JPS62235497A - 高分子電解質の電着による薄膜の製造法 - 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】 本発明は電気化学的方法（以降電着法と言う）により高
分子電解質の薄膜を製造する方法に関し、更に詳細には
実質的に半道性且つ導電性の材料を用いた電極または非
電極電着面上に、電着の際、発生するガスを電極電着面
の反対側から放圧させる事により膜内に気泡を混入させ
ずに製膜する高分子電解質の薄膜の製造方法に関する。

これまで電着法を用いた膜形成については、特公昭４３
−７４０号、同４３−１５７７４号、同４Ｂ−１３６３
６号、同４７−２４２５７号、および同４９−５０１５
２号広報で報告されているが、電着時に発生する気泡に
ついては触れていない。

イオン性電解物質の水性懸濁液に電圧を加えると物質は
電気分解を起こし陰極には水素等、のカチオン系のガス
又はイオン及び陽極には酸素等のアニオン系のガス又は
イオンが集積せしめられていることは周知の事実である
。

本発明は高分子電解質水性懸濁液（以降電着液とする）
を用いて電着を行なう場合に於て、電極自体或いは非電
極電着面を改良する事により発生する気泡を膜内に混入
させないようにしたものである。

電着液として用いられる高分子電解質としては双性イオ
ンを保有する高分子の水性懸濁液であり、等電点及びそ
の前後において物質状態が変化するもの例えば、コラー
ゲン、カゼイン、アルブミン、ケラチン等がある。これ
らの水性懸濁液はそれぞれの物質の等電点に応じた方法
により調製し脱泡後使用するものである。

電極或いは電着面は、多孔性導電性物質であるか、又は
多孔性非導電性物質と導電性物質とを組み合わせたもの
が使用できる。例えば、多孔性導電性物質としては、焼
結金属、金属メツシュ等があり、多孔性非導電性物質と
しては素焼（Ｕｎｇｌａｚｅｄ　ｐｏｒｃｅｌｌｅｉｎ
）、セラミックス、テフロンフィルター、等があげられ
る。

形成膜の厚さは電極間の電気量により任意に変化させる
ことが可能である。また成形された膜はｐＨ４〜ｐＨ９
とほぼ中性であるから、水性処理等の工程を省く事が出
来る。又、必要に応じて架橋剤を電着液に添加するか又
は製膜後公知の方法により架橋処理を行う事も出来る。

形成された膜はそのままでも電着面から容易に剥離でき
るが界面活性剤を用いると更に一段と容易になる。界面
活性剤の使用法は電着液に添加する方法、電着形成後膜
面に散布する方法、及び電着液を型に入れる前に型を界
面活性剤浴に浸漬しておく方法等がある。

高分子電解質の等電点、電着液のｐＨを適宜選択し、ま
た電極材料をまたは電着面材料を選択する事により形成
された薄膜の剥離性を改善する事が認められた。

例えばｐＨ５〜７に等電点を有する高分子電解質につい
てｐＨ３以下の電着液を用い、陰極電着面上に電着を行
う場合、陰極近傍に於ける電着液のｐｏは漸次上昇する
がこのｐＨが等電点以下の状態に於て電着を完了させ、
更に通電する事により形成させた薄膜を陽極方向へ代か
に泳動或いは移動させる事により剥離を容易ならしめる
事が出来る。又、陽極電着面を使用する場合はこの逆の
事が言える。

以下の実施例により本発明を更に詳しく説明する。

Ｘ１ＩＬ」−一 濃度０．５％、ｐＨ３，ｏ、粘度２　、７　ｐｏｉｃｅ
のコラーゲン水性懸濁液を有底円筒型のステンレスメツ
シュ容器内に入れ、ステンレスメツシュ容器を陰極とし
、有底円筒中央部に陽極とするためのステンレス棒を電
極間距離７ｘｍに保ち挿入し、直流電圧をかけて電気１
８Ａ−ｓｅｅとなったところで、ステンレスメツシュ容
器内よりコラーゲン水性懸濁液を排出すると、ステンレ
スメツシュ容器内壁にはコラーゲン薄膜が形成されてい
た。この薄膜は中性であり水洗等の処理をせずに乾燥す
ることが出来、乾燥膜厚約２５ミクロンの気泡のない薄
膜が得られた。

