JP2000178780A - 塩化アルカリ電解用ガスケット - Google Patents
塩化アルカリ電解用ガスケットInfo
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- JP2000178780A JP2000178780A JP10354689A JP35468998A JP2000178780A JP 2000178780 A JP2000178780 A JP 2000178780A JP 10354689 A JP10354689 A JP 10354689A JP 35468998 A JP35468998 A JP 35468998A JP 2000178780 A JP2000178780 A JP 2000178780A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスケットのクリープによりシール性が低下
し電解槽から電解液やガスの漏洩することを防止すると
ともに、イオン交換膜を破損することを防止するため、
ガスケットの耐食性を維持しつつ、締め付けによるクリ
ープ耐久性も高い、製作が簡単で安価なガスケットを提
供すること。 【解決手段】 陽イオン交換膜を用いて塩化アルカリ水
溶液を電解する電解槽において、陽極室フランジ面と陽
イオン交換膜の間及び／又は陰極室フランジ面と陽イオ
ン交換膜との間に配したガスケットがゴム弾性を有して
おり、該ガスケットが、短繊維を含有すること。
し電解槽から電解液やガスの漏洩することを防止すると
ともに、イオン交換膜を破損することを防止するため、
ガスケットの耐食性を維持しつつ、締め付けによるクリ
ープ耐久性も高い、製作が簡単で安価なガスケットを提
供すること。 【解決手段】 陽イオン交換膜を用いて塩化アルカリ水
溶液を電解する電解槽において、陽極室フランジ面と陽
イオン交換膜の間及び／又は陰極室フランジ面と陽イオ
ン交換膜との間に配したガスケットがゴム弾性を有して
おり、該ガスケットが、短繊維を含有すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ金属塩化
物水溶液を電解し塩素とアルカリ金属水酸化物を生産す
るための、イオン交換膜法塩化アルカリ電解槽用ガスケ
ットに関する。
物水溶液を電解し塩素とアルカリ金属水酸化物を生産す
るための、イオン交換膜法塩化アルカリ電解槽用ガスケ
ットに関する。
【０００２】
【従来の技術】高電流密度で運転されるイオン交換膜法
電解槽は、陰極を取り付けた電解室枠と陽極を取り付け
た陽極枠を陽イオン交換膜とガスケットを介して密着さ
せるフィルタープレス型電解槽が一般的に用いられてい
る。このような電解槽は塩化アルカリを原料にして高濃
度アルカリ金属水酸化物、塩素ガス、水素ガスを生産し
ているため、電解槽からこれらのガスや液が漏れること
は、爆発火災発生の危険があるだけでなく環境面でも有
害である。従って、電解槽に用いられるガスケットには
腐食性の電解液やガスに耐久性があり、締め付け圧力に
よるクリープが少ないことが求められている。このため
シール用ガスケットとして、エチレン・プロピレンゴム
等のシートを成形加工したものが多く用いられている。
特に塩素ガスや次亜塩素酸等に対する耐久性を向上させ
るために特開平２−２９８２８７号公報には、ガスケッ
トの陽極室内に露出する部分がフッ素系樹脂シートで覆
われているものが提案されている。特開平３−６４４９
０号公報にはフッ素樹脂を用いたガスケットも提案され
ている。特開平５−９７７２号公報にはガスケットの耐
食性を向上させるために電解液に接する部分をフッ素樹
脂シートで覆うことが提案されている。
電解槽は、陰極を取り付けた電解室枠と陽極を取り付け
た陽極枠を陽イオン交換膜とガスケットを介して密着さ
せるフィルタープレス型電解槽が一般的に用いられてい
る。このような電解槽は塩化アルカリを原料にして高濃
度アルカリ金属水酸化物、塩素ガス、水素ガスを生産し
ているため、電解槽からこれらのガスや液が漏れること
は、爆発火災発生の危険があるだけでなく環境面でも有
害である。従って、電解槽に用いられるガスケットには
腐食性の電解液やガスに耐久性があり、締め付け圧力に
よるクリープが少ないことが求められている。このため
シール用ガスケットとして、エチレン・プロピレンゴム
等のシートを成形加工したものが多く用いられている。
特に塩素ガスや次亜塩素酸等に対する耐久性を向上させ
