JP4828130B2 - Method for producing a membrane for ion exchange membrane - Google Patents

Method for producing a membrane for ion exchange membrane Download PDF

Info

Publication number
JP4828130B2
JP4828130B2 JP2005038834A JP2005038834A JP4828130B2 JP 4828130 B2 JP4828130 B2 JP 4828130B2 JP 2005038834 A JP2005038834 A JP 2005038834A JP 2005038834 A JP2005038834 A JP 2005038834A JP 4828130 B2 JP4828130 B2 JP 4828130B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymerization
polymerizable
sheet
paste
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005038834A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006225459A (en
Inventor
聡志 川田
浩一 石川
俊男 有冨
哲也 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Astom Corp
Original Assignee
Astom Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Astom Corp filed Critical Astom Corp
Priority to JP2005038834A priority Critical patent/JP4828130B2/en
Publication of JP2006225459A publication Critical patent/JP2006225459A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4828130B2 publication Critical patent/JP4828130B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

本発明は、イオン交換基を導入してイオン交換膜としての使用に供されるイオン交換膜用原膜の製造方法に関するものであり、より詳細には、芯膜に重合性ペーストを塗布乃至含浸することにより作製された重合性フィルムが巻き取りローラに巻かれている状態で重合を行うことによりイオン交換膜用原膜を製造する方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an ion exchange membrane original membrane that is used for ion exchange membranes by introducing ion exchange groups, and more particularly, a core film is coated or impregnated with a polymerizable paste. It is related with the method of manufacturing the raw film for ion-exchange membranes by superposing | polymerizing in the state in which the polymeric film produced by doing is wound by the winding roller.

従来、イオン交換膜の製造方法として、所謂ペースト法が知られている。この方法は、補強材としての機能を有する基材シートに重合性ペーストを塗布乃至含浸させ、重合性ペーストからなる層の内部に基材シートを有する重合性シートを作製し、この重合性シートの重合性ペーストを重合して、イオン交換基の導入に供せられる原膜(イオン交換膜用原膜)を製造し、この原膜に各種のイオン交換基を導入することにより、イオン交換膜を製造するというものである(特許文献1参照)。
特公昭39−27861 特許第3193522号
Conventionally, a so-called paste method is known as a method for producing an ion exchange membrane. In this method, a base sheet having a function as a reinforcing material is coated or impregnated with a polymerizable paste to produce a polymerizable sheet having a base sheet inside a layer made of the polymerizable paste. By polymerizing the polymerizable paste to produce a raw film (ion exchange membrane raw film) to be used for introduction of ion exchange groups, by introducing various ion exchange groups into this raw film, It is to manufacture (refer patent document 1).
Shoko 39-27861 Japanese Patent No. 3193522

ところで、実際の生産工程では、イオン交換基の導入に供せられる上記原膜は、多くの場合、重合性ペーストを基材シートに塗布乃至含浸させて重合性シートを形成させ、該重合性シートの一方の面にポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどの離型性フィルムを貼り付けながら、該重合性シートを離型性フィルムとのラミネートの形で巻き取り、このようにして巻き取りローラに巻かれた状態で重合性ペーストを重合させることにより製造されている。この方法は、連続生産に適しており、効率よく、原膜を製造することができるからでる。   By the way, in the actual production process, in many cases, the original film used for introducing the ion exchange group is formed by applying or impregnating a base material sheet with a polymerizable paste to form a polymerizable sheet. While a release film such as a polyethylene terephthalate (PET) film is attached to one surface of the film, the polymerizable sheet is wound up in the form of a laminate with the release film, and is thus wound around a winding roller. It is manufactured by polymerizing a polymerizable paste in the state. This is because this method is suitable for continuous production and can efficiently produce a raw film.

しかるに、重合性シートが巻き取りローラに巻かれた状態で重合性ペーストを重合して原膜を製造する場合、さらに生産効率を高めるためには、巻き取りローラによる重合性シートの巻き数を多くすればよいのであるが、この巻き数を多くすると、重合が均一に進行せず、原膜にシワが発生したり、或いは基材シートが部分的に劣化し、部分的に原膜の強度が低下してしまうなどの品質低下を生じることがあり、従って、重合性シートの巻き数が制限されていたのが実情である。   However, in the case of producing a raw film by polymerizing a polymerizable paste while the polymerizable sheet is wound on a winding roller, in order to further increase the production efficiency, the number of windings of the polymerizable sheet by the winding roller is increased. However, if the number of turns is increased, the polymerization does not proceed uniformly, wrinkles occur in the original film, or the base sheet is partially deteriorated, and the strength of the original film is partially increased. The actual condition is that the number of windings of the polymerizable sheet is limited.

従って、本発明の目的は、巻き取りローラによる重合性シートの巻き数を多くし、多数巻かれた重合性シート中の重合性ペーストの重合を行うことにより、高い生産性でイオン交換膜用の原膜を、品質低下を発生させることなく製造する方法を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to increase the number of windings of the polymerizable sheet by the winding roller and to polymerize the polymerizable paste in the rolled-up polymerizable sheet, thereby achieving high productivity for an ion exchange membrane. It is an object of the present invention to provide a method for producing an original film without causing deterioration in quality.

本発明によれば、重合性単量体及び重合開始剤を含む重合性ペーストからなる層の内部に基材シートが埋め込まれている重合性シートを、その一方の面に離型性フィルムを貼り付けながら巻き取りローラにより連続的に巻き取り、離型性フィルムが貼り付けられた重合性シートが巻き取りローラに巻かれた状態で前記重合性ペーストを重合することにより、イオン交換膜用原膜を製造する方法において、
該重合性ペーストの重合は、前記巻き取りローラ上での重合性シートのトータル厚みを10mm以上として行われるとともに、該重合を、重合温度を多段階に漸次上昇させて行い、且つ、第1段の重合は、前記重合開始剤の10時間半減期温度よりも3〜15℃低い重合温度で行い、第2段以降の重合を、第1段の重合温度よりも10〜50℃高い重合温度で行うことを特徴とするイオン交換膜用原膜の製造方法が提供される。
According to the present invention, a polymerizable sheet in which a base sheet is embedded in a layer made of a polymerizable paste containing a polymerizable monomer and a polymerization initiator is attached, and a release film is attached to one surface thereof. A film for ion exchange membrane is obtained by polymerizing the polymerizable paste in a state in which a polymerizable sheet with a releasable film attached thereto is wound around a winding roller while being continuously wound by a winding roller. In the method of manufacturing
The polymerization of the polymerizable paste is performed with the total thickness of the polymerizable sheet on the winding roller being 10 mm or more, and the polymerization is performed by gradually increasing the polymerization temperature in multiple stages. Is carried out at a polymerization temperature that is 3 to 15 ° C. lower than the 10-hour half-life temperature of the polymerization initiator, and the second and subsequent polymerizations are carried out at a polymerization temperature that is 10 to 50 ° C. higher than the polymerization temperature of the first stage. There is provided a method for producing an ion exchange membrane original membrane characterized in that it is performed .

