JPS63122522A - 新規な複層隔膜の接合方法 - Google Patents
新規な複層隔膜の接合方法Info
- Publication number
- JPS63122522A JPS63122522A JP61268525A JP26852586A JPS63122522A JP S63122522 A JPS63122522 A JP S63122522A JP 61268525 A JP61268525 A JP 61268525A JP 26852586 A JP26852586 A JP 26852586A JP S63122522 A JPS63122522 A JP S63122522A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- layer
- film
- diaphragm
- joining
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 17
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 claims 2
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 claims 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 claims 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims 1
- 229920005548 perfluoropolymer Polymers 0.000 claims 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 33
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 6
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 abstract description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract description 3
- VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N norethisterone Chemical compound O=C1CC[C@@H]2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- ABDBNWQRPYOPDF-UHFFFAOYSA-N carbonofluoridic acid Chemical compound OC(F)=O ABDBNWQRPYOPDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 5
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 4
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- OBTWBSRJZRCYQV-UHFFFAOYSA-N sulfuryl difluoride Chemical group FS(F)(=O)=O OBTWBSRJZRCYQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
- B29C65/4805—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the type of adhesives
- B29C65/481—Non-reactive adhesives, e.g. physically hardening adhesives
- B29C65/4815—Hot melt adhesives, e.g. thermoplastic adhesives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
- B29C66/114—Single butt joints
- B29C66/1142—Single butt to butt joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
- B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
- B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
- B29C66/723—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