るために特開平２−２９８２８７号公報には、ガスケッ
トの陽極室内に露出する部分がフッ素系樹脂シートで覆
われているものが提案されている。特開平３−６４４９
０号公報にはフッ素樹脂を用いたガスケットも提案され
ている。特開平５−９７７２号公報にはガスケットの耐
食性を向上させるために電解液に接する部分をフッ素樹
脂シートで覆うことが提案されている。
【０００３】しかし、陽極枠と陰極枠とをガスケットと
イオン交換膜を介して締め付けて長期間使用するとガス
ケットが徐々にクリープして厚みが薄くなることによっ
てゴム弾性が小さくなり電解液やガスのシール性が低下
することがあった。またクリープが進むにつれてガスケ
ットが広がりイオン交換膜が引き延ばされて切断される
場合もあった。このようなことを防止するために例えば
特開昭５５−１６４０８８号公報はゴムシートに補強布
を裏打ちしイオン交換膜に接するゴム層の厚みと全ゴム
層の厚みを適宜規定することが提案されている。このよ
うなガスケットはクリープに対する耐久性も高くイオン
交換膜の破損も少なく優れているが、製作が複雑でコス
トも高い欠点があった。
イオン交換膜を介して締め付けて長期間使用するとガス
ケットが徐々にクリープして厚みが薄くなることによっ
てゴム弾性が小さくなり電解液やガスのシール性が低下
することがあった。またクリープが進むにつれてガスケ
ットが広がりイオン交換膜が引き延ばされて切断される
場合もあった。このようなことを防止するために例えば
特開昭５５−１６４０８８号公報はゴムシートに補強布
を裏打ちしイオン交換膜に接するゴム層の厚みと全ゴム
層の厚みを適宜規定することが提案されている。このよ
うなガスケットはクリープに対する耐久性も高くイオン
交換膜の破損も少なく優れているが、製作が複雑でコス
トも高い欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ガスケットのクリープ
によりシール性が低下し電解槽から電解液やガスの漏洩
することを防止するとともに、イオン交換膜を破損する
ことを防止するため、ガスケットの耐食性を維持しつ
つ、締め付けによるクリープ耐久性も高い、製作が簡単
で安価なガスケットを提供することにある。
によりシール性が低下し電解槽から電解液やガスの漏洩
することを防止するとともに、イオン交換膜を破損する
ことを防止するため、ガスケットの耐食性を維持しつ
つ、締め付けによるクリープ耐久性も高い、製作が簡単
で安価なガスケットを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、塩化アル
カリ電解槽に用いているガスケットについて長期にわた
り改良を重ねてきた。その改良ポイントは、（ａ）シー
ル性の向上、（ｂ）塩素や次亜塩素酸等に対する耐食性
の向上、（ｃ）締め付け圧力によるガスケットのクリー
プや破損、ガスケットクリープによるイオン交換膜の破
損防止等である。本願発明者等は、前記のような電解槽
用ガスケットに要求される性質を満たすだけでなく、製
作が簡単でコストの安い塩化アルカリ電解槽用ガスケッ
トを開発するために検討した結果、ガスケットゴム層内
にプラスチックの短繊維を混ぜることによりクリープ防
止効果を損なわずに、製作が簡単で安価なガスケットを
製作できることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
カリ電解槽に用いているガスケットについて長期にわた
り改良を重ねてきた。その改良ポイントは、（ａ）シー
ル性の向上、（ｂ）塩素や次亜塩素酸等に対する耐食性
の向上、（ｃ）締め付け圧力によるガスケットのクリー
プや破損、ガスケットクリープによるイオン交換膜の破
損防止等である。本願発明者等は、前記のような電解槽
用ガスケットに要求される性質を満たすだけでなく、製
作が簡単でコストの安い塩化アルカリ電解槽用ガスケッ
トを開発するために検討した結果、ガスケットゴム層内
にプラスチックの短繊維を混ぜることによりクリープ防
止効果を損なわずに、製作が簡単で安価なガスケットを
製作できることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
【０００６】すなわちこの発明は、陽イオン交換膜を用
いて塩化アルカリ水溶液を電解する電解槽において、陽
極室フランジ面と陽イオン交換膜の間及び／又は陰極室
フランジ面と陽イオン交換膜との間に配したガスケット
がゴム弾性を有しており、該ガスケットが特定の短繊維
を含有することを特徴とする塩化アルカリ電解用ガスケ
