JPS5925180A

JPS5925180A - ガス拡散電極用材

Info

Publication number: JPS5925180A
Application number: JP57134769A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Oda; 小田　「よ」男; Takeshi Morimoto; 剛森本
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1982-08-03
Filing date: 1982-08-03
Publication date: 1984-02-09

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】本発明は、ガス拡散Ｎｔａｙ用制料に関し、更に詳しく
言えば、特定の多孔質基材に特定のカーボンブラック粉
末を分散混入せしめてなる傷に面１久性の優れたカス拡
散％　１ｆｌｙ用材別に関する。

従来より、カス拡散電極は、水系−１１Ｖ累燃料鍼池の
燃料極及び酸化極、空気−亜鉛′硅１、池の空気極及び
酸化剤極、ガルバニック方式ガスセンサの構成憤を極、
アルカ１，１　％飼槽のノｊス迭過性陰極などとしての
用途か提案さ扛、また、これらの構成形態あるいは製造
方法なども種々提案されている。例えば、特開昭５６−
１２１２０２号公報、市開昭５７−３０２７０号公報な
どには、電気絶縁性連続微細多孔質ノ１に月（以下、多
孔質基材と略記することかある）に導電性物質粉末を分
散混入せしめてなるカス拡散箪敬１・用材制か記載され
ている。

而して、通常は多孔質基材としてポリテトラフルオロエ
チレン（以下、ＰＴＦＥと略記することがある）の多孔
質体、導１Ｆ性物質粉末としてカーボンブラック粉末ケ
採用するのか一般的である。捷だ、ＰＴＦＥ多孔質多孔
得体は、特公昭４２−１３５６０、同４２−］４１７Ｂ
、同４８４４６６４、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未焼結粉末に液状潤滑剤を
混和し、押出し、圧延などにより所望の形状に成形する
。この成形物から液状潤滑剤ケ抽出、加熱蒸発などによ
り除去し、あるいは除去せずして成形物を少なくとも一
軸方向に延伸する。熱収緬防止状態にてＰＴＦＥの焼結
温度約３２７℃以上に加熱して、延伸した構造を固定す
ると強度の向上したＰＴＦＥ多孔質多孔得体れる。勿論
、一部収縮を許す状態で固定処理しても良い。かかるＰ
ＴＦＥ多孔質多孔得体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微細繊維とからなるミクロ
多孔質構造を有しており、その微細繊維径と長さ、結節
の大きさやそれらの数は大きくすることも可能であるた
め、ガス拡散電極用利料の多孔質基材として停れた特性
を有するものである。

本発明者は、前記の如き多孔ｙ　４＋−材と導１ｂ；性
物質粉末とからなるガス拡散電極用材料について種々の
検討を重ねだ結果、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箱；性カーボンブラッ
ク粉末の場合には、電極用材料としての性能を長期にわ
たって安定に保持するという順次性に難点が認められる
。例えば、アルカリ電解槽のガス透過性陰（夕とじて電
Ｍ電圧を低下せしめる目的で使用する場合、従来の１導
電性カーボンブラツク粉末をＰＴＦＥ多孔質多孔得体混
入したものは、電圧低減効果が短時間で損なわれてしま
う。これに対して、本発明者の知見によれば、使用する
カーボンブラックをエツチング処理することにより上記
欠点が解消されるものである。かくして本発明は前記知
見に基づいて完成されたものであり、電気絶縁性連続微
細多孔質基材にエツチング処理を施しだカーボンブラッ
ク粉末を分散混入せしめたことを特徴とするカス拡散’
ｆ（ｉ、　ｆｘ用材を新規に提供するものである。

本発明において、多孔質基材としては、電気絶縁性材料
からなる各種多孔質体が採用されるが、通常はポリテト
ラフルオロエチレンから々るものが最適なものとしで例
示される。そしてＰＴＦＥ多孔質基材としては、前記の
如き延伸により微細孔を生成さぜた微細伊維と該粋維に
よって相互に連結された微小結節とからなるミクロ構造
を有する多孔質基材が最適である。かかる特定のＦＴＦ
Ｂ多孔質基材は、微小結節と微細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。寸だ、微小結節相互間の空隙を数
多の微細繊維が三次元網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孔寸法にムラがなく、且つ
ＰＴＦＫ固有の強い撥水性により全体に各部均一で十分
な撥水性及び耐透水性を示す。−更に、付足のミクロ構
造により、薄肉で且つ機械的強度の優れたものとするこ
とかでき、シート状物に限らずチューブ状、円筒状、ロ
ンド状などの各種形状物あるいは大型のものも採用可能
であり、軽比重の利点もある。

