JPS5925179A - ガス拡散電極用材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明け、カス拡散？（コ、（−］！用利オ・Ｉに関し
、更に詳しく言えば、特定の多孔餉基利に９定のカーボ
ンブランク粉末を分散混入せしめてなる特に面ｊ久性の
優れたガス拡散＆　Ｉｆｔ、用」２料に関−４−る。

従来より、カス拡散電極は、水薬−１１・（・、燃″ｌ
′−１′目・池の燃料４會及び酸化柳、ち！シ、−亜鉛
電池の空％、　）：ｊ　及びし゛化剤拶、カルバニック
方式カスセンサのｆ＋Ｉｔ成電極、アルカリ寛解４・１
・１のカスｊり７過性閃・極などとしての用途か提案さ
れ、捷た、これらの構成形態あるいは製造方法なども神
々提案されでいる。例えば、も開昭５６−１２］２０２
号公報、特開昭５７−３０２７０号公報などにに１−１
′１（気絶縁性連糾、微細多孔質基利（以下、多孔質〕
、（材と略記することかル）る）に導電性９クツ質粉末
ケ分散社人せしめてなるカス拡散り、　４４＜用材料が
記載さ才ｌでいる。

而して、通常は多孔ａ、基材としてポリテトラフルオロ
エチレン（以下、Ｉ）　Ｔ　Ｆ　Ｅと略記することかあ
る）の多孔タ一体、導’ｒｉｊ性物費粉末としてカーボ
ンブランク粉末を採用するのが一般的である。まｆｖ　
、　　Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ多孔少４体としでに一１特公昭４
２−１３５６０、同４２−］４１７８、同４８−４４６
６４　、同５】−１８９９１号公報などに記載の方法に
よって製造されるものが好適であるとされている。即ち
、先ずＰＴＦＥ未り児結粉末に？（々状態滑剤を混和し
、押出し、圧々りなどにより所望の形状に成形する。こ
の成形物から液状＋ｌ”Ｉ−１？？２剤を・抽出、加熱
熱か・：などにより除去し、あるいは除去せずして成′
Ｊ＠　！１か１を少ｌくとも一軸方向に延伸する。熱収
縮防止状態にてＰＴＦＥの焼結溝１耗約３２７°Ｃ以上
に加熱して、延伸した構造を固定すると強度の向−ヒし
たＰＴＦＥ多孔％Ｈ体が得られる。勿論、一部収縮を許
す状態で固定処理しても良い。かかるＰＴＦＥ多孔貿体
は、数多の微小結節と各結節から出て結節相互ケ三次元
的に結合］−る微細４＋ト維とからなるミクロ多孔質構
造を有しており、その微細ヤＪ・（細径と長さ、結節の
大きさやそれらの≠１（は大きくすることも可能である
ため、カス拡散？ｊ、、　４ｎ５川ｍ７１−料の多孔伸
及材として優れた特性を翁するものである。

本発明者は、前記の如き多孔ＪＩＪｉ−利と導７）・性
物質粉末とがら々るカス拡散％、　極用材ｆ＝１につい
て行々検削を重ねだ結果、次の如き興味深い知見を得る
に至った。即ち、従来採用されている導惰、性カーボン
ブラック粉末の揚台には、？（・、本ν用材料としての
性能を長ｕｌＩにわたって安定に保掲するという耐久性
に難点が認められる。例えば、アルカリ電１解栃のガス
透過性しか菌として１１１、解結、圧を低下せしめる目
的で１甲用する鳩舎、従来の高導霜、ゼ１カーボンブラ
ック粉末ｙＰＴＦＥ多孔質体に分散混入したもの（ｄ″
、１セ圧低派１効果かケリ時間でｊμブＬわれでし才う
。これに対して、本発明沼の知見によれは、使用するカ
ーホンブラック（一般に幻黒鉛化さｆＬでいない炭素て
める）の少ムくとも一部を黒鉛化されＺｔもの１使用す
ることにより−に記欠点かｌｉＪ’を消されるもの、で
ある。