ットに関する。
いて塩化アルカリ水溶液を電解する電解槽において、陽
極室フランジ面と陽イオン交換膜の間及び／又は陰極室
フランジ面と陽イオン交換膜との間に配したガスケット
がゴム弾性を有しており、該ガスケットが特定の短繊維
を含有することを特徴とする塩化アルカリ電解用ガスケ
ットに関する。
【０００７】本発明のガスケットゴム層に混ぜる短繊維
の材料としては、ある程度の強度、耐薬品性があるもの
であれば何でも良いが、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミド、ポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥ
Ｐ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）等のプラスチックや、炭素繊維、セラ
ミック繊維、ガラス繊維、金属繊維、天然有機又は無機
繊維を用いることができる。このような材料の短繊維の
中から１種又は２種以上を選んでゴム層に混ぜることに
より十分なクリープ耐性が得られる。ゴム層に混ぜる短
繊維で特に好ましいのは、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリフェニレンオキサイド、炭素繊維、ポリ四フッ
化エチレンである。
の材料としては、ある程度の強度、耐薬品性があるもの
であれば何でも良いが、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミド、ポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥ
Ｐ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）等のプラスチックや、炭素繊維、セラ
ミック繊維、ガラス繊維、金属繊維、天然有機又は無機
繊維を用いることができる。このような材料の短繊維の
中から１種又は２種以上を選んでゴム層に混ぜることに
より十分なクリープ耐性が得られる。ゴム層に混ぜる短
繊維で特に好ましいのは、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリフェニレンオキサイド、炭素繊維、ポリ四フッ
化エチレンである。
【０００８】短繊維の長さは、短すぎるとクリープ耐久
性が得られず、長すぎるとゴムに混ぜ込みにくくなり、
ガスケットとして成形する際にも良好な仕上がりになり
にくい。したがって短繊維の長さとしては、０．５ｍｍ
〜２０ｍｍの範囲のものを用いることが好ましく、更に
好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍ、最も好ましくは２ｍｍ〜
７ｍｍの範囲のものを用いると都合がよい。短繊維は、
０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲の太さのものを用い
る。特に０．００５ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲のものが
ゴムに混ぜ込む上で都合がよい。短繊維の太さがあまり
に太すぎると、ゴムに混ぜ込み成形することが難しくな
り好ましくない。また細すぎてもクリープ耐久性が劣り
好ましくない。
性が得られず、長すぎるとゴムに混ぜ込みにくくなり、
ガスケットとして成形する際にも良好な仕上がりになり
にくい。したがって短繊維の長さとしては、０．５ｍｍ
〜２０ｍｍの範囲のものを用いることが好ましく、更に
好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍ、最も好ましくは２ｍｍ〜
７ｍｍの範囲のものを用いると都合がよい。短繊維は、
０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲の太さのものを用い
る。特に０．００５ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲のものが
ゴムに混ぜ込む上で都合がよい。短繊維の太さがあまり
に太すぎると、ゴムに混ぜ込み成形することが難しくな
り好ましくない。また細すぎてもクリープ耐久性が劣り
好ましくない。
【０００９】ガスケットに含有される短繊維の方向は、
その長さ方向とガスケットの長さ方向が同じ場合は、ク
リープに対する耐久性が殆ど向上せず好ましくない。短
