(57)【要約】【課題】イオン伝導性が高い樹脂材料を提供することを目的とする。【解決手段】本発明による樹脂材料は、化学構造式が、ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及びＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２で示されるモノマーの少なくとも一方を重合することにより得られる第一の樹脂、前記モノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーとを共重合することにより得られる第二の樹脂、並びに、前記モノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーと、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとを共重合することにより得られる第三の樹脂のうちの少なくとも一つと、フッ化ビニリデン等の構成単位を有するグラフト共重合樹脂と、を含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方を重合することにより得られる第一の樹脂、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーとを共重合することにより得られる第二の樹脂、並びに
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーと、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとを共重合することにより得られる第三の樹脂の少なくとも一つと、
化学構造式が
−ＣＦ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＦＣｌ−
で示される構成単位、並びに一般式が
−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＯＣＯＯＲ）−
（式中、Ｒは、化学構造式
−ＣＨ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＨ２−
で示される構成単位の少なくとも一方を有する側鎖である。）
で示される構成単位を有する第四の樹脂とを含有することを特徴とする樹脂材料。
【請求項２】
前記スルホン酸基を有するモノマーは、
一般式が
【化１】
2008115271.tif 000004
（式中、Ｘは、水素原子又はアルカリ金属である。）
で示される化合物、
一般式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＳＯ３Ｙ
（式中、Ｙは、水素原子又はアルカリ金属である。）
で示される化合物、及び
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３Ｈ
で示される化合物の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂材料。
【請求項３】
前記炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーは、
化学構造式が
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨ）２ＣＨ２及び
（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２）３ＣＣＨ２ＣＨ３
で示される化合物の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂材料。
【請求項４】
化学構造式が
−ＣＦ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＦＣｌ−
で示される構成単位、並びに一般式が
−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＯＣＯＯＲ）−
（式中、Ｒは、化学構造式が
−ＣＨ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＨ２−
で示される構成単位の少なくとも一方を有する側鎖である。）
で示される構成単位を有する樹脂を含有する液体中で、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方を重合する工程、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーとを共重合する工程、又は
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーと、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとを共重合する工程を有することを特徴とする樹脂材料の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の樹脂材料の製造方法を用いて製造されることを特徴とする樹脂材料。
【請求項６】
請求項１乃至３又は５に記載の樹脂材料を含有する電解質膜と、該電解質膜を挟持する電極とを有することを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
アルコールを含有する燃料を用いて発電することを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。
【請求項８】
前記アルコールは、エタノールであることを特徴とする請求項７に記載の燃料電池。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか一項に記載の燃料電池、該燃料電池に接続されたＤＣＤＣコンバーター及び燃料を収容するカートリッジを有することを特徴とする電源。
【請求項１０】
請求項９に記載の電源を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂材料、樹脂材料の製造方法、燃料電池、電源並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
温暖化ガスに代表される環境問題の観点から、クリーンエネルギー源としての燃料電池が急ピッチで開発されている。特に、固体電解質型燃料電池は、低温で作動することができることや小型で高い出力密度を有することができることから、研究開発が活発に進められている。
【０００３】
固体電解質型燃料電池は、アノード及びカソードの間に挟まれたプロトン伝導型電解質膜を有する。このような燃料電池においては、例えば、アノードに水素が供給され、カソードに酸素が供給される。そして、アノード内の触媒によりアノードに供給された水素からプロトンが発生する。この時、発生した電子は、外部回路を伝導し、プロトンは、プロトン伝導型の電解質膜を伝搬して、カソードに達する。カソードに到達したプロトン、電子及び酸素が反応し、水を生成する。上記のように、燃料電池の発電が進行するためには、アノードで発生したプロトンは、カソードに伝搬される必要があり、良好なプロトンの伝搬性を備えた電解質膜の開発が盛んに行われている。例えば、高いプロトン伝導性の膜としては、ジュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）社のパーフルオロアルキルスルホン酸型高分子ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標））が開発されており、これは、電解質膜として広く利用されている。しかしながら、Ｎａｆｉｏｎは、多段階合成を経て製造されるため高価であり、低コストの電解質膜の開発が必要となっている。
【０００４】
これに関して、例えば特許文献１には、電解質膜用の、リン酸基を有するモノマーの重合樹脂が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、炭化水素部を有する重合体と、リン酸基含有重合体とを混合することにより、良好な耐酸化性を有する固体高分子電解質膜が得られることが開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、プロトン酸基を有する重合体と製膜性を有する非伝導体高分子を混合したポリマーブレンドプロトン伝導体が開示されている。また、特許文献３には、プロトン酸基を有する重合体及び製膜性を有する非伝導体高分子を、適当な溶媒に溶解又は分散した後、溶剤を除去する工程を経てポリマーブレンドプロトン伝導体を形成する方法、並びにプロトン酸基を有する重合体及び製膜性を有する非伝導体高分子を溶融し、適当な混合機で混合又は分散した後、公知の成形機や成膜機で所望するポリマーブレンドプロトン伝導体を得る方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献４〜６には、電解質膜として使用される、リン酸基を有するモノマーとスルホン酸基を有するモノマーの共重合樹脂が開示されている。また、分子内に複数個のエチレン性不飽和結合を有するモノマーが開示されている。
【０００８】
また、特許文献７には、イオン性解離基を有する高分子とイオン性解離基を有さない高分子とを溶融及び／又は溶解させた状態で、電界を印加することによって、固体高分子イオン伝導体を製造する方法が開示されている。
【０００９】