- B29C66/727—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being porous, e.g. foam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
- B29C65/50—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding using adhesive tape, e.g. thermoplastic tape; using threads or the like
- B29C65/5042—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding using adhesive tape, e.g. thermoplastic tape; using threads or the like covering both elements to be joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
- B29K2027/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2027/00—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
- B29K2027/12—Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
- B29K2027/18—PTFE, i.e. polytetrafluorethene, e.g. ePTFE, i.e. expanded polytetrafluorethene
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、新規な複層隔膜の接合方法、更に詳しくは水
、塩化アルカリ、水酸化アルカリ、又は酸性水溶液等の
水性溶液の電解に使用され、高電流効率、低膜抵抗を有
し、且つ機械的強度が格段に大きい新規な複層隔膜の接
合方法に関するものである。
、塩化アルカリ、水酸化アルカリ、又は酸性水溶液等の
水性溶液の電解に使用され、高電流効率、低膜抵抗を有
し、且つ機械的強度が格段に大きい新規な複層隔膜の接
合方法に関するものである。
[従来の技術]
水、塩化アルカリ、水酸化アルカリ、又は酸水溶液など
の水性溶液の電解には、近年イオン交換膜法が提案され
ているが、これらで使用されるイオン交換膜は、高い電
流効率と低い膜抵抗を有しながら、且つ取扱上、大きな
機械的強度を有することが必須であり、又電解槽の形状
に合せてイオン交換膜を加工したり、欠陥部分が補修で
きるような成形加工性も要求されている。
の水性溶液の電解には、近年イオン交換膜法が提案され
ているが、これらで使用されるイオン交換膜は、高い電
流効率と低い膜抵抗を有しながら、且つ取扱上、大きな
機械的強度を有することが必須であり、又電解槽の形状
に合せてイオン交換膜を加工したり、欠陥部分が補修で
きるような成形加工性も要求されている。
特に塩化アルカリ電解においては、隔膜電解法からイオ
ン交換膜法への転換には、膜を袋状加工したり、円筒状
に加工できることが必須である。
ン交換膜法への転換には、膜を袋状加工したり、円筒状
に加工できることが必須である。
従来、陽イオン交換膜を接合する方法としては、その交
換膜と同種のポリマー構造を有する接合補助部材を使用
する。これは、従来の交換膜が両表面に、パーフルオロ
カルボン酸又はパーフルオロスルホン酸層を有しており
、これらの含水した陽イオン交換樹脂面には、非通電性
且つ非透水性の水をほとんど含水しない含フッ素ポリマ
ーシート(又はフィルム)を接合する事は困難であった
。従って、接合部材としては、接合の容易な導電性且つ
透水性の含水性が同等の陽イオン交換樹脂を用いる事が
、一般的であった。これらの方法の手法については特開
昭58−204029 r陽イオン交換膜の接合方法
」、特開昭58−204030 [膜の接合方法」等
の提案で示されている。
換膜と同種のポリマー構造を有する接合補助部材を使用
する。これは、従来の交換膜が両表面に、パーフルオロ
カルボン酸又はパーフルオロスルホン酸層を有しており
、これらの含水した陽イオン交換樹脂面には、非通電性
且つ非透水性の水をほとんど含水しない含フッ素ポリマ
ーシート(又はフィルム)を接合する事は困難であった
。従って、接合部材としては、接合の容易な導電性且つ
透水性の含水性が同等の陽イオン交換樹脂を用いる事が
、一般的であった。これらの方法の手法については特開
昭58−204029 r陽イオン交換膜の接合方法
」、特開昭58−204030 [膜の接合方法」等
の提案で示されている。
[発明の解決しようとする問題点]
従来の方法による陽イオン交換膜の接合部は、前述の様
に、すべて導電性且つ透水性の陽イオン交換樹脂層から
なっており、この接合部には、電解時、溶媒及び溶質が
透過する為、接合部界面に異物、気孔等の欠点があると
、これを起点に、電気的負荷、あるいは浸透圧的負荷等
によるフクレ、剥離等の発生する事がある。
