JP3396108B2 - Method for producing ion exchange membrane - Google Patents

Method for producing ion exchange membrane

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JP3396108B2
JP3396108B2 JP11052395A JP11052395A JP3396108B2 JP 3396108 B2 JP3396108 B2 JP 3396108B2 JP 11052395 A JP11052395 A JP 11052395A JP 11052395 A JP11052395 A JP 11052395A JP 3396108 B2 JP3396108 B2 JP 3396108B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、優れたイオン選択性、
特に水素イオンや水酸イオンの漏洩が少なく、可撓性等
の良好な機械的特性を有し、且つ高温下に晒されたり、
酸、アルカリあるいは有機溶剤に晒された場合において
良好な耐久性を有するイオン交換膜の製造方法に関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来、イオン交換膜の製造方法として一
に、クロルメチルスチレン、スチレン、または4−ビ
ニルピリジンから選ばれる単量体をイオン交換基の導入
に適した官能基に用い、これと架橋剤および重合開始剤
を主たる成分とする混合溶液に、イオン交換基は導入さ
れずにマトリックスとして機能する樹脂(以下、単にマ
トリックス樹脂という)を添加してなるペースト状混合
物を、ポリ塩化ビニルまたはポリオレフィン製基材に塗
布して重合した後、得られた膜状物にイオン交換基を導
入する方法(以下、単にペースト法ともいう)が広く用
いられている。ここで、上記マトリックス樹脂として
は、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブチ
レン等の上記単量体混合物に分散性の高分子化合物や、
ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体
等の上記単量体混合物に可溶性の高分子化合物を用いる
ことが知られている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記マトリ
ックス樹脂として、エチレン−プロピレン共重合体、ポ
リブチレン等の飽和脂肪族炭化水素系ポリマーを用いた
場合、該樹脂はイオン交換基の導入に適した官能基を有
する単量体との相溶性が充分でないため、両者がよく混
合せず、得られるイオン交換樹脂は電気化学的性能や使
用時の耐久性等において満足できないものとなる。一
方、ポリスチレン類を用いた場合は、該樹脂は柔軟性に
劣るため、得られるイオン交換膜は可撓性等に満足でき
ないものとなる。 【0004】さらに、アクリロニトリル−ブタジエン共
重合体は、イオン交換基の導入に適した官能基を有する
単量体との相溶性や樹脂の柔軟性等は良好であるが、基
材との親和性が乏しいため、使用時の耐久性が十分でな
く長期間の使用、特に酸、アルカリと接触するような過
酷な条件下で使用した場合にはイオン交換樹脂部分が変
質し、該イオン交換樹脂部分が部分的に基材から剥離す
る等の問題が生じる。 【0005】こうした背景にあって、特開平6−322
156号報には、マトリックス樹脂として、水素添加さ
れたアクリロニトリル−ブタジエン共重合体を使用する
ことが提案されている。しかして、この水素添加された
共重合体を使用した場合、得られるイオン交換膜は、良
好な耐久性を有し、前記のような過酷な条件下でもイオ
ン交換樹脂部分が変質したり基材から剥離する等の問題
が防止されたものとなる。ところが、その一方で、ほぼ
完全にまで水素添加されたアクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体を使用すると、イオン交換基の導入に適した
単量体成分との相溶性が低下し始め、得られるイオン交
換膜は水素イオンや水酸イオン等の拡散定数の高いイオ
ンの漏洩を防止する性能が十分でなくなることが見出さ
れた。このようにイオン交換膜のイオン選択性が低下し
てくると、例えば該イオン交換膜を電気透析に使用した
際において、生成される酸或いはアルカリの濃度を十分
に高めることができなくなる。 【0006】こうしたことから、本発明は、上記良好な
機械的特性や過酷な条件下での耐久性に優れるととも
に、水素イオンや水酸イオンの漏洩が少なくイオン選択
性についても優れるイオン交換膜を製造することを目的
とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題に鑑み、さらに鋭意研究を続けてきた。その結果、
マトリックス樹脂として、特定のヨウ素価を有するアク
リロニトリルに基づく単量体単位と脂肪族炭化水素系単
位との共重合体を用いることにより、上記した課題が解
決できることを見いだし本発明を完成するに至った。 【0008】即ち、本発明は、クロルメチルスチレン、
スチレン、または4−ビニルピリジンから選ばれる単量
、架橋剤、重合開始剤およびヨウ素価が10〜50で
あるアクリロニトリルに基づく単量体単位と脂肪族炭化
水素系単位との共重合体からなる混合物をポリ塩化ビニ
ルまたはポリオレフィン製基材に付着して重合せしめた
後、得られた膜状物にイオン交換基を導入することを特
徴とするイオン交換膜の製造方法である。 【0009】本発明の製造方法では、前記マトリックス
樹脂として、ヨウ素価が10〜50であるアクリロニト
リルに基づく単量体単位と脂肪族炭化水素系単位との共
重合体を使用する。かかる共重合体は、イオン交換基の
導入に適した単量体成分及び基材との相溶性のいずれも
良好であり柔軟性等にも優れ、且つ不飽和結合量も少な
いため化学的安定性も良好である。そのため、該共重合
体をマトリックス樹脂として得たイオン交換膜は、柔軟
性等の機械的特性や、使用時の耐久性が優れたものとな
る。さらに、イオン選択性に優れ、水素イオンや水酸イ
オンの漏洩を極めて低く抑えることができるものとな
り、電気透析法における酸あるいはアルカリの濃縮に適
する。 【0010】上記アクリロニトリルに基づく単量体単位
と脂肪族炭化水素系単位との共重合体との共重合体にお
いて、各構成単位の含有量は、特に制限されるものでは
ないが、イオン交換基の導入に適した官能基を有する単
量体との相溶性や得られる共重合体の柔軟性等を勘案す
れば、アクリロニトルが共重合体の全重量に対して10
〜60重量%、好ましくは20〜50重量%とするのが
好適である。また、共重合体の分子量は、特に制限され
るものではないが、通常、1,000〜1,000,0
00好ましくは50,000〜500,000の範囲と
するのが好適である。なお、共重合の形態としては、い
わゆるA−B型のジブロックタイプ、A−B−A型のト
リブロックタイプ、またはランダムタイプなど如何なる
ものであっても良い。また、ジビニルベンゼン、メタク
リル酸、アクリル酸等の第3単量体を微量含有するもの
であっても良い。 【0011】本発明において、この共重合体は、前記特
定のヨウ素価を有するものが使用される。ヨウ素価は、
上記共重合体の不飽和結合の残存量を表す値であり、共
重合体100gに吸収されるヨウ素のグラム数で示され
る。従って、本発明において、上記共重合体は、該共重
合体を構成する脂肪族炭化水素系単位に前記ヨウ素価の
値に対応する不飽和結合が存在する必要がある。ここ
で、ヨウ素価が10未満の場合、イオン交換基の導入に
適した単量体との相溶性が低下し始め、ペースト状混合
物を調製する際に相分離を起こし、得られるイオン交換
膜のイオン選択性が低下する。一方、50を越える場
合、酸、アルカリ溶液の濃縮に使用する際に、イオン交
換樹脂の剥がれやピンホール等を引き起こし易くなる。 【0012】本発明において、上記のようなヨウ素価を
有するアクリロニトリルに基づく単量体単位と脂肪族炭
化水素系単位との共重合体は、如何なる方法によって製
造しても良い。通常は、アクリロニトリルと共役ジオレ
フィンとの共重合を行った後、該共重合体の共役ジオレ
フィンに基づく単位中に過剰に存在する不飽和結合を、
さらに該共重合体を適度に水素添加処理することにより
適当量消失させることにより得るのが一般的である。こ
こで、上記共役ジオレフィンは特に制限されることなく
使用されるが、好適には炭素数4〜9の共役ジオレフィ
ンが好ましい。具体的にはブタジエン、イソプレン等を
用いるのが好ましい。 【0013】次に、上記マトリックス樹脂と混合され
る、イオン交換基の導入に適した官能基を有する単量
体、架橋剤および重合開始剤について説明する。まず、
本発明において用いられるイオン交換基の導入に適した
官能基を有する単量体は、クロルメチルスチレン、スチ
レン、または4−ビニルピリジンから選ばれる単量体で
ある。 ここで、一般に、スチレンは、陰イオン交換膜、
陽イオン交換膜の両方の製造に供すことができる。ま
た、クロルメチルスチレン、及び4−ビニルピリジン
は、陰イオン交換膜の製造に供することができる。 【0014】また、架橋剤も、従来公知であるイオン交
換膜の製造において用いられる単量体が特に制限されず
に使用される。具体的には、例えばm−、p−、o−ジ
ビニルベンゼン、ジビニルスルホン、ブタジエン、クロ
ロプレン、イソプレン、トリビニルベンゼン類、ジビニ
ルナフタリン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、ジ
ビニルピリジン類などのジビニル化合物等が挙げられ
る。 【0015】さらに、重合開始剤も、従来公知の重合開
始剤が特に制限されることなく使用され、用いるイオン
交換膜の基材、成形条件にあわせて適宜選択すれば良
い。例えば、上記基材としてポリ塩化ビニル製のものを
用いる場合には、基材の融点を考慮して、半減期10時
間を得るための分解温度が110℃以下であるラジカル