繊維の一部又は全部が、ガスケットの幅方向と同じ方向
を向いていることがクリープ防止上最も好ましい。ここ
で、ガスケットの長さ方向とは、図１および図２のガス
ケットの平面図において、ＬおよびＷで表された方向を
いう。また、ガスケットの幅方向とは、図１および図２
において、Ｄ１およびＤ２で表された方向をいう。本発
明のガスケットに含有される短繊維の含有量は、ゴム成
分重量１００部に対して３部〜３０部の範囲が好まし
く、より好ましくは３部〜１５部の範囲である。短繊維
量が多すぎると、成形が難しく、ゴム弾性も損なう場合
がある。一方、少なすぎると、クリープに対する耐久性
が得られない。
その長さ方向とガスケットの長さ方向が同じ場合は、ク
リープに対する耐久性が殆ど向上せず好ましくない。短
繊維の一部又は全部が、ガスケットの幅方向と同じ方向
を向いていることがクリープ防止上最も好ましい。ここ
で、ガスケットの長さ方向とは、図１および図２のガス
ケットの平面図において、ＬおよびＷで表された方向を
いう。また、ガスケットの幅方向とは、図１および図２
において、Ｄ１およびＤ２で表された方向をいう。本発
明のガスケットに含有される短繊維の含有量は、ゴム成
分重量１００部に対して３部〜３０部の範囲が好まし
く、より好ましくは３部〜１５部の範囲である。短繊維
量が多すぎると、成形が難しく、ゴム弾性も損なう場合
がある。一方、少なすぎると、クリープに対する耐久性
が得られない。
【００１０】このように短繊維をガスケットゴム層に含
有させることにより、ゴム特有の弾性を維持しつつクリ
ープに対する耐久性を向上させることができるので十分
なシール性を得ることができる。短繊維をゴムに混ぜ込
む場合は、通常のゴムの製造工程で加える各種添加剤と
同様に混ぜ込み混練し成形加工すればよく、補強芯材や
補強布を別途作成してゴムに挟み込んだり裏打ちしたり
する必要もないので、ガスケット製造工程が単純になる
ので製作コストを大幅に低減できる。
有させることにより、ゴム特有の弾性を維持しつつクリ
ープに対する耐久性を向上させることができるので十分
なシール性を得ることができる。短繊維をゴムに混ぜ込
む場合は、通常のゴムの製造工程で加える各種添加剤と
同様に混ぜ込み混練し成形加工すればよく、補強芯材や
補強布を別途作成してゴムに挟み込んだり裏打ちしたり
する必要もないので、ガスケット製造工程が単純になる
ので製作コストを大幅に低減できる。
【００１１】本発明のガスケットに用いられるゴム材質
としては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン・ブタ
ジエンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレン・
プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、
クロロプレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アク
リルゴム等を挙げることができる。以下本発明の一例を
図面を用いて説明する。図１及び図２は本発明のガスケ
ットの例を示す平面図である。図１は、プラスチック短
繊維２が方向性を定めずにバラバラな状態で混ぜ込まれ
た場合である。図２はプラスチック短繊維を幅方向すな
わちＤ１方向及びＤ２方向にそろえた場合である。いず
れもクリープに対する耐久性は、プラスチック短繊維を
含まないものに比較して大幅に向上できるが、特に幅方
向にそろえた場合はクリープ耐久性が著しく向上できる
ので最も好ましい。
としては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン・ブタ
ジエンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、エチレン・
プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、
クロロプレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アク
リルゴム等を挙げることができる。以下本発明の一例を
図面を用いて説明する。図１及び図２は本発明のガスケ
ットの例を示す平面図である。図１は、プラスチック短
繊維２が方向性を定めずにバラバラな状態で混ぜ込まれ
た場合である。図２はプラスチック短繊維を幅方向すな
わちＤ１方向及びＤ２方向にそろえた場合である。いず
れもクリープに対する耐久性は、プラスチック短繊維を