本発明の製造方法においては、一般に、
(1)第1段での重合を4〜12時間行い、第2段以降での重合を0.5〜5時間行うこと、
(2)前記巻き取りローラの外径が0.1m以上であること、
(3)前記基材シートの厚みが10乃至500μmの範囲にあり、前記重合性シートの厚みが10乃至1000μmの範囲にあること、
が好適である。
In the production method of the present invention, in general,
(1) The polymerization in the first stage is performed for 4 to 12 hours, and the polymerization in the second stage and thereafter is performed for 0.5 to 5 hours.
(2) The outer diameter of the winding roller is 0.1 m or more,
(3) The thickness of the base sheet is in the range of 10 to 500 μm, and the thickness of the polymerizable sheet is in the range of 10 to 1000 μm.
Is preferred.

本発明においては、重合性シートのトータル厚みが10mm以上となるまで巻き取りローラに巻き取った状態で重合を行うものであり、重合性シートの巻き数を多くすることにより生産効率を高めるのであるが、特に重要な点は、重合性シート(重合性ペースト)の重合を多段で行うものであり、第1段の重合を、重合開始剤の10時間半減期温度よりも3〜15℃低い重合温度で行い、第2段以降の重合を、第1段の重合温度よりも10〜50℃高い重合温度で行うことにある。 In the present invention, polymerization is performed in a state where the polymerizable sheet is wound on a winding roller until the total thickness of the polymerizable sheet becomes 10 mm or more, and the production efficiency is increased by increasing the number of windings of the polymerizable sheet. However, what is particularly important is that the polymerization of the polymerizable sheet (polymerizable paste) is performed in multiple stages. The polymerization in the first stage is 3 to 15 ° C. lower than the 10-hour half-life temperature of the polymerization initiator. The polymerization is performed at a temperature, and the second and subsequent polymerizations are performed at a polymerization temperature 10 to 50 ° C. higher than the polymerization temperature of the first stage.

即ち、重合性シートに離型性フィルムを貼り付けて巻き取りローラで巻き取った場合、重合性シートのトータル厚み(即ち、離型性フィルムの厚みを除く)が10mm以上となるように巻き取られていると、このような重合性シート中の重合性ペーストを重合させたとき、重合性シートの内部(巻き取りローラ表面側)に位置する部分と外面側に位置する部分との間で大きな温度差が生じ、この結果として、得られる原膜の品質低下が生じるものと考えられる。即ち、外面側に位置する部分では、重合熱が容易に雰囲気中に放熱されるが、内部に位置する部分では、間に離型性フィルムが介在していることもあって、重合熱が外部に放熱されずにこもってしまい、この結果、重合性シートの内部に位置する部分では外面側に位置する部分に比して、かなり高温となってしまう。このため、特に巻き取りローラの表面側に位置する内部において、得られる原膜にはシワが発生したり、基材シートの劣化による強度低下などを生じ、物性のバラツキなどが発生することとなる。   That is, when a release film is attached to the polymerizable sheet and wound with a winding roller, the winding is performed so that the total thickness of the polymerizable sheet (that is, excluding the thickness of the release film) is 10 mm or more. When the polymerizable paste in such a polymerizable sheet is polymerized, there is a large gap between a portion located inside the polymerizable sheet (winding roller surface side) and a portion located on the outer surface side. It is considered that a temperature difference occurs, and as a result, the quality of the obtained original film is degraded. That is, in the portion located on the outer surface side, the polymerization heat is easily dissipated into the atmosphere, but in the portion located in the inside, the releasable film is interposed therebetween, so that the polymerization heat is external. As a result, the portion located inside the polymerizable sheet becomes considerably hotter than the portion located on the outer surface side. For this reason, wrinkles are generated in the obtained original film, particularly in the interior located on the surface side of the take-up roller, or the strength is reduced due to deterioration of the base material sheet, resulting in variations in physical properties. .

しかるに、本発明では、重合を、上記のように低温領域での第1段の重合と高温領域での第2段以降の重合との多段階で行うことにより、重合性シートの巻き数が、そのトータル厚みが10mm以上になるように増大させた時に、品質低下を生じることなく、原膜を製造することが可能となったのである。即ち、第1段の重合は、10時間半減期温度よりも3〜15℃低い低温領域で行われるため、重合が徐々に進行し、重合熱の発生が抑制されている。また、次いで行われる第2段以降での重合は、第1段での重合温度よりも10〜50℃高い高温領域で行われるが、既に第1段の重合によりある程度の分子量まで重合が進行しているため、大きな重合熱は発生せず、抑制された重合熱で最終の重合体まで重合が行われることとなる。従って、本発明では、重合性シートの巻き数が、そのトータル厚みが10mm以上になるように増大させて、品質低下を生じることなく、効率よく原膜を製造することが可能となったのである。   However, in the present invention, the polymerization is performed in multiple stages of the first stage polymerization in the low temperature region and the second and subsequent polymerizations in the high temperature region as described above. When the total thickness was increased to 10 mm or more, it became possible to produce a raw film without causing quality degradation. That is, since the first stage polymerization is carried out in a low temperature region that is 3 to 15 ° C. lower than the 10-hour half-life temperature, the polymerization gradually proceeds and the generation of polymerization heat is suppressed. The subsequent polymerization in the second and subsequent stages is carried out in a high temperature region 10 to 50 ° C. higher than the polymerization temperature in the first stage, but the polymerization has already progressed to a certain molecular weight by the first stage polymerization. Therefore, no large polymerization heat is generated, and the polymerization is performed to the final polymer with the suppressed polymerization heat. Therefore, in the present invention, the number of windings of the polymerizable sheet is increased so that the total thickness becomes 10 mm or more, and it is possible to efficiently manufacture the original film without causing quality deterioration. .

本発明では、このように重合を2段若しくは3段以上の多段で行うことにより、例えば巻き取りローラ上に巻かれた重合性シートのトータル厚みを、最大限10mm以上増大させることができる。   In the present invention, by performing the polymerization in two or three or more stages as described above, for example, the total thickness of the polymerizable sheet wound on the take-up roller can be increased by 10 mm or more at the maximum.

本発明を、以下、添付図面に示す具体例に基づいて説明する。
図1は、本発明で実施される重合性シートの作製及び巻き取り工程を示す図であり、
図2は、図1の工程で得られる重合性シートの層構造を離型性フィルムと共に示す図である。
The present invention will be described below based on specific examples shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a production and winding process of a polymerizable sheet carried out in the present invention,
FIG. 2 is a view showing the layer structure of the polymerizable sheet obtained in the step of FIG. 1 together with the release film.

図1を参照して、重合性フィルムの作製及び巻き取り工程では、基材シート1が巻かれた基材ローラ3、重合性ペースト5が満たされている塗布槽7、巻き取りローラ9、及び離型性フィルム11が巻かれた離型材ローラ13が配置されている。   With reference to FIG. 1, in the production and winding process of the polymerizable film, the substrate roller 3 around which the substrate sheet 1 is wound, the coating tank 7 filled with the polymerizable paste 5, the winding roller 9, and A release material roller 13 around which the release film 11 is wound is disposed.

基材シート1は、基材ローラ3から、複数のテンションローラ15を介して巻き取りローラ9により巻き取られるようになっているが、その途中で、塗布槽7の重合性ペースト5中に浸漬されており、内部に基材シート1を有する重合性ペースト5の層を形成することにより、全体として20で示す重合性シートが作製されるようになっている。   The substrate sheet 1 is wound up from the substrate roller 3 by a winding roller 9 via a plurality of tension rollers 15, and is immersed in the polymerizable paste 5 in the coating tank 7 in the middle thereof. Thus, by forming a layer of the polymerizable paste 5 having the base sheet 1 inside, a polymerizable sheet indicated by 20 as a whole is produced.