而して、本発明においては、特定のカーボンブランク粉
末が多孔質基材に分散混入せしめられているが、かかる
分散混入の態様も種々例示され得る。例えば、多孔質基
材の多孔性空間内にカーボンブラック粉末の分散液ケ含
浸せしめて乾燥するなどの方法で、多孔性空出」内に保
持せしめることも可能であるが、本発明においては多孔
質基材の肉質部にカーボンブラック粉末ｋ・分散混入せ
しめる態わ〆が好適である。特に、前記船足のＰＴＦＥ
多孔質基材の場合には、微小結節に特定カーボンブラッ
ク粉末を含崩せしめ、かかる各結節か互いに一部におい
て接触あるいは連続化する如き態様の採用か好適である
。かかる分散混水の態様によれば、全体か良好な賃１子
伝導性を具備することになり、１だ、性能保持の点でも
有利となる。更に、各微細子・・維にはカーボンブラッ
ク粉末が実ｅ的に含捷れず、そのため、各微細繊維部分
はＰＴＦＥ固有の強い撥水性を保持することになる。

本発明において、特に好適ガカス拡散驚）ｌ！！７用材
料の態様は、Ｉ−’　Ｔ　Ｆ　Ｂ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ＰＴＦ″Ｅ
の微細繊維とからなり、且つ各結節が互いに一部におい
て接触あるいは連続化しているＰＴＦＥ多孔質基材の前
記１戚小結節に特定のカーボンブラック粉末が含弔せし
められているものである。

かかる態様の童狗１用材料は、ｉす述の公報などに教示
されている特殊ミクロ多孔質構造のＰＴＦＥ多孔１体−
の製造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、特定カーボンブラッ
ク粉末、液状潤滑剤を基本配合とするペースト状混和物
を調製する。

（２）　　その混合物を圧縮、押出し、圧処あるいにそ
れらの組合せ手段によりシート状力〜とに成形する。

（３）　　その成形物から液状潤滑剤を加熱、抽出など
の手段により除去した後、該成形物を少なくとも一方向
に延伸処理する。

（４）　　この延伸処理物（未焼成品〕を最終製品とし
てもよいが、必９ｐに応じて該延伸処理物欠ロールやプ
レス板などで圧延あるい（弓、圧締処理する、あるいは
加熱処理（完全焼成又は不完全焼成）する、あるいはこ
れら処理を適宜組合せ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訪コ製において、カーボンブラ
ンク粉末としては、エツチング処理されていることが重
装である。

本発明においてエツチング処理されたカーボンブラック
粉末を使用することの効果は以下の理由によるものと考
えられる。即ち、本発明の゛屯極用制が用いられる時に
は、白金等の白金属金属、がカーボンブラック粒子上に
担持されて用いられるが、白金属金んξ１は、カーボン
ブラックおＩ子表面のエツチングされた個所（例えば、
溝、くぼみ等）に担持されるものと考えられ、爾後の使
用過程において白金属金属の会合、凝集が起りにくく、
従って長期にわたって性能を維持しうるものと考えられ
る。

エツチング処理の具体的な手段としては酸化処理が好捷
しい。酸化処理としては、酸系（窒気も含む）、硝酸、
硫酸、過マンガン酔塊等の酷゛化剤で処理する方法が好
ましい。

勿論、本発明においては、前記特定のカーボンブランク
粉末と共にその他の＠釉層電性粉末、例えば比表面積の
比較的大きなカーボンブラック粉末、グラファイト粉末
、活性炭粉末、炭メ・、繊維、金属粉末（白金、金、タ
ンタル、チタン、ニッケルなど）、金属酸化物粉末、ラ
ネー金属粉末などを併用することも可能である。！［１
足カーボンブラック粉才や他の導電性粉末は、その粒径
が１ミクロン以下、好捷しくは０８ミクロン以下のもの
を採用するのか良い。

まだ、物足カーボンブラック粉末の配、合邦は、全材料
重量の７〜９０重ｆ　％、奸才しくけ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、
ホワイトオイル々どの液状炭化水素などが採用され、配
合量はＰＴＦＥ微粉末と特定カーボンブラック粉末の靴
型セ；１ｏｏ重量部当９２０〜３００釘量部程度の範囲
から２川される。