含まないものに比較して大幅に向上できるが、特に幅方
向にそろえた場合はクリープ耐久性が著しく向上できる
ので最も好ましい。
【００１２】図３〜図６は、図１Ｄ１又は図２Ｄ２で切
断した本発明ガスケットの断面図である。ガスケット表
面は図３のように平滑であっても良いが、図４〜図６の
ように必要に応じて３及び４のような凹凸を設け、シー
ル性を高めることもできる。更にガスケットの凹凸部の
み５、５’の如く短繊維を含まないゴム層を用いてもよ
い。また塩素ガスによるゴムの劣化防止のために、図６
のように４フッ化エチレン樹脂シート６をガスケット表
層に張り付けてもよい。図７は本発明のガスケットを電
解槽に装着した時の例を示す断面図である。本発明のガ
スケットは、陰極側ガスケット９と陽極側ガスケット８
として、膜７をはさんで電解槽枠フランジで締め付けた
状態で使用される。以上のように本発明は製造が簡単で
あるので製作コストが安いばかりでなく、イオン交換膜
法クロルアルカリ電解槽に装着した際のクリープが少な
く、シール性に優れているため、イオン交換膜電解槽を
長期にわたり安定して運転できるものである。
断した本発明ガスケットの断面図である。ガスケット表
面は図３のように平滑であっても良いが、図４〜図６の
ように必要に応じて３及び４のような凹凸を設け、シー
ル性を高めることもできる。更にガスケットの凹凸部の
み５、５’の如く短繊維を含まないゴム層を用いてもよ
い。また塩素ガスによるゴムの劣化防止のために、図６
のように４フッ化エチレン樹脂シート６をガスケット表
層に張り付けてもよい。図７は本発明のガスケットを電
解槽に装着した時の例を示す断面図である。本発明のガ
スケットは、陰極側ガスケット９と陽極側ガスケット８
として、膜７をはさんで電解槽枠フランジで締め付けた
状態で使用される。以上のように本発明は製造が簡単で
あるので製作コストが安いばかりでなく、イオン交換膜
法クロルアルカリ電解槽に装着した際のクリープが少な
く、シール性に優れているため、イオン交換膜電解槽を
長期にわたり安定して運転できるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を説明
する。
する。
【実施例１】エチレン・プロピレン・ジエンゴム１００
部に対し、太さ０．０１ｍｍ、長さ５ｍｍのポリフェニ
レンサルファイド短繊維を１５部加え、短繊維の配向方
向をガスケット幅方向にそろえたものを準備した。ガス
ケット形状は、図４の形状で長さ１０ｃｍ、幅３ｃｍ厚
み３．５ｍｍに調整した。このガスケットを、長さ１０
０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚み１０ｍｍ厚みのステンレス製
の板にはさみ、９０℃で１ｃｍ2 当たり、０．５〜８Ｍ
Ｐａの圧力を１時間加えて、ガスケットの厚み減少率
（％）を測定した。その結果を表１に示す。ガスケット
の厚み減少率は小さく、クリープに対する耐久性が良い
ことがわかる。
部に対し、太さ０．０１ｍｍ、長さ５ｍｍのポリフェニ
レンサルファイド短繊維を１５部加え、短繊維の配向方
向をガスケット幅方向にそろえたものを準備した。ガス
ケット形状は、図４の形状で長さ１０ｃｍ、幅３ｃｍ厚
み３．５ｍｍに調整した。このガスケットを、長さ１０
０ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚み１０ｍｍ厚みのステンレス製
の板にはさみ、９０℃で１ｃｍ2 当たり、０．５〜８Ｍ
Ｐａの圧力を１時間加えて、ガスケットの厚み減少率
（％）を測定した。その結果を表１に示す。ガスケット
の厚み減少率は小さく、クリープに対する耐久性が良い
ことがわかる。
【００１４】
【実施例２】短繊維の配向方向をそろえていない（ラン
ダムなもの）以外は実施例１と全く同様なガスケットを
準備し、全く同様に厚み減少率を測定した。その結果を
表１に示す。ガスケットの厚み減少率は小さく、クリー
プに対する耐久性が良いことがわかる。
ダムなもの）以外は実施例１と全く同様なガスケットを
準備し、全く同様に厚み減少率を測定した。その結果を
表１に示す。ガスケットの厚み減少率は小さく、クリー
プに対する耐久性が良いことがわかる。
【比較例１】短繊維を加えなかった以外は実施例１と全
く同一のガスケットを製作し、全く同様の試験を行っ
た。その結果を表１に示す。ガスケットの厚み減少率は
大きく、クリープに対する耐久性は実施例１〜２に較べ
て小さいことがわかる。
