JPS5819750B2 - Electrolysis method - Google Patents

Electrolysis method

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JPS5819750B2
JPS5819750B2 JP50140241A JP14024175A JPS5819750B2 JP S5819750 B2 JPS5819750 B2 JP S5819750B2 JP 50140241 A JP50140241 A JP 50140241A JP 14024175 A JP14024175 A JP 14024175A JP S5819750 B2 JPS5819750 B2 JP S5819750B2
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JP
Japan
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ion exchange
exchange membrane
core material
polymer
potential
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JP50140241A
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伊藤順一
佐田俊勝
西村正勝
倉元信行
藻谷研介
中原昭彦
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Tokuyama Corp
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Tokuyama Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改良されたイオン交換膜電解法及びイオン交
換膜に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improved ion exchange membrane electrolysis methods and ion exchange membranes.

即ち、本発明の改良されたイオン交換膜を用いることに
より、長期間にわたり安定した運転を高電流密度下に高
能率で行うことが出来る。
That is, by using the improved ion exchange membrane of the present invention, stable operation can be performed with high efficiency over a long period of time under high current density.

この様な長期間の安定運転がもたらす有形無形の利益の
大きさについては、改めて言うまでもない。
It goes without saying that there are tangible and intangible benefits that such long-term stable operation brings.

本発明のいま一つ大きな特徴は、イオン交換膜内部の芯
材に該イオン交換膜のイオン交換基が有する電荷と同一
符号の電位で、芯材に荷す電位が外部より芯材に電位を
与えなかった場合に該芯材が示す電位よりも低い電位を
該イオン交換膜の外部から、荷すことにより、イオン選
択透過性を更に向上させ、電流効率を一層高め得ること
である。
Another major feature of the present invention is that the core material inside the ion exchange membrane has a potential of the same sign as the charge possessed by the ion exchange group of the ion exchange membrane, and the potential applied to the core material is applied to the core material from the outside. By applying a potential lower than the potential exhibited by the core material from the outside of the ion-exchange membrane than would otherwise be applied, the ion-selective permeability can be further improved and the current efficiency can be further increased.

従来、イオン交換膜法食塩電解については、既に幾つか
の方法が提案されている。
Conventionally, several methods have already been proposed for ion exchange membrane salt electrolysis.

例えば、弗素系イオン交換膜を用いる二室式電解法やイ
オン交換膜の他に保護隔膜を併用する王室式電解法は、
いずれもその基本的態様とも言うべく、各々について種
々のモディフィケーションが提出されている。
For example, the two-chamber electrolysis method using a fluorine-based ion exchange membrane and the royal electrolysis method using a protective diaphragm in addition to the ion exchange membrane,
Various modifications have been proposed for each of the basic aspects.

しかし、それらに共通して言える欠陥は、低電流効率で
あるが、さもなければ膜の耐久性に問題がある。
However, their common drawback is low current efficiency, otherwise there are problems with membrane durability.

もともと電流効率が低い場合はとも角そうでない場合は
、通電当初は良好な性能を示す膜でも、次第に電気抵抗
、電流効率等の性能面及び機械的強度等の物性面で劣化
が認められるようになる。
In some cases, the current efficiency may be low to begin with, but in other cases, even if the film exhibits good performance at the beginning of current application, deterioration may gradually be observed in terms of performance such as electrical resistance and current efficiency, and physical properties such as mechanical strength. Become.

この様な劣化の原因としては種々考えられるが、電流密
度を上昇させた場合に劣化の進行が著しいことから、お
そらくは通電時の膜内部での発熱が一つの大きな原因で
あろうと推察される。
There are various possible causes of such deterioration, but since the deterioration progresses markedly when the current density is increased, it is inferred that one major cause is probably heat generation within the membrane during energization.

即ち、この様な発熱が、電流分布や膜組成の不均一さ等
ともに関係して、膜内部で局部的に可成りの温度上昇を
起し、そのために膜が劣化するのであろう。
That is, such heat generation, in conjunction with the current distribution, non-uniformity of the film composition, etc., causes a considerable local temperature rise inside the film, which causes the film to deteriorate.

本発明者等は、上記の点に留意し、種々検討した結果、
イオン交換膜の芯材即ちバッキングとして熱伝導性の基
材即ち熱伝導性の材質から成るものを用い、該芯材に該
イオン交換膜のイオン交換基が有する電荷と同一符号の
電位を、該イオン交模膜の外部から荷することにより、
紙上の問題の解決が可能であることを見出した。
The inventors of the present invention have taken into consideration the above points, and as a result of various studies,
A thermally conductive base material, that is, a thermally conductive material is used as the core material or backing of the ion exchange membrane, and a potential of the same sign as the charge possessed by the ion exchange groups of the ion exchange membrane is applied to the core material. By loading from the outside of the ion exchange membrane,
We have found that it is possible to solve the problem on paper.

本発明における芯材に用いる基材としては、熱伝導性の
ものであれば特に制限されないが、一般には、熱伝導率
が0.001 m/sec −(z −°C以上好まし
くは0.005 (AI、/5ec−α・00以上であ
るものが良好に用いられる。
The base material used for the core material in the present invention is not particularly limited as long as it is thermally conductive, but generally the base material has a thermal conductivity of 0.001 m/sec -(z -°C or more, preferably 0.005 (AI, /5ec-α・00 or more is preferably used.

具体的には、金属或は炭素質の網状物が特に好適に用い
られる。
Specifically, a metal or carbonaceous mesh material is particularly preferably used.

以下、芯材として網状物を代表させて説明する。Hereinafter, a net-like material will be explained as a representative core material.

金属網状物としては、構成金属が電解条件において極度
に侵かされるものでなければ、特に制限はない。
There are no particular limitations on the metal network as long as the constituent metals are not severely eroded under electrolytic conditions.

例えば、Ti 、Zr、Nb、Ta、Mo、W、Fe。
Co 、Ni 、Cu、Ag、Au、Ru、Rh、Pd
、Co、 Ir 。
For example, Ti, Zr, Nb, Ta, Mo, W, Fe.
Co, Ni, Cu, Ag, Au, Ru, Rh, Pd
, Co, Ir.

Pt、V、Cr、Mn等の金属またはそれらの合金が好
適に使用できる。
Metals such as Pt, V, Cr, Mn, or alloys thereof can be suitably used.

又炭素質網状物としては、各種炭素繊維で構成される織
布、マット類等の他、黒鉛フィルムの如きものも使用で
きる。
Further, as the carbonaceous net-like material, in addition to woven fabrics and mats made of various carbon fibers, materials such as graphite film can also be used.

これらの網状物の形状には、特に制限はないが、極端に
厚いものは、電槽を徒らに大きくする他、膜自体の電気
抵抗を増大させる意味で好ましくない。
There are no particular restrictions on the shape of these nets, but extremely thick ones are not preferred because they not only make the battery case unnecessarily large but also increase the electrical resistance of the membrane itself.

一般に厚さ5mm以下、好ましくは2zm以下で9.0
51m以上のものが好適に用いられる。
Generally the thickness is 5mm or less, preferably 2zm or less and 9.0
A length of 51 m or more is preferably used.