重合開始剤を用い、重合温度を110℃以下に設定する
ことが推奨される。上記の半減期10時間を得るための
分解温度が110℃以下であるラジカル重合開始剤とし
ては、例えばベンゾイルパーオキシド、メチルエチルケ
トンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシ
ド、シクロヘキサンパーオキシド、メチルシクロヘキサ
ンパーオキシド、イソブチルパーオキシド、2,4−ジ
クロロベンゾイルパーオキシド、o−メチルベンゾイル
パーオキド、ビス−3,5,5−トリメチルヘキサノイ
ルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、p−クロロ
ベンゾイルパーオキシド、1,1−ジ−tert−ブチ
ルパーオキシ−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ
−tert−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2
−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)−ブタン、4,
4−ジ−tert−ブチルパーオキシバレリアン酸−n
−ブチルエステル、2,4,4−トリメチルペンチルパ
ーオキシ−フェノキシアセテート、α−クミルパーオキ
シネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシネオ
デカノエート、tert−ブチルパーオキシピバレー
ト、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノ
エート、tert−ブチルパーオキシ−イソブチレー
ト、ジ−tert−ブチルパーオキシ−ヘキサハイドロ
テレフタレート、ジ−tert−ブチルパーオキシアゼ
レート、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−ト
リメチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシ
アセテート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート
等が用いられる。 【0016】一方、ポリオレフィン製の基材を用いる場
合には、半減期10時間を得るための分解温度が110
℃〜170℃であるラジカル重合開始剤を用い、重合温
度を80℃以上に設定することが推奨される。上記の半
減期10時間を得るための分解温度が110℃〜170
℃であるラジカル重合開始剤としては、例えばp−メン
タンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒド
ロパーオキシド、α,α’−ビス(tert−ブチルパ
ーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、ジ−tert
−ブチルパーオキシド、tert−ブチルヒドロパーオ
キシド、ジ−tert−アミルパーオキシド、tert
−ブチルクミルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、
2,5−ジメチル2,5−ジ(tert−ブチルパーオ
キシ)ヘキサン、2,5−ジメチル2,5−ジ(ter
t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、クメンヒドロパ
ーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒド
ロパーオキシド、2,5−ジメチル2,5−ジヒドロパ
ーオキシヘキサン、2,5−ジメチル2,5−ジヒドロ
パーオキシヘキシン−3等が用いられる。 【0017】なお、本発明において、上記したイオン交
換基の導入に適した官能基を有する単量体、架橋剤、重
合開始剤および前記マトリックス樹脂の混合物には、必
要に応じて上記イオン交換基の導入に適した官能基を有
する単量体及び架橋剤と共重合可能な単量体として、例
えばスチレン、アクリロニトリル、エチルスチレン、ビ
ニルクロライド、アクロレイン、メチルビニルケトン、
無水マレイン酸、マレイン酸、その塩またはエステル
類、イタコン酸、その塩またはエステル類などを適宜混
合しても良い。また、ジオクチルフタレート、ジブチル
フタレート、リン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ
ブチル、スチレンオキサイドあるいは脂肪族酸、芳香族
酸のアルコールエステル等の可塑剤、さらには単量体を
希釈するための溶媒等を適宜添加しても良い。 【0018】本発明において、上記した各成分の配合割
合は、特に制限されるものではないが、一般には、イオ
ン交換基の導入に適した官能基を有する前記した特定の
単量体100重量部に対して、架橋剤を5〜150重量
部、前記特定のヨウ素価を有するアクリロニトリルに基
づく単量体単位と脂肪族炭化水素系単位との共重合体を
2〜200重量部、上記イオン交換基の導入に適した官
能基を有する単量体と共重合可能な単量体を0〜200
重量部の範囲で、また、重合開始剤を全単量体量100
重量部に対して0.1〜30重量部の範囲で配合するの
が好ましい。 【0019】以上により得られる単量体混合物は、基材
に付着され重合される。ここで、該基材としては、従来
イオン交換膜の基材として用いられているポリ塩化ビニ
ル、ポリオレフィンを素材樹脂とするものが何等制限さ
れることなく使用される。イオン交換膜としてより優れ
た耐久性を得るためには、ポリオレフィン製の基材を用
いることが推奨される。ポリオレフィン製の基材として
はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンそれらの
共重合物あるいはそれらのポリマーのブレンド物等から
作られた織布が好ましい。その他に不織布、網、あるい
はそれらの多孔性シート等も制限なく用いられる。 【0020】このような織布の単糸は、モノフィラメン
ト、マルチフィラメントのどちらでもよい。また、縦糸
および横糸の目付け量は小さい方が得られるイオン交換
膜の電気抵抗を小さくできるが、糸ずれによる織物の保
持が困難となるために、一般に1平方インチ当たりの目
数が10〜500の範囲が好ましい。なお、目数の小さ
い織布は、単糸の交点を部分融着するなどの工夫をすれ
ば、10目以下でも良く、例えば芯部分をポリプロピレ
ンおよび鞘部分をポリエチレンとする複合フィラメント
により、交点のポリエチレン部分を融着すれば、目数が
小さい織布でも用いることができる。 【0021】これらの基材の厚さは、特に制限されるも
のではないが10〜500μmの範囲が好適である。ま
た、こうしたポリオレフィン製の基材に、カレンダー加
工を施し、縦糸と横糸の交点部分を圧縮することにより
基材表面の平滑性を向上させたり、予め該基材に熱処理
を施すことにより、加熱重合工程における寸法変化を抑
制する等の処理を施しても良い。さらに、コロナ放電処
理、クロルスルホン酸処理等の従来公知のポリオレフィ
ン製基材の表面処理方法は、基材とイオン交換樹脂部分
の接着性を向上させる手段として推奨される。 【0022】単量体混合物を上記したような基材に付着
した後、重合する際には、一般に常温から加圧下で昇温
されるが、その昇温速度は、特に制限されるものではな
く適宜選択すれば良い。こうした重合条件は、関与する
重合開始剤の種類、単量体混合液の組成、基材の種類に
よっても左右されるものであり、一概に決めることはで
きないが最適の条件、最適の電気化学的、機械的性質を
考慮して適宜選定すれば良い。なお、このペースト状物
を布状基材に付着する方法は、例えば塗布または含浸、
浸漬等の公知の方法を適宜採択すれば良い。 【0023】以上により重合されて得られる膜状高分子
体は、使用したイオン交換基の導入に適した官能基を有
する単量体に応じて、所望されるイオン交換基の公知の
導入方法を適用すればよい。例えばスルホン化、クロル
スルホン化、クロロメチル化およびアミノ化、第4級ア
ンモニウム塩素化、第4級ピリジニウム塩素化、ホスホ
ニウム化、スルホニウム化、加水分解等の処理のなかか
ら、所望のイオン交換基を導入方法を選定することによ
、陽イオン交換膜または陰イオン交換膜とすることが
できる。これらのイオン交換基の導入量は特に制限され
ないが、通常、イオン交換容量が0.1〜20meq/
g−乾燥膜、好ましくは0.5〜3meq/g−乾燥膜
の範囲であるのが好適である。また、イオン交換膜の厚
さは、所望の電気抵抗、機械的強度、輸率、耐久性等に
も関係するが、一般に10〜500μm好ましくは40
〜300μmの範囲であるのが好適である。 【0024】 【発明の効果】本発明は、従来のペースト法によるイオ
ン交換膜の製造方法において、マトリックス樹脂とし
て、ヨウ素価が10〜50であるアクリロニトリルに基
づく単量体単位と脂肪族炭化水素系単位との共重合体を
用いることにより、マトリックス樹脂とイオン交換樹脂
或いは基材との接着性を著しく向上させ、特に高温、
酸、アルカリおよび有機溶剤に対して極めて優れた耐久
性を付与させることができる。また、このマトリックス
樹脂を使用することにより得られるイオン交換膜は、イ
オン選択性にも優れ、水素イオン、水酸イオンのリーク
が極めて低いイオン交換膜を得ることができる。 【0025】また、本発明で得られるイオン交換膜は、
可撓性等の機械的特性において極めて優れたものであ
り、さらに電気特性も良好である。従って、このイオン
交換膜は、特に濃厚な中性塩、酸またはアルカリ溶液を
電気透析または拡散透析する場合或いは電極反応の隔膜
として用いる場合、その他の一般にイオン交換膜を用い
る系において優れた特性を示す。 【0026】 【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示すが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものでない。 【0027】なお、実施例及び比較例においてイオン交