く同一のガスケットを製作し、全く同様の試験を行っ
た。その結果を表１に示す。ガスケットの厚み減少率は
大きく、クリープに対する耐久性は実施例１〜２に較べ
て小さいことがわかる。
【００１５】
【実施例３】エチレン・プロピレン・ジエンゴム１００
部にポリフェニレンサルファイド短繊維の配向方向を幅
方向になるように３部加えた以外は実施例１と全く同様
なガスケットを準備し、全く同様に厚み減少率を測定し
た。その結果を表１に示す。ガスケットの厚み減少率は
比較例１より小さく、クリープに対する耐久性が向上し
ていることがわかる。
部にポリフェニレンサルファイド短繊維の配向方向を幅
方向になるように３部加えた以外は実施例１と全く同様
なガスケットを準備し、全く同様に厚み減少率を測定し
た。その結果を表１に示す。ガスケットの厚み減少率は
比較例１より小さく、クリープに対する耐久性が向上し
ていることがわかる。
【比較例２】短繊維の方向をガスケット長さ方向にそろ
えた以外は実施例３と全く同様なガスケットを準備し、
全く同様に厚み減少率を測定した。その結果を表１に示
す。ガスケットの厚み減少率は比較例１と変わらず、ク
リープに対する耐久性が向上していないことがわかる。
えた以外は実施例３と全く同様なガスケットを準備し、
全く同様に厚み減少率を測定した。その結果を表１に示
す。ガスケットの厚み減少率は比較例１と変わらず、ク
リープに対する耐久性が向上していないことがわかる。
【００１６】
【実施例４〜５及び比較例３】エチレン・プロピレン・
ジエンゴム１００部にポリフェニレンサルファイド短繊
維の配向方向を幅方向になるように２部、５部、そして
ランダムになるように１０部加えた以外は実施例１と同
様な３種類のガスケットを準備した。これらのガスケッ
トの厚み減少率を実施例１と全く同様にして測定した。
その結果を表２に示す。ガスケットの厚み減少率はポリ
フェニレンサルファイド短繊維２部加えたもの以外は比
較例１より小さく、クリープに対する耐久性が向上して
いることがわかる。
ジエンゴム１００部にポリフェニレンサルファイド短繊
維の配向方向を幅方向になるように２部、５部、そして
ランダムになるように１０部加えた以外は実施例１と同
様な３種類のガスケットを準備した。これらのガスケッ
トの厚み減少率を実施例１と全く同様にして測定した。
その結果を表２に示す。ガスケットの厚み減少率はポリ
フェニレンサルファイド短繊維２部加えたもの以外は比
較例１より小さく、クリープに対する耐久性が向上して
いることがわかる。
【００１７】
【実施例６】通電面積２７０ｄｍ2 の電解槽において、
図２の平面図と図４の断面図に示すガスケットを用い
て、イオン交換膜とともに図７の電解槽を構成した。イ
オン交換膜７としてはＡＣＩＰＬＥＸ（登録商標）Ｆ−
４１００を用いた。陽極側ガスケット８及び陰極側ガス
ケット９とも、サイズ、表面形状、材質、プラスチック
短繊維は全く同一のものを使用した。ガスケット材質と
してはエチレン・プロピレン・ジエンゴム１００部に対
して、直径０．０１ｍｍで長さ５ｍｍのポリフェニレン
サルファイド短繊維をゴム成分の１５％加えたものを用
いた。この時短繊維の向きはバラバラな方向になるよう
に調整した。表面形状は、電解槽フランジ部に接する側
には２ｍｍ間隔に上辺０．５ｍｍ、下辺１．５ｍｍ、高
さ０．８ｍｍの台形状の凹凸を設けた。またイオン交換
膜に接する側は、２ｍｍ間隔に半径０．５ｍｍの半円状
の凹凸を設けた。ガスケットのサイズは内寸縦１１６２
ｍｍ、横２３６２ｍｍ、外寸縦１２２２ｍｍ、横２４２
２ｍｍとし、ガスケット幅３０ｍｍ、厚みは平均２ｍｍ
とした。
図２の平面図と図４の断面図に示すガスケットを用い
て、イオン交換膜とともに図７の電解槽を構成した。イ
オン交換膜７としてはＡＣＩＰＬＥＸ（登録商標）Ｆ−
４１００を用いた。陽極側ガスケット８及び陰極側ガス
ケット９とも、サイズ、表面形状、材質、プラスチック
短繊維は全く同一のものを使用した。ガスケット材質と
してはエチレン・プロピレン・ジエンゴム１００部に対
して、直径０．０１ｍｍで長さ５ｍｍのポリフェニレン
サルファイド短繊維をゴム成分の１５％加えたものを用
いた。この時短繊維の向きはバラバラな方向になるよう
に調整した。表面形状は、電解槽フランジ部に接する側
には２ｍｍ間隔に上辺０．５ｍｍ、下辺１．５ｍｍ、高
さ０．８ｍｍの台形状の凹凸を設けた。またイオン交換
膜に接する側は、２ｍｍ間隔に半径０．５ｍｍの半円状
の凹凸を設けた。ガスケットのサイズは内寸縦１１６２