また、特許文献８には、ポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）マトリクス内でスルホン化ポリスチレン−ジビニルベンゼンの重合を行い、ＰＶＤＦ膜を製作する工程と、ＰＶＤＦ膜を溶媒中で膨潤させる工程と、膨潤したＰＶＤＦ膜を、スチレン及びジビニルベンゼンの浴に浸漬して、重合を開始させる工程と、得られた膜を圧縮後、スルホン化及び加水分解させる工程とを経て、ポリマー電解質膜を得る方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１１４８３４号公報
【特許文献２】特開２００４−７９２５２号公報
【特許文献３】特開２００２−２９４０８７号公報
【特許文献４】特開２００３−８６０２１号公報
【特許文献５】特開２００４−１４２３２号公報
【特許文献６】特開２００３−１３８０８８号公報
【特許文献７】特開２００３−２３４０１５号公報
【特許文献８】特表２００１−５０４６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載のリン酸基を有する重合樹脂（以下の式（Ａ）に示すモノマー重合樹脂）は、溶媒不溶であることから、加熱、加圧成型により膜を形成する必要があり、簡便にイオン伝導体膜を形成することは難しい。
【００１１】
【化２】
2008115271.tif 000002
また、イオン伝導度も不十分である。
【００１２】
また、特許文献２の炭化水素部を有する重合体の一例として、フッ化ビニリデン樹脂が考えられるが、この樹脂は、混合体としての分散性や相溶性が悪い。また、リン酸基含有重合体用のモノマーとして、アシッドホスホオキシ（ポリオキシエチレングリコール）メタクリレートやアシッドホスホオキシ（ポリプロピレングリコール）メタクリレートを用いた場合、形成される樹脂のイオン伝導度は低く、特に、アシッドホスホオキシ（ポリプロピレングリコール）メタクリレートを用いた場合、形成される膜は、不均質となる。さらに、イオン伝導体樹脂の中には、リン酸基含有モノマーの重合体（式（Ａ）に示すモノマー重合樹脂）のように汎用溶剤に溶解しないものがある。また、実施例中で得られている樹脂のイオン伝導度は、不十分である。
【００１３】
また、特許文献３の非伝導体高分子の一例であるフッ化ビニリデンは、混合体としての分散性や相溶性が悪い。さらに、リン酸基含有モノマーの重合体（式（Ａ）に示すモノマー重合樹脂）は、汎用溶剤に溶解せず、溶融もしない。また、得られる膜の強度や樹脂のイオン伝導度は、不十分である。
【００１４】
また、特許文献４〜６に示されているリン酸基を有するモノマーとスルホン酸基を有するモノマーの共重合樹脂では、イオン伝導性が不十分である。
【００１５】
また、特許文献３、７の製造方法では、十分な電気特性並びに高い熱的及び機械的強度を備えた固体高分子イオン伝導体（ポリマーブレンドプロトン伝導体）としての電解質膜を得るためには、二種類の高分子を常温（二種類の高分子の融点よりも低い温度）で溶剤に溶解若しくは分散させて、二種類の高分子を均一に混合する工程、又は二種類の高分子を、二種類の高分子の融点以上の温度に加熱、溶融させて、均一に混合する工程、のいずれかが必要となる。すなわち、二種類の高分子を均一に混合して、電解質膜において、電気特性、熱的強度又は機械的強度の不十分な部分が形成されることを抑制しなければならない。
【００１６】
ここで、二種類の高分子を常温（二種類の高分子の融点よりも低い温度）で溶剤に溶解又は分散させる場合には、イオン性解離基を有する高分子（プロトン酸基を有する重合体）及びイオン性解離基を有さない高分子（製膜性を有する非伝導体高分子）の両方を十分に溶解又は分散させることが可能な溶剤を用いる必要があるが、イオン性解離基を有する高分子及びイオン性解離基を有さない高分子の両方を十分に溶解させることが可能な溶剤を選択することは困難である。従って、これらの高分子及び分散媒の相溶性が低く、各々の高分子鎖が絡み合いにくいため、これらの高分子を十分に混合するためには、長時間を要する。さらに、これらの方法で得られる固体高分子型電解質膜は、実際には、水又はアルコールに対して、膨潤しやすく、膜の安定性が悪い。
【００１７】
また、特許文献８の製造方法では、膨潤させたＰＶＤＦ膜内において、モノマーの重合を行うため、膜に含浸させるモノマーの割合を制御することは難しい。従って、特許文献８の製造方法では、ポリマー電解質膜中の各成分の割合を制御し、これによりポリマー電解質膜の特性を調整することは難しい。また、ポリマー電解質膜を得るには、膨潤及び重合の工程を何度も繰り返す必要があり、製造に時間がかかるという問題がある。
【００１８】
本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、イオン伝導性が高い樹脂材料及び該樹脂材料の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、該樹脂材料を有する燃料電池、該燃料電池を有する電源及び該電源を有する電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に記載の発明は、樹脂材料において、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方を重合することにより得られる第一の樹脂、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーとを共重合することにより得られる第二の樹脂、並びに
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーと、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとを共重合することにより得られる第三の樹脂の少なくとも一つと、
化学構造式が
−ＣＦ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＦＣｌ−
で示される構成単位、並びに一般式が
−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＯＣＯＯＲ）−
（式中、Ｒは、化学構造式
−ＣＨ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＨ２−
で示される構成単位の少なくとも一方を有する側鎖である。）
で示される構成単位を有する第四の樹脂とを含有することを特徴とする。これにより、イオン伝導性が高い樹脂材料を提供することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の樹脂材料において、前記スルホン酸基を有するモノマーは、
一般式が
【００２１】
【化３】
2008115271.tif 000003
（式中、Ｘは、水素原子又はアルカリ金属である。）
で示される化合物、
一般式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＳＯ３Ｙ
（式中、Ｙは、水素原子又はアルカリ金属である。）
で示される化合物、及び
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３Ｈ
で示される化合物の少なくとも一つであることを特徴とする。これにより、イオン伝導性をさらに向上させることができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の樹脂材料において、前記炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーは、
化学構造式が
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、
（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨ）２ＣＨ２及び
（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２）３ＣＣＨ２ＣＨ３
で示される化合物の少なくとも一つであることを特徴とする。これにより、イオン伝導性
をさらに向上させることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、樹脂材料を製造する樹脂材料の製造方法において、
化学構造式が
−ＣＦ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＦＣｌ−
で示される構成単位、並びに一般式が
−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＯＣＯＯＲ）−
（式中、Ｒは、化学構造式が
−ＣＨ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＨ２−
で示される構成単位の少なくとも一方を有する側鎖である。）
で示される構成単位を有する樹脂を含有する液体中で、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方を重合する工程、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーとを共重合する工程、又は