又、網目の形状についても制限はなく、種々の織り方の
ものが好適に用いられる他、多孔板やスポンジ状のもの
、不織布も使用して何等遜色がない。
Further, there is no restriction on the shape of the mesh, and in addition to various weaving methods, perforated plates, sponge-like materials, and non-woven fabrics may also be used without any inferiority.

即ち、ここに言う網状物とは、線以外に多孔板やスポン
ジ状物をも含めた多孔板の総称である。
That is, the net-like material referred to herein is a general term for perforated plates including perforated plates and sponge-like materials in addition to wires.

更に網状物の目(空隙)の大きさは、一般にはイオンの
通過を防げない程度以上であれば特に制限はないが、極
端に目開きの大きいものでは効果が薄れるので通常は5
朋の径または角以下、好ましくは1籠の径または角以下
のものが好適に使用される。
Furthermore, the size of the mesh (voids) is generally not limited as long as it does not prevent the passage of ions, but if the mesh has extremely large openings, the effect will be diminished, so it is
The diameter or angle of one basket or less, preferably the diameter or corner of one basket, is suitably used.

又、上記網状物はイオン交換膜の芯材として用いられる
ものであるから、イオン交換樹脂分との親和性を向上さ
せるために、該網状物の表面をエツチング等により適宜
加工しておくことも行って効果がある。
Furthermore, since the above-mentioned net-like material is used as a core material of an ion-exchange membrane, the surface of the net-like material may be appropriately processed by etching etc. in order to improve the affinity with the ion-exchange resin component. It works and it works.

更に、興味深いことは、上記のようなイオン交換膜の芯
材に、該イオン交換膜のイオン交換基が有する電荷と同
一符号の電位を、該イオン交換膜の外部から荷して電解
を行うことにより得られる。
Furthermore, what is interesting is that electrolysis can be carried out by applying a potential of the same sign as the charge possessed by the ion-exchange groups of the ion-exchange membrane to the core material of the ion-exchange membrane as described above from outside the ion-exchange membrane. It is obtained by

即ち、陽イオン交換膜の場合は、一般にそのイオン交換
基は負の電荷を有するから、それと同一符号の負の電位
を、該陽イオン交換膜の芯材に、陽イオン交換膜の外部
から荷して電解を行う。
That is, in the case of a cation exchange membrane, since the ion exchange group generally has a negative charge, a negative potential of the same sign as the ion exchange group is applied to the core material of the cation exchange membrane from outside the cation exchange membrane. and perform electrolysis.

一般に、熱伝導性の基材は、同時に、全て電気伝導性で
あることがら′、芯材に、電位を荷すことにより、芯材
全体が略々同電位に保たれることになる。
Generally, all thermally conductive base materials are electrically conductive at the same time, so by applying a potential to the core material, the entire core material is maintained at approximately the same potential.

そして、この様な電位は、その大きさを適当に調節する
ことにより、陽イオン交換膜の芯材に負の電位を荷した
場合は、陰イオンの通過を妨げ、イオン交換膜の選択通
過性を一層向上させる如く作用する。
By appropriately adjusting the magnitude of this potential, if a negative potential is applied to the core material of the cation exchange membrane, it will prevent the passage of anions and reduce the selective passage of the ion exchange membrane. It acts to further improve the

なお、芯材に電位を荷して電解を行う場合、芯材自体が
陰極或は陽極として作用しない程度の電位に留めねばな
らぬことは言うまでもない。
In addition, when carrying out electrolysis by applying a potential to the core material, it goes without saying that the potential must be kept to such an extent that the core material itself does not act as a cathode or an anode.

更に、通常の電解条件下つまり外部より芯材に電位を与
えなかった場合に芯材が示すであろう電位よりも、陽イ
オン交換膜の芯材の場合には、卑な即ち低い電位になる
如く、保たなければ効果がない。
Furthermore, in the case of the core material of a cation exchange membrane, the potential is less noble, that is, lower than the potential that the core material would exhibit under normal electrolytic conditions, that is, if no potential was applied to the core material from the outside. Like, if you don't keep it, it won't be effective.

換言すれば、通常の電解条件下で陽極から陰極の方へ位
置を移すにつれて電位は次第に低下するが、丁度、当該
芯材の位置にまで移ってきたときに示すであろう電位よ
りも、陽イオン交換膜の芯材の場合には、卑な電位に、
保たなければならない。
In other words, under normal electrolytic conditions, the potential gradually decreases as you move from the anode to the cathode, but the potential is lower than it would be just as you move from the anode to the cathode. In the case of the core material of an ion exchange membrane,
must be maintained.

このようにして、イオン交換膜の選択通過性を一層向上
させるのである。
In this way, the selectivity of the ion exchange membrane is further improved.

この場合、上記限界内で、具体的に電位をどのような値
に保つかは、電解条件やイオン交換膜(当然芯材も含め
て)の性質等との関連において、その都度、定めなけれ
ばならない。
In this case, the specific value to maintain the potential within the above limits must be determined on a case-by-case basis in relation to the electrolytic conditions and the properties of the ion exchange membrane (including the core material, of course). No.

例えば、陽イオン交換膜の芯材の場合、その芯材基材の
過電圧の大きさに応じ、場合によっては、負電極よりも
卑な電位を保つこともできる。
For example, in the case of the core material of a cation exchange membrane, depending on the magnitude of the overvoltage of the core material base material, a potential less noble than that of the negative electrode can be maintained depending on the case.

また芯材として用いる熱伝導性従ってまた電気伝導性を
有する基材に、イオン交換性を有する或はイオン交換性
に変換しうる高分子物質を付着せしめるときに、芯材と
なる基材と該高分子物質の間に絶縁性物質を介していて
もよい。
In addition, when attaching a polymer substance having ion exchange properties or which can be converted to ion exchange properties to a thermally conductive and electrically conductive base material used as a core material, the core material and the An insulating material may be interposed between the polymer materials.

例えば予め芯材となる基材を電気伝導性、イオン電導性
を有しない物質で被覆して後、イオン交換性を有する或
は容易にイオン交換性を賦与しうる物質を付着せしめて
後、必要によりイオン交換基の導入をしてもよい。
For example, after coating the base material that will become the core material in advance with a substance that does not have electrical conductivity or ion conductivity, and then attaching a substance that has ion exchange properties or can easily impart ion exchange properties, the necessary An ion exchange group may be introduced by.

このような場合には、熱電導性、電気伝導性の芯材に賦
与する電位は特に限定的ではなG)。
In such a case, the potential to be applied to the thermally conductive and electrically conductive core material is not particularly limited (G).

即ち、数■から数100■の電位を賦与してもよい。That is, a potential of several to several hundred square meters may be applied.

このときには例えば陽イオン交換膜は負の静電位を帯び
、即ち、陽イオン交換膜の細孔内の界面は負の電位を帯
びて、陽イオンを選択的に透過し、陰イオンの透過を阻
止する機能が促進される。
At this time, for example, the cation exchange membrane has a negative electrostatic potential, that is, the interface within the pores of the cation exchange membrane has a negative potential, allowing cations to permeate selectively and blocking anions from permeating. The ability to do so is promoted.