ｍｍ、横２３６２ｍｍ、外寸縦１２２２ｍｍ、横２４２
２ｍｍとし、ガスケット幅３０ｍｍ、厚みは平均２ｍｍ
とした。
【００１８】このようなガスケットをイオン交換膜を介
して２ＭＰａの圧力で締め付け電解槽を構成した。この
電解槽を用いて、４０Ａ／ｄｍ2 、電解温度９０℃、陰
極苛性ソーダ濃度３３重量％、陽極食塩濃度１９５〜２
１０ｇ／Ｌ、電解槽内圧０．１ＭＰａの条件で電解し、
電解後３０日、９０日、１８０日毎にガスケットを取り
出しガスケットの厚みを調べた。
して２ＭＰａの圧力で締め付け電解槽を構成した。この
電解槽を用いて、４０Ａ／ｄｍ2 、電解温度９０℃、陰
極苛性ソーダ濃度３３重量％、陽極食塩濃度１９５〜２
１０ｇ／Ｌ、電解槽内圧０．１ＭＰａの条件で電解し、
電解後３０日、９０日、１８０日毎にガスケットを取り
出しガスケットの厚みを調べた。
【００１９】その結果厚み減少率は、３０日後２２．７
％、９０日後２３．５％、１８０日後２５．３％であっ
た。通電後のゴムの厚みは減少率は小さく、クリープに
対する耐久性があることがわかる。１８０日後にイオン
交換膜を取り出して、ガスケットに接する面を観察した
が、大きな膜の伸びも小さく、損傷は認められなかっ
た。更にこの期間中に電解中に苛性ソーダや塩水、塩素
ガス、水素ガスの漏れも全くなく安定した電解ができ
た。
％、９０日後２３．５％、１８０日後２５．３％であっ
た。通電後のゴムの厚みは減少率は小さく、クリープに
対する耐久性があることがわかる。１８０日後にイオン
交換膜を取り出して、ガスケットに接する面を観察した
が、大きな膜の伸びも小さく、損傷は認められなかっ
た。更にこの期間中に電解中に苛性ソーダや塩水、塩素
ガス、水素ガスの漏れも全くなく安定した電解ができ
た。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【発明の効果】本発明のガスケットは、以上の説明から
明らかなとおり、短繊維をある一定量ゴム層に含有して
いるので、クリープ耐久性があり製作も容易で安価であ
る。
明らかなとおり、短繊維をある一定量ゴム層に含有して
いるので、クリープ耐久性があり製作も容易で安価であ
る。
【図１】プラスチック短繊維がランダムに入っている塩
化アルカリ電解槽用ガスケットの例を示す全体図。
化アルカリ電解槽用ガスケットの例を示す全体図。
【図２】プラスチック短繊維が幅方向に入っている塩化
アルカリ電解槽用ガスケットの例を示す全体図。
アルカリ電解槽用ガスケットの例を示す全体図。
【図３】ガスケットの一例の断面図。
【図４】ガスケットの他の例の断面図。
【図５】ガスケットの他の例の断面図。
【図６】ガスケットの他の例の断面図。
【図７】ガスケットを電解槽へ装着した例を示す断面
図。
図。
１ 塩化アルカリ電解槽用ガスケット ２ プラスチック短繊維 ３ イオン交換膜側凹凸 ４ 電解槽枠フランジ側凹凸 ５ イオン交換膜側凹凸ゴム層 ５’電解槽枠フランジ側凹凸ゴム層 ６ ４フッ化エチレン樹脂シート ７ イオン交換膜 ８ 陽極側ガスケット ９ 陰極側ガスケット １０ 陽極側電解槽枠 １１ 陰極側電解槽枠 １２ 陽極室 １３ 陰極室 １４ 陽極 １５ 陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 一也 宮崎県延岡市旭町６丁目4100番地 旭化成 工業株式会社内 (72)発明者 太田 幹人 福岡県久留米市白山町518 (72)発明者 葉玉 誠紀 福岡県筑後市和泉東279の82 Ｆターム(参考） 4K021 AA03 AB01 BA03 CA15 DB31
Claims (2)
- 【請求項１】 陽イオン交換膜を用いて塩化アルカリ水
溶液を電解する電解槽において、陽極室フランジ面と陽
イオン交換膜の間及び／又は陰極室フランジ面と陽イオ
ン交換膜との間に配したガスケットがゴム弾性を有して
おり、該ガスケットが短繊維を含有することを特徴とす
る塩化アルカリ電解用ガスケット。 - 【請求項２】 短繊維が、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミド、炭素
繊維、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体、ポリフッ化ビニリデンから選ばれる少なくと
も一種の材料からなることを特徴とする請求項１記載の