に、すべて導電性且つ透水性の陽イオン交換樹脂層から
なっており、この接合部には、電解時、溶媒及び溶質が
透過する為、接合部界面に異物、気孔等の欠点があると
、これを起点に、電気的負荷、あるいは浸透圧的負荷等
によるフクレ、剥離等の発生する事がある。
又、ta合部をそのま−例えば食塩電解用の膜として、
使用すると、陰極室からNaOHと陽極室からのChが
膜内にて反応し、膜内又は接合界面にNaCIが析出す
る場合があり、膜内劣化や界面剥離が起こる事がある。
使用すると、陰極室からNaOHと陽極室からのChが
膜内にて反応し、膜内又は接合界面にNaCIが析出す
る場合があり、膜内劣化や界面剥離が起こる事がある。
これらの欠点を克服する方法として、非イオン交換性の
低含水性含弗素樹脂フィルムを接合面に持ってくる事が
、有効な事は知られているが、含水性のイオン交換樹脂
層と熱接合する事は困難であった。
低含水性含弗素樹脂フィルムを接合面に持ってくる事が
、有効な事は知られているが、含水性のイオン交換樹脂
層と熱接合する事は困難であった。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、多孔体層とイオン交換体層が、比較的低温、
低圧で十分な接合力を得るという知見から、この積層膜
自体を電解用複層隔膜として使用した場合、従来接合出
来なかった熱溶融性含フッ素樹脂フィルムと複層隔膜が
容易に加熱圧着により接合出来るという事実を見い出し
たものである。
低圧で十分な接合力を得るという知見から、この積層膜
自体を電解用複層隔膜として使用した場合、従来接合出
来なかった熱溶融性含フッ素樹脂フィルムと複層隔膜が
容易に加熱圧着により接合出来るという事実を見い出し
たものである。
すなわち、イオン交換容量が0.5〜2.0 ミリ当E
k1g樹脂からなるイオン交換体層の少なくても一面に
、表面及び気孔内部が親木性を有する多孔体層が積層さ
れた複層隔膜と熱溶融性含フッ素樹脂フィルムとの接合
において該隔膜の多孔体層と熱溶融性含フッ素樹脂フィ
ルムを重ねるようにして接合することを特徴とする複層
隔膜の接合方法を提供するものである。
k1g樹脂からなるイオン交換体層の少なくても一面に
、表面及び気孔内部が親木性を有する多孔体層が積層さ
れた複層隔膜と熱溶融性含フッ素樹脂フィルムとの接合
において該隔膜の多孔体層と熱溶融性含フッ素樹脂フィ
ルムを重ねるようにして接合することを特徴とする複層
隔膜の接合方法を提供するものである。
本発明に適用される複層隔膜を構成する表面及び内部が
親水性を有する多孔体層としては、気孔率が、30〜8
5%、より好ましくは50〜90%、孔径0.O1〜3
0ル■、より好ましくは0.1〜8鉢■、膜厚がlθ〜
450終纏、より好ましくは30〜300 p、ta
、ガーレー数が、 1w looogec、より好まし
くは、3〜200secからなる事が低抵抗で且つ大き
な機械的強度を有するので望ましく、特に孔径が1〜8
ル■の多孔体層が、接合が良いのでより好ましい。
親水性を有する多孔体層としては、気孔率が、30〜8
5%、より好ましくは50〜90%、孔径0.O1〜3
0ル■、より好ましくは0.1〜8鉢■、膜厚がlθ〜
450終纏、より好ましくは30〜300 p、ta
、ガーレー数が、 1w looogec、より好まし
くは、3〜200secからなる事が低抵抗で且つ大き
な機械的強度を有するので望ましく、特に孔径が1〜8
ル■の多孔体層が、接合が良いのでより好ましい。
上記多孔体層の材質としては、上記の性質を有するもの
であれば、いずれも使用できるが、電解中での耐触性、
機械的性質及び多孔体層の製造量産性から含フッ重合体
が好ましく、特にポリテトラフルオロエチレン製の多孔
体、より好ましくは、未焼成のポリテトラフルオロエチ
レンに液状潤滑剤を含ませた混和物を、膜状に成形後、
延伸処理及び熱処理して多孔体膜化したものが例示され
る。
であれば、いずれも使用できるが、電解中での耐触性、
機械的性質及び多孔体層の製造量産性から含フッ重合体
が好ましく、特にポリテトラフルオロエチレン製の多孔
体、より好ましくは、未焼成のポリテトラフルオロエチ
レンに液状潤滑剤を含ませた混和物を、膜状に成形後、
延伸処理及び熱処理して多孔体膜化したものが例示され
る。
多孔体層の材質が、上記で例示したポリテトラフルオロ
エチレンのような疎水性の場合、表面及び気孔内部を親
木性を有するようにされる。親木性をもたらしめる手段
としては、種々の方法が採用でき、例えば親木性を有す
る単量体を多孔体に含浸重合するか、或いはその重合体
の0.5〜50重量%溶液(特公昭48−13333号
、及び特開昭55−149338号公報等参照)を多孔
体に塗布する方法等が例示される。
エチレンのような疎水性の場合、表面及び気孔内部を親
木性を有するようにされる。親木性をもたらしめる手段
としては、種々の方法が採用でき、例えば親木性を有す
る単量体を多孔体に含浸重合するか、或いはその重合体
の0.5〜50重量%溶液(特公昭48−13333号
、及び特開昭55−149338号公報等参照)を多孔