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーと、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとを共重合する工程を有することを特徴とする。これにより、イオン伝導性が高い樹脂材料の製造方法を提供することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、樹脂材料が、請求項４に記載の樹脂材料の製造方法を用いて製造されることを特徴とする。これにより、イオン伝導性が高い樹脂材料を提供することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、燃料電池が、請求項１乃至３又は５に記載の樹脂材料を含有する電解質膜と、該電解質膜を挟持する電極とを有することを特徴とする。これにより、イオン伝導性が高い電解質膜を有する燃料電池を提供することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項７に記載の燃料電池において、アルコールを含有する燃料を用いて発電することを特徴とする。これにより、体積エネルギー密度に優れる燃料電池を得ることができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の燃料電池において、前記アルコールは、エタノールであることを特徴とする。これにより、環境保全性及び安全性が高い燃料電池を得ることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、電源が、請求項６乃至８のいずれか一項に記載の燃料電池、該燃料電池に接続されているＤＣＤＣコンバーター及び燃料を収容するカートリッジを有することを特徴とする。これにより、イオン伝導性が高い電解質膜を有する電源を提供することができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、電子機器が、請求項９に記載の電源を有することを特徴とする。これにより、イオン伝導性が高い電解質膜を有する電子機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、イオン伝導性が高い樹脂材料及び該樹脂材料の製造方法を提供することができる。また、本発明は、該樹脂材料を有する燃料電池、該燃料電池を有する電源及び該電源を有する電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。
【００３２】
本発明の樹脂材料は、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方を重合することにより得られる第一の樹脂、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーとを共重合することにより得られる第二の樹脂、並びに
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーと、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとを共重合することにより得られる第三の樹脂の少なくとも一つと、
化学構造式が
−ＣＦ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＦＣｌ−
で示される構成単位、並びに一般式が
−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＯＣＯＯＲ）−
（式中、Ｒは、化学構造式
−ＣＨ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＨ２−
で示される構成単位の少なくとも一方を有する側鎖である。）
で示される構成単位を有する第四の樹脂とを含有することを特徴とする。これにより、イオン伝導性が高い樹脂材料を得ることができる。
【００３３】
スルホン酸基は、リン酸基と比較すると、一般的に、酸解離定数が大きいことから、イオン伝導度の向上が期待できる官能基である。従って、イオン伝導度を向上させるためには、スルホン酸基を有するモノマーを使用することが好ましい。なお、スルホン酸基を有するモノマーは、重合系において安定に存在できるものであれば、いかなるものでも使用することができる。具体的には、（メタ）アリルスルホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸及びこれらのアルカリ金属塩等を使用することができる。中でも、アリルスルホン酸（ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＳＯ３Ｈ）、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３Ｈ）、ｐ−スチレンスルホン酸（ＣＨ２＝ＣＨ（Ｃ６Ｈ４）ＳＯ３Ｈ）及びこれらのアルカリ金属塩が好ましく、ｐ−スチレンスルホン酸及びこれのアルカリ金属塩がさらに好ましい。なお、スルホン酸基を有するモノマーは、単独で又は二種以上混合して用いることができる。
【００３４】
しかしながら、スルホン酸基は、酸解離定数が大きいことから、イオン伝導性樹脂中のスルホン酸基の含有量が多くなると、水等の親水性溶剤に対する溶解性が高くなる。従って、イオン伝導性樹脂を、水を主体とする媒体中で使用した場合、例えば、イオン伝導性樹脂を溶解又は膨潤させた場合、膜強度の低下等の不具合が発生する。このような場合は、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーと共重合させて、スルホン酸基及びリン酸基を有するイオン伝導性樹脂を架橋することにより、水への溶解や膨潤による膜強度の低下を抑制することができる。さらに、この場合、イオン伝導性樹脂中のスルホン酸基の含有量を増加させることが可能となるため、イオン伝導性を向上させることができる。炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとしては、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、メタクリル酸アリル、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ジビニルベンゼン、ビスフェノールジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート、テトラアリルオキシエタン、トリアリルアミン等を使用することができる。中でも、メタクリル酸アリル（（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨ）２ＣＨ２）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート（（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２）３ＣＣＨ２ＣＨ３）が好ましい。なお、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーは、単独で又は二種以上混合して用いることができる。
【００３５】
本発明において、グラフト共重合樹脂を構成する構成単位が異なると、媒質との相溶性及び／又は相互作用は、変化する。従って、構成単位の種類が多い程、グラフト共重合樹脂及びイオン伝導性樹脂の相溶性あるいは分散性が多様化され、より多様な機能を樹脂材料に付与することが可能となる。
【００３６】
一般に、リン酸基を有するイオン伝導性樹脂は、単独では、低いイオン伝導性を示す傾向にあり、成型性や製膜性も乏しい。これは、イオン伝導性樹脂のリン酸基が会合することにより、イオン伝導源である水素イオンが解離しにくくなるためである。また、成型性や製膜性が劣るのは、イオン伝導性樹脂が不融性となったり、溶剤に対して不溶性になったりするためである。
【００３７】
本発明において、グラフト共重合樹脂は、イオン伝導性樹脂のリン酸基の会合を抑制し、イオン伝導性樹脂の機械的強度及び化学的安定性を向上させる。従って、イオン伝導性樹脂の含有量が少なくても、イオン伝導性を高くすることが可能である。また、スルホン酸基を有するモノマーと、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとを共重合することにより、樹脂材料のイオン伝導性及び機械的強度を向上させることができる。
【００３８】
本発明において、グラフト共重合樹脂は、主鎖の長さと側鎖の長さが同等程度であることが好ましい。また、構成単位の含有率としては、フッ化ビニリデン単位が５０％以上９５％以下であることが好ましく、９０％以上９５％以下であることがさらに好ましい。
【００３９】
本発明の樹脂材料は、グラフト共重合樹脂及びイオン伝導性樹脂を含有しており、イオン伝導体膜として用いることができる。なお、このイオン伝導体膜は、以下のようにして形成することができる。
【００４０】
グラフト共重合樹脂を溶剤に溶解又は溶融させた状態で、イオン伝導性樹脂を添加した後に、充分に攪拌混合してイオン伝導性液体を調製する。攪拌混合は、回転刃で固形分の微細化及び混合を行うホモジナイザー、回転する３本のロールに形成されるギャップを利用して、粒子の微細化及び混合を行う３本ロールミル、ビーズを混合して攪拌することにより、粒子の微細化及び混合を行うサンドミル、超音波振動により、粒子を微細化及び混合する超音波分散等を用いて行うことができる。
【００４１】
次に、得られたイオン伝導性液体をプラスチック基板等に塗布した後、乾燥することにより、イオン伝導体膜を形成することができる。イオン伝導性液体が溶媒又は分散媒を含有する場合には、これらを除去して液体を固化させることができる。また、イオン伝導性液体がグラフト共重合樹脂の溶融物を含有する場合には、液温を低下させることでイオン伝導性液体を固化させることができる。また、塗布方法には、公知のブレードコート法、ダイコート法、ワイヤーバーコート法、スクリーン印刷法、フレクソ印刷法、スプレーコート法等を用いることができる。中でも、イオン伝導性液体を大面積領域に塗布することが可能な、ブレードコート法、ダイコート法、ワイヤーバーコート法及びスプレーコート法が好ましい。一方、スクリーン印刷法、フレクソ印刷法等の印刷版を使用する方法を用いる場合は、任意の位置の任意の範囲に、イオン伝導性液体を塗布することができる。