ＰＴＦＥ微粉末、カーボンブラック粉末、液状潤滑剤を
基本配合とするペースト状混和物は、神々の配合順序あ
るいは混合手段によりＬ”　＆　２れ得る。なお、所望
によりワックス、黒鉛粉床などの撥水性増強剤、フン累
ゴムなどの補強剤、着色顔料などを適当ｄ−配合しても
良い。丑だ、１４ｉ、　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豹１Ｎとしても良い。

前記（３）の延伸処理により、仙・定力−ボンブラック
粉末か敬小結節に含イ）せしめられた特殊ミクロ構造を
廟するＰＴＦＥ多孔η体からなるカス拡散電極用材料が
得られる。そして、かかる多孔質構造の諸物性−１延伸
方向、延伸倍率、延伸温度、単位時１１１当りの伸張比
率などの条件を種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、空孔１率（空隙べ
、、；）４Ｏ〜９５係、最大孔径Ｏ１〜３ミクロン、空
気Ｍａ係数１０−５〜１０　’　−Ｅ　ル／　ｃｎｉ　
−ＴＬｍ　・ｍＨｇ程度の多孔質構造とするのが良い。

釉に空孔率５０〜９０係、最大孔径０１〜１ミクロン、
空気透過係数１０’　〜１０’モル／　ＣｊＡ　’　ｍ
ｌｎ　・ＵＩ　Ｈｇの物性全選定する場合には、ｉＭ　
′ｉｊ！、水性、十分なガス拡散を期待し伯るので好適
である。捷だ、ガス拡散電極用材料の厚みとしては、通
常２０〜５００ミクロン程度、特に３０〜３００ミクロ
ン程度が選定され得る。

本発明では、未焼成の材料をそのｉｔガス拡散拓、極用
材料としても良いが、これケ更に前記（４）のように加
熱処理して完全焼成（ＰＴＦＥの融点３２７°Ｃ以上て
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。捷だ、多孔η基
材に分散゛混入ぜしめたカーボンブラック粉末、他の導
電性粉末および゛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ＰＴＦＫやＦＥＰのテ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。

触媒機能全具備せしめる場合には、次のような各種の方
法が採用され相る。

ａ、カーボンブラック粉末や他の力笹性粉末として、予
めその粉末に白金プラックなどの触媒物質全担持させた
ものを用いる。

ｂ、ＰＴＦＥ粉末として、その粉末に触媒前、躯体ケ適
用し、それを加熱、加水分解、還元など化学的及Ｏ・／
又は物理的手段で触１に笹”ｊ：ｄｉとして析出させる
などして触媒物質を相持ブせんものケ用いる。

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、予め製造した各孔ａ電４６１１用（４別に触媒物ｅ
、を分散させた液を含浸させて乾′娠する。

θ、予め製造した多孔）Ｌ′電極用材料に触媒前、９４
体を虐イ」させ、それを加熱、加水分解、還元などの化
学的及び／又は物理的手段で触媒物Ｔ」どして析出させ
る。

ｆ、辿気性を有する触媒物質含翁フィルムあるい（ｄ、
ンート状物を多孔質電赫ｌ用制料面に圧着、加熱ｉ、１
！ｌ：着などで積層する。

などか例示きれ旬る。

以上の本発明のガス拡政電伍７用材料は、ぞ扛汗独て、
あるいはそれに集を体、多孔質膜などを一体化した形態
で各種用途のガス拡散電極として利用可能である。特に
、塩化アルカリ電解槽の酸素還元、陰極として電解電圧
を低下せしめる目的で使用する場合、本発明における優
れた効果を発揮させ得るものである。かがる陰極を用い
て塩化アルカリ水溶液を電解して苛性アルカリを製造す
るには、例えば添ｌ！１４図面第１図に示しだ如く、電
Ｍ’Ｉｆｆ　１を通常の方法で陽イオンダ換膜３により
、陽極２を備えた陽射ｌ・室４と陰祠ｉ室５に仕切り、
該陰椅室５には酸素還元、除梗６を設けて酸素含有ガス
（空気）供給室７を形成する。９は被電解液である食塩
水などの塩化アルカリ水溶液の導入口、１ｏけ該水溶液
及び生成塩素の出口である。寸だ、１１は陰イタ室への
水の供給口であり、１゛２は生成した苛性アルカリ及び
水素の出口である。１３及び】４は酸素含有ガスの夫々
入口及び出口である。Ａだ、第１図においては、隔蓚２
はイオン交換膜３の表面に形成された多孔質層８に密着
して設けられている。