かくして本さ？、明は、前６已知規、に込づいて完成さ
おだもので、市気絶縁性連り、）、仮組；多孔賀基材に
少なくとも一部か、黒鉛化されブζカーホンブラック粉
末を分散混入せしめたことを特徴とするカス拡散’Ｆｌ
ｙ’、　’ｆ・Ｉ用材不−１ケ新規に提Ｄ１、するもの
で、（・、る。

木さし；明において、多孔ａ示材としては、電気納経１
ａ−Ｕ別からなる各わ１・多孔％１．　（ｚＣ：　７１
・採用される〃・１．’ｊ”’　常’Ｄ、ボリテ１ヘラ
フル男ロエチレンからなるもの〃・耐過なものとして例
示される。イーして、Ｐ　Ｔ　Ｆ’　Ｅ多仕賀〕、“、
材としてｄ１前ｍｌの如き延伸Ｖこより微細孔を生成さ
セ−た微ｎ、：、ｌｌ　ＧＪ、、　＃年と該粘、・・紐
によって相互に連ヤ（１された微小結節とからなるミク
ロ］（・４債をイ」する多孔質基４１が最適である。か
かなｊＦ＋、定のＰＴＦＥ多孔臂ス、彪１は、微小結節
と微れ１繊維の三次元網状的結合で構成されているため
、空隙率が高く全体に良好なガス透過性を具備する。壕
だ、微小糺節相互ｒＭＪの空隙を数多の微小１；１械維
が三次丸紐］状に張りめぐらされているので、多孔質基
材各部の空隙又は且寸法にムラがなく、且つＰＴＦＥ固
有の強い振水性により全体に各ｒｉｌＨ均一で十分な刊
５水性及び而ｔ　ａｔ水性を示す。更に特定のミクロ千
Ｕ・造により、漕肉で且っ枯：械的強Ｉ）の優れたもの
とすることができ、ンート秋物に限らずチューブ状、円
筒状、ロッド状フ７．どの科料」形状物、あるいｋｔ犬
型のものも扛用＋ｊＪ仙であり、軽比重の利点もある。

而して、本発明においてｉ＋２、屓足のカーボンブラッ
ク粉末か多孔り７］基４号に分散混入せしめられている
が、かがる分散混入の態ゎ；Ｓも神々例示され祷る。例
えば、多層３＞イ私利の多孔十′１空商内にカーホンブ
ラック粉末の分散液を含浸せしυ）で乾燥するなどの方
法で、多孔性紫間内にイ呆」１せしめることも可能であ
るが、不発１９」においては多孔ａ暴利の肉質部にカー
ボンブラック粉末を分散混入せしめる態様が好適である
。特に、前記牛ｊ定のＰＴＦＥ多孔質基材の場合には、
微小結節に４−、ｌＩ定カーボンブラック粉末を含有せ
しめ、かかる各結節が互いに一部において接触あるいは
連続化する如き態様の採用が好適である。かかる分散混
入の態様によれば、全体が良好な短５子云導性を具備す
ることになり、捷た、性能保持の点でも有利となる。更
に、各微細秒維にけカーホンブランク粉末が実′ｍ的に
含１れず、そのだめ各微イ１１巨イヒ（雌部分はＰＴＦ
Ｅ固有の強い排水性を保持することになる。

本発明において、髄に好適々）ｊス拡散？し、極用材料
の態様ｄ１、ＰＴＦＥの数多の微小結節と各結節から出
て結節相互、を三次元的に結合するＰＴＦＫの微細繊維
とから々す、且つ各結節か互いに一部において接触ある
いは連続化しているＰＴＦＥ多孔貨多孔材の苅記微小結
節に特定のカーボンブラック粉末が含有せしめられ、で
いるものである。かかる態様の電４′＋７用材料は、前
述の公報などに教示されている毛殊ミクロ多孔質構造の
ＰＴＦＥ多孔質多孔襄体方法を応用することにより、下
記（１）〜（４）のような手順で円滑有利に製造可能で
ある。

（１）　　Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ微粉末、□定力−ホンブラン
ク粉末、液状潤滑剤を基本配合とするペースト状混和物
を８１ら製する。