換膜の性能評価に用いた数値を以下に説明しておく。 【0028】1)電気抵抗(単位:Ω・cm2) 25℃の0.5N−NaCl中で測定した。 【0029】2)イオン交換容量(単位:meq/g−
乾燥膜) 陰イオン交換膜については、塩素イオン型から硝酸イオ
ン型に置換した時に遊離した塩素イオンをモール法によ
り定量し求めた。陽イオン交換膜については、水素イオ
ン型からナトリウムイオン型に置換した時に遊離した水
素イオンを酸塩基適定し求めた。 【0030】3)膜内拡散定数(単位:cm2/se
c) 膜内拡散定数(D)は、イオン交換膜のイオン選択性の
基準であり、水素イオンあるいは水酸イオンの漏洩度を
表すものである。陰イオン交換膜については6N−HC
l/純水、また陽イオン交換膜については6N−NaO
H/純水、温度は25℃の条件で測定し、次式により求
めた。 【0031】 式中、 m:透過したHCl量あるいはNaOH量(eq) S:膜面積(cm2) δ:膜厚(cm) ΔC:濃度差(mol/cm3) t:透析時間(sec) 4)透水量(単位:ml/min) イオン交換膜における基材とイオン交換樹脂の接着性の
基準であり、膜を角度で90°に折り曲げ、この折り曲
げ箇所について10kg/cm2の圧力下において、1
分当たりの透水量を測定した。 【0032】実施例1 クロルメチルスチレン70重量部、スチレン30重量
部、純度約57%のジビニルベンゼン15重量部、スチ
レンオキサイド5重量部、ラジカル重合開始剤として半
減期10時間を得るための分解温度が126℃であるジ
−tert−ブチルパーオキシド15重量部およびマト
リックス樹脂としてアクリロニトリル含有量が44重量
%で、ヨウ素価が25であるアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体(商品名:ゼットポール1020、日本ゼ
オン製)を30重量部加えてペースト状混合物を得た。 【0033】次いで高密度ポリエチレン製の200目の
網(商品名:ニップ強力網、NBC工業製、厚さ190
μm)に上記したペースト状混合物を塗布し、ポリエス
テルフィルムを剥離材として被覆した後、ペースト法に
よる重合を行った。重合パターンは、20℃から120
℃まで3時間かけて昇温し、120℃で7時間保持し
た。得られた膜状高分子体の厚さは190μmであっ
た。 【0034】次いで、得られた膜状高分子体をトリメチ
ルアミン10重量%およびアセトン20重量%水溶液を
用いて、30℃、16時間のアミノ化反応を行い、厚さ
210μmの陰イオン交換膜を得た。得られた陰イオン
交換膜は、電気抵抗が3.7Ω・cm2であり、イオン
交換容量が1.8meq/g−乾燥膜であった。また、
膜内拡散定数は3.5×10-7cm2/sec、透水量
は0であった。 【0035】実施例2 スチレン65重量部、クロルメチルスチレン35重量
部、純度約57%のジビニルベンゼン15重量部、ジオ
クチルフタレート25重量部、スチレンオキサイド3重
量部、に実施例で用いたアクリロニトリルーブタジエ
ン共重合体を10重量部、ジ−tert−ブチルパーオ
キシドを8重量部加えてペースト状混合物を得た。次い
で、上記したポリエチレン製の網に上記したペースト状
混合物を塗布し、ポリエステルフィルムを剥離材として
被覆した後、ペースト法による重合を行った。重合パタ
ーンは、20℃から120℃まで3時間かけて昇温し、
120℃で7時間保持した。得られた膜状高分子体の厚
さは190μmであった。 【0036】次いで、得られた膜状高分子体を濃硫酸
(97%品)を用いて、60℃、6時間のスルホン化反
応を行い、厚さ220μmの陽イオン交換膜を得た。こ
の陽イオン交換膜の電気抵抗は3.0Ω・cm2、イオ
ン交換容量は2.0meq/g−乾燥膜であった。ま
た、膜内拡散定数は4.8×10-8cm2/sec、透
水量は0であった。 【0037】応用例1 実施例1で得られた陰イオン交換膜と実施例2で得られ
た陽イオン交換膜を同時に2室型の電気透析装置に組み
込んで、水酸化ナトリウムの濃縮を行った。有効面積は
200cm2で、初期の水酸化ナトリウム水溶液濃度は
希薄側、濃縮側共に0.1Nであった。また運転条件
は、電流密度0.05A/cm2、温度80℃、溶液流
速10L/分であった。運転を開始して3時間後、濃縮
側の濃度は6.5Nに達し、その後の溶液濃度は該値付
近に保たれた。 【0038】運転を開始して12ヶ月後、電気透析装置
の運転を中止し、電気透析装置を解体し、陰イオン交換
膜の状態を観察した。陰イオン交換膜には、外観上特に
変化はなかった。 【0039】また、通電した部分のイオン交換容量を測
定したところ、陰イオン交換膜は1.7meq/g−乾
燥膜、陽イオン交換膜は1.9meq/g−乾燥膜であ
り、電気透析に供する前と値にほとんど変化はなかっ
た。 【0040】さらに透水量を測定したところ、陰イオン
交換膜が0.01ml/min、陽イオン交換膜が0.
01ml/minであった。 【0041】比較例1 マトリックス樹脂としてアクリロニトリル含有量が4
1.5重量%で、ヨウ素価が258であるアクリロニト
リル−ブタジエン共重合体(商品名:ニッポールDN1
01、日本ゼオン製)を用いたこと以外は実施例1と同
様にして、厚さ210μmの陰イオン交換膜を得た。得
られた陰イオン交換膜は、電気抵抗が3.8Ω・cm2
であり、イオン交換容量が1.8meq/g−乾燥膜で
あった。また、膜内拡散定数は3.5×10-7cm2
sec、透水量は1.5ml/minであった。 【0042】比較例2 比較例1で用いたマトリックス樹脂を用いたこと以外は
実施例2と同様にして、厚さ220μmの陽イオン交換
膜を得た。得られた陽イオン交換膜は、電気抵抗が3.
0Ω・cm2であり、イオン交換容量が2.0meq/
g−乾燥膜であった。また、膜内拡散定数は4.8×1
-8cm2/sec、透水量は2.6ml/minであ
った。 【0043】比較応用例1 比較例1で得られた陰イオン交換膜と比較例2で得られ
た陽イオン交換膜を用いたこと以外は応用例1と全く同
様の条件で電気透析による水酸化ナトリウムの濃縮を行
った。運転開始後、濃縮側の溶液の濃度は徐々に上昇
し、3時間後に6.5Nに達した。その後、濃縮側の溶
液濃度は6.5N付近に保たれた。 【0044】運転を開始して2ヶ月後、濃縮側の溶液濃
度が2.5Nに低下したため、電気透析装置の運転を中
止し、電気透析装置を解体し、イオン交換膜の状態を観
察した。陰イオン交換膜、陽イオン交換膜ともにイオン
交換樹脂部分が基材から欠落しピンホールになっている
部分が観察された。 【0045】また、通電した部分のイオン交換容量を測
定したところ、陰イオン交換膜は0.8meq/g−乾
燥膜に、陽イオン交換膜は0.9meq/g−乾燥膜に
低下していた。 【0046】さらに、透水量を測定したところ、陰イオ
ン交換膜は39ml/min、陽イオン交換膜が45m
l/minであった。 【0047】比較例3 マトリックス樹脂としてアクリロニトリル含有量が36
重量%で、ヨウ素価が4であるアクリロニトリル−ブタ
ジエン共重合体(商品名:ゼットポール 2000、日
本ゼオン製)を用いたこと以外は実施例1と同様にし
て、厚さ210μmの陰イオン交換膜を得た。得られた
陰イオン交換膜は、電気抵抗が3.7Ω・cm2であ
り、イオン交換容量が1.8meq/g−乾燥膜であっ
た。また、膜内拡散定数は8.3×10-7cm2/se
c、透水量は0であった。 【0048】比較例4 比較例3で用いたマトリックス樹脂を用いたこと以外は
実施例2と同様にして、厚さ220μmの陽イオン交換
膜を得た。得られた陽イオン交換膜は、電気抵抗が3.
1Ω・cm2であり、イオン交換容量が2.0meq/
g−乾燥膜であった。また、膜内拡散定数は9.8×1
-8cm2/sec、透水量は0であった。 【0049】比較応用例2 比較例3で得られた陰イオン交換膜と比較例4で得られ
た陽イオン交換膜を用いたこと以外は応用例1と全く同
様の条件で電気透析による水酸化ナトリウムの濃縮を行
った。運転開始後、濃縮側の溶液の濃度は徐々に上昇
し、3時間後に4.9Nまで達し、その後、濃縮側の溶
液濃度は4.9N付近に保たれた。 【0050】運転を開始して12ヶ月後、電気透析装置
の運転を中止し、電気透析装置を解体し、イオン交換膜
の状態を観察した。 【0051】また、通電した部分のイオン交換容量を測
定したところ、陰イオン交換膜は1.8meq/g−乾
燥膜で、陽イオン交換膜は2.0meq/g−乾燥膜で
あった。 【0052】さらに、透水量を測定したところ、陰イオ
ン交換膜は0.01ml/min、陽イオン交換膜が
0.02ml/minであった。 【0053】実施例3 4−ビニルピリジン90重量部、スチレン10重量部、
純度57%のジビニルベンゼン15重量部、ラジカル重
合開始剤として半減期10時間を得るための分解温度が
117℃であるジクミルパーオキシド10重量部および
マトリックス樹脂としてアクリロニトリルの含有量が3
6重量%で、ヨウ素価が28であるアクリロニトリル−
ブタジエン共重合体(商品名:ゼットポール2020
L、日本ゼオン製)を30重量部加えてペースト状混合
物を得た。 【0054】次いで、カレンダー加工された高密度ポリ
エチレン製の150目の網(商品名:ニップ強力網、N
BC工業製、厚さ150μm)に上記したペースト状混
合物を塗布し、ポリエステルフィルムを剥離材として被
覆した後、ペースト法による重合を行った。昇温パター
ンは、20℃から120℃まで5時間かけて昇温し、1
20℃で5時間保持した。得られた膜状高分子体の厚さ
は150μmであった。 【0055】次いで、得られた膜状高分子体をヨウ化メ
チル50重量%のメチルアルコール溶液を用いて、30
℃、16時間のピリジン環窒素の第4級化反応を行い、
さらに1Nー塩化ナトリウム水溶液中に、30℃、1時
間浸漬し、厚さ170μmの陰イオン交換膜を得た。得
られたイオン交換膜の電気抵抗は、6.9Ω・cm2
あった。また、イオン交換容量を測定したところ、1.
