(57)【要約】【課題】イオン伝導性（特にプロトン伝導性）に優れ、メタノール透過性が低い電池用隔膜およびその製造方法を提供する。【解決手段】無機微粒子および有機バインダを含む多孔質体と、該多孔質体に保持されたイオン伝導体とを含む電池用隔膜であり、前記イオン導電体が、固体状のイオン伝導性物質を含み、前記多孔質体の平均細孔半径が、１〜３０ｎｍである電池用隔膜；無機微粒子および有機バインダを含む塗工液を基材に塗工した後、加熱、乾燥して多孔質体を得る工程と、固体状のイオン伝導性物質を含むイオン伝導体、またはその前駆体を含む溶液を多孔質体に塗布する、または、前記溶液に多孔質体を浸漬した後、前記溶液を加熱、乾燥して、または前記溶液をゲル化して電池用隔膜を得る工程とを経る製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機微粒子および有機バインダを含む多孔質体と、
該多孔質体に保持されたイオン伝導体とを含む電池用隔膜であり、
前記イオン導電体が、固体状のイオン伝導性物質を含み、
前記多孔質体の平均細孔半径が、１〜３０ｎｍである、電池用隔膜。
【請求項２】
前記無機微粒子が、金属酸化物の微粒子である、請求項１に記載の電池用隔膜。
【請求項３】
前記金属酸化物が、アルミナ水和物、アルミナおよびシリカから選ばれる１種である、請求項２に記載の電池用隔膜。
【請求項４】
前記アルミナ水和物が、ベーマイト構造を有するアルミナ水和物である、請求項３に記載の電池用隔膜。
【請求項５】
前記固体状のイオン伝導性物質が、ケイ酸および水を含む固体状のシリカヒドロゲルである、請求項１〜４のいずれかに記載の電池用隔膜。
【請求項６】
前記固体状のイオン伝導性物質が、ヘテロポリ酸である、請求項１〜４のいずれかに記載の電池用隔膜。
【請求項７】
前記固体状のイオン伝導性物質が、有機イオン伝導性物質である、請求項１〜４のいずれかに記載の電池用隔膜。
【請求項８】
前記有機バインダが、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の電池用隔膜。
【請求項９】
無機微粒子および有機バインダを含む塗工液を基材に塗工した後、加熱、乾燥して多孔質体を得る工程と、
固体状のイオン伝導性物質を含むイオン伝導体、またはその前駆体を含む溶液を多孔質体に塗布する、または、前記溶液に多孔質体を浸漬した後、前記溶液を加熱、乾燥して、または前記溶液をゲル化して電池用隔膜を得る工程と
を経る、電池用隔膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池用隔膜およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン伝導性を有するイオン伝導体は、電池の隔膜、たとえば燃料電池の電解質膜として用いられている。
燃料電池の一種であるメタノール燃料電池は、メタノールを常温付近の温度で、直接電気化学的に反応させる燃料電池である。メタノール燃料電池は、水素燃料電池に比べ、炭化水素系燃料を改質して水素ガスを取り出すための改質器が不要であることから、携帯用の小型発電装置として注目されている。
【０００３】
メタノール燃料電池は、電解質膜の両面に電極が接合したＭＥＡ（膜電極接合体）を具備しており、下記反応によって発電を行う。
負極（燃料極）においては、メタノールが触媒上で水を消費しながら反応してプロトン（Ｈ＋）および電子が生成し、一方、正極（空気極）においては、空気中の酸素と電解質膜中のプロトンとが反応して電子を消費し、水を生成する。
負極：ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−
正極：６Ｈ＋＋３／２Ｏ２＋６ｅ−→３Ｈ２Ｏ