本発明に用いられる陽極としては、例えばチタンやタン
タルの母材表面にルテニウムやロジウム等の金属の酸化
物を被覆せしめたり、或は白金等の所謂寸法安定性のあ
る金属陽極や黒鉛。

グラファイト等を適宜使用し得るが、これらのうち、前
記金属陽極を・採用する場合には、他の陽極を採用′す
る場合に比し、電解電圧ケ低くできるので特に好ましい
。

又、用いられる隔膜としては、例えばカルボキンル基、
スルホン酸基、燐酸基、フェノール性水酸基等の陽イオ
ン交換基全含有する重合体から成り、かかる重合体とし
ては、含弗素重合体全採用するのが特に好ましい。イオ
ン交換基含有の含弗素重合体としては、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
る反応性基を有するパーフルオロのビニルモノマーとの
共重合体が好適に使用し得る。

又、トリフルオロスチレンの膜状重合体にスルホン酸基
等のイオン交換基を導入したものヤ、スチレンジビニル
ベンゼンにスルホン酸基を導入したもの等も使用できる
。そして、これらあうち、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場合には、比較的
高い電流効率で高純度の苛性アルカリを得る事ができる
ので特に好ましい。

（イ）　　−（−ＣＦ２−ＣＸＸ’　　）　　　、　　
　　　（０）　　　（−ＣＦ２−ＣＸ　　　）■ ココテＸｔｒｉ、’　＋　Ｃ１＋　Ｈ又は−ＣＦ３であ
り、Ｘ′は又又はＣＦ３（”２）ｍであり、ｍは１〜５
であり、Ｙは次のものから選ばれる。

Ｐ　Ａ　、　　−０（ＣＦ２．□Ｐ、Ｑ、、Ｒ升Ａここ
でＰはダＦ２→、Ｈｃｘｘ’￥ＣＦまたであり、Ｑ　ｉ
ｄ　＋ＣＦ２−０−ＣＸＸ’堵　であり、Ｒば−（ＣＸ
Ｘ’−０ＣＦ２智であり、ＣＰ、　Ｑ、　Ｒ）ばＰ、Ｑ
。

Ｒの少々くとも一つを任意の順序で配列することを表わ
す。ｘ、ｘ’は上記と同じであり、ｎ＝０〜１、ａ、　
ｂ、　ｃ、　ａ、　ｅは０〜６である。

Ａは−Ｃｏｏｎ又は−〇Ｎ、　　−ＣＯＦ、　　−ＣＯ
ＯＲ。

−ＣＯＯＭ、　−ＣＯＮＲ２Ｒ３等の加水分解若しくは
中和により−Ｃ０ＯＨに転換し得る官能基を表わす。

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

上記Ｙの好ましい代表例と（−では、Ａが弗素ケ有する
炭素と結合された構造を持つ、例えば次の如きものが挙
げられる。

Ｚ　　　　　　Ｒｆｘ＋７＋ｚは共に１〜１０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ば
ちり、Ａは上記と同様である。

そしてこれら共重合体から成る乾燥樹脂１２当シの膜内
カルボン酸基濃度が０５〜２０ミリ当量である含弗素陽
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、その電流効率は９０％以上
にも達する。そして上記乾燥樹脂光りのカルボン酸基濃
度が１．１２〜１７ミリ当量の場合には、前述の如き高
濃度の苛性ソーダを高電流効率で長期にわたり安定して
得る事ができるので特に好゛ましい。そして、かかるイ
オン交換容量ケ達成するには、上記＠）及び（ロ）の重
合単位から成る共重合体の場合、好ましくは（ロ）の重
合単位が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換膜は、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
量体との共重合体によって得られる非架橋性の共重合体
から構成されるが、その分子量は、好ましくはｌＯ万〜
２００万、特に１５万〜１００万が好捷しい。

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、更に第三の単量体音も共重合することに
より、得られる膜を改質することもできる。