ところで、このようにイオン交換膜の芯材に賦与される
電位は、一定の電位を持続して賦与してもよいが、また
間歇的に賦与してもよい。
Incidentally, the potential applied to the core material of the ion exchange membrane in this manner may be applied continuously at a constant level, or may be applied intermittently.

或は交流を整流して得た脈流波であってもよい。Alternatively, it may be a pulsating wave obtained by rectifying alternating current.

このとき脈流の週期は特に限定的ではない。At this time, the period of the pulsating flow is not particularly limited.

或は通常電子工業において用いられる鋸波型の電位を適
用してもよい。
Alternatively, a sawtooth type potential commonly used in the electronics industry may be applied.

又、熱伝導性、電気伝導性をもつ芯材の多くは、機械的
強度に優れたものが多いので、所謂芯材としての補強面
での働きにおいても他に遜色がない。
In addition, many of the core materials having thermal conductivity and electrical conductivity have excellent mechanical strength, so that they are comparable to others in terms of reinforcing function as a so-called core material.

更に、芯材の形状を適当に保つことにより、複雑な形状
の膜を造ることも可能である。
Furthermore, by maintaining the shape of the core material appropriately, it is also possible to create membranes with complex shapes.

即ち、芯材の形状を適宜選択し、それにイオン交換樹脂
分を被覆させればよい。
That is, the shape of the core material may be appropriately selected and the ion exchange resin may be coated on it.

例えば、必要な曲面に適合する金型を造り、その間に芯
材を芯として挾んだ上挙量体混合物を流し込んで重合成
型するとか、或いは熱可塑性の樹脂分を芯材と共に加熱
加圧成型する等、または平板状のものを作り、これを製
膜後任意の形状に変形する方法等種々の方式により望み
の形状のイオン交換膜を造ることができる。
For example, a mold that fits the required curved surface may be made, and a mixture of polyesters sandwiched between the core material may be poured into the mold for polymerization, or a thermoplastic resin may be heated and pressure molded together with the core material. An ion exchange membrane of a desired shape can be produced by various methods, such as by forming a flat plate and transforming it into an arbitrary shape after film formation.

本発明に使用するイオン交換樹脂膜の種類は、特に制限
なく場合に応じて適宜使い分けることが出来る。
The type of ion exchange resin membrane used in the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the situation.

また、金属或は炭素質の網状物を芯材として膜を製造す
る方法は、伺ら制限されず、通常の技術者が想到し得る
任意の方法が採用される。
Further, the method of manufacturing a membrane using a metal or carbonaceous mesh material as a core material is not limited in any way, and any method that can be thought of by a normal engineer may be adopted.

以下、熱伝導性の基材を芯材として用いた陽イオン交換
膜の製造法について若干の例を示すが、1)不均一系の
陽イオン交換膜の場合には、重合系、縮合系の陽イオン
交換樹脂或は無機のイオン交換体の微粉末を適当な熱可
塑性高分子と均一に混合し、これに網状物を埋込んで膜
状に加熱成型すればよい。
Some examples of methods for manufacturing cation exchange membranes using thermally conductive substrates as core materials are shown below.1) In the case of heterogeneous cation exchange membranes, polymerization or condensation A fine powder of a cation exchange resin or an inorganic ion exchanger may be uniformly mixed with a suitable thermoplastic polymer, a mesh material may be embedded therein, and the mixture may be heated and molded into a membrane.

また上記微粉状イオン交換樹脂を線状高分子を溶解した
粘稠なポリマー溶液中に均一に分散し、これを塗布、浸
漬、噴霧等によって網状物を被覆し溶媒を飛散させて膜
状としてもよい。
Alternatively, the above-mentioned fine powder ion exchange resin can be uniformly dispersed in a viscous polymer solution in which a linear polymer is dissolved, and this can be coated on a network by coating, dipping, spraying, etc., and the solvent can be scattered to form a film. good.

或は無機のイオン交換体等とセメントを混和したものの
中に網状物を埋込んで膜状としてもよい。
Alternatively, a membrane may be formed by embedding a mesh in a mixture of an inorganic ion exchanger or the like and cement.

このように、従来公知の不均一系イオン交換膜製造の際
の技術を適用して網状物入りイオン交換膜を製造するこ
とができる。
In this way, a network-containing ion exchange membrane can be manufactured by applying conventionally known techniques for manufacturing heterogeneous ion exchange membranes.

2)同様に、均−系の陽イオン交換膜についても従来一
般に均−系イオン交換膜製造のために提案されている各
種の技術を適用して網状物入りイオン交換膜をつぐるこ
とかできる。
2) Similarly, for homogeneous cation exchange membranes, it is possible to fabricate ion exchange membranes containing mesh by applying various techniques conventionally proposed for producing homogeneous ion exchange membranes.

次にいくつかの態様をあげると、 (a)まず、ビニル、アリル等の重合性官能基を有する
単量体を用い塗布・浸漬・噴霧等の手段によって直接網
状物を被覆しこれを加熱重合する態様があげられる。
Here are some embodiments: (a) First, a monomer having a polymerizable functional group such as vinyl or allyl is used to directly coat the net by coating, dipping, spraying, etc., and then heat polymerize it. There are ways to do so.

この場合、重合原料液の垂れを防ぐ必要がある場合は、
網状物の形状に応じ重合原料の粘度を調節したり或は、
セロファン等の適当なフィルム状のもので被覆すればよ
い。
In this case, if it is necessary to prevent the polymerization raw material solution from dripping,
Adjust the viscosity of the polymerization raw material depending on the shape of the net, or
It may be covered with a suitable film such as cellophane.

ここで用いられる液状の粘稠な塗布液は、含弗素系ビニ
ル、アリールモノマーを一種以上用いたものであり、粘
度を上げるために適宜可溶性耐酸化性高分子微粉状分散
性の耐酸化性の高分子を存在させてもよい。
The liquid viscous coating solution used here uses one or more types of fluorine-containing vinyl and aryl monomers, and in order to increase the viscosity, it is appropriately coated with a soluble oxidation-resistant polymer finely dispersed oxidation-resistant polymer. A polymer may also be present.

この適当に混合した粘稠なものを用い塗布・浸漬・噴霧
等の手段によって直接網状物を被覆し、これを加圧或は
常圧下に加熱重合する他、必要に応じスルホン化、加水
分解その他公知の手段により陽イオン交換基の導入、陽
イオン交換基への変換を行えばよい。
This appropriately mixed viscous material is used to directly coat the net-like material by coating, dipping, spraying, etc., and this is heated and polymerized under pressure or normal pressure, and is also subjected to sulfonation, hydrolysis, etc. as necessary. Introduction of a cation exchange group and conversion into a cation exchange group may be carried out by known means.

重合は、不溶な高分子構造物が構成されるならば、ラジ
カル的にも、イオン重合的にも、重合させてよく、放射
線、X線、光のエネルギー等を用いてもよい。
As long as an insoluble polymer structure is formed, the polymerization may be carried out by radical or ionic polymerization, and radiation, X-rays, light energy, etc. may be used.