5meq/g−乾燥膜であった。また、膜内拡散定数は
1.9×10-7cm2/sec、透水量は0であった。 【0056】実施例4 スチレン90重量部、クロルメチルスチレン10重量
部、純度約57%のジビニルベンゼン10重量部、ジオ
クチルフタレート15重量部、スチレンオキサイド1重
量部に実施例3で用いたアクリロニトリルーブタジエン
共重合体を12重量部、ジクミルパーオキシドを3重量
部加えてペースト状混合物を得た。 【0057】次いで、実施例3で用いたポリエチレン製
の網に上記したペースト状混合物を塗布し、ポリエステ
ルフィルムを剥離材として被覆した後、ペースト法によ
る重合を行った。昇温パターンは、20℃から120℃
まで3時間かけて昇温し、120℃で10時間保持し
た。得られた膜状高分子体の厚さは150μmであっ
た。 【0058】次いで、得られた膜状高分子体を濃硫酸
(97%品)を用いて、60℃、6時間のスルホン化反
応を行い、厚さ180μmの陽イオン交換膜を得た。こ
の陽イオン交換膜の電気抵抗は4.5Ω・cm2、イオ
ン交換容量は1.8meq/g−乾燥膜であった。ま
た、膜内拡散定数は3.4×10-8cm2/sec、透
水量は0であった。 【0059】応用例2 実施例3で得られた陰イオン交換膜と実施例4で得られ
た陽イオン交換膜を同時に2室型の電気透析装置に組み
込んで、硝酸の濃縮を行った。有効膜面積は200cm
2で、初期の硝酸水溶液濃度は希薄側、濃縮側共に0.
1Nであった。また運転条件は、電流密度0.05A/
cm2、温度80℃、溶液流速10L/分であった。運
転開始後、濃縮側の溶液の濃度は徐々に上昇し、3時間
後に5.3Nに達した。その後、濃縮側の溶液濃度は
5.3N付近に保たれた。 【0060】運転を開始して12ヶ月後、電気透析装置
の運転を中止し、電気透析装置を解体し、陰イオン交換
膜と陽イオン交換膜の状態を観察した。陰イオン交換
膜、陽イオン交換膜とも、外観上特に変化はなかった。 【0061】また、通電した部分のイオン交換容量を測
定したところ、陰イオン交換膜が1.5meq/g−乾
燥膜で陽イオン交換膜が1.8meq/g−乾燥膜であ
り、電気透析に供する前と値に変化はなかった。 【0062】さらに透水量を測定したところ、陰イオン
交換膜が0.01ml/min、陽イオン交換膜が0.
01ml/minであった。 【0063】実施例5 クロルメチルスチレン80重量部、スチレン20重量
部、スチレンオキサイド5重量部、純度57%のジビニ
ルベンゼン15重量部、ラジカル重合開始剤として半減
期10時間を得るための分解温度が74℃であるベンゾ
イルパーオキシド5重量部およびマトリックス樹脂とし
てアクリロニトリル含有量が36重量%で、ヨウ素価が
28のアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(商品
名:ゼットポール2020、日本ゼオン製)を30重量
部加えてペースト状混合物を得た。 【0064】次いでポリ塩化ビニル製の厚さが110μ
mである織布(商品名:TV−7012、帝人製)に上
記したペースト状混合物を塗布し、ポリエステルフィル
ムを剥離材として被覆した後、ペースト法による重合を
行った。昇温パターンは、20℃から70℃まで2時間
かけて昇温し、70℃で5時間保持した。得られた膜状
高分子体の厚さは110μmであった。 【0065】次いで、得られた膜状高分子体を実施例1
と同様にしてアミノ化し、厚さ120μmの陰イオン交
換膜を得た。得られたイオン交換膜は、の電気抵抗が
2.2Ω・cm2であり、イオン交換容量が1.5me
q/g−乾燥膜であった。また、膜内拡散定数は2.7
×10-7cm2/sec、透水量は0であった。 【0066】実施例6 スチレン90重量部、アクリロニトリル10重量部、純
度約57%のジビニルベンゼン10重量部、アセチルク
エン酸トリブチル25重量部に実施例5で用いたアクリ
ロニトリルーブタジエン共重合体を10重量部、ベンゾ
イルパーオキシドを3重量部加えてペースト状混合物を
得た。次いで、実施例5で用いたポリ塩化ビニル製の織
布に上記したペースト状混合物を塗布し、ポリエステル
フィルムを剥離材として被覆した後、ペースト法による
重合を行った。昇温パターンは、20℃から100℃ま
で30分かけて昇温し、100℃で2時間保持した。得
られた膜状高分子体の厚さは110μmであった。 【0067】次いで、得られた膜状高分子体を濃硫酸
(97%品)を用いて、60℃、6時間のスルホン化反
応を行い、厚さ170μmの陽イオン交換膜を得た。こ
の陽イオン交換膜の電気抵抗は1.5Ω・cm2、イオ
ン交換容量は1.8meq/g−乾燥膜であった。ま
た、膜内拡散定数は4.1×10-8cm2/sec、透
水量は0であった。 【0068】応用例3 実施例5で得られた陰イオン交換膜と実施例6で得られ
た陽イオン交換膜を用い、硝酸に代えて硫酸を用いたこ
と以外は応用例2と同様の条件で電気透析による硫酸の
濃縮を行った。運転を開始して3時間後、濃縮側の濃度
は4.7Nまで上昇し該値付近に保たれた。運転を開始
して12ヶ月後、電気透析装置の運転を中止し、電気透
析装置を解体し、イオン交換膜の状態を観察した。陰イ
オン交換膜、陽イオン交換膜ともに、外観上特に変化は
なかった。 【0069】また、通電した部分のイオン交換容量を測
定したところ、陰イオン交換膜は1.5meq/g−乾
燥膜、陽イオン交換膜は1.8meq/g−乾燥膜であ
り、電気透析に供する前と値に変化はなかった。 【0070】さらに、透水量を測定したところ、陰イオ
ン交換膜が0.01ml/min、陽イオン交換膜が
0.01ml/minであった。 【0071】実施例7 4−ビニルピリジン100重量部、純度57%のジビニ
ルベンゼン5重量部、ラジカル重合開始剤として半減期
10時間を得るための分解温度が72℃であるtert
−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート6重量
部およびマトリックス樹脂として結合アクリロニトリル
量が36重量%で、ヨウ素価が11であるアクリロニト
リル−ブタジエン共重合体(商品名:ゼットポール20
10、日本ゼオン製)を30重量部加えてペースト状混
合物を得た。 【0072】次いでポリ塩化ビニル製の厚さが90μm
である織布(商品名:TV−7275、帝人製)に上記
したペースト状混合物を塗布し、ポリエステルフィルム
を剥離材として被覆した後、ペースト法による重合を行
った。昇温パターンは、20℃から50℃まで1時間か
けて昇温し、50℃で5時間保持した。得られた膜状高
分子体の厚さは90μmであった。 【0073】次いで、得られた膜状高分子体をヨウ化メ
チル50重量%のメチルアルコール溶液を用いて、30
℃、16時間のピリジン環窒素の第4級化反応を行い、
さらに1Nー塩化ナトリウム水溶液中に、30℃、1時
間浸漬し、厚さ170μmの陰イオン交換膜を得た。得
られたイオン交換膜の電気抵抗は、0.5Ω・cm2
イオン交換容量は、2.5meq/g−乾燥膜であっ
た。また、透水量は0であった。 【0074】応用例4 実施例7で得られた陰イオン交換膜を拡散透析装置に組
み込んで、ジオキサンを10重量%、硝酸鉄を20重量
%含有する硝酸の回収を行った。有効膜面積は200c
2で、初期の硝酸水溶液濃度は希薄側が5.0Nで、
濃縮側に純水を流した。また運転条件は、温度50℃、
溶液流速20L/分であった。運転開始後、濃縮側の溶
液の濃度は徐々に上昇し、5時間後に2.9Nに達し
た。回収硝酸中のジオキサン濃度は0であり、硝酸鉄濃
度は0.5重量%であった。その後、5時間毎に濃縮側
の溶液を抜き取り、新たに純水を加える作業を繰り返し
た。運転を開始して12ヶ月後、拡散透析装置の運転を
中止し、装置を解体し、陰イオン交換膜の状態を観察し
た。陰イオン交換膜には、外観上特に変化はなかった。
また、通電した部分の陰イオン交換膜のイオン交換容量
を測定したところ、2.5meq/g−乾燥膜であり、
電気透析に供する前と値に変化はなかった。さらに、透
水量を測定したところ、0.02ml/minであっ
た。 【0075】比較例7 マトリックス樹脂として、アクリロニトリル含有量が4
0.5重量%でヨウ素価が263であるアクリロニトリ
ル−ブタジエンランダム共重合体(商品名:ニッポール
1041、日本ゼオン製)を用いたこと以外は実施例
7と同様にして、厚さ170μmの陰イオン交換膜を得
た。得られた陰イオン交換膜は、電気抵抗が0.6Ω・
cm2であり、イオン交換容量が2.5meq/g−乾
燥膜であった。また、透水量は1.1ml/minであ
った。 【0076】比較応用例3 比較例7で得られた陰イオン交換膜を用いたこと以外は
応用例4と全く同様の条件で拡散透析による硝酸の回収
を行った。運転初期の回収硝酸の濃度は2.8N、ジオ
キサン濃度は0、硝酸鉄濃度は0.8重量%であった。
運転を開始して6ヶ月後、回収硝酸の濃度が1.4Nに
低下し、ジオキサン濃度が2.1重量%に上昇し、硝酸
鉄濃度が1.6重量%に上昇したため、運転を中止し、
装置を解体し、陰イオン交換膜の状態を観察した。陰イ
オン交換膜にはイオン交換樹脂部分が基材から欠落しピ
ンホールになっている部分が観察された。イオン交換容
量を測定したところ、1.9meq/g−乾燥膜に低下
していた。また、透水量を測定したところ、69ml/
minであった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to
In particular, there is little leakage of hydrogen ions and hydroxyl ions, and flexibility
Has good mechanical properties and is exposed to high temperatures,
When exposed to acids, alkalis or organic solvents
A method for producing an ion exchange membrane having good durability
You. [0002] 2. Description of the Related Art Conventionally, one method for producing an ion exchange membrane has been proposed.