（２）　　その混合物を圧縮、押出し、圧延あるいはそ
れらの組合せ手段によりシート状などに成形する。

（８）　　その成形物から敵状潤滑剤を刀ｌｌ熱、抽出
フンどの手段により除去した後、該成形物夜歩なくとも
一力向に延伸処理する。

（４）　　この延伸処■物（未焼成品）を最終製品とし
てもよいが、必要に応じて該延伸処理物ｔロールやプレ
ス板などで圧延あるいに圧縮処理する、あるいは加熱処
理（完全焼ｈｋ又は不完全焼成）する、あるいはこれら
処理’Ｃ；１７Ｊ宜組合ぜて実施するなどによって最終
製品としても良い。

上記ペースト状混和物の調製において、カーホンブラン
ク粉末としては、少なくとも一部が黒鉛化されているこ
とか中要である。

本発明において、少なくとも一部黒鉛化されたカーボン
ブラックを用いることがよい理由は未だ充分に角イ明さ
れたわけてケ１、ないが、黒鉛１ヒさお、だカーボンブ
ランク粉末が恢月」条件下でのｉｔ久１７１ユを充分に
保持しつつ高導市性を４４＋１：持することができるこ
とによるものと思われる。黒鉛化ｔ７）ｐめの条件とし
ては、原料カーホンブラック粉末を１２００〜２５００
　’Ｃ（７Ｊ　ｌ’＋：：　ｌ、−に５〜６０分保持す
るのがよい。勿論、：／ｉ、：づ、ｌ　１４Ｊ」におい
ては前記特定のカーポンプシック′Ａ’＋ｊ末と共に、
その他の各利１導′串件粉末、例λ−ば比表Ｙ用仏の比
較的大きなカーボンブランク粉末、グラファイト粉末、
活性炭粉末、炭素癲・維、金、割石粉末（白金、金、タ
ンタル、チタン、ニッケルＺ　と）　、金＆配化物粉末
、ラネー金桐粉末斤どを併用するととも可能である。特
定カーホンブランク粉末や他の嗜冗、性わノ末は、その
粒径か１ミクロン以下、好捷しく　ｔＪ、０８ミクロン
以下のものを採用するのが良い。

寸だ、特定カーボンブラック粉末の配合量は、全材料重
量の７〜９０重卦（チ、好１しくば１５〜８０重量係と
するのが好適である。

液状潤滑剤としては、例えば石油、ソルベントナフサ、
ホワイトオイルなどの散状炭化水素などが採用され、配
合ｉ、’　ｉ’Ｊ、’　Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ微粉末と特定カ
ーボンブランク粉末の総軍；ζ］　００　ｌｊ部都当、
す２０〜３００　！、”ｊ；；＋部程度の範囲から選定
される。ＰＴＦＥ微粉末、カーホンブランク粉末、液状
潤滑剤を基本配合とするペースト状混オＩＩ物ン」六神
々の配合順序あるいは混合手段により調製され得る。伺
、所望によりワックス、黒鉛粉末などの撥水性増強剤、
フッ素ゴムなどの補強剤、着色用顔朴Ｉなどを適当１３
配合しても良い。寸だ、電極用材料の使用目的などに応
じて、後述の如き各種触媒物質を配合することにより、
触媒機能を具備した電極用材料としても良い。

イ 前記（３）の延伸処理により、特定カーホンブラック粉
末が微小結節に含有せルめられたＬ）ｊ殊ミクロ構造を
有するＰＴＦＥ多孔価体からｌ乙カス拡散昂、極用制料
が得られる。そして、かかる多孔質構造の諸物性は、延
伸力向、処伸倍甲、延伸温度、単位時ＩＭ＋当りの伸張
比率などの条件を神々選定することにより、広範な範囲
で適宜調節することかできる。通常は、￥孔率（窒隙率
）４０〜９５係、最大孔径０１〜３ミクロン、空気透過
係数１０　’〜］Ｏ’モ）’Ｊ／　ＣＴＴＩ　・ｍｍｍ
−Ｃ１１ｌＨ程度の多孔質朽造とするのか良い。％Ｋ、
空孔率５０〜９０％、最大孔径０１〜１ミクロン、空気
透過係数１０　’　〜１０　’　モル／ｅｒａ　−ｍｍ
　−ＱｉｌＨｇの物性を選定する場合には、而１か水性
、十分なガス拡散を期待し得るので好適である。首だ、
ガス拡散ｉｊ、林用拐料の厚みとしては、通′帛２０〜
５００ミクロン程度、斗ｊに３０〜３００ミクロン程度
が選定さｒ−侑る。