また、離型性フィルム11は、離型材ローラ13から複数のテンションローラ21を介して、巻き取りローラ9により、芯膜1の上に重ねて巻き取られるようになっているが、巻き取りローラ9に対面する位置に配置され且つ弾性賦勢された貼り付けローラ23により、上記の重合性フィルム20の一方の面に離型性フィルム11が貼り付けられ、離型性フィルム11とのラミネートの形で重合性シート20が巻き取りローラ9に巻き取られる構造となっている。   The releasable film 11 is wound on the core film 1 by the take-up roller 9 from the release material roller 13 through the plurality of tension rollers 21. The release film 11 is attached to one surface of the polymerizable film 20 by the attaching roller 23 arranged at a position facing the substrate 9 and elastically biased, and laminated with the release film 11. In this form, the polymerizable sheet 20 is wound around the winding roller 9.

このようにして作製された重合性シート20は、図2に示されているように、内部に基材シート1を有する重合性ペースト5の層からなり、且つその一方の面には、離型性フィルム11が貼り付けられている。   As shown in FIG. 2, the polymerizable sheet 20 thus produced is composed of a layer of the polymerizable paste 5 having the base sheet 1 inside, and on one surface thereof, the release sheet is formed. The adhesive film 11 is affixed.

本発明においては、上記の巻き取りローラ9により、重合性シート20を、そのトータル厚み(離型性フィルム11を除く厚み)が10mm以上、特に20mm以上となるように巻き取ることが重要である。即ち、本発明では、巻き取りローラ9での重合性シート20の巻き数を多くすることにより、1度に長尺の重合性シート20を作製し、生産効率を高めるのである。尚、重合性シート20の巻き数が多くなり、重合性シート20の巻き取りローラ9上でのトータル厚みが10mmを越えると、それに伴い、後述する重合時に温度ムラが発生し易くなり、得られる原膜の品質低下が生じるが、このような品質低下は、後述するように、重合性ペーストの重合を2段若しくはそれ以上の多段で行うことにより回避することができる。   In the present invention, it is important to wind up the polymerizable sheet 20 by the winding roller 9 so that the total thickness (thickness excluding the release film 11) is 10 mm or more, particularly 20 mm or more. . That is, in the present invention, by increasing the number of windings of the polymerizable sheet 20 on the take-up roller 9, the long polymerizable sheet 20 is produced at a time, and the production efficiency is increased. Incidentally, when the number of windings of the polymerizable sheet 20 increases and the total thickness of the polymerizable sheet 20 on the take-up roller 9 exceeds 10 mm, temperature unevenness easily occurs during polymerization, which will be described later. Although deterioration of the quality of the original film occurs, such quality deterioration can be avoided by performing polymerization of the polymerizable paste in two stages or more.

<基材シート1>
本発明において、基材シート1としては、従来からイオン交換膜の補強用基材として使用されているものが何ら制限なく使用され、例えば、素材としてポリ塩化ビニルや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン或いはこれらの共重合体もしくはブレンド物などのポリオレフィン製のものが使用されるが、最終的に製造されるイオン交換膜の耐久性等の点で、特にポリオレフィン製の基材シートが好適である。
<Base material sheet 1>
In the present invention, as the base sheet 1, those conventionally used as a base material for reinforcing ion exchange membranes are used without any limitation. For example, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polybutene or these as materials Polyolefins such as copolymers or blends of the above are used, but polyolefin base sheets are particularly preferred from the standpoint of durability of the ion exchange membrane finally produced.

基材シート1は、通常、織布の形態を有しているが、不織布、網、多孔性シートなどの形態を有していてもよい。また、織布の単糸は、モノフィラメント、マルチフィラメントの何れであってもよい。さらに、基材シート1における縦糸や横糸の目付け量が小さい方が得られるイオン交換膜の電気的抵抗を小さくできるが、糸ずれによる形態保持性の低下を抑制するために、一般に、1平方インチ当たりの目数が10〜500程度の範囲に設定されていることが好ましい。尚、単糸の交点を部分融着するなどの工夫をすれば、目数が10以下の織布を基材シートとして使用することもでき、例えば芯部分をポリプロピレン、鞘部分をポリエチレンとする複合フィラメントを使用し、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基材シート1として使用することができる。このような基材シート1の厚さは、特に制限されるものではないが、通常、10〜500μmの範囲にある。   Although the base material sheet 1 has the form of a woven fabric normally, it may have forms, such as a nonwoven fabric, a net | network, and a porous sheet. The single yarn of the woven fabric may be either a monofilament or a multifilament. Furthermore, although the electrical resistance of the ion exchange membrane which can be obtained when the basis weight of the warp yarn or weft yarn in the base material sheet 1 is smaller can be reduced, in general, in order to suppress a decrease in form retention due to yarn slippage, generally 1 square inch. It is preferable that the number of hits is set in a range of about 10 to 500. In addition, if a device such as partial fusion of the intersections of single yarns is used, a woven fabric having a mesh number of 10 or less can be used as a base sheet, for example, a composite in which the core portion is polypropylene and the sheath portion is polyethylene. If filaments are used and the polyethylene part at the intersection is fused, a woven fabric having a small number of meshes can be used as the base sheet 1. Although the thickness of such a base material sheet 1 is not specifically limited, Usually, it exists in the range of 10-500 micrometers.

尚、ポリオレフィン製の基材シート1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シート1の表面平滑性を向上させたり、予め基材シート1に熱処理を施すことにより、後述する重合工程での基材シート1の寸法変化を抑制することもできる。さらに、コロナ放電処理、クロルスルホン酸処理等の公知の表面処理を行い、基材シート1と前述した重合性ペーストに由来するイオン交換樹脂部分との接着性を向上させることもできる。   The base sheet 1 made of polyolefin is calendered to improve the surface smoothness of the base sheet 1 by compressing the intersection of the warp and weft yarns, or by heat-treating the base sheet 1 in advance. The dimensional change of the base sheet 1 in the polymerization step described later can also be suppressed. Furthermore, well-known surface treatments, such as a corona discharge process and a chlorosulfonic acid process, can be performed and the adhesiveness of the base sheet 1 and the ion exchange resin part derived from the polymeric paste mentioned above can also be improved.

<重合性ペースト5>
上記基材シート1に塗布される重合性ペースト5は、イオン交換基を導入する樹脂を形成するものであり、少なくとも重合性単量体や重合開始剤を含み、また、粘度調整剤として、イオン交換基の導入には寄与しないマトリックス樹脂を含有し、さらに、必要により架橋剤を含有している。
<Polymerizable paste 5>
The polymerizable paste 5 applied to the base sheet 1 forms a resin into which an ion exchange group is introduced, and includes at least a polymerizable monomer and a polymerization initiator. It contains a matrix resin that does not contribute to the introduction of exchange groups, and further contains a crosslinking agent if necessary.