体に塗布する方法等が例示される。
本発明に適用される複層隔膜を構成するイオン交換体層
は、交換容量が好ましくは0.5〜2.0 ミリ”!i
ffi / g乾燥樹脂、特には、 0.8〜1.8
ミリ当量/g乾燥樹脂をもち、カルボン酸基、スルホン
酸基又はリン酸基を有する含フッ素重合体から形成され
、膜厚が1〜300fiL、好ましくは5〜150鉢、
より好ましくは、20〜100弘が低膜抵抗をあたえる
上で望ましい、又イオン交換体層は単一重合体から構成
されても良いが。
は、交換容量が好ましくは0.5〜2.0 ミリ”!i
ffi / g乾燥樹脂、特には、 0.8〜1.8
ミリ当量/g乾燥樹脂をもち、カルボン酸基、スルホン
酸基又はリン酸基を有する含フッ素重合体から形成され
、膜厚が1〜300fiL、好ましくは5〜150鉢、
より好ましくは、20〜100弘が低膜抵抗をあたえる
上で望ましい、又イオン交換体層は単一重合体から構成
されても良いが。
必要により、イオン交換基の種類、イオン交換容量の異
なる複数の重合体を積層或いは混合したものから構成さ
せることもでき、更に織布等で補強することもできる。
なる複数の重合体を積層或いは混合したものから構成さ
せることもでき、更に織布等で補強することもできる。
又、本発明における熱溶融性含フッ素樹脂フィルムは、
その融点が好ましくは、多孔体を構成する含フッ素樹脂
より30℃特には50℃小さくその好ましい例としては
、FEP、PFA、ポリトリフルオロエチレン、PCT
FE、PETFE、ポリフッ化ビニル若しくはその混合
物のフィルム又はこれらフィルム積層フィルムがあげら
れる。又接合部材としてのこれら含フッ素樹脂シートの
厚みとしては、 10〜500 gta、より好ましく
は20〜200終■である事が望ましい、これは、薄す
ぎた場合、接合部の十分な強度が得られない事、逆に厚
すぎた場合には、接合部が、明らかな段差になって複層
隔膜が折れ曲り易くなる事及び、電解槽のセット時に、
この段差部分から、槽内液が槽外へ漏洩し易くなる事に
よるものである。
その融点が好ましくは、多孔体を構成する含フッ素樹脂
より30℃特には50℃小さくその好ましい例としては
、FEP、PFA、ポリトリフルオロエチレン、PCT
FE、PETFE、ポリフッ化ビニル若しくはその混合
物のフィルム又はこれらフィルム積層フィルムがあげら
れる。又接合部材としてのこれら含フッ素樹脂シートの
厚みとしては、 10〜500 gta、より好ましく
は20〜200終■である事が望ましい、これは、薄す
ぎた場合、接合部の十分な強度が得られない事、逆に厚
すぎた場合には、接合部が、明らかな段差になって複層
隔膜が折れ曲り易くなる事及び、電解槽のセット時に、
この段差部分から、槽内液が槽外へ漏洩し易くなる事に
よるものである。
複層隔膜の多孔体層と含フッ素樹脂フィルムを接合する
方法としては、加熱出来る平板状プレス、ロール状プレ
ス、ヒートシーラー、インパルスソーラー等が使用出来
るが、これに限定されるものではない。
方法としては、加熱出来る平板状プレス、ロール状プレ
ス、ヒートシーラー、インパルスソーラー等が使用出来
るが、これに限定されるものではない。
又1本発明の熱溶融性含フッ素樹脂フィルムの他の例と
しては、パーフルオロスルホン酸、又は一方の面がパー
フルオロカルボン酸で他方の面がパーフルオロスルボン
酸である陽イオン交換樹脂フィルム(シート)を使用す
る事も出来る。この時も、多孔性PTFEシートがヒー
トシール等の加熱プレス工程で、孔が閉塞する傾向があ
り、膜抵抗がとり1通電しにく−なる為、含フッ素樹脂
シートを用いるのと類似の効果が認められる。
しては、パーフルオロスルホン酸、又は一方の面がパー
フルオロカルボン酸で他方の面がパーフルオロスルボン
酸である陽イオン交換樹脂フィルム(シート)を使用す
る事も出来る。この時も、多孔性PTFEシートがヒー
トシール等の加熱プレス工程で、孔が閉塞する傾向があ
り、膜抵抗がとり1通電しにく−なる為、含フッ素樹脂
シートを用いるのと類似の効果が認められる。
[実施例]
実施例1
多孔性PTFEシート(その多孔度が 〜75%、孔径
2ルm、膜厚120gm 、単位面積当りの重量が、
80grs/s2、ガーレー数が5sec)に、125
a+eq/g樹脂のイオン交換容量を有するパーフルオ
ロカルボン酸樹脂フィルム60ルを積層した後、PTF
E多孔体の気孔内壁と表面をパーフルオロスルホン酸ポ
リマー(Oh −Ch lCh軍CFOCF20FCC
F3)OChCF2S02Fの共重合体からなり、イオ
ン交換容M 1.1meq/g)で被覆して親水性を付
与せしめた複層隔膜を使用し、線膜の辺とうしを突き合
わせた後、この突き合わせ部を中心に相方lOミリメー
トルずつ、厚み50#LIlのFEPフィルムをオーバ
ーラツプさせた。(第1図参照)これを幅10m1+、
厚み0.15mmのリボン状ヒーターを持つインパルス
ヒートシーラーにて、該FEPフィルムと多孔性PTF
Eシー)の界面温度が280℃になる迄昇温させた後、
50°Cに冷却する迄、 4kg/cm2の圧力で保持