【００４２】
例えば、ブレードコート法を用いる場合は、ＰＥＴフィルム等の平滑な板又は膜に、イオン伝導性液体を塗布した後に、ウェットギャップが設定されたブレードを用いて、この液体を均一な速度で平坦化することにより、均一な厚さのイオン伝導体膜が得られる。
【００４３】
また、スプレーコート法を用いる場合は、ＰＥＴフィルム等の平滑な板又は膜に、イオン伝導性液体を噴霧した後、イオン伝導性液体から媒質を除去することにより、均一な厚さのイオン伝導体膜が得られる。得られるイオン伝導体膜の厚さは、液体噴霧量及び液体噴霧装置の移動速度等を調整することにより、制御することができる。
【００４４】
本発明の樹脂材料は、グラフト共重合体樹脂を３７〜９５重量％含有することが好ましく、４５〜９５重量％含有することがさらに好ましい。グラフト共重合樹脂の含有量が３７重量％未満の場合、イオン伝導性樹脂が分離しやすくなり、樹脂材料の強度が低下する場合がある。グラフト共重合樹脂の含有量が９５重量％を超えると、イオン伝導性が低下する場合がある。
【００４５】
本発明の樹脂材料の製造方法では、
化学構造式が
−ＣＦ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＦＣｌ−
で示される構成単位、並びに一般式が
−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＯＣＯＯＲ）−
（式中、Ｒは、化学構造式が
−ＣＨ２ＣＨ２−及び
−ＣＦ２ＣＨ２−
で示される構成単位の少なくとも一方を有する側鎖である。）
で示される構成単位を有する、グラフト共重合樹脂を含有する液体中で、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方を重合する工程、
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーとを共重合する工程、又は
化学構造式が
ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２
で示されるモノマーの少なくとも一方と、スルホン酸基を有するモノマーと、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマーとを共重合する工程により、イオン導電性樹脂を合成する。
【００４６】
具体的には、グラフト共重合樹脂を含有する液体に、リン酸基を有するモノマーを添加した後、十分に攪拌、混合して溶解させる。このとき、重合開始剤をさらに添加してもよい。次に、得られた混合物を攪拌しながら、熱、光等の外部エネルギーを与えてモノマーを重合することにより、イオン伝導性樹脂とグラフト共重合樹脂を含有するイオン伝導性液体を製造することができる。
【００４７】
なお、グラフト共重合樹脂を含有する液体は、グラフト共重合樹脂を溶剤に溶解させた溶液であってもよく、溶融させたグラフト共重合樹脂であってもよい。また、グラフト共重合樹脂を含有する液体は、さらに樹脂等の分散剤を含有してもよい。
【００４８】
さらに、イオン伝導性樹脂を合成する際には、「リン酸基を有するモノマー、スルフォン酸基を有するモノマー、炭素−炭素二重結合を二個以上有するモノマー」の他に、イオン性解離基を有さない上記以外のモノマーを添加しても良い。ここで使用されるイオン性解離基を有さないモノマーは、グラフト共重合樹脂を含有する液体中に、均一に溶解又は分散させることのできるモノマーであり、イオン伝導性樹脂を合成する際に用いるモノマーと、共重合することが可能なものである。
【００４９】
イオン性解離基を有さないモノマーは、グラフト共重合樹脂の構成単位と同様の構成単位を構成することが可能な化合物であることが好ましい。この場合、得られるイオン伝導性樹脂は、グラフト共重合樹脂との親和性が良好な構成単位を有するため、グラフト共重合樹脂及びイオン伝導性樹脂の相溶性をさらに向上させることができる。これにより、イオン伝導性液体中のグラフト共重合樹脂及びイオン伝導性樹脂の混合状態を均一化させることができ、均質な樹脂材料を得ることができる。
【００５０】
また、イオン性解離基を有さないモノマーは、グラフト共重合樹脂の構成単位と同様の構成単位を形成することが可能な化合物であることが好ましい。この場合、得られるイオン伝導性樹脂は、グラフト共重合樹脂との親和性が良好な構成単位を有するため、グラフト共重合樹脂及びイオン伝導性樹脂の相溶性をさらに向上させることができる。これにより、イオン伝導性液体中のグラフト共重合樹脂及びイオン伝導性樹脂の混合状態を均一化させることができ、均質な樹脂材料を得ることができる。
【００５１】
本発明の樹脂材料の製造方法では、グラフト共重合樹脂とイオン伝導性樹脂とを直接混合するのではなく、グラフト共重合樹脂を含有する液体に、イオン伝導性樹脂の合成に用いられるモノマーを添加する方法が用いられる。従って、混合が容易となり、短い時間で混合を行うことができる。すなわち、グラフト共重合樹脂とイオン伝導性樹脂とを直接混合する場合は、両方の樹脂の長い分子鎖によって、立体障害が大きくなり、分子鎖の絡み合いが起こりにくくなるため、両方の樹脂を混合するための時間が長くなる。これに対して、モノマーは、分子鎖が短いため、立体障害が小さく、長い分子鎖を有するグラフト共重合樹脂との混合が、短時間で完了する。また、グラフト共重合樹脂を含有する液体中でモノマーを重合するため、イオン伝導性液体中のグラフト共重合樹脂とイオン伝導性樹脂の間に、良好な混合状態が得られる。
【００５２】
また、通常、グラフト共重合樹脂とイオン伝導性樹脂を直接混合すると、不均一に分散される場合がある。このようなイオン伝導性液体から形成される樹脂材料では、機械的強度及びイオン伝導性が不均一になる。具体的には、樹脂材料中のイオン伝導性樹脂の割合が相対的に高い領域では、イオン伝導性は高くなるが、機械的強度が低下し、樹脂材料中のグラフト共重合樹脂の割合が相対的に高い領域では、機械的強度は高くなるが、イオン伝導度が低下する。これに対して、本発明の樹脂材料の製造方法においては、イオン伝導性液体中のグラフト共重合樹脂とイオン伝導性樹脂の混合状態が良好であるため、樹脂材料の機械的強度及びイオン伝導性を均一にすることができる。
【００５３】
このように、本発明の樹脂材料の製造方法では、複雑な合成工程を含まない上、イオン伝導性の高い樹脂材料を簡便かつ効率的に製造することができる。
【００５４】
図１には、イオン性モノマー及び非イオン性高分子を含有する液体を概略的に示す。（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、非イオン性高分子が直鎖状共重合樹脂及びグラフト共重合樹脂である場合を示している。図１（ａ）に示すように、直鎖状共重合樹脂１１を含有する液体においては、直鎖状共重合樹脂１１の分子鎖間に、イオン性解離基を有するイオン性モノマー１２を分散させることは極めて難しい。一方、図１（ｂ）に示すように、グラフト重合体１３を含有する溶液においては、イオン性モノマー１２は、グラフト重合体１３の主鎖から枝分かれした側鎖の間に、容易に分散させることができる。さらに、図１（ｂ）の場合、イオン性モノマー１２を重合することにより得られたイオン伝導性樹脂と、グラフト共重合体１３の間の分散安定性を向上させることができる。
【００５５】
本発明の樹脂材料から構成されるイオン伝導体膜は、燃料電池の構成材として利用することができる。このようなイオン伝導体膜は、均一であると共に、イオン伝導性が高いため、例えば、電解質膜として用いることにより、良好な性能の燃料電池を提供することができる。
【００５６】
本発明の燃料電池は、本発明の樹脂材料を含有する電解質膜と、電解質膜を挟持する電極とを少なくとも有する。図２には、燃料電池の発電概念を示す。燃料電池の基本的構成要素（発電素子）として、電解質並びにアノード及びカソードの電極が必要である。図では、中心に設置された電解質膜２１の両側に、電極としてアノード２２及びカソード２３が配置されている。電解質膜２１は、基本的構成要素の一つである電解質として適用される。アノード２２及びカソード２３は、少なくとも触媒層を有するが、さらに拡散層及び／又は集電部材と一体化される場合もある。また、図２では、アノード２２及びカソード２３には、それぞれ、燃料又は酸化剤を供給するための流路を有するセパレータ２４が設置されている。２つのセパレータ２４は、電解質膜２１、アノード２２及びカソード２３を挟持している。
【００５７】
アノードには、水素、アルコール等の燃料が供給され、電極触媒により燃料が酸化され、プロトン及び電子が発生する。アノードで生じた電子は、負荷を有する外部回路を流れる。また、プロトンは、電解質膜中を伝搬し、カソードに到達する。カソードには、空気、酸素等の酸化剤が供給され、プロトンと、酸素と、外部回路を流れて到達した電子が反応して、水が生成される。
【００５８】
燃料として、水素を用いた場合の反応式は、以下のようになる。
【００５９】
アノード反応：Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
カソード反応：２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ
全反応：Ｈ２＋１／２Ｏ２→Ｈ２Ｏ