GeneralIn addition, chloromethylstyrene, styrene, or 4-bi
Introduction of ion exchange group from monomer selected from nylpyridine
For functional groups suitable forCrosslinking agent and polymerization initiator
Ion-exchange groups are introduced into the mixed solution containing
Resin that functions as a matrix without
Paste resin mixture)
Things,Polyvinyl chloride or polyolefin substratePainted on
After cloth and polymerization,To the resulting filmGuide ion exchange groups
Widely used (hereinafter simply referred to as paste method)
It has been. Here, as the above matrix resin
Is, for example, ethylene-propylene copolymer, polybutylene
A polymer compound dispersible in the monomer mixture such as len,
Polystyrene, acrylonitrile-butadiene copolymer
Use soluble polymer compounds in the above monomer mixture such as
It is known. [0003] However, the above-mentioned matri
Ethylene-propylene copolymer, poly
Using saturated aliphatic hydrocarbon polymer such as butylene
In this case, the resin has a functional group suitable for introducing an ion exchange group.
Are not sufficiently compatible with the
The ion exchange resin obtained does not
It becomes unsatisfactory in durability at the time of use. one
On the other hand, when polystyrene is used, the resin becomes flexible.
Inferior, the resulting ion exchange membrane is satisfactory in flexibility and the like.
Will not be. Further, acrylonitrile-butadiene copolymer
The polymer has a functional group suitable for introducing an ion exchange group
The compatibility with the monomer and the flexibility of the resin are good.
Poor durability with use due to poor affinity with materials
Long-term use, especially in contact with acids and alkalis.
When used under severe conditions, the ion exchange resin
And the ion exchange resin part is partially peeled off from the substrate.
Problems occur. [0005] Against this background, Japanese Patent Laid-Open No. 6-322 is disclosed.
No. 156 reports that hydrogenated
Acrylonitrile-butadiene copolymer
It has been proposed. And this hydrogenated
When a copolymer is used, the resulting ion exchange membrane is good.
It has good durability, and it can be used under severe conditions as described above.
Problems such as deterioration of the exchange resin part and peeling from the substrate
Is prevented. However, on the other hand, almost
Fully hydrogenated acrylonitrile-butadiene
The use of ion-exchange copolymer makes it suitable for introducing ion-exchange groups.
The compatibility with the monomer component begins to decrease and the resulting ion exchange
The exchange membrane is composed of ions with high diffusion constants such as hydrogen ions and hydroxyl ions.
Performance is not sufficient to prevent leakage of
Was. Thus, the ion selectivity of the ion exchange membrane is
When it came, for example, the ion exchange membrane was used for electrodialysis.
At the time, the concentration of the generated acid or alkali is sufficient
Can not be increased. Accordingly, the present invention provides
It has excellent mechanical properties and durability under severe conditions
Ion selection with less leakage of hydrogen ions and hydroxyl ions
Aims to produce ion exchange membranes with excellent properties
And [0007] Means for Solving the Problems The present inventors have made the above-mentioned description.
In light of the issues, we have continued our research. as a result,
As a matrix resin, an agent with a specific iodine value
Monomeric units based on rilonitrile and aliphatic hydrocarbon-based units
The above problem can be solved by using a copolymer with
The inventors have found that the present invention can be determined and completed the present invention. That is, the present invention provides:Chloromethylstyrene,
Single unit selected from styrene or 4-vinylpyridine
body, A crosslinking agent, a polymerization initiator and an iodine value of 10 to 50
Some acrylonitrile-based monomer units and aliphatic carbonization.
A mixture consisting of a copolymer with hydrogen-based unitsPolyvinyl chloride
Or polyolefinAdhered to substrate and polymerized
rear,To the resulting filmSpecial feature is to introduce ion exchange groups.
This is a method for producing an ion exchange membrane. In the production method of the present invention, the matrix
Acrylonit having an iodine value of 10 to 50 as a resin
Of the monomer units based on ril and the aliphatic hydrocarbon units
Use a polymer. Such a copolymer has an ion exchange group.
Both monomer components suitable for introduction and compatibility with the substrate
Good, excellent in flexibility, etc., and low in the amount of unsaturated bonds
Therefore, it has good chemical stability. Therefore, the copolymerization
The ion-exchange membrane obtained by using the body as a matrix resin is flexible
Mechanical properties such as durability and durability during use.
You. Furthermore, it has excellent ion selectivity,
ON leakage can be kept extremely low.
Suitable for the concentration of acids or alkalis in electrodialysis.
I do. A monomer unit based on the above acrylonitrile
And copolymers of aliphatic hydrocarbon units
Therefore, the content of each structural unit is not particularly limited
But have a functional group suitable for introducing ion exchange groups
Consider the compatibility with the polymer and the flexibility of the resulting copolymer
If acrylonitrile is 10% based on the total weight of the copolymer,
To 60% by weight, preferably 20 to 50% by weight.
It is suitable. Further, the molecular weight of the copolymer is particularly limited.
Although not always, usually 1,000 to 1,000,000
00 preferably in the range of 50,000 to 500,000
It is preferred to do so. The form of copolymerization is
A-B type diblock type, ABA type
Any type such as reblock type or random type
It may be something. In addition, divinylbenzene,
Containing trace amounts of third monomers such as lylic acid and acrylic acid
It may be. [0011] In the present invention, this copolymer is characterized in that
Those having a constant iodine value are used. The iodine value is
It is a value representing the residual amount of unsaturated bonds in the above copolymer,
Shown in grams of iodine absorbed by 100 g of polymer
You. Therefore, in the present invention, the above copolymer is
The iodine value of the aliphatic hydrocarbon-based unit constituting
There must be an unsaturated bond corresponding to the value. here
In the case where the iodine value is less than 10, the ion-exchange group is introduced.
Compatibility with suitable monomers begins to decrease and paste-like mixing
Phase separation occurs during preparation of the product, resulting in ion exchange
The ion selectivity of the membrane decreases. On the other hand, over 50
When used for concentration of acid or alkali solution, ion exchange
It is easy to cause peeling of the exchange resin and pinholes. In the present invention, the iodine value as described above is
Units and Aliphatic Coals Based on Acrylonitrile
The copolymer with hydride-based units can be produced by any method.
May be made. Usually, acrylonitrile and conjugated diol
After copolymerization with fins, the conjugated
Unsaturated bonds present in excess in fin-based units
Further, by appropriately hydrogenating the copolymer
It is generally obtained by eliminating an appropriate amount. This
Here, the conjugated diolefin is not particularly limited.
The conjugated diolefin having 4 to 9 carbon atoms is preferably used.
Is preferred. Specifically, butadiene, isoprene, etc.
It is preferably used. Next, it is mixed with the above matrix resin.
Suitable for introducing ion exchange groupsBaseHave a single amount
The body, crosslinking agent and polymerization initiator will be described. First,
Suitable for introducing ion exchange groups used in the present invention
Functional groupMonomers having chloromethylstyrene, styrene
A monomer selected from len or 4-vinylpyridine
is there. Here, in general, styrene is an anion exchange membrane,
It can be used for the production of both cation exchange membranes. Ma
Chloromethylstyrene and 4-vinylpyridine
Can be used for the production of an anion exchange membrane. [0014] The crosslinking agent may also be a conventionally known ion exchange.
The monomers used in the production of the replacement membrane are not particularly limited.
Used for Specifically, for example, m-, p-, o-di
Vinylbenzene, divinylsulfone, butadiene, black
Loprene, isoprene, trivinylbenzenes, divinyl
Lunaphthaline, diallylamine, triallylamine, di
Divinyl compounds such as vinylpyridines;
You. [0015] Further, the polymerization initiator may also be a known polymerization initiator.
The initiator is used without particular limitation, and the ion used
It should be properly selected according to the exchange membrane substrate and molding conditions.
No. For example, if the substrate is made of polyvinyl chloride,
When using, considering the melting point of the substrate, half-life is 10 o'clock
Radical having a decomposition temperature of 110 ° C. or less to obtain a space
Using a polymerization initiator, set the polymerization temperature to 110 ° C or lower.
It is recommended that To get the above half life of 10 hours
A radical polymerization initiator whose decomposition temperature is 110 ° C or less
For example, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone
Ton peroxide, methyl isobutyl ketone peroxy
, Cyclohexane peroxide, methylcyclohexa
Peroxide, isobutyl peroxide, 2,4-di
Chlorobenzoyl peroxide, o-methylbenzoyl
Peroxide, bis-3,5,5-trimethylhexanoy
Luperoxide, lauroyl peroxide, p-chloro
Benzoyl peroxide, 1,1-di-tert-butyl
Luperoxy-trimethylcyclohexane, 1,1-di
-Tert-butylperoxycyclohexane, 2,2
-Di- (tert-butylperoxy) -butane, 4,
4-di-tert-butylperoxyvaleric acid-n
-Butyl ester, 2,4,4-trimethylpentylpa
-Oxy-phenoxy acetate, α-cumyl peroxy
Shineodecanoate, tert-butyl peroxyneo
Decanoate, tert-butyl peroxypyvale
G, tert-butylperoxy-2-ethylhexano
Ethate, tert-butyl peroxy-isobutyrate
G, di-tert-butylperoxy-hexahydro
Terephthalate, di-tert-butyl peroxyaze
Rate, tert-butylperoxy-3,5,5-to
Limethyl hexanoate, tert-butyl peroxy
Acetate, tert-butyl peroxybenzoate
Are used. On the other hand, when a polyolefin substrate is used,
In this case, the decomposition temperature for obtaining a half-life of 10 hours is 110.