例えば、ＣＦ２−ＣＦＯＲｆ（Ｒｆは０１〜１ｏのパー
フルオロアルキル基）を併用することにより、得られる
膜に可撓性を付与したシ、或はＣＦ２＝　ＣＦ−ＣＦ　
＝　ＣＦ２．　ＣＦ２−ＣＦＯ（ＣＦ２）、〜３ＣＦ＝
ＣＦ２等のジビニルモノマー全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量体と、カルボン酸基若しくは該基
に転換し得る官能基を有する重合能ある単量体、更には
第三の単量体との共重合は、既知の任意の手段で行なわ
れる。即ち、必要に応じ例えばハロゲン化炭化水素等の
溶媒を用い、触媒重合、熱重合、放射線重合等により重
合し得る。

又、得られた共重合体からイオン交換膜に製膜する手段
も特に制限はなく、例えばプレス成形、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、粉末成
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
ましくは５０〜４００μにせしめるのが適当である。

又、共重合体の製膜工程に相前後し、好ましくは製膜後
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、−ＣＮ　、　　ＣＯＦ　、　　Ｃｏ　ＯＲ’＋
　、　　−Ｃｏ　ＯＭ　。

−ＣＯＮＲ２Ｒ３（Ｍ、　Ｒ，〜Ｒ３は上記と同じつの
場合には、酸又はアルカリのアルコール溶液により、加
水分解又は中和せしめてカルボン酸基に転換し、又官能
基が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、製膜時にポリエチレン。

ポリプロピレン等のオレフィンの重合体、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
エチレンとの共重合体等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
強する事も可能である。

又、電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が、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カーボンブラック粉末（米国キャボット社商品名ＶＵＬ
Ｃ！ＡＮ　ＸＣ−７２Ｒ）を３０分間２０００°Ｃに加
熱して一部黒鉛化した。この粉末をギ酸鉄水溶液に加え
た後、攪拌かつ加熱し水を除去した後ギ酸鉄を分解する
ように真望中で１５０℃に加熱した。この粉末には鉄は
０１％含まれていた。ついで、この粉末を窒素気流中で
５００℃にまづ外淵した後３０秒間、住゛素ガスにさら
し、印パ化し、さらに窒像気沿中で冷却してから攪拌し
た。粉末に酸化する行和を、粉末の重芥か１５係減少す
るまで繰返しだ。ついで粉末から鉄を除去するように５
０係硝自り溶液で洗浄し、ついで水で洗浄しだ後１００
°Ｃで乾煙した。該して粒子の表面にビットを有する一
部黒鉛化したカーボンブラックを得た。

実施例２ＰＴＦＥ粉末５粉末５チの表面にビットを有する一部黒鉛化したカーボンブラッ
ク４　５　１ｊ　ｆ，’，係の混和’４ｉ．ｑ　ｆ：　
ｒｍＱ集法によつてつくった。この混和物について、液
状潤滑剤（ソルベントナフサ）を配合してペースト状混
和物を調製し、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１．２調厚のシート状成形物を作っ
た。次にシート状成形物を更に押し出し方向と直角の方
向にロール圧延し、厚す０．３５　ｗｎの薄内シートと
した。このシート−＝３】０°Ｃに予熱しだ状秒で１軸
方向に１６倍延伸処理した後、延伸シートの延伸方向の
長さを固定した状態で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ノｉｒｒ、
　Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ膜を得た。この膜の物性値は以下の如
くであった。

厚　　　　　さ　　　　　　　　　１８０μ空孔率　　
　７５兎最大孔径　　　　０６μ 鼓膜を１０％地化白金［セー水溶液’＋ｏｃｃとイソプ
ロパツール４０　ｃｃの混合溶液に没はしル１囲を固定
した後、乾″賑し、さら１７ｃ　２００°Ｃで水素気流
中でＪ貧化白金酸を白金に鈎元しだ。この操作により、
白金を０．５　ｍ９　／　ｃｒｌの割合で付着したカー
ボンブラック入り多孔質Ｐ　Ｔ　Ｆ　Ｅ　１１７４を得
た。さらに鼓膜を、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
製エクスバンデドメッシュ（知径］　ｍｍ。