本冗明では、未ル・古成の材料ケその一１１ガス拡散＆
　ｌｎｌ；用材料としても良いか、こ扛を更に前記（４
）のように加熱処理して完全焼成（ＰＴＩＩＫの一点３
２７°Ｃ以上で加熱焼成）あるいは不完全焼成（３２７
℃以下の温度で加熱処理〕した形態で利用しても良い。

寸だ、多孔’ｆｌ　Ｋ、材に分散混入せしめたカーボン
ブランク粉末、他の導′７１ｊ、性粉末および後述の如
く触媒を含崩させた場合の触媒などの流出を防止する目
的で、目止め剤として、例えばＰ　Ｔ　Ｆ　Ｆ’やＦＥ
Ｐのディスパージョンなどを適宜含浸させて焼成処理す
ることなども可能である。

触媒機能を具備せしめる場合には、次のような各種の方
法が採用され看る。

ａ、　カーボンブラック粉末や能の導電性わ）末として
、予めその粉末に白金ブラックなどの触媒＄Ｈ＋質を相
持させたものを１！１いる。

ｂ、ＰＴＦＫ粉末として、その粉末に触媒前駆体を適用
し、それを加熱、加水分解、還元など化学的及び／又は
物理的手段で触媒詔！質として析出させるなどして触媒
物１質を担持させたものを用いる。

ｃ、ＰＴＦＥ粉末及びカーボンブラック粉末に触媒物質
を配合したペースト状混和物を使用する。

ｄ、予め製造した多孔’Ｊ４４１％、４ｄ・：用」」料
に触媒物質を分散させだ液ヲ會浸させて乾燥する。

ｅ、予め製造した多孔質驚イ刺月ｊ材料に触媒前駆体を
含不さぜ、そ扛を加熱、加水分触、還元などの化学′的
及び／又は物理約手トミで触媒物％５として析出させる
。

ｆ１通気トドを有する触なＩｉ：物ター１．　Ｓ翁フィ
ルムあるいはシート状物を多孔％柘斗し、用Ｉｆを１面
に用層、加熱融う１７在とで積層する。

などか例示さ肛得る。

以上の本発明のカス拡散知什用材料は、それ単独で、あ
るいはそれに集霜１体、多孔質膜などを一体化した形態
で各榎用途のガス拡散正極として利用可能である。喝に
、地化アルカリ電豫ｆ槽の酸素還元・陰極として粗角Ｉ
’ｒｉ−を圧を低重ぜしめる目的で（ｋ用する炉７合、
本発明におりる世れた効果を発揮させ得るものである。

かかる陰極を用いて塩化アルカリ水溶液を１０．解して
苛性アルカリを製造するに（・よ、例えば添附図面第１
図に示した如く、電解４＋７４．・］を通常の方法−で
隔イメーン交換膜３により、陽極２を備えた陽極竿４と
陰（４−、室５に仕切り、該陰柳室５には［１、コ累還
元―陰極６を設けて酸紫含有カス（空気）供給室７を形
成する。９は被７ｇ　ｊＱｒ液である雰塩水などの塊化
アルカリ水溶液の導入口、］０は該水浴液及び生成増、
素の出口である。まだ、１１は［し：（１″（４室への
水の供給口であり、］２は生成しＡ・苛性アルカリ及び
水素の出口である。１３及Ｏ・】４け酸素含有ガスの夫
々人口及び出口である。捷た、第１図においては、陽本
ｖ２はイオン交換１１・３の表面に形成された多孔Ｔ１
層８に守；着して設けられている。