した。
2ルm、膜厚120gm 、単位面積当りの重量が、
80grs/s2、ガーレー数が5sec)に、125
a+eq/g樹脂のイオン交換容量を有するパーフルオ
ロカルボン酸樹脂フィルム60ルを積層した後、PTF
E多孔体の気孔内壁と表面をパーフルオロスルホン酸ポ
リマー(Oh −Ch lCh軍CFOCF20FCC
F3)OChCF2S02Fの共重合体からなり、イオ
ン交換容M 1.1meq/g)で被覆して親水性を付
与せしめた複層隔膜を使用し、線膜の辺とうしを突き合
わせた後、この突き合わせ部を中心に相方lOミリメー
トルずつ、厚み50#LIlのFEPフィルムをオーバ
ーラツプさせた。(第1図参照)これを幅10m1+、
厚み0.15mmのリボン状ヒーターを持つインパルス
ヒートシーラーにて、該FEPフィルムと多孔性PTF
Eシー)の界面温度が280℃になる迄昇温させた後、
50°Cに冷却する迄、 4kg/cm2の圧力で保持
した。
かくして得られた複層隔膜を、接合部を中心にくる様に
して15cmX 10c■の有効電解面を持つ電解槽に
セットして、陽極室を塩化ナトリウム200grs/Q
、陰極室を35重量%水酸化ナトリウムの各々の水溶液
で満たした後、20アンペア/dm2の電流密度で運転
した。3ケ月運転後の該加工された膜をとり出して、こ
れを観察した。
して15cmX 10c■の有効電解面を持つ電解槽に
セットして、陽極室を塩化ナトリウム200grs/Q
、陰極室を35重量%水酸化ナトリウムの各々の水溶液
で満たした後、20アンペア/dm2の電流密度で運転
した。3ケ月運転後の該加工された膜をとり出して、こ
れを観察した。
実施例2
接合する部材がPFAフィルム (50)t−m)であ
る事、及び接合界面到達温度が300℃である事を除い
て、実施例1と同様の方法で接合して得られた複層隔膜
を実施例1と同じようにして電解を行った後、これを観
察した。
る事、及び接合界面到達温度が300℃である事を除い
て、実施例1と同様の方法で接合して得られた複層隔膜
を実施例1と同じようにして電解を行った後、これを観
察した。
比較例1
実施例1と同様の複層隔膜の辺どうしを突き合わせた後
、該隔膜のパーフルオロカルボン酸膜側に厚み250ル
鳳のイオン交換容量1.45meq/g樹脂のカルボン
酸メチルエステル型含フッ素樹脂膜を、上記突き合わせ
た複層隔膜の辺の相方に10mmずつオーバーラツプさ
せた後、 250℃X 4 kg/em2 X 30秒
の条件でヒートシールした。
、該隔膜のパーフルオロカルボン酸膜側に厚み250ル
鳳のイオン交換容量1.45meq/g樹脂のカルボン
酸メチルエステル型含フッ素樹脂膜を、上記突き合わせ
た複層隔膜の辺の相方に10mmずつオーバーラツプさ
せた後、 250℃X 4 kg/em2 X 30秒
の条件でヒートシールした。
この加工膜を実施例1と同じようにして電解運転を行っ
た後、観察した。
た後、観察した。
実施例3
実施例1と同じ複層隔膜の辺どうしを突き合わせた後、
該隔膜の多孔性PTFEシート側に、厚み280 ti
−諺のスルホニルフロライド基を含有する含フッ素樹脂
膜を突き合わせた複層隔膜の辺の相方に10騰層ずつオ
ーバーラツプさせた後、 210℃X 1kg/am2
X 2分の条件でヒートシールした。この加工膜を実施
例1と同じようにして電解運転を行った後、観察した。
該隔膜の多孔性PTFEシート側に、厚み280 ti
−諺のスルホニルフロライド基を含有する含フッ素樹脂
膜を突き合わせた複層隔膜の辺の相方に10騰層ずつオ
ーバーラツプさせた後、 210℃X 1kg/am2
X 2分の条件でヒートシールした。この加工膜を実施
例1と同じようにして電解運転を行った後、観察した。
実施例4
フィルタープレス型電解槽で26ケ月運転した後の実施
例1と同じ複層隔膜で、陽極の突起点で径1.hmの孔
のあいた部分の多孔性PTFEシート側に、厚み 13
5ILの円形(直径10騰1)FEPフィルムをパッチ
当てし、 250℃X 20kg/cm2 X 3分加
熱プレスした。この修復部分を。
例1と同じ複層隔膜で、陽極の突起点で径1.hmの孔
のあいた部分の多孔性PTFEシート側に、厚み 13
5ILの円形(直径10騰1)FEPフィルムをパッチ
当てし、 250℃X 20kg/cm2 X 3分加
熱プレスした。この修復部分を。
中心に位置する様にして15c+sX 10cmの有効
電解面を有する電解槽にて陽極200grs/fLの食
塩、陰極室35wt%の水酸化アルカリ金属水溶液で4
0アンペア/dm2の電流密度で3ケ月電解した後、こ
の膜の該補修部を観察した。
電解面を有する電解槽にて陽極200grs/fLの食
塩、陰極室35wt%の水酸化アルカリ金属水溶液で4
0アンペア/dm2の電流密度で3ケ月電解した後、こ
の膜の該補修部を観察した。
比較例2
パッチ当てを、多孔膜の陽イオン交換膜樹脂層側で実施
し、パッチ当て材として酸型化したイオン交換容i1.
45履eq/Hのイオン交換容量を有するパーフルオロ
カルボン酸280 g taを使用した以外、実施例4