C. to 170.degree. C. using a radical polymerization initiator.
It is recommended to set the temperature above 80 ° C. Above half
Decomposition temperature for obtaining a life of 10 hours is 110 ° C. to 170
As the radical polymerization initiator at a temperature of, for example, p-
Tanhydroperoxide, diisopropylbenzene hydride
Peroxide, α, α'-bis (tert-butyl
-Oxy-m-isopropyl) benzene, di-tert
-Butyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide
Oxide, di-tert-amyl peroxide, tert
-Butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide,
2,5-dimethyl 2,5-di (tert-butylperoxide)
Xy) hexane, 2,5-dimethyl 2,5-di (ter
t-butylperoxy) hexyne-3, cumene hydropa
-Oxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydride
Loperoxide, 2,5-dimethyl 2,5-dihydropa
-Oxyhexane, 2,5-dimethyl 2,5-dihydro
Peroxyhexin-3 and the like are used. In the present invention, the ion exchange described above is used.
Functionality suitable for introducing a substituentBaseMonomer, crosslinking agent, weight
The mixture of the initiator and the matrix resin must be
A functional group suitable for introducing the ion exchange group
Examples of the monomer and the monomer copolymerizable with the crosslinking agent
For example, styrene, acrylonitrile, ethyl styrene,
Nyl chloride, acrolein, methyl vinyl ketone,
Maleic anhydride, maleic acid, its salts or esters
, Itaconic acid, its salts or esters, etc.
May be combined. Also, dioctyl phthalate, dibutyl
Phthalate, tributyl phosphate, triacetyl citrate
Butyl, styrene oxide or aliphatic acid, aromatic
Plasticizers such as alcoholic esters of acids and even monomers
A solvent or the like for dilution may be appropriately added. In the present invention, the composition ratio of each component described above
Is not particularly limited, but generally,
Functionality suitable for introducing an exchange groupBaseHaveThe specific mentioned above
5 to 150 parts by weight of the crosslinking agent based on 100 parts by weight of the monomer
Part, based on acrylonitrile having the specific iodine value
Copolymers of monomer units and aliphatic hydrocarbon units
2 to 200 parts by weight, suitable for the introduction of the ion exchange group
Monomer with functional groupBody and0 to 200 copolymerizable monomers
In the range of parts by weight, the polymerization initiator was used in an amount of 100
In the range of 0.1 to 30 parts by weight per part by weight
Is preferred. The monomer mixture obtained as described above is
Is adhered to and polymerized. Here, as the base material,
Polyvinyl chloride used as a base material for ion exchange membranes
Le, PolyolefiTheThere are no restrictions on what can be used as the material resin
Used without being used. Better as an ion exchange membrane
In order to obtain high durability, use a polyolefin substrate.
Is recommended. As a base material made of polyolefin
Are polyethylene, polypropylene, polybutene those
From copolymers or blends of these polymers
Fabrics made are preferred. In addition, non-woven fabric, net, or
Can be used without limitation. The single yarn of such a woven fabric is a monofilament
Or a multifilament. Also the warp
Ion exchange with smaller weight of weft and weft
Although the electrical resistance of the membrane can be reduced, the fabric is kept
Because of the difficulty in holding
The number is preferably in the range of 10 to 500. In addition, small number of eyes
For woven fabrics, take measures such as partial fusion of single yarn intersections.
For example, it may be less than 10 meshes.
Filament with polyethylene and sheath
Therefore, if the polyethylene portion at the intersection is fused,
Even small woven fabrics can be used. The thickness of these substrates is particularly limited.
However, a range of 10 to 500 μm is preferable. Ma
In addition, calendering is applied to these polyolefin substrates.
By compressing the intersection of warp and weft
Improve the smoothness of the substrate surface or heat-treat the substrate in advance
Dimensional change during the heat polymerization process
May be performed. In addition, corona discharge treatment
Conventionally known polyolefins such as chlorsulfonic acid treatment
The surface treatment method of the base material made of
It is recommended as a means to improve the adhesion of Attach the monomer mixture to the substrate as described above
After polymerization, the temperature is generally raised from normal temperature under pressure
However, the heating rate is not particularly limited.
It can be selected appropriately. These polymerization conditions are involved
Depending on the type of polymerization initiator, the composition of the monomer mixture, and the type of substrate
Therefore, it is important to decide
Optimal conditions, optimal electrochemical and mechanical properties
An appropriate selection may be made in consideration of the above. In addition, this paste
The method of attaching to the cloth-like substrate, for example, coating or impregnation,
A known method such as immersion may be appropriately adopted. Film-form polymer obtained by polymerization as described above
The body isHas functional groups suitable for introducing ion exchange groups used
Depending on the monomer to be used, a known ion exchange group
What is necessary is just to apply the introduction method.For example, sulfonation, chlor
Sulfonation, chloromethylation and amination, quaternary
Chlorination of ammonium, quaternary pyridinium chlorination, phospho
Nitration, sulfoniumation, hydrolysis, etc.Inside
Therefore, by selecting a method for introducing a desired ion exchange group,
RCan be a cation exchange membrane or an anion exchange membrane
it can. The amount of these ion exchange groups introduced is particularly limited.
No, but usually the ion exchange capacity is 0.1-20 meq /
g-dried film, preferably 0.5-3 meq / g-dried film
Is preferably within the range. Also, the thickness of the ion exchange membrane
The desired electrical resistance, mechanical strength, transport number, durability, etc.
However, it is generally 10 to 500 μm, preferably 40 to 500 μm.
Preferably, it is in the range of ~ 300 [mu] m. [0024] According to the present invention, the conventional paste method is used.
In the method of manufacturing an exchange membrane,
Based on acrylonitrile having an iodine value of 10 to 50
Copolymers of monomer units and aliphatic hydrocarbon units
By using, matrix resin and ion exchange resin
Or significantly improve the adhesion to the substrate, especially at high temperatures,
Excellent durability against acids, alkalis and organic solvents
Properties can be imparted. Also, this matrix
The ion-exchange membrane obtained by using resin
Excellent on selectivity, leak of hydrogen ion and hydroxyl ion
Can be obtained. Further, the ion exchange membrane obtained by the present invention comprises:
Excellent in mechanical properties such as flexibility
In addition, the electrical characteristics are good. Therefore, this ion
Exchange membranes use especially concentrated neutral salts, acid or alkaline solutions.
For electrodialysis or diffusion dialysis or for the electrode reaction diaphragm
When using as other, generally use ion exchange membrane
It shows excellent properties in the system. [0026] Hereinafter, Examples and Comparative Examples of the present invention will be described.
The present invention is not limited to these examples. In Examples and Comparative Examples, ion exchange was performed.
The numerical values used for the performance evaluation of the replacement membrane will be described below. 1) Electric resistance (unit: Ω · cm)Two) It was measured in 0.5 N NaCl at 25 ° C. 2) Ion exchange capacity (unit: meq / g-)
Dry film) For anion exchange membranes, change from chlorine ion type to nitrate ion
Chloride ions released when substituted
And quantified. For cation exchange membranes, hydrogen ion
Released when replacing the ion form with the sodium ion form
Elementary ions were determined by acid-base titration. 3) Intra-film diffusion constant (unit: cm)Two/ Se
c) The intra-membrane diffusion constant (D) is the ion selectivity of the ion exchange membrane.
It is a standard and determines the leakage of hydrogen ions or hydroxyl ions.
It represents. 6N-HC for anion exchange membrane
1 / pure water and 6N-NaO for cation exchange membrane
H / pure water, temperature was measured under the condition of 25 ° C.
I did. [0031] Where: m: amount of permeated HCl or NaOH (eq) S: membrane area (cmTwo) δ: film thickness (cm) ΔC: concentration difference (mol / cmThree) t: dialysis time (sec) 4) Water permeability (unit: ml / min) Adhesion between substrate and ion exchange resin in ion exchange membrane
This is a reference, and the membrane is bent at an angle of 90 °.
About 10kg / cmTwoUnder the pressure of 1
The amount of water per minute was measured. Embodiment 1 70 parts by weight of chloromethylstyrene, 30 parts by weight of styrene
Parts, 15 parts by weight of divinylbenzene having a purity of about 57%,
5 parts by weight of lenoxide, half as a radical polymerization initiator
A distilling temperature of 126 ° C. to obtain a life of 10 hours.
-Tert-butyl peroxide 15 parts by weight and mat
Acrylonitrile content is 44% by weight as Rix resin
% Of acrylonitrile-butadiene having an iodine value of 25
Ene copolymer (trade name: Zetpol 1020, Nippon Ze
Was added to obtain a paste-like mixture. Next, a 200-th high-density polyethylene
Net (trade name: Nip strong net, manufactured by NBC Industries, thickness 190
μm) and apply the above paste-like mixture
After coating the tellurium film as a release material, use the paste method
Was performed. The polymerization pattern is from 20 ° C. to 120
Temperature for 3 hours, hold at 120 ° C for 7 hours
Was. The thickness of the obtained film polymer was 190 μm.
Was. Next, the obtained film-like polymer was trimmed.
Luamine 10% by weight and acetone 20% by weight aqueous solution
Amination reaction was performed at 30 ° C. for 16 hours.
