これにより、透明な粒子含有樹脂組成物のワニスを調製した。【０２４８】
次いで、得られたワニスを、アプリケーターを用いた手塗りよって支持板上に塗布した。その後、必要により、溶媒を乾燥させた。【０２４９】
その後、塗布された粒子含有樹脂組成物を、８０℃で、１時間、乾燥することにより、厚み１４μｍのイオン伝導性フィルム（イオン伝導性成形体）を作製した。【０２５０】
実施例７１〜７３および比較例１〜６
表８の記載に準拠して、実施例７０と同様にして、樹脂溶液および粒子分散液をそれぞれ調製し、続いて、粒子含有樹脂組成物のワニスを調製し、その後、イオン伝導性フィルム（イオン伝導性成形体）を作製した。【０２５１】
６．イオン伝導性有機無機複合粒子の自己組織化
表９の記載に従って、イオン伝導性有機無機複合粒子０．１質量部を、溶媒（例えば、ＮＭＰ、トルエン、クロロホルム、ヘキサン、水、エタノール、メタノール、アセトンなどから適宜選択される溶媒）１００質量部に分散させて、粒子分散液を調製し、調製した粒子分散液を支持板上に塗布し、乾燥させて、イオン伝導性有機無機複合粒子を自己組織化させて、それらを、それぞれ、実施例７４、参考例７５〜８０、実施例８１〜１０４の自己組織化したイオン伝導性有機無機複合粒子とした。
【０２５２】
実施例７４、参考例７５〜８０、実施例８１〜１０４の自己組織化したイオン伝導性有機無機複合粒子について、下記の方法に基づいて評価した。
【０２５３】
その結果を、表９に示す。【０２５４】
【表９】
0005879257.tif 000009
（評価）
１．イオン伝導性有機無機複合粒子および前駆体粒子の評価
各参考例、各実施例および各比較例のイオン伝導性有機無機複合粒子および前駆体粒子について、下記の物性をそれぞれ評価し、それらの結果を表２〜表８に示す。
【０２５５】
ＸＲＤ              ：実施例１〜９、参考例１０〜１６、実施例１７〜３５（表２〜表５）
ＦＴ−ＩＲ          ：実施例１〜９、参考例１０〜１６、実施例１７〜３５（表２〜表５）
ＴＥＭ              ：実施例１〜９、参考例１０〜１６、実施例１７〜３５
（なお、実施例１〜９、参考例１０〜１６、実施例１７〜３５のうち、実施例１７および２０のみを図１〜３に例示した。）
ＩＥＣ              ：実施例３６〜４１、４３、４６、４８、５０、５７〜６４、および、６７（表８および表９）
２．イオン伝導性フィルムの評価
各参考例、各実施例および各比較例のイオン伝導性フィルムについて、下記の物性をそれぞれ評価し、それらの結果を表８および表９に示す。
【０２５６】
サイズ              ：実施例７０〜７３、比較例３〜６（表８）
イオン伝導度        ：実施例７０〜７３、比較例３〜６（表８）
寸法安定性          ：実施例７０〜７４、参考例７５〜８０、実施例８１〜１０４、比較例１〜６（表８および表９）
（寸法維持性）
空隙の有無          ：実施例７４、参考例７５〜８０、実施例８１〜１０４、比較例１〜６（表９）
なお、上記説明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記の特許請求の範囲に含まれるものである。
産業上の利用可能性 
【産業上の利用可能性】
【０２５７】
イオン伝導性有機無機複合粒子が樹脂中に混合されたイオン伝導性成形体は、燃料電池のプロトン交換膜や燃料電池のアニオン交換膜などとして用いられる。
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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