重合性単量体としては、イオン交換樹脂の形成に使用されている公知の単量体を何ら制限なく使用され、例えば、イオン交換基の導入に適した官能基を有する単量体やイオン交換基を官能基として有している単量体などが使用される。このような官能基を有する単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、α−メチルスチレン、アセナフチレン、ビニルナフタリン、α−ハロゲン化スチレン、α,β,β’−トリハロゲン化スチレン、クロルスチレンなどが代表的であるが、特に原膜を陽イオン交換膜の形成に使用する場合には、α−ハロゲン化ビニルスルホン酸、α,β,β’−ハロゲン化ビニルスルホン酸、メタクリル酸、アクリル酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、マレイン酸、イタコン酸、スチレンホスホニル酸、無水マレイン酸、ビニルリン酸、及びこれらの塩類、エステル類などが好適であり、原膜を陰イオン交換膜の形成に使用する場合には、ビニルピリジン、メチルビニルピリジン、エチルビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、アミノスチレン、アルキルアミノスチレン、ジアルキルアミノスチレン、トリアルキルアミノスチレン、メチルビニルケトン、クロルメチルスチレン、アクリル酸アミド、アクリルアミド、オキシウム、スチレン、ビニルトルエンなどが好適であり、これらの単量体は、1種単独で使用してもよいし、或いは互いに共重合可能である2種以上を組み合わせて使用することもできる。   As the polymerizable monomer, a known monomer used for the formation of an ion exchange resin is used without any limitation. For example, a monomer having a functional group suitable for introduction of an ion exchange group or an ion exchange A monomer having a group as a functional group is used. Examples of the monomer having such a functional group include styrene, vinyl toluene, vinyl xylene, α-methyl styrene, acenaphthylene, vinyl naphthalene, α-halogenated styrene, α, β, β′-trihalogenated styrene, chloro. Styrene and the like are typical, but particularly when the original membrane is used for forming a cation exchange membrane, α-halogenated vinyl sulfonic acid, α, β, β′-halogenated vinyl sulfonic acid, methacrylic acid, Acrylic acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, maleic acid, itaconic acid, styrene phosphonylic acid, maleic anhydride, vinyl phosphoric acid, and salts and esters thereof are suitable. When used for formation, vinyl pyridine, methyl vinyl pyridine, ethyl vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Carbazole, vinyl imidazole, aminostyrene, alkylaminostyrene, dialkylaminostyrene, trialkylaminostyrene, methyl vinyl ketone, chloromethyl styrene, acrylic amide, acrylamide, oxynium, styrene, vinyl toluene, etc. are suitable. A monomer may be used individually by 1 type, or can also be used in combination of 2 or more type mutually copolymerizable.

また、上記単量体としては、後述する架橋剤と共重合可能なものを含有し、或いは共単量体として含有していてもよい。このような架橋剤と共重合可能な単量体としては、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、マレイン酸の塩またはエステル類、イタコン酸、イタコン酸の塩またはエステル類などを例示することができる。   Moreover, as said monomer, what can be copolymerized with the crosslinking agent mentioned later is contained, or you may contain as a comonomer. Monomers copolymerizable with such crosslinking agents include styrene, acrylonitrile, ethyl styrene, vinyl chloride, acrolein, methyl vinyl ketone, maleic anhydride, maleic acid, maleic acid salts or esters, itaconic acid, Examples thereof include salts or esters of itaconic acid.

上述した単量体と共に使用される重合開始剤は、基材シート1の種類に応じて適宜のものが使用される。   The polymerization initiator used together with the above-described monomer is appropriately selected according to the type of the base sheet 1.

例えば、ポリ塩化ビニル製の基材シート1を用いた場合には、10時間半減期温度が110℃以下のラジカル重合開始剤、具体的には、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シド、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−ブチルパーオキシビバレート、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などが使用される。   For example, when the base sheet 1 made of polyvinyl chloride is used, a radical polymerization initiator having a 10-hour half-life temperature of 110 ° C. or less, specifically, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide Oxide, cyclohexane peroxide, methylcyclohexane peroxide, isobutyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, o-methylbenzoyl peroxide, bis-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, lauroyl peroxide, p -Chlorobenzoyl peroxide, 1,1-di-tert-butylperoxy-trimethylcyclohexane, 1,1-di-tert-butylperoxy-cyclohexane, 2,2-di- (tert-butylperoxy) -butane 4,4-di-tert-butyl Peroxyvaleric acid-n-butyl ester, 2,4,4-trimethylpentylperoxy-phenoxyacetate, α-cumylperoxyneodecanoate, tert-butylperoxyneodecanoate, tert-butylperoxybiba Tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxy-isobutyrate, di-tert-butylperoxy-hexahydroterephthalate, di-tert-butylperoxyazelate, tert-butylperoxy -3,5,5-trimethylhexanoate, tert-butyl peroxyacetate, tert-butyl peroxybenzoate and the like are used.

また、ポリオレフィン製の基材シート1を用いた場合には、10時間半減期温度が110℃〜170℃のラジカル重合開始剤、具体的には、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(tert−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などが使用される。   When the polyolefin base sheet 1 is used, a radical polymerization initiator having a 10-hour half-life temperature of 110 ° C. to 170 ° C., specifically, p-menthane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide Α, α′-bis (tert-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, di-tert-butyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, di-tert-amyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, Dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3, cumene hydroper Oxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-dihydroperoxyhexa And 2,5-dimethyl-2,5-dihydro peroxy f relaxin-3 used.

上記の重合開始剤は、通常、前記重合性単量体100重量部当り2乃至15重量部の量で使用されるが、特に重合熱を緩和するという点では、2乃至4.5重量部と、比較的少ない量で重合開始剤を使用することが最適である。即ち、重合開始剤の配合量を少なく設定しておくことにより、重合時における重合性シート20の昇温を抑制し、かかる重合性シート20から得られる原膜の品質低下を抑制するのに有利となる。   The polymerization initiator is usually used in an amount of 2 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable monomer, and particularly 2 to 4.5 parts by weight in terms of reducing polymerization heat. It is optimal to use the polymerization initiator in a relatively small amount. That is, by setting the blending amount of the polymerization initiator to be small, it is advantageous for suppressing the temperature rise of the polymerizable sheet 20 at the time of polymerization and suppressing the deterioration of the quality of the original film obtained from the polymerizable sheet 20. It becomes.

上述した重合性単量体及び重合開始剤と必要により併用される架橋剤は、膜の強度等を高めるために必要に使用されるものであり、このような架橋剤としては、m−、p−或いは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、ジビニルナフタリン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、ジビニルピリジンなどのジビニル系化合物を例示することができる。このような架橋剤は、一般に、前述した単量体100重量部当り5乃至20重量部の量で使用される。   The cross-linking agent used in combination with the above-described polymerizable monomer and polymerization initiator as necessary is used to increase the strength of the film and the like. As such a cross-linking agent, m-, p -Or divinyl compounds such as o-divinylbenzene, divinylsulfone, butadiene, chloroprene, isoprene, trivinylbenzene, divinylnaphthalene, diallylamine, triallylamine, and divinylpyridine can be exemplified. Such a crosslinking agent is generally used in an amount of 5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer.

また、重合性ペースト5中には、粘度調整剤としてマトリックス樹脂が配合されていることが好ましく、このようなマトリックス樹脂を配合することにより、重合性ペースト5の作業性を高め、これを基材シート1に塗布乃至含浸させたときの垂れ等を防止し、且つ巻き取りローラ9による重合性シート20の巻き取りを有効に行うことができる。   The polymerizable paste 5 preferably contains a matrix resin as a viscosity modifier. By adding such a matrix resin, the workability of the polymerizable paste 5 is improved, and this is used as a base material. It is possible to prevent dripping or the like when the sheet 1 is applied or impregnated, and to effectively wind the polymerizable sheet 20 by the winding roller 9.