(b) 次に、線状高分子電解質を用いる方法があげ
られる。
(b) Next, there is a method using a linear polymer electrolyte.

即ち、含弗素系陰イオン性高分子電解質を適当な溶媒に
溶解し、これを用い塗布・浸漬・噴霧等の手段によって
、網状物を被覆し、然る後、溶媒を飛散させ、残った膜
状物が使用する条件下で、不溶性であればそのまま、可
溶性ならば、適当な手段、例えば放射線照射、X線照射
、紫外線等によって、不溶化することができる。
That is, a fluorine-containing anionic polymer electrolyte is dissolved in a suitable solvent, and the net is coated with the solution by means such as coating, dipping, or spraying, and then the solvent is scattered to remove the remaining film. Under the conditions in which the substance is used, if it is insoluble, it can be made as is, and if it is soluble, it can be made insolubilized by appropriate means such as radiation irradiation, X-ray irradiation, ultraviolet rays, etc.

また、含弗素系高分子電解質のみでなく、他に耐酸化性
のある可溶性高分子、分散性高分子を共存させて、溶液
状態で被覆させてもよい。
In addition, not only the fluorine-containing polymer electrolyte but also other oxidation-resistant soluble polymers and dispersible polymers may be coexisting and coated in a solution state.

この場合は、高分子物質のファンデルワールス力、高分
子鎖のからみ合い等によって、不溶性となり、網状物と
良好に耐着することができる。
In this case, the polymer material becomes insoluble due to van der Waals forces, entanglement of polymer chains, etc., and can adhere well to the network material.

これらは若干の例であり、また線状高分子電解質或は線
状高分子電解質に加水分解等の簡単な手段で線状高分子
電解質に変換できる化合物で水に或は使用する塩・酸性
・塩基性水溶液に不溶な高分子電解質で熱可塑性のある
ものを加熱して網状稠を被覆させ、必要に応じイオン交
換基の導入をする方法も有効である。
These are just a few examples, and linear polyelectrolytes or compounds that can be converted into linear polyelectrolytes by simple means such as hydrolysis, which can be used in water or with salts, acids, Another effective method is to heat a thermoplastic polymer electrolyte that is insoluble in a basic aqueous solution to coat the network, and to introduce ion exchange groups as necessary.

この種の線状高分子としては次式で表わされるものが特
に有効である。
As this type of linear polymer, those represented by the following formula are particularly effective.

(但しmは正の整数、l、nはO又は正の正数、Xはハ
ロゲン又は−〇H基を表す) (C) また不活性な高分子化合物を用いる方法も存
する。
(However, m is a positive integer, l and n are O or a positive integer, and X represents a halogen or -0H group) (C) There is also a method using an inert polymer compound.

即ち、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリ3弗
化−塩化エチレン、ポリ4弗化エチレン等々の熱可塑性
高分子を加熱成形によって網状物上に付着させて薄い膜
状物を形成させ、これに何らかの方法でイオン交換基を
導入するものである。
That is, thermoplastic polymers such as polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polytrifluoroethylene chloride, polytetrafluoroethylene, etc. are adhered onto the net by thermoforming to form a thin film-like material. An ion exchange group is introduced into this by some method.

高分子を付着させる方法は特に制限されず例えば上記高
分子化合物の一種以上を適当な溶媒に溶解或は分散し、
これの中に上記網状物を浸漬し、溶媒を飛散させる方法
、上記網状物に該溶液・分散液を塗布・噴霧して溶媒を
飛散させる方法、或は上記高分子物の微粉状のものを静
電的に荷電させ、他方網状物も反対電荷に荷電させて、
微粉状のものを静電的に付着させてこれを加熱し微粉状
の高分子を融着させて膜状物とする方法、上記高分子を
高温で且つ熱分解しない温度で融解してこれに例えば網
状物を浸漬付着させる方法、上記高分子を網状物を芯に
して成形する方法等が有効である。
The method for attaching the polymer is not particularly limited, and for example, one or more of the above-mentioned polymer compounds may be dissolved or dispersed in an appropriate solvent,
A method of immersing the above-mentioned net-like material in this and scattering the solvent, a method of applying and spraying the solution/dispersion onto the above-mentioned net-like material and scattering the solvent, or a method of scattering the solvent in the form of fine powder of the above-mentioned polymer. Electrostatically charged, and on the other hand, the mesh is also charged with the opposite charge,
A method of electrostatically adhering a fine powder and heating it to fuse the fine powder of polymer to form a film, and a method of melting the above polymer at a high temperature that does not cause thermal decomposition. For example, a method in which a net-like material is immersed and attached, a method in which the above-mentioned polymer is molded using a net-like material as a core, etc. are effective.

これらの方法は用いる高分子化合物の種類分子量等の高
分子物の物性値と網状物の材質・形状及び網状物入りイ
オン交換膜の使用目的によって適宜最適の方法を選定す
ればよい。
The most suitable method may be selected depending on the type of polymer compound used, the physical properties of the polymer such as molecular weight, the material and shape of the network, and the intended use of the ion exchange membrane containing the network.

付着せしめた高分子化合物にはイオン交換基を導入しな
ければならない。
Ion exchange groups must be introduced into the attached polymer compound.

イオン交換基を導入する方法としては付着した高分子物
がイオン交換基導入可能な高分子である場合には、これ
を直接イオン交換基導入試薬で網状物材質が著しく腐蝕
されないもので処理すればよい。
As a method for introducing ion exchange groups, if the attached polymer is a polymer that can be introduced with ion exchange groups, it can be directly treated with an ion exchange group introduction reagent that does not significantly corrode the mesh material. good.

また、この付着した高分子化合物に重合可能なビニル、
アリール化合物を常温或は加温下に含浸させ同時にラジ
カル重合開始剤を共存させて含浸した化合物が飛散しな
いような条件下、例えば加圧下に加熱重合させればよい
In addition, polymerizable vinyl,
The aryl compound may be impregnated at room temperature or under heating, and at the same time, a radical polymerization initiator may be allowed to coexist, and the impregnated compound may be heated and polymerized under conditions such that the impregnated compound does not scatter, for example, under pressure.

この場合架橋性のポリビニル化合物を共存させて三次元
構造を形成させてもよく或は線状のものであってもよい
In this case, a crosslinkable polyvinyl compound may be present to form a three-dimensional structure, or a linear structure may be formed.

また重合手段はラジカル重合に限定されずカチオン重合
、アニオン重合、レドックス重合であってもよい。
Moreover, the polymerization means is not limited to radical polymerization, but may be cationic polymerization, anionic polymerization, or redox polymerization.

更に上記付着した高分子物にあまりに大量のビニル、ア
リール化合物が含浸して寸法変化が著しく且つ機械的強
度が弱い場合には含浸量に適当な溶媒を添加し希釈して
含浸させ、含浸量を減少させてもよい。
Furthermore, if the adhered polymer is impregnated with an excessively large amount of vinyl or aryl compound, resulting in significant dimensional changes and weak mechanical strength, add an appropriate solvent to the impregnated amount to dilute and impregnate. May be decreased.