と同じ電解を行った膜を観察した。
し、パッチ当て材として酸型化したイオン交換容i1.
45履eq/Hのイオン交換容量を有するパーフルオロ
カルボン酸280 g taを使用した以外、実施例4
と同じ電解を行った膜を観察した。
表中フクレとは、接合□界面がそこに陽あるいは陰極液
が溜まる液圧により生じる球形のハクリをいう。
が溜まる液圧により生じる球形のハクリをいう。
ハクリとは、接合端面からの接合膜のハガした幅を言う
。
。
[発明の効果1
本発明は、従来、フィンガー型電解槽で用いる袋状扁平
膜の側辺の接合部、あるいは、電解中発生した局所破損
部を補修する接合に於いて、その使用する陽イオン交換
膜が多孔性PTFEシートとパーフルオロカルボンm等
の陽イオン交換樹脂層との積層膜(多孔体膜)である場
合、該多孔体膜の多孔性PTFEシートと含フッ素樹脂
フィルム(あるいはシート)が熱接合できるという点を
利用し、非通電、非透水性の含フッ素樹脂フィルムを接
合する事により、 1、接合界面に電気的負荷をかけない事により、従来用
いられてきたパーフルオロカルボン酸等の膜接合材に比
べ、界面でのハクリ、フクレ、塩化アルカリ金属の析出
といったトラブルをなくし、接合部の寿命を延長出来る
。
膜の側辺の接合部、あるいは、電解中発生した局所破損
部を補修する接合に於いて、その使用する陽イオン交換
膜が多孔性PTFEシートとパーフルオロカルボンm等
の陽イオン交換樹脂層との積層膜(多孔体膜)である場
合、該多孔体膜の多孔性PTFEシートと含フッ素樹脂
フィルム(あるいはシート)が熱接合できるという点を
利用し、非通電、非透水性の含フッ素樹脂フィルムを接
合する事により、 1、接合界面に電気的負荷をかけない事により、従来用
いられてきたパーフルオロカルボン酸等の膜接合材に比
べ、界面でのハクリ、フクレ、塩化アルカリ金属の析出
といったトラブルをなくし、接合部の寿命を延長出来る
。
2、通常の膜材より抗張力のある含フッ素系ポリマーフ
ィルムを使用出来る為、これを接合材として使用する場
合、薄く出来る。従って接合部の剛性が他の膜面と大き
く異ならず。
ィルムを使用出来る為、これを接合材として使用する場
合、薄く出来る。従って接合部の剛性が他の膜面と大き
く異ならず。
接合部で剛性の違いによる折れ曲り発生が少なくなり、
この部分で破損する事が少なくなる。
この部分で破損する事が少なくなる。
3、一般にフィンガー型電解槽の側辺接合部は、電流密
度が低く、水酸化アルカリ金属中の塩化アルカリ金属が
増える一因となっているが、部分的(接合部)にも、非
透水性の部分があることで、これを低下させる事が出来
る。
度が低く、水酸化アルカリ金属中の塩化アルカリ金属が
増える一因となっているが、部分的(接合部)にも、非
透水性の部分があることで、これを低下させる事が出来
る。
等の効果が認められる。
第1図は、実施例1を示す断面図である。第2図は、実
施例3を示す断面図であり、第3図、第4図はそれぞれ
実施例4.比較例2を示す断面図である。 図中、lはFEPフィルム、2は多孔性PTF旦シート
、3はイオン交換容量1.25meq/gを持つパーフ
ルオロカルボン酸樹脂フィルムであり、2と3で多孔体
膜を構成している。4はイオン交換容量1.45meq
/gを有するパーフルオロカルボン酸樹脂シートの接合
材、5はFEPフィルム、6は電解中に空いた孔(突起
物による)、7は4と同じポリマーシート(厚みは25
0 鉢m)である。 第 2 図 巣 3 V 第 4 図
施例3を示す断面図であり、第3図、第4図はそれぞれ
実施例4.比較例2を示す断面図である。 図中、lはFEPフィルム、2は多孔性PTF旦シート
、3はイオン交換容量1.25meq/gを持つパーフ
ルオロカルボン酸樹脂フィルムであり、2と3で多孔体
膜を構成している。4はイオン交換容量1.45meq
/gを有するパーフルオロカルボン酸樹脂シートの接合
材、5はFEPフィルム、6は電解中に空いた孔(突起
物による)、7は4と同じポリマーシート(厚みは25
0 鉢m)である。 第 2 図 巣 3 V 第 4 図
Claims (7)
- (1)イオン交換容量が0.5〜2.0ミリ当量/g樹
脂からなるイオン交換体層の少なくても一面に表面及び
気孔内部が親水性を有する多孔体層が積層された複層隔
膜を接合するにあたり熱溶融性含フッ素樹脂フィルムと
の接合において、該隔膜の多孔体層と熱溶融性含フッ素
樹脂フィルムを重ねるようにして接合することを特徴と
する複層隔膜の接合方法。 - (2)多孔体層が、孔径0.01〜30μ、気孔率30
〜95%、ガーレナンバー1〜1000、膜厚10〜4
50μmのポリテトラフルオロエチレン製多孔体からな
る特許請求の範囲第1項記載の接合方法。 - (3)イオン交換体層が、スルホン酸基及び/又はカル
ボン酸基をもつ含フッ素重合体層からなり厚みが1〜3
00μmからなる特許請求の範囲第1項又は第2項記載
の接合方法。 - (4)熱溶融性含弗素樹脂フィルムが、ポリ4フッ化エ
チレン−6フッ化プロピレン共重合体(FEPと呼ぶ)