長径２ｔｒｒｍ、厚さ０１箇〕に３００℃で加熱圧着し
霜、ａγとした。

これを陰極として側と陽極を接触させ、）１１ネと陰極
の間の距離を５朔に保った第１図に示す゛電Ｍｌに設け
た。陽極としては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酸化イリジウムの固溶体を被覆しだ
金＆、陽極を用い、隔膜としてｄｌ、陽極側の面に酸化
ジルコニウムの多孔質層を１ｍり／　ｃｒＡの割合で付
着した、Ｃ２Ｔ”４とＣＦ２＝ＣＦＯ（ＯＦ２）３ＣＯ
ＯＣＨ３のコポリマーから成る膜状物（膜厚２８０μ、
官能基濃度１．４４　ｍｅｑ、　／（グ乾燥樹脂）を加
水分解して得られた包弗ル：；陽イオン交換膜を用い、
ガス供給室に炭酸カスを除去した空気を１ｔ／分の割合
で供給しつつ、４Ａの電流（電流密度＋　２０　Ａ／　
ｄｍ′）で５規定の貴地水溶液を１１Ｌ鼾した。陽榊室
の食壇１濃度が３．５規定に、陰を室の苛性ソーダ濃度
が３５重セ（％に維持するように陽本１・室に供給する
九塩水と陰極室に供給する水の供給量ケ調節しつつ電解
を実施した結果、初期の摺電圧は２］５■であり、３０
００時間電解を継続後の摺電圧の上昇は００３■であっ
た。寸だ、この間の苛性ソーダ生成の電流効率ば９３５
係であった。

実施例３実施５例１においてカーボンブラックの代りに６０重量
係の銀を担持した実施例１で得たカーボンブラックを用
いた以外ｄｌ実が＃　（３１１ｌと全く同様にして、以
下に示す物性の銀和持カーボンブラック入り多孔ｙ　Ｐ
　Ｔ　Ｆ　Ｅ膜を得た。

厚　　　　さ　　　　　　　　１５５μ望孔率　　　７
７乃最大孔径　　　　　０７μ 鼓膜に白金を付着させることなく、その寸ま実施例１と
同様な方法で％　４６＜−＆作製し、ナ、施例１と全く
同様にして’ｒ＜：、　’Ｉｆｒを行ったところ、以下
の結果を得た。

摺電圧　　２２７ｖ電流効率　　　９３．５ヂ丑だ、３０００時間にわたる長期電解を行ったところ、
この間の摺電圧の上昇は初期から００３■であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電格用材料を塩化アルカリ雷解伽の酸
素還元陰極として利用したーレ１１を説明する説明図で
ある。１・・・電解槽、２・・・陽極：３・・・イオン交換膜
、６・・・配索還元陰極、７・・・酸素含有ガス供給室
。図面の浄書（内容に変更なし）１７　爛手続補正書（献）昭和５７年１ｊ月７２−８特許庁長官　若杉和夫殿１、事件の表示特願昭５７−１３４．７６９号２、発明の名称ガス拡散電極用材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）旭硝子株式会社氏名　　弁理士（７］７９）内１）　明　　　　ほか１
名５、補正命令の日付昭和５７年１０月２６日　（発送日）６、補正により増加する発明の数　　　なし７、補正の
対象　　　明細書及び図面８、補正の内容　　　別紙の通り（タイプ浄書）（Ｉｎ
跨１り袈す０す

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　電気絶縁性連続微細多孔質基材にエツチング
処理を施したカーボンブラック粉末全分散混入せしめた
ことを特徴とするカス拡散電極月利。
（２）　　エツチング処理が、カーボンブラック粉末を
酸化処理することによる特許請求の範囲第（１）項のカ
ス拡散■コ、極用材。
（３）　　酸化処理が酩′累、硝酸、硫酸、過マンガン
酸塩宿の酸化剤による処理である特許請求の範囲第（２
）項のガス拡散′Ｍ４Ｕ、　４ｉ０用材。
（４）　　慣１気絶欅性連続微細多孔質基材がポリテト
ラフルオロエチレンからなる特許請求の範［和裁（１）
項寸たｕ　Ｋｇ　（２１項のガス拡散電極用材。
（５）　　多孔質水相が、ポリテトラフルオロエチレン
の数多の微小結節と各結節がら出１結節相互を三次元的
に結合するポリテトラフルオロエチレンの微細繊維とか
らなり、かつ、各結節が互いに一部において接触あるい
は連続化している特許請求の範囲第（１）〜（４）項い
ずれか記載のカス拡散電極用材。
（６）　　カーボンブラック粉末の粒径が１ミクロン以
下である特許請求の範囲第（１）〜（５）項いずれか記
載のカス拡散％ｉ　４１？用材。
（７）　　カーボンブラック粉末の分散混入量が全拐料
重偏の７〜９０重月係である特許請求の範囲ψ、（１）
〜（６）項いずれか記載のカス拡散電極用材。