本発明の燃料電池において、燃料は、特に限定されないが、一般に、使用燃料は、電極触媒の種類に依存する。また、燃料は、通常、容器等の有限な体積を有する空間内に収められるため、体積エネルギー密度又は重量エネルギー密度に優れることが好ましく、特に体積エネルギー密度に優れることが好ましい。このため、液体燃料又は固体燃料を用いることが好ましい。
【００６０】
水素、メタノール及びエタノールを１分子酸化することにより発生する電子数は、それぞれ２個、６個及び１２個であることから、水素、メタノール及びエタノール１ｍｏｌから発生する電荷は、理論値として、それぞれ９６５００×２Ｃ、９６５００×６Ｃ及び９６５００×１２Ｃとなる。さらに、常温常圧における、水素、メタノール及びエタノール１ｃｍ３から発生する電荷量に換算すると、それぞれ約９Ｃ／ｃｍ３、約１４４００Ｃ／ｃｍ３及び約１５２００Ｃ／ｃｍ３となる。このことから、常温常圧における水素の体積エネルギー密度は、著しく低くなる。メタノール及びエタノールを１分子酸化する場合には、反応式
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→６Ｈ＋＋６ｅ−＋ＣＯ２
Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋３Ｈ２Ｏ→１２Ｈ＋＋１２ｅ−＋２ＣＯ２
に示すように、それぞれ１分子及び３分子の水を必要とするが、このことを考慮しても、液体燃料の体積エネルギー密度が優れていることは明らかである。
【００６１】
高圧状態の水素又は液体水素を使用することも可能であるが、容器を堅牢にする必要があり、容器を含んだエネルギー密度を考慮すると、液体燃料や固体燃料の方が優れている。
【００６２】
本発明の燃料電池には、水素吸蔵合金に蓄えた水素、ガソリン、炭化水素、アルコール等の固体燃料又は液体燃料が使用できるが、燃料電池の小型化が可能な点、体積エネルギー密度に優れる点より、アルコールを使用することが好ましい。特に、炭素数が４以下のアルコールを使用することが好ましく、さらに、安全性が高く、生合成が可能である点（環境面）からエタノールを使用することがより好ましい。これにより、使用時間の長い小型の燃料電池を得ることができる。このような燃料電池は、体積エネルギー密度及び重量エネルギー密度に優れることから、比較的小型の電子機器に使用する場合に、特に好ましい。
【００６３】
本発明の電源は、本発明の燃料電池、燃料電池に接続されているＤＣＤＣコンバーター及び燃料を収容するカートリッジを少なくとも有する。図３及び図４には、本発明の電源の一例を概略的に示す。なお、図４の矢印は、燃料、空気等の流れを示している。
【００６４】
図３及び図４に示す電源は、温度センサー（図示せず）を有する燃料電池３１、液体燃料を収容する液体燃料カートリッジ３２、液体燃料カートリッジ３２に接続された混合器３３、液体燃料カートリッジ３２と混合器３３との間に設けられたバルブあるいはポンプ３４、液体燃料を燃料電池３１に供給するための液体燃料ポンプ３５、液体燃料の濃度を検知する濃度センサー３６（濃度センサー３６は、燃料循環ラインのいかなる位置に設置されてもよい。例えば、混合器３３内に設置されてもよく、混合器３３と液体燃料ポンプ３５との間に設置されてもよく、あるいは、以下に示す気液分離器３７と熱交換器４０の間に設置されてもよい。）、発電後の液体燃料を気体と液体とに分離する気液分離器３７（気液分離器３７の機能は、代わりに混合器３３が有することもできる。）、温度センサー３８と冷却素子３９とを有する熱交換器４０（熱交換器４０は、省略してもよい。また、図示されていないが、液体燃料循環ラインの任意の位置に燃料加熱器を設けてもよい。）、空気を燃料電池３１に供給するための空気ポンプ４１、温度センサー４２と冷却素子４３とを有する水分凝縮器４４（温度センサー４２と冷却素子４３は、省略してもよい。）、水分凝縮器４４からの水分を収容する水タンク４５、水タンク４５と混合器３３との間に設けられたバルブあるいはポンプ４６、これらの各部を制御するための制御回路４７、燃料電池３１の正負極が接続されたＤＣＤＣコンバーター４８等から構成されている。なお、液体燃料等が通過する各部は、チューブ等の流路により接続されている。
【００６５】
このような電源において、混合器３３を通過した液体燃料は、液体燃料ポンプ３５を経て、濃度センサー３６に導かれる。濃度センサー３６により検知された液体燃料の濃度が所定の濃度より低い場合には、制御回路４７は、液体燃料カートリッジ３２のバルブあるいはポンプ３４を駆動する。このようにして、液体燃料は、燃料電池３１に導かれる。発電後の液体燃料は、気液分離器３７により気体成分（炭酸ガス）と液体成分（液体燃料）に分けられ、液体成分は、熱交換器４０に導かれる。温度センサー３８により検知された液温が所定の温度より低い場合、液体成分は、冷却されないが、液温が所定の温度より高い場合は、制御回路４７からの制御により、冷却素子３９が液体成分を冷却する。熱交換器４０を通過した液体成分は、再び混合器３３に戻される。このような流れにより、燃料ラインが形成される。また、燃料電池に備えられた温度センサー３８によって検知される温度が、所定の温度より低い場合は、燃料加熱器で燃料を加熱することも可能である。
【００６６】
空気は、空気ポンプ４１から燃料電池３１に導かれる。発電後の空気は、水分を含有する気液混合ガスとなり、水分凝縮器４４に導かれる。温度センサー４２により検知されたガス温度が所定の温度より低い場合、気液混合ガスは、冷却されないが、ガス温度が所定の温度より高い場合は、制御回路４７からの制御により、冷却素子４３が気液混合ガスを冷却する。なお、排ガスは、電源の外部に排出される。ここで、排ガスを排出するための排出口（図示せず）は、情報処理装置等の電子機器内の電源の装着位置にも依存するが、電子機器の外部と面した位置に設けることが好ましい。水分凝縮器４４により凝縮された水分は、水タンク４５を介して混合器３３に戻される。このような流れにより、酸化剤ライン（空気ライン）が形成される。
【００６７】
このようにして、液体燃料及び空気が燃料電池３１に供給され、燃料電池３１により発電が行われ、所定の電力（起電力）がＤＣＤＣコンバーター４８に供給される。なお、この例では、蓄電素子を用いていないが、蓄電素子を電源の内部、電源の外部等に設けてもよい。
【００６８】
本発明の電子機器は、本発明の電源を有する。電子機器としては、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、デジタルカメラ、デジタルカムコーダー、携帯電話、ＰＤＡ、プロジェクター、電子ペーパー、ゲーム機、インクジェットプリンター、レーザープリンター、複写機等が挙げられる。
【００６９】
図５には、本発明の電子機器の一例として、情報処理装置（電源５１が内部に搭載されているパーソナルコンピュータ）を概略的に示す。
【００７０】
また、図６には、本発明の電子機器の一例としての情報処理装置を概略的に示す。情報処理装置は、各種演算を行って各部を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６１、ＢＩＯＳ等を記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）６２及びＣＰＵ６１の作業エリアとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）６３がバス６４により接続されて構成されている。バス６４には、大容量記憶装置であるＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）６５、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置６６、キーボード、マウス等の入力装置６７、ＣＤ、ＤＶＤ等の記憶媒体６８からデータを読み取る光ディスク装置等のデータ読取装置６９、電力を供給する電源５１等が各種のコントローラ（図示せず）等を介して接続されている。
【００７１】
記憶媒体６８には、各種のプログラムが記憶されている。これらのプログラムは、データ読取装置６９で読み取られ、ＨＤＤ６５にインストールされる。なお、記憶媒体６８としては、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスク、光磁気ディスク、フレキシブルディスク等の各種方式のメディアを用いることができる。データ読取装置６９も記憶媒体６８の方式に応じて、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、ＦＤＤ等が用いられる。また、各種のプログラムは、記憶媒体６８から読み取るのではなく、ネットワーク（図示せず）からダウンロードすることにより、ＨＤＤ６５にインストールされるものであってもよい。
【実施例】
【００７２】
フッ素樹脂として、フッ素樹脂１、フッ素樹脂２及びフッ素樹脂３を用意した。
【００７３】
フッ素樹脂１は、フッ化ビニリデン由来の構成単位（−ＣＦ２ＣＨ２−）を９３〜９５％、クロロフルオロエチレン由来の構成単位（−ＣＦ２ＣＦＣｌ−）を約３〜４％、アルキルプロピレンカーボネート由来の構成単位（−ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２ＯＣＯＯＲ）−）を約２〜３％有するグラフト共重合体である（なおＲは、フッ化ビニリデン由来の構成単位からなる側鎖である）。フッ素樹脂１の組成は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により得られる各元素の存在比から算出した。なお、ＸＰＳ測定は、ＡＸＩＳ  ＵＬＴＲＡ（島津製作所社製）を用いて実施した。得られたフッ素樹脂１に含まれるＦ、Ｏ、Ｃ及びＣｌの存在比は、それぞれ、４７．０８、１．７１、５０．４９及び０．７２であった。なお、フッ素樹脂１において、数平均分子量（Ｍｎ）が７１００、重量平均分子量（Ｍｗ）が４４００００であるものをフッ素樹脂１−１、Ｍｎが２６０００、Ｍｗが３４００００であるものをフッ素樹脂１−２とした。