また含浸量が少い場合には予め付着した高分子物を溶媒
で膨潤させて後、単量体中に浸漬してもよい。
If the amount of impregnation is small, the pre-adhered polymer may be swollen with a solvent and then immersed in the monomer.

勿論加温することにより含浸量を増大させることもでき
る。
Of course, the amount of impregnation can also be increased by heating.

また、上記含浸法の他に放射線等によって付着した高分
子物にビニル、アリール単量体をグラフト重合させても
よい。
In addition to the above-mentioned impregnation method, a vinyl or aryl monomer may be graft-polymerized onto a polymer attached by radiation or the like.

この場合予め付着した高分子に放射線を照射してラジカ
ルを形成させたのちに単量体中或は単量体混合物中に浸
漬してもよいし、浸漬したまま放射線を照射してもよく
、更には含浸させたのち放射線を照射して重合させても
よい。
In this case, the pre-adhered polymer may be irradiated with radiation to form radicals and then immersed in the monomer or monomer mixture, or the polymer may be irradiated with radiation while being immersed. Furthermore, after being impregnated, radiation may be irradiated to polymerize.

これら各種の方法のうち網状物入りイオン交換膜の使用
目的、付着した高分子物の種類、網状物の形状、材質等
によって適宜最適のものを採用すればよい。
Among these various methods, the most suitable one may be adopted depending on the purpose of use of the ion exchange membrane containing the mesh, the type of polymer attached, the shape of the mesh, the material, etc.

例えば弗化ビニリデンのシートを網状物上に加熱融着さ
せて、これをアクリル酸或はアクリル酸とスチレン、ジ
ビニルベンゼン等の混合物中に浸漬し、放射線を照射し
てグラフト重合させたのちに弗素化する方法、或はポリ
エチレンを加熱して網状物上に融着させ、これを加温し
たメタアクリル酸、ジビニルベンゼン及びベンゾイルパ
ーオキサイドの混合溶液中に浸漬し、付着したポリエチ
レンに充分に含浸させ、次いでオートクレーブ中で高圧
下に加熱重合して後、弗素化処理して本発明の構造物を
得る方法などがあげられる。
For example, a sheet of vinylidene fluoride is heat-fused onto a mesh material, immersed in acrylic acid or a mixture of acrylic acid and styrene, divinylbenzene, etc., and irradiated with radiation to cause graft polymerization. Alternatively, polyethylene is heated to fuse it onto the net-like material, and this is immersed in a heated mixed solution of methacrylic acid, divinylbenzene, and benzoyl peroxide to fully impregnate the attached polyethylene. Then, the structure of the present invention can be obtained by carrying out heating polymerization under high pressure in an autoclave, followed by fluorination treatment.

その他ポリエチレン等の微粉末にスチレンスルホン酸或
はその塩類、スチレンスルホニルクロライドエステル類
、アクリル酸等を放射線等によってグラフト重合し、こ
れを例えば網状物上に付着・加熱して融着させてもよい
In addition, styrene sulfonic acid or its salts, styrene sulfonyl chloride esters, acrylic acid, etc. may be graft-polymerized to a fine powder of polyethylene or the like using radiation or the like, and this may be adhered to a net-like material and fused by heating. .

この場合必要ならば加水分解等の手段によって、イオン
交換基の導入をすればよい。
In this case, if necessary, an ion exchange group may be introduced by means such as hydrolysis.

更に耐酸化性を賦与するため、適宜弗素化すればよい。Furthermore, in order to impart oxidation resistance, it may be appropriately fluorinated.

(d) 更に型わく重合法による方法も存する。(d) There is also a mold polymerization method.

即ち、アクリル酸、メタアクリル酸、スチレンスルホン
酸エステル類、ビニルスルホン酸エステル類等にジビニ
ルベンゼンのような架橋剤を加え、更にラジカル重合開
始剤を添加し、必要に応じ他の添加剤例えば希釈剤とな
る溶媒、線状高分子、微粉状架橋性高分子等を加えて均
一に混合し、これを網状物の形状に応じた型わくの中に
芯として網状物を挿入し、次いで上記モノマー混合溶液
を流し込み加熱重合させる方法である。
That is, a crosslinking agent such as divinylbenzene is added to acrylic acid, methacrylic acid, styrene sulfonate esters, vinyl sulfonate esters, etc., a radical polymerization initiator is further added, and other additives such as dilution are added as necessary. A solvent to be used as an agent, a linear polymer, a finely divided crosslinkable polymer, etc. are added and mixed uniformly, and the net is inserted as a core into a mold according to the shape of the net, and then the above monomer is added and mixed uniformly. This is a method of pouring a mixed solution and polymerizing it by heating.

この場合、耐酸化性がないときは、耐酸化性を賦与する
ために、弗素化処理すればよい。
In this case, if there is no oxidation resistance, fluorination treatment may be performed to impart oxidation resistance.

以上、本発明の熱伝導性、電気伝導性の基材を芯材、一
般には網状物の芯材として用いたイオン交換膜を作るた
めの若干の例を示したが、以上の例示によって本発明が
何ら限定されるものではない。
Above, some examples of making an ion exchange membrane using the thermally conductive and electrically conductive base material of the present invention as a core material, generally as a core material of a mesh material, have been described. is not limited in any way.

基本的には熱伝導性、電気伝導性の網状物と陽イオン交
換膜が何らかの方法で一体化しているものであればよい
Basically, any material in which a thermally conductive or electrically conductive network material and a cation exchange membrane are integrated by some method may be used.

例えば、ナフィオン(デュポン社の商品名)の如く一8
O2F或は−80201等を有する厚膜を網状物に溶融
一体化させ、その後加水分解して−’5O3Hの如き陽
イオン交換性とするのもよい。
For example, Nafion (trade name of DuPont)
It is also possible to melt and integrate a thick film containing O2F or -80201 into a network and then hydrolyze it to form a cation exchanger such as -'5O3H.

また製法上網状物上でモノマーを重合或は共重合させる
ときには、モノマーが飛散したり或は一部にかたよって
存在したり、更にピンホール、穴等が生じないようにセ
ロファン、ビニロン、含弗素系ポリマー等によって網状
物の一方或は両方をおおって重合させることが望ましい
場合もある。
In addition, when monomers are polymerized or copolymerized on a net-like material in the manufacturing process, cellophane, vinylon, fluorine-containing material is In some cases, it may be desirable to cover one or both of the net-like materials and polymerize them with a polymer or the like.

またオートクレーフ沖で電極を回転させながら樹脂成分
のかたよりがないように重合させることもできる。
It is also possible to polymerize while rotating the electrodes in the autoclave so that the resin components do not shift.

更に本発明で用いるイオン交換膜は、陽イオン交換基を
有する高分子体が膜状をなし、且つ、その内部に網状物
を含有していることである。
Furthermore, the ion exchange membrane used in the present invention has a membrane-like structure made of a polymer having cation exchange groups, and contains a network inside the membrane.

そして良好な電解を行うためには微細な亀裂、ピンホー
ルの存在も許されない。
In order to perform good electrolysis, the presence of minute cracks and pinholes is not allowed.

即ち、加圧下において水の透過が通常のイオン交換樹脂
膜程度しかないことが好ましい。
That is, it is preferable that the permeation of water under pressure be as low as that of a normal ion exchange resin membrane.