栗１工 有底円筒型ステンレスメツシュ容器内壁を２％アルギン
酸ナトリウム水溶液で湿潤付着させ、次いで塩化カルシ
ウムを用いてアルギン酸カルシウムとして析出させ被膜
を形成させ、水洗しな０次いでステンレスメツシュ容器
内に濃度１％、ｐＨ３，０、粘度８５ｐｏｉｃｅのコラ
ーゲン水性懸濁液を入れ、ステンレスメツシュ容器を陰
極とし、ステンレス棒を陽極としてステンレスメツシュ
容器中央部へ電極間距離７１で挿入し、直流電圧をかけ
て電気量１０Ａ−３ｅｃでコラーゲンを電着させた。電
着後内部のコラーゲン水性懸濁液を排出すると実施例１
と同様ステンレスメツシュ容器内壁に気泡のない膜厚２
０ミクロンの薄膜が得られた。

去」Ｉ引−」工 濃度１％、ｐＨ３，０、粘度１６０ｐｏｉｃｅのコラー
ゲン水性懸濁液を有底円筒型ステンレスメツシュ容器内
に入れ、円筒中央部に陽極となるステンレス棒を電極間
距離７ｘｘで挿入した。これをｐＨ３，０の電解質水溶
液に浸し、この電解質水溶液中にステンレスメツシュ容
器外にこの容器と接触しないように陰極を配置した。電
気量１０Ａ　−ｓｅｅとなるように直流電流を流した後
、ステンレスメッシュ容器内よりコラーゲン水性懸濁液
を排出するとステンレスメツシュ容器内壁にコラーゲン
膜が形成されていた。この膜をそのまま乾燥すると、泡
のない乾燥膜厚１５ミクロンの薄膜を得ることが出来た
。因　　　４゜ 外側表面をステンレスメツシュでおおった有底円筒型の
多孔性セラミックス容器をｐＨ３，０の電解質水溶液中
に浸し、多孔性セラミックス容器内部に濃度１％、ｐＨ
３，０、粘度１６０ｐｏｉｃｅのコラーゲン水性懸濁液
を入れ、中央部に陽極となるステンレス棒を挿入し、ｐ
Ｈ３，０の電解質水溶液に浸した。電気量１０Ａ　−ｓ
ｅｅとなるように直流電圧をかけ電着を行い、セラミッ
クス内よりコラーゲン水性懸濁液を排出するとセラミッ
クス内壁にコラーゲン薄膜が形成されていた。これを乾
燥すると膜厚約１５ミクロンの気泡のない薄膜が得られ
た。

尺１鮭−１− ステンレスメツシュ容器内壁に２％アルギン酸ナトリウ
ム水溶液を接触、付着させ塩化カルシウム水溶液を用い
て、ゾル化させステンレスメツシュ容器内壁にアルギン
酸カルシウムの被膜を形成し、その後水洗した。水洗後
、ステンレスメツシュ容器内に２％カゼイン水溶液を入
れ、ステンレスメツシュ容器を陽極とし、その中央部に
陰極とするためのステンレス棒を電極間路ｆｌ！１７　
ａｍで挿入し、電気量５　Ａ　−ｓｅｅとなるように直
流電圧をかけた。

電着後ステンレスメツシュ容器内のカゼイン水溶液を排
出すると、カゼイン電着膜がステンレスメツシュ容器内
壁に形成されていた。これを乾燥すると気泡のない膜厚
約１５ミクロンのカゼイン被膜が得られた。

Ｘ韮１ ステンレス槽（陽極として使用する）にコラーゲン水性
懸濁液を入れ、槽内に外径２５ｘｍ長さ３００ｚｚの多
孔性金属柱の陰極を立て、電極間距離３５′１１１１で
１００Ｖの直流電圧をかけた。形成された薄膜を引上げ
速度５０ａｖ／＋ｎｉｎで引き上げたところ気泡のない
乾燥時膜厚２５〜３０ミクロンのチューブ状の膜を連続
的に得ることができた。

豊ＪゴＩ ステンレスメツシュ容器の代りに多孔性でない金属容器
を用い、実施例と同様に行なった結果、いずれも形成さ
れた膜には全体に気泡が混入し、又これが原因となり多
数のピンホールが生じていた。又、電圧を変化させたり
、電極間距離を変えても同様であり更にコラーゲン水性
懸濁液の濃度、粘度、温度を変えても同様であった。

特許出願人　　　　　株式会社　ニッピ（外５名）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子電解質の水性懸濁液から電気化学的に薄膜
   を製造する方法に於て、少なくとも１個の陰極及び／又
   は陰極性非電極電着面及び少なくとも１個の陽極及び／
   又は陽極性非電極電着面を備えた電着槽内に、該水性懸
   濁液を導入し、前記両極間に直流電圧をかけ、少なくと
   も１個の所定の電極面上或いは非電極電着面上に気泡の
   混入していない薄膜を形成する方法。
2. （２）電極が多孔性導電性物質で構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）非電極電着面が多孔性非導電性物質と導電性物質
   とを組み合わせた半透性材料で構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。