【００７４】
フッ素樹脂２は、フッ化ビニリデン由来の構成単位を４０％、六フッ化イソプロピレン由来の構成単位（−ＣＦ２ＣＦ３ＣＦ−）を１１％、四フッ化エチレン由来の構成単位（−ＣＦ２ＣＦ２−）を４９％有する直鎖状共重合体である。フッ素樹脂２の組成は、ブルッカーＤＲＸ−５００を用いて、１ＨＮＭＲ及び１９ＦＮＭＲを測定することにより求めた。フッ素樹脂２に内部標準物質として、８．０４５重量％の１，１，２，２−テトラブロモエタンを混合して、１ＨＮＭＲを測定した結果、ピークの積分強度比から、Ｈの含有率は、２８重量％であることが判った。さらに、１９ＦＮＭＲを用いて、ＣＦ３とＣＦ２の積分強度比を求めたところ、ＣＦ３：ＣＦ２＝３．８５８：３４．２３４であった。なお、フッ素樹脂２は、Ｍｎが３００００、Ｍｗが１８００００である。
【００７５】
フッ素樹脂３は、Ｍｎが１０７０００、Ｍｗが１８００００のポリフッ化ビニリデンである。
【００７６】
なお、フッ素樹脂１〜３の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法（株式会社東ソー製：ＨＬＣ８２２０ＧＰＣ）により測定した。
【００７７】
イオン性樹脂として、ポリ（アシッドホスホオキクロロプロピルメタクリレート）（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ２Ｃｌ）ＯＰＯ（ＯＨ）２の重合体）を用意した。
（実施例１）
ジメチルホルムアミドに、２．７８ｇのフッ素樹脂１−１及び４．７３ｇのアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートを加え、均一な溶液を得た後、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリルを、アシッドホスホオキシエチルメタクリレートに対して２重量％加えた。溶液を攪拌しながら、７５℃で２４時間及び８５℃で１時間保持した後、徐冷し、樹脂材料を含有する液体を得た。なお、得られた液体は、乳白色であり、均一であった。次に、樹脂材料を含有する液体を離形性プラスチック上に塗布した後、これを１００℃で１時間加熱することにより、溶剤を除去した。得られた樹脂材料を、加熱したメタノール中で充分に洗浄し、さらに沸騰水中で洗浄した後、イオン交換水中に保存した。なお、得られた樹脂材料は均質であった。
【００７８】
樹脂材料を金型で直径３ｍｍの形状に打ち抜き、インピーダンスアナライザーを用いて、２５℃でのインピーダンスを測定した。測定周波数は、１００Ｈｚ〜１ＭＨｚとした。得られたインピーダンスのコールコールプロット図において、高周波数側で得られた直線を外挿し、この直線と実数軸との交点を樹脂材料の抵抗値とした。この方法によって得られた樹脂材料のイオン伝導度は、１．７×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例２）
フッ素樹脂１−１及びアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートの添加量をそれぞれ、３．７５ｇ及び３．７５ｇとした以外は、実施例１と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例１と同様の方法で測定したイオン伝導度は、８．２×１０−３Ｓ／ｃｍであった。
（実施例３）
フッ素樹脂１−１及びアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートの添加量を、それぞれ、４．７３ｇ及び２．７８ｇとした以外は、実施例１と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例１と同様の方法で測定したイオン伝導度は、３．４×１０−３Ｓ／ｃｍであった。
【００７９】
次に、フッ素樹脂１−１、ポリ（アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート）及び実施例３で得られた樹脂材料を用いて、示差熱分析を行った。結果を図７に示す。図において、曲線７１は、実施例３で得られた樹脂材料の示差熱分析曲線であり、曲線７２は、フッ素樹脂１−１の示差熱分析曲線、差熱分析曲線７３は、ポリ（アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート）の示差熱分析曲線である。実施例３で得られた樹脂材料の示差熱分析曲線７１は、その成分であるフッ素樹脂１−１の示差熱分析曲線７２及びポリ（アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート）の示差熱分析曲線７３を、重量比に対応させて足し合わせたものとは異なり、フッ素樹脂１−１の示差熱分析曲線７２よりも高い温度にピークを有することがわかる。なお、ポリ（アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート）は、測定範囲で発熱、吸熱ピークを示さなかった。また、フッ素樹脂１−１は、３個のピークを示し、このうち１７０℃付近のピークは、フッ素樹脂１−１の溶融に対応する（フッ素樹脂１−１の融点は、１７０℃前後）。以上のことから、実施例３で得られた樹脂材料では、ポリ（アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート）との相互作用によって、フッ素樹脂１−１には、その単体とは異なる特性が発現していることがわかる。
（実施例４）
フッ素樹脂１−１及びアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートの添加量を、それぞれ、５．６３ｇ及び１．８８ｇとした以外は、実施例１と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例１と同様の方法で測定したイオン伝導度は、２．３×１０−３Ｓ／ｃｍであった。
（実施例５）
フッ素樹脂１−１及びアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートの添加量を、それぞれ、６．４５ｇ及び１．０５ｇとした以外は、実施例１と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例１と同様の方法で測定したイオン伝導度は、５．４×１０−４Ｓ／ｃｍであった。
（実施例６）
フッ素樹脂１−１及びアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートの添加量を、それぞれ、１．８３ｇ及び５．６３ｇとした以外は、実施例１と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料は、表面の一部に直径１ｍｍ程度の盛り上がりが見られた。実施例１と同様の方法で測定したイオン伝導度は、１．６×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例７）
ジメチルホルムアミドに、５．６２ｇのフッ素樹脂１−１を加え、溶解させた。この溶液に１．８８ｇのポリ（アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート）を加え、回転刃式のホモジナイザーを用いて、１００００ｒｐｍで一次分散を行った。次に、３本ロールミルを用いて、５回処理を行った。これにより、樹脂材料を含有する液体は、均一になった。得られた樹脂材料を含有する液体を離形性プラスチック上に塗布し、真空下で加熱することにより、溶剤を除去した。次に、得られた樹脂材料を沸騰水中で洗浄した後、イオン交換水中に保存した。なお、得られた樹脂材料は均質であった。実施例１と同様の方法で測定したイオン伝導度は、１．５×１０−３Ｓ／ｃｍであった。
（比較例１）
ジメチルホルムアミドに、２．７８ｇのアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートを加え、均一な溶液を得た後、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリルを、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートに対して２重量％加えた。この溶液を攪拌しながら、７５℃に加熱すると、ゲル化が生じた。これと実施例３の結果との比較から、フッ素樹脂１には会合を抑制する効果があることがわかる。
（比較例２）
ジメチルホルムアミドに、４．７３ｇのフッ素樹脂３及び２．７８ｇのアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートを加え、均一な溶液を得た後、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリルを、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートに対して２重量％加えた。溶液を攪拌しながら、７５℃で２４時間及び８５℃で１時間保持した後、徐冷した。得られた液体中には、樹脂材料が析出しており、液体は、不均一な状態であった。これと実施例３の結果との比較から、フッ素樹脂１には、液体の均一性（分散性）を改善する効果があることがわかる。