全体：ＣＨ３ＯＨ＋３／２Ｏ２→ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ
【０００４】
よって、メタノール燃料電池の電解質膜としては、イオン伝導性（特にプロトン伝導性）のよいイオン伝導体が必要とされる。また、メタノールが電解質膜を拡散して空気極側に透過する現象、いわゆるメタノールクロスオーバーが生じ難いイオン伝導体が必要とされる。メタノールが空気極側に拡散すると、電流密度が大幅に低下してしまうからである。
【０００５】
燃料電池の電解質膜として用いられるイオン伝導体としては、有機系イオン伝導体または無機系イオン伝導体が知られている。
無機系イオン伝導体を用いた電解質膜としては、下記電解質膜が知られている。
（１）ケイ素のアルコキシドに、イオン伝導性を生起する物質を添加した後、該アルコキシドを加水分解反応により重合させて得られた半固体状電解質膜（特許文献１）。
（２）水和酸化アンチモン粒子等の無機プロトン伝導性酸化物粒子とＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の多孔性無機酸化物マトリックスとからなる塗料を加熱乾燥して得られた無機電解質膜（特許文献２）。
【０００６】
しかし、（１）の電解質膜は、イオン伝導性が不充分であり、かつ加水分解によって生じるアルコールを含有している問題がある。
（２）の電解質膜は、多孔性無機酸化物マトリックスを含むため、メタノール透過性が低いものの、該多孔性無機酸化物マトリックスによってイオン伝導性も低下する。
【特許文献１】特開平１−２３０４４７号公報
【特許文献２】特開２００３−１５１５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、イオン伝導性（特にプロトン伝導性）に優れ、メタノール透過性が低い電池用隔膜およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電池用隔膜は、無機微粒子および有機バインダを含む多孔質体と、該多孔質体に保持されたイオン伝導体とを含む電池用隔膜であり、前記イオン導電体が、固体状のイオン伝導性物質を含み、前記多孔質体の平均細孔半径が、１〜３０ｎｍであることを特徴とする。
【０００９】
前記無機微粒子は、金属酸化物の微粒子であることが好ましい。
前記金属酸化物は、アルミナ水和物、アルミナおよびシリカから選ばれる１種であることが好ましい。
前記アルミナ水和物は、ベーマイト構造を有するアルミナ水和物であることが好ましい。
【００１０】
前記固体状のイオン伝導性物質は、ケイ酸および水を含む固体状のシリカヒドロゲル、ヘテロポリ酸、または有機イオン伝導体であることが好ましい。
前記有機バインダは、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを含むことが好ましい。
【００１１】
本発明の電池用隔膜の製造方法は、無機微粒子および有機バインダを含む塗工液を基材に塗工した後、加熱、乾燥して多孔質体を得る工程と、固体状のイオン伝導性物質を含むイオン伝導体、またはその前駆体を含む溶液を多孔質体に塗布する、または、前記溶液に多孔質体を浸漬した後、前記溶液を加熱、乾燥して、または前記溶液をゲル化して電池用隔膜を得る工程とを経ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電池用隔膜は、イオン伝導性（特にプロトン伝導性）に優れ、メタノール透過性が低い。
本発明の電池用隔膜の製造方法によれば、イオン伝導性（特にプロトン伝導性）に優れ、メタノール透過性が低い電池用隔膜を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜電池用隔膜＞