即ち、透水量が10−5CG/ffl・atm−3eC
以下であることが望ましい。
That is, the water permeability is 10-5CG/ffl・atm-3eC
The following is desirable.

前記のイオン交換膜をアルカリ金属塩電解用に用いる場
合には、生成アルカリ水酸化物の電流効率を向上させる
ために我々が先に提案した一方の膜面上に陰イオン交換
性の薄層を存在させてもよく、また中性の薄層を存在さ
せてもよい。
When the above-mentioned ion exchange membrane is used for alkali metal salt electrolysis, it is necessary to add an anion exchange thin layer on one membrane surface as we proposed earlier in order to improve the current efficiency of the generated alkali hydroxide. It may be present or a thin neutral layer may be present.

この場合特に好ましいのは上記薄層が架橋されて緻密と
なっている場合である。
In this case, it is particularly preferred if the thin layer is crosslinked and becomes dense.

また、この陰イオン交換性或は中性の薄層の存在のさせ
方は物理的又は化学的に付着・吸着している場合、陽イ
オン交換樹脂部と薄層がその界面において高分子鎖のか
らみ合いによって付着している場合でもよく、また、イ
オン結合、共有結合、配位結合等によって存在していて
もよい。
In addition, the presence of this anion exchange or neutral thin layer is such that when the cation exchange resin part and the thin layer are physically or chemically attached or adsorbed, the polymer chain is formed at the interface between the cation exchange resin part and the thin layer. They may be attached through entanglement, or may exist through ionic bonds, covalent bonds, coordinate bonds, etc.

そして、薄層は陽イオン樹脂部の上に層状に重ねて存在
してもよく、また形成された陽イオン交換樹脂部の内部
に向って適当な化学反応によって存在してもよい。
The thin layer may then be present in a layered manner on top of the cationic resin part, or may be present by a suitable chemical reaction towards the interior of the formed cationic exchange resin part.

その他、我々が先に提案した陽イオン交換性・中性・陰
イオン交換性の単量体を含浸重合させる方法も有効であ
る。
In addition, the method of impregnating and polymerizing cation-exchanging, neutral, and anion-exchanging monomers that we proposed earlier is also effective.

この場合、その後弗素化してもよい。In this case, fluorination may be performed afterwards.

以上の処理によって陽イオン交換膜本体の電流効率、生
成アルカリ金属水酸化物の純度向上などの利点が得られ
るが、後処理の物質が耐酸化性のない場合は、これを弗
素化するか、或は酸化剤の存在しない陰極側或は膜内部
に存在させればよい。
The above treatment provides advantages such as improving the current efficiency of the cation exchange membrane itself and improving the purity of the alkali metal hydroxide produced. However, if the post-treatment material does not have oxidation resistance, it may be necessary to fluorinate it or Alternatively, it may be present on the cathode side where no oxidizing agent is present or inside the membrane.

また本発明で用いる陽イオン交換膜の陽イオン交換樹脂
部分に結合して存在させるイオン交換基としては、従来
公知の水溶液中で負の電荷となりうる官能基なら伺ら制
限なく用いられる。
Further, as the ion exchange group to be present bound to the cation exchange resin portion of the cation exchange membrane used in the present invention, any conventionally known functional group that can be negatively charged in an aqueous solution can be used without any restriction.

即ち、スルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基、亜リン
酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基、亜リン酸エ
ステル基、フェノール性水酸基、チオール基、はう酸基
、けい酸基、スズ酸等である。
That is, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, a sulfuric acid ester group, a phosphoric acid ester group, a phosphorous acid ester group, a phenolic hydroxyl group, a thiol group, a halonic acid group, a silicate group, Such as stannic acid.

これらのイオン交換基は、イオン交換膜としての機能を
有する程度に存在していればよい。
It is sufficient that these ion exchange groups are present to the extent that it functions as an ion exchange membrane.

また、前記表層部に薄層状に存在させる陰イオン交換性
の薄層中には水溶液中で負の電荷となりうる官能基を有
するもので、一級、二級、三級アミン、第4級アンモニ
ウム、第二級スルホニウム、第4級ホスホニウム、アル
ソニウム、スチボニウム、コバルチジニウム等のオニウ
ム塩基類である。
In addition, the anion exchange thin layer present in the surface layer has functional groups that can be negatively charged in an aqueous solution, such as primary, secondary, tertiary amines, quaternary ammonium, Onium bases such as secondary sulfonium, quaternary phosphonium, arsonium, stibonium, and cobaltidinium.

中性の薄層としては全く水溶液中で解離しうる官能基が
存在しない場合も、上記した陰イオン交換性の基と陽イ
オン交換性の基がほぼ等当量づつ存在する場合もともに
有効である。
As a neutral thin layer, it is effective both when there is no functional group that can dissociate in an aqueous solution and when the above-mentioned anion exchange group and cation exchange group are present in approximately equal amounts. .

また表層部に薄層が存在する場合には、この陰イオン交
換性の薄層、中性の薄層の上に更に陽イオン交換樹脂成
分が存在し、サンドウィッチ状に陰イオン交換性、陽イ
オン交換性の薄層が存在していてもよい。
In addition, when a thin layer exists on the surface layer, a cation exchange resin component exists on top of this anion exchange thin layer and neutral thin layer, forming a sandwich of anion exchange and cation exchange resin components. Exchangeable thin layers may also be present.

本発明に於けるアルカリ金属塩の電解はリチウム、ナト
リウム、カリウム、ルビジウム、セシウムのハロゲン化
物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩等の電解に利用出来る。
The electrolysis of alkali metal salts in the present invention can be used to electrolyze halides, sulfates, nitrates, phosphates, etc. of lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium.

本発明で用いるイオン交換膜のイオン交換樹脂部分とし
ては、一般に耐酸化性のある弗素系等のものを用いるの
が好ましい。
As the ion exchange resin portion of the ion exchange membrane used in the present invention, it is generally preferable to use a fluorine-based resin having oxidation resistance.

本発明において弗素系・無機物等の酸化剤に対して耐性
のある材質によって陽イオン交換樹脂部分が構成されて
いるときにはそのまま、陽極と陰極の間に設置して用い
ればよく、また炭化水素系の耐酸化性を有さない材質に
より、陽イオン交換樹脂部分が構成されているとさて、
しかも電解時に陽極から酸化性物質が発生する場合には
これによる樹脂部分の酸化劣化を防止するために前記し
た如く、陽イオン交換膜部分を弗素化、塩素化等の耐酸
性を賦与する処理をすればよい。
In the present invention, if the cation exchange resin part is made of a material that is resistant to oxidizing agents such as fluorine-based or inorganic substances, it may be used as it is by placing it between the anode and the cathode. If the cation exchange resin part is made of a material that does not have oxidation resistance,
Moreover, when oxidizing substances are generated from the anode during electrolysis, in order to prevent oxidative deterioration of the resin part due to this, the cation exchange membrane part is treated with acid resistance such as fluorination and chlorination, as described above. do it.