（比較例３）
メチルエチルケトンに、４．７３ｇのフッ素樹脂２及び２．７８ｇのアシッドホスホオキクロロプロピルルメタクリレートを加え、均一な溶液を得た後、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリルを、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートに対して２重量％加えた。溶液を攪拌しながら、７５℃で２４時間及び７８℃で１時間保持した後、徐冷した。得られた混合物は、固形分と透明な液体部分に分離しており、不均一な状態であった。なお、フッ素樹脂１は、メチルエチルケトンに溶解せず、フッ素樹脂２は、ジメチルホルムアミドに溶解しない。
（比較例４）
ポリ（アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート）の粉末を２００ｋｇ／ｃｍ２で圧縮して、直径約１０ｍｍの円盤状成型体を得た。これをイオン交換水に入れたところ、円盤は膨潤し、崩壊した。
（比較例５）
アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートの代わりに、化学構造式が、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＰＯ（ＯＨ）２
（ｎ＝４−５）で示されるモノマーを使用した以外は、実施例４と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料は均質であったが、イオン伝導度は低く、４．１×１０−５Ｓ／ｃｍであった。
（比較例６）
アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートの代わりに、化学構造式が、
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）ｎＰＯ（ＯＨ）２
（ｎ＝５−６）で示されるモノマーを使用した以外は、実施例３と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料は不均質であり、イオン伝導度を安定に測定することができなかった。
（実施例８）
ジメチルホルムアミドに、３．７５ｇのフッ素樹脂１−２、１．０１ｇのアシッドホスホオキシクロロプロピルルメタクリレート、２．３６ｇのｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム（ＣＨ２＝ＣＨ（Ｃ６Ｈ４）ＳＯ３Ｎａ）及び０．３７５ｇのメタクリル酸アリル（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）を加え、均一な溶液を得た後、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリルを、全モノマーに対して２重量％加えた。溶液を攪拌しながら、７５℃で２４時間及び８５℃で１時間保持した後、徐冷し、樹脂材料を含有する液体を得た。なお、得られた液体は、乳白色であり、均一であった。樹脂材料を含有する液体を離形性プラスチック上に塗布し、これを１００℃で１時間加熱することにより、溶剤を除去した。得られた樹脂材料を、加熱したメタノール中で充分に洗浄した後、さらに沸騰水中で洗浄した。次に、これを１Ｎ硫酸水溶液中に入れ、１時間加熱し、さらにイオン交換水で洗浄した。さらに、得られた樹脂材料を沸騰水中で２回洗浄してから、イオン交換水中に保存した。なお、得られた樹脂材料は均質であった。
【００８０】
樹脂材料を金型で直径３ｍｍの形状に打ち抜き、インピーダンスアナライザーを用いて、２５℃でのインピーダンスを測定した。測定周波数は、１００Ｈｚ〜１ＭＨｚとした。得られたインピーダンスのコールコールプロット図において、高周波数側で得られた直線を外挿し、この直線と実数軸との交点を樹脂材料の抵抗値とした。この方法によって得られた樹脂材料のイオン伝導度は、４．２×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例９）
フッ素樹脂１−２、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム及びメタクリル酸アリルの添加量を、それぞれ３．７５ｇ、０．６７５ｇ、２．７ｇ及び０．３７５ｇとした以外は、実施例８と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例８と同様の方法で測定したイオン伝導度は、５．２×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１０）
フッ素樹脂１−２、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム及びメタクリル酸アリルの添加量を、それぞれ３．７５ｇ、１．０７ｇ、２．５ｇ及び０．１８８ｇとした以外は、実施例８と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例８と同様の方法で測定したイオン伝導度は、３．４×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１１）
メタクリル酸アリルの替わりに、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨ）２ＣＨ２）を使用した以外は、実施例８と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例８と同様の方法で測定したイオン伝導度は、７．６×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１２）
メタクリル酸アリルの代わりに、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドを使用した以外は、実施例９と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例８と同様の方法で測定したイオン伝導度は、９．４７×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１３）
メタクリル酸アリルの替わりに、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドを使用した以外は、実施例１０と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例８と同様の方法で測定したイオン伝導度は、３．８５×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１４）
メタクリル酸アリルの替わりに、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドを使用し、フッ素樹脂１−２、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム及びＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドの添加量を、それぞれ３．７５ｇ、０．７１ｇ、２．８５ｇ及び０．１８８ｇとした以外は、実施例８と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例８と同様の方法で測定したイオン伝導度は、３．２３×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１５）
ジメチルホルムアミドに、３．７５ｇのフッ素樹脂１−２、０．９６ｇのアシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート、２．２３ｇのｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム及び０．５６３ｇのトリメリロールプロパントリアクリレート（（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＣＨ２）３ＣＣＨ２ＣＨ３）を加え、均一な溶液を得た後、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリルを、全モノマーに対して２重量％加えた。溶液を攪拌しながら、７５℃で２４時間及び８５℃で１時間保持した後、徐冷し、樹脂材料を含有する液体を得た。なお、得られた液体は、乳白色であり、均一であった。樹脂材料を含有する液体を離形性プラスチック上に塗布し、これを１００℃で１時間加熱することにより、溶剤を除去した。得られた樹脂材料を、加熱したメタノール中で充分に洗浄した後、さらに沸騰水中で洗浄した。次に、これを１Ｎ硫酸水溶液中に加え、１時間加熱した後、さらにイオン交換水で洗浄した。さらに、得られた樹脂材料を沸騰水中で２回洗浄してから、イオン交換水中に保存した。なお、得られた樹脂材料は均質であった。
【００８１】
樹脂材料を金型で直径３ｍｍの形状に打ち抜き、インピーダンスアナライザーを用いて、２５℃でのインピーダンスを測定した。測定周波数は、１００Ｈｚ〜１ＭＨｚとした。得られたインピーダンスのコールコールプロット図において、高周波数側で得られた直線を外挿し、この直線と実数軸との交点を樹脂材料の抵抗値とした。この方法によって得られた樹脂材料のイオン伝導度は、５．８×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１６）