本発明の電池用隔膜は、多孔質体と、該多孔質体に保持されたイオン伝導体とを含む電池用隔膜である。
【００１４】
（多孔質体）
本発明における多孔質体は、無機微粒子および有機バインダを含む多孔質体である。
【００１５】
多孔質体の平均細孔半径は、１〜３０ｎｍであり、３〜１５ｎｍが好ましい。多孔質体の平均細孔半径が１ｎｍ以上であれば、充分なイオン伝導性を有する電池用隔膜が得られる。多孔質体の平均細孔半径が３０ｎｍ以下であれば、メタノール透過性が充分に低い電池用隔膜が得られる。
【００１６】
多孔質体の細孔容積は、０．３〜１．２ｃｍ３／ｇが好ましく、０．４〜０．９ｃｍ３／ｇがより好ましい。多孔質体の細孔容積が０．３ｃｍ３／ｇ以上であれば、電池用隔膜のイオン伝導性がさらに向上する。多孔質体の細孔容積が１．２ｃｍ３／ｇ以下であれば、充分な強度を有する電池用隔膜が得られる。
【００１７】
多孔質体の平均細孔半径および細孔容積は、無機微粒子と有機バインダとの比率、無機微粒子および有機バインダの種類、無機微粒子の凝集粒子の平均粒子径等を適宜調整・選択することによって調整できる。
多孔質体の平均細孔半径および細孔容積は、多孔質体を１２０℃で２時間、１×１０−２Ｔｏｒｒにて真空脱気した後、窒素吸脱着装置を用いた窒素吸脱着法にて測定される。
【００１８】
無機微粒子としては、金属酸化物の微粒子が好ましい。
金属酸化物としては、アルミナ水和物、アルミナ、シリカが好ましく、アルミナ水和物がより好ましく、細孔容積が大きく、かつ、強度の高い多孔質体を得る観点から、ベーマイト構造を有するアルミナ水和物が特に好ましい。
ベーマイト構造を有するアルミナ水和物、組成式ＡｌＯＯＨ・ｘＨ２Ｏ（０≦ｘ＜２）で表されるアルミナ水和物である。
【００１９】
有機バインダとしては、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、スチレンブタジエンゴム等が挙げられ、細孔容積が大きく、かつ、強度高い多孔質体を得る観点から、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールが好ましい。
【００２０】
有機バインダの量は、無機微粒子１００質量部に対して、１〜３０質量部が好ましい。有機バインダの量が１質量部以上であれば、充分な強度を有する電池用隔膜が得られる。有機バインダの量が３０質量部以下であれば、充分なイオン伝導性を有する電池用隔膜が得られる。
【００２１】
（イオン伝導体）
イオン伝導体が多孔質体に保持された状態としては、多孔質体の表面に固体状のイオン伝導体が付着した状態、多孔質体の細孔に固体状のイオン伝導体が充填された状態等が挙げられる。
本発明におけるイオン導電体は、固体状のイオン伝導性物質を含むイオン伝導体である。固体状とは、２５℃において固体の状態にあること意味する。
固体状のイオン伝導性物質としては、無機イオン伝導性物質または有機イオン伝導性物質が挙げられる。
【００２２】
無機イオン伝導性物質としては、ケイ酸および水を含有する固体状のシリカヒドロゲル、硫酸水素セシウム、結晶性アルミノシリケート（ゼオライト等。）、水和酸化アンチモン、リン酸ジルコニウム、ヘテロポリ酸（リンタンクグテン酸、ケイモリブデン酸等。）、結晶性リン酸アルミニウム、シリカ−リン酸系ガラス等が挙げられる。
【００２３】
有機イオン伝導性物質としては、プロトン解離性基（スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸基等。）を有するポリマーが挙げられる。ポリマーとしては、シリコーン系ポリマー、炭化水素系ポリマー（ポリスチレン等。）、フッ素系ポリマー（パーフルオロカーボン等。）が挙げられる。
【００２４】