このような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、ポリブチレン等の飽和脂肪族炭化水素系ポリマー、スチレン−ブタジエン共重合体などのスチレン系ポリマー、ポリ塩化ビニル、或いは、これらに、ビニルトルエン、ビニルキシレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、α−メチルスチレン、α−ハロゲン化スチレン、α,β,β’−トリハロゲン化スチレン等のスチレン系モノマーや、エチレン、ブチレン等のモノオレフィンや、ブタジエン、イソプレン等の共役ジオレフィンなどを共重合させたものなどを使用することができる。かかるマトリックス樹脂の分子量は、通常、1,000乃至1,000,000、特に50,000乃至500,000の範囲にあり、適度な粘性を確保できる程度の量で分子量に応じて重合性ペースト5中に配合され、例えば、その量は、重合性単量体100重量部当り、2乃至30重量部程度である。   Examples of such a matrix resin include ethylene-propylene copolymer, saturated aliphatic hydrocarbon polymer such as polybutylene, styrene polymer such as styrene-butadiene copolymer, polyvinyl chloride, or vinyl. Styrene monomers such as toluene, vinyl xylene, chlorostyrene, chloromethyl styrene, α-methyl styrene, α-halogenated styrene, α, β, β'-trihalogenated styrene, monoolefins such as ethylene and butylene, Those obtained by copolymerizing conjugated diolefins such as butadiene and isoprene can be used. The molecular weight of such a matrix resin is usually in the range of 1,000 to 1,000,000, particularly 50,000 to 500,000, and the polymerizable paste 5 can be used in an amount sufficient to ensure an appropriate viscosity depending on the molecular weight. For example, the amount is about 2 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable monomer.

また、重合性ペースト5中には、必要により、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、スチレンオキサイド、或いは脂肪酸や芳香族酸のアルコールエステル等の可塑剤や、有機溶媒などが配合されていてもよい。   The polymerizable paste 5 may contain a plasticizer such as dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, tributyl phosphate, styrene oxide, or an alcohol ester of a fatty acid or aromatic acid, or an organic solvent, if necessary. Good.

<重合性シート20>
本発明においては、上記のように重合開始剤量が所定の範囲に設定されている重合性ペースト5中に、塗布槽7で基材シート1を浸漬することにより、基材シート1が重合性ペースト5の層中に埋め込まれた重合性シート20が作製される。従って、かかる重合性シート20の厚みは、基材シート1よりも厚く、通常、10乃至500μm程度の範囲にある。
<Polymerizable sheet 20>
In the present invention, the base sheet 1 is polymerizable by immersing the base sheet 1 in the coating tank 7 in the polymerizable paste 5 in which the polymerization initiator amount is set in a predetermined range as described above. A polymerizable sheet 20 embedded in the layer of paste 5 is produced. Accordingly, the thickness of the polymerizable sheet 20 is thicker than that of the base sheet 1 and is usually in the range of about 10 to 500 μm.

<離型性フィルム11>
本発明において、塗布槽7で基材シート1を重合性ペースト5中に浸漬することにより形成された重合性シート20には、その一方の面に離型性フィルム11が貼り付けられ、離型性フィルムと重合性シート20とのラミネートの形で巻き取りローラ9に巻き取られる。即ち、離型性フィルム11を貼り付けておかないと、巻き取りローラ9上に重合性シート20が一体化してシート形状が損なわれてしまうからである。
<Releasable film 11>
In the present invention, the release sheet 11 is attached to one surface of the polymerizable sheet 20 formed by immersing the base sheet 1 in the polymerizable paste 5 in the coating tank 7, The film is wound around the winding roller 9 in the form of a laminate of the conductive film and the polymerizable sheet 20. That is, if the release film 11 is not attached, the polymerizable sheet 20 is integrated on the take-up roller 9 and the sheet shape is damaged.

このような離型性フィルム11は、後述する重合工程で耐え得る耐熱性を有し、且つ重合後に容易に引き剥がせるものであれば何ら制限なく使用することができ、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテンあるいはエチレン、ピロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン同志のランダムあるいはブロック共重合体等のポリオレフィン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等のエチレン・ビニル化合物共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のポリビニル化合物、ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロン12等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフエニレンオキサイド等や、ポリ乳酸など生分解性樹脂、あるいはそれらの混合物のいずれかの樹脂からなるものを、重合性ペースト5中の単量体等の種類に応じて使用することができるが、特に耐熱性と離型性とが良好であるという点で、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルムが好ましく、勿論、かかるフィルムは、二軸延伸されていてもよい。このような離型性フィルム11の厚みは、通常、50乃至200μm程度の範囲にあるのがよい。あまり厚いと、生産コストが増大するばかりか、重合熱の放熱が有効に行われず、品質低下を生じ易くなり、またあまり薄いと、巻き取りローラ9での巻き取り等に際して破断等を生じ易くなってしまう。   Such a releasable film 11 can be used without any limitation as long as it has heat resistance that can be endured in a polymerization step described later, and can be easily peeled off after polymerization, such as low-density polyethylene, High-density polyethylene, polypropylene, poly 1-butene, poly 4-methyl-1-pentene, or random or block copolymers of α-olefins such as ethylene, pyropyrene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, etc. Polyolefin, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / vinyl alcohol copolymer, ethylene / vinyl compound copolymer such as ethylene / vinyl chloride copolymer, polystyrene, acrylonitrile / styrene copolymer, ABS, α-methylstyrene・ Styrene resins such as styrene copolymers, polyvinyl chloride, polyvinyl chloride Ridene, vinyl chloride / vinylidene chloride copolymer, polyvinyl compounds such as polymethyl acrylate and polymethyl methacrylate, polyamides such as nylon 6, nylon 6-6, nylon 6-10, nylon 11 and nylon 12, polyethylene terephthalate, A material composed of a thermoplastic polyester such as polybutylene terephthalate or polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyphenylene oxide or the like, a biodegradable resin such as polylactic acid, or a mixture thereof is used in the polymerizable paste 5. Polyester films such as polyethylene terephthalate (PET) are preferred, particularly in terms of good heat resistance and releasability, although such films can be used depending on the type of monomer and the like. It may be biaxially stretched. The thickness of the releasable film 11 is usually preferably in the range of about 50 to 200 μm. If it is too thick, not only will the production cost increase, but the heat of polymerization heat will not be effectively dissipated, and it will be easy to cause quality deterioration. End up.