本発明に用いられる駆付としては、例えばチタンやタン
タルの母ｖＪ表ｉｉｉにルテニウムやロジウム等の金属
の酸化物を；Ｖｊ４４Ｄせしめたり、或Ｃ１、口金等の
所謂寸法安定性のある金属ｋ・４・１・・・や黒鉛、グ
ラファイト等を適宜使用し得るか、これらのうち、前記
金属陽極を採用する場合ににＪ、他σ９附極を採用する
場合に比し、〜、　ｉＱ′［電圧１低く１きるので特に
好ましい。

又、用いられる隔膜として員１、例えばカルボキシル基
、スルフォンｗｂ％、燐酸基、フェノール性水酸基等の
陽イオン交換基を金石する重合体から取り、かかるル召
体としては、含弗素重合体を採用するのがＢ１−１に好
ましい。イオン父換基倫侑の含弗５（Ｅ、　］＋合体ど
しては、例えばテトラフルオロエチレン、クロロトリフ
ルオロエチレン等のビニルモノマーとスルホン酸、カル
ボン酸、燐酸基等のイオン交換基、或はイオン交換基に
転化し得る反応性基ｔｌｒするパーフルオロのビニルモ
ノマーとの共重合体が好適に釈出し得る。

又、トリフルオロスチレンのＭ　状知侶体にスルホン酸
基等のイオン交換基ｒ導入したものや、スチレンジビニ
ルベンゼンにスルホン＞−基金ｓ入したもの等も使用で
きる。ぞして、これらのうち、夫々以下の（イ）、（ロ
）の重合単位を形成し得る単量体を用いる賜金には、比
較的高い電流効率で高純度の苛性アルカリを有る事がで
さるので特に好ましい。

ここでＸはＦ、　ＣＩ、　Ｈ又は−ＣＦ３であり、Ｘ′
はＸ又はＣＦ３　（ＣＦ、）ｍであり、ｍは１〜５であ
り、Ｙけ次のものから選ばれる。

−Ｐ−Ａ、　　−０＋ＯＦ、’）４Ｐ、　Ｑ、　Ｒ＋Ａ
ここでＰ　Ｉｒｅ　＋ＯＦ２−）＋　ｃｘｘ’　４０Ｆ
２　ｆであり、Ｑは＋ＣＦ２−０−ＣＸＸ’　ｈ　テあ
り、Ｒは＋ＯＸＸ’−００Ｆ２→−であり、（Ｐ、　Ｑ
、　Ｒ）はＰ、　Ｑ、　Ｒの少なくとも一つケ任意の順
序で配列することを表わす。ｘ、　ｘ’は上記と同じて
あり、ｎ　＝　Ｏ−１、ａ、　ｂ、　ｃ、　ｄ、　ｅは
０〜６である。Ａは−ＣＯＯＨ又は−Ｃ！Ｎ、　−ＣＯ
Ｆ、　−ＣＯＯＲ，Ｃ００Ｍ。

−ＣＯＮＲ２Ｒ３等の加水分解若しくは中和により一０
００Ｈに転換し得る官能基を表わす。

Ｒ，はＣ１〜１ｏのアルキル基、１φはアルカリ金属又
は第４級アンモニウム基であり、Ｒ２，Ｒ３はＨ又はＣ
１〜１ｏのアルキル基を示す。

上記Ｙの好ましい代表例としては、Ａか弗素を有する炭
素と結合されたセミ造を持つ、例えば次の如きものが挙
げられる。

ｘ＋　７＋　ｚは共に１〜］０であり、Ｚ、Ｒｆは−Ｆ
又は０１〜１ｏのパーフルオロアルキル基から選ばれた
基であり、八は上記と同様である。そしてとわら共で「
合体から成る乾燥樹脂１ｇ当りの膜内カルボン酸基濃度
が０５〜２０ミリ轟量である含弗素陽イオン交換膜を用
いる場合には、例えば苛性ソーダの濃度が４０％以上で
あっても、その１１・流動率は９０チ以上にも達する。