固体状のイオン伝導性物質としては任意のものを使用できるが、物質の安全性、入手の容易さの点から、ケイ酸および水を含む固体状のシリカヒドロゲル、ヘテロポリ酸、または有機イオン伝導性物質を含むものが好ましく、メタノール透過性が低い点から、固体状のシリカヒドロゲルが特に好ましい。
【００２５】
固体状のシリカヒドロゲルは、水の中でケイ酸分子の末端ＯＨ基が水素結合で３次元的に架橋することによって固体状となったものである。
【００２６】
ケイ酸の含有量はＳｉＯ２換算で、イオン伝導体（１００質量％）中、１〜８０質量％が好ましく、２〜５０質量％がより好ましい。ケイ酸の含有量をＳｉＯ２換算で１質量％以上とすることにより、固体状のシリカヒドロゲルを含むイオン伝導体が得られる。ケイ酸の含有量をＳｉＯ２換算で８０質量％以下とすることにより、ケイ酸水溶液を含む原料液が液体状態となり、また、得られるイオン伝導体のイオン伝導性が良好となる。
【００２７】
水の含有量は、イオン伝導体（１００質量％）中、２０〜９９質量％が好ましく、５０〜９８質量％がより好ましい。水の含有量を２０質量％以上とすることにより、原料液が液体となり、また、得られるイオン伝導体のイオン伝導性が良好となる。水の含有量を９９質量％以下とすることにより、固体状のシリカヒドロゲルを含むイオン伝導体が得られる。
【００２８】
イオン伝導体（１００質量％）中のケイ酸および水の含有量は、下記のようにして求める。
（ｉ）原料液をゲル化させる際に水を蒸発させなかった場合、原料液の組成（ケイ酸および水の含有量）がそのままイオン伝導体中のケイ酸および水の含有量となる。
（ii）原料液の組成が不明の場合で、かつ原料液に酸等の他の物質が含まれていない場合、イオン伝導体を１００℃で加熱し、水を完全に蒸発させることによって、固形分濃度を求め、これをケイ酸の含有量とし、残部を水の含有量とする。
（iii）原料液の組成が不明の場合で、かつ原料液に酸等の他の物質が含まれている場合、イオン伝導体を１００℃で加熱し、水を完全に蒸発させることによって、固形分濃度を求め、さらに、固形分に含まれる他の物質の量を、他の物質に由来する元素の分析から求め、固形分濃度から他の物質の濃度を差し引いてケイ酸の含有量を求める。
【００２９】
固体状のシリカヒドロゲルを含むイオン伝導体は、下記のようにして製造できる。
ケイ酸水溶液を含む原料液（イオン伝導体の前駆体）をゲル化させ、ケイ酸および水を含有する固体状のシリカヒドロゲルを含むイオン伝導体を得る。
【００３０】
ケイ酸は分子末端にＯＨ基を有しているため、ケイ酸水溶液は、ケイ酸分子の末端ＯＨ基がお互いに水素結合してゲル化する性質を有している。ゲル化速度は、ケイ酸水溶液中のケイ酸濃度（ＳｉＯ２換算）および温度に依存し、ケイ酸濃度が高いほど速く、また温度が高いほど速くなる。よって、ケイ酸水溶液中のケイ酸濃度および温度を適度に調節することにより、ケイ酸水溶液を含む原料液を得た後、これをゲル化させる直前までは液体状態として取り扱うことができる。
【００３１】
ケイ酸の含有量はＳｉＯ２換算で、原料液（１００質量％）中、１〜８０質量％が好ましく、２〜５０質量％がより好ましい。ケイ酸の含有量をＳｉＯ２換算で１質量％以上とすることにより、ゲル化速度が極端に遅くなることなく、固体状のシリカヒドロゲルを含むイオン伝導体が得られる。ケイ酸の含有量をＳｉＯ２換算で８０質量％以下とすることにより、原料液を液体状態とすることができ、また、得られるイオン伝導体のイオン伝導性が良好となる。
【００３２】
水の含有量は、原料液（１００質量％）中、２０〜９９質量％であり、５０〜９８質量％が好ましい。水の含有量を２０質量％以上とすることにより、原料液を液体状態とすることができ、また、得られるイオン伝導体のイオン伝導性が良好となる。水の含有量を９９質量％以下とすることにより、ゲル化速度が極端に遅くなることなく、固体状のシリカヒドロゲルを含むイオン伝導体が得られる。