<巻き取りローラ9>
重合性シート20と離型性フィルム11とのラミネートの巻き取りに使用する巻き取りローラ9の大きさは、特に制限されないが、あまり小さいと、生産効率を高めるためには、重合性シート20の巻き数を著しく多くしなければならず、重合性シート20のトータル厚みが著しく厚くなってしまうため、一般には、その外径が0.1m以上であることが好ましく、また、3m以下、特に2m以下であることが好ましい。また、この巻き取りローラ9は、ステンレススチール等の金属材料から形成され、且つ軽量化のため、その内部は中空となっている(図1参照)。さらに、この巻き取りローラ9は、適度な熱容量を有していることが好ましく、例えば巻き取られた重合性シート20中に存在する単量体1kg当りの熱容量が2〜15kJ/℃程度となるように、巻取りローラ9の厚みtが設定されていることが好ましい。即ち、巻き取りローラ9の熱容量がこの程度の範囲にあると、適度な熱伝達により、重合性シート20に発生する重合熱を吸収し、重合熱による重合性シート20の異常昇温を抑制することができる。
<Winding roller 9>
The size of the take-up roller 9 used for winding the laminate of the polymerizable sheet 20 and the release film 11 is not particularly limited, but if it is too small, Since the number of windings must be remarkably increased and the total thickness of the polymerizable sheet 20 becomes remarkably thick, it is generally preferable that the outer diameter is 0.1 m or more, and 3 m or less, particularly 2 m. The following is preferable. Further, the take-up roller 9 is made of a metal material such as stainless steel, and the inside thereof is hollow for weight reduction (see FIG. 1). Furthermore, the winding roller 9 preferably has an appropriate heat capacity. For example, the heat capacity per 1 kg of the monomer present in the wound polymerizable sheet 20 is about 2 to 15 kJ / ° C. Thus, it is preferable that the thickness t of the winding roller 9 is set. That is, when the heat capacity of the take-up roller 9 is within this range, the heat of polymerization generated in the polymerizable sheet 20 is absorbed by appropriate heat transfer, and the abnormal temperature rise of the polymerizable sheet 20 due to the heat of polymerization is suppressed. be able to.

<重合>
本発明では、上記のようにして重合性シート20がトータル厚みで10mm以上となるまで巻かれた状態で重合が行われる。即ち、離型性フィルム11が貼り付けられた重合性シート20が巻き取られた状態で、巻き取りローラ9を重合装置内に導入し、重合装置内の雰囲気を所定の重合温度まで加熱することにより、重合性ペースト5の重合が行われ、イオン交換基を導入するための原膜を得ることができる。
<Polymerization>
In the present invention, the polymerization is performed in a state where the polymerizable sheet 20 is wound until the total thickness becomes 10 mm or more as described above. That is, the winding roller 9 is introduced into the polymerization apparatus in a state where the polymerizable sheet 20 with the release film 11 attached is wound, and the atmosphere in the polymerization apparatus is heated to a predetermined polymerization temperature. Thus, polymerization of the polymerizable paste 5 is performed, and a raw film for introducing ion exchange groups can be obtained.

本発明においては、このような重合を2段若しくは3段以上の多段で行うことが重要であり、先ず用いた重合開始剤の10時間半減期温度よりも3〜15℃低い重合温度で第1段の重合を行った後に、引き続いて、第1段の重合温度よりも10〜50℃高い重合温度で第2段以降の重合を行う。このような多段での重合により、重合が一気に進行することが防止され、重合が段階的に徐々に進行するため、重合熱の発生が抑制され、得られる原膜の品質低下を有効に回避することができる。   In the present invention, it is important to carry out such polymerization in two stages or three or more stages. First, the polymerization is performed at a polymerization temperature 3 to 15 ° C. lower than the 10-hour half-life temperature of the polymerization initiator used. After performing the polymerization in the second stage, the polymerization in the second and subsequent stages is subsequently performed at a polymerization temperature that is 10 to 50 ° C. higher than the polymerization temperature in the first stage. Such multi-stage polymerization prevents the polymerization from proceeding at once, and the polymerization proceeds gradually in stages, thereby suppressing the generation of polymerization heat and effectively avoiding the quality deterioration of the resulting original film. be able to.

即ち、本発明では、生産効率を高めるために、巻き取りローラ9による重合性シート20の巻き数が、そのトータル厚みが10mm以上になるように増大させているため、重合工程で重合性シート20に発生する重合熱が、巻き取りローラ9に面する内側の部分にこもってしまい、この結果、重合性シート20の内側の部分が外面側に比して著しく高温となり、重合により形成される原膜には、特に内側の部分でシワが発生したり、基材シート1の劣化を生じたりしてしまい、また内側と外側とで重合ムラなどが生じ、各種物性にバラツキなどを生じてしまう。本発明では、重合を多段階で行うことにより、重合熱の発生が抑制されているため、上記のような原膜の品質低下を回避することができるのである。   That is, in the present invention, in order to increase the production efficiency, the number of windings of the polymerizable sheet 20 by the winding roller 9 is increased so that the total thickness becomes 10 mm or more. The polymerization heat generated in the inner part of the polymer sheet 20 is confined to the inner part facing the take-up roller 9, and as a result, the inner part of the polymerizable sheet 20 becomes remarkably higher than the outer surface side, and is formed by polymerization. In the film, wrinkles are generated particularly in the inner part or the base sheet 1 is deteriorated, and polymerization unevenness occurs between the inner side and the outer side, resulting in variations in various physical properties. In the present invention, the occurrence of heat of polymerization is suppressed by carrying out the polymerization in multiple stages, so that the deterioration of the quality of the original film as described above can be avoided.

本発明において、第1段での重合温度は、重合開始剤の10時間半減期温度よりも3〜15℃低い範囲であるが、この重合温度が、この範囲よりも高いと、第1段で重合が一気に進行し、重合熱が一気に発生してしまうため、原膜の品質低下を回避することができない。また、第1段の重合温度が、上記範囲よりも低いと、重合が有効に進行せず、重合時間が長時間となってしまい、重合シート20の巻き数を多くしたにもかかわらず、生産効率が低下してしまい、生産効率を高めるためには、第2段の重合をかなり高温領域で行うことが必要となってしまい、結局、原膜の品質低下を招いてしまう。   In the present invention, the polymerization temperature in the first stage is in the range of 3 to 15 ° C. lower than the 10-hour half-life temperature of the polymerization initiator, but if this polymerization temperature is higher than this range, Since the polymerization proceeds at once and the heat of polymerization is generated all at once, it is impossible to avoid deterioration of the quality of the original film. In addition, when the polymerization temperature in the first stage is lower than the above range, the polymerization does not proceed effectively, the polymerization time becomes long, and the number of windings of the polymerization sheet 20 is increased. In order to reduce the efficiency and increase the production efficiency, it is necessary to carry out the second-stage polymerization in a considerably high temperature region, and eventually the quality of the original film is lowered.

このような第1段での重合は、適度な分子量となるまで行われ、例えば用いる重合性ペースト5の組成等によっても異なるが、一般にペースト中に含まれるメタノール不溶分が全ペースト量に対して10乃至50%程度となるまで、具体的には4〜12時間程度の時間、第1段の重合が行われる。   Such polymerization in the first stage is carried out until an appropriate molecular weight is achieved, and, for example, although it varies depending on the composition of the polymerizable paste 5 to be used, etc., generally the methanol insoluble matter contained in the paste is based on the total paste amount. Specifically, the first stage polymerization is performed for about 4 to 12 hours until it reaches about 10 to 50%.

第2段以降での重合温度は、上記第1段の重合温度よりも10乃至50℃高い領域であり、この重合温度が、この範囲よりも高いと、第1段の重合で重合熱を低く抑えても、第2段以降の重合での重合熱が大きくなってしまい、結局、原膜の品質低下を回避することができない。また、第2段以降の重合温度が、上記範囲よりも低いと、重合が有効に進行せず、未反応単量体等が発生し、原膜の品質低下を生じてしまう。   The polymerization temperature in the second and subsequent stages is in a region 10 to 50 ° C. higher than the polymerization temperature in the first stage. When the polymerization temperature is higher than this range, the polymerization heat is lowered in the first stage polymerization. Even if it suppresses, the heat of polymerization in the polymerization in the second and subsequent stages will increase, and consequently it will not be possible to avoid degradation of the quality of the original film. On the other hand, if the polymerization temperature after the second stage is lower than the above range, the polymerization does not proceed effectively, unreacted monomers are generated, and the quality of the original film is deteriorated.