そして」二記乾燥樹脂当りのカルボン酸基９四が１１２
〜１．７ミリ当世の場合には、前述の如き高−星の苛性
ソーダを高１Ｌ流効率で長期にわたり安定して得る事が
できるので肋に好ましい。そして、かかるイオン交換容
量を達成するには、上記（イ）及び（ｏ）の重合単位か
ら成る共重合体の場合、好ましくは（ロ）の１金型位が
１〜４０モル係、特に３〜２５モル係であるのが適当で
ある。

本発明に用いられる好ましいイオン交付・ＪＰ：・：　
Ｉｔｊ２、上記のような弗素化オレフィン単量体とカル
ボン酸基、若しくはカルボン酸基に転換し得る官能基を
有する重合能ある単量体との共重合体１シこよって得ら
れる非架橋性の共重合体から構バ＜ａれるが、その分子
μは、好オしくけ１０万〜２００万、特に１５万〜】０
０万が好オしい。

又、かかる共重合体を製造するには、前記各単量体の一
種以上を用い、更にり・、三の単一トノ一体をも共重合
することにより、得られる膜な改質するとともできる。

例えば、０Ｆｚ＝ＣＦＯＲｆ　（ＲｆはＣ１〜１ｏのパ
ーフルオロアルキル基）を併用することにより、川られ
る腺に可撓性を付与したり、或は ＯＦ２　＝ＣＦ−ＣＦ＝ＣＦ２．　ＣＦ２＝ＣＦＯ（Ｃ
Ｆｚ）、〜３．Ｃｌ１−ＣＦｚ等のジビニルモノマーを
併用することにより、得られる共重合体を架橋せしめ、
膜に機械的強度を付与することもできる。

弗素化オレフィン単起体と、カルボン酸基若しくは該基
に転換し得る官能基＆ｍする重合能を）る単量体、更に
は第三の単量体との共車合は、既知の任意の手段で行な
わｎる。即ち、必要に応じ例えば・・ロケン化炭化水素
等の溶媒を用い、触媒重合、熱重合、放射に重合等によ
り重合しイ４する。

又、イ１ｔられた共重合体からイオン交拒膜に製脱する
手段も髄に制限は在く、例え（ｄ−プレス成形、ロール
成形、押出し成形、溶液流延法、ディスパージョン成形
、粉末が・１形等適宜公知の手段を採用し得る。

かくして得られる膜は、その厚さが２０〜５００μ、好
捷しくは５０〜４００μにせしめるのが遣［当である。

又、共１合体の製膜工程に相前後し、好捷しくは製膜後
に共重合体がカルボン酸基そのものではなく、該基に転
換し得る官能基の場合には、それに応じた適宜な処理に
より、これらの官能基がカルボン酸基に転換される。例
えば、−ＯＮ　。

−ＣＯＦ、〜Ｃ００Ｒｚ、　−０００Ｍ、　−０ＯＮＲ
２Ｒ３（Ｍ、　Ｒ４−Ｒｓは上記と同じ）の場合には、
酸又はアルカリのアルコール溶液により、加水分解又は
中和ぜしめてカルボン酸基に転換し、又官能基か二重結
合の場合には、ＣＯＦ２と反応せしめてカルボン酸基に
転換される。更に、本発明に用いられる陽イオン交換膜
は、必要に応じ、製膜時にホリエチレン、ポリプロピレ
ン等のオレフィンの１＜合体、好ましくはポリテトラフ
ルオロエチレン、エチレンとテトラフルオロエチレンと
の共ｌｊ重合体の含弗素重合体を混合して成形すること
もでき、或はこれらの重合体から成る布、網等の織物、
不織布又は多孔質フィルム等を支持体としたり、金属製
の線や網、多孔体を支持体として用いて膜を補強するこ
とも可能である。

又、市“解に供せられる塩化アルカリとしては、塩化ナ
トリウムが一般的であるか、その他塩化カリウム、塩化
リチウム等のアルカリ金属の塩化物である。

次に本発明を実施例により説明する。

実施例１ カーボンブラック（オランダ国アクシーヘミー社製ケソ
チェンブウックＥ　Ｃ）　ｉ２０００℃、３０分間加熱
処理して黒鉛化妊れたカーボンブラックをイ４Ｉだ。