【００３３】
原料液をゲル化させる際の温度（以下、ゲル化温度と記す。）は、０〜１００℃が好ましく、１０〜５０℃がより好ましい。ゲル化温度を０℃以上とすることにより、原料液中の水の凝固を防止できる。ゲル化温度を１００℃以下とすることにより、原料液中の水の蒸発を抑えることができる。
原料液のゲル化時間は、ケイ酸濃度および温度に依存し、一概には決まらないが、通常、数分から１週間である。
【００３４】
原料液をゲル化させる際には、原料液に含まれる水が蒸発しないように密閉しておくことが好ましい。水が蒸発すると、イオン伝導の媒体である水が少なくなるとともに、水が蒸発した部分にシリカ微粒子が析出してしまい、イオン伝導性が著しく低下するおそれがある。
【００３５】
ケイ酸水溶液は、たとえば、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液を陽イオン交換樹脂に接触させ、アルカリ金属ケイ酸塩からアルカリ金属イオンを除くことによって得られる。陽イオン交換樹脂の量、接触時間、接触方法等を制御することで、除くアルカリ金属イオンの量を調節できる。
【００３６】
アルカリ金属ケイ酸塩としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウムおよびケイ酸カリウムから選ばれる１種以上が挙げられ、安価に入手できることから、ケイ酸ナトリウムが好ましい。
ケイ酸ナトリウムとしては、様々な、ケイ酸（ＳｉＯ２換算）とナトリウム（Ｎａ２Ｏ換算）とのモル比（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）を有するものが挙げられ、ナトリウムイオンを除去しやすいことから、Ｎａ２Ｏの含有量が少ないものが好ましい。
【００３７】
ケイ酸ナトリウムの市販品としては、１号ケイ酸ソーダ（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比：２．０〜２．３）、２号ケイ酸ソーダ（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比：２．４〜２．７）、３号ケイ酸ソーダ（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比：３．０〜３．３）、４号ケイ酸ソーダ（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏのモル比：３．７〜３．９）が挙げられ、Ｎａ２Ｏの含有量が少ない３号または４号ケイ酸ソーダが好ましい。
【００３８】
陽イオン交換樹脂としては、強酸性陽イオン交換樹脂（ＲＳＯ３Ｈ型）、弱酸性陽イオン交換樹脂（ＲＣＯＯＨ型）等が挙げられ、イオン交換速度の点から、強酸性陽イオン交換樹脂が好ましい。
【００３９】
イオン伝導体は、イオン伝導性をさらに高めるために、他のイオン伝導性物質を含んでいてもよい。他のイオン伝導性物質としては、無機酸（塩酸、硫酸、リン酸、ホウ酸等。）、有機酸（酢酸等。）が挙げられ、プロトン濃度を高くできる点から、硫酸またはリン酸が特に好ましい。
【００４０】
イオン伝導体の量は、多孔質体１００質量部に対して、３０〜１２０質量部が好ましい。イオン伝導体の量が３０質量部以上であれば、充分なイオン伝導性を有する電池用隔膜が得られる。イオン伝導体の量が１２０質量部以下であればメタノール透過性が充分に低い電池用隔膜が得られる。
【００４１】
本発明の電池用隔膜は、メタノール透過性をさらに低くする等のために、表面にメタノール透過性を抑制する表面層を設けてもよく、表面に他のフィルムを積層してもよい。