このような第2段以降での重合は、目的とする高分子量の原膜となる樹脂が得られるまで行われ、ペースト中に含まれるメタノール不溶分が全ペースト量に対して70乃至95%程度となるまで、具体的には0.5〜5時間程度の時間行われる。また、第2段以降の重合は、一段階で行ってもよいし、上記範囲内で温度を徐々に上昇しながら2段階或いは3段階以上に分けて多段で行うこともできる。   Such polymerization in the second and subsequent stages is carried out until a desired resin having a high molecular weight original film is obtained. The methanol insoluble matter contained in the paste is about 70 to 95% of the total paste amount. Specifically, the time is about 0.5 to 5 hours. The polymerization after the second stage may be carried out in one stage, or may be carried out in multiple stages by dividing into two stages or three or more stages while gradually increasing the temperature within the above range.

本発明では、このように重合を多段で行うことにより、例えば巻き取りローラ上に巻かれた重合性シートのトータル厚みを、最大限10mm以上に増大させることができる。   In the present invention, by performing the polymerization in multiple stages as described above, for example, the total thickness of the polymerizable sheet wound on the winding roller can be increased to 10 mm or more at the maximum.

<原膜>
上記のようにして得られた原膜は、重合熱が離型性フィルム11を引き剥がした後、イオン交換基が導入され、陽イオン交換膜或いは陰イオン交換膜としての使用に供される。
<Raw membrane>
The original membrane obtained as described above is used as a cation exchange membrane or an anion exchange membrane after ion exchange groups are introduced after the heat of polymerization peels off the release film 11.

イオン交換基の導入は、それ自体公知の手段により行われ、例えば、スルホン化、クロルスルホン化、クロロメチル化、アミノ化、第4級アンモニウム塩素化、ホスホニウム化、スルホニウム化、加水分解等の処理により行われる。イオン交換基の導入量は、特に制限されるものではないが、通常、イオン交換容量が0.1〜20meq/g・乾燥膜、特に0.5〜3meq/g・乾燥膜の範囲にあるのがよい。   The ion exchange group is introduced by means known per se, for example, sulfonation, chlorosulfonation, chloromethylation, amination, quaternary ammonium chlorination, phosphoniumation, sulfoniumation, hydrolysis and the like. Is done. The amount of ion exchange groups introduced is not particularly limited, but the ion exchange capacity is usually in the range of 0.1 to 20 meq / g · dry membrane, particularly 0.5 to 3 meq / g · dry membrane. Is good.

本発明の優れた効果を次の例で説明する。   The superior effect of the present invention is illustrated in the following example.

実施例1〜2
クロロメチルスチレン80重量部、スチレン10重量部、工業用ジビニルベンゼン5重量部、スチレン−ブタジエンゴム5重量部、ジオクチルフタレート5重量部及びラジカル重合開始剤ベンゾイルパーオキサイド(10時間半減期温度74℃)6重量部添加して、ペースト混合物を得た。
Examples 1-2
80 parts by weight of chloromethylstyrene, 10 parts by weight of styrene, 5 parts by weight of divinylbenzene for industrial use, 5 parts by weight of styrene-butadiene rubber, 5 parts by weight of dioctyl phthalate, and radical polymerization initiator benzoyl peroxide (10 hours half-life temperature 74 ° C.) 6 parts by weight was added to obtain a paste mixture.

次いで塩化ビニル製の基材シート(厚さ100μm)に上記ペースト混合物を塗布し、ポリエステルフィルムを離型性フィルムとして巻取りローラ(外径0.2m)に、重合性シートのトータル厚みが30mmになるように巻き取った。その後巻取りローラをオートクレーブに入れて、圧力0.4Mpaの窒素ガス中に置いた。表1に示すように一段目の重合温度及び時間、二段目の重合時間及び時間保持した。得られた原膜をトリメチルアミン中に室温24時間浸漬して、第4級化反応を行った。得られたイオン交換膜の膜性能を表1に示す。   Next, the paste mixture is applied to a vinyl chloride base sheet (thickness: 100 μm), the polyester film is used as a release film on a take-up roller (outer diameter: 0.2 m), and the total thickness of the polymerizable sheet is 30 mm. It wound up so that it might become. Thereafter, the take-up roller was placed in an autoclave and placed in nitrogen gas at a pressure of 0.4 Mpa. As shown in Table 1, the polymerization temperature and time for the first stage and the polymerization time and time for the second stage were maintained. The obtained original film was immersed in trimethylamine at room temperature for 24 hours to perform a quaternization reaction. The membrane performance of the obtained ion exchange membrane is shown in Table 1.

Figure 0004828130
Figure 0004828130

実施例3〜4
クロロメチルスチレン10重量部、スチレン80重量部、工業用ジビニルベンゼン5重量部、クエン酸トリブチル15重量部、塩化ビニル粉末40重量部及びラジカル重合開始剤ラウリルパーオキサイド(10時間半減期温度62℃)3重量部添加して、ペースト混合物を得た。
Examples 3-4
10 parts by weight of chloromethylstyrene, 80 parts by weight of styrene, 5 parts by weight of industrial divinylbenzene, 15 parts by weight of tributyl citrate, 40 parts by weight of vinyl chloride powder and radical polymerization initiator lauryl peroxide (10 hours half-life temperature 62 ° C.) 3 parts by weight was added to obtain a paste mixture.

次いで塩化ビニル製の基材シート(厚さ100μm)に上記ペースト混合物を塗布し、ポリエステルフィルムを離型性フィルムとして巻取りローラに、重合性シートのトータル厚みが20mmになるように巻き取った。その後巻取りローラをオートクレーブに入れて、圧力0.4Mpaの窒素ガス中に置いた。表2に示すように一段目の重合温度及び時間、二段目の重合時間及び時間保持した。得られた原膜を98%濃硫酸と90%クロロスルホン酸の1:1混合溶液中に40℃で60分間浸漬した。得られたイオン交換膜の膜性能を表2に示す。   Next, the paste mixture was applied to a vinyl chloride substrate sheet (thickness: 100 μm), and the polyester film was wound on a winding roller as a release film so that the total thickness of the polymerizable sheet was 20 mm. Thereafter, the take-up roller was placed in an autoclave and placed in nitrogen gas at a pressure of 0.4 Mpa. As shown in Table 2, the first stage polymerization temperature and time and the second stage polymerization time and time were maintained. The obtained original membrane was immersed in a 1: 1 mixed solution of 98% concentrated sulfuric acid and 90% chlorosulfonic acid at 40 ° C. for 60 minutes. The membrane performance of the obtained ion exchange membrane is shown in Table 2.

Figure 0004828130
Figure 0004828130

比較例1〜2
表3に示すように一段目の重合温度及び時間、二段目の重合時間及び時間保持した以外は、実施例1と同様に行った。得られたイオン交換膜の膜性能を表3に示す。
Comparative Examples 1-2
As shown in Table 3, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the first stage polymerization temperature and time and the second stage polymerization time and time were maintained. Table 3 shows the membrane performance of the obtained ion exchange membrane.