次にＰＴＦＥ粉末５′５畢せチと、上記のカーボンブラ
ック４５重（Ｊ　％の混和物を凝集法によってつくった
。この混和物について、液状潤滑剤（ソルベントナフサ
）を記名してペースト状混和ヴノＩ全ｘ＝　Ｄ’４し、
その混和物を圧縮して、フィッシュティルからラム押出
しして、１．２ｗｍ厚のシート状成形物を作った。次に
シート状ルト、形物を更に押し出し方向と直角の方向に
ロール圧延し、厚さ０．３５ｍｍの薄肉シートとした。

このシートを３１０°Ｃに予熱した状態で１軸方向に１
９倍延伸処理した後、延伸シートの研伸方向の長さを固
定しメζ状歩−１イて３６０℃に加熱して完全焼成処理
することにより、カーボンブラック入り多孔質ＰＴＦＥ
膜を得た。この膜の物性１直は以下の如くであった。

厚　　　　さ　　　　　　　　１６０μ空孔率　　　７
０チ 最大孔径　　　　０６μ 該膜を１０％地化白金酸水浴液１０ＣＣとイングロパノ
ール４Ｑｃｃの混合溶液に（漬し、周囲を固定した後、
乾燥し、更に２００℃で水素気流中で地化白金歯を白金
に一元しだ。この操作により、白金Ｑ　０．５　ｍり／
　ｃＪの割合で付着したカーボンブラック入り多孔質Ｐ
　Ｔ　Ｔ”　Ｅ膜を仕た。更に該膜を、カーボンブラッ
クとＦＥＰの混合物（混合比３：２うで塗布した銀メッ
キを施したニッケル製エクスパンデドメッシュ（ｈ、　
ｔＪｉ　］　ｗ、長径２祁、厚さ０１咽〕に３００°Ｃ
で加熱用箔しｔ極とした。

これを陰極として膜と陽榎を接触させ、膜と陰極の間の
距箭ｆ　５　ｒｒｍに保ったＨ’４　ｉし１に示す電層
′僧に設けた。陽桧としてにチタン製のエクスバンプト
メタル表面に酸化ルテニウムと陣、化イリジウムの固溶
体を被枳した金属陽極を用い、隔蜘としては、陽極側の
面に醇・化ジルコニウムの多孔質層を１叩／　ｃｒＡの
割合で付着したＣ２Ｆ４とＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２　）
、　ＣＯＯＣＨ３のコポリマーから成る膜状物（膜片２
８０μ、官能基濃度１．、４４　ｍｅｑ　／（ｇ乾燥樹
脂）を加水分解して得られた含弗素陽イオン交彼膜を用
い、カス供給室に炭陛カスを除去した空気をＪｔ１分の
割合で供給しつつ、４Ａの電流（都流密度：　２　ｃ）
　Ａ／　ａ、、Ｆ　）で５規定の食塩水７台液を？１５
：触した。同極室の食塩崇度が３．５規定に、陰極室の
苛性ンーダ濃謔か３５重ｌ、　％を維持するように陽極
室に供給する食塩水と陰榛室に供給する水の供給量を調
節しつつ矩１解を実施した結果、初期の槽沙圧は２１８
■であり、３０００時間牝１解を継続後の彬゛出圧の上
昇は００８ｖであった。また、この間の苛性ソーダ生成
の電流効率は９３．５％であった。

実施例２ 実施例１においてカーボンブランクの代りに６０重量係
の銀を担持した実施例１で用いたものと同一のカーボン
ブラックを用いだ以夕ｌは実施例１と同様にして、以下
に示す物ｌ牛の嫁担持カーボンブラック入り多孔質ＰＴ
ＦＥ膜を祠だ。

厚　　　　さ　　　　　　　１４０μ 空孔率　　　６８％ 最大孔径　　　０５５μ 該膜に白金を付治芒せることなく、そのｉｔ実施例】と
同様な方法で電極を作製し、実か１３例１と同１かにし
てＮ、　′Ｍ、を行なったところ、以下の結果を得た。