【００４２】
＜電池用隔膜の製造方法＞
本発明の電池用隔膜の製造方法は、無機微粒子および有機バインダを含む塗工液を基材に塗工した後、加熱、乾燥して多孔質体を得る工程と、固体状のイオン伝導性物質を含むイオン伝導体、またはその前駆体を含む溶液を多孔質体に塗布する、または、前記溶液に多孔質体を浸漬した後、前記溶液を加熱、乾燥して、または前記溶液をゲル化して電池用隔膜を得る工程とを経る方法である。
【００４３】
本発明の電池用隔膜の製造方法は、は、たとえば、下記工程を経る方法である。
（ａ）無機微粒子の分散液に有機バインダを加えて塗工液を調製し、該塗工液を基材に塗工した後、加熱、乾燥して多孔質体を得る工程。
（ｂ）必要に応じて多孔質体を基材から剥離する工程。
（ｃ）イオン伝導体またはその前駆体を含む溶液を多孔質体に塗布する、または、前記溶液に多孔質体を浸漬した後、前記溶液を加熱、乾燥して、または前記溶液をゲル化して電池用隔膜を得る工程。
（ｄ）基材が残っている場合は、電池用隔膜を基材から剥離する工程。
【００４４】
工程（ａ）：
無機微粒子の分散液としては、分散媒（水等。）中にベーマイト構造を有するアルミナ水和物が分散したアルミナゾルが好ましい。
アルミナゾルの製造方法としては、特開平８−３３３１１５号公報に記載の方法が挙げられる。
アルミナゾルの固形分濃度は、０．１〜３０質量％が好ましい。
アルミナゾルの固形分濃度は、アルミナゾルを１４０℃で乾燥して恒量となったキセロゲルの質量を基に算出される。
【００４５】
無機微粒子の分散液中における無機微粒子の凝集粒子の平均粒子径は、３０〜５００ｎｍが好ましい。凝集粒子の平均粒子径が３０ｎｍ以上であれば、平均細孔半径が１ｎｍ以上の多孔質体を容易に製造できる。凝集粒子の平均粒子径が５００ｎｍ以下であれば、平均細孔半径が３０ｎｍ以下の多孔質体を容易に製造できる。
無機微粒子の分散液中における無機微粒子の凝集粒子の平均粒子径は、動的光散乱法粒度分析計を用いて測定される。
【００４６】
加熱温度は、１００〜１６０℃が好ましい。
加熱時間は、加熱温度にも依存するが、０．５〜１０分が好ましい。
【００４７】
工程（ｃ）：
イオン伝導体の前駆体として、上述のケイ酸水溶液を含む原料液を用いる場合、原料液のゲル化温度およびゲル化時間は、上述の固体状のシリカヒドロゲルを含むイオン伝導体の製造方法と同様である。
【００４８】
以上説明した本発明の電池用隔膜は、無機微粒子および有機バインダを含む多孔質体と、該多孔質体に保持されたイオン伝導体とを含む電池用隔膜であり、前記イオン導電体が、固体状のイオン伝導性物質を含み、前記多孔質体の平均細孔半径が、１〜３０ｎｍであるため、イオン伝導性（特にプロトン伝導性）に優れ、メタノール透過性が低い。
【００４９】
本発明の電池用隔膜は、イオン伝導性（特にプロトン伝導性）に優れることから、燃料電池用の電解質膜、中でも、メタノール透過性が低いことから、メタノール燃料電池用の電解質膜に好適である。該電解質膜と電極とを接合したＭＥＡ（膜電極接合体）を具備した燃料電池は、高出力にて発電できる。
【実施例】
【００５０】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されない。
【００５１】
〔例１〕
撹拌翼、温度計および凝縮器を備えた、バッフル付きセパラブル平底フラスコ（容量２Ｌ）内に、イオン交換水８１０ｇおよびイソプロパノール６７６ｇを入れ、マントルヒーターにより液温を７５℃に加熱した。フラスコ内を撹拌しながら、フラスコ内にアルミニウムイソプロポキシド３０６ｇを加え、撹拌速度６００ｒｐｍ、液温７５〜８０℃で２０時間加水分解した。ついで、フラスコ内にイオン交換水４００ｇを加えながら、溶媒として用いたイソプロパノールおよび加水分解で生成したイソプロパノールを留去した。この結果、固形分濃度が１０質量％のアルミナ水和物のスラリーを得た。このとき、液温は９５℃になった。
