【手続補正書】
【提出日】平成26年11月19日(2014.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2；
【化１】
2014507753.tif 000001
の重合した単位、及び
（ｂ）１種以上のフルオロモノマー（Ｂ）：
（Ｂ）ＣＦ2＝ＣＦ−Ｏ−［ＣＦ2］n−ＳＯ2Ｘ
（式中、ｎは２、３、４、又は５であり、ＸはＦ、Ｃｌ、ＯＨ、又はＯＭであり、式中、Ｍは一価カチオンである）の重合した単位、
を含む１種以上のアイオノマーを含む、燃料電池の電極に使用するための固体高分子電解質材料であって、
前記アイオノマーが、８０℃及び相対湿度９５％での７０ｍＳ／ｃｍを超える面通過プロトン伝導率及び２３℃及び相対湿度０％での１×１０-9ｓｃｃ  ｃｍ／（ｃｍ2  ｓ  ｃｍＨｇ）を超える酸素透過率を有する、固体高分子電解質材料。
【請求項２】
前記アイオノマーが、１種以上のフルオロモノマー（Ｃ）：
（Ｃ）ＣＦ2＝ＣＦ−Ｏ−［ＣＦ2］m−ＣＦ3
（式中、ｍは、０、１、２、３、又は４である）の重合した単位をさらに含む、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項３】
前記アイオノマーが、フルオロモノマー（Ｄ）：ＣＦ2＝ＣＦ2の重合した単位をさらに含む、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項４】
前記アイオノマーのポリマー鎖末端基の５０〜１００％が−ＳＯ2Ｘであり、式中、Ｘが、Ｆ、Ｃｌ、ＯＨ、又はＯＭであり、Ｍが一価カチオンである、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項５】
前記アイオノマーのＸがＦ又はＣｌであり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定されるＴｇが１００〜２５０℃の範囲である、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項６】
前記アイオノマーのＸがＯＨ又はＯＭであり、動的機械分析（ＤＭＡ）により測定されるＴｇが２００〜２７０℃の範囲である、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項７】
前記アイオノマーが、Ｘ＝Ｆ又はＸ＝Ｃｌの形態で、２３℃で、ヘキサフルオロベンゼン１０００グラムあたり１５グラムを超えるアイオノマーの、ヘキサフルオロベンゼンへの溶解度を有する、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項８】
前記アイオノマーが、５５０〜１４００グラムの範囲の当量を有する、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項９】
前記アイオノマーが、１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2又はこれらの組み合わせの重合した単位を少なくとも３０モルパーセント含む、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項１０】
前記アイオノマーが、１種以上のフルオロモノマーＢの重合した単位を少なくとも１２モルパーセント含む、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項１１】
前記アイオノマーが
（ａ）５１〜８５モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2又はこれらの組み合わせの重合した単位；及び
（ｂ）１５〜４９モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＢの重合した単位
を含む、請求項１に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項１２】
前記アイオノマーが、
（ａ）２０〜８５モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2又はこれらの組み合わせの重合した単位；
（ｂ）１４〜４９モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＢの重合した単位；及び
（ｃ）０．１〜４９モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＣの重合した単位
を含む、請求項２に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項１３】
前記アイオノマーが
（ａ）２０〜８５モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2又はこれらの組み合わせの重合した単位；
（ｂ）１４〜４９モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＢの重合した単位；及び
（ｃ）０．１〜４９モルパーセントのフルオロモノマーＤの重合した単位
を含む、請求項３に記載の固体高分子電解質材料。
【請求項１４】
燃料電池の電極における、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の固体高分子電解質材料の使用。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の固体高分子電解質材料を含む燃料電池の電極。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
ポリマーの分子量は、実験１〜３のＰＤＤ／ＰＳＥＰＶＥアイオノマーに比べて、ＰＤ
Ｄ／ＰＦＳＶＥアイオノマーでは、５０％超高かった。この分子量の差は、ＰＤＤ／ＰＦ
ＳＶＥアイオノマー（実験４）が、ＰＤＤ／ＰＳＥＰＶＥアイオノマー（実験１〜３）よ
り著しく少ない末端基を有することを示す。実際に、末端基の最大数をＭnから推定する
ことができ、ＰＤＤ／ＰＦＳＶＥアイオノマー（実験４）では４９５であるが、ＰＤＤ／
ＰＳＥＰＶＥアイオノマー（実験１、２、及び３）ではそれぞれ８０８、８３８、及び９
２４である。およそ０．７６ｇのこのＰＤＤ／ＰＦＳＶＥアイオノマーの試料を、上記の
フェントン試薬により試験した。この試料の総フッ化物放出は、５．７８ｍｇＦ-／ｇポ
リマーであった。このＰＤＤ／ＰＦＳＶＥアイオノマーのはるかに低いフッ化物放出は、
より少ない末端基の数、及びＰＤＤ／ＰＳＥＰＶＥアイオノマーに対するＰＤＤ／ＰＦＳ
ＶＥアイオノマーの化学的劣化に関する優れた安定性を確認する。