Figure 0004828130
Figure 0004828130

本発明で実施される重合性シートの作製及び巻き取り工程を示す図。The figure which shows the preparation and winding-up process of the polymeric sheet implemented by this invention. 図1の工程で得られる重合性シートの層構造を離型性フィルムと共に示す図。The figure which shows the layer structure of the polymeric sheet obtained at the process of FIG. 1 with a release film.

符号の説明Explanation of symbols

1:基材シート
5:重合性ペースト
9:巻き取りローラ
11:離型性フィルム
20:重合性シート
1: base sheet 5: polymerizable paste 9: take-up roller 11: release film 20: polymerizable sheet

Claims (4)

重合性単量体及び重合開始剤を含む重合性ペーストからなる層の内部に基材シートが埋め込まれている重合性シートを、その一方の面に離型性フィルムを貼り付けながら巻き取りローラにより連続的に巻き取り、離型性フィルムが貼り付けられた重合性シートが巻き取りローラに巻かれた状態で前記重合性ペーストを重合することにより、イオン交換膜用原膜を製造する方法において、
該重合性ペーストの重合は、前記巻き取りローラ上での重合性シートのトータル厚みを10mm以上として行われるとともに、該重合を、重合温度を多段階に漸次上昇させて行い、且つ、第1段の重合は、前記重合開始剤の10時間半減期温度よりも3〜15℃低い重合温度で行い、第2段以降の重合を、第1段の重合温度よりも10〜50℃高い重合温度で行うことを特徴とするイオン交換膜用原膜の製造方法。
A polymerizable sheet in which a base sheet is embedded inside a layer composed of a polymerizable paste containing a polymerizable monomer and a polymerization initiator is applied by a winding roller while a release film is attached to one surface thereof. In a method for producing an ion exchange membrane raw film by continuously winding and polymerizing the polymerizable paste in a state where a polymerizable sheet with a release film attached thereto is wound around a winding roller,
The polymerization of the polymerizable paste is performed with the total thickness of the polymerizable sheet on the winding roller being 10 mm or more, and the polymerization is performed by gradually increasing the polymerization temperature in multiple stages. Is carried out at a polymerization temperature that is 3 to 15 ° C. lower than the 10-hour half-life temperature of the polymerization initiator, and the second and subsequent polymerizations are carried out at a polymerization temperature that is 10 to 50 ° C. higher than the polymerization temperature of the first stage. A method for producing an ion-exchange membrane original membrane characterized by comprising:
第1段での重合を4〜12時間行い、第2段以降での重合を0.5〜5時間行う請求項1に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 , wherein the polymerization in the first stage is carried out for 4 to 12 hours, and the polymerization in the second stage and thereafter is carried out for 0.5 to 5 hours. 前記巻き取りローラの外径が0.1m以上である請求項1または2に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1 or 2 , wherein an outer diameter of the winding roller is 0.1 m or more. 前記基材シートの厚みが10乃至500μmの範囲にあり、前記重合性シートの厚みが10乃至1000μmの範囲にある請求項1乃至3の何れかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein a thickness of the base sheet is in a range of 10 to 500 µm, and a thickness of the polymerizable sheet is in a range of 10 to 1000 µm.
JP2005038834A 2005-02-16 2005-02-16 Method for producing a membrane for ion exchange membrane Active JP4828130B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005038834A JP4828130B2 (en) 2005-02-16 2005-02-16 Method for producing a membrane for ion exchange membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005038834A JP4828130B2 (en) 2005-02-16 2005-02-16 Method for producing a membrane for ion exchange membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006225459A JP2006225459A (en) 2006-08-31
JP4828130B2 true JP4828130B2 (en) 2011-11-30

Family

ID=36987113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005038834A Active JP4828130B2 (en) 2005-02-16 2005-02-16 Method for producing a membrane for ion exchange membrane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4828130B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4718221B2 (en) * 2005-04-06 2011-07-06 株式会社アストム Method for producing a membrane for ion exchange membrane
JP6022619B2 (en) 2014-02-21 2016-11-09 富士フイルム株式会社 Curable composition and polymer cured product

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0359037A (en) * 1989-07-28 1991-03-14 Asahi Chem Ind Co Ltd Production of anion exchange membrane
JPH06271687A (en) * 1993-03-19 1994-09-27 Asahi Glass Co Ltd Production of ion-exchange membrane
JP3238238B2 (en) * 1993-05-12 2001-12-10 株式会社トクヤマ Ion exchange membrane
JP3396108B2 (en) * 1995-05-09 2003-04-14 株式会社トクヤマ Method for producing ion exchange membrane
JPH093216A (en) * 1995-06-16 1997-01-07 Tokuyama Corp Production of ion exchange membrane
JP3560430B2 (en) * 1996-11-27 2004-09-02 株式会社トクヤマ Microporous charged membrane and method for producing the same
JP3061622B1 (en) * 1999-11-02 2000-07-10 大成化工株式会社 Method for producing aqueous resin solution with reduced residual monomer content
JP4641808B2 (en) * 2005-01-25 2011-03-02 株式会社アストム Method for producing a membrane for ion exchange membrane
JP2006206632A (en) * 2005-01-25 2006-08-10 Astom:Kk Method for producing base film for ion exchange film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006225459A (en) 2006-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4641808B2 (en) Method for producing a membrane for ion exchange membrane
JP5947421B2 (en) Carbon fiber reinforced composite material
JP4427291B2 (en) Continuous production method of functional membrane
JP6863283B2 (en) Battery separator
JP2006206632A (en) Method for producing base film for ion exchange film
KR20170113145A (en) Separator for batteries and method for producing same
JPWO2018168554A1 (en) Adhesive composite of thermoplastic resin fiber reinforced composite material and metal member and method for producing the same
JP6799171B2 (en) Laminate
JP4828130B2 (en) Method for producing a membrane for ion exchange membrane
CN106536051B (en) Ion exchange membrane and method for producing same
JP3193522B2 (en) Method for producing ion exchange membrane
JP5653079B2 (en) Method for producing cation exchange membrane
JP4718221B2 (en) Method for producing a membrane for ion exchange membrane
JP5475520B2 (en) Method for producing anion exchange membrane
JP3238238B2 (en) Ion exchange membrane
JP5033377B2 (en) Cation exchange membrane and method for producing cation exchange membrane
JP4525329B2 (en) Continuous production method of electrolyte membrane
JP2018127506A (en) Ion-exchange membrane for water electrolysis, and method for manufacturing the ion-exchange membrane
JP3494805B2 (en) Grafted polyolefin-based nonwoven fabric
KR20200102990A (en) Laminate for non-aqueous secondary battery and manufacturing method thereof, and non-aqueous secondary battery
JP5850764B2 (en) Method for producing ion exchange membrane using long porous thermoplastic resin film
JP2006160837A (en) Method for preparation of electrolyte membrane
CN115716930B (en) Ultraviolet cross-linked POF heat-shrinkable film and preparation method thereof
KR20240054919A (en) Anion exchange membrane and method of manufacturing the same
JPH08302037A (en) Production of ion exchange membrane

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071002

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100817

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101012

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110830

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110914

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140922

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4828130

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350