【００５２】
アルミナ水和物中のアルミニウム原子１モルに対してアミド硫酸が１１．２ミリモルとなるように、前記スラリーに、１０質量％のアミド硫酸水溶液を加えた後、９５℃を１５時間保持して解膠を行った。さらに、スラリーを濃縮して透明なアルミナゾルを得た。アルミナゾルの固形分濃度は２１質量％であり、２５℃におけるｐＨは４．５であり、２５℃における粘度は０．０８０Ｐａ・ｓであった。アルミナゾル中のアルミナ水和物の凝集粒子の平均粒子径を、動的光散乱法粒度分析計（日機装社製、型式：マイクロトラックＵＰＡ）を用いて測定したところ、１９０ｎｍであった。Ｘ線回折より、アルミナゾル中のアルミナ水和物がベーマイト構造を有することを確認した。
【００５３】
アルミナゾル（固形分濃度２１質量％）１００質量部に、ポリビニルアルコール（クラレ社製  ＰＶＡ−１２４）の水溶液（固形分濃度７質量％）３０質量部を加え、固形分濃度１７．８％の塗工液を得た。該塗工液を基材（ポリエチレンテレフタレートフィルム）に塗工し、８０℃の乾燥機に入れて乾燥した。さらに、ドラム乾燥機を用い、１４０℃で４分間熱処理し、多孔質体を得た。多孔質体の質量は３０ｇ／ｍ２であった。多孔質体の一部を基材ごと切断して、数ｍｍ角の大きさのサンプルを得た。該サンプルについて、窒素吸脱着装置（カンタクローム社製、オートソーブ３Ｂ型）を用い、窒素吸着法で細孔物性を測定したところ、平均細孔半径は８ｎｍであり、細孔容積は０．７ｃｍ３／ｇであった。
基材から多孔質体を剥離した。多孔質体の厚さは３０μｍであった。
【００５４】
（メタノール透過性の評価）
多孔質体を３ｃｍ×３ｃｍの大きさに切断した。
多孔質体の一方の面が蒸留水、他方の面が３０質量％メタノール水溶液に接触するセル（膜面積（Ｓ）：０．７８５ｃｍ２、メタノール濃度差（Ｃ）：０．００８７８ｍｏｌ／ｃｍ３）を用意した。
温度２５℃にて、多孔質体をセルに設置した後、蒸留水側の液を１０分ごとにサンプリングした。ガスクロマトグラフィーにより蒸留水側のメタノール濃度を測定することにより、メタノールの透過速度（Ｄｍ）を求めたところ、１．８４×１０−６ｍｏｌ／ｓであった。
下記式より、メタノール透過係数（Ｄ）を求めたところ、小さい値を示した。
メタノール透過係数（Ｄ）＝Ｄｍ×ｔ／Ｃ／Ｓ＝８．０１×１０−７（ｃｍ２／ｓ）。
ただし、ｔは、多孔質体の厚さ（ｃｍ）である。
【００５５】
（イオン伝導性の評価）
多孔質体を３ｃｍ×３ｃｍの大きさに切断した。
２つの白金黒電極（電極面積（Ｓ）：１．８７ｃｍ２）の外側が１Ｍ硫酸水溶液に接触しているセルを用意した。
多孔質体の両面を２つの電極で挟み、２つの電極をＬＣＲメーターに繋いで、温度２５℃にて、交流１ｋＨｚ、１Ｖの電圧を印加した時の抵抗値を測定したところ、０．５３７Ωであった。多孔質体を取り除いた時の抵抗値は０．５１７Ωであり、膜の抵抗値＝０．５３７−０．５１７＝０．０２０Ωとした。
膜の比抵抗（Ｒ）、イオン伝導率（ρ）を下記式より求めたところ、非常に高いイオン伝導性を示した。
比抵抗（Ｒ）＝膜の抵抗値×Ｓ／ｔ＝１２．５（Ω・ｃｍ）。
イオン伝導率（ρ）＝１／Ｒ＝０．０８０（Ｓ／ｃｍ）。
該評価は、多孔質体の細孔に含まれる１Ｍ硫酸水溶液のイオン伝導性を評価していることになるが、１Ｍ硫酸水溶液の代わりに、固体状のイオン導電性物質を含むイオン伝導体を充填すれば、高性能の電池用隔膜となり得ることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の電池用隔膜は、燃料電池用の電解質膜、特に、メタノール燃料電池用の電解質膜として有用である。