、4フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体 (PFAと呼ぶ)、ポリトリフルオロエチレン、ポリク
ロロトリフルオロエチレン(PCTFEと呼ぶ)、エチ
レン−4フッ化エチレン共重合体(PETFEと呼ぶ)
、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル若しくはそ
の混合物のフィルム又はこれらフィルムの積層フィルム
である特許請求の範囲第1〜3項記載のいずれか一つの
接合方法。 - (5)熱溶融性含弗素樹脂フィルムが、カルボン酸基及
び/又は、スルホン酸基を含有又は、それらの基に変換
されうる官能基を含有するパーフルオロ重合体からなる
特許請求の範囲第1〜3項記載のいずれか一つの接合方
法。 - (6)熱溶融性含弗素樹脂フィルムの厚みが、10〜5
00μからなる特許請求の範囲第1〜4項記載の接合方
法。 - (7)接合方法が、プレス、ヒートシーラ又はインパル
スソーラーにて、加熱圧着させる特許請求の範囲第1〜
5項記載のいずれか一つの接合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61268525A JPS63122522A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 新規な複層隔膜の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61268525A JPS63122522A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 新規な複層隔膜の接合方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63122522A true JPS63122522A (ja) | 1988-05-26 |
Family
ID=17459731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61268525A Pending JPS63122522A (ja) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | 新規な複層隔膜の接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63122522A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1319495A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-06-18 | Asahi Glass Co., Ltd. | Film joining method, a wide film produced by the joining method and a covering material for agricultural use made of the wide film |
DE10308820A1 (de) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Ifm Electronic Gmbh | Sensor, Meßzelle zur Verwendung in einem Sensor und Verfahren zur Herstellung einer Meßzelle |
JP2013177505A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Tokuyama Corp | 長尺多孔性熱可塑性樹脂フィルム及び該フィルムを用いたイオン交換膜の製造方法 |
JP2014004743A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Atsugi Hu-Tech Co Ltd | ポリテトラフルオロエチレン系複合融着構造体の製造法およびポリテトラフルオロエチレン系複合融着構造体 |
JP2016152099A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | 接合体の製造方法 |
-
1986
- 1986-11-13 JP JP61268525A patent/JPS63122522A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1319495A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-06-18 | Asahi Glass Co., Ltd. | Film joining method, a wide film produced by the joining method and a covering material for agricultural use made of the wide film |