以下、いくつかの実施例をあげるが、本発明は、これら
の実施例によって何ら制限されるものではない。
Hereinafter, some examples will be given, but the present invention is not limited to these examples in any way.

実施例 1 スチレン200部、メタアクリル酸200部、純度55
係のジビニルベンゼン100部、ステアリルメタアクリ
レート200部からなる単量体混合物に、スチレン−ブ
タジェン共重合体ゴム20部を均一に溶解し、更にこれ
に長さ約O1Icm、で3デニール相当の炭素繊維製の
チョップを15部加えて、ホモゲナイザーによって均一
に攪拌分散させたのちに、これにラウリルメチルパーオ
キサイド(商品名パーブチルL日本油脂製)7部を溶解
した。
Example 1 200 parts of styrene, 200 parts of methacrylic acid, purity 55
20 parts of styrene-butadiene copolymer rubber was uniformly dissolved in the monomer mixture consisting of 100 parts of divinylbenzene and 200 parts of stearyl methacrylate, and carbon fibers having a length of about 01 cm and equivalent to 3 denier were added to the monomer mixture. After adding 15 parts of the chopped powder produced by the company, and stirring and dispersing the mixture uniformly using a homogenizer, 7 parts of lauryl methyl peroxide (trade name: Perbutyl L, manufactured by NOF Corporation) was dissolved therein.

次いで、これを120デニールの糸で打ち込み本数がタ
テ・ヨコともに35本の炭素繊維製の布に均一に脱気し
ながら塗布し、これの両面をセロファンでおおい、11
0℃に加熱して24時間重合させた。
Next, this was applied with 120 denier thread to a carbon fiber cloth with 35 threads both vertically and horizontally while degassing it evenly, and both sides of this were covered with cellophane.
The mixture was heated to 0°C and polymerized for 24 hours.

得られた膜状物は炭素繊維の織布の目の間に均一に炭素
繊維のチョップが分散し、電気伝導性をもっていた。
The obtained film-like material had carbon fiber chops uniformly dispersed between the meshes of the carbon fiber woven fabric, and had electrical conductivity.

次いで、これを6.0NNaOH中に50℃で24時間
浸漬してカルボン酸をカルボン酸ソーダに変えて電気抵
抗を6.0NNaOH中で70°Cで測定したところ3
.2Ω−鋸であった。
Next, this was immersed in 6.0N NaOH at 50°C for 24 hours to change the carboxylic acid to sodium carboxylate, and the electrical resistance was measured in 6.0N NaOH at 70°C.3
.. It was 2Ω-saw.

この膜を用いて飽和食塩水の電気分解を王室法によって
実施した。
Using this membrane, electrolysis of saturated saline water was carried out according to the royal method.

即ち、陽極と本発明の陽イオン交換膜の間にポリ4弗化
エチレンの透水性多孔性隔膜を配して陽極から発生する
酸化剤による本発明の隔膜の酸化劣化を防止して陰極液
から6.0NNaOHを取得した。
That is, a water-permeable porous diaphragm made of polytetrafluoroethylene is placed between the anode and the cation exchange membrane of the present invention to prevent oxidative deterioration of the diaphragm of the present invention due to the oxidizing agent generated from the anode, and to prevent the diaphragm from being removed from the catholyte. 6.0N NaOH was obtained.

即ち、有効通電面積0.5部mのポリ塩化ビニル製の電
解槽で陽極室、中間室、陰極室の王室から構された電解
槽(王室電解槽)を用いて陽極室に飽和食塩水を供給し
て電気分解を行った。
That is, using an electrolytic cell (royal electrolytic cell) made of polyvinyl chloride with an effective current-carrying area of 0.5 parts m and consisting of an anode chamber, an intermediate chamber, and a cathode chamber, a saturated saline solution was poured into the anode chamber. Electrolysis was carried out by supplying

陽極室と中間室の間にはポリ4弗化エチレンの透水性多
孔性隔膜を配して、陽極から発生する酸化剤による本発
明の隔膜の酸化劣化を防止した。
A water-permeable porous diaphragm made of polytetrafluoroethylene was placed between the anode chamber and the intermediate chamber to prevent oxidative deterioration of the diaphragm of the present invention due to the oxidizing agent generated from the anode.

中間室には飽和食塩水を流し、中間室と陰極室の間には
本発明の陽イオン交換膜(隔膜)を配した。
A saturated saline solution was flowed into the intermediate chamber, and a cation exchange membrane (diaphragm) of the present invention was placed between the intermediate chamber and the cathode chamber.

陰極室から6.0NNaOHを取得した。6.0N NaOH was obtained from the cathode chamber.

陽極室に塩酸を加えpHを2に調整したところ、中間室
はpH9となった。
When hydrochloric acid was added to the anode chamber to adjust the pH to 2, the pH of the intermediate chamber became 9.

この場合電流密度は30A/di’で電解温度は70℃
とした。
In this case, the current density is 30A/di' and the electrolysis temperature is 70℃.
And so.

尚、ここで用いた陽極はチタンのラス材の上に、二酸化
チタンと二酸化ルテニウムをコーティングした不溶性陽
極を用い、陰極には軟鉄のラス材を用いた。
The anode used here was an insoluble anode made of a titanium lath material coated with titanium dioxide and ruthenium dioxide, and the cathode was a soft iron lath material.

さて、上記のの電解を電解時の液の温度70℃30A/
dmの電流密度で実施すると電流効率は6.0NNaO
Hを取得して92係であったが、この電導性を有する陽
イオン交換膜に別の電源から陽極に対して、−2,OV
の電位を与えて、陽イオン交換膜を負に帯電させ電解を
同様に30A/ctm?実施したところ、6.0NNa
OHを取得して電流効率は95係となっていた。
Now, the temperature of the solution during electrolysis is 70℃ 30A/
When carried out at a current density of dm, the current efficiency is 6.0NNaO
H was obtained and the result was 92, but this conductive cation exchange membrane was supplied with -2,OV from another power source to the anode.
The cation exchange membrane was negatively charged by applying a potential of 30 A/ctm? When carried out, 6.0NNa
After obtaining OH, the current efficiency was 95.

なお、NaOH中のNaCJ’の量は50 %NaOH
換算で実施例1と同一の条件で電解したときは、45p
pmであったが、陽極に対して−2,OVの電位を陽イ
オン交換膜に与えた場合には、NaOH中のNaCIJ
の量は、50%NaOH換算で30 ppmであった。
Note that the amount of NaCJ' in NaOH is 50% NaOH
In terms of conversion, when electrolyzed under the same conditions as Example 1, 45p
pm, but when a potential of -2.OV was applied to the cation exchange membrane with respect to the anode, NaCIJ in NaOH
The amount was 30 ppm in terms of 50% NaOH.

実施例 2 テトラフルオロエチレンとパーフルオロ(3,6=ジオ
キサ−4−メチル−7−オクテンスルホニルフルオライ
ド) CF2−CFOCF2−CF(CF3)OCF2−CF
2SO2F の共重合体で高分子膜状物を溶融成型して作った。
Example 2 Tetrafluoroethylene and perfluoro(3,6=dioxa-4-methyl-7-octensulfonyl fluoride) CF2-CFOCF2-CF(CF3)OCF2-CF
It was made by melt-molding a polymer membrane using a 2SO2F copolymer.