フッ素樹脂１−２、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム及びトリメリロールプロパントリアクリレートの添加量を、それぞれ３．７５ｇ、０．６４ｇ、２．５５ｇ及び０．５６３ｇとした以外は、実施例１５と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例１５と同様の方法で測定したイオン伝導度は、７．０×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１７）
フッ素樹脂１−２、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム及びトリメリロールプロパントリアクリレートの添加量を、それぞれ３．７５ｇ、１．０１ｇ、２．３６ｇ及び０．３７５ｇとした以外は、実施例１５と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例１５と同様の方法で測定したイオン伝導度は、７．０×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１８）
フッ素樹脂１−２、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム及びトリメリロールプロパントリアクリレートの添加量を、それぞれ３．７５ｇ、０．６７５ｇ、２．７０ｇ及び０．３７５ｇとした以外は、実施例１５と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例１５と同様の方法で測定したイオン伝導度は、６．０×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例１９）
フッ素樹脂１−２、アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレート、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウム及びトリメリロールプロパントリアクリレートの添加量を、それぞれ３．７５ｇ、１．０７、２．５０ｇ及び０．１８８ｇとした以外は、実施例１５と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。また、樹脂材料も均質であった。実施例１５と同様の方法で測定したイオン伝導度は、１．５×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例２０）
ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウムの代わりに、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３Ｈ）を使用した以外は、実施例１５と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。実施例１５と同様の方法で測定したイオン伝導度は、１．６×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例２１）
ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウムの替わりに、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸を使用した以外は、実施例１６と同様に樹脂材料を製造した。樹脂材料を含有する液体は、乳白色であり、均一であった。実施例１５と同様の方法で測定したイオン伝導度は、１．５×１０−２Ｓ／ｃｍであった。
（実施例２２）
ドクターブレード法を用いて、実施例２で得られた樹脂材料を含有する液体を離型性のプラスチックシートに塗布し、これを乾燥させた後、さらにメタノールで洗浄して、膜厚が約１８０μｍの樹脂材料（寸法：縦８ｃｍ×横８ｃｍ）を得た。
【００８２】
得られた樹脂材料を、固体電解質型燃料電池の電解質膜として用いた。以下、この燃料電池の製作例を示す。
【００８３】
蒸留水１０ｇに、白金触媒を５０重量％担持したカーボン１ｇ及び５重量％のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標））液７．４ｇを添加した後、分散処理を行い、カソード触媒層塗布液を得た。カソード触媒層塗布液を電解質膜の片面に、白金の塗布量が１ｍｇ／ｃｍ２となるようにスプレー塗布した。なお、塗布面積は、縦５ｃｍ×横５ｃｍとした。
【００８４】
蒸留水１０ｇに、白金−ルテニウム触媒（元素比１：１）を４０重量％担持したカーボン１ｇ及び５重量％のナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標））液７．４ｇを添加した後、分散処理を行い、アノード触媒層塗布液を得た。電解質膜の白金触媒を塗布した面とは反対側の面に、アノード触媒層塗布液を白金の塗布量が１ｍｇ／ｃｍ２となるようにスプレー塗布した。なお、塗布面積は、５ｃｍ×５ｃｍとした。
【００８５】
得られた電解質膜を、１３０℃で加熱処理した後、これを用いて図８に示す角形の燃料電池を作製した。図において、電解質膜９１は、アノード触媒層９２及びカソード触媒層９３で挟持されている。また、燃料電池は、カーボンペーパーからなる拡散層９４（厚さ２００μｍ、縦５３ｍｍ×横５３ｍｍ）、樹脂含浸高密度人造黒鉛からなる液体燃料供給部９５及び酸化剤供給部９６（厚さ１０ｍｍ、縦８０ｍｍ×横８０ｍｍ、流路形状：サーペンタイン、流路外形寸法：縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ）、銅に金メッキを施した集電板９７（厚さ５００μｍ、縦８０ｍｍ×横８０ｍｍ）、絶縁板９８（厚さ５００μｍ、縦８０ｍｍ×横８０ｍｍ）、エンドプレート９９（ＳＵＳ３０４、厚さ１２ｍｍ、縦１２０ｍｍ×横１２０ｍｍ）、テフロン（登録商標）製のシール部材１００（厚さ２００μｍ、外形寸法：縦８０ｍｍ×横８０ｍｍ、内形（凹部）寸法：縦５４ｍｍ×横５４ｍｍ）を有する。
【００８６】
なお、エンドプレート９９は、ボルト１０１及び支持棒１０２を用いて、１辺に対して３個所（全体で１２箇所）固定した。エンドプレート９９の側面には、液体燃料供給口１０３、液体燃料排出口１０４、酸化剤供給口１０５及び酸化剤排出口１０６を設置した。絶縁板９８、液体燃料供給部９５、酸化剤供給部９６には、液体燃料と酸化剤を対応する電極に誘導するための開口が設置されている。集電板９７に貫通する供給・排出口内面（電解質膜方向側）には、Ｏリング（図示せず）が設置されており、これにより、液体燃料及び酸化剤の漏洩が防止される。
【００８７】
１重量％のメタノール水溶液（液体燃料）の流量を１．５ｍｌ／分、空気（酸化剤）の流量を１００ｍｌ／分として、燃料電池に供給したところ、開放電圧は、０．６２Ｖであった。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】イオン性モノマー及び非イオン性高分子を含有する液体を概略的に示す図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ非イオン性高分子が直鎖状共重合樹脂及びグラフト共重合樹脂である場合である。
【図２】燃料電池の発電概念を示す図である。
【図３】本発明の電源の一例を概略的に示す図である。
【図４】本発明の電源の一例を概略的に示すブロック図である。
【図５】本発明の電子機器の一例を概略的に示す図である。
【図６】本発明の電子機器の一例を概略的に示すブロック図である。
【図７】実施例３に係る樹脂材料、フッ素樹脂１−１及びポリ（アシッドホスホオキシクロロプロピルメタクリレートの示差熱分析の結果を示す図である。
【図８】実施例２２の燃料電池を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１１    直鎖状共重合体
１２    イオン性モノマー
１３    グラフト共重合体
２１    電解質膜
２２    アノード
２３    カソード
２４    セパレータ
３１    燃料電池
３２    液体燃料カートリッジ
３３    混合器
３４、４６    バルブあるいはポンプ
３５    液体燃料ポンプ
３６    濃度センサー
３７    気液分離器
３８、４２    温度センサー
３９、４３    冷却素子
４０    熱交換器
４１    空気ポンプ
４４    水分凝縮器
４５    水タンク
４７    制御回路
４８    ＤＣＤＣコンバーター
４９    端子
５１    電源
６１    ＣＰＵ
６２    ＲＯＭ
６３    ＲＡＭ
６４    バス
６５    ＨＤＤ
６６    表示装置
６７    入力装置
６８    記録媒体
６９    データ読取装置
９１    電解質膜
９２    アノード触媒層
９３    カソード触媒層
９４    拡散層
９５    液体燃料供給部
９６    酸化剤供給部
９７    集電板
９８    絶縁板
９９    エンドプレート
１００    シール部材
１０１    ボルト
１０２    支持棒
１０３    液体燃料供給口
１０４    液体燃料排出口
１０５    酸化剤供給口
１０６    酸化剤排出口。
【図１】
2008115271.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008115271.tif 000010
【図７】
2008115271.tif 000011
【図８】
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