A 210 μm anion exchange membrane was obtained. The resulting anion
The exchange membrane has an electric resistance of 3.7 Ω · cm.TwoAnd Ion
The exchange capacity was 1.8 meq / g-dry membrane. Also,
The diffusion constant in the film is 3.5 × 10-7cmTwo/ Sec, water permeability
Was 0. Embodiment 2 65 parts by weight of styrene, 35 parts by weight of chloromethylstyrene
Parts, 15 parts by weight of divinylbenzene having a purity of about 57%,
25 parts by weight of butyl phthalate, triple styrene oxide
Example in the quantity part1Acrylonitrile butadier used in
10 parts by weight of a copolymer of di-tert-butyl
8 parts by weight of oxide was added to obtain a paste-like mixture. Next
In the above-mentioned polyethylene net, the above-mentioned paste
Apply mixture and use polyester film as release material
After coating, polymerization was performed by a paste method. Polymerized putter
The temperature rises from 20 ° C to 120 ° C over 3 hours,
It was kept at 120 ° C. for 7 hours. Thickness of obtained film polymer
The height was 190 μm. Next, the obtained film polymer was concentrated sulfuric acid.
(97% product), sulfonation reaction at 60 ° C for 6 hours
After that, a cation exchange membrane having a thickness of 220 μm was obtained. This
The electrical resistance of the cation exchange membrane is 3.0 Ω · cmTwo, Io
The exchange capacity was 2.0 meq / g-dry membrane. Ma
The diffusion constant in the film was 4.8 × 10-8cmTwo/ Sec, transparent
The amount of water was 0. Application Example 1 The anion exchange membrane obtained in Example 1 and the anion exchange membrane obtained in Example 2
The cation exchange membrane into a two-chamber electrodialysis machine
Then, sodium hydroxide was concentrated. The effective area is
200cmTwoAnd the initial concentration of sodium hydroxide solution is
The concentration was 0.1 N on both the lean side and the concentration side. Operating conditions
Is the current density of 0.05 A / cmTwo, Temperature 80 ° C, solution flow
The speed was 10 L / min. 3 hours after starting operation, concentration
The concentration of the solution reaches 6.5N, and the subsequent solution concentration is
Kept close. 12 months after the start of operation, an electrodialysis machine
Stop operation, dismantle electrodialysis machine, anion exchange
The state of the film was observed. Anion exchange membranes have
There was no change. The ion exchange capacity of the energized part was measured.
As a result, the anion exchange membrane was 1.7 meq / g-dry.
Dry membrane and cation exchange membrane are 1.9 meq / g-dry membrane.
And there is almost no change in the values before electrodialysis.
Was. When the amount of water permeation was further measured,
0.01 ml / min for the exchange membrane and 0.1 ml for the cation exchange membrane.
It was 01 ml / min. Comparative Example 1 Acrylonitrile content of 4 as matrix resin
Acrylonit having an iodine value of 258 at 1.5% by weight
Lil-butadiene copolymer (trade name: Nippol DN1)
01, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
Thus, an anion exchange membrane having a thickness of 210 μm was obtained. Profit
The resulting anion exchange membrane has an electrical resistance of 3.8 Ω · cm.Two
With an ion exchange capacity of 1.8 meq / g-dry membrane
there were. The diffusion constant in the film is 3.5 × 10-7cmTwo/
sec, the amount of water permeation was 1.5 ml / min. Comparative Example 2 Except that the matrix resin used in Comparative Example 1 was used
Cation exchange of 220 μm thickness in the same manner as in Example 2.
A membrane was obtained. The obtained cation exchange membrane has an electric resistance of 3.
0ΩcmTwoAnd the ion exchange capacity is 2.0 meq /
g-dry film. The diffusion constant in the film is 4.8 × 1
0-8cmTwo/ Sec, water permeability is 2.6 ml / min
Was. Comparative application example 1 The anion exchange membrane obtained in Comparative Example 1 and the anion exchange membrane obtained in Comparative Example 2
Exactly the same as Application Example 1 except that a cation exchange membrane was used.
Concentration of sodium hydroxide by electrodialysis under similar conditions
Was. After the start of operation, the concentration of the solution on the concentration side gradually increases
And reached 6.5N after 3 hours. After that,
The liquid concentration was kept around 6.5N. Two months after the start of operation, the solution concentration on the concentration side was
The operation of the electrodialyzer was stopped because the temperature dropped to 2.5N.
Stop, disassemble the electrodialysis machine, and observe the state of the ion exchange membrane.
I thought. Both anion exchange membrane and cation exchange membrane
The exchange resin part is missing from the base material, resulting in a pinhole
Portions were observed. The ion exchange capacity of the energized portion was measured.
As a result, the anion exchange membrane was 0.8 meq / g-dry.
Dry membrane, cation exchange membrane 0.9 meq / g-dry membrane
Had declined. Further, when the amount of water permeation was measured,
Exchange membrane is 39ml / min, cation exchange membrane is 45m
1 / min. Comparative Example 3 Acrylonitrile content of 36 as matrix resin
Acrylonitrile-pig with an iodine value of 4 by weight
Diene copolymer (trade name: Zetpol 2000, JP)
Same as Example 1 except that this Zeon) was used.
Thus, a 210 μm thick anion exchange membrane was obtained. Got
The anion exchange membrane has an electric resistance of 3.7 Ω · cmTwoIn
And the ion exchange capacity is 1.8 meq / g-dry membrane.
Was. The diffusion constant in the film is 8.3 × 10-7cmTwo/ Se
c, the water permeability was 0. Comparative Example 4 Except for using the matrix resin used in Comparative Example 3,
Cation exchange of 220 μm thickness in the same manner as in Example 2.
A membrane was obtained. The obtained cation exchange membrane has an electric resistance of 3.
1Ω · cmTwoAnd the ion exchange capacity is 2.0 meq /
g-dry film. The diffusion constant in the film is 9.8 × 1
0-8cmTwo/ Sec, and the water permeability was 0. Comparative application example 2 The anion exchange membrane obtained in Comparative Example 3 and the anion exchange membrane obtained in Comparative Example 4
Exactly the same as Application Example 1 except that a cation exchange membrane was used.
Concentration of sodium hydroxide by electrodialysis under similar conditions
Was. After the start of operation, the concentration of the solution on the concentration side gradually increases
3 hours later, it reached 4.9N, and then the concentration side solution
The liquid concentration was kept around 4.9N. Twelve months after the start of operation, an electrodialysis machine
Stop operation, dismantle the electrodialysis machine,
Was observed. The ion exchange capacity of the energized portion was measured.
As a result, the anion exchange membrane was 1.8 meq / g-dry.
Dry membrane, cation exchange membrane is 2.0meq / g-dry membrane
there were. Further, when the amount of water permeation was measured,
Exchange membrane is 0.01ml / min, cation exchange membrane is
It was 0.02 ml / min. Embodiment 3 90 parts by weight of 4-vinylpyridine, 10 parts by weight of styrene,
15% by weight of divinylbenzene with a purity of 57%, radical weight
Decomposition temperature to obtain a half-life of 10 hours as a coalescence initiator
10 parts by weight of dicumyl peroxide at 117 ° C. and
Acrylonitrile content of 3 as matrix resin
Acrylonitrile having an iodine value of 28 at 6% by weight.
Butadiene copolymer (trade name: Zetpol 2020)
L, manufactured by Zeon Corporation) and mixed in a paste form
I got something. Next, the high-density poly
150th mesh made of ethylene (trade name: Nip strong net, N
BC Industry, thickness 150μm)
And apply the polyester film as a release material.
After covering, polymerization was performed by a paste method. Heating putter
The temperature rises from 20 ° C to 120 ° C over 5 hours,
It was kept at 20 ° C. for 5 hours. Thickness of obtained film polymer
Was 150 μm. Next, the obtained film-like polymer was washed with iodide
Using a 50% by weight methyl alcohol solution,
A quaternization reaction of pyridine ring nitrogen at 16 ° C. for 16 hours,
Further, in a 1N aqueous solution of sodium chloride, at 30 ° C. for 1 hour
During the immersion, an anion exchange membrane having a thickness of 170 μm was obtained. Profit
The electrical resistance of the obtained ion exchange membrane is 6.9 Ω · cm.Twoso
there were. When the ion exchange capacity was measured,
It was a 5meq / g-dry film. The diffusion constant in the film is
1.9 × 10-7cmTwo/ Sec, and the water permeability was 0. Embodiment 4 90 parts by weight of styrene, 10 parts by weight of chloromethylstyrene
Parts, 10 parts by weight of divinylbenzene having a purity of about 57%,
15 parts by weight of butyl phthalate, 1 layer of styrene oxide
Acrylonitrile butadiene used in Example 3 in parts by weight
12 parts by weight of copolymer and 3 parts by weight of dicumyl peroxide
In addition, a paste-like mixture was obtained. Next, the polyethylene made in Example 3 was used.
Apply the above paste-like mixture to the mesh of
After the film is coated as a release material,
Polymerization. Heating pattern is from 20 ℃ to 120 ℃
Up to 3 hours and hold at 120 ° C for 10 hours
Was. The thickness of the obtained film polymer was 150 μm.
Was. Next, the obtained polymer film was concentrated in concentrated sulfuric acid.
(97% product), sulfonation reaction at 60 ° C for 6 hours
The reaction was performed to obtain a cation exchange membrane having a thickness of 180 μm. This
The electrical resistance of the cation exchange membrane is 4.5ΩcmTwo, Io
The exchange capacity was 1.8 meq / g-dry membrane. Ma
The diffusion constant in the film was 3.4 × 10-8cmTwo/ Sec, transparent
The amount of water was 0. Application Example 2 The anion exchange membrane obtained in Example 3 and the anion exchange membrane obtained in Example 4
The cation exchange membrane into a two-chamber electrodialysis machine
Then, the nitric acid was concentrated. Effective membrane area is 200cm
TwoThe initial concentration of the aqueous nitric acid solution was 0.1 at both the lean side and the concentrated side.