この膜状物でQ、 1 mmの厚みのもので交換容量が
0.91ミlJ当量/g乾燥膜と0.05mmの厚みで
0.67ミIJ当量/g乾燥膜のものを二枚用いて、間
に鉄製の金網をはさみ加熱融着して金網を芯にした高分
子膜状物とした。
Two of these membranes were used: one with a thickness of 1 mm and an exchange capacity of 0.91 milJ equivalent/g dry membrane, and the other with a thickness of 0.05 mm and an exchange capacity of 0.67 milJ equivalent/g dry membrane. Then, an iron wire mesh was sandwiched between them and heat fused to form a polymer membrane with the wire mesh as a core.

これを6.0NKOH中に浸漬して加水分解し、スルホ
ン酸カリウムをイオン交換基とする陽イオン交換膜とし
た。
This was immersed in 6.0NKOH and hydrolyzed to obtain a cation exchange membrane having potassium sulfonate as an ion exchange group.

金網を芯にした陽イオン交換膜の電気抵抗は0.5NN
a Cl中で25℃で測定して、5.2Ω−dであった
The electrical resistance of a cation exchange membrane with a wire mesh core is 0.5NN.
a 5.2 Ω-d, measured in Cl at 25°C.

この金網を芯にした膜状物は、破損することなく、また
ピンホールを生成することなく、如何なる形状にもする
ことができた。
This film-like material having the wire mesh as its core could be formed into any shape without being damaged or producing pinholes.

次に、ここで得られた融膜を用いて、飽和食塩水の電解
を条件を変えて次のように実施した。
Next, using the obtained melted film, electrolysis of saturated saline solution was carried out under different conditions as follows.

■、実施例1と同様の陽極と陰極を装着して陽極室と陰
極室の間に本発明の融膜を配して、陰極室から6.0N
NaOHを定常的に取得した。
(2) The same anode and cathode as in Example 1 are installed, and the fusing membrane of the present invention is placed between the anode chamber and the cathode chamber, and the pressure is applied to the cathode chamber at 6.0N.
NaOH was obtained constantly.

電解槽の有効通電面積は0.5dmであり、電解温度は
70℃で陽極室には飽和食塩水を供給した。
The effective current-carrying area of the electrolytic cell was 0.5 dm, the electrolysis temperature was 70° C., and saturated saline was supplied to the anode chamber.

電流効率は74%であった。Current efficiency was 74%.

電流密度は30A/dm’であった。The current density was 30 A/dm'.

また、NaOH中のNaClの量は48 %Na OH
換算で80 ppmであった。
Also, the amount of NaCl in NaOH is 48% NaOH
It was converted to 80 ppm.

2、上記1と同様の電解槽に本発明の融膜を配して、こ
の融膜に別の整流器から、陽極に対し−2,2Vの電位
を賦与して電解を実施したところ、6. ONN a
OHを取得して電流効率は85%で、NaOH中のNa
Clの量は48%NaOH換算で50 ppmであった
2. The fused film of the present invention was placed in the same electrolytic cell as in 1 above, and electrolysis was performed by applying a potential of -2.2 V to the anode from another rectifier to the fused film.6. ONN a
Obtaining OH, the current efficiency was 85%, and Na in NaOH
The amount of Cl was 50 ppm in terms of 48% NaOH.

′また電解の条件は、70℃で30A/dm’の電流密
度であり、陽極には、酸化チタンと酸化ルテニウムをチ
タンの網の上にコーティングしたもの、陰極は鉄製の網
であった。
The electrolytic conditions were 70° C. and a current density of 30 A/dm, the anode was a titanium oxide and ruthenium oxide coated on a titanium mesh, and the cathode was an iron mesh.

実施例 3 テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニル
エーテルスルホニルフルオライドの共重合体から得た交
換容量0.91 meq/g乾燥樹脂となる高分子体を
用いて膜状物を成型した。
Example 3 A film-like material was molded using a polymer obtained from a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether sulfonyl fluoride and resulting in a dry resin with an exchange capacity of 0.91 meq/g.

即ち、100メツシユのニッケルの金網をポリ弗化ビニ
リデンのジメチルホルムアミドの2係溶液の中に浸漬し
、引き上げてこれを風乾したのち、更に180°Cの空
気乾燥器の中で加熱してニッケルの金網の上にポリ弗化
ビニリデンの薄膜を形成させて絶縁させた。
That is, a 100-mesh nickel wire mesh was immersed in a dimethylformamide dimethylformamide solution of polyvinylidene fluoride, pulled out, air-dried, and further heated in an air dryer at 180°C to dissolve the nickel. A thin film of polyvinylidene fluoride was formed on the wire mesh to insulate it.

ついでこの芯材に上記の共重合体でスルホニルフルオラ
イド型のものを両面から融着し融膜とした。
Next, the above-mentioned copolymer of sulfonyl fluoride type was fused to this core material from both sides to form a fused film.

これを6.0NKOH中に浸漬して加水分解しスルホン
酸カリウムに変えた。
This was immersed in 6.0NKOH to be hydrolyzed and converted into potassium sulfonate.

この膜を用いて飽和食塩水の二室法による電気分解を実
施した。
Using this membrane, electrolysis of saturated saline was carried out using the two-chamber method.

即ち、陽極液として飽和食塩水を用い、陰極から6.0
NNaOHを取得した。
That is, using saturated saline as the anolyte, 6.0
NNaOH was obtained.

このときの電流効率は72%であった。The current efficiency at this time was 72%.

ついでこの融膜に200■の直流電源のマイナス極を接
続し、陰極に直流電源のプラス極を接続して同様に電解
したところ、電流効率86係であった。
Next, the negative pole of a 200-inch DC power supply was connected to this fused film, and the positive pole of the DC power supply was connected to the cathode and electrolysis was carried out in the same manner, and the current efficiency was 86.

なお、電解の際の電流密度は30A/dmで液温は75
℃であった。
In addition, the current density during electrolysis was 30 A/dm, and the liquid temperature was 75
It was ℃.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 陽イオン交換膜を隔膜として用いて、アルカリ金属
塩を電解するに際し、該隔膜として、熱伝導性の基材を
芯材に用いた陽イオン交換膜を用い、且つ、該芯材に該
イオン交換膜のイオン交換基が有する電荷と同一の電位
で、芯材に荷す電位が外部より芯材に電位を与えなかっ
た場合に該芯材が示す電位よりも低い電位を、該イオン
交換膜の外部から荷して、電解することを特徴とするア
ルカリ金属塩の電解方法。
1 When electrolyzing an alkali metal salt using a cation exchange membrane as a diaphragm, a cation exchange membrane with a thermally conductive base material as a core material is used as the diaphragm, and the core material contains the ions. The ion exchange membrane is charged with a potential that is the same as the charge held by the ion exchange group of the exchange membrane, but lower than the potential that the core material would exhibit if no potential was applied to the core material from the outside. A method for electrolyzing an alkali metal salt, which is characterized in that the electrolysis is carried out by loading the salt from the outside.
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