US6841028B2 (en) | 2001-12-14 | 2005-01-11 | Asahi Glass Company, Limited | Film joining method, a wide film produced by the joining method and a covering material for agricultural use made of the wide film |
DE10308820A1 (de) * | 2003-02-27 | 2004-09-16 | Ifm Electronic Gmbh | Sensor, Meßzelle zur Verwendung in einem Sensor und Verfahren zur Herstellung einer Meßzelle |
DE10308820B4 (de) * | 2003-02-27 | 2006-10-12 | Ifm Electronic Gmbh | Sensor, Meßzelle zur Verwendung in einem Sensor und Verfahren zur Herstellung einer Meßzelle |
US7240557B2 (en) | 2003-02-27 | 2007-07-10 | I F M Electronic Gmbh | Sensor, measurement cell for use in a sensor and a process for producing a measurement cell |
JP2013177505A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Tokuyama Corp | 長尺多孔性熱可塑性樹脂フィルム及び該フィルムを用いたイオン交換膜の製造方法 |
JP2014004743A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Atsugi Hu-Tech Co Ltd | ポリテトラフルオロエチレン系複合融着構造体の製造法およびポリテトラフルオロエチレン系複合融着構造体 |
JP2016152099A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | 接合体の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4361608B2 (ja) | 一体多層式のイオン交換複合膜 | |
US6130175A (en) | Integral multi-layered ion-exchange composite membranes | |
US6110333A (en) | Composite membrane with highly crystalline porous support | |
AU624453B2 (en) | Fabric reinforced membrane | |
CA1082132A (en) | Anode-structure for electrolysis | |
JPS61130347A (ja) | 新規な電解用複層隔膜 | |
JPH09506662A (ja) | 補強イオン交換膜に製造方法 | |
JP2005342718A (ja) | 部分要素からなる複合膜 | |
US4165248A (en) | Method of joining fluorocarbon membrane sheets with quaternary ammonium compounds | |
JPS5911674B2 (ja) | 電解方法および電解槽 | |
US4568441A (en) | Solid polymer electrolyte membranes carrying gas-release particulates | |
JPS63122522A (ja) | 新規な複層隔膜の接合方法 | |
JP2003082488A (ja) | 膜電極接合体とその製造方法 | |
JPH0149743B2 (ja) | ||
JPS63122521A (ja) | 陽イオン交換膜の接合方法 | |
JPS6329695B2 (ja) | ||
US4663013A (en) | Cation exchange membrane | |
JPS63118236A (ja) | 陽イオン交換膜の接合方法 | |
JPS58204030A (ja) | 膜の接合方法 | |
JPS634858B2 (ja) | ||
JPH06263896A (ja) | バイポーラ膜 | |
JPS5837185A (ja) | 陽イオン交換膜及びイオン交換膜法アルカリ金属塩の電解方法 | |
JPH07138390A (ja) | 高分子イオン交換膜とその製造方法 | |
JPH0410905B2 (ja) | ||
JPS58109536A (ja) | 陽イオン交換膜の接合方歩 |