1N. The operating conditions were a current density of 0.05 A /
cmTwoThe temperature was 80 ° C., and the solution flow rate was 10 L / min. luck
After the start of the inversion, the concentration of the solution on the concentration side gradually increases,
Later it reached 5.3N. After that, the concentration of the solution on the concentration side becomes
It was kept around 5.3N. Twelve months after the start of operation, an electrodialysis machine
Stop operation, dismantle electrodialysis machine, anion exchange
The state of the membrane and the cation exchange membrane was observed. Anion exchange
The appearance of the membrane and the cation exchange membrane was not particularly changed. The ion exchange capacity of the energized portion was measured.
As a result, the anion exchange membrane was 1.5 meq / g-dry.
The dry cation exchange membrane is 1.8 meq / g-dry membrane.
And the value did not change before electrodialysis. When the water permeability was further measured,
0.01 ml / min for the exchange membrane and 0.1 ml for the cation exchange membrane.
It was 01 ml / min. Embodiment 5 80 parts by weight of chloromethylstyrene, 20 parts by weight of styrene
Parts, 5 parts by weight of styrene oxide, 57% pure divinyl
15 parts by weight of benzene, halved as a radical polymerization initiator
With a decomposition temperature of 74 ° C.
5 parts by weight of ilperoxide and matrix resin
The acrylonitrile content is 36% by weight and the iodine value is
28 acrylonitrile-butadiene copolymer (product
Name: Zetpol 2020, manufactured by Zeon Corporation) 30 weight
In addition, a paste-like mixture was obtained. Then, the thickness of the polyvinyl chloride is 110 μm.
m on woven cloth (trade name: TV-7012, manufactured by Teijin)
Apply the paste mixture described above and apply polyester
After coating as a release material, polymerization by the paste method is performed.
went. Heating pattern from 20 ° C to 70 ° C for 2 hours
The temperature was raised at 70 ° C. for 5 hours. The film obtained
The thickness of the polymer was 110 μm. Next, the obtained film-like polymer was used in Example 1
Aminated in the same manner as described above.
An exchange membrane was obtained. The resulting ion exchange membrane has an electrical resistance of
2.2Ω · cmTwoAnd the ion exchange capacity is 1.5 me
q / g-a dry film. The diffusion constant in the film is 2.7.
× 10-7cmTwo/ Sec, and the water permeability was 0. Embodiment 6 90 parts by weight of styrene, 10 parts by weight of acrylonitrile, pure
10% by weight of divinylbenzene having a degree of
The acrylic acid used in Example 5 was added to 25 parts by weight of tributyl enoate.
10 parts by weight of lonitrile butadiene copolymer,
Add 3 parts by weight of ilperoxide and paste-like mixture
Obtained. Next, the polyvinyl chloride woven fabric used in Example 5 was used.
Apply the above paste-like mixture to a cloth and apply polyester
After coating the film as a release material, use the paste method
Polymerization was performed. The heating pattern ranges from 20 ° C to 100 ° C.
For 30 minutes and kept at 100 ° C. for 2 hours. Profit
The thickness of the obtained film polymer was 110 μm. Next, the obtained film polymer was concentrated sulfuric acid.
(97% product), sulfonation reaction at 60 ° C for 6 hours
The reaction was performed to obtain a cation exchange membrane having a thickness of 170 μm. This
The electrical resistance of the cation exchange membrane is 1.5ΩcmTwo, Io
The exchange capacity was 1.8 meq / g-dry membrane. Ma
The diffusion constant in the film was 4.1 × 10-8cmTwo/ Sec, transparent
The amount of water was 0. Application Example 3 The anion exchange membrane obtained in Example 5 and the anion exchange membrane obtained in Example 6
Using a cation exchange membrane and sulfuric acid instead of nitric acid.
Except that the sulfuric acid was electrodialyzed under the same conditions as in Application Example 2.
Concentration was performed. 3 hours after starting operation, concentration on the concentration side
Rose to 4.7N and was kept close to this value. Start driving
12 months later, the operation of the electrodialysis machine was stopped,
The analyzer was disassembled and the state of the ion exchange membrane was observed. Shade
Both the on-exchange membrane and the cation exchange membrane have no particular change in appearance.
Did not. The ion exchange capacity of the energized portion was measured.
As a result, the anion exchange membrane was 1.5 meq / g-dry.
The dry membrane and the cation exchange membrane are 1.8 meq / g-dry membrane.
And the value did not change before electrodialysis. Further, when the amount of water permeation was measured,
Exchange membrane 0.01ml / min, cation exchange membrane
It was 0.01 ml / min. Embodiment 7 100 parts by weight of 4-vinylpyridine, 57% pure divinyl
5 parts by weight of benzene, half-life as a radical polymerization initiator
Tert with a decomposition temperature of 72 ° C. to obtain 10 hours
-Butyl peroxy-2-ethylhexanoate 6 weight
Acrylonitrile as part and matrix resin
Acrylonit having an amount of 36% by weight and an iodine value of 11
Lil-butadiene copolymer (trade name: Zetpol 20)
10, 30 parts by weight of Zeon Corporation)
Compound was obtained. Next, the thickness of polyvinyl chloride is 90 μm.
Woven cloth (trade name: TV-7275, manufactured by Teijin)
Polyester paste
And then polymerized by paste method.
Was. The heating pattern is from 20 ℃ to 50 ℃ for 1 hour.
And kept at 50 ° C. for 5 hours. Obtained film height
The thickness of the molecular body was 90 μm. Next, the obtained film-like polymer was washed with iodide
Using a 50% by weight methyl alcohol solution,
A quaternization reaction of pyridine ring nitrogen at 16 ° C. for 16 hours,
Further, in a 1N aqueous solution of sodium chloride, at 30 ° C. for 1 hour
During the immersion, an anion exchange membrane having a thickness of 170 μm was obtained. Profit
The electrical resistance of the obtained ion exchange membrane is 0.5 Ω · cmTwo,
The ion exchange capacity was 2.5 meq / g-dry membrane.
Was. Further, the water permeability was 0. Application Example 4 The anion exchange membrane obtained in Example 7 was assembled in a diffusion dialysis device.
10% by weight of dioxane and 20% by weight of iron nitrate
% Nitric acid was recovered. Effective membrane area is 200c
mTwoThe initial nitric acid aqueous solution concentration is 5.0N on the lean side,
Pure water was flown to the concentration side. The operating conditions were 50 ° C
The solution flow rate was 20 L / min. After the start of operation,
The concentration of the solution gradually increased and reached 2.9N after 5 hours.
Was. The dioxane concentration in the recovered nitric acid is 0,
The degree was 0.5% by weight. After that, every 5 hours
Repeat the process of extracting the solution of
Was. 12 months after the start of operation, the operation of the diffusion dialysis
Stop, disassemble the device and observe the condition of the anion exchange membrane.
Was. The appearance of the anion exchange membrane was not particularly changed.
Also, the ion exchange capacity of the anion exchange membrane in the energized area
Was measured, it was 2.5 meq / g-dry film,
There was no change in the values before electrodialysis. In addition,
When the amount of water was measured, it was 0.02 ml / min.
Was. Comparative Example 7 Acrylonitrile content of 4 as matrix resin
Acrylonitrile having an iodine value of 263 at 0.5% by weight
Ru-butadiene random copolymer (trade name: Nippol)
  Example except that 1041 (manufactured by Zeon Corporation) was used.
In the same manner as in Example 7, an anion exchange membrane having a thickness of 170 μm was obtained.
Was. The obtained anion exchange membrane has an electrical resistance of 0.6Ω
cmTwoAnd an ion exchange capacity of 2.5 meq / g-dry
It was a dry film. The water permeability is 1.1 ml / min.
Was. Comparative Application Example 3 Except for using the anion exchange membrane obtained in Comparative Example 7,
Recovery of nitric acid by diffusion dialysis under exactly the same conditions as in Application Example 4
Was done. The concentration of recovered nitric acid at the beginning of operation is 2.8N,
The concentration of xan was 0 and the concentration of iron nitrate was 0.8% by weight.
Six months after the start of operation, the concentration of the recovered nitric acid was reduced to 1.4N.
The dioxane concentration increased to 2.1% by weight,
The operation was stopped because the iron concentration increased to 1.6% by weight.
The device was disassembled and the state of the anion exchange membrane was observed. Shade
The ion-exchange resin part of the on-exchange membrane is missing from the substrate
A part of the hole was observed. Ion exchange volume
When the amount was measured, it decreased to 1.9 meq / g-dry film.
Was. When the amount of water permeation was measured, 69 ml /
min.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】クロルメチルスチレン、スチレン、または
4−ビニルピリジンから選ばれる単量体、架橋剤、重合
開始剤およびヨウ素価が10〜50であるアクリロニト
リルに基づく単量体単位と脂肪族炭化水素系単位との共
重合体からなる混合物をポリ塩化ビニルまたはポリオレ
フィン製基材に付着して重合せしめた後、得られた膜状
物にイオン交換基を導入することを特徴とするイオン交
換膜の製造方法。
(57) [Claims] (1) Chloromethylstyrene, styrene, or
A mixture of a monomer selected from 4-vinylpyridine , a crosslinking agent, a polymerization initiator, and a copolymer of a monomer unit based on acrylonitrile having an iodine value of 10 to 50 and an aliphatic hydrocarbon-based unit is poly PVC or Polyole
After adhering to the fin substrate and polymerizing, the resulting film
A method for producing an ion exchange membrane, comprising introducing an ion exchange group into a product.
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EP2157105B1 (en) * 2007-06-05 2012-03-21 Tokuyama Corporation Ion-conductivity imparting agent comprising hydrocarbon elastomer capable of oh type anion exchange, use thereof, and process for producing the same
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