以下、本明細書に記載の主な発明につき列記する。
［１］
（ａ）１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2；
【化１】
2014507753.tif 000002
の重合した単位、及び
（ｂ）１種以上のフルオロモノマー（Ｂ）：
（Ｂ）ＣＦ2＝ＣＦ−Ｏ−［ＣＦ2］n−ＳＯ2Ｘ
（式中、ｎは２、３、４、又は５であり、ＸはＦ、Ｃｌ、ＯＨ、又はＯＭであり、式中、Ｍは一価カチオンである）の重合した単位、
を含む１種以上のアイオノマーを含む、燃料電池の電極に使用するための固体高分子電解質材料であって、
前記アイオノマーが、８０℃及び相対湿度９５％での７０ｍＳ／ｃｍを超える面通過プロトン伝導率及び２３℃及び相対湿度０％での１×１０-9ｓｃｃ  ｃｍ／（ｃｍ2  ｓ  ｃｍＨｇ）を超える酸素透過率を有する、固体高分子電解質材料。
［２］
前記アイオノマーが、１種以上のフルオロモノマー（Ｃ）：
（Ｃ）ＣＦ2＝ＣＦ−Ｏ−［ＣＦ2］m−ＣＦ3
（式中、ｍは、０、１、２、３、又は４である）の重合した単位をさらに含む、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［３］
前記アイオノマーが、フルオロモノマー（Ｄ）：ＣＦ2＝ＣＦ2の重合した単位をさらに含む、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［４］
前記アイオノマーが、ポリマーの炭素原子１００万個あたり、５００個未満のカルボキシルペンダント基又は末端基を有する、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［５］
前記アイオノマーが、ポリマーの炭素原子１００万個あたり、２５０個より多い−ＳＯ2Ｘ基をポリマー骨格の末端基として有し、式中、Ｘが、Ｆ、Ｃｌ、ＯＨ、又はＯＭであり、Ｍが一価カチオンである、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［６］
前記アイオノマーのポリマー鎖末端基の５０〜１００％が−ＳＯ2Ｘであり、式中、Ｘが、Ｆ、Ｃｌ、ＯＨ、又はＯＭであり、Ｍが一価カチオンである、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［７］
前記アイオノマーのポリマー鎖末端基の５０〜１００％が、−ＳＯ2Ｘ基で終わるペルフルオロアルキル基であり、式中、Ｘが、Ｆ、Ｃｌ、ＯＨ、又はＯＭであり、Ｍが一価カチオンである、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［８］
前記アイオノマーのＸがＦ又はＣｌであり、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定されるＴｇが１００〜２５０℃の範囲である、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［９］
前記アイオノマーのＸがＯＨ又はＯＭであり、動的機械分析（ＤＭＡ）により測定されるＴｇが２００〜２７０℃の範囲である、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［１０］
前記アイオノマーが、Ｘ＝Ｆ又はＸ＝Ｃｌの形態で、２３℃で、ヘキサフルオロベンゼン１０００グラムあたり１５グラムを超えるアイオノマーの、ヘキサフルオロベンゼンへの溶解度を有する、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［１１］
前記アイオノマーが、Ｘ＝Ｆ又はＸ＝Ｃｌの形態で、２３℃で、ヘキサフルオロベンゼン１０００グラムあたり１００グラムを超えるアイオノマーの、ヘキサフルオロベンゼンへの溶解度を有する、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［１２］
前記アイオノマーが、５５０〜１４００グラムの範囲の当量を有する、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［１３］
前記アイオノマーが、６５０〜１１００グラムの範囲の当量を有する、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［１４］
前記アイオノマーが、１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2又はこれらの組み合わせの重合した単位を少なくとも３０モルパーセント含む、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［１５］
前記アイオノマーが、１種以上のフルオロモノマーＢの重合した単位を少なくとも１２モルパーセント含む、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［１６］
前記アイオノマーが
（ａ）５１〜８５モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2又はこれらの組み合わせの重合した単位；及び
（ｂ）１５〜４９モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＢの重合した単位を含む、前記［１］に記載の固体高分子電解質材料。
［１７］
前記アイオノマーが、
（ａ）２０〜８５モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2又はこれらの組み合わせの重合した単位；
（ｂ）１４〜４９モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＢの重合した単位；及び
（ｃ）０．１〜４９モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＣの重合した単位を含む、前記［２］に記載の固体高分子電解質材料。
［１８］
前記アイオノマーが
（ａ）２０〜８５モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＡ1又はＡ2又はこれらの組み合わせの重合した単位；
（ｂ）１４〜４９モルパーセントの１種以上のフルオロモノマーＢの重合した単位；及び
（ｃ）０．１〜４９モルパーセントのフルオロモノマーＤの重合した単位を含む、前記［３］に記載の固体高分子電解質材料。
［１９］
燃料電池の電極における、前記［１］〜［１８］のいずれか一項に記載の固体高分子電解質材料の使用。
［２０］
前記［１］〜［１８］のいずれか一項に記載の固体高分子電解質材料を含む燃料電池の電極。