摺電圧　　２３１ｖ １Ｍ、流動率　　　　９３５チ ！、た、３０００時＋ｉ＋にわたる長期箱、ｔＱ’ｔを
行４つだところ、この間の凱・電圧の上昇は初期から０
０５■であった。

比較θ）１】 実施例】において用いた米国キャポソト社辺カーボンブ
ラック（黒鉛化率ゼロ）を加熱処理すること々く、その
ま１用いたこと以夕）にｊ、実力１・５例１と同様にし
て、以下に示すカーボンブラック入り多孔？：ｐＴＦｂ
ｌＪ庖得だ。

屑　　　　さ　　　　　　　１８０μ 空孔率　　　８５％ 最大孔径　　　　０．８μ 上記胆を用いてダ＝施ａ１）１と同様にして知Ｑ＋を作
製し、実施例Ｉと同様にして札、解を行なったところ、
初期の士と（？↓４圧は２１５■であり、３０００時間
経過後の槽電圧の十ケ（（低０．３７　Ｖであった。

比較例２ 実施例２において銅担持カーボンブラックケ比＋ｉｐ＞
例］で用いたカーボンブラックで調製し用いた以外ｄ実
施例１と（Ｄ１仙・にして以下に示す％ｈｒ性の銀担持
カーボンブラック入す多孔質ＰＴＦＥ膝を得た。

厚　　　　さ　　　　　　　　１６０μ空孔全　　　７
９係 最大孔径　　　　０７５μ 該膜に白金を付着させることなく、その捷ま実施例１と
同様な方法で驚極會作製し、実施例１と同極にして電解
を行なったところ、初期の相電圧は３３２Ｖであり、３
０００時ｍ１電解を継続後の摺電圧の上昇は初期から０
４１Ｖでめった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電り用杉相を塩化アルカリ箱；＃槽の
酸素還元陰極として利用した一例を説明する説明図であ
る。 １・・・電解槽、２・・・陽依・・、３・・・イオン交
排月募、６・・・噛・素還元陰柘、７・・・１欣素含翁
ガス供給室。 手続補正書防幻 昭和５７年１１月／＞日 特許庁長官　若杉和夫殿 ■、事件の表示 特願昭５７−１３４７６８号 ２、発明の名称 ガス拡散電極用材料 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　東京都千代田区丸の内二丁目１番２号氏名　（
００４）旭硝子株式会社 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　　？ｌ’＋’、気絶縁性連続微細多孔勿茫材に
   、少なくとも一部か黒鉛化され／（カーボンブラック粉
   末ケ分散混台ぜしめたことを隔部、とするカス拡散７１
   １．極用イ」制。 （２）　　黒鉛化か］２００〜２５ｏｏ℃、５〜６０分
   の加熱処理によってなされる特許請求の範囲第（１）項
   のガス拡散箱１本・・月利１゜（３）　　’７ｊ、気絶
   糾性連わｒ微細多孔ｐ基材がポリテトラノルオロエチレ
   ンからなる判許柘求の範［１］第（１）項せたは第（２
   ）項のガス拡散箱１・１１用拐料。 ＋４）多孔鈎基旧が、ポリテトラノルオロエチレンの数
   多の微小結節と各結節から出て結細相互を・三次元的に
   結合するポリテトラフルオロエチレンの微π［１１ｆ・
   ＝５紐とからなり、がっ、各結節が互いに一部において
   接触あゐい＆；＋４続化している傷ｏｌ’　＃！’］求
   の範囲α、（１１〜（３）項いずれか記載のカス拡散％
   ＡＭ用材料。 （５）　　カーボンブラック粉末のワン径か１ミクロン
   以下である！ｈ許話求の範囲泥（１）〜（４）項いずれ
   か記載のカス拡散’ｔ、　Ｉ！！・用利料。 （６）　　カーボンブラック粉末の分散混入ハが全拐科
   １搦の７〜９０重ｄ係である船許諸求の岬１囲％’＋　
   （１）〜（５）　０４いずれか記載のカス拡散箱４＋ｉ
   （月１材狛。