塩化アルカリ電解用ガスケット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10354689A JP2000178780A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 塩化アルカリ電解用ガスケット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10354689A JP2000178780A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 塩化アルカリ電解用ガスケット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000178780A true JP2000178780A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18439246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10354689A Pending JP2000178780A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 塩化アルカリ電解用ガスケット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000178780A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001335981A (ja) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Showa Rubber Co Ltd | イオン交換膜電解槽用のガスケット |
| JP2011006767A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 電解槽用陰極ガスケット及びそれを含む電解槽 |
| JP2013204134A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 電解槽用陰極側ガスケット及び電解槽 |
| JP2014019950A (ja) * | 2012-12-31 | 2014-02-03 | Kenko Shien Center Co Ltd | 卓上型水素ガス発生装置 |
| JP2020050924A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社大阪ソーダ | 電解槽用ガスケット、及び電解槽 |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP10354689A patent/JP2000178780A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001335981A (ja) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Showa Rubber Co Ltd | イオン交換膜電解槽用のガスケット |
| JP4689005B2 (ja) * | 2000-05-29 | 2011-05-25 | 昭和ホールディングス株式会社 | イオン交換膜電解槽用のガスケット |
| JP2011006767A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 電解槽用陰極ガスケット及びそれを含む電解槽 |
| JP2013204134A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 電解槽用陰極側ガスケット及び電解槽 |
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| JP2020050924A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社大阪ソーダ | 電解槽用ガスケット、及び電解槽 |
| JP7440999B2 (ja) | 2018-09-27 | 2024-02-29 | 株式会社大阪ソーダ | 電解槽用ガスケット、及び電解槽 |
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Legal Events
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